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高機能性塗料設計技術 ソリューションパートナー

高機能性塗料コラム

  

 第26回、くるまの目にもお化粧を。

投稿日:2020/4/20

 

 こんにちは。「こんな塗料できないの?」に私たちが答えます。

高機能性塗料設計技術ソリューションパートナーの辻です。

 

 今回より2回にわたって真空蒸着用塗料『BRIGHT』カラートップコート

について、自動車ヘッドランプ用途を例にお話しさせていただきます。

 

◇ヘッドランプの構成と適用コーティング剤について 1)2)

 ヘッドランプは、自動車が夜間でも安全に走行できるよう

前方を照らす灯具であり、図1で示すように、光源となるバルブ、

ヘッドランプの土台となるハウジング、光源の光を適切に反射させるリフレクター、

自動車のデザインに関わるエクステンション、ヘッドランプ内部を保護する

レンズなどの部品で構成されています。

 コーティング剤としては、リフレクターやエクステンションの基材(FRP)の

凹凸を埋めることによってアルミ蒸着面を鏡面化するアンダーコート、

アルミ蒸着面の保護に加え、カラーなどの意匠性を付与するトップコート、

さらにレンズに対しては、外側の保護のためのハードコート、

内側の結露によるランプ曇りを防止する防曇コートなど、パーツに応じて適用されています。

 

◇自動車ヘッドランプの変遷 1)2)

 1980年頃までのヘッドランプはガラス製のレンズカバーにカットを入れることで配光

(法律や規格に基づいた照明範囲と光の強さ)を制御していましたが、

その後、燃費向上のための軽量化によって、レンズカバーの基材がガラスから

プラスチック(ポリカーボネート)へ変遷すると共に、リフレクター(反射鏡)側に

カットを入れて配光制御するようになりました。

 これによりレンズは透明なレンズカバーとなり、ランプの内部も含めたデザインの自由度が大きく向上し、

現在ヘッドランプは単なる照明装置だけでなく、自動車の「顔」として車の印象を決める重要な意匠パーツ

としての役割も担うようになっています。図2に、ヘッドランプの形状と意匠の移り変わりを示します。

 

◇蒸着用カラートップコートと塗装課題

 当社における自動車ヘッドランプ用塗料の歴史は古く、1980年頃からヘッドランプ内の

鏡面保護(アルミ蒸着膜の防錆)を目的とした蒸着用トップコートを販売していました。

当初は無色透明でしたが、先に述べたように、ヘッドランプの変遷でレンズが透明になったことから、

1990年頃からアルミ蒸着の輝度を活かした隠蔽性のないカラークリヤー意匠が登場しました。

 例えば、スポーティーさを出す車種にはエクステンションを「スモーク調の淡い黒」にして

精悍さを強調したり、ハイブリッドや電気自動車のように環境をイメージした車種には

「淡いブルー」や「淡いグリーン」色が施されます。(図3)

 

  

 実際にカラートップコートを塗装してみるとわかりますが、隠蔽性はありません。

隠蔽性がないから「カラークリヤー」と言われる由縁であり、

アルミ蒸着面の金属意匠を透明なカラー被覆層によって、

より一層に引き立たせるコーティング剤といえるでしょう。

 その反面、隠蔽性を有するソリッドカラーに比べると、膜厚むらによる“色むら”が目立ちやすく、

また、光の干渉による"干渉縞(虹模様)"が見えやすいという欠点もあります。

その他、アルミ蒸着表面の何らかの汚染起因の"ハジキ"やヘッドランプ組立時の

基材ひずみによる"塗膜クラック"の発生など、様々な不具合事例があり、これらを図4に示します。

 

  これらの不具合を一つ一つ解決することで要素技術を積み重ね、

様々なグレードの蒸着用カラートップコートを開発してきました。

 

  次回のコラムでは、その解決方法についての解説も加えたうえ、

当社の蒸着用カラートップコートのラインアップを紹介したいと思います。

 

 

<参考文献>

1) 柴田薫,(一社)日本光学会光設計研究グループ機関紙 No.57,7,23(2015)

2) 遠藤幸典, 迫田隼人, 大久保賢優, 車載テクノロジー, 6, 18 (2018)

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