JP2006267218A - 立体的メタリックイメージ表示体および表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】 内照時、外照時ともに立体的メタリックイメージを呈し、かつ、正面から観察された場合および斜め方向から観察された場合のいずれでも同様の立体的イメージを呈する表示体を提供する。
【解決手段】 表面と裏面を有する立体成型された透明または半透明樹脂層と、前記立体成型樹脂層の立体成型部の表面または裏面の少なくとも一方の一部に配置された光透過率コントロール層と、前記立体成形樹脂層の立体成型部の表面または裏面の少なくとも一方の全面に配置された半透明メタリック層とを具備したことを特徴とするメタリックイメージ表示体。
【選択図】図１

Description

本発明は、内照時、外照時ともに立体的メタリックイメージ（メタリック調外観）を表示する表示体および表示システムに関する。

看板、広告板、自動車などに取り付けられるエンブレム等の表示体では、観察者にインパクトを与える装飾とするために、表示体自身が立体的に加工されたり、またはメタリックフィルムの表示体への貼り付等によってのメタリック加工される。メタリック加工を行なうと、メタリックフィルム中の金属光沢無機粒子が光を反射して金属特有のメタリックイメージを表示体に与えることができる。
これらの表示体は、外部光源または太陽光により外部から照らされた場合には立体的メタリックイメージを表示するが、外部からの光の照射（外照）が十分で無い時には、装飾効果は半減する。

外照が十分で無い場合に表示体の装飾効果を損なわせないように、表示体内部に発光ダイオード等の光源を内蔵し、この光源から表示体の裏面を照らす（内照）という表示体が開示されている（特許文献１）。この表示体は、光源と、該光源が挿入される凹所が複数箇所に設けられた透光部材と、該透光部材の上面側に設けられ前記光源の光を一ないし複数色に着色するカラーシートと、該カラーシートの上面に設けられ、前記光源からの光を透過できるハーフミラー膜（半透明メタリックフィルム）と、該ハーフミラー膜の上面に設けられ、前記光源の照射光により所定のパターンを発光表示する発光表示部材とを含んでなることを特徴としている。この表示体によれば、外照が十分でない場合でも、光源の照射光がカラーシートにより着色光に変換されて、発光表示部材から放射されるため、装飾効果を顕著にすることができるとしている。また、ハーフミラー膜を用いることにより、外照時においても表示体内部の光源などが外部から見える問題も解消できるとしている。
しかし、この表示体を用いた場合には内照時、外照時ともに所定のパターンを認識できるが、そのパターンを立体的に認識させることについては記載されていない。

一方、内照時、外照時ともに立体感を保持できる表示体についても開示がされている（特許文献２）。この表示体は、立体成型された透明樹脂層の裏面にアルミ蒸着ハーフミラー膜を接合し、該透明樹脂層の立体成型部分の基部に乳半アクリル板を配置し、該乳半アクリル板の透明樹脂層側にグラフィック処理を施したシートを貼り付けたことを特徴としている。
この表示体によれば、外照時は透明樹脂層が立体成型されていることにより立体的な表示が可能で、かつアルミ蒸着ハーフミラー膜によりメタリックイメージを表示することもできる。さらに、内照時にも、乳半アクリル板表面のグラフィック処理を施したシートを透明樹脂層を通して見ることによって、外照時と同様に鮮明に立体感を呈するとしている。

しかしながら、特許文献２にはどのようなグラフィック処理を施すかについては全く記載がないため、立体感を呈するためのグラフィック処理がどのようなものであるかは明らかではない。また、シート上に施されたグラフィック処理を、立体成型された透明樹脂層を通して観察するため、正面から表示体を観察した場合と斜め方向から観察した場合とでは、透明樹脂層表面でグラフィックが見える位置が異なってしまうという問題があった（後記比較例３参照）。
実開平０５−４９５１５号 登録実用新案３０６０９５５号

したがって、本発明の目的は、従来技術の上記欠点を改善し、内照時、外照時ともに立体的メタリックイメージを呈し、かつ、正面から観察された場合および斜め方向から観察された場合のいずれでも同様の立体的イメージを呈する表示体を提供することにある。

本発明は、
表面と裏面を有する立体成型された透明または半透明樹脂層と、
前記立体成型樹脂層の立体成型部の表面または裏面の少なくとも一方の一部に配置された光透過率コントロール層と、
前記立体成形樹脂層の立体成型部の表面または裏面の少なくとも一方の全面に配置された半透明メタリック層とを具備したことを特徴とするメタリックイメージ表示体を提供し、上記課題を解決する。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるメタリックイメージ表示体を示す。この表示体１は、立体成型樹脂層１１、立体成型樹脂層１１の立体成型部の表面または裏面の少なくとも一方の一部に配置された光透過率コントロール層、立体成形樹脂層の立体成型部の表面または裏面の少なくとも一方の全面に配置された半透明メタリック層を有している。図２に、図１の表示体の立体成型部の正面図を示す。図１および図２中、符号１２は、半透明メタリック層のみを配置した部分を示し、符号１３は、半透明メタリック層と光透過率コントロール層とを配置した部分を示している。

本発明の１つの好ましい形態では、光透過率コントロール層が、立体成型樹脂層１１の立体成型部の裏面の一部に配置され、半透明メタリック層が、立体成形樹脂層１１の立体成型部の表面全体に配置される。

本発明の別の好ましい形態では、光透過率コントロール層が、立体成型樹脂層１１の立体成型部の表面面の一部に配置され、半透明メタリック層も、立体成形樹脂層の立体成型部の表面全体に配置される。この場合、半透明メタリック層は、既に形成されている光透過率コントロール層の上にも配置される。

立体成型樹脂層１１に用いられる樹脂は、立体的な形状に成型可能な透明または半透明樹脂であれば、特に限定されるものではない。好ましい樹脂の例は、アクリル樹脂、カーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、ABS樹脂などであり、これらは単独で、または２種以上の混合物として使用できる。
樹脂には、樹脂の透明性を過度に損なわない範囲で、表面改質剤、硬化剤、界面活性剤、硬質ビーズ、難燃性付与剤、紫外線吸収剤、酸化安定剤、着色剤等の添加剤を加えることができる。

樹脂層の厚さは１mmから３０mmが好ましい。樹脂層の厚さが３０mmを超えると、成形時に高い成形温度、高い圧力が必要となる上、重量が増し運搬に不都合となることがある。一方、樹脂層の厚さが１mm未満では強度が不足する。

立体の形状は特に限定されないが、通常、角錐形（三角錐形、四角錐形、六角錐形、八角錐形等）、円錐形等の錐形状、あるいは球体または楕円体を切断した球面形状などが例示できる。角錐形等の立体部は、連続して、即ち隣接する立体部の底辺が接触して配列されていてもよいが、隣接する立体部の間に平坦部分を設けてもよい。さらに、角錐形の底辺と平坦部分とが直接接続されていなくてもよく、例えば図３に示すように、円錘の底辺２０と樹脂層１１の平坦部分２１とを繋ぐ脚部２２を設けてもよい。
また、立体の寸法や平坦部分の幅なども特に限定されず、目的に応じて適宜選択すればよい。

樹脂層の透明性は特に限定されないが、光透過率４０〜９８％が好ましい。光透過率が４０％未満では、内照時に光源から発せられた光が、樹脂層を十分に透過することができず暗い表示になってしまい、一方、９８％を超える光透過率を達成するには、特殊な樹脂成分または構造が必要となる。
なお、本出願において「光透過率」は、日本電色工業(株)製のHaze meter（商品名）を用いて測定した全光線透過率を意味する。

半透明メタリック層は、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂のフィルムにアルミニウム、酸化錫、酸化チタン等の金属を蒸着したフィルムから形成することができる。この場合、フィルムの表面に接着層を設けて、この接着層を介して樹脂層に固定的に配置する。接着層に用いる接着剤は、特に限定されないが、通常、粘着性樹脂を含有する感圧接着剤(粘着剤とも呼ばれる)、熱活性接着剤、ホットメルト接着剤等である。また、接着剤が放射線や熱によって硬化するものであっても良い。

あるいは、半透明メタリック層は、アルミニウム、クロム、ニッケル、錫、インジウム、金、銀などの金属の層を、蒸着（真空蒸着、電子線放射蒸着など）、スパッタリング、イオンプレーティング、塗装（スプレー塗装、粉体塗装など）により、直接樹脂層上に形成することもできる。

半透明メタリック層は、一般に２から３０％の光透過率を有する。半透明メタリック層の光透過率が２％未満では、内照時の明るさが不足し、立体感がえられず、一方、３０％を超えると、表示体内部の構造が見えてしまい、イメージが損なわれるとなるからである。
半透明メタリック層の厚さは、本発明の効果が得られるかぎり特に限定されないが、通常１０μｍから２００μｍ程度である。

半透明メタリック層は、立体成型された樹脂層の立体成型部の表面または裏面の全体に固定的に配置する。立体成型部の表面または裏面の一部に光透過率コントロール層が既に形成されている場合は、その上にも配置する。

光透過率コントロール層の厚さは、通常１０から２００μｍ程度である。
光透過率コントロール層は、例えばアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリオレフィン樹脂（ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂など）、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂のような樹脂のフィルムから、形成することがでる、これらの樹脂は、単独でまたは２種以上の混合物として使用することができる。これら樹脂には、光透過率を調整するために顔料、染料などの着色剤を含ませることができる。あるいは、光透過率の調整のために、上記樹脂から製造されたフィルム表面に、顔料、染料などの着色剤を含む着色層を形成することもできる。着色層は、フィルム表面全体に形成してもよいが、種々のパターン、例えばドットやストライプ、網線模様が表現されるように形成することもできる。

あるいは、光透過率コントロール層は、上記のような樹脂を用いて、塗装（スプレー塗装、粉体塗装、刷毛塗り、ローラ塗りなど）、印刷（グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、ロールコート印刷、オフセット印刷、静電印刷など）により、直接形成することもできる。この場合、光透過率コントロール層は、所定の領域に均一に形成しても、またはドット状、ストライプ状など、種々の形状に形成してもよい。
樹脂は、適当な溶媒に溶解または分散して、塗装、印刷等に適した粘度を有する溶液または分散液として適用する。光透過率コントロール層を着色するために、溶液または分散液には、無機顔料（酸化チタン、カーボンブラックなど）、有機顔料、染料などを加えてもよい。

光透過率コントロール層は、内照時に表示体を観察した場合に表示体が立体的に認識されるよう、表示体に陰影を付けたい部分で成型樹脂層の一部に配置される。
例えば、図１に示す八角錐形の場合、側面に一つおきに、側面の三角形に対応した光透過率コントロール層が配置されている。
なお、光透過率コントロール層と半透明メタリック層とが成型樹脂層の立体成型部の同じ面（表面または裏面）に配置される場合、両者の積層順序は限定されない。

光透過率コントロール層を配置した部分は他の部分より暗く見えるため、表示体全体として立体的に認識することができる。表示体全体が十分に立体的に認識されるためには、立体成型された樹脂層に半透明メタリック層のみを積層した部分の透過率（T_１）と、同じく、立体成型された樹脂層に半透明メタリック層および光透過率コントロール層を積層した部分の透過率（T_２）との比（T_１/ T_２）は、好ましくは２．０から２０．０であり、さらに好適には３．０から１５．０である。透過率の比（T_１/ T_２）が小さすぎる場合、透過率の差が低いため、十分な立体感が得られないことがある。逆に透過率の比（T_１/ T_２）が大きすぎる場合には、光透過率コントロール層を配置した部分が、内照時に暗すぎて十分なメタリックイメージ及び立体感を得られないことがある。
透過率の比（T_１/ T_２）は、表示体全体にわたって一定である必要はなく、透過率を変えた光透過率コントロール層を数種類用いることで、陰影にグラデーションを設けることもできる。この場合、透過率の比（T_１/ T_２）は、グラデーションの最も暗い部分で上記範囲にあればよい。

上記半透明メタリック層および光透過率コントロール層がフィルムから形成される場合、フィルムの伸び率は、10％以上500%以下であることが望ましい。伸び率が10％未満の場合、立体成型された樹脂層の非平面等に貼り付けることが困難で、貼り付けたとしても非平面の形状に追随できず、内照時、および外照時に所望の立体的メタリックイメージが表示できないからである。一方、500％を超えると、貼り付けの際にフィルムが過度に伸びてしまい、均一な蒸着層、光透過率コントロール層が形成できないおそれがある。
なお、伸び率は、フィルムを２５mm幅に切断し、テンシロン試験機を用い、２０℃において掴み間隔１００mm、引っ張り速さ３００mm/分で測定する（JIS Z0237に準拠）。

内照の場合、メタリックイメージ表示体をその裏面側から照射するように、光源２を配置する。光源としては蛍光燈、水銀灯、メタルハライドランプなどが求められる光の強さに応じて使用される。
光源と表示体との間に光拡散板３を設けることもできる。内照時、光拡散板が光源からの光を拡散することによって、メタリックイメージ表示体の表面側から観察した時に光源の形状を認識しづらくなり、より意匠性が高められるという利点がある。
表示体の軽量化が求められる場合は、光拡散板は無くてもよい。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。

まず、透明樹脂（三菱レーヨン(株)製（商品名）アクリライトL；光透過率９１％）を、真空熱成形加工し、図１に示す凸状の立体成型された透明樹脂層を作製した。なお、図１の凸状部は、正八角錐形であり、対角線の長さは１ｍ、角錐の高さは１０ｃｍである。（図１は、模式図であり、寸法は正しくない。）
透明樹脂層の表面で、陰影をつけたい部分（図２の１３で示した部分）に、光透過率コントロールフィルム（住友スリーエム(株)製スコッチカルTP3001。塩化ビニル樹脂に白色顔料（酸化チタン）と黒色顔料（カーボンブラック）を練りこんだフィルム。厚さ：５０ミクロン；伸び率１８４％）を貼り付けた。

次に、透明樹脂層の表面の露出部分および前工程で貼り付けた光透過率コントロールフィルムの表面全体に、半透明メタリックフィルム（住友スリーエム(株)製(商品名)スコッチカルFM003C。アルミニウムが蒸着された粘着剤つきの塩化ビニル／フッ素樹脂積層フィルム；厚さ１００μm。伸び率：１４％）を、所定の形状のシートにカットした後、貼り付けた。
半透明メタリックフィルムのみを貼り付けた部分の光透過率T_１は２０．０％であった。光透過率コントロールフィルムおよび半透明メタリックフィルムを貼り付けた部分の光透過率T_２は５．４％であった。T_１/T_２＝３．７。

この表示体の外観を、次の手順により評価した。
外照時および内照時のいずれにおいても、暗室内で表示体の表面または裏面から２０ｃｍの距離に設置された２０Ｗの蛍光灯により照射して、表示体の観察を行なった。
外照時には、目視により表示体を、樹脂層の立体成型を施していない平面に対する法線方向（法線方向）から観察し、表示体の立体感の有無を判定した。また、内照時には、法線方向からの観察に加え、法線方向より３０度傾いた方向（斜め方向）からも観察し、立体感の有無を判定した。立体感がある場合は「○」とランクし、立体感がやや少ない場合は「△」とランクし、立体感がない場合は「×」とランクした。結果を表１に示す。

半透明メタリックフィルムとして、住友スリーエム(株)製(商品名)スコッチカルFM003Cに代えて、住友スリーエム(株)製(商品名)スコッチカルGFC7200J（アルミニウムが蒸着された粘着剤付きのウレタン系樹脂フィルム；厚さ４０μm；伸び率１３０％）を用いた以外は実施例１と同様にして表示体を作製した。
半透明メタリックフィルムのみを貼り付け部分の光透過率は３．０％であり、光透過率コントロールフィルムおよび半透明メタリックフィルムを貼り付けた部分の光透過率T_２は１．１％であった。T_１/T_２＝２．７。
外照時および内照時の表示体の立体感を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

実施例１と同様に立体成型した透明樹脂層の表面で、陰影をつけたい部分（図２の１３で示した部分）に、カーボンブラック含有塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系黒色インク（住友スリーエム(株)製スコッチカル3905）を希釈溶剤により固形分１５％に調節して、エアスプレーガンにより塗布して光透過率コントロール層を形成した以外は実施例１と同様にして表示体を作製した。
半透明メタリックフィルムのみを貼り付けた部分の光透過率T_１は２０．０％であり、光透過率コントロール層を形成し、かつ半透明メタリックフィルムを貼り付けた部分の光透過率T_２は３．９％であった。T_１/T_２＝５．１。
外照時および内照時の表示体の立体感を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

実施例１と同様にして得た立体成型された透明樹脂層の表面に、蒸着装置（ULVAC Inc. 製EBV-6DA）を用いてアルミニウム層を蒸着した。
次いで、アルミニウム蒸着した透明樹脂層の裏面で、陰影をつけたい部分（図２の１３で示した部分）に、光透過率コントロールフィルム（住友スリーエム(株)製スコッチカルTP3001）を貼り付けた。
蒸着アルミニウム層のみを形成した部分の光透過率T_１は２５．９％であり、蒸着アルミニウム層を形成し、光透過率コントロールフィルムを貼り付けた部分の光透過率T_２は６．８％であった。T_１/T_２＝３．８。
外照時および内照時の表示体の立体感を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

実施例１と同様にして形成した透明成型樹脂層の表面全体に、半透明メタリックフィルム（住友スリーエム(株)製(商品名)スコッチカルFM003C）を貼り付けた。光透過率T_１は１９．９％であった
次いで、透明成型樹脂層の裏面で、陰影をつけたい部分（図２の１３で示した部分）に、光透過率コントロールフィルム（住友スリーエム(株)製 スコッチカルTP3001）を貼り付けた。光透過率コントロールフィルムおよび半透明メタリックフィルムを貼り付けた部分の光透過率T_２は５．８％であった。T_１/T_２＝３．４。
外照時および内照時の表示体の立体感を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

まず、半透明樹脂（三菱レーヨン(株)製（商品名）アクリライトL；光透過率５８％）を用いて、実施例１と同様の方法で、図１に示す凸状の立体成型された半透明樹脂層を作製した。
半透明成型樹脂層の表面全体に、半透明メタリックフィルム（住友スリーエム(株)製(商品名)スコッチカルFM003C）を貼り付けた。光透過率T_１は１２．９％であった
次いで、半透明成型樹脂層の裏面で、陰影をつけたい部分（図２の１３で示した部分）に、光透過率コントロールフィルム（住友スリーエム(株)製 スコッチカルTP3001）を貼り付けた。光透過率コントロールフィルムおよび半透明メタリックフィルムを貼り付けた部分の光透過率T_２は３．６％であった。T_１/T_２＝３．６。
外照時および内照時の表示体の立体感を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

（比較例１）
光透過率コントロールフィルムとして、住友スリーエム(株)製 スコッチカルTL5006（伸び率１５９％）を用いた以外は実施例５と同様にして表示体を作成した。光透過率コントロールフィルムおよび半透明メタリックフィルムを貼り付けた部分の光透過率T_２は１０．６％であった。T_１/T_２＝１．７。
外照時および内照時の表示体の立体感を実施例１と同様に評価した。結果を表２に示す。

（比較例２）
光透過率コントロールフィルムとして、住友スリーエム(株)製 スコッチカルTL5002（伸び率１６５％）を用いた以外は実施例５と同様にして表示体を作製した。光透過率コントロールフィルムおよび半透明メタリックフィルムを貼り付けた部分の光透過率T_２は０．７％であった。T_１/T_２＝２６．３。
外照時および内照時の表示体の立体感を実施例１と同様に評価した。結果を表２に示す。

（比較例３）
光透過率コントロールフィルムを貼らなかった以外は実施例５と同様にして表示体を作製した。
次に、図４のように、法線方向から観察した場合に、立体成型された透明樹脂層に影をおとすようにグラフィック処理を施したシート３を、光拡散板である三菱レーヨン(株)製（商品名）アクリライトＬ（光透過率９１％乳白色）表面に貼り付け、この光拡散板を光源と上記表示体との間に配置した。
この表示体の外観についても同様に評価を行なったところ、外照時には法線方向Ａから観察した場合も斜め方向Ｂから観察した場合も、立体感およびメタリックイメージを有していた。
一方、内照時では法線方向Ａから観察した場合は立体感、メタリックイメージを有していたが、斜め方向Ｂから観察したときは、グラフィック処理を施したシートが透明樹脂層におとす影の位置が異なるため、暗く見せたい部分に影を落とすことができず、十分な立体感を得ることができなかった。

本発明のメタリックイメージ表示体の一例の断面図である。 図１のメタリックイメージ表示体の立体成型部の正面図である。 本発明のメタリックイメージ表示体の別の例の断面図である。 従来技術のメタリックイメージ表示体の一例の断面図である。

符号の説明

１：表示体、１１：樹脂層、１２：半透明メタリック層のみを配置した部分、１３：半透明メタリック層と光透過率コントロール層とを配置した部分。
２：光源、３：光拡散板。
２０：底辺、２１：平坦部分、２２：脚部。

Claims (8)

1. 表面と裏面を有する立体成型された透明または半透明樹脂層と、
   前記立体成型樹脂層の立体成型部の表面または裏面の少なくとも一方の一部に配置された光透過率コントロール層と、
   前記立体成形樹脂層の立体成型部の表面または裏面の少なくとも一方の全面に配置された半透明メタリック層とを具備したことを特徴とするメタリックイメージ表示体。
2. 前記光透過率コントロール層は、前記立体成型樹脂層の立体成型部の裏面の一部に配置され、前記半透明メタリック層は、前記立体成形樹脂層の立体成型部の表面に配置されている請求項１に記載のメタリックイメージ表示体。
3. 前記光透過率コントロール層は、前記立体成型樹脂層の立体成型部の表面面の一部に配置され、前記半透明メタリック層は、前記立体成形樹脂層の立体成型部の表面に配置されている請求項１に記載のメタリックイメージ表示体。
4. 前記立体成型樹脂層と半透明メタリック層の光透過率（T_１）と、立体成型樹脂層と半透明メタリック層と光透過率コントロール層とを積層した部分の光透過率（T_２）との比（T_１/ T_２）が、２．０から２０．０であることを特徴とする請求項１に記載のメタリックイメージ表示体。
5. 前記半透明メタリック層および前記光透過率コントロール層がそれぞれフィルムからなり、フィルムの２５℃での伸び率が１０％以上、５００％以下である請求項１〜４のいずれかに記載のメタリックイメージ表示体。
6. 前記半透明メタリック層が金属蒸着膜から形成されている請求項１〜４のいずれかに記載のメタリックイメージ表示体。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のメタリックイメージ表示体と、
   メタリックイメージ表示体をその裏面から照射するように配置された光源とを備えることを特徴とするメタリックイメージ表示システム。
8. 該メタリックイメージ表示体と該光源との間に光拡散板を備える請求項７に記載のメタリックイメージ表示システム。
   

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