JPH09263035A

JPH09263035A - ２色性塗装体

Info

Publication number: JPH09263035A
Application number: JP9924096A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Shio; 庄一郎塩; Kyoko Nagaya; 京子長屋
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は観察方向により大きく色相が変化
し、且つ広い面積に亘って容易に製造することのできる
２色性塗装体を提供することを課題とする。【解決手段】所定の有彩色を表面色とする基体１０
と、前記基体１０上に塗布され、前記基体表面色と略補
色の関係にある反射干渉光を有する干渉性物質層１８
と、を含み、入射光に対する観察角度により色相が異な
って観察される２色性塗装体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗装体、特に見る角
度により異なった色調を呈する２色性塗装体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般の塗装体は、特定の色調を有する顔
料を含む樹脂層を基体上に形成していられる。すなわ
ち、該塗装体上に白色光が照射された場合、顔料の補色
に相当する光成分が該顔料に吸収され、顔料の色調に相
当する光成分のみが反射されるため、その塗装体に特定
の色を認識することができるのである。しかしながら、
このような一般的な塗装体は、白色入射光に対し種々の
角度を付けて観察したとしても、色の明暗は出るもの
の、一般には色相そのものは変化しない。

【０００３】これに対し入射光に対し種々の角度を持っ
て観察した場合に、異なった色を観察することのできる
いわゆる２色性が注目されている。通常、この２色性は
異方性を有する結晶体に見られるが、むろん一般的な塗
装体に異方性を有する結晶体を適正に塗布し、所望の二
色性を得ることは不可能に近い。また、基体そのものに
微細な凹凸縞模様を設け、干渉技術を応用して２色性を
得る方法も考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記干
渉を応用して２色性を得る場合には、基体に形成される
溝深さ、溝幅等を正確に制御し、且つ極めて多くの溝を
形成しなければならず、小さな対象にのみ適用可能な方
法であるとともに、主な外観色は基体を構成する材質の
色そのものであるという課題があった。すなわち、干渉
法は基体の反射光の干渉を用いているため、基体表面の
反射率が高いことが要求されるばかりでなく、基体表面
に顔料層を設けた場合には溝が埋まってしまい、適切な
干渉効果を得ることができなくなってしまう。このた
め、従来において広い面積の塗装体に対し簡易に２色性
を付与することは極めて困難であった。

【０００５】一方、このような二色性の要求に応える顔
料として、例えば特開平６−２５５２３４号に開示され
るような技術もある。しかしながら、有色の下地上に虹
彩色パール顔料を単独で用いたインキによる印刷物は通
常、明確な２色性を得ることができず、また、白地の下
地に、有色化した虹彩色パール顔料を塗布した場合に
は、２色性は基本的に有彩色と無彩色に限られる。この
従来技術において、二種の有彩色間での二色性を得るた
めには、前記有色化した虹彩色パール顔料とともに他色
の顔料を配合する必要があり、色調がくすんでしまうと
いう欠点があった。本発明は前記従来技術の課題に鑑み
なされたものであり、その目的は観察方向により大きく
色相が変化し、且つ広い面積に亘って容易に製造するこ
とのできる２色性塗装体を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる２色性塗装体は、所定の有彩色を表面
色とする基体と、前記基体上に塗布され、前記基体表面
色と略補色の関係にある反射干渉光を有する干渉性物質
層と、を含み、入射光に対する観察角度により色相が異
なって観察されることを特徴とする。なお、干渉性物質
として低次酸化チタン被覆雲母が用いられたことが好適
である。低次酸化チタン被覆雲母の基体上への塗布量は
２．０〜７．０g/m²、特に好ましくは３．０〜５．０g/
m²であることが好適である。また、低次酸化チタン被覆
雲母は赤紫〜青紫色の反射干渉光を有し、かつ基体は緑
色の表面色であることが好適である。この場合には、特
に色相のコントラストが明瞭に把握される。また、本発
明において、低次酸化チタン被覆雲母以外の顔料が実質
的に干渉性物質層に存在しないことが好適である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の好適
な実施態様について説明する。まず、図１に基づき本発
明の原理について説明する。同図（Ａ）には緑色の基体
１０に対し白色光１２が照射された状態が示されてい
る。同図において、白色光１２は各種の色相の光成分を
有しているが、基体１０により紫系統の光成分が吸収さ
れてしまい、基体１０から反射される光は紫の補色であ
る緑系統の光成分が主体となり、この結果基体１０の色
相は紫の補色である緑であるとして観察できるのであ
る。

【０００８】この場合、白色光１２の入射角に対して略
同一の反射角で観察される反射光が最も強い光となり、
他の反射光はやや弱くなるが、いずれの方向から観察さ
れる反射光も緑の色相を有する。一方、図１（Ｂ）に示
すように、基体１０の表面に紫の顔料層１４を設けた場
合には、白色光１２の緑成分が該顔料層１４により吸収
され、この結果緑色の補色に相当する紫色の光成分のみ
が反射されるため、塗装体１６の色相は紫色として観察
される。しかしながら、このような一般的な塗装体１６
では、いずれの方向から観察したとしても紫色に見える
のみであり、適切な２色性を得ることはできない。

【０００９】そこで、本発明者らは干渉性物質の有する
光の波長選択的反射特性および波長選択的透過特性に着
目した。すなわち、図１（Ｃ）に示すように緑色の基体
１０上に干渉性物質層１８を形成する。この干渉性物質
層１８は紫色の干渉色を有するものであり、白色光１２
が照射されると、干渉性物質層１８からの反射干渉光２
０ａは紫色の光成分となり、一方干渉性物質層１８を透
過する透過干渉光２０ｂは前記紫色反射干渉光２０ａと
は補色の関係にある緑色透過干渉光２０ｂとなる。この
ため、基体１０からの反射光は該緑色透過干渉光２０ｂ
がそのまま乱反射され、再度干渉性物質層１８を透過し
て外部に出光される。

【００１０】前記反射干渉光２０ａは干渉光という性質
上、白色光１２のほぼ正反射角にのみ限定されて生じ、
この結果白色光１２の正反射角からは反射干渉光２０ａ
が強調されて紫色に観察される。しかしながら、他の方
向へは反射干渉光２０ａがほとんど生じないため、緑色
基体１０により反射された透過干渉光２０ｂが強調さ
れ、緑色に観察されることとなる。このように、本発明
に係る２色性塗装体によれば、入射光に対し正反射角か
ら観察した場合には干渉性物質層の反射干渉光の色相が
観察され、他方向から観察した場合には基体１０の色相
の色が観察されることとなり、すぐれた２色性を得るこ
とができる。

【００１１】なお、本発明において、干渉性物質層１８
の光透過率があまりに高いと、入射白色光１２の正反射
角で観察される色調も緑色ないし白色に観察される場合
がある。すなわち、反射干渉光２０ａと透過干渉光２０
ｂは補色の関係にあり、両者が混合されると再度白色光
を形成してしまう。そこで、本発明者らは透過干渉光２
０ｂの透過率を調整し、入射白色光１２と正反射角から
観察した場合に該干渉性物質層１８の本来有していた干
渉色を強調し、干渉色と同系色の外観色を得ることとし
たのである。本実施態様において、透過干渉光２０ｂの
光量を調整するため、図２に模式的に示すようなチタン
化合物被覆雲母を用いている。

【００１２】すなわち、図２に示すように二酸化チタン
層３２の一部を低次酸化チタン層３４とする。そして、
前記同様に白色光１２を入射させると、その光の一部は
空気−二酸化チタン３２の境界、および二酸化チタン３
２−雲母３０の境界で反射される。それぞれの反射光３
６，３８は、二酸化チタンの層厚に依存する光路差を有
する。そして、例えば反射光３６の光成分の山の部分
が、反射光３８の光成分の谷の部分に位置する場合に
は、両者は打ち消しあい、その光成分は外観上消えてし
まう。一方、反射光３６と反射光３８の各光成分の山の
部分、谷の部分が重なった場合には、その光成分は強め
合う。

【００１３】この結果、反射光３６，３８をそれぞれ単
独で観察したとすれば、両者ともほぼ白色光であるにも
関わらず、干渉作用により特定波長の光成分は外観上見
えなくなり、また他の波長の光成分は増強され、これが
干渉光として観察されるのである。従って、反射光３
６，３８の光路差すなわち二酸化チタンの層厚を変化さ
せることにより、銀色、金色、赤色、橙色、青色、緑色
等のさまざまな色の干渉光を得ることができる。しかし
ながら、単なる二酸化チタン被覆雲母の場合、二酸化チ
タン、雲母それぞれの光透過性が高いため、白色光１２
の大部分は透過光となる。

【００１４】そして、この透過光は一般に前記干渉光と
は補色の関係にあるといわれており、該透過光が基体１
０に反射されると、前記干渉光と基体１０での反射光が
中和し、結果として白色光に近い色となってしまう。そ
こで、本発明者らは、前述したように二酸化チタン層３
２の一部を低次酸化チタン層３４としたのである。この
場合、白色光１２を入射させると、反射光３６，３８は
前述した通りであるが、透過光２０ｂは暗色低次酸化チ
タン層３４を２度通過することとなり、さらに基体１０
で反射し再度チタン系顔料内を通過することを考慮する
と、４度に渡って暗色低次酸化チタン層３４を通過する
こととなる。このため、基体１０での反射光２０ｂの影
響が相対的に減少し、干渉光が強調される。

【００１５】このように、本実施態様に係るチタン化合
物被覆雲母を用いた場合、白色（半透明）の二酸化チタ
ン層の一部を黒色乃至暗色の低次酸化チタン層とするこ
とで、白色光１２の入射角と同等の反射角方向から観察
される色は、該チタン化合物被覆雲母の干渉色と同系の
外観色を得ることができる。一方、干渉光が観察されな
い方向から塗装体を観察した場合には、基体１０の色調
が観察されるのみであり、白色入射光１２に対して種々
の角度を持って観察することによりチタン化合物被覆雲
母の干渉色ないしその補色である基体１０の色調が選択
的に観察されることとなる。なお、例えばチタン化合物
被覆雲母をあまりに厚く塗布した場合等には、透過光２
０ｂ自体が著しく減少し、白色入射光１２の正反射角以
外から塗装体を観察した場合にも単に黒色乃至暗色に見
えるのみとなる場合がある。

【００１６】このため、本実施態様に係る２色性塗装体
における低次酸化チタン被覆雲母の基体上への塗布量
が、２．０〜７．０g/m²、特に好ましくは３．０〜５．
０g/m²であることが好適である。次に、図３に基づき通
常の二酸化チタン被覆雲母（干渉色，青紫）および該二
酸化チタン被覆雲母を還元して得た低次酸化チタン被覆
雲母を用いた塗装体の色調について説明する。すなわ
ち、各試料粉末０．５ｇをニトロンクリヤー１５ｇ中に
ディスパーで撹拌・分散させ、その塗料を緑色の色紙に
０．１０１ｍｍのアプリケーターで塗布した。その塗装
体を変角分光測色機で測色した。なお、入射白色光の入
射角は４５゜、受光角は−２５°〜６０°で測色した。

【００１７】なお、前記低次酸化チタン被覆雲母は、青
色干渉色雲母チタン３０ｇとチタン粉末０．６ｇを混合
し、この混合粉末を電気炉内に設置した。炉内を真空
（１．０torr）にし、炉内温度が８５０℃に到達後１２
時間その温度を保持し還元を行って得たものである。図
３より明らかなように、−２５°においては、いずれの
塗料を塗布した場合にも下地である緑色紙の色調がほぼ
そのまま観察されるのみである。これに対し観察角度を
徐々に大きくしていくと、ａ値は増加し、かつｂ値は減
少するため、色相は前記緑色の補色方向、すなわち紫方
向に変化し、角度３５°で極大値を示す。

【００１８】しかしながら、通常の二酸化チタン被覆雲
母を用いた場合にはｂ値の低下割合が大きく、相対的に
ａ値の増加割合は小さい。このため、角度３５°で観察
した場合でも青系統の色相を呈するのみであり、さらに
角度を大きくしていった場合にも角度５５°乃至６０°
で青味の強い青紫を呈するに止まる。これに対して、低
次酸化チタン被覆雲母を用いた場合には、前記二酸化チ
タン被覆雲母を用いた場合に比較しａ値の増加が著しく
大きく、角度３５°においてはかなり明瞭な紫色の色相
が観察される。なお、いずれの酸化チタン被覆雲母を用
いた場合にも、角度４５°色味が小さくなる傾向にある
が、これは正反射角において光量が著しく多くなるため
であると考えられる。

【００１９】すなわち、図４には観察角度と明度の関係
が示されている。同図より明らかなように、二酸化チタ
ン被覆雲母の場合も低次酸化チタン被覆雲母の場合も、
観察角度４５°において著しく明度が上昇することが理
解される。同様に図５には観察角度と輝度の関係が示さ
れており、同図より明らかなように観察角度が３０°程
度までは、二酸化チタン被覆雲母を用いた場合と、低次
酸化チタン被覆雲母を用いた場合とで殆ど変わりがな
い。しかしながら、観察角度が４０°を越えると両者の
差異は大きくなる。次に、前記低次酸化チタン被覆雲母
を各種色調の色紙に塗布した場合の、観察角度と色調の
関係について試験を行った。

【００２０】図６には観察角度と色相との関係が示しめ
されている。同図より明らかなように、色紙が白である
場合には、観察角度が小さい場合にａ−ｂ系で原点より
色相の変化が開始されるため、色相の変化量自体が小さ
い。同様に色紙が黒色の場合には観察角度が−２５°よ
り常に第４像限に存在する。また、赤、青、黄色の下地
を用いた場合にも、観察角度が低い場合にはその各下地
の色相から色が観察され、該色相よりそれぞれ低次酸化
チタン被覆雲母の干渉色の色相へと移行する。しかしな
がら、いずれの場合も緑色の色紙を用いた場合と比較
し、色相の変化自体は小さく、顕著な色調の差が観察さ
れるものではない。

【００２１】このように、色紙の色相に対して補色の関
係にある干渉色を有する低次酸化チタン被覆雲母を用い
ることにより、観察角度による極めて顕著な色調変化を
得られることが理解される。図７には前記図６と対応し
て観察角度と明度（Ｌ値）の関係が示されており、ま
た、図８には同じく図６と対応して観察角度と光輝性の
関係が示されている。前記図７より明らかなように、観
察角度が小さい場合には色紙の明度差がそのまま塗装体
の明度差となって観察されるが、観察角度が入射光に対
し正反射角（４５°）になると各色調の色紙とも近似し
た傾向を示し、特に低次酸化チタン被覆雲母の干渉色と
補色の関係にある緑色の色紙を用いた場合に明度および
光輝性ともに最大となる点が特徴的である。これは、正
反射角近傍においては低次酸化チタン被覆雲母層を通過
する緑色の透過干渉光が高率で緑色色紙に反射されるこ
とによると考えられる。

【００２２】一方、図９には緑色の色紙に対し、各種の
干渉色を有する低次酸化チタン被覆雲母を塗布した場合
の色相変化を示している。同図より明らかなように、各
干渉色を有する低次酸化チタン被覆雲母を用いた場合に
も、観察角度が小さい場合には色紙自体の色相が観察さ
れる。そして、観察角度を大きくしていくと、いずれの
干渉色を有する低次酸化チタン被覆雲母を用いた場合に
もその干渉色の色相方向に移行するが、特に色相変化が
大きいのは色紙の色相に対して補色関係にある青紫色の
干渉色を有する低次酸化チタン被覆雲母を用いた場合で
ある。

【００２３】なお、図１０には前記図９と同様な条件下
で測定した場合の観察角度と明度との関係が示されてお
り、また、図１１は同様に観察角度と光輝性の関係を示
している。図１２には色紙を白とし、その上に緑色の色
調を有する顔料（スピネルグリーン）を塗布し、さらに
その上に青紫色の干渉色を有する低次酸化チタン被覆雲
母層を設けた場合と、前記低次酸化チタンおよび顔料を
混合し、白色の色紙に塗布した場合との色相の比較結果
が示されている。

【００２４】同図より明らかなように、顔料と低次酸化
チタン被覆雲母とを混合した場合には、観察角度による
色相の変化は著しく小さく、緑色顔料を塗布した緑色色
紙上に低次酸化チタン被覆雲母層を設けた場合には極め
て大きな色相変化が観察される。なお、図１３には前記
図１２の実験結果と対応して、観察角度と明度との関係
が示されており、また図１４には同様に観察角度と光輝
度との関係が示されている。図１３および図１４より明
らかなように、緑色顔料と青紫色干渉色の低次酸化チタ
ン被覆雲母を混合した場合には、観察角度による明度
差、光輝度差が小さく、明度変化光輝度変化自体もぼけ
たものとなっていることが示唆される。

【００２５】これに対し、本実施態様のように緑色の色
紙上に別途青紫色干渉色の低次酸化チタン被覆雲母層を
設けた場合には、前記色相の変化とも関連して極めて明
瞭な色調変化を得ることができる。次に、本発明者らは
低次酸化チタン被覆雲母の塗布量と色相の変化について
検討を行った。なお、実験は緑色色紙上に青紫色干渉色
を有する低次酸化チタン被覆雲母を各種濃度で塗布し、
観察角度−２５°と＋３５°の観察色の色差△Ｅにより
表示した。また、顔料塗布量は、各試料粉末を所定量、
ニトロンクリヤー１５ｇ中に分散させて用い、また塗料
の比重は約１．０５〜１．１であった。結果を次の表１
に示す。

【００２６】

【表１】前記表１より明らかなように、色紙１ｍ²当りの顔料量
が２．０９g/m²より２色性が観察され、さらに３．４４
g/m²となると明確な２色性が観察される。一方、顔料塗
布量が６．６７g/m²となると、該顔料自体の色が強調さ
れすぎる傾向にあり、９．７０g/m²となると色紙の観察
が困難となる傾向にある。従って、顔料塗布量は、約
２．０g/m²〜７．０g／m²が好適であり、特に好ましく
は約３．０g／m²〜５．０g／m²である。次に本発明者ら
は、粉末濃度を一定にして、塗布厚を変化させ、顔料塗
布量を変えた。その結果を表２に示す。

【００２７】

【表２】同表より明らかなように、粉末濃度が０．５g／１５gニ
トロンクリアーの場合にあっても、あるいは１．０g／
１５gニトロンクリアーの場合にあっても、３．２０g/m
²ないし３．０６g/m²で良好な２色性が得られ、また、
６．４５g/m²、６．１９g/m²にあっても２色性が発揮さ
れる。従って、塗装厚の多少の変化にかかわらず、前記
好適な顔料塗布量は維持される。なお、本発明にかかる
塗装体は、車両、印刷インキ塗布物、装飾合わせ板ガラ
ス、スピーカー用振動板、化粧板等、各種用途に用い得
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る２色
性塗装体によれば、基板を表面色に対し補色関係にある
反射干渉光を有する干渉性物質層を設けることにより、
観察角度により明瞭な色相変化を有する２色性を得るこ
とが可能となる。また、前記干渉性物質として低次酸化
チタン被覆雲母を用い、またその基体上への塗布量を
１．５〜５．５g/m²とすることにより、より明瞭な２色
性を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理の説明図である。

【図２】本発明において好適に用いられる低次酸化チタ
ン被覆雲母の説明図である。

【図３】干渉性物質として二酸化チタン被覆雲母と低次
酸化チタン被覆雲母を用いた場合の観察角度と色相変化
の関係を示す説明図である。

【図４】図３と同様の条件下で、観察角度と明度の関係
を示した説明図である。

【図５】図３と同様の条件下で、観察角度と輝度変化の
関係を示した説明図である。

【図６】同一の干渉色を有する低次酸化チタン被覆雲母
を各色調の色紙に塗布した場合の観察角度と色相変化の
関係を示した説明図である。

【図７】図６と同様の条件下における観察角度と明度の
関係を示した説明図である。

【図８】図６と同様の条件下における観察角度と輝度変
化の関係を示した説明図である。

【図９】同一の色調の色紙に各種の干渉色を有する低次
酸化チタン被覆雲母を塗布した場合の、観察角度と色相
変化の関係を示す説明図である。

【図１０】図９と同様の条件下における観察角度と明度
変化の関係を示した説明図である。

【図１１】図９と同様の条件下における観察角度と輝度
変化の関係を示した説明図である。

【図１２】緑色の色紙上に青紫色の干渉色を有した低次
酸化チタン被覆雲母層を設けた場合と、前記色紙に塗布
された顔料と前記低次酸化チタン被覆雲母を混合して白
色の色紙上に塗布した場合の観察角度と色相変化の関係
を示した説明図である。

【図１３】前記図１２と同様の条件下における、観察角
度と明度変化の関係を示した説明図である。

【図１４】前記図１２と同様の条件下における、観察角
度と輝度変化の関係を示した説明図である。

【符号の説明】

１０基体１２白色入射光１６塗装体１８干渉性物質層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の有彩色を表面色とする基体と、前記基体上に塗布され、前記基体表面色と略補色の関係
にある反射干渉光を有する干渉性物質層と、を含み、入射光に対する観察角度により色相が異なって
観察される２色性塗装体。
【請求項２】請求項１記載の塗装体において、干渉性
物質として低次酸化チタン被覆雲母が用いられたことを
特徴とする２色性塗装体。
【請求項３】請求項２記載の塗装体において、低次酸
化チタン被覆雲母の基体上への塗布量は２．０〜７．０
g/m²であることを特徴とする２色性塗装体。
【請求項４】請求項３記載の塗布体において、低次酸
化チタン被覆雲母の基体上への被覆量は、３．０〜５．
０g/m²であることを特徴とする２色性塗装体。
【請求項５】請求項２ないし４記載の塗装体におい
て、低次酸化チタン被覆雲母は赤紫〜青紫色の反射干渉
光を有し、かつ基体は緑色の表面色とすることを特徴と
する２色性塗装体。
【請求項６】請求項１ないし５記載の塗装体におい
て、干渉性物質層に実質的に他の顔料が存在しないこと
を特徴とする２色性塗装体。