(57)【要約】【課題】  メッキ加工や塗装により製造された従来品と同等の均質で良好な金属光沢を有し、かつ、リサイクルし易い金属調樹脂成形品を製造可能な金属調化粧シートの提供。【解決手段】  熱可塑性樹脂からなる基材シート１１と、該基材シート１１に第１の接着層１２を介して積層した金属意匠シート１３と、該金属意匠シート１３に第２の接着層１４を介して積層したアクリル樹脂シート１５とを備え、前記金属意匠シート１３は、ＰＥＴシート１３ａと該ＰＥＴシート１３ａの片面に形成された金属蒸着層または金属スパッタ層１３ｂとからなり、前記金属蒸着層または金属スパッタ層１３ｂと前記第２の接着層１４とが接するように配置された金属調化粧シート１０。【選択図】  図１
2006015634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる基材シートと、該基材シートに第１の接着層を介して積層した金属意匠シートと、該金属意匠シートに第２の接着層を介して積層したアクリル樹脂シートとを備え、
前記金属意匠シートは、ＰＥＴシートと該ＰＥＴシートの片面に形成された金属蒸着層または金属スパッタ層とからなり、前記金属蒸着層または金属スパッタ層と前記第２の接着層とが接するように配置されたことを特徴とする金属調化粧シート。
【請求項２】
請求項１に記載の金属調化粧シートの製造方法であって、
前記金属蒸着層または前記金属スパッタ層が外側となるように、前記第１の接着層を介して重ねられた前記基材シートと前記金属意匠シートとを、一対の鏡面仕上げされた押圧面を備えた熱圧着手段の該押圧面間で挟持する第１工程と、
前記金属意匠シートに、前記第２の接着層を介して前記アクリル樹脂シートを積層する第２工程とを有することを特徴とする金属調化粧シートの製造方法。
【請求項３】
前記熱圧着手段は、
一対の加熱ロールと、
該加熱ロールの後段側に設けられた一対の冷却ロールと、
前記加熱ロールと前記冷却ロールの同一側にそれぞれ掛け回され、対向する表面が前記押圧面である一対の無端金属ベルトと、
該無端金属ベルトの前記押圧面同士が近づくように作用する一対の加圧手段とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の金属調化粧シートの製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の金属調化粧シートを備えたことを特徴とするインサート成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面が金属調の樹脂成形品をインサート成形などで製造する際に使用される金属調化粧シートと、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールキャップのセンターエンブレムなど、表面が金属調の樹脂成形品は、従来、特許文献１の従来技術に記載されているように、まず樹脂を成形し、その後、得られた樹脂成形品の表面にメッキ加工をし、塗装する方法などで製造されてきた。
ところが、メッキ加工で発生する廃水や塗装に使用される有機溶剤は、環境的に好ましくないという問題があった。また、メッキ加工で形成される金属箔は比較的厚いため、このような金属箔を備えた樹脂成形品を樹脂としてリサイクルすることは困難であった。
そこで最近では、メッキ加工や塗装をせずに、従来と同等の金属光沢を備えた樹脂成形品を製造する方法として、金属箔よりも薄い金属層を備えた化粧シートを真空成形などで予備成形し、ついで、この成形された化粧シートを型内に配した後、溶融樹脂を注入して一体化するインサート成形が検討されている。
【特許文献１】特許第２９８１４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような方法では、真空成形やインサート成形の際に、金属層の外観が不均質となったり、金属層にクラックが発生したりして、従来と同等の金属光沢を備えた樹脂成形品を製造することは困難であった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、真空成形やインサート成形に供して深絞りの金属調樹脂成形品を製造した場合でも、クラックが発生せず、メッキ加工や塗装により製造された従来品と同等の均質で良好な金属光沢を発現し、かつ、リサイクルし易い金属調樹脂成形品を製造可能な金属調化粧シート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】
【０００５】
本発明の金属調化粧シートは、熱可塑性樹脂からなる基材シートと、該基材シートに第１の接着層を介して積層した金属意匠シートと、該金属意匠シートに第２の接着層を介して積層したアクリル樹脂シートとを備え、前記金属意匠シートは、ＰＥＴシートと該ＰＥＴシートの片面に形成された金属蒸着層または金属スパッタ層とからなり、前記金属蒸着層または金属スパッタ層と前記第２の接着層とが接するように配置されたことを特徴とする。
本発明の金属調化粧シートの製造方法は、前記金属蒸着層または前記金属スパッタ層が外側となるように、前記第１の接着層を介して重ねられた前記基材シートと前記金属意匠シートとを、一対の鏡面仕上げされた押圧面を備えた熱圧着手段の該押圧面間で挟持する第１工程と、前記金属意匠シートに、前記第２の接着層を介して前記アクリル樹脂シートを積層する第２工程とを有することを特徴とする。
前記熱圧着手段は、一対の加熱ロールと、該加熱ロールの後段側に設けられた一対の冷却ロールと、前記加熱ロールと前記冷却ロールの同一側にそれぞれ掛け回され、対向する表面が前記押圧面である一対の無端金属ベルトと、該無端金属ベルトの前記押圧面同士が近づくように作用する一対の加圧手段とを備えていることが好ましい。
本発明の金属調化粧シートは、インサート成形品への使用に適している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、真空成形やインサート成形に供して深絞りの金属調樹脂成形品を製造した場合でも、クラックが発生せず、メッキ加工や塗装により製造された従来品と同等の均質で良好な金属光沢を発現し、かつ、リサイクルし易い金属調樹脂成形品を製造可能な金属調化粧シートを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の金属調化粧シート（以下、化粧シートという。）１０の一例であって、厚さ０．３６ｍｍのＡＢＳ樹脂からなる基材シート１１の上に、第１の接着層１２を介して積層した金属意匠シート１３と、この金属意匠シート１３に第２の接着層１４を介して積層した厚さ０．０７５ｍｍのアクリル樹脂シート１５とからなるものである。
【０００８】
基材シート１１の材質としては、ＡＢＳに限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などのＡＢＳ以外の熱可塑性樹脂も使用できる。また、複数の樹脂の積層シートを使用してもよい。例えば、熱可塑性ウレタン樹脂（ＴＰＵ）はポリアミドとの密着性に優れる。よって、ポリアミド成形品の表面にインサート成形で化粧シートを配する場合には、基材シート１１としてＴＰＵとＡＢＳの積層シートを備える化粧シートを使用し、ＴＰＵの側に溶融ポリアミド樹脂が接するようにこれを注入することで、化粧シートとポリアミドとがより強固に一体化したインサート成形品を製造できる。
また、基材シート１１の厚さは、その材質、化粧シート１０の用途などに応じて適宜設定できるが、通常０．２〜１．０ｍｍの範囲である。
【０００９】
この例の金属意匠シート１３は、厚さ０．０１６ｍｍの成形性のＰＥＴシート１３ａと、このＰＥＴシート１３ａの片面に形成されたステンレススチールの金属蒸着層または金属スパッタ層１３ｂとからなり、金属蒸着層または金属スパッタ層１３ｂと第２の接着層１４とが接するように配置されている。ここでＰＥＴシート１３ａは、金属蒸着層または金属スパッタ層１３ｂとの密着性に優れるとともに、詳しくは後述するように、均質、平滑で緻密な金属蒸着層または金属スパッタ層１３ｂをその表面に形成可能なことから好ましく使用される。
【００１０】
成形性のＰＥＴシート１３ａとは、ＰＥＴシート本来の強度を維持しつつ高い伸度を備え、成型加工性に優れたものであって、具体例としては、帝人デュポンフィルム（株）製テフレックスＦＴ３、東レ（株）製ＱＴ１０などが挙げられる。
また、成形性のＰＥＴシート１３ａの好ましい物性は、ＪＩＳ  Ｋ７１６１による引張り強さが１５０〜２３０ＭＰａ、伸び率が１４０〜１９０％、加熱収縮率が１．０〜５．０％であって、図示例のＰＥＴシート１３ａは、引張り強さが１７７ＭＰａ、伸び率が１６０％、加熱収縮率が５％である。ＰＥＴシート１３ａの物性が上記範囲内であると、化粧シート１０を真空成形した場合や、さらにインサート成形に使用した場合の成形加工追従性が非常に優れ、深絞りの成形品であっても良好に製造できる。成形性のＰＥＴシート１３ａの厚さには制限はないが、成形性、強度の点から１０〜５０μｍが好ましい。
【００１１】
金属蒸着層または金属スパッタ層（以下、金属層という。）１３ｂは、ＰＥＴシート１３ａに対して真空蒸着法またはスパッタリング法により形成されるものである。真空蒸着法やスパッタリング法によれば、金属光沢を備えた金属層１３ｂを、少ない金属量で形成できるため、この金属層１３ｂを有する化粧シート１０が使用された樹脂成形品を、樹脂としてリサイクルすることも可能である。金属種としては、ステンレススチールの他、例えばアルミニウム、インジウム、クロム、亜鉛、ガリウム、ニッケル、スズ、銀、金、ケイ素、チタン、白金、パラジウム、ハステロイなどが挙げられる。これらのなかでは、密着性に優れた金属層１３ｂを形成できることから、ステンレススチールが好ましい。
金属層１３ｂの厚さは、通常１０〜１００ｎｍ、好ましくは２０〜４０ｎｍである。この範囲であると、十分な金属光沢をより経済的に付与できる。
【００１２】
アクリル樹脂シート１５は、金属意匠シート１３の外側に配されることによって、金属層１３ｂを保護するとともに、化粧シート１０に硬度、耐候性などの特性を付与するものである。アクリル樹脂シート１５の厚さとしては特に制限はないが、これらの特性を十分に付与できることから、通常０．０５０〜０．１２５ｍｍである。
【００１３】
基材シート１１と金属意匠シート１３とを接着する第１の接着層１２、および金属意匠シート１３とアクリル樹脂シート１５とを接着する第２の接着層１４は、これらをそれぞれ接着可能な接着剤から形成されればよく、接着剤の具体例としては、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリアミド系、ポリ塩化ビニル系、ポリクロロプレン系、カルボキシル化ゴム系、熱可塑性スチレン−ブタジエンゴム系、アクリル系、スチレン系、セルロース系、アルキッド系、ポリ酢酸ビニル系、エチレン酢酸ビニル共重合体系、ポリビニルアルコール系、エポキシ系、シリコーン系、天然ゴム系、合成ゴム系などが挙げられる。
また、第１の接着層１２および第２の接着層１４の厚さには制限はないが、通常１．０〜２０μｍである。この例では、第１の接着層１２は厚さ３μｍのポリエステル系接着剤から形成され、第２の接着層１４は厚さ１５μｍのアクリル系接着剤から形成されている。
【００１４】
次に、この例の化粧シート１０の好適な製造方法について説明する。
まず、金属層１３ｂが外側となるように、第１の接着層１２を介して基材シート１１と金属意匠シート１３とを重ねて、図２の熱圧着手段３０へと供給する。なお、この例では、金属意匠シート１３におけるＰＥＴシート１３ａの表面にあらかじめ第１の接着層１２が形成されている。
【００１５】
この例の熱圧着手段３０は、図示略の熱媒オイルが内部循環し、所定の温度に加熱された一対の加熱ロール３１と、この加熱ロール３１の後段側に設けられ、所定の温度以下に制御された一対の冷却ロール３２と、加熱ロール３１と冷却ロール３２の同一側にそれぞれ掛け回された一対の無端金属ベルト３３とを備えている。
【００１６】
ここで無端金属ベルト３３の対向する表面は、互いに所定の間隔を有して配置されているとともに、それぞれ鏡面仕上げされたステンレス製の押圧面３３ａ，３３ｂになっている。また、この熱圧着手段３０には、炭化水素合成油のような流体圧力媒体の圧入によりこれら押圧面３３ａ，３３ｂ同士が近づくように作用する、一対の加圧手段３４がさらに備えられていて、圧入する流体圧力媒体の供給量を変化させることにより押圧面３３ａ，３３ｂ同士を近づける際の圧力を制御でき、流体圧力媒体の温度を変化させることにより押圧面３３ａ，３３ｂの表面温度を制御できるようになっている。なお、この例の一対の加圧手段３４は、前段側３４ａと後段側３４ｂに２分割されていて、各々について流体圧力媒体の供給量および温度を独立に制御できるようになっている。
【００１７】
第１の接着層１２を介して重ねられた基材シート１１と金属意匠シート１３とを、この熱圧着手段３０の対向する押圧面３３ａ，３３ｂの間に供給すると、基材シート１１と金属意匠シート１３とは、まず、加熱ロール３１に加熱された無端金属ベルト３３により１５０℃程度まで均一に加熱される。
【００１８】
ついで、１５０℃に温度制御された流体圧力媒体が、加圧手段３４の前段側３４ａおよび後段側３４ｂに圧入され、押圧面３３ａ，３３ｂ同士が接近して基材シート１１と金属意匠シート１３を挟持し、２０〜３０ＭＰａ程度の圧力で押圧するとともに冷却する。
その結果、基材シート１１と金属意匠シートとは第１の接着層１２を介して熱圧着し、また、金属意匠シート１３の金属層１３ｂは、図中上側の鏡面仕上げされた押圧面３３ａに直に押圧されつつ、加熱、冷却されて、均質化、平滑化するとともに緻密化する。
【００１９】
ついで、第１の接着層１２を介して積層した基材シート１１と金属意匠シート１３とは、押圧面３３ａ，３３ｂに挟持された状態で一対の冷却ロール３２側へと送られ、この冷却ロール３２の作用により６０℃以下まで均一に冷却される。
【００２０】
このように第１工程において、基材シート１１と金属意匠シート１３とを押圧面３３ａ，３３ｂで挟持して、これら熱圧着するとともに、金属意匠シート１３における金属層１３ｂを均質化、平滑化および緻密化する処理を行った後、この金属層１３ｂの上に、第２の接着層１４を介してアクリル樹脂シート１５を積層する第２工程を行う。
第２工程の具体的方法には特に制限はないが、片面に第２の接着層１４があらかじめ形成されたアクリル樹脂シート１５を金属意匠シート１３の金属層１３ｂの上に配し、これらを、例えば一対の熱圧着ロールを備えた通常の熱圧着手段で熱圧着する方法や、図２に示した熱圧着手段３０を再び使用して熱圧着する方法が挙げられる。この熱圧着時の加熱温度は、８０〜１５０℃程度である。
【００２１】
このような化粧シート１０の製造方法では、まず、第１工程においてはアクリル樹脂シート１５を重ねず、基材シート１１と金属意匠シート１３のみを第１の接着層１２を介して重ねて熱圧着手段３０に供給するので、単に基材シート１１と金属意匠シート１３とが熱圧着するだけでなく、金属意匠シート１３における金属層１３ｂが鏡面仕上げされた押圧面３３ａに直に押圧され、加熱、冷却されることとなり、金属層１３ｂが均質化、平滑化するとともに緻密化する。このように均質化、緻密化することにより、金属層１３ｂは、後の真空成形やインサート成形時に受ける加熱、加圧に対する耐性が向上し、クラックが発生しなくなり、また、平滑化することにより、より良好な金属光沢を発現する。また、ここで金属層１３ｂの下には特にＰＥＴシート１３ａが配置されているために、金属層１３ｂはこのような押圧によって、十分に均質化、平滑化するとともに緻密化する。
よって第２工程で、さらにアクリル樹脂シート１５を積層して得られた化粧シート１０は、真空成形やインサート成形に供し、深絞りの成形品を製造した場合でも、クラックが発生せず、均質で良好な金属光沢を発現することがきる。
【００２２】
このようにして得られた化粧シート１０は、例えばホイールキャップのセンターエンブレムなど自動車用品の他、冷蔵庫などの取っ手および表面材、パソコン、携帯電話のキー部分の表面など電化製品用途、キッチン扉の枠、郵便受けの枠など建材用途、鞄のモール材など意匠材用途など、種々のインサート成形品を製造する際などに好適に使用できる。
インサート成形は、化粧シート１０を金型の中に配置した後、溶融樹脂を金型内に注入する通常の方法で行えばよい。
【００２３】
なお、熱圧着手段３０としては、図２の例に限定されず、一対の鏡面仕上げされた押圧面を備えたものであれば各種プレス装置を使用できる。しかしながら、加熱ロール３１で加熱された無端金属ベルト３３により均一に加熱できるとともに、加圧手段３４の作用により均一な圧力で押圧、冷却でき、より均質かつ平滑で、緻密な金属層１３ｂを形成できることから、図２の例のような装置を使用することが好ましい。なお、加圧手段３４は、この例のように流体圧力媒体を使用するタイプのものでなくてもよいし、前段側３４ａと後段側３４ｂに２分割されたタイプでなくてもよい。
また、第１の接着層１２および第２の接着層１４は、それぞれＰＥＴシート１３ａ、アクリル樹脂シート１５の表面にあらかじめ形成されていなくてもよく、例えば、工程の途中でロールコータなどの塗布手段で、ＰＥＴシート１３ａや基材シート１１の表面、アクリル樹脂シート１５や金属層１３ｂの表面に塗布して形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の金属調化粧シートの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の製造方法で使用する熱圧着手段を示す概略構成図である
【符号の説明】
【００２５】
１０  金属調化粧シート
１１  基材シート
１２  第１の接着層
１３  金属意匠シート
１３ａ  ＰＥＴシート
１３ｂ  金属蒸着層または金属スパッタ層
１４  第２の接着層
１５  アクリル樹脂シート
３０  熱圧着手段
３１  加熱ロール
３２  冷却ロール
３３  無端金属ベルト
３３ａ，３３ｂ  押圧面
３４  加圧手段
【図１】
2006015634.tif 000003
【図２】
2006015634.tif 000004