(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分及び極性基を有するポリマー成分の混入されたポリプロピレン系の素材よりなる基材（２）と、
前記基材（２）表面の少なくとも一部に設けられたベースコート層（３）と、
前記ベースコート層（３）表面の少なくとも一部に設けられ、耐食性を有する金属よりなる厚さ１５０Å以上８００Å以下の金属薄膜層（４）と、
少なくとも前記金属薄膜層（４）を被覆するよう塗布形成されたトップコート層（５）と
を備えてなる軟質光輝化製品において、
前記金属薄膜層（４）は、クロムを真空蒸着することにより形成され、金属粒同士の境界部分には結晶粒界（６）を有していることを特徴とする軟質光輝化製品。
【請求項２】
ゴム成分及び極性基を有するポリマー成分の混入されたポリプロピレン系の素材よりなる基材（２）と、
前記基材（２）表面の少なくとも一部に設けられたベースコート層（３）と、
前記ベースコート層（３）表面の少なくとも一部に設けられ、耐食性を有する金属よりなる厚さ１５０Å以上８００Å以下の金属薄膜層（１１）と、
少なくとも前記金属薄膜層（１１）を被覆するよう塗布形成されたトップコート層（５）と
を備えてなる軟質光輝化製品において、
前記金属薄膜層（１１）は、クロムをスパッタリングすることにより形成され、金属粒同士の境界部分には結晶粒界（１２）を有していることを特徴とする軟質光輝化製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟質光輝化製品に係り、詳しくは、基材が変形可能な軟質樹脂材料よりなるとともに、表面の少なくとも一部が金属光沢を発する軟質光輝化製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般に、図８に示すように、軟質光輝化製品５１は、例えばポリウレタンよりなる基材５２と、その基材５２上に塗布形成されたベースコート層５３と、ベースコート層５３上に形成された金属薄膜層５４と、さらにその上に塗布形成されたトップコート層５５とからなっている。前記ベースコート層５５は、金属薄膜層５４を形成する際に、主として被薄膜形成表面を鏡面状に形成するために設けられるものであって、トップコート層５５は、金属薄膜層５４等を保護するために設けられるものである。
【０００３】
しかしながら、上記軟質光輝化製品５１は、金属薄膜層５４が連続的な膜を構成しているが故に以下に示すような問題の生じるおそれがあった。すなわち、軟質光輝化製品５１は、本来何らかの応力を受けたときに自身が撓んだり変形したりしてその応力を吸収するものである。そして、上記軟質光輝化製品５１の各構成要素のうち、基材５２、ベースコート層５３及びトップコート層５５は、実際に何らかの応力を受けて、変形したとしてもその形状を維持することができ、応力の解除に伴い再度元の形状に復元しうる。ところが、ベースコート層５３及びトップコート層５５間に位置する金属薄膜層５４は、その変形に追従できず、図９に示すように、金属薄膜層５４の途中に亀裂が生じてしまうおそれがあった。そして、このように亀裂が発生した場合には、当該亀裂が白い筋として視認される等して外観品質が著しく低いものとなってしまっていた。
【０００４】
このような不具合を解消する技術として、例えば特公昭５９−４０１０５号公報に開示されたものが知られている（第１の従来技術）。この技術では、例えばスパッタリングによって、ニッケル−クロム系の合金よりなる金属薄膜層が形成される。この金属薄膜層は、連続膜であり、その膜厚は「１５０Å〜５００Å」程度となっている。この技術によれば、金属薄膜層が所定の展性、延性を有しているため、多少の曲げ応力等にも追従することができる。従って、この技術では、上述した亀裂等の発生の防止が図られている。
【０００５】
また、別の技術として、特公昭６１−２１１４６号公報に開示されたものも知られている（第２の従来技術）。この技術では、例えばインジウム等の耐食性を有しない微細金属粒子からなる薄層が真空蒸着法により形成される。この薄層は、隣りあう金属粒子同士が接触していない。このため、製品が曲げ応力を受けたような場合には、金属粒子間の隙間部分が延ばされることとなり、本来的に亀裂等の不具合が生じることはない。また、金属粒子同士が接触していないため、腐食の伝搬が抑制され、一部の箇所で腐食が起こったとしても、その腐食が全体に行き渡ってしまうのが抑制されうる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記第１及び第２の従来技術においては、それぞれ以下に示すような問題があった。まず、第１の従来技術では、金属薄膜層が所定の展性、延性を有しており、多少の曲げ応力等には追従できるものの、一枚の連続膜であるが故に、その追従にも限界があった。すなわち、所定の曲率半径よりも小さい曲げ角度で曲げ応力が加わったような場合には、一定の箇所から亀裂が発生することとなり、その結果、上述したように、その亀裂が白い筋として視認されて、外観品質が著しく低いものとなってしまってしまうおそれがあった。
【０００７】
また、第２の従来技術では、微細金属粒子からなる薄層を形成できるのは、インジウム等のごく限られた金属に限定されるものであった。そして、このようにインジウムが採用された場合には、金属粒子同士が接触していないとはいえ、インジウム自身が耐食性を有しないため、結局のところ、腐食は起こりやすい。従って、依然として、耐食性の面で問題は残存していた。
【０００８】
さらに、第２の従来技術では、微細金属粒子間には隙間が形成されるため、ベースコート層とトップコート層とが直接的に接合しあう部分が存在する。そして、その接合部分には、日光（紫外線等）が直接的に照射しうる。このため、ベースコート層及びトップコート層間の接合力、耐候性等が充分に考慮されていないような場合には、当該接合部分においてトップコート層が剥離してしまうという問題もあった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、軟質樹脂よりなる基材と、その少なくとも一部の表面に設けられた金属薄膜層とを備えた軟質光輝化製品において、応力によって金属薄膜層に亀裂が発生するのをより確実に抑制することができ、もって外観品質の低下を防止することができ、しかも、耐食性、耐候性に優れた軟質光輝化製品を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、ゴム成分及び極性基を有するポリマー成分の混入されたポリプロピレン系の素材よりなる基材と、前記基材表面の少なくとも一部に設けられたベースコート層と、前記ベースコート層表面の少なくとも一部に設けられ、耐食性を有する金属よりなる厚さ１５０Å以上８００Å以下の金属薄膜層と、少なくとも前記金属薄膜層を被覆するよう塗布形成されたトップコート層とを備えてなる軟質光輝化製品において、前記金属薄膜層は、クロムを真空蒸着することにより形成され、金属粒同士の境界部分には結晶粒界を有していることをその要旨としている。
【００１１】
ここで、金属薄膜層の厚さは１５０Å以上８００Å以下である必要がある。厚さが１５０Å未満の場合には、金属光沢を発しないおそれがある。また、厚さが８００Åよりも大きい場合には、金属粒同士の境界部分は結晶粒界を形成することが困難となり、当該結晶粒界のない連続膜が形成されてしまうおそれがある。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、ゴム成分及び極性基を有するポリマー成分の混入されたポリプロピレン系の素材よりなる基材と、前記基材表面の少なくとも一部に設けられたベースコート層と、前記ベースコート層表面の少なくとも一部に設けられ、耐食性を有する金属よりなる厚さ１５０Å以上８００Å以下の金属薄膜層と、少なくとも前記金属薄膜層を被覆するよう塗布形成されたトップコート層とを備えてなる軟質光輝化製品において、前記金属薄膜層は、クロムをスパッタリングすることにより形成され、金属粒同士の境界部分には結晶粒界を有していることをその要旨としている。ポリプロピレン系の素材としては、ゴム成分及び極性基を有するポリマー成分の混入されたポリプロピレンが好適に採用されうる。このゴム成分の混入により、基材の軟化が図られうるとともに、基材に極性基が導入され、ベースコート層の接合力の増大が図られうる。
【００１３】
（作用）
上記請求項１、２に記載の発明によれば、ゴム成分及び極性基を有するポリマー成分の混入されたポリプロピレン系の素材よりなる基材表面の少なくとも一部に設けられたベースコート層上の金属薄膜層により、金属光沢が放たれうる。また、少なくとも金属薄膜層を被覆するよう塗布形成されたトップコート層により、金属薄膜層が保護されうる。
【００１４】
さて、本発明においては、軟質光輝化製品が何らかの応力を受けた場合、前記基材、ベースコート層及びトップコート層は、その応力に対し追従して変形されうる。また、金属薄膜層については、自身が結晶粒界を有しているため、応力を受けたとしても、隣接しあう結晶粒（金属粒）がずれたり、両者間の間隔が広がったりするだけで、金属薄膜層を構成する金属自身が応力を受けることはほとんどない。また、巨視的には、上記金属薄膜層を構成する微細な金属により、平面的な金属膜として視認されうる。
【００１５】
さらに、本発明では、金属薄膜層は、クロムを真空蒸着又はスパッタリングにより形成され耐食性を有するため、腐食等を懸念する必要がない。併せて、金属薄膜層の結晶粒界間には、トップコート層を構成する素材が侵入しにくいため、少なくとも金属薄膜層の存在する部位においては、ベースコート層及びトップコート層間が直接的に接合しあう部分は存在しないこととなる。このため、ベースコート層及びトップコート層間の接合力の低下等を懸念する必要がない。
【００１６】
また、基材は、ポリプロピレン系の素材よりなるため、コストが増大してしまうのが抑制されうる。
【００１７】
【実施例】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の軟質光輝化製品を自動車用のフロントグリルに具体化した第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１８】
図１，２に示すように、軟質光輝化製品としてのフロントグリル１は、基材２と、その基材２表面に塗布形成されたベースコート層３と、ベースコート層３上に形成された金属薄膜層４と、さらにその上に塗布形成されたトップコート層５とからなっている。前記基材２は、ゴム成分（例えばエチレン−プロピレン系）及び水酸基を有するジエン系ポリマー成分の混入されたポリプロピレン（例えば三菱化学株式会社製  商品名：ＦＧ５）により、公知の射出成形法により成形されている。従って、基材２表面には付着性成分として水酸基（ＯＨ基）等が導入されている。また、ベースコート層３は、アクリル系ウレタン塗料（例えば  ＮＢＣ株式会社製  商品名：ＫＸ５２４７）と塩素化ポリプロピレンとを含有したものであり、８０℃で６０分間焼付けられることにより構成されている。さらに、トップコート層５は、ウレタン系の塗料（例えば  ＮＢＣ株式会社製  商品名：ＫＸ−２４２−２）が塗布され、８０℃で６０分間焼付けられることによりそれぞれ構成されている。さらに、金属薄膜層４は、クロム（例えば高純度化学株式会社製  純度９９．９９％）により、その膜厚が「約４００Å」程度に形成されている。
【００１９】
本実施の形態において、上記金属薄膜層４は、巨視的には、金属膜として視認されうるものであるが、微視的には、微細な金属粒を敷き詰めたような連続的な（隣りあう金属粒が接触している）組織構造を有している。より詳しくは、金属薄膜層４は、ベースコート層３上に形成された多数の金属粒が敷き詰められることにより構成され、金属粒同士の境界部分は、いわゆる結晶粒界６となっている。
【００２０】
上記のように構成されてなるフロントグリル１は、例えば次のようにして製造される。すなわち、まず、図３に示すように、公知の射出成形法により、フロントグリル１の外観形状とほぼ同等の基材２を成形する。また、基材２の表面をイソロピルアルコール等により脱脂洗浄し、風乾させる。次に、ベースコート層３用の塗料を膜厚「約１５μｍ」となるよう塗布し、８０℃の高温下で６０分間焼付ける。この焼付により、基材２表面にはベースコート層３が形成される。
【００２１】
続いて、公知の真空蒸着装置に上記ベースコート層３の形成された基材２をセットし、初期真空度「２．０×１０-3Ｐａ」の時点でクロムを蒸着させる。なお、このときの真空蒸着レートは、例えば「１．０Å／秒」である。すると、図４に示すように、前記ベースコート層３上には、上述した結晶粒界６（結晶平均サイズ：２００Å）を有する金属薄膜層４が形成される。
【００２２】
その後、トップコート層５用の塗料を膜厚「約２５μｍ」となるよう塗布し、８０℃の高温下で６０分間焼付ける。この焼付により、金属薄膜層４上には、トップコート層５が形成される。そして、焼付完了後、一日室温で放置することにより、上述したフロントグリル１が得られるのである。
【００２３】
このようにして構成されたフロントグリル１によれば、フロントグリル１自身が外部から何らかの応力を受けた場合、図５に示すように、軟質樹脂よりなる基材２、ベースコート層３及びトップコート層５は、その応力に対し追従して変形されうる。また、金属薄膜層４については、自身が結晶粒界６を有しているため、かかる応力を受けたとしても、隣接しあう結晶粒間が広がったりするだけで、金属薄膜層４を構成する金属自身が応力を受けることはほとんどない。このため、金属薄膜層４に亀裂が発生してしまうおそれは全くない。従って、変形に伴って金属薄膜層４に亀裂が生じることによる外観品質の低下を確実に防止することができる。この効果を確認するべく、直径２５ｍｍの丸棒に沿ってフロントグリル１を９０°屈曲させる（金属薄膜層４等を外側にして）操作を１０回繰り返した後、外観を目視で評価した。その結果、何らの欠陥も認められなかった。
【００２４】
また、微視的に見ると、上記金属薄膜層４は微細な金属粒子によって構成されてはいるものの、巨視的には、上記微細な金属粒の集合により、平面的な金属膜として視認されうる。つまり、本実施の形態のような構成とした場合であっても、普通に肉眼で見る限りは、従来と同様の普通の金属薄膜と同様に視認されうる。従って、本実施の形態の構成とすることにより、従来技術（１枚の連続膜）と比較した場合の外観品質が劣ることもない（可視光反射率：５５％）。
【００２５】
さらに、本実施の形態では、金属薄膜層４は、耐食性を有するクロムにより構成されているため、腐食等を懸念する必要がなく、従来技術で示したような腐食が起こりにくいものとなる。特に、本実施の形態では、金属薄膜層４は、結晶粒界６を有しているので、隣接しあう結晶粒間の導電性が遮断されやすく、仮に一部で腐食が起こったとしても、当該腐食の伝搬を抑制することができる（当該金属薄膜層４の面抵抗は２５０ｋΩ／□であった）。
【００２６】
併せて、金属薄膜層４の結晶粒界６間には、トップコート層５を構成する素材が侵入しにくい。より詳しくは、少なくとも金属薄膜層４の存在する部位においては、ベースコート層３及びトップコート層５間が直接的に接合しあう部分は存在しないこととなる。このため、ベースコート層３及びトップコート層５間の接合力の低下等を懸念する必要がない。そのため、例え日光等が照射されてもトップコート層５がベースコート層３から剥離してしまうのを防止することができる。その結果、耐候性の向上を図ることができる。上記効果を確認するべく促進耐候性の試験（Sunshine Weather-O-Meterでの1000時間後の評価：外観及び密着性についての試験）を行った結果、外観及び密着性についての異常は認められなかった。
【００２７】
加えて、基材２は、ポリプロピレン系の素材よりなるので、ポリウレタン等により基材が構成された場合に比べて、著しいコストの低減をも図ることができる。
【００２８】
さらにまた、本実施の形態では、基材２の表面にベースコート層３を形成するようにした。このため、上記作用効果に加えて、基材２の表面を別途鏡面加工せずとも、ベースコート層３自身の表面が平滑化（鏡面化）されうる。このため、さらなる外観品質の向上を容易に図ることができる。
【００２９】
一方、上述した第１の従来技術に相当する方法でもって製膜した場合、すなわち、ニッケル−クロム系の合金により連続膜を形成した場合には、上記と同様の屈曲試験に供した際に、金属薄膜層にクラックが生じてしまい、外観品質が著しく低下してしまった。また、金属薄膜層の面抵抗は０．０１ｋΩ／□と非常に低く、このことからも、金属薄膜層が連続膜となっていると考えることができる。そのため、金属薄膜層の一部において腐食が起こった場合には、それが伝搬されやすいと考えられる。
【００３０】
また、第２の従来技術に相当する方法でもって製膜した場合、すなわち、インジウムを蒸着することにより島状の結晶粒により製膜した場合には、屈曲試験に際してはさほど異常は認められなかったものの、上記と同様の促進耐候性の試験を行った結果、ベースコート層及びトップコート層間で剥離が生じ、また、白化が起こってしまった。また、金属薄膜層の面抵抗は１０００００ｋΩ／□と非常に高く、このことからも、金属粒間の隙間が大きいものと考えられる。そのため、ベースコート層及びトップコート層間での接合が起こり、上記剥離、白化等の不具合が起こるものと考えることができる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態について説明する。但し、本実施の形態の構成等においては上述した第１の実施の形態と同等である部分については同一の符号を付してその説明を省略する。そして、以下には、第１の実施の形態との相違点を中心として説明することとする。
【００３２】
図６，７に示すように、本実施の形態では、金属薄膜層１１の製膜法において上記第１の実施の形態とは異なっている。すなわち、本実施の形態においても、金属薄膜層１１は、クロムにより、その膜厚が「約４００Å」程度に形成されており、巨視的には、金属膜として視認されうるものであるが、微視的には、微細な金属粒を敷き詰めたような連続的な組織構造を有している。つまり、金属薄膜層１１は、ベースコート層３上に形成された多数の金属粒（第１の実施の形態よりも微細）が敷き詰められることにより構成され、金属粒同士の境界部分は、いわゆる結晶粒界１２となっている。
【００３３】
上記のように構成されてなるフロントグリル１は、例えば次のようにして製造される。すなわち、まず、上記同様、基材２を成形し、ベースコート層３を形成する。但し、本実施の形態では、ベースコート層３用の塗料として、アクリルウレタン塗料（藤倉化成株式会社製  商品名：ＰＢ２２３３）が用いられ、該塗料が膜厚「約２５μｍ」となるよう塗布され、１００℃の高温下で６０分間焼付けられることによりベースコート層３が形成される。
【００３４】
続いて、公知のスパッタリング装置に上記ベースコート層３の形成された基材２をセットし、初期真空度「２．０×１０-3Ｐａ」、製膜真空度（Ａｒガス圧）「２．０×１０-1Ｐａ」の条件下で、クロムによるスパッタリングを行う。なお、このときの電圧は「５５０Ｖ」、電流は「１．０Ａ」、時間（レート）は「２分」である。すると、図６，７に示すように、前記ベースコート層３上には、上述した結晶粒界１２（結晶平均サイズ：１００Å以下）を有する金属薄膜層１１が形成される。
【００３５】
その後、トップコート層５用の塗料たるアクリルウレタン塗料（藤倉化成株式会社製  商品名：ＰＴ２２３４）を膜厚「約２５μｍ」になるよう塗布し、７０℃の高温下で６０分間焼付ける。この焼付により、金属薄膜層１１上には、トップコート層５が形成される。そして、焼付完了後、一日室温で放置することにより、上述したフロントグリル１が得られるのである。
【００３６】
このようにして構成されたフロントグリル１によっても、基本的には、上記第１の実施の形態と同等の作用効果を奏する（尚、当該金属薄膜層１１の面抵抗は１０ｋΩ／□前後であった）。
【００３７】
また、特に、本実施の形態では、スパッタリングにより金属薄膜層１１を形成するようにした。このため、粒子の運動エネルギーが第１の実施の形態の蒸着の場合に比べて大きくなり、ベースコート層３に対する密着性の向上を図ることができるとともに、結晶サイズがより微細化されるため、変形自由度が増し、クラックの発生抑止効果のさらなる向上が図れる。
【００３８】
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されず、例えば次の如く構成してもよい。
【００４０】
（１）前記各実施の形態では、軟質光輝化製品を自動車用のフロントグリル１に具体化するようにしたが、その外の製品、例えば自動車用エンブレム、サイドモール等の外装品や、種々の内装品に具体化することもできる。
【００４１】
（２）前記各実施の形態では、基材の色調は特に指定しなかったが、基材２を着色（例えばカラーＮＯ．１０１Ｂグレー）してもよい。また、上記色相当に着色されたベースコート層３であってもよい。
【００４２】
特許請求の範囲の各請求項に記載されないものであって、上記実施の形態から把握できる技術的思想について以下にその効果とともに記載する。
（ａ）請求項１又は２に記載の軟質光輝化製品において、前記ベースコート層及びトップコート層は、共に金属薄膜層と強固に接合しうる素材よりなることを特徴とする。
【００４３】
このような構成とすることにより、層間剥離をより一層確実に防止することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の軟質光輝化製品によれば、応力によって金属薄膜層に亀裂が発生するのを抑制することができ、もって外観品質の低下を防止することができ、しかも、耐食性、耐候性に優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のフロントグリルを模式的に示す拡大断面図である。
【図２】フロントグリルを模式的に示す一部破断部分斜視図である。
【図３】フロントグリルの製造方法を説明する基材等の断面図である。
【図４】フロントグリルの製造方法を説明する基材等の断面図である。
【図５】第１の実施の形態の作用を説明するための拡大断面図である。
【図６】第２の実施の形態のフロントグリルを模式的に示す拡大断面図である。
【図７】フロントグリルを模式的に示す一部破断部分斜視図である。
【図８】従来技術の軟質光輝化製品の構造を模式的に示す断面図である。
【図９】従来技術の軟質光輝化製品の不具合を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…軟質光輝化製品としてのフロントグリル、２…基材、３…ベースコート層、４，１１…金属薄膜層、５…トップコート層、６，１２…結晶粒界。
【図１】
0003839096.tif 000002
【図２】
0003839096.tif 000003
【図３】
0003839096.tif 000004
【図４】
0003839096.tif 000005
【図５】
0003839096.tif 000006
【図６】
0003839096.tif 000007
【図７】
0003839096.tif 000008
【図８】
0003839096.tif 000009
【図９】
0003839096.tif 000010