説明

成形同時加飾シートおよび成形同時加飾成形品の製造方法

【課題】 成形同時加飾シートにおいて、金属薄膜層に対して優れた腐食耐性を得る。
【解決手段】 少なくとも基体シート上に絵柄層、金属薄膜層、接着層が形成された成形同時加飾シートであって、金属薄膜層が島状構造からなり、島と島との平均間隙が40Å〜6000Åであって、厚みが50〜600Åであり、接着層を非塩化ビニル系樹脂とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、携帯電話、ビデオカメラ、デジタルカメラ、自動車用機器、PDA(Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータ用モニタ、紙のように軽くて薄く柔軟性に富む表示用電子装置である電子ペーパー、テレビなどの各種ディスプレイ、屋外掲示用電子機器などの各種電子機器、電子機器以外の各種表示部材などに用いる成形同時加飾シートおよび成形同時加飾成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、金属薄膜層を有する成形同時加飾シートは、基体シート上に絵柄層、厚みが50〜1200Åのアルミニウムからなる金属薄膜層、接着層が積層された成形同時加飾シートが一般的であって、絵柄層や接着層の材質は主に塩化ビニル系樹脂あるいは塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体系樹脂からなる場合が多い(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開2004−314611号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、アルミニウムで形成された金属薄膜層の場合、金属薄膜層が均一であるため、成形同時加飾シートを絞りの深い形状で三次元加工すると、クラックが生じる問題があった。また、金属薄膜層が均一であれば電波を遮断するため、電波障害を引き起こす問題もあった。このため、電波を飛ばして通信する電子機器の場合には、別途、アンテナなどを設置しなければならない問題があった。
【0005】
そこで、最近では、蒸着膜が島状に形成される金属、具体的にはインジウムやスズを用いて金属薄膜層を形成した成形同時加飾シートが登場してきている。金属薄膜層が島状に形成されると島と島の間隙から電波を透過させることができ、また間隙の部分がクッションの役割を果たしクラックが生じにくくなるためである。
【0006】
しかし、金属薄膜層が島状に形成される場合、表面積が均一な膜に比べて大きくなり接着層と接する面積が多くなる。その結果、接着層に含まれる塩化ビニル系樹脂から遊離した塩素成分により金属薄膜層が腐食され金属光沢の低下、変色、透けなどの問題が発生していた。とくに、金属薄膜層の厚みが600Å以下であれば、極めて短時間で腐食の問題が発生していた。そこで、本発明は、上記のような欠点を解消した成形同時加飾シートとそれを用いた成形同時加飾成形品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】
【0007】
上記の目的を達成するために本発明では次のように構成した。すなわち本発明は、少なくとも基体シート上に絵柄層、金属薄膜層、接着層が形成された成形同時加飾シートであって、前記金属薄膜層が島状構造からなり、島と島との平均間隙が40Å〜6000Åであって、厚みが50〜600Åであり、前記接着層が非塩化ビニル系樹脂からなることを特徴とする成形同時加飾シートである。
【0008】
また本発明は、前記金属薄膜層と前記接着層との間に後アンカー層が形成され、該後アンカー層が非塩化ビニル系樹脂からなることを特徴とする成形同時加飾シートである。
【0009】
また本発明は、前記非塩化ビニル系樹脂がウレタン系樹脂・アクリル系樹脂・ブチラール系樹脂・ポリアミド系樹脂のいずれからなることを特徴とする成形同時加飾シートである。
【0010】
また本発明は、前記金属薄膜層の材質が、インジウムまたはスズであることを特徴とする成形同時加飾シートである。
【0011】
また本発明は、前記成形同時加飾シートの基体シート側をA金型面に接するように設置し、接着層側をB金型のキャビティ面に基体シートが接するように設置し、A金型とB金型とを型締めし、A金型とB金型とにより形成された成形空間部に透明な溶融樹脂を射出し、冷却固化させた後、前記成形同時加飾シートと透明な樹脂基材を一体化して成形同時加飾成形品を得ることを特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法である。
【発明の効果】
【0012】
この発明の成形同時加飾シートは、接着層が非塩化ビニル系樹脂からなることを特徴とするため、優れた腐食耐性が得られる効果がある。とくに、金属薄膜層が島状構造からなり、島と島との平均間隙が40Å〜6000Åであって、厚みが600Å以下で形成される場合であれば、その効果が顕著に現れる。
【0013】
また、この発明の成形同時加飾シートを用いて得られる成形同時加飾成形品は、優れた腐食耐性が得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
図面を参照しながらこの発明の最良の形態について詳しく説明する。図1は、この発明の成形同時加飾シートの一実施例を示す断面図である。図2は、この発明の成形同時加飾シートの別の一実施例を示す断面図である。図3は、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一実施例を示す断面図である。
【0015】
図中、1は成形同時加飾シート、2は基体シート、3は剥離層、4は絵柄層、5は前アンカー層、6は金属薄膜層、7は後アンカー層、8は接着層、9は成形用金型、10は成形同時加飾成形品、11は離型層、12は成形樹脂、13は転写層である。
【0016】
まず、この発明の成形同時加飾シート1の説明をする。該成形同時加飾シート1は、少なくとも基体シート2上に絵柄層4、金属薄膜層6、接着層8が形成された成形同時加飾シートであって、前記金属薄膜層6が島状構造からなり、島と島との平均間隙が40Å〜6000Åであって、厚みが50〜600Åであり、前記接着層8が非塩化ビニル系樹脂からなることを特徴とするシートであり、成形同時加飾成形後は成形樹脂12の表面上に成形同時加飾シート1が形成される(図1参照)。
【0017】
あるいは、基体シート2と絵柄層4の間に離型層11、剥離層3を設けて、成形同時加飾成形後は基体シート2を離型層11と剥離層3の界面から剥離させ、成形樹脂12の表面上に剥離層3、絵柄層4、金属薄膜層6、接着層8等のみの転写層13を形成してもよい(図2参照)。なお、金属薄膜層6と絵柄層4、接着層8との密着が悪い場合には、前アンカー層5や後アンカー層7を設けてもよい(図1、図2参照)
【0018】
金属薄膜層6は島状構造からなり、島と島との平均間隙が40Å〜6000Åであって、厚みが50〜600Åであるものを適用する。島と島との平均間隙が40Å未満であればクラックが生じやすく電波を遮断して電波障害を引き起こす問題があり、島と島との平均間隙が6000Åを超えた場合や厚みが50Å未満である場合ば金属調の光沢が得られない問題がある。また、厚みが600Åを超えた場合は金属薄膜層6が剥がれやすく金属薄膜層6の側面から腐食が起こりやすい問題があった。
【0019】
上記の島と島との平均間隙が6000Åであって、厚みが50〜600Åである金属薄膜層6を形成するには、金属薄膜層6の材質としてインジウム・スズ・亜鉛などを用いるとよい。金属薄膜層6を形成する方法としては、真空蒸着・スパッタリング・イオンプレーティングなどの方法がある。
【0020】
しかし、島と島との平均間隙が6000Åであって、厚みが50〜600Åであるように金属薄膜層6を形成したとしても、金属薄膜層6と接する絵柄層4や接着層8、あるいは前アンカー層5や後アンカー層7が非塩化ビニル系樹脂から形成されていないと、これらの層から遊離する塩素成分が金属薄膜層6を腐食することがある。したがって、これらの層が非塩化ビニル系樹脂から形成されていることが重要となる。
【0021】
非塩化ビニル系樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂、ポリエチレン系樹脂などがあるが、金属薄膜層6との接着性を考慮するとウレタン系樹脂・アクリル系樹脂・ブチラール系樹脂・ポリアミド系樹脂のいずれかから選択するのが好ましい。
【0022】
絵柄層4は、成形樹脂12の表面を装飾するための層である。絵柄層4の形成方法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。絵柄層4は、透明窓となる箇所を除くパターンで、枠形状や文字形状となるように部分的に設けるのが通常である。
【0023】
接着層8としては、成形樹脂12の素材に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。成形樹脂12の材質がアクリル系樹脂の場合はウレタン系樹脂・アクリル系樹脂を用いるとよい。また、成形樹脂12の材質が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、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。接着層8の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。
【0024】
以上に述べたような構成の成形同時加飾シート1を用い、成形同時加飾成形法を利用して成形同時加飾成形品10を容易に得ることができる。
【0025】
次に、前記した成形同時加飾シート1を用い、射出成形による成形同時加飾成形法について説明する。
【0026】
上記成形同時加飾成形法においては、まず、成形用金型9内に成形同時加飾シート1を送り込む。その際、枚葉の成形同時加飾シート1を1枚ずつ送り込んでもよいし、長尺の成形同時加飾シート1の必要部分を間欠的に送り込んでもよい。長尺の成形同時加飾シート1を使用する場合、位置決め機構を有する送り装置を使用して、成形同時加飾シート1の絵柄層4と成形用金型9との見当が一致するようにするとよい。また、成形同時加飾シート1を間欠的に送り込む際に、成形同時加飾シート1の位置をセンサーで検出した後に成形同時加飾シート1を可動型と固定型とで固定するようにすれば、常に同じ位置で成形同時加飾シート1を固定することができ、絵柄層4の位置ずれが生じないので便利である。
【0027】
成形用金型9を閉じた後、ゲートから成形樹脂12を成形用金型9内に射出充満させ、被転写物を形成するのと同時にその面に成形同時加飾シート1を接着させる。
【0028】
成形用金型9の材質としては、構造用圧延鋼、機械構造用炭素鋼、炭素工具鋼、合金工具鋼、高速度鋼、高炭素クロム鋼、軸受鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、クロムモリブデン鋼、アルミニウムクロムモリブデン鋼などを用いることができる。成形用金型10は、フライス加工法、コールドホビング法、ショウプロセス法、圧力鋳造法、電鋳法、放電加工法、腐蝕加工法、NC加工法などの加工方法により形成することができ、ヤスリ目落し、ペーパ、エメリ粉、スチールウール、ゴム砥石、フェルトバフなどを用いて表面を磨くことによって所定の表面粗さに仕上げ加工することができる。
【0029】
成形樹脂12としては、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、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。
【0030】
成形同時加飾成形品10の形状は、全体が平板状のものであっても、二次元あるいは三次元の曲面を有するものであってもよい。
【0031】
被転写物である樹脂成形品を冷却した後、成形用金型9を開いて成形同時加飾成形品10を取り出す。最後に、成形同時加飾シート1の基体シート2を剥離して、転写層13のみを成形樹脂12表面に設けることもできる。
【実施例1】
【0032】
厚さ38μmポリエステルフィルムを基体シートとし、その上にアクリル系樹脂からなる剥離層を形成し、その上にアクリル系樹脂からなる絵柄層を形成し、その上にアクリル−ウレタン系樹脂からなる前アンカー層を形成した。次に、前アンカー層表面に島と島との平均間隙が10〜7000Åであって、厚みが20〜800Åのインジウムからなる金属薄膜層を真空蒸着法にて形成した。
【0033】
ついで、金属薄膜層表面にウレタン系樹脂からなる接着層を形成し、成形同時加飾シートを得、該成形同時加飾シートを成形用金型内に載置し、金型を閉じ、アクリル系成形樹脂を射出し、冷却した後、成形用金型を開いて成形同時加飾成形品を取り出した。最後に、成形同時加飾シートの基体シートを剥離して、転写層のみをアクリル系成形樹脂表面に設けた。
【0034】
このようにして得られた成形同時加飾成形品を60℃95%の高温高湿下で放置したところ、島と島との平均間隙が40〜7000Åであって、厚みが30〜600Åの場合には非常に優れた腐食耐性を示したものであった(表1参照)。
【0035】
【表1】

【0036】
しかし、接着層を塩化ビニル系樹脂にした場合には、腐食耐性は大幅に低下した。接着層および成形樹脂をいろいろ変えてテストしたところ、塩化ゴム系樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系樹脂など塩素成分を含む接着層からなる成形同時加飾シートは塩化ビニル系樹脂と同様の腐食耐性の顕著な低下がみられたが、前記ウレタン系樹脂のほかアクリル系樹脂・ブチラール系樹脂・ポリアミド系樹脂などは優れた腐食耐性を維持していた(表2参照)。
【0037】
【表2】

【実施例2】
【0038】
厚さ50μmポリカーボネートフィルムを基体シートとし、その上にアクリル系樹脂からなる絵柄層を形成し、その上にアクリル−ウレタン系樹脂からなる前アンカー層を形成した。次に、前アンカー層表面に島と島との平均間隙が10〜6000Åであって、厚みが20〜800Åのスズからなる金属薄膜層を真空蒸着法にて形成した。
【0039】
ついで、金属薄膜層表面にウレタン系樹脂からなる後アンカー層を形成し、その上にポリアミド系樹脂からなる接着層を形成して成形同時加飾シートを得た後、該成形同時加飾シートを成形用金型内に載置し、金型を閉じ、ポリアミド系成形樹脂を射出し、冷却した後、成形用金型を開いて成形同時加飾成形品を取り出した。得られた成形同時加飾成形品は、成形同時加飾シートがポリアミド系成形樹脂表面に設けられたものであった。
【0040】
このようにして得られた成形同時加飾成形品を60℃95%の高温高湿下で放置したところ、島と島との平均間隙が30〜6000Åであって、厚みが50〜800Åの場合には非常に優れた腐食耐性を示したものであった(表3参照)。
【0041】
【表3】

【0042】
しかし、接着層を塩化ビニル系樹脂にした場合には、実施例1と同様に腐食耐性は大幅に低下した。そして、接着層および成形樹脂をいろいろ変えてテストしたところ、塩化ゴム系樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系樹脂など塩素成分を含む接着層からなる成形同時加飾シートが塩化ビニル系樹脂と同様の腐食耐性の顕著な低下がみられることや、前記ウレタン系樹脂のほかアクリル系樹脂・ブチラール系樹脂・ポリアミド系樹脂などが優れた腐食耐性を維持することも実施例1と同様であった(表4参照)。
【0043】
【表4】

【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】この発明の成形同時加飾シートの一実施例を示す断面図である。
【図2】この発明の成形同時加飾シートの別の一実施例を示す断面図である。
【図3】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【0045】
1 成形同時加飾シート
2 基体シート
3 剥離層
4 絵柄層
5 前アンカー層
6 金属箔膜層
7 後アンカー層
8 接着層
9 成形用金型
10 成形同時加飾成形品
11 離型層
12 成形樹脂
13 転写層


【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも基体シート上に絵柄層、金属薄膜層、接着層が形成された成形同時加飾シートであって、前記金属薄膜層が島状構造からなり、島と島との平均間隙が40Å〜6000Åであって、厚みが50〜600Åであり、前記接着層が非塩化ビニル系樹脂からなることを特徴とする成形同時加飾シート。
【請求項2】
前記金属薄膜層と前記接着層との間に後アンカー層が形成され、該後アンカー層が非塩化ビニル系樹脂からなることを特徴とする第1項記載の成形同時加飾シート。
【請求項3】
前記非塩化ビニル系樹脂がウレタン系樹脂・アクリル系樹脂・ブチラール系樹脂・ポリアミド系樹脂のいずれからなることを特徴とする第1項または第2項のいずれかに記載の成形同時加飾シート。
【請求項4】
前記金属薄膜層の材質が、インジウムまたはスズであることを特徴とする第1項〜第3項のいずれかに記載の成形同時加飾シート。
【請求項5】
前記第1項〜第4項記載の成形同時加飾シートの基体シート側をA金型面に接するように設置し、接着層側をB金型のキャビティ面に基体シートが接するように設置し、A金型とB金型とを型締めし、A金型とB金型とにより形成された成形空間部に透明な溶融樹脂を射出し、冷却固化させた後、前記成形同時加飾シートと透明な樹脂基材を一体化して成形同時加飾成形品を得ることを特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2007−136755(P2007−136755A)
【公開日】平成19年6月7日(2007.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−330901(P2005−330901)
【出願日】平成17年11月15日(2005.11.15)
【出願人】(000231361)日本写真印刷株式会社 (477)
【Fターム(参考)】