JP3986789B2 - 成形用金属調化粧シート及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属調化粧シート、とくに、ジェラルミン調あるいはアルマイト調などの軽金属風の質感を付与することができる金属調化粧シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高級アタッシュケースなどで代表されるアルミニウム、マグネシウムやそれらの合金（エアークラフトアルミニウム合金等）などの軽金属風金属光沢を有する素材は、ここ数年、ノートパソコン外装に用いられるようになってきたが、その他、自動車の内外装、冷蔵庫などの家電製品、家具、システムキッチンなどにも近未来的な印象を与えるなどとして応用が検討され、一部実用化されつつある。
【０００３】
しかし、実際にはこれら軽金属を用いた場合、プレスなどによる深絞りや複雑形状への加工が困難であり、さらにコスト、重量、高伝熱性に由来する冷たい触感、あるいは、リサイクルが困難などの問題がある上、空気中の酸素により酸化されて初期の外観・風合いを維持できず、また衝撃などを受けた場合にへこみやすいなどの問題がある。
【０００４】
そこで、樹脂などの他の素材の表面に金属調塗装を施したり、金属調フィルム等を張り合わせるなどしてイメージのみこれら金属風に仕上げる方法が検討されている。
【０００５】
しかしながら、従来、いわゆるモールなどの分野で検討されてきたクロム、ニッケルなどの金属光沢付与フィルムとは異なり、ジェラルミン調あるいはアルマイト調など（以下、単に「ジェラルミン調」と云う）の光沢は独特の深みと艶消し感とを併せ持っているが、塗装やこれまでの蒸着品ではこのような質感を付与させる金属調化粧シートの達成には困難があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、貼付して、あるいは、インサート成形などにより、物品に高級なジュラルミン調の外観、質感を付与することができる金属調化粧シートを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の金属調化粧シートは上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、フィラーとしてゴム含有重合体を添加してなる、全光線透過率８０％以上、拡散透過率３５％以上８０％以下、曇価４０％以上８５％以下、光沢度４５％以下の熱可塑性樹脂フィルムの片面に金属層を配した構成を有する金属調化粧シートであり、このような構成により、物品に高級で、近未来的なジュラルミン調の金属外観、質感を付与することができる。
【０００８】
本発明の金属調化粧シートの製造方法は請求項３に記載の通り、フィラーとしてゴム含有重合体を添加してなる、全光線透過率８０％以上、拡散透過率３５％以上８０％以下、曇価４０％以上８５％以下、光沢度４５％以下の熱可塑性樹脂フィルムの片面に金属層を配する金属調化粧シートの製造方法であり、このような構成により物品に、高級で、近未来的なジュラルミン調の金属外観、質感を付与することができる金属調化粧シートを得ることができる。
【０００９】
本発明のケース用シェルは請求項６に記載の通り、フィラーとしてゴム含有重合体を添加してなる、全光線透過率８０％以上、拡散透過率３５％以上８０％以下、曇価４０％以上８５％以下、光沢度４５％以下の熱可塑性樹脂フィルムの片面に金属層、接着層、及び、樹脂層をこの順で配したケース用シェルであり、近未来的なジュラルミン調の金属外観、質感を有しながら、金属を用いた場合に生じるへこみなどが生じない、軽量、軽快なケースを形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で用いる、金属層を直接配する熱可塑性樹脂フィルムとしては、ポリメタクリル酸メチル、ポリプロピレン、各種ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、フッ素系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの樹脂フィルムが用いられる。なお、耐久性の点でポリメタクリル酸メチル、ポリエステル、ポリカーボネート、あるいはフッ素系の樹脂フィルムであることが望ましい。熱可塑性樹脂フィルムの厚さとしては通常５μｍ以上５００μｍ以下、加工性、経済性、耐久性等を考慮すると２０〜２００μｍであることが望ましい。
【００１１】
本発明で用いる金属層を直接配する熱可塑性樹脂フィルムの全光線透過率８０％以上、拡散透過率３５％以上８０％以下、曇価４０％以上８５％以下、光沢度４５％以下であることが必要である。これらのパラメータのいずれかが満足されなければジュラルミン調の金属外観、質感を有する金属調化粧シートが得られない。
【００１２】
このような条件を満足するために、原料ポリマーの種類、重合度の選択はもちろん、添加するフィラーの種類、添加量を調整する。また、少なくとも一方に印刷を施すことによって達成しても良く、これらを組み合わせて所定の光学性能を満足するフィルムとする。
【００１３】
フィラーの種類は通常フィルム製造に用いられるもの、たとえば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、タルク、二酸化チタン、亜鉛華、ゴム含有重合体から選ばれる１種以上を、上記パラメータを満足するように、かつ、均一に添加する。
【００１４】
この熱可塑性樹脂フィルムが少なくともその片面にヘアライン加工が施されているものであると、ヘアライン加工されたジュラルミンと同等の外観、質感を有し、さらなる高級感を付与させることができる。
【００１５】
さらにこのヘアライン加工が熱可塑性樹脂フィルムの金属層が配されている面に施されていると、ヘアライン加工面が外部に露出しないので、摩耗による質感の変化を受けずに済む。
【００１６】
なお、上記光学性能はフィルム全体が満足することは必ずしも必要ではなく、たとえばロゴ、ブランドマーク、デザイン上求められる模様等が印刷などによって施されている部分ではこれら光学性能が満たされてなくても差し支えない。
【００１７】
金属層は通常、上記熱可塑性樹脂フィルムをベースとしてその片面に直接、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、プラズマＣＶＤ等の薄膜形成技術で形成される。
金属層を構成する金属はアルミニウム、亜鉛、ガリウム、ニッケル、錫、銀、クロム、チタン、白金、パラジウム、ニッケル、インジウム等の単体、アルミニウム系合金、ステンレス、ハステロイ等の合金、あるいは金属ではないが金属調の印象を与えるものとしてケイ素などから選択できるが、中でも、高級感のあるエアークラフトアルミニウム合金調の質感、外観を与えることができるのでアルミニウムからなる金属層であることが望ましい。
【００１８】
金属層の厚さは各種加工に耐えられるものであればよく、通常１０〜２００ｎｍ、特に深絞りを行う場合には２０〜１００ｎｍであることが望ましい。
このように金属層を設けてなる本発明に係る金属調化粧シートのモデル断面図を図１に示す。
【００１９】
さらに片面に金属層が配されている熱可塑性樹脂フィルムの金属層側に接着剤層を介してさらに他の熱可塑性樹脂フィルムが積層されている金属調化粧シート（図２のモデル断面図参照）とすると、取扱性が向上するとともに、立体成形に用いた場合、いわゆる深絞り成形を行っても、深絞り部や曲率半径の小さな部分であってもジュラルミン調外観が失われることがなく、良好な外観が全体に保たれる。
【００２０】
これは金属層が上下から樹脂フィルムに支持されながら延伸されることにより、局所的に延伸倍率が高い箇所の発生が防止されると考えられている。
このため、金属を用いた場合には実現困難な深い絞りや複雑形状が実現可能となり、多様なデザインが可能となる。
【００２１】
なお、本発明の金属調化粧シートを用いたインサートなどの成形品の場合、その外観は接着層や接着層を介して配される他の熱可塑性樹脂フィルムの色調の影響を受ける。すなわち、成形品外観は肉眼では完全に金属調であるが、顕微鏡を用いて観察すると金属層に網目状クラックが、深絞り部や曲率半径の小さな部分に限らず全体に生じていることが判る。
【００２２】
成形品外観はこの網目状クラックを介して、接着層や接着層を介してその下の他の熱可塑性樹脂フィルムの色調の影響を受ける。そのため、接着層あるいは他の熱可塑性樹脂フィルムに顔料、染料、金属粉、マイカ、シリカ等を配することにより、成形品の外観を微調整して、高級感のあるエアークラフトアルミニウム合金調の質感、外観により近く仕上げることができる。
【００２３】
また、本発明の金属調化粧シートを用いた成形品は、その構成（軟質プラスチックやエラストマーなど）により、柔軟性を有するものとすることも可能であり、その場合、衝撃などにより容易にへこむ金属製の製品からは考えられない柔軟なものとすることができる。
【００２４】
接着剤層は必要な接着力と必要な耐熱性を有しているものが使用可能であるが、一般にポリウレタン系接着剤などを使用することができる。
本発明の金属調化粧シートはその金属層の表面が樹脂フィルムによって保護されているのでその酸化が防止され、初期の外観、風合いが保持される。
【００２５】
本発明の金属調化粧シートを用いてアタッシュケース用シェルを作製するには図２のモデル断面図に示す４層構造を有する金属調化粧シートを用い、その他の熱可塑性樹脂フィルム側に樹脂層、ＭＤＦ（ミッドデンシティファイバ）基材、あるいは金属からなる層など、ビジネスケースなどのケース用シェルとして必要な強度を有する層と接着、一体成形などにより一体とすることで可能となる。ただし、ビジネスケース用シェルとして求められる軽量さ、及び、デザインの自由さなどを勘案すると、１〜１０ｍｍ程度の厚さの樹脂層と一体的に成形することが望ましい。
【００２６】
なお、本発明を応用できるケース用シェルとしてはビジネスケース用のみならず、たとえばパソコンケース用、カメラ・ビデオケース用、旅行ケース用、スクールバッグ用、カジュアルバッグ用、各種計測・測定装置用、通信装置用、工具箱、楽器ケース等のケース用シェルが挙げられる。
【００２７】
このようなケース用シェル形成方法として、具体的には本発明の金属調化粧シートを真空成形などで予め所望の形状に成形し、これをインサートとして金型キャビティに収め、次いで樹脂層を射出成形によって成形するなどの方法、あるいは、樹脂層となる樹脂シートにラミネートして真空成形する方法などにより一体成形する方法が、デザインの自由度が高く、製造しやすいために望ましい。
【００２８】
この樹脂層を構成する樹脂としては、本発明の金属調化粧シート（図２のモデル断面図に示す４層構造を有するもの）の上記他の熱可塑性樹脂フィルムを同じものを用いるとこの他の樹脂フィルムと一体化するので望ましいが、耐衝撃性、耐熱性、耐寒性などのビジネスケース用等のシェルとして求められる諸性能を満足することが必要で、そのようなものとして、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）などが挙げられる。
【００２９】
なお、シェルは鞄（バッグ）、ケース類の外殻をなす外板であり、通常は上述のように曲面板で形成されるが、複数の部材（たとえば平板とフレーム）から形成されてもよく、これらシェルを形成する部材の表面に本発明の金属調化粧シートを応用してある場合も本発明のケース用シェルに含まれる。）
【００３０】
【実施例】
以下に本発明の金属調化粧シートについて具体的に説明する。
なお、全光線透過率、拡散透過率及び曇価（ヘーズ）はＪＩＳ Ｋ７１０５に、また光沢度は同Ｋ７１０５の６０度鏡面光沢度評価方法にそれぞれ準拠して測定した値である。
【００３１】
また、外観・質感の評価は、モニター１０人でおこなった。市販のエアークラフトアルミニウム合金製アタッシュケース（未使用品、シルバー（無塗装）、ヘアラインあり及びなし）との比較を行い、同じレベルの質感・外観を有する場合を５、若干劣る場合を３、明らかに劣る場合を１として評価し、合計が４５以上を「◎」、４０以上４４以下を「○」、３０以上３９以下を「△」、２９以下を「×」としてそれぞれ評価した。
【００３２】
［実施例１］
厚さ５０μｍ、全光線透過率９５％、拡散透過率５４％、曇価５７％、光沢度１８％のポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）製フィルム（フィラーとしてゴム含有重合体を添加してある）の片面にヘアライン加工を施した後、そのヘアライン加工を施した面に対して真空蒸着法により厚さ５５ｎｍのアルミニウム層を形成し、２層構造の本発明に係る金属調化粧シートＡを得た。
【００３３】
さらに、得られたアルミニウム層表面に２液硬化タイプのポリウレタン系接着剤により厚さ３００μｍのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）製シートとドライラミネートにより、４層構造の本発明に係る金属調化粧シートを得た。
【００３４】
この４層構造の本発明に係る金属調化粧シートのＡＢＳシート側に、押し出しラミネート法により、さらに厚さ０．３ｍｍのＡＢＳシート（シェル構造材としての樹脂層を形成するためのもの）をラミネートし、得られた複合シートを用いて真空成形によって、上記エアークラフトアルミニウム合金製アタッシュケースとほぼ同等の形状のアタッシュケース用シェルを作製した。このアタッシュケース用シェルの断面を観察したところ、金属調化粧シートＡのＡＢＳシートとシェルの構造材であるＡＢＳシートとは完全に一体化していた。
【００３５】
［実施例２、参考例１〜４、比較例１〜５］
上記実施例と同様に、ただし、上記の全光線透過率９５％、拡散透過率５４％、曇価５７％、光沢度１８％のポリメタクリル酸メチル製フィルムの代わりに、市販の様々な熱可塑性樹脂フィルムを用いて、同様にアタッシュケース用シェルを作製した。
【００３６】
「実施例１、実施例２、参考例１〜４及び比較例１〜５で作製したサンプルの評価］
これら例で用いたフィルムの性状と、そのアタッシュケース用シェルの評価結果を表１に併せて示す。（表中「ＰＥＴ」はポリエチレンテレフタレート製フィルム、「ＰＶｄＦ・ＭＭＡアロイ」はポリフッ化ビニリデン・ポリメタクリル酸メチルアロイフィルム、「ＰＣ・ＰＢＴアロイ」はポリカーボネート・ポリブチレンテレフタレートアロイフィルムをそれぞれ表す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１により本発明の金属調化粧シートを用いた場合、ジュラルミン調の優れた外観・質感が得られることが判る。
【００３９】
なお、上記金属調化粧シートを用いたアタッシュケース用シェルを用いて、実際にアタッシュケースを組み立てて試用したところ、非常に軽量でありながらアタッシュケースとして必要な剛性、強度を有していることが確認された。さらに、従来のエアークラフトアルミニウム合金製アタッシュケースであればへこみ（塑性変形）が生じる「ぶつけ」試験を行ってみたがへこみ等は発生せず、「ぶつけ」変形に関してエアークラフトアルミニウム合金製アタッシュケースよりすぐれていることが確認された。
【００４０】
また、上記で作製した本発明に係る４層構造の金属調化粧シートを用いて、真空成形によって自動車用センターコンソールパネル形状になるよう成形し、不要箇所をトリミングした後、射出成形金型キャビティ内にセットし射出成形を行ったところ、本物のジェラルミンを用いて作製したのと区別が付かない、近未来的な印象を有するパネルが得られた。
【００４１】
さらに上記２層構造の金属調化粧シートＡを２液硬化タイプのポリウレタン系接着剤を用いてポリプロピレン樹脂シート（厚さ：５００μｍ）とドライラミネートして、４層構造の金属調化粧シートを得た。これを真空ラミネーション法によりＭＤＦ（ミッドデンシティファイバ）基材にラミネートして、キッチン扉を作製したところ、あたかもジェラルミンからなるかのような印象を有するキッチン扉が得られ、本物の金属同等の、外観・質感を有するものとなった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の金属調化粧シートは、フィラーとしてゴム含有重合体を添加してなる全光線透過率９０％以上、拡散透過率３０％以上７０％以下、曇価３３％以上７８％以下、光沢度４０％以下の熱可塑性樹脂フィルムの片面に金属層を配した構成を有する金属調化粧シートであり、ジェラルミン調の外観・質感を付与することができる優れた金属調化粧シートである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属調化粧シート（２層構造を有する）のモデル断面図を示す図である。
【図２】本発明に係る別の金属調化粧シート（４層構造を有する）のモデル断面図を示す図である。

Claims (7)

1. フィラーとしてゴム含有重合体を添加してなる、全光線透過率８０％以上、拡散透過率３５％以上８０％以下、曇価４０％以上８５％以下、光沢度４５％以下の熱可塑性樹脂フィルムの片面に金属層を配したことを特徴とする成形用金属調化粧シート。
2. 片面に金属層が配されている上記熱可塑性樹脂フィルムの金属層側に接着剤層を介してさらに他の熱可塑性樹脂フィルムが積層されていることを特徴とする請求項１に記載の成形用金属調化粧シート。
3. フィラーとしてゴム含有重合体を添加してなる、全光線透過率８０％以上、拡散透過率３５％以上８０％以下、曇価４０％以上８５％以下、光沢度４５％以下の熱可塑性樹脂フィルムの片面に金属層を配することを特徴とする成形用金属調化粧シートの製造方法。
4. 上記熱可塑性樹脂フィルムをヘアライン加工する工程を有することを特徴とする請求項３に記載の成形用金属調化粧シートの製造方法。
5. 上記ヘアライン加工が上記熱可塑性樹脂フィルムに金属層を配する前に行われ、かつ、金属層を配する面に対して行うものであることを特徴とする請求項４に記載の成形用金属調化粧シートの製造方法。
6. フィラーとしてゴム含有重合体を添加してなる、全光線透過率８０％以上、拡散透過率３５％以上８０％以下、曇価４０％以上８５％以下、光沢度４５％以下の熱可塑性樹脂フィルムの片面に金属層、接着層、及び、樹脂層をこの順で配したことを特徴とするケース用シェル。
7. 上記ケースがビジネスケース、旅行ケース、スクールバッグ、カジュアルバッグのいずれかであることを特徴とする請求項６に記載のケース用シェル。

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