JP3727126B2

JP3727126B2 - 金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法

Info

Publication number: JP3727126B2
Application number: JP35869896A
Authority: JP
Inventors: 富士男森
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2016-12-26
Also published as: JPH10180795A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の金属光沢部品であるホイールキャップ、センターオーナメントなどや、生活用品金属部品であるプラスチック流し台やほうろう部品などに利用できる金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチック製の自動車のホイールキャップ、センターオーナメントなどに対して金属光沢を付与するには、本体に直接金属メッキなどをした後、透明な艶塗料を塗装するのが一般的な方法である。
【０００３】
また、基体シートに金属メッキの代わりに金属薄膜層を形成し、塗装の代わりにオーバーレイフィルムを貼って真空成形する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、金属メッキや塗装はコストが高く、環境衛生的に問題があった。また、塗装は厚みのばらつきが大きいため一定した外観が得にくく、品質に安定性がないという難点があった。
【０００５】
また、金属薄膜層とオーバーレイフィルムによる方法は、凹引きの場合、製品凸部が極端に伸ばされるためクラックが発生する問題があった。すなわち、真空成形用金型の凹部に基体シート、金属薄膜層、オーバーレイフィルムからなるシートを配置し、金型の凹部に沿うように成形すると、成形品の凹部中心が大きく伸ばされ、金属薄膜が透けて見えたり割れたりすることがあった。さらに、金属薄膜層とオーバーレイフィルムを貼り合わせるために、ドライラミネート剤などのような粘着性のアンカー剤が必要になるが、アンカー剤の表面の細かな凹凸が表面に現れて目立ちやすかったり、貼り合わせ作業時にごみ、異物、汚れなどがでる場合にそれがそのまま表面にでて目立つという問題があった。
【０００６】
したがって、この発明は、上記のような問題点を解消し、美しい金属光沢を安定した品質で得ることができる金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法は、以上の目的を達成するために、つぎのように構成した。
【０００８】
つまり、この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法は、透明なアクリルフィルムを基体シートとし、その上に金属薄膜層を形成し、さらにその上にプラスチックシートを積層し、基体シートの他面に黒色またはスモーク色の保護シートを積層した金属薄膜インサートフィルムを、真空成形法または圧空成形法によって所望の形状に予備成形した後、保護シートを剥離し、次いで金属薄膜インサートフィルムを金型内に挿入し、プラスチックシート側に成形樹脂を射出して一体化するように構成した。
【０００９】
また、上記の発明において、保護シートが、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、未延伸エチレン−ビニルアルコールフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、未延伸ポリプロピレンフィルム、未延伸ポリエステルフィルムのいずれかであるように構成してもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００２０】
図１は、この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法に用いるアクリルフィルムの一実施例を示す斜視図である。図２〜４は、この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法の一実施例を示す断面図である。図中、１は金属薄膜インサートフィルム、２は基体シート、３は金属薄膜層、４はアンカー層、５はプラスチックシート、６は保護シート、７は真空成形型、８は吸引孔、９は熱源、１０は成形樹脂である。
【００２１】
この発明の金属薄膜インサートフィルム１成形品の製造方法は、透明なアクリルフィルムを基体シート２とし、その上に金属薄膜層３を形成し、さらにその上にプラスチックシート５を積層した金属薄膜インサートフィルム１を、所望の形状に予備成形した後、金属薄膜インサートフィルム１を金型内に挿入し、プラスチックシート５側に成形樹脂１０を射出して一体化するものである（図１〜５参照）。
【００２２】
金属薄膜インサートフィルム１は、透明なアクリルフィルムを基体シート２とし、その上に金属薄膜層３を形成し、さらにその上にプラスチックシート５を積層したものである（図１参照）。
【００２３】
基体シート２としては、透明なアクリルフィルムを用いる。アクリルフィルムとしては、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリアクリル酸ブチル樹脂、エチレン−アクリル共重合体樹脂、エチレン酢酸ビニル−アクリル共重合体樹脂などを用いるとよい。アクリルフィルムは透明性に優れ、熱や光に強く、屋外で使用しても退色したり光沢変化することが少ない。また、可塑剤を使用せずとも耐汚染性に優れ、しかも成形加工性に優れ深絞り加工できるという特性を有する。アクリルフィルムの厚みは、オーバーレイフィルムとして耐候性を維持できる50μｍ以上で、かつ印刷が可能な200μｍ以下が望ましい。より好ましい範囲としては、80〜150μｍである。
【００２４】
金属薄膜層３は、金属光沢を表現するためのものであり、真空蒸着法、スパッターリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成する。表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛、ゲルマニウムなどの金属、これらの合金または化合物である硫化亜鉛、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、酸化スズ、ＩＴＯなどを使用する。
【００２５】
金属薄膜層３は、基体シート２上に全面的に形成する。また、金属薄膜層３は、部分的に形成してもよい。部分的な金属薄膜層３を形成する場合の一例としては、金属薄膜層３を必要としない部分に溶剤可溶性樹脂層を形成した後、その上に全面的に金属薄膜を形成し、溶剤洗浄を行って溶剤可溶性樹脂層と共に不要な金属薄膜を除去する方法がある。この場合によく用いる溶剤は、水または水溶液である。また、別の一例としては、全面的に金属薄膜を形成し、次に金属薄膜を残しておきたい部分にレジスト層を形成し、酸またはアルカリでエッチングを行い、レジスト層を除去する方法がある。
【００２６】
また、金属薄膜層３とプラスチックシート５との密着性を向上させるために、アンカー層４を設けてもよい。アンカー層４の材質としては、２液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂樹脂などを使用するとよい。アンカー層４の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。
【００２７】
プラスチックシート５としては、アクリルフィルム、ポリプロピレンフィルム、熱可塑性エラストマーフィルム、ポリカーボネートフィルム、ナイロンフィルム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンフィルム、アクリロニトリル−スチレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリウレタンフィルムなどを用いることができる。特に、成形樹脂１０の素材に応じて適宜選択するとよい。一般的に、成形樹脂１０と同種のフィルムであれば、成形樹脂１０と融着する。たとえば、成形樹脂１０がポリプロピレンであれば、プラスチックシート５としてポリプロピレンフィルムを用いるとよい。ただし、フィルムが供給難である場合や高額である場合は、接着層を形成することによりプラスチックシート５と成形樹脂１０とを接合してもよい。たとえば、プラスチックシート５としてポリプロピレンフィルムを用いる代わりに、熱可塑性エラストマーを使用し、接着層としてポリプロピレン系樹脂からなるインキを塗布することができる。
【００２８】
貼り合わせ方法としては、ドライラミネート方式、ホットメルトラミネート方式、熱ラミネート方式などがある。ドライラミネート方式およびホットメルトラミネート方式の場合は、ポリウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂などのインキ層を介して貼り合わせる。
【００２９】
基体シート２の厚みが200μｍ以上では、巻き取りが困難であるという印刷量産性に問題がある。金属薄膜インサートフィルム１全体の厚みが250μｍより小さいと、コシがなく、真空成形または圧空成形しにくく、シワが出やすい。全体の厚みが2000μｍより大きいと、真空成形または圧空成形に時間がかかり生産能力が落ちる。
【００３０】
金属薄膜インサートフィルム１は、基体シート２上に、金属薄膜層３とプラスチックシート５を積層することにより、製品凸部の伸びが少なくなるので、クラックが少なくなる。また、金属薄膜層３とプラスチックシート５層とを貼り合わせためのアンカー層４が、最終製品の表面からみて金属薄膜層３の内側に組み込まれるため、アンカー層４表面の細かな凹凸や貼り合わせ作業時のごみ噛みが目立ちにくい。
【００３１】
また、金属薄膜インサートフィルム１の基体シート２の上に、保護シート６を積層してもよい。金属薄膜インサートフィルム１を、基体シート２側から熱源９によって加熱軟化させるので、金属光沢面によって熱が反射して、真空または圧空成形しにくいことがある。したがって、熱吸収性のよい黒またはスモーク色の保護シート６を積層して一緒に真空成形または圧空成形するとよい。なお、スモーク色とは、黒・茶・青・藍などの比較的暗い寒色の透明または半透明である色をいう。保護シート６の材質としては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、未延伸エチレン−ビニルアルコールフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、未延伸ポリプロピレンフィルム、未延伸ポリエステルフィルムなどがある。熱吸収保護シート６は、熱の吸収効率を高めて、基体シート２を加熱軟化しやすくしている。したがって、２ｍｍ程度の厚みの金属薄膜インサートフィルム１まで、凸引きで真空成形あるいは圧空成形が可能である。
【００３２】
また、必要に応じて、図柄層を形成してもよい。図柄層は、アクリルフィルムの上に、通常は印刷層として形成する。印刷層の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。印刷層の形成方法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。特に、多色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷法やグラビア印刷法が適している。また、単色の場合には、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法を採用することもできる。印刷層は、表現したい図柄に応じて、全面的に設ける場合や部分的に設ける場合もある。
【００３３】
また、必要に応じて、接着層を形成してもよい。接着層は、成形品に上記の各層を接着する層である。接着層としては、成形樹脂１０に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、成形樹脂１０がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。また、成形樹脂１０がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。さらに、成形樹脂１０がポリプロピレン樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。接着層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。接着層の乾燥膜厚は、0.5〜10μｍとするのが一般的である。
【００３４】
次に、金属薄膜インサートフィルム１を、所望の形状に予備成形した後、金属薄膜インサートフィルム１を金型内に挿入し成形樹脂１０を射出して一体化する。
【００３５】
予備成形は、金属薄膜インサートフィルム１を、所望の形状に予備成形するための真空成形用金型に配置し、クランプなどの手段で周囲を固定し、熱源９により金属薄膜インサートフィルム１を加熱軟化させるとともに真空吸引して金型に密着させる（図２参照）。成形後、吸引孔８から空気を送り込み、金属薄膜インサートフィルム１を離型しやすくする。その後、金型から金属薄膜インサートフィルム１を取り出す（図３参照）。
【００３６】
次に、金属薄膜インサートフィルム１の周囲の不要な部分を切断して除去し、また、保護シート６を剥離して除去する（図４参照）。
【００３７】
次いで、金属薄膜インサートフィルム１を金型内に挿入し成形樹脂１０を射出して一体化する。予備成形した金属薄膜インサートフィルム１を、射出孔を有するコア型と、凹部を有するキャビティ型間に、送り機構または手動で１枚１枚配置し固定する。次に、キャビティ型とコア型を型締めし、金属薄膜インサートフィルム１とコア型との間に密閉空間を形成する。この空間に溶融した成形樹脂１０を射出し、キャビティ型とコア型を型開きすれば、金属薄膜インサートフィルム１と成形樹脂１０とが一体化されたインサート成形品を得ることができる（図５参照）。
【００３８】
【実施例】
下記の組成にて、厚さ125μｍのポリメタクリル酸メチルフィルムを基体シートとし、真空蒸着法で厚さ400Åのクロムからなる金属薄膜層を形成した。次に、下記組成のアンカー層インキを用い、グラビア印刷法でアンカー層を形成した。
【００３９】
アンカー層インキ
バインダーポリ塩化ビニル樹脂／ポリプロピレン樹脂＝３／１ 20重量％
溶剤メチルエチルケトン／トルエン＝１／１ 80重量％
【００４０】
次に、厚さ400μｍの未延伸ポリプロピレンフィルムをプラスチックシートとし、下記の組成からなるドライラミネート剤を用いてドライラミネート方式にて貼り合わせた。
【００４１】
ドライラミネート剤
バインダーポリウレタン樹脂 40重量％
溶剤メチルエチルケトン／トルエン＝１／１ 60重量％
【００４２】
このようにして得た金属薄膜インサートフィルムを予備成形用の真空成形用金型内に配置し、金属薄膜インサートフィルムを120℃に加熱軟化させ、10気圧の圧力で真空吸引して予備成形した。次いで、予備成形した金属薄膜インサートフィルムを射出成形用金型内に配置し、成形樹脂温度220〜250℃、金型温度40〜60℃の条件において、ポリプロピレン樹脂を成形樹脂としてインサート成形を行った。
【００４３】
このようにして得た金属薄膜インサートフィルム成形品は、周囲に２mm以上の立ち上がりがある深絞り成形品であって、通常の電解メッキでは一度の工程で形成しにくい立ち上がり部があるものであった。
【００４４】
【発明の効果】
この発明は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。
【００４５】
この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法は、透明な基体シートに金属薄膜層を形成し、その上にプラスチックシートを積層した金属薄膜インサートフィルムを、所望の形状に予備成形した後、金属薄膜インサートフィルムを金型内に挿入し、プラスチックシート側に成形樹脂を射出して一体化するので、金属薄膜層が基体シートに直接接触しているため透明な艶感を呈し、金属薄膜層が基体シートとプラスチックフィルムに挟まれているため耐久性に優れ、三次元形状であっても美しい金属光沢を有する金属薄膜インサートフィルム成形品を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法に用いるアクリルフィルムの一実施例を示す斜視図である。
【図２】この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法を示す断面図である。
【図３】この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法を示す断面図である。
【図４】この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法を示す断面図である。
【図５】この発明の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法により得られる成形品の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１金属薄膜インサートフィルム
２基体シート
３金属薄膜層
４アンカー層
５プラスチックシート
６保護シート
７真空成形型
８吸引孔
９熱源
１０成形樹脂

Claims

透明なアクリルフィルムを基体シートとし、その上に金属薄膜層を形成し、さらにその上にプラスチックシートを積層し、基体シートの他面に黒色またはスモーク色の保護シートを積層した金属薄膜インサートフィルムを、真空成形法または圧空成形法によって所望の形状に予備成形した後、保護シートを剥離し、次いで金属薄膜インサートフィルムを金型内に挿入し、プラスチックシート側に成形樹脂を射出して一体化することを特徴とする金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法。
保護シートが、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、未延伸エチレン−ビニルアルコールフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、未延伸ポリプロピレンフィルム、未延伸ポリエステルフィルムのいずれかである請求項１に記載の金属薄膜インサートフィルム成形品の製造方法。