JPH05179174A

JPH05179174A - 再帰光輝性塗料、塗膜および塗装製品

Info

Publication number: JPH05179174A
Application number: JP2416805A
Authority: JP
Inventors: Hajime Ishihara; 肇石原; Yukinori Nagashima; 幸則長島
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1990-12-31
Filing date: 1990-12-31
Publication date: 1993-07-20
Also published as: EP0493981A3; EP0493981A2

Abstract

(57)【要約】【目的】夜間や暗所などで光を受けたときに単に反射
するだけでなく、きらめき感を示す塗膜を形成する。【構成】このような塗膜を形成しうる塗料は、平滑な
表面を有するフレーク状ガラスの表面に金属皮膜が形成
されている鱗片状顔料を含み、該鱗片状顔料が粒径２０
〜８０μｍの粒子を４０重量％以上の割合で有する再帰
光輝性塗料である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、再帰光輝性塗料、塗
膜および塗装製品に関し、さらに詳しくは、什器、家庭
電気製品、自動車等に新規な外観を与える塗料に関し、
同塗料を用いた塗膜および塗装製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光輝性塗料に使用される光輝材と
して、アルミニウム箔、錫箔、ステンレス箔等の金属
箔、雲母箔、板状酸化鉄（通称「Ｍ１０」と言う）、フ
タロシアニンフレーク等が主に用いられている。上記の
光輝材を配合した塗料は、たとえばメタリックカラーや
マイカカラー等の塗料として用いられており、自動車の
上塗塗膜などとして、意匠的な効果の点から需要を喚起
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記光
輝材を配合した塗料を用いて形成された塗膜は、昼間の
日光により光輝性を発揮するが、夜間などに照明をうけ
ても光輝性を示さない。また、ガラスビーズなどを配合
してなる塗料が塗布された反射テープ等は、夜間に照明
をうけると反射するがきらめきを示さない。

【０００４】そこで、この発明は、夜間や暗所などで光
を受けたときに単に反射するだけでなく、きらめき感を
示す塗膜を形成する再帰光輝性塗料、再帰光輝性を有す
る塗膜、および、再帰光輝性を有する塗膜が形成された
塗装製品を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明者らの研究によれ
ば、上記金属箔、雲母箔、板状酸化鉄、フタロシアニン
フレーク等を含む塗膜が夜間に照明を受けても光輝性を
示さないのは、次の理由のためであった。すなわち、そ
れらの顔料は、表面平滑度が低く、これにより光沢およ
び輝度が低いからである。金属箔は、ボールミルによる
粉砕を利用した製造方法により作られるので表面が凹凸
を呈する。雲母箔は、天然鉱物の結晶物であるため、表
面に凹凸を有する。板状酸化鉄は、結晶成長を利用して
合成された生成物であるため、表面に凹凸を有する。フ
タロシアニンフレークは、フタロシアニン合成の結晶生
成物であるため、表面に凹凸を有する。

【０００６】そこで、発明者らは、表面平滑度の高い鱗
片状顔料を検討したところ、平滑な表面を有するフレー
ク状ガラスの表面に金属皮膜が無電解めっきなどにより
形成されている鱗片状顔料が適していることを見出し
た。このような鱗片状顔料を配合した塗料を用いて塗膜
を形成したところ、夜間や暗所などで光を受けたときに
単に反射するだけで、きらめき感が非常に弱いことを見
出した。この原因を探った結果、夜間に照明を受けたと
きにきらめき感を発現するためには、表面平滑度の高い
鱗片状顔料が特定の範囲の粒径を持つ粒子を特定の範囲
の量以上に含んでいることが必要であることを見出し
た。そのような特定の顔料を配合した塗料を用いて塗膜
を形成すると、得られた塗膜は、従来の塗料では得られ
ない視覚効果、すなわち、夜間や暗所などで照明をうけ
たときにきらめきを示すという特性（このような特性を
発明者らは「再帰光輝性」と名付けた）を有する。

【０００７】これらの知見を基にして発明を完成した。
したがって、この発明は、平滑な表面を有するフレーク
状ガラスの表面に金属皮膜が形成されている鱗片状顔料
（以下では「金属被覆ガラスフレーク顔料」と言うこと
がある）を含み、該金属被覆ガラスフレーク顔料が粒径
２０〜８０μｍの粒子を４０重量％以上の割合で有する
再帰光輝性塗料を提供する。

【０００８】また、この発明は、このような再帰光輝性
塗料を用いて形成された再帰光輝性塗膜を提供する。さ
らにまた、この発明は、そのような再帰光輝性塗料を用
いて形成された再帰光輝性塗膜を有する塗装製品を提供
する。この発明で用いる前記特定の金属被覆ガラスフレ
ーク顔料は、平滑な表面を有するフレーク状ガラスの表
面（表面全体のうち少なくとも平滑な表面）に金属皮膜
が形成されているものである。ここで、平滑な表面を有
するフレーク状ガラスとは、溶融成形などにより製造さ
れ、表面を粗くするための処理を受けていないものであ
る。このようなフレーク状ガラスの表面に形成された金
属皮膜は、上記従来の金属箔顔料に比べて表面平滑度が
高く、光沢および輝度も高い。金属皮膜の形成は、たと
えば、無電解めっきにより行われるが、これに限られ
ず、他の方法により形成されてもよい。このような金属
被覆ガラスフレーク顔料は、たとえば、日本板硝子株式
会社からメタシャインという登録商標で市販されている
メタルコートガラスフレーク、すなわち、ガラス質鱗片
状基材の表面を金属でメッキしてなる顔料が挙げられ
る。このような顔料の表面は、完全にフラットな鏡面を
有し、光が正反射する（ミラー効果を有する）ため夜間
時のライトなどでも光を完全反射またはほぼ完全反射す
る。

【０００９】この発明で用いる金属被覆ガラスフレーク
顔料は、粒径２０〜８０μｍの粒子を４０重量％以上の
割合で有する必要があり、好ましくは、３０〜６０μｍ
の粒子を８０重量％以上の割合で有する。その残部は、
粒径２０μｍ未満の粒子が占める。これは、再帰光輝性
を発揮させるだけであれば粒度分布はより粗い方に広が
っているのが良いのであるが、自動車上塗などに適用す
るには粒径が８０μｍを越えるものが多くなると、顔料
の端部が塗膜表面に突出して塗膜表面がフラットになら
ず、不都合をきたすからである。また、２０μｍ未満の
粒径を持つ粒子が多すぎると再帰光輝性が得られない。
前記ガラス質鱗片状基材としては、たとえば、Ｃガラス
（耐蝕ガラス）で主成分がＳｉＯ₂ ；６５重量％、Ｚｎ
Ｏ；４重量％、Ｂ₂ Ｏ₃ ；５重量％、Ｎａ₂ Ｏ他；２６
重量％であり、厚み２±１μｍのものであるが、これに
限定されるものではない。

【００１０】ガラス質鱗片状基材の表面にめっきなどに
より形成される金属皮膜としては、通常は、金、銀、ニ
ッケル、白金、銅、パラジウム、コバルト、チタニウム
等の金属皮膜が挙げられる。これらの中でも金またはニ
ッケルは、メッキにより特に耐酸性、耐アルカリ性、耐
候性、耐水性および耐塩水性に優れた金属層を形成する
ので好ましい。また、銀をメッキした場合も所定の表面
酸化防止処理（たとえば、二酸化ケイ素のコーティング
処理など）が施されていれば、通常言われているよりも
高い耐候性を示すので好ましい。金属皮膜の厚みはたと
えば、０．０５〜０．２０μｍ程度である。この発明で
用いる金属被覆ガラスフレーク顔料は、前記ガラス質鱗
片状基材の表面に金属層を２層以上有していてもよい。
この場合、金属層のすべてが無電解めっきにより形成さ
れている必要はない。

【００１１】前記市販のメタルコートガラスフレーク
は、上記特定の範囲の粒径を持つ粒子が４０重量％より
もはるかに少ないので、たとえば、２００メッシュのタ
イラー標準ふるいで８０μｍよりも大きい粒径を持つ粒
子をカットすることなどにより２０〜８０μｍの粒子が
４０重量％以上となるようにするのが良い。この場合、
２０μｍ未満の粒径を持つ粒子は、必要に応じて、６０
０メッシュのタイラー標準ふるいでカットしてもよい
し、カットしなくてもよい。

【００１２】この発明の再帰光輝性塗料は、たとえば上
記特定の金属被覆ガラスフレーク顔料を０．５〜１５重
量％の範囲で含む。０．５重量％未満であると再帰光輝
性が小さくなるおそれがあり、１５重量％を越えると光
沢が低下するおそれがある。また、上記特定の金属被覆
ガラスフレーク顔料に加えて所望のその他の顔料、たと
えば、アルミ箔、マイカ箔、板状酸化鉄顔料、フタロシ
アニンフレーク顔料などの鱗片状顔料を前記金属被覆ガ
ラスフレーク顔料の１００重量部に対して０〜１００重
量部の範囲で用いたり、カーボンブラック、透明酸化鉄
系顔料、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、フタロ
シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料、インダンスレン
系顔料、フラバンスロン系顔料などの着色顔料を前記金
属被覆ガラスフレーク顔料の１００重量部に対して０〜
３００重量部の範囲で用いたりしてもよい。着色顔料を
金属被覆ガラスフレーク顔料と併用すると、所望の色の
塗膜であって再帰光輝性を有するものが得られる。

【００１３】この発明で使用される塗料種としては、た
とえば、自動車用サーモセッティングアクリルラッカ
ー、自動車補修用アクリルラッカー、ウレタンラッカ
ー、アクリル変性ウレタンラッカー等であり、自動車用
上塗りであるアルミニウムフレーク入りベースコート用
塗料と同様にディスパー攪拌などで塗料化できる。ま
た、必要に応じて透明性の高い顔料や他のフレーク顔料
が入った塗料と混色してもよい。

【００１４】この発明の塗料は、樹脂成分として、たと
えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂等の１種または２種以上を用いてもよく、また、こ
れらとメラミン樹脂、イソシアネート樹脂等との組み合
わせのいずれを用いてもよい。樹脂成分と溶剤の配合量
は、たとえば、金属被覆ガラスフレーク顔料約０．５〜
約１５重量％、樹脂成分約３０〜約４０重量％、溶剤約
５５〜約６０重量％（金属被覆ガラスフレーク顔料、樹
脂成分および溶剤の合計は１００重量％である）であ
る。

【００１５】この発明の塗料は、使用時に、必要に応じ
てシンナーなどで希釈して使用されるようになっていて
もよい。この発明の塗料には、その他必要に応じて、紫
外線吸収剤や沈降防止剤などが配合されうる。この発明
の塗料は、たとえば、通常のメタリック塗料と同様の方
法・装置で製造されるが、製造方法・装置は特に制限は
ない。

【００１６】この発明の塗料を用いて再帰光輝性を有す
る塗膜や再帰光輝性を有する塗装製品を得るには、たと
えば次のような方法が採用される。塗装対象物として
は、たとえば自動車、家庭電気製品、什器などの部品な
どであり、素材には特に制限はなく、たとえば金属、プ
ラスチック、木材などがある。塗装対象物は、必要に応
じてあらかじめリン酸塩処理、電着塗装、下塗塗装、中
塗塗装などを適宜行っておいてもよい。塗装対象物にこ
の発明の再帰光輝性塗料を塗布し、その上に着色顔料入
りの塗料および／またはクリヤー塗料を必要な層で形成
する。重ね塗りを行う場合、乾燥、焼付を行ってから、
または、乾燥も焼付も行わずに行ってもよい。この発明
の再帰光輝性塗料は、たとえばスプレー塗装により塗布
されるが、この塗装方法に限定されない。焼付条件は、
たとえば、温度１４０〜２００℃で３０〜３分間であ
る。

【００１７】この発明の再帰光輝性塗料の塗膜の厚み
は、たとえば、焼付後の厚みで１５〜３０μｍである。
この上にクリヤー層を形成する場合には、たとえば、ク
リヤー層の層数１〜２層で各厚みを２５〜４０μｍとす
る。この発明の塗装製品としては、たとえば、自動車、
家庭電気製品、什器などが挙げられるが、これらに限定
するものではない。

【００１８】

【作用】平滑な表面を有するフレーク状ガラスの
表面に金属皮膜が形成されている鱗片状顔料を含み、該
鱗片状顔料が粒径２０〜８０μｍの粒子を４０重量％以
上の割合で有する塗料を用いて塗膜を形成すると、昼間
はもちろん夜間や昼間でも暗所などにおいて光源が塗膜
から数メートル離れていても塗膜中の鱗片状顔料がきら
きらと反射する。アルミ箔やマイカ箔などの表面は完全
にフラットではなく、極めて細かい凹凸を有するため、
光を正反射できない。

【００１９】

【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例およ
び比較例を示すが、この発明は下記実施例に限定されな
い。なお、以下では、特に断らない限り、「％」は「重
量％」を、「部」は「重量部」をそれぞれ表す。下記実
施例および比較例では、上記金属被覆ガラスフレーク顔
料として銀メッキガラスフレーク顔料（日本板硝子株式
会社から市販されているメタシャインシルバーＲＣＦＳ
Ｘ−２０１５ＰＳ）を粒径分布を調整して用いた。これ
の一般市販品は、２０〜８０μｍの粒子の割合が４０重
量％、２０μｍ未満の粒子の割合が６０重量％である。

【００２０】まず、金属被覆ガラスフレーク顔料の粒径
分布が再帰光輝性に与える効果を確認するための実施例
と比較例を示す。 −実施例１〜９および比較例１，２− 表１および２に示す粒径分布を有する銀メッキガラスフ
レーク顔料１０．４部にトルエン８．４部を加えて攪拌
し、顔料をトルエン中に均一に分散した。ついで、この
分散液に熱硬化アクリル樹脂ワニス（三井東圧化学株式
会社製のアルマテックス４４８−Ｏ：樹脂固形分４８
％、溶剤５２％（トルエン４６．８％、ｎ−ブタノール
２．６％、メチルイソブチルケトン２．６％））５９．
０部、メラミン樹脂ワニス（三井東圧化学株式会社製の
ユーバン−２０Ｎ−６０：樹脂固形分６０％、溶剤４０
％（キシレン２４％、ｎ−ブタノール１６％））１１．
８部および溶剤（トルエンとｎ−ブタノールとの６５／
３５（重量比）混合溶剤）１４．５部を加えてディスパ
ーで３０分間攪拌し、この発明の塗料である塗料液を調
製した。

【００２１】−実施例１０〜１８および比較例３，４− 磨鋼板（長さ５００mm、幅３００mm、厚み０．８mm）を
リン酸亜鉛処理剤（日本ペイント株式会社製のグラノヂ
ンＳＤ５０００）で常法により前処理した後、カチオン
電着塗料（日本ペイント株式会社製のパワートップＵ−
３０：エポキシウレタン・カチオン樹脂系塗料）で常法
により電着塗装を行い、１６０℃で０．５時間加熱し
て、乾燥膜厚２０μｍの電着塗膜を形成した。ついで中
塗塗料（日本ペイント株式会社製のオルガＰ−２グレ
ー、ポリエステル・メラミン樹脂系塗料）を常法により
塗布し、１４０℃で０．５時間加熱して、乾燥膜厚３５
μｍの中塗塗膜を形成した。

【００２２】上記実施例１〜９および比較例１，２の塗
料液をそれぞれ塗料用シンナー（日本ペイント株式会社
製のニッペ２９８）でうすめ、粘度が２０℃においてN
o.4フォードカップで１３秒となるようにした。前記中
塗塗膜の上に、うすめられた塗料をスプレーガン（日本
ランズバーグ株式会社製のＲＥＡ、ノズルキャップNo.
6）で静電噴霧塗装（第１回と第２回の間に１分間フラ
ッシュオフして２回塗り重ね）を行い、乾燥膜厚に換算
して１５μｍとなるようにした。この後、ウエット・オ
ン・ウエットでクリヤー塗料（日本ペイント株式会社製
のスーパーラック０−１２８Ｍ−１、アクリル・メラミ
ン樹脂系塗料）を塗装し、１４０℃で２０分間焼付を行
い、この上に前記クリヤー塗料をさらに塗装し、１４０
℃で２０分間焼付を行い、乾燥全膜厚１４０μｍの塗膜
を形成した。こうして実施例１〜９および比較例１，２
の各塗料に対応する塗装試験板を作製した。

【００２３】これらの塗装試験板について下記のように
して再帰光輝性を調べた。すなわち、暗室（昼間、ブラ
インド等で外部からの光を遮り、室内のあかりを消した
状態）内で１０cm×１５cmの塗装試験板に対して垂直に
３ｍ離れたところから懐中電灯により光を照射した。こ
のときの塗膜表面を光源と５度の角度を持った位置（塗
装試験板から３ｍ離れている）で肉眼観察し、次の基準
で評価した。なお、△〜○〜◎が合格であり、この順番
に再帰光輝性がより強く発揮されていることを示す。

【００２４】◎…再帰光輝性が大きい。 ○…再帰光輝性が中程度である。 △…再帰光輝性が小さい。 ×…再帰光輝性がほとんどない。 ××…再帰光輝性が全くない。

【００２５】上記塗装試験板について、さらに下記の試
験を行って結果を表１および２に示した。６０度光沢
は、デジタル変角光沢計（スガ試験機株式会社製のＵＧ
Ｖ−５Ｋ）により調べた。耐温水性は、４０℃の温水に
１０日間浸漬した後、塗膜外観を肉眼観察し、変色やふ
くれ等の有（×）無（○）を調べた。

【００２６】耐薬品性は、２０℃の０．１Ｎ−Ｈ₂ ＳＯ
₄ に２４時間浸漬した後、塗膜外観を肉眼観察し、変色
やふくれ等の有（×）無（○）を調べた。結果を表１お
よび２に示した。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】表１および２にみるように、２０μｍ未満
の粒子のみからなる金属被覆ガラスフレーク顔料を用い
ると再帰光輝性がない。また、２０〜８０μｍの粒子が
４０重量％未満である金属被覆ガラスフレーク顔料を用
いると再帰光輝性が弱くなるという欠点があった。な
お、８０μｍよりも大きい粒子を含む金属被覆ガラスフ
レーク顔料を用いると、塗膜表面を平滑にするためには
クリヤー塗膜を非常に厚くする必要があり、実用的では
なかった。実施例の塗装試験板は、塗膜としての通常の
特性を有していた。

【００３０】−実施例１９〜２３および比較例５，６− 実施例３で用いたのと同じ銀メッキガラスフレーク顔料
を用い、原料の配合量を表３および４に示した配合量に
かえたこと以外は実施例１と同様にしてこの発明の塗料
である塗料液を得た。アルミ箔顔料は、実施例１０およ
び比較例３では東洋アルミニウム株式会社製のアルペー
スト７１３０Ｎ（固形分６５％）を、比較例４では東洋
アルミニウム株式会社製のアルペーストＭＧ５００（固
形分７５％）を用いた。二酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）コー
ティング雲母箔顔料は、メルク・ジャパン株式会社製の
イリオジン１０３ＷIIを用いた。板状酸化鉄顔料は、大
日精化工業株式会社製のＦ．Ｏ．Ｒを用いた。フタロシ
アニンフレーク顔料は、ビーエーエスエフ（ＢＡＳＦ）
社製のパリオクロムブルーゴールドＦＡ４０７１を用
いた。

【００３１】ブルー塗料液は、着色顔料を用いた場合の
１実施例を示すために使用された。このブルー塗料液
は、青色顔料であるシアニンブルー（山陽色素株式会社
製のＧ−３１４）５．２部、熱硬化アクリル樹脂ワニス
（三井東圧化学株式会社製のアルマテックスＮＴ−Ｕ−
４４８：樹脂固形分４８％、溶剤５２％（トルエン４
６．８％、ｎ−ブタノール２．６％、メチルイソブチル
ケトン２．６％））６２．２部、メラミン樹脂ワニス
（三井東圧化学株式会社製のユーバン−２０Ｎ−６０：
樹脂固形分６０％、溶剤４０％（キシレン２４％、ｎ−
ブタノール１６％））を１２．４部、溶剤（トルエン／
ブタノール＝６５／３５（重量比））２０．２部を加え
て同容量（約１００ml）の２mmφガラスビーズを入れ、
ディスパーにて６０分間攪拌し、濾過によりガラスビー
ズを除去して塗料液を調製した。

【００３２】−実施例２４〜２８および比較例７，８− 実施例１９〜２３および比較例５，６の各塗料液を用
い、実施例１０と同様にして塗装試験板を作った。これ
らの塗装試験板について、上述のようにして、光沢、耐
温水性および耐薬品性を調べ、結果を表３および４に示
した。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】表３および４にみるように、実施例の塗装
試験板は、塗膜としての通常の特性を有していた。実施
例および比較例の塗装試験板について再帰光輝性を上述
のようにして調べたところ、実施例の塗装試験板は再帰
光輝性を示したのに対し、比較例のものは再帰光輝性を
示さなかった。

【００３６】

【発明の効果】この発明の再帰光輝性塗料は、以上に述
べたように、現状のメタリック塗料では得られない、強
い光輝感と夜間の照明光による再帰光輝性を持つ塗膜を
形成しうる。この発明の再帰光輝性塗膜および再帰光輝
性塗装製品は、それぞれ、再帰光輝性を有することによ
り、夜間でも目立つ意匠性を持っており、ユーザーにイ
ンパクトを与えることが可能になった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平滑な表面を有するフレーク状ガラスの
表面に金属皮膜が形成されている鱗片状顔料を含み、該
鱗片状顔料が粒径２０〜８０μｍの粒子を４０重量％以
上の割合で有する再帰光輝性塗料。
【請求項２】請求項１記載の再帰光輝性塗料から形成
されてなる再帰光輝性塗膜。
【請求項３】被塗物に請求項１記載の再帰光輝性塗料
からなる再帰光輝性塗膜が形成されてなる再帰光輝性塗
装製品。
【請求項４】被塗物表面に請求項２記載の再帰光輝性
塗膜を有する再帰光輝性塗装製品。