(57)【要約】【課題】  電磁波が透過し易く、且つより光輝性を持つ車両用成形品において、光輝性を高める。【解決手段】  車両用成形品３であって、樹脂製の基材１０と、基材の表面に設けられた第１塗膜１３と、第１塗膜の表面に設けられ、フレーク状のアルミニウム及びフレーク状のケイ素化合物を含む第２塗膜１４とを有し、第１塗膜の明度が１以上６以下である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の基材と、
前記基材の表面に設けられた第１塗膜と、
前記第１塗膜の表面に設けられ、フレーク状のアルミニウム及びフレーク状のケイ素化合物を含む第２塗膜とを有し、
前記第１塗膜の明度が１以上６以下であることを特徴とする車両用成形品。
【請求項２】
フレーク状の前記ケイ素化合物は酸化チタンによって被覆されたマイカフレーク、又は酸化チタンによって被覆されたガラス片を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用成形品。
【請求項３】
前記第２塗膜の膜厚は１０μｍ以上３０μｍ以下であり、且つ前記第２塗膜の前記アルミニウムの含有量が０質量％より大きく１０質量％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用成形品。
【請求項４】
前記アルミニウムの平均粒子径は１．０μｍ以上３０．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の車両用成形品。
【請求項５】
前記ケイ素化合物は前記基材の表面に沿って配向していることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載の車両用成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の外装用の樹脂製品であって光輝性を有するとともに、レーダから照射される電磁波を透過させるものが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の樹脂製品の表面には、光輝性を持たせるための光輝性塗膜が設けられている。光輝性塗膜にはアルミニウムフレークとガラスフレーク又はパールマイカとが含まれている。光輝性塗膜にアルミニウムフレークを加えることで、樹脂成形品の表面に光輝性を持たせることができる。また、光輝性塗膜に光を反射するガラスフレーク又はパールマイカを加えることによって、光輝性を失うことなく、光輝性塗膜のアルミニウムの含有量を減らすことができ、レーダ装置から照射された電磁波の減衰を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２３７７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アルミニウムの含有量を減らし、ガラスフレーク又はパールマイカを加えると、光輝性塗膜は銀色から白色、又は透明に変化する。そのため、樹脂成形品の表面が白色を帯び、光が当たっている部分と影となる部分との明度の差が小さくなる。これにより、明暗のメリハリ（陰影感）が弱められ、金属質感が失われることがある。
【０００５】
本発明は、以上の背景を鑑み、電磁波が透過し易く、且つより光輝性を持つ車両用成形品において、陰影感を高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、車両用成形品（３）であって、樹脂製の基材（１０）と、前記基材の表面に設けられた第１塗膜（１３）と、前記第１塗膜の表面に設けられ、フレーク状のアルミニウム及びフレーク状のケイ素化合物を含む第２塗膜（１４）とを有し、前記第１塗膜の明度が１以上６以下であることを特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、基材の表面に対して垂直に光が入射しているときには、第２塗膜中の設けられたフレーク状のアルミニウム及びフレーク状のケイ素化合物によって光が反射される。これにより、第１塗膜及び第２塗膜が設けられた部分の明度はアルミニウム及びケイ素化合物が含まれていない場合に比べて高くなる。基材の表面に対して斜めに光が入射したときには、第２塗膜中のフレーク状のアルミニウム及びフレーク状のケイ素化合物によって光が多重反射される。多重反射された光は第１塗膜に達し、第１塗膜に吸収される。よって、基材の表面に対して斜めに光が入射したときには、第１塗膜及び第２塗膜が設けられた部分の明度は、第１塗膜が設けられていない場合に比べて低くなる。よって、第１塗膜及び第２塗膜が設けられた部分において、光が基材の表面に対して垂直に照射されている部分と、光が基材の表面に対して斜めに照射され、影となる部分との明度の差が大きくなる。これにより、明暗のメリハリが強められ、陰影感が高められる。
【０００８】
第１塗膜において多重反射された光を吸収するため、第１塗膜は明度が低く黒色に近いことが望ましい。一方、フレーク状のケイ素化合物やフレーク状のアルミニウムはともに白みを帯びているため、黒色に近い第１塗膜上に第２塗膜を塗布すると、第２塗膜中のフレーク状のケイ素化合物やフレーク状のアルミニウムによる斑が際立つ。上記態様においては、明度を１以上とすることによって、第２塗膜中のフレーク状のケイ素化合物やフレーク状のアルミニウムによる斑を目立ち難くすることができる。また、第１塗膜の明度を６以下とすることによって、基材の表面がホワイトパールに近い色彩を帯びて、金属質感を失うことを防止することができる。
【０００９】
上記態様において、フレーク状の前記ケイ素化合物は酸化チタンによって被覆されたマイカフレーク（２０）、又は酸化チタンによって被覆されたガラス片を含むとよい。
【００１０】
この態様によれば、マイカ（雲母）又はガラスを粉砕することによってケイ素化合物を容易に形成することができる。また、ケイ素化合物を酸化チタンによって被覆することによって、ケイ素化合物の輝度感を向上させることができ、車両用成形品の意匠性を高めることができる。
【００１１】
上記態様において、前記第２塗膜の膜厚は１０μｍ以上３０μｍ以下であり、且つ前記第２塗膜の前記アルミニウムの含有量が０質量％より大きく１０質量％以下であるとよい。
【００１２】
この態様によれば、第２塗膜を１０μｍ以上とすることによって、第２塗膜に十分な耐候性を持たせるとともに、基材の上に斑なく第２塗膜を塗布することができる。第２塗膜を３０μｍ以下とすることによって、基材の表面に対して斜めに光が入射したときに、フレーク状のアルミニウム及びフレーク状のケイ素化合物によって多重反射された光が第１塗膜に吸収され易くなる。また、アルミニウムの含有量を０質量％より大きくすることによって十分な輝度を持たせることができ、１０質量％以下とすることによって電磁波が透過し難くなることを防止することができる。
【００１３】
上記の態様において、前記アルミニウムの平均粒子径は１．０μｍ以上３０．０μｍ以下であるとよい。
【００１４】
この態様によれば、第２塗膜中においてアルミニウムを基材の表面に沿って平行に配向させ易くなる。これにより、アルミニウムが第２塗膜の表面から突出し難くなり、光が第２塗膜の表面において光が乱反射され難くなる。
【００１５】
上記の態様において、前記ケイ素化合物は前記基材の表面に沿って配向しているとよい。
【００１６】
この態様によれば、ケイ素化合物が第２塗膜の表面から突出し難くなり、光が第２塗膜において乱反射され難くなる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の構成によれば、電磁波が透過し易く、且つより光輝性を持つ車両用成形品において、陰影感を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る車両用成形品が搭載された車両前部の斜視図
【図２】実施形態に係る車両用成形品の表面部分の断面図
【図３】（Ａ）アルミニウムの含有量及び透過率の関係と、（Ｂ）アルミニウムの含有量及び輝度の関係とを示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る車両用成形品をフロントグリルに適用した実施形態について説明する。
【００２０】
図１に示されているように、自動車等の車両１は車体前部にフロントバンパフェース２を備えている。フロントグリル３はフロントバンパフェース２の上部であって、ラジエタやエンジンの前方に設けられている。フロントグリル３は樹脂製、より具体的にはポリプロピレン製の成形品であり、下部に形成されたグリル部４と、左右方向における略中央部に形成されたエンブレム部５とを備えている。グリル部４にはエンジンやラジエタ等の通気口となる複数の貫通孔が格子状に設けられている。エンブレム部５の後方には前方に７７ＧＨｚの電磁波（以下、ミリ波）を照射するレーダ装置６が設けられている。レーダ装置６は所定のマウント部材を介してフロントグリル３の後面に結合されている。レーダ装置６は先行車によって反射されたミリ波を検出することによって、自動緊急ブレーキ等の制御に使用される車間距離を測定する。
【００２１】
図２に示すように、エンブレム部５は前方に向く主面を有する板状の基材１０と、基材の前面に設けられた光輝性塗膜１１とを含む。
【００２２】
光輝性塗膜１１は二種類の塗料を基材１０に順に塗装することによって形成された膜である。エンブレム部５の光輝性塗膜１１が設けられた部分は入射した光を反射する性質、いわゆる光輝性を有するとともに、銀色（シルバー）を呈している。
【００２３】
光輝性塗膜１１は基材１０の前面に設けられた第１塗膜１３と、第１塗膜１３の前面に設けられた第２塗膜１４とを含む。光輝性塗膜１１は基材１０の前面全てに設けられてもよく、一部のみであってもよい。本実施形態では、光輝性塗膜１１は基材１０の前面全てに設けられている。第１塗膜１３は明度が１以上６以下の塗料（以下、第１塗膜用塗料）を基材１０の前面に塗装することによって形成されたものである。明度は日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ  ８７２１に基づいて定められた色の明るさを示すものであり、白色が１０に対応し、黒色が０に対応する０〜１０の数値で表される。明度は色見本との比較に基づいて定められているとよい。本実施形態では第１塗膜用塗料は明度が１であり、概ね黒色の公知のウレタン塗料である。第１塗膜１３は第１塗膜用塗料を基材１０の前面に塗布した後、８０℃にて２０分放置することによって形成され、第１塗膜１３の明度は１以下となっている。第１塗膜１３の厚さは５μｍ以上１５μｍ以下であり、好ましくは７μｍ以上１２μｍ以下であるとよい。本実施形態では第１塗膜１３の明度は１であり、第１塗膜１３の厚さは１０μｍである。但し、第１塗膜１３の膜厚は第１塗膜用塗料を塗布して所定時間（〜数時間）経過した後に、公知の電磁膜厚計を用いて測定されるとよい。
【００２４】
第２塗膜１４は、フレーク状のアルミニウム（以下、アルミニウム片）及びフレーク状のケイ素化合物（以下、ケイ素化合物片２０）を含む塗料（以下、第２塗膜用塗料）を第１塗膜１３の前面に塗装することによって形成されている。第２塗膜１４の厚さは１０μｍ以上３０μｍ以下であり、好ましくは１５μｍ以上２５μｍ以下であるとよい。本実施形態では、第２塗膜１４の厚さは２０μｍに設定されている。第２塗膜１４の膜厚もまた、第２塗膜用塗料を塗布して所定時間（〜数時間）経過した後に、電磁膜厚計を用いて測定されているとよい。第２塗膜１４のアルミニウムの含有量は５質量％以上１０質量％以下であり、好ましくは６．５質量％以上８．５質量％以下である。本実施形態では、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量は８質量％に設定されている。但し、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量は第２塗膜用塗料に含まれる成分から揮発性の溶剤を除いた全ての成分の重量とアルミニウムの重量との比に基づいて算出される。
【００２５】
第２塗膜用塗料に含まれるアルミニウム片はそれぞれ箔状のアルミニウムを粉砕することによって鱗片状に形成され、扁平な板状をなしている。アルミニウム片の平均粒子径は１．０μｍ以上３０．０μｍ以下に設定され、本実施形態では、アルミニウム片の平均粒子径は１０μｍに設定されている。ここでは、平均粒子径（Ｄ５０）は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて粒子径に対する頻度を表す粒度分布を求め、粒子径の小さい方からの頻度の累積値が５０％になる粒子径（いわゆるメディアン径）を意味している。第２塗膜用塗料中のアルミニウム片の平均厚さは５．０μｍ以下であることが好ましく、本実施形態ではアルミニウム片の平均厚さは１μｍに設定されている。ここでは、平均厚さは第２塗膜１４の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察することによって得られる。本実施形態ではランダムに抽出した１００個のフレークの厚みを測定し、その数値平均を平均厚さとした。アルミニウム片の主面の形状には限定されないが、円形、楕円形、多角形、楔型等の形状であってもよい。アルミニウム片は、酸化チタン等によって被覆されていてもよい。
【００２６】
ケイ素化合物片２０は鱗片状のマイカフレークであり、扁平な板状をなしている。ケイ素化合物片２０は、合成マイカ（合成雲母）を水と攪拌させて粉砕する、いわゆる湿式粉砕によって形成されている。ケイ素化合物片２０の平均厚さは０．５μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、本実施形態ではケイ素化合物片２０の平均厚さは１．０μｍに設定されている。ケイ素化合物片２０の平均粒子径は２０μｍ以上８０μｍ以下であることが好ましく、本実施形態ではケイ素化合物片２０の平均粒子径は４０μｍに設定されている。ここでのケイ素化合物片２０の平均粒子径及び平均厚さはともに、アルミニウム片と同様の方法によって測定されている。
【００２７】
ケイ素化合物片２０はそれぞれ外面が酸化チタンによって被覆されている。ケイ素化合物片２０を被覆する酸化チタンの平均厚さは４０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましく、本実施形態では酸化チタンの平均厚さは５０ｎｍに設定されている。酸化チタンは例えば、メッキ、ＣＶＤや蒸着等によってケイ素化合物片２０の外面に積層されるとよい。本実施形態では、酸化チタンはＣＶＤによって積層され、酸化チタンの厚さは公知の膜厚計を用いて積層時に測定された膜厚に基づいて定められている。
【００２８】
第２塗膜用塗料を塗布した後は、第２塗膜用塗料が乾燥するに伴って、第２塗膜１４の厚みが減り、ケイ素化合物片２０及びアルミニウム片はそれぞれ基材１０の表面に沿って敷き詰められる。これにより、ケイ素化合物片２０はそれぞれ第２塗膜１４の内部において、主面が基材１０の前面に略平行をなすように配置されている。換言すれば、ケイ素化合物片２０はその主面が基材１０の前面に沿って配向している。また、第２塗膜用塗料には、ケイ素化合物片２０を基材１０の前面に沿って配向させるための所定の添加剤等が含まれているとよい。
【００２９】
次に、このように構成したフロントグリル３の効果について説明する。エンブレム部５の基材１０の前面には第１塗膜１３及び第２塗膜１４を含む光輝性塗膜１１が設けられている。第２塗膜１４にはアルミニウム片に加えて、ケイ素化合物片２０が含まれている。そのため、光輝性を低下させることなく、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量を一般的なメタリック塗料による塗膜よりも少なくすることができる。これにより、ミリ波が第２塗膜１４を透過し易くなる。
【００３０】
第２塗膜１４に含まれるアルミニウム片及びケイ素化合物片２０は配向しているため、基材１０の前面に垂直に光が照射されると、第２塗膜１４に含まれるアルミニウム片及びケイ素化合物片２０によって光が基材１０の表面に垂直に反射される。そのため、基材１０の表面に対して垂直に光が照射されるときには、基材１０の前面は第２塗膜１４にアルミニウム及びケイ素化合物が含まれていない場合に比べて明度が高い。
【００３１】
一方、基材１０の前面に対して斜めに光が照射されると、第２塗膜１４に含まれるアルミニウム片及びケイ素化合物片２０の間で光が多重反射される。多重反射された光は第１塗膜１３に達し、第１塗膜１３に吸収される。よって、基材１０の前面は、第１塗膜１３が設けられていない場合に比べて、基材１０の表面に対して斜めに光が照射されるときの明度が低い。これにより、基材１０の表面において、光が基材の表面に対して垂直に照射されている部分（ハイライト部）の明度と、光が基材の表面に対して斜めに照射され、影となる部分（シェード部）との明度の差が大きくなる。これにより、明暗のメリハリが強められる。よって、エンブレム部５の陰影感がより高められ、エンブレム部５の金属質感が向上する。
【００３２】
シェード部の明度を低下させるためには、基材１０の表面に対して斜めに光が照射されたときに、第１塗膜１３は明度が低く、多重反射された光をより吸収できることが望ましい。一方、ケイ素化合物片２０やアルミニウム片はともに白みを帯びているため、明度が低い、すなわち黒色に近い第１塗膜１３に第２塗膜１４を塗布すると、ケイ素化合物片２０やアルミニウム片による第２塗膜１４の斑が際立つ。
【００３３】
本実施形態では第１塗膜１３の明度は１であるため、明度が１より小さい場合に比べて、ケイ素化合物片２０やアルミニウム片による第２塗膜１４の斑が目立ち難い。また、第１塗膜の明度を６以下とすることによって、基材１０の表面がホワイトパールに近い色彩を帯びて、金属質感を失うことを防止することができる。
【００３４】
アルミニウム片の平均粒子径は１０μｍに設定されている。アルミニウム片の平均粒子径を１μｍ以上とすることによって、第２塗膜用塗料を乾燥させるときに、アルミニウム片が沈殿し易くなり、アルミニウム片が第２塗膜１４の中で基材１０の表面に沿って敷き詰められ易くなる。また、アルミニウム片の平均粒子径を３０μｍ以下とすることによって、第２塗膜１４からアルミニウム片が突出し難くなる。よって、第２塗膜１４から突出したアルミニウム片による光の乱反射を防止することができる。
【００３５】
また、合成マイカは剥離し易いため、合成マイカを剥離して粉砕することによって、扁平なケイ素化合物片２０を容易に形成することができる。ケイ素化合物片２０を扁平に形成することによって、ケイ素化合物片２０を基材１０に容易に平行に配置させることができる。また、ケイ素化合物片２０を酸化チタンで被覆することによって、ケイ素化合物片２０の輝度感を向上させることができ、エンブレム部５の意匠性を高めることができる。
【００３６】
また、第２塗膜１４の膜厚は１０μｍ以上３０μｍ以下に設定されている。第２塗膜１４を１０μｍ以上とすることによって、第２塗膜１４に変形、変色、劣化等が起きにくくなり、第２塗膜１４に十分な耐候性を持たせることができる。また、第２塗膜１４の膜厚が１０μｍ以上に設定されているため、基材１０の表面に第２塗膜１４を容易に斑なく塗布することができる。また、第２塗膜１４を３０μｍ以下とすることによって、基材の表面に対して斜めに光が入射したときに、アルミニウム片及びケイ素化合物片２０によって多重反射された光が第１塗膜１３に吸収され易くなり、シェード部の明度をより低くすることができる。
【００３７】
次に、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量について、実施例とアルミニウムの含有量の異なる第１〜第３比較例とを挙げて説明する。実施例は、基材１０の上に第１装膜用塗料を塗布して１０μｍの厚さの第１塗膜１３を形成した後、その第１塗膜１３の上にアルミニウムの含有量が８質量％である２０μｍの厚さの第２塗膜１４を設けたものである。第１〜第３実施例は、実施例と同様の板厚が２５ｍｍの基材１０の上に第１塗膜用塗料を塗布して１０μｍの第１塗膜１３を形成した後、その第１塗膜１３の上に、アルミニウムの含有量のみを変更した第２塗膜用塗料を塗布することにより、アルミニウムの含有量がそれぞれ０質量％、５質量％及び２０質量％である２０μｍの厚さの第２塗膜１４を設けたものである。実施例及び第１〜第３実施例のそれぞれについて、７７ＧＨｚの周波数のミリ波の透過率（ｄＢ）を公知の電磁波吸収率測定システムを用いて測定して図３（Ａ）にプロットした。透過率はより具体的には、電磁波吸収率測定システムにおいては、所定の信号発生器に接続された送信アンテナから、７７ＧＨｚのミリ波を試料の表面に垂直に入射させ、試料を介して送信アンテナに対向する受信アンテナで受信される７７ＧＨｚのミリ波の強度を測定することによって取得される。また、実施例及び第１〜第３比較例のそれぞれについて、輝度を測定し、図３（Ｂ）にプロットした。但し、輝度は公知の色彩輝度計を用いて、ＩＶ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｖａｌｕｅ）値を測定した。ＩＶ値は輝度が高くなるほど大きくなるように定義されている。
【００３８】
図３（Ａ）に示すように、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量を減少させると、透過率は増加する。これは、光輝性塗膜１１に向かって照射されたミリ波が、光輝性塗膜１１の中のアルミニウムによってミリ波が反射され難くなるとともに、ミリ波が吸収され難くなるためである。一方、図３（Ｂ）に示すように、アルミニウムの含有量を減少させると、光輝性塗膜１１中のアルミニウムによって光が反射され難くなるため、輝度が減少する。
【００３９】
図３（Ａ）に示すように、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量が０質量％から１０質量％に増加するときに比べて、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量が１０質量％から２０質量％に増加するときには、透過率が急激に減少する。そのため、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量は０質量％〜１０質量％の間に設定されることが好ましい。一方、図３（Ｂ）に示すように、輝度は第２塗膜１４のアルミニウムの含有量が０質量％から５質量％に増加するにつれて急激に増加した後に飽和し、５質量％から２０質量％の範囲においては緩やかに増加する。よって、透過率及び輝度をそれぞれ高くするためには、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量は０質量％より大きく、且つ１０質量％以下にするとよく、より好ましくは５質量％以上１０質量％以下にするとよい。本実施形態では、第２塗膜１４のアルミニウムの含有量は８％に設定されているため、エンブレム部５は十分な光輝性を有し、且つミリ波を透過させることができる。
【００４０】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記実施形態では、ケイ素化合物は合成マイカであったが、天然マイカ（天然雲母）やガラスであってもよい。第２塗膜１４には合成マイカから形成されたケイ素化合物片、天然マイカから形成されたケイ素化合物片、及び、ガラスから形成されたケイ素化合物片の少なくとも１つが含まれていればよく、２つ以上が含まれていてもよい。また、ケイ素化合物片は有色のマイカから形成されたマイカフレークや有色ガラス片であってもよく、微量の金属酸化物等を含んでいてもよい。また、ガラスを用いてケイ素化合物片を形成するときには薄板状のガラスを粉砕するとよい。これにより、容易にケイ素化合物片を扁平に形成することができる。
【００４１】
上記実施形態では、第１塗膜１３の明度は１に設定されていたが、この態様には限定されない。第１塗膜１３の明度は１以上６以下であればよく、例えば、基材１０の表面色を明度が８程度のシルバーとする場合には、第１塗膜１３の明度を５以上６以下にするとよい。
【符号の説明】
【００４２】
３    ：フロントグリル（車両用成形品）
１０  ：基材
１１  ：光輝性塗膜
１３  ：第１塗膜
１４  ：第２塗膜
２０  ：ケイ素化合物片
【図１】
2020006609.tif 000003
【図２】
2020006609.tif 000004
【図３】
2020006609.tif 000005