JP2003022703A

JP2003022703A - 前照灯ランプシェード用両面プレコート鋼板

Info

Publication number: JP2003022703A
Application number: JP2001206354A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Murakami; 雅洋村上; Hirokazu Yano; 矢野　　宏和; Katsumi Owa; 尾和　　克美; Koji Mori; 浩治森
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】内面に優れた光反射防止機能，耐熱性、外面
に優れた光沢性，耐熱性が要求されるランプシェードの
製造に適したプレコート鋼板を提供する。【解決手段】こプレコート鋼板は、ランプシェード６
の内面６ａとなる鋼板表面にポリエーテルサルフォン系
樹脂をベース樹脂とする膜厚３〜１５μｍの黒色塗膜が
形成され、ランプシェード６の外面６ｂとなる鋼板表面
にポリエーテルサルフォン系樹脂をベース樹脂とする膜
厚３〜１５μｍのクリア耐熱塗膜が形成されている。黒
色塗膜は、着色顔料の添加によって黒色塗膜の明度指数
Ｌ*が４０以下に調整されていることが好ましい。クリ
ア耐熱塗膜には、透明感を維持しながら耐熱性を向上さ
せるため１０〜６５質量％のアルミニウム粉末を配合し
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面及び裏面で異なる
表面性状が要求される前照灯ランプシェードに適した両
面プレコート鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用ヘッドライトに組み込まれるラン
プシェードでは、光源側の内面の光反射防止機能が高
く、外面には意匠性等を考慮した外観が要求される。こ
のような製品は、表面処理鋼板，塗装鋼板等を所定形状
に成形した後、それぞれの表面性状に要求される塗膜，
皮膜等をポストコート方式で形成することが一般的であ
る。車両用ヘッドライトは、前方が開口した凹部に成形
されたランプボディ１の前面開口に前面レンズ２を装着
し、ランプボディ１及び前面レンズ２で区画された灯室
３内に光源バルブ４を保持したリフレクタ５を収容し、
光源バルブ４の前面にランプシェード６を配置した構造
（図１）をもっている。前面レンズ２には、レンズステ
ップのない素通しレンズが汎用されており、外部前方か
ら前面レンズ２を透かして灯室３内のランプシェード６
が視認される。

【０００３】ランプシェード６は、光源バルブ４から出
射された光の一部をカットし、出射光に指向性を付与す
る円筒形状に成形されている。円筒形の内面は、出射光
の一部をカットする際に光の反射を無くして有害光の発
生を防止する黒色の遮光塗膜が施されている。他方、ラ
ンプシェード６の外面は、外部前方からみた場合にリフ
レクタ５の金属色との一体感が損なわれず見栄えが良く
なるように非点灯時の意匠性を考慮してクロムめっき等
の光沢めっきが施されている。ヘッドライトに組み込ま
れるランプシェード６は、普通鋼をプレス加工によって
円筒形状に成形した後、脱脂，前処理を経て外面に光沢
めっきを施すことによって従来から製造されている。シ
ェード内面には、塗装前処理後、スプレー方式等のポス
トコートで黒色の遮光塗膜を形成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】遮光塗膜をポストコー
トする方式は、ランプシェード６の製造工程を著しく煩
雑化することは勿論、製品個々の品質管理にも限界があ
り歩留向上のネックになっている。各工程で排出される
廃液の管理，処理，廃棄にかかる経済的負担も大きく、
結果として製品コストを上昇させる原因になっている。
また、ランプシェード６の外面に施す光沢めっきとして
光沢クロムめっきが代表的なものであるが、環境負荷の
大きなクロムを消費することから、光沢クロムめっきに
代わる技術の開発が望まれている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、基本的には製品
形状への機械加工だけで作製でき、表裏で異なる表面性
状が要求されるランプシェードに適した両面プレコート
鋼板を提供することを目的とする。本発明の前照灯ラン
プシェード用プレコート鋼板は、その目的を達成するた
め、ランプシェードの内面となる鋼板表面にポリエーテ
ルサルフォン系樹脂をベース樹脂とする膜厚３〜１５μ
ｍの黒色塗膜が形成され、ランプシェードの外面となる
鋼板表面にポリエーテルサルフォン系樹脂をベース樹脂
とする膜厚３〜１５μｍのクリア耐熱塗膜が形成されて
いることを特徴とする。

【０００６】黒色塗膜は、黒色顔料の添加によって明度
指数Ｌ*が４０以下（更に好ましくは、３５以下）に調
整されていることが好ましい。黒色塗膜の耐熱性は、シ
リカ，アルミナ，酸化チタン等の金属酸化物粉末或いは
複合酸化物粉末を配合することによって向上する。更
に、黒色塗膜の明度指数Ｌ*が３５以下になると、ほぼ
反射光をなくすことができる。クリア耐熱塗膜には、透
明感を維持しながら耐熱性を向上させるため１０〜６５
質量％のアルミニウム粉末を配合してもよい。

【０００７】

【実施の形態】ランプシェード６は、リフレクタ５に保
持された光源バルブ４の前面に配置され，リフレクタ５
の反射放物面以外の領域に向かう光をカットする。カッ
トされた光がランプシェード６の内面で反射することに
起因する有害光の発生は、ランプシェード６の内面に黒
色塗膜（遮光塗膜）を設けることによって抑制される。
他方、ヘッドライトを連続長時間点灯すると、ランプボ
ディ１と前面レンズ２で区画された灯室３の内部に光源
バルブ４の発熱がこもり、３００〜３５０℃の高温にも
達することがある。ランプシェード６も灯室３とほぼ同
じ温度に昇温する。黒色塗膜は、有害光の発生を抑制す
る上では有効であるが熱吸収性の高い塗膜である。耐熱
性が不足すると、高温雰囲気に長時間曝される条件下で
は塗膜の変色，劣化に起因する剥落，フクレ，割れ等の
欠陥が生じやすい。塗膜欠陥の発生は、遮光塗膜本来の
機能であるランプシェード６の内面における光反射防止
機能を著しく低下させる。

【０００８】したがって、ランプシェード６の内面に設
けられる黒色塗膜には、シェード内面での光反射を無く
すために一定の明度指数が要求されると共に、３００℃
以上（場合によっては、３５０℃以上）の温度に耐える
耐熱性を呈し、プレス成形を施しても塗膜の脱落や疵付
きを生じないことが要求される。本発明者等による調査
・研究の結果から、標準光D65（JIS Z 8720）を用いJIS
Z 8722に規定されたＬ*，ａ*，ｂ*表示系による明度指
数を測定したところ、明度Ｌ*＞４０の艶のある光沢黒
色塗膜では光源バルブ４からの光を全て反射してしま
い、有害光の発生が抑制できなかった。他方、明度Ｌ*
≦４０の艶消し黒色塗膜では、ある一定の光のみがリフ
レクタ５に反射され、有害光を抑制する遮光塗膜として
作用することが判った。

【０００９】必要な耐熱性，ブレス成形性を備えたベー
ス樹脂としては、ポリエーテルサルフォン系樹脂をベー
ス樹脂が好適であり、黒色顔料を添加することによって
ランプシェードの要求特性を満足する黒色塗膜が形成さ
れることを見出した。黒色顔料には、カーボンブラッ
ク，黒鉛粉，酸化鉄系焼成顔料やこれらの混合物等が使
用される。ポリエーテルサルフォン系樹脂系の黒色塗膜
は、必要とする光反射防止機能を確保する上で３μｍ以
上の膜厚で形成する。しかし、１５μｍを超える厚膜で
は、プレコート鋼板をシェード形状に加工する際、塗膜
に割れや剥離が生じやすく、ブレス成形性が低下する。

【００１０】シリカ，アルミナ，酸化チタン等の酸化物
粉末、或いは各種酸化物成分からなる複合酸化物粉末
（たとえば、マイカ粉末やアルカリ金属酸化物等を加え
て溶融急冷したガラス化した塗料フリット）を黒色塗膜
に分散させると耐熱性が更に向上し、３５０℃を超える
高温雰囲気でも十分な耐熱性を呈する遮光塗膜が得られ
る。これらの顔料は、ベース樹脂に１０質量％以上の割
合で配合すると耐熱性向上効果が顕著になる。しかし、
５０質量％を超える過剰添加は、塗膜のプレス成形性を
損なう。

【００１１】また、ランプシェード６は，リフレクタ５
に固定された状態で前面レンズ２を透かしてヘッドライ
トを前方からみたとき、リフレクタ５の金属色と一体に
なっている印象を与えることが要求される。すなわち、
ランプシェード６の外面は、前述の耐熱性に加え金属光
沢に優れていることも要求される。そのため、ランプシ
ェード６の外面には意匠性，耐熱性に優れた光沢クロム
めっきが従来から施されているが、光沢クロムめっきで
は環境に有害なクロムイオンの排出が避けられない。そ
こで、本発明においては、光沢クロムめっきに代えてク
リア耐熱塗膜を形成することを検討した。ランプシェー
ド６の外面も３００℃以上の高温雰囲気に曝されること
から、耐熱性に優れたポリエーテルサルフォン系樹脂を
ベース樹脂とするクリア耐熱塗膜を採用した。クリア耐
熱塗膜は、プレコート鋼板をランプシェード６に成形す
る際の塗膜密着性を確保するために３〜１５μｍの膜厚
で形成する。３μｍに満たない膜厚では、プレス成形性
が不足し、更に塗装原板にステンレス鋼板を使用した場
合に加熱によるテンパーカラーの抑制効果が不足する。
逆に１５μｍを超える厚膜では、プレス成形時に塗膜の
割れや剥離が生じ、プレス成形性が低下しやすい。

【００１２】クリア耐熱塗膜の耐熱性を更に向上させ、
３５０℃を超える高温雰囲気にも耐える耐熱性を付与す
るためには、１０〜６５質量％のアルミニウム粉末をポ
リエーテルサルフォン系樹脂に配合することが好まし
い。この点、黒色塗膜に配合されるシリカ粉末，アルミ
ナ等の酸化物粉末は、クリア耐熱塗膜の透明度及び意匠
性を低下させるので好ましくない。アルミニウム粉末の
添加によって、リフレクタ５と同様なメタリック調を維
持しながら、クリア耐熱塗膜の耐熱性が向上する。耐熱
性向上に及ぼすアルミニウム粉末の効果は、１０質量％
以上の添加量で顕著になり、リフレクタ５との一体感が
得られる。しかし、６５質量％を超えるアルミニウム粉
末の過剰添加は、プレコート鋼板をランプシェード６に
プレス成形する際に塗膜に剥離，亀裂等の欠陥を発生さ
せやすくする。

【００１３】クリア耐熱塗膜には鱗片状，粒状等のアル
ミニウム粉末が配合されるが、なかでも鱗片状アルミニ
ウム粉末が外観向上の上で好ましい。アルミニウム粉末
としては、５〜２０μｍの平均粒径をもつものが使用さ
れる。平均粒径５μｍ以下のアルミニウム粉末も使用可
能であるが、高価であるため製品コストを上昇させる原
因となる。他方、平均粒径が２０μｍを超えるアルミニ
ウム粉末を使用すると、ロール塗装中に塗膜のアルミニ
ウム粉末分散状態が変化し、塗膜性状が安定したクリア
耐熱塗膜を形成しがたくなる。黒色塗膜（遮光塗膜），
クリア耐熱塗膜が設けられる塗装原板には、溶融Ｚｎ−
Ａｌ合金めっき鋼板，溶融アルミニウムめっき鋼板，溶
融アルミニウムめっきステンレス鋼板，ステンレス鋼板
等がある。塗装原板の種類は、耐熱性，プレス成形性，
耐久性，耐テンパーカラー性等の要求特性や使用目的に
応じて適宜選択される。

【００１４】ステンレス鋼板を塗装原板に使用する場
合、ランプシェード６の外面にクリア耐熱塗膜を形成す
ることから、リフレクタ５との一体感が損なわれない表
面光沢のある表面仕上げを施したステンレス鋼板が好ま
しい。表面光沢のあるステンレス鋼板としては、JIS Z8
741の表面光沢度測定法に規定されている６０度鏡面光
沢法で測定した場合に３００以上の光沢度をもつものが
好ましい。表面光沢３００未満のステンレス鋼にクリア
塗装を施すと、リフレクタ５との一体感が損なわれて意
匠性に劣る。塗装原板には、塗膜密着性，耐食性等の性
能を付与するため、必要に応じてクロメート処理，クロ
ムフリー処理，リン酸塩処理，表面調整等の塗装前処理
が施される。塗装前処理には、従来の鋼板に対する前処
理と同様な処理方法を採用できる。

【００１５】

【実施例】板厚０．４ｍｍのＳＵＳ４３０ステンレス鋼
板，溶融アルミニウムめっき鋼板，溶融アルミニウムめ
っきステンレス鋼板及び溶融Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼板
を塗装原板に使用した。ステンレス鋼板を塗装原板に使
用する場合、２％塩酸で酸洗し、酸系の表面処理を施し
た後、クロム換算付着量２０ｍｇ／ｍ²の塗布型クロメ
ート処理を施した。溶融アルミニウムめっき鋼板，溶融
アルミニウムステンレス鋼板を塗装原板とする場合、ア
ルカリ脱脂した後、クロム換算付着量２０ｍｇ／ｍ²の
反応型クロメート処理を施した。溶融Ｚｎ−Ａｌ合金め
っき鋼板では、アルカリ脱脂した後、クロム換算付着量
２０ｍｇ／ｍ²の塗布型クロメート処理を施した。

【００１６】黒色塗膜形成用の塗料は、ベース樹脂にポ
リエーテルサルフォン系樹脂を使用し、黒色顔料，体質
顔料を配合することにより調製した。クリア耐熱塗膜形
成用の塗料は、ベース樹脂にポリエーテルサルフォン系
樹脂を用い、平均粒径５μｍの鱗片状アルミニウム粉末
を分散させることにより塗料化した。各塗料を塗装原板
にロールコータで塗布し、ロールの加圧力によって膜厚
を調整した。次いで、最高到達板温３００℃で９０秒間
焼き付けることにより、黒色塗膜及びクリア耐熱塗膜を
形成した。

【００１７】製造された各塗装鋼板をプレス加工し、内
径３５ｍｍ，深さ８ｍｍの円筒形状（図２）をもつラン
プシェード６を作製した。作製されたランプシェード６
の内面６ａ及び外面６ｂを目視観察し、塗膜の剥離，疵
付き状況を調査した。そして、異常が検出されなかった
塗膜を○，僅かに塗膜カジリが発生したものを△，著し
く塗膜が剥離し或いは鋼板が疵付いたものを×として、
内面，外面に設けた塗膜のプレス成形性を評価した。ま
た、ランプシェード６を３００℃の乾燥炉で２００時間
保持する耐熱試験後に、塗膜の剥離，亀裂，フクレ等の
有無から塗膜の調査をした。そして、異常が検出されな
かった塗膜を○，僅かに変色した塗膜を△，著しく変色
した塗膜を×として、内面，外面に設けた塗膜の耐熱性
を評価した。

【００１８】表１に示すように、所定膜厚の黒色塗膜及
びクリア耐熱塗膜を形成した本発明例のプレコート鋼板
は、内面、外面共にプレス成形性，耐熱性に優れてお
り、無塗装材からプレス成形されたランプシェード（試
験No.１９：表２）に比較して格段に優れた特性を示し
た。他方、レギュラーポリエステル，高分子ポリエステ
ル，アクリル，シリコーン等の各樹脂を用いた黒色塗
膜，クリア耐熱塗膜を設けたプレコート鋼板では、表２
に示すように、プレス成形時に塗膜欠陥が発生しやす
く、或いは耐熱性に劣る塗膜であった。

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のプレコ
ート鋼板は、耐熱性に優れたポリエーテルサルフォン系
樹脂をベース樹脂に使用し、ランプシェードの外面とな
る側に黒色塗膜を、内面となる側にクリア耐熱塗膜を設
けている。内面，外面で要求される特性に応じた塗膜を
設けることによって、必要形状のランプシェードにプレ
ス成形することが可能となり、従来のポストコート法で
黒色塗膜を形成する方法に比較して生産性が大幅に向上
する。しかも、光沢クロムめっき，ポストコートの工程
省略は、廃液処理，排気処理等にかかる負担を軽減し、
環境にとっても好適なランプシェード用素材として使用
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用ヘッドライトの内部構造を示す断面図

【図２】実施例で作製したランプシェードの斜視図

【符号の説明】

１：ランプボディ２：前面レンズ灯室３：
４：光源バルブ５：リフレクタ６：ランプシェ
ード６ａ：シェード内面６ｂ：シェード外面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者尾和克美千葉県市川市高谷新町７番１号日新製鋼株式会社技術研究所内 (72)発明者森浩治千葉県市川市高谷新町７番１号日新製鋼株式会社技術研究所内Ｆターム(参考） 3K042 AA08 AB01 AB02 BD05 BE04 4F100 AB03 AB10C AK54B AK54C AK55B AK55C BA03 BA07 BA10B BA10C CC00B CC00C DE01C GB32 JJ03C JK14 JL10B JN01C

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ランプシェードの内面となる鋼板表面に
ポリエーテルサルフォン系樹脂をベース樹脂とする膜厚
３〜１５μｍの黒色塗膜が形成され、ランプシェードの
外面となる鋼板表面にポリエーテルサルフォン系樹脂を
ベース樹脂とする膜厚３〜１５μｍのクリア耐熱塗膜が
形成されていることを特徴とする前照灯ランプシェード
用プレコート鋼板。
【請求項２】黒色顔料の添加によって黒色塗膜の明度
指数Ｌ*が４０以下に調整されている請求項１記載の前
照灯用ランプシェードプレコート鋼板。
【請求項３】アルミニウム粉末を１０〜６５質量％の
割合でクリア耐熱塗膜に分散させている請求項１記載の
前照灯用ランプシェードプレコート鋼板。