(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材となるプラスチックフィルムの一方の面に、厚さ２００〜４００ｎｍの金属蒸着層を形成し、当該金属蒸着層上に印刷層を形成し、前記印刷層上に、更に前記基材と同じ材質および同じ膜厚のプラスチックフィルムをバッカー層として貼り合せた構成としたことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム。
【請求項２】
請求項１に記載のインサート成形用金属蒸着フィルムにおいて、基材となる前記プラスチックフィルムの前記金属蒸着層が形成されていない側の面に、ハードコート層が形成されていることを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム。
【請求項３】
基材となるプラスチックフィルムの一方の面に、厚さ２００〜４００ｎｍの金属蒸着層を形成し、前記プラスチックフィルムのもう一方の面に印刷層を形成し、前記金属蒸着層の形成されている面と、片面にハードコート層が形成されたプラスチックフィルムの前記ハードコート層のない面を貼り合せたことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムにおいて、基材となる前記プラスチックフィルムと前記金属蒸着層との間にバッファー層を形成したことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムの前記金属蒸着層が、酸化タンタルと二酸化ケイ素の積層構成からなることを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムの前記金属蒸着層が、ジルコニアと二酸化ケイ素の積層構成からなることを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムを射出成形用金型内に設置し、加熱し、真空吸引することで三次元形状に加工して射出成形用金型のキャビティ形成面に密着させた後、型締めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に金属蒸着フィルムを樹脂成形品に接着させることを特徴とするインサート成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話やパソコンなどの電気機器、化粧品の容器などのプラスチックの表面加飾に関するものであり、特にフィルムインサート法に利用される金属光沢を有する金属蒸着フィルムと加飾成形物たるインサート成形品の構造と製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年プラスチック成形品の表面加飾には、表現性の高いものが要求されている。
一般に、プラスチック成形品の表面加飾は、直接印刷、転写印刷、箔押し、塗装、水中転写等を利用して成形後のプラスチック成形品に対して加飾を行う方法と、インモールド成形法やインサート成形法などによる射出成形との同時絵付けを利用して成形と同時に加飾する方法などがある。これらの加飾方法により、抽象的な模様、写真、木目調、各種の絵柄パターンをデザインしたもの、グラデーション調など多岐に渡る絵柄を使用した加飾による表現が可能である。
【０００３】
しかし、金属表面のような光沢を有する製品を得るための方法としては、プラスチック成形品の表面に直接金属メッキする方法が主流であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願平８―２１９１７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラスチック成形品の表面に形成される従来のメッキ膜は、０．５〜１ｍｍと厚い膜となるため、樹脂のもつ特性である柔軟性が完全に覆い隠されてしまい、衝撃吸収性の乏しい製品となる。また、メッキ膜を保護するためにメッキ後にオーバーコート材をクリア塗装しなければならないこと、カラー着色する場合はメッキ後に別の着色塗装が必要になることなどから、工程数が増加したりコストが大きくなったりして、生産性が悪い。また、メッキ用及び塗装用の廃液処理が必要となるため、作業環境悪化に対する対策も講じなければならない。
【０００６】
一方、金属蒸着フィルムにおいては、当該蒸着層が成形等の工程により引き伸ばされてクラックを生じ、金属蒸着膜を用いたプラスチック成形品の表面加飾においては、その意匠性の低下が問題となりやすい。
【０００７】
本発明は、上記の欠点を解決すべく、金属調の表面光沢を有する表面加飾を担う金属蒸着フィルムを用いたインサート成形等において、加飾性能に関わる金属蒸着層のクラック発生を抑止する効果のある金属蒸着フィルムの構成を実現するとともに、これをフィルムインサート法による射出成形に用いることで意匠性の高い成形品を得る製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、基材となるプラスチックフィルムの一方の面に、厚さ２００〜４００ｎｍの金属蒸着層を形成し、当該金属蒸着層上に印刷層を形成し、前記印刷層上に、更に前記基材と同じ材質および同じ膜厚のプラスチックフィルムをバッカー層として貼り合せた構成としたことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインサート成形用金属蒸着フィルムにおいて、基材となる前記プラスチックフィルムの前記金属蒸着層が形成されていない側の面に、ハードコート層が形成されていることを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、基材となるプラスチックフィルムの一方の面に、厚さ２００〜４００ｎｍの金属蒸着層を形成し、前記プラスチックフィルムのもう一方の面に印刷層を形成し、前記金属蒸着層の形成されている面と、片面にハードコート層が形成されたプラスチックフィルムの前記ハードコート層のない面を貼り合せたことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載のインサート成形用金属蒸着フィルムにおいて、基材となる前記プラスチックフィルムと前記金属蒸着層との間にバッファー層を形成したことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムの前記金属蒸着層が、酸化タンタルと二酸化ケイ素の積層構成からなることを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムの前記金属蒸着層が、ジルコニアと二酸化ケイ素の積層構成からなることを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムを射出成形用金型内に設置し、加熱し、真空吸引することで三次元形状に加工して射出成形用金型のキャビティ形成面に密着させた後、型締めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に金属蒸着フィルムを樹脂成形品に接着させることを特徴とするインサート成形品の製造方法、としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、プラスチックフィルムの一方の面に金属蒸着層を形成することなどして得られたインサート成形用金属蒸着フィルムを使用することにより、射出成形用金型内での当該金属蒸着フィルムと成形樹脂との一体形成が可能となるため、メッキ用および塗装用の廃液処理などは不要である。また、金属蒸着層を保護するためのハードコート層はインサート成形用金属蒸着フィルムに予め形成されているので別途の塗工が不要であり、生産効率がよい。
【００１８】
また、本発明の金属蒸着フィルムおいてバッカー層を設けた構成とすることで、当該金属蒸着層におけるクラックの発生を抑制することが可能となることから、金属発色劣化のない高意匠性を有する樹脂成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムの第１の実施形態の断面図である。
【図２】本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムの第２の実施形態の断面図である。
【図３】本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムの第３の実施形態の断面図である。
【図４】本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムの第４の実施形態の断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のインサート成形用金属蒸着フィルムのプラスチックフィルムと金属蒸着層の間に、緩衝層を形成した場合の構成を示す断面図である
【図６】本発明の第２の実施形態のインサート成形用金属蒸着フィルムのプラスチックフィルムと金属蒸着層の間に、緩衝層を形成した場合の構成を示す断面図である
【図７】本発明の第４の実施形態のインサート成形用金属蒸着フィルムのプラスチックフィルムと金属蒸着層の間に、緩衝層を形成した場合の構成を示す断面図である
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の金属蒸着フィルム、および当該金属蒸着フィルムを用いたインサート成形品の製造方法に関する発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１に示す構成１０は、本発明の金属蒸着フィルムの第１の実施形態の例を断面で示す説明図を示したものである。まず、プラスチックフィルム０は、加熱され真空吸引されることによって、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着し、凹凸差の大きい三次元形状への加工が可能なものである。
【００２２】
当該プラスチックフィルム０としては、ポリエチレン系（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）や、オレフィン系、アクリル、ポリイミド系が使用できる。尚、この際に、片面にあらかじめハードコート層３が塗工されたプラスチックフィルム０を使用することで、後工程にて別途ハードコート層３を塗工する必要がなくなるため、工程数の増加及びコストアップを回避することが可能である。
【００２３】
金属蒸着層１は、プラスチックフィルム０と共に加熱され真空吸引されることによって、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着することで、金属蒸着層１が三次元形状に変形した際にクラックを生じると意匠性が損なわれることから、クラックの発生を抑止することが必要となる。この為、当該金属蒸着層１の膜厚は薄い方が好ましいが、膜厚が薄すぎると透けが生じるため、厚さ２００〜４００ｎｍとすることが望ましい。
【００２４】
尚、当該金属蒸着層１は、単層膜及び積層膜のいずれの構成としてもよいが、金属調の表面光沢による意匠性の向上を目的とする場合には、表面反射率を上げた方がより効果的であることから、金属蒸着層の積層界面における多重反射による干渉効果を得るため、金属蒸着層１は積層構成にて作製されるのが良い。
【００２５】
この場合、上記積層界面での多重反射に起因した干渉効果により表面反射率を高めるためには、各層の屈折率の差が大きい方が有利であることから、本願発明の酸化タンタルと二酸化ケイ素の層の組合せ、もしくは、ジルコニアと二酸化ケイ素の層の組合せとすることが好ましい。
【００２６】
また、金属蒸着層１はEB蒸着法やスパッタリング法により作製し、この際に基板加熱やイオンビームアシスト法によりプラスチックフィルム０との密着性を制御することも可能である。加えて、EB蒸着法ないしスパッタリング法の成膜手法により作製される蒸着膜の内部応力が圧縮応力を有することに留意した成膜を行うことで、当該金属蒸着層１を有する金属蒸着フィルムを用いた射出成形用金型内での真空吸引による三次元形状への加工及びその後の射出成形において、金属蒸着フィルムが引き伸ばされることに起因したクラックの発生を遅らせることも可能となる。
【００２７】
抑え印刷層２は、熱を効率よく吸収し保持するためのものであり、金属蒸着層１の金属調の輝度を保つためのものであるが、ウレタン系の樹脂を用いた印刷法により形成することができる。抑え印刷層２により熱を効率よく吸収し保持するのは、射出成形の際に、他の層に熱をよく伝えまた保温することにより、他の層が高温で柔軟な状態に保たれるようにして、成形性を良くするためである。また、抑え印刷層２は黒色としたほうが、熱吸収性や熱保持性がよく、金属蒸着層１の金属調の輝きをよりいっそう際立たせる効果が高い。
【００２８】
図２に示す構成２０は、バッカー層４を設けたことを特徴とする本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムにおける第２の実施形態の例を断面で示す説明図を示したものである。図２に示すような当該バッカー層４を設けた構成とすることで、射出成形時における抑え印刷層２側からの成形樹脂の射出に対し、その衝撃を緩和することができ、金属蒸着層１におけるクラックの発生に対し一定の抑止効が得られる為、効果的である。
【００２９】
また、当該バッカー層４には、基材となるプラスチックフィルム０と同じ材質および同じ膜厚のプラスチックフィルムを用いることが好ましい。このような構成にすることで、金属蒸着層１を挟むプラスチックフィルム０及び４の熱伸縮を同程度にすることが可能となるため、全体の構成の中央部に位置する金属蒸着層１に生じる負荷が一極に集中することを回避できるようになり、金属蒸着層１のクラック低減に効果的である。
【００３０】
図３は、本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムの第３の実施形態の例である構成３０を断面図で示したもので、基材となるプラスチックフィルム０の一方の面に形成した金属蒸着層１とは反対側の面に、抑え印刷層２を形成した構成としたものである。
【００３１】
また、図４は本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムの第４の実施形態の例である構成４０を断面図で示したもので、構成３０の金属蒸着層１の上に、プラスチックフィルム０と同じ材質および同じ膜厚のバッカー層４を貼り合せた構成としたものである。
【００３２】
ここで、バッカー層４として、あらかじめその片面にハードコート層３が塗工されたプラスチックフィルムを用い、これを当該ハードコート層３が最表面に位置するよう図３の構成のものに対して貼り合せを行うことにより、後工程にて別途ハードコート層３を塗工する必要がなくなるため、工程数の増加及びコストアップを回避することが可能である。
【００３３】
更に、図５、図６、図７に示す構成１０１、２０１、４０１は、それぞれ図１、図２、図４に示す構成１０、２０、４０において、基材となるプラスチックフィルム０と金属蒸着層１の間に緩衝層５を形成した構成としたものである。緩衝層５を設けることで、基材であるプラスチックフィルム０の熱伸縮による変形が、金属蒸着層１に伝わる影響を遮断する効果が得られるため、金属蒸着層１におけるクラックの発生を抑制できる点で効果的である。尚、当該緩衝層５の材質としては、有機、無機のいずれでもよく、できるだけ薄い方が好ましい。
【００３４】
以下、実施例により本発明のインサート成形用金属蒸着フィルム、及びこれを用いたインサート成形により樹脂成形品を作製する工程につき説明する。
【実施例１】
【００３５】
基材となるプラスチックフィルム０としては、片面にハードコート３が塗工された厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを用いた。このＰＥＴフィルムのハードコートが塗工されていない側の面に、金属蒸着層１をＥＢ蒸着法にて酸化タンタルと二酸化ケイ素を積層構成にて成膜し、全部で６層からなる厚さ２８０ｎｍの膜を形成した。続いて、この上に抑え印刷層２をスクリーン印刷にて形成することで、本発明のインサート成形用金属蒸着フィルム１０を得た。
【００３６】
以上の層構成のインサート成形用金属蒸着フィルム１０を一旦巻き取ってロール状巻物とし、ロール状巻物から金属蒸着フィルム１０を巻き出し、連続して、射出成形用金型のキャビティ形成面の正面に挿入した。次に、キャビティ形成面の周囲でクランプ部材により金属蒸着フィルム１０を固定して、フィルム表面温度が１００℃になるようにして軟化させ、金属蒸着フィルム１０とキャビティ形成面との間の空間を真空吸引して、金属蒸着フィルム１０を射出成形用金型のキャビティ形成面に密着させた。
【００３７】
次に、金型を型締めして得られたキャビティに、成形温度２２０〜２５０℃のアクリル樹脂を成形樹脂として射出成形し、樹脂成形品とした。この樹脂成形品を冷却したあと、金型から取り出し、ハードコート付きブルー色の携帯電話用商材を得た。
【実施例２】
【００３８】
実施例１と同様の工程により、抑え印刷層２までを形成したものに対して、更に、ハードコートの塗工されていない厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを用い、これをバッカー材４として抑え印刷層２の上に貼り合わせることで、本発明のインサート成形用金属蒸着フィルム２０を得た。
【００３９】
次に、上記構成のインサート成形用金属蒸着フィルム２０を用いて、実施例１と同様の工程により、真空成形、及び射出成形を行うことで、ハードコート付きブルー色の携帯電話用商材を得た。
【実施例３】
【００４０】
基材となるプラスチックフィルム０としては、片面にハードコートが塗工された厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを用い、このハードコートの上にＥＢ蒸着法にて酸化タンタルと二酸化ケイ素を積層構成にて成膜し、全部で６層からなる厚さ２８０ｎｍの金属蒸着層１を形成した。
【００４１】
続いて、プラスチックフィルム０の、金属蒸着面１と反対側の面に、抑え印刷層２を形成した。これにより、基材のプラスチックフィルム０と金属蒸着層１との間に、緩衝層５として機能するハードコート層がある、という構成の金属蒸着層付きプラスチックフィルムを作製した。
【００４２】
更に、片面にハードコートが塗工された厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムの、ハードコートが塗工されていない側の面と、前記構成の金属蒸着層付きプラスチックフィルムの金属蒸着層１が形成されている側の面を、貼り合わせることで、本発明のインサート成形用金属蒸着フィルム４０１を得た。
【００４３】
次に、上記構成のインサート成形用金属蒸着フィルム４０１を用いて、実施例１と同様の工程により、真空成形、及び射出成形を行うことで、ハードコート付きブルー色の携帯電話用商材を得た。
【符号の説明】
【００４４】
０・・・基材用プラスチックフィルム
１・・・金属蒸着層
２・・・抑え印刷層
３・・・ハードコート層
４・・・バッカー層
５・・・緩衝層
１０・・緩衝層のないインサート成形用金属蒸着フィルム
２０・・バッカー層を有し緩衝層のないインサート成形用金属蒸着フィルム
３０・・プラスチックフィルムの一方の面に金属蒸着層を形成し、他方の面に抑え印刷層を形成したもの
４０・・３０を用いることでプラスチックフィルムにより金属蒸着層を挟み込む構成としたインサート成形用金属蒸着フィルム
１０１・・１０において更に緩衝層を形成したインサート成形用金属蒸着フィルム
２０１・・２０において更に緩衝層を形成したインサート成形用金属蒸着フィルム
４０１・・４０において更に緩衝層を形成したインサート成形用金属蒸着フィルム
【図１】
0005477563.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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