JP2023071725A - 選択的に照明可能な金属的見た目のトリム及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】選択的に照明可能な金属的見た目のトリム及びそれらの製造方法の改良技術を提供する。【解決手段】対象物用の、金属的見た目のトリムは、上面及び底面を画定する透明又は半透明の基材と、基材の上面及び底面のうちの1つに塗布され、光が通過することができる1つ以上の開口部を画定する不透明層と、不透明層が基材の上面に塗布される場合には、不透明層の上面に塗布され、不透明層が機材の底面に塗布される場合には、基材の上面に塗布された、1つ以上の半透明メタリック効果層と、を含む。1つ以上の金属効果層は、1つ以上の金属効果塗料、又はデジタル印刷された金属材料の1つ以上の層を含む。光源が、基材の底面の下に配置され、基材、1つ以上の開口部、及び1つ以上の金属効果層を通過する光を生成する。【選択図】図1A
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、2017年6月9日に出願された、スペイン特許出願第P201730785号、及び2018年6月7日に出願された、スペイン特許出願第P201830556号の利益を主張する、PCT国際出願である。上記の出願の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2017年6月9日に出願された、スペイン特許出願第P201730785号、及び2018年6月7日に出願された、スペイン特許出願第P201830556号の利益を主張する、PCT国際出願である。上記の出願の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
(発明の分野)
本出願は一般に、装飾用トリムに関し、より具体的には、選択的に照明可能な金属的見た目のトリム及びそれらの製造方法に関する。
本出願は一般に、装飾用トリムに関し、より具体的には、選択的に照明可能な金属的見た目のトリム及びそれらの製造方法に関する。
装飾用トリムは、対象物の視覚的外観を目立たせたり、又は高めたりするために適用される。例えば、車両のインテリア構成要素及びエクステリア構成要素は、装飾用トリムを有する場合が多々ある。視覚的外観を更に向上させるために、光源を装飾的トリムに組み込んで、照明効果を発揮させることができる。クロムめっきは、その高い光沢を有する外観に起因して利用されることが多い装飾用トリムの一例である。しかしながら、クロムめっきは、例えば、六価クロム浴の使用に起因して、負の環境影響を及ぼす可能性がある。クロムメッキはまた、光を通過させない1つ以上の不透明な金属層から形成されるため、バックライト照明効果に関連させて使用することができない。したがって、そのような装飾的トリムは、それらの意図されている目的のためには良好に機能しているものの、関連する技術における改善が依然として必要とされている。
本開示の一態様によれば、対象物用のトリムが提示される。例示的な一実施形態では、トリムは、上面を画定する透明又は半透明の基材と、基材の上面に塗布された不透明層であって、光が通過することができる1つ以上の開口部を画定する不透明層と、不透明層の上面に塗布された1つ以上の半透明の金属効果層とを備える。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層が、1つ以上の金属効果塗料層を含む。他の実施形態では、1つ以上の金属効果層が、1つ以上のデジタル印刷された金属効果材料層を含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層が、金属効果塗料の1つ以上の下塗り層のみを含む。他の実施形態では、1つ以上の金属効果層が、(i)不透明層の上面と、1つ以上の開口部に対応する基材の部分とに塗布された半透明のプライマー層、及び(ii)プライマー層の上面に塗布された1つ以上の半透明下塗り塗料層を備える。いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層が、1つ以上の下塗り塗料層の上面に塗布された透明又は半透明の上塗り層を更に備え、上塗り層が、1つ以上の金属効果層の金属効果を保護し、かつ向上させる。
いくつかの実施形態では、プライマー層及び上塗り層のうちの少なくとも1つが、1つ以上の金属効果層の金属効果を更に向上させるための金属粒子を含む。いくつかの実施形態では、上塗り層が、少なくとも1つの金属効果層の金属効果を更に向上させるために、薄くかつ/又は濃く着色される。
いくつかの実施形態では、トリムが、基材の底面の下に配置され、基材、不透明層によって画定される1つ以上の開口部、及び1つ以上の金属効果層を通して光を出力するように構成されている光源を更に備える、選択的に照明可能なトリムである。いくつかの実施形態では、トリムが、光源と基材の底面との間に配置され、光源から出力された光を分配するように構成されている導光版を更に備える。
本開示の別の態様によれば、対象物用のトリムが提示される。例示的な一実施形態では、トリムは、上面及び底面を画定する透明又は半透明の基材と、基材の底面に塗布された不透明層であって、光が通過することができる1つ以上の開口部を画定する不透明層と、基材の上面に塗布された1つ以上の半透明の金属効果層とを備える。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層が、1つ以上の金属効果塗料層を含む。他の実施形態では、1つ以上の金属効果層が、1つ以上のデジタル印刷された金属効果材料層を含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層が、金属効果塗料の1つ以上の下塗り層のみを含む。他の実施形態では、1つ以上の金属効果層が、(i)基材の上面に塗布された半透明のプライマー層と、(ii)プライマー層の上面に塗布された金属効果塗料の1つ以上の半透明下塗り塗料層とを含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層が、1つ以上の下塗り塗料層の上面に塗布された透明又は半透明の上塗り層を更に備え、上塗り層が、1つ以上の金属効果層の金属効果を保護し、かつ向上させる。
いくつかの実施形態では、プライマー層及び上塗り層のうちの少なくとも1つが、1つ以上の金属効果層の金属効果を更に向上させるための金属粒子を含む。いくつかの実施形態では、上塗り層が、1つ以上の金属効果層の金属効果を更に向上させるために、薄くかつ/又は濃く着色される。
いくつかの実施形態では、トリムが、基材の底面の下に配置され、不透明層によって画定される1つ以上の開口部、基材、及び1つ以上の金属効果層を通して光を出力するように構成されている光源を更に備える、選択的に照明可能なトリムである。いくつかの実施形態では、トリムが、(i)光源と、(ii)基材の底面及び不透明層との間に配置され、光源から出力された光を分配するように構成されている導光板とを更に備える。
本開示の別の態様によれば、対象物用のトリムを製造する方法が提示される。一導入例では、本方法は、上面及び底面を画定する透明又は半透明の基材を提供することと、基材の上面及び基材の底面のうちの1つに、光が通過することができる1つ以上の開口部を画定する不透明層を塗布することと、1つ以上の半透明金属効果層を、(i)不透明層が基材の上面に塗布される場合には、不透明層の上面に、(ii)不透明層が基材の底面に塗布される場合には、基材の上面に、塗布することと、を含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層を塗布することが、金属効果塗料の1つ以上の層を塗布することを含む。他の実施形態では、1つ以上の金属効果層を塗布することが、金属効果材料の1つ以上の層をデジタル印刷することを含む。いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層が、金属効果塗料の1つ以上の下塗り層のみを含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層を塗布することが、(i)不透明層の上面と、1つ以上の開口部に対応する基材の部分とに半透明プライマー層を塗布すること、及び(ii)プライマー層の上面に塗布される、金属効果塗料の1つ以上の半透明下塗り塗料層を塗布すること、を含む。いくつかの実施形態では、本方法が、透明又は半透明の上塗り層を、1つ以上の下塗り塗料層の上面に塗布することを更に含み、上塗り層が、1つ以上の金属効果層の金属効果を保護し、かつ向上させる。
いくつかの実施形態では、不透明層を塗布することが、1つ以上の開口部を画定しない初期不透明層を塗布すること、及び初期不透明層のうち、1つ以上の開口部に対応する部分を除去して不透明層を得ること、を更に含む。いくつかの実施形態では、初期不透明層を塗布することが、不透明なプライマーをスプレーすること、及びスプレーされた不透明なプライマーを硬化させて初期不透明層を得ること、を含み、初期不透明層の部分を除去することが、初期不透明層をレーザエッチングすることを含む。
いくつかの実施形態では、不透明層を塗布することが、基材の上面及び底面のうちの1つに一時マスク層を塗布することと、基材の上面及び底面のうちの1つと一時マスク層との上に不透明なプライマーをスプレーすることによって、初期不透明層を塗布することと、一時マスク層と、初期不透明層のうちの一時マスク層に関連付けられた部分とを除去して、不透明層を得ることと、を更に含む。他の実施形態では、不透明層を塗布することが、基材の上面の部分に不透明材料をデジタル印刷することを含む。
いくつかの実施形態では、本方法が、基材を形成するために、プラスチック材料を、射出若しくは圧縮成形、熱成形、又は付加製造することを更に含む。いくつかの実施形態では、トリムが選択的に照明可能なトリムであり、方法が、基材の底面の下に、基材と、不透明層によって画定される1つ以上の開口部と、1つ以上の金属効果層とを通って光を出力するように構成される光源を配置すること、及び光源及び選択的に照明可能なトリムを単一の統合モジュールにパッケージングすること、を更に含む。
本開示の別の態様によれば、対象物用のトリムを製造する方法が提示される。例示的な一実施形態では、本方法は、上面を画定する透明又は半透明の基材を提供することと、光が通過することができる1つ以上の開口部を画定する不透明層を基材の上面に塗布することと、1つ以上の半透明金属効果層を不透明層の上面に塗布することと、を含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層を塗布することが、金属効果塗料の1つ以上の層を塗布することを含む。他の実施形態では、1つ以上の金属効果層を塗布することが、金属効果材料の1つ以上の層をデジタル印刷することを含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層が、金属効果塗料の1つ以上の下塗り層のみを含む。他の実施形態では、1つ以上の金属効果層を塗布することが、(i)不透明層の上面と、1つ以上の開口部に対応する基材の部分とに半透明プライマー層を塗布すること、及び(ii)プライマー層の上面に塗布される、金属効果塗料の1つ以上の半透明下塗り塗料層を塗布すること、を含む。いくつかの実施形態では、本方法が、透明又は半透明の上塗り層を、1つ以上の下塗り塗料層の上面に塗布することを更に含み、上塗り層が、1つ以上の金属効果層の金属効果を保護し、かつ向上させる。
いくつかの実施形態では、不透明層を塗布することが、1つ以上の開口部を画定しない初期不透明層を塗布すること、及び初期不透明層のうち、1つ以上の開口部に対応する部分を除去して不透明層を得ること、を更に含む。いくつかの実施形態では、初期不透明層を塗布する工程が、不透明なプライマーをスプレーすることと、スプレーされた不透明なプライマーを硬化させて、初期不透明層を得ることとを含む。いくつかの実施形態では、初期不透明層の部分を除去することが、初期不透明層をレーザエッチングすることを含む。他の実施形態では、不透明層を塗布することが、一時マスク層を基材の上面に塗布することと、不透明なプライマーを基材の上面及び一時マスク層の上にスプレーすることによって初期不透明層を塗布することと、一時マスク層及びそれに関連する初期不透明層の部分を除去して不透明層を得ることと、を更に含む。更に他の実施形態では、不透明層を塗布することが、基材の上面の部分に不透明材料をデジタル印刷することを含む。
いくつかの実施形態では、本方法が、基材を形成するために、プラスチック材料を、射出若しくは圧縮成形、熱成形、又は付加製造することを更に含む。
いくつかの実施形態では、トリムが、選択的に照明可能なトリムであり、本方法が、基材の底面の下に、基材と、不透明層によって画定される1つ以上の開口部と、1つ以上の金属効果層とを通って光を出力するように構成されている光源を配置することを更に含む。いくつかの実施形態では、本方法が、光源からの出力された光を分配するように構成されている導光板を、光源と基材の底面との間に配置することを更に含む。いくつかの実施形態では、本方法が、光源及び選択的に照明可能なトリムを単一の統合モジュールにパッケージングすることを更に含む。
本開示の別の態様によれば、対象物用のトリムを製造する方法が提示される。例示的な一実施形態では、本方法は、上面及び底面を画定する透明又は半透明の基材を提供することと、光が通過することができる1つ以上の開口部を画定する不透明層を基材の底面に塗布することと、1つ以上の半透明金属効果層を基材の上面に塗布することと、を含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層を塗布することが、金属効果塗料の1つ以上の層を塗布することを含む。他の実施形態では、1つ以上の金属効果層を塗布することが、金属効果材料の1つ以上の層をデジタル印刷することを含む。
いくつかの実施形態では、1つ以上の金属効果層が、金属効果塗料の1つ以上の下塗り層のみを含む。他の実施形態では、1つ以上の金属効果層を塗布することが、(i)基材の上面に半透明プライマー層を塗布すること、及び(ii)プライマー層の上面に塗布される、金属効果塗料の1つ以上の半透明下塗り塗料層を塗布すること、を含む。いくつかの実施形態では、本方法が、透明又は半透明の上塗り層を、1つ以上の下塗り塗料層の上面に塗布することを更に含み、上塗り層が、1つ以上の金属効果層の金属効果を保護し、かつ向上させる。
いくつかの実施形態では、不透明層を塗布することが、1つ以上の開口部を画定しない初期不透明層を塗布すること、及び初期不透明層のうち、1つ以上の開口部に対応する部分を除去して不透明層を得ること、を更に含む。いくつかの実施形態では、初期不透明層を塗布する工程が、不透明なプライマーをスプレーすることと、スプレーされた不透明なプライマーを硬化させて、初期不透明層を得ることとを含む。いくつかの実施形態では、初期不透明層の部分を除去することが、初期不透明層をレーザエッチングすることを含む。他の実施形態では、不透明層を塗布することが、一時マスク層を基材の底面に塗布することと、不透明なプライマーを基材の底面及び一時マスク層の上にスプレーすることによって初期不透明層を塗布することと、一時マスク層及びそれに関連する初期不透明層の部分を除去して不透明層を得ることと、を更に含む。更に他の実施形態では、不透明層を塗布することが、基材の上面の部分に不透明材料をデジタル印刷することを含む。
いくつかの実施形態では、本方法が、基材を形成するために、プラスチック材料を、射出若しくは圧縮成形、熱成形、又は付加製造することを更に含む。
いくつかの実施形態では、トリムが、選択的に照明可能なトリムであり、本方法が、基材の底面の下に、基材と、不透明層によって画定される1つ以上の開口部と、1つ以上の金属効果層とを通って光を出力するように構成されている光源を配置することを更に含む。いくつかの実施形態では、本方法が、光源からの出力された光を分配するように構成されている導光板を、光源と基材の底面との間に配置することを更に含む。いくつかの実施形態では、本方法が、光源及び選択的に照明可能なトリムを単一の統合モジュールにパッケージングすることを更に含む。
本開示の教示の更なる適用範囲は、以下に提供される詳細な説明、特許請求の範囲及び図面から明らかとなるであろう。ここで、同様の参照番号は、図面のいくつかの図面全体を通して同様の機能部を指す。開示された実施形態及び本明細書で参照される図面を含む詳細な説明は、単に例示目的に意図された性質の例に過ぎず、本開示の範囲、その用途又は使用方法を限定することを意図するものではないということを理解されたい。したがって、本開示の物質から逸脱しない変形例は、本開示の範囲内であることが意図される。
クロムメッキはまた、光を通過させない1つ以上の不透明な金属層から形成されるため、バックライト照明効果を有する修飾用トリムに対して使用できない。クロムめっきはまた、レーダー電波の伝搬を減衰させる。したがって、選択的に照明可能な金属的見た目のトリムの改善と、それらの製造方法とを以下に提示する。本開示の他の態様では、金属的見た目のトリムは、光源及び任意の導光板と共に複数の層が積層されたものを含み、それらが一体にパッケージ化されて、単一の統合モジュールを形成している。いくつかの実施形態では、これらのトリムは、金属効果塗料及び不透明な裏側層を利用して、クロムめっきとして、金属的見た目の美しい構成要素を得ている。他の実施形態では、これらのトリムは、金属効果塗料を使う代わりに、デジタル印刷を利用して金属効果層を蒸着又は塗布する。更なる実施形態では、金属効果塗料の代わりに非金属効果塗料を利用することができる。例えば、艶消し仕上げ塗料を利用することができる。従来の塗装技術(例えば、ローラーがけ、ブラシ、又はスプレー)を使用して、金属又は非金属効果塗料を塗布することができる。更に、真空蒸着又は静電気(例えば、粉末コーティング)を使用して、金属又は非金属塗料を塗布することができる。各実施形態で、複数の塗布技術を使用することもできる。例えば、不透明な裏側層は、スプレーによって塗布され得る。
第1の実施形態では、不透明層が基材の上面に蒸着され、それによって観察者の目により近くに不透明層が配置され、斜めから見た場合などに、歪みがより小さくなる、より鮮明な画像を作り出す。第2の実施形態では、不透明層が、基材の底面に蒸着され、それによって、視覚ユーザの目からより遠くに不透明層が配置され、斜めから見た場合などに、歪みがより大きくなる、潜在的には鮮明さがより低くなる画像を作り出す。しかしながら、この第2の実施形態は、不透明層が、基材の底面と接着するのに必要なレベルの接着性だけを有していればよいため、加工という観点で利点がある。これらの加工上の利点は、コストの低減をもたらす可能性があり、このことは、観察時に起こるいかなる潜在的な歪みをも相殺することができるものである。また、歪みの量は、基材の厚さ及び光源の種類に依存して変化する。用途が異なれば、歪みが許容可能と思われるレベルの歪みも異なると考えられ得る。
ここで図1A~図1Bを参照すると、同図には、単一の統合モジュール100の第1の実施形態の断面図が示されている。モジュール100は、積み重ねられた複数の層から形成された金属的見た目のトリムスタック104を備える。透明又は半透明の基材108は、トリム104の基部を形成する。基材108の形成方法の詳細については、図2を参照して後程、詳細に説明する。基材108の非限定的な例としては、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、スチレンアクリル、スチレンアクリロニトリルポリマー、ポリアミド、及びこれらの組み合わせなどの、プラスチック又はポリマー材料が挙げられる。車両トリムとしての用途では、基材108は、インテリア構成要素(ダッシュボードアセンブリ、センターコンソールアセンブリ、マルチメディア若しくはインフォテインメントアセンブリ、ドアトリムパネルなど)、又はエクステリアボディ構成要素(フロントグリルアセンブリ又はサイドグリルアセンブリ、バンパー又はフェンダーのアクセント、ヘッドランプ又はテールランプのアクセント、トランクの蓋の仕上げ材など)であってもよい。本明細書に記載されるシステム及び方法は、自動車の用途に限定されるものではなく、自動車以外の用途(電化製品及び消費者製品、鉄道、オートバイ、航空宇宙分野など)の装飾トリムにも適用可能であるということが理解されるであろう。
不透明層112は、基材108の上面に塗布される。不透明層112の塗布の詳細は、図2を参照して後程、詳細に説明する。不透明層112は、黒色プライマー層として示されているが、それを通る光の透過を防止又は実質的に緩和する、任意の好適な色又は組成を有することができる。不透明層112の非限定的な例としては、エポキシ系、ポリウレタン系、及びアクリル系の、不透明な色顔料を有する硬化性湿潤塗料、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。あるいは不透明層112は、デジタル印刷されてもよい。不透明層112は、光が通過することができる1つ以上の間隙又は開口116を画定する。1つ以上の開口116は、例えば、アクセサリ、ロゴ、しるし、アイコン、モチーフ、パターン、ボタン、又はトリムに関連付けられた物体の他の同様のアクセントなどの設計された照明アクセント効果に対応する。半透明のプライマー層120は、任意選択的に、不透明層112の上面、及び1つ以上の開口部116に対応する領域内の基材108の上面に塗布される。プライマー層120の塗布の詳細は、図2を参照して後程、詳細に説明する。プライマー層120の非限定的な例としては、エポキシ系、ポリウレタン系、及びアクリル系の、透明又は半透明硬化性ウェット塗料、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
1つ以上の半透明メタリック効果層124が、下塗り層120の上面に塗布される(又は、プライマー層120が塗布されていない場合には、不透明層112と、1つ以上の開口部116に対応する、基材108の領域部分とに塗布される)。例えば、2つ以上の塗料層(下塗り層120+単一の金属効果塗料層124、単一のプライマー層120+2つの金属効果塗料層124、2つの金属効果塗料層124(ただしプライマー層120なし)など)を使うことで、最適な美観を達成することができる。あるいは、金属効果層(複数可)124は、デジタル印刷によって塗布され得る。金属効果層124の塗布の詳細は、図2を参照して後程、詳細に説明する。金属効果層124は、半透明(すなわち、少なくとも部分的に光透過性)である元素を含む塗料又は印刷材料から形成されるため、半透明である。そのような半透明な元素としては、遷移金属、ポスト遷移金属、メタロイド、及びこれらの組み合わせ(例えば、酸化物及び酸化物合金などの合金)などが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、金属効果塗料は、上記の元素のうちの1つ以上のフレークを含む塗料溶液であり得る。なお、金属効果を更に向上させるため、金属のフレーク又は同様の材料もまた、プライマー層120に含まれ得るということが理解されよう。
金属効果塗料層124の厚さは、バックライトによって照明されたときに少なくとも半透明のままである一方で、照明されていないときには金属的な見た目であるような厚さであるべきである。金属層の半透明性はまた、その層の化学組成及びそれが反映された各元素の分散によっても影響され得る。金属効果塗料層124はまた、所望の外観及び半透明性(すなわち、所望の光学特性)を実現するために、様々な段階で塗布された単一の金属効果塗料又は異なる金属効果塗料の、複数の層を含んでよい。例えば、図4Aは、トリムスタック104の1つの構成400を示すが、その構成400は、最適な美観を達成するために、任意選択的な上塗り層128と共に、金属効果塗料の1つ以上の下塗り層の単一の金属効果層124(かつプライマー層120なし)を必要とするのみであり、それによりコストを押さえ、しかも複雑さも低減する。上述のように、デジタル印刷を、金属効果塗料の代替として利用してもよい。具体的には、1つ以上の金属効果層を基材108上にデジタル印刷することができ、それによってプライマー層120を不要にすることができる。
任意選択的な上塗り層128は、金属効果層124の上面に塗布され得る。任意選択的な上塗り層128の塗布の詳細は、図2を参照して後程、詳細に説明する。上塗り層128の非限定的な例としては、エポキシ系、ポリウレタン系、及びアクリル系の、透明又は半透明硬化性ウェット塗料、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。任意選択的な上塗り層128は、金属効果層124を保護する(例えば、削れ、剥げ、若しくはひっかき傷から保護する)ため、及び/又は金属効果層124の外観を更に向上させる(例えば、その見た目の光沢を高めることによって向上させる)ために塗布することができる。なお、金属効果を更に向上させるため、上塗り層128が、金属のフレーク又は同様の材料を含み得ることが理解されるであろう。また、上塗り層128は、金属効果を更に向上させるために薄く色をつけたり、かつ/又は濃い目に色をつけたりすることができることも理解されよう。上記のものの非限定的な例としては、青金属効果、銅色金属効果、及び青銅色金属効果が挙げられるが、任意の色を濃淡問わず、組み合わせてつけることを利用することができる。
様々な上層112、120、124、及び128はほぼ同じ厚さを有するように示されているが、それらの実際の厚さは広く変化し得るということ、そしてほとんどの場合、基材108の厚さよりも実質的に小さくなるということが理解されよう。一導入例では、プライマー層120は15μmの厚さを有することができ、金属効果層124は1~3μmの厚さを有することができ、上塗り層128は20~22μmの厚さを有することができる。これは、プライマー層が20~25μmの厚さを有し、下塗り塗料層が12~16μmの厚さを有し、上塗り層が30~35μmの厚さを有する、標準的な塗装プロセスと比較してはるかに薄くなっている。別の導入例では、プライマー層120は3~30μmの厚さを有することができ、金属効果層124は1~6μmの厚さを有することができ、上塗り層128は10~50μmの厚さを有することができる。この例では、金属効果塗料層124は依然として、従来の塗料プロセスよりも実質的に薄い厚さを有する。
単一の統合モジュール100は、光源132(例えば、発光ダイオード(LED)、有機LED(OLED)、光ファイバ、例えばレーザー光源のようなエレクトロルミネセント又は類似のデバイス)と、光源132から生成された光を基材108及び1つ以上の開口部116を通して方向付け、集束、又は分配して可視視野140を形成するための、任意選択的な導光板136と、を更に含む。参照符号144は、観察者の焦点又は視野角を表す。図1Aに示すように、まっすぐな視野角からでは、可視視野140に歪みはない。換言すれば、観察者144の知覚する幅148は、可視視野140の実際の幅に等しいか、又はおよそ等しくなっている。図1Bに示すように、ずれた又は斜めの視野角からでは、可視視野140には非常に小さい歪みが存在する。図を見て分かるように、観察者144の知覚する幅152は、可視視野140の実際の幅よりわずかに大きい。したがって、観察者144は、光源132によってバックライトされたときは、意図されたとおりの鮮明で透明な画像を依然として見るはずであり、光源132によってバックライトされていないときには、光沢のある金属的な見た目の層を見るはずである。
ここで図2を参照すると、図1A~図1Bの単一の統合モジュール100の第1の実施形態を製造するための方法200のフロー図が示されている。工程204においては、透明又は半透明の基材を得る。基材108は、任意の好適なプラスチック又はポリマー加工技術を使用して形成することができ、そのような技術の例としては、射出成形、押出成形、圧縮成形、熱成形、及び付加製造(例えば、3次元(3D)印刷)が挙げられるが、これらに限定されない。前述したように、基材108の非限定的な例としては、プラスチック又はポリマー材料が挙げられ、具体的には、PC、PMMA、ABS、スチレンアクリル、スチレンアクリロニトリルポリマー、ポリアミド、及びこれらの組み合わせなどが挙げられる。一導入例では、基材は、本明細書に前述したように、車両のプラスチック製インテリア構成要素又はエクステリアボディ構成要素である。
工程208において、不透明層112は、基材108の上面に塗布される。例示的な一実施形態では、不透明層112は、不透明なプライマーをスプレーして塗布され、その後、硬化されて初期不透明層を形成する。次いで、初期不透明層のうち、1つ以上の開口部に対応する部分を除去して(例えば、剥ぎ取って)、不透明層を得る。例えば、レーザエッチングを利用して、初期不透明層の上記の部分を除去することができる。別の例示的な実施形態では、一時マスク層が、最初に基材108の上面に塗布される。一時マスク層は、不透明層112によって画定される1つ以上の開口116に対応する。この一時的マスク層は、テープ又は別の粘着剤又は剛性のあるマスクデバイスであってもよい。一時マスク層が塗布されると、不透明なプライマーが基材108及び一時マスク層の上にスプレーされて、初期不透明層を形成する。次いで、一時的マスク層を除去し、それによって、初期不透明層のうちの、1つ以上の開口116に対応する部分を除去して、不透明層112を得る。前述したように、不透明層112の非限定的な例は、エポキシ系、ポリウレタン系、及びアクリル系の、不透明な色顔料を有する硬化性湿潤塗料、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。別の例示的な実施形態では、不透明層112は、デジタル印刷プロセスを使用して堆積される不透明な塗料であり、それによって、(i)事後的にレーザエッチングプロセスを使用して1つ以上の開口部116を画定することや、あるいは(ii)マスクを使用して、不透明層112の堆積を回避し、1つ以上の開口部116を形成すること、の必要性を回避する。
任意選択的な工程212において、半透明のプライマー層120は、不透明層112の上面と、不透明層112によって画定される1つ以上の開口部116に対応する領域内の基材108とに塗布される。プライマー層120が塗布されると、実質的に平坦又は平面的な上面(例えば、面一性)を画定する一方で、塗布されたプライマー層は、不均一な厚さ(すなわち、1つ以上の開口部116に対応する領域では厚く、他の領域では薄い)を有することになる。1つの例示的な実施形態では、プライマー層120は、半透明コーティングをスプレーすることによって塗布され、その後、硬化されてプライマー層120を形成する。前述したように、プライマー層120の非限定的な例としては、エポキシ系、ポリウレタン系、及びアクリル系の、透明又は半透明硬化性ウェット塗料、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
工程216において、半透明メタリック効果層124は、下塗り層120の上面に塗布される。金属効果層124は、任意の好適な塗装又は印刷プロセスを使用して塗布されるが、その例としては、スプレー、ブラッシング、ローラーがけ、及びデジタル印刷などの任意の好適な塗装又は印刷プロセスが挙げられるがそれらに限定されず、また、例えば物理蒸着(PVD)及び化学蒸着(CVD)などの真空プロセスや、あるいは静電蒸着(例えば、粉末コーティング)なども使用することができるが、それらに限定されない。前述のように、塗料溶液は、半透明(すなわち、少なくとも部分的に光透過性)である元素を含むが、そのような半透明な元素としては、遷移金属、ポスト遷移金属、メタロイド、及びこれらの組み合わせ(例えば、酸化物及び酸化物合金などの合金)などが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、金属効果塗料溶液は、上記の元素のうちの1つ以上のフレークを含み得る。前述したように、金属効果塗料層124の厚さは、バックライトによって照明されたときに少なくとも半透明のままである一方で、照明されていないときには金属的な見た目であるような厚さであるべきである。単一の金属効果塗料の複数の層、又は異なる金属効果塗料の複数の層を異なる段階で塗布して、金属効果塗料層124を形成することもできるということも理解されよう。
任意選択的な工程220において、任意選択的な透明又は半透明の上塗り層128が、金属効果層124の上面に塗布される。1つの例示的な実施形態においては、プライマー層120と同様に、上塗り層128は、透明又は半透明のコーティングをスプレーすることによって塗布され、その後硬化されて上塗り層128を形成する。前述したように、上塗り層128の非限定的な例としては、エポキシ系、ポリウレタン系、及びアクリル系の、透明又は半透明硬化性ウェット塗料、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。上塗り層128を設けることが潜在的にもたらし得る利益としては、金属効果層124に耐候性を付与すること、若しくは損傷(削れ、ひっかき傷など)から保護すること、及び/又は金属効果層124の外観(例えば、光沢)を向上させることが挙げられる。任意選択的な工程224では、光源132及び任意選択的な導光板136が、基材108の底面の下に配置される。任意選択な工程228において、トリムスタック104及び光源132(並びに任意選択的に、導光板136)が、単一の統合モジュール100に組み立てられるか又はパッケージ化される。次に、方法200が終了される。
ここで図3A~図3Bを参照すると、単一の統合モジュール300の第2の実施形態の断面図が示されている。モジュール300は、積み重ねられた複数の層から形成された金属的見た目のトリムスタック304を備える。トリムスタック304は、透明又は半透明の基材308を含み、その基材308は、基材308の底面に塗布された不透明層312を有し、その不透明層312は、1つ以上の開口部316を画定するようになっている。トリムスタック304は、基材308の上面に順に塗布された、任意選択的な半透明のプライマー層320と、半透明の金属効果層324と、任意選択的な透明又は半透明の上塗り層328とを更に含む。例えば、図4Bはトリムスタック304の1つの構成450を示すが、その構成450は、最適な美観を達成するために、任意選択的な上塗り層328と共に、単一の金属効果層324を必要とするのみであり(しかもプライマー層320なしであり)、それによりコストを抑え、しかも複雑さも低減する。これらの層308~328は、図1A~1Bの層108~128を参照して既に説明したのと同じ又は類似の材料から、同じ又は類似の方法を使用して形成され又は塗布し得ることが理解されるであろう。同様のことが、光源332及び任意選択的な導光板336と、光源132及び任意選択的な導光板136との関連する説明についても当てはまる。
様々な上層312、320、324、及び328はほぼ同じ厚さを有するように示されているが、それらの実際の厚さは広く変化し得るということ、そしてほとんどの場合、基材308の厚さよりも実質的に小さくなるということが理解されよう。1つの導入例では、プライマー層320は15μmの厚さを有することができ、金属効果層324は1~3μmの厚さを有することができ、上塗り層328は20~22μmの厚さを有することができる。これは、プライマー層が20~25μmの厚さを有し、下塗り塗料層が12~16μmの厚さを有し、上塗り層が30~35μmの厚さを有する、標準的な塗装プロセスと比較してはるかに薄くなっている。別の導入例では、プライマー層320は3~30μmの厚さを有することができ、金属効果層324は1~6μmの厚さを有することができ、上塗り層328は10~50μmの厚さを有することができる。この例では、金属効果塗料層324は依然として、従来の塗料プロセスよりも実質的に薄い厚さを有する。上述のように、デジタル印刷を、金属効果塗料の代替として利用してもよい。具体的には、1つ以上の金属効果層を基材308上にデジタル印刷することができ、それによってプライマー層320を不要にすることができる。
モジュール100とモジュール300との間の主な違いは、不透明層312が、モジュール300内の基材308の底面に塗布されていることである。また、トリムスタック304の底面(B側)が面一となるように、1つ以上の開口部316に対応する領域内の基材308の底面に塗布された、任意選択的な透明又は半透明の下塗り層318を設けることもできる。この下塗り層318は、任意選択的なプライマー層320及び/又は任意選択的な上塗り層328と同じ又は類似の材料であってもよく、かつ、同じ又は類似のプロセス(例えば、マスキング)を使用して塗布することができる。図3Aに示すように、まっすぐな視野角からでは(観察者344を表す参照符号344を参照されたい)、可視視野340に歪みはない。換言すれば、観察者344の知覚する幅348は、可視視野340の実際の幅に等しいか、又はおよそ等しくなっている。
しかしながら、図3Bに示すように、ずれた又は斜めの視野角からでは、可視視野340には非常に大きな歪みが存在する。図を見て分かるように、観察者344の知覚する幅352は、可視視野340の実際の幅よりも実質的に大きい。したがって、観察者144は、光源332によってバックライトされたときに、より鮮明ではない(すなわち、わずかに歪んだ)画像を見る一方で、光源332によってバックライトされていないときには、光沢のある金属的な見た目の層を見ることになる。しかしながら、モジュール300の構成の1つの利点は、処理又は形成がより容易なことである。より具体的には、不透明層312は、専ら基材308への接着のために設計又は選択されなければならず、基材308と下塗り層320の両方への接着のために設計又は選択されなければならない(図1A~図1B中で、基材108及び下塗り層120に関して不透明層112に必要とされるように)ということはない。
ここで図5を参照すると、単一の統合モジュール300の第2の実施形態を製造するための方法500のフロー図が示されている。なおここでも、図1A~図1B、図2、並びに図4Aに関連して既に説明したのと同じ又は類似のプロセス又は方法が図3A~図3B、及び図4Bのモジュール300の形成、並びに方法500に利用することができるということが理解されるであろう。工程504においては、透明又は半透明の基材308を得る。工程508においては、1つ以上の開口部316を画定する不透明層312が、基材308の裏面に塗布される。基材308を取得した後の第2の処理工程として説明及び示されているが、不透明層312は、任意選択的な半透明のプライマー層320、半透明の金属効果層324、及び任意選択的な透明若しくは半透明の上塗り層328の塗布後に、又はこれらの層320~328の塗布の間であって、工程528及び工程532の前に塗布され得ることが理解されるであろう。
任意選択的な工程512において、プライマー層320が、基材308の上面に塗布される。工程516では、金属効果層324は、従来の手段(例えば、スプレー、ブラッシング、ローラーがけ、及びデジタル印刷)、並びに例えば物理蒸着(PVD)及び化学蒸着(CVD)などの真空プロセス、又は静電蒸着(例えば、粉末コーティング)を使用して、プライマー層320の上面に塗布される。任意選択的な工程520においては、上塗り層328が、金属効果層324の上面に塗布される。任意選択的な工程524においては、光源332及び任意選択的な導光板336が、トリムスタック304の底面の下に配置される。任意選択的な工程428においては、トリムスタック304及び光源332(並びに任意選択的に、導光板336)が、単一の統合モジュール300に組み立てられるか又はパッケージ化される。次に、方法500が終了する。
例示的な実施形態は、本開示が徹底的であり、当業者に範囲を完全に伝えるように提供される。本開示の実施形態の完全な理解を提供するために、特定の構成要素、装置、及び方法の例など、多数の具体的な詳細が記載される。具体的な詳細を採用する必要はなく、例示的な実施形態は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、また本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことが、当業者には明らかであろう。いくつかの例示的実施形態では、周知の処理手順、周知の装置構造体、及び周知の技術は、詳細に説明されない。
本明細書で使用される用語は、特定の例示的な実施形態のみを説明するためのものであり、限定することを意図するものではない。本明細書で使用するとき、単数形につく冠詞「a」、「an」、及び「the」は、文脈が別途明確に示さない限り、複数形も含むことが意図され得る。用語「及び(並びに、かつ)/又は(若しくは)」は、関連する列挙された項目のうちの1つ以上の任意及び全ての組み合わせを含む。用語「備える(comprises/comprising)」、「含む(including)」、及び「有する(having)」は、包括的であり、したがって、記述された特徴、整数、工程、動作、要素、及び/又は構成要素の存在を指定するが、1つ以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、構成要素、及び/又はそれらの群の存在又は追加を除外しない。本明細書に記載される方法の工程、プロセス、及び動作は、性能の順序として具体的に特定されない限り、説明又は例示される特定の順序でのそれらの性能を必ずしも必要とするものとして解釈されるべきではない。追加的又は代替的な工程が使用され得ることも理解されたい。
第1、第2、第3などの用語は、様々な要素、構成要素、領域、層及び/又はセクションを説明するために本明細書で使用され得るが、これらの要素、構成要素、領域、層及び/又はセクションは、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、1つの要素、構成要素、領域、層、又はセクションを別の領域、層、又はセクションと区別するためにのみ使用されてもよい。本明細書で使用するとき、「第1」、「第2」、及び他の数値用語などの用語は、文脈によって明確に示されない限り、連続又は順序を意味しない。したがって、以下で説明される第1の要素、構成要素、領域、層、又はセクションは、例示的な実施形態の教示から逸脱することなく、第2の要素、構成要素、領域、層、又はセクションと呼ぶことができる。
実施形態の前述の説明は、例証及び説明の目的のために提供されてきた。網羅的であること、又は本開示を限定することを意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素又は特徴は、一般に、その特定の実施形態に限定されるものではないが、それが適用可能な場合、特別に示されたりあるいは説明されたりしていない場合であっても、特定の実施形態の個々の要素又は特徴は交換可能であり、かつ選択された実施形態で使用することができる。同様に、多くの方法で変更されてもよい。そのような変更は、本開示から逸脱するものと見なされるべきではなく、そのような全ての修正は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。
様々な実施例間の特徴、要素、方法、及び/又は機能の混合及び整合は、本明細書において明示的に企図されてもよく、そのため、当業者であれば、上の説明で特にことわらない限り、1つの実施例の特徴、要素、及び/又は機能が、本明細書において明示的に企図され得ることを理解するであろうということを理解するであろう。
Claims (30)
- 対象物用のトリムであって、
上面を画定する透明又は半透明の基材と、
前記基材の前記上面に塗布された不透明層であって、光が通過することができる1つ以上の開口部を画定する不透明層と、
前記不透明層の上面に塗布された1つ以上の半透明金属効果層と、を備えるトリム。 - 前記1つ以上の金属効果層が、1つ以上の金属効果塗料層を備える、請求項1に記載のトリム。
- 前記1つ以上の金属効果層が、1つ以上のデジタル印刷された金属効果材料層を含む、請求項1に記載のトリム。
- 前記1つ以上の金属効果層が、金属効果塗料の1つ以上の下塗り層のみを含む、請求項2に記載のトリム。
- 前記1つ以上の金属効果層が、
(i)前記不透明層の前記上面と、前記1つ以上の開口部に対応する前記基材の部分とに塗布された半透明のプライマー層、及び
(ii)前記プライマー層の上面に塗布された1つ以上の半透明下塗り塗料層を備える、請求項2に記載のトリム。 - 前記1つ以上の金属効果層が、前記1つ以上の下塗り塗料層の上面に塗布された透明又は半透明の上塗り層を更に備え、
前記上塗り層が、前記1つ以上の金属効果層の金属効果を保護し、かつ向上させる、請求項4又は5に記載のトリム。 - 前記プライマー層及び前記上塗り層のうちの少なくとも1つが、
(i)前記1つ以上の金属効果層の前記金属効果を更に向上させるための金属粒子を含ませること、及び
(ii)前記1つ以上の前記金属効果層の前記金属効果を更に向上させるために、薄くかつ/又は濃く着色されること、
のうちの少なくとも1つを施される、請求項6に記載のトリム。 - 前記トリムが、前記基材の底面の下に配置され、前記基材、前記不透明層によって画定された前記1つ以上の開口部、及び前記1つ以上の金属効果層を通して光を出力するように構成されている光源を更に備える、選択的に照明可能なトリムである、請求項1~7のいずれか一項に記載のトリム。
- 前記光源と前記基材の前記底面との間に配置され、前記光源から出力された前記光を分配するように構成されている導光板を更に備える、請求項8に記載のトリム。
- 対象物用のトリムであって、
上面及び底面を画定する透明又は半透明の基材と、
前記基材の前記底面に塗布された不透明層であって、光が通過することができる1つ以上の開口部を画定する不透明層と、
前記不透明層の上面に塗布された1つ以上の半透明金属効果層と、を備えるトリム。 - 前記1つ以上の金属効果層が、1つ以上の金属効果塗料層を備える、請求項10に記載のトリム。
- 前記1つ以上の金属効果層が、1つ以上のデジタル印刷された金属効果材料層を含む、請求項10に記載のトリム。
- 前記1つ以上の金属効果層が、金属効果塗料の1つ以上の下塗り層のみを含む、請求項11に記載のトリム。
- 前記1つ以上の金属効果層が、
(i)前記不透明層の前記上面に塗布された半透明のプライマー層、及び
(ii)前記プライマー層の上面に塗布された金属効果塗料の1つ以上の半透明下塗り塗料層を備える、請求項13に記載のトリム。 - 前記1つ以上の金属効果層が、前記1つ以上の下塗り塗料層の上面に塗布された透明又は半透明の上塗り層を更に備え、
前記上塗り層が、前記1つ以上の金属効果層の金属効果を保護し、かつ向上させる、請求項13又は14に記載のトリム。 - 前記プライマー層及び前記上塗り層のうちの少なくとも1つが、
(i)前記1つ以上の金属効果層の前記金属効果を更に向上させるための金属粒子を含ませること、及び
(ii)前記1つ以上の前記金属効果層の前記金属効果を更に向上させるために、薄くかつ/又は濃く着色されること、
のうちの少なくとも1つを施される、請求項15に記載のトリム。 - 前記トリムが、前記基材の底面の下に配置され、前記基材、前記不透明層によって画定された前記1つ以上の開口部、及び前記1つ以上の金属効果層を通して光を出力するように構成されている光源を更に備える、選択的に照明可能なトリムである、請求項10~16のいずれか一項に記載のトリム。
- (i)前記光源と、(ii)前記基材の前記底面及び前記不透明層と、の間に配置され、
前記光源から出力された前記光を分配するように構成されている導光板を更に備える、請求項17に記載のトリム。 - 対象物用のトリムを製造する方法であって、
上面及び底面を画定する透明又は半透明の基材を提供することと、
前記基材の前記上面及び前記基材の前記底面のうちの1つに、光が通過することができる1つ以上の開口部を画定する不透明層を塗布することと、
1つ以上の半透明金属効果層を、
(i)前記不透明層が前記基材の前記上面に塗布される場合には、前記不透明層の上面に、
(ii)前記不透明層が前記基材の前記底面に塗布される場合には、前記基材の前記上面に、
塗布することと、を含む方法。 - 前記1つ以上の金属効果層を塗布することが、金属効果塗料の1つ以上の層を塗布することを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記1つ以上の金属効果層を塗布することが、金属効果材料の1つ以上の層をデジタル印刷することを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記1つ以上の金属効果層が、金属効果塗料の1つ以上の下塗り層のみを含む、請求項21に記載の方法。
- 前記1つ以上の金属効果層を塗布することが、
(i)前記不透明層の前記上面と、前記1つ以上の開口に対応する前記基材の部分とに半透明プライマー層を塗布すること、及び
(ii)前記プライマー層の上面に塗布される、金属効果塗料の1つ以上の半透明下塗り塗料層を塗布すること、を含む、請求項22に記載の方法。 - 透明又は半透明の上塗り層を、前記1つ以上の下塗り塗料層の上面に塗布することを更に含み、
前記上塗り層が、前記1つ以上の金属効果層の金属効果を保護し、かつ向上させる、請求項22又は23に記載の方法。 - 前記不透明層を塗布することが、
前記1つ以上の開口部を画定しない初期不透明層を塗布すること、及び
前記初期不透明層のうち、前記1つ以上の開口部に対応する部分を除去して前記不透明層を得ること、を更に含む、請求項19~24のいずれか一項に記載の方法。 - 前記初期不透明層を塗布することが、
不透明なプライマーをスプレーすること、及び
前記スプレーされた不透明なプライマーを硬化させて前記初期不透明層を得ること、
を含み、
前記初期不透明層の部分を除去することが、前記初期不透明層をレーザエッチングすることを含む、請求項25に記載の方法。 - 前記不透明層を塗布することが、
前記基材の前記上面及び前記底面のうちの前記1つに一時マスク層を塗布することと、
前記基材の前記上面及び前記底面のうちの前記1つと前記一時マスク層との上に不透明なプライマーをスプレーすることによって、初期不透明層を塗布することと、
前記一時マスク層と、前記初期不透明層のうちの前記一時マスク層に関連付けられた部分とを除去して、前記不透明層を得ることと、を更に含む、請求項19~24のいずれか一項に記載の方法。 - 前記不透明層を塗布することが、前記基材の前記上面の部分に不透明材料をデジタル印刷することを含む、請求項19~24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基材を形成するために、プラスチック材料を、射出若しくは圧縮成形、熱成形、又は付加製造することを更に含む、請求項19~28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記トリムが選択的に照明可能なトリムであり、
前記方法が、
前記基材の前記底面の下に、前記基材と、前記不透明層によって画定される前記1つ以上の開口部と、前記1つ以上の金属効果層とを通って光を出力するように構成される光源を配置すること、及び
前記光源及び前記選択的に照明可能なトリムを単一の統合モジュールにパッケージングすること、を更に含む、請求項19~29のいずれか一項に記載の方法。
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