JP2011068081A - Metal vapor deposition film for insert molding and manufacturing method of insert molding using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は携帯電話やパソコンなどの電気機器、化粧品の容器などのプラスチックの表面加飾に関するものであり、特にフィルムインサート法に利用される金属光沢を有する金属蒸着フィルムと加飾成形物たるインサート成形品の構造と製造方法に関するものである。 The present invention relates to surface decoration of plastics such as electric devices such as mobile phones and personal computers and cosmetic containers, and in particular, metal vapor-deposited films having a metallic luster used in film insert methods and insert molding which is a decorative molded product It relates to the structure and manufacturing method of the product.
近年プラスチック成形品の表面加飾には、表現性の高いものが要求されている。
一般に、プラスチック成形品の表面加飾は、直接印刷、転写印刷、箔押し、塗装、水中転写等を利用して成形後のプラスチック成形品に対して加飾を行う方法と、インモールド成形法やインサート成形法などによる射出成形との同時絵付けを利用して成形と同時に加飾する方法などがある。これらの加飾方法により、抽象的な模様、写真、木目調、各種の絵柄パターンをデザインしたもの、グラデーション調など多岐に渡る絵柄を使用した加飾による表現が可能である。
In recent years, surface decoration of plastic molded products has been required to be highly expressive.
In general, surface decoration of plastic molded products includes direct printing, transfer printing, foil stamping, painting, underwater transfer, and other methods for decorating plastic molded products after molding, in-mold molding methods and inserts. There is a method of decorating at the same time as molding using simultaneous painting with injection molding by a molding method. By these decoration methods, it is possible to express by decoration using a variety of patterns such as abstract patterns, photographs, woodgrains, designs of various patterns, and gradations.
しかし、金属表面のような光沢を有する製品を得るための方法としては、プラスチック成形品の表面に直接金属メッキする方法が主流であった。 However, as a method for obtaining a product having a gloss like a metal surface, a method of directly metal plating on the surface of a plastic molded product has been the mainstream.
プラスチック成形品の表面に形成される従来のメッキ膜は、0.5〜1mmと厚い膜となるため、樹脂のもつ特性である柔軟性が完全に覆い隠されてしまい、衝撃吸収性の乏しい製品となる。また、メッキ膜を保護するためにメッキ後にオーバーコート材をクリア塗装しなければならないこと、カラー着色する場合はメッキ後に別の着色塗装が必要になることなどから、工程数が増加したりコストが大きくなったりして、生産性が悪い。また、メッキ用及び塗装用の廃液処理が必要となるため、作業環境悪化に対する対策も講じなければならない。 The conventional plating film formed on the surface of plastic molded products is a thick film with a thickness of 0.5 to 1 mm, so the flexibility that is a characteristic of the resin is completely obscured, and the product with poor shock absorption It becomes. In addition, the overcoat material must be clear-coated after plating to protect the plating film, and when colored, another colored coating is required after plating, which increases the number of processes and costs. It becomes large and productivity is bad. In addition, since waste liquid treatment for plating and painting is required, it is necessary to take measures against deterioration of the working environment.
一方、金属蒸着フィルムにおいては、当該蒸着層が成形等の工程により引き伸ばされてクラックを生じ、金属蒸着膜を用いたプラスチック成形品の表面加飾においては、その意匠性の低下が問題となりやすい。 On the other hand, in a metal vapor deposition film, the said vapor deposition layer is extended by processes, such as shaping | molding, and a crack is produced, and in the surface decoration of the plastic molded article using a metal vapor deposition film, the fall of the design property tends to be a problem.
本発明は、上記の欠点を解決すべく、金属調の表面光沢を有する表面加飾を担う金属蒸着フィルムを用いたインサート成形等において、加飾性能に関わる金属蒸着層のクラック発生を抑止する効果のある金属蒸着フィルムの構成を実現するとともに、これをフィルムインサート法による射出成形に用いることで意匠性の高い成形品を得る製造方法を提供することを課題とする。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, the present invention has an effect of suppressing the occurrence of cracks in the metal vapor deposition layer related to the decoration performance in insert molding using a metal vapor deposition film bearing the surface decoration having a metallic surface gloss. It is an object of the present invention to provide a production method for obtaining a molded article with high design properties by realizing a structure of a metal vapor-deposited film and using it for injection molding by a film insert method.
上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、基材となるプラスチックフィルムの一方の面に、厚さ200〜400nmの金属蒸着層を形成し、当該金属蒸着層上に印刷層を形成したことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
As means for solving the above problems, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、前記印刷層上に、更に前記基材と同じ材質および同じ膜厚のプラスチックフィルムをバッカー層として貼り合せた構成としたことを特徴とする請求項1に記載のインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
The invention described in
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のインサート成形用金属蒸着フィルムにおいて、基材となる前記プラスチックフィルムの前記金属蒸着層が形成されていない側の面に、ハードコート層が形成されていることを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、基材となるプラスチックフィルムの一方の面に、厚さ200〜400nmの金属蒸着層を形成し、前記プラスチックフィルムのもう一方の面に印刷層を形成したことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
In the invention according to
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のインサート成形用金属蒸着フィルムの前記金属蒸着層の形成されている面と、片面にハードコート層が形成されたプラスチックフィルムの前記ハードコート層のない面を貼り合せたことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
Further, the invention described in
また、請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムにおいて、基材となる前記プラスチックフィルムと前記金属蒸着層との間にバッファー層を形成したことを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
The invention according to claim 6 is the insert molded metal vapor-deposited film according to any one of
また、請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムの前記金属蒸着層が、酸化タンタルと二酸化ケイ素の積層構成からなることを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
The invention according to claim 7 is characterized in that the metal vapor deposition layer of the metal vapor deposition film for insert molding according to any one of
また、請求項8に記載の発明は、請求項1〜6のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムの前記金属蒸着層が、ジルコニアと二酸化ケイ素の積層構成からなることを特徴とするインサート成形用金属蒸着フィルム、としたものである。
The invention according to claim 8 is an insert characterized in that the metal vapor deposition layer of the metal vapor deposition film for insert molding according to any one of
また、請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれかに記載のインサート成形用金属蒸着フィルムを射出成形用金型内に設置し、加熱し、真空吸引することで三次元形状に加工して射出成形用金型のキャビティ形成面に密着させた後、型締めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に金属蒸着フィルムを樹脂成形品に接着させることを特徴とするインサート成形品の製造方法、としたものである。
The invention according to claim 9 is a three-dimensional shape by installing the metal-deposited film for insert molding according to any one of
本発明では、プラスチックフィルムの一方の面に金属蒸着層を形成することなどして得られたインサート成形用金属蒸着フィルムを使用することにより、射出成形用金型内での当該金属蒸着フィルムと成形樹脂との一体形成が可能となるため、メッキ用および塗装用の廃液処理などは不要である。また、金属蒸着層を保護するためのハードコート層はインサート成形用金属蒸着フィルムに予め形成されているので別途の塗工が不要であり、生産効率がよい。 In the present invention, by using a metal vapor deposition film for insert molding obtained by forming a metal vapor deposition layer on one surface of a plastic film, the metal vapor deposition film and the molding in an injection mold are used. Since it can be integrally formed with resin, there is no need for waste liquid treatment for plating and painting. Moreover, since the hard coat layer for protecting the metal vapor deposition layer is formed in advance on the metal vapor deposition film for insert molding, a separate coating is unnecessary, and the production efficiency is good.
また、本発明の金属蒸着フィルムおいてバッカー層を設けた構成とすることで、当該金属蒸着層におけるクラックの発生を抑制することが可能となることから、金属発色劣化のない高意匠性を有する樹脂成形品を得ることができる。
Moreover, since it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of the crack in the said metal vapor deposition layer by setting it as the structure which provided the backer layer in the metal vapor deposition film of this invention, it has the high design property without metal coloring deterioration. A resin molded product can be obtained.
以下に、本発明の金属蒸着フィルム、および当該金属蒸着フィルムを用いたインサート成形品の製造方法に関する発明の実施の形態について説明する。 Below, the metal vapor deposition film of this invention and embodiment of invention regarding the manufacturing method of the insert molded product using the said metal vapor deposition film are described.
図1に示す構成10は、本発明の金属蒸着フィルムの第1の実施形態の例を断面で示す説明図を示したものである。まず、プラスチックフィルム0は、加熱され真空吸引されることによって、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着し、凹凸差の大きい三次元形状への加工が可能なものである。
The
当該プラスチックフィルム0としては、ポリエチレン系(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)や、オレフィン系、アクリル、ポリイミド系が使用できる。尚、この際に、片面にあらかじめハードコート層3が塗工されたプラスチックフィルム0を使用することで、後工程にて別途ハードコート層3を塗工する必要がなくなるため、工程数の増加及びコストアップを回避することが可能である。
As the
金属蒸着層1は、プラスチックフィルム0と共に加熱され真空吸引されることによって、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着することで、金属蒸着層1が三次元形状に変形した際にクラックを生じると意匠性が損なわれることから、クラックの発生を抑止することが必要となる。この為、当該金属蒸着層1の膜厚は薄い方が好ましいが、膜厚が薄すぎると透けが生じるため、厚さ200〜400nmとすることが望ましい。
The metal vapor-deposited
尚、当該金属蒸着層1は、単層膜及び積層膜のいずれの構成としてもよいが、金属調の表面光沢による意匠性の向上を目的とする場合には、表面反射率を上げた方がより効果的であることから、金属蒸着層の積層界面における多重反射による干渉効果を得るため、金属蒸着層1は積層構成にて作製されるのが良い。
In addition, the said metal
この場合、上記積層界面での多重反射に起因した干渉効果により表面反射率を高めるためには、各層の屈折率の差が大きい方が有利であることから、本願発明の酸化タンタルと二酸化ケイ素の層の組合せ、もしくは、ジルコニアと二酸化ケイ素の層の組合せとすることが好ましい。 In this case, in order to increase the surface reflectance due to the interference effect due to the multiple reflection at the laminated interface, it is advantageous that the difference in the refractive index of each layer is larger. A combination of layers or a combination of zirconia and silicon dioxide layers is preferred.
また、金属蒸着層1はEB蒸着法やスパッタリング法により作製し、この際に基板加熱やイオンビームアシスト法によりプラスチックフィルム0との密着性を制御することも可能である。加えて、EB蒸着法ないしスパッタリング法の成膜手法により作製される蒸着膜の内部応力が圧縮応力を有することに留意した成膜を行うことで、当該金属蒸着層1を有する金属蒸着フィルムを用いた射出成形用金型内での真空吸引による三次元形状への加工及びその後の射出成形において、金属蒸着フィルムが引き伸ばされることに起因したクラックの発生を遅らせることも可能となる。
Moreover, the metal
抑え印刷層2は、熱を効率よく吸収し保持するためのものであり、金属蒸着層1の金属調の輝度を保つためのものであるが、ウレタン系の樹脂を用いた印刷法により形成することができる。抑え印刷層2により熱を効率よく吸収し保持するのは、射出成形の際に、他の層に熱をよく伝えまた保温することにより、他の層が高温で柔軟な状態に保たれるようにして、成形性を良くするためである。また、抑え印刷層2は黒色としたほうが、熱吸収性や熱保持性がよく、金属蒸着層1の金属調の輝きをよりいっそう際立たせる効果が高い。
The
図2に示す構成20は、バッカー層4を設けたことを特徴とする本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムにおける第2の実施形態の例を断面で示す説明図を示したものである。図2に示すような当該バッカー層4を設けた構成とすることで、射出成形時における抑え印刷層2側からの成形樹脂の射出に対し、その衝撃を緩和することができ、金属蒸着層1におけるクラックの発生に対し一定の抑止効が得られる為、効果的である。
The
また、当該バッカー層4には、基材となるプラスチックフィルム0と同じ材質および同じ膜厚のプラスチックフィルムを用いることが好ましい。このような構成にすることで、金属蒸着層1を挟むプラスチックフィルム0及び4の熱伸縮を同程度にすることが可能となるため、全体の構成の中央部に位置する金属蒸着層1に生じる負荷が一極に集中することを回避できるようになり、金属蒸着層1のクラック低減に効果的である。
Moreover, it is preferable to use the same material and the same film thickness as the
図3は、本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムの第3の実施形態の例である構成30を断面図で示したもので、基材となるプラスチックフィルム0の一方の面に形成した金属蒸着層1とは反対側の面に、抑え印刷層2を形成した構成としたものである。
FIG. 3 is a sectional view showing a
また、図4は本発明のインサート成形用金属蒸着フィルムの第4の実施形態の例である構成40を断面図で示したもので、構成30の金属蒸着層1の上に、プラスチックフィルム0と同じ材質および同じ膜厚のバッカー層4を貼り合せた構成としたものである。
FIG. 4 is a sectional view showing a
ここで、バッカー層4として、あらかじめその片面にハードコート層3が塗工されたプラスチックフィルムを用い、これを当該ハードコート層3が最表面に位置するよう図3の構成のものに対して貼り合せを行うことにより、後工程にて別途ハードコート層3を塗工する必要がなくなるため、工程数の増加及びコストアップを回避することが可能である。
Here, as the
更に、図5、図6、図7に示す構成101、201、401は、それぞれ図1、図2、図4に示す構成10、20、40において、基材となるプラスチックフィルム0と金属蒸着層1の間に緩衝層5を形成した構成としたものである。緩衝層5を設けることで、基材であるプラスチックフィルム0の熱伸縮による変形が、金属蒸着層1に伝わる影響を遮断する効果が得られるため、金属蒸着層1におけるクラックの発生を抑制できる点で効果的である。尚、当該緩衝層5の材質としては、有機、無機のいずれでもよく、できるだけ薄い方が好ましい。
Furthermore, the
以下、実施例により本発明のインサート成形用金属蒸着フィルム、及びこれを用いたインサート成形により樹脂成形品を作製する工程につき説明する。 Hereinafter, the metal-deposited film for insert molding of the present invention and the process of producing a resin molded product by insert molding using the same will be described with reference to examples.
基材となるプラスチックフィルム0としては、片面にハードコート3が塗工された厚さ125μmのPETフィルムを用いた。このPETフィルムのハードコートが塗工されていない側の面に、金属蒸着層1をEB蒸着法にて酸化タンタルと二酸化ケイ素を積層構成にて成膜し、全部で6層からなる厚さ280nmの膜を形成した。続いて、この上に抑え印刷層2をスクリーン印刷にて形成することで、本発明のインサート成形用金属蒸着フィルム10を得た。
As the
以上の層構成のインサート成形用金属蒸着フィルム10を一旦巻き取ってロール状巻物とし、ロール状巻物から金属蒸着フィルム10を巻き出し、連続して、射出成形用金型のキャビティ形成面の正面に挿入した。次に、キャビティ形成面の周囲でクランプ部材により金属蒸着フィルム10を固定して、フィルム表面温度が100℃になるようにして軟化させ、金属蒸着フィルム10とキャビティ形成面との間の空間を真空吸引して、金属蒸着フィルム10を射出成形用金型のキャビティ形成面に密着させた。
The metal
次に、金型を型締めして得られたキャビティに、成形温度220〜250℃のアクリル樹脂を成形樹脂として射出成形し、樹脂成形品とした。この樹脂成形品を冷却したあと、金型から取り出し、ハードコート付きブルー色の携帯電話用商材を得た。 Next, an acrylic resin having a molding temperature of 220 to 250 ° C. was injection-molded as a molding resin into a cavity obtained by clamping the mold to obtain a resin molded product. After cooling this resin molded product, it was taken out from the mold, and a hard-coated blue colored mobile phone product was obtained.
実施例1と同様の工程により、抑え印刷層2までを形成したものに対して、更に、ハードコートの塗工されていない厚さ125μmのPETフィルムを用い、これをバッカー材4として抑え印刷層2の上に貼り合わせることで、本発明のインサート成形用金属蒸着フィルム20を得た。
A layer having a thickness of 125 μm, which is not coated with a hard coat, is further used as the
次に、上記構成のインサート成形用金属蒸着フィルム20を用いて、実施例1と同様の工程により、真空成形、及び射出成形を行うことで、ハードコート付きブルー色の携帯電話用商材を得た。
Next, by using the metal-deposited
基材となるプラスチックフィルム0としては、片面にハードコートが塗工された厚さ125μmのPETフィルムを用い、このハードコートの上にEB蒸着法にて酸化タンタルと二酸化ケイ素を積層構成にて成膜し、全部で6層からなる厚さ280nmの金属蒸着層1を形成した。
As the
続いて、プラスチックフィルム0の、金属蒸着面1と反対側の面に、抑え印刷層2を形成した。これにより、基材のプラスチックフィルム0と金属蒸着層1との間に、緩衝層5として機能するハードコート層がある、という構成の金属蒸着層付きプラスチックフィルムを作製した。
Subsequently, a
更に、片面にハードコートが塗工された厚さ125μmのPETフィルムの、ハードコートが塗工されていない側の面と、前記構成の金属蒸着層付きプラスチックフィルムの金属蒸着層1が形成されている側の面を、貼り合わせることで、本発明のインサート成形用金属蒸着フィルム401を得た。
Furthermore, a 125 μm-thick PET film with a hard coat applied on one side is formed on the surface on which the hard coat is not applied, and the metal vapor-deposited
次に、上記構成のインサート成形用金属蒸着フィルム401を用いて、実施例1と同様の工程により、真空成形、及び射出成形を行うことで、ハードコート付きブルー色の携帯電話用商材を得た。
Next, by using the metal
0・・・基材用プラスチックフィルム
1・・・金属蒸着層
2・・・抑え印刷層
3・・・ハードコート層
4・・・バッカー層
5・・・緩衝層
10・・緩衝層のないインサート成形用金属蒸着フィルム
20・・バッカー層を有し緩衝層のないインサート成形用金属蒸着フィルム
30・・プラスチックフィルムの一方の面に金属蒸着層を形成し、他方の面に抑え印刷層を形成したもの
40・・30を用いることでプラスチックフィルムにより金属蒸着層を挟み込む構成としたインサート成形用金属蒸着フィルム
101・・10において更に緩衝層を形成したインサート成形用金属蒸着フィルム
201・・20において更に緩衝層を形成したインサート成形用金属蒸着フィルム
401・・40において更に緩衝層を形成したインサート成形用金属蒸着フィルム
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