JP2827765B2 - メタリック塗膜及びその形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，塗膜面における面一性
を確保し，かつ高級感を有する意匠マークを表出させる
ことができるメタリック塗膜及びその形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術】従来，自動車等の車体には，文字，図形，
模様等の意匠マークが付与されている。該意匠マークを
形成するにあたっては，例えば，樹脂マーク法，シール
法，塗布法，印刷法がある。樹脂マーク法は，裏側にボ
スを設けた樹脂製の意匠マークを形成し，一方で被塗物
に取付孔を穿設しておき，上記意匠マークのボスを被塗
物の取付孔に挿着して，意匠マークを被塗物に固定する
方法である。

【０００３】シール法は，意匠マークの裏面に接着材を
塗布して，これを被塗物に貼着する方法である。塗布法
は，意匠マーク形成用の塗料を被塗物に塗布して，所望
する図形等の意匠マークを形成する方法である。印刷法
は，意匠マーク形成用の塗料を被塗物に印刷する方法で
ある。

【０００４】上記意匠マークの形成方法を比較すると，
樹脂マーク法は他の方法に比べて意匠マークに厚みがあ
るために立体感があり，視認性，高級感に優れている。
また，シール法，塗布法，印刷法により形成された意匠
マークは，平面状であるため，樹脂マーク法よりも面一
感がある。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記各方法に
おいては，以下の問題点がある。即ち，被塗物が鋼板の
場合には，樹脂マーク法では，樹脂マークに設けたボス
が鋼板の取付孔に干渉して鋼板の発錆を促進する。シー
ル法では，意匠マークは，見栄えが貧弱であり，また剥
がれやすい。塗布法，印刷法では，高級感がなく，変退
色しやすく耐久性に劣る。また，曲面への施工が困難で
ある。

【０００６】また，従来，塗膜の光輝性，高級感等を向
上させるために，ベース塗料中にアルミニウム片等の光
輝材を混入したメタリック塗膜を形成する方法がある。
しかし，部分的に意匠マークを付与したものはない。そ
こで本発明はかかる問題点に鑑み，塗膜面における面一
性を確保しながら高級感を有する意匠マークを表出させ
ることができるメタリック塗膜及びその形成方法を提供
しようとするものである。

【０００７】

【課題の解決手段】本発明は，被塗物の表面に中塗り塗
料，光輝材を含有するベース塗料，クリア塗料を順次塗
装して，中塗り層，ベース層，クリア層を形成してなる
メタリック塗膜において，該メタリック塗膜は，その内
部に，文字，図形，模様等の意匠マークを形成してな
り，該意匠マークは上記中塗り層の表面に上記ベース塗
料中の光輝材の長さと同等又はそれよりも大きい幅を有
する多数の凹所を形成した凹凸パターンと，該凹所内に
傾斜陥入して塗膜面に対して斜めに傾斜配向した光輝材
とよりなり，また，上記凹凸パターン以外の一般部にお
いては，光輝材が塗膜面とほぼ平行に平面配向している
ことを特徴とするメタリック塗膜にある。

【０００８】また，上記メタリック塗膜を形成する方法
としては，被塗物の表面に，中塗り塗料，光輝材を含有
するベース塗料，クリア塗料を順次塗装することによ
り，中塗り層，ベース層，クリア層とからなるメタリッ
ク塗膜を形成すると共に該メタリック塗膜の内部に文
字，図形，模様等の意匠マークを形成する方法であっ
て，上記意匠マークを形成しようとする部分における上
記中塗り層の表面に，上記光輝材の長さと同等又はそれ
よりも大きい幅を有する多数の凹所を形成した凹凸パタ
ーンを形成し，次いで，光輝材を含有する上記ベース塗
料を中塗り層の表面に塗装して，上記凹凸パターン以外
の一般部においては光輝材が塗膜面とほぼ平行に平面配
向し，一方上記意匠マーク部分においては，上記凹所の
中へ上記光輝材が傾斜陥入して塗膜面に対して斜めに傾
斜配向している状態となし，その後，クリア塗料を塗装
することを特徴とするメタリック塗膜の形成方法があ
る。

【０００９】本発明において最も注目すべきことは，メ
タリック塗膜の内部に意匠マークを形成すると共に，該
意匠マークは中塗り層の表面に形成した凹凸パターンと
その凹部内に塗膜面に対して斜めに傾斜配向させた光輝
材とにより形成し，上記凹凸パターン以外では光輝材を
平面配向させていることである。本発明において，上記
凹凸パターンは，中塗り層の表面に意匠マークの形状に
応じて形成されている。該凹凸パターンにおける凹所の
平均幅は光輝材の平均粒子径と同等又はそれ以上であ
る。

【００１０】凹所の幅は，１０〜２００μｍが好まし
い。１０μｍ末満の場合には，凹所が光輝材よりも小さ
くなり，光輝材が凹所内に陥入せず，意匠マークが形成
されないおそれがある。また，２００μｍを越える場合
には，凹所内に陥入した光輝材が塗膜面とほぼ平行に平
面配向してしまうおそれがある。そのため，光輝材の上
記傾斜配向部分が少なくなり，意匠マークの鮮明度に欠
けるおそれがある。

【００１１】また，凹所のピッチは，該凹所の幅に１０
μｍ加えた寸法以上であり，かつ４００μｍ以下が好ま
しい。凹所の幅に１０μｍ加えた寸法よりも小さい場合
では，強度不足により隣接する凹所に挟まれた凸部が破
壊欠落するおそれがある。また，４００μｍを越える場
合には凹凸パターンにおける凹所の占有面積が少なくな
る。そのため，光輝材の上記傾斜配向部分の面積が少な
くなり，意匠マークの鮮明度に欠けるおそれがある。

【００１２】また，凹所の深さは，５μｍ以上で中塗り
層の厚さを越えない範囲であることが好ましい。５μｍ
未満の場合には，光輝材を凹所内に陥入させて傾斜配向
させることが困難で，意匠マークの鮮明度に欠けるおそ
れがある。凹所の深さは意匠マークの鮮明度に大きく寄
与するが，深すぎるとベース層，クリア層を形成した
後，凹所部分が一部凹状態として残ることがある。意匠
マークの鮮明度を確保するために凹所の深さを変えたく
ない場合は，例えばクリア層を一部研磨し，その上にク
リア塗料を再度塗布すると，凹所の影響を消し去ること
ができる。上記凹所の形状としては，Ｕ字状溝，Ｖ字状
溝，角溝などがある。

【００１３】上記中塗り層の表面は，意匠マークを形成
する部分に多数の凹所を設けた凹凸パターンを形成して
いる。中塗り層の下には，下塗り層があってもなくても
良い。また，中塗り層において，上記凹凸パターンを形
成していない部分，つまり意匠マーク形成部分以外の部
分は一般部である。該一般部の表面は，従来と同様に，
平坦である。上記光輝材は，主として鱗片状等の偏平な
形状であり，その平均粒子径は１０〜５０μｍである。
光輝材としては，アルミニウム，マイカ等がある。

【００１４】中塗り層における凹所以外の部分の表面上
の光輝材は，塗膜面にほぼ平行な平面方向に平面配向し
た状態で，ベース層内で固定されている。一方，凹所内
に陥入した光輝材は，上記平面方向つまり塗膜面に対し
て斜めに傾斜配向した傾斜配向をした状態で，ベース層
内で固定されている。上記のごとく，傾斜配向させる方
法としては，上記凹所を設けた中塗り層に光輝材を含有
するベース塗料を塗布する。通常は，更にクリア塗料を
塗布し，しかる後乾燥炉内に置き硬化乾燥させる。

【００１５】上記ベース層は，厚さ１５〜２５μｍが好
ましい。１５μｍ未満の場合には，塗膜耐久性に問題が
ある。また，２５μｍを越える場合には，塗料が凹所に
埋め込まれる。そのため，凹所の深さが浅い場合と同様
の状態となり，意匠マークの鮮明度に欠けるおそれがあ
る。また，光輝材の種類や凹所の形状を変化させること
により意匠マークの鮮明度を種々に変化させることがで
きる。

【００１６】上記凹所を形成するに当たっては，レーザ
法，スクラッチ法，フォトレジスト法等がある。レーザ
法とは，ＹＡＧレーザ，ＣＯ_２レーザ等の赤外線レー
ザ，又は紫外線であるエキシマレーザ等を用い，中塗り
層の表面にレーザを照射して，中塗り層を部分的に焼失
せしめることにより凹所を形成する方法である。スクラ
ツチ法とは，中塗り層の表面を先端が尖った針等により
引っ掻く等の機械的な手段により凹所を形成する方法で
ある。

【００１７】フォトレジスト法においては，例えば，導
電性を有する被塗物の表面に光硬化性塗膜を塗布し，そ
の上にパターンフィルムを載置する。そして，該パター
ンフィルムの上から光照射して，パターンが形成されて
いない部分の下の光硬化性塗膜を露光し，硬化せしめ
る。次に，上記パターンフィルムを取り去り，光硬化性
塗膜における末硬化部分を除去し，硬化部分を残す。次
に，光硬化性塗膜を除去することにより表面化した被塗
物の上に，電着膜を形成する。その後，光硬化性塗膜を
すべて除去する。これにより被塗物の上に部分的な凹所
が形成される。

【００１８】

【作用及び効果】本発明においては，意匠マーク形成部
分に凹凸パターンを形成し，その凹所内にベース層中の
光輝材が，塗膜面に対して斜めに傾斜配向している。一
方，意匠マーク形成部分以外の一般部においては，光輝
材は，平面配向している。

【００１９】それ故，本発明のメタリック塗膜に光を照
射した場合，光輝材は，凹所が配列している凹凸パター
ンと該凹凸パターン以外の一般部とで，異なった光反射
特性を示す。即ち，凹凸パターンでは，凹所内に陥入し
た光輝材の傾斜配向により，拡散反射成分が少ない。一
方，一般部では，すべての光輝材が平面方向に配向して
いるので，凹凸パターンに比して拡散反射成分が大きい
（図７参照）。

【００２０】従って，見る方向を変えることにより，メ
タリック塗膜のメタリック色の濃淡が変わる。そして，
ある方向から見ると凹凸パターンと一般部の差が識別で
きないが，他の方向から見ることにより凹凸パターンが
黒ずんで見えたり，或いは薄く見えて浮き上がって見え
たりする。このように表出した凹凸パターンが，意匠マ
ークを形成するのである。

【００２１】上記のごとく，本発明においては，意匠マ
ークは，従来のごとく塗膜の表面に形成するのではな
く，その内部に形成している。そのため，メタリック塗
膜の表面は面一性を有する。それ故，メタリック塗膜に
おいて面一性を確保しながら上記意匠マークを形成する
ことができる。また，該意匠マークは，上記のごとく見
る角度によりメタリック塗膜の色の濃淡が変わり，特長
のある意匠マークを形成することができる。

【００２２】また，意匠マークは，メタリック塗膜に形
成されるので，メタリック色をした高級感がある。更
に，意匠マークはメタリック塗膜の内部に形成されてい
るので，意匠マークが損傷するおそれもない。また，上
記メタリック塗膜の形成方法によれば，上記のごとく優
れた意匠マークを有するメタリック塗膜を形成すること
ができる。以上のごとく，本発明によれば，塗装面にお
ける面一性を確保しながら高級感を有する意匠マークを
表出させることができるメタリック塗膜及びその形成方
法を提供することができる。

【００２３】

【実施例】実施例１ 本発明にかかる実施例につき，図１，図２を用いて説明
する。本例は，意匠マークを表出させるメタリック塗膜
９０及びこれを形成する方法である。メタリック塗膜９
０は，図２に示すごとく，車体の鋼板からなる被塗物９
の上に形成される。

【００２４】該メタリック塗膜９０は，下塗り層８，中
塗り層７，ベース層６，クリア層５とからなり，これら
は下塗り塗料，中塗り塗料，光輝材を含有するベース塗
料，クリア塗料を被塗物９の上に順次塗布することによ
り形成されている。メタリック塗膜９０は，意匠マーク
形成部分に凹凸パターン７１を有し，その凹所７０には
光輝材１が塗膜面に対して斜めに傾斜配向されており，
一方，一般部７９においては光輝材１は平面配向されて
いる。

【００２５】以下，メタリック塗膜の形成方法について
詳説する。まず，被塗物９の上に下塗り塗料を塗布して
下塗り層８を形成する。次に，該下塗り層８の上に中塗
り塗料を塗布して中塗り層７を形成し，その表面に，凹
凸パターン７１を形成する。中塗り層７の厚さは，１０
〜５０μｍである。

【００２６】上記凹凸パターン７１は，意匠マークの形
状をしており，上記光輝材１の長さと同等以上の幅を有
する多数の凹所７０が規則的に配列している。また，中
塗り層７における凹凸パターン７１以外の部分は，平坦
な一般部７９である。凹所７０の平均幅は，光輝材１の
平均粒子径と同等以上であり，７５μｍである。また，
凹所７０の深さは，１０μｍ以上である。凹所７０のピ
ッチは，１５０μｍである。凹所７０は，Ｕ字形状であ
る。

【００２７】上記凹所７０を形成するに当たっては，ス
クラッチ法を用いる。スクラッチ法とは，先端が尖った
針により引っ掻くというの機械的な手段により凹所を形
成する方法である。上記針としては，半径５μｍ，傾斜
角６０°の円錐状のダイヤモンド針を用いる。

【００２８】次に，図１に示すごとく，上記中塗り層７
の上に，光輝材１を含むベース層６を塗布する。このと
き，中塗り層７における一般部７９の上では，光輝材１
の配向が平面配向になるように塗装する。また，凹所７
０の上の光輝材１は凹所７０内に傾斜陥入して，凹所７
０以外の光輝材１と異なる配向状態，即ち塗膜面に対し
て斜めに傾斜配向になるように塗装する。

【００２９】このように，凹所７０内の傾斜配向は，通
常のベース塗料を塗装を行うことにより形成される。即
ち，通常のようにスプレー塗装等の方法を行うと，一般
部においては，その塗装方向に沿って光輝材１が平面配
向する。この塗装時において，凹凸パターン７１におい
てはその凹所７０内に光輝材１が傾斜して陥入し，傾斜
配向を生ずる。

【００３０】上記光輝材１は，鱗片状等の偏平な形状で
あり，その平均粒子径は１０〜５０μｍ，平均粒子厚み
は数μｍである。光輝材１としては，アルミニウムを用
いている。上記ベース層６は，厚さ１５μｍである。次
に，ベース層６の上にクリア塗料を塗布してクリア層５
を形成する。この際，ベース層６がウェットの状態で上
記クリア塗料を塗布する。これにより，上記メタリック
塗膜９０が形成される。

【００３１】次に，本例の作用効果について説明する。
本例により得られたメタリック塗膜９０においては，図
１に示すごとく，ベース層６内の光輝材１が，中塗り層
７の表面に形成した凹所７０内に陥入し，平面方向に対
して傾斜状態で配向している。一方，中塗り層７の平坦
な一般部７９の表面では，光輝材１は平面方向に配向し
ている。そのため，凹所７０内の光輝材１は，凹所７０
以外の光輝材１と異なる上記のごとき傾斜配向となる。

【００３２】それ故，上記メタリック塗装９０に光を照
射すると，光輝材１は，凹所７０が配列した凹凸パター
ン７１と，該凹凸パターン以外の一般部７９とで異なっ
た光反射特性を示す。凹凸パターン７１以外の一般部７
９では，光輝材１が平面方向に配向しているので，凹凸
パターン７１に比して拡散反射成分が大きい（図７参
照）。

【００３３】従って，見る方向を変化させることにより
メタリック塗膜９０のメタリック色の濃淡が変わる。そ
して，ある方向から見ると凹凸パターン７１と一般部７
９の差が識別できないが，他の方向から見ることにより
凹凸パターン７１が黒ずんで見えたり薄く見えて浮き上
がって見えたりする。このように表出した凹凸パターン
７１が，意匠マークを形成するのである。

【００３４】上記のごとく，本例によれば，意匠マーク
は，従来のごとく塗膜の表面に形成するのではなく，そ
の内部に形成している。そのため，メタリック塗膜の表
面は面一性を有する。そのため，メタリック塗膜９０に
おいて面一性を確保しながら上記意匠マークを形成する
ことができる。また，該意匠マークは，上記のごとく見
る角度によりメタリック塗膜９０の色の濃淡が変わり，
特長のある意匠マークを形成することができる。

【００３５】また，意匠マークは，メタリック塗膜９０
に形成されるので，メタリック色をした高級感がある。
更に，意匠マークはメタリック塗膜９０の内部に形成さ
れているので，意匠マークが損傷するおそれもない。ま
た，上記メタリック塗膜の形成方法によれば，上記のご
とく優れた意匠マークを有するメタリック塗膜９０を形
成することができる。

【００３６】実施例２ 本例においては，図６に示すごとく，被塗物９の上に，
電着膜よりなる中塗り層７０１が形成されている。被塗
物９は，導電性の鋼板である。中塗り層７０１は，意匠
マークの形状をした凹凸パターン７１と，該凹凸パター
ン７１以外の一般部とからなる。上記凹凸パターン７１
は，角溝形状をした多数の凹所７０が形成されている。

【００３７】本例においては，上記凹凸パターン７１を
形成するに当たりフォトレジスト法を用いている。以
下，図３〜図６を用いて，その形成方法について説明す
る。まず，図３に示すごとく，被塗物９の表面に光硬化
性塗膜２を塗布し，その上にパターンフィルム３を載置
する。光硬化性塗膜２は，ポジ型感光膜である。パター
ンフィルム３には，形成しようとする凹所と同様の形状
のマスクパターン３０が形成されている。そして，該パ
ターンフィルム３の上から光照射して，マスクパターン
３０が形成されていない部分の下の光硬化性塗膜２を露
光し，硬化せしめる。

【００３８】次に，図４に示すごとく，上記パターンフ
ィルムを取り去り，上記光硬化性塗膜における朱硬化部
分を除去し，硬化部分２１を残す。次に，図５に示すご
とく，被塗物９に通電して，硬化部分２１の間の凹部内
に中塗り層７０１を形成する。

【００３９】その後，図６に示すごとく，被塗物９の上
に残存する上記硬化部分をすべて除去する。これによ
り，被塗物９の上に，規則的に配列した凹所７０を設け
た中塗り層７０１を有する。その他は，実施例１と同様
である。本例においても，実施例１と同様の効果を得る
ことができる。

【００４０】実施例３ 本例においては，凹凸パターンにおける凹所を形成する
に当たって，レーザ法を用いている。上記レーザ法は，
紫外線レーザを，中塗り層の表面に照射して，これを部
分的に焼失せしめることにより凹所を形成する方法であ
る。上記レーザ法により，凹所ピッチ１５０μｍ，凹所
径７５μｍの規則的な凹所を形成した。その他は，実施
例１と同様である。本例においても，実施例１と同様の
効果を得ることができる。

【００４１】実施例４ 本例においては，図７，図８に示すごとく，前記実施例
３のメタリック塗膜について，意匠マークである凹凸パ
ターンの部分と，平坦な一般部との光の反射特性を測定
した。測定に当たっては，デジタル変角光沢計（ＵＧＶ
−５Ｋ（スガ試験機（株）製））を用いた。即ち，図８
に示すごとく，メタリック塗膜の表面に対する入射角４
１を４５゜に固定し，その反射角４９の種々の角度にお
ける，反射強度を測定した。その結果を図７に示す。

【００４２】図７より知られるごとく，凹凸パターン
（点線）及び一般部（実線）ともに正反射角（４５°）
において最も反射強度が高く，その正反射成分は両者と
も有為差がなかった。その一方で，一般部は凹凸パター
ンに比べて拡散反射成分の反射強度が大きかった。

【００４３】ここに，正反射成分とは，入射角４１と同
じ角度で法線４０から入射角４１とは反対側の角度の方
向への反射光成分をいう。例えば，入射角４１が４５゜
の場合，正反射成分の角度は４５゜である。拡散反射成
分とは，正反射角成分を除く反射光成分をいう。

【００４４】上記結果より以下のことが分かる。即ち，
凹凸パターン及び一般部をある方向から見た場合には両
者の反射光成分は近似している。この場合には，両者の
識別は困難である。しかし，他の方向から見た場合に
は，両者の反射光成分は異なる。この場合，凹凸パター
ンが一般部に比べて黒ずんで見え，またその他の角度か
らみた場合には，凹凸パターンが薄く見えて浮き上がっ
て見える。この表出した凹凸パターンが意匠マークであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のメタリック塗膜の要部拡大断面図。

【図２】実施例１のメタリック塗膜の断面図。

【図３】実施例２のメタリック塗膜における凹所の形成
方法を示す説明図。

【図４】図３に続く，凹所の形成方法を示す説明図。

【図５】図４に続く，凹所の形成方法を示す説明図。

【図６】図５に続く，凹所の形成方法を示す説明図。

【図７】実施例４における，メタリック塗膜の光の反射
特性を示す説明図（入射角４５゜）。

【図８】図７の反射特性の求め方を示す説明図。

【符号の説明】

１．．．光輝材，２．．．光硬化性塗膜，３．．．パタ
ーンフィルム，４．．．光，５．．．クリア層，
６．．．ベース層，７，７０１．．．中塗り層，７
０．．．凹所，７１．．．凹凸パターン，７９．．．一
般部，８．．．下塗り層，９．．．被塗物，９０．．．
メタリック塗膜，

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗物の表面に中塗り塗料，光輝材を含
   有するベース塗料，クリア塗料を順次塗装して，中塗り
   層，ベース層，クリア層を形成してなるメタリック塗膜
   において， 該メタリック塗膜は，その内部に，文字，図形，模様等
   の意匠マークを形成してなり，該意匠マークは上記中塗
   り層の表面に上記ベース塗料中の光輝材の長さと同等又
   はそれよりも大きい幅を有する多数の凹所を形成した凹
   凸パターンと，該凹所内に傾斜陥入して塗膜面に対して
   斜めに傾斜配向した光輝材とよりなり， また，上記凹凸パターン以外の一般部においては，光輝
   材が塗膜面とほぼ平行に平面配向していることを特徴と
   するメタリック塗膜。
2. 【請求項２】 被塗物の表面に，中塗り塗料，光輝材を
   含有するベース塗料，クリア塗料を順次塗装することに
   より，中塗り層，ベース層，クリア層とからなるメタリ
   ック塗膜を形成すると共に該メタリック塗膜の内部に文
   字，図形，模様等の意匠マークを形成する方法であっ
   て， 上記意匠マークを形成しようとする部分における上記中
   塗り層の表面に，上記光輝材の長さと同等又はそれより
   も大きい幅を有する多数の凹所を形成した凹凸パターン
   を形成し， 次いで，光輝材を含有する上記ベース塗料を中塗り層の
   表面に塗装して，上記凹凸パターン以外の一般部におい
   ては光輝材が塗膜面とほぼ平行に平面配向し， 一方上記意匠マーク部分においては，上記凹所の中へ上
   記光輝材が傾斜陥入して塗膜面に対して斜めに傾斜配向
   している状態となし， その後，クリア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。