JPH01254279A

JPH01254279A - 塗装仕上げ方法

Info

Publication number: JPH01254279A
Application number: JP63051823A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Miyazaki; 宮崎　静夫; Kazuyuki Kuwano; 一幸桑野; Norio Fujita; 則男藤田
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1989-10-11
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: EP0319918B1; EP0319918A2; DE3878538T2; DE3878538D1; JPH0824894B2; EP0319918A3; US4950507A

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】産業上の利用分野本発明は、新規な塗装仕上げ方法に関する。

従来の技術及びその問題点従来、自動車外板等におけるメタリック高級塗装仕上げ
方法として、着色塗料を塗装し又は塗装せず、メタリッ
ク顔料としてリン片状アルミニウム粉末等を配合したメ
タリック塗料を塗装し、次いでクリヤー塗料を塗り重ね
るメタリック仕上げが多く採用されている。しかしなが
ら、この方式によるメタリック塗膜では、キラキラとし
た光輝感が十分とは言えず、特に濃色仕上げでは光輝感
が殆んど消失し、しかもシェード面の色が正面のそれよ
りも暗くなり、フリップ−フロップ性が著しくなって外
観上好ましくない。また、アルミニウム粉末自体が酸や
アルカリに対して弱（、シミやフクレなどの発生原因と
なるため塗膜の耐久性が不充分である。このように、ア
ルミニウム粉末等は自動車外板等における高級仕上げに
は不適当であり、又塗膜の耐久性等の問題点を有してい
る。

問題点を解決するための手段本発明者は、上記従来の塗装仕上げ方法の諸欠点を解消
するべく鋭意研究した結果、次のような新たな事実を見
出した。

（１）前記のアルミニウム粉末に代えて、α−酸化鉄結
晶を含有する酸化鉄粒子をメタリック顔料として用い、
これを配合した塗料を低明度に調整した着色塗膜面に塗
装し、次いでクリヤー塗料を塗装する場合には、濃色仕
上げにおいてもキラキラとした光輝感に優れた塗膜を形
成できる。

（２）この場合、フリップ−フロップ性が殆んどなく、
どの方向から見てもキラキラとした光輝感がある。

（３）上記酸化鉄粒子は耐酸性や耐アルカリ性に優れる
ため充分な耐久性を有する塗膜を形成できる。

本発明は、かかる新たな諸知見に基づいｔ完成されたも
のである。

即ち本発明は、着色塗料、メタリック塗料及びクリヤー
塗料を塗り重ねて仕上げる方法であって、上記着色塗料
はマンセルバリュー（Ｖ）７＞４０〜６である塗膜を形
成し得る塗料であり、上記メタリック塗料はメタリック
顔料及びビヒクル成分を主成分とするものであって、該
メタリック顔料はα−酸化鉄結晶を少なくとも８０重量
％含有する酸化鉄粒子であり、その長手方向寸法は約９
０重量％以上が３０μ以下で且つ５〜１５μのものが４
０重量％以上であり、その厚さが長手方向の約１／１０
〜１／２０であり、又その配合量がビヒクル成分１００
重量部（固形分）当り０．１〜３０重量部であることを
特徴とする塗装仕上げ方法ｉこ係る。

本発明では、メタリック塗料のメタリック顔料としてα
−酸化鉄結晶を少なくとも８０重量％含有する酸化鉄粒
子を使用することを必須とする。

本発明でメタリック塗料に配合する酸化鉄粒子は、六角
平板状結晶で且つ不透明で優れた金属様光沢を有してい
るので、塗膜中で光がこの酸化鉄粒子表面に達するとキ
ラキラと輝くように反射する。

この光輝性はアルミニウム粉末等に比べて著しく優れて
おり、太陽光線下ではその傾向は更に顕著であり、しか
も観察角度が異なっても光輝感は略一定である。

斯かる酸化鉄粒子を含むメタリック塗膜は、太陽等の直
射光に晒すと、どの角度から見ても独特のキラキラと輝
くメタリック調になると共に、この輝きが塗膜の深部か
ら発しているように見え、立体感を与える。更に該酸化
鉄粒子は、耐酸性、耐アルカリ性等の耐化学薬品性、耐
光性、耐候性、耐熱性、付着性等も良好である。

また、該酸化鉄粒子による優れた光輝感を十分に発現す
るために、該粒子を含有せしめたメタリック塗料は、マ
ンセルバリュー（明度）を０〜６に調整してなる低明度
の着色塗膜面に塗装する必要がある。即ち、このような
低明度に調整した着色塗膜面に該酸化鉄粒子含有メタリ
ック塗料を塗装すると、該粒子独特の光輝性を十分に発
揮することができ、例えばダイヤモンドをちりばめたよ
うに塗膜深部からキラキラと輝いて見えるのである。こ
のような仕上がり性はアルミニウム粉末等では得られな
い。

本発明の方法における調色は、着色塗膜の色調によって
任意且つ簡単に行なわれる。

本発明の塗装仕上げ方法につき更に具体的に説明する。

まず着色塗料について説明する。

本発明で用いられる着色塗料は、ビヒクル成分及び着色
顔料を主成分とし、しかもマンセルバリュー（Ｖ）が０
〜６、好ましくは０．　３〜４の塗膜を形成し得る塗料
であって、メタリック塗料の塗装に先立って塗装される
塗料である。マンセルバリューとは、色の三要素（明度
、色相及び彩度）のうちの明度である。マンセルバリュ
ーが６よりも大きくなると、明るすぎて酸化鉄粒子によ
る光輝性が著しく低下するので、不適当である。着色塗
膜層の明度の調整は、上記着色塗料に配合される着色顔
料の種類、組成比率、配合量等によって容易に行なわれ
る。

本発明で用いられる着色塗料は、上記範囲内の明度を有
する塗膜を形成し得る塗料であればよい。

具体的には、上記明度の塗膜を形成し得る例えば、有機
溶剤溶液形、非水分散液形、水分散液形、水溶液形、無
溶剤形、粉体形等の塗料を例示できる。

このうち仕上がり外観、耐久性等を高水準に維持するた
めには、有機溶剤溶液形の塗料を用いるのが好ましい。

着色塗料のビヒクル成分は、例えばアクリル樹脂、アル
キド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂及びこれら
の変性樹脂等から選ばれた基体樹脂を主成分とし、更に
アミノ樹脂、イソシアネート化合物、ブロック化イソシ
アネート化合物、ポリアミド樹脂等の硬化剤又は架橋剤
等も必要に応じて併用できる。

着色塗料塗膜の硬化は、常温もしくは加熱により架橋（
硬化）もしくは非架橋（乾燥）によって行なわれる。

着色塗料の塗装膜厚は、硬化もしくは乾燥塗膜に基づい
て１０〜５０μ程度、特に２０〜３５μの範囲が適して
おり、被塗面が該着色塗料の色調によって完全に隠蔽さ
れていることが好ましい。

次に酸化鉄粒子含有メタリック塗料について説明する。

本発明で用いられるこのメタリック塗料は、上記着色塗
膜層表面に塗装する塗料であって、メタリック顔料及び
ビヒクル成分を主成分としてなる。

これら成分の内メタリック顔料はα−酸化鉄結晶を主成
分とする酸化鉄粒子で、その長手方向寸法は約９０重量
％以上が３０μ以下で且つ５〜１５μのものが４０重量
％以上であり、その厚さが長手方向の約１／１０〜１／
２０である。また、酸化鉄粒子の配合割合は、ビヒクル
成分１００重量部（固形分）当り０．１〜３０重量であ
る。

本発明でメタリック顔料として用いられる酸化鉄粒子は
、α−酸化鉄（Ｆｅ２０３）結晶を主成分とする六角平
板状の雲母状酸化鉄粒子である。

この平板雲母状酸化鉄粒子は、α−Ｆｅ２０３結晶を少
なくとも８０重量％、好ましくは９５重量％以上、更に
好ましくは９９重量％以上含有し、５ｉ０２、ＦｅＯ，
Ｍｎ等の不純物は２０重量％以下であって、キラキラと
した光輝感を有している。

また、酸化鉄粒子としては、六角平板状であって、その
長手方向寸法に関して一定の粒度分布を有するものを使
用する。即ち、該粒子の長手方向の寸法は、レーザーに
よる粒度分布測定機［ＰＡＲＴＩＣＬＥ　５ＩＺＩＥＲ
２２００、ＭＡＬＶＥＲＮ　　（英国）製〕によって測
定したときに、その約９０重量％以上、好ましくは９５
重量％以上は３０μ以下に分布しており、且つ５〜１５
μのものが４０重量％以上好ましくは５０重量％以上分
布していることが必要である。また、５〜１５μのもの
の内１０〜１５μのものが、２５重量％以上特に３２重
量％以上含有するのが好適である。ここで、長手方向の
寸法とは、はぼ正六角形の該粒子の対角線方向の寸法を
意味する。

また、該粒子の厚さは、長手方向の約１／１０〜１／２
０、好ましくは１／１０〜１／１５であることが必要で
ある。

長手方向の寸法が５〜１５μのものが４０重量％未満で
５μ未満のものが多くなった場合や厚さが長手方向の１
／２０より小さくなった場合は、光輝性が低下するので
好ましくない。また、長手方向の寸法が５〜１５μのも
のが４０重量％未満で１５μより大きいものが多くなっ
た場合、長手方向の寸法が３０μ以下のものが９０重量
％より少なくなった場合、又厚さが長手方向に対して１
／１０より大きくなった場合は、塗面から酸化鉄粒子の
頭出しが多くなり、仕上がり性が低下するので好ましく
ない。

メタリック塗料のビヒクル成分は、上記酸化鉄粒子を分
散し塗膜を形成せしめるもので、耐候性、物理的及び化
学的性能の優れたそれ自体既に公知の塗料用樹脂が使用
できる。具体的にはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂も
しくはアルキド樹脂等にアミノ樹脂、イソシアネート化
合物、ブロック化イソシアネート化合物等の架橋剤を混
合してなる熱硬化性樹脂が最も好ましいが、これら以外
に常温で乾燥もしくは硬化せしめる塗料等も使用できる
。また、塗料の形態は、有機溶剤溶液形が一般的である
が、非水分散液形、水溶液形、水分散液形、無溶剤形又
は粉体形であっても差支えない。

酸化鉄粒子の配合量は、ビヒクル成分（固形分）１００
重量部当り、０．１〜３０重量部、特に５〜２０重量部
が好ましい。該粒子の配合量が０．１重量部より少ない
と、該粒子独特の光輝感が得られないという欠点が生ず
る傾向となる。また逆に該粒子の配合量が３０重量部よ
り多くなると、耐久性が低下するという欠点が生ずるこ
とがある。

本発明で用いるメタリック塗料は、上記酸化鉄粒子とヒ
ビクル成分とを主成分としているが、色彩的バリエーシ
ョンを与えるために、さらに雲母チタンや着色雲母チタ
ン等の真珠光沢顔料を配合することができる。

雲母チタンは、リン片状雲母の表面に二酸化チタンを薄
膜状にコーティングしたもので、二酸化チタンの厚さに
よって銀色、金色、赤色、紫色、青色、緑色等の干渉色
を呈する。又、着色雲母チタンは、上記雲母チタンの表
面にさらに有色無機化合物のコロイド粒子を薄膜状にコ
ーティングして、雲母チタンと異なる着色を行なったも
ので、着色体（コロイド粒子）として酸化鉄、水酸化鉄
、酸化クロム、水酸化クロム等があり、これ等による着
色は雲母チタン自体の色によっても異なるが、はぼ任意
の色に調整できる。

酸化鉄粒子（比重通常約５．２程度）と真珠光沢顔料（
比重通常約３．２〜３．７程度）とを併用すると、比重
の関係から一般に、前者は塗膜深部、後者は塗膜表面に
分布する。そして、酸化鉄粒子は光を殆ど通さず反射し
、真珠光沢顔料は光を透過しやすい。従って、この両者
を併用したメタリック塗膜への入射光についてみると、
■酸化鉄粒子に達してその殆どが反射する。■真珠光沢
顔料に達しその殆どが透過する。■■の透過光が酸化鉄
粒子に達して反射する。■着色塗膜に達し反射する等が
考えられる。このうち、■の反射光は、そのまま外部に
反射するか、又はその上層に分布している真珠光沢顔料
を透過するため、特に後者では真珠光沢顔料の干渉色が
増幅されることによって異種干渉色を併用した系でも各
々の干渉色が相殺されることなく、上記■の反射光と相
俟って、鮮やかなカラーミックス感のある塗膜に仕上げ
ることができる。

上記で用いることができる真珠光沢顔料は、無定形薄片
状であって、平均粒径が約１０．〜４０μ、粒度が約２
〜１００μ、厚さが約０．２〜０．５μのものが好まし
く、その配合量は、ビヒクル成分１００重量部（固形分
）当り、０．１〜２０重量部程度が適している。

酸化鉄粒子や真珠光沢顔料をビヒクル成分中に分散する
方法は、特に制限を受けないが、真珠光沢顔料を含む場
合には被覆された二酸化チタン層を破壊させないために
強分散を避けることが好ましく、通常のデイスパー攪拌
機により容易に分散せしめることができる。

該酸化鉄粒子とビヒクル成分とを主成分とするメタリッ
ク塗料には、上記成分に加えて必要に応じて通常のメタ
リック顔料、着色顔料、体質顔料、塗料用各種添加剤等
を、本発明の目的を損わない程度に配合することができ
る。

該塗料は、前記着色塗膜層表面に通常の方法、例えば静
電塗装、エアスプレー塗装、浸漬塗装、エアレススプレ
ー塗装等によって塗装する。塗装膜厚は、乾燥もしくは
硬化塗膜に基づいて１０〜３０μ程度、特に１５〜２５
μが好ましい。

次にクリヤー塗料について説明する。

本発明で使用されるクリヤー塗料は、メタリック塗料塗
膜表面に塗装する透明塗膜を形成する塗料であり、ビヒ
クル成分を主成分とするものである。ビヒクル成分、塗
料の形態及び塗装方法等は、前記メタリック塗料に関す
る説明で例示した中から選ばれたものが使用できる。該
塗料にも、必要に応じて着色顔料、体質顔料、メタリッ
ク顔料、前記雲母顔料、酸化鉄、紫外線吸収剤等を若干
量配合しても差支えない。

クリヤー塗膜層の膜厚は、特に制限されないが、乾燥硬
化塗膜に基づいて３０〜７０μ程度、特に４０〜６０μ
の範囲が好ましい。

次に塗装仕上げ方法について説明する。

まず、着色塗料を、被塗物（金属やプラスチック等で構
成される四輪自動車等が特に好適である）に直接（その
表面を化成処理したものを含む）、もしくは電着塗料等
のプライマー、中塗り塗料もしくは上塗り塗料等を既に
塗装しである被塗物に塗装する。次に該着色塗料塗膜が
未硬化もしくは未乾燥のうちに、又は硬化もしくは乾燥
せしめてから、該塗膜面にメタリック塗料を塗装する。

最後に該メタリック塗料塗膜が未硬化もしくは未乾燥の
うちに、又は硬化もしくは乾燥せしめてから、クリヤー
塗料を塗装し、硬化もしくは乾燥せしめるのである。

また、メタリック塗料中の酸化鉄粒子の大きさとクリヤ
ー塗料の膜厚との関連性について見ると、該酸化鉄粒子
の長手方向の寸法が本発明所定の分布範囲内で比較的小
さいときにはクリヤー塗料を３０〜５０μ程度の膜厚に
なるようにして塗装することによって、鮮映性の優れた
塗膜に仕上げることができるが、該粒子の長手方向の寸
法が比較的大きいときには優れた鮮映性に仕上げるため
に４０〜７０μ程度の肉厚に塗装することが好ましく、
この場合１回で４０μ以上に塗装することが困難であれ
ばクリヤー塗料を２回塗りしても良い。

クリヤー塗料を２回塗りする方法として、例えばメタリ
ック塗料と１回目のクリヤー塗料とをウェットオンウェ
ットで塗り重ね、硬化もしくは乾燥してから、次いで必
要に応じて研摩したのち２回目のクリヤー塗料を塗装し
、硬化、乾燥せしめるのが好ましい。

これらの塗装工程で、硬化は室温もしくは加熱によって
三次元に架橋硬化せしめることであり、乾燥は単に溶剤
を揮散せしめて塗膜を形成させることである。加熱硬化
温度は、使用したビヒクルの組成によって任意に選択で
きる。

発明の効果本発明の方法によれば、以下に示す効果が発揮される。

（１）本発明で使用される酸化鉄粒子は、メタリック調
、ソリッド調の両面を持ちあわせている。

即ち、直射においては、アルミニウム粉末をはるかに凌
ぐ独特のキラキラとした光輝感を発現し、日陰において
は一変ソリッド調となる。

（２）直射太陽光の下においては、フリップ−フロップ
性は殆んどなく、ハイライトはむろんあらゆる角度にお
いても同様なる光輝感を発し、またその光り方について
は、塗膜の表面はむろん塗膜深部からもダイヤモンドを
ちりばめたような光輝感を発し立体感を与える。また、
かかる光輝感は、濃色仕上げにおいても発揮される。

（３）本発明で用いる該酸化鉄粒子に対して他のメタリ
ック顔料を組合せることにより光輝感における方向性を
得ることができる。即ち、適量の他のメタリック顔料を
組合せることにより、ハイライトにおいては組合せ顔料
の光輝感、シエイド面においては該酸化鉄粒子の光輝感
を実現することができる。このような色彩効果を得るこ
とができるのは、本発明で用いられる該酸化鉄粒子があ
らゆる面で光輝感を有しているためである。

（４）本発明で用いる酸化鉄粒子は、耐酸性や耐アルカ
リ性に優れるため充分な耐久性を有する塗膜を形成でき
る。

（５）本発明の方法で仕上げた塗膜は明度が低く、しか
もメタリック塗料の顔料体積濃度も低いので、該メタリ
ック塗料の塗装時における粘度、希釈シンナーの組成、
塗装条件、膜厚等が変動してもメタリックムラがなく、
しかも光輝感の均−性等は殆んど低下しない。

（６）酸化鉄粒子と干渉色が異なる２種以上の真珠光沢
顔料とを併用すると、真珠光沢顔料の各々の干渉色を打
消すことなく鮮やかな虹色のカラーミックス感を表現す
ることが可能となることから、色彩効果としては画期的
な意匠性を実現することができる。

実　　施　　例以下に実施例及び比較例を掲げて本発明をより一層明ら
かにする。なお、以下において単に「部」とあるのは「
重量部」を意味する。

１、被塗物リン酸亜鉛処理した鋼板に、エポキシポリアミド系カチ
オン電着塗料〔商品名「ニレクロンＮｏ、９０００黒」
、関西ペイント社製〕　（硬化膜厚１５μ）及びアミノ
アルキド樹脂系中塗塗料〔商品名ｒＥｓプライマー　Ｔ
Ｐ−１６Ｒグレー」、関西ペイント社製〕　（硬化膜厚
３０μ）を塗装したものを使用する。両塗膜は、何れも
加熱硬化した。

２、着色塗料下記第１表に示す組成物を主成分とする有機溶剤溶液型
（有機溶剤としてトルエンとキシレンとの等重量混合溶
剤を用いた）熱硬化性塗料を使用する。

第　　１　　表３、メタリック塗料下記第２表に示す組成物を主成分とする有機溶剤溶液型
（有機溶剤としてトルエンとキシレンとの等重量混合溶
剤を用いた）熱硬化性塗料を使用する。

第　　２　　表第２表中の真珠光沢顔料の組成は下記第３表の通りであ
る。

４、クリヤー塗料アクリル樹脂７０部及びブチル化メラミン樹脂３０部か
らなるビヒクル成分を主成分とする有機溶剤溶液型（有
機溶剤としてトルエンとキシレンとの等重量混合溶剤を
用いた）熱硬化性塗料を使用する。

上記着色塗料、メタリック塗料及びクリヤー塗料を被塗
物に下記第４表に示す条件で塗装した。

上記第４表に記載の条件で被塗物上に仕上げられた実施
例及び比較例の各塗膜について、光輝性、方向性、耐酸
性、耐アルカリ性及びカラーミックス感を調べた。試験
方法は次の通りである。

Ｏ光輝性：直射太陽光の下で、塗面を正反射の角度で観
察し、光輝性を次の基準で評価した。

Ｏ・・・キラキラと全体に均一に輝き、その光り方は塗
膜深部からダイヤモンドをちりばめたようであり、立体
感が優れていた。

△・・・キラキラとした輝き及び立体感が不充分であっ
た。

×・・・キラキラと輝くことが殆どなく、立体感に乏し
い。

Ｏ方向性：光輝性の試験において、観察角度を種々変化
させたときの光輝性を次の基準で評価した。

Ｏ・・・観察角度を変えても光輝性が殆んど変化しない
。

△・・・観察角度が正反射角より異なるにしたがって光
輝性が低下する。

×・・・どの角度においても光輝性に乏しい。

Ｏ耐酸性＝５％硫酸水中に２４時間浸漬後の塗面状態を
調べ、次の基準で評価した。

Ｏ・・・全く異常なし。

△・・・シミ、フクレ少し発生。

０耐アル力リ性＝５％水酸化ナトリウム水中に２４時間
浸漬後の塗面状態を調べ、次の基準で評価した。

○・・・全く異常なし。

△・・・シミ、フクレ少し発生。

○カラーミックス感二酸化鉄粒子及び真珠光沢顔料又は
２種の真珠光沢顔料を配合したものについて、次の基準
で評価した。

Ｏ・・・上記粒子及び顔料のカラーが各々発現され、美
粧感が良好。

△・・・やや劣る。

×・・・各々のカラーが相殺されて美粧性が劣る。

試験結果を第５表に示す。

（以　上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）着色塗料、メタリック塗料及びクリヤー塗料を塗
り重ねて仕上げる方法であって、上記着色塗料はマンセ
ルバリュー（Ｖ）が０〜６である塗膜を形成し得る塗料
であり、上記メタリック塗料はメタリック顔料及びビヒ
クル成分を主成分とするものであって、該メタリック顔
料はα−酸化鉄結晶を少なくとも８０重量％含有する酸
化鉄粒子であり、その長手方向寸法は約９０重量％以上
が３０μ以下で且つ５〜１５μのものが４０重量％以上
であり、その厚さが長手方向の約１／１０〜１／２０で
あり、又その配合量がビヒクル成分１００重量部（固形
分）当り０．１〜３０重量部であることを特徴とする塗
装仕上げ方法。