意匠性塗膜、その形成方法及び塗装物品
【課題】これまで塗装によっては形成することができなかった独特の外観を有し、優れた意匠性を有する意匠性塗膜、その形成方法、及び、塗装物品を提供する。
【解決手段】被塗物３に金属顔料を有する塗料２を塗布して半硬化させ、その半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行った後塗膜を硬化させ、場合によりさらにクリヤー塗膜５を形成して硬化させる方法により、金属様光沢を有し、光反射の異方性を生じる意匠性塗膜を作成する。
【解決手段】被塗物３に金属顔料を有する塗料２を塗布して半硬化させ、その半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行った後塗膜を硬化させ、場合によりさらにクリヤー塗膜５を形成して硬化させる方法により、金属様光沢を有し、光反射の異方性を生じる意匠性塗膜を作成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、意匠性塗膜、その形成方法及び塗装物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種工業製品、建築材料、大型構造物等の多くの物品の表面には、表面保護、意匠性の付与を目的として塗膜を形成することが行われている。このような塗膜によって物品の表面に意匠性を付与するに際しては、塗料中に種々の成分を配合するほかに、塗膜自体に加工を施すことによって特異な外観を得る試みが多くなされている。
【０００３】
このような意匠性塗膜の一つとして、塗膜表面に凹凸を形成した塗膜を挙げることができる。このような塗膜としては、例えば、凹凸パターンが形成されたデザインローラを塗膜に押し付けることによって、塗膜表面に凹凸パターンを形成させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような凹凸パターンは、ピッチの大きい凹凸を塗膜表面に形成させ、この凹凸によって生じる凹凸パターンを視覚的に認識させることによって、平滑な塗膜では得られない立体感のある意匠を得ようとするものである。
【０００５】
しかし、近年、消費者の嗜好の多様化によって、消費者が商品を選択する上での意匠の重要性が益々高まっている。このため、このような単純な凹凸パターンとは異なる新たな外観を有する塗膜が要望されている。このような単純な凹凸パターンとは異なる意匠性を有する塗膜を得るための塗膜形成方法については、特許文献１には記載されていない。
【特許文献１】特開２０００−３３３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑み、これまで塗装によっては形成することができなかった独特の外観を有し、優れた意匠性を有する意匠性塗膜、その形成方法、及び、塗装物品を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、金属様光沢を有する塗膜層及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有することを特徴とする意匠性塗膜である。
上記エンボス面は、エンボス幅が２０〜１０００（ｌｉｎｅ／インチ）の凹凸構造であることが好ましい。
【０００８】
本発明は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１）、上記工程（１）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、上記工程（３）によって形成されたエンボスを有する塗膜を硬化させる工程（４）からなることを特徴とする上述した意匠性塗膜の形成方法でもある。
【０００９】
上記した意匠性塗膜の形成方法においては、上記工程（４）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（５−１）、及び、上記工程（５−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（５−２）を有するものであってもよい。
【００１０】
本発明は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１−１）、上記工程（１−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（１−２）、上記工程（１−２）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（１−３）、上記工程（１−３）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、上記工程（３）によって形成された塗膜を硬化させる工程（４）からなることを特徴とする上述した意匠性塗膜の形成方法でもある。
【００１１】
上記エンボス加工は、エンボス型を有するロールによって行うものであることが好ましい。
上記工程（１）又は上記工程（１−１）は、プライマー塗装を施した被塗物上に行うものであってもよい。
上記金属顔料を含有する塗料は、熱硬化性塗料であることが好ましい。
上記被塗物は、金属板であることが好ましい。
【００１２】
本発明は、上述した意匠性塗膜を有することを特徴とする塗装物品でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明は、金属様光沢を有する塗膜層及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面の作用によって、これまでにない新たな意匠性を有する塗膜を形成することを目的とするものである。すなわち、金属様光沢を有する塗膜層が有する光反射性能とエンボス面によって生じる光反射の異方性によってこれまでにない新たな意匠性を得ることができるのである。
【００１４】
以下で図面に基づいて説明するように、光反射の異方性を生じさせるエンボス面は、その表面において特徴的な光反射を生じさせる性質を有する。一方、金属様光沢を有する塗膜は、金属様の光反射を生じさせる独特の外観を有するものである。これらの光反射に関する特殊な性質が相互作用しあうことによって、光反射はますます複雑なものとなり、本発明の塗膜はこれまでにない極めて特異的な美しい外観を呈することとなるのである。すなわち、これらの２つの要素が組み合わされた作用に基づいて従来にない新たな意匠性を有する塗膜が得られる。
【００１５】
本発明の意匠性塗膜がこのような新たな意匠性を有する作用を、図１〜３に基づいて更に詳細に説明する。図１に、エンボスを形成させた塗膜の一例を示す。図１においては、図中の縦方向に連続的かつ直線的な凹凸のエンボスが形成されている。なお、図１は拡大図であり、エンボスは視覚的に認識されるように記載しているが、現実にはこのエンボスは、微細な凹凸であり、その一つ一つの凹凸は線図として認識されることによって意匠性が得られるものではない。図８，９として、実施例によって得られた本発明の塗膜表面をスキャナーによってスキャンしたものを示した。図８として示した実寸のものは、凹凸が視覚上認識することができないが、６倍に拡大した図９においては、凹凸を認識することができることが分かる。
【００１６】
そして、光源１から塗膜に対して光を照射し観察点１から塗膜を見た場合と、光源２から塗膜に対して光を照射し観察点２から塗膜を見た場合とを比較する。これらの２つの場合においては光源の位置と観察点の位置がエンボスの連続方向に対してタテ方向であるかヨコ方向であるか、という点以外には相違点はない。
【００１７】
図２、図３に図１の断面１及び断面２の断面図を示し、この方向に光が入射した場合を図示した。
【００１８】
本発明の塗膜は、金属様光沢を有する塗膜層を有するものであるから、この塗膜層によって光を反射する性質を有する。この反射は塗膜表面に形成された凹凸形状の影響を大きく受けるものであるが、大きく分けると図２のような反射の要素と図３のような反射の要素とが存在し、これらが混合しあって全体の反射が生じている。光源１から光を照射して観測点１から塗膜表面を観察した場合、図２で示したような反射の要素はタテ方向の反射要素として認識され、図３で示したような反射の要素はヨコ方向の反射要素として認識される。これに対して、光源２から光を照射して観測点２から観察すると、それぞれの要素はタテとヨコとが逆に認識される。
【００１９】
このため、これらの２つの場合においては、光の反射状態が全く異なるものとなり、視覚的に全く異なった外観として認識される。このように、光源位置と観察点とが相違することによって、視覚的に相違する外観として認識されるような状態が得られるようなエンボスを本明細書においては、「光反射の異方性を生じさせるようなエンボス」と記載するものである。なお、凹凸の幅が大きすぎれば、視覚的に単なる凹凸として観察され、光反射の異方性としては観察されない。凹凸の幅が小さすぎる場合は、光の回折現象が生じ、虹色を呈するような意匠として観察されるため、本発明の目的とは相違する場合がある。
【００２０】
このような光反射の異方性を生じさせるようなエンボスを利用することによって、塗膜に絵、連続模様等を形成することもできる。このようにして形成された絵や連続模様は、単なる凹凸模様や色の塗り分け等によって描いたものとは全く異なり、見る方向によって表面の反射状態が異なることによる特異的な外観を呈するものである。
【００２１】
このような本発明の塗膜の一例を図４に示した。図４に示した塗膜においては、９つの長方形の部分に切り分けられ、それぞれに方向が異なる凹凸の連続したエンボスが形成されている。これらはいずれも光の反射の異方性を有するものであるから、見る方向によって光の反射状態が相違して認識される。そして、９つの部分はそれぞれエンボスの方向が異なるものであるから、それぞれの部分が視覚的に相違するものとして認識される。そして、見る角度が変化するに応じて、視覚的な効果は変化していくという特異的な意匠性を有するのである。
【００２２】
上記光反射の異方性を生じさせるようなエンボスは、一定幅で略平行に形成された直線もしくは曲線、又は、光反射の異方性を生じさせるように配置された点群であることが好ましい。なお、ここで光反射の異方性を生じさせるように配置された点群とは、例えば、点群ではあるが、完全に均一な状態で配置された点ではなく、点が上記略平行に形成された直線もしくは曲線と同様の性質を有するように配置したようなものを挙げることができる。より具体的には、一定幅で略平行に形成された直線もしくは曲線を破線によって形成したもの等を挙げることができる。
【００２３】
上記エンボスは、２０〜１０００ｌｉｎｅ／インチのエンボス幅で形成されたものであることが好ましい。上記エンボス幅で形成されたものであることによって、良好な光反射の異方性を得ることができる。２０ｌｉｎｅ／インチ未満であると、荒い凹凸模様となるために、光反射の異方性を充分に得ることができない場合がある。１０００ｌｉｎｅ／インチを超えると、微細加工が極めて困難となり、安定して製造することが困難になる場合がある。上記エンボスは、４０〜８００ｌｉｎｅ／インチであることが好ましく、６０〜６００ｌｉｎｅ／インチであることがより好ましい。なお、ここでいう「ｌｉｎｅ／インチ」は、凹凸形成によって形成された線の１インチあたりの数であり、塗膜表面をルーペ等で拡大する等の方法で数えることができる。例えば、塗膜表面を６倍に拡大すると、図９に示したようなものとなるため、これによって直接数えることができるようになる。
【００２４】
上記エンボスは、深さが１〜１００μｍであることが好ましい。１μｍ未満であると、光反射の異方性が弱くなり、優れた意匠性が得られない場合がある。１００μｍを超えると、加工性が困難という問題が生じる場合がある。上記深さは、１〜３０μｍの範囲内であることがより好ましく、３〜１０μｍの範囲内であることが更に好ましい。
【００２５】
本発明は、金属様光沢を有する塗膜層を有するものである。上記金属様光沢を有する塗膜は、金属調の外観を有するものとして公知のものを使用することができ、顔料を含有する塗料によって形成することができる。上記顔料としては、金属様光沢を呈することのできるものであればどのような顔料を用いてもよい。その中で好ましい顔料としては金属顔料を挙げることができる。なお、本明細書において、「金属顔料」とは、高い反射能を有し、金属様の光沢を有する顔料を指すものであり、金属によって形成される顔料だけではなく、例えば、ガラスフレーク等の基材上に蒸着等の方法によって金属をコーティングした顔料等をも包含するものである。
【００２６】
上記金属顔料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウムフレーク顔料、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、グラファイト顔料、ブロンズ粉、錫箔、金箔、プラスチック被覆金属顔料、フタロシアニンフレーク顔料、干渉マイカ顔料、着色マイカ顔料、金属チタンフレーク顔料、ステンレスフレーク顔料、板状酸化鉄顔料、金属めっきガラスフレーク顔料、金属酸化物被覆めっきガラスフレーク顔料、ホログラム顔料、金属反射層の多層薄膜構造を備えたフレーク顔料、及び、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク顔料等を挙げることができる。これらのうち２種以上を同時に使用するものであってもよい。なかでも、塗料中に配合することが容易である点から、アルミニウム金属からなる顔料であることが好ましい。
【００２７】
上記アルミニウム金属からなる顔料としては特に限定されず、例えば、アルミ粉、アルミ箔等を挙げることができる。上記アルミニウムとしては、平均粒子径が３〜５０μｍの範囲内となるものが好ましい。上記平均粒子径が下限未満であると、塗膜中の分散状態が悪くなり、機能発現が小さくなる。上記平均粒子径が上限を超えると、アルミニウムの含有量を高める必要があるため好ましくない。
【００２８】
上記アルミニウムとしては特に限定されず、旭化成株式会社製アルミペースト、東洋アルミニウム（株）アルペースト（商品名）等の市販の製品を使用することもできる。
【００２９】
上記ステンレスとしては特に限定されず、例えば、フレーク状のもの、球状のもの等を挙げることができる。上記フレーク状のステンレスとしては特に限定されず、例えば、東洋アルミニウム（株）ステンレスペースト（商品名）等の市販の製品を使用することができる。
【００３０】
上記金属顔料の含有量は、塗膜固形分に対して０．１〜３０質量％の範囲内であることが好ましい。上記含有量が０．１質量％未満であると、塗膜にスケが生じ、充分な反射性が得られずに、目的とする意匠性が得られないおそれがある。上記含有量が３０質量％を超えると、塗料化が困難であり、塗膜中に金属顔料を保持できないおそれがある。上記含有量は、１〜１０質量％の範囲内であることがより好ましい。
【００３１】
上記金属顔料を含有する塗膜は、上記金属顔料のほかに有機樹脂、顔料、硬化剤、消泡剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、レベリング剤、表面調整剤、タレ止め剤、増粘剤、滑剤、架橋性重合体粒子等、塗膜を形成するために通常使用される成分を使用することができる。上記樹脂としては特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びこれらの変性樹脂等を挙げることができる。
【００３２】
上記顔料としては、特に限定されず、例えば、有機系のアゾレーキ系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジゴ顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等、無機系の黄鉛、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、二酸化チタン、カーボンブラック等、また体質顔料としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク等を挙げることができる。
【００３３】
上述したような金属様光沢を有する塗膜及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有することを特徴とする意匠性塗膜の具体的態様は、より具体的には、例えば以下の２種類の態様を挙げることができる。第１の態様は、金属様光沢を有する塗膜の表面が光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有するものであるものであり、図５、図６に示したようなものである。この場合、金属様光沢を有する塗膜がエンボスを有することから、複雑な光反射を生じ、特異的な意匠性を得ることができる。図６に示したように、更にクリヤー塗膜層を有するものであっても、同様の複雑な光反射を生じ、特異的な意匠性が得られる。
【００３４】
第二の態様は、光反射の異方性を生じさせるエンボス面が金属様光沢を有する塗膜とは異なる塗膜に形成されたものである。より具体的には、図７に示したように金属光沢を塗膜層上に光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有するクリヤー塗膜層を形成したものを挙げることができる。このような態様であっても、金属様光沢と光反射の異方性の組み合わせによって、特異的な意匠性を有するものである。上記第一の態様による塗膜と第二の態様による塗膜とは、外観が若干異なるものであり、目的とする用途に応じてこれらを使い分けることができる。
【００３５】
上述したような意匠性塗膜は、例えば、以下のような方法によって形成することができる。以下に示す意匠性塗膜の形成方法も本発明の一部である。
【００３６】
上記第１の態様の意匠性塗膜は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１）、上記工程（１）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、上記工程（３）によって形成されたエンボスを有する塗膜を硬化させる工程（４）によって形成することができる（以下、これを第１の塗膜形成方法と記す）。
【００３７】
上記第１の塗膜形成方法における工程（１）は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程である。上記塗膜を形成するための塗料としては、例えば上述したようなバインダー樹脂を含有する公知の塗料を使用することができ、水性塗料、溶剤系塗料、粉体塗料等の任意の形態の塗料を使用することができる。
【００３８】
上記金属顔料を含有する塗料は、硬化性を有するものであることが必要である。硬化性を有するものであることによって、充分な塗膜物性を得ることができる。硬化性は、常温硬化性、熱硬化性であってもエネルギー線硬化性（例えば、紫外線硬化性等）であってもよく、これらの性質を兼ね備えた塗料であってもよい。工程管理の容易性等の点から、熱硬化性の塗料であることが好ましい。
【００３９】
上記金属顔料を含有する塗料の硬化系としては特に限定されず、メラミン硬化系、イソシアネート硬化系等の任意の硬化系のものを使用することができる。
【００４０】
上記金属顔料を含有する塗料は、市販のものを使用するものであってもよく、例えば、ニッペスーパーコート３６０ＨＱ（日本ファインコーティングス株式会社製）等を使用することができる。
【００４１】
上記金属顔料を含む塗料は、３〜３００ｇ／ｍ２（固形分換算）の塗布量で塗装を行うことが好ましい。３ｇ／ｍ２以下であると、金属顔料による隠蔽効果が不充分となったり、エンボスが良好に形成されなかったりするおそれがあるため、好ましくない。３００ｇ／ｍ２を超える塗布量での塗装を行っても、効果が良好とならないので経済的に不利である。
【００４２】
上記金属顔料を含む塗料は、被塗物の性質によっては、プライマー塗装を施した被塗物状に塗装するものであってもよい。上記プライマー塗装としては特に限定されず、例えば、アクリル系、アクリルエマルション系、エポキシ系、ウレタン、ポリイソシアネート、ケイ酸ソーダ等の公知のプライマーによる塗装を挙げることができ、水性シーラー、溶剤系シーラーのいずれであってもよい。
【００４３】
工程（２）は、上記工程（１）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程である。すなわち、熱、エネルギー線照射等を行うことによって、部分的に塗膜表面を硬化させ、上述した光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行うことができる状態とする工程である。
【００４４】
エンボス加工を未硬化状態の塗膜に対して施した場合には、樹脂の流動性が完全には消失していない状態でのエンボス加工となるため、硬化を行うまでの十分な時間にわたってエンボス加工を維持することができずに、良好な意匠性を有する塗膜を形成することができなくなる。また、完全に硬化した状態の塗膜は、加工性を有さないものであることから、エンボス形成を行うことが極めて困難である。従って、上記工程（２）によって塗膜を部分硬化させて半硬化状態とし、次いでエンボス加工を行うことによって良好なエンボス加工を行うことができるものである。
【００４５】
上記半硬化塗膜とは、塗膜表面がエンボスを形成することができる程度に硬化反応が進行した状態の塗膜をいうものであり、塗料の組成、性質、エンボス形成の方法、エンボス形成条件等によって変動するものであり、必要に応じて硬化条件を調整しながら硬化条件を見出すことによって行うことが好ましい。特に、熱硬化によって硬化を行う場合は、以下の工程（４）によって再度加熱したとき、一時的に樹脂の流動性が高くなるため、工程（３）によって形成した凹凸形状が維持できなくなる場合がある。従って、この場合には、上記工程（２）における部分硬化はこのような問題が生じることがない程度の硬化状態を指す。
【００４６】
すなわち、使用する塗料について、種々の条件での半硬化を行い、その後以下で詳述する工程（３）及び工程（４）を行い、これによって良好なエンボス面が形成される条件を見出し、見出された塗装条件によって工程（２）の好適な処理条件を見出すことができる。
【００４７】
例えば、エンボス面が施される塗膜として、実施例で記載したようなポリエステル樹脂／メラミン樹脂を２０ｇ／ｍ２で塗装し、金属ロール圧着によるエンボス加工を施す場合の硬化条件の確認試験を実際に行った結果を図１０に示した。図１０においては、時間を横軸、硬化温度を縦軸とした２つのグラフに挟まれた範囲内で良好な硬化を行うことができることを示すものである。エンボス面を形成する塗膜を形成する塗料について、このようなグラフを作成すれば、グラフに従って硬化条件を設定し好適なエンボスを形成することができる。
【００４８】
例えば、エンボス面を施される着色塗膜層が２０ｇ／ｍ２であり、金属ロール圧着によるエンボス加工を施す場合には、上記実験によって工程（２）の処理条件を判断したところ、１３０℃６０秒という条件が適切であることが明らかになった。
【００４９】
上記工程（３）は、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程である。すなわち、上述したような本発明の意匠性塗膜において効果を得る上で必須となるエンボス形状を形成するための工程である。
【００５０】
上記エンボス加工を施す方法としては特に限定されず、目的とする凹凸形状を表面に形成したロールを上記半硬化状態の塗膜上に押し付けることによって形成させる方法、目的とする凹凸形状を表面に形成したシートを上記半硬化状態の塗膜上にプレス等の圧着によって形成される方法等を挙げることができる。
【００５１】
上記凹凸を表面に形成したロールは、金属製、ゴム製、樹脂製等の任意の素材からなるものを使用することができ、ロール上への凹凸の形成も公知の加工方法によって行うことができる。
【００５２】
上記工程（３）の方法として具体的には、例えば、被塗物が金属板のような連続形状を有するものである場合は、ライン上においてエンボス加工用ロールによる処理工程を設けることによって工場での連続生産を行うことができる点で好ましい。
【００５３】
工程（４）は、上記工程（３）を行った塗膜を硬化させる工程である。すなわち、上記工程（２）は、上記工程（３）を行うことができる程度の硬度まで部分硬化させる工程であるから、良好な塗膜物性を得るためにはエンボス形成後に再度硬化を行うことによって、塗膜を硬化させることが必要となるのである。硬化方法は特に限定されず、熱照射、エネルギー線照射等の方法を挙げることができる。
【００５４】
上記第１の塗膜形成方法は、上記工程（４）を行った後、クリヤー塗料組成物を塗布することによって、クリヤー塗膜層を形成する工程を有するものであってもよい。上記クリヤー塗膜層を形成することによって、エンボス形状の凹凸の磨耗を防止することができ、耐久性に優れる塗膜とすることができる。このような塗膜は、クリヤー塗膜を形成する工程（５−１）、及び、上記工程（５−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（５−２）によって形成するものであることが好ましい。
【００５５】
上記工程（５−１）において使用することができるクリヤー塗料としては特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びこれらの変性樹脂等を含有するクリヤー塗料を挙げることができる。また、水性塗料、溶剤系塗料、粉体塗料等の任意の形態の塗料を使用することができる。
【００５６】
上記工程（５−２）における硬化条件は特に限定されず、使用するクリヤー塗料の種類に応じて好適な条件を選択して行うことができる。
【００５７】
上記第２の態様の意匠性塗膜は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１−１）、上記工程（１−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（１−２）、上記工程（１−２）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（１−３）、上記工程（１−３）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、上記工程（３）によって形成された塗膜を硬化させる工程（４）によって形成することができる（以下、これを第２の塗膜形成方法と記す）。
【００５８】
上記第２の塗膜形成方法において、工程（１−１），工程（２）〜（４）は、上記第１の塗膜形成方法における工程（１）〜（４）と同様の方法で行うことができ、使用する塗料も同様のものを使用することができる。
【００５９】
上記工程（１−２）は、工程（１−１）によって形成した金属顔料を含有する塗膜を硬化する工程であり、使用する塗料の種類に応じて所望の硬化条件で行うことができる。上記工程（１−２）を行うことなくクリヤー塗料を塗布する工程（１−３）を行った場合は、金属顔料を含有する塗膜における金属顔料の配列が乱れることによって金属様光沢が悪化するおそれがある。
【００６０】
上記工程（１−３）は、クリヤー塗膜を形成する工程であり、通常のクリヤー塗料を塗布することによって行うことができる。使用することができるクリヤー塗料としては、特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、ポリオレフィン樹脂、及び、これらの変性樹脂等を含有するクリヤー塗料を挙げることができる。また、水性塗料、溶剤系塗料、粉体塗料等の任意の形態の塗料を使用することができる。
【００６１】
本発明の意匠性塗膜の形成方法は、亜鉛めっき鋼板、亜鉛／アルミニウム合金めっき鋼板、アルミニウム／亜鉛合金めっき鋼板、亜鉛／鉄合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、アルミニウム板、またはステンレス鋼板等の金属板；スレート、セメント、ケイ酸カルシウム板、木片セメント板等の窯業系基材；セラミックス、ガラス、プラスチック、木、石材、コンクリート、繊維、布帛、紙、これらのうち複数の基材からなるもの、これらの積層体、弾性防水膜、シーリング等の任意の素材に対する塗装に適用することができる。なかでも、金属板、プラスチック等のような平面性を有する素材はロールによって好適に微細な凹凸を形成させることができる点から好ましいものである。
【００６２】
上記意匠性塗膜を形成してなる塗装物品も本発明の一つである。上記塗装物品は、特に限定されず、建材、インテリア用品、電気製品、自動車部品等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００６３】
本発明により、金属様光沢を有する塗膜層及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面の作用によって、これまでにない新たな意匠性を有する塗膜を得ることができる。すなわち、金属様光沢を有する塗膜層が有する光反射性能とエンボス面によって生じる光反射の異方性によってこれまでにない新たな意匠性が得られた。
【００６４】
光反射の異方性を生じさせるエンボス面は、その表面において特徴的な光反射を生じさせる性質を有する。一方、金属顔料を含有する塗膜は、金属顔料が光を反射することによる金属様の独特の外観を有する。これらの光反射に関する特殊な性質の相互作用によって、本発明の塗膜はこれまでにない極めて特異的な美しい外観を呈することとなるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下、本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また、実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味し、「％」は特に断りのない限り「質量％」を意味する。
【００６６】
金属顔料を含有する塗料としては、以下の表１に示した組成のものを使用した。被塗物としては、亜鉛めっき鋼板に、リン酸処理後、プライマーを５μｍ塗布したものを使用した。
【００６７】
【表１】
【００６８】
（実施例１）
被塗物上に、上記金属顔料を含有する塗料を塗布量が２０ｇ／ｍ２となるようにロールコーターによって塗布した。上記金属含有塗料を塗布した試験片に対して、表２に示した条件で半硬化させた後、凹凸形状を付したロールを圧着することによって、表面に凹凸を形成させた。その後、１８０℃１０分で硬化させた。なお、圧着工程において使用したロールは、図８，９に示すような凹凸形状を表面に有するロールである。ここでのロールのエンボスのピッチは、２５０Ｌｉｎｅ／インチ、深さ８μｍである。また、上記半硬化は、ＨＩＧＨ−ＴＥＭＰ ＯＶＥＮ ＨＰＳ−２２２（ＴＡＢＡＩ社製）を使用し、排気ダンパー開度３０°で試験を行った。
【００６９】
得られた塗膜の外観を工程（３）の終了時点及び工程（４）の終了時点において視覚によって観察し、以下の基準に基づいて判断した。結果を表２に示す。
○：塗膜表面に完全な凹凸が形成された。
△：塗膜表面に不完全な鮮鋭性の劣る、凹凸が形成された。
×：粘着性があり、ロールに塗膜が付着。
×：エンボス後の硬化で、レベリングし凹凸形状が消滅。
××：塗膜が硬化しすぎで、エンボス加工で凹凸が形成されず。
【００７０】
【表２】
【００７１】
更に、詳細に硬化時間及び硬化温度を変化させながら上記試験を繰り返し、硬化可能な硬化条件を探索した。結果を図１０に示す。この図に記載された範囲内が、上記塗料を使用した場合の適正な硬化条件である。
【００７２】
実施例において１８０℃３分で処理を行った場合の塗膜の表面をスキャナーでスキャンしたものを図８として示した。更に、図８の表面の拡大図を図９として示した。図９から、実施例によって得られた塗膜は、ロールと同様の２５０Ｌｉｎｅ／インチの凹凸が形成されていることが明らかとなった。また、光学顕微鏡により測定して得られた塗膜のエンボスの深さは８μｍであった。
【００７３】
上記１３０℃６０秒で半硬化を行った場合の塗膜は、見る角度によって外観が変化し、キラキラとした独特の光輝性を有する新規な美しい外観を有するものであった。
【００７４】
（実施例２）
上記実施例１において、１３０℃６０秒で半硬化を行った場合の塗膜（工程４までを行ったもの）上に、クリヤー塗料（日本ファインコーティングス社製 スーパーラックＤＩ−Ｆ Ｊ１５）をロールコーターによって塗装した。塗布量は、２０ｇ／ｍ２とした。このようにして得られた塗膜も、上記実施例１の塗膜と同様、新規な美しい外観を有するものであった。エンボスは２５０Ｌｉｎｅ／インチ、深さ８μｍであった。
【００７５】
（実施例３）
被塗物に、上記表１の金属顔料を含有する塗料を塗布量が２０ｇ／ｍ２となるようにロールコーターによって塗布した。１８０℃ １０分の条件で硬化させた後、クリヤー塗料（日本ファインコーティングス社製 スーパーラックＤＩ−Ｆ Ｊ１５）をロールコーターによって塗装した。塗布量は、２０ｇ／ｍ２とした。１３０℃ ６０秒の条件で硬化させた後、凹凸形状を付したロールを圧着することによって、表面に凹凸を形成させた。その後、１８０℃１０分で硬化させた。なお、圧着工程において使用したロールは、上記実施例１で使用したものと同様である。このようにして得られた塗膜も、上記実施例１の塗膜と同様、新規な美しい外観を有するものであった。エンボスは２５０Ｌｉｎｅ／インチ、深さ８μｍであった。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の意匠性塗膜は、建材、インテリア用品、電気製品、自動車部品等の種々の物品上に優れた意匠性を付与するために使用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の意匠性塗膜を説明するための図である。
【図２】図１における光源１から入射した光の反射を説明するための模式図である。
【図３】図１における光源２から入射した光の反射を説明するための模式図である。
【図４】本発明の意匠性塗膜の一例を示す図である。
【図５】本発明の意匠性塗膜の断面図の一例を示す図である。
【図６】本発明の意匠性塗膜の断面図の一例を示す図である。
【図７】本発明の意匠性塗膜の断面図の一例を示す図である。
【図８】実施例１の意匠性塗膜をスキャナーによって読み取った画像である。
【図９】実施例１の意匠性塗膜のスキャナーによって読み取った画像を拡大したものである。
【図１０】実施例１における半硬化塗膜とする工程（２）の好適な硬化範囲を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 本発明の意匠性塗膜の表面
２ 金属顔料を含有する塗膜
３ 被塗物
４ 光反射の異方性を生じさせるエンボス面
５ クリヤー塗膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、意匠性塗膜、その形成方法及び塗装物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種工業製品、建築材料、大型構造物等の多くの物品の表面には、表面保護、意匠性の付与を目的として塗膜を形成することが行われている。このような塗膜によって物品の表面に意匠性を付与するに際しては、塗料中に種々の成分を配合するほかに、塗膜自体に加工を施すことによって特異な外観を得る試みが多くなされている。
【０００３】
このような意匠性塗膜の一つとして、塗膜表面に凹凸を形成した塗膜を挙げることができる。このような塗膜としては、例えば、凹凸パターンが形成されたデザインローラを塗膜に押し付けることによって、塗膜表面に凹凸パターンを形成させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような凹凸パターンは、ピッチの大きい凹凸を塗膜表面に形成させ、この凹凸によって生じる凹凸パターンを視覚的に認識させることによって、平滑な塗膜では得られない立体感のある意匠を得ようとするものである。
【０００５】
しかし、近年、消費者の嗜好の多様化によって、消費者が商品を選択する上での意匠の重要性が益々高まっている。このため、このような単純な凹凸パターンとは異なる新たな外観を有する塗膜が要望されている。このような単純な凹凸パターンとは異なる意匠性を有する塗膜を得るための塗膜形成方法については、特許文献１には記載されていない。
【特許文献１】特開２０００−３３３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑み、これまで塗装によっては形成することができなかった独特の外観を有し、優れた意匠性を有する意匠性塗膜、その形成方法、及び、塗装物品を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、金属様光沢を有する塗膜層及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有することを特徴とする意匠性塗膜である。
上記エンボス面は、エンボス幅が２０〜１０００（ｌｉｎｅ／インチ）の凹凸構造であることが好ましい。
【０００８】
本発明は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１）、上記工程（１）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、上記工程（３）によって形成されたエンボスを有する塗膜を硬化させる工程（４）からなることを特徴とする上述した意匠性塗膜の形成方法でもある。
【０００９】
上記した意匠性塗膜の形成方法においては、上記工程（４）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（５−１）、及び、上記工程（５−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（５−２）を有するものであってもよい。
【００１０】
本発明は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１−１）、上記工程（１−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（１−２）、上記工程（１−２）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（１−３）、上記工程（１−３）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、上記工程（３）によって形成された塗膜を硬化させる工程（４）からなることを特徴とする上述した意匠性塗膜の形成方法でもある。
【００１１】
上記エンボス加工は、エンボス型を有するロールによって行うものであることが好ましい。
上記工程（１）又は上記工程（１−１）は、プライマー塗装を施した被塗物上に行うものであってもよい。
上記金属顔料を含有する塗料は、熱硬化性塗料であることが好ましい。
上記被塗物は、金属板であることが好ましい。
【００１２】
本発明は、上述した意匠性塗膜を有することを特徴とする塗装物品でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明は、金属様光沢を有する塗膜層及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面の作用によって、これまでにない新たな意匠性を有する塗膜を形成することを目的とするものである。すなわち、金属様光沢を有する塗膜層が有する光反射性能とエンボス面によって生じる光反射の異方性によってこれまでにない新たな意匠性を得ることができるのである。
【００１４】
以下で図面に基づいて説明するように、光反射の異方性を生じさせるエンボス面は、その表面において特徴的な光反射を生じさせる性質を有する。一方、金属様光沢を有する塗膜は、金属様の光反射を生じさせる独特の外観を有するものである。これらの光反射に関する特殊な性質が相互作用しあうことによって、光反射はますます複雑なものとなり、本発明の塗膜はこれまでにない極めて特異的な美しい外観を呈することとなるのである。すなわち、これらの２つの要素が組み合わされた作用に基づいて従来にない新たな意匠性を有する塗膜が得られる。
【００１５】
本発明の意匠性塗膜がこのような新たな意匠性を有する作用を、図１〜３に基づいて更に詳細に説明する。図１に、エンボスを形成させた塗膜の一例を示す。図１においては、図中の縦方向に連続的かつ直線的な凹凸のエンボスが形成されている。なお、図１は拡大図であり、エンボスは視覚的に認識されるように記載しているが、現実にはこのエンボスは、微細な凹凸であり、その一つ一つの凹凸は線図として認識されることによって意匠性が得られるものではない。図８，９として、実施例によって得られた本発明の塗膜表面をスキャナーによってスキャンしたものを示した。図８として示した実寸のものは、凹凸が視覚上認識することができないが、６倍に拡大した図９においては、凹凸を認識することができることが分かる。
【００１６】
そして、光源１から塗膜に対して光を照射し観察点１から塗膜を見た場合と、光源２から塗膜に対して光を照射し観察点２から塗膜を見た場合とを比較する。これらの２つの場合においては光源の位置と観察点の位置がエンボスの連続方向に対してタテ方向であるかヨコ方向であるか、という点以外には相違点はない。
【００１７】
図２、図３に図１の断面１及び断面２の断面図を示し、この方向に光が入射した場合を図示した。
【００１８】
本発明の塗膜は、金属様光沢を有する塗膜層を有するものであるから、この塗膜層によって光を反射する性質を有する。この反射は塗膜表面に形成された凹凸形状の影響を大きく受けるものであるが、大きく分けると図２のような反射の要素と図３のような反射の要素とが存在し、これらが混合しあって全体の反射が生じている。光源１から光を照射して観測点１から塗膜表面を観察した場合、図２で示したような反射の要素はタテ方向の反射要素として認識され、図３で示したような反射の要素はヨコ方向の反射要素として認識される。これに対して、光源２から光を照射して観測点２から観察すると、それぞれの要素はタテとヨコとが逆に認識される。
【００１９】
このため、これらの２つの場合においては、光の反射状態が全く異なるものとなり、視覚的に全く異なった外観として認識される。このように、光源位置と観察点とが相違することによって、視覚的に相違する外観として認識されるような状態が得られるようなエンボスを本明細書においては、「光反射の異方性を生じさせるようなエンボス」と記載するものである。なお、凹凸の幅が大きすぎれば、視覚的に単なる凹凸として観察され、光反射の異方性としては観察されない。凹凸の幅が小さすぎる場合は、光の回折現象が生じ、虹色を呈するような意匠として観察されるため、本発明の目的とは相違する場合がある。
【００２０】
このような光反射の異方性を生じさせるようなエンボスを利用することによって、塗膜に絵、連続模様等を形成することもできる。このようにして形成された絵や連続模様は、単なる凹凸模様や色の塗り分け等によって描いたものとは全く異なり、見る方向によって表面の反射状態が異なることによる特異的な外観を呈するものである。
【００２１】
このような本発明の塗膜の一例を図４に示した。図４に示した塗膜においては、９つの長方形の部分に切り分けられ、それぞれに方向が異なる凹凸の連続したエンボスが形成されている。これらはいずれも光の反射の異方性を有するものであるから、見る方向によって光の反射状態が相違して認識される。そして、９つの部分はそれぞれエンボスの方向が異なるものであるから、それぞれの部分が視覚的に相違するものとして認識される。そして、見る角度が変化するに応じて、視覚的な効果は変化していくという特異的な意匠性を有するのである。
【００２２】
上記光反射の異方性を生じさせるようなエンボスは、一定幅で略平行に形成された直線もしくは曲線、又は、光反射の異方性を生じさせるように配置された点群であることが好ましい。なお、ここで光反射の異方性を生じさせるように配置された点群とは、例えば、点群ではあるが、完全に均一な状態で配置された点ではなく、点が上記略平行に形成された直線もしくは曲線と同様の性質を有するように配置したようなものを挙げることができる。より具体的には、一定幅で略平行に形成された直線もしくは曲線を破線によって形成したもの等を挙げることができる。
【００２３】
上記エンボスは、２０〜１０００ｌｉｎｅ／インチのエンボス幅で形成されたものであることが好ましい。上記エンボス幅で形成されたものであることによって、良好な光反射の異方性を得ることができる。２０ｌｉｎｅ／インチ未満であると、荒い凹凸模様となるために、光反射の異方性を充分に得ることができない場合がある。１０００ｌｉｎｅ／インチを超えると、微細加工が極めて困難となり、安定して製造することが困難になる場合がある。上記エンボスは、４０〜８００ｌｉｎｅ／インチであることが好ましく、６０〜６００ｌｉｎｅ／インチであることがより好ましい。なお、ここでいう「ｌｉｎｅ／インチ」は、凹凸形成によって形成された線の１インチあたりの数であり、塗膜表面をルーペ等で拡大する等の方法で数えることができる。例えば、塗膜表面を６倍に拡大すると、図９に示したようなものとなるため、これによって直接数えることができるようになる。
【００２４】
上記エンボスは、深さが１〜１００μｍであることが好ましい。１μｍ未満であると、光反射の異方性が弱くなり、優れた意匠性が得られない場合がある。１００μｍを超えると、加工性が困難という問題が生じる場合がある。上記深さは、１〜３０μｍの範囲内であることがより好ましく、３〜１０μｍの範囲内であることが更に好ましい。
【００２５】
本発明は、金属様光沢を有する塗膜層を有するものである。上記金属様光沢を有する塗膜は、金属調の外観を有するものとして公知のものを使用することができ、顔料を含有する塗料によって形成することができる。上記顔料としては、金属様光沢を呈することのできるものであればどのような顔料を用いてもよい。その中で好ましい顔料としては金属顔料を挙げることができる。なお、本明細書において、「金属顔料」とは、高い反射能を有し、金属様の光沢を有する顔料を指すものであり、金属によって形成される顔料だけではなく、例えば、ガラスフレーク等の基材上に蒸着等の方法によって金属をコーティングした顔料等をも包含するものである。
【００２６】
上記金属顔料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウムフレーク顔料、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、グラファイト顔料、ブロンズ粉、錫箔、金箔、プラスチック被覆金属顔料、フタロシアニンフレーク顔料、干渉マイカ顔料、着色マイカ顔料、金属チタンフレーク顔料、ステンレスフレーク顔料、板状酸化鉄顔料、金属めっきガラスフレーク顔料、金属酸化物被覆めっきガラスフレーク顔料、ホログラム顔料、金属反射層の多層薄膜構造を備えたフレーク顔料、及び、コレステリック液晶ポリマーからなるフレーク顔料等を挙げることができる。これらのうち２種以上を同時に使用するものであってもよい。なかでも、塗料中に配合することが容易である点から、アルミニウム金属からなる顔料であることが好ましい。
【００２７】
上記アルミニウム金属からなる顔料としては特に限定されず、例えば、アルミ粉、アルミ箔等を挙げることができる。上記アルミニウムとしては、平均粒子径が３〜５０μｍの範囲内となるものが好ましい。上記平均粒子径が下限未満であると、塗膜中の分散状態が悪くなり、機能発現が小さくなる。上記平均粒子径が上限を超えると、アルミニウムの含有量を高める必要があるため好ましくない。
【００２８】
上記アルミニウムとしては特に限定されず、旭化成株式会社製アルミペースト、東洋アルミニウム（株）アルペースト（商品名）等の市販の製品を使用することもできる。
【００２９】
上記ステンレスとしては特に限定されず、例えば、フレーク状のもの、球状のもの等を挙げることができる。上記フレーク状のステンレスとしては特に限定されず、例えば、東洋アルミニウム（株）ステンレスペースト（商品名）等の市販の製品を使用することができる。
【００３０】
上記金属顔料の含有量は、塗膜固形分に対して０．１〜３０質量％の範囲内であることが好ましい。上記含有量が０．１質量％未満であると、塗膜にスケが生じ、充分な反射性が得られずに、目的とする意匠性が得られないおそれがある。上記含有量が３０質量％を超えると、塗料化が困難であり、塗膜中に金属顔料を保持できないおそれがある。上記含有量は、１〜１０質量％の範囲内であることがより好ましい。
【００３１】
上記金属顔料を含有する塗膜は、上記金属顔料のほかに有機樹脂、顔料、硬化剤、消泡剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、レベリング剤、表面調整剤、タレ止め剤、増粘剤、滑剤、架橋性重合体粒子等、塗膜を形成するために通常使用される成分を使用することができる。上記樹脂としては特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びこれらの変性樹脂等を挙げることができる。
【００３２】
上記顔料としては、特に限定されず、例えば、有機系のアゾレーキ系顔料、不溶性アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジゴ顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体顔料等、無機系の黄鉛、黄色酸化鉄、赤色酸化鉄、二酸化チタン、カーボンブラック等、また体質顔料としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク等を挙げることができる。
【００３３】
上述したような金属様光沢を有する塗膜及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有することを特徴とする意匠性塗膜の具体的態様は、より具体的には、例えば以下の２種類の態様を挙げることができる。第１の態様は、金属様光沢を有する塗膜の表面が光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有するものであるものであり、図５、図６に示したようなものである。この場合、金属様光沢を有する塗膜がエンボスを有することから、複雑な光反射を生じ、特異的な意匠性を得ることができる。図６に示したように、更にクリヤー塗膜層を有するものであっても、同様の複雑な光反射を生じ、特異的な意匠性が得られる。
【００３４】
第二の態様は、光反射の異方性を生じさせるエンボス面が金属様光沢を有する塗膜とは異なる塗膜に形成されたものである。より具体的には、図７に示したように金属光沢を塗膜層上に光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有するクリヤー塗膜層を形成したものを挙げることができる。このような態様であっても、金属様光沢と光反射の異方性の組み合わせによって、特異的な意匠性を有するものである。上記第一の態様による塗膜と第二の態様による塗膜とは、外観が若干異なるものであり、目的とする用途に応じてこれらを使い分けることができる。
【００３５】
上述したような意匠性塗膜は、例えば、以下のような方法によって形成することができる。以下に示す意匠性塗膜の形成方法も本発明の一部である。
【００３６】
上記第１の態様の意匠性塗膜は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１）、上記工程（１）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、上記工程（３）によって形成されたエンボスを有する塗膜を硬化させる工程（４）によって形成することができる（以下、これを第１の塗膜形成方法と記す）。
【００３７】
上記第１の塗膜形成方法における工程（１）は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程である。上記塗膜を形成するための塗料としては、例えば上述したようなバインダー樹脂を含有する公知の塗料を使用することができ、水性塗料、溶剤系塗料、粉体塗料等の任意の形態の塗料を使用することができる。
【００３８】
上記金属顔料を含有する塗料は、硬化性を有するものであることが必要である。硬化性を有するものであることによって、充分な塗膜物性を得ることができる。硬化性は、常温硬化性、熱硬化性であってもエネルギー線硬化性（例えば、紫外線硬化性等）であってもよく、これらの性質を兼ね備えた塗料であってもよい。工程管理の容易性等の点から、熱硬化性の塗料であることが好ましい。
【００３９】
上記金属顔料を含有する塗料の硬化系としては特に限定されず、メラミン硬化系、イソシアネート硬化系等の任意の硬化系のものを使用することができる。
【００４０】
上記金属顔料を含有する塗料は、市販のものを使用するものであってもよく、例えば、ニッペスーパーコート３６０ＨＱ（日本ファインコーティングス株式会社製）等を使用することができる。
【００４１】
上記金属顔料を含む塗料は、３〜３００ｇ／ｍ２（固形分換算）の塗布量で塗装を行うことが好ましい。３ｇ／ｍ２以下であると、金属顔料による隠蔽効果が不充分となったり、エンボスが良好に形成されなかったりするおそれがあるため、好ましくない。３００ｇ／ｍ２を超える塗布量での塗装を行っても、効果が良好とならないので経済的に不利である。
【００４２】
上記金属顔料を含む塗料は、被塗物の性質によっては、プライマー塗装を施した被塗物状に塗装するものであってもよい。上記プライマー塗装としては特に限定されず、例えば、アクリル系、アクリルエマルション系、エポキシ系、ウレタン、ポリイソシアネート、ケイ酸ソーダ等の公知のプライマーによる塗装を挙げることができ、水性シーラー、溶剤系シーラーのいずれであってもよい。
【００４３】
工程（２）は、上記工程（１）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程である。すなわち、熱、エネルギー線照射等を行うことによって、部分的に塗膜表面を硬化させ、上述した光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行うことができる状態とする工程である。
【００４４】
エンボス加工を未硬化状態の塗膜に対して施した場合には、樹脂の流動性が完全には消失していない状態でのエンボス加工となるため、硬化を行うまでの十分な時間にわたってエンボス加工を維持することができずに、良好な意匠性を有する塗膜を形成することができなくなる。また、完全に硬化した状態の塗膜は、加工性を有さないものであることから、エンボス形成を行うことが極めて困難である。従って、上記工程（２）によって塗膜を部分硬化させて半硬化状態とし、次いでエンボス加工を行うことによって良好なエンボス加工を行うことができるものである。
【００４５】
上記半硬化塗膜とは、塗膜表面がエンボスを形成することができる程度に硬化反応が進行した状態の塗膜をいうものであり、塗料の組成、性質、エンボス形成の方法、エンボス形成条件等によって変動するものであり、必要に応じて硬化条件を調整しながら硬化条件を見出すことによって行うことが好ましい。特に、熱硬化によって硬化を行う場合は、以下の工程（４）によって再度加熱したとき、一時的に樹脂の流動性が高くなるため、工程（３）によって形成した凹凸形状が維持できなくなる場合がある。従って、この場合には、上記工程（２）における部分硬化はこのような問題が生じることがない程度の硬化状態を指す。
【００４６】
すなわち、使用する塗料について、種々の条件での半硬化を行い、その後以下で詳述する工程（３）及び工程（４）を行い、これによって良好なエンボス面が形成される条件を見出し、見出された塗装条件によって工程（２）の好適な処理条件を見出すことができる。
【００４７】
例えば、エンボス面が施される塗膜として、実施例で記載したようなポリエステル樹脂／メラミン樹脂を２０ｇ／ｍ２で塗装し、金属ロール圧着によるエンボス加工を施す場合の硬化条件の確認試験を実際に行った結果を図１０に示した。図１０においては、時間を横軸、硬化温度を縦軸とした２つのグラフに挟まれた範囲内で良好な硬化を行うことができることを示すものである。エンボス面を形成する塗膜を形成する塗料について、このようなグラフを作成すれば、グラフに従って硬化条件を設定し好適なエンボスを形成することができる。
【００４８】
例えば、エンボス面を施される着色塗膜層が２０ｇ／ｍ２であり、金属ロール圧着によるエンボス加工を施す場合には、上記実験によって工程（２）の処理条件を判断したところ、１３０℃６０秒という条件が適切であることが明らかになった。
【００４９】
上記工程（３）は、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程である。すなわち、上述したような本発明の意匠性塗膜において効果を得る上で必須となるエンボス形状を形成するための工程である。
【００５０】
上記エンボス加工を施す方法としては特に限定されず、目的とする凹凸形状を表面に形成したロールを上記半硬化状態の塗膜上に押し付けることによって形成させる方法、目的とする凹凸形状を表面に形成したシートを上記半硬化状態の塗膜上にプレス等の圧着によって形成される方法等を挙げることができる。
【００５１】
上記凹凸を表面に形成したロールは、金属製、ゴム製、樹脂製等の任意の素材からなるものを使用することができ、ロール上への凹凸の形成も公知の加工方法によって行うことができる。
【００５２】
上記工程（３）の方法として具体的には、例えば、被塗物が金属板のような連続形状を有するものである場合は、ライン上においてエンボス加工用ロールによる処理工程を設けることによって工場での連続生産を行うことができる点で好ましい。
【００５３】
工程（４）は、上記工程（３）を行った塗膜を硬化させる工程である。すなわち、上記工程（２）は、上記工程（３）を行うことができる程度の硬度まで部分硬化させる工程であるから、良好な塗膜物性を得るためにはエンボス形成後に再度硬化を行うことによって、塗膜を硬化させることが必要となるのである。硬化方法は特に限定されず、熱照射、エネルギー線照射等の方法を挙げることができる。
【００５４】
上記第１の塗膜形成方法は、上記工程（４）を行った後、クリヤー塗料組成物を塗布することによって、クリヤー塗膜層を形成する工程を有するものであってもよい。上記クリヤー塗膜層を形成することによって、エンボス形状の凹凸の磨耗を防止することができ、耐久性に優れる塗膜とすることができる。このような塗膜は、クリヤー塗膜を形成する工程（５−１）、及び、上記工程（５−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（５−２）によって形成するものであることが好ましい。
【００５５】
上記工程（５−１）において使用することができるクリヤー塗料としては特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びこれらの変性樹脂等を含有するクリヤー塗料を挙げることができる。また、水性塗料、溶剤系塗料、粉体塗料等の任意の形態の塗料を使用することができる。
【００５６】
上記工程（５−２）における硬化条件は特に限定されず、使用するクリヤー塗料の種類に応じて好適な条件を選択して行うことができる。
【００５７】
上記第２の態様の意匠性塗膜は、被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１−１）、上記工程（１−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（１−２）、上記工程（１−２）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（１−３）、上記工程（１−３）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、上記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、上記工程（３）によって形成された塗膜を硬化させる工程（４）によって形成することができる（以下、これを第２の塗膜形成方法と記す）。
【００５８】
上記第２の塗膜形成方法において、工程（１−１），工程（２）〜（４）は、上記第１の塗膜形成方法における工程（１）〜（４）と同様の方法で行うことができ、使用する塗料も同様のものを使用することができる。
【００５９】
上記工程（１−２）は、工程（１−１）によって形成した金属顔料を含有する塗膜を硬化する工程であり、使用する塗料の種類に応じて所望の硬化条件で行うことができる。上記工程（１−２）を行うことなくクリヤー塗料を塗布する工程（１−３）を行った場合は、金属顔料を含有する塗膜における金属顔料の配列が乱れることによって金属様光沢が悪化するおそれがある。
【００６０】
上記工程（１−３）は、クリヤー塗膜を形成する工程であり、通常のクリヤー塗料を塗布することによって行うことができる。使用することができるクリヤー塗料としては、特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、シリケート樹脂、塩素系樹脂、ポリオレフィン樹脂、及び、これらの変性樹脂等を含有するクリヤー塗料を挙げることができる。また、水性塗料、溶剤系塗料、粉体塗料等の任意の形態の塗料を使用することができる。
【００６１】
本発明の意匠性塗膜の形成方法は、亜鉛めっき鋼板、亜鉛／アルミニウム合金めっき鋼板、アルミニウム／亜鉛合金めっき鋼板、亜鉛／鉄合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、アルミニウム板、またはステンレス鋼板等の金属板；スレート、セメント、ケイ酸カルシウム板、木片セメント板等の窯業系基材；セラミックス、ガラス、プラスチック、木、石材、コンクリート、繊維、布帛、紙、これらのうち複数の基材からなるもの、これらの積層体、弾性防水膜、シーリング等の任意の素材に対する塗装に適用することができる。なかでも、金属板、プラスチック等のような平面性を有する素材はロールによって好適に微細な凹凸を形成させることができる点から好ましいものである。
【００６２】
上記意匠性塗膜を形成してなる塗装物品も本発明の一つである。上記塗装物品は、特に限定されず、建材、インテリア用品、電気製品、自動車部品等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００６３】
本発明により、金属様光沢を有する塗膜層及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面の作用によって、これまでにない新たな意匠性を有する塗膜を得ることができる。すなわち、金属様光沢を有する塗膜層が有する光反射性能とエンボス面によって生じる光反射の異方性によってこれまでにない新たな意匠性が得られた。
【００６４】
光反射の異方性を生じさせるエンボス面は、その表面において特徴的な光反射を生じさせる性質を有する。一方、金属顔料を含有する塗膜は、金属顔料が光を反射することによる金属様の独特の外観を有する。これらの光反射に関する特殊な性質の相互作用によって、本発明の塗膜はこれまでにない極めて特異的な美しい外観を呈することとなるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下、本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また、実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味し、「％」は特に断りのない限り「質量％」を意味する。
【００６６】
金属顔料を含有する塗料としては、以下の表１に示した組成のものを使用した。被塗物としては、亜鉛めっき鋼板に、リン酸処理後、プライマーを５μｍ塗布したものを使用した。
【００６７】
【表１】
【００６８】
（実施例１）
被塗物上に、上記金属顔料を含有する塗料を塗布量が２０ｇ／ｍ２となるようにロールコーターによって塗布した。上記金属含有塗料を塗布した試験片に対して、表２に示した条件で半硬化させた後、凹凸形状を付したロールを圧着することによって、表面に凹凸を形成させた。その後、１８０℃１０分で硬化させた。なお、圧着工程において使用したロールは、図８，９に示すような凹凸形状を表面に有するロールである。ここでのロールのエンボスのピッチは、２５０Ｌｉｎｅ／インチ、深さ８μｍである。また、上記半硬化は、ＨＩＧＨ−ＴＥＭＰ ＯＶＥＮ ＨＰＳ−２２２（ＴＡＢＡＩ社製）を使用し、排気ダンパー開度３０°で試験を行った。
【００６９】
得られた塗膜の外観を工程（３）の終了時点及び工程（４）の終了時点において視覚によって観察し、以下の基準に基づいて判断した。結果を表２に示す。
○：塗膜表面に完全な凹凸が形成された。
△：塗膜表面に不完全な鮮鋭性の劣る、凹凸が形成された。
×：粘着性があり、ロールに塗膜が付着。
×：エンボス後の硬化で、レベリングし凹凸形状が消滅。
××：塗膜が硬化しすぎで、エンボス加工で凹凸が形成されず。
【００７０】
【表２】
【００７１】
更に、詳細に硬化時間及び硬化温度を変化させながら上記試験を繰り返し、硬化可能な硬化条件を探索した。結果を図１０に示す。この図に記載された範囲内が、上記塗料を使用した場合の適正な硬化条件である。
【００７２】
実施例において１８０℃３分で処理を行った場合の塗膜の表面をスキャナーでスキャンしたものを図８として示した。更に、図８の表面の拡大図を図９として示した。図９から、実施例によって得られた塗膜は、ロールと同様の２５０Ｌｉｎｅ／インチの凹凸が形成されていることが明らかとなった。また、光学顕微鏡により測定して得られた塗膜のエンボスの深さは８μｍであった。
【００７３】
上記１３０℃６０秒で半硬化を行った場合の塗膜は、見る角度によって外観が変化し、キラキラとした独特の光輝性を有する新規な美しい外観を有するものであった。
【００７４】
（実施例２）
上記実施例１において、１３０℃６０秒で半硬化を行った場合の塗膜（工程４までを行ったもの）上に、クリヤー塗料（日本ファインコーティングス社製 スーパーラックＤＩ−Ｆ Ｊ１５）をロールコーターによって塗装した。塗布量は、２０ｇ／ｍ２とした。このようにして得られた塗膜も、上記実施例１の塗膜と同様、新規な美しい外観を有するものであった。エンボスは２５０Ｌｉｎｅ／インチ、深さ８μｍであった。
【００７５】
（実施例３）
被塗物に、上記表１の金属顔料を含有する塗料を塗布量が２０ｇ／ｍ２となるようにロールコーターによって塗布した。１８０℃ １０分の条件で硬化させた後、クリヤー塗料（日本ファインコーティングス社製 スーパーラックＤＩ−Ｆ Ｊ１５）をロールコーターによって塗装した。塗布量は、２０ｇ／ｍ２とした。１３０℃ ６０秒の条件で硬化させた後、凹凸形状を付したロールを圧着することによって、表面に凹凸を形成させた。その後、１８０℃１０分で硬化させた。なお、圧着工程において使用したロールは、上記実施例１で使用したものと同様である。このようにして得られた塗膜も、上記実施例１の塗膜と同様、新規な美しい外観を有するものであった。エンボスは２５０Ｌｉｎｅ／インチ、深さ８μｍであった。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の意匠性塗膜は、建材、インテリア用品、電気製品、自動車部品等の種々の物品上に優れた意匠性を付与するために使用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の意匠性塗膜を説明するための図である。
【図２】図１における光源１から入射した光の反射を説明するための模式図である。
【図３】図１における光源２から入射した光の反射を説明するための模式図である。
【図４】本発明の意匠性塗膜の一例を示す図である。
【図５】本発明の意匠性塗膜の断面図の一例を示す図である。
【図６】本発明の意匠性塗膜の断面図の一例を示す図である。
【図７】本発明の意匠性塗膜の断面図の一例を示す図である。
【図８】実施例１の意匠性塗膜をスキャナーによって読み取った画像である。
【図９】実施例１の意匠性塗膜のスキャナーによって読み取った画像を拡大したものである。
【図１０】実施例１における半硬化塗膜とする工程（２）の好適な硬化範囲を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 本発明の意匠性塗膜の表面
２ 金属顔料を含有する塗膜
３ 被塗物
４ 光反射の異方性を生じさせるエンボス面
５ クリヤー塗膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属様光沢を有する塗膜層及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有することを特徴とする意匠性塗膜。
【請求項２】
エンボス面は、エンボス幅が２０〜１０００（ｌｉｎｅ／インチ）の凹凸構造である請求項１記載の意匠性塗膜。
【請求項３】
被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１）、
前記工程（１）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、
前記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、
前記工程（３）によって形成されたエンボスを有する塗膜を硬化させる工程（４）、
からなることを特徴とする請求項１又は２記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項４】
更に、請求項３の前記工程（４）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（５−１）、及び、前記工程（５−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（５−２）、
を有する請求項３記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項５】
被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１−１）、前記工程（１−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（１−２）、前記工程（１−２）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（１−３）、
前記工程（１−３）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、
前記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、
前記工程（３）によって形成された塗膜を硬化させる工程（４）、
からなることを特徴とする請求項１又は２記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項６】
エンボス加工は、エンボス型を有するロールによって行うものである請求項３、４又は５記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項７】
上記工程（１）又は上記工程（１−１）は、プライマー塗装を施した被塗物上に行うものである請求項３，４，５又は６記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項８】
金属顔料を含有する塗料は、熱硬化性塗料である請求項３，４，５，６又は７記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項９】
被塗物は、金属板である請求項３，４，５，６，７又は８記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項１０】
請求項1又は２記載の意匠性塗膜を有することを特徴とする塗装物品。
【請求項１】
金属様光沢を有する塗膜層及び光反射の異方性を生じさせるエンボス面を有することを特徴とする意匠性塗膜。
【請求項２】
エンボス面は、エンボス幅が２０〜１０００（ｌｉｎｅ／インチ）の凹凸構造である請求項１記載の意匠性塗膜。
【請求項３】
被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１）、
前記工程（１）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、
前記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、
前記工程（３）によって形成されたエンボスを有する塗膜を硬化させる工程（４）、
からなることを特徴とする請求項１又は２記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項４】
更に、請求項３の前記工程（４）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（５−１）、及び、前記工程（５−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（５−２）、
を有する請求項３記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項５】
被塗物に金属顔料を含有する塗料を塗布する工程（１−１）、前記工程（１−１）によって形成された塗膜を硬化させる工程（１−２）、前記工程（１−２）によって形成された塗膜上にクリヤー塗膜を形成する工程（１−３）、
前記工程（１−３）によって形成された塗膜を部分硬化させて半硬化塗膜とする工程（２）、
前記工程（２）によって形成された半硬化塗膜に光反射の異方性を生じさせるエンボス加工を行う工程（３）、及び、
前記工程（３）によって形成された塗膜を硬化させる工程（４）、
からなることを特徴とする請求項１又は２記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項６】
エンボス加工は、エンボス型を有するロールによって行うものである請求項３、４又は５記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項７】
上記工程（１）又は上記工程（１−１）は、プライマー塗装を施した被塗物上に行うものである請求項３，４，５又は６記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項８】
金属顔料を含有する塗料は、熱硬化性塗料である請求項３，４，５，６又は７記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項９】
被塗物は、金属板である請求項３，４，５，６，７又は８記載の意匠性塗膜の形成方法。
【請求項１０】
請求項1又は２記載の意匠性塗膜を有することを特徴とする塗装物品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１４９１１（Ｐ２００７−１４９１１Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２００７１１（Ｐ２００５−２００７１１）
【出願日】平成１７年７月８日（２００５．７．８）
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月８日（２００５．７．８）
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【Ｆターム（参考）】
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