JP2678274B2 - プラスチック成形体への導電性付与方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プラスチック成形体、特に、電子機器のプ
ラスチックハウジング等へ導電性を付与するための方法
に関するものである。 従来の技術 近時、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサか
ら、電卓、テレビゲームに至るまで、デジタル回路を応
用した電子機器が急速に発展しながら職場や家庭に浸透
してきている。 そして、これら電子機器のハウジングには、金属に代
わって、軽量で、加工性と量産性とに優れ、しかも価格
的にも安い、プラスチックが多用されるようになってき
ている。 しかし、プラスチックは、通常、電磁波に対し透明で
あるため、これらの電子機器に内臓されている多数のIC
やLSIから発生する高周波パルスによる電磁波ノイズは
ハウジング外へ放射され、テレビやステレオのノイズ、
銀行等のオンラインコンピュータ、自動車用電装品を始
め各種の自動制御装置の誤動作を招いたり、また、自ら
も他の電子機器からの電磁波ノイズを透過して内部電子
機器の誤動作を起こす、いわゆる電磁波障害が引き起こ
され、今や社会的な大問題とまでなっている。また、こ
の電磁波ノイズのみならず、プラスチックは高い絶縁性
のため静電気を帯電し易く、この静電気の放電する際の
ノイズも、これら電子機器に誤動作を招いたり、また、
電子素子を破壊する原因となっている。 ところで、これら電磁波ノイズや静電気ノイズから電
子機器を守るには、ハウジングたるプラスチック成形体
に導電性を付与すれば良い。 従来、プラスチックハウジング等、プラスチック成形
体に導電性を付与し、帯電防止、電磁波シールド品を作
るには、プラスチック自体にカーボンブラックを始めと
する各種導電性フィラーを混入する一次加工の他、二次
加工として、銀微粒子等を混入した導電性塗料を塗布す
る。亜鉛等の金属を容射する、アルミ等を真空蒸着、ス
パッタリング、イオンプレーティングする、無電解メッ
キ、電気メッキ、スプレーメッキする、アルミ箔等の金
属箔を貼る、等々種々の方法が行われている。 発明が解決しようとする問題点 ところで、現代は、遊び心、感覚の時代でもある。し
たがって、従来行われることが皆無であった電子機器の
ハウジング類と言えども、その表面に装飾的な意匠が施
されていれば、実用面だけでなく、心理的にも満足感を
得られる筈である。電磁波シールドの問題が社会的大問
題となっているのは、それが一専門分野でのことに留ま
らず、一般家庭に広く普及している電子機器にも関係し
ているからであり、これら電子機器のプラスチックハウ
ジング類に任意の着色模様を付すと同時に導電性をも付
与することができれば、人の遊び心をくすぐることがで
きるばかりでなく、それら電子機器における電磁波シー
ルドの問題も一挙に解決できる。 ところが、前記従来の方法では、導電性を付与するこ
とはできても、導電性を付与しながら着色模様を多数に
画一的に施すのは、ほとんど不可能であった。なぜな
ら、プラスチック成形体は、プラスチックの特性を生か
し、凹凸、切り欠き、穴等が連続的に形成されており、
他方、前記導電性塗料と言えども、いわゆる着色塗料と
は全く掛け離れた、導電性微粒子を付着させるためだけ
のものであり、導電性付与の問題と意匠性向上の問題と
は、全く切り離し、別異なものとしてしか捉えておら
ず、同次元の問題として捉えたことがなかったからであ
る。 問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決するために、特公昭57
−50547号公報に開示されている印刷方法を利用し、プ
ラスチック成形体への導電性付与の方法を次ぎのように
構成したものである。即ち、転写パターンが予め印刷さ
れたフィルムを液体上に浮かべる前後何れか一方又は双
方において、導電性フィラーが添加された接着剤をこの
転写パターンが印刷された側に塗布し、この接着剤で転
写パターンを転写可能な状態に粘着化する一方、フィル
ムの液体浸漬により、フィルムを溶解させるか剥離沈降
させるかして、転写パターン層と導電性フィラー含有接
着剤層とが積層する半流動性の層を水面上に残留せし
め、次いでこの上からプラスチック成形体を当接せしめ
つつ該プラスチック成形体を一部または全部液中に没入
させ、これによって上記層を液圧によって該プラスチッ
ク成形体に密着せしめて転写パターンを転写するように
し、プラスチック成形体に接着模様を生成すると同時に
導電性をも付与するものである。 作用 上記方法においては、着色模様たる転写パターンは、
フィルムの液体浸漬による溶解か剥離沈降かで水面上に
残留しつつ、塗布される接着剤により転写可能な状態に
粘着化および半流動化され、プラスチック成形体の液中
没入の際の液圧によって、該プラスチック成形体の凹凸
に沿いながらその表面に転写される。 一方、接着剤は、転写パターンに半流動性を与えると
ともに、これには導電性フィラーが添加されているの
で、転写パターンのインク類の樹脂等の塗膜形成要素や
接着剤に含まれる樹脂等に分散した導電性フィラーの層
としても、これが着色模様と一体的にプラスチック成形
体表面上に生成され、導電性が付与される。 実施例 まず、本発明方法の基本的な流れを図示の実施例につ
いて説明する。 これには、第１図に示すごとく、予め、木目や水玉
等、適宜の着色模様を、印刷インクや塗料にてグラビア
印刷等の常法の印刷手段を使って、水溶性フィルム１、
例えばポリビニールアルコールを主成分とする冷水溶解
タイプの40μｍ程度のフィルム上に印刷し、乾燥済みの
ものをロールあるいはカットシートとして用意してお
く。 そして、パターン転写および導電性付与にあたって
は、このフィルムを連続的にあるいは一枚づつ引き出し
つつ、第２図に示すごとく、水槽内水面上に浮かべる。
すると、水溶性フィルム１は水槽の水４を吸収して次第
に溶解してゆくので、水溶性フィルムが溶解してしまう
直前を見計らい、例えば、前記フィルムの場合には水漬
後２分ぐらいしたら、この転写パターン２に上から、導
電性フィラー添加の接着剤３を、例えばスプレーコート
等の常法の塗布手段で塗布する。すると、転写パターン
２は接着剤３に含まれる溶剤で膨潤軟化され、印刷直後
のような粘着性を帯びるようになる。 ここで、上記フィルムの印刷に使用する印刷インクや
塗料のインク類は、フィルムに仮接着し、乾燥被膜形成
が容易であり、さらに、接着剤に容易に膨潤する樹脂を
ビヒクルとして含むものであり、また、接着剤は、イン
ク類を膨潤させうる溶剤を含み、被転写体表面を侵食し
たり、それが塗料によりアンダーコートされている時に
は、転写時にこの塗料を急激に溶解させないものである
ことが望ましい。95:5の割合で速乾性溶剤と樹脂とを混
合し、これに導電性フィラーを添加した接着剤が安価で
使い易い。 そして、第３図に示すごとく、この転写パターンの層
と導電性フィラー添加の接着剤層とが積層する層として
半流動性を帯びて、水面上に浮かぶのを見計らって、第
４図に示すごとく、プラスチック成形体５、例えばABS
樹脂製のプラスチックハウジングを、上からこの層に当
接せしめつつ一部または全部が水中に沈むよう押し入れ
る。これによって、この半流動性の層は、水圧により、
該プラスチック成形体の凹凸に沿って順次変形しつつそ
の表面に密着し、転写パターンによる着色模様がプラス
チック成形体表面の凹凸に馴染んで転写される。 この場合、プラスチック成形体は、水中に斜めに侵入
して行くよう適度な入射角を付けて没入させる方が付き
回り性が良好となり、また、水槽の水を循環させてお
き、被転写体を横移動させながら、この動作を行うよう
にすれば、さらに連続的に処理することも可能となる。 一方、接着剤中に添加されている導電性フィラーは、
転写パターンのインク類に含まれる樹脂等の塗膜形成要
素および活性剤に含まれる樹脂等に分散した状態で、導
電性フィラーの層としても、プラスチック成形体の凹凸
に沿いながら、転写パターンによる着色模様と一体的
に、これまたプラスチック成形体表面上に展開生成され
ることとなる。 その後、このプラスチック成形体を水中より引き上
げ、熱風等を吹き付け、インク類および接着剤に含まれ
る溶剤成分を揮発させれば、樹脂成分等が硬化して、着
色成分たる顔料や導電性フィラーは塗膜としてプラスチ
ック成形体表面に定着する。その後、必要に応じて、表
面保護のためにトップコートをすることができる。 以上が基本的な流れであるが、ここで、接着剤に添加
する導電性フィラーとしては、従来導電性塗料に使われ
ている導電性フィラー、例えば、粒状のものに、カーボ
ンブラック、ニッケル粉、銅粉、銀粉、酸化亜鉛、酸化
スズ、酸化チタン、銀コートガラスビーズ、ニッケルコ
ートガラスビーズ、ニッケルコートフェノール樹脂、フ
レーク状のものに、天然黒鉛、キッシュ黒鉛、人工黒
鉛、アルミフレーク、銅フレーク、ニッケルフレーク、
ニッケルコートマイカ、短繊維状のものに、カーボンフ
ァイバー、ステンレスファイバー、アルミファイバー、
プラスファイバー、ステンレスファイバー、アルミコー
トガラスファイバー、銀、ニッケル、銀コートカーボン
ファイバー等々があるが、その内でも、その粒径、大き
さが、転写パターンおよび接着剤による塗膜の厚さ以
下、または、これにトップコートの厚さを加えた厚さ以
下のものであれば、これをそのまま使うことができる。
おおよそ数μｍ以下、望ましくは、コンマ数μｍの粒
径、大きさのものが良い。なお、導電性が悪くともマグ
ネタイトのような磁性体は、電磁波シールドに対し、効
果的であるため、本発明における導電性フィラーとは磁
性体微粉をも含む概念として定義する。 しかし、そのようなものであっても、カーボンファイ
バーを始めとする黒色系のフィラーは、転写パターンの
着色模様を冴えた色から鈍い暗色にしてしまうことが考
えられ、また、ニッケル粉等金属光沢をそのまま有する
フィラーは、水玉模様のような場合には意匠性を向上す
ることも考えられるが、木目調のような着色模様にはそ
ぐわないことも予想される。一方、白色系のフィラー
は、接着剤に他に着色顔料を混入して着色も可能であ
り、また、それのみでも転写パターンの着色模様にそれ
ほど悪影響しないので、他の条件が絡まなければ、これ
の使用が望まれる。 これら条件を満足するものに、住友化学工業株式会社
のFF−202や大塚化学株式会社のデントール（登録商
標）WKシリーズ等がある。これらは、白色系の、しか
も、φ０、２〜０、６μｍ×10〜20μｍのウイスカー状
のものであり、ウイスカー状であるが故に、少量添加で
も効果的で、導電性付与の上でも有利である。 そこで、本発明に用いる接着剤は、転写パターンのイ
ンク類の性質、着色模様の意匠効果、要求される静電除
去、電磁波シールド効果、プラスチックの材質、等々に
よって組成を適宜変化させれば良いが、アクリル樹脂系
やエポキシ樹脂系のものが普通用いられている。このよ
うな接着剤は、例えば、富士塗料工業株式会社のSK85と
SK99を1:2に混合し、これらを100部として、前記デント
ールのWKシリーズの内、WK−100を20部添加し、混合、
混練して得られる。この接着剤を用いて試してみたとこ
ろ、明らかに導電性を付与できることが確認でき、ま
た、転写性にも悪影響は認められなかった。 したがって、本方法によれば、極めて簡易な工程の内
に、プラスチック成形体に導電性と着色模様とを付与生
成することができ、例えば、これを一般家庭電用プラス
チックハウジングに広く施用すれば、単に電子機器の実
用性だけでなく、使う人の遊び心や感性をも満足させる
ことができて、しかも、社会的大問題となっている電子
機器の電磁波シールドの問題も一挙に解決することがで
きる。この場合、当然のことながら、導電性と着色模様
とは格別の理由が無い限りプラスチック成形体の外観と
なるべき表面に付与生成されるが、本発明の要旨からし
て、これに限らず、例えば、内部部品として使われるよ
うなプレスチック成形体にも全く同様に施用できる。ま
た、外観となるべき表面に付与生成できるが故に、従来
の内面の付与する場合に心配される導電性膜の剥離落
下、これによる回路ショートの問題が全く無い。なお、
プラスチックハウジングとは、何も箱型の筺体に限ら
ず、今後益々デジタル回路の応用が進むであろう子供の
おもちゃ等における成形体を含むものであり、本発明で
は、転写時の層が転写パターンと導電性フィラー含有接
着剤とが積層する層であって、フィルム層は既に消失し
ているため、特に、複雑で、小さなものにも有利であ
る。 なお、前記実施例では、プラスチック成形体の材料と
してABS樹脂を例として掲げたが、これに限らず、アク
リル樹脂、AS樹脂、塩化ビニール樹脂ポリスチロール樹
脂、ノリル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミ
ン樹脂、FRP、エポキシ樹脂を始め、ほとんどのプラス
チック材料を用いたものにおいて、その際のインク類や
接続剤の成分を適宜調整することによって同様に施用で
きる。 また、接着剤を塗布するタイミングとして、先にフィ
ルムを水面に浮かべておき、フィルムが水を吸収して溶
解し始めるのを待ってスプレーコート手段にて接着剤を
塗布するようにしたが、フィルムを水面に浮かべる前に
これを行うようにしても良く、さらには、その両時点に
おいて塗布するようにしても良く、要は、転写時に、転
写パターンが粘着性を帯び、かつ、フィルムが溶解か剥
離沈降していれば良い。さらに、上記実施例では、フィ
ルムとして水溶性フィルム、例えば、ポリビニールアル
コールを用いるものとしたが、単純な水溶性でなくと
も、酸、アルカリ、酸素の水溶液、または、溶剤、その
他の液体に溶解し、あるいは、紙にデンプンの薄膜層を
形成したフィルムで、水漬にあたり、デンプン層が溶け
て紙が剥離沈降するようなタイプのフィルムであっても
良い。同様に、液体とは水に限られるものでなく、酸、
アルカリ水溶液、溶剤、その他液体であって良い。さら
に、フィルムは転写時には溶解あるいは剥離沈降し、消
失しているが、転写後にカスを除去するために湯水シャ
ワーを浴びたり、プラスチック成形体表面の着色模様保
護のためトップコートを施すのが望ましい。また、転写
前に、アンダーコート等の前処理を施しておくのも良
く、アンダーコート、トップコートを導電性塗料で施し
ても勿論良い。 発明の効果 以上述べたとおり、本発明方法によれば、極めて簡易
な工程の内に、プラスチック成形体に、特に複雑で、小
さなものにも、導電性と着色模様とを付与生成すること
ができる。 したがって、特に、一般家電用プラスチックハウジン
グを始め、広くこれを施用すれば、単に電子機器の実用
性だけでなく、使う人の遊び心や感性をも満足させるこ
とができて、しかも、社会的大問題となっている電子機
器の電磁波シールドの問題も一挙に解決できる。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の基本的な流れを示す概要図で、第１図は
予め印刷されたフィルムの状態を示す側面図、第２図は
これを水面上に浮かべ、接着剤を塗布した直後の状態を
示す側面図、第３図はフィルムが水に溶解し、転写直前
の状態を示す側面図、第４図はこれにプラスチック成形
体を押し下げて転写中の状態を示す側面図である。 １……フィルム（水溶性フィルム） ２……転写パターン、３……接着剤 ４……液体（水）、５……プラスチック成形体

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．転写パターンが予め印刷されたフィルムを液体上に
   浮かべる前において、導電性フィラーが添加された接着
   剤をこの転写パターンが印刷された側に塗布し、この接
   着剤で転写パターンを転写可能な状態に粘着化する一
   方、フィルムの液体浸漬により、フィルムを溶解させる
   か剥離沈降させるかして、転写パターン層と導電性フィ
   ラー含有接着剤層とが積層する半流動性の層を波面上に
   残留せしめ、次いでこの上からプラスチック成形体を当
   接せしめつつ該プラスチック成形体を一部または全部液
   中に没入させ、これによって上記層を液圧によって該プ
   ラスチック成形体に密着せしめて転写パターン転写する
   ようにし、プラスチック成形体に着色模様を生成すると
   同時に導電性も付与することを特徴とするプラスチック
   成形体への導電性付与方法。 ２．転写パターンが予め印刷されたフィルムを液体上に
   浮かべた後において、導電性フィラーが添加された接着
   剤をこの転写パターンが印刷された側に塗布し、この接
   着剤で転写パターンを転写可能な状態に粘着化する一
   方、フィルムの液体浸漬により、フィルムを溶解させる
   か剥離沈降させるかして、転写パターン層と導電性フィ
   ラー含有接着剤層とが積層する半流動性の層を液面上に
   残留せしめ、次いでこの上からプラスチック成形体を当
   接せしめつつ該プラスチック成形体を一部または全部液
   中に没入させ、これによって上記層を液圧によって該プ
   ラスチック成形体に密着せしめて転写パターンを転写す
   るようにし、プラスチック成形体に着色模様を生成する
   と同時に導電性をも付与することを特徴とするプラスチ
   ック成形体への導電性付与方法。 ３．転写パターンが予め印刷されたフィルムを液体上に
   浮かべる前及び液体上に浮かべた後の双方において、導
   電性フィラーが添加された接着剤をこの転写パターンが
   印刷された側に塗布し、この接着剤で転写パターンを転
   写可能な状態に粘着化する一方、フィルムの液体浸漬に
   より、フィルムを溶解させるか剥離沈降させるかして、
   転写パターン層と導電性フィラー含有接着剤層とが積層
   する半流動性の層を液面上に残留せしめ、次いでこの上
   からプラスチック成形体を当接せしめつつ該プラスチッ
   ク成形体を一部または全部液中に没入させ、これによっ
   て上記層を液圧によって該プラスチック成形体に密着せ
   しめて転写パターンを転写するようにし、プラスチック
   成形体に着色模様を生成すると同時に導電性をも付与す
   ることを特徴とするプラスチック成形体への導電性付与
   方法。