JP2007227010A - ランプリフレクター成形用反射シート、ランプリフレクターの製造方法、及び、ランプリフレクター - Google Patents

Abstract

【課題】従来のランプリフレクター製造方法における数々の問題点を全く有しない、新規なランプリフレクターの製造方法、及び、そのようなランプリフレクターの製造方法を可能とするランプリフレクター成形用反射シートを提供する。
【解決手段】透明フィルム層、金属層、及び、ベースフィルム層をこの順で有することを特徴とするランプリフレクター成形用反射シート。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形性と耐熱性とに優れた、自動車、電車、二輪車、特殊自動車等のランプのランプリフレクターや各種照明器具のリフレクター、各種カメラ用ストロボのリフレクターなどの製造を容易にするランプリフレクター成形用反射シートに関する。

ランプリフレクターは、特に自動車用途において耐熱性が要求されることから、従来は鋼板等の金属材料、あるいはガラス材料が使用されてきたが、多様なデザインやリフレクター単独（特殊プリズムを用いない）での特殊な投光特性が求められるようになってきたことから、成形加工性に優れ、自由度の高い樹脂材料が用いられるようになってきた。

すなわち、この用途の材料に不飽和ポリエステル樹脂をガラス繊維等の無機充填材で強化したバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）が使用されるようになった（特許文献１）。

さらに最近では、材料のリサイクル性、性能、成形加工性を向上させる等の目的で、熱可塑性エンジニアリングプラスチックであるポリカーボネートや、ポリカーボネートとポリサルホンとの混合物、各種変性ポリカーボネートと熱可塑性ポリエステル樹脂との混合物等が使用されるようになってきている（特許文献２）。

このようなポリカーボネート系樹脂を使用した場合のランプリフレクターの製造方法としては、次のような４工程で製造されるのが一般的である。

（１）まず、射出成形により必要とするデザインのランプリフレクターの成形を行う。

（２）次いで、表面の平滑性を向上させるため、シリコーン系等のアンダーコート剤を塗布、硬化させる。

（３）さらにこの基体上にアルミニウム等の金属を、電気メッキ、無電解メッキ、溶融メッキ等のウェットプロセスまたは真空蒸着やＣＶＤ法等のドライプロセスで５０〜１００ｎｍ膜厚の金属層を形成させる。

（４）（３）で形成された金属膜の表面は酸化し易く、傷付き易いことから表面にアクリル系、ウレタン系、シリコーン系、エポキシ系等の透明なトップコート剤を塗布し、硬化させる。

しかしながら、このような方法では、射出成形→アンダーコート→金属層形成→トップコートと必要な工程数が多く、また、各工程において次のような様々な問題が生じる。

１．スプレー塗布装置、浸漬装置、メッキ装置、蒸着装置、紫外線照射装置、加熱炉等の設備が必要になる。

２．各工程中にゴミ、ホコリが付着しやすく、歩留まりが悪い。あるいはクリーンルームのような特殊で高価な設備が必要となる。

３．連続処理ができず、成形品毎に対して行わなければならないため、手間が膨大となると共に生産性が低く、同時に、多大な材料ロスが発生する。

４．均一な塗膜の形成が困難であり、得られた成形品の表面外観に斑が生じやすい。

５．各工程毎に半製品の包装、在庫、搬送、管理が必要で経費がかかる。

６．金属層が不要な箇所（裏面等）にも形成されてしまうため、加工前にマスキングを施したり、加工後に不要となったマスキングを除去する必要が生じる。

７．紫外線照射や加熱（各種塗料中の溶媒除去の目的での加熱）により成形品に熱変形、反りやねじれが生じる場合がある。
特開平１１−１０１９０５号公報 特開２００３−２６１７５０公報

本発明は、従来のランプリフレクター製造方法における上記した数々の問題点を全く有しない、新規なランプリフレクターの製造方法、及び、そのようなランプリフレクターの製造方法を可能とするランプリフレクター成形用反射シートを提供することを目的とする。

本発明のランプリフレクター成形用反射シートは上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、透明フィルム層、金属層、及び、ベースフィルム層をこの順で有するランプリフレクター成形用反射シートである。

また、本発明のランプリフレクターの製造方法は請求項４に記載のように、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のランプリフレクター成形用反射シートをインサートシートとして用いて成形するランプリフレクターの製造方法である。

また、本発明のランプリフレクターは請求項５に記載のように、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のランプリフレクター成形用反射シートをインサートシートとして用いて成形されたランプリフレクターである。

本発明のランプリフレクター成形用反射シートによれば、ランプリフレクターの成形時に金型にインサートシートとして用いることにより、基本的には射出成形工程だけでランプリフレクターを製造することができるので、低コストでランプリフレクターを製造可能である。

さらにランプリフレクター成形用反射シートは、製造に当たり、スプレー塗布装置、浸漬装置、紫外線照射装置、加熱炉等の設備が不要であり、長尺で巻き取っておけば、ゴミ、ホコリが付着することがなく、これらが原因となる製品不良のおそれがなく、クリーンルームのような特殊で高価な設備が不要であるとともに、半製品の包装、在庫、搬送、管理が不要となるか、その手間が著しく減少する。

またシート・フィルム成形、積層、金属層形成等のランプリフレクター成形用反射シート製造での各工程はすべて連続化が可能であり、生産性が極めて高い。

特に金属膜形成を真空応用技術で形成する場合には、従来のランプリフレクターにおける金属膜形成に比較して、格段に高い生産性で形成可能であるとともに、金属膜形成は、金属膜形成装置の中で平面状にしたシート・フィルムに対して金属膜形成を行うため、極めて均一な金属膜を形成することができ、従来のランプリフレクター形状に形成された基材に金属膜を形成する場合に比べ、歩留まりも高く、均一性も高く、斑の発生がない。

さらに、ランプリフレクター成形用反射シートの製造設備は、従来の金属調加飾シート製造設備をそのまま、あるいは一部変更するだけで用いることができ、ランプリフレクター製造用の特殊な設備が不要とすることができる。

また、金属調面は、ランプリフレクターの１面だけに形成されるため、マスキングを施したり、その除去の手間が不要となる。また、紫外線照射や塗装の手間が不要となり、塗料中の溶剤除去の加熱工程も不要であるため、反りやねじれなどの熱変形の発生のおそれがない。

本発明のランプリフレクター成形用反射シートは透明フィルム層、金属層、及び、ベースフィルム層をこの順で有する。

このような例の一つとして図１に、透明フィルム層、金属層、接着剤層、及び、ベースフィルム層の４層構造からなるランプリフレクター成形用反射シートを示す。

また、本発明のランプリフレクター成形用反射シートは、後述するように金属層保持用フィルムを用いる場合、図２にその断面をモデル的に示すように、透明フィルム層、接着剤層（第２接着剤層）、金属層保持用透明フィルム層、金属層、接着剤層（第１接着剤層）、及び、ベースフィルム層の６層構造としてもよい。ただし、必要に応じて、金属層保持用透明フィルム層と金属層との順番を入れ替えてもよい。

ただし、通常はベースフィルム層をベースにして、上の層を貼り合わせ、積層加工していくため、図２に示すように積層することにより、金属層が形成された金属層保持用透明フィルムを接着剤層を介してベースフィルムに貼り合わせた中間製品段階で、傷つきやすい金属層が金属層保持用透明フィルム層により保護されているので、取り扱いが容易である。

上記例において、熱ラミネーション等の技術によって、上記例において第１接着層や第２接着層を省くことができ、その場合も当然本発明に含まれる。また、必要に応じて、金属調を付与する機能等の本発明を損なわない限り、これら層の間あるいは、透明フィルム層外面側、及び／または、ベースフィルム層外面側に、さらに層を設けても良く、その場合も本発明に含まれる。

透明フィルム層としては、特殊な場合を除き、無色、無模様、無凹凸で、かつ、透明度が高いものであることが望ましく、また、傷が付きにくいものであることが取り扱い上、望ましい。

このような性質を満たす原料樹脂としては、ポリカーボネート、ポリカーボネートとポリサルホンとの混合物や、各種変性ポリカーボネートと熱可塑性ポリエステル樹脂との混合物などのポリカーボネート系樹脂やアクリル樹脂などの透明性の高い樹脂が挙げられるが、透明性、硬度（傷つきにくさ）、リサイクル性、成形性、耐衝撃性、耐熱性に優れているのでポリカーボネート系透明樹脂であることが望ましい。

透明フィルム層の厚さとしては、成形性、光透過性、耐候性、傷付きにくさ、コスト等を勘案して決定するが、１０μｍ以上５００μｍ以下であることが良好な成形性が得られ、かつ、コストの点で有利であるために好ましい。より好ましい範囲は２５μｍ以上２００μｍ以下である。

金属層を構成する金属は求められる特性に応じて、アルミニウム、亜鉛、ガリウム、ニッケル、錫、銀、クロム、チタン、白金、パラジウム、ニッケル、インジウム等の単体、アルミニウム系合金、ステンレス、ハステロイ等の合金、あるいはケイ素などから選択できるが、通常はアルミニウム及びその合金が用いられることが一般的である。

金属層の厚さは各種加工に耐えられるものであればよく、通常１０〜２００ｎｍ、特に成形の自由度を高める場合（深絞り成形を可能とする場合）には２０〜１００ｎｍであることが望ましい。

金属層は例えば、図１に示すように上記透明フィルム層に直接形成しても良いが、一般に金属層は真空蒸着、ＣＶＤ、イオンプレーティング、プラズマＣＶＤ、スパッタリング等の真空応用技術により形成する。この場合、これら金属膜形成装置の限られた大きさの真空容器部に、より長尺のフィルム（シート）が収納できることが金属層形成ではコスト的に望ましく、このため、上記透明フィルム層とは別途に、より薄いフィルムを金属層保持用透明フィルム層として用いて、通常はその片面に、上記真空応用技術により金属層を形成することが望ましい。

このような金属層保持用透明フィルムとしては、金属との密着性に優れ熱可塑性樹脂からなることが必要で、また、通常は下層の金属層を視認できるように特殊な場合を除き、無色透明であることが必要である。金属層との密着性向上のために、金属保持用フィルムの金属層形成側にはサンドマット加工、エッチング加工、ヘアライン加工は施されていないことが望ましく、このフィルムにこれら加工を単独であるいは組み合わせて施す場合には、表面フィルム側の面に行うことが望ましい。

金属層保持用フィルムとしてはポリエステル系フィルムあるいはポリオレフィン系フィルムであることが、金属層との密着性が優れているために好ましい。

金属層保持用フィルムとして用いるポリオレフィン系フィルムを構成するポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン（低密度、高密度）などが挙げられる。

ここで、ポリエステル系フィルムとしては通常のポリエチレンテレフタレート等も用いることができるが、成形性、特に、深絞りの成形物に対応できる点で、アモルファスポリエチレンテレフタレート（いわゆる「ＡＰＥＴ」）、あるいは、変性ポリエチレンテレフタレート、すなわち、ベンゼン環とナフタレン環とを主鎖に有するポリエステル系高分子化合物、あるいは、ベンゼン環とシクロヘキサン環とを主鎖に有するポリエステル系高分子化合物からなるフィルムであることが望ましい。

金属層保持用フィルム層の厚さとしては高い生産性と充分な低コスト効果を得るために、１ロールあたりの巻き長さをできるだけ長くできるよう、可能な限り薄いことが望ましく、１００μｍ以下、好ましくは４０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下である。厚さの下限としては、金属層形成及びその後の取り扱いに充分であれば良く、３μｍ以上、好ましくは５μｍ以上である。

金属層保持用フィルムを併用する場合、金属層が保持された金属層保持用フィルムと透明フィルムとは通常、接着剤を用いて積層する（第２接着剤層）。このとき用いる接着剤としては、充分な透明性、充分な接着力及び少なくとも成形時の熱に耐えられる耐熱性を有しているものが使用可能であり、一般にポリウレタン系接着剤などを使用することができる。第２接着剤層の厚さは通常２μｍ以上２０μｍ以下である。

ベースフィルム層としては、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリプロピレン、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどから、ランプリフレクター成形用反射シートを併用してランプリフレクターを成形する成形品の樹脂に合わせて適宜選択するが、リサイクル性を考えると、透明フィルム層と同じくポリカーボネート系樹脂から形成されていることが望ましい。ベースフィルム層の厚さは、取り扱い性、成形性、剛性、コスト等を勘案して決定するが、通常１００μｍ以上１０００μｍ以下とする。なお、本発明におけるベースフィルム層は通常、シートに分類されるような例えば５００μｍのような厚いものからなっていても良い。

ベースフィルム層と上の層との間は、通常、接着剤を用いて積層する（第１接着剤層）。このとき用いる接着剤としては、充分な接着力及び少なくとも成形時の熱に耐えられる耐熱性を有しているものが使用可能であり、一般にポリウレタン系接着剤などを使用することができ、第２接着剤層で用いるものと同じものを用いても良い。第１接着剤層の厚さは通常２μｍ以上２０μｍ以下である。

積層は、通常、ベースフィルム層に対して徐々に上の層を接着して行う。これにより、中間製品の取り扱い性が良好で、歩留まりが向上する。

このようにして得たランプリフレクター成形用反射シートは、図３（ａ）にモデル的に示すようにランプリフレクター射出成形用金型キャビティ内にインサートシートとして、その透明フィルム層側の面が移動金型の内面側となるようにして挿入、型締め（型締めした状態を図３（ｂ）にモデル的に示す）し、熱可塑性樹脂を金型キャビティ内に射出成形機により射出することにより、図３（ｃ）にモデル的に示すように本発明に係るランプリフレクターを得ることができる。

なお、透明フィルム層を構成する熱可塑性樹脂、ベースフィルム層を構成する熱可塑性樹脂、及び、射出時に用いる熱可塑性樹脂がすべてポリカーボネート系樹脂であると、耐熱性、耐衝撃性が向上するのは勿論、さらにリサイクル性が向上する。

本発明によれば、極めて少ない工程で、高い歩留まりで生産性良くランプリフレクターを得ることができるので、従来のランプリフレクターの製造方法に置き換え得る優れたランプリフレクター製造方法が可能となる。

本発明に係るランプリフレクター成形用反射シートの一例を示すモデル断面図である。 本発明に係るランプリフレクター成形用反射シートの他の一例を示すモデル断面図である。 本発明に係るランプリフレクター成形用反射シートを用いたランプリフレクターの製造方法をモデル的に示す図である。

Claims (5)

1. 透明フィルム層、金属層、及び、ベースフィルム層をこの順で有することを特徴とするランプリフレクター成形用反射シート。
2. 透明フィルム層、接着剤層、金属層保持用透明フィルム層、金属層、接着剤層、及び、ベースフィルム層をこの順で有することを特徴とする請求項１に記載のランプリフレクター成形用反射シート。
3. 上記透明フィルム層とベースフィルム層とが共にポリカーボネート系樹脂からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のランプリフレクター成形用反射シート。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のランプリフレクター成形用反射シートをインサートシートとして用いて成形することを特徴とするランプリフレクターの製造方法。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のランプリフレクター成形用反射シートをインサートシートとして用いて成形されたことを特徴とするランプリフレクター。

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