(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空成形（圧空成形を含む）、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、スタンバブル成形又は延伸フィルム成形のいずれかの成形方法によって成形される熱可塑性樹脂成形体の製造方法であって、粒子サイズが短径３０〜５０ｎｍ、長径６０〜９０ｎｍである錫粒子が、粒子間隔５〜２５ｎｍで不連続に存在する錫粒子層を有する熱可塑性樹脂フィルムを、熱可塑性樹脂製成形材料の成形工程あるいは当該成形工程前において、この熱可塑性樹脂成形材料の表面に付与し、当該成形工程において、表面に前記フィルムを備え、前記成形工程における前記フィルムの延伸率は５０％を超え、前記フィルムの破断伸び率は、１００〜２５０％であり、成形体の裏面側を明るくなるように照明を施すことにより、その照明色により異なる表面側の外観を付与することができる熱可塑性樹脂成形体を得る、方法。
【請求項２】
前記錫粒子層側を前記熱可塑性成形材料に当接させるようにする、請求項１記載の熱可塑性樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂成形体の前記フィルム側表面は、鏡面状である、請求項１又は２記載のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂フィルムの前記錫粒子層の反対側には、着色層が付与されている、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記錫粒子が不連続状に存在する層を有する熱可塑性樹脂フィルムは、予備成形されている、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
真空成形（圧空成形を含む）、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、スタンバブル成形又は延伸フィルム成形のいずれかの成形方法によって成形される熱可塑性樹脂の成形体であって、粒子サイズが短径３０〜５０ｎｍ、長径６０〜９０ｎｍである錫粒子が、粒子間隔５〜２５ｎｍで不連続状に存在する錫粒子層を有するプラスチックフィルムが、この錫粒子層が成形体表面に対向して付与されており、前記プラスチックフィルムの成形時における延伸率は５０％を超え、前記フィルムの破断伸び率は、１００〜２５０％であり、前記錫粒子層の存在する成形体表面は金属調外観と光透過性とを備え、成形体の裏面側を明るくなるように照明を施すことにより、その照明色により異なる表面側の外観を付与することができる成形体。
【請求項７】
前記プラスチックフィルムの前記錫粒子層の反対側には、着色層が付与されている、請求項６記載の成形体。
【請求項８】
前記錫粒子層における錫粒子の占有面積は、５０％以上である、請求項６又は７記載の成形体。
【請求項９】
前記錫粒子層はパターニングが施されている、請求項６〜８のいずれかに記載の熱可塑性樹脂成形体。
【請求項１０】
前記光透過率が４０％以下であり、前記錫粒子の占有面積が５０％以上９０％以下である、請求項６〜９のいずれかに記載の成形体。
【請求項１１】
前記成形体の錫粒子層を形成した側よりも、その反対側が明るい状態で、前記成形体の錫粒子層側に当該反対側における光に基づいて色調が表現される、請求項６〜１０のいずれかに記載の成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属調外観を備える成形体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属表面を有する成形体としては、アルミ、ステンレス等金属板のプレス成形体があるが、アルミやステンレス等の金属板のプレス成形体は、複雑な形状加工が困難である。そこで、同様な外観を備える成形体として、表面にニッケルやクロムをメッキ、蒸着、スパッタリング等により直接金属薄膜を付与した成形体がある。また、金属蒸着フィルムを表面に接着させた各種成形体もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラスチック成形体表面に、金属薄膜をメッキや蒸着等により付与したものにあっては、成形形状に自由度があるものの、成形工程と膜形成工程とが別工程のため、製造工程の合理化が困難であった。また、複雑な形状の成形体表面に、良好な金属薄膜を付与するのは非常に困難であり、しかも、付与する金属薄膜をパターニングするには課題も多かった。
【０００４】
さらに、アルミやクロム蒸着層等の金属薄膜を施した熱可塑性樹脂フィルムを成形体表面に付与した成形体にあっては、成形体表面の形状にフィルムが追従する必要があるが、フィルムの伸張に金属薄膜が伴わないこともある。そのような場合には、金属薄膜に割れが生じて、良好なメタリック調の外観が得られないという問題があった。さらに、成形体材料が、熱等により水蒸気や揮発性ガスを発生する場合には、金属薄膜が発生ガスの透過を妨げるため、最終的には、表面の外観を著しく損なうという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、上記問題点が解消される、良好な金属調外観を有する成形体及びその製造方法を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するための手段として、本発明では、以下の製造方法及び成形体を提供する。すなわち、本発明は、真空成形（圧空成形を含む）、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、スタンバブル成形又は延伸フィルム成形のいずれかの成形方法によって成形される熱可塑性樹脂成形体の製造方法であって、粒子サイズが短径３０〜５０ｎｍ、長径６０〜９０ｎｍである錫粒子が、粒子間隔５〜２５ｎｍで不連続に存在する錫粒子層を有する熱可塑性樹脂フィルムを、熱可塑性樹脂製成形材料の成形工程あるいは当該成形工程前において、この熱可塑性樹脂成形材料の表面に付与し、当該成形工程において、表面に前記フィルムを備え、前記成形工程における前記フィルムの延伸率は５０％を超え、前記フィルムの破断伸び率は、１００〜２５０％であり、成形体の裏面側を明るくなるように照明を施すことにより、その照明色により異なる表面側の外観を付与することができる熱可塑性樹脂成形体を得る、方法を提供する。この方法によると、熱可塑性樹脂成形体の成形工程において、金属調外観を備える熱可塑性樹脂成形体を一挙に得られる。
【０００７】
真空成形（圧空成形を含む）、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、スタンバブル成形又は延伸フィルム成形のいずれかの成形方法によって成形される熱可塑性樹脂の成形体であって、粒子サイズが短径３０〜５０ｎｍ、長径６０〜９０ｎｍである錫粒子が、粒子間隔５〜２５ｎｍで不連続状に存在する錫粒子層を有するプラスチックフィルムが、この錫粒子層が成形体表面に対向して付与されており、前記フィルムの成形時における延伸率は５０％を超え、前記フィルムの破断伸び率は、１００〜２５０％であり、前記錫粒子層の存在する成形体表面は金属調外観と光透過性とを備え、成形体の裏面側を明るくなるように照明を施すことにより、その照明色により異なる表面側の外観を付与することができる成形体を提供する。この発明によれば、金属調外観と光透過性との双方を備え、成形体の前記フィルムが付与されていない側からの光の透過により、前記成形体表面に前記金属調外観とは異なる外観が付与される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明の製造方法は、粒子サイズが短径３０〜５０ｎｍであり、長径６０〜９０ｎｍである錫粒子が、粒子間隔５〜２５ｎｍで不連続に存在する錫粒子層を有する熱可塑性樹脂フィルムを、熱可塑性樹脂製成形材料の成形工程あるいは当該成形工程前において、この熱可塑性樹脂成形材料の表面に付与し、当該成形工程において、表面に前記フィルムを備え、成形体の裏面側を明るくなるように照明を施すことにより、その照明色により異なる表面側の外観を付与することができる熱可塑性樹脂成形体を得るものである。
【０００９】
本発明で用いる熱可塑性樹脂フィルム２は、図１に示すように、フィルム層４上に錫粒子７が不連続状に存在する層６を備える。熱可塑性樹脂フィルム２における熱可塑性樹脂は、その種類を限定することなく使用できるが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ウレタン、アクリル、フッ素含有樹脂、塩化ビニル樹脂、及びポリプロピレン等を用いることができる。
【００１０】
また、このフィルム層４の厚みは、特に限定しないが、成形体表面への追従性や伸張性等を考慮すると、１２〜２０００μｍが好ましく、より好ましくは、３０〜１００μｍである。また、破断伸び率は、１００％以上２５０％以下であることが好ましい。この破断伸び率の範囲で示される柔軟性を備えると、熱可塑性樹脂材料の成形時において、フィルム層４は成形体表面形状に好ましく追従する。破断伸び率が１００％未満であると、不連続状に形成された錫粒子７が割れることなく、伸張されることが困難であり、２５０％を超えると、付与した錫粒子の間隔が拡がり金属調外観が損なわれるからである。より好ましくは、下限が１００であり、上限が２００である。
【００１１】
このフィルム層４の少なくとも片面側には、錫粒子７が不連続状に存在する層６を備えている。
【００１２】
錫粒子層６を構成する錫粒子７は不連続に存在される。不連続とは、錫粒子層６を構成する錫粒子７が、実質的に、相互に離間してフィルム層４上に存在することを意味する。各錫粒子７の形状を問わない。円形状、不定形状等であってもよい。この粒子のサイズは、好ましくは、短径が３０〜５０ｎｍであり、長径が６０〜９０ｎｍであり、かつ、粒子間隔が、５〜２５ｎｍである。この範囲であると、このような粒子層６を備えるフィルムを伸張率１００％〜２５０％で伸張した場合においても、錫粒子７にクラックが生じることなく、鏡面性を維持でき、かつ良好な光透過性を維持することができる。より好ましくは、短経が３０〜４０ｎｍであり、長径が６５〜８０ｎｍである。また、粒子間隔は、より好ましくは、９〜２０ｎｍである。
【００１３】
またこの熱可塑性樹脂フィルム２における光透過率は、５％〜１５％であることが好ましい。同時に、錫粒子層６の形成領域における錫粒子７の占有割合は、７０％〜９０％であることが好ましい。この範囲であると、フィルム２が延伸された後において、良好な光透過性と金属調外観を保持することができる。なお、このようなフィルム２を用いて成形工程において延伸させた場合、錫粒子占有割合は、５０％〜９０％となるように成形することが好ましい。この占有割合であると、成形体表面上において均一な金属調外観を得ることができる。また、成形材料が透明性の場合には、光透過率が、４０％以下となるようにするのが好ましい。光透過率が４０％以下であると、錫粒子層を付与した反対側からの光透過により、錫粒子層付与側において、金属調外観とは異なる外観を表現できる。
【００１４】
なお、このような錫粒子層６は、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各種薄膜形成法によって形成される。粒子径や粒子間隔湯は蒸着速度等を調整することにより制御することができる。
【００１５】
錫粒子層６は、フィルムの全面を覆うように形成されている必要はなく、少なくとも一部を覆うように形成されていればよい。また、１または２以上の錫粒子層６が、平面的に模様を構成してもよい。模様を構成する場合には、好ましくは、錫粒子層６は、フォトリソグラフィー工程により、パターニングされていることが好ましい。具体的には、レジスト層を形成し、当該レジスト層をパターニングし、その後エッチングにより、前記パターニング形態に応じて錫粒子層を除去する。本発明に置いては、レジスト層としては、好ましくは、ウレタン系インキあるいはポリエステル系インキにより形成する。また、エッチング液は、好ましくは、５〜１５重量％の水酸化ナトリウム液とすることが好ましい。
【００１６】
錫粒子層６の表面には、金属の酸化防止や接着剤との密着性向上のためにコート層を設けることができる。コート層としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等を用いることができる。
【００１７】
錫粒子層６の表面あるいは、錫粒子層６を設けた反対側のフィルム面に、デザインおよび／または着色が施された層を備えていてもよい。当該層は、１色又は２色以上に各種印刷等により着色された着色層でもよく、また、金属の蒸着層であってもよい。印刷層の場合、アクリル系あるいはウレタン系の印刷インクを用いることが好ましい。これらの層は、平面的に複数形成されていてもよく、必要に応じて、少なくとも部分的に重複して２層以上に積層されていてもよい。各層は、必ずしも、錫粒子層の形成領域の全体に形成されている必要はなく、他方の面に形成した錫粒子層と調和して模様を構成していてもよい。
【００１８】
錫粒子層６上あるいは錫粒子層６を設けた反対側のフィルム面には、保護層を設けることができる。保護層は、特に、成形体が屋外等の熱可塑性樹脂に対して過酷であるような条件下で使用するような場合に好ましく付与される。保護層は、好ましくは、最表層として付与される。好ましくは、アクリル系あるいはウレタン系樹脂の層である。好ましくは、透明あるいは半透明性の層であり、所望により、着色されていてもよい。
【００１９】
本フィルム２の錫粒子層６側あるいはその反対側の面には、さらに、成形材料に本フィルムを付与するための接着層８を備えていることが好ましい。接着剤は、本フィルム２と成形材料とを密着させることができるものであればよい。接着層８の厚みは、成形工程におけるフィルム層４の延伸率を考慮すると、１０μｍ〜５０μｍが好ましい。より好ましくは、１５μｍ〜４０μｍである。
【００２０】
このような熱可塑性樹脂フィルム２を、熱可塑性樹脂成形材料１０の成形工程前、あるいは成形工程時に、熱可塑性樹脂成形材料１０の所望の表面に付与する。本発明における熱可塑性樹脂成形材料１０に用いる樹脂としては、各種熱可塑性樹脂を使用できる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアルコールコポリマー、ＡＣＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボーネート樹脂、ポリアセタール樹脂等がある。また、スチレン系、オレフィン系、塩化ビニル系、ウレタン系、エステル系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系、塩素化ポリエチレン系、共役ブタジエン系等の各種熱可塑性エラストマーも使用できる。さらには、各種熱可塑性樹脂系のポリマーブレンドも使用できる。
【００２１】
成形材料１０の形態は特に限定しない。製造しようとする成形体の形状に応じた各種形状を選択できる。シート状の成形材料１０を用いる場合には、その厚みは、５０μｍ〜５０００μｍが好ましい。この範囲であると、絞り成形や延伸成形を良好に実施できる。５０μｍ未満であると、特に延伸時においてフィルムが破断しやすく、５０００μｍを超えると、延伸しにくくなるからであるからである。より好ましくは、１００μｍ〜３０００μｍである。
【００２２】
本発明において成形とは、真空成形（圧空成形を含む）、射出成形、ブロー成形、押出成形、圧縮成形、スタンバブル成形、延伸フィルム成形等である。成形工程に先だって予め、成形材料１０に本フィルム２を付与する場合には、成形材料の所望の表面に、例えば、接着剤を介して本フィルムを付与することが好ましい。接着剤は、本フィルムと成形材料とを密着させることができるものであればよい。接着剤層の厚みは、成形工程における本フィルムの延伸率を考慮すると、１０μｍ〜５０μｍが好ましい。より好ましくは、２０μｍ〜４０μｍである。本フィルムに予め付与した接着層８により、成形材料１０の表面に本フィルム２を付与してもよい。本フィルム２は、錫粒子層６側が成形材料１０の表面に接触するように付与してもよく、その反対側が成形材料１０の表面に接触するように付与してもよい。好ましくは、錫粒子層６側が成形材料１０の表面に接触するようにする。
【００２３】
成形工程において、成形材料１０の所望の表面に本フィルム２を付与する場合においては、成形型内に予め本フィルム２を配置等するして、少なくとも成形時には成形材料１０の表面に本フィルム２が接触されているようにする。この場合においても、本フィルム２は、好ましくは、錫粒子層側６が成形材料１０の表面に接触するように配置される。
【００２４】
このようにして、本発明の成形工程を実施する。なお、必要に応じて、予備成形工程を追加して、成形工程における成形性を向上させておくこともできる。特に、射出成形またはブロー成形により最終形態を付与する場合には、真空成形あるいは圧空成形により予備成形を行うことが好ましい。
【００２５】
本成形工程においては、成形材料１０の成形、すなわち、変形、延伸等に対応して、フィルム２も十分に追従し、成形材料の成形される所望の表面を被覆する。本発明においては、錫粒子層６が、錫粒子７が不連続状に存在して、錫粒子７が付与されていないフィルム層４が存在するために、錫粒子７には割れ等を生じることなく、十分な延伸性が得られる。また、特に、成形材料１０の表面側に錫粒子層６側が当接されている場合には、トップコートのレベリング（表面平滑性）がフィルム層４によって得られるため、金属鮮映感に優れることとなり、また、磨耗性、耐候性、溶剤性、腐食性等の耐性がフィルム層４により成形材料１０の表面に直接付与されることになる。このため、フィルム２に付与されていた金属調外観を維持して良好な金属調外観を成形と同時に容易に成形体表面に付与することができる。
【００２６】
特に、本発明方法によれば、成形体の延伸率の高い部分、曲面部分において、良好な金属表面を備える成形体を容易に得られる。また、成形体の延伸率が低い部分あるいは平面的部分における金属表面と外観上の差がない成形体を容易に得ることができる。また、自在な曲面形状表面に均一な金属調外観を付与できるため、形態を問わずに容易に立体的な金属調外観を有する成形体を得ることができる。例えば、密閉されたあるいはほぼ密閉された外皮状体、筒状、箱状体等であっても、これらの表面に金属調外観をこれらの成形工程において容易に付与することができる。
【００２７】
また、錫粒子層側が成形材料表面に当接された成形体となっている場合には、フィルムの一体化により、成形体表面には錫粒子よりも外側にフィルム層が付与される。すなわち、成形体表面に錫粒子層とこれを保護するフィルム層とを備えた成形体が成形工程により一挙に得られる。
【００２８】
また、錫粒子が付与されていないフィルム部分により、成形時において成形材料から放散されることのあるガス（水蒸気や揮発性ガス）の透過性が確保されるため、このようなガス発生性成形材料（ポリカーボネート、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂等）の成形体に対しても良好な被覆状態を得ることができる。このようなガス透過性は、成形体が熱に曝される場所において使用される場合においても同様に得られるため、本発明によれば、このような環境下でも、フィルムの部分的あるいは全体的な剥離なく安定的に良好な金属調外観を維持できる成形体を提供することができる。
【００２９】
また、フィルムに前記装飾層や前記保護層を備える場合には、成形と同時に、これらの層を備える成形体を一挙に得ることができる。
【００３０】
さらに、成形体が光透過性を有する、透明性あるいは半透明性の材料からなる場合において、本フィルムが成形体表面に付与されることにより、金属調外観と光透過性との双方を兼ね備えた成形体を得ることができる。この成形体によれば、成形体の裏面側（金属調外観の反対面側）をより明るくなるように照明を施すことにより、その照明色により異なる表面側の外観を付与することができる。また、この際、前記装飾層が形成されている場合には、この装飾層による模様は、前記照明状態によっても成形体表面に表出された状態となっている。すなわち、本発明によれば、照明状態によって表面に金属調外観とそれと異なる外観とを備えた成形体を提供できる。
【００３１】
得られた成形体に対しては、２次加工も可能である。例えば、エンボス加工や、さらなる真空あるいは圧空成形による形状付与も可能である。
【００３２】
本発明で提供される成形体であって、特に、光透過性を合わせ有する成形体は、特に、電気機器のスイッチ類、立体広告媒体、容器、照明器具のシェード、各種ケーシングに用いることが好ましい。
【００３３】
（実施例）以下、本発明を具体例を挙げて説明する。
（実施例１）厚さ４０μｍのポリウレタンフィルムの片面に、錫粒子が不連続状に存在する錫粒子層を真空蒸着により形成した。この錫粒子層の表面に、アクリル樹脂系の感圧接着剤を２５μｍの厚みに塗布して接着剤層を形成した。このフィルムを、厚さ２ｍｍのシート状のアクリル樹脂成形材料（三菱レーヨン製、アクリライトＥ−ＩＲ＃００１）にラミネートして、実施例１の成形材料とした。
【００３４】
（実施例２）厚さ４０μｍのポリウレタンフィルムの片面に、錫粒子が不連続状に存在する錫粒子層を真空蒸着により形成した。この錫粒子層の表面に、アクリル樹脂系の感圧接着剤を２５μｍの厚みに塗布して接着剤層を形成した。このフィルムを、厚さ２ｍｍのシート状のＡＢＳ樹脂成形材料（新神戸電気製、ラミスタック）にラミネートして、実施例２の成形材料とした。
【００３５】
（比較例１）厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、クロムの連続皮膜層を真空蒸着により形成した。このクロム層の表面に、アクリル樹脂系の感圧接着剤を２５μｍの厚みに塗布して接着剤層を形成した。このフィルムを、厚さ２ｍｍのシート状のアクリル樹脂成形材料（三菱レーヨン製、アクリライトＥ−ＩＲ＃００１）にラミネートして、比較例１の成形材料とした。
【００３６】
（比較例２）厚さ４０μｍの塩化ビニル樹脂フィルムの片面に、アルミの連続皮膜層を真空蒸着により形成した。このクロム層の表面に、アクリル樹脂系の感圧接着剤を２５μｍの厚みに塗布して接着剤層を形成した。このフィルムを、厚さ２ｍｍのシート状のアクリル樹脂成形材料（三菱レーヨン製、アクリライトＥ−ＩＲ＃００１）にラミネートして、比較例２の成形材料とした。
【００３７】
実施例１及び２、比較例１及び２で得た成形材料を真空成形により延伸率を異ならせて延伸して得られた各成形体のフィルム側表面の外観について評価した。なお、真空成形は、以下の条件で行った。評価結果を表１に示す。
加熱温度：１３０、加熱時間：８０秒
（成形材料の上側を赤外線ヒーターにて加熱）
成形型：凹型の箱状
型温度：２５℃
成形時間：６０秒（冷却時間３０秒を含む）
【００３８】
【表１】
0004302282.tif 000002
表１に示すように、実施例の成形体は、いずれの延伸率の成形体においても、良好な金属調外観を備えており、また、延伸率が異なっても、金属調外観において差は認められなかった。これに対し、比較例の成形体は、延伸率５０％では、比較例１においては良好な金属調外観を維持していたが、延伸率が１００％以上では、いずれの成形体においても金属調外観は損なわれていた。これらの結果からは、本発明によれば、高い延伸率においても、良好な金属調外観を保持する熱可塑製樹脂成形体を得ることができることがわかった。また、延伸率にかかわらず、良好な金属調外観を備える成形体を得られることがわかった。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、良好な金属調外観を備えた成形体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるフィルムと成形材料とを示す図である。
【符号の説明】
２ 熱可塑性合成樹脂フィルム
４ フィルム層
６ 金属粒子層
８ 接着層
【図１】
0004302282.tif 000003