JP4542847B2

JP4542847B2 - 成形品加飾用シート及び成形品の加飾方法

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Publication number: JP4542847B2
Application number: JP2004216708A
Authority: JP
Inventors: 潤佐々木; 大史野尻
Original assignee: Kuramoto Sangyo Co
Current assignee: Kuramoto Sangyo Co
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2024-07-26
Also published as: JP2006035540A

Description

本発明は、成形された被加飾物の表面を加飾するために使用する成形品加飾用シート及びそれを用いて成形品を加飾する方法に関する。

特開２００４−５８４０５号公報特許第３４１４７２２号明細書特許第３５１４７２６号明細書。

メッキ調に加飾された成形品の作製には、従来種々の加飾用シートが提案され、また種々の方法によって加飾することが行われている。そして、成形された被加飾物を加飾するための方法としては、例えば、塗装、クリアコート剤の塗布等による方法、装飾ラベルや金属蒸着シートの貼り付けによる方法、成形品をメッキ処理することによって成形品全体に金属光沢を付与する方法等が行われている。また、特許文献１に記載のように、真空空気による加圧によって加飾シートを成形品に被着することも提案されている。

また、例えば、特許文献２には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等からなる表面保護層に、ウレタン樹脂からなるゴム弾性層、アルミニウムからなる金属薄膜層、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂からなる接着層を順次設けた加飾用シートを用い、射出成形金型内に配置して射出成形により加飾成形品を作製することが記載されている。また、特許文献３には、基体シート上に接着層、金属蒸着層、表面保護層よりなる光輝性加飾シートを用い、予め加熱により軟化させた後、真空又は圧空により変形させ、それを射出成形用金型にセットし、射出成形と同時に一体化して光輝性加飾成形品を得ることが記載されている。

しかしながら、これら射出成形と同時に一体化して光輝性加飾成形品を得るために用いる加飾用シートは、それを既に成形された成形品の表面の加飾に用いると、成形品の形状への追従が不十分であったり、曇りが生じて光沢度が十分でなかったり、成形品との密着強度が不十分であったりする等の問題があった。

また、上記のような、塗装、クリアコート剤の塗布等による方法は、溶剤の使用による環境悪化の問題があり、装飾ラベルや金属蒸着シートの貼り付けによる方法は、複雑な形状の成形品に対しては部分的にしか加飾を行うことができず、また、メッキ処理による方法では、有害物質の排出規制のため、その使用が制限されるという問題があった。また、上記特許文献１に記載の加飾シートは、上記の問題の一部は解消されるが、貼着に際して高温、減圧下にさらされるため、加飾シート材料中に含まれる僅かな揮発物質の存在で、成形品と基材シートとの間にふくれが生じ、外観不良を引き起こすという問題があった。

したがって、本願発明は、従来の技術における上記のような問題点を改善することを目的としてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、成形品との密着性が良好でふくれ等が発生せず、かつ良好な金属光沢を有する加飾面が得られる成形品加飾用シートを提供することにある。本発明の他の目的は、それを用いて被加飾物を加飾する方法を提供することにある。

本発明の成形品加飾用シートは、一面に金属蒸着膜を設け、他面に接着剤層を設けた柔軟なプラスチックフィルムよりなる蒸着フィルムの該金属蒸着膜の上に、接着剤層を介して１５０〜２２０℃の温度で成形可能な透明なポリカーボネートフィルムが積層されたものであって、前記二つの接着剤層が、数平均分子量１０００以上で、Ｔｇ１００℃以下のエポキシ樹脂を主体とし、直鎖脂肪族ジイソシアネートを硬化剤として含有する接着剤よりなることを特徴とする。本発明の成形品加飾用シートは、引き伸ばし率３００面積％における光沢保持率が５２％以上である。

本発明において、前記柔軟なプラスチックフィルムは、ポリウレタンフィルムであることが好ましい。また、本発明の成形品加飾用シートは、２４０℃における揮発分の量が４重量％以下であることが好ましい。

本発明の成形品を加飾する方法は、上記の成形品加飾用シートを用い、成形品の表面に１５０〜２２０℃で真空成形することによって圧着させることを特徴とする。

図１は、本発明の成形品加飾用シートの一例の模式的断面図である。図において、１は透明なポリカーボネートフィルム、２は絵柄層、３は接着剤層、４は金属蒸着膜、５は柔軟なプラスチックフィルム、６は接着剤層である。

本発明において、上記透明なポリカーボネートフィルムとしては、１５０〜２２０℃の温度で成形可能なものが使用される。具体的には、商品名：ユーピロンＮＦ２０００（三菱エンジニアリングプラスチック（株））、帝人化成（株）のパンライトシリーズ等があげられる。ポリカーボネートフィルムの膜厚は、特に限定されるものではないが、一般には１００〜１０００μｍの範囲が好ましい。

ポリカーボネートフィルムの上には、絵柄層が設けられてもよい。絵柄層は、着色インクを用いて形成されるが、接着剤層に用いるエポキシ樹脂と同様のエポキシ樹脂系インクを用いて形成するのが好ましい。

ポリカーボネートフィルムと蒸着フィルムとの間に介在する接着剤層は、数平均分子量が１０００以上、好ましくは１０００〜９０００の範囲であって、Ｔｇが１００℃以下、好ましくは、３０〜７０℃の範囲のエポキシ樹脂を主体とし、硬化剤として、直鎖脂肪族ジイソシアネートを含有させた接着剤が用いられる。また、重量平均分子量は５０００以上、特に５０００〜６００００の範囲が好ましい。直鎖脂肪族ジイソシアネートは、硬化した接着剤層に柔軟性を付与するので、本発明において好ましく使用される。この接着剤層は着色されていてもよい。エポキシ樹脂の数平均分子量が上記の範囲よりも低い場合には、２４０℃以下の成形温度で分解ガスが発生し、ポリカーボネートフィルムと蒸着フィルム間でふくれが発生するようになる。また、Ｔｇが１００℃よりも高くなると、成形品に圧着させる際に伸びがなくなり、良好な表面状態のものが得られなくなる。

エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、フェノールノボラック型及びｏ−クレゾールノボラック型のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ポリエーテルエステル型エポキシ樹脂等があげられ、また、直鎖脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）が代表的なものとしてあげられるが、これに限定されるものではない。

金属蒸着膜を設ける柔軟なプラスチックフィルムとしては、柔軟性を有するものであれば如何なるものでも使用することができ、例えば、ポリウレタン、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムがあげられる。その膜厚は、特に限定されるものではないが、一般には１０〜１０００μｍの範囲が好ましい。

また、フィルムの表面は平滑なものを使用するとメッキ調の外観が得られるが、表面にヘアライン加工、エンボス加工、マット加工を行なったものに蒸着を施すと、それぞれヘアライン調、エンボス調、マット調の金属光沢調シートが得られる。このような加工は、上記のすべてのフィルムに対して通常の加工方法によって施すことができる。

金属蒸着膜を形成する金属としては、アルミニウム、クロム、銀、銅、錫、ニッケル、インジウム等が使用できる。

また、プラスチックフィルムの金属蒸着膜とは反対側に設ける接着剤層は、上記したと同様のエポキシ樹脂よりなる接着剤が用いられる。

本発明の成形品加飾用シートは次のようにして作製することができる。上記のポリカーボネートフィルムに、例えばシルク印刷、グラビア印刷などにより印刷を施して絵柄層を形成し、その上に前記の接着剤を塗布して接着剤層を形成し、積層体を作製する。他方、柔軟なプラスチックフィルムの一面に蒸着によって金属薄蒸着膜を形成し、他面に前記の接着剤を塗布して接着剤層を形成して、蒸着フィルムを作製する。次いで、上記の積層体と蒸着フィルムとを、積層フィルムの接着剤層が蒸着フィルムの金属蒸着膜に接するように重ね、熱ラミネート法によって貼り合わせる。また、上記蒸着フィルムの上に直接接着剤層を塗布し、乾燥した後、上記ポリカーボネートフィルムと熱ラミネート法により貼り合わせてもよい。接着剤の塗布方法としては、リバースコート法、リップコート法、グラビアコート法、シルク印刷法等が使用される。

上記のようにして作製された本発明の成形品加飾用シートは、２４０℃における揮発分の量が４重量％以下であることが好ましい。２４０℃における揮発分の量が上記の範囲を越えると、加飾された成形品において、ポリカーボネートフィルムと蒸着フィルムとの間でふくれが生じたり、または蒸着フィルムと成形品との間の接着剤の分解により発生するガスによってふくれが生じ、外観不良を引き起こすからである。

本発明の成形品加飾用シートは、成形された被加飾物、例えば、オートバイ、自動車等の内外装部品、携帯電話を含む電化製品のカバー等にメッキ調の加飾を行うために用いるが、そのためには、公知の真空成形装置を用いて行うことができる。図２は、本発明の加飾方法を説明するための工程図である。例えば、図２（ａ）に示すように、上方にヒーター１２を備えた上部チャンバー１１ａと被加飾物Ａを載置して上昇、下降が可能な支持台１３を備えた下部チャンバー１１ｂよりなる真空成形装置の上部チャンバーと下部チャンバーの中間に、本発明の成形品加飾用シート１０の端部をクランプ等の適当な手段によって、露出している接着層が下面になるように装置に固定する。次に、バルブ１４ａ、１４ｂを開き、図示していない真空タンクにより真空成形装置全体を真空にし、ヒーターによって成形品加飾用シート１０を加熱する（図２（ｂ））。次いで、バルブ１４ａ、１４ｂを閉じ、成形品加飾用シートを上昇させると共に、バルブ１４ｃを開いて、上部チャンバー１１ａに空気を流入させ、上部チャンバーの真空を解放する。その場合、圧縮空気を挿入してもよい。それによって加熱された成形品加飾用シートが被加飾物の表面に圧着して加飾された成形品が作製される（図２（ｃ））。

本発明の成形品加飾用シートは、上記の構成を有するから、真空成形法による場合、曲面追従性に優れており、真空下の加熱時にもふくれが発生せず、また、伸びによる光沢度の低下が少なく、複雑な形状の物品に対しても、曇りのない良好な光沢度を有するメッキ調の加飾面を形成することができる。したがって、例えば、オートバイ、自動車等の内外装部品、携帯電話を含む電化製品のカバー等に絵柄を含む優れた光沢度を有するメッキ調の加飾面を形成することが可能である。

本発明の成形品加飾用シートの好ましい一例を示す。
厚さ３００μｍのポリカーボネートフィルム（ユーピロンＮＦ２０００、三菱エンジニアリングプラスチック（株））の上に、エポキシ系インク（セイコーアドバンス１０００シリーズおよびＳＧ１６０シリーズ）で印刷を施し、絵柄層を形成した。その上にエポキシ系接着剤（商品名：エピクロンＨ３０５およびＨＭＤＩ、大日本インキ化学工業（株）：数平均分子量７０００、重量平均分子量２４０００）をアプリケーターによって塗布し、膜厚１０μｍの接着剤層を形成した。

他方、厚さ２０μｍのポリウレタンフィルム（商品名：Ｘ９１２５Ａ、（株）倉本産業）の一面に、スズを真空蒸着してスズ蒸着層を形成し、他面に、上記と同じエポキシ樹脂系接着剤を塗布し、膜厚１０μｍの接着剤層を形成して蒸着フィルムを得た。

これらのフィルムを熱ラミネーターによって１５０℃においてラミネートし、光沢度３９２の成形品加飾用シートを作製した。

上記の成形品加飾用シートを、図２に示す真空成形装置に固定し、真空度０．０５ＭＰの下で、２００℃に加熱し、次いで上記したように操作して、ポリプロピレン製の成形品の上に成形品加飾用シートを圧着させた。この場合、成形品加飾用シートは、３００面積％の引き伸ばし率で引き伸ばされて圧着していた。形成された加飾成形品の表面は、光沢度２０７であり、光沢保持率は５２．８％であった。

上記の成形品加飾用シートを、種々のポリプロピレン製の成形品に上記の条件で圧着させて、引き伸ばし率と光沢度との関係を調査した。光沢度の測定は、ＪＩＳ−Ｚ−８７４１により、下記の鏡面光沢度Ｇｓ（６０゜）測定条件の下で行なった。

入射角（θ）：６０±０．２゜、
受光角（θ）：θ±０．１゜、
光源像の開き角：入射面内（α_１）０．７５±０．２５゜、
垂直面内（β_１）２．５±０．５゜、
受光器の開き角：入射面内（α_２）４．４±０．１゜、
垂直面内（β_２）１１．７±０．２゜。

その結果を下記表１に示す。

なお、比較のために、ポリカーボネートフィルムの代わりにアクリル樹脂フィルムを用いた従来の加飾成形品について上記と同様に評価したところ、引き伸ばし率が大きくなるにつれて蒸着面にひび割れが発生し、また光沢保持率も上記の場合よりも低い値となった。

本発明の成形品加飾用シートの一例の模式的断面図である。本発明の成形品加飾用シートを用いて成形品を加飾する方法の工程図である。

符号の説明

１…透明なポリカーボネートフィルム、２…絵柄層、３…接着剤層、４…金属蒸着膜、５…柔軟なプラスチックフィルム、６…接着剤層、１０…成形品加飾用シート、１１ａ…上部チャンバー、１１ｂ…下部チャンバー、１２…ヒーター、１３…支持台、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…バルブ、Ａ…被加飾物。

Claims

一面に金属蒸着膜を設け、他面に接着剤層を設けた柔軟なプラスチックフィルムよりなる蒸着フィルムの該金属蒸着膜の上に、接着剤層を介して１５０〜２２０℃の温度で成形可能な透明なポリカーボネートフィルムが積層された成形品加飾用シートであって、前記二つの接着剤層が、数平均分子量１０００以上で、Ｔｇ１００℃以下のエポキシ樹脂を主体とし、直鎖脂肪族ジイソシアネートを硬化剤として含有する接着剤よりなることを特徴とする成形品加飾用シート。
前記ポリカーボネートフィルムの金属蒸着膜側に絵柄層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の成形品加飾用シート。
前記柔軟なプラスチックフィルムがポリウレタンフィルムである請求項１記載の成形品加飾用シート。
引き伸ばし率３００面積％における光沢保持率が５２％以上である請求項１記載の成形品加飾用シート。
成形品加飾用シートの２４０℃における揮発分の量が４重量％以下である請求項１記載の成形品加飾用シート。
請求項１に記載の成形品加飾用シートを用い、成形品の表面に１５０〜２２０℃で真空成形することによって圧着させることを特徴とする成形品を加飾する方法。
成形品の表面に圧着させた後の光沢保持率が５２％以上であることを特徴とする請求項６記載の方法。