JP6330743B2 - 積層塗膜及び塗装物 - Google Patents
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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。
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、鏡面反射のようになって光源の映りこみ現象が起き、或いは、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、光輝材含有層における光輝材の面積占有率によって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、
上記着色下地層が、上記着色材としてのカーボンブラックと体質顔料を含み、
上記着色下地層の表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI（商品名）による測定値Ｗｄで８以下であり、
上記光輝材含有層が、アクリル系樹脂、上記光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び上記着色材としてのカーボンブラックを含み、
上記光輝材含有層の上記着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、
上記光輝材含有層の厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下であり、
上記光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率が３５％以上７５％以下であることを特徴とする。
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、
上記着色下地層が、上記着色材としてのカーボンブラックと体質顔料を含み、
上記着色下地層の表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI（商品名）による測定値Ｗｄで８以下であり、
上記光輝材含有層が、アクリル系樹脂、上記光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び上記着色材としてのペリレンレッドを含み、
上記光輝材含有層の上記着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、
上記光輝材含有層の厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下であり、
上記光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率が３５％以上７５％以下であることを特徴とする。
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、
上記着色下地層が、上記着色材としてのペリレンレッドと体質顔料を含み、
上記着色下地層の表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI（商品名）による測定値Ｗｄで８以下であり、
上記光輝材含有層が、アクリル系樹脂、上記光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び上記着色材としてのペリレンレッドを含み、
上記光輝材含有層の上記着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、
上記光輝材含有層の厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下であり、
上記光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率が３５％以上７５％以下であることを特徴とする。
上記着色下地層が、上記着色材としてのカーボンブラックと体質顔料を含み、
上記着色下地層の表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI（商品名）による測定値Ｗｄで８以下であり、
上記光輝材含有層が、アクリル系樹脂、上記光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び上記着色材としてのカーボンブラックを含み、
上記光輝材含有層の上記着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、
上記光輝材含有層の厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下であり、
上記光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率が３５％以上７５％以下であることを特徴とする。
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、
上記着色下地層が、上記着色材としてのカーボンブラックと体質顔料を含み、
上記着色下地層の表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI（商品名）による測定値Ｗｄで８以下であり、
上記光輝材含有層が、アクリル系樹脂、上記光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び上記着色材としてのペリレンレッドを含み、
上記光輝材含有層の上記着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、
上記光輝材含有層の厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下であり、
上記光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率が３５％以上７５％以下であることを特徴とする。
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、
上記着色下地層が、上記着色材としてのペリレンレッドと体質顔料を含み、
上記着色下地層の表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI（商品名）による測定値Ｗｄで８以下であり、
上記光輝材含有層が、アクリル系樹脂、上記光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び上記着色材としてのペリレンレッドを含み、
上記光輝材含有層の上記着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、
上記光輝材含有層の厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下であり、
上記光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率が３５％以上７５％以下であることを特徴とする。
この積層塗膜によれば、光輝材含有層の光輝材による光の正反射によってハイライトでの明度が高くなる。一方、光輝材によって乱反射（拡散反射）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。これにより、シェードでの明度が低くなる。すなわち、上記積層塗膜によれば、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でき、ＦＦ性の向上に有利になる。
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。
さて、上記積層塗膜では、光輝材含有層の表面において光輝材の投影部分が占める面積占有率を３５％以上７５％以下にしている。この点について説明すると、面積占有率が３５％未満になると、光輝材によって正反射される光量が少なくなり、金属質感が弱くなる。また、ハイライトでの明度が低くなるため、ＦＦ性の観点からも不利になる。一方、上記面積占有率が７５％を超えて大きくなると、正反射光が過度に強くなる結果、塗装面の光を正反射させる一部のみが明るくなってしまう。つまり、正反射方向から外れると、正反射方向近傍であっても明度が低くなるから、見映えが悪くなる。
ここに、光輝材含有層の光輝材濃度を８質量％以上３５質量％以下程度にすると、上記面積占有率を３５％以上７５％以下にすることができる。好ましいのは、上記面積占有率を４５％以上６５％以下にすることである。
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。
さらに、着色下地層はＷｄで８以下の表面平滑度を有するから、光輝材の配向性が良くなる。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以下であるから、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。
光輝材含有層の着色材濃度は７質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。光輝材含有層の着色材は光輝材による乱反射光や散乱光を吸収するところ、その着色材濃度が７質量％未満になると、当該吸収量が少なくなり、シェードでの明度があまり落ちず、ＦＦ性の向上に不利になる。一方、その着色材濃度が３０質量％を超えると、光が着色材に妨げられて光輝材に照射される光量が少なくなり、光輝性の確保、ハイライトでの明度の確保に不利になる。
光輝材含有層における光輝材と着色材を合わせた配合量が多くなると、塗膜物性が低下する。従って、光輝材含有層は、樹脂１００重量部に対する光輝材と着色材の合計配合量が５０重量部以下であることが好ましい。
上記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。
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、着色材としてカーボンブラック又はペリレンレッドという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。
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。
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カーボンブラックとされる。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。
好ましい実施形態では、上記光輝材含有層はカーボンブラックを含有し、その顔料濃度が１８質量％以上２３質量％以下とされる。顔料濃度を１８％質量以上とすることにより、光輝材による散乱光を吸収してＦＩ値を高めることができ、２３質量％以下とすることにより、暗色になることを避けることができ、ＦＦ性の向上に有利になる。
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。
本発明に係る積層塗膜によれば、着色下地層が着色材としてのカーボンブラック又はペリレンレッドと体質顔料を含み、着色下地層の表面平滑度をＷｄで８以下とし、光輝材含有層が、アクリル系樹脂、光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び着色材としてのカーボンブラック又はペリレンレッドを含み、光輝材含有層の着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、光輝材含有層を厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下とし、光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率を３５％以上７５％以下としたから、ＦＩ値が高くなり、ＦＦ性の向上に有利になる。
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。
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。
光輝材含有層１５に存在する全光輝材２２を該光輝材含有層１５の表面に投影したときに該表面において当該光輝材２２が投影された部分が占める面積占有率（以下、単に「面積占有率」という。）は３５％以上７５％以下である。
図２に示すように、鋼製基板に塗布した光輝材含有層を平面視で観察したとき、光輝材含有層内部に含まれている光輝材２２を視認することができる。なお、図２に示すサンプルでは顔料は光輝材含有層に含まれていない。光輝材２２の厚さが薄い（２５ｎｍ以上２００ｎｍ以下）から、光輝材含有層の表面側の光輝材２２だけでなく、表面側の光輝材２２を通して下側の光輝材２２も透けて見える。光輝材含有層の厚さが薄い（１．５μｍ以上６μｍ以下）から、光輝材含有層底部に位置する光輝材２２を含めて、全光輝材２２を視認することができる。上記面積占有率は、光輝材含有層をその表面側から透明クリヤ層を介して又は介さずに撮影し、得られた画像から求めることができる。
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３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４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。
＜光輝材含有層における光輝材の面積占有率及び顔料濃度が積層塗膜のＦＩ値に与える影響＞
光輝材含有層における光輝材の面積占有率及び顔料濃度が積層塗膜のＦＩ値に与える影響を調べた。積層塗膜は、鋼製基板に着色下地層と光輝材含有層を積層した構成とした。
光輝材含有層における光輝材の面積占有率及び顔料濃度が積層塗膜のＦＩ値に与える影響を調べた。積層塗膜は、鋼製基板に着色下地層と光輝材含有層を積層した構成とした。
着色下地層については、顔料２１としての市販カーボンブラックを含有する構成とし、厚さは１０μｍとした。なお、市販カーボンブラックは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。着色下地層の表面平滑度はＷｄで５〜６とした。
光輝材含有層については、光輝材２２としてアルミフレーク（平均粒径１２μｍ，厚さ１１０ｎｍ，表面粗さＲａ≦１００ｎｍ）を含有し、顔料２３としてピーク粒径が１００ｎｍである微粉カーボンブラックを含有する構成とした。微粉カーボンブラックは、市販のカーボンブラックを、粉砕メディア（ガラスビーズ）を用いて湿式粉砕することによって得られるものである。光輝材含有層の厚さは３μｍとし、アルミフレークの配向角は２度以下とした。
ＦＩ値は、図５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
結果を図６に示す。光輝材２２の面積占有率が３０％以上９０％以下であるとき、ＦＩ値が大きくなることがわかる。特に、その面積占有率を３５％以上７５％以下とし、顔料濃度を７質量％以上３０質量％以下にすると、ＦＩ＝２８以上が可能になり、その面積占有率を４５％以上６５％以下とし、顔料濃度を１８質量％以上２３質量％以下にすると、にすると、ＦＩ＝３４以上が可能になることがわかる。
結果を図６に示す。光輝材２２の面積占有率が３０％以上９０％以下であるとき、ＦＩ値が大きくなることがわかる。特に、その面積占有率を３５％以上７５％以下とし、顔料濃度を７質量％以上３０質量％以下にすると、ＦＩ＝２８以上が可能になり、その面積占有率を４５％以上６５％以下とし、顔料濃度を１８質量％以上２３質量％以下にすると、にすると、ＦＩ＝３４以上が可能になることがわかる。
図６のグラフのラインＡ（面積占有率＝３０％のライン）は、アルミフレークによる光輝感が得られる限界ラインである。このラインＡよりも光輝材の面積占有率が低くなると、光輝材によって正反射される光量が少なくなり、金属質感が弱くなる。ラインＢは、光輝材含有層において樹脂１００重量部に対する光輝材と顔料の合計の配合量が５０重量部となるラインである。光輝材と顔料の合計量がラインＢを超えて多くなると、塗膜物性が急激に悪化する。
＜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１に示す。
−積層塗膜例１（グレー発色）−
本例の塗膜構成を表１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、光輝材として蒸着アルミフレーク（平均粒径１２μｍ，厚さ１１０ｎｍ，表面粗さＲａ≦１００ｎｍ）を採用し、その面積占有率は５０．５％、配向角は２度以下になるようにした。
−積層塗膜例２（レッド発色）−
本例の塗膜構成を表２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、光輝材含有層における蒸着アルミフレークの面積占有率５０．５％である。
本例の塗膜構成を表２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、光輝材含有層における蒸着アルミフレークの面積占有率５０．５％である。
−積層塗膜例３（レッド発色）−
本例の塗膜構成を表３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、光輝材含有層における蒸着アルミフレークの面積占有率５０．５％である。
本例の塗膜構成を表３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、光輝材含有層における蒸着アルミフレークの面積占有率５０．５％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４に示す。
積層塗膜例１−３のＦＩ値を測定した。結果を表４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）
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 (7)
- 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、
上記着色下地層が、上記着色材としてのカーボンブラックと体質顔料を含み、
上記着色下地層の表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI（商品名）による測定値Ｗｄで８以下であり、
上記光輝材含有層が、アクリル系樹脂、上記光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び上記着色材としてのカーボンブラックを含み、
上記光輝材含有層の上記着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、
上記光輝材含有層の厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下であり、
上記光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率が３５％以上７５％以下であることを特徴とする積層塗膜。 - 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、
上記着色下地層が、上記着色材としてのカーボンブラックと体質顔料を含み、
上記着色下地層の表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI（商品名）による測定値Ｗｄで８以下であり、
上記光輝材含有層が、アクリル系樹脂、上記光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び上記着色材としてのペリレンレッドを含み、
上記光輝材含有層の上記着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、
上記光輝材含有層の厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下であり、
上記光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率が３５％以上７５％以下であることを特徴とする積層塗膜。 - 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、
上記着色下地層が、上記着色材としてのペリレンレッドと体質顔料を含み、
上記着色下地層の表面平滑度がBYK-Gardner社製WaveScan DOI（商品名）による測定値Ｗｄで８以下であり、
上記光輝材含有層が、アクリル系樹脂、上記光輝材としての表面粗さＲａが１００ｎｍ以下のアルミフレーク、及び上記着色材としてのペリレンレッドを含み、
上記光輝材含有層の上記着色材の濃度が７質量％以上３０質量％以下であり、
上記光輝材含有層の厚さが１．５μｍ以上６μｍ以下であり、
上記光輝材含有層に存在する全光輝材を該光輝材含有層の表面に投影したときに該表面において当該光輝材が投影された部分が占める面積占有率が３５％以上７５％以下であることを特徴とする積層塗膜。 - 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記アルミフレークの厚さが２５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする積層塗膜。 - 請求項４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。 - 請求項１乃至請求項５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。 - 請求項１乃至請求項６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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