JP2017019146A - 積層塗膜及び塗装物 - Google Patents

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Abstract

【課題】メタリック塗装において、FF性を改善し、金属質感を高める。
【解決手段】被塗物11の表面に直接又は間接的に形成された着色下地層14と、該着色下地層14の上に重ねられた、フレーク状光輝材22及び着色材23を含有する光輝材含有層15とを備え、光輝材含有層15は、着色材を含まない状態において、XYZ表色系のY(10゜)を50以上850以下とし、Y(20゜)=k×Y(10゜)とし、0.2≦k≦0.6とし、Y(10゜)に応じてk値を設定し、k値に応じて光輝材含有層の着色材濃度を設定する。
【選択図】図1

Description

本発明は積層塗膜及び塗装物に関する。
一般に自動車の車体や自動車の部品等の基材表面には複数の塗膜が重ねられて基材の保護及び外観の向上が図られている。例えば、特許文献1には、金属板にカチオン電着塗料及び中塗り塗料を塗装してなる被塗物に、濃色顔料(カーボンブラック)を含有する濃色塗料を塗装し、その塗面に鱗片状アルミ顔料を含有するメタリック塗料を塗装し、さらにクリヤ塗料を塗装することが記載されている。濃色塗料の明度をマンセルカラーチャートでN0〜5とし、鱗片状アルミ顔料の厚みを0.1〜1μm、平均粒径を20μmとすることにより、フリップフロップ性が顕著である積層塗膜を得るというものである。
特許文献2には、平均粒子径D50及び平均厚さが相違する3種類のアルミフレーク顔料A〜Cを含有するメタリック塗料組成物について記載されている。アルミフレーク顔料Aは、平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.5〜2.5μmである。アルミフレーク顔料Bは、平均粒子径D50が13〜40μm、平均厚さが0.01〜0.5μmである。アルミフレーク顔料Cは、平均粒子径D50が4〜13μm、平均厚さが0.01〜1.3μmである。アルミフレーク顔料A〜Cは、固形分質量比において、A/Bが10/90〜90/10とされ、(A+B)/Cが90/10〜30/70とされ、樹脂固形分100質量部に対する(A+B+C)量が固形分で5〜50質量部とされる。そのような構成にすることにより、輝度感、フリップフロップ性、隠蔽性を改善するというものである。
特許文献3には、樹脂基材にアルミからなる扁平状光輝材を含有する塗料を塗装して光輝性と電磁波透過性を有する光輝性塗膜を得ることが記載されている。その光輝材は、その平面が塗膜表面に沿うように配向され、塗膜表面と直交する直交線の一本と交わる光輝材の数の平均である平均重なり枚数yと、同一の直交線と交わり隣り合う光輝材同士のこの直交線上における距離の平均である平均光輝材間距離xとが所定の関係式を満たすようにされる。
特開平10−192776号公報 特開2005−200519号公報 特開2010−30075号公報
車体等にメタリック塗装がされたときに陰影感ないしは金属質感が得られるのは、塗装物を視る角度によって明度が変化するフリップフロップ性(以下、「FF性」という。)による。つまり、明(ハイライト)と暗(シェード)のメリハリが強くなるためである。このFF性は、X−Rite社の指標であるFI(フロップインデックス)値で表すことが多い。しかし、従来、メタリック塗装で実際に得られているFI値は一般には18前後であり、凄みのある高い金属質感を得るに至っていない。
ここに、光輝材(例えば、アルミフレーク)を光輝材含有層の表面に沿うように配向させると、確かに光輝材による散乱光が少なくなって正反射光が強くなる。その結果、ハイライトでの明度が高くなってシェードでの明度が低くなるから、FI値が高くなる。しかし、光輝材の配向等の制御によって光輝材含有層の正反射が強くなり過ぎると、光を正反射させる一部のみが明るくなる(白っぽく光って見える)。すなわち、入射光の角度に等しい角度から見たときに最も明るく見え、正反射方向の近傍であっても視点の角度がずれるにつれ、明るさが急激に低下する。換言すれば、ハイライト部に広がりがなく、つまり、ある程度の広がりをもって面で輝いている感じが得られず、見映えが悪くなる。
また、上記FI値は、端的に言えば、シェードでの明度に対する正反射方向近傍の明度の強さを表すから、正反射方向近傍の明度が低いということは、FI値も小さいということである。一方、正反射方向近傍での明度を高めるべく、光輝材による光の散乱を大きくすると、同時にシェードでも明度も高くなり、際だったFF性は得られない。
そこで、本発明は、メタリック塗装において、FF性を改善し、金属質感を高めることを課題とする。
本発明は、光輝材含有層の光輝材による正反射特性を制御するとともに、光輝材による散乱光を光輝材含有層の着色材及び着色下地層で吸収するようにした。
ここに開示する積層塗膜は、被塗物の表面に直接又は間接的に形成された着色材を含有する着色下地層と、該着色下地層の上に重ねられた、フレーク状光輝材及び着色材を含有する光輝材含有層とを備え、
上記光輝材含有層の上記着色材を含まない状態でのXYZ表色系の標準白色板で校正したY値に関して、受光角(正反射方向から光源側への傾き角度)10゜で測定した反射光のY値をY(10゜)とし、受光角20゜で測定した反射光のY値をY(20゜)とし、上記光輝材含有層の着色材濃度Cを質量百分率で表すとき、
Y(20゜)=k×Y(10゜)であり(但し、kは係数である。)、
上記Y(10゜)、k及びCは、このY(10゜)、k及びCの3つの変数をx、y及びzの各座標軸におく三次元直交座標空間において、座標(Y(10゜),k,C)が、次の8つの式A〜Hで各々表される平面で囲まれ、且つ式Cで表される面と式Fで表される面が凹稜角を形成し、式Dで表される面と式Gで表される面が凸稜角を形成する八面体で区画される範囲内に存するという条件を満足する関係にあることを特徴とする。
式A:3000y−120z+3000=0
式B:3000y−120z=0
式C:5x−3750y−2000=0
式D:5x−3750y+1000=0
式E:15000y−9000=0
式F:5x−1250y−3000=0
式G:5x−1250y=0
式H:15000y−3000=0
ここに、XYZ表色系のY値は明るさ(視感反射率)を表す刺激値である。上記条件によれば、50≦Y(10゜)≦850、0.2≦k≦0.6となる。これは、端的に言えば、正反射方向近傍の明度を高くしていることを意味する。光輝材の縁で生ずる入射光の乱反射(拡散反射)や光輝材の表面による入射光の散乱により、正反射方向近傍の明度が高くなっているものである。
なお、本明細書では、「乱反射」(拡散反射)は、入射光が様々な角度で反射する現象の意味に使用し、「散乱」は入射光がその方向を別の方向に変えられる現象の意味に使用している。
そうして、塗装物がある程度の広がりをもった面で輝くように、且つ際だったFF性を得る上で有利になるように、正反射方向からの角度が大きいシェードに近い側のY値であるY(20゜)を上記Y(10゜)に応じた適宜の低下率(係数k)で低下させている(図10参照)。上記条件によれば、例えば、Y(10゜)=100のとき、kは概略0.2〜0.4、従って、Y(20゜)は20〜40となる。Y(10゜)=400のとき、kは0.2〜0.6、従って、Y(20゜)は80〜240となる。Y(10゜)=700のとき、kは約0.4〜0.6、従って、Y(20゜)は280〜420となる。
すなわち、Y(10゜)が相対的に低いケースでは、係数kを小さな値にすることにより、Y(10゜)からY(20゜)への低下余裕幅が小さいなかでも、Y(20゜)をできるだけ大きく低下させて、FF性を高めることができるようにしている。一方、Y(10゜)が相対的に高いケースでは、係数kを小さくするとY値の変化幅が大きくなり過ぎることになる。例えば、Y(10゜)=700において、k=0.2にすると、Y(20゜)=140となり、Y値の変化幅が大きい。その場合、視点の角度のずれに伴って明度が急変する結果となる。そこで、Y(10゜)が相対的に高いケースでは、係数kを大きくしている。
また、上記条件によれば、光輝材含有層の着色材濃度C(質量%)は、Y(20゜)=k×Y(10゜)の係数kに応じて異なる(図11参照)。例えば、k=0.2であるときは、5≦C≦30となり、k=0.4であるときは、10≦C≦35となり、k=0.6であるときは、15≦C≦40となる。
すなわち、係数kの値が小さいときは着色材濃度Cが低く、係数kの値が大きくなるほど、着色材濃度Cが高くなる。先に述べたように、係数kが小さいケースはY(10゜)が相対的に低いケースである。このときは、光輝材による拡散反射が少ない(弱い)から、着色材による拡散反射光の吸収の要求が低い。そのため、着色材濃度Cを低くしている。一方、係数kが大きいケースはY(10゜)が相対的に高いケースである。このときは、光輝材による拡散反射が強いから、光輝材によって拡散反射光を吸収すべく、すなわち、FF性を高めるべく、着色材濃度Cを高くしている。
従って、上記積層塗膜によれば、Y(10゜)を大きくし、Y(10゜)からY(20゜)へのY値の低下を上述の如く設定したことにより、塗装物は広がりのある「面」で輝くようになるとともに、際だったFF性を得る上で有利になる。すなわち、光輝材によって乱反射され、或いは散乱される光、特に2つ以上の光輝材間で多重反射する散乱光は、光輝材含有層の着色材によって吸収され、また、光輝材間の隙間を通って着色下地層に達した光は該着色下地層の着色材によって吸収される。この光輝材含有層の着色材及び着色下地層の吸光効果と、上記Y(10゜)→Y(20゜)の低下度合の設定と相俟って、シェードでの明度を大きく落とすことができる。換言すれば、上述の如く、Y(10゜)→Y(20゜)の低下度合を設定したことにより、光輝材含有層の着色材及び着色下地層によってシェードの明度を調整することが容易になり、FF性の向上に有利になる。
また、上記積層塗膜では、着色下地層によって光が吸収されるから、光輝材含有層にはシェードでの明度を落とすための着色材を多量に添加する必要がない。このことは、光輝材の配向性(光輝材を光輝材含有層の表面と平行に配向させること)が良くなること、また、光が光輝材に当たり易くなることを意味し、光輝性の確保、及びハイライトでの明度の増大に有利になる。
上記光輝材としては、アルミ箔を粉砕して得られるアルミフレークを採用すること、さらには、表面の平滑度を高めたアルミフレークを採用することが、輝度を高めて高い金属質感を得る上で好ましい。
そのようなアルミフレークの粒径は8μm以上20μm以下であることが好ましい。その粒径が8μm未満になると、配向性が低下する。その粒径が20μmを超えて大きくなると、アルミフレークの一部が光輝材含有層から突出して、耐食性が低下するおそれがある。
また、アルミフレークの厚さは25nm以上200nm以下であることが好ましい。アルミフレークが過度に薄くなると、該フレークを透過する光の割合が増え、ハイライトでの明度を高くする上で不利になる。また、アルミフレークは、その粒径に対して厚さが薄くなり過ぎると、変形し易くなって配向性に不利になる。その観点から、アルミフレークの厚さはその粒径の0.4%以上であること、例えば30nm以上であることが好ましい。一方、アルミフレークが過度に厚くなると、その配向性が低下し、また、光輝性を確保するために必要な光輝材含有層におけるアルミフレークの体積比が上がり、塗膜物性が低下する。よって、アルミフレークの厚さは200nm以下にすることが好ましい。さらに好ましいのは、アルミフレークの厚さを80nm以上150nm以下にすることである。
また、アルミフレークは、光の乱反射ないしは散乱を抑えるべく、表面粗さRaが100nm以下であることが好ましい。
さらに、着色下地層は、その表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI(商品名)による測定値Wdで8以下であることが好ましい。これにより、光輝材の配向性が良くなり、ハイライトでの明度を高くする上で有利になる。着色下地層の表面平滑度はWdで6以下であることがさらに好ましい。着色下地層の表面粗さRaは光輝材の粒径(8μm以上20μm以下であることが好ましい。)の5%以下であることが好ましい。
光輝材含有層は、その厚さが1.5μm以上6μm以下であることが好ましい。これにより、光輝材の配向性が良くなり、ハイライトでの明度を高くする上で有利になる。光輝材含有層の厚さは、光輝材の粒径の20%以下(1.5μm以上4μm以下)であることがさらに好ましい。光輝材含有層の厚みで光輝材の配向角(光輝材含有層表面と光輝材がなす角度)を規制するためであり、光輝材含有層の厚さが薄くなることによって、光輝材の配向角が小さくなる。好ましいのは、光輝材の配向角が3度以下に、さらには2度以下になるようにすることである。
好ましい実施形態では、上記着色下地層及び光輝材含有層各々の着色材は、可視光線反射率が低い黒や赤等の濃色系(マンセル明度が5以下)、特に黒色系とされる。上述の如く、本発明は、着色下地層による光の吸収を利用してシェードでの明度を落とすから、着色材として可視光線反射率が低い濃色系着色材を採用するとき、FI値が高くなり、FF性の向上に有利になる。
着色材としては、顔料及び染料のいずれをも採用することができ、また、二種以上の着色材を混合して用いることもできる(混色)。
好ましい実施形態では、上記着色下地層の着色材と上記光輝材含有層の着色材が同色系とされる。これにより、塗色の濁りが抑えられ、緻密感、深み感、金属質感が高くなる。
ここに、無彩色において同系色というためには、比較対象色のマンセル値での明度差が5.0以下であることが望まれる。有彩色において同系色というためには、マンセル色相環を100分割して比較対象色の一方の色相を基準(0位置)とし、左廻り+50、右廻り−50で表示したとき、比較対象色の他方の色相が±10の色相範囲にあることが望まれる。
好ましい実施形態では、上記着色下地層及び光輝材含有層各々の着色材が黒色系とされる。これにより、FI値が高く、金属質感の高いグレー色を得ることができる。
好ましい実施態様では、上記光輝材含有層の上に透明クリヤ層が直接積層される。従って、透明クリヤ層によって耐酸性や耐擦り傷性を得ることができる。
被塗物に上記積層塗膜を備えた塗装物としては、例えば、自動車のボディがあり、また、自動二輪車、その他の乗物のボディであってもよく、或いはその他の金属製品であってもよい。
本発明によれば、着色材を含有する着色下地層に、フレーク状光輝材及び着色材を含有する光輝材含有層を重ね、光輝材含有層は、着色材を含まない状態において、XYZ表色系のY(10゜)を50以上850以下とし、Y(20゜)=k×Y(10゜)として0.2≦k≦0.6とし、Y(10゜)に応じてk値を設定し、k値に応じて光輝材含有層の着色材濃度Cを設定したから、塗装物がある程度の広がりのある「面」で輝くようになるとともに、際だったFF性を得ることができる。
積層塗膜を模式的に示す断面図。 従来の積層塗膜の光輝材による光の散乱及び下地層による光の乱反射を模式的に示す断面図。 本発明に係る積層塗膜による散乱光の制御を模式的に示す断面図。 FI値の算出に係る反射光の説明図。 光輝材含有層の着色材を含まない状態でのY(10゜)の角度依存性の一例を示すグラフ図。 Y値の測定方法を示す説明図。 係数k=0.4でのY(10゜)及び着色材濃度の好ましい範囲を示すグラフ図。 係数k=0.2でのY(10゜)及び着色材濃度の好ましい範囲を示すグラフ図。 係数k=0.6でのY(10゜)及び着色材濃度の好ましい範囲を示すグラフ図。 Y(10゜)と係数kの関係を示すグラフ図。 係数kと着色材濃度Cの関係を示すグラフ図。 Y(10゜)、係数k及び着色材濃度Cに関し、FI値が30以上となる範囲を示すグラフ図。 Y(10゜)、係数k及び着色材濃度Cに関し、FI値が35以上となる範囲を示すグラフ図。
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
<積層塗膜の構成例>
図1に示すように本実施形態の自動車の車体(鋼板)11の表面に設けられた積層塗膜12は、着色下地層14、光輝材含有層15及び透明クリヤ層16を順に積層してなる。車体11の表面にはカチオン電着塗装によって電着塗膜(下塗り)13が形成され、電着塗膜13の上に上記積層塗膜12が設けられている。この積層塗膜12において、着色下地層14は中塗りに相当し、光輝材含有層15及び透明クリヤ層16は上塗りに相当する。
着色下地層14には、濃色系顔料21が分散している。光輝材含有層15には、フレーク状光輝材22及び着色下地層14の顔料21と同系色の濃色系顔料23が分散している。顔料21,23としては、例えば、カーボンブラック、ペリレンブラック、アニリンブラック等の黒顔料、或いはペリレンレッド等の赤顔料など種々の色相の顔料を採用することができる。顔料21として、300nm以上500nm以下の粒径範囲にピークを有する粒度分布をもつカーボンブラックを採用し、顔料23として、200nm以下の粒径範囲にピークを有する粒度分布をもつカーボンブラックを採用することが特に好ましい。
着色下地層14の表面平滑度はBYK-Gardner社製WaveScan DOI(商品名)による測定値Wd(波長3〜10mm)で8以下であり、光輝材含有層15の厚さは1.5μm以上6μm以下である。
光輝材含有層15の光輝材22は、厚さが25nm以上200nm以下であり、当該光輝材含有層15の表面と略平行になるように配向されている。すなわち、光輝材含有層15の表面に対する光輝材22の配向角は3度以下である。光輝材22及び顔料23を含有する塗料を着色下地層14の上に塗布した後、焼付けによる溶剤の蒸発によって塗膜が体積収縮して薄くなることを利用して、光輝材22を配向角が3度以下(好ましくは2度以下)になるように並べる。
着色下地層14の樹脂成分としては、例えば、ポリエステル系樹脂を採用することができ、光輝材含有層15の樹脂成分としては、例えば、アクリル系樹脂を採用することができ、透明クリヤ層16の樹脂成分としては、例えば酸エポキシ硬化型アクリル樹脂を採用することができる。
<散乱光等の制御>
図2に示すように、光輝材含有層30に多数の光輝材22が分散している場合、光は複数の光輝材22によって繰り返し反射される。このような多重反射を経て正反射方向から外れて光輝材含有層30から出て行く散乱光が多くなると、FI値は低くなる。すなわち、FI値を高くするには、上記散乱光を減らすことが重要になる。また、多重反射を経て下地層31に達する光は、この下地層31で乱反射(拡散反射)される。この乱反射が強くなると、FI値が低くなる。従って、FI値を高くするには、下地層31による乱反射を抑えることが重要になる。
図3に示すように、光輝材含有層15に含まれる顔料23は、上記散乱光を吸収することでFI値を高めることに寄与する。多重反射によって光路長が長くなることにより、光が顔料23によって吸収されやすくなり、その結果、FI値が高くなる。破線の矢符は顔料23によって散乱光が弱くなっていることを示している。また、着色下地層14に達した散乱光はこの着色下地層14で吸収される。つまり、乱反射が抑えられる。その結果、FI値が高くなる。
また、光輝材22の面積占有率が低くなると、光輝材22によって正反射される光量が少なくなり、FI値を高めることに不利になる。一方、光輝材22の面積占有率が高くなると、光輝材22による光の多重反射回数が多くなり、その結果、散乱光が増えるため、FI値を高くすることに不利になる。
ここに、FI値は、図4に示すように、積層塗膜12の表面に対して該表面の垂線から45゜傾けた角度で光を入射したときの、正反射方向から入射方向側に45°傾けた反射光(45゜反射光)の明度指数L*45°と、正反射方向から入射方向側に15°傾けた反射光(15゜反射光)の明度指数L*15°と、正反射方向から入射方向側に110°傾けた反射光(110゜反射光)の明度指数L*110°とに基いて、次式により求められる値である。
FI=2.69×(L*15°−L*110°)1.11/L*45°0.86
<光輝材含有層について>
図5は光輝材含有層の着色材を含まない状態でのXYZ表色系の標準白色板で校正したY値の角度依存特性の一例を示す。図6にY値の測定方法を示す。光源41の光輝材含有層15に対する照射角は45゜である。センサ42による受光角は正反射方向を0゜としている。測定には株式会社村上色彩研究所製三次元変角分光測色システムGCMS-4を用いた。受光角(正反射方向から光源側への傾き角度)10゜で測定した反射光のY値をY(10゜)、受光角20゜で測定した反射光のY値をY(20゜)とすると、図5の例では、Y(10゜)=510、Y(20゜)=200である。
本発明は、塗装物がある程度の広がりのある「面」で輝くようにするとともに、際だったFF性を得るために、50≦Y(10゜)≦850、Y(20゜)=k×Y(10゜)とし、Y(10゜)、k及び光輝材含有層の着色材濃度C(質量%)が、所定の条件を満足する関係になるようにしている。ここに、kは係数であり、0.2≦k≦0.6である。以下、具体的に説明する。
試作実験によれば、図7に示すように、k=0.4であるときは、100≦Y(10゜)≦700であり、且つ10≦C≦35であるときに、FI値が30以上となる。また、200≦Y(10゜)≦600であり、且つ15≦C≦30であるときに、FI値が35以上となる。同図の好ましい範囲を示す図形の頂点a〜hに与えた座標(x,y,z)は、Y(10゜)、k及びCの3つの変数をx、y及びzの各座標軸におく三次元直交座標空間の座標を表示したものである。この座標に関しては、図8及び図9も同じである。
同じく、k=0.2であるときは、図8に示すように、50≦Y(10゜)≦650であり、且つ5≦C≦30であるときに、FI値が30以上となる。そして、150≦Y(10゜)≦550であり、且つ10≦C≦25であるときに、FI値が35以上となる。
同じく、k=0.6であるときは、図9に示すように、250≦Y(10゜)≦850であり、且つ15≦C≦40であるときに、FI値が30以上となる。そして、350≦Y(10゜)≦750であり、且つ20≦C≦35であるときに、FI値が35以上となる。
図10は、Y(10゜)及び係数kの2つの変数を座標軸におく二次元直交座標系に上記図7〜図9の頂点a〜h,a’〜h’,a”〜h”をプロットして、Y(10゜)と係数kの関係をみたものである。このように、係数kの好ましい範囲はY(10゜)に応じて異なる。
図11は、係数k及び着色材濃度Cの2つの変数を座標軸におく二次元直交座標系に上記頂点a〜h,a’〜h’,a”〜h”をプロットして、係数kと着色材濃度Cの関係をみたものである。このように、着色材濃度Cの好ましい範囲は係数kに応じて異なる。
以上を踏まえると、Y(10゜)、係数k及び着色材濃度Cに関し、FI値が30以上となる範囲は、図12に示すように、当該Y(10゜)、k及びCの3つの変数をx、y及びzの各座標軸におく上記三次元直交座標空間で表すことができる。
すなわち、図12に示す多面体の図形は、上記頂点a〜d、a’〜d’及びa”〜d”を三次元直交座標空間に配置して形成したものである。この多面体は、表1に示す各々4つの頂点を含む合計10個の平面A〜Jで囲まれている。
三次元直交座標空間(x,y,z)上の平面の式は「αx+βy+γz+δ=0」で表すことができ、上記10個の平面の式は表1のようになる。
A面の式とI面の式は同じであるから、両者は同一平面であり、B面の式とJ面の式も同じであるから、両者は同一平面である。従って、図12に示す多面体はA面〜H面の計8つの平面で囲まれた八面体であるということができる。また、この八面体では、C面とF面は凹稜角を形成し、D面とG面は凸稜角を形成している。
すなわち、図12に示す多面体は、表1に示す8つの式A〜Hで各々表される平面で囲まれ、且つ式Cで表される面と式Fで表される面が凹稜角を形成し、式Dで表される面と式Gで表される面が凸稜角を形成する八面体であるということができる。そして、Y(10゜)、係数k及び着色材濃度Cが、当該八面体で区画される範囲内に座標(Y(10゜),k,C)が存するという条件を満足する関係にあるとき、FI値が30以上となる。
次に、Y(10゜)、係数k及び着色材濃度Cに関し、FI値が35以上となる範囲も、図13に示すように、当該Y(10゜)、k及びCの3つの変数をx、y及びzの各座標軸におく上記三次元直交座標空間で表すことができる。すなわち、この多面体の図形は、上記頂点e〜h、e’〜h’及びe”〜h”を三次元直交座標空間に配置して形成したものであり、表2に示す各々4つの頂点を含む合計10個の平面A’〜J’で囲まれている。上記10個の平面の式は表2のようになる。
A’面の式とI’面の式は同じであるから、両者は同一平面であり、B’面の式とK’面の式も同じであるから、両者は同一平面である。従って、図13に示す多面体はA’面〜H’面の計8つの平面で囲まれた八面体であるということができる。また、この八面体では、C’面とF’面は凹稜角を形成し、D’面とG’面は凸稜角を形成している。
すなわち、図13に示す多面体は、表2に示す8つの式A’〜H’で各々表される平面で囲まれ、且つ式C’で表される面と式F’で表される面が凹稜角を形成し、式D’で表される面と式G’で表される面が凸稜角を形成する八面体であるということができる。そして、Y(10゜)、係数k及び着色材濃度Cが、当該八面体で区画される範囲内に座標(Y(10゜),k,C)が存するという条件を満足する関係にあるとき、FI値が35以上となる。
ここに、FI値が30以上となるようにY(10゜)、係数k及び着色材濃度Cを設定したときの光輝材含有層の着色材を含有する状態でのY(10゜)は50以上200以下程度となり、係数k(=Y(20゜)/Y(10゜))は0.1以上0.4以下程度になる。
<好適実施例>
−積層塗膜例1(グレー発色)−
本例の塗膜構成を表3に示す。
着色下地層、光輝材含有層及び透明クリヤ層の各塗料を鋼材にウェットオンウェットで塗装した後に、焼付け(140℃で20分間加熱)を行なった。着色下地層の顔料には市販カーボンブラックを採用した。光輝材含有層については、顔料として微粉カーボンブラックを採用し、光輝材としてアルミフレーク(平均粒径12μm,厚さ110nm,表面粗さRa≦100nm)を採用し、配向角は2度以下になるようにした。光輝材含有層の顔料を含有しない状態でのY(10゜)は519、Y(20゜)は198である。
−積層塗膜例2(レッド発色)−
本例の塗膜構成を表4に示す。積層塗膜例1との相違点は、光輝材含有層の顔料として、カーボンブラックではなく、ペリレンレッドを採用した点であり、他の構成及び製法は積層塗膜例と同じである。但し、光輝材含有層の顔料を含有しない状態でのY(10゜)は519、Y(20゜)は198である。
−積層塗膜例3(レッド発色)−
本例の塗膜構成を表5に示す。積層塗膜例1との相違点は、光輝材含有層及び着色下地層の顔料として、カーボンブラックではなく、ペリレンレッドを採用した点であり、他の構成及び製法は積層塗膜例1と同じである。但し、光輝材含有層の顔料を含有しない状態でのY(10゜)は519、Y(20゜)は198である。
−積層塗膜の評価−
積層塗膜例1−3のFI値を測定した。結果を表6に示す。
積層塗膜例2(レッド発色)は積層塗膜例1(グレー発色)よりもFI値が低くなっている。積層塗膜例2の光輝材含有層の赤顔料(ペリレンレッド)は、黒顔料とは違って、可視光線高波長域の光を強く反射するためと認められる。つまり、赤顔料によって光が乱反射されることと、赤顔料は光輝材による散乱光の吸収が黒顔料に比べて弱いことのために、FI値が低くなっていると認められる。
積層塗膜例3は積層塗膜例2よりもさらにFI値が低くなっている。積層塗膜例3では、着色下地層に赤顔料を採用しているため、つまり、着色下地層による光の吸収が黒顔料の場合に比べて弱いためと認められる。
11 車体(鋼板)
12 積層塗膜
13 電着塗膜
14 着色下地層
15 光輝材含有層
16 透明クリヤ層
21 顔料(着色材)
22 光輝材
23 顔料(着色材)

Claims (8)

  1. 被塗物の表面に直接又は間接的に形成された着色材を含有する着色下地層と、該着色下地層の上に重ねられた、フレーク状光輝材及び着色材を含有する光輝材含有層とを備え、
    上記光輝材含有層の上記着色材を含まない状態でのXYZ表色系の標準白色板で校正したY値に関して、受光角(正反射方向から光源側への傾き角度)10゜で測定した反射光のY値をY(10゜)とし、受光角20゜で測定した反射光のY値をY(20゜)とし、上記光輝材含有層の着色材濃度Cを質量百分率で表すとき、
    Y(20゜)=k×Y(10゜)であり(但し、kは係数である。)、
    上記Y(10゜)、k及びCは、このY(10゜)、k及びCの3つの変数をx、y及びzの各座標軸におく三次元直交座標空間において、座標(Y(10゜),k,C)が、次の8つの式A〜Hで各々表される平面で囲まれ、且つ式Cで表される面と式Fで表される面が凹稜角を形成し、式Dで表される面と式Gで表される面が凸稜角を形成する八面体で区画される範囲内に存するという条件を満足する関係にあることを特徴とする積層塗膜。
    式A:3000y−120z+3000=0
    式B:3000y−120z=0
    式C:5x−3750y−2000=0
    式D:5x−3750y+1000=0
    式E:15000y−9000=0
    式F:5x−1250y−3000=0
    式G:5x−1250y=0
    式H:15000y−3000=0
  2. 請求項1において、
    上記光輝材がアルミフレークであり、その厚さが25nm以上200nm以下であることを特徴とする積層塗膜。
  3. 請求項2において、
    上記光輝材含有層の表面に対する上記アルミフレークの配向角が3度以下であることを特徴とする積層塗膜。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
    上記着色下地層及び光輝材含有層各々の着色材が濃色系であることを特徴とする積層塗膜。
  5. 請求項4において、
    上記着色下地層の着色材と上記光輝材含有層の着色材が同色系であることを特徴とする積層塗膜。
  6. 請求項5において、
    上記着色下地層及び光輝材含有層各々の着色材が黒色系であることを特徴とする積層塗膜。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
    上記光輝材含有層の上に透明クリヤ層が直接積層されていることを特徴とする積層塗膜。
  8. 請求項1乃至請求項7のいずれか一に記載された積層塗膜を備えていることを特徴とする塗装物。
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