JP2004195687A

JP2004195687A - 塗装代替フィルム

Info

Publication number: JP2004195687A
Application number: JP2002364026A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Okane; 仁大金; Keisuke Kojima; 圭介小島
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-16
Also published as: JP3982755B2; US7320824B2; US20040138368A1

Abstract

【課題】複雑な形状を有する部品に対しても、色変化による商品性の低下を生じることなくフィルムによる加飾を行えるようにする。
【解決手段】塗装代替フィルム１の着色層３内は、メタリック顔料５と、メタリック顔料５の配向を抑える配向阻害材６とを含む。これにより、塗装代替フィルム１を自動車の外装部品等に貼合するときに、塗装代替フィルム１を延伸する際には、配向阻害材６が障害物となってメタリック顔料５が配向する方向へと動くのを阻止する。従って、塗装代替フィルム１の延伸後でも、フィルム１内に入射した光は、メタリック顔料５に当たって乱反射し、フィルム１の色彩の変化が抑えられる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車等の車両の外板、部品を塗装する代わりに用いる塗装代替フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の外装部品等（例えば、フェンダ、バンパ、ボンネット、ホイールキャップ等の樹脂成形品）の意匠性を向上させるために、スプレー塗装を用いることが一般的に行われていた。しかし、近年、このようなスプレー塗装を含む塗装工程においては、塗装と乾燥を繰り返して行う為に大きな設備とスペースを要し、生産性が低下するため、塗装工程を合理化すること等を目的として、前記外装部品に加飾フィルム（以下、塗装代替フィルムという）を貼合して、製品の外観を向上させる方法が検討されている。
【０００３】
この種の従来技術による塗装代替フィルム１０１は、例えば図４（ａ）に示すように、クリア層１０２、着色層１０３及び接着層１０４を順次積層して構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
ここで、クリア層１０２は、例えばポリウレタン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン系樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニルデン）又はこれらの混合物による透明性の高い樹脂材料を用いて形成され、着色層１０３の保護、艶出し等の機能を有する。また、着色層１０３は、前記クリア層１０２とほぼ同様の樹脂材料中にメタリック顔料１０５を配合して形成され、これにより着色層１０３は、スプレー塗装に近いメタリック色の外観を与えている。さらに、接着層１０４は、塗装代替フィルム１０１を自動車の外装部品等の表面に接着するものである。
【０００５】
そして、この塗装代替フィルム１０１を前記外装部品等に接着するときには、予め塗装代替フィルム１０１を赤外線ランプ照射等により加温した後、このフィルム１０１をインモールド成形、真空成形等により外装部品の表面形状に合わせて成形し、接着層１０４によって外装部品に貼合する。ここで、塗装代替フィルム１０１を貼合する際に、この塗装代替フィルム１０１は、図４（ａ）に示す層構造を保ったままの状態で、金型や外装部品の輪郭に合わせて延伸され（図４（ｂ）参照）、外装部品に貼合される。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−１２３４６９号公報（４頁、図１）
【特許文献２】
特開平９−１８３１３６号公報（３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術は、図４（ａ）に示すように、塗装代替フィルム１０１の着色層１０３内に短繊維状やフレーク状の粒子からなるメタリック顔料１０５をランダムな方向に分散させて配合する構成としている。これにより、塗装代替フィルム１０１内に外部から入射した光はメタリック顔料１０５で乱反射され、スプレー塗装の外観と同様なメタリック色を認識することができる。
【０００８】
しかし、自動車等の外装部品のうち複雑な形状を有する部品にメタリック色の塗装代替フィルム１０１を貼合する際には、曲面部分等でフィルム１０１が部分的に大きく延伸されるため、後記のような問題が生じる。
【０００９】
即ち、塗装代替フィルム１０１を外装部品等に貼合する際に、塗装フィルム１０１を延伸すると、着色層１０３内にランダムに分散したメタリック顔料１０５が、延伸方向（図４（ｂ）中の矢印方向）に平行に配列するようになる（以下、この現象を配向という）。このようにメタリック顔料１０５が配向すると、塗装代替フィルム１０１内に外部から入射した光は、メタリック顔料１０５に当たっても乱反射しなくなり、メタリック色の色彩が出なくなり、塗装代替フィルム１０１の色が大きく変化してしまうという問題がある。
【００１０】
図５は、メタリック色の塗装代替フィルム１０１とソリッド色の塗装代替フィルムについて、フィルム延伸率と色差との関係を測定した実験結果を示す特性線図である。なお、色差とは、早くから塗料工業において利用されてきたハンター表色系による色差指標であり、所謂ハンターの色差式によって求められるものである。図５に示すように、ソリッド色の塗装代替フィルムは、フィルム延伸率が増大しても、色差に殆ど変化が生じないのに対し、メタリック色の塗装代替フィルム１０１は、フィルム延伸率が増大するに伴って色差も比例して大きくなっていくことが分かる。
【００１１】
この結果、自動車等の外装部品のうち複雑な形状を有する部品にメタリック色の塗装代替フィルム１０１を貼合する際には、曲面部分等でフィルム１０１が部分的に大きく延ばされるため、この大きく延ばされた部分の色彩が、延ばされていない周囲の部分と異なって見える。これを防ぐためにメタリック色の塗装代替フィルム１０１は単純形状の部品にしか適用できないという問題がある。また、前記した複雑な形状を有する部品に対しては、ソリッド色の塗装代替フィルムしか適用できないという問題もある。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、延伸時に顔料の配向に起因する外観上の色変化を抑えることができ、複雑な形状を有する部品に対しても、色変化による商品性の低下を生じることなくフィルムによる加飾が適用可能な塗装代替フィルムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、フィルムの着色層内にメタリック顔料を配合してなる塗装代替フィルムを採用している。そして、請求項１に記載の発明が採用する構成の特徴は、前記フィルムの着色層内には前記メタリック顔料の配向を抑える配向阻害材を含む構成としたことにある。
【００１４】
このように構成したことにより、配向阻害材を、フィルムの着色層内に配合したメタリック顔料の粒子間にできる隙間、粒子の下部、上部等に介在させることができる。これにより、フィルムを延伸したときでも、このフィルムの着色層内に配合した配向阻害材が障害物となってメタリック顔料の配向を抑えることができる。従って、フィルムの延伸後でも、フィルム内に入射した光は、メタリック顔料に当たって乱反射し、フィルムの色彩の変化を抑えることができる。
【００１５】
また、請求項２の発明は、配向阻害材が、ガラスビーズ、ガラスパウダ、体質顔料のうちの少なくとも一種類以上を含むことにある。このように構成した場合、フィルムの延伸時にはガラスビーズ、ガラスパウダ、体質顔料のうちの少なくともいずれか一種類以上をフィルム内に含むことにより、メタリック顔料の配向を良好に抑えることができる。
【００１６】
さらに、請求項３の発明は、配前記配向阻害材の平均粒径は、１〜３０μｍにしたことにある。このように構成した場合、フィルムの延伸時には配向阻害材により顔料の配向を確実に抑えることができる。即ち、配向阻害材の平均粒径が１μｍ未満では、立体障害としての配向阻害材の機能が低減する。一方、配向阻害材の平均粒径が３０μｍを超えると、フィルムを延伸した際に、フィルムの表面に配向阻害材が凹凸として現れ、外観不良が生じる場合がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る塗装代替フィルムを、図１ないし図３の添付図面に従って詳細に説明する。図１は、本実施の形態による塗装代替フィルムの部分拡大断面図、図２（ａ）は塗装代替フィルムの延伸前の状態を示す説明図、図２（ｂ）は塗装代替フィルムの延伸後の状態を示す説明図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態による塗装代替フィルム１は、前記従来技術による塗装代替フィルム１０１とほぼ同様に、クリア層２、着色層３及び接着層４からなる三層構造を有し、着色層３内にはメタリック顔料５が配合されている。そして、クリア層２は、前記従来技術と同様に、ポリウレタン、アクリル樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニルデン）又はこれらの混合物による透明性の高い樹脂材料を用いて形成される。また、着色層３についても、前記クリア層２とほぼ同様の樹脂材料を用いて形成される。なお、このクリア層２ならびに着色層３には、前記樹脂材料の他に、光硬化塗料、電子線硬化塗料、常温乾燥塗料、ラッカ塗料等を用いて形成してもよい。
【００１９】
しかし、本実施の形態による塗装代替フィルム１は、着色層３内に配向阻害材６を添加することにより、この配向阻害材６をメタリック顔料５の粒子間の隙間、又は粒子の上部、下部等に介在させている点で、従来技術のものとは異なっている。
【００２０】
ここで、配向阻害材６には、着色層３の色彩を変化させることのない無色透明でかつ硬質なガラスビーズ、ガラスパウダ、体質顔料またはこれらの混合物等を用いることが好ましい。なお、体質顔料としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の材料を用いることが好ましい。
【００２１】
また、配向阻害材６の粒径は、着色層３の厚み、短繊維状やフレーク状等のメタリック顔料５の大きさ、形状、厚み等により適宜調整可能であるが、１〜３０μｍの範囲内に設定するのが好ましい。つまり、配向阻害材６の粒径が１μｍ未満では、メタリック顔料５に対する障害物としての配向阻害材６の機能が低減する。一方、配向阻害材６の平均粒径が３０μｍを超えると、塗装代替フィルム１を延伸した際に、このフィルム１の表面に配向阻害材６が凹凸として現れ、外観不良が生じる場合がある。
【００２２】
さらに、配向阻害材６は、粒径を均一な大きさに設定するよりも、１〜３０μｍの範囲内で幾つかの異なった粒径に設定する方が好ましい。このように配向阻害材６の粒径に一定の範囲内でバラツキをもたせることで、よりスプレー塗装の外観に近い状態、即ちメタリック顔料５を適度にランダムな配向状態（図１の状態）に保つことが可能となる。
【００２３】
このように構成される本実施の形態によれば、塗装代替フィルム１の着色層３内にメタリック顔料５の配向を抑える配向阻害材６を添加したので、後記のような作用効果を得ることができる。
【００２４】
即ち、塗装代替フィルム１を自動車の外装部品（図示せず）等に貼合するときに、塗装代替フィルム１を図２（ａ）中に示す矢示ａ方向へと延伸する際には、図２（ｂ）に示すように、配向阻害材６が障害物となってメタリック顔料５が配向する方向（図２（ａ）中の矢示ｂ方向）へと動くのを阻止することができる。従って、塗装代替フィルム１の延伸後でも、フィルム１内に入射した光はメタリック顔料５に当たって乱反射し、フィルム１の色彩の変化を抑えることができる。
【００２５】
ここで、本実施の形態によって製作した塗装代替フィルム１と従来のフィルムについて、延伸率と色差との関係を比較するための実験を行った。図３は本実施の形態による塗装代替フィルムと従来のフィルム（配向阻害材を添加していないフィルム）について、延伸率と色差との関係を測定した実験結果を示す特性線図である。なお、この実験において、塗装代替フィルム１は、前記したように配向阻害材６の粒径を１〜３０μｍに設定している。また、メタリック顔料５に対する配向阻害材６の質量比率は約１０質量％に設定している。
【００２６】
このような実験を行った結果、図３に示すように従来フィルムＡ，Ｂでは、延伸率を約５０〜１００％にしたとき、つまり従来フィルムＡ，Ｂを約１．５〜２倍まで延伸させたときには、色差ΔＥの値は約２〜４まで増大することが分かった。これに対し、本実施の形態によるフィルム１では、延伸率を約５０〜１００％にしたときでも、色差ΔＥの値を約０．５以下程度に格段に小さく抑えることができ、色彩の変化が殆ど生じないことが分かった。
【００２７】
従って、自動車等の外装部品にメタリック色の塗装代替フィルム１を貼合する際に、このフィルム１が部分的に大きく延ばされたとしても、塗装代替フィルム１の色彩が部分的に変化するのを抑えることができ、塗装代替フィルム１の色彩を全体に渡って均一化することができ、スプレー塗装に近いメタリック色の外観を与えることができる。また、塗装代替フィルム１が貼合された部品とスプレー塗装された周辺部品類との色合わせを容易に行うことができる。
【００２８】
なお、前記実施の形態では、塗装代替フィルム１を自動車の部品等に適用するものとして述べた。しかし、本発明はこれに限らず、例えば塗装代替フィルム１を自動車以外の車両（二輪車、トラック等）、船舶（モータボート等）、家電製品、オーディオ製品、建設部材、鋼板製品等に用いてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１の発明によれば、フィルムの着色層内にメタリック顔料の配向を抑える配向阻害材を含む構成としたので、フィルムを部品に貼合する際に、フィルムを延伸したときでも、フィルム内に含まれる配向阻害材が障害物となってメタリック顔料の配向を抑えることができる。従って、フィルムの延伸後でも、フィルムの色彩の変化を抑えることができ、複雑な形状を有する部品に対しても色変化による商品性の低下を生じることなく、フィルムによる加飾を行うことができ、スプレー塗装に近いメタリック色の外観を与えることができる。
【００３０】
また、請求項２の発明は、配向阻害材を、ガラスビーズ、ガラスパウダ、体質顔料のうちの少なくともいずれか一種類以上からなる構成としたので、フィルムの延伸時には、配向阻害材としてガラスビーズ、ガラスパウダ、体質顔料のうちの少なくともいずれか一種類以上の材料を用いることにより、顔料の配向を良好に抑えることができる。
【００３１】
さらに、請求項３の発明は、配向阻害材の平均粒径を１〜３０μｍに設定する構成としたので、フィルムの延伸時には配向阻害材により顔料の配向を確実に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による塗装代替フィルムを示す部分拡大断面図である。
【図２】実施の形態による塗装代替フィルムを示す説明図で、（ａ）はフィルムの延伸前の状態を示す図で、（ｂ）はフィルムの延伸後の状態を示す図である。
【図３】実施の形態による塗装代替フィルムと従来の塗装代替フィルムについて延伸率と色差との関係を示す特性線図である。
【図４】従来技術による塗装代替フィルムを示す部分拡大断面図で、（ａ）はフィルムの延伸前の状態を示す図で、（ｂ）はフィルムの延伸後の状態を示す図である。
【図５】従来技術によるメタリック色の塗装代替フィルムとソリッド色の塗装代替フィルムについて延伸率と色差との関係を示す特性線図である。
【符号の説明】
１塗装代替フィルム
２クリア層
３着色層
４接着層
５メタリック顔料
６配向阻害材

Claims

フィルムの着色層内にメタリック顔料を配合してなる塗装代替フィルムにおいて、前記フィルムの着色層内には前記メタリック顔料の配向を抑える配向阻害材を含む構成としたことを特徴とする塗装代替フィルム。
前記配向阻害材は、ガラスビーズ、ガラスパウダ、体質顔料のうちの少なくともいずれか一種類以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の塗装代替フィルム。
前記配向阻害材の平均粒径は、１〜３０μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の塗装代替フィルム。