(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面上に設けられる金属調塗膜において、
金属フィラーの一つの粒子からなる及び／又は前記金属フィラーの複数の粒子が相互に少なくとも一部において重なり合ってなる複数の島部と、
第１樹脂成分を含有するトップコート層と、を備え、
前記金属フィラーの粒子は、鱗片状粒子であり、
前記島部は、前記基材の表面上又は前記基材の表面上に設けられた第２樹脂成分を含有するアンダーコート層の表面上に散在しており、
前記トップコート層は、前記島部の表面上を覆うとともに、前記島部が存在しない部分では前記基材の表面上又は前記アンダーコート層の表面上を覆っており、
前記金属フィラーは、レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布において、少なくとも、０．０１〜１μｍの範囲にピークを有し、かつ、インジウムフィラー及びスズフィラーの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする金属調塗膜。
【請求項２】
前記金属調塗膜の表面の単位面積に占める前記島部の占める割合が２５％以上１００％未満であることを特徴とする請求項１に記載の金属調塗膜。
【請求項３】
前記基材が透明性を有し、
請求項１又は２に記載の金属調塗膜が、前記基材の裏側の面に設けられていることを特徴とする金属調塗膜を有する成型体。
【請求項４】
基材の表面上に設けられる金属調塗膜の形成方法において、
前記基材の表面上又は前記基材上に設けられた第２樹脂成分を含有するアンダーコート層の表面上に、鱗片状の金属フィラーと溶剤とを含有し、かつ、樹脂成分を含有しない島部形成用塗料を塗布して島部を形成する工程と、
前記島部が形成された面上に、トップコート層形成用塗料を塗布して第１樹脂成分を含有するトップコート層を形成する工程と、を有し、
前記島部は、前記金属フィラーの一つの粒子からなる及び／又は前記金属フィラーの複数の粒子が相互に少なくとも一部において重なり合ってなり、かつ、前記基材の表面上又は前記アンダーコート層の表面上に散在しており、
前記トップコート層は、前記島部の表面上を覆うとともに、前記島部が存在しない部分では前記基材の表面上又は前記アンダーコート層の表面上を覆っており、
前記金属フィラーは、レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布において、少なくとも、０．０１〜１μｍの範囲にピークを有し、かつ、インジウムフィラー及びスズフィラーの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする金属調塗膜の形成方法。
【請求項５】
前記第２樹脂成分は、アクリルウレタン樹脂であり、
前記アンダーコート層は、平均分子量１０００〜２００００のアクリルポリオールと平均分子量１０００〜６０００のポリカーボネートジオールとを含む第一液と、ポリイソシアネートを含む第二液と、を有するアンダーコート層形成用塗料を塗布する工程によって形成されることを特徴とする請求項４に記載の金属調塗膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、金属調塗膜、それを有する成型体及び金属調塗膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のエンブレム又はラジエーターグリルは、一般的に樹脂にクロムなどを施したメッキ品が利用されてきた。しかし、近年、オートクルーズシステムなどに利用されるミリ波レーダーなどの電波送受信装置を設置する自動車が増加していることから、電波を遮断する前記のメッキ品では電波特性、特に電波透過性を確保できない問題があった。そこで、電波特性と金属光沢色を有する美観を両立させる技術が提案されている（例えば、特許文献１〜４を参照。）。
【０００３】
特許文献１〜３には、樹脂成分中に金属粒子が分散した塗膜提案されている。特許文献４には、ラジエーターグリルにインジウム蒸着を施す技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１０／０６４２８５号公報
【特許文献２】特開２００４−２４４５１６号公報
【特許文献３】特開２０１２−４６６６５号公報
【特許文献４】特開２０００−３４４０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、金属ナノ粒子の粒子径が２〜８００ｎｍのように小さい。さらに、特許文献１の図３に示されるように金属ナノ粒子が球状などの粒状をなしている。このため、金属光沢を呈するために必要な塗膜中の金属ナノ粒子の濃度を、３０〜９８質量％のような比較的高濃度とする必要があるという問題があった。特許文献２の技術は、光輝材の形状が鱗片状である。しかし、この鱗片状の粒子は、平均粒径が２０μｍ、平均厚さが０．５μｍと比較的大きい。このため、塗膜の平滑性を確保することが難しく、平滑性が損なわれると金属光沢性が低下するおそれがあるという問題があった。特許文献３の技術は、金属ナノ粒子の粒子径が１〜１００ｎｍのように小さい。粒子の形状は不明であるが、特許文献１のように粒子の形状が球状などの粒状であれば、特許文献１と同様に塗膜中の金属ナノ粒子の濃度を高濃度とする必要がある。また、特許文献３の技術は、塗膜の主成分となる樹脂の種類が限定されており、用途に応じて塗膜の主樹脂を選択することができないがあった。特許文献４の技術は、蒸着を利用しており、設備が大掛かりとなりコストもかかるという問題があった。
【０００６】
本開示は、蒸着といった大掛かりな設備を必要とする工程を踏まずとも、塗装工程のみでミリ波透過などの電波特性と金属光沢色を有する美観とを両立できる金属調塗膜、それを有する成型体及び金属調塗膜の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る金属調塗膜は、基材の表面上に設けられる金属調塗膜において、金属フィラーの一つの粒子からなる及び／又は前記金属フィラーの複数の粒子が相互に少なくとも一部において重なり合ってなる複数の島部と、第１樹脂成分を含有するトップコート層と、を備え、前記金属フィラーの粒子は、鱗片状粒子であり、前記島部は、前記基材の表面上又は前記基材の表面上に設けられた第２樹脂成分を含有するアンダーコート層の表面上に散在しており、前記トップコート層は、前記島部の表面上を覆うとともに、前記島部が存在しない部分では前記基材の表面上又は前記アンダーコート層の表面上を覆っており、前記金属フィラーは、レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布において、少なくとも、０．０１〜１μｍの範囲にピークを有し、かつ、インジウムフィラー及びスズフィラーの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする。金属フィラーがレーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布において、少なくとも、０．０１〜１．００μｍの範囲にピークを有することで、塗膜の平滑性が高まり、より高い金属光沢を発揮することができる。
【００１０】
本発明に係る金属調塗膜では、前記金属調塗膜の表面の単位面積に占める前記島部の占める割合が２５％以上１００％未満であることが好ましい。ミリ波透過などの電波特性と金属光沢色を有する美観とをより確実に両立できる。
【００１１】
本発明に係る金属調塗膜を有する成形体は、前記基材が透明性を有し、本発明に係る金属調塗膜が、前記基材の裏側の面に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る金属調塗膜の形成方法は、基材の表面上に設けられる金属調塗膜の形成方法において、前記基材の表面上又は前記基材上に設けられた第２樹脂成分を含有するアンダーコート層の表面上に、鱗片状の金属フィラーと溶剤とを含有し、かつ、樹脂成分を含有しない島部形成用塗料を塗布して島部を形成する工程と、前記島部が形成された面上に、トップコート層形成用塗料を塗布して第１樹脂成分を含有するトップコート層を形成する工程と、を有し、前記島部は、前記金属フィラーの一つの粒子からなる及び／又は前記金属フィラーの複数の粒子が相互に少なくとも一部において重なり合ってなり、かつ、前記基材の表面上又は前記アンダーコート層の表面上に散在しており、前記トップコート層は、前記島部の表面上を覆うとともに、前記島部が存在しない部分では前記基材の表面上又は前記アンダーコート層の表面上を覆っており、前記金属フィラーは、レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布において、少なくとも、０．０１〜１μｍの範囲にピークを有し、かつ、インジウムフィラー及びスズフィラーの中から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る金属調塗膜の形成方法では、前記第２樹脂成分は、アクリルウレタン樹脂であり、前記アンダーコート層は、平均分子量１０００〜２００００のアクリルポリオールと平均分子量１０００〜６０００のポリカーボネートジオールとを含む第一液と、ポリイソシアネートを含む第二液と、を有するアンダーコート層形成用塗料を塗布する工程によって形成されることが好ましい。樹脂の流動性を確保し、表面の平滑性を高くすることができるため、金属光沢色を有する美観をより発現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、蒸着といった大掛かりな設備を必要とする工程を踏まずとも、塗装工程のみでミリ波透過などの電波特性と金属光沢色を有する美観とを両立できる金属調塗膜、それを有する成型体及び金属調塗膜の形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】インジウムフィラーの粒度分布のグラフである。
【図２】実施例１の金属調塗膜のＳＥＭ画像であり、（ａ）は加工前の画像、（ｂ）は加工後の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。
【００１７】
本実施形態に係る金属調塗膜は、基材の表面上に設けられる金属調塗膜において、金属フィラーの一つの粒子からなる及び／又は金属フィラーの複数の粒子が相互に少なくとも一部において重なり合ってなる複数の島部と、第１樹脂成分を含有するトップコート層と、を備え、金属フィラーの粒子は、鱗片状粒子であり、島部は、基材の表面上又は基材の表面上に設けられた第２樹脂成分を含有するアンダーコート層の表面上に散在しており、トップコート層は、島部の表面上を覆うとともに、島部が存在しない部分では基材の表面上又はアンダーコート層の表面上を覆っている。
【００１８】
本実施形態に係る金属調塗膜は、基材の表面上に島部が設けられる形態（第一実施形態）と、基材の表面上にアンダーコート層が設けられ、アンダーコート層の表面上に島部が設けられる形態（第二実施形態）とを包含する。第一実施形態では、トップコート層は、島部の表面上を覆うとともに、島部が存在しない部分では基材の表面上を覆う。第二実施形態では、トップコート層は、島部の表面上を覆うとともに、島部が存在しない部分ではアンダーコート層の表面上を覆う。以降、特にことわりのない限り、本実施形態は、第一実施形態及び第二実施形態を包含する形態である。
【００１９】
本実施形態に係る金属調塗膜では、金属フィラーは、インジウムフィラー及びスズフィラーの中から選ばれる少なくとも一種である形態を包含する。このうち、金属フィラーは、インジウムフィラーであることがより好ましい。
【００２０】
金属フィラーの粒子は、鱗片状粒子である。ここで、鱗片状とは、粒子が対向する２つの主表面を有し、主表面の平均径が粒子の平均厚さ（２つの主表面間の距離）よりも大きい形状をいい、例えば、平板状又は湾曲板状のような形状を包含する。
【００２１】
本実施形態に係る金属調塗膜では、金属フィラーは、レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布において、少なくとも、０．０１〜１．００μｍの範囲にピーク（以降、第１ピークという。）を有することが好ましい。塗膜の平滑性が高まり、より高い金属光沢を発揮することができる。第１ピークは、０．０５〜０．５０μｍの範囲であることがより好ましい。第１ピークが１．００μｍを超えると、塗膜外観的に粒子感が目立つ場合がある。レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布の測定においては、超音波処理を例えば１分間以上施した後測定を行うことが好ましい。金属フィラーの粒子の凝集を抑制して、第１ピークとして金属フィラーの粒子の一次粒子径を測定することができる。
【００２２】
金属フィラーは、レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布において、第１ピークに加えて、第１ピーク以外のピークを有していてもよい。第１ピーク以外のピークは、粒子径が第１ピークの粒子径よりも大きいか、又は小さくてもよい。第１ピークに加えて、第１ピーク以外のピークを有する形態としては、例えば、第１ピークが、金属フィラーの粒子の一次粒子径に関するピークであり、第１ピーク以外のピークが、金属フィラーの粒子の二次粒子径に関するピークである形態が挙げられる。
【００２３】
本実施形態に係る金属調塗膜は、島部として、金属フィラーの一つの粒子からなる島部と、金属フィラーの複数の粒子が相互に少なくとも一部において重なり合ってなる島部とを包含する。金属フィラーの粒子は鱗片状であるため、粒子同士が少なくとも一部において重なり合いやすい。金属フィラーの複数の粒子が相互に少なくとも一部において重なり合ってなる形態とは、粒子同士が一部分において重なり合っている形態、及び粒子同士が全体において重なり合っている形態を包含する。島部が一つの粒子からなる場合、又は複数の粒子が全体において重なり合っている場合、島部は、円形状、楕円形状又は長円形状などのように各粒子の形状と同様の形状として観察される。一方、島部が複数の粒子が一部分において重なり合っている場合、島部は、ひょうたん形状などのように各粒子の形状とは異なる異形状として観察される。ここで例示した島部の形状は一例であって、本実施形態はこれらに限定されない。また、島部が散在するとは、島部同士が、相互に間隔を開けて配置されていることをいうが、島部同士の間隔は均等である必要はなく、不均等であってもよい。
【００２４】
トップコート層は、基材の表面上又はアンダーコート層の表面上での島部の散在状態を保持する役割及び塗膜の各種物性を確保するための役割を有する。金属調塗膜を基材の表側の面に設ける場合、トップコート層は、透明性を有することが好ましい。透明性を有するとは、無色透明、有色透明又は半透明を包含する。一方、金属調塗膜を基材の裏側の面に設ける場合、トップコート層は、透明性を有するか、又は不透明であってもよい。トップコート層は、塗膜の最表層である必要はなく、トップコート層上に別の層が設けられていてもよい。
【００２５】
本実施形態に係る金属調塗膜では、トップコート層は、島部の表面を覆うとともに、島部と島部との間に侵入している。これによって、島部と島部とが相互に間隔を開けた状態で保持され、この島部と島部との間隔がミリ波などの電波の通路となる。一方、第一実施形態では、トップコート層は島部と基材の表面との間には侵入しておらず、島部は基材の表面に直に接している。また、第二実施形態では、トップコート層は島部とアンダーコート層の表面との間には侵入しておらず、島部はアンダーコート層の表面に直に接している。ここで、表面に直に接しているとは、一つの島部の全体が表面に直に接している形態だけでなく、一つの島部の一部分が表面に直に接している形態も包含する。このように、第一実施形態及び第二実施形態のいずれにおいても、複数の島部が同一面上に散在していることで、金属フィラーの配列性がよくなり、高い金属光沢を有する外観を得ることができる。これに対して、島部と基材の表面又はアンダーコート層の表面との間に樹脂成分が介在すると、金属フィラーの配列性が悪くなり、金属光沢を有する外観が得られない。
【００２６】
第１樹脂成分は、塗膜に求められる各種物性が得られればよく、特に限定されないが、例えば、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、エポキシ樹脂又はポリエステル樹脂である。例えば塗膜が自動車の外装部品に使用される場合、各種物性は、密着性、耐候性及び耐水性などである。
【００２７】
第二実施形態に係る金属調塗膜は、アンダーコート層を有する。アンダーコート層は、基材の表面の平滑性を高めて外観を良好とする役割を有する。第一実施形態のように基材の表面上に直接島部を設けると、後述する島部形成用塗料に含まれる溶剤が基材を溶解させるおそれ、又は基材の表面にある微細な凹凸に起因して金属フィラーがきれいに配列しないおそれがあるところ、アンダーコート層を設けることで、これらの不具合を改善して、十分な金属光沢を有する外観を得ることができる。アンダーコート層は、無色透明であるか、有色透明であるか、又は不透明であってもよい。また、アンダーコート層は、１層であるか、又は２層以上であってもよい。
【００２８】
第２樹脂成分は、例えば、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、エポキシ樹脂又はポリエステル樹脂である。第２樹脂成分の平均分子量は、第１樹脂成分の平均分子量よりも低いことが好ましい。第２樹脂成分の平均分子量を低くすることで樹脂の流動性を確保し、アンダーコート層の表面の平滑性を高くすることができ、その結果、より光沢性が増すことができる。第２樹脂成分の平均分子量は、１０００〜２００００であることが好ましく、３０００〜１５０００であることがより好ましい。平均分子量が１０００未満であると、塗膜の硬化性が低下し、また、基材との密着が悪くなる場合がある。平均分子量が２００００を超えると、塗膜の平滑性がなくなり、外観に悪影響が出る場合がある。平均分子量は、数平均分子量であり、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によって求めることができる。
【００２９】
本実施形態に係る金属調塗膜では、金属調塗膜の表面の単位面積に占める島部の占める割合が２５％以上１００％未満であることが好ましい。この範囲とすることで、ミリ波透過などの電波特性と金属光沢色を有する美観とをより確実に両立できる。金属調塗膜の表面の単位面積に占める島部の占める割合が２５％未満では、島部と島部との間隔が広くなりすぎて隠蔽性が劣る場合がある。また基材が透けて見える場合がある。一方、金属調塗膜の表面の単位面積に占める島部の占める割合が１００％では、ミリ波透過性などの電波特性が劣る場合がある。金属調塗膜の表面の単位面積に占める島部の占める割合の下限値は２６％以上であることが好ましく、２８％以上であることがより好ましい。また、金属調塗膜の表面の単位面積に占める島部の占める割合の上限値は７０％以下であることが好ましく、６８％以下であることがより好ましい。金属調塗膜の表面の単位面積に占める島部の占める割合が７０％を超えると、金属フィラーの配向性が悪化することによって白化（白ボケ）が生じ、金属光沢が若干低下する場合があるところ、７０％以下とすることで白化のないより高い金属光沢性を発現することができる。なお、金属調塗膜の表面の単位面積に占める島部の占める割合が７０％を超えても電波特性が直ちに悪化する訳ではない。金属調塗膜の表面の単位面積に占める島部の占める割合は、金属調塗膜を平面視したとき、観察される面の単位面積に占める島部の占める割合である。
【００３０】
基材は、例えば、自動車のエンブレム又はラジエーターグリルなどの自動車部品を構成する部材、又はスマートフォン若しくはパーソナルコンピュータの筐体などの電子機器の部品を構成する部材である。基材の材質は、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、アクリル、塩化ビニリデン、ポリウレタン若しくはエポキシ樹脂などのプラスチック材料；ガラスなどの無機材料；又は、炭素繊維若しくは紙などの繊維材料；又はこれらのうち少なくとも二種以上を複合した複合材料である。
【００３１】
金属調塗膜を設ける基材の表面は、基材の表側の面、基材の裏側の面、又は両面を包含する。表側の面とは、基材が用いられる部品などの態様において表側になる面をいい、裏側の面とは、表側の面の反対側の面をいう。
【００３２】
本実施形態に係る金属調塗膜を有する成形体は、基材が透明性を有し、本実施形態に係る金属調塗膜が、基材の裏側の面に設けられている。基材は、無色透明である形態、有色透明である形態又は半透明である形態を包含する。金属調塗膜を基材の裏側の面に設けるとき、アンダーコート層を設ける場合、アンダーコート層は、透明性を有することが好ましい。また、トップコート層は、黒又は白などに着色されていることが好ましい。トップコート層を着色することで、基材の表側の面から見たとき、より高い金属光沢を有する外観を得ることができる。
【００３３】
本実施形態に係る金属調塗膜を有する成形体は、本実施形態に係る金属調塗膜が、基材の表側の面に設けられていてもよい。金属調塗膜を基材の表側の面に設ける場合、基材は、透明性を有するか、又は不透明であってもよい。また、透明性を有する基材の表面にアンダーコート層として不透明に着色された層を設けてもよい。
【００３４】
本実施形態に係る金属調塗膜の形成方法は、基材の表面上に設けられる金属調塗膜の形成方法において、基材の表面上又は基材上に設けられた第２樹脂成分を含有するアンダーコート層の表面上に、鱗片状の金属フィラーと溶剤とを含有し、かつ、樹脂成分を含有しない島部形成用塗料を塗布して島部を形成する工程と、島部が形成された面上に、トップコート層形成用塗料を塗布して第１樹脂成分を含有するトップコート層を形成する工程と、を有し、島部は、金属フィラーの一つの粒子からなる及び／又は金属フィラーの複数の粒子が相互に少なくとも一部において重なり合ってなり、かつ、基材の表面上又はアンダーコート層の表面上に散在しており、トップコート層は、島部の表面上を覆うとともに、島部が存在しない部分では基材の表面上又はアンダーコート層の表面上を覆っている。
【００３５】
第一実施形態に係る金属調塗膜の形成方法は、基材の表面上に島部形成用塗料を塗布して島部を形成する工程Ａ１と、島部が形成された面上に、トップコート層用塗料を塗布してトップコート層を形成する工程Ａ２とを有する。
【００３６】
工程Ａ１では、基材の表面上に島部形成用塗料を塗布し、溶剤を揮発させる。その結果、金属フィラーが基材の表面に定着される。塗布方法は、特に限定されず、スプレー塗装、スピンコーティング、バーコート、スクリーン印刷、グラビア印刷又はロールコータなどの公知の方法である。
【００３７】
島部形成用塗料中の金属フィラーの濃度は、固形分換算で０．２〜３質量％であることが好ましい。０．２質量％未満では、隠蔽性が劣る場合がある。３質量％を超えると、塗装性に劣る場合がある。また、金属フィラーの固形分濃度が２質量％を超えると、金属フィラーの配向性が悪化し、金属光沢が低下する場合がある。金属フィラーの固形分濃度が０．８質量％未満では、金属フィラーの量が不足して、金属光沢が低下する場合がある。このため、より高い金属光沢性が必要な場合は、金属フィラーの濃度を０．８〜２質量％とすることが好ましい。
【００３８】
島部形成用塗料の溶剤は、例えば、酢酸エチル（ＥＡＣ）、イソ酢酸ブチル（ｉ−ＢＡＣ）、イソ酪酸イソブチル（ＩＢＩＢ）である。溶剤は、１種だけを用いるか、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。このうち、溶剤として少なくともイソ酪酸イソブチルを含有することが好ましい。イソ酪酸イソブチルは、沸点が高いため塗装作業性が向上するが、配合量が多すぎると金属フィラーの配向性が悪くなる場合がある。そこで、全溶剤中のイソ酪酸イソブチルの配合量は、１０〜５０質量％であることが好ましく、２０〜３０質量％であることがより好ましい。全溶剤中のイソ酪酸イソブチルの配合量が５０質量％を超えると、塗面がウェットである時間が長くなり、フィラー動きやすくなって、フィラーの配向性が悪くなり、金属調の外観が出にくくなる場合がある。全溶剤中のイソ酪酸イソブチルの配合量が１０質量％未満では、フィラーが一定に配向する前に塗面が乾燥して、フィラーの配向性が悪くなり、金属調の外観が出にくくなる場合がある。
【００３９】
島部形成用塗料は、樹脂成分を含有しない。これによって、トップコート層が、島部の表面上を覆うとともに、島部が存在しない部分では基材の表面上を覆っているという構造を得ることができる。本発明者らは、島部形成用塗料に樹脂成分を配合すると金属光沢を有する外観が得られず、島部が基材の表面上又はアンダーコート層の表面上に直に接して配置されることで金属光沢を有する外観が得られるということを発見した。
【００４０】
工程Ａ２では、島部が設けられた表面上にトップコート層形成用塗料を塗布し、溶剤を揮発させる。その結果、トップコート層によって、島部の表面上及び島部以外の部分では基材の表面上が覆われる。トップコート層形成用塗料の塗布方法は、島部形成用塗料の塗布方法と同様に公知の方法を用いることができる。
【００４１】
トップコート層形成用塗料は、主剤としてアクリルポリオールと硬化剤としてポリイソシアネートとを有する２液系の塗料であることが好ましい。このような塗料を用いることによって、第１樹脂成分としてアクリルウレタン樹脂を含有するトップコート層が得られる。本実施形態では、２液系塗料には、主剤及び硬化剤に加えて、粘度調整のためのシンナーなどの希釈液を配合してもよい。
【００４２】
アクリルポリオールは、１分子中に２個以上の水酸基を有するアクリル樹脂であり、例えば、水酸基含有アクリルモノマーの重合体である。水酸基含有アクリルモノマーは、例えば、２‐ヒドロキシエチルアクリレート、２‐ヒドロキシプロピルアクリレート、４‐ヒドロキシブチルアクリレート、２‐ヒドロキシエチルメタクリレート、２‐ヒドロキシプロピルメタクリレート、４‐ヒドロキシブチルメタクリレートなどの水酸基を有するモノマー類、２‐ヒドロキシエチルメタクリレートへのγ‐ブチロラクトンの開環付加物、２‐ヒドロキシエチルアクリレートへのε‐カプロラクトンの開環付加物である。水酸基含有アクリルモノマーは、任意の１種を単独で、又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。本実施形態は、モノマーの種類及び重合方法に制限されない。
【００４３】
また、本実施形態において、アクリルポリオールは、水酸基含有アクリルモノマーと他のエチレン性不飽和モノマーとの共重合体を包含する。水酸基含有アクリルモノマーは、前記に例示したものであり、それらは、任意の１種を単独で、又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。本実施形態は、モノマーの種類及び重合方法に制限されない。他のエチレン性不飽和モノマーは、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン誘導体、ビニルエステル、ハロゲン化ビニルモノマー、窒素含有ビニル系モノマーと同様のモノマーである。他のエチレン性不飽和モノマーは、任意の１種を単独で、又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。本実施形態は、モノマーの種類及び重合方法に制限されない。
【００４４】
ポリイソシアネート化合物は、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物であり、例えば、２，４‐トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン‐４，４’‐ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ｎ‐ペンタン‐１，４‐ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートである。これらは、任意の１種を単独で、又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【００４５】
アクリルポリオールとポリイソシアネート化合物との配合割合は、アクリルポリオールの水酸基に対して、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基が０．５〜８モル当量となるようにすることが好ましい。より好ましくは、１〜６モル当量である。
【００４６】
第二実施形態に係る金属調塗膜の形成方法は、基材の表面上にアンダーコート層形成用塗料を塗布してアンダーコート層を形成する工程Ｂ１と、アンダーコート層の表面上に島部を形成する工程Ｂ２と、島部が形成された面上に、トップコート層用塗料を塗布してトップコート層を形成する工程Ｂ３と、を有する。第二実施形態に係る金属調塗膜の形成方法は、工程Ｂ１を有する以外は、第一実施形態に係る金属調塗膜の形成方法と基本的な方法を同じくする。このため、重複する部分については説明を一部省略する。
【００４７】
工程Ｂ１は、基材の表面上にアンダーコート層形成用塗料を塗布し、溶剤を揮発させる。その結果、基材の表面上にアンダーコート層が形成される。
【００４８】
本実施形態に係る金属調塗膜の形成方法では、第２樹脂成分は、アクリルウレタン樹脂であり、アンダーコート層は、平均分子量１０００〜２００００のアクリルポリオールと平均分子量１０００〜６０００のポリカーボネートジオールとを含む第一液と、ポリイソシアネートを含む第二液と、を有するアンダーコート層形成用塗料を塗布する工程によって形成されることが好ましい。
【００４９】
アンダーコート層形成用塗料では、アクリルポリオールに相対的に低分子量のポリカーボネートジオールを配合することによって、第２樹脂成分の分子量を適度に低くなるように調整している。これによって、樹脂の流動性を確保し、表面の平滑性を高くすることができる。その結果、金属光沢色を有する美観をより発現することができる。また、ポリカーボネートジオールを配合することによって、基材への密着性を向上させることができる。アンダーコート層形成用塗料に配合されるアクリルポリオールの平均分子量は、３０００〜１５０００であることがより好ましい。アンダーコート層形成用塗料に配合されるポリカーボネートジオールの平均分子量は、１０００〜３０００であることがより好ましい。
【００５０】
アクリルポリオール及びポリイソシアネートは、トップコート層形成用塗料において列挙したものと同様である。
【００５１】
ポリカーボネートジオールは、複数のポリカーボネート結合（‐ＯＣＯＯ‐）及び２つの水酸基をもつ化合物である。両末端が水酸基であることが好ましい。ポリカーボネートジオールの配合量は、アンダーコート層形成用塗料の全質量に対して３〜２０質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。３質量％未満では、分子量の調整及び密着性の効果が不足する場合がある。２０質量％を超えると、相溶性が悪くなって、アンダーコート層が白化（白ボケ）したり、硬化性が悪くなったりする場合がある。
【００５２】
工程Ｂ２は、島部形成用塗料を塗布する面がアンダーコート層の表面上である以外は、工程Ａ１と同様である。
【００５３】
工程Ｂ３は、工程Ａ２と同様である。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例に何ら限定されるものではない。
【００５５】
（実施例１）
基材として無色透明のポリカーボネート（ＰＣ）板（厚さ２ｍｍ、ＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社製、グレード：ＬＳ２−１１１）の一方の表面上に、次の通り金属調塗膜を形成した。まず、基材の表面上にアンダーコート層形成用塗料として、表１に示す組成の主剤Ａ１を４０部と、硬化剤としてポリイソシアネート（ポリハードＥＴＳＳヨウ、オリジン社製）を１０部と、シンナー（エコネットシンナー＃１０５５、オリジン社製）を３０部と、を混合した２液系塗料をスプレー塗布し、８０℃で３０分間乾燥させて、アンダーコート層を形成した。アンダーコート層の膜厚は、２０μｍであった。次いで、アンダーコート層上に、島部形成用塗料として、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）５部と、酢酸エチル１０部と、イソ酢酸ブチル６０部と、イソ酪酸イソブチル２５部と、を配合した塗料をスプレー塗布し、８０℃で１０分間乾燥させて、島部を形成した。金属フィラーの固形分濃度は１．０％であった。島部形成用塗料のスプレー塗布は、３．０往復のパス回数にて行った。最後に、島部が形成された表面上に、トップコート形成用塗料として、表２に示す主剤Ｂ１を４０部と、硬化剤としてポリイソシアネート（ポリハードＥＴＳＳヨウ、オリジン社製）を１０部と、シンナー（エコネットシンナー＃Ｐ２７５、オリジン社製）を３０部と、を混合した２液系塗料をスプレー塗布し、８０℃で３０分間乾燥させて、トップコート層を形成した。トップコート層の膜厚は、２０μｍであった。ここで、トップコート層の膜厚は、島部の表面とトップコート層の表面との平均距離とした。インジウムフィラーは、島部形成用塗料を１分間超音波処理した後、レーザー回折・散乱法による体積基準の粒度分布を測定したところ、０．１７２μｍにピークを有していた。インジウムフィラーの粒度分布のグラフを図１に示す。
【００５６】
（実施例２）
実施例１において、アンダーコート層形成用塗料の主剤を、表１に示す組成の主剤Ａ２に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００５７】
（実施例３）
実施例１において、アンダーコート層形成用塗料の主剤を、表１に示す組成の主剤Ａ３に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００５８】
（実施例４）
実施例１において、アンダーコート層形成用塗料を、表１に示す組成の主剤Ａ４を４０部と、硬化剤としてポリイソシアネート（ポリハードＥＴＳＳヨウ、オリジン社製）を１０部と、シンナー（エコネットシンナー＃１０５６、オリジン社製）を３０部と、を混合した２液系塗料に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。主剤Ａ４のアクリルポリオール（カイハツヒン  クロ  プライマー  Ｉｎ）は、黒色顔料としてカーボンブラックをアクリルポリオールに対して４％配合した液である。
【００５９】
（実施例５）
実施例１において、アンダーコート層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６０】
（実施例６）
実施例１において、島部形成用塗料のスプレー塗布を２．５往復に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６１】
（実施例７）
実施例１において、島部形成用塗料のスプレー塗布を３．５往復に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６２】
（実施例８）
実施例１において、島部形成用塗料のスプレー塗布を４．０往復に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６３】
（実施例９）
実施例１において、島部形成用塗料のスプレー塗布を５．０往復に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６４】
（実施例１０）
実施例１において、島部形成用塗料のスプレー塗布を５．５往復に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６５】
（実施例１１）
実施例１において、島部形成用塗料のスプレー塗布を７．０往復に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６６】
（実施例１２）
実施例１において、島部形成用塗料のスプレー塗布を９．０往復に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６７】
（実施例１３）
実施例１において、島部形成用塗料のスプレー塗布を０．５往復に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６８】
（実施例１４）
実施例１において、島部形成用塗料のスプレー塗布を１．５往復に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。
【００６９】
（実施例１５）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）７部と、酢酸エチル１０部と、イソ酢酸ブチル５８部と、イソ酪酸イソブチル２５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は１．４％であった。
【００７０】
（実施例１６）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）９部と、酢酸エチル１０部と、イソ酢酸ブチル５６部と、イソ酪酸イソブチル２５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は１．８％であった。
【００７１】
（実施例１７）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）１２部と、酢酸エチル１０部と、イソ酢酸ブチル５３部と、イソ酪酸イソブチル２５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は２．４％であった。
【００７２】
（実施例１８）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）１４部と、酢酸エチル１０部と、イソ酢酸ブチル５１部と、イソ酪酸イソブチル２５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は２．８％であった。
【００７３】
（実施例１９）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）１部と、酢酸エチル１０部と、イソ酢酸ブチル６４部と、イソ酪酸イソブチル２５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は０．２％であった。
【００７４】
（実施例２０）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）３部と、酢酸エチル１０部と、イソ酢酸ブチル６２部と、イソ酪酸イソブチル２５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は０．６％であった。
【００７５】
（比較例１）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）１部と、酢酸エチル１５．５部と、エコネットＦＸクリヤ８３．５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は０．２％であった。
【００７６】
（比較例２）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）２．５部と、酢酸エチル１５．５部と、エコネットＦＸクリヤ８２．５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は０．５％であった。
【００７７】
（比較例３）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）５部と、酢酸エチル１５．５部と、エコネットＦＸクリヤ７９．５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は１．０％であった。
【００７８】
（比較例４）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）７．５部と、酢酸エチル１５．５部と、エコネットＦＸクリヤ７７部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は１．５％であった。
【００７９】
（比較例５）
実施例１において、島部形成用塗料の配合を、金属フィラーペースト（インジウムフィラー、鱗片状、尾池工業社製、リーフパウダー４９ＣＪ−１１２０、固形分濃度２０％）１０部と、酢酸エチル１５．５部と、エコネットＦＸクリヤ７４．５部と、に変更した以外は、実施例１と同様にして金属調塗膜を形成した。金属フィラーの固形分濃度は２．０％であった。
【００８０】
（比較例６）
基材として無色透明のＰＣ板（厚さ２ｍｍ、ＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社製、グレード：ＬＳ２−１１１）の一方の表面上に、パールマイカ配合アクリルウレタン塗料（オリジプレートＺ、オリジン社製）をスプレー塗布し、８０℃で３０分間乾燥させて、塗膜を形成した。
【００８１】
（比較例７）
実施例１において、島部形成用塗料を、メタリック塗料（ピカネット、オリジン社製）とした以外は、実施例１と同様にして塗膜を形成した。
【００８２】
（参考例Ａ）
実施例１において、島部形成用塗料の塗布を行わず、インジウム蒸着を行った。
【００８３】
（参考例Ｂ）
実施例１において、島部形成用塗料の塗布を行わず、アルミニウム蒸着を行った。
【００８４】
【表１】
0006920509.tif 000002
【００８５】
【表２】
0006920509.tif 000003
【００８６】
得られた金属調塗膜について、次の評価を行った。評価結果は、表３に示した。
【００８７】
（島部の占める割合）
金属調塗膜を平面視した面の単位面積に占める島部の割合は、次の通り測定した。図２は、実施例１の金属調塗膜のＳＥＭ画像であり、（ａ）は加工前の画像、（ｂ）は加工後の画像である。金属調塗膜の表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で倍率５００００倍で観察し（スケールバーは０．５μｍ）、ＳＥＭ画像を得た（図２（ａ）に示す。）。得られたＳＥＭ画像について画像処理ソフト（ＧＩＭＰ）を用いてインジウム粒子の部分とそれ以外の部分とで色を２極化する画像処理を行った（図２(ｂ)に示す。）。このとき、インジウム粒子を白色、それ以外の部分を黒色で表した。この加工後の画像について、画像全体における白色領域の割合を求め、その値を金属調塗膜の表面の単位面積に占める島部の割合とした。
【００８８】
（電波透過性）
電波透過性はフリースペース法を用いて次の通り評価した。送受信アンテナを対向して配置し、その中心に実施例及び比較例で得られた塗膜が形成された基材を設置した。そして、信号発生器から出力した信号を送信側アンテナに入力し、受信側アンテナが到達した信号から透過減衰量を測定した。評価基準は次のとおりである。比較例１〜５については、目視輝度評価において実用不可レベルであったため、電波透過性評価を行わなかった。
○：７６ＧＨｚにおけるミリ波減衰率が１．５ｄＢ以下である（実用レベル）
△：７６ＧＨｚにおけるミリ波減衰率が１．５ｄＢを超え３．０ｄＢ以下である（実用下限レベル）
×：７６ＧＨｚにおけるミリ波減衰率が３．０ｄＢを超える（実用不可レベル）
【００８９】
（初期付着性）
初期付着性は次の通り評価した。ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６：１９９９「クロスカット法」に準じて、１ｍｍ×１ｍｍの碁盤目状の切込みを１００個入れ、粘着テープによる剥離試験を行った。評価基準についても同規格に準じて評価を行った。
○：剥離なし（実用レベル）。
×：１升以上の剥離（実用不適）。
【００９０】
（鉛筆硬度）
鉛筆硬度は次の通り評価した。ＪＩＳ  Ｋ−５６００−５−４：１９９９「引っかき硬度：鉛筆法」に準じて試験を行い、傷跡が生じなかった最も硬い鉛筆の硬度で評価を行った。
【００９１】
（目視輝度）
目視輝度は、金属調塗膜の表面を目視で確認し、次の通り評価した。評価において、インジウム蒸着品は、参考例Ａのサンプルである。
◎：インジウム蒸着品の金属光沢と同等レベル（粒子感がなく金属光沢が得られている）場合（実用レベル）
○：インジウム蒸着の金属光沢より劣るが実用上問題ないレベルの場合（実用レベル）
△：隠蔽性が足りず下地が若干透けたり、金属フィラーの配向性の悪化によって白ボケが若干生じたりしており、インジウム蒸着の金属光沢より劣るが実用上問題ないレベルの場合（実用下限レベル）
×１：隠蔽性が足りず下地が透けており、インジウム蒸着の金属光沢より劣り実用上使用可能なレベルに達しない場合（実用不可レベル）
×２：金属フィラーの配向性の悪化によって白ボケが多く生じており、インジウム蒸着の金属光沢より劣り実用上使用可能なレベルに達しない場合（実用不可レベル）
×３：金属フィラーを含有しないため、インジウム蒸着の金属光沢より劣り実用上使用可能なレベルに達しない場合（実用不可レベル）
【００９２】
（相溶性）
相溶性は、金属調塗膜の表面を目視で確認し、次の通り評価した。
○：塗膜の白化（白ボケ）が存在しない場合（実用レベル）
△：塗料の相分離又は相分離しないまでも相溶性の低下によって白ボケが若干生じているものの実用上問題ないレベルの場合（実用下限レベル）
×：塗料の相分離によって塗膜の白化（白ボケ）が多く生じており実用上問題あるレベルの場合（実用不可レベル）
【００９３】
【表３】
0006920509.tif 000004
【００９４】
実施例１〜２０はいずれも電波透過性と金属光沢色を有する美観とが両立されていた。比較例１は金属フィラーの配合量が少なく、また樹脂を配合していたため、隠蔽性が足りず下地が透けており、インジウム蒸着の金属光沢より劣っていた。比較例２〜５は、隠蔽性はあったが、樹脂を配合していたため、金属フィラーの配向性が悪化して、白ボケが多く生じており、インジウム蒸着の金属光沢より劣った。これらの結果から樹脂を配合すると、金属光沢色を有する美観は得られないことが確認できた。比較例６，７は光沢付与効果があるとされている従来品の塗料であるが、いずれもインジウム蒸着並みの光沢感は得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本開示は、自動車のエンブレム又はラジエーターグリルなどの自動車部品、又はスマートフォン若しくはパーソナルコンピュータの筐体などの電子機器の部品に好適である。
【要約】      （修正有）【課題】蒸着といった大掛かりな設備を必要とする工程を踏まずとも、塗装工程のみでミリ波透過などの電波特性と金属光沢色を有する美観とを両立できる金属調塗膜、それを有する成型体及び金属調塗膜の形成方法の提供。【解決手段】基材の表面上に設けられる金属調塗膜において、金属フィラーの一つの粒子からなる及び／又は金属フィラーの複数の粒子が相互に少なくとも一部において重なり合ってなる複数の島部と、第１樹脂成分を含有するトップコート層と、を備え、金属フィラーの粒子は、鱗片状粒子であり、島部は、基材の表面上又は基材の表面上に設けられた第２樹脂成分を含有するアンダーコート層の表面上に散在しており、トップコート層は、島部の表面上を覆うとともに、島部が存在しない部分では基材の表面上又はアンダーコート層の表面上を覆っている、金属調塗膜。【選択図】図２【図１】
0006920509.tif 000005
【図２】
0006920509.tif 000006