JP2007533483A - インモールド・デコレーション用のパターンを描いた薄膜構造物を形成する方法 - Google Patents

Abstract

基材上のパターンを描いた薄膜構造物又はインモールド・デコレーション膜を形成する方法を開示する。マスキング用コーティング又はインク等の材料を用いてパターンを印刷するが、一の態様では、印刷された材料が存在しない領域に所望の構造物が形成されるような、即ち、形成すべき薄膜構造物のネガティブなイメージが印刷されるようなパターンである。別の態様では、基材から剥離することが困難である材料を用いてパターンが印刷され、印刷された材料が存在する領域に所望の薄膜構造物が形成される、即ち、薄膜構造物のポジティブなイメージが印刷される。パターンを描いた基材上に薄膜材料を堆積し、不要な領域を剥離し、パターンを描いた薄膜構造物を残す。

Description

本発明は、おおむねインモールド・デコレーション（又は金型内装飾：in-mold decoration）に関する。インモールド・デコレーション用にパターンを描いた（パターンを付した又はパターンを形成した：patterned）薄膜を基材上に形成する方法を開示する。

インモールド・デコレーション（モールド（又は型）中での装飾：ＩＭＤ（in-mold decorataion））は、射出成形部品を装飾するためのますます評判のよい一連の技術として、明らかになってきた。ＩＭＤ技術は、例えば、電話機及び他の家庭用電化製品、自動車のダッシュボード、消費者製品用の包装及び容器、及び射出成形部品の実際に全ての領域の射出成形部品に、文字、数字、記号、他の符号及び情報、及び純粋に装飾的デザイン（図案又は模様：design）を組み込むために使用される。

ＩＭＤは、射出成形部品の表面に移動する又は表面と一体化するイメージ（又は像：image）を含むインモールド・デコレーション膜（ＩＭＤ膜又はＩＭＤ装飾膜）を形成することを伴う。典型的なインモールド・トランスファー（又は金型内移動）工程では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）膜（又はフィルム）を剥離剤を用いて処理し（イメージの移動を容易にするため）、その後耐久性層で被覆して耐油性及び耐引っ掻き性を与える。その後、装飾（又は飾り付け、decoration）を、処理してコートしたＰＥＴ膜上に印刷し及び／又はさもなくば形成し、接着剤（例えば、ホットメルト又はポリウレタン接着剤）で膜をコートしてインモールド・トランスファー膜を形成する。その後溶融樹脂を射出する前に膜を射出成形金型内に挿入して、装飾（又は他のイメージ）を、ＰＥＴ膜から射出成形部材に移動する。典型的なインモールド・インサート（又は金型内挿入）工程では、装飾又は他のイメージはＩＭＤ装飾膜から射出成形部材に移動しないがその代わりにＩＭＤ装飾膜は射出成形部材と結合し射出成形部材の一部となる。一の典型的なインモールド・インサート工程では、ポリカーボネート（ＰＣ）基材を使用する。射出成形部材上に含むべき装飾又は他のイメージを、ＰＣ基材の表面に印刷し又はさもなくば形成する。その後パターンを描いた基材を薄い保護層で被覆し（射出工程の間にインクを損傷から保護するため）、ＩＭＤ装飾膜を提供する。

場合により、ＩＭＤ技術を用いて、パターンを描いた金属薄膜又は他の薄膜材料を含んで成る装飾又は他のイメージを、射出成形部材に適用し又は組み込んでよい。一のアプローチにおいて、そのようなパターンを描いた薄膜デザインを、ＩＭＤ装飾膜上にパターンを描いた金属薄膜層を形成することによってそのようなパターンを描いた薄膜デザインを組み込む。パターンを描いた金属薄膜を含んで成るインモールドデコレーション膜（又は金型内装飾膜）を作る一の典型的な従来技術のアプローチは、フォトリソグラフィー法及び化学エッチングの使用を伴う。典型的なフォトリソグラフィー法は、
（１）パターンを描いていない金属薄膜層を形成すること；
（２）フォトレジストで金属薄膜を被覆すること；
（３）フォトマスクを通して例えば紫外光にイメージに関して暴露することによってフォトレジストをパターニングすること；
（４）露光した又は露光していない領域のいずれかからフォトレジストを除去して（使用するフォトレジストの種類に依存する）、除去すべき領域（即ち、薄膜材料が配置されるべきではない領域）の金属薄膜から被覆を取ることでパターンを描いたイメージを「現像」すること；
（５）化学エッチング法を用いて、フォトレジストを除去した領域から薄膜を除去すること；及び
（６）残るフォトレジストを剥離して、パターンを描いた薄膜構造物から被覆を除去すること
を含む時間がかかりコストが高い段階を含む。

フォトリソグラフィーアプローチの元でのいくつかの処理段階、例えばイメージに関して露光する段階は、時間がかかり、注意深いレジストレーションとマスクの配向と目標領域の移動を要する。更に、フォトレジストの現像と剥離及び化学エッチング法からの廃棄物の処理は、時間がかかり、費用がかかり、更に、潜在的に環境危険を引き起こす。化学エッチング法も、ハイエンドの装飾用途のためにしばしば望ましくないより光沢の少ない金属表面をもたらす傾向にある。

従って、フォトリソグラフィー又は化学エッチングを使用することを必要としないＩＭＤ装飾膜として使用するためにプラスチック基材上にパターンを描いた（パターンを付した又はパターンを形成した）薄膜構造物を形成する方法に対する要求がある。

本発明は、参照符号等が構造要素等を指定する添付した図面とあわせて、下記の発明の詳細な説明によって容易に理解されるであろう。

発明の詳細な説明
本発明の好ましい態様の詳細な説明を以下に記載する。本発明を好ましい態様と合わせて説明するが、本発明はいずれか一つの態様に制限されるものではないことが理解されるべきである。一方、本発明の範囲は添付した特許請求の範囲によってのみ制限され、本発明は多くの他の変形及び等価物を含む。本発明の徹底的な理解をもたらすために、例示することを目的として、多くの特定の詳細を下記の説明に記載している。本発明は、これらのいくつかの又は全てのこれらの特定の詳細を用いることなく特許請求の範囲に基づいて行ってよい。明確にすることを目的として、本発明に関する当該分野で既知の技術的材料は、詳細に説明しなかったが、その結果本発明は不必要に不明確にはなっていない。

パターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法を開示する。一の態様において、薄膜材料は導電性、非導電性、又は半導電性であってよい。一の態様において、パターンを描いた薄膜構造物は、ＩＭＤ装飾膜として使用するためのポリマー基材上に形成される金属の又は金属系のデザイン（図案又は模様）を含んで成る。マスキング用のコーティング又はインクを用いて基材上にパターン（原型、柄、模様又は図形）が印刷されるが、一の態様において、印刷されたマスキング用コーティング（又は塗料）が存在しない領域に、所望の薄膜構造物が形成されるであろう、即ち、形成すべき薄膜構造物のネガティブな（陰画の：negative）イメージが印刷されるようにパターンが形成される。次の剥離工程で使用される剥離組成物に溶解性の又は分散性のバインダー中に均一に分散する再分散性粒子を、マスキング層は、マスキング層の乾燥重量を基準として、５〜８０重量％、好ましくは１０〜６０重量％含んで成る。再分散性粒子を、マスキング用コーティング／インクを除去するために使用する剥離溶液に分散可能な粒子として定義する。再分散性でない粒子は、剥離後に、望ましくないスカム（scum）又は汚れた地色をもたらす傾向にある。例えば、蒸着又はスパッタリングにより、マスキングインクで予め印刷した基材上に薄膜を均一に堆積させる。マスキング用コーティング上の薄膜とマスキング用コーティングをその後次の剥離段階で除去する。

別の態様では、マスキング層が、基材上にまず均一に被覆され、基材から剥離することが困難な結合材（tie material）又は固定用材料が、マスキング層上にあるパターンで印刷される。結合コートは、パターンを描いた基材に堆積すべき薄膜とマスキング層の両方に良好な接着を有する。結合コート上に堆積されなかった薄膜材料は、その後選択的に剥離され、パターンを描いた薄膜デザインを残す。この場合、印刷された結合材料が存在する領域に所望の薄膜構造物が形成される、即ち、薄膜構造物のポジティブな（陽画の：positive）イメージ（又は像）が印刷される。

図１は、パターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成するために一の態様で用いられる方法を説明するフローチャートである。方法は段階（又はステップ）１０２で開始し、形成すべき薄膜構造物のネガティブなイメージを、マスキングコーティング又はインクを用いて基材の表面に印刷する段階１０４に進む。一の態様において、マスキングコーティング又はインクは、水溶液及び／又は他の一般的な溶媒を用いて剥離してよい。マスキングコーティング又はインクは、方法の終了時に薄膜材料が存在しないであろう基材の領域を被覆し、薄膜材料が存在するであろう基材の領域を被覆しないであろうという意味で、段階１０４では、形成すべき薄膜構造物のネガティブなイメージを印刷する。段階１０６に関連して以下により詳細に説明するように、本質的に、インクのパターンは、次の薄膜材料の堆積（又は蒸着）のためのマスクとして作用する。

いずれかの適する印刷技術、例えばフレキソ印刷、ドリオ印刷（driographic printing）、電子写真印刷、リソグラフ印刷を用いて、インクパターンを基材上に印刷してよい。要求される解像度に応じて、ある用途では、他の印刷技術、例えばスタンピング（stamping又はスタンプ印刷）、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷及び感熱式印刷が適し得る。更に、マスキングコーティング又インクは、基材と光学的にコントラストを有することは必要とされず、無色であってよい。

一の態様において、マスキングコーティング又はインクは、再分散性粒子を含んで成る。一の態様において、マスキングコーティング又はインクは、マスキング層の乾燥重量を基準として５〜８０重量％、好ましくは１０〜６０重量％の再分散性粒子と剥離組成物に可溶性の又は分散性のバインダーを含んで成る。一の態様において、マスキングコーティング又はインクは、バインダーとして水溶性又は水分散性ポリマーを含んで成る。水溶性ポリマーの典型的な例には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリ（エチレン−コ−無水マレイン酸）、ポリ（ビニルエーテル−コ−無水マレイン酸）、ポリ（スチレン−コ−無水マレイン酸）、ポリ（ブチレン−コ−イタコン酸）、ＰＥＯＸ、ポリスチレンスルホネート、セルロース誘導体例えばヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、キサンタンガム、アラビアガム、ゼラチン、レシチン及びそれらのコポリマーが含まれるが、これらに限定されるものではない。一のそのような態様において、水分散性ポリマーは、水又はアルカリ分散性ワックス、ポリオレフィン、又はアクリルラテックス又は分散物を含んで成る。一の態様において、マスキングコーティング又はインクは、バインダーとして溶媒可溶性又は溶媒分散性ポリマーを含んで成る。一の態様において、シリカ、ＣａＣＯ_３、ＣａＳＯ_４、ＢａＳＯ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、中空球体、膜を形成しないラテックス又は分散物、無機ピグメント（色素、染料又は顔料）、又は有機ピグメントから誘導される再分散性粒子を、マスキングコーティング又はインクは、含んで成る。一の態様において、マスキングコーティング又インクは、ポリマー又はポリマー複合物粒子を含んで成る再分散性粒子を含む。一の態様において、マスキングコーティング又はインク中に再分散性粒子を含むことは、次にマスキングコーティング又はインクを剥がすことを促進する。一の態様において、マスキングコーティング又はインク中に再分散性粒子を含むことは、マスキングコーティング又はインク層の厚さ又は完全性を減少させることによって及び／又は剥離する間にマスキングコーティング又はインク層中に剥離溶媒の浸透を向上することによって次にマスキングコーティング又はインクを剥がすことを促進する。

段階１０６で、パターンを描いた基材の表面上に薄膜の材料を堆積する。一の態様において、薄膜材料は、導電性、非導電性又は半導電性であってよい。一の態様において、蒸着を用いて段階１０６で基材のパターンを描いた側に薄膜の材料を堆積する。そのような態様において、アルミニウム、銅、又は蒸着又はスプレーにより薄膜として堆積するのに適するいずれかの材料を、薄膜材料として用いることができる。一の別の態様において、薄膜材料を用いて基材のパターンを描いた側をスパッタコーティング（sputter coating）することで、薄膜材料を堆積する。そのような態様において、インジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）、亜鉛サルファイド、金、銀、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、インジウム、クロム、アルミニウム−ドープ亜鉛オキサイド、ガドリニウムインジウムオキサイド、スズオキサイド、又はフッ素−ドープインジウムオキサイド、又はスパッタコーティングによって薄膜に堆積するのに適するいずれかの他の材料を用いてよい。

パターンを描いた基材上に薄膜層を形成するいずれかの方法を用いることができ、それは、ラミネートすること、電気めっき、スパッタリング、真空蒸着、又はプラスチック基材に薄膜を形成する方法の一以上の組み合わせを含むが、これらに制限されるものではない。有用な薄膜導電体は、金属導電体例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、錫、モリブデン、ニッケル、クロム、銀、金、鉄、インジウム、タリウム、チタン、タンタル、タングステン、ロジウム、パラジウム、白金及び／又はコバルト等、金属酸化物導電体例えば、インジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）及びインジウム亜鉛オキサイド（ＩＺＯ）等、上述の金属及び／又は金属酸化物から誘導される合金又は複数層複合膜を含む。更に、本明細書に記載の薄膜構造物は、単層の薄膜又は複数層の薄膜のいずれを含んで成ってよい。有用なプラスチック基材は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリスルホン、ポリアリールエーテル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンテレナフタレート（ＰＥＮ）、ポリ（シクロオレフィン）、及びそれらの複合物を含む。インモールドデコレーションのために、典型的には基材を剥離層（図示せず）を用いて被覆（又はコート）して、その後耐久性層（図示せず）を用いてオーバーコートする。マスキングコーティングのパターンを耐久性層上に印刷する。印刷した複数層膜をその後例えば蒸着又はスパッタリングによって薄膜を用いてオーバーコートする。

図１に示した方法の段階１０８において、マスキングコーティング又はインクを、段階１０６で薄膜材料を堆積した基材のパターンを描いた表面から剥がす。段階１０８でコーティング／インクの剥離は、コーティング／インクが存在する基材の領域上に堆積された段階１０６で堆積された薄膜材料の部分と段階１０４で形成した印刷したパターンを剥離する効果を有する。たとえ、剥離段階が、段階１０６の薄膜の堆積後に行われたとしても、結果として、コーティング／又はインクの上面に形成された薄層材料とコーティング／インクのパターンを、剥離溶媒は剥離することができる。その後、図１に示した方法は段階１１０で終了する。本発明の開示の一般性を制限することなく、ある態様において、段階１０６の堆積工程の結果として、金属薄膜でマスキングパターンはカバーされているにもかかわらず、段階１０４で印刷されたマスキングコーティング又はインクの少なくとも一部が剥離溶媒にさらされる又はほとんどさらされると思われる。一の態様において、マスキングコーティング又はインクは、剥離組成物に溶解性又は分散性のバインダーとマスキング層の乾燥重量を基準として、５〜８０重量％、好ましくは１０〜６０重量％の再分散性粒子を含んで成る。再分散性粒子の存在は、特に高温高湿度条件下にて、マスキングコートした膜の耐ブロッキング性とマスキングコーティング上の薄膜の剥離性を劇的に向上する。

一の態様において、低分子量添加剤、例えば可塑剤、界面活性剤、及びマスキングコーティング又はインク中の残留モノマー又は溶媒は、インク上に被覆された金属に欠陥又は微小な孔を生じさせ、マスキングコーティングを溶媒にさらすことを促進する。何らかの本発明の開示の適用性を制限することなく、いずれかの特定の剥離機構又は理論に本発明の開示を制限することなく、コーティング／インク、薄膜、及び剥離工程のいずれかの適する組み合わせを使用することができるということを、本発明は意図する。図１に示した方法に関して、唯一の要求は、はぎ取る際に基材上に形成された薄膜の領域は残って存在し、剥離可能マスキングコーティング／インク上に形成された薄膜の領域がはぎ取られるように、使用される組み合わせはできているということ、又は主としてはぎ取った後薄膜構造物は、コーティング／インクパターンが存在する領域に存在しない、又は適切に描写されるべき所望のデザインに十分に近くなるように使用される組み合わせはできているということである。

上述の方法は、フォトリソグラフィーと導電性層の選択的エッチングを使用して基材上にパターンを描いた薄膜構造物を規定することを必要としない。その代わり、薄膜材料を堆積する前に、形成すべき薄膜構造物の形状をインクパターンを用いて規定する。インモールドデコレーション膜に用いられる耐久性層に応じて、簡単な溶媒、例えば、水、水溶液、アルコール、ケトン、エステル、ＤＭＳＯ、又は多くの他の一般的な有機溶媒又は溶媒混合物を使用して、インクとインクパターンの上面に形成される薄膜材料を剥離してよい。水性剥離剤が、環境問題から好ましい。従来技術のフォトリソグラフィー法で用いられるフォトリソグラフィー技術及び化学エッチング技術ほど、時間を要さず、費用がかからず、有毒な化学廃棄物を生じないロールツーロール法（roll-to-roll process）によって、パターンを描いた薄膜構造物を形成することができる。

上述したように、本明細書で述べる技術は、一の態様で使用してパターンを描いた金属被覆（金属化又はメタライゼーション：metallization）又は他のパターンを描いた薄膜層を含んで成るＩＭＤ装飾膜を形成してよい。図２Ａ〜図２Ｄは、四つの垂直な線を含む簡単なデザインを、薄膜構造物を用いて基材上に形成するために使用される一連の処理工程の略平面図を示す。図２Ａは、プラスチック基材２０２を示す。図２Ｂでは、線２０４を含んで成るインクパターンを基材２０２の上に印刷する。図２Ｂに示す例では、以下でより十分に説明するように、線２０４によって被覆されない基材２０２の領域内に、線２０４は基材２０２の上に四つの垂直な薄膜構造物が形成される領域を規定する。

図２Ｃでは、基材のパターンを描いた表面上に薄膜層２０６を形成し、インクの線２０４（図２Ｃでは破線により示す）によって被覆されていない基材２０２の部分とインクの線２０４によって被覆されている部分の両方を被覆する。図２Ｄでは、インクの線２０４上に堆積した薄膜２０６の部分と一緒にインクパターンを剥離して、薄膜構造物２０８をあらわにした。各々の薄膜構造物２０８は、インクの線２０４の剥離によって現れる基材２０２の領域によって、互いに分離される。

図３Ａ〜３Ｄは、図２Ａ〜２Ｄに示した処理段階の略前面横断面図を提供することで、図２Ａ〜２Ｄに示した例を更に説明する。図３Ａは、基材２０２の前面横断面図を示す。図３Ｂは、基材２０２上に形成されたインクの線２０４を示す。図３Ｃに示すように、薄膜層２０６は、線２０４によって被覆されていない基材の部分に及びポリマーインクの線２０４の上面及び側面に形成する。最後に図３Ｄは、線２０４の剥離後で基材２０２上に形成されて残る薄膜構造物２０８を示し、このことは、インクの線２０４とインクの線２０４の上に形成された薄膜材料２０６の両方を剥離する効果を有する。

図２Ａ〜図２Ｄ及び図３Ａ〜図３Ｄは、四つの垂直な薄膜構造物をプラスチック基材上に形成する例を示すが、コーティング／インクをいずれかの任意のパターンに印刷して、基材上にいずれかの所望の形状又は寸法の薄膜構造物を規定してよい。図４Ａ及び図４Ｂは、数字「８」を形成するセグメントを、本明細書で説明した方法の態様を用いて形成する例の略平面図を示す。図４Ａは、下にある基材をあらわにするようにインクパターン４０２が存在しない八つの薄膜セグメント領域４０４ａ〜４０４ｇをプラスチック基材上に規定するマスキングインクパターン４０２を含むＩＭＤ装飾膜４００を示す。図４Ｂは、薄膜の堆積段階及びインクパターンの剥離段階後の同じ膜４００を示す。図４Ｂに示すように、インクの剥離（又は、はぎ取り）は、薄膜構造物が存在しない基材のバックグラウンド領域４０６をあらわにする。更に、薄膜セグメント４０８ａ〜４０８ｇは形成されて、図４Ａに関して上述したように規定されるセグメント領域４０４ａ〜４０４ｇ中に残る。

以上の議論から明らかなように、いずれの形状及び寸法の薄膜構造物も、薄膜構造物を形成すべき基材上に印刷したパターン領域を使用することで規定して、容易に形成することができる。

図１〜４に説明した方法の一の態様において、基材にパターンを描くために用いられるコーティング／インクは、サン・ケミカル・アクアボンド・ＡＰ・ブルー・インク（Sun Chemical Aquabond AP blue ink）及び／又はサンエステル・レッド・インク（Sunester red ink）（サンケミカル社（Sun chemical）、ノースレーク、イリノイ州）を含み及び基材は５ミル（mil）の厚さのメリネックス（Melinex）４５３ポリエステル（デュポン帝人社（DuPont Teijin）、ホープウェル、バージニア州）を含む。インクを、＃３６０のアニロックス・ローラー（anilox roller）を有するハンド・プルーファー（hand proofer）を用いて、ステンシル（stencil）を介して適用してよい。ヒートガンを用いて、インクを乾燥してよい。パターンを描いた基材をＤＣ−マグネトロン・スパッタリング装置（DC-magnetron sputtering system）内に入れる（又はロードする）ことによって金属薄膜を堆積し、ＩＴＯ膜を約１００ｎｍの厚さまで堆積する。金属薄膜の堆積の前にパターンを描いた基材をプラズマ処理してよい。インクパターンとその上に形成された金属薄膜は、金属薄膜を形成したパターンを描いた基材を、アセトン（組織学的グレード、フィッシャー・サイエンティフィック社（Fisher Scientific））を用いて、室温で１〜２分間スプレーすることで剥離した。上述の処理段階は、インクパターン内に形成された金属薄膜（即ち、ＩＴＯ）がインクと一緒に除去され、ＩＴＯが除去されたそのような領域では測定可能な導電性が存在しないように、ＩＴＯコーティングが存在しない基材上の領域を残すこととなる。

図１〜図４に記載した方法の一の態様において、フィルムＩＩＩウォーム・レッド・インク（Film III Warm Red Ink）（エンバイロンメンタル・インクス・アンド・コーティングス社（Environmental Inks and Coatings）、ロサンジェルス、カリフォルニア州）を、ハンド・プルーファーを用いて適用して、５ミルの厚さのメリネックスＳＴ５０５ポリエステル（デュポン帝人社、ホープウェル、バージニア州）を含む基材上のパターン又はマスクを規定する。ＤＣ−マグネトロン・スパッタリング装置内にパターンを描いた基材を入れることによって、金属薄膜を堆積して、約１００ｎｍの厚さまでＩＴＯフィルムを堆積させる。ＩＴＯコートしたパターンを描いた基材から、３０秒〜６０秒間アセトン（組織学的グレード、フィッシャー・サイエンティフィック社）を用いてスプレーしてインクを洗浄した。インク上に形成したＩＴＯをインクと一緒に除去し、インクパターンが印刷されてＩＴＯコーティングがない領域を残す。

図１〜図４に記載の方法の一の態様において、マスキングインクのパターンを、５ミル厚の４５０７ポリエステル（トランシルラップ社（Transilwrap）、フランクリンパーク、イリノイ州）上に、ＧＰ−２１７プロセス・マゼンタ・インク（Process Magenta ink）（インク・システムズ社（Ink Systems Inc.）、コマース、カリフォルニア州）を用いて、オフセット印刷機で印刷した。インクを塗ったポリエステルを、１２０ｎｍの膜厚でアルミニウム蒸発用の真空装置内に入れる。アルミニウム被覆ポリエステルを、熱い（Ｔ＝約８０℃）のメチルエチルケトン（認証されたグレード、フィッシャー・サイエンティフィック社、ＭＥＫ）中に１５分間浸漬し、その後ＭＥＫにつけた綿棒で穏やかに拭き取った。この方法は、インクの上面のアルミニウムと一緒にポリエステルからインクを塗った領域を剥離する。剥離は、インクからのネガティブなイメージをもたらす。即ち、インクパターンが印刷された領域にアルミニウムコーティングはなく、残る領域（即ち、インクパターンが存在しなかった領域）は、アルミニウムで被覆されている。

図１〜図４に示した方法の一の態様において、マスキングのインクのパターンを５ミル厚で１２”の幅のメリネックス４５３ポリエステル（プラスチックス・サプライヤーズ社（Plastics Suppliers）、フラートン、カリフォルニア州）のロール上に、フィルムＩＩＩウォーム・レッド・インク（エンバイロンメンタル・インクス・アンド・コーティングス社、ロサンジェルス、カリフォルニア州）を用いて、マーク・アンディー（Mark Andy）４２００フレキソ印刷機で形成した。パターンを描いたポリエステルをＤＣ−マグネトロン・スパッタリング装置内に入れて、約１００ｎｍにＩＴＯ膜を堆積する。堆積する前に、インクで被覆したシートをプラズマ処理してよい。その後、ＩＴＯでコートしたポリエステルを熱い（Ｔ＝約８０℃）ＭＥＫのジャーに浸し、フィッシャー・サイエンティフィックＦＳ２２０Ｈ超音波洗浄器を用いて２分間超音波で清浄にする。超音波洗浄段階の結果として、インクの上面に形成したＩＴＯと一緒にインクをポリエステルからはぎ取る。

金属薄膜の堆積（又は蒸着）後、コーティング／インクのパターンが存在しない領域に形成される薄膜に破壊的でない簡単な剥離工程（例えば上述した溶媒による剥離工程及び物理的剥離工程を例示できるが、これらに制限されるものではない）を用いてマスキングコーティング／インクの線をはぎ取る能力は、例えばロールツーロール製造方法等の連続製造方法を促進する。なぜならば、例えば、フォトレジストのイメージに関する露光と現像、フォトレジストによって被覆されていない薄膜層の部分のエッチング、又はエッチング後にフォトレジスト層を除去するために特別な取り扱い又は条件を必要とする溶媒を用いること等の時間を要するバッチ処理を必要としない。時間を節約しより安価な材料を用いることで、本明細書に記載した方法は、ポリマー基材上に本明細書に記載したタイプの構造物を形成するために典型的に用いられる他の方法よりも相当コストがかからない。マスキングコーティング／インク中に再分散性粒子が存在することは、コートした膜の耐ブロッキング性を向上し、同様にロールツーロール法（roll-to-roll process）の方法の領域を広げる。更に、再分散性粒子は、マスキングコーティング／インク上に堆積する薄膜の剥離性をきわめて向上する。

図５Ａ−１〜図５Ｄ−２は、基材上にパターンを描いた薄膜デザインを形成する一の態様で用いる別の方法を示す。図５Ａ−１〜図５Ｄ−２で示す別の方法は、薄膜構造物を形成すべきでない領域を規定する図１〜図４に関して上述したように使用する代わりに、コーティング／インクを形成すべき薄膜構造物のパターンに印刷するという意味で、「ポジティブ」に印刷したイメージを用いる。図５Ａ−１〜図５Ｄ−２に記載した方法は、図１〜図４に示したものと、図５Ａ−１〜図５Ｄ−２に示した方法が、形成すべき薄膜構造物を規定するために印刷技術を用いるという点で似ている。しかし、図５Ａ−１〜図５Ｄ−２に示す方法は、図１〜図４に示す方法と、以下により十分に記載するように、印刷したパターンを基材から剥離しないという点で異なる。

図５Ａ−１〜図５Ｄ−２に示すように、薄膜構造物を基材５０２上に形成する。基材５０２は、図１〜図４で説明した方法で使用するための上述した基材材料のいずれかであってよい。一の態様において、基材は、５ミル厚の４５０７ポリエステル（トランシルラップ社、フランクリンパーク、イリノイ州）を含む。図５Ｂ−１及び図５Ｂ−２は、基材５０２上に印刷されたパターンの線５０４及び５０６を示す。一の態様において、パターンの線５０４及び５０６は、基材５０２上に、ＧＰ２００１１ＵＶプロセス・マゼンタ・インク（インク・システムズ社、コマース、カリフォルニア州）を用いて、オフセット印刷機で印刷する。以下により十分に説明するように、後で堆積する薄膜は、基材と接着するよりも印刷材料とより強く接着する特徴を有するいずれかのインク又は他の印刷可能材料を使用することができる。

図５Ｃ−１及び図５Ｃ−２は、基材のパターンを描いた表面上に形成され、印刷されたパターン（線５０４及び５０６）と印刷されたパターンによって被覆されない基材５０２の領域の両方を被覆する薄膜層５０８を示す。一の態様において、パターンを描いた基材を、１２０ｎｍの膜厚でアルミニウム蒸発するために真空装置内に入れることで薄膜５０８を形成する。

図５Ｄ−１〜図５Ｄ−２は、剥離工程によって基材５０２上に形成された薄膜５０８の部分が除去された後、残る構造物を示す。薄膜構造物５１０と５１２は、印刷された線５０４と５０６の各々の上に残り形成されている。一の態様において、溶媒を使用して基材上に直接形成された薄膜の部分を除去するが、印刷された材料の上に形成された薄膜の部分は除去されず、印刷された材料と同じパターンで薄膜構造物を残す。一の態様において、図５Ｄ−１と図５Ｄ−２に図示しないが、印刷材料の側面に形成された薄膜のいくらか又は全ては、剥離工程後、印刷材料の側面に接着して残る。一の態様において、基材上に直接形成された薄膜の全てが、剥離工程により除去されるというわけではないが、基材上に直接形成された薄膜は、十分に除去されて、印刷材料が印刷されていない基材の領域内に目で見える薄膜材料はほとんど無い又は全くないようにする。

図５Ａ―１〜図５Ｄ−２に示す別の方法は、薄膜層と基材との接着が低く、薄膜層と印刷材料との接着が高く、印刷材料と基材との接着が高いことを要求し、溶媒は基材上に直接形成された薄膜層の部分を除去するが、印刷材料上に形成された薄膜層の部分を除去しないようであることを要求する。

他の別の好ましい方法では、基材、剥離層、及び薄膜と親和性に乏しい耐久性層を含んで成る半仕上げＩＭＤ膜を使用してよい。一のそのような態様において、表面処理、結合コーティング（tie coating）又はプライマーコーティング例えばＵＶ硬化性ポリマー層であって、耐久性層及び薄膜の両方と良好な接着性を有するものを用いることができる。この場合、被覆されていない領域上の薄膜は、剥離工程で除去されて、表面処理又はプライマーコーティングの上面のデザインを示す。この別の方法は、印刷材料例えばパターンの線５０４と５０６を含んで成る結合又はプライマーコーティング（図示せず）を用いる図５Ａ−１〜図５Ｄ−２に示したものと類似する。もし耐久性層が薄膜と高い親和性を示すならば、結合コートと印刷材料の前に、耐久性層の上にマスキングコーティング／インクを均一にコートしてよい。印刷材料を有さない領域上の薄膜を剥離工程で除去すると、薄膜は印刷材料と結合コートの上面上のデザインを示すであろう。

図６Ａ−１〜図６Ｆ−２は、図１〜４に示す方法と更に別の方法を説明する。図６Ａ−１及び図６Ａ−２は、基材６０２を示す。図６Ｂ−１及び図６Ｂ−２において、パターンの線６０４と６０６は、印刷可能第１材料を用いて基材６０２上に印刷される。一の態様において、図６Ｃ−１及び図６Ｃ−２に示すように、印刷された基材を、その後第１印刷可能材料が溶解する少なくとも一の溶媒に溶解しない第２材料を用いてオーバーコートする。ここで、該少なくとも一の溶媒は、第２材料を剥離することなく第１印刷可能材料を剥離するために使用できるようなものである。一の態様において、印刷可能第１材料は、疎水性（即ち、水をはじく）であり、溶媒に可溶であり、小さい表面張力を有する。一の態様において、第２材料は、水系であり、第１材料によってはじかれる。オーバーコートは、第１材料によって被覆されない基材のそのような部分にのみ接着し、第２（水系）材料を含んで成る領域６０８、６１０及び６１２を形成する。一の別の態様において、第２材料は第１材料によってはじかれず、第２材料は図６Ｃ−１と図６Ｃ−２に示されるパターンの線６０４と６０６を部分的に又は十分にオーバーコートしてよい。一のそのような態様において、第２材料が基材に直接適用される領域（即ち、第１材料が印刷されていない基材上の領域）よりも、第２材料が第１材料をオーバーコートする領域にて、第２材料はより薄い。一の態様において、第２材料をはぎ取らない適する溶媒を用いて第１材料を剥離して、図６Ｄ−１及び図６Ｄ−２に示す構造物を残して、第１材料を含んで成る構造物６０４と６０６をはぎ取り、基材６０２上に第２材料を含んで成る構造物６０８、６１０、６１２を残す。第２材料が少なくとも部分的に印刷された第１材料をオーバーコートしてよい一の態様において、図６Ｄ−１と図６Ｄ−２に示すように、第１材料の上にそのように形成された第２材料の部分は、それらが形成された第１材料の部分と一緒にはぎ取られ、基材に直接適用された（即ち、第１材料が存在しない領域の）第２材料の部分を残す。一の態様において、第１印刷可能材料（もし適用可能であるならば、その上に形成された第２材料の部分）を剥離するために用いる溶媒は、水溶液又は水を含んで成る。一の態様において、第１印刷可能材料を剥離するために用いる溶媒は、非水性溶媒又は溶液を含んで成る。次に、図６Ｅ−１及び図６Ｅ−２に示すように、薄膜６１４を構造物６０８、６１０及び６１２上と第２材料によって被覆されない基材６０２の部分上の両方に、上述した薄膜材料の一を用いて形成する。一の態様において、薄膜を、スパッタリング、蒸着、スプレー、又は他の適する技術によって形成する。最後に、図６Ｆ−１及び図６Ｆ−２は、適する溶媒、又は他の適する化学的又は機械的剥離方法を用いて第２材料を剥離した後に残る薄膜構造物６１６及び６１８を示す。一の態様において、第１材料を剥離するために用いる溶媒は、塩基性水溶液であり、第２材料を剥離するために用いる溶媒は、酸性水溶液、中性水溶液、又は水である。一の態様において、第１材料を剥離するために用いる溶媒は、酸性水溶液であり、第２材料を剥離するために用いる溶媒は、塩基性水溶液であり、中性水溶液であり、又は水である。一の態様において、第１材料を剥離するために用いる溶媒は、中性水溶液又は水であり、第２材料を剥離するために用いる溶媒は、酸性水溶液又は塩基性水溶液である。

図６Ａ−１〜図６Ｆ−２に示す方法の下で、第１材料の印刷されたパターンは、形成すべき薄膜構造物のポジティブなイメージである。上述したように、第１材料が剥離されると、残る第２材料は形成すべき薄膜構造物のネガティブなイメージを含んで成る。ある意味で、第１材料は、薄膜構造物が存在しないであろう極めて小さな広がり（寸法又は面積）を有する領域（例えば、極めて細かい線）を規定するために用いてよいマスクとして考えてよい。例えば、印刷後のインクの広がり、物理的な制限から、現実的に有用な印刷技術、例えばフレキソ印刷技術を用いて、第一例でそのような細い線を印刷することは、困難であり得るが、そのような技術を用いて線と領域を分離する小さなギャップを有するいっそう細かい線又はいっそう細かい領域を容易に印刷できる。その後、上述したような第２材料を用いて第１材料によって被覆された領域の間の狭い空間を満たし、その後適する溶媒を用いて第１材料を剥離して、第２材料を含んで成る他の形状又は極めて細かい線を残してよいが、第一例でそのような極めて細かい線又は形状を印刷することは現実的ではなかった。その後、例えば、極めて狭いギャップによって分離された隣接した薄膜構造物を形成するためのネガティブなイメージとして、上述したように、これらの線を用いることができる。

一の態様において、ピーリング（又は剥離）等の物理的な剥離方法を用いて、パターンを描いた薄膜構造物をあらわにする。例えば、適当な凝集強さとＩＴＯに対する接着強さを有する接着テープを、マスキングコーティング／インクを用いて予め印刷されたＩＴＯ／ＰＥＴ膜上にラミネートする。その後、剥離することで、マスキングインクを用いて印刷された領域上の又はインクを用いない領域上のいずれかのＩＴＯを除去するが、それはインクの凝集強さ及びインク−ＰＥＴ界面とＩＴＯ−ＰＥＴ界面の接着強さに依存する。上述した方法のいずれかを用いてこの剥離技術を使用できる。

一の態様において、図６Ａ−１〜図６Ｆ−２の方法は、マーク・アンディー４２００フレキソ印刷機に、フィルムＩＩＩウォーム・レッド・インク（エンバイロンメンタル・インクス・アンド・コーティングス社、モーガントン、ノースカロライナ州）を用いて、メリネックス５８２ポリエステル（４ミル厚、１４”幅、デュポン帝人フィルムズ社、ウィルミントン、デラウェア州）のロール上に、所望の導電性薄膜構造物のポジティブなイメージを印刷することを含んで成る。その後、ポリエステルロールの印刷された部分を、１６部の１０％ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ−９０、ＩＳＰテクノロジーズ社（ISP Technologies, Inc.）、ウェイン、ニュージャージー州）水溶液、０．４０部のサンズパース・バイオレット（Sunperse Violet）（サン・ケミカル社、シンシナティ、オハイオ州）、及び１６部の水を含む溶液を用いて、＃６メイヤー・バー（Meyer bar）を使用してコートして、８０℃のオーブン中で１．５分間乾燥する。その後膜を酢酸エチルを含む結晶皿中に置く。１０”×１０”×１２．５”超音波浴（BLACKSTONE-NEY、１２Ｔ MultiSonik （登録商標）発生器によって駆動される PROT-0512H 超音波浴）を、約４”の水で満たし、膜を含む皿を、水に浮かべ、５分間１０４ｋＨｚで超音波処理をする。その後、膜を皿から取り出し、８０℃のオーブンで１．５分間乾燥する。乾燥段階の終了時に、膜は、最初に印刷したポジティブなイメージのネガティブなイメージを規定するＰＶＰコーティングの線を有する。次に、パターンを描いたポリエステルを、ＣＨＡマーク５０ロールコーター（CHA Mark 50 roll coater）を用いてＩＴＯを使用してスパッタコートして（sputter coat）、１２５０オングストローム厚のＩＴＯ膜を堆積する。ＩＴＯでコートしたパターンを描いたポリエステルを、その後、フィッシャー＃ＦＳ２２０Ｈ超音波浴（フィッシャー・サイエンティフィック社、ピッツバーグ、ペンシルヴェニア州）に配置された水を含むビーカー中で、３分間超音波処理をする。その後、膜を脱イオン水ですすぎ、空気の流れで水を吹き飛ばすことで乾燥する。得られる膜は、最初に印刷されたポジティブなイメージの形状のＩＴＯ構造物を有する。

一の態様において、図６Ａ−１〜図６Ｆ−２に示す方法は、親水性のコーティング、例えばメリネックス５８２を有し、ウォーム・レッド・インク（エンバイロンメンタル・インク社）を用いて印刷されたＰＥＴ基材上にＩＴＯ膜をスパッタで堆積することを含む。一の態様において、材料のこの組み合わせは、水系の剥離材を用いて超音波を使用して不要な領域からＩＴＯを剥離することを可能とする。

一の態様において、ＩＴＯを剥離するための水系の剥離剤は、界面活性剤溶液例えばＪＥＭ−１２６（トリポリリン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、ノニルフェノールエトキシレート、エチレングリコールモノブチルエーテル及び水酸化ナトリウム）、洗浄剤配合物４０９、ハイドロプロキサイド（hydroproxide）、及び現像液シプリー（Shipley）４５３等であり得る。

一の態様において、ＩＴＯ剥離速度は、溶媒濃度、溶媒温度、及び超音波トランスデューサー（又は変換器）に対する基材膜の位置に依存する。

一の態様において、ＩＴＯのスパッタによる堆積の前にインクを印刷したＰＥＴ表面を適するプラズマで予備処理する。一の態様において、そのようなプラズマ予備処理は、ＩＴＯ剥離工程の間のパターンを描いたＩＴＯ構造物上の微小なひび（又は割れ目）の発生を最小にする。更に、一の態様において、そのようなプラズマ予備処理は、剥離工程の間に印刷したインク領域の上にＩＴＯ残留物を生じ得る、高エネルギープラズマのために、印刷したインクパターンの部分の除去の結果として、ＩＴＯ残留物が印刷されたインクの領域上に生ずることを防止する。

一の態様において、剥離したＩＴＯ表面上に現れる小数のインク残留物の光学的な影響を除去するために、ＰＥＴ表面上に無色のインクで印刷することが好ましい。

基材上にパターンを描いた薄膜デザインを形成するための上述の技術のいずれかを使用して、プラスチック基材上にパターンを描いた金属被覆層を形成して、そのデザイン中にそのようなパターンを描いた金属被覆層を含むＩＭＤ装飾膜を提供してよい。制限されることなく、技術を、インモールド・トランスファー（又は金型内移動）ＩＭＤとインモールド・インサート（又は金型内挿入）ＩＭＤの両方に適用できる。

図７は、基材上にパターンを描いた薄膜構造物を形成するために本明細書で記載した一又はそれ以上の技術を用いて、インモールドトランスファ一タイプのＩＭＤ膜を形成する一の態様で使用する方法を説明するフローチャートである。方法は、段階（又はステップ）７０２で開始し、ＰＥＴ基材を剥離層で被覆する。一の態様において、約０．１〜３μｍ、好ましくは０．３〜２μｍ厚の剥離層を、２ミルのＰＥＴ基材層上に被覆する。段階７０４では、処理した基材を、耐油性及び耐引っ掻き性のための耐久性層を用いて被覆する。一の態様において、耐久性層は、約２〜１０μｍ、好ましくは４〜８μｍ厚である。段階７０６では、ＩＭＤデザインのパターンを描いた薄膜部分を形成する。一の態様では、基材上にパターンを描いた薄膜構造物を形成するために図１〜図６Ｄに関して上述した技術の一又はそれ以上を、段階７０６は含んで成る。一の態様において、本明細書に記載した技術の一を用いて、基材上にパターンを描いた金属被覆層を形成することを、段階７０６は、含んで成る。段階７０８では、視覚の効果のため、いずれかの適するインクを用いて、基材上に、いずれかの追加のパターンが印刷される。その後、基材とデザインを、段階７１０で接着剤を用いて被覆する。得られるＩＭＤ装飾膜を、インモールド・トランスファー工程（又は方法）で、デザインを射出成形部材に移動するために用いることができる。

図８は、基材上にパターンを描いた薄膜構造物を形成するために本明細書で記載した技術の一又はそれ以上を用いて、インモールド・インサートタイプのＩＭＤ膜を形成する一の態様において使用される方法を説明するフローチャートである。段階８０２において、ＩＭＤデザインのパターンを描いた薄膜部分を、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）又はアクリル（ＰＭＭＡ）基材上に形成する。一の態様において、段階８０２は、基材上にパターンを描いた薄膜構造物を形成するために、図１〜図６Ｄに関して上述した技術の一又はそれ以上を含んで成る。一の態様において、段階８０２は、本明細書に記載した技術の一を用いて、基材上にパターンを描いた金属被覆層を形成することを含んで成る。段階８０４において、いずれかの適するインクを用いて、いずれかの追加のパターンを基材上に印刷する。その後、ステップ８０６で基材とデザインを薄膜でコートして、インクを保護する。得られるＩＭＤ装飾膜をインモールド・インサート工程（又は方法）に使用して、デザインを射出成形部材に移すことができる。

以下の追加の例（比較を容易にするために態様Ａ〜Ｆとして特定する）は、図１〜図４Ｂに関して上述した方法のように、例えば本明細書に記載したような再分散性粒子をマスキングコーティング／インクに含ませる関連する製造及び取り扱い方法と薄膜のパターニングに関して、利益を更に示す。

態様Ａにおいて、下記マスキング層組成物をアルミニウム（Ａｌ）金属薄膜のパターニングのために用いた：５．５ｇの セルボル（Celvol）２０３Ｓ（ＰＶＡ、セラニーズ社（Celanese）、ダラス、テキサス州、ＬＭＷ、８７％加水分解）、５．５ｇＰＶＰ Ｋ−３０（ＩＳＰ社（ISP Corp.）、ウェイン、ニュージャージー州）及び０．１ｇのキサンタンガム（アルケム社（Allchem, Inc.）、ドルトン、ジョージア州）を室温でゆっくり３９．２ｇの脱イオン水に溶かした。マスキング組成物に、０．２３ｇのシルウェット（Silwet）Ｌ−７６０８（ＯＳｉスペシャルティーズ社（OSi Specialties）、ミドルベリ（Middlebury）、コネティカット州）を加えた。得られた溶液を、例えば本明細書で記載したような、金属被覆用の基材上にパターンを印刷するためのマスキングコーティング／インクとして用いた。

態様Ｂにおいて、下記マスキング層組成物をアルミニウム（Ａｌ）金属薄膜のパターニングのために用いた：３．０ｇの２０％分散したシリカ（シロジェット（Sylojet）７０３Ｃ、グレース・デイヴィソン社（Grace Davison）、コロンビア、サウスカロライナ州）を３６．２ｇの脱イオン水で希釈した。この溶液に、５．２ｇのCelvol２０３Ｓ、５．２ｇのＰＶＰ Ｋ−３０及び０．１ｇのキサンタンガムを室温でゆっくり加えた後、高せん断速度で混合した。最後に０．２３ｇのシルウェットＬ−７６０８を加えた。得られた溶液を、例えば本明細書に記載したような、金属被覆用に基材上にパターンを印刷するためのマスキングコーティング／インクとして、使用した。

態様Ｃ〜Ｆにおいて、乾燥膜中のシリカの重量％を態様Ｃでは１０％、態様Ｄでは３０％、態様Ｅでは６０％、態様Ｆでは８０％に変えた他は、態様Ｂのバインダー及び同じ手順を用いた。

比較することを目的として、上記態様Ａ〜Ｆのマスキング溶液全てを、３３０メッシュのステンシルを通して、２ミルのメリネックス４５３ＰＥＴ膜上にスクリーン印刷して、ネガティブなマスキングパターンを形成した。印刷した膜の巻き上げ特性を、周囲及び５０℃／８０％ＲＨ条件で、耐ブロッキング性によって評価した。印刷したＰＥＴ膜を、蒸着によって、５０〜６０ｎｍ厚のＡｌ層を用いて均一に被覆した。マスキング層上のＡｌ層を選択的に剥離することによって、ポジティブなＡｌパターンを水中で現像して、マスキング層で印刷されなかった領域上のポジティブなＡｌパターンを生じさせた。剥離可能性又は剥離選択性を、得られたＡｌイメージの鮮明さ及び光沢によって測定した。結果は、下記表１に示した（各横行のデータを適用する態様は、第１の縦列の文字によって示される）：

乾燥マスキング膜を基準として、５重量％〜８０重量％の粒子状シリカを加えると、マスキング層の上のＡｌ層の剥離性とマスキング層の耐ブロッキング性の両方を著しく向上する。マスキング層内の粒子分散物の存在は、細かい線の幅と優秀な完全性を有する高度に光沢を有するＡｌの線をもたらした。

一の態様において、図７に関して上述したようなインモールド装飾膜は、下記のようにして作製した剥離層を含んで成る：１５．０ｇのCYMEL ３０３ＵＬＦ（サイテック・インダストリー社（Cytec Industries Inc.）、ウェスト・パターソン（West Paterson）、ニュージャージー州）及び１０５ｇのＭＥＫを、６００ｒｐｍで５分間混合した。０．３ｇのＣＹＣＡＴ６００（サイテック・インダストリーズ社、ウェスト・パターソン、ニュージャージー州）を加えて、６００ｒｐｍで更に５分間攪拌した。その後、得られた溶液を０．２ミクロンのフィルターを用いて濾過し、１．４２ミルのＰＥＴ（ＳＨ２２、ＳＫＣ社、韓国）上に、＃４のメイヤー・バーを用いて、１μｍの目標厚さでコートした。その後コートした膜を５分間空気乾燥し、１３０℃で１０分間オーブン中で焼いた。

一の態様において、図７に関して上述したようなインモールド装飾膜は、下記のように製造した耐久性層を含んで成る：ＭＥＫ／シクロヘキサノン（重量比＝９：１）中の２０％のエルバサイト（Elvacite）２０４１（ＰＭＭＡ樹脂、ルサイト・インターナショナル社（Lucite International, Inc.））の５００ｇを、ＭＥＫ／シクロヘキサノン（重量比＝９：１）中の２５％ＥＢ１２９０（ＵＣＢケミカルズ社（UCB Chemicals））の３２０ｇと十分に混合した。機械的に攪拌しながら、この溶液に、６７ｇのＭＥＫ−ＳＴ（日産化学社）を加えた。最後に、ＭＥＫ／シクロヘキサノン（重量比＝９：１）中の２５％光開始剤（イルガキュア（Irgacure）９０７／イルガキュア１８００（＝１：１、重量／重量、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社（Ciba Specialty Chemicals）））の２４ｇとＭＥＫ／シクロヘキサノン（重量比＝９：１）の８９ｇを加えて更に３０分間攪拌した。溶液を＃２２のワイヤー・ロッド（wire rod）を用いて被覆して剥離層を被覆した膜上に被覆し、コーティングを空中で３０分間乾燥し、その後、６５℃で１０分間乾燥して、６〜７μｍ（乾燥）厚の耐久性層コーティングを得た。

一の態様において、図７に関連して、上述したようなインモールド装飾膜は、下記のようにして形成したパターンを描いたアルミニウム層を含んで成る：すぐ直前のパラグラフで説明したように調製した耐久性層に、上述した態様Ｃのマスキング層を用いて、スクリーン印刷によって印刷し、蒸着によって約６０ｎｍ厚のＡｌ層で被覆し、水ですすぐことで光沢のある、高分解能のＡｌパターンを現像して印刷したマスキング層上のＡｌを除去した。

一の態様において、図７に関連して上述したように、インモールド装飾膜を含んで成る接着層は下記のように作られる接着層を含んで成る：２．５ｇのサンキュア（Sansure）２７１０（ノベオン社（Noveon Inc.）、クリーブランド、オハイオ州）と７．５ｇの脱イオン水を十分に混合し、直前のパラグラフで説明したように作ったパターンを描いたＡｌ層の上に、＃１６メイヤー・バーを用いて、目標厚さ２〜３μｍで被覆した。その後、被覆した膜を、９０℃のオーブン中で１分間乾燥した。

一の態様において、直前の四つのパラグラフに記載したように形成した複数層膜を、射出成形モールド中に入れた。ＰＭＭＡ樹脂を接着層の上に射出成形した。剥離膜を剥がした後、耐久性層とパターンを描いたＡｌ層を、完全に成形された部材上に移した。

上述の発明の理解を明確にすることを目的として詳細に説明したが、添付した特許請求の範囲で、変更や修飾することができることは明らかであろう。本発明の方法及び装置の両方を行う多くの別法があることに注意すべきである。従って、上述の態様は、説明するためのものであり限定的なものではないとして考慮するべきであり、本発明は、本明細書に記載した詳細によって制限されるものでなく、添付した特許請求の範囲の等価物及び範囲の中で変更してよい。

図１は、基材上にパターンを描いた薄膜を形成するために一の態様で用いる方法を説明するフローチャート（又は作業工程図）である。 図２Ａ〜図２Ｄは、四つの金属ストライプを基材上に形成するために用いられる一連の処理段階（又はステップ）の略平面図を示す。 図３Ａ〜図３Ｄは、図２Ａ〜図２Ｄに示す処理段階の略正面横断面図を提供することで、図２Ａ〜図２Ｄに示す例を更に説明する。 図４Ａと図４Ｂは、七つのセグメントパターン用のセグメント電極を、本明細書で説明した方法の一の態様を用いて形成する例の略平面図を説明する。 図５Ａ−１〜図５Ｄ−２は、パターンを描いた薄膜を基材に形成する一の態様で用いる別の方法を示す。 図６Ａ−１〜図６Ｆ−２は、図１〜図４に示す方法と更に別の方法を説明する。 図７は、インモールド・トランスファー（又は金型内移動）装飾膜を製造する典型的な処理段階を説明する。 図８は、インモールド・ラベリング又はインサート（又は金型内ラベリング又は金型内挿入）膜を製造する典型的な処理段階を説明する。

Claims (68)

1. パターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法であって、
   ５〜８０重量％の再分散性粒子を含む剥離可能材料を用いて、パターンを基材上に印刷すること、
   ［ここで、印刷される剥離可能材料は、薄膜構造物を形成すべきでない基材上の領域に存在し、印刷される剥離可能材料は、薄膜構造物を形成すべき基材上の領域に実質的に存在しないように、薄膜材料を用いて基材上に形成すべき装飾的デザインのネガティブなイメージを含むことで、印刷された剥離可能材料が、薄膜構造物を形成すべき領域を基材上に規定する］；
   パターンを描いた基材上に、薄膜の材料を堆積すること；及び
   基材から剥離可能材料を剥離すること、
   を含む方法であり、
   そのことによって、剥離可能材料及びその上に形成される薄膜材料を、該剥離によって除去し、基材上に形成される薄膜構造物を該装飾的デザインの形状に残し；
   基材及びその上に形成されるパターンを描いた薄膜デザインは、インモールドデコレーション（ＩＭＤ）装飾膜として使用するために適する方法。
2. 剥離可能材料は、１０〜６０重量％の再分散性粒子を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
3. 剥離可能材料は、バインダーとして、水溶性又は水分散性ポリマーを含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
4. 該水溶性又は水分散性ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリ（エチレン−コ−無水マレイン酸）、ポリ（ビニルエーテル−コ−無水マレイン酸）、ポリ（スチレン−コ−無水マレイン酸）、ポリ（ブチレン−コ−イタコン酸）、ＰＥＯＸ、ポリスチレンスルホネート、セルロース誘導体例えばヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、キサンタンガム、アラビアガム、ゼラチン、レシチン及びそれらのコポリマーから成る群から選択される請求項３に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
5. 該水溶性又は水分散性ポリマーは、水又はアルカリ分散性ワックス、ポリオレフィン、又はアクリルラテックス又は分散物から成る群から選択される水分散性ポリマーを含む請求項３に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
6. 剥離可能材料は、バインダーとして溶媒可溶性又は溶媒分散性ポリマーを含む請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
7. 再分散性粒子は、シリカ、ＣａＣＯ_３、ＣａＳＯ_４、ＢａＳＯ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、中空球体、膜を形成しないラテックス又は分散物、無機ピグメント、又は有機ピグメントから誘導される請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
8. 粒子は、ポリマー粒子又はポリマー複合物粒子である請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
9. 剥離可能材料は、界面活性剤、染料、硬化剤及び可塑剤から成る群から選択される添加剤を含んで成り、このことによって、該添加剤が存在すると剥離可能材料の剥離を向上し、その後薄膜の堆積を向上する請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
10. 剥離段階は、溶媒を用いて剥離可能材料を除去することを含む請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
11. 溶媒は、水、水溶液、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、アミド、炭化水素、アルキルベンゼン、ピロリドン、スルホン、ＤＭＳＯ、及びそれらの混合物及びそれらの誘導体から成る群から選択される請求項１０に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
12. 薄膜材料は、非導電性である請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
13. 薄膜材料は、半導電性である請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
14. 薄膜材料は、導電性である請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
15. 導電性薄膜材料は、金属、金属酸化物及びそれらの合金及び複数層複合物から成る群から選択される材料である請求項１４に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
16. 導電性材料は、アルミニウム、銅、亜鉛、錫、モリブデン、ニッケル、クロム、銀、金、鉄、インジウム、タリウム、チタン、タンタル、タングステン、ロジウム、パラジウム、白金及びコバルトから成る群から選択される金属である請求項１４に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
17. 導電性材料は、インジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛オキサイド（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛オキサイド、ガドリニウムインジウムオキサイド、スズオキサイド、フッ素ドープインジウムオキサイド又は亜鉛サルファイドから成る群から選択される金属酸化物又は硫化物である請求項１４に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
18. 薄膜堆積段階は、スパッタリングを含む請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
19. 薄膜堆積段階は、蒸着を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
20. 薄膜堆積段階は、真空蒸着を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
21. 薄膜堆積段階は、電気めっきを含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
22. 薄膜堆積段階は、無電解めっきを含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
23. 薄膜堆積段階は、電鋳法を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
24. 印刷段階は、フレキソ印刷を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
25. 印刷段階は、ドリオ印刷を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
26. 印刷段階は、電子写真印刷を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
27. 印刷段階は、リソグラフ印刷を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
28. 印刷段階は、グラビア印刷を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
29. 印刷段階は、感熱式印刷を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
30. 印刷段階は、インクジェット印刷を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
31. 印刷段階は、スクリーン印刷を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
32. 印刷段階は、スタンプ印刷を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
33. 基材は、プラスチック基材を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
34. プラスチック基材は、プラスチック基材のロールの部分を含む請求項３３に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
35. パターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法は金型内装飾膜を形成するロールツーロール方法の一つの構成部分である請求３４に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
36. 基材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
37. パターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する前に、更に下記段階：
    剥離剤又はコーティングでＰＥＴフィルムを処理する又は被覆する段階；及び
    処理した又は被覆したＰＥＴフィルムを耐久性層で被覆して、耐油性及び耐引っ掻き性を付与する段階
    を更に行うことを含んで成る請求項３６に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
38. 薄膜材料の他の印刷可能材料を用いて第２の装飾的デザインを基材上に印刷することを更に含んで成る請求項３６に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
39. ＩＭＤ装飾膜を接着剤を用いて被覆して、インモールド・トランスファー膜を形成することを更に含む請求項３６に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
40. 基材は、ポリカーボネート（ＰＣ）基材を含んで成る請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
41. 装飾された基材を薄い保護層で被覆することを更に含んで成る請求項４０に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
42. 薄膜構造物を形成すべき領域に印刷可能第１材料を印刷することとなるように、基材上に形成すべき装飾的デザインのポジティブなイメージを含むことによって薄膜構造物を形成すべき領域を規定するパターンを、印刷可能第１材料を用いて基材上に印刷すること、［ここで、印刷可能第１材料は第１溶媒を用いて剥離可能である］；
    第１溶媒を用いて剥離できない第２材料を用いて基材の印刷した表面をオーバーコートすること；
    第１材料が存在しない基材の部分に第２材料が残って被覆するように、基材上に直接形成された第２材料の部分を剥離することなく、第１材料と第１材料上に形成された第２材料の部分を剥離する工程に第１溶媒を用いて第１材料を剥離すること、
    それによって、第２材料が中に存在せず、薄膜構造物を形成すべき領域から第１材料を剥離するように、それらのネガティブなイメージを含むことによって薄膜構造物の境界を規定すること；
    基材のパターンを描いた上面に薄膜層を堆積させること；及び
    第２材料を剥離して、装飾デザインの形状に薄膜構造物を形成することを含むパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法であって、
    基材とその上に形成したパターンを描いた薄膜デザインは、インモールドデコレーション（ＩＭＤ）装飾膜としての使用に適する方法。
43. 第１材料が存在する領域を被覆することなく、第１材料が印刷された領域の間の基材の領域を第２材料が満たすように、第１材料は第２材料をはじく、請求項４２に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
44. 第１溶媒は、水溶液又は水である請求項４２に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
45. 第１溶媒は、非水性溶媒又は溶液である請求項４２に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
46. 第１溶媒は、塩基性水溶液であり、第２材料を剥離する段階は、酸性水溶液、中性水溶液又は水を含んで成る第２溶媒を用いることを含む請求項４２に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
47. 第１溶媒は酸性水溶液であり、第２材料を剥離する段階は、塩基性水溶液、中性水溶液又は水を含む第２溶媒を用いることを含む請求項４２に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
48. 第１溶媒は、中性水溶液又は水であり、第２材料を剥離する工程は、酸性水溶液又は塩基性水溶液を含む第２溶媒を用いることを含む請求項４２に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
49. １０〜６０重量％の再分散性粒子を含んで成る剥離可能材料を用いて基材の第１表面に第１パターンを印刷すること、［ここで、剥離可能材料の第１パターンは、第１薄膜構造物を形成すべき基材の第１表面の領域を規定する］；
    基材のパターンを描いた第１表面に薄膜材料の薄膜を堆積すること；
    基材から剥離可能材料の第１パターンを剥離すること；
    １０〜６０重量％の再分散性粒子を含んで成る剥離可能材料を用いて基材の第２表面に第２パターンを印刷すること、［ここで、剥離可能材料の第２パターンは、第２薄膜構造物を形成すべき基材の第２表面の領域を規定する］；
    基材のパターンを描いた第２表面に薄膜材料の薄膜を堆積させること；
    基材から剥離可能材料の第２パターンを剥離することを含んで成り、
    それによって、剥離可能材料の第１パターン、剥離可能材料の第２パターン、及び剥離可能材料の第１又は第２パターンのいずれかの上に形成されたいずれかの薄膜材料を、除去して、基材の第１表面の第１薄膜構造物と基材の第２表面の第２薄膜構造物を残すこと
    を含んで成るパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法であって、
    第１薄膜構造物は、第１装飾的デザインを含み、第２薄膜構造物は第２装飾的デザインを含み、基材とその上に形成されるパターンを描いた薄膜デザインは、インモールドデコレーション（ＩＭＤ）装飾膜として使用するに適する方法。
50. １０〜６０重量％の再分散性粒子を含む剥離可能材料を用いて基材の第１表面に第１パターンを印刷すること、［ここで、剥離可能材料の第１パターンは、第１薄膜構造物を形成すべき領域を基材の第１表面に規定する］；
    １０〜６０重量％の再分散性粒子を含む剥離可能材料を用いて基材の第２表面に第２パターンを印刷すること、［ここで、剥離可能材料の第２パターンは、第２導電性薄膜構造物を形成すべき領域を基材の第２表面に規定する］；
    パターンを付された基材の第１表面とパターンを付された基材の第２表面に薄膜の材料を堆積させること；及び
    剥離可能材料の第１パターンと剥離可能材料第２パターンを基材から剥離すること；
    を含み
    それによって、剥離可能材料の第１パターン、剥離可能材料の第２パターン、及び剥離可能材料の第１又は第２パターンのいずれかに形成される薄膜材料を除去して基材の第１表面に第１薄膜構造物と基材の第２表面に第２薄膜構造物を残す
    基材にパターンを描いた薄膜構造物を形成する方法であって、
    第１薄膜構造物は、第１装飾デザインを含み、第２薄膜構造物は、第２装飾デザインを含み、基材とそれに形成されたパターンを描いた薄膜デザインは、インモールドデコレーション（ＩＭＤ）装飾膜として使用するために適する方法。
51. 剥離段階は、溶媒を用いて剥離可能材料を除去することを含む請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
52. 剥離段階は、機械的圧力を用いて剥離可能材料を除去することを含む請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
53. 機械的圧力の使用は、ブラシがけを含む請求項５２に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
54. 機械的圧力の使用は、スプレーノズルを用いることを含む請求項５２に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
55. 剥離段階は、
    剥離可能材料と基材との接着強さより、薄膜及び／又は剥離可能材料についてより大きな接着強さを有する接着層を適用すること；及び
    接着層を剥がすことによって、剥離可能材料とそれの上に形成されたいずれかの薄膜を除去すること
    を含む請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
56. 剥離段階は、薄膜堆積段階後に、基材に接着層を適用すること；及び接着層を剥離することによって、第１の印刷した材料を有する領域の薄膜を除去することを含む請求項１に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
57. 薄膜の凝集強さと、薄膜と基材との間の接着強さは、三つの力：剥離可能材料の凝集強さ、薄膜と剥離可能材料との間の接着強さ、及び剥離可能材料と基材との間の接着強さのいずれよりも強い請求項５６に記載の方法。
58. 薄膜構造物を形成すべき領域に印刷可能材料が印刷されるように、装飾的デザインのポジティブなイメージを含むことによって薄膜構造物を形成すべき領域を規定するパターンを、基材の上面に印刷可能材料を用いて印刷すること；
    基材のパターンを描いた上面に薄膜層を堆積すること、［ここで、薄膜、印刷可能材料、及び基材は、薄膜が基材より印刷可能材料により強く接着するように選択する］；及び
    薄膜構造物を形成すべき領域を規定するように用いた印刷可能材料上に薄膜構造物が形成されて残るように、印刷可能材料から薄膜を剥離しない剥離工程を用いて基材上に直接形成された薄膜の部分を基材から剥離すること
    を含む装飾的デザインの形状のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法であって、
    基材とその上に形成されたパターンを描いた薄膜デザインは、インモールドデコレーション（ＩＭＤ）装飾的膜として使用するために適する方法。
59. 印刷可能材料は、プライマーコーティング、接着剤、結合コート、又は接着促進剤を含む請求項５８に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
60. 印刷可能材料は、インクを含む請求項５８に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
61. 印刷可能材料は、放射線硬化性である請求項５８に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
62. 印刷可能材料は、熱硬化性である請求項５８に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
63. 剥離段階は、溶媒を用いて基材上に直接形成された薄膜材料の部分を除去することを含む請求項５８に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
64. 剥離段階は、機械的圧力を用いて基材上に直接形成された薄膜材料の部分を除去することを含む請求項５８に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
65. 機械的圧力の使用は、ブラシがけを含む請求項６４に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
66. 機械的圧力の使用は、スプレーノズルを用いることを含む請求項６４に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
67. 印刷可能材料は、第１接着剤、接着促進剤又は結合材を含んで成り、剥離段階は、
    薄膜堆積段階の後に、第２接着層を基材に適用すること；及び
    第２接着層を剥離することによって第１の印刷された接着剤又は接着促進剤を有さない領域上の薄膜材料を除去すること
    を含んで成る請求項５８に記載のパターンを描いた薄膜構造物を基材上に形成する方法。
68. 薄膜と基材との間の接着強さは、第２接着層の凝集強さ、第１接着剤又は接着促進剤の凝集強さ、薄膜の凝集強さ、薄膜と第２接着層との間の接着強さ、及び薄膜と第１接着剤又は接着促進剤との間の接着強さと比較して最も弱い請求項６７に記載の方法。

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