CN102673045A - 膜构件及其制造方法、膜成型物及其制造方法 - Google Patents

膜构件及其制造方法、膜成型物及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供提高了电布线等的设计的自由度的膜构件及其制造方法和/或膜成型物及其制造方法。膜构件包括膜层、形成有预定的图像的加饰层、形成有金属布线的金属布线层和形状保持层。

Description

膜构件及其制造方法、膜成型物及其制造方法
技术领域
本发明涉及膜构件及其制造方法、膜成型物及其制造方法。
背景技术
现有，例如已知具备有保护层、包括着色材料的粘接层和基底层的加饰膜。并且，已知使该加饰膜通过模内膜成型处理所成型的塑料成型体(参照专利文献1)。
专利文献1：特开2005-125680号公报
上述的塑料成型体例如用于机动车的集中了各种开关类的操作盘(控制台)和/或电子设备的外装等。可是，由于电子化的高度发达，上述的操作盘和/或外装的内部密密地布满电布线，存在设计的自由度降低的问题。
发明内容
本发明用于解决上述的问题的至少一部分所作出，可以作为以下的方式或应用例而实现。
(应用例1)本应用例涉及的膜构件特征为：包括膜层、形成有预定的图像的加饰层、形成有金属布线的金属布线层和形状保持层。
根据该构成，具备加饰层与金属布线层，通过加饰层在视觉上提供美观，另一方面在金属布线层中可以进行电连接。而且，例如通过使该膜构件成型，可以容易地实现至今困难的三维的布线形成。该情况下，尤其是，若可以进行电连接，则在例如用于机动车的操作盘的情况下，能够节省内部的电布线，能够提高设计的自由度。
(应用例2)上述应用例涉及的膜构件特征为：具备前述膜层、形成于前述膜层上的前述加饰层、形成于前述加饰层上的粘接层、配置于前述粘接层上的前述形状保持层和形成于前述形状保持层上的前述金属布线层。
根据该构成，能够将加饰层与金属布线层作为三维成型品而实施。
(应用例3)上述应用例涉及的膜构件特征为：具备前述膜层、形成于前述膜层上的前述加饰层、形成于前述加饰层上的第1粘接层、形成于前述第1粘接层上的遮光层、形成于前述遮光层上的第2粘接层、形成于前述第2粘接层上的前述金属布线层和形成于前述金属布线层上的前述形状保持层。
根据该构成，能够将加饰层与金属布线层作为三维成型品而实施。
(应用例4)上述应用例涉及的膜构件的前述金属布线层特征为：包括碳纳米管。
根据该构成，能够提供具有高导电性的膜构件。
(应用例5)在上述应用例涉及的膜构件中，特征为：前述金属布线层中的前述金属布线具有网眼形状。
根据该构成，在使膜构件延展的情况下，因为相对于金属布线的应力被缓解，所以能够防止布线的断线。
(应用例6)本应用例涉及的膜成型物特征为：具备有上述的膜构件和模制树脂层，该膜构件通过模内膜处理成型。
根据该构成，能够提供具备有加饰层与金属布线层的三维成型物。由此，例如在用于机动车的操作盘的情况下，能够节省内部的电布线，能够提高设计的自由度。
(应用例7)上述应用例涉及的膜成型物特征为：具备从前述模制树脂层的表面通到前述金属布线层的表面为止的端子导引孔。
根据该构成，通过从模制树脂层的表面通到金属布线层的表面为止的端子导引孔，能够容易地进行电连接。
(应用例8)上述应用例涉及的膜成型物特征为：具备从前述膜层的表面通到前述金属布线层的表面为止的端子导引孔。
根据该构成，通过从膜层的表面通到金属布线层的表面为止的端子导引孔，能够容易地进行电连接。
(应用例9)本应用例涉及的膜构件的制造方法特征为：包括在膜层上形成预定的图像的加饰层形成工序和形成金属布线的金属布线层形成工序。
根据该构成，具备加饰层与金属布线层，通过加饰层在视觉上提供美观，另一方面在金属布线层中可以进行电连接。而且，例如通过使该膜构件成型，可以容易地实现至今困难的三维的布线形成。该情况下，尤其是，若可以进行电连接，则在例如用于机动车的操作盘的情况下，能够节省内部的电布线，能够提高设计的自由度。
(应用例10)本应用例涉及的膜成型物的制造方法特征为：包括模制树脂层形成工序，该工序使用通过上述的膜构件的制造方法所制造的膜构件进行模内膜处理，形成模制树脂层。
根据该构成，能够提供具备有加饰层与金属布线层的三维成型物。由此，例如在用于机动车的操作盘的情况下，能够节省内部的电布线，能够提高设计的自由度。
附图说明
图1是表示第1实施方式涉及的膜构件的构成的剖视图。
图2是表示第1实施方式涉及的膜构件的金属布线的图形例的示意图。
图3是表示第1实施方式涉及的膜构件的制造方法的工序图。
图4是表示第1实施方式涉及的膜成型物的构成的剖视图。
图5是表示第1实施方式涉及的膜成型物的制造方法的工序图。
图6是表示第2实施方式涉及的膜构件的构成的剖视图。
图7是表示第2实施方式涉及的膜构件的制造方法的工序图。
图8是表示第2实施方式涉及的膜成型物的构成的剖视图。
图9是表示第2实施方式涉及的膜成型物的制造方法的工序图。
符号的说明
1A、1B...膜构件，1Aa、1Ba...膜构件，10A、10B...膜成型物，11...膜层，12...加饰层，13...粘接层，13A...第1粘接层，13B...第2粘接层，14...作为形状保持层的背衬片，15...金属布线层，15a...金属布线，19...遮光层，20...保护膜，22...模制树脂层，27、28...端子导引孔，30...真空成型模具，31a...第1模具，31b...第2模具。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式，参照附图进行说明。还有，在以下的各图中，为了使各层和/或各构件成为可以识别的程度的大小，使各层和/或各构件的尺寸与实际不同地示出。
第1实施方式
(膜构件的构成)
首先，关于第1实施方式涉及的膜构件的构成进行说明。图1是表示第1实施方式涉及的膜构件的构成的剖视图。如示于图1地，膜构件1A具备膜层11、形成有预定的图像的加饰层12、形成有金属布线的金属布线层15和作为形状保持层的背衬片14等。
而且，详细地，具备膜层11、形成于膜层11上的加饰层12、形成于加饰层12上的粘接层13、配置于粘接层13上的背衬片14和形成于背衬片14上的金属布线层15。还有，在本实施方式中，在膜层11的表面，设置对膜层11进行保护的保护层20。
膜层11包括表面平滑而具有透明性的热塑性树脂。上述所谓透明性是指加饰层12为可以透视的程度。从而，既可以为无色透明，也可以为着色透明。膜层11例如为10～500μm程度。作为热塑性树脂，可采用丙烯酸树脂、聚烯烃类树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯乙烯、AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)树脂、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物等的单独1种或2种以上的混合物等。还有，虽然在本实施方式中，在膜层11上具备保护层20，但是也可以将该保护层20省略。在该情况下，也可以在膜层11，添加烃类润滑剂、脂肪酸类润滑剂等的润滑剂。如此一来，能够保持耐擦伤性等。
加饰层12通过形成图案和/或花纹等的图像提高装饰效果。例如，可单独或组合而适宜形成木纹图案、石纹图案、砂纹图案、贴瓦图案、砌砖图案、布纹图案、皮纹图案、文字、记号、图形、几何图案。加饰层12例如能够采用喷墨法而形成。该情况下，使紫外线固化型墨液作为液滴从排出头排出，在膜层11上涂敷紫外线固化型墨液。然后，将紫外线照射于所涂敷的紫外线固化型墨液，通过使紫外线固化型墨液固定附着于膜层11上而形成。还有，在喷墨法中所用的墨液并不限于紫外线固化型，也可以为红外线固化型和/或可见光固化型等的墨液。该情况下，只要采用适于固化的光源即可。并且也可以为水类墨液和/或溶剂类墨液。而且，并不限于喷墨法，例如也能够适当应用凹版印刷、活版印刷、丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷等。
背衬片14在成型时对形状进行保持。例如，可采用丙烯酸树脂、聚烯烃类树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯乙烯、AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)树脂、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物等的单独1种或2种以上的混合物等。并且，背衬片14在不要求透明性的情况下，也可以采用ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。
金属布线层15为形成有金属布线的层。金属布线层15例如能够采用喷墨法而形成。该情况下，使包括导电性微粒的功能液作为液滴排出，并在背衬片14上涂敷功能液。然后，通过使所涂敷的功能液固化而形成金属布线。导电性微粒具有几nm～几十nm的粒径，例如为银、金、铜、铂、钯、铑、锇、钌、铱、铁、锡、钴、镍、铬、钛、钽、钨、铟等金属，或者它们的合金。在此而言的所谓功能液的固化为：包括于功能液的导电性微粒彼此间相融粘，金属布线呈现导电性的状态。
并且，也可以采用碳纳米管而形成金属布线。因为碳纳米管具有高导电性、优异的机械特性，所以能够提供高质量的膜构件、成型物。
还有，金属布线层15的形成并不限于喷墨法，例如也能够适当应用凹版印刷、活版印刷、丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷等。
图2是表示第1实施方式涉及的膜构件的金属布线的图形例的示意图。如示于图2地，金属布线层15中的金属布线15a具有网眼形状。由此，例如在成型时当延展膜构件时应力被缓解而能够防止金属布线15a的断线。还有，例如能够对金属布线15a的形成位置和/或成型部位等进行考虑，适当设定金属布线15a的宽度、厚度、网眼形状的密度等。
(膜构件的制造方法)
接下来，关于第1实施方式涉及的膜构件的制造方法进行说明。图3是表示第1实施方式涉及的膜构件的制造方法的工序图。如示于图3地，膜构件的制造方法包括在膜层上形成预定的图像的加饰层形成工序和形成金属布线的金属布线层形成工序。以下，详细地进行说明。
首先，在图3(a)的加饰层形成工序中，在膜层11上形成加饰层12。例如采用喷墨法，使功能液作为液滴朝向膜层11排出，在膜层11上涂敷功能液。然后，通过使所涂敷的功能液固化，形成加饰层12。还有，加饰层12的形成方法并不限于喷墨法，例如能够适当应用凹版印刷、活版印刷、丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷等。
接下来，在图3(b)的粘接剂涂敷工序中，在加饰层12上涂敷粘接剂13a。
接下来，在图3(c)的背衬片配置工序中，通过在粘接剂13a上配置背衬片14且使粘接剂13a固化，形成粘接层13，并在粘接层13上配置背衬片14。
接下来，在图3(d)的金属布线层形成工序中，在背衬片14上形成金属布线。例如采用喷墨法，使包括导电性微粒的功能液作为液滴朝向背衬片14排出，在背衬片14上涂敷功能液。然后，通过使所涂敷的功能液固化，形成金属布线。并且，也可以使包括碳纳米管的功能液作为液滴排出，并使其固化而形成金属布线。而且，在金属布线层形成工序中，也可以如示于图2地，将金属布线15a形成为网眼形状。还有，加饰层12的形成方法并不限于喷墨法，例如能够适当应用凹版印刷、活版印刷、丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷等。
以上，通过经由上述工序，形成膜构件1A(参照图1)。
(膜成型物的构成)
接下来，关于第1实施方式涉及的膜成型物的构成进行说明。图4是表示第1实施方式涉及的膜成型物的构成的剖视图。如示于图4地，膜成型物10A是通过对膜构件1A进行模内膜处理而具备有模制树脂层22的成型物。在本实施方式中，以覆盖金属布线层15的方式形成模制树脂层22。还有，膜构件1A的构成因为与图1相同，所以将说明省略。
模制树脂层22例如包括对ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂、AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等热塑性树脂进行加热使之熔融变成液状乃至流动状态而成的物质、或者双液固化型、催化剂固化型的树脂例如聚氨酯树脂、聚酯树脂等的未固化液等。
并且，在本实施方式的膜成型物10A，设置有从模制树脂层22的表面通到金属布线层15的表面为止的端子导引孔27。由此，可以与外部电连接。
(膜成型物的制造方法)
接下来，关于第1实施方式涉及的膜成型物的制造方法进行说明。图5是表示第1实施方式涉及的膜成型物的制造方法的工序图。本实施方式的膜成型物的制造方法包括利用膜构件1A进行模内膜处理而形成模制树脂层22的模制树脂层形成工序。以下，详细地进行说明。
首先，如示于图5(a)地，准备膜构件1A。还有，膜构件1A的制造方法因为与示于图3的制造方法相同所以将说明省略。
接下来，如示于图5(b)地，使膜构件1A成型。在本实施方式中，采用真空成型模具30，使膜构件1A真空成型。具体地，将通过加热软化了的膜构件1A载置于真空成型模具30上，并从设置于真空成型模具的吸引孔(未图示)吸引空气。如此一来，如示于图5(b)地，形成仿照真空成型模具30的表面形状的膜构件1Aa。
接下来，如示于图5(c)地，利用真空成型了的膜构件1Aa进行注入成型。具体地，以注入成型模具的第1模具31a与第2模具31b夹进真空成型了的膜构件1Aa，从模制树脂注入口31c朝向膜构件1Aa注入模制树脂。如此一来，对膜构件1Aa，向模具内填充模制树脂22a。然后，在使模制树脂22a固化之后，使第1模具31a与第2模具31b打开，从注入成型模具取出注入成型品。还有，在本注入成型模具的第2模具31b，设置立销(未图示)而构成为：当以第1模具31a与第2模具31b夹置膜构件1Aa时，立销的顶部接触膜构件1Aa的金属布线层15。如此一来，形成端子导引孔27。
以上，通过经由上述工序，形成膜成型物10A(参照图4)。
从而，根据第1实施方式，存在以下所示的效果。
在膜构件1A及膜成型物10A中，具备有加饰层12与金属布线层15。由此，加饰层12在目视方面提供装饰性，并且另一方面在金属布线层15中可以电连接，能够提高设计的自由度。例如，在用于机动车的操作盘的情况下，通过将电布线从设置于模制树脂层22的端子导引孔27连接于形成为电路图形的金属布线层15，能够节省电布线的引绕条数。
第2实施方式
(膜构件的构成)
接下来，关于第2实施方式涉及的膜构件的构成进行说明。图6是表示第2实施方式涉及的膜构件的构成的剖视图。如示于图6地，膜构件1B具备膜层11、形成有预定的图像的加饰层12、形成有金属布线的金属布线层15和作为形状保持层的背衬片14等。
而且，详细地，具有膜层11、形成于膜层11上的加饰层12、形成于加饰层12上的第1粘接层13A、配置于第1粘接层13A上的遮光层19、形成于遮光层19上的第2粘接层13B、形成于第2粘接层13B上的金属布线层15和形成于金属布线层15上的背衬片14。还有，在本实施方式中，在膜层11的表面，设置对膜层11进行保护的保护层20。而且，具备从膜层11的表面通到金属布线层15的表面为止的端子导引孔28。还有，在本实施方式中，在膜层11的表面设置对膜层11进行保护的保护层20。因此，端子导引孔28形成为，从保护层20表面通到金属布线层15的表面为止。
关于膜层11、加饰层12、金属布线层15、背衬片14的方式等因为与第1实施方式同样所以将说明省略。
遮光层19为用于防止当从保护膜20侧目视加饰层12的情况下透视看到金属布线层15等的图形和/或着色等的层。遮光层19例如能够应用ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等。
(膜构件的制造方法)
接下来，关于第2实施方式涉及的膜构件的制造方法进行说明。图7是表示第2实施方式涉及的膜构件的制造方法的工序图。如示于图7地，膜构件的制造方法包括在膜层上形成预定的图像的加饰层形成工序和形成金属布线的金属布线层形成工序。以下，详细地进行说明。
首先，在图7(a)的加饰层形成工序中，在膜层11上形成加饰层12，该膜层11在预定的部位形成有贯通孔28a。例如，采用喷墨法，使功能液作为液滴朝向膜层11排出，在膜层11上涂敷功能液。然后，通过使所涂敷的功能液固化，形成加饰层12。还有，加饰层12的形成方法并不限定于喷墨法，例如能够适当应用凹版印刷、活版印刷、丝网印刷、胶版印刷等。
接下来，在图7(b)的粘接剂涂敷工序中，在加饰层12上涂敷第1粘接剂13Aa。此时，形成贯通孔28b。
接下来，在图7(c)的遮光层形成工序中，在第1粘接剂层13Aa上形成遮光层19，并使第1粘接剂13Aa固化。由此，形成第1粘接层13A，并在第1粘接层13上形成遮光层19。此时，形成贯通孔28c。
与以上的示于图7(a)～(c)的粘接剂涂敷工序～遮光层形成工序分开地，实施以下的工序。
在图7(d)的金属布线层形成工序中，在背衬片14上形成金属布线。例如，采用喷墨法，使包括导电性微粒的功能液作为液滴排出，在背衬片14上涂敷功能液。然后，通过使所涂敷的功能液固化，形成金属布线。并且，也可以使包括碳纳米管的功能液作为液滴排出，并使其固化而形成金属布线。而且，在金属布线层形成工序中，也可以如示于图2地，将金属布线15a形成为网眼形状。还有，加饰层12的形成方法并不限定于喷墨法，例如能够适当应用凹版印刷、活版印刷、丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷等。
接下来，如示于图7(e)地，使以示于图7(a)～(c)的粘接剂涂敷工序～遮光层形成工序所形成的形成物和以示于图7(d)的金属布线层形成工序所形成的形成物介由第2粘接剂13Ba相粘接。然后，通过使第2粘接剂13Ba固化，形成第2粘接层13B。
以上，通过经由上述工序，形成膜构件1B(参照图6)。
(膜成型物的构成)
接下来，关于第2实施方式涉及的膜成型物的构成进行说明。图8是表示第2实施方式涉及的膜成型物的构成的剖视图。如示于图8地，膜成型物10B是通过对膜构件1B进行模内膜处理而具备模制树脂层22的成型物。在本实施方式中，以覆盖背衬片14的方式形成模制树脂层22。还有，膜构件1B的构成因为与图6相同所以将说明省略。
模制树脂层22例如包括对ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂、AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等热塑性树脂进行加热使之熔融变成液状乃至流动状态而成的物质、或者双液固化型、催化剂固化型的树脂例如聚氨酯树脂、聚酯树脂等的未固化液等。
并且，在本实施方式的膜成型物10B，设置有从保护层20的表面通到金属布线层15的表面为止的端子导引孔28。由此，可以通过端子导引孔28与外部电连接。
(膜成型物的制造方法)
接下来，关于第2施方式涉及的膜成型物的制造方法进行说明。图9是表示第2实施方式涉及的膜成型物的制造方法的工序图。本实施方式的膜成型物的制造方法包括利用膜构件1B进行模内膜处理而形成模制树脂层22的模制树脂层形成工序。以下，详细地进行说明。
首先，如示于图9(a)地，准备膜构件1B。还有，膜构件1B的制造方法因为与示于图7的制造方法相同所以将说明省略。
接下来，如示于图9(b)地，使膜构件1B成型。在本实施方式中，采用真空成型模具30，使膜构件1B真空成型。具体地，将通过加热软化了的膜构件1B载置于真空成型模具30上，并从设置于真空成型模具的吸引孔(未图示)吸引空气。如此一来，如示于图9(b)地，形成仿照真空成型模具30的表面形状的膜构件1Ba。
接下来，如示于图9(c)地，利用真空成型了的膜构件1Ba进行注入成型。具体地，以注入成型模具的第1模具31a与第2模具31b夹进真空成型了的膜构件1Ba，从模制树脂注入口31c朝向膜构件1Ba注入模制树脂。如此一来，对膜构件1Ba，向模具内填充模制树脂22a。然后，在使模式树脂22a固化之后，使第1模具31a与第2模具31b打开，从注入成型模具取出注入成型品。
以上，通过经由上述工序，形成膜成型物10B(参照图8)。
从而，根据第2实施方式，存在以下所示的效果。
在膜构件1B及膜成型物10B中，具备有加饰层12与金属布线层15。由此，加饰层12在目视方面提供装饰性，并且另一方面在金属布线层15中可以电连接，能够提高设计的自由度。例如，在用于机动车的操作盘的情况下，通过将电布线从端子导引孔28连接于形成为电路图形的金属布线层15，所述端子导引孔28从保护层20的表面通到金属布线层15而形成，能够节省电布线的引绕条数。
还有，本发明并不限定于上述的实施方式，可以对上述的实施方式加以各种变更和/或改良等。将变形例述于以下。
(变形例1)虽然在第1实施方式中，如示于图4地，在模制树脂层22设置有端子导引孔27，但是并不限定于此。例如也可以形成从保护层20的表面通到金属布线15a的其他端子导引孔。如此一来，因为从外部取得电连接的部位增多，所以能够进一步提高设计的自由度。同样地，虽然在第2实施方式中，如示于图8地，设置有从保护层20的表面通到金属布线层15的端子导引孔28，但是并不限定于此。例如，也可以形成从模制树脂层22的表面通到金属布线层15的其他端子导引孔。如此一来，因为从外部取得电连接的部位增多，所以能够进一步提高设计的自由度。
(变形例2)虽然在上述实施方式中，对金属布线层15作为电布线的代替单元进行了说明，但是并不限定于此。例如，能够适当应用于天线和/或电磁屏蔽等。如此一来，与上述同样地，能够削减构件的数量并提高设计的自由度。

Claims (10)

1.一种膜构件，其特征在于，包括：
膜层；
形成有预定的图像的加饰层；
形成有金属布线的金属布线层；和
形状保持层。
2.根据权利要求1所述的膜构件，其特征在于，具备有：
前述膜层；
形成于前述膜层上的前述加饰层；
形成于前述加饰层上的粘接层；
配置于前述粘接层上的前述形状保持层；和
形成于前述形状保持层上的前述金属布线层。
3.根据权利要求1所述的膜构件，其特征在于，具备有：
前述膜层；
形成于前述膜层上的前述加饰层；
形成于前述加饰层上的第1粘接层；
形成于前述第1粘接层上的遮光层；
形成于前述遮光层上的第2粘接层；
形成于前述第2粘接层上的前述金属布线层；和
形成于前述金属布线层上的前述形状保持层。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的膜构件，其特征在于：
前述金属布线层包括碳纳米管。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的膜构件，其特征在于：
前述金属布线层中的前述金属布线具有网眼形状。
6.一种膜成型物，其特征在于，具备有：
根据权利要求1～5中任一项所述的膜构件，该膜构件通过模内膜处理成型；和
模制树脂层。
7.根据权利要求6所述的膜成型物，其特征在于：
具备有从前述模制树脂层的表面通到前述金属布线层的表面为止的端子导引孔。
8.根据权利要求6所述的膜成型物，其特征在于：
具备从前述膜层的表面通到前述金属布线层的表面为止的端子导引孔。
9.一种膜构件的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
在膜层上形成预定的图像的加饰层形成工序；和
形成金属布线的金属布线层形成工序。
10.一种膜成型物的制造方法，其特征在于：
包括模制树脂层形成工序，该工序使用通过权利要求9所述的膜构件的制造方法所制造的膜构件进行模内膜处理，形成模制树脂层。
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