JPH01119376A - メタリック仕上げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｌ１上二１月上！ 本発明はメタリック仕上げ方法に関し、さらに詳しくは
、メタリック顔料として雲母片粒子顔料とアルミニウム
粉末とを併用することによって、リン片状の雲母片顔料
の真珠様光沢と、リン片状のアルミニウム粉末の金属様
光沢が互いに干渉し合い、塗膜本来の色調と相俟って美
粧性にすぐれた独特のメタリック感を有する塗膜を形成
することのできるメタリック仕上げ方法に関する。

良米五上遣 メタリック塗膜は、塗膜中に含有せしめたリン片状のメ
タリック顔料に外部からの入射光が反射してキラキラと
輝き、該塗膜の各種色調と相俟って変化に富んだ美粧性
にすぐれた独特な外観を呈し、特に自動車、オートバイ
などの外板に多く施′されている。

メタリックムラのない均一なメタリック感を呈し、かつ
光沢鮮映性のすぐれたメタリック塗膜は、リン片状のメ
タリック顔料が塗面に対して平行に、且つ被塗物全面に
均一に規則的に配向し、しかもメタリック塗料自体の塗
面の平滑性がすぐれていることによって形成するとされ
ている。これらの要件を満たすメタリック塗膜の反射光
は、塗膜中に含有せしめた着色顔料から帰ってくる選択
吸収をすませた特定色光とメタリック顔料で反射される
光とが混在している。これら２者の光の間に干渉の現象
が生じる為に、メタリック塗膜の色は入射する光量や反
射角度によって、反射光の構造がかなり異なり、メタリ
ック感をみせる。

上記したメタリック顔料として雲母片粒子顔料（以下、
ｒバールマイカ顔料」ということもある）を用いて、独
特の真珠様光沢を示すメタリック塗膜を形勢させる方法
が考え出されている。該パールカイカ顔料は、それ自体
薄膜透明で板状結晶性のものであって、この板状透明結
晶のパールマイカ顔料が塗膜中で多層に重なって配列し
多層構造が形成されることによって、入射して来た光は
次々と各層で規則的に多重反射（屈折）されて真珠光沢
を生じる。このようにして出来た光は、従来のリン片状
アルミニウム粉末顔料から生じる光と比べて、多彩でキ
ラキラ感があり、又深味も増したものとなり、独特のメ
タリック感をかもしだすことができる。このような塗膜
は美粧性が重要視される分野において実用化が計られよ
うとしている。

又、上記したパールマイカ顔料は、それ自体では隠ぺい
力が弱く光を透過するため、このもの単独ではベースコ
ート用顔料として使用されずに、通常隠ぺい力に優れた
リン片状アルミニウム粉末顔料と併用して使用される。

しかしながら、パールマイカ顔料とリン片状アルミニウ
ム粉末顔料とを併用する方法は、ベースコートの隠ぺい
力を向上させるのに、リン片状アルミニウム（又は着色
顔料も同様）を多く配合すると塗膜が不透明となり、パ
ールマイカ顔料による独特のメタリック感をかもし出す
ことができず、他方パールマイカ顔料を多く配合すると
、これ自体吸油量が大きいため塗料の流動性が悪くなり
、このものに上塗り塗装（クリヤー）仕上げを行なって
も光沢低下、チカチカ肌の仕上り性に劣る塗膜となり、
又塗膜の耐湿性にも劣る結果となって、両者のバランス
を満足させることは困難であり、たとえ実施できたとし
ても限られた狭い明度と彩度のものにしか適用されてな
いというのが実情である。

呪　　−。占 本発明は、前記した情況に鑑み、パールマイカ顔料の真
珠様光沢を極力損なわず、かつ塗膜の色調を極力低下さ
せないで、しかも隠ぺい性の良い、メタリック塗膜を得
ることを目的とするものである。

固ｍ虹Ｍぷ二ＬＥ為１と１段 本発明者らは、上記した問題点を解消するため鋭意研究
を重ねた結果、アルミニウム粉末を含有するベースコー
ト塗膜の上層にパールマイカ顔料が多層に重なって配列
し多層構造を形成させておき、このものに光が入射する
と、該入射光の反射（屈折）によって真珠光沢を生じる
ベースコート塗膜層（３）、と下地を隠ぺいして下地に
よる混色防止及び下地の光熱化学的劣化防止を行なうと
ともに、ベースコート塗膜層（３）を通過もしくは透過
して来た光を反射させることによって、該反射光を下部
の方向からベースコート塗膜層（３）中のパールマイカ
顔料に与えて、更に真珠光沢を生じるベースコート塗膜
層（１）とを形成させることによって、従来のものとは
異なったメタリック感を与えるとともに安定した仕上り
感が得られ、しかもその性能は優れていることを見い出
し本発明を完成した。

即ち、本発明は、基材上にベースコート塗膜層（１）、
更に必要に応じてクリヤー塗膜層（２）。

ベースコート塗膜層（３）及びクリヤー捻膜層（４）を
順次積層してなり、上記ベースコート塗膜層（１）が樹
脂固形分１００重量部に対して、必須成分としてアルミ
ニウム粉末を１〜３０重量部含有する組成物から形成さ
れる硬化層であり、又上記ベースコート塗膜層（３）が
樹脂固形分１００重量部に対して、必須成分として１０
〜８５重量％の酸化チタン及び／又は酸化鉄で被覆され
た０、２５〜１ルの厚さを有する雲母片粒子顔料を１〜
４０重量部含有する組成物から形成される硬化層である
ことを特徴とするメタリック仕上げ方法に関する。

本発明において、形成されたメタリック塗膜は前記した
如く、該メタリック塗膜に入射した光は、パールマイカ
顔料においては表面を被覆した微粒子酸化チタンや酸化
鉄の高屈折率とマイカの光透過性とにより真珠様光沢を
発し、一方、アルミニウム粉末によって金属様光沢を発
する。そして、この二者の光がたがいに干渉して該塗膜
の各種色調と相俟って変化に富んだ美粧性にすぐれた独
特のパール調メタリック感を有する塗膜を形成するので
ある。

以下に本発明のメタリック塗膜層を形成するのに使用す
る塗料およびこれらを用いるメタリック塗装仕上げ方法
についてさらに具体的に説明する。

（１）ベースコート塗１１１Ｎ（１）を形成させるため
のアルミニウム粉末を含む熱硬化性塗料はアルミニウム
粉末を含有するそれ自体すでに公知の熱硬化性塗料（以
下、「メタリックベースコート（１）」ということがあ
る）であり、より具体的には熱硬化性樹脂組成物、アル
ミニウム粉末及び有機溶剤を主成分とし、さらに必要に
応じて着色顔料、体質顔料、粘度調整剤、塗面調整剤な
どを配合してなる塗料である。上記した以外にもアルミ
ニウム粉末以外のメタリック顔料を該アルミニウム粉末
の配合量より少ない範囲（メタリック感を損なわない程
度）で配合できる。熱硬化性樹脂組成物としては、例え
ばアルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、セ
ルロース系樹脂などから選ばれた基体樹脂と例えばアミ
ノ樹脂、インシアネート樹脂（ブロックしたものも含む
）などから選ばれる架橋剤とからなるものが好適であり
、これらの基体樹脂、架橋剤は、それ自体すでに公知の
ものが使用できる。該メタリックベースコー）　（１）
の形態は有機溶剤溶液型もしくは非水分散液型が好まし
い。

アルミニウム粉末の配合量は、熱硬化性樹脂組成物の固
形分１００重量部あたり１〜３０重量部、好ましくは１
−１５重量部である。該配合量が１重量部より少ないと
隠ぺい力が劣るために、基材の色がメタリック色と混色
してメタリック感が悪くなったり、又基材が耐候性に劣
るものを使用すると基材とベースコート塗膜層（１）と
の間で層間剥離したりするので好ましくない、他方３０
重量部より多いとベースコート塗膜層（１）の平滑性が
悪くなり最終的に得られる塗膜の平滑性が劣るので好ま
しくない。

本発明において塗装する基材は、上記メタリックベース
コート（１）は、被塗物に直接塗装することもできるが
、従来から公知の電着塗料（アニオン型、カチオン型）
などのプライマーおよび熱硬化性中塗り塗料を塗装し、
これらの塗膜を硬化させたのちに塗装することが好まし
い、塗装機としては霧化式塗装機を用いることが好まし
く、たとえば、エアースプレー塗装機、エアースプレー
塗装機およびエアー霧化式もしくは回転式静電塗装機な
どがあげられ、塗装時の塗料粘度は、フォードカー、ブ
＃４で１０〜４０秒、特に１１〜２０秒（２０℃）の範
囲内に調整しておくことが好ましく、また、塗装膜厚は
加熱硬化膜厚に基づいて一般に２〜３０ＪＬ、特に５〜
２０ルの範囲内が適している。該塗装膜厚が２ルより小
さいと基材の隠ぺい性に劣り安定した多彩なメタリック
感を有する塗膜が得られず、他方３０ｐより大きいと３
コ一ト１ベータ方式で塗装仕上げした場合に、アルミニ
ウム粉末のモドリを生じて美粧性に優れた塗膜が得られ
ない。

（２）ベースコート塗膜層（３）を形成するためのパー
ルマイカ顔料を含む熱硬化性塗料はパールマイカ顔料を
含有するそれ自体すでに公知の熱硬化性塗料（以下、「
メタリックベースコート（３）」ということがある）で
あり、より具体的には熱硬化性樹脂組成物、パールマイ
カ顔料及び有機溶剤を主成分とし、さらに必要に応じて
着色顔料、体質顔料、粘度調整剤、塗面調整剤などを配
合してなる塗料である。上記以外にもパールマイカ顔料
以外のメタリック顔料を該パールマイカ顔料の配合量よ
り少ない範囲（メタリー２り感を損なわない程度）で配
合できる。熱硬化性樹脂組成物としては、例えばアルキ
１樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、セルロース
系樹脂などから選ばれた基体樹脂と例えばアミノ樹脂、
インシアネート樹脂（ブロックしたものも含む）などか
ら選ばれる架橋剤とからなるものが好適であり、これら
の基体樹脂、架橋剤は、それ自体すでに公知のものが使
用できる。該メタリックベースコート（３）の形態は有
機溶剤溶液型もしくは非水分散液型が好ましい。

パールでイカ顔料は、酸化チタン及び／又は酸化鉄で被
覆したパールマイカ顔料を使用する。

その配合量の範囲は熱硬化性樹脂組成物の固形分１００
重量部あたり１〜４０重量部、好ましくは１〜１５重量
部である。該配合量が１重量部より少ないと、真珠光沢
に優れたメタリック感が得られず、他方４０重量部より
多いとメタリックベースコート（３）の平滑性が悪くな
り最終的に得られる塗膜の平滑性、耐水性、耐候性等が
劣るとともにベースコート塗膜層（１）に入射する光の
量が少なくなり塗膜のメタリック感が異なったものとな
り好ましくない。

本発明において使用されるパールマイカ顔料粒子は約５
〜６０ＩＬの長手方向寸法を有し、約０．２５〜Ｉｇの
厚さを有するものである。酸化チタン及び／又は酸化鉄
屑は粒子の総重量の約１０〜８５重量％を構成している
。上記したパールマイカ顔料粒子を使用しないものは本
発明の目的とする外観、耐久性に優れたメタリー２り塗
膜を形成することができない。

本発明においてメタリックベースコート（３）は、上記
したメタリックベースコート（１）を塗装し、これらの
塗膜を硬化させたのち又は未硬化塗膜に塗装される。塗
装機としては霧化式塗装機を用いることが好ましく、た
とえば、エアースプレー塗装機、エアースプレー塗装機
およびエアー霧化式もしくは回転式静電塗装機などがあ
げられ、塗装時の塗料粘度は、フォードカップ＃４で１
０〜４０秒、特に１１〜２０秒（２０”０）（７）範囲
内に調整しておくことが好ましく、また、塗装膜厚は加
熱硬化膜厚に基づいて一般に２〜３゜ル、特に５〜２０
．の範囲内が適している。該塗装膜厚が２牌より小さい
と真珠光沢を有する塗膜が得られず、他方３０ＩＬより
大きいと塗膜に二ゴリを生じて美粧性に優れた塗膜が得
られず又３コート１ベークで塗装仕上げした場合にパー
ルマイカ顔料によるモドリを生じて美粧性に優れた塗膜
が得られない。

（３）クリヤー塗膜層（２）及び（４）を形成するため
の顔料を含まない熱硬化性クリヤー塗料は特に限定され
るものではなく、メタリックベースコート（１）及び（
３）と同様の樹脂成分から・なる透明塗料であることが
でき、その塗料の形態は有機溶液型もしくは非水分散型
が好適である。

本発明においてクリヤー塗膜層（２）又は（４）を形成
するためのクリヤー塗料はメタリックベースコート（１
）又は（３）を塗装したのち、該メタリックベースコー
ト（１）及び（３）が硬化又は未硬化の状態で塗装され
る。塗装機としては霧化式塗装機を用いることが好まし
く、たとえば、エアースプレー塗装機、エアースプレー
塗装機およびエアー霧化式もしくは回転式静電塗装機な
どがあげられ、塗装時の塗料粘度は、フォードカップ＃
４で１０〜４０秒、特に１１〜２０秒（２ｏ℃）の範囲
内に調整しておくことが好ましく、また、塗装膜厚は加
熱硬化膜厚に基づいて一般に２〜３０．、特に５〜２０
ルの範囲内が適している。

上記したメタリック塗装仕上げ方法において、好ましく
は、基材にメタリックベースコート（１）を塗装し、次
にメタリックベースコート（３）を塗装し、更にクリヤ
ー塗料を塗装したのち１２０〜１６０℃で１５〜３０分
間焼付けを行なって仕上げる方法、即ち３コ一ト１ベー
ク方式が最も好適である。

本発明において、ベースコート塗膜層（３）は外部又は
内部からの入射又は反射の光の量が多くなるために劣化
が著しく大きくなる。このためにベースコート塗膜層（
１）と（３）との間にクリヤー塗膜層（２）を形成させ
て、より高度の耐久性を得ることができる。

本発明に用いるビヒクル成分は、特にアクリル樹脂／ア
ミノ樹脂系が耐候性、耐水性、耐薬品性等に優れた塗膜
を形成することから好適である。

正月ｆｌ汰呈 かくして仕上げたメタリック塗膜は、そのメタリック顔
料がパールマイカ顔料とアルミニウム粉末から成ってい
るため、外部から入射する光がパールマイカ顔料におい
ては真珠様光沢を発し、一方、アルミニウム粉末によっ
て金属様光沢を発する。

そして、この二者の光がたがいに干渉して、パールマイ
カ顔料の真珠様光沢はより多彩なキラメキをみせ、尚且
つ深み感のある、変化に富んだ美粧性にすぐれた独特の
パール調メタリック仕上げが得られる。

また、本発明の方法により形成される塗膜は隠ぺい性が
良いので、従来よりもより高明度の色彩の塗料を容易に
塗装し得るのである。

支轟］ 以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明する。

なお、部及び％は重量部及び重量％を示す。

メ　リ・　ベースコー　　ｌ　　　゛ メチ１フ１５％、メチルメタアクリレート１５％、ブチ
ルメタアクリレート４０％、２−エチルへキシルアクリ
レート１３％、ヒドロキシエチルメタアクリレート１５
％およびアクリル酸２％を重合開始剤アゾビスインブチ
ロニトリルを用いてキジロール中で共重合せしめて、加
熱残分５０％、溶液酸価８０、溶液粘度Ｙ（ガードナー
、２５℃）のアクリル樹脂溶液ＡＣ−１を得た。

このアクリル樹脂溶液ＡＣ−１を用いて下記配合でメタ
リックベースコート２種類を作成した。

製造は、着色顔料を５０％ＡＣ−１で機械分散して得ら
れる顔料ペースト、アルミニウムペースト及び残りの樹
脂溶液を混合分散し、ついで酢酸エチル３５部、トルエ
ン３５部、インブタノール１０部、スワゾール１０００
　（丸善石油製）２０部からなる混合溶剤で粘度１４秒
（フォードカップ＃４／２０℃）に調整して行なった。

メ　リー　ベースコ−３ 下記した配合でメタリックベースコート（３）を２種類
製造した。

なお、パールマイカ顔料以外は前記と同様のものを使用
した。製造は、着色顔料ペースト、パールマイカ顔料及
び残りの樹脂溶液を混合分散し、ついで酢酸エチル３５
部、トルエン３５部、イソブタノール１０部、スワゾー
ル１０００　（丸善石油製）２０部からなる混合溶剤で
粘度１４秒（フォードカップ＃４／２０℃）にＦＡ整し
て行なった。

メ　リ・　ベースコート　　′ 下記した配合でメタリックベースコートａ　−Ｃを製造
した。

なお、原料は前記と同様のものを使用した。製造は、着
色顔料ペースト、アルミニウムペースト及びパールマイ
カ顔料を混合分散し、ついで酢酸エチル、トルエン３５
部、インブタノールｌＯ部、スワゾール１０００　（丸
善石油製）２０部からなる混合溶附で粘度１４秒（フォ
ードカップ＃４／２０℃）に調整して行なった。

リヤー°・　　　゛ メタリックベースコートの製造で用いた５０％ＡＣ−１
１４０部と５５％メラミンホルムアルデヒド樹脂５０部
を用いて酢酸エチル、インブタノール、スワゾールで粘
度１４秒（フォードカップ＃４／２０°Ｃ）に調製した
。

び リン酸亜鉛化成処理を施した厚さ０．８ｍｍのダル鋼板
上にポリブタジェン系電着塗料を乾燥塗膜的２０ｇとな
るようＭ１着塗装して１７０℃で２０分間焼き付けた後
＃４００のサンドペーパーで研ぎ１石油ベンジンで拭い
て脱脂する。ついで自動車用中塗りサーフェーサーを乾
燥塗膜約２５鉢となるようエアースプレー塗装し、１４
０℃で３０分間焼き付けた後、＃４００のサンドペーパ
ーで水研ぎし、水切り乾燥する。ついで石油ベンジンで
脱脂し試験用の素材とする。

その上に前記製造例で得た塗料をエアースプレーガン（
岩田塗装機■製、ワイダー＃７１）を用いて、表−１に
示す塗装工程でメタリック塗膜を作成した。

次に作成したメタリック塗膜の評価結果を表−２及び各
メタリックベースコートの隠ぺい性を表−３に示した。

注−１）試験機器　携帯用鮮明度光沢度計ＰＧＩＩ−ｆ
ｆ（日本色彩研究所　製品） 注−２）試験機器　写像性測定器、Ｉｍａｇｅ　ＣＬＡ
ＲＩＴＹＭＥＴＥＲ（スガ試験４ｆｌＫ、に、　　製造
） 注−３）真珠光沢を目視で評価した。

Ｏ良好な真珠光沢を示す ■　やや良好な真珠光沢を示す Δ　真珠光沢をあまり示さない Ｘ　真珠光沢が認められない 注−４）試験機器　５０℃、　Ｒ，Ｈ，９５％以上の耐
湿試験器 試験時間　１２０時間 評　　価　ＡＳＴＭ法 ９Ｆ：直径１ｍｍ以下の小さな ブリスターがわずかに 認められる。

９Ｍ：直径１ｍｍ以下の小さな ブリスターがかなり多 く認められる。

９Ｄ：直径１腸層以下の小さな ブリスターが全面に多 く認められる。

注−５）試験機器　サンシャインウェザオメーター（ス
ガ試験機　製品） 試験時間　１５００時間 評　　価　塗膜状態（ふくれ、われ、はがれ等） ０　良好、■　やや良好、 Δ　不良、×　きわめて不良 表−３ 注−４）白黒隠ぺい紙で目視で完全隠ぺいの条件で測定 実施例１〜４は、本発明の試験片であり、独特の真珠様
光沢を示し、塗Ｉｌｊ［ｇ映性、塗膜性能、隠ぺい性も
良好である。

比較例５〜７は従来技術によるものであり、比較例５は
塗膜性能、塗膜鮮映性、隠ぺい性は良好であるが、パー
ルマイカ顔料がアルミニウム粉にかくされてしまい、実
施例１〜４に認められる様な、独特の真珠様光沢がなく
劣る。

又、比較例７は、パールマイカ顔料を増量し、アルミニ
ウム粉を減量した為に真珠光沢は認められるものの、パ
ールマイカ顔料が多すぎて耐湿性、塗１ｔ！Ｊ鮮映性が
低下し、また、隠ぺい性も劣る。比較例６は比較例５と
７の中間的性質であり劣る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基材上にベースコート塗膜層（１）、更に必要に応じて
   クリヤー塗膜層（２）、ベースコート塗膜層（３）及び
   クリヤー塗膜層（４）を順次積層してなり、上記ベース
   コート塗膜層（１）が樹脂固形分１００重量部に対して
   、必須成分としてアルミニウム粉末を１〜３０重量部含
   有する組成物から形成される硬化層であり、又上記ベー
   スコート塗膜層（３）が樹脂固形分１００重量部に対し
   て、必須成分として１０〜８５重量％の酸化チタン及び
   ／又は酸化鉄で被覆された０．２５〜１μの厚さを有す
   る雲母片粒子顔料を１〜４０重量部含有する組成物から
   形成される硬化層であることを特徴とするメタリック仕
   上げ方法。