JP2005519800A - 車両用エンブレムおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、対向する第１（１５）および第２の（１６）主面を有する金属シート（５）を提供する工程と、シートの第１の主面に所望のグラフィックデザイン（２）を適用する工程と、三次元形状のエンブレム（１０）をシート（５）から切断して形成する工程と、スプレーコーティングまたは粉末コーティングによりグラフィックデザイン（２）を覆うようにエンブレムに保護コーティング（１）を適用して、保護コーティング（１）が第１と第２の主面間で端部を覆うように伸張する工程とを記載の順序で含む車両用のエンブレム（１０）を製造する方法を提供する。さらに、この方法により得られたエンブレム、エンブレムを車両に固定する方法、および固定されたエンブレムを有する車両が提供される。

Description

本発明は、車両、特に、乗用車、トラックおよびバン用の三次元形状を有するエンブレムに関する。本発明はまた、金属シート、特にアルミニウムシートからかかるエンブレムを製造する方法にも関する。さらに、本発明は、エンブレムを車両に固定する方法、および固定されたエンブレムを有する車両に関する。

乗用車、トラックおよびバンのような車両には、一般的に、車両メーカーの商標またはロゴの付いたエンブレムが与えられている。かかるエンブレムは三次元形状であり、一般的に、車両の本体の外側に取り付けられている。例えば、エンブレムは、例えば、フォードカンパニー（Ｆｏｒｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）が用いているエンブレムのような楕円および浅い凹形状を有していてもよい。かかるエンブレムは、車両の本体に凹部側を向けるようにして、例えば、グルーや接着テープにより、車両に取り付けられている。他端、すなわち、形状の凸側は、車両の本体に取り付けたとき、エンブレムの可視部分を形成する。エンブレムのこの可視側には、例えば、商標の着色層または印刷のようなグラフィックデザインが与えられている。一般的に、保護層がグラフィックデザインを覆っている。

車のエンブレムを形成する方法は、例えば、米国特許第３，７７３，５６８号明細書に開示されている。開示された方法によれば、まず、アルミニウムシートを処理してから、着色された樹脂状エナメル画像および保護エポキシコーティングを与えている。その後、所望の最終エンブレムを形成するために、シートにさらに機械的操作を行ってもよい。しかしながら、三次元形状へと形成したときに、かかるエンブレムの耐食性が乏しくなることが分かった。さらに、小さなクラック、いわゆるマイクロクラックが保護コーティングに観察された。その結果、エンブレムは車両の寿命の間に良好な外観を失う恐れがあり、乗用車およびバンで特に懸念がある。

本発明は、対向する第１（１５）および第２の（１６）主面を有する金属シート（５）を提供する工程と、
前記シートの第１の主面に所望のグラフィックデザイン（２）を適用する工程と、
三次元形状のエンブレム（１０）を前記金属シート（５）から切断して形成する工程と、
スプレーコーティングまたは粉末コーティングにより前記グラフィックデザイン（２）を覆うように前記エンブレムに保護コーティング（１）を適用して、前記保護コーティング（１）が第１および第２の主面間で端部を覆うように伸張する工程と
を記載の順序で含む車両用のエンブレム（１０）を製造する方法を提供する。

加速耐食試験によれば、本発明の方法に従ってエンブレムを形成したとき、エンブレムは車両の寿命にわたってほとんど、または全く腐食しそうもなく、保護コーティングに実質的にクラックは観察されなかった。特に、エンブレムを所望の三次元形状へと切断し形成した後、保護コーティングを適用することによって、マイクロクラックを排除することができる。さらに、保護コーティングを適用するのにスプレーコーティングまたは粉末コーティングを用いることにより、第１の主面および第２の主面間における初期の金属シートの厚さに対応する端部にも、保護コーティングが与えられる。これによって、金属エンブレムの優れた耐食性が与えられるものと考えられる。

このように、本発明のさらなる面によれば、金属でできており、第１の主面（１５）と対向する第２の主面（１６）とを有する、車両に取り付けるために三次元形状を有するエンブレム（１０）であって、前記第１の主面（１５）が、グラフィックデザイン（２）を有しており、車両に取り付けると前記エンブレム（１０）の可視部を形成し、前記グラフィックデザイン（２）に保護コーティング（１）を有し、そして前記保護コーティング（１）は前記第１の主面と第２の主面との間で端部（１２）を覆うように伸張しているエンブレム（１０）が提供される。

他の面において、本発明は、エンブレムを車両の外側本体に固定する工程を含む三次元エンブレムを備えた車両を提供する方法に関する。

さらに、本発明は、外側本体に固定された本発明の三次元エンブレムを含む車両を提供する。

さらにまた、本発明を、単に例証するためであり、本発明を決して限定するものではない図面を参照して説明する。

３−Ｄエンブレムの製造方法によれば、まず、金属シートが提供される。金属シートは、車両、特に乗用車のエンブレムを作製するのに用いることのできる金属であればいずれとすることもできる。一般に、金属シートは、アルミニウムシートであるが、鋼シートのような他の金属も用いてよい。シートの厚さは通常０．５ｍｍ〜１ｍｍである。シートをまず処理して、コーティングの接着力、特に塗装コーティングを改善してもよい。例えば、シートをアルミニウムで作成するときは、米国特許第３，７７３，５６８号明細書に開示されるように処理してもよい。

金属シートの第１の主面側にグラフィックデザインを適用する。グラフィックデザインには、文字、数またはイメージやアイコンのようなその他の印が含まれていてもよい。グラフィックデザインは、単一層または複数層から構成されていてもよい。一般的に、グラフィックデザインを作成する層は染料または着色顔料を含んでいる。また、グラフィックデザインの層は、一般的に、例えば、アルキドベースポリマー、アクリルポリマーまたはポリウレタンのような１種類以上のポリマーを含んでいる。グラフィックデザインは、グラフィックデザインを適用するための所望の技術により適用してもよい。例えば、印刷されたデザインをスクリーンプリンティング、パッドまたはタンポン印刷またはエッチングにより適用してもよい。グラフィックデザインを作成する層を適用する前に、グラフィックデザインの接着力を改善する１種類以上の下塗り剤を金属シートに適用するのが好ましい。

グラフィックデザインの適用に続いて、所望の３Ｄ形状に切断および形成することにより金属シートからエンブレムを形成する。例えば、適正なツールにより、図１に示す楕円および凸エンブレム（１０）を金属シートから切断および形成することによって、グラフィックデザインはエンブレムの凸側としてもよい。逆側からみると、エンブレムは凹である。一般的に、凹は浅い凹、例えば、深さ１〜１０ｍｍである。エンブレムをさらにエンボス加工してもよい。かかるエンボス加工は、金属シートからエンブレムを切断および形成前後に行うことができる。しかしながら、エンボス加工は、金属シートからエンブレムを形成および切断するのと同時に行うのが好ましい。エンブレムの３Ｄ形状の取扱いおよび形成中に金属シートからグラフィックデザインを保護するためには、金属シートからエンブレムの形成および切断の前に仮の保護フィルムをグラフィックデザインに積層してもよい。このために、例えば、金属シートに冷間積層可能なポリエチレンベースフィルムを用いることができる。切断および形成操作後、仮の保護フィルムを外す必要がある。

エンブレムの形成および切断後、エンブレムのグラフィックデザインを覆う保護コーティングを与える。保護コーティングは、通常、クリアおよび透明であり、通常、樹脂から構成される。保護コーティングには淡い色あいを付けてもよい。一般的に、硬化性アクリル樹脂またはエポキシ樹脂のような硬い硬化性樹脂を保護コーティングに用いる。保護コーティングの厚さは、通常、３０μｍ〜１５０μｍ、好ましくは５０μｍ〜１００μｍである。保護コーティングはスプレーコーティングまたは粉末コーティングにより適用してもよい。

スプレーコーティングを適用するときは、保護層用のコーティング組成物を、溶剤に溶解した樹脂を含んでいてもよいし、あるいは、保護コーティング用樹脂は、溶剤を排除できる場合はホットメルト樹脂であってもよい。スプレーコーティング中、エンブレムは裏側、すなわち、グラフィックデザインを含む側とは逆の側から支持する。スプレーは、手動またはロボットスプレーを用いて行ってよい。エンブレムには、グラフィックデザインを完全に覆うようにスプレーしなければならない。スプレーはデザインを有するエンブレムの第１の主面とエンブレムの裏側を形成する第２の主面との間の端部を覆うように伸張しなければならない。このように、図２に示すように、保護コーティングは、エンブレム（１０）の凹側と凸側間の端部（１２）を覆うように伸張する。

好ましい実施形態によれば、保護コーティングを粉末コーティングにより適用する。粉末コーティングは静電スプレーコーティングプロセスであり、コーティング粉末が気流中に分散されて、粉末粒子が静電荷を捕捉するコロナ放電界を通過する。粒子はコートされる接地した対象物上に吸引および付着する。このように、エンブレムを接地することによって、保護コーティングを粉末コートすることができる。エンブレムの粉末コーティングには、粉末粒子の加熱による溶融または溶解が含まれており、粉末粒子はフィルムまたはコーティングを形成する。加熱は、一般的に、オーブン、例えば、対流オーブンを用いて行われる。他の加熱技術としては、赤外線加熱、抵抗加熱および誘導加熱方法が挙げられる。粉末コーティングを用いてエンブレムをコートするには、エンブレムをジグに配置するか、またはその他裏側から支持して、エンブレムの第１の主面と第２の主面との間のエンブレムの端部をカバーしないよう注意を払う。エンブレムに保護層用の粉末コーティングを静電スプレーして、粉末をエンブレムの第１の主面に付着させる。また、粉末はエンブレム（１０）の対向する第１の主面と第２の主面との間の端部（１２）にも付着することも分かった。静電スプレーは、通常、室温で行われる。スプレー後、例えば、オーブンに入れてエンブレムを加熱して、粉末粒子を溶融させて保護コーティングのフィルムを形成する。

本発明の方法を用いて、図１および図２に示すエンブレムを形成することができる。図１に示すエンブレム（１０）は楕円形状であり、図２に示す断面から分かるようにエンブレム（１０）は凸である。第１の主面（１５）は、エンブレム（１０）の凸側であり、逆側はエンブレム（１０）の凹側にある第２の主面（１６）である。エンブレム（１０）の凹部の深さは、一般的に、１ｍｍ〜１０ｍｍである。第１の主面と第２の主面との間は、対向する主面を互いに接続する端部（１２）である。端部（１２）は、一般に、エンブレムを形成するのに用いる金属シートの厚さに対応している。エンブレム（１０）にはさらに、番号（３）で示されるエンボス加工部分を含む。金属シート（５）の第１の主面には、印刷層（２）により形成されたグラフィックデザインがあり、印刷層（２）を覆っているのは保護コーティング（１）である。図２に示すように、保護コーティング（１）は、エンブレム（１０）の第１の主面と第２の主面との間の端部（１２）を覆うように伸張している。保護コーティング（１）は、第２の主面（１６）の一部を覆うように伸張していてもよい。

エンブレム、例えば、図１のエンブレム（１０）は、車両、特に、乗用車またはバンの外側本体に固定してもよい。車両の外側本体は、エンブレムを受けて配置させるようにしてもよい。例えば、エンブレム（１０）のある、外側本体は、エンブレム（１０）の楕円形状の寸法に対応する楕円の溝またはリセスを含んでいてもよい。あるいは、外側本体は、エンブレム（１０）の凹側の寸法に対応する隆起部を含んでいてもよく、エンブレム（１０）は隆起部を覆うように配置することができる。エンブレムは、グルー、例えば、感圧接着剤またはホットメルトグルーにより、または例えば、二重塗布アクリルフォームテープのような接着テープを用いることにより車両外側本体に固定される。

以下の実施例は、本発明をさらに説明するためのものであって、本発明は決してこれに限定されるものではない。

試験方法−耐食性
完成したエンブレムを、銅加速酢酸塩処理と組み合わせて熱サイクル（１０サイクル）に晒した。これは、試験方法ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）方法＃Ｂ３６８−９７に対応している。試験完了後、エンブレムを目視で試験して、腐食、特にエンブレム端部から始まる目視される腐食があるかどうか観察した。腐食の有無を記録した。保護されていなかったエンブレムの裏側の領域に生じた腐食は差し引いた。

エンブレムの表面はまた、クラックの存在および腐食についても評価した。

実施例１
１７３ｃｍ×４５７ｍｍの寸法のブライト仕上げのアルミニウムシート（厚さ０．６５ｍｍ）をバコメタルセンター（Ｂａｃｏ Ｍｅｔａｌ Ｃｅｎｔｒｅｓ（英国、ティプトン（Ｔｉｐｔｏｎ、ＵＫ）））より入手した。アルミニウムシートを脱脂して、苛性ソーダ浴に通すことにより活性化して、水で濯ぎ空気乾燥した。アルミニウムシートの一表面を、ＳＶＰ２００３としてデベロップメントアッソシエーツ社（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｉｎｃ．（米国、コネチカット州、ノースキングスタウン（Ｎｏｒｔｈ Ｋｉｎｇｓｔｏｗｎ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔｔ，ＵＳＡ）））より入手可能なポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールおよびポリビニルアセテートの溶剤系ターポリマーのコーティングを約２〜３μｍの厚さで適用することにより下塗りした。下塗りコーティングを６０℃の温度で約１分間硬化した。

アルミニウムシートの下塗りした表面を、フォードモーターカンパニー（Ｆｏｒｄ Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ）のロゴデザインを示すグラフィックの形状で、ブルーのアルキド系スクリーン印刷インク（英国ウインブルドンのギボンインクスアンドコーティング（Ｇｉｂｂｏｎ Ｉｎｋｓ ａｎｄ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｗｉｍｂｌｅｄｏｎ，ＵＫ）より製品番号ＳＳＴＬ８６７４０として入手可能）を用いてスクリーン印刷プロセスにより印刷した。エンブレムが最終的に切断される位置に対応する６つの分離したグラフィック領域を１列与えるようにしてシートを印刷した。スクリーン印刷インクを１６０℃の温度で２０分間、強制空気オーブンにて乾燥させた。

厚さ０．０５ｍｍの青色に着色された透明ポリエチレン系ポリマーフィルムを、切断および形成操作中に、グラフィックを引っ掻きから仮に保護するためにグラフィックの表面を覆うように、そしてシート全体をカバーするように冷間積層した。

６つの別個のエンブレムを、長さ約１２０ｍｍ、幅５５ｍ、それぞれフォードモーターカンパニーのロゴを有する楕円形状のシートから切断した。

大きな平らな片を、冷間仕上げツールを用いて狭い凸形状へと形成した。同時に、フォード（Ｆｏｒｄ）ロゴデザインに対応する領域をエンボス加工した。仮の保護ポリエチレン系フィルムをグラフィックを含む表面から剥がした。

片を個別に支持ロッドまたはジグに装着し、ロボットスプレーを用いて最終的にスプレーコートして、印刷を含むエンブレムの上部表面、エンブレムの切断端部およびジグによりマスクされていないエンブレムの裏側部分をカバーする連続コーティングを与えた。コーティングは、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）（米国、ウィルミントン州、デラウェア（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，ＵＳ））製の溶剤系のＲＫ−Ｏ１２１Ｂスーパーマー（Ｓｕｐｅｒ Ｍａｒ）として入手した溶剤系の１パックアクリルメラミンから構成されていた。クリアな無色のコーティングを強制空気オーブン中で１４０℃で３０分間乾燥させて、厚さ約５０μｍの乾燥コーティングとした。

完成したエンブレムの耐食性を上述したようにして試験した。試験結果によれば、エンブレムの端部または上部表面には腐食はなかった。さらに、印刷表面のクラックも観察されなかった。

実施例２
最終保護コーティングを粉末コーティング技術を用いて、印刷および形成されたエンブレムに適用した以外は、実施例１を繰り返した。

個々のエンブレムは連続搬送ベルト上のジグに支持されていた。エンブレムを、静電粉末粉末塗装粒子の制御された付着が行われるコーティングゾーンに通過させた。支持ジグによりマスクされたエンブレムの裏側の小さな領域を除いて、エンブレムを粉末で完全にコートした。粉末コーティングはポリウレタン／エポキシから構成されていた。

粉末コートされたエンブレムを２００℃に維持したオーブンに５分間にわたって通過させて、粉末コーティングを硬化し、エンブレムにボンドして連続保護コーティングを形成した。保護コーティングの厚さは約１００μｍであった。

完成したエンブレムを、上述した試験方法で説明した通りにして、耐食性を試験し検査した。試験結果によれば、端部または上部表面には腐食はなかった。さらに、印刷表面のクラックも観察されなかった。

本発明による三次元エンブレムの１実施形態の概略図である。 図１のエンブレムの線分Ａ−Ａに沿った断面図である。

Claims (10)

1. 対向する第１（１５）および第２の（１６）主面を有する金属シート（５）を提供する工程と、
   前記シートの第１の主面（１５）に所望のグラフィックデザイン（２）を提供する工程と、
   三次元形状のエンブレム（１０）を前記シートから切断して形成する工程と、
   スプレーコーティングまたは粉末コーティングにより前記グラフィックデザインを覆うように前記エンブレムに保護コーティング（１）を適用して、前記保護コーティングが前記第１（１５）および第２（１６）の主面間で端部（１２）を覆うように伸張する工程と
   を記載の順序で含む車両用のエンブレムを製造する方法。
2. 前記グラフィックデザインの適用前に、下塗りコーティングを前記金属シートの前記第１の主面に適用する請求項１に記載の方法。
3. 前記エンブレムの前記三次元形状が凸であり、前記凸側が前記第１の主面により形成される請求項１に記載の方法。
4. 前記１つ以上のエンブレムを形成する前、形成中または形成後に、前記金属シートの前記第１の主面でデザインにエンボス加工を施す請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記金属がアルミニウムと鋼から選択される請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 金属でできており、第１の主面（１５）と対向する第２の主面（１６）とを有する、車両に取り付けるために三次元形状を有するエンブレム（１０）であって、前記第１の主面がグラフィックデザイン（２）を有しており、前記車両に取り付けると前記エンブレムの可視部を形成し、前記グラフィックデザイン（２）に保護コーティング（１）を有し、そして前記保護コーティングは前記第１（１５）および第２の（１６）の主面間で端部（１２）を覆うように伸張しているエンブレム（１０）。
7. 前記エンブレムが凸であり、前記凸側が前記第１の主面により形成されている請求項６に記載のエンブレム。
8. 前記金属がアルミニウムまたは鋼である請求項７に記載のエンブレム。
9. 請求項６〜８のいずれか１項に記載されたエンブレムを車両の外側本体に固定する工程を含む三次元エンブレムを備えた車両を提供する方法。
10. 外側本体に固定された請求項６〜８のいずれか１項に記載された三次元エンブレムを含む車両。

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