JP2022177514A - 加飾フィルム成形体、加飾フィルム成形体の製造方法、サテンめっき調製品、容器、筐体、車両用内外装部材 - Google Patents

加飾フィルム成形体、加飾フィルム成形体の製造方法、サテンめっき調製品、容器、筐体、車両用内外装部材 Download PDF

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Mitsuji Yoshida
教雄 羽切
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Abstract

【課題】金属を手磨きしたような意匠を表現した加飾フィルム成形体、そのような加飾フィルム成形体の製造方法、そのような加飾フィルム成形体を用いたサテンめっき調製品、容器、筐体、車両用内外装部材を提供する。【解決手段】基材と、接着層と、金属層と、保護層とをこの順に有し、基材の金属層側の表面には、第1の凹凸が形成されており、金属層には、第1の凹凸の形状に沿った第2の凹凸が形成されている、加飾フィルム成形体。【選択図】図1

Description

本発明は、加飾フィルム成形体、加飾フィルム成形体の製造方法、サテンめっき調製品、容器、筐体、車両用内外装部材に関する。より詳細には、本発明は、金属を手磨きしたような意匠を表現した加飾フィルム成形体、そのような加飾フィルム成形体の製造方法、そのような加飾フィルム成形体を用いたサテンめっき調製品、容器、筐体、車両用内外装部材に関する。
近時、たとえば、車両内外装部材や建材、家電製品、各種筐体等に、職人が手磨きした純鉄のようなリアルメタルの質感のある意匠性が要求されている。手磨きメタル感を実現する方法として、特許文献1には、ヘアライン加工を施した転写シートを用いることが提案されている。具体的には、まず、PET等の原反ロールにヘアライン加工を施し、原反ロールの長手方向に沿ったヘアライン状のキズを施した表面加工フィルムを用意しておく。そして、この表面加工フィルムを保護層付の支持体シートに転写させ、表面加工フィルムのヘアライン状のキズを保護層表面に転写させる。その後、たとえば、ヘアライン状のキズを転写させた保護層付の支持体シートを転写基材に接着剤を介して貼り付ける。なお、金属調意匠性を発現させるために、たとえば、保護層と支持体シートとの間にメタリック顔料を用いた装飾層を設けておく。これにより、特許文献1では、ヘアライン加工原反フィルムを用いた転写シートが作製される。
特開2015-193246号公報
しかしながら、特許文献1に記載されているヘアライン加工原反フィルムを用いた転写シートは、ヘアライン状のキズが機械的に削ったような印象を与え、手磨き感があまり感じられず、いわゆる、本物感が足りなかった。また、ヘアライン加工原反フィルムは、通常、ロール状であり、ロール状フィルムの原反の長さが1万mにも及ぶ場合がある。このようなフィルムにヘアライン加工を施すには、たとえば、研磨布を巻き付けてなる研磨ロールと原反フィルムとをロール・ツー・ロール(Roll to Roll)で原反フィルムの表面に擦り付ける方法が採られる。そのため、このようなヘアライン加工原反フィルムを用いた転写シートや、その転写シートで転写された転写物は、機械的、工業的なキズが付与されやすい。昨今の各種最終製品のデザイナーは、目が肥えてきており、工業的に製造されたような印象を与える金属調意匠性よりも、職人が手磨きした純鉄のようなリアルメタルの質感のある意匠をより好む。
本発明は、このような従来の発明に鑑みてなされたものであり、金属を手磨きしたような意匠を表現した加飾フィルム成形体、そのような加飾フィルム成形体の製造方法、そのような加飾フィルム成形体を用いたサテンめっき調製品、容器、筐体、車両用内外装部材を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、金属を手磨きしたような意匠を表現するためには、金属層を含む加飾フィルム成形体において、基材に凹凸を設け、かつ、金属層にも、上記凹凸の形状に沿った別の凹凸を形成することにより、金属を手磨きしたような意匠を表現し得ることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、上記課題を解決する本発明の加飾フィルム成形体、加飾フィルム成形体の製造方法、サテンめっき調製品、容器、筐体、車両用内外装部材には、以下の構成が主に含まれる。
(1)基材と、接着層と、金属層と、保護層とをこの順に有し、前記基材の前記金属層側の表面には、第1の凹凸が形成されており、前記金属層には、前記第1の凹凸の形状に沿った第2の凹凸が形成されている、加飾フィルム成形体。
このような構成によれば、加飾フィルム成形体は、金属を手磨きしたような意匠を表現し得る。
(2)下記式(1)に示される凹凸再現率(%)は、27%以上である、(1)記載の加飾フィルム成形体。
凹凸再現率(%)=100×(第2の凹凸の平均深さ)/(第1の凹凸の平均深さ) ・・・ (1)
このような構成によれば、加飾フィルム成形体は、金属を手磨きしたような意匠をより表現しやすい。
(3)前記接着層は、レンズ状フィラー、または、鱗片状フィラーを含む、(1)または(2)記載の加飾フィルム成形体。
このような構成によれば、加飾フィルム成形体は、レンズ状フィラーまたは鱗片状フィラーにより、光が全方向に拡散させることが無く、白っぽい外観を呈しにくい。その結果、加飾フィルム成形体は、サテンめっきの金属調を表現しやすい。
(4)前記保護層は、前記金属層が設けられている面と反対側の面に、第3の凹凸が形成されている、(1)~(3)のいずれかに記載の加飾フィルム成形体。
このような構成によれば、加飾フィルム成形体は、サテンめっきの金属調をより表現しやすい。
(5)前記金属層は、インジウム蒸着層である、(1)~(4)のいずれかに記載の加飾フィルム成形体。
このような構成によれば、加飾フィルム成形体は、サテンめっきの金属調をより表現しやすい。
(6)被剥離基材上に、離型層を形成する離型層形成工程と、前記離型層上に、紫外線硬化型樹脂組成物を含む保護層を形成する保護層形成工程と、前記保護層上に、金属層を形成する金属層形成工程と、前記金属層上に、接着層を形成する接着層形成工程と、前記接着層上に、予め第1の凹凸が設けられた転写基材を形成する転写基材形成工程と、前記被剥離基材および前記離型層を剥離する剥離工程とを含み、前記転写基材形成工程は、前記第1の凹凸を前記接着層に埋設させて、前記金属層に第2の凹凸を形成する凹凸形成工程を含み、前記転写基材形成工程よりも後に、前記保護層から前記接着層の方向へ、紫外線を照射し、前記保護層を本硬化する本硬化工程を含む、加飾フィルム成形体の製造方法。
このような構成によれば、金属を手磨きしたような意匠を表現した加飾フィルム成形体を製造することができる。
(7)(1)~(5)のいずれかに記載の加飾フィルム成形体を用いた、サテンめっき調製品。
このような構成によれば、金属を手磨きしたような意匠を表現した、優れたサテンめっき調の意匠感を示す種々の製品が得られる。
(8)容器である、(7)記載のサテンめっき調製品。
このような構成によれば、たとえば化粧品の容器等の、グロス感や高級感のある外観が所望される容器において、金属を手磨きしたような意匠を表現した、優れたサテンめっき調の意匠感を示す種々の容器が得られる。
(9)筐体である、(7)記載のサテンめっき調製品。
このような構成によれば、たとえば携帯電話等の通信機器の筐体等の、グロス感や高級感のある外観が所望される筐体において、金属を手磨きしたような意匠を表現した、優れたサテンめっき調の意匠感を示す種々の筐体が得られる。
(10)車両用内外装部材である、(7)記載のサテンめっき調製品。
このような構成によれば、グロス感や高級感のある外観が所望される車両用内外装部材において、金属を手磨きしたような意匠を表現した、優れたサテンめっき調の意匠感を示す種々の車両用内外装部材が得られる。
本発明によれば、金属を手磨きしたような意匠を表現した加飾フィルム成形体、そのような加飾フィルム成形体の製造方法、そのような加飾フィルム成形体を用いたサテンめっき調製品、容器、筐体、車両用内外装部材を提供することができる。
図1は、本発明の一実施形態の加飾フィルム成形体の模式的な断面図である。 図2は、接着層に鱗片状フィラーが含まれる加飾フィルム成形体の模式的な断面図である。 図3は、本発明の一実施形態の加飾フィルム成形体の製造方法を説明するための模式的な断面図である。 図4は、本発明の一実施形態の加飾フィルム成形体の製造方法を説明するための模式的な断面図である。 図5は、本発明の一実施形態の加飾フィルム成形体の製造方法を説明するための模式的な断面図である。 図6は、実施例1において、転写前の転写基材表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。 図7は、実施例1において、転写後の金属層表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。 図8は、実施例1の加飾フィルム成形体の外観写真である。 図9は、比較例1において、転写前の転写基材表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。 図10は、比較例1において、転写後の金属層表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。 図11は、比較例2において、転写前の転写基材表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。 図12は、比較例2において、転写後の金属層表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。 図13は、比較例2の加飾フィルム成形体の外観写真である。 図14は、比較例3において、転写前の転写基材表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。 図15は、比較例3において、転写後の金属層表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。
<加飾フィルム成形体>
図1は、本発明の一実施形態の加飾フィルム成形体の模式的な断面図である。本実施形態の加飾フィルム成形体1は、基材2と、接着層3と、金属層4と、保護層5とをこの順に有する。基材2の金属層4側の表面には、第1の凹凸C1が形成されている。金属層4には、第1の凹凸C1の形状に沿った第2の凹凸C2が形成されている。以下、それぞれについて説明する。
(基材2)
基材2(転写基材)は特に限定されない。基材2は、樹脂シート、紙、布、ゴムシート、発泡体シート等である。樹脂シートは、ポリカーボネート(PC)、ABS樹脂、ASA樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂シート;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂シート;塩化ビニル樹脂シート;酢酸ビニル樹脂シート;ポリイミド樹脂シート;ポリアミド樹脂シート;フッ素樹脂シート;セロハン等が例示される。紙は、和紙、クラフト紙、グラシン紙、上質紙、合成紙、トップコート紙等が例示される。布は、各種繊維状物質の単独または混紡等による織布や不織布等が例示される。ゴムシートは、天然ゴムシート、ブチルゴムシート等が例示される。発泡体シートは、発泡PEシート等の発泡ポリオレフィンシート、発泡ポリエステルシート、発泡ポリウレタンシート、発泡ポリクロロプレンゴムシート等が例示される。これらの中でも、基材2は、主に射出成形等により製造された厚み1~5mm程度の樹脂基材であることが好ましい。特に、基材2は、自動車加飾部材として利用される場合には、PC/ABS、ABS、PC、ASA、PPなどであることが好ましい。
基材2の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、基材2の厚みは、0.2~5mm程度である。基材2の厚みが上記範囲内であることにより、基材2は、カールやシワが入りにくくなり、転写性も優れ、コストも安価に抑えられる。
本実施形態の基材2は、表面の研磨に由来する複数の傷(第1の凹凸C1)が設けられていることが好ましい。これら複数の傷が設けられた基材2上に、後述する接着層3および金属層4が設けられることにより、金属層4には、第1の凹凸C1の形状に沿った、種々の深さの第2の凹凸C2が形成される。
第1の凹凸C1を設ける方法は特に限定されない。一例を挙げると、第1の凹凸C1は、粒度の異なる研磨紙を複数回に分けて研磨する方法や、手磨きヘアライン傷のある金型を用いて射出成形により基材を作製する方法、印刷で手磨き調の絵柄を作製する方法、レーザー加工で手磨き調の絵柄を削り出す方法等により設けることができる。
第1の凹凸C1の寸法は特に限定されない。一例を挙げると、第1の凹凸C1は、深さ0.2~5.0μm、幅1.0~20.0μmであることが好ましく、深さ0.5~2.0μm、幅3.0~10.0μmであることがより好ましい。なお、本実施形態において、第1の凹凸C1の寸法は、平均値である。平均値の算出は、たとえば、超深度カラー3D形状測定顕微鏡(VK-9500、(株)キーエンス製)を用いて測定し得る。
(接着層3)
接着層3は特に限定されない。一例を挙げると、接着層3は、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、ウレタン変性ポリエステル樹脂系、ポリエステル樹脂系、エポキシ樹脂系、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)系、ビニル樹脂系(塩ビ、酢ビ、塩ビ-酢ビ共重合樹脂)、スチレン-エチレン-ブチレン共重合体樹脂系、ポリビニルアルコール樹脂系、ポリアクリルアミド樹脂系、ポリアクリルアミド樹脂系、イソブチレンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、SBR、NBR、シリコーンゴム等の樹脂からなる。これらの樹脂は、適宜、溶剤に溶解されて使用されてもよく、無溶剤で使用されてもよい。
接着層3の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、接着層3の厚みは、0.2~5μm程度である。
本実施形態の加飾フィルム成形体1は、接着層3に、レンズ状フィラー、または、鱗片状フィラーが含まれていることが好ましい。図2は、接着層3に鱗片状フィラーF1が含まれる加飾フィルム成形体1の模式的な断面図である。
レンズ状フィラーおよび鱗片状フィラーの原材料は特に限定されない。一例を挙げると、レンズ状フィラーの原材料は、メラミン系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、アクリル-スチレン系共重合体粒子、ポリカーボネート系粒子、ポリエチレン系粒子、ポリスチレン系粒子などが挙げられる。また、鱗片状フィラーの原材料は、シリカ粒子、タルク、窒化ホウ素等である。
レンズ状フィラーが含まれる場合、レンズ状フィラーの長径は、2.0μm以上であることが好ましく、6.0μm以上であることがより好ましい。また、レンズ状フィラーの長径は、20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。また、レンズ状フィラーの厚みは、1.0μm以上であることが好ましく、2.0μm以上であることがより好ましい。また、レンズ状フィラーの厚みは、5.0μm以下であることが好ましく、3.0μm以下であることがより好ましい。さらに、レンズ状フィラーのアスペクト比(長径/厚み)は、1.0以上であることが好ましく、2.0以上であることがより好ましい。また、レンズ状フィラーのアスペクト比は、10以下であることが好ましく、5.0以下であることがより好ましい。レンズ状フィラーの寸法が上記範囲内であることにより、加飾フィルム成形体1は、レンズ状フィラーにより、光が全方向に拡散させることが無く、白っぽい外観を呈しにくい。その結果、加飾フィルム成形体1は、サテンめっきの金属調を表現しやすい。
鱗片状フィラーが含まれる場合、鱗片状フィラーの長径は、0.5μm以上10μm以下であることが好ましい。また、鱗片状フィラーの厚みは、0.05μm以上0.5μm以下であることが好ましい。さらに、鱗片状フィラーのアスペクト比(長径/厚み)は、10以上150以下であることが好ましい。鱗片状フィラーの寸法が上記範囲内であることにより、加飾フィルム成形体1は、鱗片状フィラーにより、光が全方向に拡散させることが無く、白っぽい外観を呈しにくい。その結果、加飾フィルム成形体1は、サテンめっきの金属調を表現しやすい。
(金属層4)
金属層4は特に限定されない。一例を挙げると、金属層4は、金属、金属酸化物および金属窒化物からなる群から選択される少なくとも1種(金属等ともいう)である。金属等は特に限定されない。一例を挙げると、金属等は、珪素、チタン、スズ、亜鉛、アルミニウム、インジウムおよびマグネシウムからなる群から選択される少なくとも1つの金属、その酸化物、その窒化物である。これらの中でも、金属層4は、インジウム蒸着層であることが好ましい。これにより、加飾フィルム成形体1は、サテンめっきの金属調の意匠感を示しやすい。
金属層4の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、金属層4の厚みは、7nm以上であることが好ましく、20nm以上であることがより好ましい。また、金属層4の厚みは、100nm以下であることが好ましく、80nm以下であることがより好ましい。金属層4の厚みが上記範囲内であることにより、金属層4は、適度な可撓性を有し、後述する転写基材形成工程において基材2の第1の凹凸C1を接着層3に埋設されることにより、金属層4上に、第1の凹凸C1の形状に沿った第2の凹凸C2が形成されやすい。
このように、本実施形態の金属層4には、基材2の第1の凹凸C1の形状に沿った第2の凹凸C2が形成されている。第2の凹凸C2の寸法は特に限定されない。一例を挙げると、第2の凹凸C2は、深さ0.15~3.5μm、幅1.0~20.0μmであることが好ましく、深さ0.35~1.5μm、幅3.0~10.0μmであることがより好ましい。なお、本実施形態において、第2の凹凸C2の寸法は、第1の凹凸C1と同様に、平均値である。
本実施形態の加飾フィルム成形体1は、下記式(1)に示される凹凸再現率(%)が、27%以上であることが好ましく、35%以上であることがより好ましい。なお、凹凸再現率(%)の上限は特に限定されない。一例を挙げると、凹凸再現率(%)の上限は、傷が目立ち過ぎない点から、90%以下であることが好ましく、80%以下であることがより好ましく、70%以下であることがさらに好ましい。凹凸再現率(%)が上記範囲であることにより、加飾フィルム成形体1は、金属を手磨きしたような意匠をより表現しやすい。
凹凸再現率(%)=100×(第2の凹凸の平均深さ)/(第1の凹凸の平均深さ) ・・・ (1)
(保護層5)
保護層5は特に限定されない。一例を挙げると、保護層5は、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレート、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン-クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等である。
保護層5は、紫外線硬化型樹脂組成物を含むことが好ましい。本実施形態の保護層5は、未硬化の状態でロール品を加工することができる。一方、保護層5は、加飾フィルム成形体を製造する際には、後述する凹凸形成工程において第2の凹凸が形成された後には、耐久性を発現させるために紫外線が照射されて硬化され得る。紫外線硬化型樹脂組成物は特に限定されない。一例を挙げると、紫外線硬化型樹脂組成物は、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、熱硬化型アクリル樹脂等の紫外線硬化型モノマーまたはこれらのプレポリマーと、光ラジカル重合開始剤とからなる紫外線ラジカル硬化型の樹脂組成物や、樹脂成分として紫外線硬化型エポキシ樹脂と、光重合開始剤としてカチオン性紫外線重合開始剤と、必要によりカチオン重合性ビニル単量体、希釈剤、他のエポキシ樹脂、増感剤、架橋剤等を含むカチオン硬化型の樹脂組成物である。
保護層5の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、保護層5の厚みは、1.0μm以上20μm以下であることが好ましい。保護層5の厚みが上記範囲内であることにより、加飾フィルム成形体1は、耐擦傷性、耐摩耗性が優れる。
保護層5は、金属層4が設けられている面と反対側の面に、第3の凹凸C3が形成されていることが好ましい。第3の凹凸C3は特に限定されない。一例を挙げると、第3の凹凸C3は、後述するレンズ状フィラーの露出した離型層上に保護層5を設けることにより、形成され得る。すなわち、保護層5が、レンズ状フィラーの露出した離型層上に設けられることにより、保護層5の表面には、レンズ状フィラーの形状に沿って相補的な形状の凹凸(第3の凹凸C3)が形成される。
第3の凹凸C3は特に限定されない。一例を挙げると、第3の凹凸C3は、保護層5の表面に形成された凹部である。凹部の最大径は、2.0μm以上20μm以下であることが好ましい。凹部の深さは、0.5μm以上5.0μm以下であることが好ましい。凹部の最大径および深さが上記範囲内であることにより、得られる加飾フィルム成形体1は、コントラストの程度が適切に調整されやすく、色ブレが小さく、かつ、サテンめっきの金属調の意匠感をより正確に再現できる。
以上、本実施形態によれば、加飾フィルム成形体1は、金属を手磨きしたような意匠を表現し得る。
<加飾フィルム成形体の製造方法>
本発明の一実施形態の加飾フィルム成形体の製造方法は、被剥離基材上に、離型層を形成する離型層形成工程と、離型層上に、紫外線硬化型樹脂組成物を含む保護層を形成する保護層形成工程と、保護層上に、金属層を形成する金属層形成工程と、金属層上に、接着層を形成する接着層形成工程と、接着層上に、予め第1の凹凸が設けられた転写基材を形成する転写基材形成工程と、被剥離基材および離型層を剥離する剥離工程とを含む。転写基材形成工程は、第1の凹凸を接着層に埋設させて、金属層に第2の凹凸を形成する凹凸形成工程を含む。本実施形態の加飾フィルム成形体の製造方法は、転写基材形成工程よりも後に、保護層から接着層の方向へ、紫外線を照射し、保護層を本硬化する本硬化工程を含む。以下、それぞれについて説明する。図3は、本実施形態の加飾フィルム成形体の製造方法を説明するための模式的な断面図である。図4は、本実施形態の加飾フィルム成形体の製造方法を説明するための模式的な断面図である。図5は、本実施形態の加飾フィルム成形体の製造方法を説明するための模式的な断面図である。
(離型層形成工程)
離型層形成工程は、被剥離基材6上に、離型層7を形成する工程である。
被剥離基材6は特に限定されない。一例を挙げると、被剥離基材6は、樹脂シート、紙、布、ゴムシート、発泡体シート等である。樹脂シートは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂シート;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂シート;塩化ビニル樹脂シート;酢酸ビニル樹脂シート;ポリイミド樹脂シート;ポリアミド樹脂シート;フッ素樹脂シート;セロハン等が例示される。紙は、和紙、クラフト紙、グラシン紙、上質紙、合成紙、トップコート紙等が例示される。布は、各種繊維状物質の単独または混紡等による織布や不織布等が例示される。ゴムシートは、天然ゴムシート、ブチルゴムシート等が例示される。発泡体シートは、発泡PEシート等の発泡ポリオレフィンシート、発泡ポリエステルシート、発泡ポリウレタンシート、発泡ポリクロロプレンゴムシート等が例示される。これらの中でも、基材は、物理的特性(たとえば、寸法安定性、厚さ精度、加工性、引張強度)、経済性(コスト)等の理由により、ポリエチレンテレフタレート(PET)製であることが好ましい。
被剥離基材6の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、被剥離基材6の厚みは、4μm~200μm程度である。被剥離基材6の厚みが上記範囲内であることにより、基材は、カールやシワが入りにくくなり、転写性も優れ、コストも安価に抑えられる。
離型層7は特に限定されない。一例を挙げると、離型層7は、シリコーン樹脂系、フッ素樹脂系、セルロース誘導体樹脂系、尿素樹脂系、ポリオレフィン樹脂系、メラミン樹脂系、アクリル樹脂系等の離型剤からなる。
離型層7を形成する方法は特に限定されない。一例を挙げると、離型層7は、ロールコーター等を用いて離型剤を被剥離基材6上に塗布することにより形成し得る。
離型層7の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、離型層7の厚みは、0.01~5μm程度である。
本実施形態の離型層7は、不定形フィラーを含むことが好ましい。図3~図5では、レンズ状フィラーF2が含まれる態様が例示されている。不定形フィラーの原材料および寸法は、接着層の説明に関連して上記したとおりである。不定形フィラーが含まれていることにより、得られる加飾フィルム成形体は、光を全方向に拡散させることが無く、白っぽい外観を呈しにくい。その結果、加飾フィルム成形体は、サテンめっきの金属調を表現しやすい。
レンズ状フィラーF2を含む離型層7が、被剥離基材6上に形成されると、離型層7は、一部のレンズ状フィラーF2が離型層7の表面から露出した状態で固化する。
(保護層形成工程)
保護層形成工程は、離型層7上に、紫外線硬化型樹脂組成物を含む保護層5を形成する工程である。
保護層5を形成する方法は特に限定されない。一例を挙げると、保護層5は、ロールコーター等を用いて、適宜溶剤に溶解した保護層5を構成する樹脂溶液を、離型層7上に塗布することにより形成し得る。塗布された樹脂溶液は、後述する本硬化工程において硬化される。
図3に示されるように、離型層7においてレンズ状フィラーF2が設けられている場合、保護層5は、レンズ状フィラーF2が露出した離型層7に対して形成される。その結果、保護層5の表面のうち、離型層7と接する側の表面は、離型層7から露出したレンズ状フィラーF2の形状に沿って凹凸(第3の凹凸C3)が形成される。第3の凹凸C3の寸法等は、加飾フィルム成形体の実施形態に関連して上記したとおりである。
(金属層形成工程)
金属層形成工程は、保護層5上に、金属層4を形成する工程である。金属層4を構成する原材料および寸法等は、加飾フィルム成形体の実施形態に関連して上記したとおりである。
金属層形成工程において、保護層5上に金属層4を形成する方法は特に限定されない。一例を挙げると、金属層4は、従来公知の真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法、または、化学蒸着法等を適宜採用し得る。これらの中でも、本実施形態の加飾フィルム成形体の製造方法は、生産性が高いという理由により、真空蒸着法により金属層4(金属蒸着層)を設けることが好ましい。蒸着条件は、金属層4の材料や、所望する金属層4の厚みに基づいて、従来公知の条件が適宜採用され得る。なお、金属材料は、不純物が少なく、純度が99重量%以上であることが好ましく、99.5重量%以上であることがより好ましい。また、金属材料は、粒状、ロッド状、タブレット状、ワイヤー状あるいは使用するルツボ形状に加工したものであることが好ましい。金属材料を蒸発させるための加熱方法は、ルツボ中に金属材料を入れて抵抗加熱あるいは高周波加熱を行う方式や、電子ビーム加熱を行う方法、窒化硼素などのセラミック製のボードに金属材料を入れ直接抵抗加熱を行う方法など、周知の方法を用いることができる。真空蒸着に用いるルツボは、カーボン製であることが望ましく、アルミナやマグネシア、チタニア、ベリリア性のルツボであってもよい。
(接着層形成工程)
接着層形成工程は、金属層4上に、接着層3を形成する工程である。接着層3を構成する原材料および寸法等は、加飾フィルム成形体の実施形態に関連して上記したとおりである。
接着層3を形成する方法は特に限定されない。一例を挙げると、接着層3は、ロールコーター等を用いて、適宜溶剤に溶解した接着層3を構成する樹脂溶液を、金属層4上に塗布することにより形成し得る。
加飾フィルム成形体の実施形態に関連して上記したとおり、接着層3は、レンズ状フィラーまたは鱗片状フィラーを含むことが好ましい(図2参照)。レンズ状フィラーまたは鱗片状フィラーが含まれることにより、得られる加飾フィルム成形体は、光が全方向に拡散させることが無く、白っぽい外観を呈しにくい。その結果、加飾フィルム成形体は、サテンめっきの金属調を表現しやすい。
(転写基材形成工程)
転写基材形成工程は、接着層3上に、予め第1の凹凸C1が設けられた転写基材を形成する工程である。転写基材を構成する原材料および寸法等は、加飾フィルム成形体の実施形態に関連して上記したとおりである。
図3および図4に示されるように、接着層3に対して、第1の凹凸C1が設けられた転写基材が押し当てられると、接着層3は、第1の凹凸C1の形状に沿って変形する。これにより、接着層3が設けられた金属層4もまた、第1の凹凸C1の形状に沿って変形する。その結果、図4に示されるように、金属層4には、第1の凹凸C1の形状に沿った第2の凹凸C2が形成される(凹凸形成工程)。
(剥離工程)
剥離工程は、被剥離基材6および離型層7を剥離する工程である。図5に示されるように、剥離工程によれば、被剥離基材6と、離型層7とが剥離される。その結果、保護層5が露出される。
(本硬化工程)
本硬化工程は、転写基材形成工程よりも後に、保護層5から接着層3の方向へ、紫外線を照射し、保護層5を本硬化する工程である。本硬化工程は、剥離工程の後に実施されることが好ましい。これにより、本硬化工程は、剥離工程により露出された保護層5に対して紫外線が照射される。そのため、得られる加飾フィルム成形体1は、より均一に硬化されやすい。
紫外線を照射する方法は特に限定されない。一例を挙げると、紫外線は、紫外線照射装置(ECS-4011GX(高圧水銀ランプを使用)、アイグラフィックス(株)製)を用いて、積算光量1000mJ/cm2となるよう保護層5から接着層3の方向へ、照射し得る。照射された紫外線は、保護層5に到達し、保護層5全体を硬化(本硬化)する。
以上の工程を経て、本実施形態の加飾フィルム成形体1が作製される。得られる加飾フィルム成形体1は、金属を手磨きしたような意匠を表現し得る。
また、得られる加飾フィルム成形体1は、色ブレが小さく、優れたサテンめっきの金属調の意匠感を示す。そのため、このような加飾フィルム成形体1は、サテンめっきの金属調を付した種々の製品(サテンめっき調製品)に用いることができる。これにより、得られるサテンめっき調製品は、いずれも色ブレが小さく、優れたサテンめっきの金属調の意匠感を示す。
特に、本実施形態の加飾フィルム成形体1は、種々の容器に適用されることにより、たとえば化粧品の容器、飲料の容器等の、グロス感や高級感のある外観が所望される容器において、色ブレが小さく、優れたサテンめっきの金属調の意匠感を示す種々の容器が得られる。
また、本実施形態の加飾フィルム成形体1は、種々の筐体に適用されることにより、たとえば携帯電話等の通信機器、家電製品の筐体等の、グロス感や高級感のある外観が所望される筐体において、色ブレが小さく、優れたサテンめっきの金属調の意匠感を示す種々の筐体が得られる。
さらに、本実施形態の加飾フィルム成形体1は、種々の車両用内外装部材に適用されることにより、グロス感や高級感のある外観が所望される種々の車両用内外装部材において、色ブレが小さく、優れたサテンめっきの金属調の意匠感を示す種々の車両用内外装部材が得られる。
他にも、本実施形態の加飾フィルム成形体1は、たとえば顧客や物品等の識別情報等を記憶させた会員証、商品タグ、診察券、学生証、キャッシュカード、クレジットカード、乗車券、マイレージカード、ポイントカード、磁気カード等のセキュリティや非模倣性が要求される物品の一部分または全体に好適に使用される。
また、上記実施形態では、いずれも保護層の表面に形成される凹凸が、凹部である場合について例示した。これに代えて、保護層の表面に凸部が形成されてもよい。この場合、たとえば、保護層表面の凸部は、接着層に粒子径の大きいフィラーを添加し、転写時にフィラーが押し上げられ、金属層だけでなく保護層表面にまで影響及ぼすことにより形成し得る。
さらに、上記実施形態では、金属層形成工程として、保護層上に、金属層を形成する工程を例示した。これに代えて、金属層形成工程は、保護層上にアンカー層を形成し、次いで、アンカー層に金属層を形成する工程であってもよい。
アンカー層は、保護層と金属層との密着性を向上させるために好適に設けられる。アンカー層は特に限定されない。一例を挙げると、アンカー層は、保護層との密着性がよく、かつ、金属層を構成する金属の受理性がよい原料であればよく、アクリル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン-マレイン系酸樹脂、塩素化PP系樹脂等である。
アンカー層を形成する方法は特に限定されない。一例を挙げると、アンカー層は、ロールコーター等を用いて、適宜溶剤に溶解したアンカー層を構成する樹脂溶液を、保護層上に塗布することにより形成し得る。
アンカー層の厚みは特に限定されない。一例を挙げると、アンカー層の厚みは、0.1μm~3μmが好ましい。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。本発明は、これら実施例に何ら限定されない。なお、特に制限のない限り、「%」は「質量%」を意味し、「部」は「質量部」を意味する。
<実施例1>
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み:25μm)を被剥離基材とし、アクリルスチレン樹脂(添加量:91部)、硬化剤(イソシアネート、添加量:9部)にレンズ状フィラー(アクリル、積水化成品工業製、寸法:長径7.2μm、厚み2.8μm、添加量:5部)を含有させ、バーコーターにて塗工した。この未硬化樹脂層を50℃、48時間にて硬化させ、離型層(厚み:1.0μm)を作製した(離型層形成工程)。離型層の表面に、フィラーを露出させた。離型層上に、多官能アクリレート樹脂溶液(97部)、光重合硬化剤(添加量:3部)をバーコーターにて塗工し、保護層(厚み:5.0μm)を作製した(保護層形成工程)。保護層上に、アクリル樹脂(添加量:100部)をバーコーターにて塗工した。この未硬化樹脂層を110℃、30秒にて硬化させ、蒸着アンカー層(厚み:1.0μm)を作成した。蒸着アンカー層上に抵抗加熱式蒸着機を用い、インジウムの真空蒸着を行った。厚み50nmのインジウム膜(金属層)を形成した(金属層形成工程)。金属層上に、アクリル樹脂(添加量:34部)、ウレタン樹脂(添加量:51部)に鱗片状フィラー(窒化ホウ素、デンカ(株)製、GP、寸法:長径4.1μm、厚み0.2μm、添加量:10部)と不定形フィラー(アエロジル300、日本アエロジル(株)製、一次粒子約7nm、比表面積300g/m2、添加量:5部)を含有させ、バーコーターにて塗工し、接着層(厚み:1.0μm)を作製した(接着層形成工程)。次に、転写基材として矩形状の黒ABS板を用意し、サンドペーパー(耐水研磨紙、粒度800、三共理化学(株)製)でおよそ一定の力加減になるように黒ABS板の表面に一方向に手磨き状のキズを人手で付与した(第1の凹凸)。そして、接着層上に、手磨き状のキズの付いた黒ABS板(転写基材)を、アップダウン転写機(MP-6、ナビタスマシマリー(株)製)を用いて、押し付け荷重1kN、刻印温度180℃、転写時間1.0sという条件で押し当てた(転写基材形成工程)。その結果、第1の凹凸に接着層が埋設されることで金属層が変形され、金属層に第1の凹凸の形状に沿った第2の凹凸が形成された。次いで、被剥離基材および離型層を剥離し、保護層の表面に凹凸を形成させた(凹凸の詳細:平均直径7.2μm、深さ1.0~1.5μmの凹形状)。その後、紫外線硬化装置(ECS-4011GX、アイグラフィックス(株)製、高圧水銀ランプ)を用いて、積算光量500mJ/cm2にて保護層を硬化させ加飾フィルム成形体を得た。
<実施例2>
離型層形成工程として、以下の工程を採用した以外は、実施例1と同様の方法により、加飾フィルム成形体を作製した。離型層形成工程において、フィラーを含有していないアクリルメラミン樹脂(添加量:93部)、硬化剤(p-トルエンスルホン酸、添加量:7部)をバーコーターにて塗工した。この未硬化樹脂層を150℃、60秒にて硬化させ、離型層(厚み:1.0μm)を作製した(離型層形成工程)。
<実施例3>
離型層形成工程および接着層形成工程として、以下の工程を採用した以外は、実施例1と同様の方法により、加飾フィルム成形体を作製した。離型層形成工程において、フィラーを含有していないアクリルメラミン樹脂(添加量:93部)、硬化剤(p-トルエンスルホン酸、添加量:7部)をバーコーターにて塗工した。この未硬化樹脂層を150℃、60秒にて硬化させ、離型層(厚み:1.0μm)を作製した(離型層形成工程)。接着層形成工程において、金属層上に塩酢ビ樹脂溶液をバーコーターにて塗工し、フィラーなしの接着層(厚み:1.0μm)を作製した(接着層形成工程)。
<実施例4>
離型層形成工程、接着層形成工程および金属層形成工程として、以下の工程を採用した以外は、実施例1と同様の方法により、加飾フィルム成形体を作製した。離型層形成工程において、フィラーを含有していないアクリルメラミン樹脂(添加量:93部)、硬化剤(p-トルエンスルホン酸、添加量:7部)をバーコーターにて塗工した。この未硬化樹脂層を150℃、60秒にて硬化させ、離型層(厚み:1.0μm)を作製した(離型層形成工程)。金属層形成工程において、抵抗加熱式蒸着機を用い、アルミニウムの真空蒸着を行った。厚み50nmのアルミニウム膜(金属層)を形成した(金属層形成工程)。接着層形成工程において、金属層上に塩酢ビ樹脂溶液をバーコーターにて塗工し、フィラーなしの接着層(厚み:1.0μm)を作製した(接着層形成工程)。
<実施例5>
転写基材形成工程の前に、仮硬化工程として、以下の工程を採用した以外は、実施例1と同様の方法により、加飾フィルム成形体を作製した。仮硬化工程として、転写前の加飾フィルムに接着層側を照射面として、紫外線硬化装置(ECS-4011GX、アイグラフィックス(株)製、高圧水銀ランプ)を用いて、積算光量50mJ/cm2にて紫外線を照射して保護層を仮硬化させた。
<実施例6>
仮硬化工程における積算光量を100mJ/cm2に変更した以外は、実施例5と同様の方法により、加飾フィルム成形体を作製した。
<比較例1>
離型層形成工程、保護層形成工程、金属層形成工程、接着層形成工程として、以下の工程を採用した以外は、実施例1と同様の方法により、加飾フィルム成形体を作製した。離型層形成工程において、厚み12μmのPETフィルムを使用し、樹脂溶液(フィラーを含有していないアクリル系樹脂97部、シリコーン系の剥離剤3部)をバーコーターにて塗工し、100℃で10秒乾燥させ、離型層を形成した(厚み1.0μm)。保護層形成工程において、樹脂溶液(変性メラミン樹脂95部、硬化触媒5部(酸性リン酸エステル))をバーコーターで塗工し、180℃、20秒にて硬化させ、保護層(厚み1.0μm)を形成した。金属層形成工程において、抵抗加熱式蒸着機を用い、アルミニウムの真空蒸着を行った。厚み50nmのアルミニウム膜(金属層)を形成した(金属層形成工程)。接着層形成工程において、金属層上に塩酢ビ樹脂溶液をバーコーターにて塗工し、接着層(厚み:1.0μm)を作製した(接着層形成工程)。なお、比較例1では、樹脂溶液を硬化させて保護層を形成した後に、転写基材形成工程を行った。すなわち、すでに硬化された変形しない保護層に対して、転写基材が転写されたため、転写基材には第1の凹凸が形成されたが、第1の凹凸に沿った形状の第2の凹凸は金属層にも保護層にも形成されなかった。
<比較例2>
離型層形成工程、保護層形成工程、金属層形成工程、転写基材形成工程として、以下の工程を採用した以外は、実施例1と同様の方法により、加飾フィルム成形体を作製した。離型層形成工程において、ヘアライン加工がされた厚み25μmのPETフィルム(開成工業により加工)を使用し、樹脂溶液(フィラーを含有していないアクリル系樹脂97部、シリコーン系の剥離剤3部)をバーコーターにて塗工し、100℃で10秒乾燥させ、離型層を形成した(厚み0.1μm)。保護層形成工程において、樹脂溶液(スチレンアクリル系ポリオール80部、硬化剤としてTDI系イソシアネート20部)をバーコーターで塗工し、120℃、10秒にて乾燥させ、その後、50℃で48時間エージングして保護層(厚み1.0μm)を硬化させた。金属層形成工程において、抵抗加熱式蒸着機を用い、アルミニウムの真空蒸着を行った。厚み50nmのアルミニウム膜(金属層)を形成した(金属層形成工程)。転写基材として傷をつけていない矩形状の黒ABS板を用意し、接着層上に、アップダウン転写機(ナビタス社製、MP-6)を用いて、押し付け荷重1kN、刻印温度180℃、転写時間1.0sという条件で押し当てた(転写基材形成工程)。比較例2では、転写基材として傷をつけていない矩形状の黒ABS板が使用されたことから、得られた加飾フィルム成形体は、第1の凹凸が形成されなかった。
<比較例3>
仮硬化工程における積算光量を200mJ/cm2に変更した以外は、実施例5と同様の方法により、加飾フィルム成形体を作製した。
実施例1~6および比較例1~3において得られた加飾フィルム成形体について、以下の方法に従って、凹凸再現率(%)および手磨き意匠感を評価した。結果を表1に示す。
<凹凸再現率(%)>
超深度カラー3D形状測定顕微鏡(VK-9500、(株)キーエンス製)および形状解析アプリケーション(VK-H1A9、(株)キーエンス製)を使用し、倍率50倍(対物レンズ)、高さ方向のスキャンピッチを10nmとし、約250μm×約200μmの領域における、転写基材のみの凹凸を10nmピッチで高さ方向にスキャン撮影した。次に、転写基材に転写シートを転写し、金属層の凹凸を10nmピッチで高さ方向にスキャン撮影した。転写基材のみの凹凸写真を画像解析し、傷とおよそ直交する方向における凹凸のプロファイルを3本分、用意した。そして、各本における平均深さを求め、3つの平均深さの平均を「第1の凹凸の平均深さ」とした。同様に、金属層の凹凸写真を画像解析し、傷とおよそ直交する方向における凹凸のプロファイルを3本分、用意した。各本における平均深さを求め、3つの平均深さの平均を「第2の凹凸の平均深さ」とした。以下の式に基づいて、凹凸再現率(%)を算出した。なお、比較例2に関しては、ヘアライン加工がされたPETフィルムの傷の深さに対する被剥離基材を剥離した後の保護層表面に形成された凹凸の深さの比を算出した。
凹凸再現率(%)=100×(第2の凹凸の平均深さ)/(第1の凹凸の平均深さ) ・・・ (1)
<手磨き意匠感>
得られた加飾フィルム成形体の外観を、目視にて観察し、以下の評価基準に沿って、手磨きしたような外観であるか確認した。
○:外観は、手磨きしたような外観であった。
△1:外観は、機械的な傷が見られ、手磨きしたような外観ではなかった。
△2:外観は、観察する角度によっては傷が見えず、手磨きしたような外観ではなかった。
×:外観は、手磨きしたような外観ではなく、鏡のような外観であった。
Figure 2022177514000002
表1に示されるように、実施例1~6の加飾フィルム成形体は、いずれも手磨きしたような外観であった。図6は、実施例1において、転写前の転写基材表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。図7は、実施例1において、転写後の金属層表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。また、図8は、実施例1の加飾フィルム成形体の外観写真である。実施例1の加飾フィルム成形体は、転写後であっても凹凸再現度が高く、手磨きしたような外観であった。なお、着色による画像解析では、赤色に近いほど傷が深く、青色に近いほど傷が浅いことを表す。
一方、比較例1~3に関して、図9は、比較例1において、転写前の転写基材表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。図10は、比較例1において、転写後の金属層表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。図11は、比較例2において、転写前の転写基材表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。図12は、比較例2において、転写後の金属層表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。図13は、比較例2の加飾フィルム成形体の外観写真である。図14は、比較例3において、転写前の転写基材表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。また、図15は、比較例3において、転写後の金属層表面における傷の深さに基づいて、着色により画像解析した外観写真である。実施例1の加飾フィルム成形体は、転写後であっても凹凸再現度が高く、手磨きしたような外観であった。比較例1~3の加飾フィルム成形体は、転写後において手磨きしたような外観を呈しないか、または、機械で傷を付けたような外観であった。
1 加飾フィルム成形体
2 基材
3 接着層
4 金属層
5 保護層
6 被剥離基材
7 離型層
C1 第1の凹凸
C2 第2の凹凸
C3 第3の凹凸
F1 鱗片状フィラー
F2 レンズ状フィラー

Claims (10)

  1. 基材と、接着層と、金属層と、保護層とをこの順に有し、
    前記基材の前記金属層側の表面には、第1の凹凸が形成されており、
    前記金属層には、前記第1の凹凸の形状に沿った第2の凹凸が形成されている、加飾フィルム成形体。
  2. 下記式(1)に示される凹凸再現率(%)は、27%以上である、請求項1記載の加飾フィルム成形体。
    凹凸再現率(%)=100×(第2の凹凸の平均深さ)/(第1の凹凸の平均深さ) ・・・ (1)
  3. 前記接着層は、レンズ状フィラー、または、鱗片状フィラーを含む、請求項1または2記載の加飾フィルム成形体。
  4. 前記保護層は、前記金属層が設けられている面と反対側の面に、第3の凹凸が形成されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の加飾フィルム成形体。
  5. 前記金属層は、インジウム蒸着層である、請求項1~4のいずれか1項に記載の加飾フィルム成形体。
  6. 被剥離基材上に、離型層を形成する離型層形成工程と、
    前記離型層上に、紫外線硬化型樹脂組成物を含む保護層を形成する保護層形成工程と、
    前記保護層上に、金属層を形成する金属層形成工程と、
    前記金属層上に、接着層を形成する接着層形成工程と、
    前記接着層上に、予め第1の凹凸が設けられた転写基材を形成する転写基材形成工程と、
    前記被剥離基材および前記離型層を剥離する剥離工程とを含み、
    前記転写基材形成工程は、前記第1の凹凸を前記接着層に埋設させて、前記金属層に第2の凹凸を形成する凹凸形成工程を含み、
    前記転写基材形成工程よりも後に、前記保護層から前記接着層の方向へ、紫外線を照射し、前記保護層を本硬化する本硬化工程を含む、加飾フィルム成形体の製造方法。
  7. 請求項1~5のいずれか1項に記載の加飾フィルム成形体を用いた、サテンめっき調製品。
  8. 容器である、請求項7記載のサテンめっき調製品。
  9. 筐体である、請求項7記載のサテンめっき調製品。
  10. 車両用内外装部材である、請求項7記載のサテンめっき調製品。
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