JP2005319628A - 金属蒸着フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】
単純な構成であるにも係わらず、深絞りの箇所に対しても十分に追従可能とすることにより、クラック等の外観欠損を発生しないことを可能とした、金属メッキの代替として利用可能な金属蒸着フィルムを提供する。
【解決手段】
高分子樹脂よりなる基材の表面に金属又は合金よりなる蒸着層を積層してなる蒸着材予め多数製造しておき、そしてそれらを、常に前記基材と前記蒸着層とが交互に積層された形態となるように複数積層してなる構成を有した金属蒸着フィルムとした。
【選択図】 なし

Description

本発明は金属蒸着フィルムに関するものであって、具体的には、例えば射出成型による樹脂成型品製造法の一つであるインサート成型を行う際に利用出来る金属蒸着フィルムに関する。

自動車等の塗装として、重厚感や高級感を呈するためにその表面に対して金属メッキを行うことがある。例えば自動車のホイールキャップやフロントグリル等に金属光沢を付与するために、これらの部分に対して金属メッキを行う。またその他の樹脂成型品であっても、同様に高級感を付与するために金属メッキを行うことがある。

しかし金属メッキを行う場合、有機溶剤を多用する、特に六価クロムを使用する、という点等において環境問題を引き起こし、また作業環境の観点からも必ずしも好ましい手法とは言えない。さらにこのような環境問題を引き起こすために、自動車メーカーやオートバイメーカーでは、自社製品にこのような金属メッキを利用したものを採用しない動きがあり、金属メッキの代替となる手法の開発が強く望まれている。また金属メッキの場合、メッキの厚みが必ずしも均一とはならず、そのためにムラが生じたりして必ずしも外観が美麗になるとは限らない。

そこで、金属メッキを行う代わりに金属光沢を有するフィルム、即ち金属蒸着フィルムを用いて樹脂成型品の外観に金属光沢を付与することが行われる。これは、まず最初に基材となるフィルムの表面に金属蒸着層を設け、また場合によってはさらにその表面に接着層を設けてなる金属蒸着フィルムを用意し、これを樹脂成型品のインモールド成型時において予めモールドの内部に装着し、しかる後に樹脂成形を行うことにより、その所望する最外面に金属光沢を付与する、というものである。

そして例えば特許文献１に記載の発明においては、ベースフィルムの片面に金属蒸着層、接着層が順次形成された金属蒸着フィルムが開示されている。

特開平１０−７３５号公報

この特許文献１に記載の金属蒸着フィルムを用いれば、例えば自動車部品などに金属光沢を付与することが出来るようになり、金属メッキの代替となりうるが、この特許文献１に記載のような構成の金属蒸着フィルムであれば、美麗で均一な金属光沢を付与仕切れない場合があり、問題であった。

即ち、樹脂成型品の断面視において急激な曲面を有する箇所、いわゆる深絞りと呼ばれる部分については、その曲り方が急激であるために、特許文献１に記載のような構成の金属蒸着フィルムを用いると、金属蒸着層やベースフィルムがその曲り方に追従せずに破れてしまう、クラックが生じる、等の欠損が発生する可能性が大いにあり、また実際にそのような欠損が多発してしまい製品の外観をかえって損ねてしまい問題であった。

本発明はこのような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、単純な構成であるにも係わらず、深絞りの箇所に対しても十分に追従可能とすることにより、クラック等の外観欠損を発生しないことを可能とした、金属メッキの代替として利用可能な金属蒸着フィルムを提供することである。

上記課題を解決するため、本願発明の請求項１に記載の発明は、高分子樹脂よりなる基材の表面に金属又は合金よりなる蒸着層を積層してなる蒸着材を、常に前記基材と前記蒸着層とが交互に積層された形態となるように複数積層してなること、を特徴とする。

本願発明の請求項２に記載の発明は、高分子樹脂よりなる基材の表面に金属又は合金よりなる蒸着層を積層してなる蒸着材を、前記基材と前記蒸着層とが順不同に積層された形態となるように複数積層してなること、を特徴とする。

本願発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の金属蒸着フィルムにおいて、前記金属蒸着フィルムを構成する前記蒸着材の数が２以上５以下であること、を特徴とする。

本願発明の請求項４に記載の発明は、高分子樹脂よりなる基材と、金属又は合金よりなる蒸着層と、がそれぞれ交互に順次積層されることにより全体が構成されてなること、を特徴とする。

本願発明の請求項５に記載の発明は、高分子樹脂よるなる基材と、金属又は合金よりなる蒸着層と、が順不同に順次積層されていくことにより全体が構成されてなること、を特徴とする。

本願発明の請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の金属蒸着フィルムにおいて、前記基材の数が２以上１０以下であること、を特徴とする。

本願発明の請求項７に記載の発明は、請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の金属蒸着フィルムにおいて、前記高分子樹脂よりなる基材が、ポリウレタンフィルム、ポリメチルメタアクリレートフィルム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、又はフッ素樹脂フィルムの何れか若しくは複数であり、前記金属又は合金が、スズ、インジウム、アルミニウム、亜鉛、金、銀、銅、チタン、ニッケル、及びこれらの合金、の何れか若しくは複数であること、を特徴とする。

本願発明の請求項８に記載の発明は、請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の金属蒸着フィルムにおいて、前記金属蒸着フィルムを構成する複数の前記基材が全て同一である、又は複数種類の基材からなるものであり、前記蒸着層を構成する金属又は合金が全て同一である、又は複数種類からなること、を特徴とする。

以上のように、本願発明に係る金属蒸着フィルムでは、基材となる複数のフィルムと、複数の金属蒸着層と、を積層してなる構成を有しているので、いわゆる深絞り形状を有した樹脂成型品の外観に金属光沢を付与する場合であっても、深絞り部分にクラックが生じたり、フィルムの破れが生じたりすることがなく、美麗なる外観を付与でき、かつ金属メッキの代替としてインモールド成型時に利用可能な金属蒸着フィルムとすることが出来る。

以下、本願発明の実施の形態について説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずもこの実施の形態に限定されるものではない。

（実施の形態１）
本願発明に係る金属蒸着フィルムについて第１の実施の形態として説明する。
本実施の形態に係る金属蒸着フィルムは、高分子樹脂よりなる基材の表面に金属又は合金よりなる蒸着層を積層してなる蒸着材を、常に前記基材と前記蒸着層とが交互に積層された形態となるように複数積層してなる構成を有している。即ち、基材／金属蒸着層という構成を有する蒸着材を、全体が、基材／金属蒸着層／基材／金属蒸着層／・・・／基材／金属蒸着層、という構成となるように繰り返し積層した構成を有している。

まず高分子樹脂よりなる基材について説明すると、これはいわゆる金属蒸着フィルムの基材フィルムとして用いられるものであれば何であっても構わないが、例えばポリウレタンフィルム、ポリメチルメタアクリレートフィルム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、又はフッ素樹脂フィルム、の何れか若しくは複数であることが考えられる。尚、これらのフィルムの厚みとしては、２０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。これは、基材フィルムとしての厚みが薄ければ薄いほど、製造時の１ロールあたりの長さを長い物とすることが出来るので原反の生産性を向上させ、またコストを下げるという観点から好適なのではあるが、厚みが２０μｍ未満となってしまうと、基材フィルム自体が容易に破損、破断してしまい、また後述するように金属蒸着層を積層するときに破損してしまうことがあり、また５０μｍ以上とすると、後述するように厚みのある基材フィルムを多数使用すると、全体の厚みが必要以上に厚くなってしまうので好ましいものとなす事が出来ない。よって、本実施の形態では上述のような範囲の厚みとすることが好適と言えるのである。

また金属蒸着層を形成する金属又は合金についても、前述した樹脂成型品の金属メッキの代替として従来用いられていた金属蒸着フィルムを構成する金属蒸着層に用いられていたものであれば何であっても構わないが、例えば、スズ、インジウム、アルミニウム、亜鉛、金、銀、銅、チタン、ニッケル、及びこれらの合金、の何れか若しくは複数であること、が考えられる。そしてその厚みは２００Å以上８００Å以下であることが望ましい。これは、２００Å未満の厚みであれば、金属蒸着層による金属光沢を得る、という効果を得にくいためであり、８００Å以上の厚みとすると、厚みがあるが故に急激な曲りに追従せずにクラックが生じやすくなってしまう、また後述するように厚みのある金属蒸着層を多数積層すると、全体の厚みが必要以上に厚くなってしまうので好ましいものとなす事が出来ない。よって、本実施の形態では上述のような範囲の厚みとすることが好適と言え、またさらに３００Å以上６００Å以下とすると、より一層好適なものとすることが出来るのである。

以上説明した基材フィルムに金属蒸着層を積層することにより蒸着材を得るのであるが、その積層方法は通常公知の手法であって構わない。即ち、スパッタリング法、高周波誘導加熱法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、等であるが、金属蒸着層の安定性を求めるのであれば特にスパッタリング法が、また生産性を加味するのであれば特に高周波誘導加熱法が、好適な方法と言える。また、金属蒸着層は基材フィルムの片面に積層してあっても構わないし、両面に積層してあっても構わないが、本実施の形態では基材フィルムの片面に金属蒸着フィルムを１層だけ積層した構成であるものとする。即ち、基材フィルム／金属蒸着層、という構成を有した蒸着材とする。

蒸着材を複数得られたら、蒸着材同士を積層していくが、その際に前述したように、本実施の形態では、基材／金属蒸着層／基材／金属蒸着層／・・・／基材／金属蒸着層、となるように蒸着材同士を積層していく。蒸着材同士を積層する方法については特に限定するものではなく、例えばエポキシ樹脂等による接着層を介在させることにより積層することが考えられる。

尚、この際積層する蒸着材の数は２以上１０以下であることが望ましい。２以下、即ち１つしか用いないのであれば、単純に基材／金属蒸着層という構成を有する金属蒸着フィルムとなってしまうが、これは従来の金属蒸着フィルムそのものであり、インサート成型時に用いると深絞り部分に追従せずに破れてしまう、クラックが生じてしまう、基材フィルムと金属蒸着層との延伸率が相違するために金属光沢の輝度が部分によって相違してしまい、そのため外観に光沢のムラが生じる、という問題を解決するには至らない。また１０以上用いる場合、金属蒸着フィルム全体としての厚みがどうしても生じてしまうため、そもそも厚すぎるフィルムではインサート成型に適していない、という欠点が発生してしまう。

その為に、用いる蒸着材の数は２以上１０以下であることが好ましいのであり、またこの数で収める場合であってもやはり金属蒸着フィルム全体としての厚みがあまり生じてしまわないように、基材及び金属蒸着層個々の厚みも上述の範囲とすることが好ましいのである。さらにより一層効果を引き出す為には、蒸着材の数は２以上であって５以下であることがより一層好適なものとなるのである。

（実施の形態２）
次に、前述の実施の形態１とは異なる構成を備えた金属蒸着フィルムを第２の実施の形態として説明する。

この第２の実施の形態に係る金属蒸着フィルムは、高分子樹脂よりなる基材の表面に金属又は合金よりなる蒸着層を積層してなる蒸着材を、前記基材と前記蒸着層とが順不同に積層された形態となるように複数積層してなる構成よりなるものであるが、前述の第１の実施の形態に係る金属蒸着フィルムが、蒸着材を、全体が、基材／金属蒸着層／基材／金属蒸着層／・・・／基材／金属蒸着層、という構成であったのに対し、本実施の形態に係る金属蒸着フィルムはこのように規則正しく積層されてはおらず、例えば基材／金属蒸着層／金属蒸着層／基材／金属蒸着層／基材／基材／金属蒸着層・・・というようにランダムに積層された構成を有してなるものである。

この第２の実施の形態に係る金属蒸着フィルムは、第１の実施の形態と同様にして基材の表面に金属蒸着層を積層した蒸着材を複数用意し、これを順次積層するのであるが、その積層に規則性が内、という点に特徴がある。規則性を持たないが故に、製造過程における作業も容易なものとなり、即ちより簡単に作業が行えるようになるが、重要なことは、第１の実施の形態と同様に、用いる蒸着材の数は２以上１０以下、より好ましくは２以上５以下である、ということである。尚、本実施の形態における基材及び金属蒸着層は、それぞれ第１の実施の形態において説明したものと同様であるから、ここではその説明を省略する。また積層方法についても同様に第１の実施の形態に説明がなされているので、ここでは省略する。

ちなみに、ここでは蒸着材を基材／金属蒸着層、というようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば蒸着材を基材／第１金属蒸着層／第２金属蒸着層という積層体や第１金属蒸着層／基材／第２金属蒸着層という構成の積層体であって、第１金属蒸着層と第２金属蒸着層とは異なる物質である構成としても構わないし、逆に第１基材／金属蒸着層／第２基材、というような構成の蒸着材とすることも考えられるし、またこのような多種多様な蒸着材を順次ランダムに積層する、例えば基材／金属蒸着材という構成を有する蒸着材と、基材／第１金属蒸着材／第２金属蒸着材という構成を有する蒸着材とを積層して得られる金属蒸着フィルムとすることも考えられるが、はやり金属蒸着フィルムを構成する蒸着材の数が２以上５以下であれば構わないものであるが、ここではこれ以上の詳細な説明は省略する。

（実施の形態３）
前述した２つの実施の形態とは異なる金属蒸着フィルムにつき、第３の実施の形態として以下に説明する。

この第３の実施の形態に係る金属蒸着フィルムは、高分子樹脂よりなる基材と、金属又は合金よりなる蒸着層と、がそれぞれ交互に順次積層されることにより全体が構成されてなるものである。即ち、ここでは第１又は第２の実施の形態において用いた蒸着材を用いず、単純に基材の表面に金属蒸着層を積層し、その表面に基材を積層し、さらにその表面に金属蒸着層を積層し、という具合に基材と金属蒸着層とが順次交互になるように積層してなるものである。

この際、基材に金属蒸着層を積層する方法は、第１の実施の形態における蒸着材の製造と同様であり通常公知の手法であって構わない。即ち、スパッタリング法、高周波誘導加熱法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、等であるが、金属蒸着層の安定性を求めるのであれば特にスパッタリング法が、また生産性を加味するのであれば特に高周波誘導加熱法が、好適な方法と言える。また、基材及び金属蒸着層については、これも第１の実施の形態と同様であるので、ここでの詳述は省略する。そしてこのように順次積層する形態とすることにより、別々に蒸着材を製造して用意し、これを積層する、という工程が不要となるため、作業がやりやすくなるのである。

尚、基材の数は２以上１０以下であるように構成すると好適な金属蒸着フィルムとすることが出来る。これは、やはり前述したのと同様、ある程度の厚みがないと、急激な深絞り部分に追従することができなくなり、またあまりにも厚いと実際の使用に適さない、ということが理由である。そして基材の数が２以上５以下であるならば、より一層好適な金属蒸着フィルムとすることが可能となる。

（実施の形態４）
さらに個々まで説明したものとは異なる金属蒸着フィルムにつき、第４の実施の形態として以下に説明する。

この第３の実施の形態に係る金属蒸着フィルムは、高分子樹脂よりなる基材と、金属又は合金よりなる蒸着層と、が順不同に順次積層されることにより全体が構成されてなるものである。即ち、ここでは第３の実施の形態で説明したのと同様に、第１又は第２の実施の形態において用いた蒸着材を用いず、単純に基材の表面に金属蒸着層や基材を順次、ランダムに積層していく、という具合に基材と金属蒸着層とを複数層積層してなるものである。

この際、基材に金属蒸着層を積層する方法は、第１の実施の形態における蒸着材の製造と同様であり通常公知の手法であって構わない。即ち、スパッタリング法、高周波誘導加熱法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、等であるが、金属蒸着層の安定性を求めるのであれば特にスパッタリング法が、また生産性を加味するのであれば特に高周波誘導加熱法が、好適な方法と言える。また、基材及び金属蒸着層については、これも第１の実施の形態と同様であるので、ここでの詳述は省略する。そしてこのように順次積層する形態とすることにより、別々に蒸着材を製造して用意し、これを積層する、という工程が不要となるため、作業がやりやすくなるのである。

尚、基材の数は２以上１０以下であるように構成すると好適な金属蒸着フィルムとすることが出来る。これは、やはり前述したのと同様、ある程度の厚みがないと、急激な深絞り部分に追従することができなくなり、またあまりにも厚いと実際の使用に適さない、ということが理由である。そして基材の数が２以上５以下であるならば、より一層好適な金属蒸着フィルムとすることが可能となる。

以上、４通りの実施の形態について説明をしたが、これらの説明において基材や金属蒸着層は必ずしも常に同一のものを使用しなければならないことはなく、即ち１つの金属蒸着フィルムを構成する基材が全て同一であってもよいし、全て異なるものであってもよい。また同様に金属蒸着層も、全て同一であってもよいし、全て異なるものであってもよい。しかし、基材及び金属蒸着層は同一のものでそろえておいた方が、実際の製造時において混乱が生じる可能性がなくなるので好ましいとは言えるが、異なるものを用いた場合、異なる物性がお互いを補完しあうこと、例えば得られる金属光沢を考えてみると、同一金属蒸着層の場合に比べて異なる金属蒸着層を積層しておくと、複数の金属光沢が複雑に重なり合って深みのある光沢を呈することが可能となるかもしれないので、本願発明においては必ずしも同一物質の使用に限定をしないのである。

Claims (8)

1. 高分子樹脂よりなる基材の表面に金属又は合金よりなる蒸着層を積層してなる蒸着材を、常に前記基材と前記蒸着層とが交互に積層された形態となるように複数積層してなること、
   を特徴とする、金属蒸着フィルム。
2. 高分子樹脂よりなる基材の表面に金属又は合金よりなる蒸着層を積層してなる蒸着材を、前記基材と前記蒸着層とが順不同に積層された形態となるように複数積層してなること、
   を特徴とする、金属蒸着フィルム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の金属蒸着フィルムにおいて、
   前記金属蒸着フィルムを構成する前記蒸着材の数が２以上５以下であること、
   を特徴とする、金属蒸着フィルム。
4. 高分子樹脂よりなる基材と、金属又は合金よりなる蒸着層と、がそれぞれ交互に順次積層されることにより全体が構成されてなること、
   を特徴とする、金属蒸着フィルム。
5. 高分子樹脂よるなる基材と、金属又は合金よりなる蒸着層と、が順不同に順次積層されていくことにより全体が構成されてなること、
   を特徴とする、金属蒸着フィルム。
6. 請求項４又は請求項５に記載の金属蒸着フィルムにおいて、
   前記基材の数が２以上１０以下であること、
   を特徴とする、金属蒸着フィルム。
7. 請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の金属蒸着フィルムにおいて、
   前記高分子樹脂よりなる基材が、
   ポリウレタンフィルム、ポリメチルメタアクリレートフィルム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、又はフッ素樹脂フィルム、の何れか若しくは複数であり、
   前記金属又は合金が、
   スズ、インジウム、アルミニウム、亜鉛、金、銀、銅、チタン、ニッケル、及びこれらの合金、の何れか若しくは複数であること、
   を特徴とする、金属蒸着フィルム。
8. 請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の金属蒸着フィルムにおいて、
   前記金属蒸着フィルムを構成する複数の前記基材が全て同一である、又は複数種類の基材からなるものであり、
   前記蒸着層を構成する金属又は合金が全て同一である、又は複数種類からなること、
   を特徴とする、金属蒸着フィルム。