JP2004330788A - 金属化プラスチック成形品 - Google Patents

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Abstract

【課題】 面発光性を示す新規な三次元金属化プラスチック成形品を提供する。
【解決手段】 少なくとも１つの透明な熱可塑性材料層１、５〜２５０ｎｍの厚さを有する少なくとも１つの金属層２、および電界発光性化合物含有層３を具有する金属化プラスチク成形品。
【選択図】図１

Description

本発明はプラスチック成形品、特に金属化プラスチック成形品に関する。
装飾層のほかに金属光沢を有するプラスチック成形品は、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）やポリアミド（ＰＡ）のような熱可塑性材料製の成形品を化学的な電解金属化処理に付すことによって製造される。被覆される金属層の厚さは数μｍのオーダーであり、このことは、金属層は透明ではなく、また、被覆後は造形できないことを意味する。透過光テクノロジーにおいては、このような成形品は透過性に欠けるために使用できない。
高真空下での金属層の蒸着、例えば物理的蒸着（ＰＶＤ）または化学的蒸着（ＣＶＤ）によって製造されるプラスチック成形品も知られている。厚さが数ナノメーター（ｎｍ）のこの種の金属層は、このような成形品を、透過光テクノロジーを伴う用途に使用するのに適当なものにするが、この適用は付加的な光源、例えば発光ダイオードまたは白熱ランプを用いることによってのみ達成される。このような光源を装着するためには付加的な構造的空間が必要となる。さらに、この種の光源からの光は、作動中に相当な発熱量をもたらす。
一方、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような熱可塑性材料製の透明フィルム上に付着させた電界発光性層を有するプラスチック成形品も開示されている。この場合、透明電極としてはインジウム−錫酸化銅（ＩＴＯ）が使用される。このようなプラスックフィルムは、発熱を伴うことなく、その領域を通して均一光を透過させることができるが、ＰＥＴ製フィルムは絵付成形（ＩＭＤ）法［フィルム挿入成形（ＦＩＭ）法としても知られている］における装飾フィルムとしては不適当である。このような成形品は金属光沢表面を有していない。
ヨーロッパ特許公報ＥＰ０３７１４２５
本発明は、面発光性（areal lighting）を示す三次元金属化プラスチック成形品を提供するためになされたものである。プラスチック成形品には、造形可能であると共に、溶融熱可塑性樹脂の塗布（裏噴霧）に耐えなければならないＩＭＤ（ＦＩＭ）法において使用可能であることが要求される。十分な明るさが存在する場合（例えば、日光が存在する場合）、金属光沢効果は識別できなければならず、一方、暗の中においては、電界発光性化合物の発光効果は金属層を通過しなければならない。
即ち本発明は、少なくとも下記の層（ｉ）〜（iii）を備えた構造を有する金属化プラスチック成形品に関する：
（ｉ）少なくとも１つの透明な熱可塑性材料層、
（ii）５〜２５０ｎｍの厚さを有する少なくとも１つの金属層、および
（iii）１種または複数種の電界発光性化合物を含有する少なくとも１つの層。
金属層は５〜２５０ｎｍ（好ましくは１５〜６０ｎｍ）の厚さを有し、一方ではプラスッチク成形品に金属光沢を付与し、他方では透明性を示す。従って、本発明によるプラスチック成形品を用いることによって、透過光効果を利用することができる。さらに、金属層は電界発光性層に対する電気接点としても作用する。
好ましい金属は高い導電性と金属光沢を有する。クロム、チタン、モリブデン、アルミニウム、銅、金、イリジウムおよびインジウムは好ましい金属として使用される。
金属層は、例えば物理的蒸着（ＰＶＤ）法または化学的蒸着（ＣＶＤ）法またはこれらの方法の併用によって熱可塑性材料上へ塗布してもよい。
透明な熱可塑性材料層は５０〜３０００μｍ（好ましくは１７５〜７５０μｍ）の厚さを有するのが好ましい。このプラスチック層は所望により装飾および／または着色されていてもよい。
好ましい熱可塑性材料には下記のものが含まれる：ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、アクリロニトリル−エチレン−プロピレンジエン−スチレン（ＡＥＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アクリレート（ＡＳＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、特にＰＡ１１、ＰＡ１２、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、セルロースエステル、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）。
透明な熱可塑性材料層は着色および／または装飾されていてもよい。また、該層は金属層への適用前または適用後に、例えば高圧成形法または熱成形法によって造形処理に付してもよい。
金属層と熱可塑性材料との積層の光透過率は４００〜７００ｎｍの可視波長領において２０％よりも高い（１００％は光の損失のない完全な光の透過率を意味する）。
銀または銅と共にドープ（dope）される硫化亜鉛は電界発光性化合物として使用してもよい。この種の電界発光性化合物は市販されており、例えば、ルミテック社（スイス国）の製品が挙げられる。
電界発光性層は金属化熱可塑性材料の表面上の少なくとも一部へ、例えばシルクスクリーン法等により、例えば特定のパターンに従って適用される。
金属層および１種もしくは複数種の電界発光性化合物の層（電界発光性層）は各々１つの電気接点を有するのが好ましい。
好ましい態様においては、金属層と電界発光性層の間に、１種もしくは複数種の導電性プラスチック製の付加的な層を少なくとも１つ介在させる。この導電性プラスチック層は、金属層の電気接点の機能を果たすか、もしくは該機能を補強すると共に、成形特性を改良する。
導電性プラスチック層の厚さは好ましくは１〜２０μｍである。本発明によるプラスチク成形品の構造中に使用してもよい導電性プラスチックとしてはポリ−３,４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン、および導電性ラッカー系が例示される。この種のプラスチックは高い光透過率（特に、７０〜９５％）を有すると共に、良好な導電率を有する（好ましくは、１０４Ω・ｃｍ未満の比電気抵抗を有する）。
さらに、少なくとも１つの透明なプラスチック材料層、例えば、ポリカーボネート層および／または透明ラッカー層等を金属化層と電界発光性層の間へ介在させることによって、金属層の十分な光沢効果を維持してもよい。
さらにまた、電界発光性層上には、所望により熱可塑性材料から成る保護層および／または接着剤および／またはラッカーを適用してもよい。熱可塑性材料は裏噴霧（back spray）してもよい。保護層は金属層から離れた電界発光性層の表面上に存在させる。
保護層を裏噴霧するのに使用する好ましい熱可塑性材料としては次のものが例示される：フィラーを含有しない熱可塑性材料あるいは強化材および／またはフィラーを含有する熱可塑性材料、例えばポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、エラストマー欠乏ブレンド、熱可塑性ＰＶＣ、およびこれらの熱可塑性材料の混合物。
ポリウレタン（ＰＵＲ）、特に１成分系ＰＵＲに基づく溶剤不含接着剤を使用してもよい。ラッカーは、保護特性や装飾特性等を有する不透明な被覆層を形成する液状、ペースト状または粉状である。
本発明による金属化プラスチック成形品の保護層としては、ラッカー系、例えば高温耐性を有するプラスチック、例えばＰＣ、ＨＴ−ＰＣ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）もしくはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）に基づくラッカー系、またはポリウレタンラッカー系もしくはプレル社（独国）製の「ノリファン（Noriphan）」（登録商標）［有機溶剤を溶媒とする合成プラスチック樹脂溶液］を使用してもよい。
保護層は、金属層と電界発光性層を機械的効果および／または化学的効果から保護し、支持要素の接着性を改良する。
本発明による金属化プラスチック成形品は支持要素上に装着させてもよい。支持要素は、例えば熱可塑性材料（例えばＰＵＲ）製の成形品であってもよく、また、該要素は、例えば、補強目的もしくは取付目的または構造要素として使用してもよい。該支持要素は、例えば射出成形行程において適用してもよく、あるいは接着剤を用いて適用してもよい。この場合、保護層は別の機能を果たす。即ち、保護層はプラスチックの射出時の「洗い流し（washing out）」を防止する。この「洗い流し」は、１８０℃よりも高い比較的高温と２００barよりも高い高圧になる結果として発生する。
本発明の利点は、金属化プラスチック成形品の金属光沢に面発光性を結びつけることである。電界発光性化合物の使用に起因する面発光の結果として、複雑な三次元的形態物を製造して均一発光を達成してもよい。電界発光性層が光を発生しても、熱は発生しない。収容空間を必要とする付加的な光を使用する必要はないので、非常にスリムな金属化プラスチック成形品が製造できる。さらに、数層を相互に積層させた後で、例えば、特許文献１の記載に従う高圧成形法によって最終的な成形品が造形できることも１つの利点である。さらに、本発明による金属化プラスチック成形品の層状構造は、隔離された防水系を形成する。
本発明による金属化プラスチック成形品は、例えば、自動車への適用分野に使用してもよい。
本発明を、図１に基づいてさらに詳細に説明する。
図１は、本発明による金属化プラスチック成形品の好ましい層状構造を示す。熱可塑性材料１の一方の面には透明な金属薄層２が設けられる。１種もしくは複数種の電界発光性化合物を含む層３は金属層２に装着される。金属層２および電界発光性層３はそれぞれ電気接点６および６’を有する。電界発光性層３は保護層４を有する。図１に示すように、電界発光性層が全領域にわたって配設されないで、パターン形態で一部の領域にのみ配設される場合には、保護層４は、金属層が電界発光性層３を有していない領域において金属層２を被覆する。保護層４は電界発光性層３を保護するだけでなく、プラスチック成形品の厚さの相違を補償する。最後に、この層状構造を有する金属化プラスチック成形品は支持要素５の上に装着される。
（実施例１）
厚さが２５０μｍの透明なＰＣフィルム［バイエル社（独国）製の「マクロフォル（Makrofol）」（登録商標）］上に、プラズマ−支持体積コーティング法（plasma-supported volume coating）によってクロム層（厚さ：５０ｎｍ）を形成させ、次いでルミテック社（スイス国）製の電界発光性化合物を含む層（ＥＬ層）で部分的に被覆した。導電性接着剤を用いてクロム層とＥＬ層へ結合させた接触タブを介して電気接点を装着した。
（実施例２）
厚さが２５０μｍの透明なＰＣフィルム（バイエル社製の「マクロフォル」）上に、プラズマ−支持体積コーティング法によってクロム層（厚さ：５０ｎｍ）を形成させた。次いで透明なＰＣフィルム層（厚さ：５０μｍ）をクロム層上に設けた。ＥＬ層をＰＣフィルム層の一部に装着させた。この方法によって製造される金属化プラスチック成形品は造形処理、打ち抜き処理および裏噴霧処理に付した。電気接点はＥＬ層へ直接形成させた。電気接点用のために、熱可塑性材料を用いる金属化プラスチック成形品の裏噴霧中において、射出モールド内のノックアウトピン（knock-out pin）を用いてプラスチック層中に溝を形成させた。接着したインバーター上のスプリングを用いて、インバーターとプラスチック成形品の間に良好な電気接点を形成させた。光を放出させるためにＥＬ層上に装着されたインバーターは電圧を９Ｖ（直流）から１１０Ｖ（交流）へ変換した。スプリングは、インバーターからＥＬ−電極への導電性接点である。
本発明の好ましい実施態様を以下に例示する。
１．金属層の厚さが１５〜６０ｎｍである請求項１記載の層状物品。
２．金属層がクロム、チタン、モリブデン、アルミニウム、銅、金、インジウムおよびイリジウムから成る群から選択される少なくとも１種の金属を含有する請求項１記載の層状物品。
３．透明な熱可塑性材料層が５０〜３０００μｍの厚さを有する請求項１記載の層状物品。
４．金属層および電界発光性層の各々が、少なくとも１つの電気接点を含む請求項１記載の層状物品。
５．電界発光性層に塗布されたラッカー層、接着剤層および保護層から成る群から選択される少なくとも１つの層をさらに含む請求項１記載の層状物品。
６．金属層と電界発光性層との間に介在する層であって、少なくとも１種の導電性プラスチックを含有する層をさらに少なくとも１つ含む請求項１記載の層状物品。
７．金属層と電界発光性層との間に介在する層であって、透明プラスチック層および透明ラッカー層から成る群から選択される層をさらに少なくとも１つ含む請求項１記載の層状物品。
以上、本発明を詳細に説明したが、上記の詳細な説明は本発明を例示的に説明するためのものであって、特許請求の範囲によって制限される以外は、本発明の技術的思想と範囲を逸脱することなく、本発明は当業者にとって適宜変更修正することができるものである。
本発明による金属化プラスチック成形品の一態様を示す模式的断面図である。
符号の説明
１ 熱可塑性材料層
２ 金属層
３ 電界発光性層
４ 保護層
５ 支持要素
６ 電気接点
６’電気接点

Claims (1)

  1. 下記の層（ｉ）〜（iii）を含む構造を有する層状物品：
    （ｉ）透明な熱可塑性材料層、
    （ii）５〜２５０ｎｍの厚さを有する金属層、および
    （iii）１種または複数種の電界発光性化合物を含有する電界発光性層。

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