(57)【要約】【課題】金属調の意匠性と、光を再起反射する光源感を備えた構造発色性金属調塗膜と、このような塗膜を備えた塗装物としての自動車用部品を提供する。【解決手段】被塗装物の表面に塗装されて成る塗膜において、バインダー樹脂２の中に、１０００ｎｍ以下の厚さの金属薄片３と、同じく１０００ｎｍ以下の厚さの回折格子チップ４を、望ましくは２０〜９０質量％の範囲で含有させ、これら金属薄片３と回折格子チップ４を塗装面１０ａに対して略平行に配向させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー樹脂中に１０００ｎｍ以下の厚さの金属薄片と、１０００ｎｍ以下の厚さの回折格子チップを含有する塗膜であって、当該塗膜中に上記金属薄片と回折格子チップが塗装面に略平行に配向していることを特徴とする構造発色性金属調塗膜。
【請求項２】
上記回折格子チップは、その表面に錐状、錐台状、断面矩形状、半球状及び２次元正弦波の数式により規定される３次元形状から成る群から選ばれた周期的な凹凸を有し、当該凹凸のピッチをＰ、上記バインダー樹脂の屈折率をｎ１、上記回折格子チップの屈折率をｎ２としたとき、３８０ｎｍ≦（ｎ２／ｎ１）・Ｐ≦７８０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の構造発色性金属調塗膜。
【請求項３】
上記回折格子チップは、少なくとも一端部に凹凸を備えた同一形状をなす柱状体を周期的に並設した集合体からなり、当該集合体における凹凸のピッチをＰ、上記バインダー樹脂の屈折率をｎ１、上記回折格子チップの屈折率をｎ２としたとき、３８０ｎｍ≦（ｎ２／ｎ１）・Ｐ≦５００ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の構造発色性金属調塗膜。
【請求項４】
塗膜中における金属薄片と回折格子チップの合計含有量が質量比で２０〜９０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の構造発色性金属調塗膜。
【請求項５】
塗膜中における金属薄片と回折格子チップの合計含有量に対する回折格子チップの割合が質量比で５〜７０％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の構造発色性金属調塗膜。
【請求項６】
上記金属薄片と回折格子チップの最長部の長さが５〜６０μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の構造発色性金属調塗膜。
【請求項７】
厚さが１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の構造発色性金属調塗膜。
【請求項８】
下塗り層と光透過性を有する上塗り層の間に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つの項に記載の構造発色性金属調塗膜。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つの項に記載の構造発色性金属調塗膜を備えたことを特徴とする自動車用部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子パターンを有する薄片顔料（回折格子チップ）と金属製の薄片顔料を含有し、金属調の意匠性と、特定波長の光を再起反射する光源感を備えた構造発色性金属調塗膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属性の外観を備えた金属調塗膜としては、鱗片状の金属フレーク顔料を用いることが知られており、このような顔料を用いることによって金属調の意匠を持つ塗装膜を得ることができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような金属調の塗装は表面が鏡面であるため、暗いところで光を照射しても、光源の方向へ光が戻らず、意匠性が乏しい。
一方、回折格子のパターンを持つ金属で作成した薄片顔料（回折格子チップ）を用いて光源方向に光が戻る金属調塗装を試みた場合、回折格子チップがうまく配列せず、金属調の意匠性を作ることが困難であった。
【０００５】
本発明は、金属性の外観を有する従来の金属調塗装における上記のような課題を解決すべくなされたものであって、その目的とするところは、金属調の意匠性と、光を再起反射する光源感を兼ね備えた構造発色性金属調塗膜と、このような塗膜を備えた塗装物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ねた結果、塗料成分としてのバインダー樹脂中に、顔料として金属調塗装が得られる金属薄片と回折格子チップを混合することによって、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００７】
本発明は上記知見に基づくものであり、本発明の構造発色性金属調塗膜は、被塗装物の表面に塗装されて成る塗膜であって、１０００ｎｍ（１μｍ）以下の厚さの金属薄片と、同じく１０００ｎｍ以下の厚さの回折格子チップをバインダー樹脂中に含み、当該塗膜中において、上記金属薄片と回折格子チップが塗装面に略平行に配向していることを特徴とする。
また、本発明の自動車部品は、上記塗膜を備えた塗装物を代表するものであって、本発明の上記構造発色性金属調塗膜を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、塗膜中に、金属薄片と回折格子チップの薄片が塗装面に沿って、略平行に配向していることから、金属調に加えて、特定波長の光を再起反射する光源感を備え、意匠性に優れた塗膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の構造発色性金属調塗膜の断面構造を示す概略図である。
【図２】本発明の構造発色性金属調塗膜に用いる回折格子チップの形状を示す概略図である。
【図３】本発明に用いる回折格子チップの製造方法を示す説明図である。
【図４】本発明に用いる回折格子チップの発色原理を示す説明図である。
【図５】本発明に用いる回折格子チップにおける凹凸形状例として断面矩形状（ａ）、断面正弦波状（ｂ）、錐台形状（ｃ）及び錐形状（ｄ）の凹部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の構造発色性金属調塗膜について、さらに詳細にに説明する。なお、本明細書において「％」は、特記しない限り、質量百分率を意味するものとする。
【００１１】
本発明の構造発色性金属調塗膜は、上記したように、１０００ｎｍ以下の薄い厚さの金属薄片と、同様の厚さの回折格子チップ薄片をバインダー樹脂中に顔料として含んでおり、当該塗膜中に、これらの薄片状顔料が塗装面に略平行に配向したものである。
図１は、当該構造発色性金属調塗膜の断面形状を示す模式図であって、図に示す構造発色性金属調塗膜１は、例えば、自動車用部品のような被塗装物１０の塗装面１０ａ上に塗布されており、塗料成分であるバインダー樹脂２の中に、金属薄片３と回折格子チップ４が分散した状態に含まれている。
【００１２】
上記金属薄片３及び回折格子チップ４は、顔料として添加されるものであるが、いずれも１０００ｎｍ（１μｍ）以下の薄い厚さのものであって、被塗装物１０の塗装面１０ａに沿って、塗装面１０ａとほぼ平行に配向している。
【００１３】
これらの金属薄片３や回折格子チップ４（以下、両者を「光輝顔料」と総称することがある）は、上記のように極めて薄い厚さのものであるから、塗料に含まれた状態で塗装面１０ａに塗布され、塗装面上に移行することによって、自ら塗装面１０ａにほぼ平行に配向することになる。特に、金属薄片３はこのような傾向が顕著であるからして、金属薄片３が混在することによって、回折格子チップ４も金属薄片３に並列して、平行配向し易いものとなる。
【００１４】
このとき、全ての光輝顔料粒子が完全な平行状態に配列していることが望ましいことは言うまでもないが、これら粒子の塗装面１０ａに対する傾斜角度が６°以内であれば、目的とする金属調や光源感がほとんど損なわないことが確認されている。そして、塗装に際して、スプレー塗装などの通常の塗装方法を採用することによって、極端な厚塗りをしない限り、上記のような配向状態にすることができる。
本発明において、金属薄片３及び回折格子チップ４が塗装面１０ａに略平行（ほぼ平行）に配向しているとは、これら光輝顔料粒子３，４の塗装面１０ａに対する角度が、上記のように６°以内であることを意味する。
【００１５】
なお、本発明において、金属薄片３及び回折格子チップ４の厚さを１０００ｎｍ以下としているが、これは、これら光輝顔料粒子の厚さがこの値を超えると、塗装面１０ａに対する角度が６°を超え、略平行でなくなることがないとは言えず、塗膜表面が金属調の光沢にならないことがあることによる。
また、本発明の塗膜を適用する被塗装物には特に限定はなく、木材や金属、樹脂製品などに適用することができる。このとき、これらに予め下塗り塗装を施しておくことも可能である。
【００１６】
本発明の構造発色性金属調塗膜１を構成するバインダー樹脂２としては、特に限定されないが、光透過性を有する樹脂系が望ましく、塗膜形成性ポリマーとして一般に知られているものを用いることができ、例えばアクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アミノ樹脂などを挙げることができる。
硬化剤としては、例えばアルコキシメチロールメラミン樹脂、イソシアネート化合物またはブロックイソシアネート化合物、ポリ酸無水物、ポリエポキシ化合物などが挙げられる。
【００１７】
また、上記バインダー樹脂や硬化剤を溶解あるいは分散させる溶剤も塗料用として使用されるものを用いることができ、例えばトルエン、キシレン、ブチルアセテート、メチルアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ブチルアルコール、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素などが使用可能である。また、無溶剤系塗料として水を使用することもでき、とくに限定はない。
【００１８】
本発明の構造発色性金属調塗膜には、上記した樹脂２や金属薄片３、回折格子チップ４に加えて、パールマイカのような光輝材や、着色用の各種有機顔料，無機顔料などを併用することもできる。また、塗料中には、必要に応じて、さらに分散剤，可塑剤，表面調整剤などの各種添加剤を加えることもでき、塗膜中には、これらに由来する成分が含まれることになる。
なお、有機顔料や無機顔料などを用いると色相に濁りや曇りが生じる場合があることから、塗膜の金属調や光源感をより顕著なものとするには、これらの添加を避ける方がむしろ望ましいと言える。
【００１９】
上記金属薄片３は、蒸着金属膜を粉砕することによって得られる鱗片状金属を用いることができる。金属の種類としては、特に限定されないが、代表的には、アルミニウムや銅、錫、チタンなどのスパッタや蒸着により薄膜化できる金属であれば用いることができる。
【００２０】
上記回折格子チップ４としては、光の回折現象が生じるものである限り、特に限定はなく、例えば、微細な溝を等間隔の平行や、格子状に刻むことによって、表面に周期的な凹凸を設けて成る回折格子を粉砕して用いることができる。
【００２１】
また、回折格子チップ４としては、表面に錐状、錐台状、断面矩形状、半球状あるいは２次元正弦波の数式により規定される３次元形状（市販の卵パックに類似するが、正弦は断面を有する形状。以下、２次元正弦波形状と略す。）など、周期的な凹凸を備えたものを用いることができる。この場合、凹凸形状のピッチをＰ、構造発色性金属調塗膜１を構成するバインダー樹脂２の屈折率をｎ１、回折格子チップ４の屈折率をｎ２としたとき、３８０ｎｍ≦（ｎ２／ｎ１）・Ｐ≦７８０ｎｍの関係となるようなものを用いることが望ましい。
ここで、屈折率の比とピッチとの積（ｎ２／ｎ１）・Ｐの値が３８０ｎｍに満たない場合及び７８０ｎｍを超える場合は、可視光線以外の光が回折するため、目視で発色が見えないという不都合が生じる傾向がある。
【００２２】
さらに、回折格子チップ４としては、長さ方向の一端又は両端部に、錐状、錐台状、矩形状、半球状、２次元正弦波形状などの凹凸を備えた同一形状を有する多数の柱状体を周期的に並設した集合体から成るものを用いることができる。このような集合体から成るチップの場合、凹凸形状のピッチをＰ、構造発色性金属調塗膜１を構成するバインダー樹脂２の屈折率をｎ１、回折格子チップ４の屈折率をｎ２としたとき、３８０ｎｍ≦（ｎ２／ｎ１）・Ｐ≦５００ｎｍの関係を有するようになすことが望ましい。
ここで、屈折率の比とピッチとの積（ｎ２／ｎ１）・Ｐの値が３８０ｎｍに満たない場合は、回折光が見えない傾向がある一方、積（ｎ２／ｎ１）・Ｐの値が５００ｎｍを超えると、回折光が単色ではなく不鮮明になるという不都合が生じる可能性がある。
【００２３】
図２は、上記したような複数の柱状体から成る回折格子チップ４の形状例を示すものであって、図２（ａ）はその上面図、図２（ｂ）はその縦断面である。
図に示す回折格子チップ４は、上記したように、柱状（この例では、六角柱）をなし、六角形をなす両端面の一方又は両方（この例では、一方側のみ）に凹凸４ｒ（この例では、円錐状凹部）を有する複数の柱状体４ｃから成るものであり、これら複数の柱状体４ｃがピッチＰで周期的に配置された構造を有している。
【００２４】
このような構造を有する回折格子チップ４は、例えば、回折現象を発現する周期的微細構造を有する基板の上に、真空プロセスによって無機化合物を１０００ｎｍ以下の厚さに成膜することによって製造することができる。
すなわち、図３に示すように、まず水や有機溶媒などに可溶な材料により形成され、表面に微細突起２１がピッチＰの周期で配置された基材２０を用意し、この凹凸表面上に、金属や金属酸化物のような無機物から成る層を成膜することによって、基材２０上に、柱状体４ｃを形成する。
【００２５】
このとき、上記無機物材料は、微細突起２１の先端から蒸着して成長を開始することから、隣接する突起２１、２１から成長した柱状体４ｃ、４ｃの間に境界が形成され、互いに密着した微細突起２１に等しい数の柱状体４ｃが形成される。
【００２６】
そして、この後、上記基材２０を水や有機溶媒などを用いて溶解することによって、成膜層が柱状体４ｃの境界から適度に分離し、一端面に微細突起２１の形状に応じた周期的微細構造を備えた薄片状の回折格子チップ４が得られる。
このとき、基材２０を効率的に溶解させるために、超音波などを照射するが、その照射エネルギや照射時間を調整することによって、柱状体４ｃの境目からの分離の頻度を変えることができ、もって柱状体４ｃの集合体である回折格子チップ４のサイズを調整することができる。
【００２７】
上記柱状体４ｃの形成方法、すなわち無機材料を基材２０上に成膜するための真空プロセスとしては、基材２０の表面に形成した微細突起２１の先端から蒸着が開始され、柱状体に成長するような方法であれば、特に限定はなく、例えば、真空蒸着、スパッタリング、プラズマＣＶＤなどの手法を好適に用いることができる。
【００２８】
一方、微細突起２１を表面に備えた基材２０の材料としては、溶媒に可溶な材料で形成されていることが必要であるが、環境負荷を考慮すると水溶性の材料であることが好ましい。
このような水溶性材料としては、特に限定されないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロース、ポリアクリル酸などの完全ケン化物や部分ケン化物を用いることが好ましい。水溶性材料以外でも、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエチレンなど、有機溶剤に可溶な材料を用いることもできる。
【００２９】
このような微細突起２１から成る微細凹凸表面を備えた基材２０の作製方法については、特に限定されない。例えば、回折格子形状が作製できる方法、すなわち電子線描画、２光束干渉露光、機械切削などの方法により、上記のような微細凹凸表面を備えた金型を作製し、この金型を用いて、上記のような基材材料に微細凹凸を転写するようになすことができる。
【００３０】
また、柱状体４ｃを構成する材料としては、上記した真空プロセスに使用できる材料であれば、特に限定されることはなく、例えば、酸化ケイ素、ケイ素、アルミニウム、酸化アルミニウム、ニオブ、酸化ニオブ、チタン、酸化チタン、ジルコニア、亜鉛、酸化亜鉛、金、銀、プラチナなどを挙げることができる。
特に、塗料に混合した場合に、強い反射光を得たい場合は屈折率が高い酸化チタンや酸化ニオブ、ジルコニアなどを用いることが好ましい。
【００３１】
なお、上記柱状体４ｃを２種以上の異なる材料毎に１組以上、共通する周期にて成膜し、得られた複数組の柱状体をその高さ方向に積層することによって、屈折率の異なる柱状体を含む多層の回折格子チップとすることができる。
そして、このようにして形成された多層の回折格子チップを用いることによって、回折光のみならず、干渉光による発色をも利用することができる。
【００３２】
このような構造を備えた回折格子チップ４においては、図４に示すように、隣接する柱状体４ｃの間のピッチをＰ、構造発色性金属調塗膜１を構成するバインダー樹脂の屈折率をｎ１、柱状体４ｃを構成する材料の屈折率をｎ２、入射光（電磁波）の角度をα、回折光の角度をβ、回折光の波長をλ、回折次数をｍとするとき、次式（１）の関係を有する。
ｎ’Ｐ（ｓｉｎα＋ｓｉｎβ）＝ｍλ  ・・・  （１）
ここで、
ｎ’＝ｎ２／ｎ１                    ・・・  （２）
すなわち、０°入射の可視光線領域の回折光を発生させたい場合は、ｎ’Ｐが回折波長に一致することとなる。
【００３３】
上記回折格子チップ４を構成する柱状体４ｃの端部に形成される凹凸形状としては、図５（ａ）〜（ｄ）に例示するように、回折格子として公知な形状を用いることができる。
例えば、凹凸形状例としては、上記したように、錐形状、錐台形状、球状、円柱あるいは角柱形状（断面矩形状）、２次元正弦波形状などが挙げられ、少なくとも柱状体１本につきこれらの凹凸形状が１つ含まれていればよい。
【００３４】
なお、凹凸形状を構成する凹部が錐形状や錐台形状、断面矩形状の場合、凹部の開口形状としては、必ずしも円形である必要はなく、三角形や四角形、六角形などの多角形であってもよい。
【００３５】
本発明の構造発色性金属調塗膜における光輝顔料の含有量、すなわち金属薄片３及び回折格子チップ４の合計含有量としては、２０〜９０％とすることが望ましい。
上記光輝顔料の含有量をこの範囲内に制限することによってこれら顔料が塗装面に沿って並び易くなり、金属光沢を備えた塗膜面を容易に得ることができるようになる。
【００３６】
また、これら光輝顔料中に占める回折格子チップ４の割合、すなわち上記合計含有量に対する回折格子チップ４の割合としては、５〜７０％であることが望ましく、これによって回折光が鮮明なものとなり、光源感のある意匠の塗膜をより容易に得ることができる。
【００３７】
本発明の構造発色性金属調塗膜に混合される光輝顔料３，４は、いずれも厚さが１０００ｎｍ以下の薄片状のものであるが、そのサイズとしては、その最長部の長さ（最長径）が５〜６０μｍの範囲内のものであることが望ましい。
すなわち、これら顔料の最長径が５μｍに満たない場合は、薄片状光輝顔料の塗装面に対する平行配向が損なわれ、逆に６０μｍを超えると、塗装面の平滑性が損なわれる可能性が高まる傾向があることによる。言い換えると、最長径が５〜６０μｍの範囲内にあれば、光輝顔料３、４のアスペクト比（最長径／厚さ）が５以上、かつ最長径が６０μｍ以内となるため、光輝顔料３、４が塗装面に対し一層平行配向し易くなると共に、仮に光輝顔料３、４が塗装面に対しわずか（６°以内）に傾いて配向した場合にも塗装面の平滑性を損なう可能性を一層低減できるため、より好ましい。
【００３８】
さらに、本発明の構造発色性金属調塗膜の厚さとしては、１〜２０μｍとすることが望ましく、これによって上記光輝顔料３，４が塗装面に沿って平行に並び易くなり、金属光沢を備えた光源感のある塗膜が得易くなり、塗装外観がより向上することになる。
【００３９】
また、本発明の構造発色性金属調塗膜は、下塗り層と光透過性を有する上塗り層、つまりクリヤ層の間に形成されていることが望ましい。
すなわち、被塗装物の塗装面に下塗り塗料層を介して形成された本発明の構造発色性金属調塗膜のさらに表面にクリヤ塗料層を形成することが望ましく、これによって光沢性に一層優れた平滑な塗装膜が得られ、例えば自動車の車体の塗装構造として好適なものとなる。
【００４０】
本発明の構造発色性金属調塗膜の適用対象としては、その代表例として自動車用部品を挙げることができるが、特にこれに限定されることはなく、これ以外には、例えば携帯電話やモバイルパソコンなどの携帯機器、バイク、船舶、航空機、電車などの輸送機器、家具、建材、外壁、道路標識など、多岐にわたって適用することができ、新しい意匠性を付与することができる。
【実施例】
【００４１】
以下に、実施例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
（１）回折格子チップの作製
まず、２光束干渉露光を用いて、２次元正弦波形状の凹凸を備えた金型を作製し、この形状を水溶性のポリビニルアルコールに転写して、図３に示したような（但し、この実施例では凹凸は錐状ではなく、ピッチＰ＝３００ｎｍ、高さ３００ｎｍの正弦波断面を有する形状である。このように正弦波の場合は、振幅を高さとみなす。）柱状体形成用の基材２０を得た。
次に、このような凹凸を備えたポリビニルアルコールから成る基材２０の表面に、スパッタリングによってアルミニウム（屈折率：２．６）を４００ｎｍの厚さに成膜し、それぞれの凹凸上にアルミニウムから成る柱状体４ｃを形成した。
【００４３】
そして、凹凸面上に柱状体４ｃを形成した状態の基材２０を水中に浸漬し、ポリビニルアルコールから成る当該基材２０を撹拌しながら溶解させると共に、互いに密着した柱状体４ｃを水中で所定の大きさに分離させた。次いで、この水を濾過し、残渣を採取することによって、一端側に正弦波形状の凹部４ｒを備えた柱状体４ｃが複数個集合してなり、最長部長さが２０μｍの回折格子チップ４を得た（図２及び図４（ｂ）参照）。
このとき、デジタルマイクロスコープ（キーエンス製ＶＨＸ−９００）付属の画像処理装置を用いて、得られた回折格子チップ４の最長部長さを計測し、サンプリング数１０００〜２０００個の算術平均値（個数平均値）をもって当該チップの最長部長さとした。
【００４４】
（２）塗料の調製及び塗膜の形成
バインダー樹脂として、ウレタンアクリレート（屈折率ｎ＝１．５２）を用い、これに、厚さ２００ｎｍ、最長部長さ５μｍのアルミニウムから成る金属薄片３と、上記によって得られた回折格子チップ４を３０：３０：４０の質量比となるように加え、さらに溶媒としての酢酸ブチルを適宜混合して撹拌して塗料化した。
そして、黒色の下塗りを施した鋼板に、上記塗料をスプレー塗装することによって、その表面に１０μｍの厚さの塗膜を形成し、当該実施例の塗装試験片とした。
【００４５】
〔塗膜の評価〕
上記で得られた塗装試験片を変角分光光度計（大塚電子製）を用いて、６０°正反射での塗膜の反射率を計測した。そして、この測定値のうち３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの値を平均し、得られた平均反射率を金属光沢の指標とし、平均反射率がアルミニウム鏡面板と比較して９０％以上である場合を「３」、３０％以上９０％未満の場合を「２」、３０％未満の場合を「１」と評価した。
また、光源感については、目視によって回折光を確認し、明るい場所でも明確に認識できる場合を「３」、明るい場所でも微かに認識でき、暗い場所では明確に認識できる場合を「２」、暗い場所で微かに認識できる場合を「１」、回折光が全く認められない場合を「０」と評価した。これらの結果を、塗膜の構成と共に表１及び表２に示す。
【００４６】
（実施例２）
（１）回折格子チップの作製
電子線描画とエッチングによって、無数の円錐形凹部をピッチ２４０ｎｍで周期配列したシリコン金型を作製し、この形状を水溶性のポリビニルアルコールに転写して、図３に示したような柱状体形成用の基材２０を得た。
そして、このポリビニルアルコール製の基材２０の表面に、スパッタリングによって同様にアルミニウムを４００ｎｍの厚さに成膜し、それぞれの凹凸上にアルミニウムから成る柱状体４ｃを形成した。
【００４７】
そして、上記同様に、これらを水中に浸漬して撹拌することにより、ポリビニルアルコール製基材２０を溶解させると共に、柱状体４ｃを適宜分離させ、一端面に円錐形の凹部４ｒを備えた柱状体４ｃが複数個集合して成る回折格子チップ４を得た（図２及び図４（ｄ）参照）。
なお、各柱状体４ｃにおける円錐形凹部４ｒの深さＨは２００ｎｍ、開口幅Ｄｂは２４０ｎｍとした。
【００４８】
（２）塗料の調製及び塗膜の形成
上記により得られた回折格子チップ４と、最長部長さが２０μｍのアルミニウム金属薄片３を用いたこと以外は、上記同様の操作を繰り返すことによって当該実施例の塗装試験片を得た。
【００４９】
〔塗膜の評価〕
塗装試験片の塗膜の金属光沢及び光源感を同様の手法、基準で評価し、その結果を表１及び表２に併せて示す。
【００５０】
（実施例３）
（１）回折格子チップの作製
回折格子チップ４を構成する個々の柱状体４ｃの一端面に形成される凹部４ｒの形状をピッチＰ＝２８０ｎｍの円錐台形状としたこと以外は、上記実施例２と同様の操作を繰り返し、一端に円錐台形の凹部４ｒを備えた柱状体４ｃの複数個から成る回折格子チップ４を得た（図２及び図４（ｃ）参照）。
なお、各柱状体４ｃにおける円錐台形凹部４ｒの深さＨを２００ｎｍ、開口幅Ｄｂを２６０ｎｍ、開口底部幅Ｄｔを６０ｎｍとした。
【００５１】
（２）塗料の調製及び塗膜の形成
上記により得られた回折格子チップ４を用いたこと以外は、上記実施例１と同様に調製した塗料を同様にスプレー塗装することによって当該実施例の塗装試験片を得た。
【００５２】
〔塗膜の評価〕
塗装試験片の塗膜の金属光沢及び光源感を同様の手法、基準で評価し、その結果を表１及び表２に併せて示す。
【００５３】
（実施例４）
（１）回折格子チップの作製
２８０ｎｍのピッチで無数の円錐台形凹部を周期配列したシリコン金型を用いてポリビニルアルコール製基材２０を作製し、この表面に、アルミニウムを８００ｎｍの厚さに成膜すると共に、チップの最長部長さを４０μｍとしたこと以外は、上記実施例３と同様の操作を繰り返すことによって、回折格子チップ４を得た。
なお、回折格子チップ４を構成する各柱状体４ｃにおける円錐台形凹部４ｒの深さＨは３００ｎｍ、開口幅Ｄｂは２８０ｎｍ、開口底部幅Ｄｔは１００ｎｍとした。
【００５４】
（２）塗料の調製及び塗膜の形成
上記により得られた回折格子チップ４と、厚みが４００ｎｍのアルミニウム金属薄片３を用い、バインダー樹脂と金属薄片３と回折格子チップ４を１０：５０：４０の質量比となるように混合したこと以外は、上記実施例３と同様に塗料を調製した。
そしてこの塗料を同様にスプレー塗装することによって、当該実施例の塗装試験片を得た。
【００５５】
〔塗膜の評価〕
塗装試験片の塗膜の金属光沢及び光源感を同様の手法、基準で評価し、その結果を表１及び表２に併せて示す。
【００５６】
（実施例５）
（１）回折格子チップの作製
３３０ｎｍのピッチで無数の円錐台形凹部を周期配列したシリコン金型を用いてポリビニルアルコール製基材２０を作製すると共に、チップの最長部長さを６０μｍとしたこと以外は、上記実施例３と同様の操作を繰り返すことによって、回折格子チップ４を得た。
なお、各柱状体４ｃの円錐台形凹部４ｒの深さＨを２００ｎｍ、開口幅Ｄｂを２８０ｎｍ、開口底部幅Ｄｔを５０ｎｍとした。
【００５７】
（２）塗料の調製及び塗膜の形成
上記により得られた回折格子チップ４を用い、バインダー樹脂と金属薄片３と回折格子チップ４を２０：７６：４の質量比となるように混合したこと以外は、実施例３と同様に調製した塗料を同様にスプレー塗装することによって当該実施例の塗装試験片を得た。
【００５８】
〔塗膜の評価〕
塗装試験片の塗膜の金属光沢及び光源感を同様の手法、基準で評価し、その結果を表１及び表２に併せて示す。
【００５９】
（実施例６）
（１）回折格子チップの作製
ピッチＰを４００ｎｍとしたこと以外は上記実施例１と同様の方法で作製した金型を用いて、アルミニウムから成り、同様の２次元正弦波形状の凹凸を備えた回折格子を作製し、これを水中で粉砕することによって、厚さ４００ｎｍ、最長部長さ２０μｍ、深さ３００ｎｍ、開口幅３００ｎｍの回折格子チップを得た。
【００６０】
（２）塗料の調製及び塗膜の形成
上記により得られた回折格子チップ４と、最長部長さが６０μｍ、厚みが９００ｎｍのアルミニウム金属薄片３を用いたこと以外は、実施例３と同様に調製した塗料を同様にスプレー塗装することによって当該実施例の塗装試験片を得た。
【００６１】
〔塗膜の評価〕
塗装試験片の塗膜の金属光沢及び光源感を同様の手法、基準で評価し、その結果を表１及び表２に併せて示す。
【００６２】
（実施例７）
（１）回折格子チップの作製
ピッチＰを２４０ｎｍ、高さを４００ｎｍとしたこと以外は、上記実施例１と同様の２次元正弦波形状の凹凸を備えた金型を作製し、この形状を同様にポリビニルアルコールに転写して、柱状体形成用の基材２０を得た。
次に、このような正弦波形状凹凸を備えたポリビニルアルコール製基材２０の表面に、スパッタリングによってアルミニウム（屈折率：２．６）とシリカ（屈折率：１．４５）を交互に３層、合計１０００ｎｍの厚さに成膜し、都合６層から成る複合柱状体４ｃを形成した。（但し、本実施例の複合柱状体４ｃで実際に回折格子として作用するのは基材２０の表面に接するアルミニウム層であるため、表１の屈折率ｎ２は２．６２となる。）
【００６３】
そして、これらを同様に水中に浸漬して撹拌することにより、ポリビニルアルコール製基材２０を溶解させると共に、柱状体４ｃを適宜分離させたのち、同様に濾過することによって、最長部長さが２０μｍの回折格子チップ４を得た。
【００６４】
（２）塗料の調製及び塗膜の形成
バインダー樹脂としてポリアクリル酸メチル（屈折率ｎ＝１．４９）を用い、これに、厚さ９００ｎｍ、最長部長さ５μｍのアルミニウム金属薄片３と、上記により得られた回折格子チップ４を３０：２５：４５の質量比となるように加え、さらに溶媒としての酢酸ブチルを適宜混合して撹拌することにより塗料を得た。
そして、上記塗料を同様にスプレー塗装することによって、当該実施例の塗装試験片とした。
【００６５】
〔塗膜の評価〕
塗装試験片の塗膜の金属光沢及び光源感を同様の手法、基準で評価し、その結果を表１及び表２に併せて示す。
【００６６】
（比較例１）
（１）塗料の調製及び塗膜の形成
回折格子チップを用いることなく、バインダー樹脂としてのウレタンアクリレートと、厚さ５００ｎｍ、最長部長さ５μｍのアルミニウム金属薄片３とを３０：７０の質量比となるように加え、さらに溶媒としての酢酸ブチルを適宜混合して撹拌することにより塗料を得た。
そして、上記塗料を同様にスプレー塗装することによって、当該比較例の塗装試験片とした。
【００６７】
〔塗膜の評価〕
塗装試験片の塗膜の金属光沢及び光源感を同様の手法、基準で評価し、その結果を表１及び表２に併せて示す。
【００６８】
（比較例２）
（１）回折格子チップの作製
ピッチＰを３００ｎｍとし、実施例１で作製した金型により作製したポリビニルアルコール製基材２０の表面に、スパッタリングによってアルミニウムを２０００ｎｍの厚さに成膜したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返すことによって、厚み２０００ｎｍ、最長部長さ２０μｍの回折格子チップを得た。
【００６９】
（２）塗料の調製及び塗膜の形成
上記により得られた回折格子チップと、最長部長さが５μｍ、厚みが２０００ｎｍのアルミニウム金属薄片を用いたこと以外は、実施例１と同様に調製した塗料を同様にスプレー塗装することによって当該比較例の塗装試験片を得た。
【００７０】
〔塗膜の評価〕
塗装試験片の塗膜の金属光沢及び光源感を同様の手法、基準で評価し、その結果を表１及び表２に併せて示す。
【００７１】
【表１】
2011020030.tif 000003
【００７２】
【表２】
2011020030.tif 000004
【００７３】
これらの表から明らかなように、回折格子チップを混合しなかったり、厚い回折格子チップや金属片を用いた比較例塗膜においては、光の回折に基づく再起反射による光源感や、金属光沢が得られず、意匠性に乏しいことが判った。
これに対して、薄い厚さの回折格子チップと共に、金属薄片を含む本発明の塗膜においては、上記回折格子チップや金属薄片が、塗膜中において塗装面にほとんど平行に配向しているため、金属光沢に優れると共に、光の再起反射による光源感が得られ、意匠性に優れた塗膜であることが確認された。
【符号の説明】
【００７４】
１  構造発色性金属調塗膜
２  バインダー樹脂
３  金属薄片
４  回折格子チップ
４ｃ  柱状体
４ｒ  凹凸（凹部）
１０ａ  塗装面
【図１】
2011020030.tif 000005
【図２】
2011020030.tif 000006
【図３】
2011020030.tif 000007
【図４】
2011020030.tif 000008
【図５】
2011020030.tif 000009