JP2001079491A - 塗膜形成方法及び該方法で形成された車両用灯具 - Google Patents

塗膜形成方法及び該方法で形成された車両用灯具

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三千広 間部
Koichi Nakamura
浩一 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコーン系保護膜に対する塗膜の吸着性を
高めることができる塗膜形成方法及びこの塗膜形成方法
によって形成された車両用灯具の提供。 【解決手段】 基材１の表面に形成された蒸着層２を保
護するために形成されたシリコーン系保護膜３の表面
に、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）を有する塗料を付
着させることにより、シリコーン系保護膜３に対する塗
膜４の吸着力を増大させる塗膜形成方法及びこの方法に
より形成された車両用灯具。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基材表面に形成さ
れた蒸着層を保護するために形成されたシリコーン系保
護膜の表面に、この保護膜に対して吸着性の大きい塗料
を付着させる塗膜形成方法及び該方法により形成された
車両用灯具に関する。
【０００２】
【従来の技術】基材表面に形成された蒸着層を保護する
ために形成されたシリコーン系保護膜の表面に塗料を付
着させる一般的な技術、例えば、自動車用ヘッドランプ
等に使用される車両用灯具のリフレクタやエクステンシ
ョンリフレクタ等を構成する基材の一般的な塗装技術
を、図４に基づいて説明する。
【０００３】まず、合成樹脂等の材料から形成される基
材１０の表面の平滑性を確保するとともに、蒸着層１２
の吸着性を高めるために、基材１０の表面にアンダーコ
ート層１１を設け、このアンダーコート層１１の表面に
アルミニウム蒸着膜からなる蒸着層１２を形成する。
【０００４】そして、この蒸着層１２を保護して、耐候
性を確保するために、蒸着層１２の表面に、スプレー塗
装や特開平１０−１４７８７６号報に開示されるプラズ
マ重合を応用した方法によって、シリコーン系保護膜１
３をトップコートとして形成する。
【０００５】このシリコーン系保護膜１３からなるトッ
プコートの表面に、耐候性や美観性を向上させるという
目的などから、黒色、シルバーメタリック等の色塗装
（エナメル塗装）１４を施す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記シ
リコーン系保護膜１３の表面に色塗装１４を施す場合、
従来から一般的に使用されてきた２液ウレタン系等の塗
料では、該塗料のシリコーン系保護膜１３に対する吸着
性が不充分であることから、その界面において塗料が剥
離しやすいという技術的課題があった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、シリコーン系保
護膜に対する吸着性が高い塗料を用いた塗膜形成方法及
びこの塗膜形成方法によって形成された車両用灯具を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、以下の手段を採用する。請求項１に係る
塗膜形成方法では、基材表面に形成された蒸着層を保護
するために形成されたシリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）
系保護膜の表面に、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）を
含有する塗料を付着させるという手段を採用する。この
手段では、シリコーン系保護膜に含まれているケイ素原
子（Ｓｉ）にシロキサン結合を構成している酸素原子の
孤立電子対が配位して結合することによって、シリコー
ン系保護膜に対する塗料の吸着性を高め、塗料を剥離し
難くする。
【０００９】請求項２に係る塗膜形成方法では、請求項
１記載のシリコーン系保護膜を、プラズマ重合法により
形成する。このプラズマ重合法による手段では、スプレ
ー塗装と比較して、より均一な膜厚のシリコーン系保護
膜を形成することができるので、シリコーン系保護膜に
対する上記塗料の吸着性をさらに向上させることができ
る。
【００１０】請求項３に係る塗膜形成方法では、請求項
１又は２記載の塗料に、アクリルシリコーン系塗料を使
用する。この手段では、ポリアクリル鎖同士を橋架けし
ているシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）の末端酸素原子
が、シリコーン系保護膜に含まれているケイ素原子（Ｓ
ｉ）に配位して結合するので、シリコーン系保護膜に対
する塗料の吸着性を確実に確保することができる。
【００１１】請求項４に係る塗膜形成方法では、請求項
３に記載のアクリルシリコーン系塗料に、難揮発性の紫
外線吸収剤を含むようにする。この手段では、自動車の
外装や建物の外壁等の塗料として広く使用されているア
クリルシリコーン系塗料に、太陽光による劣化防止の機
能を発揮させるために含有されているベンゾフェノン系
などの紫外線吸収剤が、８０℃以上の条件では揮発し易
いという特性を有することに着目し、この紫外線吸収剤
を難揮発性のものとすることで、高温環境に置かれる部
材にも安心して使用できるように工夫した。
【００１２】請求項５に係る塗膜形成方法では、請求項
４記載の紫外線吸収剤を、特にベンゾトリアゾール系の
ものに限定して使用することにより、ランプの発熱によ
って１２０℃以上の高温になる車両用灯具等の灯室内部
に配設されるリフレクタやエクステンションリフレクタ
等の部材にも安心して使用できるように工夫した。
【００１３】請求項６では、紫外線透過性の前面レンズ
を備える車両用灯具において、前記前面レンズを透過し
て入射してくる紫外線が照射される部材に、請求項４又
は５のいずれかの塗膜形成方法によって塗膜を形成す
る。この手段では、ランプの発熱によって高温環境とな
る灯室内部に配設される部材、例えば、リフレクター、
エクステンションリフレクタ、ダミー反射部などの蒸着
膜上への塗膜形成に使用される塗料には、高温環境下で
も揮発しにくい紫外線吸収剤を含有させることにより、
紫外線吸収剤の揮発を防止して、前面レンズが曇らない
ようにするととともに、紫外線による劣化を防止する。
【００１４】以上のように、本発明に係る塗膜形成方法
は、アルミニウム蒸着膜等から構成される蒸着層を保護
するシリコーン系保護膜に対して吸着性の高い塗膜を形
成できるので、自動車の車両用灯具等における塗膜形成
技術の発展に広く寄与し、更には、本塗膜形成方法によ
って塗膜が形成された種々の部材においては、塗料が剥
離し難くなるので、耐候性、耐久性、耐損傷性に優れた
車両用灯具等の製品を提供できるようになる、という技
術的意義を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施形態に
ついて、添付図面を参照しながら説明する。まず、図１
は、本発明に係る塗膜形成方法によって塗膜が形成され
た部材の特定部位の拡大断面を表している。
【００１６】図１中において符号１で示される基材１
は、合成樹脂等の材料により構成され、種々の工業製
品、例えば、自動車用の車両用灯具等に用いられる被成
形部材である。この基材１には、外部から入射する光を
反射させる目的や美観向上等の観点から、その表面に
は、蒸着膜形成などの適宜の手段によって、アルミニウ
ム膜が付着形成され、いわゆる蒸着層２が設けられてい
る。
【００１７】この蒸着層２は、衝撃等によって基材１の
表面から剥離又は損傷を受け易すく、また酸化したり腐
食したりする場合もあるため、蒸着層２の表面には、耐
候性を確保すべく、保護膜が形成（積層）されるのが一
般的である。この保護膜としては、耐熱性、耐水性、耐
候性、電気絶縁性などに優れていることからシリコーン
系保護膜３が広く使用されている。
【００１８】このシリコーン系保護膜３の形成方法とし
ては、スプレーによってシリコーン樹脂を吹き付ける方
法（スプレー塗装）や特開平１０−１４７８７６号報に
開示されているようなプラズマ重合を応用した方法など
が利用されているが、このプラズマ重合法によるシリコ
ーン系保護膜３の形成の方が、スプレー塗装と比較し
て、より均一な膜厚のシリコーン系保護膜を形成するこ
とができることから、シリコーン系保護膜に対する塗料
の吸着性を確保し易くなるので、以下述べる塗膜形成に
は、より好適である。
【００１９】ここで、ある種の工業製品、例えば、自動
車用の車両用灯具５のリフレクタ部５０４やエクステン
ション部５０４等（図３参照、後述）の製造において
は、上記シリコーン系保護膜３の表面に、さらに塗料に
黒やシルバーメタリック等の顔料を練入した、いわゆる
エナメル塗膜（以下「塗膜」よいう。）４が形成される
場合がある。このエナメル塗膜４は、一定の着色効果の
他に、耐候性を著しく増大させる等の作用を発揮する。
【００２０】しかしながら、上記シリコーン系保護膜３
に対する塗膜４の吸着性（密着性）が低いため、塗膜４
の剥離、剥落、が容易に起こってしまうという問題を長
年抱えていたため、本願発明者は、シリコーン保護膜３
に対して、吸着性の高い塗料の改良、工夫を鋭意重ねる
中で、シリーン系保護膜３に特有の性質に着目する新規
な技術的着想を抱き、新規で、かつ有利な塗膜形成方法
を開発することに成功した。
【００２１】以下、本願発明に係る塗膜形成方法の基本
原理について、具体的に説明する。図２に示すように、
蒸着層２上層のシリコーン系保護膜３は、ケイ素原子Ｓ
ｉに酸素原子Ｏと有機基Ｒ（アルキル基等）が結合し、
いわゆるオルガノシロキサン結合を構成する主鎖を形成
している（（ＳｉＲ2Ｏ）ｎ）。
【００２２】ここで、ケイ素原子Ｓｉは、炭素同様に４
本の結合を持つ共有結合性の化合物を与える性質を有す
るから、上記オルガノシロキサン結合中に含まれてい
る、３本の結合しかもたない空配位のケイ素原子Ｓｉに
は、他の化合物中に含まれる孤立電子対を有する酸素原
子などが容易に配位して、４配位の共有結合性の化合物
を与えることになる。
【００２３】従って、シリコーン系保護膜３の表面に塗
膜４を形成する場合において、塗料成分中に、シリコー
ン系保護膜３中の空配位部のあるケイ素原子Ｓｉに配位
可能な原子が含まれていれば、分子間結合の中でも最も
強い結合力をもつ共有結合が得られることになるから、
この結合力を利用して、シリコーン系保護膜３に対する
塗膜４の吸着力を大幅に向上させることができる。
【００２４】この基本原理に基づいて、本願発明者は、
塗料成分中にシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）を有する
塗料が、シリコーン系保護膜３に対する吸着力を大きく
することができ、特に、アクリル鎖４０１がシロキサン
結合４０２によって橋架けされている高分子構造を備え
た、アクリルシリコーン系塗料４ａ（図２参照）が好適
であることを見出した。
【００２５】これは、上記塗料４ａ中のシロキサン結合
（Ｓｉ−Ｏ結合）における酸素原子Ｏの孤立電子対が、
シリコーン系保護膜３中のケイ素原子Ｓｉに容易に配位
して、共有結合を形成するからと考えられる。
【００２６】尚、一般に、塗膜の付着のしくみについて
は、吸着説、電気説、拡散説などの接着理論があるが、
吸着説では、塗膜４は被塗物（本願では、シリコーン系
保護膜３）にべったり結合するのではなく、分子中の活
性点が、他の分子の活性点と結合することによるものと
説明されているから、この活性点同士の結合力が吸着力
の大きさを決定することになる。
【００２７】分子間の結合力には、ファンデルワールス
力、水素結合、共有結合などがあるが、活性点同士の結
合が結合力最大の共有結合に依存する構成とすれば、塗
膜４の吸着力は著しく増大することになる。
【００２８】以下、図３に基づいて、本願発明に係る塗
膜形成方法を利用して製造された、自動車用の車両用灯
具５について説明する。まず、車両用灯具５の基本的な
構成を簡易に説明する。該車両用灯具５は、略お椀型に
開口形成された、合成樹脂製のランプボディ５１０と、
該ランプボディ５１０後背面側から取り付けられ、灯室
５０２内に臨むランプ５０５と、該ランプ５０５を内包
するように形成され、光を前方に反射するリフレクタ５
０３と、ランプ５０５から出射される光を前記リフレク
タ５０３側に反射させるためのシェード５０６と、前記
ランプボディ５１０の開口部を閉塞するように設けられ
た前面レンズ５０１と、灯室５０２の前面レンズ５０１
側に延設され、リフレクタ５０３とランプボディ５１０
の間の隙間５１１を覆い隠す等の役割を果たすエクステ
ンション部５０４と、から構成されている。
【００２９】尚、図３には、リードサポート５０８によ
って支持された放電ランプ５０５を用いた、いわゆるデ
ィスチャージタイプの車両用灯具が例示されており、符
号５０８は、放電ランプ５０５の後方に取り付けられた
コネクタを、符号５０９は、点灯回路ユニット等が内蔵
されたバラストを、それぞれ表している。
【００３０】上記構成の車両用灯具５において、本願発
明に係る塗膜形成方法によって、塗膜４の形成が施され
る部位は、リフレクタ５０３とエクステンション部５０
４である。即ち、リフレクタ５０３とエクステンション
部５０４の部分断面構造は、図１に示す構成となってい
る。
【００３１】ここで、車両用灯具５の前面レンズ５０１
が、紫外線透過性の透明樹脂によって形成されている場
合には、外部光Ｐは、前面レンズ５０１を透過して紫外
線とともに、灯室５０２内部に入射することになる。
【００３２】従って、紫外線による劣化を防ぐために
は、塗料中に紫外線吸収剤を含有させる必要があるが、
自動車の外装や建物の外壁等の塗装にも広く使用されて
いるアクリルシリコーン系塗料４ａ中に含有されている
紫外線吸収剤は、８０℃以上の温度条件になると容易に
揮発してしまうという性質を有している。
【００３３】しかし、灯室５０２内部は、ランプ５０５
の発熱により１２０℃以上の高温環境となるため、一般
のアクリルシリコーン系塗料４ａをそのまま用いると、
灯室５０２内部において、該塗料４ａに含まれるベンゾ
フェノン系などの紫外線吸収剤が、点灯初期段階から容
易に揮発して、前面レンズ５０１を曇らせてしまうこと
になるので、灯具の光照射能力を低下させてしまう。
【００３４】そこで、本願発明者は、１２０℃以上の高
温環境においても、揮発し難い紫外線吸収剤の開発に鋭
意取り組んだところ、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸
収剤が特に好適であることを見出した。即ち、１２０℃
以上の高温環境下でも揮発しないベンゾトリアゾール系
の如き紫外線吸収剤を用いれば、前面レンズ５０１を曇
らせることなく、かつ紫外線による劣化を有効に防止す
ることができる。
【００３５】以上のように、本願発明に係る塗膜形成方
法は、シリコーン系保護膜３に対する吸着性の大きい塗
膜４を形成することができるので、種々の蒸着層が形成
される工業製品に適用できる。特に車両用灯具には、高
温環境で揮発し難い紫外線吸収剤を塗料に含有させるこ
とにより、好適な塗膜形成方法となる。
【００３６】
【発明の効果】本願発明によっって奏される有利な効果
を列記すれば、次の通りである。 （１）車両用灯具などの種々の工業製品を構成する基材
表面に形成された蒸着層を保護するために形成されるシ
リコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）系保護膜の表面に、シロ
キサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）を含有する塗料を付着させ
ることにより、シリコーン系保護膜に含まれているケイ
素原子（Ｓｉ）に、塗料中のシロキサン結合を構成する
酸素原子が共有結合することによって、シリコーン系保
護膜に対する塗料の吸着性を著しく増大させることがで
き、塗料の剥離を有効に防止することができる。
【００３７】（２）塗膜が形成されるシリコーン系保護
膜をプラズマ重合法により形成することによって、より
均一な膜厚のシリコーン系保護膜を形成することができ
るので、シリコーン系保護膜に対する上記塗料の吸着性
をさらに向上させることができる。
【００３８】（３）アクリルシリコーン系塗料を使用し
て、シリコーン系保護膜への塗膜形成を行うことによ
り、ポリアクリル鎖同士を橋架けしているシロキサン結
合（Ｓｉ−Ｏ結合）の末端酸素原子が、シリコーン系保
護膜に含まれているケイ素原子（Ｓｉ）に配位して確実
に共有結合を形成するので、シリコーン系保護膜に対す
る塗料の吸着性を確実に確保することができる。
【００３９】（４）アクリルシリコーン系塗料に難揮発
性の紫外線吸収剤を含むようにすることによって、高温
環境に置かれる部材の塗膜形成にも適用できるようにな
り、特にベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤を使用す
れば、ランプの発熱によって１２０℃以上の高温になる
車両用灯具等の灯室内部に配設され、紫外線による劣化
防止が必要とされるリフレクタやエクステンションリフ
レクタ等などの部材に対する塗膜形成を安心して行うこ
とができる。
【００４０】（５）以上のように、本発明に係る塗膜形
成方法では、蒸着層を保護するシリコーン系保護膜に対
して吸着性の高い塗膜を形成できるので、塗膜形成技術
の発展に広く寄与するとともに、塗膜の吸着性の増大効
果によって、高品質な車両用灯具等の製品を提供できる
ようになるため、産業の発達に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗膜形成方法によって塗膜が形成
された部材の特定部位の拡大断面図
【図２】同部材のシリコーン保護膜中のケイ素原子と塗
料中のシロキサン結合を構成する酸素原子が結合してい
る様子を簡易に示す図
【図３】本発明に係る塗膜形成方法によって塗膜形成さ
れた車両用灯具の構成を一部省略して簡易に示す図
【図４】従来の塗膜形成方法によって塗膜形成された部
材の部分断面図
【符号の説明】
１ 基材 ２ 蒸着層 ３ シリコーン系保護膜 ４ 塗膜 ４０２ シロキサン結合 ５ 車両用灯具 ５０１ 前面レンズ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２１Ｖ 7/22 Ｆターム(参考） 3K042 AA08 AB01 AB02 CC03 4D075 BB85Y CA13 CA32 DA23 DB31 DC24 EB22 EB42 EC47 4G059 AA01 AC07 AC08 AC16 AC18 AC21 FA22 FA29 FB01 GA01 GA02 GA04 GA12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基材表面に形成された蒸着層を保護する
    シリコーン系保護膜の表面に、シロキサン結合（Ｓｉ−
    Ｏ結合）を含有する塗料を付着させることを特徴とする
    塗膜形成方法。
  2. 【請求項２】 前記シリコーン系保護膜は、プラズマ重
    合法により形成されたことを特徴とする請求項１記載の
    塗膜形成方法。
  3. 【請求項３】 前記塗料は、アクリルシリコーン系塗料
    であることを特徴とする請求項１又は２記載の塗膜形成
    方法。
  4. 【請求項４】 前記塗料は、難揮発性の紫外線吸収剤を
    含むことを特徴とする請求項３に記載の塗膜形成方法。
  5. 【請求項５】 前記紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾー
    ル系であることを特徴とする請求項４記載の塗膜形成方
    法。
  6. 【請求項６】 紫外線透過性の前面レンズを備える車両
    用灯具において、前記前面レンズを透過して入射してく
    る紫外線が照射される部材に、請求項４又は５のいずれ
    かの塗膜形成方法によって塗膜が形成されたことを特徴
    とする車両用灯具。
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