JP5458420B2 - 金属調成型用フイルム、およびその製造方法、ならびにそれに使用する金属調転写フイルム - Google Patents
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Description
そして、成型品に金属光沢を付与する方法は、これまで成型品表面に、直接金属メッキを施す方法が一般的であった。しかしながら、成型品表面に直接金属メッキを施す方法では、金属メッキを施す加工で使用した廃溶液の処理等で環境問題が生じてしまう恐れがあった。
さらに、成型品の角や深絞り部等の金属調成型用フイルム自体が伸びてしまうような箇所では、基体シートが伸びてしまい、そのことにより基体シート上に積層された金属薄膜層が伸ばされ金属薄膜層にクラック等が発生することで金属調成型品の外観が白化等するなどしていた。その結果、成型品に綺麗な金属光沢を付与することができなかった。
その製造方法は、上記成型同時絵付シート(金属調成型用フイルム)は基体シート上に、柔軟な透明樹脂アンカーコート層、金属薄膜層を順次積層した積層フイルムを予め製造しておき、該積層フイルムと基材とをドライラミネート法を使用して積層して得ることが記載されている。
上記成型用シート(積層フイルム)を金属調成型用フイルムとする為に、該成型用シート(積層体)予め製造しておき、該成型用シート(積層体)と基材とをドライラミネート法等を使用して積層することが記載されている。
尚、前記基体シートは、後述する本願の機能層に相当する場合もある。
例えば、加熱後の縦方向と横方向の長さを、それぞれ加熱前の縦方向と横方向の長さと比べてそれぞれの伸び率が110%と140%であった場合、延伸度はそれぞれの伸び率を積算した154%(110%×140%)となる。
尚、上記柔軟性のあるプラスチックフイルムは、動的粘弾性測定装置により測定した150℃における貯蔵弾性率(150℃貯蔵弾性率)は一般的には150MPa以下である。
その為、柔軟性のあるプラスチックフイルムに熱をかけ過ぎて伸びたり、切れたりしないように、製造工程で一般的な加工温度よりも低温で加工する必要があり、さらに、アンカーコート層等を積層する場合には、使用するアンカーコート剤等に含まれる溶剤等を完全に乾燥させる為に、一般的な加工条件よりも低温かつ低速で加工する必要があり非常に生産性が悪いものであった。
その為、特許文献2記載の金属調成型用フイルムのように、金属調成型用フイルムを製造する場合には、柔軟性のあるプラスチックフイルムに溶剤バリア性を付与する目的で、水系のポリウレタン樹脂により形成されてなるアンカーコート層を別途積層する等の対策を施す必要があった。
その為、金属調成型用フイルムを製造する各工程において、柔軟性のあるプラスチックフイルムが割れたり、切れたり、裂けたりせず取り扱いしやすいように、柔軟性のあるプラスチックフイルムの片面(アンカーコート層や金属薄膜層等を積層しない他の面)に可撓性のあるプラスチックフイルムを予め貼り合わせておく等の対策を製造工程に追加する必要があった。
その場合、基材は、前記柔軟性のあるプラスチックフイルムと同様に、「耐熱性が悪い」、「耐溶剤性が悪い」、「取り扱い性が悪い」等の問題点を有している。
その結果、基材上に直接金属薄膜層や機能層等を積層する製造方法は、前記柔軟性のあるプラスチックフイルムを使用して金属調成型用フイルムを製造する場合と同様に、生産性や歩留まりが非常に悪く、その結果得られる金属調成型用フイルムの製造コストが非常に高価なものとなってしまう問題点があった。
その為、本発明の金属調転写フイルムに積層されている機能層や金属薄膜等を、基材に転写させる方法により本発明の金属調成型用フイルムを製造することによって、生産性や歩留まりを非常に向上させることができ、その結果本発明の金属調成型用フイルムを安価な製造コストで、効率良く製造することができる。
したがって、可撓性のあるプラスチックフイルムを、本発明の金属調転写フイルムに使用するプラスチックフイルムの片面に予め貼り合わせる等余分な工程を行う必要がなくなり、本発明の金属調転写フイルムの製造工程の工程数を減らすことが可能となる。その為、生産性や歩留まりが非常に向上し、大量に効率良く本発明の金属調転写フイルムを製造することができる。
その為、本発明の金属調成型用フイルムの製造方法は、従来の金属調成型用フイルムの製造法と比べ、生産性や歩留まりが非常に向上し効率的に本発明の金属調成型用フイルムを製造することが可能となる。
その結果、従来の金属調成型用フイルムの、耐候性等の機能や綺麗な金属光沢等の性能を維持したまま、本発明の金属調成型用フイルムを安価な製造コストで、効率良く製造することができる。
したがって、本発明の金属調転写フイルムに積層された金属薄膜層や機能層等を、基材上に転写して積層する本発明の金属調成型用フイルムの製造方法を使用すれば、前記柔軟性のあるプラスチックフイルムを基材として使用した場合であっても、容易に基材上に機能層や金属薄膜層等を積層することが可能となり、基材の種類を制限することなく使用することができるようになり、基材の選択肢が広がる。
剥離可能なプラスチックフイルム上に、少なくとも機能層、および金属薄膜層が順次積層された本発明の金属調転写フイルムを使用して、該金属調転写フイルムと基材とを、金属調成型用転写フイルムの金属薄膜層側を接着層を介して基材表面と密着させた後、該金属調転写フイルムの剥離可能なプラスチックフイルムを剥離することにより、基材上に少なくとも接着層、金属薄膜層、および機能層が順次積層された本発明の金属調成型用フイルムを製造する製造方法である。
剥離可能なプラスチックフイルム上に、少なくとも機能層、金属薄膜層、および接着層が順次積層された本発明の金属調転写フイルムを使用して、該金属調転写フイルムと基材とを、金属調転写フイルムの接着層側を基材表面と接するようにして密着させた後、金属調転写フイルムの剥離可能なプラスチックフイルムを剥離することにより、基材上に少なくとも接着層、金属薄膜層、機能層が順次積層された本発明の金属調成型用フイルムを製造する製造方法である。
本発明の金属調転写フイルムと基材とを密着させた後、該金属調転写フイルムの剥離可能なプラスチックフイルムを剥離すれば、安価な製造コストで、効率良く本発明の金属調成型用フイルムを製造することができる為好ましい。
(工程1A)基材上に接着剤を塗布する。
(工程2A)接着剤を乾燥させ、基材上に均一な厚さの接着層を積層する。
(工程3A)基材上に積層された接着層と本発明の金属調転写フイルムの金属薄膜層とを接するようにしてロール等で圧着し密着させる。
または、
(工程1B)本発明の金属調転写フイルムの金属薄膜層上に接着剤を塗布する。
(工程2B)接着剤を乾燥させ、金属薄膜層上に均一な厚さの接着層を積層する。
(工程3B)本発明の金属調転写フイルムの金属薄膜層上に積層された接着層と基材とを接するようにしてロール等で圧着し密着させる。
尚、接着剤に上記ホットメルトタイプの接着剤を使用した場合は、前記(工程3A)、または(工程3B)で圧着する際に使用するロール等は熱ロールを使用することが好ましい。
(工程1C)本発明の金属調転写フイルムの接着層と基材表面とを接するようにして重ねる。
(工程2C)本発明の金属調転写フイルムと基材とを重ねたものに、熱ロール等で熱圧着し密着させる。
尚、上記[製造方法2]で使用する本発明の金属調転写フイルムに積層された接着層はホットメルトタイプであり詳細については後述する。
具体的には、延伸度が130%未満のプラスチックフイルムであれば上記特性を満足することができ特に制限なく使用できる。延伸度が130%以上のプラスチックフイルムだと、前記柔軟性のあるプラスチックフイルムと同様となり、前述のように金属調成型用フイルムの製造コストが高価なものとなる為、好ましくない。
そして、上記プラスチックフイルムは、帯電防止剤、着色剤、熱安定剤等の各種添加剤を含んでいてもかまわない。
また、本発明の剥離可能なプラスチックフイルムは、動的粘弾性測定装置により測定した150℃貯蔵弾性率が150MPa超のプラスチックフイルムでれば上記特性を満足しており好ましく、150℃貯蔵弾性率が300MPa以上であればより好ましい。
また、前記剥離層が積層されたプラスチックフイルムを、剥離可能なプラスチックフイルムとした場合には、剥離層と機能層との界面で剥離され、剥離層が積層されたプラスチックフイルムが剥離可能なプラスチックフイルムとなる。
尚、剥離層が積層された剥離可能なプラスチックフイルムの延伸度は130%未満であり、150℃貯蔵弾性率は150MPa超が好ましく、300MPa以上であればより好ましい。
尚、前記離型層は、該離型層が積層された本発明の金属調転写フイルムを使用して、本発明の金属調成型用フイルムを得た場合には、前記離型層は後述する機能層の一部として本発明の金属調成型用フイルムの最表面に積層されることとなる。
前記機能層は、着色層、印刷層、ハードコート層、防汚層、反射防止層、耐候性樹脂層、防曇層等のいずれかまたはこれら層の組み合わせからなる層であり、機能層を構成するすべての層が全面もしくは部分的に剥離可能なプラスチックフイルム上に積層されていてもよく、機能層を構成するいずれかの層が、全面もしくは部分的に剥離可能なプラスチックフイルム上に、積層されていてもよい。
また前記機能層を積層する方法は、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法が使用できる。
また、機能層に使用する樹脂に、帯電防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、硬化剤等の各種添加剤を1種類以上添加してもよく、各種添加剤の添加量は、所望の目的に応じて適宜選択すればよい。
前記金属薄膜層は、剥離可能なプラスチックフイルム上に積層された機能層上に積層され、使用する金属は、アルミニウム、クロム、錫、金、銀、銅、ニッケル、インジウム、硫化亜鉛、ケイ素等の各種金属またはそれらの化合物が使用でき、所望の目的により適宜選択すればよい。また、金属薄膜層は1層または2層以上の複数層としてもよく、2層以上の複数層とする場合に、各層に使用する金属は各層間で異なっていてもよく同種であってもよい。
前記接着層に使用する樹脂は、熱可塑性のいわゆるホットメルトタイプの樹脂であれば特に制限はなく、アクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂等の公知の樹脂を使用することができ、使用する基材に応じて適宜選択すれば良い。また、接着層に使用する樹脂は水系、溶剤系のどちらを使用しても構わない。
また、後述するが、本発明の金属調成型用フイルムの基材に使用するプラスチックフイルムと、相溶性の良い樹脂を、接着層に使用する樹脂として使用すれば基材との相性も良く、強い密着力を得ることができる為好ましい。
また、接着層を積層する方法はグラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法が使用できる。
具体的には、本発明の金属調転写フイルムと基材とを密着させた後、剥離可能なプラスチックフイルムを剥離することで、該金属調転写フイルムに積層された、機能層や金属薄膜層を基材表面へ転写させることにより得ることができる。
前記基材に使用するプラスチックフイルムは、上記目的を満足するものであれば特に制限無く使用でき、ポリエチレンテレフタレートフイルム(無延伸)、アクリルフイルム、塩化ビニルフイルム(PVCフイルム)、ナイロンフイルム、ウレタンフイルム、ポリカーボネートフイルム等の柔軟性のあるプラスチックフイルムの他、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルム、ポリブチレンテレフタレートフイルム、ポリエチレンナフタレートフイルム、ポリイミドフイルムポリエチレンフイルム、ポリプロピレンフイルム、ポリアミドフイルム、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂フイルム(ABSフイルム)等、各種従来公知のプラスチックフイルムが使用できる。
基材に使用するプラスチックフイルムは、成型品の種類や形状等目的に応じて適宜選択すればよい。
また、後述する金属調成型品に使用する成型品を樹脂からなる成型品(樹脂成型品)とした場合には、樹脂成型品に使用した樹脂と、相溶性の良いプラスチックフイルムを、本発明の金属調成型用フイルムの基材として使用すれば樹脂成型品との相性も良く、強い密着力を得ることができる為好ましい。
尚、アンカーコート層や保護コート層等に使用する樹脂の種類、アンカーコート層や保護コート層等の厚さ、アンカーコート層や保護コート層等を積層する方法は、特に制限なく使用でき、それぞれ所望の目的、用途に応じて適宜選択すればよい。
また、機能層と金属薄膜層との密着性を向上させる目的で、機能層上にコロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施しても構わず、その際の加工条件は適宜選択すればよい。
基材上に少なくとも接着層、金属薄膜層、および機能層が順次積層された本発明の金属調成型用フイルムのみを所望の形状に成型したもの。
[金属調成型品2]
所望の形状に成型された成型品上に、少なくとも基材、接着層、金属薄膜層、および機能層が順次隙間なく積層されたもの。(成型品上に本発明の金属調成型用フイルムが隙間なく積層されたもの)
また、本発明の金属調成型用フイルムの製造方法で使用する本発明の金属調転写フイルムを、剥離可能なプラスチックフイルム上に、少なくとも機能層、および金属薄膜層、必要により接着層を順次積層したものをすれば最適である。
さらに、本発明の金属調転写フイルムを使用して金属調成型品を製造すれば、金属調成型品を安価な製造コストで、効率良く製造することが可能となる。
[実施例1]
以下の(工程1)〜(工程3)の各工程を順に行い、剥離可能なプラスチックフイルム上に、耐候性の機能を付与する機能層として耐候性アクリル系樹脂層、および金属光沢を付与する金属薄膜層としてインジウム薄膜層が順次積層された本発明の金属調転写フイルムを得た。
(工程2)前記剥離可能なプラスチックフイルムのメラミン系樹脂層(剥離層)上に、機能層として、耐候性アクリル系樹脂に硬化剤を添加したものをリバースコート法(加工温度150℃)でコーティングし厚さ20μmの耐候性アクリル系樹脂層を積層した。
(工程3)金属薄膜層との密着力を強くする目的で耐候性クリル系樹脂層上にコロナ処理を施した後、金属薄膜層として、金属にインジウムを使用し真空蒸着法を用いて厚さ25nmのインジウム薄膜層を積層した。
尚、いずれの加工温度下においても、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフイルムの延伸度は130%未満であり、動的粘弾性測定装置により測定した150℃貯蔵弾性率は900MPaであった。
実施例1の(工程1)〜(工程3)の各工程を順に行った後、積層したインジウム薄膜層上に、接着層として、熱転写用の熱可塑性接着剤(ホットメルトタイプ)であるアクリル系樹脂をリバースコート法でコーティングして厚さ2μmの熱転写用接着層を積層して本発明の金属調転写フイルムを得た。
[実施例3]
以下(工程1)〜(工程3)の各工程を1つの製造装置を使用し一連の作業として順に行い、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂フイルム(ABSフイルム)上に、接着層(ドライラミネート用)、インジウム薄膜層、および耐候性アクリル系樹脂層が順次積層された、本発明の金属調成型用フイルムを得た。
(工程2)前記接着層(ドライラミネート用)と、基材である厚さ250μmのABSフイルム表面とが接するように重ね、ロールではさみ込むように圧着させて、本発明の金属調転写フイルムとABSフイルムとを密着させた。
(工程3)前記本発明の金属調転写フイルムの剥離可能なプラスチックフイルムを剥離した。
以下(工程1)および(工程2)の工程を順に行い、ABSフイルム上に、接着層(熱転写用)、インジウム薄膜層、および耐候性アクリル系樹脂層が順次積層された、本発明の金属調成型用フイルムを得た。
(工程2)前記本発明の金属調転写フイルムの剥離可能なプラスチックフイルムを剥離した。
[参考例1]
実施例3で得た本発明の金属調成型用フイルムを使用してインサート成型法により、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)上に、ABSフイルム、接着層、インジウム薄膜層、および耐候性アクリル系樹脂層が順次積層された、金属調成型品を得た。
尚、インサート成型法の工程は下記(工程1)〜(工程3)の各工程を順に行った。
(工程2)金型を締めて前記本発明の金属調成型用フイルムを金型内に挟み込み、該金型内に溶融状態のABS樹脂を射出する。
(工程3)金属調成型品を金型内から取り出す。
参考例1で使用した、実施例3で得た本発明の金属調成型用フイルムにかえて、実施例4で得た本発明の金属調成型用フイルムを使用したこと以外は参考例1と同様にして金属調成型品を得た。
実施例3で得た本発明の金属調成型用フイルムを使用して真空熱圧着成型法(TOM成型法)により、ABS樹脂(ABS樹脂成型品)上に、ABSフイルム、接着層、インジウム薄膜層、および耐候性アクリル系樹脂層が順次積層された、金属調成型品を得た。
尚、真空熱圧着成型法(TOM成型法)の工程は下記(工程1)〜(工程4)の各工程を順に行った。
(工程2)チャンバーボックスを閉めてチャンバー内を真空状態にした後、前記本発明の金属調成型用フイルムをヒーターで加熱し軟化させる。
(工程3)チャンバーボックス内のABS樹脂成型品を設置してあるテーブルを上昇させ、前記本発明の金属調成型用フイルムとABS樹脂成型品とを密着させる。
(工程4)チャンバーボックス内を大気圧状態にした後、金属調成型品をチャンバーボックスから取り出す。
参考例3で使用した、実施例3で得た本発明の金属調成型用フイルムにかえて、実施例4で得た本発明の金属調成型用フイルムを使用したこと以外は参考例3と同様にして金属調成型品を得た。
また、実施例3、実施例4で得た本発明の金属調成型用フイルムを使用して得た参考例1〜4の金属調成型品は、ABS樹脂と金属調成型用フイルムとが隙間なく密着しており、実施例3、および実施例4の本発明の金属調成型用フイルムの金属光沢を損なうこと無く綺麗な金属光沢を維持していた。
また参考例1〜4の金属調成型品は綺麗な金属光沢だけでなく、優れた耐候性も兼ね備えていた。
実施例3の(工程1)で使用した、実施例1で得た本発明の金属調転写フイルムにかえて、下記積層フイルム1を使用したこと以外は実施例3と同様にして比較例1の金属調成型用フイルムを得た。但し、実施例3の(工程3)については、使用した下記積層フイルム1のアクリルフイルムを剥離することができないので行わなかった。
(積層フイルム1)
柔軟性のあるプラスチックフイルムであるアクリルフイルム(基体シート)上に、アクリルウレタン系樹脂にイソシアネートを添加した混合樹脂からなる透明アンカーコート層、およびインジウム薄膜層(金属薄膜層)を順次積層した、特許文献1記載の成型同時絵付シートに相当するもの。
上記積層フイルム1を製造する際、上記アクリルフイルム上に、透明アンカーコート層を積層する工程は一般的な加工条件よりも低温(加工温度60℃)、低速で加工を行った。
また、上記透明アンカーコート層を積層する工程で実施例1と同様に150℃でコーティングすると、アクリルフイルムが切れてしまい加工できなかった。
尚、上記アクリルフイルムの延伸度は130%以上であり、動的粘弾性測定装置により測定した150℃貯蔵弾性率は5MPaであった。その為、透明アンカーコート層を積層する際に、アクリルフイルムが切れないように、低温で加工する必要があった。
実施例3の(工程1)で使用した、実施例1で得た本発明の金属調転写フイルムにかえて、下記積層フイルム2を使用したこと以外は実施例3と同様にして比較例2の金属調成型用フイルムを得た。但し、実施例3の(工程3)については、使用した下記積層フイルム2のアクリルフイルムを剥離することができないので行わなかった。
(積層フイルム2)
柔軟性のあるプラスチックフイルムであるアクリルフイルム(基体シート)上に、アクリル系樹脂からなる第1アンカーコート層、水系ポリウレタン樹脂からなる第2アンカーコート層、インジウム薄膜層(金属薄膜層)を順次積層した特許文献2記載の金属光沢を備えた成型用シートに相当するもの。
上記積層フイルム2を製造する際、上記アクリルフイルム上に、第1アンカーコート層、および第2アンカーコート層を積層する工程は一般的な加工条件よりも低温(加工温度60℃)、低速で加工を行った。
また、上記第1アンカーコート層、または第2アンカーコート層を積層する工程で実施例1と同様に150℃でコーティングすると、アクリルフイルムが切れてしまい加工できなかった。
尚、上記アクリルフイルムの延伸度は130%であり、動的粘弾性測定装置により測定した150℃貯蔵弾性率は5MPaであった。その為、第1アンカーコート層、及び第2アンカーコート層を積層する際に、アクリルフイルムが切れないように、低温で加工する必要があった。
また、比較例2で得た金属調成型用フイルムは、綺麗な金属光沢を有した金属調成型用フイルムであったが、基体シートに柔軟性のあるプラスチックフイルムであるアクリルフイルムを使用し、一般的な加工条件よりも低温、低速で加工した為、やはり生産性や歩留まりが非常に悪く、製造コストが非常に高価なものとなってしまった。
Claims (5)
- 基材上に、少なくとも接着層、金属薄膜層、および、反射防止層および/または防曇層からなる機能層が順次積層された金属調成型用フイルムの製造方法であって、剥離可能なプラスチックフイルム上に、少なくとも機能層、および金属薄膜層が順次積層された金属調転写フイルムと基材とを、該金属調転写フイルムの金属薄膜層側を接着層を介して基材表面と密着させた後、前記金属調転写フイルムの剥離可能なプラスチックフイルムを剥離して、前記金属調転写フイルムに積層された少なくとも機能層、および金属薄膜層を、基材表面に転写させることで、基材上に、少なくとも接着層、金属薄膜層、および機能層が順次積層された金属調成型用フイルムを製造することを特徴とする金属調成型用フイルムの製造方法。
- 基材上に、少なくとも接着層、金属薄膜層、および、反射防止層および/または防曇層からなる機能層が順次積層された金属調成型用フイルムの製造方法であって、剥離可能なプラスチックフイルム上に、少なくとも機能層、金属薄膜層、および接着層が順次積層された金属調転写フイルムと基材とを、該金属調転写フイルムの接着層側を基材表面と接するようにして密着させた後、前記金属調転写フイルムの剥離可能なプラスチックフイルムを剥離して、前記金属調転写フイルムに積層された少なくとも機能層、金属薄膜層、および接着層を、基材表面に転写させることで、基材上に、少なくとも接着層、金属薄膜層、および機能層が順次積層された金属調成型用フイルムを製造することを特徴とする金属調成型用フイルムの製造方法。
- 請求項1、または請求項2記載の金属調成型用フイルムの製造方法によって製造された金属調成型用フイルム。
- 請求項1記載の金属調成型用フイルムの製造方法に使用する金属調転写フイルムであって、剥離可能なプラスチックフイルム上に、少なくとも、反射防止層および/または防曇層からなる機能層、および金属薄膜層が順次積層された金属調転写フイルム。
- 請求項2記載の金属調成型用フイルムの製造方法に使用する金属調転写フイルムであって、剥離可能なプラスチックフイルム上に、少なくとも、反射防止層および/または防曇層からなる機能層、金属薄膜層、および接着層が順次積層された金属調転写フイルム。
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