部分透明化金属薄膜を有する加飾シート
【課題】加飾層として、絵柄部分と絵柄背景部分の間に明確な段差が形成されていない金属薄膜を有する加飾シートを提供すること、及びそのような加飾シートを簡便な操作によって製造する方法を提供する。
【解決手段】被加飾物に固定可能な加飾層２を基体シート１の表面に有してなる加飾シートであって、該加飾層２は金属薄膜４を有し、該金属薄膜４は絵柄背景又は絵柄５として透明化部分４１を有している、加飾シート。
【解決手段】被加飾物に固定可能な加飾層２を基体シート１の表面に有してなる加飾シートであって、該加飾層２は金属薄膜４を有し、該金属薄膜４は絵柄背景又は絵柄５として透明化部分４１を有している、加飾シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加飾物、例えば、射出成形体の表面を加飾するのに適する加飾シートに関し、特に、絵柄背景又は絵柄として、部分的に透明化された金属薄膜を有する加飾シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
加飾シートを用いてプラスチック部品又は外装品のような物品の表面を保護又は装飾する方法は従来から知られている。例えば、特許文献１には支持体である基体シートの片面上に加飾層が設けられた加飾シート、及びこの加飾シートを射出成形金型内に挿入し、インモールド射出成形することで、加飾された射出成形体を得ること（射出成形同時加飾）が記載されている。
【０００３】
加飾層は、一般に、絵柄、着色剤、接着剤等が層状に積層された積層体である。物品表面に貼着された後は、加飾層は装飾機能又は保護機能を奏する被覆を形成する。絵柄及び着色剤等の層は基体シート上にグラビアインキ等の印刷インキ又は塗料を順次印刷又は塗工して形成される。
【０００４】
装飾の一種として物品の表面に金属光沢の外観を付与するために、加飾層に金属薄膜が用いられることがある。特に金属光沢の絵柄が要求される場合は、金属薄膜はシート面の一部にパターン化して形成される。つまり、金属薄膜そのものが平面的に成形され、そのために絵柄背景又は絵柄に相当する部分の金属薄膜が除去される。
【０００５】
特許文献２には、絵柄の背景となる部分に水溶性樹脂のマスク層を予め形成しておき、シート面の全面に金属を蒸着させた後に、マスク層及びその上の金属薄膜を水洗除去することにより、金属薄膜を絵柄に応じた形状に成形する方法が記載されている。
【０００６】
しかしながら、金属薄膜は強靭性に乏しく、水洗過程で損傷したり、残留水分により腐食することがある。また、この方法は工程数が多く操作が複雑であり、パターンの精度の向上に限界がある。
【０００７】
特許文献３には、物品の外表面に金属を蒸着させた後に、蒸着した金属層にレーザー光を照射して加熱、分解、蒸散、昇華させて、部分的に除去することにより、金属薄膜に絵柄を形成する方法が記載されている。
【０００８】
しかしながら、レーザー光を用いる加熱蒸散は残渣が生じ易く、これらを除去するための工程が必要になる。また、この方法で用いられるレーザー光は金属薄膜以外の層又は部材に当たった場合に、これらも除去してしまうため、照射形態の自由度が小さく、取扱いが困難である。
【０００９】
しかも、金属薄膜を一部除去すると、残存部分と下地との間に段差が生じるため、その上にインキ等を塗布した場合に空気層が生じやすい。加飾シートの層間に存在する空気層はピンホール等の外観不良又は水分の浸入による金属腐食の原因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＷＯ０１／９２００６
【特許文献２】特開平６−７９９９７
【特許文献３】特開２００９−６６７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、加飾層として、絵柄部分と絵柄背景部分の間に明確な段差が形成されていない金属薄膜を有する加飾シートを提供すること、及びそのような加飾シートを簡便な操作によって製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、被加飾物に固定可能な加飾層を基体シートの表面に有してなる加飾シートであって、
該加飾層は金属薄膜を有し、該金属薄膜は絵柄背景又は絵柄として透明化部分を有している、
加飾シートを提供する。
【００１３】
ある実施形態においては、前記金属薄膜は真空蒸着法により形成されたものである。
【００１４】
ある実施形態においては、前記金属薄膜は２０〜７０ｎｍの厚みを有する。
【００１５】
ある実施形態においては、前記金属はスズ、インジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、ニッケルから成る群から選択される少なくとも一種である。
【００１６】
ある実施形態においては、前記金属薄膜の透明化部分は、金属薄膜にレーザー光を照射して形成されたものである。
【００１７】
ある実施形態においては、前記レーザー光は波長５３２〜１０６００ｎｍ及びＱスイッチ周波数５０〜４００ｋＨｚを有する。
【００１８】
ある実施形態においては、前記レーザー光はピーク出力１０〜１５０ｋＷを有する。
【００１９】
また、本発明は、基体シートの表面に、被加飾物に固定可能な加飾層を構成する層として金属薄膜を形成する工程；及び
該金属薄膜に、絵柄背景又は絵柄として透明化部分を形成する工程；
を包含する加飾シートの製造方法を提供する。
【００２０】
ある実施形態においては、前記金属薄膜は蒸着法により形成されたものである。
【００２１】
ある実施形態においては、前記金属薄膜の透明化部分は、金属薄膜にレーザー光を照射して形成される。
【００２２】
ある実施形態においては、前記レーザー光はスキャン速度１ｍｍ／秒〜１２０００ｍｍ／秒を有する。
【００２３】
また、本発明は、成形用金型内に、加飾シートの外側が金型キャビティ面を向くような向きに請求項１〜１０のいずれか記載の加飾シートを送り込む工程；
加飾シートに存在する絵柄の位置を考慮して、被加飾物の所望の位置に絵柄が配置されるように加飾シートの位置を決定する工程；
金型を閉じ、溶融樹脂が加飾シートの内側の面に接するように、溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填させる工程；及び
樹脂を冷却し、金型を開いて射出成形体を取り出す工程；
を包含する射出成形体の表面を加飾する方法を提供する。
【００２４】
また、本発明は、被加飾物に固定された加飾層を有してなる加飾された物品であって、
該加飾層は金属薄膜を有し、該金属薄膜は絵柄背景又は絵柄として透明化部分を有している、
加飾された物品を提供する。
【００２５】
本明細書では、文言を次に説明する定義に従って使用する。
「固定」とは、脱離することが実質的に不可能なように取り付けることをいう。加飾層は被加飾物に直接固定させてよく、接着層又は基体シート等を介在させることにより固定させてもよい。
「被加飾物」とは、本発明の加飾シートを用いて加飾する対象となる独立した物品をいう。例えば、射出成形体、射出成形された部品等は被加飾物に該当する。
「加飾された物品」とは、被加飾物の表面に本発明の加飾層を有してなる物品をいう。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の加飾シートは、金属光沢の絵柄を形成する金属薄膜が絵柄部分と絵柄背景部分の間に明確な段差を有しないために、層間の密着性に優れ、外観不良又は金属腐食が発生し難い。また、絵柄を形成するための操作は簡便であり、微細な絵柄を高精度で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態である加飾シートの構造を例示する断面図である。
【図２】金属薄膜に対してレーザー光を照射する形態を例示する断面図である。
【図３】本発明の一実施形態である加飾された物品の構造を例示する断面図である。
【図４】スズ蒸着層表面の外観を示す２００倍拡大写真である。
【図５】スズ蒸着層についてＸＰＳ分析を行った結果得られたスペクトルである。
【図６】レーザー光を照射した後のスズ蒸着層表面の外観を示す２００倍拡大写真である。
【図７】スズ蒸着層の透明化部分についてＸＰＳ分析を行った結果得られたスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
加飾シート
図１は本発明の一実施形態である加飾シートの構造を示す断面図である。基体シート１の片面に加飾層２が設けられている。加飾層２は基体シートの片面に積層された、アンカー層３、金属薄膜４、絵柄層５及び接着層６を有している。本明細書では、加飾シートの層構成について、被加飾物の側を内側といい、観者の側を外側という。
【００２９】
加飾層を構成する層のうち各樹脂層の形成は、特に断らない限り、従来と同様の方法によって行うことができる。従来の層形成方法の例には、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などがある。
【００３０】
基体シート
基体シート１は、絵柄層又は着色層をシート上に支持する用途に従来から使用されるシート材料又はフィルム材料から構成される。フィルム材料は合成樹脂からなるシート材料をいう。合成樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などが使用できる。基体シートは光透過性であることが好ましく、透明であることがより好ましい。
【００３１】
基体シートは、射出成形同時加飾を行った後に加飾層から剥離する場合、及び射出成形同時加飾を行った後も加飾層と接着して残存する場合がある。
【００３２】
射出成形同時加飾を行った後に、加飾層を残して基体シートを射出成形体から剥離する場合は、基体シートは薄く強靭性に優れていることが好ましい。基体シートとしては、例えば延伸ポリエステル樹脂フィルムなどが好ましい。
【００３３】
かかる材質の場合、基体シートの厚さは１０〜１００μｍがよく、好ましくは２０〜８０μｍ、より好ましくは３０〜７０μｍ程度である。基体シートの厚さが１０μｍ未満であると強度が不足して射出成形同時加飾を行う際に破損するおそれがあり、１００μｍを超えると加飾シートの立体形状に対する追随性が低下することがある。
【００３４】
射出成形同時加飾を行った後も、基体シートが加飾層と接着して残存する場合は、基体シートは熱延伸性に優れていることが好ましい。加飾シートの立体形状に対する追随性が向上するからである。基体シートとしては、例えばアクリル樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂／ポリエステル樹脂アロイフィルムなどが好ましい。
【００３５】
かかる材質の場合、基体シートの厚さは７０〜２００μｍがよく、好ましくは８０〜１６０μｍ、より好ましくは９０〜１４０μｍ程度である。基体シートの厚さが７０μｍ未満であると強度が不足して射出成形同時加飾を行う際に破損するおそれがあり、２００μｍを超えると射出樹脂の熱が金型に逃げ難くインキ流れが発生し易くなる。
【００３６】
加飾層
加飾層２は基体シートの表面に設けられる。加飾層は基体シートの片面に設けられても両面に設けられてもよい。加飾層は、少なくとも金属薄膜４を有する。加飾層に金属光沢の絵柄を提供するためである。金属薄膜４は複数積層して形成されてよく、シート面の全部に形成されることが好ましいが、一部に形成されてもよい。
【００３７】
また、加飾層２は、要すれば、基体シート１と金属薄膜４の間に、離型層、ハードコート層を、また金属薄膜４の内側表面に隣接して、追加のアンカー層、追加の絵柄層を有してよい。
【００３８】
例えば、射出成形同時加飾を行った後に、加飾層２を残して基体シート１が射出成形体から剥離される場合、加飾層２は基体シート１に対して離型性を有する必要がある。かかる場合は、基体シート１と金属薄膜４の間に、基体シート１に接するように離型層が形成される。
【００３９】
金属薄膜
金属薄膜４は加飾層に金属光沢の絵柄又は外観を付与する金属層である。金属薄膜４は絵柄背景又は絵柄として、透明化部分４１を有している。金属薄膜４のそれ以外の部分は金属光沢部分４２である。
【００４０】
金属薄膜に使用する金属には、表現したい金属光沢色に応じてアルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛など、これらの合金または化合物がある。金属薄膜を形成する金属は外部からエネルギーを印加して透明化する必要があり、好ましいものは、スズ、インジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、ニッケルである。
【００４１】
ある一形態において、金属薄膜は金属光沢と絶縁性、電波透過性および静電スイッチと隣接しての使用適性を兼ね備えたものである。絶縁性金属薄膜は、島のサイズ１ｎｍ〜２μｍ、島の間隔２ｎｍ〜５００ｎｍである島状構造をなすものが好ましい。絶縁性金属薄膜に使用する金属としては、特に、絶縁性等の点から、スズ、又はインジウムが好ましい。
【００４２】
金属薄膜は、加飾層を構成する層として、従来と同様の方法で形成することができる。具体的な形成方法としては、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、鍍金法などがある。金属薄膜の好ましい形成方法は真空蒸着法である。真空蒸着法は金属薄膜形成を高速に行うことができ、コストおよび生産性に優れるとともに、加飾シート基体や加飾層へのダメージを抑制できることから好ましい。
【００４３】
金属薄膜の厚みは１０〜３００ｎｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍ、より好ましくは３０〜７０ｎｍである。金属薄膜の厚みが１０ｎｍ未満であると形成される絵柄の金属光沢が不十分になり、３００ｎｍを超えると膜の透明化が困難になる。
【００４４】
金属薄膜の透明化は外部からエネルギーを印加して行われる。エネルギーを印加する部分は、金属光沢の絵柄の絵柄背景に相当する部分である。金属薄膜のこの部分が透明化されれば、絵柄に相当する部分は金属光沢のまま残される。
【００４５】
他方、透明な絵柄が望まれる場合は、金属薄膜の絵柄に相当する部分にエネルギーを印加すればよい。
【００４６】
金属薄膜が透明化する機構は明確ではない。しかしながら、スズ、インジウム及びアルミニウムのような金属は、酸化することにより透明化することが知られている。そして、これら金属の金属薄膜は、空気中に放置すると、実際に徐々に金属光沢が低下する。従って、金属薄膜の金属が、薄膜に含まれているか又は周囲から侵入する酸素などの元素と反応する結果、酸化反応が生じている可能性が高い。
【００４７】
印加するエネルギーの種類は金属薄膜の透明化を実現又は促進させるものであれば特に限定されない。例えば、熱エネルギー又は光エネルギーが例示される。熱エネルギーは、例えば、サーマルヘッド等を用いて部分的に印加することができる。金属薄膜以外の層に対する影響を考慮すると、好ましいエネルギーは光エネルギーである。光エネルギーは、例えば、パターンマスクを用いて部分的に印加することができる。
【００４８】
光エネルギーの中でも特に好ましいエネルギーはレーザー光である。絵柄背景又は絵柄の形状に対応して正確に照射することが容易だからである。例えば、レーザー光を用いれば、サブミクロンの寸法の絵柄でも描画することができる。また、レーザー光は、透明な材料に影響を与えない照射条件を選択することができ、基体シート等の透明な層を透過させながら金属薄膜の照射を行うことも可能であり、照射形態の自由度が大きい。
【００４９】
好ましいレーザー光は、Ｑスイッチ周波数が５０〜４００ｋＨｚ、好ましくは１００〜４００ｋＨｚ、より好ましくは３００〜４００ＫＨｚである。レーザー光のＱスイッチ周波数が５０ｋＨｚ未満であると衝撃波で透明層が損傷する恐れがあり、４００ｋＨｚを超えると金属の透明化が困難になる可能性がある。
【００５０】
好ましいレーザー光は、波長が５３２〜１０６００ｎｍ、好ましくは５３２〜２０００ｎｍ、より好ましくは５３２〜１０６４ｎｍである。レーザー光の波長が５３２ｎｍ未満であるとスズの吸収域ではないため透明化せず、１０６００ｎｍを超えると透明層の吸収域になるため、透明層が彫りこまれるだけで、スズの透明化は困難となる。
【００５１】
上記条件を満足するレーザー光の具体例には、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４、Ｎｄ：ＹＬＦなどの固体レーザー媒体やＧａＡｓなどの半導体レーザー媒体、ＣＯ２やＨｅ−Ｎｅなどの気体レーザー媒体などを励起して得られるレーザー光が挙げられる。中でもＮｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザーの基本波が好ましい。
【００５２】
また、好ましいレーザー光は、ピーク出力が１０ｋＷ〜１５０ｋＷ、好ましくは１０ｋＷ〜１００ｋＷ、より好ましくは２０ｋＷ〜１００ｋＷである。レーザー光の出力が１０ｋＷ未満であると金属の透明化が困難となり、１００ｋＷを超えると絵柄層や接着層が変色し意匠性が損なわれる可能性がある。
【００５３】
更に、好ましいレーザー光は、スキャン速度が１ｍｍ／秒〜１２０００ｍｍ／秒、好ましくは２０００ｍｍ／秒〜８０００ｍｍ／秒、より好ましくは３０００ｍｍ／秒〜５０００ｍｍ／秒である。レーザー光のスキャン速度が１ｍｍ／秒未満であると透明化したパターンのシャープさが損なわれ、１２０００ｍｍ／秒を超えると透明層を削り飛ばしてしまう恐れがある。
【００５４】
図２は金属薄膜に対してレーザー光を照射する形態を例示する断面図である。レーザー光の照射は、例えば、図２（ａ）に示す様に、金属薄膜４に対して直接行ってよい。又は、例えば、図２（ｂ）に示す様に、例えば、基体シート及びアンカー層等の透明な層を透過させて行ってもよい。又は、例えば、不透明な絵柄層５が存在しない部分は、図２（ｃ）に示す様に、接着層６を透過させて行ってもよい。
【００５５】
レーザー光による金属薄膜の透明化は、金属層が空気中に露出していなくても機能する。それゆえ、レーザー光の照射は金属薄膜を形成した直後でなくても、例えば、加飾シートを構成する層を全て形成した後であっても行うことができる。
【００５６】
離型層
離型層は転写時に基体シートと一緒になって加飾層から分離するものであってよく、基体シートから分離して加飾層の最外側表面を形成するものであってもよい。離型層の材質としては、メラミン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、セルロース誘導体、尿素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、パラフィン系樹脂およびこれらの複合物などを用いることができる。
【００５７】
アンカー層
アンカー層３は金属箔膜４を転写層に密着させる樹脂層である。アンカー層３はシート面の全体に形成され、転写層が物品に転写された後は、ハードコート層などとともに、金属薄膜４を傷等から保護して耐腐食性を向上させる役割も果たす。
【００５８】
アンカー層に使用する樹脂には、二液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂などがある。
【００５９】
絵柄層
絵柄層５は被加飾物を装飾するための層である。ここでいう絵柄層には、文字又は絵柄を形成する層の他、絵柄を有しない着色層も含まれる。
【００６０】
絵柄層は、例えば、金属薄膜４等の絵柄層と隣接する層の表面に、バインダーである合成樹脂及び着色剤を含む着色インキ又は塗料を展着させて、形成される。インキ又は塗料を展着させる方法としては、例えば、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等の印刷方式；及びグラビアコーター、グラビアリバースコーター、フレキソコーター、ブランケットコーター、ロールコーター、ナイフコーター、エアナイフコーター、キスタッチコーター、キスタッチリバースコーター、コンマコーター、コンマリバースコーター、マイクログラビアコーター等の塗工方式を用いることが出来る。
【００６１】
絵柄層のバインダーとなる合成樹脂としては、ポリビニル系樹脂、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、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂、熱可塑ウレタン系樹脂、メタアクリル系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、塩化ゴム系樹脂、塩化ポリエチレン系樹脂、及び、塩素化ポリプロピレン系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の合成樹脂であることが好ましい。
【００６２】
好ましい着色剤の具体例は、（１）インジゴ、アリザリン、カーサミン、アントシアニン、フラボノイド、シコニンなどの植物色素、（２）アゾ、キサンテン、トリフェニルメタンなどの食用色素、（３）黄土、緑土などの天然無機顔料、（４）アクリル系、ウレタン系などの無機顔料、（５）炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミニウムレーキ、マダーレーキ、コチニールレーキなどが挙げられる。
【００６３】
絵柄層を形成するために、金属薄膜細片をバインダー樹脂中に分散した、鏡面状金属光沢を有するインキ（以下、高輝性インキと言う。）からなる高輝性インキ層を用いてもよい。金属薄膜細片のインキ中の不揮発分に対する含有量は、３〜６０質量％の範囲であることが好ましい。顔料として金属薄膜細片を使用した高輝性インキは、該インキを印刷又は塗布した際に金属薄膜細片が被塗物表面に対して平行方向に配向する結果、高輝度の鏡面状金属光沢が得られる。
【００６４】
接着層
接着層６は、射出成形同時加飾の時に、加飾層と射出成形体とを接着するための層である。接着層としては、射出成形体に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、射出成形体の材質がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。
、転写シートの内側表面のうち被装飾物品に接着させたい部分に形成する。すなわち、内側表面全体を被装飾物品に接着させたい場合に、その表面全体に接着層を形成する。また、内側表面のうちの一部分を被装飾物品に接着させたい場合には、そのうちの一部分に接着層を形成する。
【００６５】
接着層の構成材料としては、被装飾物品に対する十分な接着性を得ることができれば特に限定されない。接着層を被装飾物品に加熱圧着する場合には、接着層の構成材料としては、感熱性、感圧性を有する合成樹脂を適宜選択すればよい。
【００６６】
例えば、被装飾物品の表面部分の構成材料がポリアクリル系樹脂の場合には、接着層の構成材料としては、ポリアクリル系樹脂を用いることが好ましい。また、例えば、被装飾物品の表面部分の構成材料がポリフェニレンオキシド共重合体、ポリスチレン系共重合体樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合には、接着層の構成材料としては、これらの樹脂と親和性のあるポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを適宜選択して採用すればよい。
【００６７】
更に、例えば、被装飾物品の表面部分の構成材料がポリプロピレン樹脂の場合は、接着層の構成材料としては、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。
【００６８】
ハードコート層
ハードコート層は、加飾層を被加飾物に固定した後に、転写層２の最外側になる層である。ハードコート層は装飾物を保護するために一定以上の硬度を有している。
【００６９】
ハードコート層としては、熱、紫外線又は電子線等のエネルギーを印加すると架橋又は硬化するエネルギー架橋性樹脂を用いる。ハードコート層の材質としては、シアノアクリレート系やウレタンアクリレートなどの電離放射線硬化性樹脂や、アクリル系やウレタン系などの熱硬化性樹脂が挙げられるが、特に限定されない。好ましくは、エネルギー架橋性樹脂は紫外線又は電子線を印加して架橋する活性エネルギー線架橋性樹脂である。活性エネルギー線樹脂は、印加するエネルギーの量を増減することにより架橋の程度を容易に調整することができるからである。
【００７０】
物品の加飾方法
本発明の加飾シートを使用して熱ロール転写又はインモールド成形などにより、物品を加飾することができる。例えば、熱ロール転写においては、まず、加飾シートに存在する絵柄の位置を考慮して、被加飾物の所望の位置に絵柄が配置されるように加飾シートの位置を決定する。次いで、加飾シートの内側（接着層側）の面を被加飾物の表面に重ね、ロール転写機、アップダウン転写機などの転写機を用いて、加飾シートの基体シート側から熱及び圧力をかける。こうすることにより、加飾シートが被加飾物の表面に接着し、物品の表面が加飾される。
【００７１】
また、インモールド射出成形においては、まず、成形用金型内に、加飾シートを送り込む。その際、加飾シートの向きは、外側が金型キャビティ面を向くように合わせ、加飾シートの位置は、加飾シートに存在する絵柄の位置を考慮して、被加飾物の所望の位置に絵柄が配置されるように決定する。
【００７２】
次いで、金型を閉じ、溶融樹脂が加飾シートの内側（即ち、接着層側）の面に接するように、即ち、加飾シートが溶融樹脂と金型キャビティ面に挟まれるように、溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填させる。その結果、溶融樹脂は成形され、同時に加飾シートは射出成形体の表面に接着される。樹脂を冷却し、金型を開いて射出成形体を取り出すと、加飾層が射出成形体の表面に接着されて、射出成形体の表面が加飾される。
【００７３】
基体シートと加飾層の間に離型層が形成されている場合は、最後に基体シートが剥離される。
【００７４】
加飾された物品
上記物品の加飾方法によって、被加飾物に固定された本発明の加飾層を有してなる加飾された物品が得られる。図３は本発明の一実施形態である加飾された物品の構造を示す断面図である。加飾された物品は被加飾物８に加飾層２が固定されている。
【００７５】
図３（ａ）は、加飾層２がアンカー層３、金属薄膜４、絵柄層５及び接着層６から構成され、また、最外側が基体シート１になっており、射出成形同時加飾を行った後に基体シートを剥離しない場合に形成される物品である。
【００７６】
図３（ｂ）は、加飾層２がハードコート層７、アンカー層３、金属薄膜４、絵柄層５及び接着層６から構成され、また、最外側がハードコート層７になっており、射出成形同時加飾を行った後に基体シートを剥離する場合に形成される物品である。
【００７７】
図３（ｃ）は、加飾層２がアンカー層３、金属薄膜４、絵柄層５及びハードコート層７から構成され、加飾層２が基体シート１及び接着層６を介して被加飾物８に固定された物品である。
【００７８】
被加飾物は、インモールド射出成形法で製造される物品であれば特に制限されない。例えば、携帯電話の本体カバー、ノート型パソコンの本体カバー、メディアプレーヤーの本体カバー等が挙げられる。
【００７９】
また、加飾された物品が部品である場合、その部品を組み立てることにより、完成品の表面に本発明の加飾層を有してなる加飾された製品が得られる。加飾された製品は、部品として本発明の加飾された物品を有する完成品であれば特に制限されない。例えば、携帯電話、ノート型パソコン、メディアプレーヤー等の携帯型情報端末等が挙げられる。
【００８０】
以下の実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例中「部」又は「％」で表される量は特に断りなき限り質量を基準にして表す。
【実施例】
【００８１】
参考例
スズ蒸着層にレーザー光を照射した場合に、照射部の物性がどのように変化するか調査した。
【００８２】
蒸着法を用いて、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に厚み７０ｎｍのスズ蒸着層を形成した。図４はスズ蒸着層表面の外観を示す２００倍拡大写真である。照明の反射により中央部は明るく周辺部は暗く写っているが、実際は、スズ蒸着層表面は全面にわたって均質である。即ち、スズ蒸着層には未だレーザー光が照射されておらず、透明化部分は存在しない。
【００８３】
このスズ蒸着層についてＸ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）を行った。具体的には、まず、アルゴンを用いて電圧３ｋＶで２分間スパッタを行うことにより、スズ蒸着層表面の酸化層を除去した。
【００８４】
次いで、マグネシウムに対して出力４００Ｗで電子線を照射してＭｇＫα線を得、このＭｇＫα線を出力５８．７ｅＶ及び照射角４５度にて、酸化層を除去したスズ蒸着層表面に照射した。その結果、スズ蒸着層から光電子が放出され、その光電子の運動エネルギーを測定した。光電子の運動エネルギーは光電子が放出される原子固有の値を有し、測定値から元素の化学結合状態に関する情報が得られる。
【００８５】
図５はスズ蒸着層についてＸＰＳ分析を行った結果得られたスペクトルである。スペクトル中、４８５ｅＶのピークはスズの存在を意味し、４８６〜４８７ｅＶのショルダーは酸化スズの存在を意味する。
【００８６】
次いで、このスズ蒸着層の露出面に対し、幅約１０ｍｍの格子を形成するようにレーザー光を照射した。照射条件は次の通りである。
【００８７】
［表１］
【００８８】
図６はレーザー光を照射した後のスズ蒸着層表面の外観を示す２００倍拡大写真である。スズ蒸着層には、レーザー光が照射された部分に対応して、透明化部分が存在する。
【００８９】
スズ蒸着層の透明化部分にＭｇＫα線を照射すること以外は上記と同様にして、スズ蒸着層の透明化部分についてＸＰＳ分析を行った。図７はスズ蒸着層の透明化部分についてＸＰＳ分析を行った結果得られたスペクトルである。
【００９０】
図６のスペクトルと対比すると、図７のスペクトルはスズに相当する４８５ｅＶのピークは減少し、酸化スズに相当する４８６〜４８７ｅＶのピークが成長している。
【００９１】
これらの結果から、スズ蒸着層に対してレーザー光を照射することにより照射部分が透明化されること、及び透明化部分には酸化スズが形成されることが示された。
【００９２】
実施例
基体シートとして厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムを準備した。この基体シートの上に、メラミン樹脂系離型剤を塗布乾燥して離型層を形成した。その後、メラミン系樹脂を含む塗料を塗布乾燥してハードコート層を形成した。ハードコート層の上に、ウレタン樹脂を含む塗料を塗布し、前アンカー層を形成した。
【００９３】
真空蒸着法を行って、前アンカー層表面の上に、島状構造で絶縁性を備えた厚さ５０ｎｍのスズ蒸着層を形成した。
【００９４】
数平均分子量（Ｍｎ）７００００、軟化点４５℃、水酸基価１．７のポリウレタンポリオールを溶剤としてメチルエチルケトンに溶解して後アンカー層を形成するための塗料を調製した。
【００９５】
スズ蒸着層の表面上に、得られた塗料を塗布乾燥してスズ蒸着層表面からの厚さ１．０μｍの後アンカー層を形成した。更にアクリル系樹脂を含む塗料を塗布乾燥して接着層を形成して、転写フィルムを得た。上記工程において樹脂層の形成は全てグラビアコート法にて行った。
【００９６】
得られた転写フィルムの表面の一部に、基体シートの側から、１０ｍｍ×１０ｍｍの方形状にレーザー光を照射した。照射条件は次の通りとした。
【００９７】
［表２］
【００９８】
その結果、転写フィルムのスズ蒸着層には、１０ｍｍ×１０ｍｍの透明化部分が形成され、部分的に透明化された金属薄膜を有する転写フィルムが得られた。
【００９９】
得られた転写フィルムを金型に入れて、ＰＭＭＡ樹脂のインモールド成形を行い、１０ｍｍ×１０ｍｍの透明な窓部分及びその窓部分を取り囲む金属色部分を有する厚さ２．０ｍｍのＰＭＭＡ樹脂の板を得た。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、射出成形品、及び部品が射出成形品である工業製品の外観を装飾するのに利用される。
【符号の説明】
【０１０１】
１…基体シート、
２…加飾層、
３…アンカー層、
４…金属薄膜、
５…絵柄層、
６…接着層、
７…ハードコート層、
８…被加飾物。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加飾物、例えば、射出成形体の表面を加飾するのに適する加飾シートに関し、特に、絵柄背景又は絵柄として、部分的に透明化された金属薄膜を有する加飾シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
加飾シートを用いてプラスチック部品又は外装品のような物品の表面を保護又は装飾する方法は従来から知られている。例えば、特許文献１には支持体である基体シートの片面上に加飾層が設けられた加飾シート、及びこの加飾シートを射出成形金型内に挿入し、インモールド射出成形することで、加飾された射出成形体を得ること（射出成形同時加飾）が記載されている。
【０００３】
加飾層は、一般に、絵柄、着色剤、接着剤等が層状に積層された積層体である。物品表面に貼着された後は、加飾層は装飾機能又は保護機能を奏する被覆を形成する。絵柄及び着色剤等の層は基体シート上にグラビアインキ等の印刷インキ又は塗料を順次印刷又は塗工して形成される。
【０００４】
装飾の一種として物品の表面に金属光沢の外観を付与するために、加飾層に金属薄膜が用いられることがある。特に金属光沢の絵柄が要求される場合は、金属薄膜はシート面の一部にパターン化して形成される。つまり、金属薄膜そのものが平面的に成形され、そのために絵柄背景又は絵柄に相当する部分の金属薄膜が除去される。
【０００５】
特許文献２には、絵柄の背景となる部分に水溶性樹脂のマスク層を予め形成しておき、シート面の全面に金属を蒸着させた後に、マスク層及びその上の金属薄膜を水洗除去することにより、金属薄膜を絵柄に応じた形状に成形する方法が記載されている。
【０００６】
しかしながら、金属薄膜は強靭性に乏しく、水洗過程で損傷したり、残留水分により腐食することがある。また、この方法は工程数が多く操作が複雑であり、パターンの精度の向上に限界がある。
【０００７】
特許文献３には、物品の外表面に金属を蒸着させた後に、蒸着した金属層にレーザー光を照射して加熱、分解、蒸散、昇華させて、部分的に除去することにより、金属薄膜に絵柄を形成する方法が記載されている。
【０００８】
しかしながら、レーザー光を用いる加熱蒸散は残渣が生じ易く、これらを除去するための工程が必要になる。また、この方法で用いられるレーザー光は金属薄膜以外の層又は部材に当たった場合に、これらも除去してしまうため、照射形態の自由度が小さく、取扱いが困難である。
【０００９】
しかも、金属薄膜を一部除去すると、残存部分と下地との間に段差が生じるため、その上にインキ等を塗布した場合に空気層が生じやすい。加飾シートの層間に存在する空気層はピンホール等の外観不良又は水分の浸入による金属腐食の原因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＷＯ０１／９２００６
【特許文献２】特開平６−７９９９７
【特許文献３】特開２００９−６６７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、加飾層として、絵柄部分と絵柄背景部分の間に明確な段差が形成されていない金属薄膜を有する加飾シートを提供すること、及びそのような加飾シートを簡便な操作によって製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、被加飾物に固定可能な加飾層を基体シートの表面に有してなる加飾シートであって、
該加飾層は金属薄膜を有し、該金属薄膜は絵柄背景又は絵柄として透明化部分を有している、
加飾シートを提供する。
【００１３】
ある実施形態においては、前記金属薄膜は真空蒸着法により形成されたものである。
【００１４】
ある実施形態においては、前記金属薄膜は２０〜７０ｎｍの厚みを有する。
【００１５】
ある実施形態においては、前記金属はスズ、インジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、ニッケルから成る群から選択される少なくとも一種である。
【００１６】
ある実施形態においては、前記金属薄膜の透明化部分は、金属薄膜にレーザー光を照射して形成されたものである。
【００１７】
ある実施形態においては、前記レーザー光は波長５３２〜１０６００ｎｍ及びＱスイッチ周波数５０〜４００ｋＨｚを有する。
【００１８】
ある実施形態においては、前記レーザー光はピーク出力１０〜１５０ｋＷを有する。
【００１９】
また、本発明は、基体シートの表面に、被加飾物に固定可能な加飾層を構成する層として金属薄膜を形成する工程；及び
該金属薄膜に、絵柄背景又は絵柄として透明化部分を形成する工程；
を包含する加飾シートの製造方法を提供する。
【００２０】
ある実施形態においては、前記金属薄膜は蒸着法により形成されたものである。
【００２１】
ある実施形態においては、前記金属薄膜の透明化部分は、金属薄膜にレーザー光を照射して形成される。
【００２２】
ある実施形態においては、前記レーザー光はスキャン速度１ｍｍ／秒〜１２０００ｍｍ／秒を有する。
【００２３】
また、本発明は、成形用金型内に、加飾シートの外側が金型キャビティ面を向くような向きに請求項１〜１０のいずれか記載の加飾シートを送り込む工程；
加飾シートに存在する絵柄の位置を考慮して、被加飾物の所望の位置に絵柄が配置されるように加飾シートの位置を決定する工程；
金型を閉じ、溶融樹脂が加飾シートの内側の面に接するように、溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填させる工程；及び
樹脂を冷却し、金型を開いて射出成形体を取り出す工程；
を包含する射出成形体の表面を加飾する方法を提供する。
【００２４】
また、本発明は、被加飾物に固定された加飾層を有してなる加飾された物品であって、
該加飾層は金属薄膜を有し、該金属薄膜は絵柄背景又は絵柄として透明化部分を有している、
加飾された物品を提供する。
【００２５】
本明細書では、文言を次に説明する定義に従って使用する。
「固定」とは、脱離することが実質的に不可能なように取り付けることをいう。加飾層は被加飾物に直接固定させてよく、接着層又は基体シート等を介在させることにより固定させてもよい。
「被加飾物」とは、本発明の加飾シートを用いて加飾する対象となる独立した物品をいう。例えば、射出成形体、射出成形された部品等は被加飾物に該当する。
「加飾された物品」とは、被加飾物の表面に本発明の加飾層を有してなる物品をいう。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の加飾シートは、金属光沢の絵柄を形成する金属薄膜が絵柄部分と絵柄背景部分の間に明確な段差を有しないために、層間の密着性に優れ、外観不良又は金属腐食が発生し難い。また、絵柄を形成するための操作は簡便であり、微細な絵柄を高精度で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態である加飾シートの構造を例示する断面図である。
【図２】金属薄膜に対してレーザー光を照射する形態を例示する断面図である。
【図３】本発明の一実施形態である加飾された物品の構造を例示する断面図である。
【図４】スズ蒸着層表面の外観を示す２００倍拡大写真である。
【図５】スズ蒸着層についてＸＰＳ分析を行った結果得られたスペクトルである。
【図６】レーザー光を照射した後のスズ蒸着層表面の外観を示す２００倍拡大写真である。
【図７】スズ蒸着層の透明化部分についてＸＰＳ分析を行った結果得られたスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
加飾シート
図１は本発明の一実施形態である加飾シートの構造を示す断面図である。基体シート１の片面に加飾層２が設けられている。加飾層２は基体シートの片面に積層された、アンカー層３、金属薄膜４、絵柄層５及び接着層６を有している。本明細書では、加飾シートの層構成について、被加飾物の側を内側といい、観者の側を外側という。
【００２９】
加飾層を構成する層のうち各樹脂層の形成は、特に断らない限り、従来と同様の方法によって行うことができる。従来の層形成方法の例には、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などがある。
【００３０】
基体シート
基体シート１は、絵柄層又は着色層をシート上に支持する用途に従来から使用されるシート材料又はフィルム材料から構成される。フィルム材料は合成樹脂からなるシート材料をいう。合成樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などが使用できる。基体シートは光透過性であることが好ましく、透明であることがより好ましい。
【００３１】
基体シートは、射出成形同時加飾を行った後に加飾層から剥離する場合、及び射出成形同時加飾を行った後も加飾層と接着して残存する場合がある。
【００３２】
射出成形同時加飾を行った後に、加飾層を残して基体シートを射出成形体から剥離する場合は、基体シートは薄く強靭性に優れていることが好ましい。基体シートとしては、例えば延伸ポリエステル樹脂フィルムなどが好ましい。
【００３３】
かかる材質の場合、基体シートの厚さは１０〜１００μｍがよく、好ましくは２０〜８０μｍ、より好ましくは３０〜７０μｍ程度である。基体シートの厚さが１０μｍ未満であると強度が不足して射出成形同時加飾を行う際に破損するおそれがあり、１００μｍを超えると加飾シートの立体形状に対する追随性が低下することがある。
【００３４】
射出成形同時加飾を行った後も、基体シートが加飾層と接着して残存する場合は、基体シートは熱延伸性に優れていることが好ましい。加飾シートの立体形状に対する追随性が向上するからである。基体シートとしては、例えばアクリル樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂／ポリエステル樹脂アロイフィルムなどが好ましい。
【００３５】
かかる材質の場合、基体シートの厚さは７０〜２００μｍがよく、好ましくは８０〜１６０μｍ、より好ましくは９０〜１４０μｍ程度である。基体シートの厚さが７０μｍ未満であると強度が不足して射出成形同時加飾を行う際に破損するおそれがあり、２００μｍを超えると射出樹脂の熱が金型に逃げ難くインキ流れが発生し易くなる。
【００３６】
加飾層
加飾層２は基体シートの表面に設けられる。加飾層は基体シートの片面に設けられても両面に設けられてもよい。加飾層は、少なくとも金属薄膜４を有する。加飾層に金属光沢の絵柄を提供するためである。金属薄膜４は複数積層して形成されてよく、シート面の全部に形成されることが好ましいが、一部に形成されてもよい。
【００３７】
また、加飾層２は、要すれば、基体シート１と金属薄膜４の間に、離型層、ハードコート層を、また金属薄膜４の内側表面に隣接して、追加のアンカー層、追加の絵柄層を有してよい。
【００３８】
例えば、射出成形同時加飾を行った後に、加飾層２を残して基体シート１が射出成形体から剥離される場合、加飾層２は基体シート１に対して離型性を有する必要がある。かかる場合は、基体シート１と金属薄膜４の間に、基体シート１に接するように離型層が形成される。
【００３９】
金属薄膜
金属薄膜４は加飾層に金属光沢の絵柄又は外観を付与する金属層である。金属薄膜４は絵柄背景又は絵柄として、透明化部分４１を有している。金属薄膜４のそれ以外の部分は金属光沢部分４２である。
【００４０】
金属薄膜に使用する金属には、表現したい金属光沢色に応じてアルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛など、これらの合金または化合物がある。金属薄膜を形成する金属は外部からエネルギーを印加して透明化する必要があり、好ましいものは、スズ、インジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、ニッケルである。
【００４１】
ある一形態において、金属薄膜は金属光沢と絶縁性、電波透過性および静電スイッチと隣接しての使用適性を兼ね備えたものである。絶縁性金属薄膜は、島のサイズ１ｎｍ〜２μｍ、島の間隔２ｎｍ〜５００ｎｍである島状構造をなすものが好ましい。絶縁性金属薄膜に使用する金属としては、特に、絶縁性等の点から、スズ、又はインジウムが好ましい。
【００４２】
金属薄膜は、加飾層を構成する層として、従来と同様の方法で形成することができる。具体的な形成方法としては、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、鍍金法などがある。金属薄膜の好ましい形成方法は真空蒸着法である。真空蒸着法は金属薄膜形成を高速に行うことができ、コストおよび生産性に優れるとともに、加飾シート基体や加飾層へのダメージを抑制できることから好ましい。
【００４３】
金属薄膜の厚みは１０〜３００ｎｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍ、より好ましくは３０〜７０ｎｍである。金属薄膜の厚みが１０ｎｍ未満であると形成される絵柄の金属光沢が不十分になり、３００ｎｍを超えると膜の透明化が困難になる。
【００４４】
金属薄膜の透明化は外部からエネルギーを印加して行われる。エネルギーを印加する部分は、金属光沢の絵柄の絵柄背景に相当する部分である。金属薄膜のこの部分が透明化されれば、絵柄に相当する部分は金属光沢のまま残される。
【００４５】
他方、透明な絵柄が望まれる場合は、金属薄膜の絵柄に相当する部分にエネルギーを印加すればよい。
【００４６】
金属薄膜が透明化する機構は明確ではない。しかしながら、スズ、インジウム及びアルミニウムのような金属は、酸化することにより透明化することが知られている。そして、これら金属の金属薄膜は、空気中に放置すると、実際に徐々に金属光沢が低下する。従って、金属薄膜の金属が、薄膜に含まれているか又は周囲から侵入する酸素などの元素と反応する結果、酸化反応が生じている可能性が高い。
【００４７】
印加するエネルギーの種類は金属薄膜の透明化を実現又は促進させるものであれば特に限定されない。例えば、熱エネルギー又は光エネルギーが例示される。熱エネルギーは、例えば、サーマルヘッド等を用いて部分的に印加することができる。金属薄膜以外の層に対する影響を考慮すると、好ましいエネルギーは光エネルギーである。光エネルギーは、例えば、パターンマスクを用いて部分的に印加することができる。
【００４８】
光エネルギーの中でも特に好ましいエネルギーはレーザー光である。絵柄背景又は絵柄の形状に対応して正確に照射することが容易だからである。例えば、レーザー光を用いれば、サブミクロンの寸法の絵柄でも描画することができる。また、レーザー光は、透明な材料に影響を与えない照射条件を選択することができ、基体シート等の透明な層を透過させながら金属薄膜の照射を行うことも可能であり、照射形態の自由度が大きい。
【００４９】
好ましいレーザー光は、Ｑスイッチ周波数が５０〜４００ｋＨｚ、好ましくは１００〜４００ｋＨｚ、より好ましくは３００〜４００ＫＨｚである。レーザー光のＱスイッチ周波数が５０ｋＨｚ未満であると衝撃波で透明層が損傷する恐れがあり、４００ｋＨｚを超えると金属の透明化が困難になる可能性がある。
【００５０】
好ましいレーザー光は、波長が５３２〜１０６００ｎｍ、好ましくは５３２〜２０００ｎｍ、より好ましくは５３２〜１０６４ｎｍである。レーザー光の波長が５３２ｎｍ未満であるとスズの吸収域ではないため透明化せず、１０６００ｎｍを超えると透明層の吸収域になるため、透明層が彫りこまれるだけで、スズの透明化は困難となる。
【００５１】
上記条件を満足するレーザー光の具体例には、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４、Ｎｄ：ＹＬＦなどの固体レーザー媒体やＧａＡｓなどの半導体レーザー媒体、ＣＯ２やＨｅ−Ｎｅなどの気体レーザー媒体などを励起して得られるレーザー光が挙げられる。中でもＮｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザーの基本波が好ましい。
【００５２】
また、好ましいレーザー光は、ピーク出力が１０ｋＷ〜１５０ｋＷ、好ましくは１０ｋＷ〜１００ｋＷ、より好ましくは２０ｋＷ〜１００ｋＷである。レーザー光の出力が１０ｋＷ未満であると金属の透明化が困難となり、１００ｋＷを超えると絵柄層や接着層が変色し意匠性が損なわれる可能性がある。
【００５３】
更に、好ましいレーザー光は、スキャン速度が１ｍｍ／秒〜１２０００ｍｍ／秒、好ましくは２０００ｍｍ／秒〜８０００ｍｍ／秒、より好ましくは３０００ｍｍ／秒〜５０００ｍｍ／秒である。レーザー光のスキャン速度が１ｍｍ／秒未満であると透明化したパターンのシャープさが損なわれ、１２０００ｍｍ／秒を超えると透明層を削り飛ばしてしまう恐れがある。
【００５４】
図２は金属薄膜に対してレーザー光を照射する形態を例示する断面図である。レーザー光の照射は、例えば、図２（ａ）に示す様に、金属薄膜４に対して直接行ってよい。又は、例えば、図２（ｂ）に示す様に、例えば、基体シート及びアンカー層等の透明な層を透過させて行ってもよい。又は、例えば、不透明な絵柄層５が存在しない部分は、図２（ｃ）に示す様に、接着層６を透過させて行ってもよい。
【００５５】
レーザー光による金属薄膜の透明化は、金属層が空気中に露出していなくても機能する。それゆえ、レーザー光の照射は金属薄膜を形成した直後でなくても、例えば、加飾シートを構成する層を全て形成した後であっても行うことができる。
【００５６】
離型層
離型層は転写時に基体シートと一緒になって加飾層から分離するものであってよく、基体シートから分離して加飾層の最外側表面を形成するものであってもよい。離型層の材質としては、メラミン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、セルロース誘導体、尿素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、パラフィン系樹脂およびこれらの複合物などを用いることができる。
【００５７】
アンカー層
アンカー層３は金属箔膜４を転写層に密着させる樹脂層である。アンカー層３はシート面の全体に形成され、転写層が物品に転写された後は、ハードコート層などとともに、金属薄膜４を傷等から保護して耐腐食性を向上させる役割も果たす。
【００５８】
アンカー層に使用する樹脂には、二液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂などがある。
【００５９】
絵柄層
絵柄層５は被加飾物を装飾するための層である。ここでいう絵柄層には、文字又は絵柄を形成する層の他、絵柄を有しない着色層も含まれる。
【００６０】
絵柄層は、例えば、金属薄膜４等の絵柄層と隣接する層の表面に、バインダーである合成樹脂及び着色剤を含む着色インキ又は塗料を展着させて、形成される。インキ又は塗料を展着させる方法としては、例えば、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等の印刷方式；及びグラビアコーター、グラビアリバースコーター、フレキソコーター、ブランケットコーター、ロールコーター、ナイフコーター、エアナイフコーター、キスタッチコーター、キスタッチリバースコーター、コンマコーター、コンマリバースコーター、マイクログラビアコーター等の塗工方式を用いることが出来る。
【００６１】
絵柄層のバインダーとなる合成樹脂としては、ポリビニル系樹脂、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、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂、熱可塑ウレタン系樹脂、メタアクリル系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、塩化ゴム系樹脂、塩化ポリエチレン系樹脂、及び、塩素化ポリプロピレン系樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の合成樹脂であることが好ましい。
【００６２】
好ましい着色剤の具体例は、（１）インジゴ、アリザリン、カーサミン、アントシアニン、フラボノイド、シコニンなどの植物色素、（２）アゾ、キサンテン、トリフェニルメタンなどの食用色素、（３）黄土、緑土などの天然無機顔料、（４）アクリル系、ウレタン系などの無機顔料、（５）炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミニウムレーキ、マダーレーキ、コチニールレーキなどが挙げられる。
【００６３】
絵柄層を形成するために、金属薄膜細片をバインダー樹脂中に分散した、鏡面状金属光沢を有するインキ（以下、高輝性インキと言う。）からなる高輝性インキ層を用いてもよい。金属薄膜細片のインキ中の不揮発分に対する含有量は、３〜６０質量％の範囲であることが好ましい。顔料として金属薄膜細片を使用した高輝性インキは、該インキを印刷又は塗布した際に金属薄膜細片が被塗物表面に対して平行方向に配向する結果、高輝度の鏡面状金属光沢が得られる。
【００６４】
接着層
接着層６は、射出成形同時加飾の時に、加飾層と射出成形体とを接着するための層である。接着層としては、射出成形体に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、射出成形体の材質がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。
、転写シートの内側表面のうち被装飾物品に接着させたい部分に形成する。すなわち、内側表面全体を被装飾物品に接着させたい場合に、その表面全体に接着層を形成する。また、内側表面のうちの一部分を被装飾物品に接着させたい場合には、そのうちの一部分に接着層を形成する。
【００６５】
接着層の構成材料としては、被装飾物品に対する十分な接着性を得ることができれば特に限定されない。接着層を被装飾物品に加熱圧着する場合には、接着層の構成材料としては、感熱性、感圧性を有する合成樹脂を適宜選択すればよい。
【００６６】
例えば、被装飾物品の表面部分の構成材料がポリアクリル系樹脂の場合には、接着層の構成材料としては、ポリアクリル系樹脂を用いることが好ましい。また、例えば、被装飾物品の表面部分の構成材料がポリフェニレンオキシド共重合体、ポリスチレン系共重合体樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合には、接着層の構成材料としては、これらの樹脂と親和性のあるポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを適宜選択して採用すればよい。
【００６７】
更に、例えば、被装飾物品の表面部分の構成材料がポリプロピレン樹脂の場合は、接着層の構成材料としては、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。
【００６８】
ハードコート層
ハードコート層は、加飾層を被加飾物に固定した後に、転写層２の最外側になる層である。ハードコート層は装飾物を保護するために一定以上の硬度を有している。
【００６９】
ハードコート層としては、熱、紫外線又は電子線等のエネルギーを印加すると架橋又は硬化するエネルギー架橋性樹脂を用いる。ハードコート層の材質としては、シアノアクリレート系やウレタンアクリレートなどの電離放射線硬化性樹脂や、アクリル系やウレタン系などの熱硬化性樹脂が挙げられるが、特に限定されない。好ましくは、エネルギー架橋性樹脂は紫外線又は電子線を印加して架橋する活性エネルギー線架橋性樹脂である。活性エネルギー線樹脂は、印加するエネルギーの量を増減することにより架橋の程度を容易に調整することができるからである。
【００７０】
物品の加飾方法
本発明の加飾シートを使用して熱ロール転写又はインモールド成形などにより、物品を加飾することができる。例えば、熱ロール転写においては、まず、加飾シートに存在する絵柄の位置を考慮して、被加飾物の所望の位置に絵柄が配置されるように加飾シートの位置を決定する。次いで、加飾シートの内側（接着層側）の面を被加飾物の表面に重ね、ロール転写機、アップダウン転写機などの転写機を用いて、加飾シートの基体シート側から熱及び圧力をかける。こうすることにより、加飾シートが被加飾物の表面に接着し、物品の表面が加飾される。
【００７１】
また、インモールド射出成形においては、まず、成形用金型内に、加飾シートを送り込む。その際、加飾シートの向きは、外側が金型キャビティ面を向くように合わせ、加飾シートの位置は、加飾シートに存在する絵柄の位置を考慮して、被加飾物の所望の位置に絵柄が配置されるように決定する。
【００７２】
次いで、金型を閉じ、溶融樹脂が加飾シートの内側（即ち、接着層側）の面に接するように、即ち、加飾シートが溶融樹脂と金型キャビティ面に挟まれるように、溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填させる。その結果、溶融樹脂は成形され、同時に加飾シートは射出成形体の表面に接着される。樹脂を冷却し、金型を開いて射出成形体を取り出すと、加飾層が射出成形体の表面に接着されて、射出成形体の表面が加飾される。
【００７３】
基体シートと加飾層の間に離型層が形成されている場合は、最後に基体シートが剥離される。
【００７４】
加飾された物品
上記物品の加飾方法によって、被加飾物に固定された本発明の加飾層を有してなる加飾された物品が得られる。図３は本発明の一実施形態である加飾された物品の構造を示す断面図である。加飾された物品は被加飾物８に加飾層２が固定されている。
【００７５】
図３（ａ）は、加飾層２がアンカー層３、金属薄膜４、絵柄層５及び接着層６から構成され、また、最外側が基体シート１になっており、射出成形同時加飾を行った後に基体シートを剥離しない場合に形成される物品である。
【００７６】
図３（ｂ）は、加飾層２がハードコート層７、アンカー層３、金属薄膜４、絵柄層５及び接着層６から構成され、また、最外側がハードコート層７になっており、射出成形同時加飾を行った後に基体シートを剥離する場合に形成される物品である。
【００７７】
図３（ｃ）は、加飾層２がアンカー層３、金属薄膜４、絵柄層５及びハードコート層７から構成され、加飾層２が基体シート１及び接着層６を介して被加飾物８に固定された物品である。
【００７８】
被加飾物は、インモールド射出成形法で製造される物品であれば特に制限されない。例えば、携帯電話の本体カバー、ノート型パソコンの本体カバー、メディアプレーヤーの本体カバー等が挙げられる。
【００７９】
また、加飾された物品が部品である場合、その部品を組み立てることにより、完成品の表面に本発明の加飾層を有してなる加飾された製品が得られる。加飾された製品は、部品として本発明の加飾された物品を有する完成品であれば特に制限されない。例えば、携帯電話、ノート型パソコン、メディアプレーヤー等の携帯型情報端末等が挙げられる。
【００８０】
以下の実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例中「部」又は「％」で表される量は特に断りなき限り質量を基準にして表す。
【実施例】
【００８１】
参考例
スズ蒸着層にレーザー光を照射した場合に、照射部の物性がどのように変化するか調査した。
【００８２】
蒸着法を用いて、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に厚み７０ｎｍのスズ蒸着層を形成した。図４はスズ蒸着層表面の外観を示す２００倍拡大写真である。照明の反射により中央部は明るく周辺部は暗く写っているが、実際は、スズ蒸着層表面は全面にわたって均質である。即ち、スズ蒸着層には未だレーザー光が照射されておらず、透明化部分は存在しない。
【００８３】
このスズ蒸着層についてＸ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）を行った。具体的には、まず、アルゴンを用いて電圧３ｋＶで２分間スパッタを行うことにより、スズ蒸着層表面の酸化層を除去した。
【００８４】
次いで、マグネシウムに対して出力４００Ｗで電子線を照射してＭｇＫα線を得、このＭｇＫα線を出力５８．７ｅＶ及び照射角４５度にて、酸化層を除去したスズ蒸着層表面に照射した。その結果、スズ蒸着層から光電子が放出され、その光電子の運動エネルギーを測定した。光電子の運動エネルギーは光電子が放出される原子固有の値を有し、測定値から元素の化学結合状態に関する情報が得られる。
【００８５】
図５はスズ蒸着層についてＸＰＳ分析を行った結果得られたスペクトルである。スペクトル中、４８５ｅＶのピークはスズの存在を意味し、４８６〜４８７ｅＶのショルダーは酸化スズの存在を意味する。
【００８６】
次いで、このスズ蒸着層の露出面に対し、幅約１０ｍｍの格子を形成するようにレーザー光を照射した。照射条件は次の通りである。
【００８７】
［表１］
【００８８】
図６はレーザー光を照射した後のスズ蒸着層表面の外観を示す２００倍拡大写真である。スズ蒸着層には、レーザー光が照射された部分に対応して、透明化部分が存在する。
【００８９】
スズ蒸着層の透明化部分にＭｇＫα線を照射すること以外は上記と同様にして、スズ蒸着層の透明化部分についてＸＰＳ分析を行った。図７はスズ蒸着層の透明化部分についてＸＰＳ分析を行った結果得られたスペクトルである。
【００９０】
図６のスペクトルと対比すると、図７のスペクトルはスズに相当する４８５ｅＶのピークは減少し、酸化スズに相当する４８６〜４８７ｅＶのピークが成長している。
【００９１】
これらの結果から、スズ蒸着層に対してレーザー光を照射することにより照射部分が透明化されること、及び透明化部分には酸化スズが形成されることが示された。
【００９２】
実施例
基体シートとして厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムを準備した。この基体シートの上に、メラミン樹脂系離型剤を塗布乾燥して離型層を形成した。その後、メラミン系樹脂を含む塗料を塗布乾燥してハードコート層を形成した。ハードコート層の上に、ウレタン樹脂を含む塗料を塗布し、前アンカー層を形成した。
【００９３】
真空蒸着法を行って、前アンカー層表面の上に、島状構造で絶縁性を備えた厚さ５０ｎｍのスズ蒸着層を形成した。
【００９４】
数平均分子量（Ｍｎ）７００００、軟化点４５℃、水酸基価１．７のポリウレタンポリオールを溶剤としてメチルエチルケトンに溶解して後アンカー層を形成するための塗料を調製した。
【００９５】
スズ蒸着層の表面上に、得られた塗料を塗布乾燥してスズ蒸着層表面からの厚さ１．０μｍの後アンカー層を形成した。更にアクリル系樹脂を含む塗料を塗布乾燥して接着層を形成して、転写フィルムを得た。上記工程において樹脂層の形成は全てグラビアコート法にて行った。
【００９６】
得られた転写フィルムの表面の一部に、基体シートの側から、１０ｍｍ×１０ｍｍの方形状にレーザー光を照射した。照射条件は次の通りとした。
【００９７】
［表２］
【００９８】
その結果、転写フィルムのスズ蒸着層には、１０ｍｍ×１０ｍｍの透明化部分が形成され、部分的に透明化された金属薄膜を有する転写フィルムが得られた。
【００９９】
得られた転写フィルムを金型に入れて、ＰＭＭＡ樹脂のインモールド成形を行い、１０ｍｍ×１０ｍｍの透明な窓部分及びその窓部分を取り囲む金属色部分を有する厚さ２．０ｍｍのＰＭＭＡ樹脂の板を得た。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、射出成形品、及び部品が射出成形品である工業製品の外観を装飾するのに利用される。
【符号の説明】
【０１０１】
１…基体シート、
２…加飾層、
３…アンカー層、
４…金属薄膜、
５…絵柄層、
６…接着層、
７…ハードコート層、
８…被加飾物。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加飾物に固定可能な加飾層を基体シートの表面に有してなる加飾シートであって、
該加飾層は金属薄膜を有し、該金属薄膜は絵柄背景又は絵柄として透明化部分を有している、
加飾シート。
【請求項２】
前記金属薄膜は真空蒸着法により形成されたものである請求項１記載の加飾シート。
【請求項３】
前記金属薄膜は１０〜３００ｎｍの厚みを有する請求項１又は２記載の加飾シート。
【請求項４】
前記金属はスズ、インジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、ニッケルから成る群から選択される少なくとも一種である請求項１〜３のいずれか記載の加飾シート。
【請求項５】
前記金属薄膜の透明化部分は、金属薄膜にレーザー光を照射して形成されたものである請求項１〜４のいずれか記載の加飾シート。
【請求項６】
前記レーザー光は波長５３２〜１０６００ｎｍ及びＱスイッチ周波数５０〜４００ｋＨｚを有する請求項１〜５のいずれか記載の加飾シート。
【請求項７】
前記レーザー光はピーク出力１０ｋＷ〜１５０ｋＷを有する請求項１〜６のいずれか記載の加飾シート。
【請求項８】
基体シートの表面に、被加飾物に固定可能な加飾層を構成する層として金属薄膜を形成する工程；及び
該金属薄膜に、絵柄背景又は絵柄として透明化部分を形成する工程；
を包含する加飾シートの製造方法。
【請求項９】
前記金属薄膜は蒸着法により形成されたものである請求項８記載の加飾シートの製造方法。
【請求項１０】
前記金属薄膜の透明化部分は、金属薄膜にレーザー光を照射して形成される請求項８又は９記載の加飾シートの製造方法。
【請求項１１】
前記レーザー光はスキャン速度１ｍｍ／秒〜１２０００ｍｍ／秒を有する請求項１０記載の加飾シートの製造方法。
【請求項１２】
成形用金型内に、加飾シートの外側が金型キャビティ面を向くような向きに請求項１〜１０のいずれか記載の加飾シートを送り込む工程；
加飾シートに存在する絵柄の位置を考慮して、被加飾物の所望の位置に絵柄が配置されるように加飾シートの位置を決定する工程；
金型を閉じ、溶融樹脂が加飾シートの内側の面に接するように、溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填させる工程；及び
樹脂を冷却し、金型を開いて射出成形体を取り出す工程；
を包含する射出成形体の表面を加飾する方法。
【請求項１３】
被加飾物に固定された加飾層を有してなる加飾された物品であって、
該加飾層は金属薄膜を有し、該金属薄膜は絵柄背景又は絵柄として透明化部分を有している、
加飾された物品。
【請求項１】
被加飾物に固定可能な加飾層を基体シートの表面に有してなる加飾シートであって、
該加飾層は金属薄膜を有し、該金属薄膜は絵柄背景又は絵柄として透明化部分を有している、
加飾シート。
【請求項２】
前記金属薄膜は真空蒸着法により形成されたものである請求項１記載の加飾シート。
【請求項３】
前記金属薄膜は１０〜３００ｎｍの厚みを有する請求項１又は２記載の加飾シート。
【請求項４】
前記金属はスズ、インジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、ニッケルから成る群から選択される少なくとも一種である請求項１〜３のいずれか記載の加飾シート。
【請求項５】
前記金属薄膜の透明化部分は、金属薄膜にレーザー光を照射して形成されたものである請求項１〜４のいずれか記載の加飾シート。
【請求項６】
前記レーザー光は波長５３２〜１０６００ｎｍ及びＱスイッチ周波数５０〜４００ｋＨｚを有する請求項１〜５のいずれか記載の加飾シート。
【請求項７】
前記レーザー光はピーク出力１０ｋＷ〜１５０ｋＷを有する請求項１〜６のいずれか記載の加飾シート。
【請求項８】
基体シートの表面に、被加飾物に固定可能な加飾層を構成する層として金属薄膜を形成する工程；及び
該金属薄膜に、絵柄背景又は絵柄として透明化部分を形成する工程；
を包含する加飾シートの製造方法。
【請求項９】
前記金属薄膜は蒸着法により形成されたものである請求項８記載の加飾シートの製造方法。
【請求項１０】
前記金属薄膜の透明化部分は、金属薄膜にレーザー光を照射して形成される請求項８又は９記載の加飾シートの製造方法。
【請求項１１】
前記レーザー光はスキャン速度１ｍｍ／秒〜１２０００ｍｍ／秒を有する請求項１０記載の加飾シートの製造方法。
【請求項１２】
成形用金型内に、加飾シートの外側が金型キャビティ面を向くような向きに請求項１〜１０のいずれか記載の加飾シートを送り込む工程；
加飾シートに存在する絵柄の位置を考慮して、被加飾物の所望の位置に絵柄が配置されるように加飾シートの位置を決定する工程；
金型を閉じ、溶融樹脂が加飾シートの内側の面に接するように、溶融樹脂を金型のキャビティ内に充填させる工程；及び
樹脂を冷却し、金型を開いて射出成形体を取り出す工程；
を包含する射出成形体の表面を加飾する方法。
【請求項１３】
被加飾物に固定された加飾層を有してなる加飾された物品であって、
該加飾層は金属薄膜を有し、該金属薄膜は絵柄背景又は絵柄として透明化部分を有している、
加飾された物品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１４０１２６（Ｐ２０１１−１４０１２６Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５３（Ｐ２０１０−５５３）
【出願日】平成２２年１月５日（２０１０．１．５）
【出願人】（０００２３１３６１）日本写真印刷株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月５日（２０１０．１．５）
【出願人】（０００２３１３６１）日本写真印刷株式会社 (477)
【Ｆターム（参考）】
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