(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが２０μｍ以上で光線透過率が８５％以上のアクリルフィルム、フッ素フィルムまたはこれらの複合フィルムのいずれかから選択されたベースフィルムの片面に、少なくとも熱硬化性樹脂からなるアンカー層、金属蒸着層、接着層が順次形成された金属蒸着フィルムの製造方法であって、前記熱硬化性樹脂をベースフィルム上で半硬化状態にし、その上に金属蒸着層を形成した後に、アニーリング処理により硬化促進させる。ことを特徴とする金属蒸着フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記アニーリング処理の温度が、110℃以下である請求項１に記載の金属蒸着フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえばホイールキャップ、センターオーナメントなどの自動車部品に、金属光沢を施す際に用いる金属蒸着フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ホイールキャップ、センターオーナメントなどに金属光沢を施すには、これらの成形品に直接金属蒸着を施した後、金属蒸着を保護するために、透明な艶塗料を塗装によりコーティングしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、金属蒸着および塗装は作業性が悪く、また、塗装は環境衛生的に問題がある。
【０００４】
また、塗装は厚みのばらつきが大きく、一定した外観が得にくい問題がある。塗装の厚みのばらつきを少なくするためには、透明な艶塗料を薄膜に何層も塗り重ねる必要があり、コスト高になる。
【０００５】
さらに、塗装面には細かな凹凸があること、また、金属蒸着層と艶塗料との密着性が乏しいことなどが原因で、経時的に塗装が剥がれやすく、塗装の剥がれた部分から金属腐食が起きる問題がある。
【０００６】
この発明は上記の欠点を解決し、作業性よく、また、環境衛生的な問題が無く、低コストで成形品に金属加飾を施すことができ、また、一定した外観を有し、金属腐食が起きにくい成形品を得ることができる、金属蒸着フィルムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、この発明は、厚みが20μｍ以上のアクリルフィルム、フッ素フィルムまたはこれらの複合フィルムのいずれかから選択されたベースフィルムの片面に、少なくとも熱硬化性樹脂からなるアンカー層、金属蒸着層、接着層が順次形成された金属蒸着フィルムの製造方法であって、前記熱硬化性樹脂をベースフィルム上で半硬化状態にし、その上に金属蒸着層を形成した後に、アニーリング処理により硬化促進させるようにした。また、前記アニーリング処理の温度が、110℃以下であるように構成してもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１及び図２は、それぞれ、この発明の金属蒸着フィルムを用いた樹脂成形品の一実施例を示す模式断面図である。図３〜６は、それぞれ、この発明の金属蒸着フィルムを用いインサート成形を行う一工程を示す模式断面説明図である。図７は、この発明の金属蒸着フィルムを用いた３次曲面を有する樹脂成形品の一実施例を示す模式断面図である。図中、１はベースフィルム、２は金属蒸着層、３は接着層、４および５はアンカー層、６は樹脂成形品、７は金属蒸着フィルム、１１は金型、１２は加熱手段、１３は凹部、１４は樹脂射出口、１５はキャビティ、１６は成形樹脂を示している。
【０００９】
この発明の金属蒸着フィルム７は、樹脂成形品６などの成形の際に、成形時の熱圧により、樹脂成形品６の表面に貼り付けて用いるものである。
【００１０】
ベースフィルム１としては、厚みが20μｍ以上のアクリルフィルム、フッ素フィルムまたはこれらの複合フィルムのいずれかを用いる。金属蒸着フィルム７を樹脂成形品６の表面に貼り付けた際に、ベースフィルムは、樹脂成形品６の表面となり、その下の金属蒸着層２を保護する機能が要求される。ベースフィルム１が薄膜であると、傷付きやすく、傷付いた部分から金属蒸着層２の金属腐食が起きる問題がある。このような理由から、ベースフィルム1の厚みを20μｍ以上とするものである。
【００１１】
また、ベースフィルム１は、光線透過率が85％以上のフィルムを用いる。金属蒸着フィルム７を樹脂成形品６の表面に貼り付けた際に、樹脂成形品６を表面側から見ると、ベースフィルム１を通して金属蒸着層２を見ることができる。ベースフィルム１の光線透過率が低いと、表面から見たときに、金属蒸着層２の呈する金属光沢が充分に発揮されないので、光線透過率が85％以上のフィルムを用いる。ところで、ベースフィルム１は、厚みが厚いほどその下の金属蒸着層２を保護する機能が高まるが、その光線透過率は減少する。光線透過率が85％以上の条件を満たすベースフィルムの厚みは、フィルムの種類により異なる。具体的には、アクリルフィルムの場合は300μｍ以下、フッ素フィルムの場合は80μｍ以下のものを用いるとよい。また、複合フィルムとしては、フッ素フィルム：アクリルフィルムの厚みがそれぞれ5μｍ：45μｍである複合フィルム、また、10μｍ：45μｍ、5μｍ：75μｍ、10μｍ：75μｍである複合フィルムなどを、光線透過率が85％以上の条件を満たすベースフィルムとして用いることができる。
【００１２】
アクリルフィルムとしては、主成分がアクリル酸（メタクリル酸を含む）およびその誘導体であるアクリル酸エステルやアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、スチレンなどの他のモノマーとのアクリル共重合体などのフィルムを用いることができる。また、フッ素フィルムとしては、ポリフッ化ビニリデン、3フッ化エチレン、6フッ化プロピレン、ポリフッ化ビニル、テトロフロロエチレンなどのフィルムを用いることができる。また、アクリルフィルムとフッ素フィルムの複合フィルムは、ダイレクトラミネート、ドライラミネートなどの各種ラミネート法やヒートシール法などの積層方法により得られる。
【００１３】
また、ベースフィルム１として、アクリルフィルム、フッ素フィルムまたはこれらの複合フィルムのいずれかを用いる理由としては、第一に、これらの透明性が他の樹脂フィルムと比較して、はるかに優れている点が挙げられる。また、ポリプロピレンフィルムやポリカーボネートフィルムは耐候性が劣り、ポリエステルフィルムは延伸性が劣り、セルロース誘導体フィルム、ポリエチレンフィルム、ポリスチレンフィルムはフィルム強度が劣り、ポリ塩化ビニルフィルムは可塑剤が移行しやすい問題、廃棄上の問題などがある。アクリルフィルム、フッ素フィルムまたはこれらの複合フィルムは、他のフィルムと比較し、耐候性、延伸性、フィルム強度などが優れ、可塑剤を含まず、廃棄しやすいなどの理由からも、この発明のベースフィルム１として適している。特に、延伸性が優れている理由から、アクリルフィルム、フッ素フィルムまたはこれらの複合フィルムのいずれかを用いることにより、３次曲面を有する樹脂成形品や、立ち上がりの深い樹脂成形品にもきれいに沿わせることのできる蒸着フィルムが得られる（図７参照）。
【００１４】
ベースフィルム１の片面には、金属蒸着層２を形成する。ところで、ベースフィルム１として用いるフィルムのうちアクリルフィルムは、金属蒸着層２との密着性が低い。このため金属蒸着層２を形成する前に、両者の密着性を高めるためのアンカー層４を形成する（図１参照）。また、複合フィルムのアクリルフィルム側に金属蒸着層２を形成する場合も同様に、アンカー層４を形成するのが好ましい。
【００１５】
アンカー層４としては、樹脂成形品６の射出成形時の熱圧に耐え得る樹脂を用いるとよい。このような樹脂としては、ポリウレタン、メラミン、エポキシ、アクリルなどの熱硬化性樹脂がある。また、金属蒸着層２との密着性を最大限にするため、これらの熱硬化性樹脂をベースフィルム１上で半硬化状態にしておいて、その上に金属蒸着層２を形成した後に、アニーリング処理により硬化を促進させる。なお、アニーリング処理の際には、アクリルフィルムの熱収縮が起こらないようにするために、110℃以下の温度設定にするとよい。
【００１６】
金属蒸着層２としては、表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、クロム、ニッケル、金、銀、銅、ゲルマニウム、酸化亜鉛、酸化硅素、フッ化マグネシウム、酸化錫、ＩＴＯなどの金属、これらの合金又は化合物を使用する。金属蒸着層２は、真空蒸着法、スパッターリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成する。
【００１７】
金属蒸着層２は、ベースフィルム１の全面に設けてもよいし、部分的に設けてもよい。部分的な金属蒸着層２を形成する場合の一例としては、金属蒸着層２を必要としない部分に溶剤可溶性樹脂層を形成した後、その上に全面的に金属蒸着を形成し、溶剤洗浄を行って溶剤可溶性樹脂層と共に不要な金属蒸着を除去する方法がある。この場合によく用いられる溶剤は、水または水溶液である。また、別の一例としては、全面的に金属蒸着を形成し、次に金属蒸着を残しておきたい部分にマスキングパターンを形成し、酸またはアルカリでエッチングを行い、マスキングパターンを除去する方法がある。
【００１８】
金属蒸着層２上には、金属蒸着フィルム７を樹脂成形品６表面へ接着させるための接着層３を設ける。接着層３としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エチレンブチルアルコール樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体などを用いるとよい。接着層３は、これらの接着剤を金属蒸着層２上に、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法などの印刷法により形成するとよい。また、前記材質の接着フィルムを、金属蒸着層２上に貼り付けてもよい。なお、金属蒸着層２と接着層３との間にアンカー層５を設けてもよい（図２参照）。
【００１９】
金属蒸着フィルム７は、後記するインサート成形法により樹脂成形品６に貼り付けるものである。ところで、この際、成形樹脂を射出する前に、あらかじめ金属蒸着フィルム７を加熱軟化させ、成形用金型の内面形状に沿うように予備成形することがある。ところが、金属蒸着層２が熱を反射してしまうために、金属蒸着フィルム７を軟化させにくい問題がある。そこで、蒸着層２と接着層３との間のアンカー層５または接着層３に、熱吸収作用をもたせることにより、金属蒸着フィルム７を軟化させやすくするのが好ましい。そのためには、接着層３またはアンカー層５にカーボンブラック、酸化鉄、酸化クロム、酸化銅、二酸化マンガンなどの着色剤を混合させて、これらの層を熱吸収しやすい色に着色する方法がある。また、これらの着色剤の粒径をコントロールして、樹脂バインダーの比率をできるだけ低下させることにより、樹脂バインダーの熱放射を抑制するのがより好ましい。
【００２０】
金属蒸着フィルム７は、インサート成形法により、樹脂成形品６の成形と同時に、樹脂成形品６表面に貼り付けるものである。そこで、インサート成形法の一例を説明する。まず、成形用金型１１内に金属蒸着フィルム７を配置した後、金属蒸着フィルム７を加熱手段１２により加熱軟化させ（図３参照）、真空吸引により金型１１の凹部１３（凹部のことを「キャビティ」という場合もある。）に密着させる（図４参照）。その後、成形用金型１１を閉じ、キャビティ１５を形成し（図５参照）、樹脂射出口１４からキャビティ１５内に溶融させた成形樹脂１６を射出充満させ、樹脂を固化させ、樹脂成形品６を形成するのと同時にその表面に金属蒸着フィルム７を接着させる（図６参照）。樹脂成形品を冷却した後、成形用金型を開いて樹脂成形品を取り出す。なお、加熱手段１２としては近赤外線ヒーター、遠赤外線ヒーター、熱風ヒーター、超音波加熱ヒーター、金属セラミックヒーターなどがある。
【００２１】
成形樹脂としては特に限定されず、たとえば、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂やポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。さらに、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加した複合樹脂も使用できる。
【００２２】
上記したように、この発明は自動車部品に用いる成形品の問題を解決しようとするものであるが、同様の金属光沢を有する物品に用いることもできる。
【００２３】
【実施例】
実施例１
・ベースフィルム  メタクリル酸メチルフィルム（200μｍ）
・アンカー層（a）  主剤：ポリウレタン樹脂  18部
硬化剤：イソシアネート  2部
溶剤：メチルエチルケトン／トルエン（=1/1）  80部
・金属蒸着層  アルミニウム（400オングストローム）
・アンカー層（b）  バインダー：メタクリル酸メチル  20部
顔料：カーボンブラック  10部
溶剤：メチルエチルケトン／トルエン（=1/1）  70部
・接着層  バインダー：塩素化ポリプロピレン樹脂  25部
溶剤：メチルエチルケトン／トルエン（=1/1）  75部
上記ベースフィルム上に、アンカー層（a）をグラビア印刷法により形成し、アンカー層（a）上に、金属蒸着層を真空蒸着法により形成し、金属蒸着層上に、アンカー層（b）、接着層をグラビア印刷法により順次形成し金属蒸着フィルムを得た。次に、ポリプロピレン樹脂を用い、成形樹脂温度220〜250℃、金型温度40〜60℃の条件で、インサート成形法により、金属蒸着フィルムが表面に接着された樹脂成形品を得た。
【００２５】
実施例２
・ベースフィルム メタクリル酸メチルフィルム（300μｍ）
実施例１のベースフィルムに替えて、上記ベースフィルムを用い、実施例１と同条件にて、金属蒸着フィルムが表面に接着された樹脂成形品を得た。
【００２７】
比較例１
・ベースフィルム  メタクリル酸メチルフィルム（50μｍ）
実施例１のベースフィルムに替えて、上記ベースフィルムを用い、実施例１と同条件にて、金属蒸着フィルムが表面に接着された樹脂成形品を得た。
【００２９】
実施例１のベースフィルムの光線透過率は91％であり、樹脂成形品表面には鏡面光沢がみられ、また、光沢計により、入射角60度の条件で光沢度を測定したところ、光沢度は100％を示した。
【００３１】
実施例２のベースフィルムの光線透過率は90％であり、樹脂成形品表面には視覚的には鏡面光沢がみられるものの、光沢度は95％を示し、実施例１と比較すると、光沢が低下していることがわかる。
【００３３】
比較例１のベースフィルムの光線透過率は80％であり、樹脂成形品表面には視覚的に鏡面光沢がみられず、光沢度は70％を示した。
【００３５】
【発明の効果】
この発明の金属蒸着フィルムを用いると、インサート成形法により樹脂成形品に金属光沢加飾を施せるので、作業性が良く、大量生産ができる。また、ベースフィルムにより金属蒸着層を保護できるので、塗装を必要とせず、環境衛生的な問題を解消できる。
【００３６】
また、この発明の金属蒸着フィルムを用いて得られる樹脂成形品の表面はベースフィルムにより覆われているので、厚みのばらつきが無く、一定した外観が得られる。厚みのばらつきを少なくするための艶塗料の塗り重ねの必要が無いので、低コストで高品質の成形品が得られる。
【００３７】
さらに、この発明の金属蒸着フィルムを用いて得られる樹脂成形品の表面は凹凸が無く、また、金属蒸着層はベースフィルムにより保護されており、さらに、金属蒸着層とベースフィルムとが強固に密着いていることから、ベースフィルムが剥がれにくく、金属腐食も起きにくい。
【００３８】
この発明の金属蒸着フィルムは、ベースフィルムとして延伸性の優れたアクリルフィルム、フッ素フィルムまたはこれらの複合フィルムのいずれかを用いるので、３次曲面を有する樹脂成形品や、立ち上がりの深い樹脂成形品にもきれいに沿わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の金属蒸着フィルムを用いた樹脂成形品の一実施例を示す模式断面図である。
【図２】 この発明の金属蒸着フィルムを用いた樹脂成形品の一実施例を示す模式断面図である。
【図３】 この発明の金属蒸着フィルムを用いインサート成形を行う一工程を示す模式断面説明図である。
【図４】 この発明の金属蒸着フィルムを用いインサート成形を行う一工程を示す模式断面説明図である。
【図５】 この発明の金属蒸着フィルムを用いインサート成形を行う一工程を示す模式断面説明図である。
【図６】 この発明の金属蒸着フィルムを用いインサート成形を行う一工程を示す模式断面説明図である。
【図７】 この発明の金属蒸着フィルムを用いた、３次曲面を有する樹脂成形品の一実施例を示す模式断面図である。
【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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