(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基材に、少なくとも金属薄膜層を形成・積層した積層体であって、
前記金属薄膜層が、
インジウム又はインジウム系合金である金属又は合金からなり、また厚さが１０ｎｍ〜３０ｎｍであり、
前記フィルム基材が、
融点２００〜２５０℃のエチレンテレフタレート単位が８５ｍｏｌ％以上で、エチレンテレフタレート以外の単位が３ｍｏｌ％以上であり、
また厚さが２０ｎｍ〜７５μｍである、ポリエステル系フィルムであること、
を特徴とする、成型用金属薄膜積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックの射出成形品および押出成形品等の分野において、特に成形物面が平面でない場合に良好な金属光沢をこれらの成形物（製品）表面に付与するための同時成形等に使用する成形用金属薄膜積層体に関する。
すなわち、本発明の成形用金属薄膜積層体を、例えば成形金型内にセットし、該金型を使用してＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂等を射出成形することによって、成形と同時に成形品に金属光沢を付与することが出来る同時成形用金属薄膜積層体等の成形用金属薄膜積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチック成形品表面の金属加飾表面処理方法として、本発明と同様の同時成形転写方法は提案されている。例えば、アルミニウムやクロム等の金属薄膜層を有する転写材を使用して各種プラスチック成形製品に射出成形等と同時に全面もしくは部分的に金属光沢を付与している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年成形品の形状がより複雑になってきており、例えば射出成形時に樹脂が溶融し金型内に流入するゲート部分で、同時成形用転写箔の接着剤層の流動変形に伴い、そのことによって金属薄膜層にも歪みが起こり、歪みに追随変形し得ない金属薄膜層に亀裂などが発生し、得られた製品の金属光沢に欠陥を発生せしめることがしばしば見られる。
この対策として金属薄膜層をゲート部分には設けないなどのデザイン上の工夫をしたり、成形品そのもののデザインを犠牲にして複雑形状部を減少せしめるなどの工夫が講じられてきた。
また、金属薄膜層の厚さを小さくし、金属光沢性を犠牲にし金属薄膜の変形追随をえんとするものも提案されているが、折角の金属光沢性が不満足な場合がしばしば発生するものであった。
【０００４】
さらに、金属薄膜層の亀裂を予め覚悟して、特開平６−１３５１９８号公報に開示されているように、金属粉体層を以って亀裂による欠陥をカバーする方法も提案されているが金属層が二重になる等経済的にも有利とは言えないものであるし、金属薄膜の光沢を完全に補完しうる場合ばかりではないものであった。
また、特公昭６０−１１６３３号公報に開示のように金属薄膜層に特定の金属薄膜を使用することも提案されているが、該金属薄膜層が成形時に非平面表面への追随性を有してはいるが、該金属薄膜層を支持している基体そのものについての工夫が特になく通常ポリエチレンテレフタレートフイルム等を使用した時同時成形等に使用した時十分な効果が得られない。
本発明は、前記従来の成形用転写箔等の課題を解決し、射出成形時に同時成形用転写箔中の接着剤層の流動に伴う金属薄膜層の破壊や、成形時におこる金属薄膜層の変形追随性不足による金属薄膜層の亀裂発生を防止し、金属光沢に優れた金属調加飾成形性品を得るため等に、成形用金属薄膜積層体を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明は、フイルム基材に、少なくとも金属薄膜層を形成・積層した積層体であって、金属薄膜層がインジウム又はインジウム系合金である金属または合金からなる厚さ１０〜３０ｎｍの金属薄膜層であり、フイルム基材がエチレンテレフタレート単位が８５ｍｏｌ％以上でエチレンテレフタレート以外の単位が３ｍｏｌ％以上であるポリエステル系フイルムである、ことを特徴とする成形用金属薄膜積層体であり、ポリエステル系フイルムの厚さが２０〜７５μｍである前記の成形用金属薄膜積層体であり、またフイルム基材が、融点２００〜２５０℃のエチレンテレフタレート単位が８５ｍｏｌ％以上でエチレンテレフタレート以外の単位が３ｍｏｌ％以上であるポリエステル系フイルムである前記の成形用金属薄膜積層体である。
【０００６】
【発明の実施態様】
本発明は、上記したように、例えば同時成形転写時に金属薄膜層が、亀裂等の欠陥を発生する原因が、金属薄膜層構成の金属そのものが、変形追随性を成形時の変形に対して有していないこととそれを支持している基材フイルムの性状にあると考え、インジウム又はインジウム合金を使用して特定厚さの金属薄膜層を作製することと支持基体であるフイルム基材に特定のポリエステル系フイルムを使用することで課題を解決したものである。
本発明のフイルム基材としては、ポリエチレンテレフタレートに他のエステル形成性単量体を共重合して得られる共重合ポリエステルのポリエステル系フイルムが用いられる。
他のエステル形成性単量体としては特に限定される物ではなく、得られた共重合ポリエステルの融点が２００〜２５０℃のものであればよく、例として挙げれば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール、ブタンジオール、シクロヘキサンジオール、等のエチレングリコール以外のジオール成分、イソフタル酸、ナフタレン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、等のテレフタル酸以外のジカルボン酸成分、更には、ジオール、ジカルボン酸以外の多官能エステル形成成分がある。
本願発明に使用されるポリエステル系フイルムは、エチレンテレフタレート単位が８５ｍｏｌ％以上で、エチレンテレフタレート以外の単位が３ｍｏｌ％以上であるポリエステル系フイルムであり、エチレンテレフタレート単位が８５ｍｏｌ％に未満のとき成形流動性においては満足できても、金属薄膜層形成時の熱などに耐えることに不充分であり、エチレンテレフタレート以外の単位が３ｍｏｌ％未満のときは、金属薄膜層形成時の熱などに耐えることに充分であっても、成形流動性においては不充分である。このエチレンテレフタレート単位は好ましくは９０ｍｏｌ％以上であり、エチレンテレフタレート以外の単位は好ましくは４．０ｍｏｌ％以上のポリエステル系フイルムであり、さらに好ましくはエチレンテレフタレート単位は好ましくは９０ｍｏｌ％以上であり、エチレンテレフタレート以外の単位は好ましくは５．０ｍｏｌ％以上のポリエステル系フイルムである。
本願発明に使用されるポリエステル系フイルムは、エチレンテレフタレート単位が８５ｍｏｌ％以上でエチレンテレフタレート以外の単位が３ｍｏｌ％以上であるポリエステルであって、その融点が２００〜２５０℃のものであることが望ましい。
また、本願発明に使用されるポリエステル系フイルムは、そのフイルムの性能が▲１▼破断強度が縦方向で１５〜２５ｋｇｆ／ｍｍ２、横方向で１５〜２５ｋｇｆ／ｍｍ２であり、▲２▼破断伸度が縦方向で１５０％以上、横方向で１５０％以上であり、▲３▼１５０℃３０分での熱収縮率が縦方向で１．５〜５．０％、横方向で１．２〜５．０％であるものが好ましい。
【０００７】
上記該基材フイルムの性能は、本願発明の金属薄膜層を該フイルム面上に形成するための手段、蒸着、スパッタリング、イオンプレーテイングなど乾式薄膜形成法における熱等に耐え得ることと、例えば非平面保有成形物の表面に本願発明の成形用金属薄膜積層体を接合する際の非平面への追随性との両者を同時に満足せしめるために必要なものである。
これらのフイルムの厚さは特に限定されるものではないが、金属薄膜層形成時の耐性と、成形物表面へ適用された時の金属薄膜層保持性等から、２０〜７５μｍであることが好ましい。
【０００８】
本発明に用いられる金属薄膜層形成は、インジウム金属、銀−インジウム合金、ビスマス−インジウム合金、銅−インジウム合金、インジウム−リチウム合金、インジウム−鉛合金、インジウム−アンチモン合金、インジウム−錫合金、インジウム−亜鉛合金等から選ばれる一種または二種以上である合金が好ましく使用される。
【０００９】
本発明における金属薄膜層の厚さは、好ましくは１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、更に好ましくは１４ｎｍ以上２２ｎｍ以下である。かかる範囲の膜厚さにすることで、金属光輝性が充分であり、薄膜にクラックが発生し難く、絶縁性をも保持し、経済的にも優れているものとなる。
１０ｎｍに満たないときは、光輝性（金属光沢性）において、その性能は乏しく、３０ｎｍを超えるときは、金属光沢性はこれ以上厚さを大きくしても影響が少ない上に経済的にも得策ではなく、クラックの発生が起こり易くなる。
この金属薄膜層のフイルム基材上への形成は、その方法において特に限定されるものではなく、蒸着、スパッタリング、イオンプレーテイングなど乾式薄膜形成法が適宜使用される。合金薄膜層の形成には合金組成を均一に保つためにスパッタリング法が好ましい。
【００１０】
本願発明の、成形用金属薄膜積層体は、特定性能を保有するポリエステル系フイルム基材に、インジウム又はインジウム系合金である金属または合金からなる金属薄膜層を積層したものを基本とするものであるが、特定性能を保有するポリエステル系フイルム基材をＡとし、インジウム又はインジウム系合金である金属または合金からなる金属薄膜層をＢとしたとき、Ａ／Ｂの構成に剥離層（Ｃ）、着色層（Ｄ）、絵柄層（Ｅ）、保護層（Ｆ）、や他のオリゴマー防止層や密着向上層や背面強化層や装飾層等を適宜付加せしめてもよいものである。
【００１１】
例えば、転写材としての本願発明の応用例の場合は、フイルム基材に金属薄膜層形成に先立って、離型層、保護層を形成し、金属薄膜層形成後、接着剤層を形成することを基本とするものである。離型層は、転写後にフイルム基材を成形品から剥離する場合には必要な場合がありその時には、フイルム基材に離型層を形成するが、フイルム基材が離型性がある場合またはフイルム基材を転写後も剥離しない時には形成しなくてもよいものであり、その形成は、アクリル系樹脂、塩素化オレフィン樹脂、パラフィンワックス、合成ワックスを使用して、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等印刷法やロールコーター法等で実施される。保護層は、本発明の金属薄膜層を保護するためのものであり例えば、アクリルウレタン樹脂、アクリルビニル樹脂、アクリル樹脂、ビニルウレタン樹脂等を使用し、必要に応じて着色材で着色してもよく、また形成時に模様を印刷したものでもよい。
本発明における接着剤層は、成形時の加熱、加圧により転写材を成形製品の表面に接着固定するためのものであり、感熱溶融性接着剤が好ましく使用される。この感熱溶融性接着剤は同時成形するプラスチックの種類に応じて、特に転写材と接する最外層のプラスチックの種類に応じて、適宜より好ましいものを選択し使用する。
たとえばＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂と同時成形するときはアクリル樹脂を、相手がポリオレフィンの場合は塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン・酢ビ樹脂を使用する。
またＡ／Ｂの構成に保護層（Ｆ）を形成したＡ／Ｂ／Ｆの構成でＡ側に、成形物構成素材との接着性に優れた接着剤層を塗布して成形物に圧着成形してもよい。
本願発明は、Ａ／Ｂの構成を基本とするものであり、他の応用例を制限するものではない。
【００１２】
【実施例】
＊＊実施例１
厚さ３０μｍ（ミクロン）の▲１▼破断強度が縦方向で２０．５ｋｇｆ／ｍｍ２、横方向で１９．９ｋｇｆ／ｍｍ２であり、▲２▼破断伸度が縦方向で１８０％、横方向で１８７％であり、▲３▼１５０℃３０分での熱収縮率が縦方向で２．４％、横方向で１．５％である、イソフタル酸３．５モル％とナフタレンジカルボン酸１．５モル％を共重合した共重合ポリエステルからの、ポリエステル系フイルム（結果的に重合時に生成するジエチレングリコールが１．０％含有され、該フイルムは、エチレンテレフタレート単位が９４ｍｏｌ％含有され、エチレンテレフタレート単位以外の単位が６ｍｏｌ％含有されたものである）に、アクリル樹脂溶液（ＮＶ＝２５％）をグラビヤコーテイングにより乾燥膜厚約１μｍ（ミクロン）に塗布形成して離型層を設けた。該離型層上にアクリルウレタン樹脂溶液（ＮＶ＝３０％）をグラビヤコーテイングにより乾燥膜厚約１μｍ（ミクロン）に塗布形成して保護層を設けた。該保護層上に、インジウムを真空蒸着法によって２０ｎｍの膜厚になるように金属薄膜層を形成した。該金属薄膜層上にアクリル樹脂をリバースコーテイングにより接着剤層を３μｍ（ミクロン）厚で形成し成形用金属薄膜積層体転写箔を得た。
【００１３】
＊＊実施例２
厚さ５０μｍの▲１▼破断強度が縦方向で２１．５ｋｇｆ／ｍｍ２、横方向で２０．９ｋｇｆ／ｍｍ２であり、▲２▼破断伸度が縦方向で１６８％、横方向で１７２％であり、▲３▼１５０℃３０分での熱収縮率が縦方向で２．６％、横方向で１．３％である、ブタンジオール２．０モル％とシクロヘキサンジメタノールを３．０モル％共重合した共重合ポリエステルからのポリエステルフイルム（結果的に重合時に生成するジエチレングリコールが１．０％含有され、該フイルムは、エチレンテレフタレート単位が９４ｍｏｌ％含有され、エチレンテレフタレート単位以外の単位が６ｍｏｌ％含有されたものである）に、ニトロセルロース樹脂溶液（ＮＶ＝１０％）をグラビヤコーテイングにより乾燥膜厚約１μｍに塗布形成して離型層を設けた。該離型層上にアクリルウレタン樹脂溶液（ＮＶ＝２５％）をグラビヤコーテイングにより乾燥膜厚約２μｍに塗布形成して保護層を設けた。該保護層上に、銀−インジウム合金（融点２８０℃）をスパッタリング法によって１８．５ｎｍの膜厚になるように金属薄膜層を形成した。該金属薄膜層上にアクリル樹脂をリバースコーテイングにより接着剤層を２μｍ厚で形成し成形用金属薄膜積層体転写箔を得た。
【００１４】
＊＊比較例１
実施例１での、フイルム基材を、厚さ３０μｍ（ミクロン）の▲１▼破断強度が縦方向で２２．５ｋｇｆ／ｍｍ２、横方向で２１．９ｋｇｆ／ｍｍ２であり、▲２▼破断伸度が縦方向で１１０％、横方向で１２７％であり、▲３▼１５０℃３０分での熱収縮率が縦方向で１．１％、横方向で−０．４％であるポリエチレンテレフタレートフイルム（結果的に重合時に生成するジエチレングリコールが１．０％含有され、該フイルムは、エチレンテレフタレート単位が９９ｍｏｌ％含有され、エチレンテレフタレート単位以外の単位が１ｍｏｌ％含有されたものである）を用いた以外は同じようにして、成形用金属薄膜積層体転写箔を得た。
上記の実施例１、２と比較例１の成形用金属薄膜積層体転写箔をそれぞれ表面が平面でない湾曲部を有する三次元成形品用成形金型内にセットし、ＡＢＳ樹脂を射出圧着成形し、成形後基材フイルムを剥離したところ、実施例１、２共良好な金属調光沢を有する三次元成形性品が得られた。比較例１の場合は金属薄膜の一部に亀裂が見られた。
【００１５】
【発明の効果】
プラスチックの射出成形品および押出成形品等の分野において、本発明の成形用金属薄膜積層体を使用して同時成形したときに、金属薄膜の亀裂等の発生がなく、成形品に安定して金属光沢を付与することができた。