JP2003327870A - 金属反射膜形成用塗料とそれを用いた金属反射膜及びそれを備えた物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた金属光沢を有する金属反射膜を容易に
かつ低コストで形成することのできる金属反射膜形成用
塗料とそれを用いた金属反射膜及びそれを備えた物品を
提供する。 【解決手段】 本発明の金属反射膜形成用塗料は、塗料
中に、平均１次粒子径が１〜５０ｎｍであり、平均２次
粒子径が５０〜２００ｎｍである金属微粒子を均一に分
散させたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属反射膜形成用
塗料とそれを用いた金属反射膜及びそれを備えた物品に
関し、更に詳しくは、基材の表面に塗布するだけで、加
熱を要することなく反射効率に優れた反射膜を得ること
が可能な金属反射膜形成用塗料、この塗料を用いた金属
反射膜、この金属反射膜を備えた反射板、反射フィル
ム、半導体装置、半導体部品、プラズマディスプレイパ
ネル（ＰＤＰ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の各種
表示装置、偏光板、反射型電極、導光板、光ディスク、
金属光沢調装飾品、ハーフミラー装飾品等の物品に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属反射膜は、半導体部品の
金属膜、反射型液晶ディスプレイの反射板、プロジェク
ションディスプレイ用反射板、光ディスクの反射膜、液
晶ディスプレイ用偏光フィルム及び反射電極、複写機用
レーザミラー等の幅広い光学分野で用いられている。こ
のような金属反射膜としては、一般的には真空蒸着法、
スパッタリング法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Depositio
n）法等の乾式成膜技術により形成される金属薄膜が用
いられている。また、透過・反射型液晶ディスプレイに
おいては、バックライトと外光の両方の光を光源として
像を映し出すために、セル内に半透過型反射板が用いら
れている。この半透過型反射板としては、一般的には真
空蒸着法もしくはスパッタリング法等の乾式成膜技術に
より形成される金属薄膜が用いられている。この金属薄
膜は、乾式成膜技術以外の方法によっても得ることがで
きる。例えば、金属微粒子を分散した金属微粒子分散ペ
ーストを塗布し、その後、乾燥、焼成することにより金
属薄膜を形成する方法（例えば、特許文献１参照）、あ
るいは金属有機化合物を含む溶液を塗布、乾燥すること
により金属薄膜を形成する方法等である。

【０００３】

【特許文献１】特開平３−２８１７８３号公報

【０００４】上記のような金属反射膜は、その金属光沢
を利用して、金属光沢膜として装飾分野においても幅広
く利用されている。例えば、化粧品等の装飾キャップ、
自動車バンパー、自動車内外装飾、オーディオ装飾、冷
蔵庫、テレビジョン等の家電製品の装飾の意匠用途で用
いられている。これらの装飾、意匠分野でプラスチック
の表面に金属反射膜（金属光沢膜）を形成する方法とし
ては、アルミニウム、銀等を用いた蒸着法もしくはスパ
ッタ法による成膜、クロム、金、銀、ニッケル等を用い
た無電解メッキや電解メッキによるメッキ処理、金属箔
転写等があり、これらの方法によりプラスチックの表面
にアルミニウム、銀等の金属膜を形成することで、表面
に金属光沢を付与している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光学分野における乾式成膜技術を用いた金属反射膜
は、一般的に減圧下で成膜されるため、形成対象物と比
べて装置が非常に大きなものとなる。したがって、形成
対象物が大きくなった場合、装置の大型化、高価格化が
避けられないという問題点があった。また、生産性及び
設備コストの点においても問題点があった。特に、透過
・反射型液晶ディスプレイにおいては、金属を薄膜にし
た際、金属特有の吸収があるために使用する金属材料の
種類によっては、赤、青、紫等を帯びた透過色が発生す
るおそれがあり、色純度の面で問題点があった。

【０００６】一方、従来の乾式成膜技術以外の方法にお
いても、良好な金属反射膜は得られていなかった。例え
ば、従来の金属微粒子分散ペーストを塗布する方法で
は、導電性のある膜は得られるが、金属特有の金属質の
光沢を有する優れた金属反射膜は得られていなかった。
また、金属微粒子分散ペーストを塗布した後に加熱する
ことで、塗膜中の金属微粒子同士を融着させる方法も提
案されているが、この場合、１５０℃以上の加熱を必要
とするために、使用される基板が限定されてしまい、生
産性及び製造コストの点で問題があった。

【０００７】また、従来の装飾分野における金属光沢膜
の形成においては、蒸着法やスパッタ法による金属光沢
膜の付与の場合、真空装置を必要とするため、被処理物
に比べて大規模の装置が必要になり、したがって、初期
の設備投資に多額の費用がかかり、また、大面積や複雑
な成形体への金属光沢膜の付与が難しい等、種々の問題
点があった。また、電解・無電解メッキ等のメッキ処理
技術で光沢膜を付与しようとした場合、メッキ工程が多
段階に渡るため工程数が多くなることはもちろんのこ
と、人体もしくは環境に悪影響を及ぼす虞のある薬剤を
用いる事も多い。最近では、工業製品のメーカー側にお
ける環境問題に対する関心も高まっており、環境問題を
重要視する分野、例えば電機、自動車、精密機器等のメ
ーカーでは、環境に悪影響を及ぼす虞のある薬剤を極力
避けるようになってきている。

【０００８】また、アルミ箔や銀箔をプラスチックの表
面に転写する場合、例えば、転写する際の被写体が平坦
なプラスチック板やフィルム等の場合には、ホットスタ
ンプなど簡易な転写用具を用いた簡単な転写工程で転写
可能である。しかしながら、被写体が複雑な形状の場合
には、インモールド工程により金属箔を転写する必要が
あり、工程が複雑になり、その工程数も増えてしまうと
いう問題点があった。また、被写体のサイズが大きくな
ってしまうものについては、成形用金型が高価になって
しまうためコスト面で問題があった。

【０００９】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、優れた金属光沢を有する金属反射
膜を容易にかつ低コストで形成することのできる金属反
射膜形成用塗料とそれを用いた金属反射膜及びそれを備
えた物品を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、金属微粒子の１次粒子径と塗料中に分散した
状態における２次粒子径に着目し、これらを制御するこ
とにより、優れた金属光沢を有する金属反射膜を形成す
ることができる金属反射膜形成用塗料を見いだした。

【００１１】すなわち、本発明の金属反射膜形成用塗料
は、平均１次粒子径が１〜５０ｎｍであり、平均２次粒
子径が５０〜２００ｎｍである金属微粒子を分散させて
なることを特徴とする。

【００１２】前記金属微粒子は、貴金属、銅（Ｃｕ）、
ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）から選択され
た１種または２種以上を含有したものが好ましい。前記
貴金属は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒ
ｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選
択された１種または２種以上であることが好ましい。

【００１３】本発明の金属反射膜は、基材上に、本発明
の金属反射膜形成用塗料を用いて形成してなることを特
徴とする。この金属反射膜は、反射率が２０〜９９％で
あることが好ましい。また、厚みが０．０１〜３μｍで
あることが好ましい。

【００１４】本発明の物品は、本発明の金属反射膜を備
えてなることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の金属反射膜形成用塗料と
それを用いた金属反射膜及びそれを備えた物品の一実施
形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣
旨をより良く理解させるために具体的に説明するもので
あり、特に指定のない限り、本発明を限定するものでは
ない。

【００１６】本実施形態の金属反射膜形成用塗料は、平
均１次粒子径が１〜５０ｎｍであり、平均２次粒子径が
５０〜２００ｎｍである金属微粒子と、溶剤と、必要に
応じてバインダーとを含む塗料であり、上記の粒径が制
御された金属微粒子は該塗料中に均一に分散されてい
る。上記の金属微粒子は、公知の液相還元法を用い、反
応時条件を制御することにより、平均１次粒子径を１〜
５０ｎｍに制御することができる。

【００１７】本実施形態の金属反射膜形成用塗料は、平
均１次粒子径が１〜５０ｎｍの金属微粒子を、平均２次
粒子径が５０〜２００ｎｍとなるように塗料中に分散さ
せることにより、優れた金属光沢及び高い反射率を有す
る金属反射膜が実現可能になる。この金属反射膜形成用
塗料により形成された塗膜が金属光沢を有する理由は、
塗膜中の金属の自由電子が膜内で移動することにより、
可視光領域の光を反射するからである。

【００１８】次に、本実施形態の金属反射膜形成用塗料
について詳細に説明する。この金属反射膜形成用塗料で
は、平均１次粒子径が１〜５０ｎｍという極めて微小な
金属微粒子を用いることにより、塗膜にした際の膜内に
おける金属微粒子の充填率を高めることができる。ま
た、平均１次粒子径が１〜５０ｎｍの金属微粒子の塗料
中での平均２次粒子径を５０〜２００ｎｍに制御するこ
とにより、塗膜内では、金属微粒子自体が連続的に繋が
る構造がとれて、膜内で自由電子が自由に動き回ること
ができる。したがって、優れた金属光沢及び高い反射率
を有する塗膜を実現することができる。

【００１９】ここで、金属微粒子の塗料中での平均２次
粒子径を５０〜２００ｎｍと限定した理由は、平均２次
粒子径が５０ｎｍより小さいと、塗布した際の金属微粒
子間の結合が小さくなり、自由電子の移動できる範囲が
小さくなるために、塗膜の反射率が低く、金属光沢も得
られないからであり、また、２００ｎｍを超えると、塗
料中の金属微粒子の分散安定性が低下し、さらに塗料を
塗布した際に形成される塗膜の表面の凹凸が大きくな
り、したがって、反射光における乱反射の割合が増加
し、優れた金属光沢を得ることができないからである。

【００２０】金属微粒子の成分としては、特に限定され
ないが、粒子の安定性を考慮すると、例えば、貴金属、
銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）
のいずれか１種、あるいは、これらのうち２種以上を含
有する合金が好適である。貴金属としては、金（Ａ
ｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミ
ウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）のいずれか１種、あ
るいは、これらのうち２種以上を含有する貴金属合金が
好適である。特に、反射率の高い材料である金（Ａｕ）
および／または銀（Ａｇ）を含有するのが好ましい。

【００２１】金属微粒子の２次粒子径を制御する方法と
しては、例えば、熱処理、塩析処理、紫外線（ＵＶ）処
理、電子ビーム（ＥＢ）処理、貧溶剤処理、超音波処理
等の方法が好適に用いられる。本実施形態では、塗料中
に金属微粒子を分散させる際に、静電的反発を利用し、
できるだけ金属微粒子以外の成分を除去すること（例え
ば、分散剤を使用しない等）により、塗膜を形成する際
の金属微粒子同士の直接結合を促進するようにして、金
属光沢及び反射率をさらに高めることもできる。

【００２２】また、分散剤を使用する場合、その成分に
ついては特に限定はしないが、例えば、有機系カルボン
酸、有機系アミン類等を用いることができる。有機系カ
ルボン酸としては、例えば、酢酸、シュウ酸、コハク
酸、マロン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、マレイン酸、クエン酸、酒石酸等、及びそれらの金
属塩を用いることができる。また、有機系アミン類とし
ては、例えば、ジメチルアミノエタノール、ジエタノー
ルアミン、プロパノールアミン、ブタノールアミン等の
アルカノールアミン等を用いることができる。

【００２３】また、分散性を制御する目的で、例えば、
ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリア
クリル酸等の水溶性高分子等を分散補助剤として用いる
こともできる。

【００２４】塗料に用いられる溶剤としては、例えば、
水、メタノール、エタノール、２−プロパノール等のア
ルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン等のケトン類、メチルセロソルブ（β−
オキシエチルメチルエーテル）、エチルセロソルブ（β
−オキシエチルエーテル）、ブチルセロソルブ（ブチル
−β−オキシエチルエーテル）等のセロソルブ類、ベン
ゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、酢酸
エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエー
テルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエー
テルアセテート等のエステル類が好適に用いられる。

【００２５】上記の溶剤の中でも、特に高沸点の溶剤
は、塗工した後に膜内に残存するので、金属微粒子の結
合に大きな影響を及ぼす。例えば、用いる分散剤と相溶
性の悪い高沸点溶剤を用いた場合、乾燥途中において金
属微粒子の凝集を促進させるため、反射率の高い金属膜
を得ることができない。したがって、塗工した後に膜内
に残存するような高沸点の溶剤を使用する場合には、金
属微粒子の凝集が生じないような溶剤及び分散剤を選定
する必要がある。

【００２６】本実施形態の金属反射膜形成用塗料は、必
ずしもバインダー成分を必要とするものではないが、金
属反射膜の基材上への密着性を確保するために、反射率
を損なわない程度に適宜バインダー成分を添加しても良
い。バインダー成分としては、塗料中で金属微粒子の分
散を阻害しないものであればよく、例えば、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフ
ィン樹脂、ポリスチレン樹脂、セルロース、ポリビニル
ピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ブチラール樹脂、
アルキド樹脂、塩ビ樹脂等の熱硬化性あるいは熱可塑性
有機高分子化合物、紫外線（ＵＶ）硬化性有機高分子化
合物、電子線（ＥＢ）硬化性有機高分子化合物、ポリシ
ロキサン等の無機高分子化合物等を、単独もしくは複合
して用いることができる。

【００２７】この際、膜の密着性、可撓性を向上させる
ために、適宜、架橋剤、可塑剤等の添加剤を微量添加し
ても構わない。このバインダーの添加量は、塗料中の金
属微粒子に対して５０重量％以下が望ましい。添加量が
５０重量％を超えると、成膜した際の金属微粒子同士の
結合が阻害され易くなり、高光輝度の膜を得ることが難
しくなるからである。

【００２８】この金属反射膜形成用塗料を、基材の表面
に塗布し、その後、例えば８０℃以下といった基材に影
響を与えない温度で乾燥することにより、本実施形態の
金属反射膜を得ることができる。基材としては、例え
ば、ガラス板、金属板、金属製フィルム、プラスチック
板、プラスチックフィルム等、特に限定はされないが、
この金属反射膜形成用塗料は、加熱することなく金属反
射膜が得られるため、特に、プラスチック板、プラスチ
ックフィルム等の有機樹脂に好適である。

【００２９】この有機樹脂としては、特に限定されない
が、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
（ＡＢＳ）樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）樹脂、ポリエステル（ＰＥ）樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）樹脂、トリアセチルセルロース
（ＴＡＣ）樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられ
る。塗布方法としては、スプレーコート法、スピンコー
ト法、バーコート法、ディップコート法、ロールコート
法、リバースコート法、フローコート法、グラビア印刷
法等の通常用いられる塗布技術を用いることができる。

【００３０】本実施形態の金属反射膜形成用塗料を用い
た場合、金属微粒子の平均１次粒子径が１〜５０ｎｍで
あり、塗料中の平均２次粒子径が５０〜２００ｎｍに制
御されているので、塗布、乾燥後に加熱しなくても、優
れた金属光沢が得られる。もちろん、加熱することによ
り更に金属光沢性、安定性を高めてもよい。

【００３１】本実施形態の金属反射膜では、膜厚を０．
０１〜３μｍの間で制御することにより、反射率、透過
率を制御することが可能である。したがって、反射率を
所望の値に制御した半反射膜や、可視光等の透過率を所
望の値に制御した半透過膜等を容易に作製することが可
能である。

【００３２】例えば、バインダー成分を含まない場合、
膜厚を０．０１〜３μｍの間で制御することにより、２
０〜９９％の範囲の反射率を有する金属反射膜を得るこ
とができる。特に、膜厚を０．１μｍ以上とすると、８
０％以上の反射率が得られる。その際、透過率は２０％
未満となる。さらに、膜厚を０．３μｍ以上とすると、
９０％以上の反射率が得られる。また、膜厚を０．０１
〜０．１μｍの間で制御すると、反射率が２０〜８０％
の金属反射膜が得られ、その際、透過率は８０〜２０％
となる。この反射率と透過率を組合わせることにより、
反射率（または透過率）を上記の範囲で任意に設定可能
なハーフミラーを得ることができる。このハーフミラー
は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の反射板や反
射電極等に応用することができる。

【００３３】半透過膜の場合、その透過色は、金属微粒
子自体の組み合わせ、もしくは染料、顔料等の着色材の
添加により、自由に制御することができる。着色材を添
加する場合、その添加量は金属微粒子の含有量に対して
３０重量％以下、特に１０重量％以下が好ましい。その
理由は、添加量が３０重量％を越えると、金属同士の結
合が阻害されるため、反射率が低下し、塗膜の強度が劣
化し、反射率の低下及び長期使用による劣化が大きくな
り、反射膜としての信頼性が低下するからである。

【００３４】上記の着色材としては、例えば、フタロシ
アニンブルー、フタロシアニングリーン、シアニンブル
ー、インダンスレンブルー、ジオキサジンバイオレッ
ト、キナクリドン、ジケトビピロロピロール、アゾ顔
料、アニリンブラック、アルカリブルートーナー等の有
機顔料、酸化チタン、酸化クロム、鉄黒、コバルトブル
ー、セルリアンブルー、クロム酸亜鉛、群青、紺青、マ
ンガンバイオレット、コバルトバイオレット、カーボン
ブラック等の無機顔料、アゾ染料、アントラキノン染
料、インジゴイド染料、フタロシアニン染料、カルボニ
ウム染料、キノンイミン染料、メチン染料、キノリン染
料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンソキノン染料、ナ
フトキノン染料、ナフタルイミド染料、ペリノン染料等
の染料が好適に用いられる。

【００３５】また、金属反射膜の反射率を向上させるた
めに、金属反射膜の上に干渉効果を利用した増反射層を
設けてもよい。この増反射層の構成は、通常の増反射層
の構成でよく、低屈折率層と高屈折率層の組み合わせを
適宜選択することができる。また、金属反射膜の膜強度
を確保する上で、金属反射膜の下層もしくは上層に、ハ
ードコート層を設けてもよい。ハードコート層として
は、紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂、電子ビーム（ＥＢ）硬
化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、ポリシロキサ
ン等の無機高分子化合物からなる被膜が好適に用いられ
る。

【００３６】さらに、これら増反射層やハードコート層
に上述した着色材を添加すれば、透過色を制御すること
も可能である。このように、本実施形態の金属反射膜で
は、金属反射膜形成用塗料、あるいは増反射層やハード
コート層に、上述した着色材を添加することで、金属反
射膜の色調を調整することができる。したがって、従来
技術において問題とされた、半透過型の金属反射膜を真
空蒸着、スパッタ法等の気相法で形成する場合に、顔
料、染料等の色剤を添加することができないために金属
特有の色見を帯びるという点を解消することができる。

【００３７】この金属反射膜を、反射フィルム、半導体
装置、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶デ
ィスプレイ（ＬＣＤ）等の各種表示装置、偏光板、反射
型電極、導光板、光ディスク、複写機用の反射膜、レー
ザー光検出ミラー、プロジェクションテレビ用の背面ミ
ラー、反射型液晶ディスプレイ用のミラー等の物品に適
用することにより、反射率（または透過率）を広範囲で
変更可能な金属反射膜を備えた物品を提供することがで
きる。また、この金属反射膜を形成する基材として透明
な基材を用いれば、金属反射膜を薄く調整することによ
り、半透過・半反射膜を付与した成形体またはフィル
ム、すなわちハーフミラーを作製することも可能であ
る。

【００３８】また、この金属反射膜を装飾分野に適用し
た場合には、優れた金属光沢とともに、その色調が非常
に重要なものとなる。単に金属微粒子を用いて形成した
金属反射膜は、優れた金属光沢を有するものの、その色
合い（光輝色）は金属固有の色合い（光輝色）にほぼ限
定されてしまう。例えば、最も高輝度が期待される銀微
粒子を使用した場合でも、銀微粒子にはプラズモン吸収
という性質があるために、その光沢色は金色もしくはや
や緑かかった金色になってしまう。特に、装飾用途の場
合、塗布膜の外観色が非常に重要であり、市場のニーズ
に合わせるためには装飾分野で求められる自然な銀色に
近づけるのはもちろんのこと、ニーズに応じて光輝色を
調整する必要がある。

【００３９】本実施形態の金属反射膜では、金属反射膜
形成用塗料にバインダー成分を添加することにより、得
られた塗膜の金属光沢色を調整することができる。その
理由は、上記の金属反射膜形成用塗料を塗布した場合
に、この塗料に含まれる金属微粒子とバインダーとの間
に相互作用が生じると共に、金属微粒子の微細配列が変
化するためと考えられる。このバインダー成分の種類に
ついては、金属微粒子を凝集させないもの、もしくは凝
集させるような溶剤を使用していないものであれば、特
に問わないが、水溶性ポリマー、水溶性のポリマーエマ
ルジョン、水溶性のポリマーディスパージョンが望まし
い。バインダーの添加量は、上記の塗料中の金属微粒子
に対して、０．１〜５０重量％が好ましく、さらに好ま
しくは１〜３０重量％である。

【００４０】バインダー成分としては、有機高分子化合
物が好ましく、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチ
レン樹脂、セルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビ
ニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ブチラール樹脂、アルキド樹脂等の水
溶性ポリマー、水溶性ポリマーエマルジョン、水溶性ポ
リマーディスパージョン等を単独もしくは複合して用い
ることができる。上記の水溶性ポリマーエマルジョンと
しては、例えば、ポリウレタンエマルジョン、ポリエス
テルエマルジョン、アクリル樹脂エマルジョン等が好ま
しい。

【００４１】このバインダー成分を上記の金属反射膜形
成用塗料に添加する際に、膜の密着性、可撓性を向上さ
せるために、適宜、架橋剤、可塑剤等の添加剤を微量添
加しても構わない。このように、上記の金属反射膜形成
用塗料にバインダー成分を添加したことにより、光沢色
が調整された金属光沢膜を得ることができる。

【００４２】また、装飾用途の場合では、反射率が高す
ぎる場合に、金属光沢膜の光の映りこみがきつ過ぎると
感じられる場合や、その装飾品に対してきつい印象を与
えてしまう場合がある。この場合、金属光沢を適宜調整
することで、艶消しタイプの金属光沢膜を形成すること
が可能である。金属光沢膜の艶を消す方法としては、例
えば、本実施形態の金属反射膜形成用塗料を基材に塗布
する前に、その基材の表面をエッチング処理して表面を
粗したり、マットタイプの塗料を塗布して表面を粗して
おくことで、その表面に形成される金属光沢膜の艶を消
す方法、あるいは、金属光沢膜の表面に艶消しタイプの
塗料を塗布することで艶消しする方法、さらには、本実
施形態の金属反射膜形成用塗料自体にアクリルビーズ等
を添加して艶消し性を持たせる方法が可能である。ま
た、装飾用途の場合、必要によっては、金属光沢膜上に
種々の方法で模様、柄等を施したり、パール顔料を上層
部に添加したりして、さらに装飾性、意匠性を高めるこ
とも可能である。

【００４３】本実施形態の金属反射膜形成用塗料は、金
属蒸着の代替として、例えば、金属転写箔等のスタンピ
ングホイルに適用することもできる。金属転写箔の場
合、基材となるフィルム上へ離型層、着色機能層、金属
蒸着層、粘着層等の各種層を形成する必要がある。これ
ら各層を製膜する際には、金属蒸着層の成膜以外は、ダ
イコート法、グラビアコート法、ロールコート法等の湿
式コート法に共通の装置を使用することが可能である
が、金属蒸着層は、真空チャンバー内で金属蒸着を施す
ために、真空装置等、大型の装置が別途必要となる。本
実施形態の金属反射膜形成用塗料を用いた場合、金属反
射層も一連の湿式コート法により製膜することが可能で
あるから、インラインで全ての膜を製膜することが可能
となり、製造工程の短縮、製造コストの削減が可能にな
る。したがって、製品の大幅なコストダウンが可能とな
る。

【００４４】

【実施例】以下、実施例１〜１３及び比較例により本発
明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によ
って限定されるものではない。 ［分散液の調製］実施例１〜１３及び比較例にて用いら
れる銀微粒子分散液（Ａ）、２次粒子を成長させた銀微
粒子分散液（Ｂ）、パラジウム微粒子分散液各々を以下
の方法により作製した。

【００４５】「銀微粒子分散液（Ａ）の合成」３０％ク
エン酸ナトリウム二水和物水溶液９０ｇと、２０％硫酸
第一鉄七水和物水溶液１２８ｇと、イオン交換水６２５
ｇを混合し、溶液とした。この溶液を１０℃に保持した
状態で、１０％硝酸銀水溶液１５７ｇを添加し、赤褐色
の銀超微粒子ゾルを得た。この銀超微粒子ゾルを遠心分
離にて水洗し、不純物イオンを除去した後、イオン交換
水を加え、２０ｗｔ％の銀微粒子分散液（Ａ）を得た。

【００４６】この銀微粒子分散液（Ａ）の平均１次粒子
径を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により測定したところ
５〜１０ｎｍであった。また、平均２次粒子径をレーザ
ードップラー法により測定したところ２０ｎｍであっ
た。

【００４７】「２次粒子を成長させた銀微粒子分散液
（Ｂ）の合成」上記により得られた銀微粒子分散液
（Ａ）１００ｇに、ブチルセロソルブ１００ｇを添加
し、２５℃で２４時間攪拌し、分散液（Ａ）中の銀微粒
子を粒成長させた。生成した銀微粒子分散液（Ｂ）の平
均１次粒子径を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により測定
したところ５〜１０ｎｍであった。また、平均２次粒子
径をレーザードップラー法により測定したところ１５６
ｎｍであった。

【００４８】「パラジウム微粒子分散液の調整」３％塩
化パラジウム水溶液５５ｇにイオン交換水９９２７ｇを
添加し、さらに１ｗｔ％水素化ホウ素ナトリウム１８ｇ
を添加し、黒褐色のパラジウム超微粒子分散液を作製し
た。次いで、このパラジウム超微粒子分散液からイオン
交換樹脂を用いて不純物イオンを除去し、その後、ロー
タリーエバポレーターを用いて濃縮し、１０ｗｔ％のパ
ラジウム微粒子分散液を得た。

【００４９】このパラジウム微粒子分散液の平均１次粒
子径を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により測定したとこ
ろ５ｎｍであった。また、平均２次粒子径をレーザード
ップラー法により測定したところ２２ｎｍであった。

【００５０】［金属反射膜の形成］上記の分散液を用い
て、実施例１〜５及び比較例の金属反射膜を作製した。 「実施例１」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ） ２５ｗｔ％ ２−プロパノール ２０ｗｔ％ エチルセロソルブ ２０ｗｔ％ エタノール ３５ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ａを得た。

【００５１】この金属反射膜形成用塗料Ａ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は１５０ｎｍであった。この金属反射
膜形成用塗料Ａを塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用い
てポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上へ
塗布し、その後８０℃で３分間乾燥させて金属反射膜と
した。この金属反射膜の膜厚は０．３μｍであった。

【００５２】 「実施例２」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ） １７ｗｔ％ ２−プロパノール ２０ｗｔ％ エチルセロソルブ ２０ｗｔ％ エタノール ４３ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｂを得た。

【００５３】この金属反射膜形成用塗料Ｂ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は１５０ｎｍであった。この金属反射
膜形成用塗料Ｂを塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用い
てポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上へ
塗布し、その後８０℃で３分間乾燥させて金属反射膜と
した。この金属反射膜の膜厚は０．１μｍであった。

【００５４】「実施例３」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ） １２．５ｗｔ％ ２−プロパノール ２０ ｗｔ％ エチルセロソルブ ２０ ｗｔ％ エタノール ４７．５ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｃを得た。

【００５５】この金属反射膜形成用塗料Ｃ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は１４８ｎｍであった。この金属反射
膜形成用塗料Ｃを塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用い
てポリエチレンフィルム上へ塗布し、その後８０℃で１
分間乾燥させて金属反射膜とした。この金属反射膜の膜
厚は０．０５μｍであった。

【００５６】 「実施例４」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ） １０ ｗｔ％ パラジウム超微粒子分散液 ２．５ｗｔ％ ２−プロパノール ２０ ｗｔ％ エチルセロソルブ ２０ ｗｔ％ エタノール ４７．５ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｄを得た。

【００５７】この金属反射膜形成用塗料Ｄ中の銀微粒子
およびパラジウム微粒子を含んだ平均２次粒子径は１３
８ｎｍであった。この金属反射膜形成用塗料Ｄを塗布機
（ワイヤーバー＃１４）を用いてポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）フィルム上へ塗布し、その後５０℃で
１分間乾燥させて金属反射膜とした。この金属反射膜の
膜厚は０．０４μｍであった。

【００５８】 「実施例５」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ） １０ｗｔ％ フタロシアニン系緑顔料分散液 １ｗｔ％ ２−プロパノール ２０ｗｔ％ エチルセロソルブ ２０ｗｔ％ エタノール ４９ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｅを得た。

【００５９】この金属反射膜形成用塗料Ｅ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は１８７ｎｍであった。この金属反射
膜形成用塗料Ｅを塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用い
てポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上へ
塗布し、その後５０℃で１分間乾燥させて金属反射膜と
した。この金属反射膜の膜厚は０．０５μｍであった。

【００６０】「比較例」 銀微粒子分散液（Ａ） １２．５ｗｔ％ ２−プロパノール ２０ ｗｔ％ エチルセロソルブ ２０ ｗｔ％ エタノール ３５ ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｆを得た。

【００６１】この金属反射膜形成用塗料Ｆ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は３５ｎｍであった。この金属反射膜
形成用塗料Ｆを塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用いて
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上へ塗
布し、その後５０℃で１分間乾燥させて金属反射膜とし
た。この金属反射膜の膜厚は０．０４μｍであった。

【００６２】「評価」以上により得られた実施例１〜５
及び比較例それぞれの金属反射膜の透過率、可視光反射
率、透過色の各評価項目について、次の方法または装置
を用いて評価した。 （透過率）東京電色社製「Automatic Haze Meter H III
DP」を用いて金属反射膜自体の透過率を測定した。

【００６３】(可視光反射率)日立製作所社製「分光光度
計Ｕ−３４００」を用いて、アルミニウム蒸着膜を対照
として３８０〜７８０ｎｍの波長における反射率を測定
し、可視光平均反射率を算出した。

【００６４】（透過色）日立製作所社製「分光光度計Ｕ
−３４００」を用いて塗膜色彩値（ＣＩＥ１９７６）を
求めた。（可視光領域における透過色の色彩ａ＊、ｂ＊
の値が０に近いと、透過色は黒味のあるものとなる。加
えて、ａ＊が負の領域にあると、人間の目が最も黒味を
強く感じる青味を帯びた黒色となり、透過画像の色相が
鮮明となる。） 評価結果を表１に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】表１の結果によれば、実施例１〜５の金属
反射膜では、可視光反射率が５５〜９０％と高い反射率
を有し、優れた金属光沢を有することが確認された。ま
た、これらの金属反射膜は、透過色において優れている
ことが確認された。特に、実施例３では２種類の金属を
組み合わせることにより、実施例４では顔料を組み合わ
せることにより、優れた透過色が得られた。一方、比較
例では、可視光反射率が１９％と低く、反射膜としての
機能が低下していた。また、膜の光沢も不十分なもので
金属光沢からほど遠いものであった。また、透過色は青
味が強くなり、色純度の点で問題があった。

【００６７】［金属反射膜付物品の作製］上記の分散液
を用いて、実施例６〜８の金属反射膜付物品を作製し
た。 「実施例６」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ）２５ｗｔ％ ２−プロパノール ２０ｗｔ％ １−メトキシ−２−プロパノール ２０ｗｔ％ ポリエステルエマルジョン １ｗｔ％ （バイロナールMD1100:東洋紡績社製） エタノール ３４ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｇを得た。

【００６８】この金属反射膜形成用塗料Ｇ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は８８ｎｍであった。この金属反射膜
形成用塗料Ｇを、スプレーコート法によりＡＢＳ樹脂成
形体上に塗布し、その後５０℃にて１分間乾燥させて金
属反射膜とした。この金属反射膜の膜厚は０．３μｍで
あった。以上により、良好な金属光沢性を有する金属反
射膜付ＡＢＳ樹脂成形体が得られた。

【００６９】「実施例７」表面に離型層を形成したＰＥ
Ｔフィルムを用意し、このＰＥＴフィルム上に実施例６
の金属反射膜形成用塗料Ｇを塗布機（ワイヤーバー＃１
４）を用いて塗布し、その後５０℃にて１分間乾燥させ
て膜厚が０．３μｍの金属反射膜を形成した。次いで、
この塗膜上にさらに粘着層を形成し、転写フィルムとし
た。次いで、この転写フィルムをアクリル板上に転写
し、金属反射膜を有するアクリル板を作製した。以上に
より、この実施例７の転写フィルムを用いることで、ア
クリル板上に優れた反射機能を有する金属反射膜を形成
することができた。

【００７０】 「実施例８」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ）１０ｗｔ％ ２−プロパノール ２０ｗｔ％ １−メトキシ−２−プロパノール ２０ｗｔ％ ポリエステルエマルジョン ０．４ｗｔ％ （バイロナールMD1100:東洋紡績製） 純水 １５ｗｔ％ エタノール ３４．６ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｈを得た。

【００７１】この金属反射膜形成用塗料Ｈ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は７５ｎｍであった。この金属反射膜
形成用塗料Ｈを、ディップコート法によりアクリル板上
に塗布し、その後５０℃にて１分間乾燥させて金属反射
膜とした。この金属反射膜の膜厚は０．０３μｍであっ
た。以上により、透過率３０％、反射率５８％のハーフ
ミラー付きアクリル板が得られた。

【００７２】［金属光沢調の光輝膜の形成］上記の分散
液を用いて、実施例９〜１３の金属光沢調の光輝膜（金
属反射膜）を形成した。 「実施例９」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ）２５ｗｔ％ ポリウレタンエマルジョン １ｗｔ％ （CG-5010:大日本インキ化学社製） Ｎ−メチル−２−ピロリドン １ｗｔ％ ２−プロパノール ６３ｗｔ％ エチルセロソルブ １０ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｊを得た。

【００７３】この金属反射膜形成用塗料Ｊ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は８５ｎｍであった。この金属反射膜
形成用塗料Ｊを、塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用い
て、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上
に塗布し、その後５０℃にて１分間乾燥させて金属光沢
調の光輝膜とした。この金属光沢調の光輝膜の膜厚は
０．３５μｍであった。

【００７４】「実施例１０」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ）２５ｗｔ％ ポリエステルエマルジョン １ｗｔ％ （KZA-0134:ユニチカ社製） Ｎ−メチル−２−ピロリドン １ｗｔ％ ２−プロパノール ６３ｗｔ％ エチルセロソルブ １０ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｋを得た。

【００７５】この金属反射膜形成用塗料Ｋ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は１２５ｎｍであった。この金属反射
膜形成用塗料Ｋを、塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用
いて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム
上に塗布し、その後５０℃にて１分間乾燥させて金属光
沢調の光輝膜とした。この金属光沢調の光輝膜の膜厚は
０．３３μｍであった。

【００７６】「実施例１１」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ）２５ｗｔ％ 水性ブチラール樹脂 １ｗｔ％ （エスレックKX-5：積水化学工業社製） Ｎ−メチル−２−ピロリドン １ｗｔ％ ２−プロパノール ６３ｗｔ％ エチルセロソルブ １０ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｌを得た。

【００７７】この金属反射膜形成用塗料Ｌ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は９５ｎｍであった。この金属反射膜
形成用塗料Ｌを、塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用い
てポリエチレン（ＰＥ）フィルム上に塗布し、その後５
０℃にて１分間乾燥させて金属光沢調の光輝膜とした。
この金属光沢調の光輝膜の膜厚は０．３２μｍであっ
た。

【００７８】「実施例１２」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ）２５ｗｔ％ アクリル樹脂エマルジョン １ｗｔ％ （ボンコート550：大日本インキ化学社製） Ｎ−メチル−２−ピロリドン １ｗｔ％ ２−プロパノール ６３ｗｔ％ エチルセロソルブ １０ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｍを得た。

【００７９】この金属反射膜形成用塗料Ｍ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は１１０ｎｍであった。この金属反射
膜形成用塗料Ｍを、塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用
いてポリエチレン（ＰＥ）フィルム上に塗布し、その後
５０℃にて１分間乾燥させて金属光沢調の光輝膜とし
た。この金属光沢調の光輝膜の膜厚は０．２８μｍであ
った。

【００８０】「実施例１３」 ２次粒子を成長させた銀微粒子分散液（Ｂ）２５ｗｔ％ ポリビニルピロリドン １ｗｔ％ Ｎ−メチル−２−ピロリドン １ｗｔ％ ２−プロパノール ６３ｗｔ％ エチルセロソルブ １０ｗｔ％ を混合し、その後、超音波分散機で均一に分散させるこ
とにより、金属反射膜形成用塗料Ｎを得た。

【００８１】この金属反射膜形成用塗料Ｎ中の銀微粒子
の平均２次粒子径は１０５ｎｍであった。この金属反射
膜形成用塗料Ｎを、塗布機（ワイヤーバー＃１４）を用
いてポリエチレン（ＰＥ）フィルム上に塗布し、その後
５０℃にて１分間乾燥させて金属光沢調の光輝膜とし
た。この金属光沢調の光輝膜の膜厚は０．２５μｍであ
った。

【００８２】「評価」以上により得られた実施例９〜１
３の金属光沢調の光輝膜の光輝度、光沢色、密着性の各
評価項目について、次の方法または装置を用いて評価し
た。 Ａ．光輝度 （目視）目視にて光輝度を判定した。ここでは、光輝膜
上に被写体として蛍光灯を映り込ませた場合に、蛍光灯
像がきれいに映り込んだものを「○」、蛍光灯像がきれ
いに映り込まなかったものを「×」と判定した。

【００８３】（可視光反射率）日立製作所社製「分光光
度計Ｕ−３４００」を用いて、アルミニウム蒸着膜を対
照として３８０〜７８０ｎｍの波長における反射率を測
定し、可視光平均反射率を算出した。

【００８４】Ｂ．光沢色 （目視）目視にて光沢色を判定した。 （色彩値）カラーアナライザ（TC-1800MKII:（有）東京
電色技術センター社製）を用いて、白色板を対照として
反射光の色彩値を求めた。ａ*、ｂ*値が０に近いほど、
白もしくは銀色の光沢色となり、ａ*値が大きくなると
赤みを帯びた光沢色、ｂ*値が大きくなると黄色みを帯
びた光沢色となる。

【００８５】Ｃ．密着性 クロスカット試験（日本工業規格「ＪＩＳ Ｋ ５４０
０」準拠）により、各光輝膜の密着性を評価した。ここ
では、まず、形成された光輝膜上に１ｍｍ間隔で縦横に
１１本の切れ目を入れることにより１００個の格子を作
製し、次いで、その表面に市販のセロハンテープを貼り
付け、このセロハンテープをプラスチック製のヘラで擦
り、充分に密着させた後、一気に剥がすという動作を５
回、繰り返し行い、１００個の格子が全く剥がれなかっ
たものを「○」、１つでも剥がれたものを「×」と判定
した。以上の評価結果を表２に示す。

【００８６】

【表２】

【００８７】表２の結果によれば、実施例９〜１３の金
属光沢調の光輝膜は、バインダー成分を選択することに
より、色調を様々に変化させ得ることが分かった。ま
た、可視光反射率が３０〜４３％であるから、光輝膜に
より反射光の光強度が弱められ、光輝膜の光の映りこみ
についてもきつ過ぎると感じる虞が無いことも分かっ
た。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属反射
膜形成用塗料によれば、平均１次粒子径が１〜５０ｎｍ
であり、平均２次粒子径が５０〜２００ｎｍである金属
微粒子を分散させたので、金属微粒子の１次粒子径と塗
料中に分散した状態における２次粒子径を制御すること
で、優れた金属光沢を有する金属反射膜を容易にかつ低
コストで形成することができる。

【００８９】本発明の金属反射膜によれば、基材上に、
本発明の金属反射膜形成用塗料を用いて形成したので、
金属反射膜の表面を優れた金属光沢とすることができ、
可視光の反射特性を向上させることができる。

【００９０】本発明の物品によれば、本発明の金属反射
膜を備えたので、物品に優れた金属光沢を付与するとと
もに、可視光の反射特性を向上させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上原 賢 東京都千代田区六番町６番地28 住友大阪 セメント株式会社内 (72)発明者 若林 淳美 東京都千代田区六番町６番地28 住友大阪 セメント株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 BB92Z CB04 CB13 DA04 DA06 DB01 DB13 DB33 DB35 DB36 DB37 DB43 DB48 DC13 DC18 DC21 DC24 DC27 DC38 EA06 EA10 EB07 EB13 EB14 EB15 EB22 EB35 EB37 EB38 EC10 EC53 4J038 AA011 HA061 KA20 MA06 PB08 PB11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均１次粒子径が１〜５０ｎｍであり、
   平均２次粒子径が５０〜２００ｎｍである金属微粒子を
   分散させてなることを特徴とする金属反射膜形成用塗
   料。
2. 【請求項２】 前記金属微粒子は、貴金属、銅、ニッケ
   ル、アルミニウムから選択された１種または２種以上を
   含有してなることを特徴とする請求項１記載の金属反射
   膜形成用塗料。
3. 【請求項３】 前記貴金属は、金、銀、白金、パラジウ
   ム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、イリジウムか
   ら選択された１種または２種以上であることを特徴とす
   る請求項２記載の金属反射膜形成用塗料。
4. 【請求項４】 基材上に、請求項１、２または３記載の
   金属反射膜形成用塗料を用いて形成してなることを特徴
   とする金属反射膜。
5. 【請求項５】 反射率が２０〜９９％であることを特徴
   とする請求項４記載の金属反射膜。
6. 【請求項６】 厚みが０．０１〜３μｍであることを特
   徴とする請求項４または５記載の金属反射膜。
7. 【請求項７】 請求項４、５または６記載の金属反射膜
   を備えてなることを特徴とする物品。