(57)【要約】【課題】多品種少量での生産や試作であっても、手間やコストの増大を来さず、かつ、試作の 際でもカラーメタリック加飾シートとなったときの色調のイメージが掴みやすく、さらに特注色品に対応しやすいカラーメタリック加飾シートの製造方法を提供する。【解決手段】染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層、金属層、および、熱可塑性樹脂フィルムをこの順で有する原料シートを作製し、次いで、該原料シートの表面フィルム層を染色することを特徴とするカラーメタリック加飾シートの製造方法。【選択図】図３
2006116804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層、金属層、および、熱可塑性樹脂フィルムをこの順で有する原料シートを作製し、次いで、該原料シートの表面フィルム層を染色することを特徴とするカラーメタリック加飾シートの製造方法。
【請求項２】
染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層、金属層、および、熱可塑性樹脂フィルムをこの順で有する原料シートを用いて成形を行い、次いで、得られた成形物表面の上記表面フィルム層を染色することを特徴とするカラーメタリック成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内外装、家具、建築材料、オーディオ、パーソナルコンピューター、携帯電話、ＰＤＡ、カメラ、ビデオカメラ、看板、ディスプレイ、ネームプレート、額縁、パチンコ・パチスロ等のアミューズメント製品、化粧品ケース、宝飾品、食器、玩具等の樹脂製品、樹脂部品の表面に金属調の外観を付加するカラーメタリック加飾シートの製造方法、及び、そのようなカラーメタリック成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
黄色に着色したフィルムを用い、そのフィルムの片側にアルミニウム蒸着層を設けると、金箔様の外観が得られる。この手法を用いて、装飾モール、金銀糸、包装材、装飾品に利用されている。
【０００３】
さらに、この着色金属蒸着フィルムの金属蒸着面にベースフィルムを積層したカラーメタリック加飾シート（金属調加飾シート）や、無着色の金属蒸着フィルムのフィルム面（非蒸着面側）に着色フィルムを積層したカラーメタリック加飾シートも提案されている。
【０００４】
ここでこのようなメタリック加飾シートの一般的な構成の例として２種類を、図５及び図６に、それぞれモデル断面図を示す。
【０００５】
このようなカラーメタリック加飾シートは、プラスチックなどの成形品に金属調の印象を付与するものとして、用いられてきた。すなわち、着色フィルム（図５及び図６における最上層である「着色された、透明ないし半透明のフィルム層」）の色調を調整することにより、例えばクロム調などの、さらに深い色調を成形品に付与し、あるいは、ファンシーな色調を付与することができる。
【０００６】
このようなカラーメタリック加飾シートの着色フィルムの着色は、原着、印刷、あるいは、染色などによって行われている（特開２００２−３７０３１１号公報（特許文献１）、特開２００４−１２４３号公報（特許文献２））。
【０００７】
ここで、原着とは、顔料を添加した原料により着色フィルムを製造する技術であり、比較的深みのある色調が得られる。単一色を大量に製造する場合は良いが、色替作業に多大な時間がかかり、またそのときの原料のロスが大きいことから、多品種少量生産や、微妙な色あわせのための試作への対応が事実上不可能である。
【０００８】
また、印刷による有色の透明もしくは半透明のフィルムの作製では、色の切替は、比較的容易であるため、小ロット生産や、色あわせのための試作には適しているものの、金属光沢感、特に重厚なクロム調が求められる高級分野での金属光沢感の表現性に劣り、また、印刷ムラ、印刷ヌケが生じやすく品質が安定しない。
【０００９】
さらに、染色による、有色の透明もしくは半透明のフィルムの作製によれば、もっとも深みのある金属光沢感が表現できて、外観は好ましいが、染色工程は、高温の染色液にフィルムを浸漬処理する方法であるため、アクリルフィルム等の耐熱性に劣る素材を使用するとフィルムの収縮、フレアー、カール、破断等が発生し易く取扱いに難がある。一般には一回の染色処理では不充分であり、充分な染色効果を得るために４〜６回などの複数回の染色処理を行うため、染色工程での歩留まりの低さがさらに拡大される。
【００１０】
また、染色によるフィルムの着色処理は最低でも１ロール（最低でも１００ｍ以上、通常は１０００ｍ程度）単位となり少量生産への対応や、微妙な色あわせを伴う試作への対応は困難である。
【００１１】
また、上記３つの方法いずれであっても、ユーザーの求める色調、金属光沢感のある製品を作り出すための調色作業が非常に困難である欠点を有している。
【００１２】
すなわち、上記の３つのいずれかの方法により、フィルムを着色した後に金属蒸着を施し、さらに接着剤を介してベースフィルムである熱可塑性樹脂フィルムと貼り合せてカラーメタリック加飾シートとすることによって初めて色調、金属光沢を評価することができるため、フィルム単体の色調を見ただけでは、求められる色調、金属光沢になるかどうか判定することが極めて困難である。
【００１３】
さらに、多品種小量生産に対応するためには、品種毎に着色フィルムを予め製造、在庫しておき、注文に応じて、金属蒸着を行い、次いでベースフィルムとの貼り合せを行なってカラーメタリック加飾シートを得ることが必要であり、多種類の着色フィルムを在庫する必要が生じる。さらに、着色、金属蒸着、貼り合せの各工程を少量生産で行なうことは、各工程での段取に多大な時間がかかり、大量のロスを発生させることから、全く経済的ではない。これらにより、これまでユーザーの求める色調、金属光沢感通りのいわゆる特注色品で個別対応して製造することが事実上不可能であり、また、試作においても、ユーザーの要求するような微妙な色合いに適合できるように、わずかに色調の異なる複数のサンプルを作製することができなかった。
【特許文献１】特開２００２−３７０３１１号公報
【特許文献２】特開２００４−１２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、多品種少量生産や試作であっても、手間やコストの増大を来さず、かつ、試作の際でもカラーメタリック加飾シートとなったときの色調のイメージが掴みやすく、さらに特注色品に対応しやすいカラーメタリック加飾シートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のカラーメタリック加飾シートの製造方法は上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層、金属層、および、熱可塑性樹脂フィルムをこの順で有する原料シートを作製し、次いで、該原料シートの表面フィルム層を染色することを特徴とするカラーメタリック加飾シートの製造方法である。
【００１６】
本発明のカラーメタリック成形品の製造方法は、染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層、金属層、および、熱可塑性樹脂フィルムをこの順で有する原料シートを用いて成形を行い、次いで、得られた成形物表面の上記表面フィルム層を染色することを特徴とするカラーメタリック成形品の製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のカラーメタリック加飾シートの製造方法によれば、少量生産や試作にも対応でき、試作による実際の生産条件設定も容易で、かつ、実生産への移行に際してもミスがなく、さらに、染色工程でのフィルムの切断がほぼ完全に予防されているために歩留まりが良好であり、さらに、試作時と実際の製品との色調の差が生じるおそれがなく、また、特注色品に容易に対応することができる。
【００１８】
また、本発明のカラーメタリック成形品の製造方法によれば、少量生産や試作にも対応でき、試作による実際の生産条件設定も容易で、かつ、実生産への移行に際してもミスがなく、さらに、染色工程での歩留まりが良好であり、試作時と実際の製品との色調の差が生じるおそれがなく、また、特注色品に容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明において用いる原料シートは、染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層、金属層、および、熱可塑性樹脂フィルムをこの順で有する。
【００２０】
染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層を構成する樹脂としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ナイロン（ポリアミド）、アクリル樹脂が挙げられ、染色性、特に成形品となったときに求められる耐擦過性、耐候性等を勘案するとポリエステルあるいはアクリル樹脂であることが望ましい。
【００２１】
ここで、カラーメタリック加飾シートとしたときに、耐擦過性が良好で、かつ、透明感のあるアクリル樹脂製フィルム（本発明における「フィルム」は一般的にフィルムより厚い概念である「シート」を含む。以下同じ）を用いた場合、従来技術では染色時の温浴によりフィルムが収縮するので切断や破れが生じるおそれがあるが、本発明においては少なくとも３層構造の原料シートを用いるため、単層のフィルムに比べ強度が高く、かつ、収縮が抑制されるため、染色処理での歩留まりが良好となる。
【００２２】
表面フィルム層の厚さは、充分な成形性を確保しながら、かつ、成形時により深く絞られた場合であっても金属層を保護する必要があることから１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましい範囲は２５μｍ以上２００μｍ以下である。
【００２３】
表面フィルムは通常、未着色のものを用いるが、例えば、原着等の従来の技術によって、求められる色と同系列で、かつ、それより薄い色で着色された着色済みフィルムを用いることもできる。ここで、本発明に係るカラーメタリック加飾シートを用いて製造された成形品は、用いたカラーメタリック加飾シートにおける染色条件によるが、特に、薄色に染色された場合には、表面フィルム層の表面（成形後の成形品の表面となる面）近くのみ染色されている場合があり、このとき、摩耗や傷により、この染色された表面が部分的に失われ、成形品外観が大きく損なわれる場合があるが、このように原着フィルムを表面フィルムとすることにより、成形品に傷や摩耗が生じてもこれらによる瑕疵が目立たなくなると云う効果がある。
【００２４】
さらにこの表面フィルムの面は必ずしも平滑な面である必要はなく、ヘアーライン加工されたものであっても、あるいは装飾等を目的に凹凸（通常は微小な）を有するものであっても良い。
【００２５】
原料シートの金属層は、アルミニウム、インジウムをはじめとする一般的な金属調加飾シートに用いられる金属層を用いることができる。
【００２６】
このような金属層は、フィルム表面に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空応用技術により形成する。用いる金属としては、たとえば、アルミニウム、クロム、インジウム、ニッケルおよびこれらの合金が挙げられるが、実用性、コストを勘案するとアルミニウムであることが望ましい。
【００２７】
金属層の厚さとしては１００Å以上１０００Å以下であることが好ましい。１００Å未満であると金属光沢感が充分に得られず、一方、１０００Å超であるとコストアップとなり実用的ではない。
【００２８】
熱可塑性樹脂フィルムはベースフィルムとして機能する。この熱可塑性樹脂フィルムとしてはリサイクル可能とするため、上記表面フィルム層を形成する樹脂に対して相溶性のある樹脂からなることが望ましく、表面フィルム層をアクリル系樹脂から形成する場合には、ベースフィルムを構成する樹脂としてはアクリル系樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル・スチレン樹脂）等を用いる。ベースフィルムの厚さとしては通常の金属調加飾シートで用いられる範囲で良く、通常はシートに分類される厚さで有ってもよく、５０μｍ以上１０００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以上５００μｍ以下である。
【００２９】
本発明で用いる原料シートは、染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層、金属層、および、熱可塑性樹脂フィルム以外の層があっても良い。例えば、金属層と熱可塑性フィルム層の間に接着剤層があっても良い。
【００３０】
また、金属層は表面フィルム層の片面に直接設けても良いが、金属層を他のフィルム（金属保持用フィルム）の表面に形成してなる金属保持フィルムを作製し、この金属保持フィルムを接着剤層を介して表面フィルム層に積層しても良い。このとき金属保持用フィルムとして薄いものを選択すると、金属層形成時に用いる真空容器内のセットがより長尺でのロールで可能となるため、金属層形成コストを低減させることができる。なお、このように金属層が形成された金属保持フィルムを併用する場合には金属保持フィルムと表面フィルムとの接着の際には、透明、ないし、半透明の接着剤を、好ましくは透明の接着剤を、用いることが必要となる。
【００３１】
これら接着剤層としては例えばポリウレタン系等の接着剤を用いて形成する。接着剤層の厚さとしては、通常、１μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上１０μｍ以下である。
【００３２】
ここで、本発明で用いる原料シートの例Ａ及びＢのモデル断面図について図１及び図２に示す。
【００３３】
原料シートＡは染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層、金属層、接着剤層、および、熱可塑性樹脂フィルムからなる原料シートであり、また、原料シートＢは染色可能な熱可塑性樹脂からなる透明もしくは半透明の表面フィルム層、接着剤層、金属保持フィルム層（金属層及び金属保持用フィルム層からなる）、接着剤層、および、熱可塑性樹脂フィルムからなる。
【００３４】
本発明のカラーメタリック加飾シートの製造方法では、上記のような原料シートの表面フィルム層を染色する。このときは通常のフィルムの染色同様にして行うが、表面フィルムがいわば裏打ちされた状態で染色されているために、染色工程でのシートの切断や破れの発生が抑制され、歩留まりが高くなる。なお、染色は複数回行っても良い。
【００３５】
ここで、上記原料シートＡ及びＢをそれぞれ染色してなるカラーメタリック加飾シートＡ’及びＢ’について、そのモデル断面図を図３及び図４に示す。これらの図において、染色された、熱可塑性樹脂からなる透明ないし半透明のフィルム層でグラデーションが施されているのは、これら層の染色が片面からのみ行われていることを示すものであり、このように本発明にかかる原料シートの場合、その表面フィルム層の染色は片面からのみ行われるため、従来の表面フィルム単独での染色とは、条件（染料濃度、染色処理回数等）を適宜変更して行うことが望ましい。
【００３６】
本発明によるカラーメタリック加飾シートは、このまま成形に用いても良いが、さらに染色後のカラーメタリック加飾シートの表面に、必要に応じて接着剤や粘着剤などを介して、フィルムあるいはシートを積層しても良い。このような層により、成形や取り扱い時の仮保護効果が得られ、あるいは、カラーメタリック加飾シートを用いた成形品の耐久性（耐摩耗性、耐スクラッチ性、耐褪色性）を向上させることができる。
【００３７】
このようにして得られる本発明に係るカラーメタリック加飾シートは、試作であってもすでに製品のカラーメタリック加飾シートと同様に金属層を有しているので、実際の製品と同等のものとして厳密な評価が可能となり、スケールアップ時の失敗などが未然に防ぐことができ、また、染色条件を変更するだけで、微妙な色合わせが可能となり、また、他の色への変更も容易であり、変更の際のロスも最少に抑えることができる。
【００３８】
さらに、上記カラーメタリック加飾シートを用いて、従来の金属調加飾シート同様に、真空成形、圧空成形、射出成形等の成形手段によって、カラーメタリック成形品を得ることができる。
【００３９】
一方、本発明のカラーメタリック成形品の製造方法は、上記同様にして得た、原料シートを用いて成形を行い、次いで、得られた成形物表面の表面フィルム層を染色するカラーメタリック成形品の製造方法であり、このときも同様に、試作であってもすでに製品のカラーメタリック加飾シートと同様に金属層を有している成形物であるので、実際の製品と同等のものとして厳密な評価が可能となり、スケールアップ時の失敗を未然に防ぐことができ、また、染色条件を変更するだけで、微妙な色合わせが可能となるので、試作の場合には１個ずつ異なる条件で染色試作が可能となる。また、他の色への変更も容易であり、変更の際のロスも事実上まったくなく、さらに、成形後に染色を行うため、成形品の深絞り部の色調が非深絞り部の色調と大きく異なると云うことが予め防止されるため、特に深絞り部がある成形品に適している。
【実施例】
【００４０】
以下に本発明のカラーメタリック加飾シートの製造方法、及び、カラーメタリック成形品の製造方法について具体的に説明する。`
【００４１】
＜実施例１：本発明の製造方法によるカラーメタリック加飾シート（４層品）の作製＞
（１）原料シートＡの作製
厚さ２５μの透明なポリエステル系樹脂からなるフィルムの片面に真空蒸着法により厚さ５００Åのアルミニウム層を形成し、この蒸着フィルムのアルミニウム面を接着面とし、この接着面にポリウレタン系接着剤（厚さ：５μｍ）を介して厚さ２５０μｍの黒色ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）シート（ベース層）を積層して、図１にその断面構造がモデル的に示される、４層構造を有する原料シートＡを作製した。
【００４２】
（２）調色作業（染色条件の試作による検討）
上記の原料シートＡを、複数準備し、それらを分散染料を用いて水を溶媒とする８０℃の染色浴に３〜３０分の範囲で時間を変えて浸漬、ついで水洗・乾燥させることにより様々な色調の、図３にその断面構造がモデル的に示される、４層からなるカラーメタリック加飾シートＡ’を得た。
【００４３】
さらに、これらカラーメタリック加飾シートＡ’での染色結果を元に、染色時間の調整と分散染料の処方の微調整（主として、染料濃度のわずかな調整）とを組み合わせることにより、染色テスト後に蒸着、ベース層の積層を経てから始めて評価できるようになった従来技術に比べ、求められる色調を有するカラーメタリック加飾シートを作製するための染色条件を容易に決定することができた。さらに、原着フィルムを用いる方法に比べ、試作ロスも著しく少なく済み、また、印刷による着色に比べ、高級感のあるカラーメタリック加飾シートがえられた。
【００４４】
（３）製造
上記調色作業によって決められた染色条件に基づいて、原料シートを染色浴に連続的に供給、浸漬・水洗・乾燥することにより、カラーメタリック加飾シートを作製したが、その色調は、当初目的とした色調と同一であった。このように本発明の製造方法によれば、染色試験による試作後、直ちに実際の製造を行うことが可能であった。
【００４５】
＜実施例２：本発明の製造方法によるカラーメタリック加飾シート（６層品）の作製＞
（１）原料シートの作製
厚さ２５μの透明ポリエステル系樹脂からなるフィルムの片面に真空蒸着法により厚さ５００Åのアルミニウム層を形成し、この蒸着フィルムのアルミニウム面を接着面とし、この接着面にポリウレタン系接着剤（厚さ：５μｍ）を介して厚さ２５０μｍの黒色ＡＢＳシート（ベース層）を積層した。次いで、この積層シートの透明ポリエステル系樹脂からなる非蒸着面にポリウレタン系接着剤を介して厚さ７５μｍの透明ポリメチルメタアクリレートフィルムを積層し、図２にその断面構造がモデル的に示される、６層構造を有する原料シートＢを作製した。
【００４６】
（２）試作による染色条件の検討
上記の原料シートＢを、複数準備し、それらを分散染料を用いて水を溶媒とする８０℃の染色浴に３〜３０分の範囲で時間を変えて浸漬、ついで水洗・乾燥させることにより様々な色調の、図４にその断面構造がモデル的に示される、６層からなるカラーメタリック加飾シートＢ’を得た。
【００４７】
さらに、これらカラーメタリック加飾シートＢ’での染色結果を元に、染色時間の調整と分散染料の処方の微調整（主として、染料濃度のわずかな調整）とを組み合わせることにより、染色テスト後に蒸着、ベース層の積層を経てから始めて評価できるようになった従来技術に比べ、求められる色調を有するカラーメタリック加飾シートを作製するための染色条件を容易に決定することができた。さらに、原着フィルムを用いる方法に比べ、試作ロスも著しく少なく済み、また、印刷による着色に比べ、高級感のあるカラーメタリック加飾シートがえられた。
【００４８】
（３）製造
上記調色作業（試作）によって決められた染色条件に基づいて、原料シートを染色浴に連続的に供給、浸漬・水洗・乾燥することにより、カラーメタリック加飾シートを作製したが、その色調は、当初目的とした色調と同一であった。このように本発明の製造方法によれば、染色試験による試作後、直ちに実際の製造を行うことが可能であった。
【００４９】
＜実施例３：本発明のカラーメタリック成形品の製造方法によるカラーメタリック成形品の作製＞
（１）試作及び染色条件の決定
上記実施例１で用いたものと同じ原料シートＡを真空成形して、評価用成形品を作製した。この成形には、図７（ａ）に正面図、図７（ｂ）に側面図をそれぞれモデル的に示した金型を用い、金属薄膜が透明フィルムを透して視認できる面が凸になるように成形した。
【００５０】
このようにして得られた成形品Ｃの複数個を分散染料を用いて水を溶媒とする８０℃の染色浴に３〜３０分の範囲で時間を変えて浸漬、ついで水洗・乾燥させることにより様々な色調の成形品Ｃ’を得た。
【００５１】
これら成形品Ｃ’での染色結果を元に、染色時間の調整と分散染料の処方の微調整（主として、染料濃度のわずかな調整）とを組み合わせることにより、染色テスト後に蒸着、ベース層の積層を経てから始めて評価できるようになった従来技術に比べ、求められる色調を有するカラーメタリック成形品を作製するための染色条件を容易に決定することができた。さらに、原着フィルムを用いる方法に比べ、試作ロスも著しく少なく済み、また、印刷による着色に比べ、高級感のあるカラーメタリック成形品がえられた。
【００５２】
なお、従来技術に係るカラーメタリック成形品の場合にはすでに着色されたカラーメタリック加飾シートを用いて成形を行うために、図７（ａ）及び図７（ｂ）にモデル的に示す、大きな凸部を有し、深絞り部を有する金型を用いて成形した場合、成形品の凸部の側面に色が薄い部分が発生し、成形品の高級感が著しく損なわれていたが、本発明に係るカラーメタリック成形品では色が薄い部分の発生がなく、高級感が損なわれることのない成形品が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によるカラーメタリック加飾シート及びカラーメタリック成形品は、自動車内外装、家具、建築材料、オーディオ、パーソナルコンピューター、携帯電話、ＰＤＡ、カメラ、ビデオカメラ、看板、ディスプレイ、ネームプレート、額縁、パチンコ・パチスロ等のアミューズメント製品、化粧品ケース、宝飾品、食器、玩具等の樹脂製品であって、金属調の外観が求められる分野に応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明で用いる原料シートの一例Ａのモデル断面図である。
【図２】本発明で用いる原料シートの他の例Ｂのモデル断面図である。
【図３】本発明に係るカラーメタリック加飾シートの一例Ａ’のモデル断面図である。
【図４】本発明に係るカラーメタリック加飾シートの一例Ｂ’のモデル断面図である。
【図５】従来技術に係る金属調加飾シートの一例のモデル断面図である。
【図６】従来技術に係る金属調加飾シートの他の例のモデル断面図である。
【図７】本発明に係るカラーメタリック成形品の製造方法を説明する実施例で用いた金型のモデル図である。（ａ）正面図である。（ｂ）側面図である。
【図１】
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【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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