技术领域
[0001] 本发明涉及车辆用外装部件。
相关背景技术
[0002] 以往,在车辆用外装部件中,已知有安装有显示制造商名称、车型名称等的标志的部件、粘贴有密封件等的部件。这样的车辆用外装部件为了使车辆具有高级感而要求较高的美感(美观性)。另外,这样的车辆用外装部件有时会暴露于日光、风雨、药剂(洗车时的洗涤剂等),因此要求较高的耐久性。
[0003] 在专利文献1中公开了下述的结构:通过喷墨印刷而在温水单元的外装壳体印刷文字、符号等,并用透明涂料层覆盖其表面。另外,在专利文献2中公开了下述的结构:通过喷墨印刷而对建材实施外观设计,并且用透明层覆盖建材的表面。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2019‑100554号公报
[0007] 专利文献1:日本特开2014‑226913号公报
[0008] 可是,若在成形有文字等的涂膜的表面存在微小的凹凸,则在该表面上光容易进行漫反射,因此文字等的鲜明性降低(即文字等看起来模糊)。因此,为了实现外装部件的美感的提高,优选提高文字等的鲜明性。特别是,喷墨方式的涂装装置朝向涂装对象物喷射微小的油墨,因此在所印刷的文字等的表面(即所成形的涂膜的表面)容易产生微小的凹凸。
具体实施方式
[0051] 以下,参照附图对本发明的各实施方式进行说明。本发明的各实施方式所涉及的车辆的外装部件是以至少一部分露出至车辆的外部的方式安装于车辆的外部的部件。本实施方式所涉及的车辆外装部件可以是功能性部件,也可以是装饰部件(也有时称为装饰物)。各实施方式所涉及的车辆外装部件例如是外侧门把手、示出制造商或车型的标志或者安装有这样的标志的部件、以及中柱装饰物、后装饰物、前装饰物、框架嵌条、油箱盖罩、扰流板、车顶板、侧视镜等。以下,有时将车辆的外装部件仅略记为外装部件。
[0052] <第一实施方式>
[0053] 图1是表示第一实施方式所涉及的外装部件10的截面结构的示意图。如图1所示,外装部件10具备基材11和设置于基材11的表面的多层涂膜12。
[0054] 基材11是构成外装部件10中的设置多层涂膜12的部分的部件。若是外装部件10仅具备基材11和多层涂膜12的结构,则基材11也可以说是涂装前(未涂装)的外装部件10。若是外装部件10具备除基材11以外的部件的结构,则基材11也可以说是构成涂装前的外装部件10的主要部分(从车辆的外部看到的部分)的部件。基材11的材质不受到限定,可根据外装部件10的种类等适当设定。例如,如果外装部件10如上述那样为外侧门把手、标志或中柱,则对于基材11的材质能够应用聚碳酸酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合材料等热塑性的树脂材料。此外,在对基材11应用热塑性的树脂材料的情况下,对于基材,应用具有比后述的多层涂膜12的基础涂膜13、装饰涂膜14、保护涂膜15各自的玻璃化转变温度高的软化温度(耐热温度)的树脂材料。除此以外,也可以应用金属材料作为基材11的材质。
[0055] 多层涂膜12设置于基材11的外表面。多层涂膜12具备相互层叠的基础涂膜13、装饰涂膜14、保护涂膜15这三个涂膜。基础涂膜13是本发明的第一涂膜的例子,装饰涂膜14是本发明的第二涂膜的例子,保护涂膜15是本发明的第三涂膜的例子。此外,多层涂膜12可以设置于基材11的整个表面,也可以设置于基材11的表面的一部分(例如在外装部件10安装于车辆的状态下能够从车辆的外部目视确认的部分)。
[0056] 基础涂膜13位于离基材11的表面最近的一侧,在本实施方式中与基材11的表面直接接触。通过在基材11的表面设置基础涂膜13(覆盖基材11的表面),基础涂膜13的色彩成为外装部件10的基本色彩。即,也可以说“基础涂膜13的色彩是外装部件10的基底的色彩”。对于基础涂膜13,能够应用由玻璃化转变温度比后述的保护涂膜15的玻璃化转变温度低的树脂材料构成的涂料、以及含有玻璃化转变温度比后述的保护涂膜15的玻璃化转变温度低的树脂材料作为主成分的涂料。例如,对于基础涂膜13,能够应用含有紫外线固化型的丙烯酸系树脂材料作为主成分的涂料。在基材11为金属的情况下,为了提高基材11与基础涂膜
13的接合强度,基础涂膜13也可以含有硅烷偶联剂。此外,关于基础涂膜13的玻璃化转变温度,在后面叙述。
[0057] 此外,基础涂膜13的色彩和质感不受到限定,例如在使外装部件10具有金属那样的质感的情况下,将具有光泽的银色用作基础涂膜13的色彩。在该情况下,对于基础涂膜13,能够应用使由金属材料构成的填料或由具有金属光泽的材料构成的填料分散而成的树脂材料。另外,在本实施方式中,基础涂膜13是不透明的。
[0058] 装饰涂膜14是用于在外装部件10的表面表示文字、符号、图案以及图形中的至少任一个(以下,有时记为文字等)的涂膜。也可以说“装饰涂膜14是对外装部件10进行装饰的涂膜”。装饰涂膜14层叠设置于基础涂膜13的表面的一部分,与基础涂膜13的与基材11相反的一侧的表面直接接触。对于装饰涂膜14,与基础涂膜13同样地,能够应用由玻璃化转变温度比后述的保护涂膜15的玻璃化转变温度低的树脂材料构成的涂料、或者含有玻璃化转变温度比后述的保护涂膜15的玻璃化转变温度低的树脂材料作为主成分的涂料。例如,对于装饰涂膜14,能够应用含有丙烯酸异冰片酯作为主成分的紫外线固化型的丙烯酸系涂料。在本实施方式中,装饰涂膜14是不透明的。但是,装饰涂膜14的色彩不受到限定。另外,装饰涂膜14可以是单色,也可以是多种颜色。此外,关于装饰涂膜14的玻璃化转变温度,在后面叙述。
[0059] 保护涂膜15是层叠设置于基础涂膜13和装饰涂膜14的涂膜,是设置于多层涂膜12的最外侧(换言之,距基材11最远的位置)的涂膜。保护涂膜15具备保护基础涂膜13和装饰涂膜14的功能、以及实现外装部件10的外观的美观的提高的功能。保护涂膜15是透明的,能够从车辆的外部通过保护涂膜15目视确认基础涂膜13和装饰涂膜14。对于保护涂膜15,应用折射率处于后述的范围的透明的材料。另外,对于保护涂膜15,应用玻璃化转变温度比基础涂膜13和装饰涂膜14的玻璃化转变温度高的涂料。例如,对于保护涂膜15,应用含有二液型的丙烯酸系树脂材料作为主成分的涂料。此外,保护涂膜15也可以含有用于得到规定的折射率的添加剂。作为用于得到规定的折射率的添加剂,例如能够应用氨基甲酸酯。在该情况下,随着氨基甲酸酯的含有率变高,保护涂膜15的折射率变高。
[0060] 保护涂膜15也可以为了提高耐候性而含有紫外线吸收剂等光稳定剂。除此以外,保护涂膜15也可以适当含有消泡剂、防霉剂以及防腐剂等。
[0061] 在基础涂膜13、装饰涂膜14以及保护涂膜15的成形中,能够分别使用喷墨方式的涂装装置(印刷装置)。根据使用喷墨方式的涂装装置的方法,不需要用于涂装后(各涂膜的成形后)的干燥的炉,能够减少CO2的产生。另外,由于能够使喷出作为各涂膜的材料的涂料的喷嘴接近基材11,因此能够减少涂料的浪费(未到达基材11的涂料)。另外,即使在基材11的表面存在凹凸,也能够成形涂膜。另外,若对基础涂膜13、装饰涂膜14以及保护涂膜15应用紫外线固化型的涂料,则通过在涂布了作为涂膜材料的涂料之后照射紫外线,从而能够立即使涂料固化而成形涂膜。
[0062] 在所有的涂膜成形后,通过烘烤工序,提高各涂膜的强度。该烘烤工序中的加热温度是提高各涂膜的强度所需的温度(交联温度)以上的温度,是比基础涂膜13和保护涂膜15的玻璃化转变温度高、比基材11的耐热温度(基材11软化的温度)低的温度。详细情况将在后面叙述。
[0063] (保护涂膜的折射率)
[0064] 保护涂膜15的折射率为1.5210以上。其理由如下。若在装饰涂膜14与保护涂膜15的界面(该界面也可以说是装饰涂膜14的表面)存在微细的凹凸,则从多层涂膜12的外部通过保护涂膜15而入射到该界面的光有时在该界面处进行漫反射。特别是,若保护涂膜15由喷墨方式的涂装装置成形,则在装饰涂膜14的表面容易成形凹凸,因此在该界面处容易进行漫反射。并且,若在该界面处进行漫反射的光的量多,则有时由装饰涂膜14表示的文字等的图像看起来模糊。
[0065] 为了使由装饰涂膜14表示的文字等的图像看起来鲜明,优选减少在所述界面处进行漫反射的光的量。并且,若保护涂膜15的折射率变大,则保护涂膜15的表面的反射率变大,因此入射到所述界面的光的量变少,其结果是,在所述界面处进行漫反射的光的量变少。因此,能够鲜明地看到由装饰涂膜14表示的文字等的图像,因此能够提高外装部件10的外观的美感(美观性)。
[0066] 图2A和图2B是表示保护涂膜15的折射率与波扫描值的关系的图表。图2A是将外装部件10的桔皮状缺陷(orange peel)的程度数值化的图,图2B是将鲜明性数值化的图。表示桔皮状缺陷的程度的波扫描值表示其值越小则“测定对象物的表面看起来越平滑”。表示鲜明性的波扫描值表示其值越小则“测定对象物的表面看起来越鲜明(即,由装饰涂膜14表示的文字等看起来越鲜明(鲜明度变高))”。此外,基材11使用了聚碳酸酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合材料,基础涂膜13使用了丙烯酸树脂系的涂料,装饰涂膜14使用了UV固化型丙烯酸树脂系的油墨,保护涂膜15使用了丙烯酸树脂系的涂料。如图2A和图2B所示,当保护涂膜15的折射率为1.5210以上时,波扫描值为40.0以下,由装饰涂膜14表示的文字等的鲜明度变高。另外,在保护涂膜15的折射率为1.5210以上的范围内,波扫描值的变动小。因此,从外装部件10的外观的美感的观点(由装饰涂膜14表示的文字等的鲜明度的观点)出发,保护涂膜15的折射率设为1.5210以上。
[0067] 另一方面,从这些图2A和图2B可知,即使保护涂膜15的折射率超过1.5300而变高,波扫描值也几乎不降低。因此,从外装部件10的外观的美感的观点出发,第三涂膜的折射率的上限不受限定。反过来说,即使保护涂膜15的折射率超过1.5300,由装饰涂膜14表示的文字等的鲜明度也不会变高。如上所述,在作为装饰涂膜14的材料的涂料含有用于提高折射率的添加剂的结构中,若添加剂的含有率变高则保护涂膜15的材料费上升。因此,从保护涂膜15的材料费(换言之,产品价格)的观点出发,保护涂膜15的折射率优选为1.5300以下。
[0068] 根据多层涂膜12具备这样的保护涂膜15的结构,能够通过保护装饰涂膜14来实现基础涂膜13和装饰涂膜14的耐久性、耐候性、耐药品性的提高,并且能够通过提高由装饰涂膜14表示的文字等的鲜明度来实现外装部件10的外观的美感的提高。特别是,车辆的外装部件10除了暴露于直射阳光、风雨之外,有时还在车辆的清洗时等附着有洗涤剂等药品。根据本实施方式,能够确保车辆的外装部件10所要求的耐久性、耐候性、耐药品性,并且实现外装部件10的外观的美感的提高。
[0069] 图3A和图3B是表示保护涂膜15的膜厚与波扫描值的关系的图表。如图3A和图3B所示,在已评价的膜厚的范围内(具体而言膜厚为3.13~58.05μm的范围),在保护涂膜15的膜厚与波扫描值之间未发现强相关。因此,保护涂膜15的膜厚没有特别限定。至少,若保护涂膜15的膜厚为3.13~58.05μm的范围,则能够起到基于保护涂膜15的“提高由装饰涂膜14表示的文字等的鲜明度”这样的效果。
[0070] (基材的软化温度和各涂膜的玻璃化转变温度)
[0071] 接着,对基材11的软化温度和各涂膜的玻璃化转变温度(此外,各涂膜的玻璃化转变温度也可以说是作为各涂膜的主成分的树脂材料的玻璃化转变温度)进行说明。在本实施方式中,基材11由在超过80℃的温度下软化的具有热塑性的树脂材料构成。如果如上所述是对基材11应用聚碳酸酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合材料的结构,则软化温度(耐热温度)为102℃。此外,基材11也可以由包含具有热塑性且在超过80℃的温度下软化的树脂材料作为主成分的树脂材料进行成形。总之,只要基材11在规定的温度下软化即可。
[0072] 在基材11由热塑性的材料构成的情况下、或者在基材11含有热塑性的材料的情况下,基础涂膜13、装饰涂膜14以及保护涂膜15的玻璃化转变温度比基材11的软化温度(耐热温度)低。在如上述那样基材11由在超过80℃的温度下软化的树脂材料构成的情况下,基础涂膜13、装饰涂膜14以及保护涂膜15的玻璃化转变温度为80℃以下。
[0073] 根据这样的结构,在各涂膜的成形后的烘烤工序中,通过将外装部件10加热至基础涂膜13和装饰涂膜14的玻璃化转变温度以上且小于基材11的软化温度的温度(在本实施方式中为80℃),从而能够防止或抑制基材11的变形,并且提高基础涂膜13及装饰涂膜14与保护涂膜15的密合性。具体而言,能够使基础涂膜13及装饰涂膜14软化而缓和基础涂膜13及装饰涂膜14与保护涂膜15之间的应力。另外,通过使基础涂膜13软化,能够在基础涂膜13与保护涂膜15的界面及其附近成形基础涂膜13与保护涂膜15的混相。因此,能够提高基础涂膜13与保护涂膜15的密合性(接合强度)。同样地,通过使装饰涂膜14软化,能够在装饰涂膜14与保护涂膜15的界面及其附近成形装饰涂膜14与保护涂膜15的混相。因此,能够提高装饰涂膜14与保护涂膜15的密合性(接合强度)。换言之,通过锚固效应,能够提高基础涂膜13及装饰涂膜14与保护涂膜15的接合强度。因此,能够提高多层涂膜12的耐久性、特别是防止或抑制保护涂膜15的剥离。
[0074] 而且,基础涂膜13及装饰涂膜14的玻璃化转变温度优选低于保护涂膜15的玻璃化转变温度。例如在保护涂膜15的玻璃化转变温度应用比基材11的软化温度低的大约80℃的情况下,基础涂膜13及装饰涂膜14的玻璃化转变温度优选为40℃以下。若为这样的结构,那么,在各涂膜的成形后的烘烤工序中通过将外装部件10加热至比基础涂膜13及装饰涂膜14的玻璃化转变温度高的、保护涂膜15的玻璃化转变温度附近的温度(例如大约80℃),能够防止或抑制由保护涂膜15的软化引起的变形,并且能够使基础涂膜13及装饰涂膜14软化而实现基础涂膜13及装饰涂膜14与保护涂膜15的密合性的提高。
[0075] 另外,若保护涂膜15的玻璃化转变温度比基础涂膜13及装饰涂膜14的玻璃化转变温度高,则即使在车辆的使用环境的温度上升至基础涂膜13及装饰涂膜14的玻璃化转变温度以上的情况下,也能够防止或抑制保护涂膜15的软化,因此能够防止或抑制基础涂膜13及装饰涂膜14的变形。这样,通过使保护涂膜15的玻璃化转变温度比基础涂膜13和装饰涂膜14的玻璃化转变温度高,能够提高基础涂膜13及装饰涂膜14与保护涂膜15的密合性,并且防止或抑制基础涂膜13和装饰涂膜14的变形。
[0076] 此外,从耐久性、耐候性、耐药品性的观点出发,基础涂膜13和装饰涂膜14的玻璃化转变温度的下限不受限定。但是,若基础涂膜13和装饰涂膜14的玻璃化转变温度为车辆的通常的使用环境的温度(所谓的常温)以下,则在车辆的使用中基础涂膜13和装饰涂膜14有可能软化。并且,若在基础涂膜13和装饰涂膜14软化的状态下使用者等的身体或物体与外装部件10接触,则基础涂膜13和装饰涂膜14有可能变形。因此,基础涂膜13和装饰涂膜14的玻璃化转变温度优选为高于常温的温度(例如超过20℃),优选高于设想了车辆的使用环境的最高温度。
[0077] 接着,对基础涂膜13及装饰涂膜14与保护涂膜15的密合性的评价结果进行说明。图4是表示基础涂膜13及装饰涂膜14的玻璃化转变温度和基础涂膜13及装饰涂膜14与保护涂膜15的密合性之间的关系的图表。对密合性的评价应用了划格试验(棋盘格试验)。基材
11使用了聚碳酸酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合材料。基材11的软化温度为102℃。基础涂膜13使用了丙烯酸树脂系的涂料,装饰涂膜14使用了UV固化型丙烯酸树脂系的油墨,保护涂膜15使用了丙烯酸树脂系的涂料。烘烤工序中的加热温度设为80℃。
[0078] 并且,在划格试验中,在任一格子均不产生剥离的情况下判定为密合性良好,在任一个格子中产生了剥离的情况下判定为密合性不良。图表中的“〇(白圈)”表示密合性良好,“×(叉)”表示密合性不良。如图4所示,若基础涂膜13的玻璃化转变温度为80℃以下,则密合性良好,若超过80℃,则密合性不良。因此,确认了基础涂膜13的玻璃化转变温度优选为80℃以下。
[0079] <第二实施方式>
[0080] 接着,对第二实施方式进行说明。图5是表示第二实施方式所涉及的外装部件10的截面结构的示意图。第二实施方式是基础涂膜13和装饰涂膜14分别具备多个涂膜的层叠结构的方式。
[0081] 如图5所示,基础涂膜13具备靠近基材11的一侧的第一副基础涂膜131和靠近装饰涂膜14的一侧的第二副基础涂膜132,具备第一副基础涂膜131与第二副基础涂膜132的层叠结构。第一副基础涂膜131是规定外装部件10的基本色彩的涂膜。也可以说“第一副基础涂膜131的色彩是外装部件10的基底的色彩”。第二副基础涂膜132是为了提高与装饰涂膜14及保护涂膜15的密合性(提高接合强度)而设置的层。此外,第二副基础涂膜132是透明的,以便能够从多层涂膜12的外部目视确认第一副基础涂膜131的色彩。对于第二副基础涂膜132,能够应用由玻璃化转变温度比保护涂膜15的玻璃化转变温度低的透明的树脂材料构成的膜、或者以这样的树脂材料为主成分的膜。具体而言,第二副基础涂膜132的玻璃化转变温度能够应用与第一实施方式所涉及的多层涂膜12的基础涂膜13的玻璃化转变温度相同的温度。此外,第一副基础涂膜131的玻璃化转变温度没有特别限定。
[0082] 装饰涂膜14具备与第二副基础涂膜132直接接触的第一副装饰涂膜141、与保护涂膜15直接接触的第二副装饰涂膜142、以及位于第一副装饰涂膜141与第二副装饰涂膜142之间的第三副装饰涂膜143。此外,第一副装饰涂膜141与第三副装饰涂膜143直接接触,第二副装饰涂膜142与第三副装饰涂膜143直接接触。第一副装饰涂膜141是为了提高与基础涂膜13的密合性而设置的层(涂膜)。第二副装饰涂膜142是为了提高与保护涂膜15的密合性而设置的层。此外,第二副装饰涂膜142是透明的。第三副装饰涂膜143是用于装饰的涂膜。第三副装饰涂膜143是被着色为规定的色彩的层,第三副装饰涂膜143的色彩规定由装饰涂膜14表示的文字等的色彩。如上所述,由于第二副装饰涂膜142是透明的,因此能够通过保护涂膜15和第二副装饰涂膜142来目视确认第三副装饰涂膜143的色彩。
[0083] 对于第一副装饰涂膜141和第二副装饰涂膜142,能够应用玻璃化转变温度比保护涂膜15的玻璃化转变温度低的树脂材料的膜、或者含有这样的树脂材料作为主成分的树脂材料的膜。例如,对于第一副装饰涂膜141和第二副装饰涂膜142,能够应用以丙烯酸异冰片酯为主成分的紫外线固化型的丙烯酸系树脂材料。并且,第一副装饰涂膜141和第二副装饰涂膜142的玻璃化转变温度能够应用与第一实施方式所涉及的多层涂膜12的装饰涂膜14的玻璃化转变温度相同的温度。此外,第三副装饰涂膜143的玻璃化转变温度没有特别限定。
[0084] 第二实施方式的保护涂膜15应用与第一实施方式的保护涂膜15相同的结构。即,第二实施方式的保护涂膜15是折射率为1.5210以上的透明的膜。
[0085] 根据第二实施方式,能够起到与所述第一实施方式相同的效果。而且,根据第二实施方式,第一副基础涂膜131(即规定外装部件10的基本色彩的涂膜)和第三副装饰涂膜143(即规定文字等的色彩的涂膜)的材料(材质)的限制变少。因此,通过对第一副基础涂膜131和第三副装饰涂膜143应用廉价的涂料,能够实现材料费的削减、或者能够实现材料费的上升的防止或抑制。
[0086] <变形例>
[0087] 接着,对各实施方式的变形例简单地进行说明。在第一实施方式的装饰涂膜14的隐蔽性低的情况下,也可以在基础涂膜13与装饰涂膜14之间中的被装饰涂膜14覆盖的部分设置隐蔽性高的材料的膜。同样地,在第二实施方式的第三副装饰涂膜143的隐蔽性低的情况下,也可以在第一副装饰涂膜141与第三副装饰涂膜143之间设置隐蔽性高的膜。即,装饰涂膜14也可以具备四层的层叠结构。对于像它们这样的膜,能够应用被着色为白色或灰色的紫外线固化型的丙烯酸树脂。
[0088] 在基材11为钢等金属的情况下,也可以在基材11的表面设置用于提高基材11的耐腐蚀性的膜。对于这样的膜,能够应用环氧系树脂的膜。在该情况下,多层涂膜12不与基材11的表面直接接触,与用于提高耐腐蚀性的膜接触。进一步,在该情况下,也可以在用于提高基材11的耐腐蚀性的膜与多层涂膜12之间设置用于防止或抑制光的透过的膜。作为这样的用于防止或抑制光的透过的膜,例如能够应用含有由光的透过率低的材料构成的填料的二液型的丙烯酸系树脂材料的膜、或者以这样的二液型的丙烯酸系树脂材料为主成分的树脂材料的膜。
[0089] 以上,对本发明的实施方式及变形例进行了说明,但本发明并不限定于所述实施方式。例如,各涂膜的成形并不限定于使用喷墨方式的涂装装置的方法。