JP2001514984A - マスキングフィルムを備えたペイントフィルムアセンブリおよびそのマスキング方法 - Google Patents
マスキングフィルムを備えたペイントフィルムアセンブリおよびそのマスキング方法Info
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Abstract
Description
には自動車部品などの表面仕上物体に使用されるペイントフィルムに関し、さら
により詳細にはペイントフィルムと着脱自在に接着され、熱成形時にペイントフ
ィルムの表面仕上げ、特にペイントフィルムの光沢およびDOIを実質的に維持
するマスキングフィルムを備えた熱成形可能なペイントフィルムアセンブリに関
する。
業者は、製造する自動車の外観に特に関心をもっている。例えば車体パネル、装
備部品、サイドミラーハウジング、および同様の自動車部品などの構成部品は、
所望の外観(すなわち、色および仕上)を得るためにこれまでは吹付け塗装が行
われてきた。最近、ある種の自動車外装部品の吹付け塗装は、あらかじめ製造さ
れた多層ペイントフィルムに取って代わるようになってきた。他の利点に加えて
、このようなペイントフィルムによって、塗料溶剤の蒸発に関する環境問題が避
けられ、特別な塗装設備および関連する装備、オーブン、スラッジ処理、および
排出物質制御システムが不用になる。しかし、従来のペイントフィルムの使用に
は、特に色彩および表面仕上に関して混合が発生する結果が得られていた。
、熱成形(すなわち、加熱した状態でのフィルムの成形)などによって予備成形
されることが多い。次に予備成形ペイントフィルムを所望の部品表面に接着する
。部品がプラスチック成形部品の場合、ペイントフィルムはインサート成形によ
って部品と接着させてきた。あるペイントフィルムの化粧層はキャリア層上にキ
ャスティングすることによって形成されている。その上に化粧層がキャスティン
グされるキャリア層表面は、化粧層上に所望の表面仕上が得られるように形成さ
れる。さらに、輸送と取り扱いの間そしてフィルムの部品への適用(例えば、部
品に接着するための予備成形状熊へのペイントフィルムの熱成形)の間にペイン
トフィルムを保護するために、ペイントフィルムの製造後にペイントフィルム上
のキャリア層を残しておくように教示されている。
istinctness Of Image(像の明瞭さ)、言いかえれば鏡の
ような反射)を示すことを要求することも多く、特にメタリック塗装仕上におい
てはそうである。高光沢仕上を有するキャリア層上への化粧層のキャスティング
によって、高光沢および高DOIを有するペイントフィルムが得られる。しかし
、従来のキャリア層の一部では熱成形性が非常に制限されており、そのためこれ
らのペイントフィルムの使用は平坦あるいはわずかに起伏のある部品に制限され
ている。改良された熱成形性を示すキャリア層を有するペイントフィルムは、S
himanskiらに付与された米国特許第5,215,826号に記載のよう
なものに見ることができる。しかし、これらのキャリア層の熱成形性は、依然と
して非常に制限されたものとなっている。さらに、従来のキャリア層は特定の用
途において十分な熱成形性を示したとしても、ペイントフィルムおよびキャリア
層の熱成形後にペイントフィルムの光沢およびDOIの大きな低下が見られるこ
とが非常に多い。
しながら、輸送または取り扱いの間、およびその後のフィルムの部品への適用(
例えば、部品と接着するための予備成形状熊へのペイントフィルムの熱成形)の
間にペイントフィルムを保護するより優れた方法が要求されている。
スキングフィルムを使用することで満たされ、これによって、ペイントフィルム
の表面仕上、特に光沢およびDOI(すなわち、Distinctness O
f Image(像の明瞭さ)、言いかえれば鏡のような反射)を実質的に維持
しながら、ペイントフィルムの輸送または取り扱いの間、およびその後のペイン
トフィルムの物品または部品上への成形および加工(例えば、熱成形および/ま
たはインサート成形)の間にペイントフィルムがより良好に保護される。
装飾を施す多層熱可塑性フィルムが含まれ、加工温度において下にある物体の輪
郭と適合するために十分な可撓性を有し、層全体に着色剤を有するかまたはクリ
アコート層(外観と保護のため表面に設けられる)、補強層(強度のために着色
層の下に設けられる)、および接着剤層(下にある物体との接着を確実にするた
めに必要な場合に最下部に設けられる)の1つ以上の層に接着されることができ
る着色層と、およびライナー層(外面層上に設けられその層から除去可能)とを
有する。さらに、本明細書での記載において、高光沢とは20°の光沢度が少な
くとも約60であることを意味し、高DOIとは少なくとも約60DOIである
ことを意味する。
トフィルムを含むペイントフィルムアセンブリを提供する。これは、例えばイン
サート成形によっても成形可能であるペイントフィルムに望ましいといえる。ペ
イントフィルムは、非常に細かい部分まで熱成形可能(すなわち、非常に起伏の
大きい面に適合させるために深く熱成形させることが可能)であることが望まし
い。ペイントフィルムはカラーコート層を含む。ペイントフィルムは、カラーコ
ート層を覆うクリアコート層も含むことが望ましい。クリアコート層とカラーコ
ート層は、任意の好適な方法で一体となるように成形および接着することができ
る。例えば、これらの層はそれぞれ押出しまたはキャスティングによって形成す
ることができる。これらの層は別々に形成して積層または別の方法で互いに接着
させることができ、または一方の層の上に他方をコーティングすることもできる
(例えば、一方の上に他方を押出し、キャスティングまたは吹付けを行うことに
よって)。ウレタン層(例えば、キャスティングまたは押出しウレタン層)を含
む熱成形可能なマスキングフィルムを、ペイントフィルムと積層するか他の方法
で接着させることで、マスキング処理ペイントフィルムが形成される。ウレタン
層は、ウレタンのみで構成される必要なない。熱成形可能なマスキング処理ペイ
ントフィルムを形成できるように、マスキングフィルムはペイントフィルムとと
もに熱成形可能である。マスキング処理ペイントフィルムを熱成形した後でも、
マスキングフィルムはペイントフィルムから容易に除去可能である。成形可能な
マスキング処理ペイントフィルムを形成できるようにするために、マスキングフ
ィルムはペイントフィルムとともに熱成形可能であることが望ましい。マスキン
グ処理ペイントフィルムを成形した後で、マスキングフィルムは成形したペイン
トフィルムから容易に除去可能である。クリアーコートを有するペイントフィル
ムの場合は、マスキングフィルムのウレタン層がクリアコート層と接着すること
が望ましい。ウレタン層は、マスキング処理ペイントフィルムが熱成形および/
または成形されマスキングフィルムがペイントフィルムから除去された後に、ペ
イントフィルム、特にクリアコート層を有するペイントフィルムの高光沢および
高DOIを少なくとも実質的に維持する効果を得るように適合させる。
ート層の裏面に接着または他の方法により結合する支持または補強層を含むこと
が望ましい場合がある。この支持層は、物品または部品の一部または全体を形成
する基材(例えば、成形したプラスチック製シェル)と接着できる(例えば、成
形によって)ことが望ましい。
は成形の間にペイントフィルムと実質的に同程度まで引き延ばすことができる(
すなわち、伸長できる)ように適合させたものが望ましいと考えられる。引伸ば
されたマスキング処理ペイントフィルムのマスキングフィルムが、加熱(例えば
、熱成形および/または成形)後にマスキング処理ペイントフィルムを冷却した
ときにペイントフィルムと実質的に同程度の記憶(すなわち、伸長量からの回復
の程度)を示すことも望ましいと考えられる。加熱後に冷却した後に実質的に回
復を示さなくても、熱成形および/または成形温度において、マスキングフィル
ムが、マスキング処理ペイントフィルムのペイントフィルム部分と少なくとも同
程度またはより高強度であることもさらに望ましいと思われる。
は加工(例えば、熱成形および/または成形)中に実質的に剥離することがなく
接着したままとなるようにペイントフィルムと十分に接着し、さらにそのように
加工した後でペイントフィルムからなお容易に除去できることが望ましい。
きる。本発明のマスキングフィルムは、このようなカラーコート層を含むペイン
トフィルムの高光沢および高DOIを維持するために特に望ましい。金属フレー
クを含有するカラーコート層を有するペイントフィルムは、熱成形した場合にそ
の光沢およびDOIの低下がより起こりやすいと思われる。ペイントフィルムと
マスキングフィルムは一緒に形成することもできるし別々に形成することもでき
る。ペイントフィルムとマスキングフィルムは別々に形成し、ペイントフィルム
は高光沢および高DOI仕上を一方の面に有し、マスキングフィルムは高光沢お
よび高DOI仕上を一方の面に有し、ペイントフィルムとマスキングフィルムは
それぞれの仕上面を他方と接触するように合わせて積層することが望ましいと思
われる。
この方法は、高光沢および高DOIを有するペイントフィルムを提供する段階と
、ウレタン層を含むマスキングフィルムを提供する段階と、マスキングフィルム
をペイントフィルムと接着させて熱成形可能および/または成形可能なマスキン
グ処理ペイントフィルムを形成する段階とを含み、ここでマスキングフィルムは
ペイントフィルムから容易に除去可能である。マスキング処理ペイントフィルム
を熱成形および/または成形してマスキングフィルムを除去した後に、ペイント
フィルムが最初の高光沢および高DOIを少なくとも実質的な程度において維持
するように、ウレタン層が作用するよう適応させる。本発明の方法は、接着段階
の前に、ペイントフィルムとマスキングフィルムを別々に形成する段階を含むこ
とができる。
が望ましく、接着段階ではペイントフィルムの仕上面とマスキングフィルムの仕
上面とを合わせて積層してマスキング処理ペイントフィルムを形成することを含
むことが望ましい。別々の形成段階では、ペイントフィルムの形成を、ペイント
フィルム上に高光沢および高DOIを示す仕上面を形成するように、例えばペイ
ントフィルムを基材(例えば、ライナー)の高光沢面上に水または溶剤キャステ
ィングすることによって行う段階を含むことができる。別々の形成段階では、マ
スキングフィルムの形成を、ウレタン層上に高光沢を示す仕上面を形成するよう
に、例えばウレタン層を別の基材(例えば、ライナーまたはペイントフィルム)
の高光沢面上に液体(すなわち、水または溶剤)キャスティングすることによっ
て行う段階も含むことができる。ウレタン層のキャスティングに使用する基材が
ペイントフィルムではない場合は、接着段階の前に、ペイントフィルムを基材か
ら除去し、ウレタン層を別の基材から除去する。接着段階には、ペイントフィル
ムの仕上面とウレタン層の仕上面とを合わせて積層してマスキング処理ペイント
フィルムを形成することが含まれる。ペイントフィルムがクリアコート層を含め
て提供される場合は、ペイントフィルム形成段階には、クリアーコート上に光沢
を有する仕上面を形成することでペイントフィルムに高光沢および高DOIをも
たせるように基材面上にクリアコートを形成することが含まれる。
マスキングフィルムをペイントフィルムから除去する段階を含むことができる。
本発明の方法は、マスキング処理ペイントフィルムを所望の形状に熱成形して、
マスキング処理ペイントフィルムを基材と接着させて、マスキングフィルムをペ
イントフィルムから除去する段階を含むこともできる。さらに、本発明の方法は
、マスキング処理ペイントフィルムを所望の形状に熱成形して、マスキング処理
ペイントフィルムを成形プラスチック部品にインサート成形し、マスキングフィ
ルムをペイントフィルムから除去する段階も含むことができる。
の精神から逸脱することなしに種々の変更、再編成、および置き換えを容易に行
うことができるであろう。従って、本発明の範囲は本明細書に付け加えられる特
許請求の範囲によってのみ制限される。
可能なペイントフィルム22とマスキングフィルム24とを含んでいる。ペイン
トフィルムは高光沢および高DOI(すなわち、像の明瞭さ)の表面26を有す
る。表面26は、20°において少なくとも約60の光沢度と少なくとも約60
DOIとを有することが望ましい。マスキングフィルム24は、高光沢面30を
有するウレタン層28を含んでいる。ウレタン層28の高光沢面30は、ペイン
トフィルム22の高光沢/高DOI面26と接着し、熱成形可能なマスキング処
理ペイントフィルム32を形成するように容易に除去可能である。マスキングフ
ィルム24の面30は、20°において少なくとも約60の光沢度を有すること
が望ましい。
フィルム22から除去する時により容易に除去できるようにするために、ウレタ
ン層28の裏面(すなわち、面30の反対側)に接着する補強層34を含むこと
が望ましいこともある。補強層34がなければ、ウレタン層28は分裂しやすく
なり、熱成形および/または成形ペイントフィルム22に引っ張られてばらばら
になることがある。補強層34があれば、マスキングフィルム24の分裂しない
可能性が高くなる。剥離ライナーまたはキャリア38の高光沢面36上にキャス
ティングするウレタン分散液を使用することで満足のいく結果が得られている。
満足の行くキャスティング可能なウレタン混合物とその組成の例を、以下に詳細
に説明する。ウレタン層28の面30が高光沢をもつようにするために、ライナ
ー38の面36は可能な限り最も高い光沢を有することが望ましい。ウレタン層
28は、厚さが約0.6ミル(mil)〜約1.6ミルの範囲内が望ましいこと
が分かった。ふくれの発生する可能性を減少させるために、ウレタン層28の厚
さは約1.2ミルを超えないことがより望ましいことが分かった。
リエステル材料を用いると良好な結果が得られた。許容できるポリエステルライ
ナー38は、高光沢仕上を有する表面をもつように形成され、例えば、クロム製
ローラー上にキャスティングし、高引張り強度をもつようにするために二軸延伸
することによって形成される。ライナー38もウレタン層28から容易に除去で
きるので、面30と面36の分離によってウレタン表面30の示す光沢度が有意
に低下することはない。
熱可塑性である)ことが望ましい。それでも、マスキング処理ペイントフィルム
32の熱成形および/または成形の間に、なおマスキングフィルム24がペイン
トフィルム22とともに引き延ばすことができる限りは、ウレタン層28のある
程度の架橋を許容することができる。層28用の架橋を含まないキャストウレタ
ン材料の一例としては、ICI Resins US(Wilmington,
MA)で製造される名称NeoRez R 9679のラテックス分散液の形態
のウレタン樹脂が挙げられる。このウレタンラテックス分散液樹脂は、例えば、
酢酸ジブチルおよび/またはButyl Carbitolなどの共通溶剤と混
合される。またこの具体例としてのウレタン材料は、均一なぬれをえるためのU
nion Carbide Danbury(Connecticut)で製造
される名称Triton GR−7Mの界面活性剤と、マスキングフィルム24
とペイントフィルム22の間の接着力を低下させる(すなわち、マスキングフィ
ルム24の再剥離性を促進する)ためのBYK Chemie USA(Wal
lingford,Connecticut)で製造される名称BYK 301
およびBYK 307の二種類の流動性シリコーンと、マスキングフィルム24
の存在を検査するためブラックライトを照射すると白く見えるClariant
Corporation(Charlotte,North Carolin a)で製造される名称Levcophor B−302の検査用添加剤とを含有
している。
Mを3000gのウレタン樹脂NeoRez R 9676に加えたものと、3
.0gのUV着色料Leucophor B302とを予備混合して調製した。
次に、9.0gの液体シリコーンBYK 301と3.0gの液体シリコーンB
YK 307を、210gの酢酸ジブチルと混合した。次に、高剪断ミキサーを
使用して液体シリコーンと溶剤の混合物をウレタン樹脂プレミックスにゆっくり
と加えることでウレタン層材料を調製した。すべての材料を加えてから、ミキサ
ーを約10分間運転した。脱気するために、ふたをした状態で組成物を約24時
間静置した。厚さ0.06mmの高光沢で平滑なポリエステルフィルムキャリア
をナイフコーターに通して、未乾燥塗膜厚さ0.15mmでウレタン層材料をポ
リエステルキャリアの高光沢面上にナイフコーティングした。次にこの未乾燥塗
膜をオーブンに入れて、66℃で2分間、93℃で2分間、そして149℃で1
分間乾燥させた。得られたウレタン層28は公称厚さが0.03mmであった。
ウレタン層28はマスキングフィルム24として単独で使用することもできるし
、1つ以上の層で補強することもできる。
9と、6.0gのTriton GR−7Mと、9.0gのBYK 301と、
3.0gのBYK 307と、3.0gのLeucophor B−302と、
189.0gの溶剤Butyl Carbitolを使用したこと以外は、第1
の実施例の層28に関する上記手順に従って作製した。これらバッチのウレタン
材料の種々の成分のいずれかを混合する場合、酢酸ジブチルとブチルカルビトー
ルのそれぞれは、混合物に衝撃を与えて凝集することを防止するため非常にゆっ
くりと加えるべきである。
では、上述のNeoRez R 679ウレタン樹脂と、例えば、ICI Re
sins USで製造される名称NeoCryl CX−100の架橋剤などの
適当な架橋剤とを含む。この例のウレタン材料は、上述の界面活性剤Trito
n GR−7Mと、Union Carbide Corporationなど
で製造される共通溶剤のブチルカルビトールも含む。希望するなら、検査用添加
剤Leucophor B−302をこの架橋性ウレタン材料バッチに加えるこ
とができる。
9重量%のウレタン樹脂NeoRez R 9676と0.18重量%の界面活
性剤Triton GR−7Mとを予備混合することで作製することができる。
次に、9.03重量%の溶剤ブチルカルビトールを、高剪断ミキサーを使用して
ウレタン樹脂プレミックスにゆっくりと加えた。すべての材料を加えてから、ミ
キサーをさらにある時間運転させる。ウレタン層を形成する直前に、1.20重
量%の架橋剤NeoCryl CX−100を混入する。脱気するためにふたを
してこの組成物を適当な時間静置する。高光沢で平滑なポリエステルフィルムキ
ャリアをナイフコーターに通して、所望の乾燥層厚さを得るために適した未乾燥
塗膜厚さでウレタン層材料をポリエステルキャリアの高光沢面上にナイフコーテ
ィングする。次にこの未乾燥塗膜をオーブンで乾燥する。
押出し成形(例えば、インフレーション法)によって形成することができると考
えられる。押出し層28は、ペイントフィルムに接着(例えば、積層)される。
このようなキャストまたは押出しウレタン層28は、1種類のウレタン樹脂、ウ
レタンコポリマー、またはウレタンのポリマーアロイから作製可能であると思わ
れる。
Corporation(Avon,Ohio)で製造される名称Geon 1
78のPVC樹脂粉末と、Velsicol Corporation(Cha
ttanooga,Tennessee)で製造される名称Admex 770
の高分子量可塑剤と、Witco(Grennwich,Connecticu
t)で製造される名称Nuostab V−1923の熱安定剤と、共通溶剤の
ミネラルスピリット、ジイソブチルケトン、およびキシロールとを含有する溶剤
キャストポリ塩化ビニル(PVC)分散液が挙げられる。
のジイソブチルケトンと、10.78gのキシロールとの混合物である溶剤混合
物を調製することによって作製することができる。次に、18.72gの高分子
量可塑剤Admex 770と、2.67gの熱安定剤Nuostab V−9
123とを溶剤に加える。次に、高剪断ミキサーを使用して56.16gのPV
C樹脂Geon 178を溶剤混合物にゆっくりと加えて樹脂を分散させ、続い
て1時間混合して補強層34用の均一組成物を調製する。次に補強層用組成物を
、未硬化塗膜厚さが0.076mmとなるように、ポリエステルキャリア38上
にあるウレタン層28上に直接ナイフコーティングする。この未硬化マスキング
フィルム24をオーブンに入れて、66℃で1分間、93℃で1分間、149℃
で1分間、さらに204℃で1分間乾燥する。得られる補強層34は厚さが約0
.038mmであり、得られるマスキングフィルムは厚さが0.068mmであ
る。
と接着したクリアコート層40を含んでいる。クリアコート層40とカラーコー
ト層42は、任意の好適な方法で互いに形成し接着させることができる。例えば
、これらはそれぞれ押出し成形またはキャスティングによって形成することがで
きる。これらは別々に形成して積層あるいは他の方法で合わせて接着することも
できるし、これらは一方を他方の上にコーティングすることもできる(例えば、
一方を他方の上に押出し、キャスト、または吹付けコーティングすることによっ
て)。ペイントフィルム22は、カラーコート層42の裏面に接着させた補強層
44を含むことが望ましいことが分かった。アクリル樹脂に分散させた熱可塑性
フッ素化ポリマーのアロイから作製したクリアコート層40を使用すると良好な
結果が得られた。例えば、クリアコート層40は、ポリメタクリル酸メチル(P
MMA)マトリックスまたはポリメタクリル酸エチル(PEMA)マトリックス
中にポリフッ化ビニリデン(PVDF)が分離した相として分散した分散液であ
ってもよい。クリアコート層40は、ペイントフィルム22の高光沢/高DOI
面26を得るようにするために、ライナーまたはキャリア48の面46上に分散
液をキャストして乾燥させたものであってもよい。前述のポリエステルライナー
38と同様に、ポリエステルで作製したライナー48を使用することで満足の行
く結果が得られた。ライナー48も、ペイントフィルム面26の光沢およびDO
Iを有意に損なうことのないようにクリアコート層40から除去可能でなければ
ならない。カラーコート層42は、PMMAに分散させたPVDF分散液をクリ
アコート層40上に分散液キャスティングすることによって形成することが望ま
しいことが分かった。層42の色は、クリアコート層40上にキャスティングす
る前に金属色粒子またはフレークをPVDF/PMMA分散液と混合することを
含めた任意の適当な手段によって得ることができる。
MAに分散させたPVDFの分散液キャスティングによって作製したクリアコー
ト層40は、PVDFのPMMA溶液の溶剤キャスティングによって作製した同
様のクリアコート層よりも望ましくなりうることが分かった。通常このような分
散液キャストクリアコート層40は、同様の溶液キャスト層40よりも製造コス
トが低くなる。本明細書で教示する本発明のマスキングフィルム24の使用によ
って、マスキング処理ペイントフィルム32の熱成形および/または成形の間に
、PVDF/PMMA分散液キャストクリアコート層40は高光沢を維持するこ
とができ、その結果ペイントフィルム22が高光沢および高DOIとなることが
分かった。このようなPVDF/PMMA分散液キャストクリアコート層40を
有するペイントフィルム22は、マスキングフィルム24がなければ、熱成形お
よび/または成形の間に光沢およびDOIの著しい低下が起こることが分かった
。溶液キャストPVDF/PMMAクリアーコートを有するペイントフィルムの
例は、国際出願日1988年3月25日、国際公開日1988年10月6日のP
CT出願番号第PCT/US88/00991号(国際公開番号第WO 88/
07416号)に見ることができる。
8/716,681号(現在は放棄された)の出願記録継続出願である1997
年9月30日出願の米国特許出願第08/941,751号、発明の名称PAI
NT FILM AND METHODS OF MANUFACTURE A
ND APPLICATION TO OBJECTS SUCH AS AU
TOMOBILE PARTS(自動車部品などの物体へのペイントフィルムな
らびに製造および適用方法)に見ることができ、これは本出願と同じ譲受人に譲
渡されている。別のペイントフィルムの例は、1989年3月7日発行の米国特
許第4,810,540号、1990年6月5日発行の第4,931,324号
、1990年7月24日発行の第4,943,680号、および1993年6月
1日発行の第5,215,826号にも見ることができる。米国特許第5,21
5,826号とは異なり、本発明のマスキングフィルム24の高光沢面30は、
ウレタン材料の層を伴って形成される。さらに、第5,215,826号特許に
開示されるものと比較して、本発明のマスキング処理ペイントフィルム32は起
伏の大きい部品への使用においてより深く熱成形させることができる。
ができる。熱可塑性オレフィン(TPO)またはアクリロニトリルブタジエンス
チレン(ABS)から作製した押出し補強層44を使用すること満足の行く結果
が得られた。例えばポリウレタン(PUR)接着剤(例えば、湿気硬化PUR接
着剤)から作製された接着剤層50を使用して、補強層44をカラーコート層4
2の裏面と接着することが望ましいことが分かった。接着剤層50は、カラーコ
ート層42上に、例えば、リバースロールコーティングまたはナイフコーティン
グすることができる。接着剤層50の接着強度を増大させるために、カラーコー
ト層42と補強層44の面52と面54のそれぞれをコロナ処理することができ
る。
DF分散液をPETキャリア48の高光沢面46上に液体キャスティングし、未
乾燥適用層40を乾燥させて乾燥厚さ約1.9ミルとした形成したクリアコート
層40が含まれる。次にカラーコート層42を乾燥したクリアコート層40上に
キャスティングする。着色層は、PVDFをPMMAに分散させた着色分散液を
クリアコート層40の裏面(すなわち、面26と反対の面)上にキャスティング
することで作製される。カラーコート層42は、乾燥したときの厚さが約1.5
ミルとなるように適用される。TPOまたはABSから作製され厚さが約17ミ
ルである押出し補強層44の表面をコロナ処理して、厚さ約0.3ミルのPUR
接着剤層50を用いてカラーコート層42のコロナ処理した裏面と接着する。
ントフィルム32は、マスキングフィルム24とペイントフィルム22とを合わ
せて接着することで形成することができる。最初に、ライナー48をペイントフ
ィルム22から除去し、ライナー38をマスキングフィルム24から除去する。
次にマスキングフィルム24の高光沢面30とペイントフィルム22の高光沢/
DOI面26とを剥離可能となるように合わせて接着する。このような剥離可能
な接着を得るための1つの方法は、フィルム22とフィルム24を合わせて積層
することである。積層方法の一例では、ペイントフィルム22とマスキングフィ
ルム24をそれぞれの供給ローラー56および58から引き出して、ゴムローラ
ー62とスチールローラー64の間に形成される加熱ニップ部位60を通過させ
る。スチールローラー64は従来の手段によって加熱する。ペイントフィルム2
2とマスキングフィルム24を互いに積層させる前に、ライナー48とライナー
38を除去する。マスキングフィルム24が供給ローラー58上にあるときは、
ライナー38がフィルム24上に残っていることが望ましい。次に、ライナー3
8を、マスキングフィルム24から引き剥がして、マスキングフィルム24がニ
ップ部位60に達する前に巻き上げローラー66上に巻き上げる。ライナー48
は、ペイントフィルム22を供給ローラー56上に巻き取る前に除去することが
できる。あるいは、ペイントフィルム22は、ライナー48が接着したままでロ
ーラー56上に巻き取ることができる。次に、ペイントフィルム22とマスキン
グフィルム24を互いに積層する前に、ライナー48を剥離して巻き上げローラ
ー68(図4に示す)上に巻き取る。
約70であるゴムローラー62を使用し、加熱ローラー64によってニップ部位
60における温度が約160°F〜約230°Fの範囲内となり、ローラー62
および64によって約100psi〜110psiの圧力がかけられ、フィルム
22および24が約3フィート/分〜約20フィート/分の範囲の速度で移動す
る場合に良好な結果が得られた。
れたマスキング処理ペイントフィルム32を別の巻き上げローラー70で巻き上
げて、熱成形および/または成形操作などの後の工程に備える。あるいは、マス
キング処理ペイントフィルム32は、引き続いてインラインで加工(例えば、熱
成形)することができ、ローラー70には巻き上げず、巻き取らないまま続けて
さらに加工することができる。
れるべき最終物品または部品(例えば、自動車サイドモールディング、サイドミ
ラーハウジング、バンパー、フェンダー等)の所望の形状または構成に予備成形
(例えば、熱成形工程によって)することができる。本発明のマスキング処理ペ
イントフィルム32は、当該産業分野において公知の従来技術を使用して熱成形
することができる。通常は、このような熱成形工程は、マスキング処理ペイント
フィルム32をローラー70から巻き出して、フィルム32を従来型熱成形装置
72に供給する手順を含む。熱成形装置72は、雄型真空成形型74と、マスキ
ング処理ペイントフィルム32を軟化させるための適当な加熱手段(例えば、フ
ィルム32を上方から加熱するIRヒーター)とを備える。加熱されたフィルム
32は、雄型74の上方に配置される。型74を通過するように形成された複数
の吸引穴吸引穴76は、加熱したフィルム32と型74の間を真空にして、軟化
したフィルム32が雄型74の外部輪郭または外形と適合するまで、加熱したフ
ィルム32を型74まで引き下げるために使用される。一度マスキング処理ペイ
ントフィルム32が完全に所望の形状に熱成形されると(図5E参照5E)、こ
の予備成形フィルム32を型74から取り外して冷却あるいは空冷する。この時
点で、マスキングフィルム24を、形成された予備成形マスキング処理ペイント
フィルム32から取り外すか、ペイントフィルム22の後の加工(例えば、成形
)までそのままにしておくかする。
フィルム32が、例えば標準的な打抜型78などの従来手段(ここでは向かい合
う切刃で表している)によって切り取られる。このような打抜型78は、熱成形
段階の後で自動的に切り取り操作が行われるように熱成形装置72の一部とする
ことができる。あるいは、切り取り操作は、打抜型78を使用してオフラインで
手動または自動的に行うことができる。このような打抜型78で完全に切り取り
操作を行うよりも、打抜型78で予備成形マスキング処理ペイントフィルム32
の一部のみを切り取り、残りは手作業で切り取ることが好ましいこともある。こ
の後者の2段階の切り取り操作は、予備成形ペイントフィルム22を続いて加工
(例えば、インサート成形)する前のマスキングフィルム24を除去する時に行
うことが望ましいこともある。マスキングフィルム24の除去は、切り取るべき
フィルム32の部分をはさみで切ることによって容易になりうることが分かった
。はさみによる切断によって、マスキングフィルム24がペイントフィルム22
から十分に分離してよりつかみやすくなる傾向にある。一度つかむことができれ
ば、マスキングフィルム24をペイントフィルム22からはがすことはより容易
となる。
加熱したマスキング処理ペイントフィルム32を型穴82内に引き込むために配
置した吸引穴76を備えた雌型真空成形型80を含むことができる。雌型真空成
形型80を使用してマスキング処理ペイントフィルム32を熱成形することによ
って、より高い費用効果でフィルム32を成形することができると思われる。通
常、複数の型74および/または80を使用して、マスキング処理ペイントフィ
ルム32の所与の部分またはシートの熱成形が行われる。このように、マスキン
グ処理ペイントフィルム32は、その複数の位置において同時に熱成形して、熱
成形した各部分が物品または部品を覆うために適するようにすることができる。
雌型80を使用すると、雄型74よりも、マスキング処理ペイントフィルム32
の単位面積当りに形成できる熱成形部分83(図8Eおよび8Fを参照)の数を
多くすることができると考えられる。マスキング処理ペイントフィルム32の多
くの部分を利用することによって、切り落とされる廃棄部分が少なくなる。
成形に使用され、マスキングフィルム24の除去によって、ペイントフィルム2
2の高光沢/高DOI面26が、作製される物品または部品の外面または露出面
を形成するように、型74または80に対するフィルム32の方向が合わされる
。通常、マスキング処理ペイントフィルム32を図5A〜Fの雄型で熱成形する
場合で、フィルム32が物品または部品のおおむね凸型の部分を覆うために使用
される場合は、マスキングフィルム24の側がマスキング処理ペイントフィルム
32の真空成形型74と接触しない側となる。マスキング処理ペイントフィルム
32を雌型成形型80を使用して熱成形する場合で、フィルム32が物品または
部品のおおむね凸型の部分を覆うために使用される場合は、マスキングフィルム
24が型80と接触する側となるようにマスキング処理ペイントフィルム32の
方向を決める。物品または部品のくぼんだ部分のためにマスキング処理ペイント
フィルム32が熱成形される場合は、マスキングフィルム24を、型74および
80のそれぞれの種類について前述したものと反対の方向に向ける。引き続く工
程にインサート成形が含まれる場合、マスキングフィルム24のあるまたはない
(すなわち、フィルム24を残したままか除去するか)予備成形マスキング処理
ペイントフィルム32は、通常は例えば、手作業および/または打抜型78(図
5Fおよび図8F参照)の使用によって型84(図6A〜E参照)内におさまる
ように最終形状に切り取られる。
、図6A〜Eに関する以下の記述において、マスキングフィルム24を有するま
たは有しないフィルム32について適用できる。代表的なインサート成形装置8
4は、それらの間に型穴90が定義される2つのダイ半体86および88を備え
る。ダイ半体86と88を分離して、予備成形ペイントフィルム32をダイ半体
86および88の間に配置する。予備成形フィルム32は、ダイ半体86(図に
示すように)または88の一方と接触するように配置させることが望ましい。次
に型84を閉じて、注入口92から予備成形ペイントフィルム32の裏側の空隙
90部分に所望のプラスチック材料を充填する。注入したプラスチック材料はフ
ィルム32と接着する。固化することで、プラスチック材料はペイントフィルム
22の基材94を形成する。得られたペイントフィルムアセンブリ20は、作製
する物品または部品の一部または全体となることができる。基材94およびペイ
ントフィルム32を冷却して、型84を開放して、ペイントフィルムアセンブリ
20を取り出す。
内に見られるものと実質的に同一の幾何学的細部をもつように予備成形しなけれ
ば、予備成形フィルム32は型84と適切に適合しない。従来技術により教示さ
れるようなフィルムと比較すると、本発明のマスキング処理ペイントフィルム3
2は非常に細かい部分まで熱成形する場合に特に適している。特に、フィルム3
2のどちら側にプラスチックを注入するかによって、本発明のマスキング処理ペ
イントフィルム32は、図6A〜Eに示されるように型穴95またはコア96が
長方形または立方体構造であるような型穴95またはコア96の輪郭と一致する
ように熱成形可能であると考えられる。本発明のマスキング処理ペイントフィル
ム32は、半円または半球状の部分98(図6F参照)を有するように熱成形し
て、このような形状の型穴またはコアの輪郭とうまく一致させることができた。
を予備成形(図5A〜Fおよび図8A〜Fを参照)して次に予備成形ペイントフ
ィルム32をインサート成形(図6A〜F参照)する代わりに、マスキング処理
ペイントフィルム32の作製と成形を同時に行うことが好ましい場合もある。す
なわち、マスキング処理ペイントフィルム32を完全に型内で加工することがで
きる。このような型内の工程の図解例では、マスキング処理ペイントフィルム3
2のあらかじめ分離した断片をダイ半体86および84の間の型84内に配置す
る。マスキング処理ペイントフィルム32の断片は、ダイ半体86および88に
よって固定される外周部分100(例えば、周辺の縁)を有することが望ましい
ことがある。例えば、外周縁100は、雌型半体86に留めるかまたは他の方法
で固定することができる。ダイ半体86と88の間にマスキング処理ペイントフ
ィルム32の断片を配置して、型84を閉じる。型84を閉じると、コア96が
マスキング処理ペイントフィルム32と接触し、フィルム32をダイ半体86の
空洞部分95に押込む。コア部分96が空洞部分95内に移動する時に、マスキ
ング処理ペイントフィルム32は最初に引伸ばされる(すなわち、伸長する)。
型84を閉じた(図7D参照)後で、注入口92から型穴90に溶融ポリマー材
料を充填する。型穴90がポリマー材料で充填されるにつれて、部分的に形成さ
れたマスキング処理ペイントフィルム32が押しつけられて空隙部分95の輪郭
と一致する最終形状になる(図7E参照)。希望するなら、注入口92をダイ半
体86の内部に形成することができ、部分的に形成されたペイントフィルム32
がコア部分96の輪郭と一致するよう押しつけられるように空洞90に充填する
ことができる。一度ポリマー材料が固化して基材94を形成すれば、型84を開
放して、得られたペイントフィルムアセンブリ20を取り出す。得られたペイン
トフィルムアセンブリ20は、基材94が背面に付いていない周辺部分100を
含むことができる。希望するなら、この周辺部分100を例えば、手作業および
/または打抜型78などの任意の適当な手段によって切り取ったり他の方法で除
去したりすることができる。
09号、1996年3月7日出願、発明の名称PAINT FILM AND
METHODS OF MANUFACTURE AND APPLICATI
ON TO OBJECTS SUCH AS AUTOMOBILE PAR
TS(自動車部品などの物体へのペイントフィルムならびに製造および適用方法
)に開示されており、この出願は本出願の譲受人に譲渡されている。
A〜Eおよび図7A〜Gに示されるダイ半体86)の間に空気が閉じ込められる
のを防止するために、ウレタン層28およびライナー38のそれぞれの面30お
よび34にしぼ加工することが望ましいこともある。そうすることでウレタン層
28のしぼ加工した側に層28と該当する型半体の間に空気の排出される経路が
形成される。これにはウレタン層28の反対側(すなわち、層28のキャスティ
ング間に空気にさらされる側)がペイントフィルム22の面26と積層されるこ
とが必要となる。通常、ウレタン層28のキャスティング時に空気にさらされる
側は高光沢を示す。
れば本発明が影響する種々の修正は容易に理解できるであろう。従って、本発明
の範囲は、特許請求の範囲ならびにその等価物によってのみ制限されるべきであ
る。
ペイントフィルムを形成する工程の説明図である。
理ペイントフィルムシートの断面図である。
キング処理ペイントフィルムまたはペイントフィルムの予備成形シートとの断面
図である。
フィルムアセンブリの断面図である。
ト成形工程の種々の段階における、本発明によるインサート型とマスキング処理
ペイントフィルムシートの断面図である。
ペイントフィルムシートとの断面図である。
Claims (22)
- 【請求項1】 高光沢および高DOIを有する熱成形可能なペイントフィル
ム(22)と、 前記ペイントフィルム(22)に結合し容易に除去可能なウレタン層(28)
を含み、熱成形可能なマスキング処理ペイントフィルム(32)を形成する熱成
形可能なマスキングフィルム(24)とを含むペイントフィルムアセンブリ(2
0)であって、前記マスキングフィルム(24)は前記ペイントフィルム(22
)から容易に除去可能であり、前記マスキング処理ペイントフィルム(32)を
熱成形して前記マスキングフィルム(24)を前記ペイントフィルム(22)か
ら除去した後に、前記ペイントフィルム(22)の前記高光沢および高DOIを
少なくとも実質的に維持する作用が得られるように前記ウレタン層(28)を適
合させたペイントフィルムアセンブリ(20)。 - 【請求項2】 前記マスキングフィルム(24)が水系キャストウレタン層
(28)を含む請求項1に記載のペイントフィルムアセンブリ(20)。 - 【請求項3】 前記マスキング処理ペイントフィルム(32)の前記熱成形
の間に前記ペイントフィルム(22)と実質的に同程度まで引伸ばされるように
前記マスキングフィルム(24)が適応し、前記マスキング処理ペイントフィル
ム(32)を熱成形後に冷却したときに前記マスキングフィルム(24)が前記
ペイントフィルム(22)と実質的に同程度の回復度を示す請求項1に記載のペ
イントフィルムアセンブリ(20)。 - 【請求項4】 前記熱成形の間に前記マスキングフィルム(24)が前記ペ
イントフィルム(22)と少なくとも同じ強度であり、加熱から冷却した後で実
質的に記憶を示さない請求項1に記載のペイントフィルムアセンブリ(20)。 - 【請求項5】 前記マスキングフィルム(24)が、前記マスキング処理ペ
イントフィルム(24)の前記熱成形の間には接着したままとなるように十分に
前記ペイントフィルム(22)と接着し、さらに前記熱成形後には前記ペイント
フィルム(22)からなお容易に除去できる請求項1に記載のペイントフィルム
アセンブリ(20)。 - 【請求項6】 前記マスキングフィルム(24)が、前記マスキング処理ペ
イントフィルム(32)の成形の間には接着したままとなるように十分前記ペイ
ントフィルム(22)と接着し、成形後には前記ペイントフィルム(22)から
容易に除去可能である請求項5に記載のペイントフィルムアセンブリ(20)。 - 【請求項7】 前記ペイントフィルム(22)が金属フレークを含有するカ
ラーコート層(42)を含む請求項1に記載のペイントフィルムアセンブリ(2
0)。 - 【請求項8】 前記ペイントフィルム(22)と前記マスキングフィルム(
24)とが別々に形成され、前記ペイントフィルム(22)は一面に高光沢およ
び高DOI仕上を示し、前記マスキングフィルム(24)は一面に高光沢仕上を
示し、前記ペイントフィルム(22)とマスキングフィルム(24)と各一面を
互いに合わせて積層する請求項1に記載のペイントフィルムアセンブリ(20)
。 - 【請求項9】 前記ペイントフィルムアセンブリ(20)が前記ペイントフ
ィルムの接着する基材(94)を含む請求項1に記載のペイントフィルムアセン
ブリ(20)。 - 【請求項10】 前記基材(94)が成形プラスチック製物品である請求項
9に記載のペイントフィルムアセンブリ(20)。 - 【請求項11】 ペイントフィルムアセンブリ(20)の作製方法であって
、前記方法が、 高光沢および高DOIを有するペイントフィルム(22)を提供する段階と、 ウレタン層を含むマスキングフィルム(24)を提供する段階と、 前記マスキングフィルム(24)を前記ペイントフィルム(22)と接着して
熱成形可能であり前記マスキングフィルム(24)が前記ペイントフィルム(2
2)から容易に除去可能となるマスキング処理ペイントフィルム(32)を形成
する段階とを含み、 ここで前記ウレタン層(28)を、前記マスキング処理ペイントフィルム(3
2)を熱成形して前記マスキングフィルム(24)を除去した後に前記ペイント
フィルム(22)が少なくとも実質的な程度に最初の高光沢および高DOIを維
持する効果を示すように適合させた作製方法。 - 【請求項12】 前記接着段階の前に前記ペイントフィルム(22)と前記
マスキングフィルム(24)を別々に形成する段階をさらに含む請求項11に記
載の方法。 - 【請求項13】 前記形成段階でペイントフィルム(22)上の仕上面(2
6)とマスキングフィルム(24)上の仕上面(30)とを形成し、前記接着段
階が前記ペイントフィルム(22)の前記仕上面(26)と前記マスキングフィ
ルム(24)の前記仕上面(30)とを互いに積層して前記マスキング処理ペイ
ントフィルム(32)を形成することを含む請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】 前記別々の形成段階が、 前記ペイントフィルム(22)上に高光沢および高DOIを有する仕上面(2
6)が形成されるように、一方の基材(48)の高光沢および高DOIを有する
面(46)上に前記ペイントフィルム(22)を形成する段階と、 前記ウレタン層(28)上に高光沢および高DOIを有する仕上面(30)が
形成されるようにもう一方の基材(38)の高光沢および高DOIを有する面(
36)上に前記ウレタン層(28)を形成する段階と、 前記接着段階の前に前記ペイントフィルム(22)を前記一方の基材(48)
から除去し前記ウレタン層(28)を前記もう一方の基材(38)から除去する
段階とを含み、 ここで前記接着段階が前記ペイントフィルム(22)の前記仕上面(26)と
前記ウレタン層(28)の前記仕上面(30)とを互いに積層して前記マスキン
グ処理ペイントフィルム(32)を形成することを含む請求項12に記載の方法
。 - 【請求項15】 提供される前記ペイントフィルム(22)がクリアコート
層(40)を含み、前記ペイントフィルム(22)を形成する前記段階が前記ク
リアコート層(40)上に高光沢および高DOIを有する仕上面(26)が形成
されるように前記一方の基材(48)の前記面(46)上に前記クリアコート(
40)を形成することを含む請求項14に記載の方法。 - 【請求項16】 提供される前記マスキングフィルム(24)がキャストウ
レタン層(28)を含む請求項12に記載の方法。 - 【請求項17】 前記方法が、 熱成形前記マスキング処理ペイントフィルム(32)を所望の形状に熱成形す
る段階と、 前記マスキングフィルム(24)を前記ペイントフィルム(22)から除去す
る段階とを含む請求項12に記載の方法。 - 【請求項18】 前記方法が、 前記マスキング処理ペイントフィルム(32)を所望の形状に熱成形する段階
と、 前記マスキング処理ペイントフィルム(32)と基材(94)とを接着する段
階と、 前記マスキングフィルム(24)を前記ペイントフィルム(22)から除去す
る段階とを含む請求項12に記載の方法。 - 【請求項19】 前記方法が、 前記マスキング処理ペイントフィルム(32)を所望の形状に熱成形する段階
と、 前記マスキング処理ペイントフィルム(32)を成形プラスチック部品にイン
サート成形する段階と、 前記マスキングフィルム(24)を前記ペイントフィルム(22)から除去す
る段階とを含む請求項12に記載の方法。 - 【請求項20】 提供される前記ペイントフィルム(22)が金属フレーク
を含有するカラーコート層(42)を含む請求項12に記載の方法。 - 【請求項21】 前記ペイントフィルム(22)がクリアコート層(40)
に積層したカラーコート層(42)を含み、前記クリアコート層(40)が前記
マスキングフィルム(24)と除去自在となるように接着する請求項1に記載の
ペイントフィルムアセンブリ(20)。 - 【請求項22】 提供される前記ペイントフィルム(22)がクリアコート
層(40)に積層したカラーコート層(42)を含み、前記マスキングフィルム
(24)を前記ペイントフィルム(22)と接着する前記段階が、前記マスキン
グフィルム(24)が前記クリアコート層(40)から容易に除去可能となるよ
うに前記クリアコート層(40)と前記マスキングフィルム(24)とを互いに
接着することを含む請求項11に記載の方法。
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