(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色顔料と黒色顔料とを配合した無彩色のグレー色下地塗膜上に、光輝性材料を含有し、膜厚にバラツキのあるメタリック塗膜を積層してなり、膜厚のバラツキによるメタリック塗膜の最大膜厚と最小膜厚との膜厚差が１５μｍ以下の範囲で色差（ΔＥ）が１．０以下であるメタリック塗膜構造において、グレー色下地塗膜の明度（Ｌ値）がメタリック塗膜のＬ値＋０〜４０以内に設定され、該メタリック塗膜の最小乾燥膜厚が５〜１５μｍであり、且つ該メタリック塗膜は、光輝性材料を顔料体積濃度で１〜１２％含有し、少くとも５μｍの乾燥膜厚で、メタリック塗膜の色域が青系の場合は４００ｎｍ〜５００ｎｍ域、黄橙系の場合は５５０ｎｍ〜６５０ｎｍ域、赤系の場合は６００ｎｍ〜７００ｎｍ域で測定したメタリック塗膜の光線透過率が１０〜２５％の透け色であることを特徴とするメタリック塗膜構造。
【請求項２】
メタリック塗膜の上に透明もしくはカラークリヤー塗膜が積層してなる請求項１記載のメタリック塗膜構造。
【請求項３】
白色顔料と黒色顔料とを配合した無彩色のグレー色下地塗膜上に、光輝性材料を含有し、膜厚にバラツキのあるメタリック塗膜を積層して膜厚のバラツキによるメタリック塗膜の最大膜厚と最小膜厚との膜厚差が１５μｍ以下の範囲で色差（ΔＥ）が１．０以下になるメタリック塗膜を形成する方法において、明度（Ｌ値）がメタリック塗膜のＬ値＋０〜４０以内に設定されたグレー色下地塗膜上に、形成されるメタリック塗膜の最小乾燥膜厚が５〜１５μｍであり、光輝性材料を顔料容積濃度で１〜１２％含有し、少くとも５μｍの乾燥膜厚で、メタリック塗膜の色域が青系の場合は４００ｎｍ〜５００ｎｍ域、黄橙系の場合は５５０ｎｍ〜６５０ｎｍ域、赤系の場合は６００ｎｍ〜７００ｎｍ域で測定した光線透過率が１０〜２５％の透け色であるメタリック塗膜を形成するメタリック塗料を塗装することを特徴とするメタリック塗膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なメタリック塗膜構造及びメタリック塗膜の形成方法に関し、さらに詳しくは、通常のメタリック塗膜より薄い膜厚のメタリック塗膜であっても、また従来のように隠蔽膜厚を満足させるために光輝性材料を増量したり、無機系もしくは有機系顔料等を補充したりすることを軽減したメタリック塗膜であっても、膜厚のバラツキによる色差が生じない優れた光輝感を付与することができる新規なメタリック塗膜構造及びメタリック塗膜の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からメタリック塗装が広く行われている。そのメタリック塗膜は下地を隠蔽するために、通常１５〜２５μｍの塗装膜厚（乾燥膜厚）で塗装されており、この塗装膜厚で光線透過率が３％以下になるように、メタリック塗膜中に光輝性材料及び着色のために通常用いられる有彩色顔料等が配合されている。もちろん、このメタリック塗装によって塗装された乗用車、自動二輪車等は仕上げ自体特に問題がなく市場では好評を得ている。
しかしながら、従来のメタリック塗料は固形分濃度が２５％前後と低くそのため有機溶剤を多量に含有し、また形成されるメタリック塗膜も上記したように１５〜２５μｍの厚膜であるため塗膜中に揮発性有機溶剤が多量に存在し、そのため塗装中もしくは塗装後の塗膜から多量の有機溶剤が揮発し大気汚染を引き起こすという問題がある。このため、近年における地球環境問題の面からも有機溶剤の大気中への排出量を削減することが強く求められている。
【０００３】
さらに、有機溶剤の削減だけではなく、メタリック塗装コストを下げる点からも、メタリック塗膜の膜厚を連続塗膜の形成が可能な５μｍ以上の膜厚で、例えば５〜１５μｍの従来より薄い膜厚で形成させても、膜厚のバラツキによる色差が生じない良好なメタリック塗膜を得ることが望まれている。しかし、薄膜にした場合光線透過率が３％以上の低隠蔽性塗膜になり下地を隠蔽することが困難になるという問題がある。
【０００４】
また、従来のメタリック塗膜は、下地を隠蔽するためにメタリック塗料中の光輝性材料の含有量を増やしたり、カーボンブラック等の無機顔料や透明性の劣る有機顔料を配合しなければならず塗料コストが上がるという問題があり、さらに色調、彩度、光輝感についても満足が得られず、なお一層の改良が望まれている。
【０００５】
上記した問題点を解決する方法として、メタリック塗膜の下地塗膜にカラー（共色）下地を用いる方法も行われているが、この場合も塗装コストが上昇するという問題がある。
【０００６】
もっとも、従来において上塗りに低隠蔽性のものを用いて、このものの完全隠蔽時の平均反射率±１５％の範囲の平均反射率を有する特定の灰色中塗りと組合わせることによって色差０．５以下の２層塗膜を形成する方法が提案されている（特公昭６１−１０１９０号公報）。しかしながら、この塗膜形成方法はソリッドカラー塗装を対象とするもので、メタリック塗装のような光輝感を与える塗装系を対象とするものではなく、因みに、メタリック薄膜仕上げに適用した場合、塗膜厚のバラツキによる色差が生じやすいという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、均一な膜厚が得られず、膜厚にバラツキを生ずるメタリック塗膜において、従来のメタリック塗膜より薄い５〜１５μｍの薄膜であっても、膜厚のバラツキ、すなわち膜厚差が１５μｍ以下の範囲であれば色差が生じない、光輝度に優れたメタリック塗膜を得ることによって有機溶剤の大気中への揮発量を減少させることを目的とするものである。
【０００８】
さらに、本発明は、従来のメタリック塗膜において隠蔽膜厚（例えば２０〜３０μｍ）を満足させるために使用していた光輝性材料を増量させることなく、また同目的で使用される無機系もしくは透明性の劣る有機顔料などの補充を軽減しても、膜厚差が１５μｍ以下の範囲であれば膜厚のバラツキによる色差が生じない、光輝感に優れたメタリック塗膜を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記した目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、メタリック塗膜の膜厚が例えば５〜１５μｍの薄膜であっても、特定明度のグレー色下地塗膜上に光線透過率が１０〜２５％の透け色のメタリック塗膜を積層することによって、容易に達成できることを見いだし本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、
（１）グレー色下地塗膜上に、光輝性材料を含有するメタリック塗膜を積層してなり、該メタリック塗膜の膜厚差が１５μｍ以下の範囲で色差（ΔＥ）が１．０以下であるメタリック塗膜構造において、該グレー色下地塗膜の明度（Ｌ値）が所望のメタリック塗膜のＬ値＋４０以内の範囲に設定され、且つ該メタリック塗膜は光輝性材料を顔料容積濃度で少なくとも１％含有し、連続塗膜を形成することが可能な少なくとも５μｍの乾燥膜厚で波長４００ｎｍ〜７００ｎｍにおける所望のメタリック塗膜色の波長域で測定した光線透過率が１０〜２５％の透け色であることを特徴とするメタリック塗膜構造、及び
（２）グレー色下地塗膜上に、光輝性材料を含有するメタリック塗膜を積層して該メタリック塗膜の膜厚差が１５μｍ以下の範囲で色差（ΔＥ）が１．０以下になるメタリック塗膜を形成する方法において、明度（Ｌ値）が所望のメタリック塗膜のＬ値＋４０以内の範囲に設定されたグレー色下地塗膜上に、光輝性材料を顔料容積濃度で少なくとも１％含有し、且つ連続塗膜を形成することが可能な少なくとも５μｍの乾燥膜厚で波長４００ｎｍ〜７００ｎｍにおける所望のメタリック塗膜色の波長域で測定した光線透過率が１０〜２５％の透け色を形成するメタリック塗料を塗装することを特徴とするメタリック塗膜の形成方法に関するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明におけるグレー色下地塗膜を形成する塗料は、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の基体樹脂とアミノ樹脂、ポリイソシアネート等の架橋剤をビヒクル成分とし、これにチタン白等の白色顔料とカーボンブラックの黒色顔料を配合した無彩色（グレー色）塗料である。また、白色顔料及び黒色顔料以外に後記する光輝性材料を配合してシルバー色とすることも可能である。グレー色下地塗膜の明度は、白色顔料と黒色顔料の配合量を適宜変えることによって調整される。
【００１２】
下地塗料の塗装膜厚は、特に限定はないが一般には１５〜５０μｍの範囲である。
本発明において、メタリック塗膜を形成するメタリック塗料は、前記したビヒクル成分と光輝性材料を主成分とするものである。この光輝性材料としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、ニッケル、真鍮等の金属顔料、パールマイカ、雲母状酸化鉄（ＭＩＯ）等を使用することができる。また、この光輝性材料以外に着色のために通常用いられる有彩色顔料を含むものである。
【００１３】
光輝性材料は、メタリック塗料中に顔料容積濃度（ＰＶＣ）で少なくとも１％配合されるが、メタリック塗膜の光線透過率が１０〜２５％の範囲から外れないような量で配合される。通常１〜１２％の範囲で配合される。光輝性材料の配合量がＰＶＣ１％未満では、メタリック感のある塗膜が得られず、他方配合量が１２％を越えるとメタリック塗膜の透け色と下地塗膜との複合色からなるメタリック塗膜が得られ難くなる。
【００１４】
本発明のメタリック塗膜構造において、必要に応じてメタリック塗膜の上に透明もしくはカラークリヤー層が積層される。クリヤー層としては、前記したビヒクル成分からなる透明クリヤー塗料又はこれに透明着色顔料をＰＶＣ５％以下配合したカラークリヤー塗料が用いられる。クリヤー塗料の塗装膜厚は、一般に１５〜５０μｍの範囲である。
【００１５】
本発明のメタリック塗膜構造において、メタリック塗膜は連続塗膜を形成することが可能で少なくとも５μｍの膜厚で形成され、薄膜を目的とする場合には５〜１５μｍの膜厚で形成される。薄膜の場合、通常膜厚のバラツキによって色差が生じやすいため、色差１．０以下の塗膜を得ることは困難である。しかし、本発明はメタリック塗膜の光線透過率を１０〜２５％に調整して透け色にし、この透け色を積極的に活用してこのものを特定Ｌ値のグレー色下地塗膜と複合させることによって、膜厚差が１５μｍ以下の範囲で、色差が１．０以下のメタリック塗膜を得ることを可能としたものである。
【００１６】
ここで、Ｌ値とはＪＩＳ  Ｚ２８７２２に規定する三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚから求められるハンターの色差式における明度指数を意味する。色差は、ＭＩＮＯＲＵＴＡ分光測色計ＣＭ−１０００（ミノルタ社製）によって測定される値である。
【００１７】
また、光線透過率は波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で且つ所望のメタリック塗膜色の波長域で測定した値で、例えば、メタリック塗膜の色域が青系の場合は４００ｎｍ〜５００ｎｍ域、黄橙系の場合は５５０〜６５０ｎｍ域、赤系の場合は６００ｎｍ〜７００ｎｍ域で測定される値である。通常、光線透過率は膜厚によって異なるが、本発明においてはメタリック塗膜が上記した光線透過率になるように適宜調整される。
【００１８】
本発明のメタリック塗膜において、メタリック塗膜の膜厚差が１５μｍ以下の範囲で色差が１．０以下になるように形成するには、グレー色下地塗膜の選択が重要であり、本発明では特定のＬ値を有するもの、すなわち所望のメタリック塗膜のＬ値を基準にして、それの＋４０以内、好ましくは＋０〜４０の範囲に設定した下地塗膜を選択することが必要である。下地塗膜のＬ値が前記したメタリック塗膜のＬ値＋４０以内の範囲から外れると、メタリック塗膜の色調の変動が大きく、色差１．０以下のメタリック塗膜を得ることができない。
【００１９】
本発明のメタリック塗膜の形成は、自動車、自動二輪車等の塗装において一般的に実施されている方法によって行われる。すなわち、被塗物となる物体表面に、所望のメタリック塗膜の明度＋４０以内の明度を有するグレー色下地塗料を塗装する。塗装方法は、スプレー塗装、静電エアースプレー塗装、回転霧化式静電塗装等の方法が利用できる。
【００２０】
下地塗料が塗装されたのちは、室温で２〜１０分間放置して溶剤を一部除去し、７０〜１６０℃、１０分間〜１時間焼き付けられる。ついで、その上にメタリック塗料が塗装され同じ焼き付け条件で焼き付けるか、もしくは下地塗料を焼き付けること無くその上にメタリック塗料を前記した塗装方法によって塗装し、２層を前期の焼き付け条件で同時に焼き付けることによってメタリック塗膜がえられる。
【００２１】
クリヤー塗料が塗装される場合には、上記した下地塗料及びメタリック塗料と同様の条件で焼き付けられるが、一般には下地塗料、メタリック塗料及びクリヤー塗料をそれぞれウエットオンウエットで塗装して焼き付ける３コート１ベーク方式か、又は下地塗料を焼き付け、その上にメタリック塗料とクリヤー塗料をウエットオンウエットで塗装して焼き付ける３コート２ベーク方式で塗装される。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明を実施例および比較例を挙げて説明する。
【００２３】
実施例１
グレー色下地塗料として、メラミンアルキド樹脂塗料（関西ペイント社製、商品名：アミラック）を用いて、塗膜のＬ値が４２、５３、６２、７０及び８２の５種類のＬ値を与える塗料Ａ〜Ｅをそれぞれ調製した。
【００２４】
得られた下地塗料Ａ〜Ｅを表面処理が施された鋼板にそれぞれ乾燥膜厚３０μｍになるように塗装し、１６０℃、３０分間焼付けた。次いで、得られた塗板の下地塗膜上に、光線透過率２２％、Ｌ値３５、アルミニウム粉末顔料をＰＶＣで３％及び有機赤顔料をＰＶＣで１３．５％含有するメタリック塗料（関西ペイント社製、商品名：ソフレックス５１００赤色）を乾燥膜厚７μｍになるように塗装し、その上にウエットオンウエットでクリヤー塗料（関西ペイント社製、商品名レタンＰＧクリヤー）を乾燥膜厚２５μｍになるように塗装し、８０℃、３０分間加熱硬化した。かくして得られたメタリック塗板５種類をそれぞれ基準塗膜とした。
【００２５】
他方、上記下地塗料Ａ〜Ｅから形成された５種類の下地塗膜上に上記メタリック塗料を、乾燥膜厚２２μｍに、また上記クリヤー塗料を乾燥膜厚２５μｍに塗装して同様に加熱硬化させてメタリック塗板を得た。かくして得られたメタリック塗膜と前記基準塗膜との色差（ΔＥ）を表１に示した。なお、下地塗料Ｅを用いたものは比較例に相当する。
【００２６】
実施例２
実施例１で用いたメタリック塗料ソフレックス５１００赤色における光輝性材料をパールマイカにＰＶＣで３．７％に、また有機赤顔料をＰＶＣで５．５％に代え、表１に記載した特性値（光輝性材料、光線透過率、明度及び乾燥膜厚、以下同様）を有するものに代えた以外は実施例１と同様に塗装した。その結果は表１に示す。なお、下地塗料Ｄ及びＥを用いたものは比較例に相当する。
【００２７】
実施例３
実施例１で用いたメタリック塗料ソフレックス５１００赤色における光輝性材料を、パールマイカにＰＶＣで３．３％に、また有機赤顔料を有機青顔料にＰＶＣで７．２％に代え、その特性値を表１に記載したものに、また下地塗料のＬ値を表２に記載したものに代えた以外は実施例１と同様に塗装した。その結果は表２に示す。
【００２８】
比較例１
実施例１で用いたメタリック塗料ソフレックス５１００赤色を表１に示す特性値を有するものに代えた以外、実施例１と同様に塗装した。その結果は表１に示すように光線透過率が３１％と高くなると色差は１以上となった。
【００２９】
比較例２
実施例１で用いたメタリック塗料ソフレックス５１００赤色を表１に示す特性値を有するものに代えた以外、実施例１と同様に塗装した。その結果は表１に示すように光輝性材料のＰＶＣを０．８％に、また光線透過率を４０％と高くすると色差は１以上となった。
【００３０】
比較例３
実施例３で用いたパールマイカ含有メタリック塗料、ソフレックス５１００青色を表２に示す特性値を有するものに代えた以外、実施例１と同様に塗装した。その結果は表２に示すようにパールマイカのＰＶＣを０．７％に、また光線透過率を２７％にすると色差は１以上となった。
【００３１】
【表１】
0004079468.tif 000002
【００３２】
【表２】
0004079468.tif 000003
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、グレー色下地塗膜の明度とメタリック塗膜の膜厚と光線透過率を特定の範囲に設定したことにより、実施例１で示したようにメタリック塗膜の膜厚が７μｍと薄くても１５μｍの膜厚差がある２２μｍの膜厚のものと比較しても色調の変動が少ない色差１．０以下の塗膜を得ることができる。また、メタリック塗膜が薄膜で形成されると光輝性材料の配向が平面的に均一になるために光輝感が上がり且つメタリックムラが生じないという効果が得られる。さらに、メタリック塗膜の形成時における有機溶剤の揮発量が減少し、しかも薄膜であるために塗装コストの削減につながるというメリットがある。
また、実施例２からわかるように、隠蔽膜厚を満足させるために従来行われていたような光輝性材料を増量したり、無機顔料や透明性の劣る有機顔料を配合しなくても、隠蔽膜厚３０μｍの塗色を最小乾燥膜厚１５μｍで形成することができる。