JP5085639B2 - 基体に模様を施与する方法 - Google Patents
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Description
本発明は、磁気的に配向可能な顔料を含む塗料を使用して、基体に模様を施与する方法に関する。本発明は、そのような方法により模様を付与された物にもまた関する。
欧州特許出願公開第 556 449号は、磁気的に配向可能なフレーク顔料であって、所望される模様に対応する輪郭を有する磁石の磁場の影響下、光学的深さを有する模様を形成する顔料を含む塗料で基体を装飾する方法を開示している。磁石は塗料が乾燥するまでその場所に留まらなければならない。塗料フィルムの固化の間、磁石は動くことを許されない。
仏国特許第2113650号は、磁気的に配向可能な顔料で基体を装飾する方法において、基体上に所望される模様の輪郭を描く該磁場が、永久磁石の粒子を含むプライマー層であるところの方法を開示する。相対的に弱い磁場のみが、該薄いプライマー層により作り出されることができる。そのような弱い磁場を使用して、光学的深さを有する模様を得ることは困難である。
国際公開第02/090002号は、塗装されるべき基体上に磁性印刷により磁場が付与されるところの、類似の方法を開示する。そのような方法は、書類又は紙幣に特に適するが、形付けられた基体、例えばプラスチック部品にはあまり適さない。
本発明の目的は、プラスチック基体上の装飾的な模様の質を改良する方法、特に鋭い線の外観を改良する方法を見出すことである。さらなる目的は、本方法を実行するために必要な時間を短縮することである。
本発明の目的は、プラスチックの基体に模様を施与する方法であって、
磁気的に配向可能な顔料を含む塗料の層を基体の上に施与する工程、
新しく施与され、まだ固化していない塗料を磁場に暴露し、そうすることにより磁力線に沿って顔料が配向されて塗料の層に模様を作る工程、及び
基体上の塗料を固化させる工程、
を含む方法において、被覆されるべきプラスチック基体に埋め込まれた少なくとも１の磁石要素、例えばプラスチック基体中に成形された磁石要素により磁場が発生されることを特徴とする方法により達成される。
磁気的に配向可能な顔料を含む塗料の層を基体の上に施与する工程、
新しく施与され、まだ固化していない塗料を磁場に暴露し、そうすることにより磁力線に沿って顔料が配向されて塗料の層に模様を作る工程、及び
基体上の塗料を固化させる工程、
を含む方法において、被覆されるべきプラスチック基体に埋め込まれた少なくとも１の磁石要素、例えばプラスチック基体中に成形された磁石要素により磁場が発生されることを特徴とする方法により達成される。
第一の態様において、基体に埋め込まれた磁石要素は、所望される模様に対応する輪郭を有する永久磁石である。
磁石は、それを型に入れ、例えば射出成型、反応射出成型、スラッシュ又はロトモールド、浸漬成型、シート成型、ブロー成型、押出、引き抜き成型、又は任意の他の適切な製造方法により、その周りでプラスチックを成型することにより基体中に埋め込まれることができる。磁石と、被覆されるべき基体の表面との間の距離が小さいほど、模様の細部は鮮明になる。埋め込まれた磁石と基体表面の間の距離が小さいほど、鋭い詳細が示される。鋭い詳細と合わせて、実現可能な距離を有するために、磁石は、基体の表面の下、例えば、約１〜１．５ｍｍに埋め込まれることができる。
他の実施態様においては、基体中の磁石要素は、所望される磁場を発生させるように磁化されているところの、分散された磁性粒子又は磁化可能な粒子を含む基体の部分により形成される。これは、より均一な機械的及び物理的性質をもたらす。
磁性粒子は例えば、それを成型の前に原材料と混合し、次に該混合物を成型することにより基体内に分散されることができる。次に、粒子は、所望される磁場を発生させるような方法で磁化されることができる。
塗料層の固化の後に、プラスチック基体の磁石要素は、もしそのように所望されるならば脱磁化されることができる。これは、例えば、塗料の硬化又は乾燥の後に類似の磁力を使用することによりされることができる。この工程は、塗料層の模様の外観影響を与えないが、最終製品の磁場を減らす又は除く。
基体内に分散された磁性粒子は、例えばフェライト粒子、例えばバリウムフェライト若しくはストロンチウムフェライト、希土類金属の合金、例えばサマリウムコバルト合金、二酸化クロム、ビスマスマンガン、ネオジミウム若しくは類似の磁性物質であることができる。典型的には、磁性粒子の粒子サイズは約１０マイクロメートルから２０nm以上までもの範囲であることができる。
任意的に、分散された磁化可能な粒子又は磁性粒子を含む基体は、２以上の段階で、例えば、磁化可能な粒子又は磁性粒子を含む第一の部分が最初に射出され、例えば選択された性質又は費用の利点を達成するために、磁化可能な粒子又は磁性粒子なしであってもよいところの第二のショットが続くところの２段階ショット成型技術を使用して製造され得る。
磁化可能な粒子を含む基体を成型又は形成した後、該粒子は、塗料フィルムに施与されるべき模様に対応する模様へと磁化される。これは、強い永久磁石、例えば、ネオジミウム−鉄−ホウ素合金、例えば、Nd12Fe14B、に基づく磁石、又は電磁石を使用して行われることができる。磁石は所望される模様に対応する輪郭を有するか、又は所望される模様を描くパスに沿って動かされることができる。
基体は、例えば、任意の熱可塑性又は熱硬化性タイプのプラスチック、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、アクリルプラスチック例えば、PMMA、ポリオレフィン、例えば、高密度又は中密度ポリエチレン、ポリブテン又はポリプロピレン等から製造されることができる。これらのプラスチックのタイプの適切なブレンド又はハイブリッドもまた、そのように所望されるならば、使用されることができる。あるいは、基体は任意の他のタイプの形成可能又はキャスト成型可能な物質、例えば、セラミック物質又はアルミニウムから製造されるこができる。
磁気的に配向可能な粒子を有する効果塗料が施与される前に、任意的に、基体はプライマーで被覆されてもよい。これは、ポリアミド又はポリプロピレン基体の場合、特に適切である。
塗料の磁気的に配向可能な顔料は、磁性物質又は磁化可能な物質から製造された顔料であることができる。該顔料は任意の適切な形状を有していてもよいが、フレーク及び小板がより鮮明な模様を示す。適切な磁性顔料は、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、銅、銀、金、クロム、ガドリニウム、イッテルビウム、ジスプロシウム、エルビウム等、又はそれらの合金、酸化物又は混合物に基づく。フェライトフレークが特に適する。フレーク顔料は、少なくとも１の磁性層、及び任意的な１以上の非磁性層を有する多層顔料であることもできる。適切な例は、例えば、Fe2O3で被覆されたマイカ、又はCoFe2O4で被覆されたマイカである。他の適切な磁性顔料は、例えば、酸化コバルト鉄及び酸化コバルトを含むポリマー混合物で被覆されたマイカであり得る。さらに、適切な反射性磁性フレーク顔料が、光沢のあるハイライト又は輪郭を有するマーキングを作るために使用されることができる。あるいは、干渉性顔料例えばカラーシフト顔料が、１又は１以上の被覆層において使用されて、その結果、干渉性顔料が、異なる角度から見たときに色が変化する及び/又は色の強度(intensity）が変化するマーキングを作ることができる。
適切なソフト磁性顔料物質は、例えば、約2,000 Oe未満、例えば、約300 Oe未満の飽和保持力を有することができる。そのようなソフト磁性物質を含むコーティングは、磁化されていない金属、例えば、スチール、真鍮、又はアルミニウムに反応する磁性体ではない。
フレークは、例えば、２〜６０マイクロメートル、例えば、１０〜３０マイクロメートルの平均粒子サイズを有することができる。フレークの平均粒子厚さは例えば、１〜８マイクロメートルであることができる。
コーティング組成物は、１以上のバインダー及びキャリアーを含むこともできる。バインダーは塗料フィルムの乾燥後、半透明である。適するバインダーは、例えば、アルキド、ポリウレタン、ポリエステル、ラテックスバインダー例えば、ビニルバインダー、アクリレート等である。バインダーは、物理的に乾燥、酸化的に乾燥することができ、又は化学的に、例えば、硬化剤成分又は架橋剤により化学的に硬化されることができるか、又は化学線照射、例えばUV照射により硬化可能であることができる。
本発明において使用されるべき塗料は、一般的には、液状塗料、例えば、溶媒性塗料である。適する有機溶媒は、例えば、芳香族溶媒、例えば、トルエン若しくはキシレンならびに脂肪族溶媒例えば、ケトン、グリコール、例えば、エチルジグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、又はその酢酸エステル、例えば、酢酸エチルグリコール、酢酸ブチルグリコール、酢酸ブチルジグリコール、及び酢酸メトキシプロピレングリコールである。市販入手可能な溶媒は、例えば、Shellsol(商） D40（Shellから入手可能な脂肪族炭化水素溶媒）、Dowanol(商）（Dow製）、PMA（Dow製）、及び Solvesso(商） −150（エクソンモービル製）である。あるいは、本発明に従うコーティング組成物は、水性組成物として配合されることもでき、任意的に共溶媒又は湿潤剤、例えば、グリコールを含んでいてもよい。無機エナメル若しくはコーティング、例えば、水ガラスに基づくコーティング、ゾル−ゲル、又は溶媒なしの系、例えば、ホットメルト塗料若しくは粉体コーティングもまた、所望されるならば使用されてもよい。
塗料フィルムは少なくともある程度半透明でなければならないが、塗料は追加的に更なる磁性顔料又は非磁性顔料、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、鉛を付与された酸化亜鉛、チタンカルシウム、カーボンブラック、イエローオキサイド、ブラウンオキサイド、タンオキサイド、ロー及びバーントシェンナ若しくはアンバー、酸化クロムグリーン、フタロシアニングリーン、フタロニトリルブルー、ウルトラマリーンブルー、カドミウム顔料又はクロム顔料又はそれらの任意の混合物を追加的に含んでいてもよい。蛍光顔料、真珠光沢顔料、二色性顔料又は他の特別な効果顔料もまた特定の特別な効果を得るために使用されることができる。フィラー顔料、例えば、粘土、シリカ、タルク、ウールアストナイト（woolastonite）、木粉（wood flour)等もまた添加され得る。
塗料フィルムは任意に適切なフィルム厚さで施与されることができる。適切には、フィルム厚さは約５０マイクロメートル、例えば２０マイクロメートルまでであることができる。ベースコート/クリアコート系が使用されるならば、ベースコートは例えば、約８〜１５ミクロンの層厚さを有することでき、クリアコートは例えば、約２０〜３０ミクロンの厚さを有することができる。もしクリアコートが使用されるならば、湿った、又はフラッシュ乾燥されたベースコート上に施与され、同時に硬化されることができる。あるいは、固化されたベースコート層に施与されることができる。適切なクリアコートは例えば、イソシアネート−ポリオール硬化系に基づくことができる。モノコート系もまた可能である。
もし所望されるならば、塗料はプレ被覆された基体上に施与されてもよい。基体はプライマー又は茶着色された不透明な又は半透明な塗料層でプレ被覆されることができる。もし磁化可能な塗料層が、磁化された模様を有する、類似の塗料の先に施与されたフィルム上に施与されると、特別な効果を得ることができる。効果塗料、例えば、真珠光沢のある、メタリックな塗料又は蛍光のある塗料でプレ被覆された基体上への施与もまた、非常に特別な効果を与える。
効果塗料は、実質的に任意のタイプのプラスチック製品、例えば、車の部品、電気器具又は家庭用器具、携帯電話、スキー、モペットヘルメット、プラスチック若しくはガラス瓶又はチューブ包装、コンピューターのケーシング、ウォークマン、ブックカバー等を装飾するのに適切である。
塗料は、任意の適切な方法で施与されることができる。適切な施与方法は、例えば、スプレー施与である。
Claims (8)
- プラスチックの基体に模様を施与する方法であって、
磁気的に配向可能な顔料を含む塗料の層を基体の上に施与する工程、
該塗料を磁場に暴露し、そうすることにより磁力線に沿って顔料が配向されて塗料の層に模様を作る工程、及び
基体上の塗料を固化させる工程、
を含む方法において、被覆されるべきプラスチック基体に埋め込まれた磁石要素により磁場が発生されることを特徴とする方法。 - プラスチックの基体内に埋め込まれた磁石要素が、所望される模様に対応する輪郭を有する永久磁石であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 埋め込まれた磁石要素が、プラスチックの基体内に分布されている磁性粒子により形成されており、該磁性粒子は、所望される磁場を発生させるために磁化されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 塗料層の固化後に、基体の磁石要素が脱磁化されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
- 基体が最初にプライマーで被覆されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
- 輪郭にそって配列されて模様を形成する、磁気的に配向された粒子を含むコーティングを付与された物において、模様が、基体に埋め込まれた磁石又は磁化可能な要素を覆うことを特徴とする物。
- 基体が、磁石を埋め込むポリマーマトリックスを含むことを特徴とする、請求項６に記載の物。
- 基体が磁性粒子又は磁化可能な粒子を埋め込むポリマーマトリックスを含むことを特徴とする、請求項６に記載の物。
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