JP5939058B2 - ラメ模様の加飾方法 - Google Patents

Description

本発明は、基材表面にラメ模様を加飾する、ラメ模様の加飾方法に関する。

ノートブックコンピュータ，携帯電話などの筐体表面は、商品の差別化などのために、ＣＭＦ（Ｃ：Color、Ｍ：Material、Ｆ：Finish）技術を利用した、高光沢外観塗装、触感塗装などで加飾されている。特徴的な筐体の外観を得る方法として、クリア塗装の中にきらきら光る粉末（ラメ）を添加する方法がある。ラメは、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalete）フィルムにアルミなどの金属を蒸着し、粉末化して鱗片状にしたものである。クリア塗装の中にラメを添加することで、クリア光沢にきらきらと光る点が加わり、高級感が付与される。

特開２０１０−２４１８５６号公報

しかしながら、クリア塗装の中に添加可能なラメの大きさは、クリア塗料を筐体などに吹き付ける塗装ガンの口径サイズなどにより制限されてしまう。即ち、ラメの大きさが塗装ガンの口径サイズより大きいと、塗装ガンの噴孔がラメにより目詰まりしてしまい、クリア塗料を筐体などに吹き付けることができなくなってしまう。このため、従来のラメ模様の加飾方法では、筐体などの基材表面を、塗装ガンの口径サイズなどを超える大きなラメ模様で加飾することができなかった。

そこで、１つの側面では、本発明は、基材表面を大きなラメ模様で加飾できる、ラメ模様の加飾方法を提供することを目的とする。

ラメ模様の加飾方法では、基材表面に、光沢面を有するメタリック層を形成する工程と、凹凸のある皺模様を有するクラック層を形成する工程と、を順不同で施す。クラック層を形成する工程は、光硬化性樹脂、光重合開始剤及び溶剤を含む塗料を基材表面又はメタリック層の上に塗装し、５０℃以下で０分超２０分以下放置して溶剤の一部を揮発させて表層に薄い被膜を形成し、紫外線を照射して被膜を強制的に収縮させた後、塗料を加熱乾燥させることで、クラック層を形成する。

ラメ模様の加飾方法によれば、塗装ガンの口径サイズなどに制限されずに、基材表面を大きなラメ模様で加飾することができる。

ラメ模様の加飾構造の一例を示す説明図である。 クラック層に現われた皺の拡大図である。 携帯電話の表面に加飾されたラメ模様の一例を示す斜視図である。 図３におけるラメ模様の拡大図である。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、携帯電話などの筐体表面にラメ模様を加飾した加飾構造の一例を示す。
筐体１０の表面には、メタリック層２０、クラック層３０、クリア層４０及びトップ層５０がこの順番で積層されている。ここで、筐体１０としては、形状、構造、大きさ及び材質などについては、特に制限はない。筐体１０の材質としては、例えば、ガラス（無アルカリガラス、ソーダライムガラスなど）などの無機材料、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、ＥＶＡなどのポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などが挙げられる。なお、筐体１０は、ラメ模様を加飾する基材の一例として挙げられる。

メタリック層２０は、光を反射する光沢面を有し、例えば、金属又はメタリック塗料から形成される。ここで、メタリック塗料は、例えば、透明樹脂（クリア）にアルミフレークと呼ばれる微細なアルミ粒子を混合した塗料である。

クラック層３０は、凹凸のある皺模様を有し、例えば、光硬化性樹脂、光重合開始剤及び溶剤を含む塗料（紫外線硬化型塗料）から形成される。ここで、凹凸のある皺模様は、具体的には、大小の２種類の硬化皺が多数形成され、図２に示すように、高さが高く幅が広い大きな皺６０で囲まれた各領域の内側に、高さが低く各領域内で略平行かつ略等間隔に並んだ小さな皺６２からなる模様である。また、クラック層３０の厚みは、溶剤の揮発が不十分となって塗膜の硬度が低下することを抑制すべく、１０μｍ以下とする。

光硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなどのアクリル系が好ましい。しかしながら、光硬化性樹脂としては、これらに限定されず、環状脂肪族エポキシ化合物、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリグリコール型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂や、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、１．４ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ヘキサハイドロフタリックアシッドジグリシジルエステル、テトラハイドロフタリックアシッドジグリシジルエステル、エポキシ変性ポリマー類などを用いることもできる。さらに、光硬化性樹脂としては、活性な二重結合を有するトリエチレングリコールジビニルエーテル、１．４シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテルなどのビニルエーテル化合物のモノマーやオリゴマーを用いることもできる。

光重合開始剤としては、ベンゾイン誘導体が好ましい。しかしながら、光重合開始剤としては、金属アレン錯体、トリフェニルスルホニウムのヘキサフルオロリン酸塩、ジフェニルフェナシルスルホニウムのヘキサフルオロリン酸塩などのスルホニウム塩類や、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロリン酸塩、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのヨードニウム塩類などを用いることもできる。

溶剤としては、炭化水素系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、アルコール系溶剤及びこれらの混合溶剤が好ましい。しかしながら、溶剤としては、ハロゲン系溶剤、エーテル系溶剤、アミド系溶剤、炭素数４以上のアルキル置換芳香族系溶剤などを用いることもできる。

炭化水素系溶剤としては、例えば、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン、ｎ−テトラデカン、ｎ−ヘキサデカンなどが挙げられる。エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、エタン酸メチル、プロパン酸メチルなどが挙げられる。ケトン系溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。アルコール系溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、ノナノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール、ペンジルアルコールなどが挙げられる。ハロゲン系溶剤としては、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタンなどが挙げられる。エーテル系溶剤としては、例えば、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどが挙げられる。アミド系溶剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどが挙げられる。炭素数４以上のアルキル置換芳香族溶剤としては、例えば、ｎ−ブチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、ブチルベンゼン、ドデシルベンゼンなどが挙げられる。

クラック層３０を形成する塗料の他の成分として、レベリング剤、消泡剤、ゲル化防止用安定剤、反応性モノマー類を添加することができる。
クリア層４０は、少なくともクラック層３０の凹凸を埋め、例えば、透明樹脂を主成分とするクリア塗料から形成される。

トップ層５０は、筐体１０の表面を保護し、例えば、紫外線照射により硬化する紫外線硬化型塗料から形成される。
次に、各層を形成する工程の一例について説明する。

［メタリック層］
筐体１０の基材上に、亜鉛（Ｚｎ）などの金属を蒸着又はメッキし、又は、メタリック塗料をスプレー塗装などにより塗布した後、所定温度の雰囲気下で所定時間放置することで溶剤を揮発させ、メタリック層２０を形成する。ここで、メタリック塗料が紫外線硬化特性を有している場合には、筐体１０の基材上にメタリック塗料を塗布した後、所定時間放置及び紫外線照射によりメタリック層２０を形成してもよい。また、紫外線照射後に、塗膜を加熱乾燥してもよい。

なお、メタリック層２０は、基材の表面を鏡面加工することで形成してもよい。また、メタリック塗料の塗布は、スプレー塗装に限らず、公知の塗装方法を使用することもできる（以下同様）。

［クラック層］
メタリック層２０の上に、光硬化性樹脂、光重合開始剤及び溶剤を含む塗料をスプレー塗装などにより塗布し、５０℃以下で０分超２０分以下放置することで、溶剤の一部を揮発させて半硬化状態とし、表層に薄い被膜を形成する。また、半硬化状態となった塗料に紫外線を照射し、塗膜を強制的に収縮させると、表層の薄い被膜が割れて高さが高く幅が広い大きな皺６０が形成される。その後、塗膜を加熱乾燥し、溶剤を完全に揮発させ、樹脂を完全に硬化させる。樹脂が硬化する際に、高さが高く幅が広い大きな皺６０で囲まれた各領域の内側に、更に高さが低く各領域内で略平行かつ略等間隔に並んだ小さな皺６２が形成される。

なお、クラック層３０を形成する場合には、メタリック層２０に含まれる溶剤が揮発していることが条件となる。
ここで、塗膜を放置する温度が５０℃を超えると、大きな皺６０の多角形が崩れて、凹凸のある皺模様を形成できないことがある。また、塗膜を放置する時間が２０分を超えると、塗膜からの溶剤の揮発が多くなり、収縮によって塗膜が割れず、凹凸のある皺模様が判別し難くなることがある。

［クリア層］
クラック層３０の上に、少なくともその表面に発生した凹凸を埋めて平坦になるまで、クリア塗料をスプレー塗装などにより塗布し、加熱乾燥して硬化させることで、クリア層４０を形成する。

［トップ層］
クリア層４０の上に、光硬化性樹脂、光重合開始剤及び溶剤を含む塗料をスプレー塗装などにより塗布し、５０℃以上で２０分以上放置した後、紫外線照射及び加熱乾燥することで、トップ層５０を形成する。

このようなラメ模様の加飾構造によれば、メタリック層２０で反射した太陽光などの光は、その上層に位置するクラック層３０の皺で乱反射し、ラメ模様として認識される。このため、塗装スプレーの口径サイズなどにかかわらず、これよりも大きなラメ模様で基材表面を加飾することができる。また、クラック層３０の上にクリア層４０が積層されているため、携帯電話などの筐体１０の表面を平坦にすることができ、手触りなどが低下することを抑制することができる。さらに、クリア層４０の上にトップ層５０が積層されているため、携帯電話などの最外面が硬い塗膜により覆われることとなり、例えば、傷が付き難くすることができる。

そして、このようなラメ模様の加飾構造は、塗装スプレーなどで形成されるため、複雑な三次元形状を有する筐体などにも適用することができる。
なお、筐体１０の表面にクラック層３０、メタリック層２０、クリア層４０及びトップ層５０をこの順番で積層するようにしてもよい。この場合、クラック層３０の上に積層されるメタリック層２０の皺により光が乱反射されるので、ラメ模様として認識される。

［実施例］
ＰＣ−ＡＢＳ樹脂の携帯電話筐体上に、１μｍの厚さで亜鉛を蒸着してメタリック層を形成する。次に、光硬化性樹脂としてエポキシアクリレート、光重合開始剤としてベンゾイン誘導体をエポキシアクリレートの１０％、溶剤をエポキシアクリレートの７０％配合して、紫外線硬化型塗料を調整した。メタリック層の上に、紫外線硬化型塗料をスプレー塗装により１５μｍの厚さで塗布し、２５℃の雰囲気下で５分間保持することで、溶剤の約２０％を揮発させ、表層に薄い被膜を形成した。そして、５００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を５分間照射し、塗膜を強制的に収縮させて皺を形成した。その後、８０℃の雰囲気下で２０分間熱風乾燥し、樹脂を完全に硬化させた。この硬化の際に、高さが高く幅が広い大きな皺で囲まれた各領域の内側に、更に高さが低く各領域内で略平行かつ略等間隔に並んだ小さな皺が発生した。この大きな皺で囲まれた各多角形の幅が２〜４ｍｍで、内側の皺の幅が０．１〜０．１５ｍｍであった。次の工程として、アクリル透明塗料を用いて塗装を行い、クラック層にできた凹凸を埋めて平坦にする。アクリル透明塗料の塗装後、６０℃の雰囲気下で３０分熱風乾燥し、クリア層を硬化させる。最終工程として、アクリル紫外線硬化型塗料を５μｍの厚さで塗装した後、紫外線を照射して完全に硬化させた。

その結果、図３及び図４に示すように、携帯電話の筐体表面に、２０μｍ以上の大きなラメ模様を加飾することができた。そして、このようなラメ模様により、携帯電話の筐体表面に、きらきらした光沢が変化する外観を付与することが可能となった。
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）基材表面に、光沢面を有するメタリック層を形成する工程と、凹凸のある皺模様を有するクラック層を形成する工程と、を順不同で施すことを特徴とするラメ模様の加飾方法。

（付記２）前記メタリック層及び前記クラック層のうち最外面に位置する層の上に、クリア塗料からなるクリア層を形成する工程を更に施すことを特徴とする付記１に記載のラメ模様の加飾方法。

（付記３）前記クリア層の上に、紫外線硬化型塗料からなるトップ層を形成する工程を更に施すことを特徴とする付記２に記載のラメ模様の加飾方法。
（付記４）前記クラック層の厚みは、１０μｍ以下であることを特徴とする付記１〜付記３のいずれか１つに記載のラメ模様の加飾方法。

（付記５）前記クラック層を形成する工程は、光硬化性樹脂、光重合開始剤及び溶剤を含む塗料を前記基材表面又は前記メタリック層の上に塗装し、５０℃以下で０分超２０分以下放置した後、紫外線照射及び加熱乾燥することで、前記クラック層を形成することを特徴とする付記４に記載のラメ模様の加飾方法。

（付記６）前記メタリック層を形成する工程は、金属の蒸着、金属のメッキ又はメタリック塗装により、前記メタリック層を形成することを特徴とする付記１〜付記５のいずれか１つに記載のラメ模様の加飾方法。

（付記７）前記メタリック層をメタリック塗装により形成する場合には、前記クラック層を形成する工程は、前記メタリック層の溶剤が揮発した後に前記クラック層を形成することを特徴とする付記６に記載のラメ模様の加飾方法。

（付記８）前記メタリック層を形成する工程は、前記基材表面を鏡面加工することで、前記メタリック層を形成することを特徴とする付記１〜付記５のいずれか１つに記載のラメ模様の加飾方法。

（付記９）基材表面に、光沢面を有するメタリック層と、凹凸のある皺模様を有するクラック層と、を順不同で積層してなることを特徴とするラメ模様の加飾構造。
（付記１０）前記メタリック層及び前記クラック層のうち最外面に位置する層の上に、クリア塗料からなるクリア層が更に積層されていることを特徴とする付記９に記載のラメ模様の加飾構造。

（付記１１）前記クリア層の上に、紫外線硬化型塗料からなるトップ層が更に積層されていることを特徴とする付記１０に記載のラメ模様の加飾構造。

１０ 筐体
２０ メタリック層
３０ クラック層
４０ クリア層
５０ トップ層
６０ 大きな皺
６２ 小さな皺

Claims (4)

1. 基材表面に、
   光沢面を有するメタリック層を形成する工程と、
   凹凸のある皺模様を有するクラック層を形成する工程と、
   を順不同で施すラメ模様の加飾方法であって、
   前記クラック層を形成する工程は、光硬化性樹脂、光重合開始剤及び溶剤を含む塗料を前記基材表面又は前記メタリック層の上に塗装し、５０℃以下で０分超２０分以下放置して溶剤の一部を揮発させて表層に薄い被膜を形成し、紫外線を照射して被膜を強制的に収縮させた後、塗料を加熱乾燥させることで、前記クラック層を形成することを特徴とするラメ模様の加飾方法。
2. 前記クラック層の厚みは、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のラメ模様の加飾方法。
3. 前記メタリック層を形成する工程は、金属の蒸着、金属のメッキ又はメタリック塗装により、前記メタリック層を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のラメ模様の加飾方法。
4. 前記メタリック層及び前記クラック層のうち最外面に位置する層の上に、クリア塗料からなるクリア層を形成する工程と、
   前記クリア層の上に、紫外線硬化型塗料からなるトップ層を形成する工程と、
   を更に施すことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のラメ模様の加飾方法。