JP6821695B2 - 塗装方法および塗装フィルム - Google Patents

Description

本発明は、塗装方法および塗装フィルムに関するものである。

航空機などの基体表面を装飾する方法として、塗装フィルムを用いて絵柄を転写する技術が知られている。

塗装フィルムは、支持体シート上に転写層を備えたものである。転写層は、塗料からなり、所望の絵柄の形状となっている。塗装フィルムの転写層を基体表面に押し付けることで、転写層が基体表面に転写される。

特開平４−２４７９１２号公報

一般に、塗装フィルムを支持体シート側からローラやスキージなどの押圧手段で押し付けて、転写層を基体表面に転写させる。この転写の際に、塗装フィルムと基体表面との間に気泡が巻き込まれることがある。

気泡が巻き込まれると、転写層と基体表面との密着性が低下する。転写層と基体表面との間に気泡が残存していると、装飾（絵柄）の外観品質の低下や、気圧変化による破損等の不具合が発生する懸念がある。

特許文献１には、二重フィルムからなるＳＭＣシート内の気泡を脱泡する方法を開示している。特許文献１では、上フィルムに空気穴をあけた二重フィルムを上下複数本のローラに通過させて気泡を脱泡している。特許文献１に記載の方法は、ローラを通過させるため、基体表面と転写層との間に巻き込まれた気泡の脱泡には適用できない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基体表面と転写層との間に気泡が残存しないような塗装方法および塗装フィルムを提供することを目的とする。

本発明は、支持体シート上に転写されて装飾層となる２５μｍ以上１００μｍ以下（但し、４０μｍ以下は除く）の厚さの転写層を備えた塗装フィルムに、該転写層のみを貫通する複数の貫通孔を形成し、前記貫通孔を形成した後に、前記塗装フィルムを、前記転写層が前記対象物表面に向くよう配置し、前記転写層が前記対象物表面に転写されるよう、前記塗装フィルムを支持体シート側から前記対象物表面に押圧し、前記押圧後に、前記支持体シートを前記転写層から剥離する塗装方法を提供する。

複数の貫通孔は、対象物表面と転写層との間に巻き込まれた気泡を、転写層と支持体シートとの間に導く気泡抜き孔として作用する。転写層と支持体シートとの間に導かれた気泡は、支持体シートを剥離した際に大気と一体化する。これにより、対象物表面と転写層との密着性低下、外観品質の低下および気圧低下等による破損を防止できる。

上記発明では、前記複数の貫通孔を形成する工程において、前記転写層の面上の上下方向を定め、前記複数の貫通孔が前記上下方向に沿って間隔をあけて並んで複数の列を成し、任意の列の貫通孔が、隣接する列の貫通孔に対して前記上下方向にずれるよう前記複数の貫通孔を形成する。

隣接する列の貫通孔の位置を上下方向にずらすことで、転写層における貫通孔の存在を視覚的に目立たなくさせることができる。これにより、外観品質を向上させられ得る。

本発明は、支持体シートと、剥離可能に前記支持体シートで支持され、転写されて装飾層となる転写層と、を備え、前記転写層が、複数の貫通孔を備え、前記貫通孔が、所定の上下方向に沿って間隔をあけて並んで複数の列を成し、任意の列の貫通孔が、隣接する列の貫通孔に対して前記上下方向にずれるよう配置され、前記転写層の厚さは、２５μｍ以上１００μｍ以下（但し、４０μｍ以下は除く）である塗装フィルムを提供する。
前記転写層は、塗料で構成され得る。

本発明によれば、転写層に複数の貫通孔を形成してから、塗装フィルムを対象物表面に押圧することで、気泡が残存しないように転写層を対象物表面に転写できる。

本発明の一実施形態に係る塗装フィルムの分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る塗装フィルムの断面図である。 貫通孔の配置を例示した転写層の正面図である。 貫通孔の別の配置を例示した転写層の正面図である。 本実施形態に係る塗装方法の手順を説明するフロー図である。 航空機の基体表面に転写された転写層の様子を示す図である。

以下に、本発明に係る塗装方法および塗装フィルムの一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る塗装フィルムの分解斜視図である。図２の（Ａ）は図１に示した塗装フィルムのＡ−Ａ断面図、（Ｂ）は図１示した塗装フィルムのＢ−Ｂ断面図である。

塗装フィルム１は、支持体シート２と、支持体シート２上に支持されている転写層３とを備えている。

支持体シート２は、転写層３を支持するものである。支持体シート２は、転写層３を透過させない液密性を有する。支持体シート２は、転写層３に対して剥離性を有する。支持体シート２は、平滑な表面を有する。「平滑な表面」は、接触する転写層表面に所望の平滑性を付与できる。支持体シート２の材料は、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、離形処理をした紙などである。支持体シート２は、対象物表面に対する接着性は有していない。

転写層３は、所望の絵柄を有し、転写されて対象物表面を装飾するものである。転写層３は、主に塗料で構成されている。塗料は、対象物に適した材質のものが使用される。例えば、対象物が航空機の基体である場合、航空機用として販売されている塗料を用いることができる。航空機用の塗料は、外気圧変化に対応できる柔軟性を有する。塗料は、絵柄パターンの形成に必要な要素（インク、添加剤等）を含み得る。転写前の状態において、転写層３は、裏表に反転させても支持体シート２に支持される程度に支持体シートに密着している。

転写層３は、複数の貫通孔４を備えている。複数の貫通孔４は、所定の上下方向Ｘに沿って間隔をあけて並んで複数の列Ｔ_１，Ｔ_２・・・Ｔ_ｎ（ｎは任意の自然数）を成している。複数の貫通孔４は、左右方向に沿って間隔をあけて並んで複数の行Ｓ_１，Ｓ_２・・・Ｓ_ｍ（ｍは任意の自然数）を成している。

「上下方向」は、転写層３の絵柄、対象物の用途に応じて適宜定められる方向である。対象物表面に転写された転写層（装飾層）５には、閲覧者が主に閲覧するだろう方向（主閲覧方向）が存在する。ここで「上下」は、主閲覧方向から絵柄を正面視したときの目線上側と目線下側とを意味する。「左右方向」は、上下方向に直交する方向である。

転写層３の面上で、近接する貫通孔４同士を繋いだ仮想線Ｐは網状となる。網形状は、正方形であるとよい。網６は、上下方向または左右方向に対して角度Ｑがついているとよい。例えば、網６の角度Ｑは上下方向に対して±１５度以上±７５度以下、好ましくは±４５度である。

貫通孔４の直径は、１．０ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である。隣り合う貫通孔４の間隔Ｒ（孔中心間距離）は、５．０ｍｍ以上３０ｍｍ以下、例えば、１０ｍｍである。転写層３の厚さは、２５μｍ以上１００μｍ以下である。

図３，４に、貫通孔４の配置を例示する。図３，４の上下方向Ｘは、紙面の上下を向くものとする。図３では、転写層３の面上で複数の貫通孔４が２方向（上下、左右）に等間隔で並んで複数の列と行とを成している。

図４では、任意の列Ｔ_１の貫通孔４は、隣接する列Ｔ_２の貫通孔４に対して上下方向にずれるよう配置されている。複数の貫通孔４は千鳥配置されている。網６は正方形状であり、上下方向Ｘに対して±４５度の角度がつけられている。

次に、図５を参照して本実施形態に係る塗装方法の手順を説明する。本実施形態に係る塗装方法は、航空機、船舶および鉄道車両等の塗装に適用できる。本実施形態では、航空機の基体表面１０を対象物とした場合を説明する。

（塗装フィルム）
支持体シート２上に、塗料を印刷して転写層３を形成する。印刷方法は、公知の技術を適用できる。印刷後、塗料の溶媒を適度に揮発させて、貫通孔４が閉鎖されない程度の粘度状態にする。市販されている塗装フィルムの転写層３は、貫通孔４が閉鎖されない程度の粘度を有するため、市販品を使用することもできる。

次に、転写層３に複数の貫通孔４を形成する。貫通孔４を形成する際、転写層３の面上の上下方向Ｘを予め定めておく。複数の貫通孔４は、所定の上下方向Ｘに沿って間隔をあけて並んで複数の列を成すように配置する。複数の貫通孔４は、例えば図３，４で示した配置にする。複数の貫通孔４は、図４に示すように、任意の列の貫通孔４が、隣接する列の貫通孔４に対して上下方向Ｘにずれるよう形成するとよい。

貫通孔４は、支持体シート２を貫通させずに、転写層３のみを貫通するよう穿孔部材（不図示）を用いて形成する。穿孔部材は、例えば、彫刻機、カッティングプロッター、レーザー加工機等である。彫刻機は、スピンドルのＹ軸の移動距離を転写層３の厚さに設定することで、支持体シート２を貫通させずに、転写層３のみに貫通孔４を形成することができる。支持体シート２を貫通させないことで、転写時に、押圧により支持体シートから転写層３の塗料が染み出るのを防止できる。

（前処理）
塗装前に、必要に応じて基体表面１０を、清潔で乾燥した状態にする。例えば、イソプロピルアルコールを使用して基体表面１０を清掃する。必要に応じて、清掃前にサンディングなどの表面処理を施してもよい。

（マスキング）
基体表面の塗装範囲をマスキング材１１で囲う（図５（Ａ）参照）。

（接着塗料の塗布）
基体表面１０の塗装範囲に、接着塗料を塗布し、接着塗膜１２を形成させる（図５（Ａ）参照）。接着塗膜１２は、粘着性を有するが、指等で触れた際に触れたものに付着しない状態のものである。接着塗料は、例えば、ポリウレタン塗料、ラッカー塗料等である。

（転写）
転写層３に貫通孔４を形成した塗装フィルム１を、転写層３が基体表面１０に向くよう配置する。その際、転写層３の上下方向Ｘを、基体表面１０の塗布範囲を主閲覧方向から正面視した際の目線上側と下側に揃える。

次に、塗装フィルム１を支持体シート２側から基体表面１０に押圧して転写層３を基体表面１０に転写する。図５（Ｂ）では、転写層３をマスキング材１１で囲まれた範囲内に収まるよう位置決めして、塗装フィルム１の一端を基体表面１０に固定する。固定した一端側で支持体シート２上に押圧部材１３を押し付け、他端側に向けてスライドさせる。これにより、転写層３が基体表面１０に転写されて装飾層５となる。一回のスライドで転写層３が基体表面に転写されていない場合は、押圧を繰り返す。押圧部材１３は、スキージおよびローラ等である。

（後処理）
転写層３が基体表面１０に転写されたことを確認した後、支持体シート２を装飾層５から剥離する（図５（Ｃ）参照）。次に、ローラ等の塗布部材１４を用いて、転写された転写層（装飾層）５の表面に保護塗料を塗布する（図５（Ｄ）参照）。保護塗料は、装飾層５に耐久性、外観品質を付与できる材料からなる。保護塗料は、例えば、ポリウレタン塗料、ラッカー塗料等である。

塗布した保護塗料を乾燥させて保護膜（不図示）とした後、マスキング材１１を除去する（図５（Ｅ）参照）。

図６に、航空機１６の基体側表面に転写された転写層（装飾層）５の様子を示す。図６において、主閲覧方向は地面に水平な方向（紙面奥行方向）、上下方向Ｘは重力方向に沿う方向である。図６では、複数の貫通孔４が所定の上下方向Ｘに沿って間隔をあけて並んで複数の列を成し、任意の列の貫通孔４が、隣接する列の貫通孔４に対して上下方向Ｘにずれるよう配置されている。

本実施形態では、塗装フィルム１を押圧して転写層３を転写する。その際、転写層３と基体表面１０との間に巻き込まれた気泡は、貫通孔４を通って転写層３背側（支持体シート２側）に移動する。背側に移動した気泡は、支持体シート２を剥離することで大気に拡散させられる。これにより、転写層３と基体表面１０との間に気泡が残留することを防止でき、転写層３と基体表面１０と密着性を向上させることができる。

図１から図６では、貫通孔４の配置を明確にするために実際の縮尺とは異なる大きさで貫通孔４を表示している。直径が０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下の貫通孔４は、遠目から目視で確認できるものではない。貫通孔４は、３ｍ程度近づいた場合に、その存在を確認できるかもしれないが、図４に示すように隣接する列の貫通孔を上下方向にずらすことで、その存在を確認しにくくできる。これにより外観品質を向上させられる。転写層３が転写される基体表面１０が曲面であっても同様の効果が得られる。

１ 塗装フィルム
２ 支持体シート
３ 転写層
４ 貫通孔
５ 装飾層（転写層）
６ 網
１０ 基体表面（対象物表面）
１１ マスキング材
１２ 接着塗膜
１３ 押圧部材
１４ 塗布部材
１６ 航空機

Claims (3)

1. 支持体シート上に転写されて装飾層となる２５μｍ以上１００μｍ以下（但し、４０μｍ以下は除く）の厚さの転写層を備えた塗装フィルムに、該転写層のみを貫通する複数の貫通孔を形成し、
   前記複数の貫通孔を形成した後に、前記塗装フィルムを、前記転写層が対象物表面に向くよう配置し、
   前記転写層が前記対象物表面に転写されるよう、前記塗装フィルムを支持体シート側から前記対象物表面に押圧し、
   前記押圧後に、前記支持体シートを前記転写層から剥離し、
   前記複数の貫通孔を形成する工程において、
   前記転写層の面上の上下方向を定め、
   前記複数の貫通孔が前記上下方向に沿って間隔をあけて並んで複数の列を成し、任意の列の貫通孔が、隣接する列の貫通孔に対して前記上下方向にずれるよう前記複数の貫通孔を形成する塗装方法。
2. 支持体シートと、
   剥離可能に前記支持体シートで支持され、転写されて装飾層となる転写層と、
   前記転写層のみを貫通する複数の貫通孔と、を備え、
   前記複数の貫通孔が、所定の上下方向に沿って間隔をあけて並んで複数の列を成し、任意の列の貫通孔が、隣接する列の貫通孔に対して前記上下方向にずれるよう配置され、
   前記転写層の厚さは、２５μｍ以上１００μｍ以下（但し、４０μｍ以下は除く）である塗装フィルム。
3. 前記転写層は、塗料で構成されている請求項２に記載の塗装フィルム。

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