(57)【要約】【課題】高品質で量産性の高いフィルム一体型成形品を提供する。【解決手段】成形品は積層フィルム５によって本体６を被覆してなる。積層フィルム５は、透明な基材フィルム１と、着色領域２ａ及び無色領域２ｂを有する第１の着色層２と、第１の着色層２を加飾するための金属加飾層３と、金属加飾層３を保護するための保護層４とを備える。積層フィルムは、金属加飾層３および第１の着色層２の着色領域２ａによって、本体６に対して部分的に装飾を与える。保護層４は、架橋性官能基を有するポリマーと、金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物とを含み、前記架橋性官能基が架橋剤によって架橋硬化されてなるポリマーからなる。【選択図】  図１
2004291358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層を備える積層フィルムによって本体を被覆してなる成形品であって、前記積層フィルムは、該積層フィルムの最も外側に位置する透明な基材フィルムと、前記基材フィルムの内側に形成され、着色領域及び無色領域を有する第１の着色層と、前記第１の着色層を加飾するために同第１の着色層の内側に形成された金属加飾層と、前記金属加飾層を保護するために金属加飾層の内側に形成された保護層とを備え、
前記金属加飾層および保護層には、前記本体上に表示部を設けるために前記無色領域に対応するように、貫通孔がそれぞれ形成され、前記保護層および着色層の無色領域の内側に前記本体が配置され、前記保護層が、架橋性官能基を有するポリマーと、金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物とを含み、かつ、前記架橋性官能基を架橋剤によって硬化したポリマーからなり、前記積層フィルムが、前記金属加飾層および第１の着色層の着色領域によって、本体を部分的に装飾するフィルム一体型成形品。
【請求項２】
金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物が、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、カルボン酸エステル基（−ＣＯＯＲ）、またはカルボキシラト基（−ＣＯＯ−）のうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載のフィルム一体型成形品。
【請求項３】
金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物が、金属加飾層に対して化学結合性を有するビニル系ポリマーである請求項１または２に記載のフィルム一体型成形品。
【請求項４】
金属加飾層に対して化学結合性を有するビニル系ポリマーが、塩化ビニルおよび酢酸ビニルのコポリマーである請求項３に記載のフィルム一体型成形品。
【請求項５】
前記架橋性官能基を有するポリマーと塩化ビニルおよび酢酸ビニルのコポリマーとの比率が７５〜５０重量％対２５〜５０重量％である請求項４に記載のフィルム一体型成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話や自動車電話等の各種移動通信端末、固定電話機、ＡＶ機器に用いられる部品に関し、特に入力部品、表示部品、各種ディスプレイパネルに用いられるフィルム一体型成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、樹脂からなる成形体は多様な形状を有し、その表面の装飾についても様々な方法が採られてきた。なかでも、携帯電話などの小型電子機器に用いられる成形部品においては、金属調の装飾が施されているものが好まれている。また、そのような装飾は成形部品の表面全体に施されることもあるが、一般に成形部品の形状や外観のデザイン上の要求により、成形部品の表面上に形成されていることが多い。このような金属調の装飾を施す方法としては、基材となるフィルムに金属調の金属加飾層を形成し、該フィルムを成形部品本体と一体成形する方法がある。また、そのような金属調の金属加飾層を選択的に形成する第１の方法としては、金属粉末を含有した塗料をフィルムに塗布する方法があり、第２の方法としては、金属箔をフィルムに転写する方法がある。
【０００３】
さらに第３の方法としては、フィルムに金属を蒸着して金属加飾層を形成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上述の第１の方法では、形成された金属加飾層は金属調を呈するが鏡面状の金属のような光沢を呈するには至らず、第２の方法では、成形時に金属箔がフィルムの伸び変形に追従できず亀裂が生じてしまうなどの問題があった。このため、近年では、上述の第３の方法、すなわちフィルムに直接アルミニウム等の金属を蒸着して金属加飾層を形成する方法が多く用いられている。第３の方法によるフィルム一体型成形品について具体的に説明する。まず、基材フィルムにアルミニウムやクロム等の金属を蒸着した金属薄膜からなる金属加飾層を形成する。その後、金属加飾層の所望の部位にウレタン系ポリマーのインクを印刷により付着させ、乾燥硬化することにより、金属加飾層を保護するためのウレタンインク層を形成する。このフィルムをアルカリ溶液に浸漬し、ウレタンインク層によって保護されていない不要な金属加飾層を除去すると、所望の部位に金属薄膜からなる金属加飾層が形成されたフィルムが得られる。このフィルムを用いてフィルム一体型成形品を作製する。
【０００４】
近年、さらにデザインは多様化し、赤、青、緑等の色彩で着色された金属調の外観を有するフィルム一体型成形品が所望されるようになってきた。そこで、基材フィルムに透明な着色層を形成したのち、この透明な着色層上に金属を積層したフィルムを形成し、該フィルムを成形品本体と一体化することにより、着色した金属調の外観を呈する成形品を形成する方法が検討された。この着色層としては、発色のよさや、フィルムとの密着の良さなどから、ポリアクリル／メラミン系ポリマーに着色材料である有機金属錯塩を主成分とする有機溶剤可溶性の染料を添加してなるものが使用されている。また、金属層は、上述と同様にアルミニウムやクロム等の金属をフィルムに蒸着した金属薄膜からなる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３３０６８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように基材フィルム上に着色された金属調の装飾を形成する場合には、まず従来と同様に、装飾を残したい部位上にウレタンインクからなる保護層を形成する。次に、そのフィルムをアルカリ溶液に浸漬することによって金属薄膜層を選択的に除去する。金属薄膜層が除去された部位にはまだ着色層が残っており、この着色層から着色材料を除去するために、該フィルムをさらに酸性の水溶液中に浸漬して、前記部位の着色層から着色材料を除去する。しかしながら、この酸性水溶液中への浸漬時において、保護層を形成するウレタンインクの耐酸性が低い為に、保護層が酸性水溶液中で分解され易く、金属層が酸化してしまい、安定して量産することが難しいという問題があった。
【０００７】
また、該フィルムの酸性水溶液中への浸漬工程において、保護層と金属薄膜との密着力が低下し、次工程において該保護層が金属薄膜から剥離して異物を生じ、生産品質を低下させるといった問題が生じていた。
【０００８】
従って、本発明の目的は、保護層の耐酸性を向上させるとともに、該保護層の金属薄膜への密着性を増大させることにより、装飾が所望の部位に良好に施され、高品質で、安定して量産が可能なフィルム一体型成形品を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の層を備える積層フィルムによって本体を被覆してなる成形品であって、前記積層フィルムは、該積層フィルムの最も外側に位置する透明な基材フィルムと、前記基材フィルムの内側に形成され、着色領域及び無色領域を有する第１の着色層と、前記第１の着色層を加飾するために同第１の着色層の内側に形成された金属加飾層と、前記金属加飾層を保護するために金属加飾層の内側に形成された保護層とを備え、前記金属加飾層および保護層には、前記本体上に表示部を設けるために前記無色領域に対応するように、貫通孔がそれぞれ形成され、前記保護層および着色層の無色領域の内側に前記本体が配置され、前記保護層が、架橋性官能基を有するポリマーと、金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物とを含み、かつ、前記架橋性官能基を架橋剤によって硬化したポリマーからなり、前記積層フィルムが、前記金属加飾層および第１の着色層の着色領域によって、本体を部分的に装飾することを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフィルム一体型成形品において、金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物が、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、カルボン酸エステル基（−ＣＯＯＲ）、およびカルボキシラト基（−ＣＯＯ−基）のうちの少なくとも１つを含むことを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のフィルム一体型成形品において、金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物が、金属加飾層に対して化学結合性を有するビニル系ポリマーであることを要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のフィルム一体型成形品において、金属加飾層に対して化学結合性を有するビニル系ポリマーが、塩化ビニルおよび酢酸ビニルのコポリマーであることを要旨とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のフィルム一体型成形品において、前記架橋性官能基を有するポリマーと塩化ビニルおよび酢酸ビニルのコポリマーとの比率が７５〜５０重量％対２５〜５０重量％であることを要旨とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態におけるフィルム一体型成形品の基本的な構成を図１に示す。成形品の本体６は、複数の層を備える積層フィルム５によって被覆されている。積層フィルム５は、最も外側に位置する透明な基材フィルム１と、基材フィルム１の内側に形成された透明な着色層２とを備えている。その着色層２は、着色材料として有機金属錯塩を主成分とする有機溶剤可溶性の染料を含有する着色領域２ａ及び前記染料を含有しない無色領域２ｂを有する。
【００１５】
さらに、積層フィルム５において、着色層２の内側には、前記着色層２を加飾する金属加飾層３が形成されており、金属加飾層３の内側には金属加飾層３を保護するための保護層４が形成されている。前記金属加飾層３および保護層４には、前記無色領域２ｂに対応するように、貫通孔７ａ，７ｂがそれぞれ貫設されている。
【００１６】
本体６は、積層フィルム５の保護層４および着色層２の無色領域２ｂが、該本体６に接するように、積層フィルム５によって被覆されている。また、積層フィルム５と本体６との間に接着層９（図４参照）を設けてもよい。
【００１７】
本体６の突起６ａは、各貫通孔７ａ，７ｂを充填するように各貫通孔７ａ，７ｂ内に嵌入されている。前記貫通孔７ａ，７ｂは、無色領域２ｂを形成するためのものである。
【００１８】
次に、上記の構成を備えた積層フィルムの製造方法を説明する。図２（ａ）に示すように、基材フィルム１の下側面に、有機金属錯塩を主成分とする有機溶剤可溶性の染料を含有した着色層２をグラビア印刷、コーター印刷などの印刷法により形成する。そして該着色層２の下側面に金属加飾層３を蒸着により形成する。次いで、該金属加飾層３の下側面において、最終的に着色した金属調の外観を呈することが所望される領域に対応する部位に、保護層４を印刷により形成する。
【００１９】
次に、図２（ｂ）に示すように、アルカリ性のエッチング溶液にて保護層４が形成されていない部分の金属加飾層３の除去を行う。次に、図２（ｃ）に示すように、酸性の水溶液中に積層フィルムを浸漬して着色層２の染料を除去し、着色層２に無色領域２ｂを形成する。さらに、必要に応じて、保護層４の下側面および着色層２の無色領域２ｂの下側面であって、少なくとも成形品本体６と一体化されたときに、該成形品本体と接する領域に、図４に示す接着層９を形成してもよい。この接着層９は有色であっても無色であってもかまわない。また、図示していないが、無色領域２ｂの内側に第２の着色層を設けてもよい。接着層９を有する場合には、その形成前に無色領域の内側に第２接着層を設けてもよい。
【００２０】
次いで、該積層フィルムの基材フィルム１が外側となるように、その基材フィルム１を金型に挟持し、加熱したプレス機で所望の最終成形品の外形形状に沿って断面ほぼ逆Ｕ字状に湾曲あるいは屈曲させる。その後、湾曲させた積層フィルムの内側に形成される空間に液状の樹脂を射出し、その樹脂を固化させて一体化する。それにより、図１に示すような本発明のフィルム一体型成形物を得る。
【００２１】
従って、本実施形態によれば、所望の部位に着色した金属調の装飾が良好に形成された高品質な成形品を安定して量産することができる。該成形品においては、前記装飾に寄与する着色層２および金属加飾層３が基材フィルム１と成形品本体６との間に配置された構造であるため、摩擦や擦過によりこの装飾が損なわれることはない。さらに、着色層２の無色領域２ｂの内側に第２の着色層を設けることにより、該成形品により多様な外観を提供することができる。また、積層フィルム５と成形品本体６との間に接着層９を設けることにより、積層フィルム５と成形品本体６との接着を確実なものとすることができる。
【００２２】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明による成形品を、ディスプレイ用パネル１００として具体化した第２実施形態を示す。図１に示した第１実施形態と同様に、ディスプレイ用パネル１００の本体６は透明な樹脂からなり、複数の層を備える積層フィルム５によって被覆されている。積層フィルム５は、最も外側に位置する透明な基材フィルム１と、基材フィルム１の内側に形成された透明な着色層２とを備える。着色層２は、着色材料として有機金属錯塩を主成分とする有機溶剤可溶性の染料を含有する着色領域２ａ及び前記染料を含有しない無色領域２ｂを有する。さらに、着色層２の内側には、前記着色層２を加飾する金属加飾層３が形成されており、金属加飾層３の内側には金属加飾層３を保護するための保護層４が形成されている。前記金属加飾層３および保護層４には、前記無色領域２ｂに対応するように、貫通孔７ａ，７ｂがそれぞれ形成されている。
【００２３】
本実施形態においても、前記第１実施形態と同様に、各貫通孔７ａ，７ｂに本体６の突起６ａが嵌入されている。前記貫通孔７ａ，７ｂは、無色領域２ｂを形成するものであり、この無色領域２ｂはディスプレイ用パネル１００の表示領域７を形成している。表示領域７は透明な基材フィルム１、着色層２の無色領域２ｂおよび透明な本体６のみから構成される。パネル１００の下方には、液晶表示部１０及びその液晶表示部１０のための光源１１が配置されている。
【００２４】
そのため、この表示領域７を介して、該ディスプレイ用パネル１００の下方に配置される液晶表示部１０に映し出される表示を明確に視認することができる。よって、本発明によるディスプレイ用パネル１００は、ディスプレイパネルとしての機能を良好に果たすことが可能である。
【００２５】
次に、本発明のフィルム一体型成形品をキーシート２００として具体化した第３実施形態を図４に従って説明する。本実施形態のキーシート２００は、複数の層を備える積層フィルム５０の一部が、キートップである本体６の側面および上面に沿うように一体化されている。積層フィルム５０は、図１および図３に示した実施形態と同様に、基材フィルム１、着色領域２ａ及び無色領域２ｂを有する第１の透明な着色層２、金属加飾層３および保護層４を有する。前記金属加飾層３および保護層４には、前記無色領域２ｂに対応するように、貫通孔７ａ，７ｂが形成されている。
【００２６】
本実施形態の積層フィルム５０では、無色領域２ｂ及び貫通孔７ａ，７ｂ、は、抜き文字状に文字、数字、または記号などの表示部の形状を画定しており、その無色領域２ｂの内側にさらに表示部色層８が形成されている。表示部色層８の一部は貫通孔７ａ，７ｂに嵌入されている。このような構成により、着色した金属調の装飾色を有するとともに、その装飾色とは独立して選択可能な色彩を有する有意な表示をも備える、より複雑な成形品を安定して量産することが可能となる。また、該表示は、該成形体の外表面となる基材フィルム１と成形品本体６との間に形成されるので、外部からの摩擦や擦過により該表示が損なわれることがなく、表示の耐久性に優れたキーシートを得ることが可能である。
【００２７】
前記表示部色層８に使用される材料としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂からなる樹脂、あるいは熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を混合した樹脂がある。また、本実施形態の積層フィルム５０においては、前記表示部色層８および保護層４と本体６との間にさらに接着層９が設けられている。積層フィルム５０に接着層９を設けることにより、該積層フィルム５０と本体６との接着が確実なものとなる。
【００２８】
次に、本発明のフィルム一体型成形品をキーシート３００として具体化した第４実施形態について図５を用いて説明する。本実施形態における積層フィルム５５の基材フィルム１、透明な着色層２、金属加飾層３および保護層４は、図４に示した積層フィルム５０のそれらの層と同様の構成を有する。しかしながら、本実施形態の積層フィルム５５では、貫通孔７ａ，７ｂ内である着色層の無色領域２ｂの内側の少なくとも一部に第２の着色層である表示部色層８が設けられている。該表示部色層８には、文字、数字、記号などの有意の表示を形成してもよい。本実施形態においても第３実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００２９】
本発明の成形品において、保護層４は、積層フィルム５，５０，５５において金属加飾層３の一部を除去して貫通孔７ａを形成するために、基材フィルム１に着色層２、金属加飾層３および保護層４が積層されたフィルムをアルカリ溶液に浸漬する工程で、該保護層４の内側に位置する金属加飾層３を保護する。その後、着色層２の一部から該着色層２に含まれる着色材を溶出させるために、前記フィルムを酸性の水溶液中に浸漬する工程においては、該保護層４はその内側に金属加飾層３を介して位置する着色層２の着色領域２ａを保護する。
【００３０】
従来より、上記のような保護層４を形成するためには、比較的、耐酸性および耐アルカリ性の良好な架橋性官能基を有するポリマーが用いられてきたが、十分に満足のいくものではなかった。本発明者は、該保護層４と金属加飾層３との密着性に着目し、架橋性官能基を有するポリマーに、金属加飾層３と化学結合性を有する組成物を加えることにより、保護層４の金属加飾層３へ密着性が向上することを見いだした。本発明の積層フィルムにおける金属加飾層は、アルミニウムや銀、クロムなどからなり、乾式の金属薄膜形成技術にて形成された層であり、その金属加飾層３の表面には金属水酸化物が見られる。金属加飾層３と化学結合性を有する組成物とは、金属加飾層３の表面に通常存在する金属水酸化物と、酸―塩基結合やイオン結合などの何らかの化学的な結合を行なう能力を有する組成物を指す。この化学結合により保護層４と金属加飾層３との密着性が向上するのである。以下において、該保護層４についてさらに説明する。
【００３１】
本発明の保護層４は、架橋性官能基を有するポリマーと、金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物とを含み、かつ、前記架橋性官能基を架橋剤によって硬化したポリマーからなる。
【００３２】
金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物としては、金属加飾層に対する化学結合性を有する基を含むモノマーおよびポリマーが考えられる。好ましくは、金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物は、耐薬品性に優れる塩化ビニル系ポリマーなどのビニル系ポリマーであるとよい。また、そのビニル系ポリマーは、塩化ビニルと酢酸ビニルのコポリマーであることがさらに好ましい。保護層４に含まれる前記組成物が、塩化ビニルと酢酸ビニルのコポリマーであることにより、該保護層４は塩化ビニルの強靭で耐薬品性、すなわち耐酸性および耐アルカリ性が良好である点と酢酸ビニルの溶解性、可撓性、接着性などが良好である点の両方を兼ね備えた保護層となる。
【００３３】
金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物において、その化学結合性を提供する基として、安定性の点から、特にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、カルボン酸エステル基（−ＣＯＯＲ）、またはカルボキシラト基（−ＣＯＯ−）を含むことが好ましい。保護層４に含まれるそれらの基と、金属加飾層３の表面に存在する金属水酸化物の水酸基とが、酸―塩基結合ならびに強いイオン結合を誘起して化学結合を形成するため、保護層４と金属加飾層３との密着が良好となる。そのため、金属加飾層３の一部を除去して貫通孔７ａを形成するために前記フィルムをアルカリ性水溶液中に浸漬した際に、保護層４の端部から水溶液が入り込んで金属加飾層３を侵食することなく、所望の部位の金属加飾層３を除去することが可能となる。また、該保護層と金属加飾層との密着が良好であることにより、次工程において保護層が金属加飾層から剥離するのを防止でき、生産品質を向上することができる。
【００３４】
前記カルボキシル基、カルボン酸エステル基、またはカルボキシラト基を有する組成物としては、例えば、側鎖にカルボキシル基、カルボン酸エステル基、またはカルボキシラト基を有するポリマーや、モノ／ジ／トリカルボン酸モノマーのいずれかを含む組成物などが挙げられる。側鎖にカルボキシル基、カルボン酸エステル基、またはカルボキシラト基を有するポリマーの例としては、ポリアクリル酸およびその塩、およびアクリル酸／マレイン酸共重合体塩などが挙げられる。好ましくは、前記カルボキシル基を有する組成物として、塩化ビニル樹脂中のビニル骨格（−ＣＨ２−ＣＨＣｌ−）、すなわち、特にモノマー単位における水素および塩素原子を、ともにカルボキシル基で置換したマレイン酸成分（−ＣＨ（ＣＯＯＨ）ＣＨ（ＣＯＯＨ）−）を含有するポリマーを用いるとよい。このポリマーにおけるマレイン酸成分の含有量は、モノマー単位１００に対して、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜３である。また、該マレイン酸成分を含むポリマーが、前述したように、塩化ビニルと酢酸ビニルのコポリマーであるとさらによい。
【００３５】
さらに、保護層４を形成する架橋性官能基を有するポリマーの架橋の種類としては、イソシアネート架橋型、アミン架橋型、ハイドロジェンシリコーン架橋型、イオン架橋型などがあるが、本発明において最も好ましいのはイソシアネート架橋型である。これは、架橋剤として添加するイソシアネートの過剰成分が空気中の水分と反応することによって生成するウレア基の基材樹脂への凝集エネルギーが比較的大きいことから、積層フィルムに賦形する際にその形状に追従して保護層が伸び、該保護層の割れなどが発生し難くなるためである。
【００３６】
また、そのようなイソシアネート架橋型を有するポリマーとしてはウレタン樹脂およびその変性体がある。そのようなウレタン樹脂の前駆体としては、ポリエーテルポリオール；縮合系、ラクトン系、ポリカーボネート系などのポリエステルポリオール；アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、エチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）部分鹸化ポリオールなどの主鎖が炭素−炭素結合からなるポリオール；リン含有ポリオール；エポキシ変性ポリオール；ハロゲン含有ポリオールなどがある。
【００３７】
一般に、主鎖が炭素−炭素結合のみからなるポリマーは耐加水分解性を有することが知られている（「ポリウレタン樹脂ハンドブック」、９９〜１１７頁、岩田敬治編、日刊工業新聞社）。従って、本発明においては、酸性水溶液中でのエッチング処理において保護層４の加水分解を最も良好に抑制することが可能であることから、主鎖が炭素−炭素結合のみからなるポリオールを使用することが好ましい。なかでも、強度、耐候性、速硬化性、熱特性などを考慮すると、アクリルポリオールが最も好ましい。
【００３８】
また、ウレタン樹脂の前駆体であるポリオールの水酸基（−ＯＨ）とイソシアネート（＝ＮＣＯ）の比率（ＮＣＯ／ＯＨ）は、好ましくは１〜４０であり、より好ましくは１〜３０である。比率ＮＣＯ／ＯＨが１より小さい値であると、イソシアネート基がポリオールの水酸基との反応に殆ど使用されて、ウレタン結合を形成してしまい、イソシアネートと空気中の水分との反応で得られるウレア基が得られず、凝集力が小さくなり、該保護層４は脆いものとなり、追従性が劣化する。また、比率（ＮＣＯ／ＯＨ）が３０を越える場合には、ウレア基が過剰に形成され、凝集力が大きくなりすぎる。そのため、そのような保護層４は硬くなりすぎて、該保護層４を有する積層フィルムを成形品本体６と同形状に成形（賦形）する際に、保護層４が本体６の形状に追従せず、割れてしまう。
【００３９】
前記アクリルポリオールと金属加飾層に対する化学結合性を有するビニル系ポリマーのブレンド比率は７５ｗｔ％〜５０ｗｔ％対２５ｗｔ％〜５０ｗｔ％であることが好ましい。アクリルポリオールの組成比率が７５ｗｔ％を超えると、保護層が金属加飾層３に密着し難くなる。また、アクリルポリオールの組成比率が４０ｗｔ％より少ない場合には、該積層フィルム５の酸性の水溶液中への浸漬時に、着色層２から着色材料である染料を除去して無色の領域を形成する際、保護層の耐酸性が悪く、保護層によって保護されているはずの着色層の着色剤も除去されてしまう。一方、ビニル系ポリマーの配合比が２５ｗｔ％より少ないと、金属加飾層に保護層４が密着し難くなる。ビニル系ポリマーの配合比が５０ｗｔ％を超えると、保護層４を含む積層フィルム５を成形する際にその積層フィルムを湾曲させた場合、該保護層がその湾曲形状に追従できずに割れを生じ、耐酸性が低下する。
【００４０】
また、保護層４の別例として、架橋性官能基を有するポリマー自身が、上述した金属加飾層に対して化学結合性を有する基を有し、該ポリマーが架橋剤によって架橋されてなる保護層も考えられる。
【００４１】
本発明の基材フィルム１に適したものとしては、例えば、オレフィン系フィルム、ビニル系フィルム、フッ素系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、アクリル系フィルム、アセテートフィルム、ポリエステル系フィルム、ポリアミドフィルム、塩酸ゴムフィルム、アイオノマー、ポリイミドフィルム等が挙げられる。
【００４２】
該基材フィルムの透明性としては、ヘイズ（曇り値）が４％以下のものが最適であり、特にフッ素系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、アクリル系フィルム等が好ましい。また、該フィルムは、キャスティング法、エキストルージョン法、カレンダー法、延伸法などの技術を用いて製造される。また、該基材フィルム１の厚さは、適用される実施形態によって適宜選択され得るが、一般に１５μｍ〜２００μｍ程度のものが好ましい。特に、キーシートとして使用する際には、基材フィルム１の厚さが５０μｍ〜１５０μｍ程度であると、キーを押した時の荷重が適当となるので好ましい。ディスプレイ用パネルとして使用する場合には、基材フィルム１の厚さが１５〜１００μ程度であると、成形品本体に使用される樹脂の硬さが反映され、かつ表面の傷付を防止することができ好ましい。また、該基材フィルム１は着色層２、金属加飾層３などを形成した面とは反対側の面に、各種工程における傷などを防ぐために、剥離可能な保護シートを設け、最終的な製品の形状に加工された後に、該保護シートを剥離してもよい。このような保護シートは、ディスプレイ用パネルなどの、表示領域において高い透明性が要求されるような実施形態の場合に特に有効である。
【００４３】
本発明の成形品本体６の素材として使用される樹脂は、透光性であって量産安定が高いことから、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・塩素化ポリエチレン・スチレン樹脂等が挙げられる。なかでも、剛性、市場性、耐熱性、コストなどからポリカーボネート樹脂が好ましい。また、硬さという観点からはアクリル樹脂が好ましい。
【００４４】
本発明の金属加飾層３は、金属薄膜からなることが好ましく、具体的には、アルミニウム、クロム、ニッケル、チタン、タングステン、ケイ素、金、銀、銅、錫、亜鉛等の金属薄膜からなる。なかでも、量産安定性が高いアルミニウム、クロム等の金属からなる薄膜の層が好ましく、その層厚としては、１０ｎｍ〜６０ｎｍが好ましい。また、これらの金属薄膜は蒸着によって形成され得る。
【００４５】
本発明における着色層２は、積層フィルムにおいて基材フィルム１の側から見た場合に、該着色層２を介してその下側に配置された金属加飾層３を視認することができるような透明度を有する。また、この着色層は基材フィルムや金属加飾層と密着する母材および着色材によって形成されている。具体的には、母材としては、ブタジエン系、ポリエステル／メラミン系、ポリアクリル／メラミン系、ポリエチレンイミン系、チタネート系、変性ポリオレフィン系、芳香族ポリエステル系、脂肪族ポリエステル系等の材料が挙げられる。なかでも、ポリエステル／メラミン系、ポリアクリル／メラミン系などのメラミン系の材料は、酸性の水溶液中に浸漬すると侵され易いことから、該着色層２に含有される着色材（染料）が除去し易くなるため好ましい。着色材は具体的には染料であり、構造中に金属を導入することにより染料物質の還元、異性化反応を抑え、耐光性を改良した有機金属錯塩を主成分とする有機溶剤可溶性のものが好ましい。
【００４６】
有機金属錯塩を主成分とする有機溶剤可溶性の染料は、遷移金属元素である金属原子１個に対して染料分子１個を配位させたもの、遷移金属元素である金属原子１個に対して染料分子２個を配位させたものが好ましい。具体的には、金属原子としては、クロム、コバルト、銅などの遷移金属元素が好ましい。配位する染料としては、ピラゾロンアゾ系、スチルベンアゾ系、チアゾールアゾ系などのアゾ系染料、フタロシアニン系染料、インジゴイド系染料、アントラキノン系染料、カルボニウム系染料、キノンイミン系染料、メチン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、ニトロソ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、ナフタルイミド系染料、ペリノン系染料、サルファイド系染料などが好ましい。
【００４７】
金属と染料との好ましい組合せは、クロム−アゾ系染料、銅−フタロシアニン系染料であり、これらの染料を着色材として含む着色層２を、酸性の水溶液中に浸漬することによって、該着色層２から容易に着色材のみを除去することができる。
【００４８】
また、耐光性を向上させるために、本発明の着色層２に、紫外線吸収剤、光安定剤を添加してもよい。具体的な紫外線吸収剤は、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系等が挙げられる。なかでも、ベンゾトリアゾール系である２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾールは紫外線吸収幅が広いために好ましい。また具体的な光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤が挙げられる。
【００４９】
本発明において、着色層２から着色材を除去するために使用される酸性溶液としては、具体的には、硫酸、クロム酸、硝酸、塩酸、リン酸等の酸性溶液、あるいは硫酸とクロム酸の混合溶液など、数種類の酸からなる混合酸性溶液を用いることができる。着色層がメラミン系の材料からなる場合には、特に硫酸水溶液を用いるのが好ましい。その場合、着色層から着色剤の除去を容易にするには、硫酸水溶液の濃度は３０ｖｏｌ％〜６０ｖｏｌ％が好ましく、硫酸水溶液の温度は３０℃〜５０℃の範囲であることが好ましい。
【００５０】
以下に、本発明の実施例を説明する。なお、実施例にて使用した樹脂フィルム、ポリマーなどの全ての部材は代表的なものであり、それに制限されるものではない。
【００５１】
【実施例】
本発明による保護層を用いて、図５に示した第４実施形態のキーシート３００（実施例１および２）並びに図４に示した第３の実施形態のキーシート２００（実施例３および比較例１〜３）を作製した。２軸延伸法にてシート化された厚み５０μｍのポリエステルフィルム１に、グラビア印刷にて、青色の着色層２を形成した。この着色層２の形成には、ポリアクリル／メラミン系樹脂にフタロシアニン染料を含有したインクを使用した。着色層２の乾燥硬化後の厚みは１μｍであった。その後、バッチ式巻き取り蒸着機でアルミニウムを着色層２上に蒸着させることにより、アルミニウム薄膜からなる金属加飾層３を形成した。このアルミニウム薄膜の厚みは４０ｎｍであった。２つの層を有するフィルムを枚葉にカットした。
【００５２】
次に、保護層を形成するためのインクとして表１に示す実施例１〜３および比較例１〜３の各インクを調製した。
実施例１〜３の各インクでは、架橋性官能基としてヒドロキシル基を有する、樹脂の固形分比率が約５５ｗｔ％のアクリルウレタン系インク（商品名：ＭＳ８、（株）セイコーアドバンス製）、金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物として、マレイン酸変性の塩化ビニル／酢酸ビニルのコポリマー（モノマー比で、塩ビ：酢ビ：マレイン酸＝８６：１３：１）からなるインク（商品名：ＶＭＡｃ、ダウ・ケミカル（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社製、樹脂の固形分比率：約３０ｗｔ％）、および架橋剤としてキシリデンジイソシアネートのトリメチロールプロパンによるアダクト変性体であるイソシアネート硬化剤（商品名：タケネートＤ−１１０Ｎ、三井武田ケミカル社製、樹脂固形分比率：約５０ｗｔ％）を用いた。各成分の配合比は表１に示した通りである。
【００５３】
【表１】
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各インクを用い、有色金属光沢を残したい部分、すなわち、着色層２の一部にスクリーン印刷にて保護層４を印刷した後、熱風乾燥炉で保護層４を十分に硬化させて中間積層フィルムを得た。各中間積層フィルムを１ｗｔ％、４０℃の水酸化ナトリウム水溶液に１００秒間浸漬し、保護層４に保護されていないアルミニウム製の金属加飾層３を除去した。その後、その金属加飾層３を除去した中間積層フィルムを更に６０ｖｏｌ％、５０℃の硫酸水溶液に６０秒間浸漬して、保護層４に保護されていない部分の着色層２のフタロシアニン染料を除去し、着色層に無色領域２ｂを形成した。引き続き、前記着色層２の無色領域２ｂの内側面上に表示部色層８を印刷することにより、キーシートの表示部となる装飾を形成して積層フィルム５０を得た。その積層フィルム５０を、前記表示部が内側に入るように、キーシートの本体６の上面側と同形状に成形し、成形されたキーシートの空間内に本体６を形成する樹脂を射出成形法にて充填して、各実施例及び比較例に対応するキーシートを作製した。
【００５４】
上記の結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】
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実施例１〜３の構成による保護層４を用いた場合、金属加飾層３を除去する工程における保護層４の耐アルカリ性、および着色層の染料を除去する工程における保護層４の耐酸性は十分であり、所望の領域に着色金属調の外観を呈するキーシートを得ることができた。また、実施例３の保護層４は金属加飾層３に対して十分な密着性を有し、該保護層４に表示色および接着層を印刷する際に該保護層４が剥離することはなかった。さらに、成形時に該保護層４に割れが生ずることもなく、よって所望の領域に着色金属調の外観を呈するキーシートを得ることができた。
【００５６】
それに対し、比較例１においては、着色層２の染料を除去するために硫酸水溶液に中間積層フィルムを浸漬した際に、保護層４を形成するポリエステル系ウレタンインクが酸を触媒として加水分解し、この水溶液中で溶解してしまい、金属加飾層ならびに着色層２を保護することができなかった。
【００５７】
比較例２では、保護層４を形成するポリアクリルウレタンインクは金属加飾層３との接着性に劣り、該保護層４の下側にさらに表示部色層を印刷する際に、該保護層４が剥離してゴミ・異物となり、作業環境を汚し、生産品質を著しく低下させた。
【００５８】
比較例３では、所望の領域に着色金属調の外観を呈する積層フィルム５０を得ることはできたが、積層フィルム５０を所定形状に成形する際に、ポリエステルフィルムの伸長性に保護層４が追従できずに、その保護層４に割れが生じ、その割れによって照光漏れが顕在化し、生産品質を大きく低下させた。
【００５９】
尚、前記実施形態を以下のように変更して実施することも可能である。
・積層フィルム５，５５は、図４に示す積層フィルム５０と同様に、少なくとも本体６と対応する部分にさらに接着層を有してもよい。
【００６０】
さらに、実施形態より把握される技術的思想について以下に記載する。
・請求項１に記載のフィルム一体型成形品において、架橋性官能基を有するポリマーが、炭素―炭素結合を主鎖に有するポリオールであり、該ポリマーは架橋されてウレタン樹脂となる、フィルム一体型成形品。
【００６１】
・請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフィルム一体型成形品において、前記積層フィルムが、第１の着色層の無色領域の内側の少なくとも一部に第２の着色層をさらに有するフィルム一体型成形品。
【００６２】
・上記のフィルム一体型成形品において、前記第２の着色層が文字、数字、記号などの表示を形成しているフィルム一体型成形品。
・上記のフィルム一体型成形品において、前記無色領域２ｂが文字、数字、記号などの表示を画定しているフィルム一体型成形品。
【００６３】
・請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフィルム一体型成形品において、前記積層フィルムが、該積層フィルムと前記本体との間に接着層をさらに有するフィルム一体型成形品。
【００６４】
・請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフィルム一体型成形品において、前記本体の一部が前記各貫通孔に嵌入しているフィルム一体型成形品。
・請求項１乃至５および上記のいずれか１項に記載の成形品において、該成形品がキーシートであるフィルム一体型成形品。
【００６５】
・請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフィルム一体型成形品において、該成形品が表示装置用パネルであるフィルム一体型成形品。
・複数の層を備える積層フィルムによって本体を被覆してなる成形品であって、前記積層フィルムは、最も外側に位置する透明な基材フィルムと、前記基材フィルムの内側に形成され、着色領域及び無色領域を有する第１の着色層と、前記第１の着色層を加飾するために同第１の着色層の内側に形成された金属加飾層と、前記金属加飾層を保護するために金属加飾層の内側に形成された保護層とを備え、前記金属加飾層および保護層には、前記本体上に表示部を設けるため、前記無色領域に対応するように、貫通孔がそれぞれ形成されており、前記保護層および着色層の無色領域の内側に前記本体が配置されており、前記保護層が、架橋性官能基を有するとともに、金属加飾層に対する化学結合性を有するポリマーを架橋剤によって架橋硬化させたものであり、前記積層フィルムが、前記金属加飾層および第１の着色層の着色領域によって、本体に対して部分的に装飾を与えるフィルム一体型成形品。
【００６６】
・複数の層を備える積層フィルムによって本体を被覆してなるフィルム一体型成形品を製造する方法であって、基材フィルム上に着色剤を含む着色層を形成する工程と、前記着色層上に金属加飾層を形成する工程と、前記金属加飾層上に部分的に保護層を形成する工程と、前記保護層によって保護されていない部分の金属加飾層を除去して、該部分に対応する着色層を露出させる工程と、前記露出された着色層から着色剤を除去して無色領域を形成する工程とによって積層フィルムを形成し、その積層フィルムの保護層が形成されている側が、本体の少なくとも一部と接するように、積層フィルムと同本体とが一体化される工程からなる方法。
【００６７】
・前記方法において、前記無色領域を形成する工程の後に、前記無色領域の少なくとも一部の上に、さらに第２の着色層を形成する工程を有する方法。
・前記方法において、積層フィルムと本体との一体化工程の前に、積層フィルムの少なくとも本体と接する部分にさらに接着層を形成する工程を有する方法。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載のフィルム一体型成形品によれば、保護層が架橋性官能基を有するポリマーと金属加飾層に対して化学結合性を有する組成物とを含み、かつ前記架橋性官能基を架橋させたポリマーからなることから、耐酸性および耐アルカリ性を備えるとともに、金属加飾層への密着性に優れた保護層を有するフィルム一体型成形品を得ることができる。
【００６９】
請求項２に記載のフィルム一体型成形品によれば、金属加飾層への密着性に優れた保護層を有するフィルム一体型成形品を得ることができる。
請求項３に記載のフィルム一体型成形品によれば、保護層の耐酸性および耐アルカリ性がより向上するため、金属加飾層および着色層の有色領域を形成する際の品質がさらに高くなる。
【００７０】
請求項４に記載のフィルム一体型成形品によれば、保護層の耐酸性および耐アルカリ性を確保するとともに、保護層の金属加飾層への密着性や可撓性が良好となり、高品質なフィルム一体型成形品を得ることができる。
【００７１】
請求項５に記載のフィルム一体型成形品によれば、保護層の耐酸性および耐アルカリ性を確保するとともに、保護層の金属加飾層への密着性および成形時の形状変化に対する追従性が良好となり、高品質なフィルム一体型成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のフィルム一体型成形品を示す断面図。
【図２】（ａ）本発明に用いられる積層フィルムにおいて保護層が形成された状態を示す断面図、（ｂ）は図２（ａ）の積層フィルムをアルカリ溶液に浸漬して、金属加飾層３の一部を除去した状態を示す断面図、（ｃ）は図２（ｂ）の積層フィルムを酸性の水溶液に浸漬して、着色層の一部に無色領域を形成した状態を示す断面図。
【図３】（ａ）第２実施形態であるフィルム積層物一体ディスプレイパネルを示す平面図、（ｂ）本発明の第２実施形態であるフィルム積層物一体ディスプレイパネルを示す断面図。
【図４】第３実施形態であるフィルム積層物一体キーシートを示す断面図。
【図５】第４実施形態であるフィルム積層物一体キーシートを示す断面図。
【符号の説明】
１…基材フィルム、２…着色層、２ａ…着色領域、２ｂ…無色領域、３…金属加飾層、４…保護層、５，５０，５５…積層フィルム、６…成形品本体、７…表示部、７ａ，７ｂ…貫通孔、８…表示部色層、９…接着層、１０…液晶表示部、１１…光源、１００…ディスプレイ用パネル、２００，３００…キーシート
【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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