JP6386890B2 - 積層加飾フィルム、その製造方法及び加飾物品 - Google Patents

Description

本発明は、積層加飾フィルム及びその製造方法に係り、更に詳細には、光輝層に起因する立体感及び奥行き感が向上した積層加飾フィルム、その製造方法及び加飾物品に関する。

従来、表面光沢の異なる領域を有する２種の透明樹脂基材シートの裏面に光輝性層を積層し、射出成形しても光輝性層の凹凸に起因する各層の凹凸が消失せず、凹凸模様の立体意匠感が消失し難い加飾シート及び射出成形同時加飾方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
この加飾方法では、各層を構成する樹脂の軟化点や融点を調整することにより、凹凸模様の消失を抑制している。

特開２００９−１４３２４６号公報

しかしながら、このような従来の加飾シートや加飾方法にあっては、凹凸模様に沿った立体感は実現されるものの、凹凸模様に起因する色の濃淡などが不十分であり、立体感や奥行き感について未だ改善の余地があった。

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光輝層に起因する立体感及び奥行き感が向上した加飾フィルム、その製造方法及びこの加飾フィルムを用いた加飾物品を提供することにある。

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、所定の透明凹凸層を形成し、これを利用して光輝材層の凹凸を形成することなどにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の加飾フィルムは、光輝材を含み凹凸を有する光輝層と、透明中間層と、透明凹凸層と、透明表面層がこの順で積層した積層構造を有する積層加飾フィルムである。
この積層加飾フィルムでは、上記光輝層の凸部の上方に上記透明凹凸層の凹部が位置するとともに、上記光輝層の凹部の上方に上記透明凹凸層の凸部が位置し、且つ上記透明中間層が上記光輝層と上記透明凹凸層との間で波線状の断面形状を有する。
また、上記透明中間層の厚みが、上記光輝層の凹部と上記透明凹凸層の凸部との間よりも、上記光輝層の凸部と上記透明凹凸層の凹部との間において大きい、ことを特徴とする。

また、本発明の加飾フィルムの製造方法は、上述のような加飾フィルムの製造方法である。
この製造方法では、上記透明表面層の裏面側に上記透明凹凸層を形成し、
次いで、上記透明中間層を形成する中間層インクを塗工し、この際、上記透明凹凸層の凸部よりも凹部に当該中間層インクを多量に塗工し、
しかる後、上記光輝層を形成する光輝層インクを塗工し、乾燥させる、ことを特徴とする。

さらに、本発明の加飾物品は、上述のような積層加飾フィルムを備える加飾物品である。
この加飾物品は、当該積層加飾フィルムの光輝層を物品に接合して成ることを特徴とする。

本発明によれば、、所定の透明凹凸層を形成し、これを利用して光輝材層の凹凸を形成することなどとしたため、光輝層に起因する立体感及び奥行き感が向上した加飾フィルム、その製造方法及びこの加飾フィルムを用いた加飾物品を提供することができる。

本発明の積層加飾フィルムの一実施形態を示す断面図である。 本発明の積層加飾フィルムの製造方法における途中工程を示す断面説明図である。

＜積層加飾フィルム＞
以下、本発明の積層加飾フィルムについて説明する。
図１は、本発明の積層加飾フィルムの一実施形態を示す断面図である。
同図において、この積層加飾フィルムは、光輝層１０、透明中間層２０、透明凹凸層３０及び透明表面層４０がこの順で積層した積層構造を有する。本実施形態においては、透明表面層４０は表層４１と最表層４３の２層構造となっている。

なお、看者５０は、図１に示した方向から積層加飾フィルムや加飾物品（後述）を観察するので、本明細書中の説明において、光輝層１０など各層の「表面」や「表面側」とは看者５０側の面を意味し、その反対側の面を「裏面」や「裏面側」と表記する。

本実施形態において、透明凹凸層３０は透明中間層２０を部分的に覆っており、透明中間層２０の一部は透明凹凸層３０から露出して表層４１と接合している。
但し、本発明において、透明凹凸層３０は透明中間層２０の全面を覆っていてもよく、この場合、透明凹凸層３０を覆う層厚の薄い部分（図示せず）は凸部３０ｐに対して凹部（３０ｒ）を形成することになる。
なお、本発明においては、便宜上、透明凹凸層３０が透明中間層２０を部分的に覆うときにできる透明凹凸層が存在しない部分も凹部３０ｒと記載する。

この積層加飾フィルムにおいて、光輝層１０の凸部１０ｐの上方には透明凹凸層３０の凹部３０ｒが位置し、且つ光輝層１０の凹部１０ｒの上方には透明凹凸層３０の凸部３０ｐが位置している。
そして、透明中間層２０は、光輝層１０と透明凹凸層３０との間に介在しており、波線状の断面形状をなしてこれら両層と接合している。

本実施形態においては、図１に示すように、透明中間層２０の厚みは、光輝層１０の凹部１０ｒと透明凹凸層３０の凸部３０ｐとの間よりも、光輝層１０の凸部１０ｐと透明凹凸層３０の凹部３０ｒとの間で大きくなっている。
即ち、光輝層の凹部１０ｒと透明凹凸層の凸部３０ｐとの間の透明中間層の厚みは、光輝層の凸部１０ｐと透明凹凸層３０ｒとの間の透明中間層の厚みよりも小さい。

このような透明中間層２０の厚みの変化により、本発明の積層加飾フィルムは、光輝層１０の凹凸が強調され、光輝層１０の凹凸模様に起因する優れた立体感及び奥行き感を発現する。
特に、透明中間層２０を有色透明とすれば、透明中間層２０の上記部分的な厚みの差異によって色の濃淡が発現して光輝層１０の凹凸がいっそう強調され、さらには、光輝層１０の色と同系色の有色透明とすればさらにいっそう強調され、立体感や奥行き感が著しく向上する。
同色系の有色透明としては、光輝層１０が金属鱗片を含みシルバー系の色を有する場合に、透明中間層２０として透明なシルバーないしグレー系の色を選択する場合が挙げられる。

また、本実施形態において、光輝材層１０の凸部１０ｐは透明表面層４０側に先細形状をなしており、透明凹凸層３０の凸部３０ｐは光輝層１０側に先細形状をなしている。
透明凹凸層の凸部３０ｐがかかる先細形状をなすことにより、光輝層の凸部１０ｐの上記のような先細形状が形成し易くなる。そして、光輝層の凸部１０ｐが上記先細形状をなすことにより、看者５０が凸部１０ｐの頂部（峰）を視認できるようになり、積層加飾フィルムの意匠性がさらに向上する。

なお、透明凹凸層の凸部３０ｐの形状は、特に限定されるものではなく、図１に示したような逆さ円錐台や逆さ角錐台などの錐台状のみならず、円柱や角柱などの柱状であってもよい。
凸部３０ｐの高さＨ（図１参照）としては、当該積層加飾フィルムが適用される部位や所望の意匠性などに応じて適宜変更でき、特に限定されるものではないが、３０〜５０μｍとすることが好ましい。この範囲を逸脱すると、所望の立体感や奥行き感を実現できないことがある。

また、凸部３０ｐの幅Ｗ（図１参照）としても、当該積層加飾フィルムが適用される部位や所望の意匠性などに応じて適宜変更でき、特に限定されるものではないが、１〜２００μｍとすることが好ましい。この範囲を逸脱すると、所望の立体感や奥行き感を実現できないことがある。
なお、図１に示したように凸部３０ｐが錐台状をなす場合、幅Ｗは最長部と最短部の平均値を示す。

さらに、凸部３０ｐの配設ピッチＰ（図１参照）としても、当該積層加飾フィルムが適用される部位や所望の意匠性などに応じて適宜変更でき、特に限定されるものではないが、１〜２００μｍとすることが好ましい。この範囲を逸脱すると、所望の立体感や奥行き感を実現できないことがある。
なお、上記の凸部３０ｐの幅Ｗと配設ピッチＰにおいて、凸部３０ｐが形成されるために幅Ｗ＜配設ピッチＰの関係にある。

なお、透明凹凸層３０は、通常、無色透明であるが、有色透明とすることも可能であり、例えば、光輝層１０よりも暗色系の色の有色透明とすることにより、光輝層１０の凸部１０ｐを際立たせることができ、得られる積層加飾フィルムの意匠性を向上することができる。

次に、上述の光輝層、透明中間層など各層の材質等について説明する。
まず、光輝層は、光輝材として金属鱗片を含むものであり、金属鱗片としては厚み０．０１〜１μｍ、平均粒径０．１〜３０μｍのものが好ましい。
金属鱗片の厚みが０．０１μｍ未満では、下地が透過して見え、１μｍを超えると、鱗片が平滑に配向せず粒子感が出ることがある。
また、金属鱗片の平均粒径が０．１未満では、光輝感が減少し、３０μｍを超えると、光輝感が増大しすぎて結果として色の濃淡差が減少してしまう、すなわち意図する立体意匠が十分に再現されないことがある。
なお、金属鱗片の平均粒径は、当該鱗片における最も長い部分の長さを基準とする平均値である。

以上に説明した構造を有する本発明の積層加飾フィルムは、代表的には、１００〜１０００μｍの厚みを有する。
また、代表的に、光輝層は１〜２０μｍ、透明中間層は３〜５０μｍ、表層は５０〜５００μｍ、最表層は５０〜５００μｍの厚みを有する。

光輝層、透明中間層を形成する樹脂としては、透明性を有すれば特に限定されるものではなく、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂を例示できるが、アクリルポリオール又はポリエステルポリオールとイソシアネートとの重合体を含むことが好ましい。かかる重合体は、耐光性、耐熱性が良好であるため好適に用いることができる。

次に、透明凹凸層を形成する樹脂としても、透明性を有し凹凸を形成し易いものであれば特に限定されるものではなく、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなどの各種の紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂を好適に用いることができる。
特に、グリセロールモノメタクリレート及び／又はグリセロールジメタクリレートを含むＵＶ硬化樹脂を好ましく用いることができる。

透明表面層を形成する樹脂としては、透明性を有する限り特に限定されるものではなく、アクリル、ポリカーボネートなどの各種のエンジニアリングプラスチックを用いることができる。
特に、耐薬品性と成形性、印刷性の観点から、ポリカーボネート樹脂を表層に、ポリメタクリル酸メチル樹脂を最表層にし、２層構造の透明表面層を形成することが望ましい。

なお、透明表面層における表層と最表層との間など、各層の間には透明であり、得られる積層加飾フィルムの意匠性を損なわない限り、アクリルなどの接着剤層を介在させることができる。
また、上記各層には、意匠性を損なわない限り、紫外線吸収剤などの添加剤を加えることも可能である。

＜積層加飾フィルムの製造方法＞
次に、本発明の積層加飾フィルムの製造方法について説明する。
図２には、本発明の積層加飾フィルムの製造方法における途中工程を示す断面説明図である。
なお、図２は、概ね図１に示す積層加飾フィルムを天地逆転した状態を示しており、実質的に同一の部材や要素には同一符号を付してある。

この積層加飾フィルムの製造方法においては、まず、透明表面層４０を作製する。
図２に示す実施形態では、例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）から成る最表層４３の裏面側に、ポリカーボネート（ＰＣ）から成る表層４１を接合する。

次いで、表層４１の裏面側に、例えばグリセロールモノメタクリレートを含むＵＶ硬化樹脂を、スクリーン印刷法などにより印刷してドットパターン（凸部３０ｐ）を形成し、ＵＶ硬化させて透明凹凸層３０を形成する。
なお、印刷されたドットパターンは、典型的には、重力の作用により円錐台形になり、この後にＵＶ硬化される。

次に、透明凹凸層３０が形成された積層フィルムに、例えばアクリルポリオールとイソシアネートを含む中間層インクを塗工し、乾燥させて透明中間層２０を形成する。
この際、透明凹凸層の凸部３０ｐよりも凹部３０ｒに中間層インクを多量に塗工するが、表面エネルギーが３４〜４５ｄｙｎ／ｃｍであれば、凸部３０ｐに多量のインクを塗工し易くなる。

中間層インクの表面エネルギーが３４ｄｙｎ／ｃｍ未満では、透明中間層の下層にあたる光輝層の膜厚を十分に保持できず下地が透過して見えるおそれがあり、４５ｄｙｎ／ｃｍを超えると、膜が厚くなって結果として含まれるアルミ鱗片量が多くなるため光輝感が増し、結果として色の濃淡の差がわかりにくくなることがある。

そして、その後に、例えばアルミニウム鱗片を含む光輝層インクを塗工し、乾燥・硬化させて光輝層１０を形成し、積層加飾フィルムを得る。

上記の透明中間層と光輝層の作製工程において、光輝層インクを構成する樹脂としては、中間層インクと同様にアクリルポリオールとイソシアネートなどを用いることができる。
また、透明中間層及び光輝層の形成については、中間層インクの乾燥を待たずに光輝層インクを塗工する、いわゆるウェット−オン−ウェットの塗工法を採用することも可能である。

＜加飾物品＞
次に、本発明の加飾物品について説明する。
本発明の加飾物品は、上述の積層加飾フィルムを備える物品であり、積層加飾フィルムの光輝層を物品に接合して構成され、積層加飾フィルムにより優れた意匠性を付与されたものである。

ここで、物品の材質は、特に限定されるものではなく、金属製、セラミックス製、ゴム製及び樹脂製などの物品基体を挙げることができる。また、物品の用途についても特に限定されるものではない。
物品を構成する樹脂としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ＰＣ／ＡＢＳ共重合体、ポリプロピレン（ＰＰ）及びアクリル樹脂を例示することができる。

なお、対象とする物品への積層加飾フィルムの接合は、接着剤を用い物品表面に積層加飾フィルムの光輝層の裏面を接着すればよいが、射出成形型などの金型のキャビティに予め積層加飾フィルムを配置し、その後に成形樹脂を充填することにより行ってもよい。
接着剤を用いる際には、積層加飾フィルムと物品の間に接着剤によるバインダー層を設けることで密着性を向上させてもよい。材質としては塩化ビニル又は酢酸ビニルの共重合体１液型が好適である。
さらに、光輝層１０の下層に押さえ層を設置してもよい。この押さえ層は光輝層の透け効果を防止することにより金属感を向上させることに有効である。材質としてはポリエステルポリオール／イソシアネートが好適である。

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

（実施例１〜４、比較例１及び２）
ＰＭＭＡフィルムにＰＣフィルムが積層された積層フィルム（帝人社製：商品名「バンライトＤ１０１」 ）を準備し、ＰＣ層（ＰＣフィルム部分）に、グリセロールモノメタクリレートを含むＵＶ硬化樹脂をスクリーン印刷して凹凸を形成し、透明凹凸層を形成した。
次いで、ポリエステルポリオールとイソシアネートを含む中間層インクをを塗工し、８０℃で３０分間乾燥させた。

しかる後、ポリエステルポリオールとイソシアネートを含み、厚み０．０５μｍ以下、平均粒径１０μｍのアルミニウム鱗片を６．３質量％の割合で含む光輝層インクを塗工し、８０℃で３０分間乾燥させ、各例の積層加飾フィルムを得た。
着色インク（中間層インク）の粘度及び表面エネルギー、透明凹凸層の凹凸形状を表１に示す。

なお、比較例１及び２の積層加飾フィルムについては、光輝層の凹部１０ｒと透明凹凸層の凸部３０ｐとの間の透明中間層の厚みは、光輝層の凸部１０ｐと透明凹凸層３０ｒとの間の透明中間層の厚みよりも小さくなかった（図１参照）。

＜性能評価＞
各例の積層加飾フィルムの立体感を目視にて判定し、得られた結果を表１に示した。

以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、各層を構成する樹脂の種類は実施例で使用したものに限定されず、各種の樹脂を用いることができる。また、透明凹凸層を形成する樹脂はＵＶ硬化樹脂に限定されるものではなく、所定の凹凸が形成できれば十分である。熱硬化性樹脂でも可能である。

本発明の積層加飾フィルムは、種々の産業界における製品の意匠性を向上するのに好適に用いられる。例えば、電化製品や自動車の外装や内装において、簡単に意匠性を向上した表面を形成することができる。

１０ 光輝層
１０ｐ 凸部
１０ｒ 凹部
２０ 透明中間層
３０ 透明凹凸層
３０ｐ 凸部
３０ｒ 凹部
４０ 透明表面層
４１ 表層
４３ 最表層
５０ 看者

Claims (12)

1. 光輝材を含み凹凸を有する光輝層と、透明中間層と、透明凹凸層と、透明表面層がこの順で積層した積層構造を有する積層加飾フィルムであって、
   上記光輝層の凸部の上方に上記透明凹凸層の凹部が位置するとともに、上記光輝層の凹部の上方に上記透明凹凸層の凸部が位置し、且つ上記透明中間層が上記光輝層と上記透明凹凸層との間で波線状の断面形状を有し、
   上記透明中間層の厚みが、上記光輝層の凹部と上記透明凹凸層の凸部との間よりも、上記光輝層の凸部と上記透明凹凸層の凹部との間において大きい、ことを特徴とする積層加飾フィルム。
2. 上記光輝層の凸部が上記透明表面層側に先細形状をなし、上記透明凹凸層の凸部が上記光輝層側に先細形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の積層加飾フィルム。
3. 上記透明凹凸層の凸部の高さが３０〜５０μｍ、幅が１〜２００μｍ、ピッチが１〜２００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層加飾フィルム。
4. 上記光輝層に含まれる光輝材が、厚み０．０１〜１μｍ、平均粒径０．１〜３０μｍの金属鱗片であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の積層加飾フィルム。
5. 上記透明中間層が有色透明であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の積層加飾フィルム。
6. 上記透明中間層がシルバーないしグレー系の色彩を有し、上記光輝層がシルバー系の色彩を有することを特徴とする請求項５に記載の積層加飾フィルム。
7. 上記透明凹凸層が有色透明であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の積層加飾フィルム。
8. 上記透明中間層及び／又は上記光輝層が、アクリルポリオール又はポリエステルポリオールとイソシアネートとの重合体を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つの項に記載の積層加飾フィルム。
9. 上記透明表面層が２層構造をなし、ポリカーボネート含有層上にポリメタクリル酸メチル含有層を積層して成ることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つの項に記載の積層加飾フィルム。
10. 請求項１〜９のいずれか１つの項に記載の積層加飾フィルムを製造するに当たり、
    上記透明表面層の裏面側に上記透明凹凸層を形成し、
    次いで、上記透明中間層を形成する中間層インクを塗工し、この際、上記透明凹凸層の凸部よりも凹部に当該中間層インクを多量に塗工し、
    しかる後、上記光輝層を形成する光輝層インクを塗工し、乾燥させる、ことを特徴とする積層加飾フィルムの製造方法。
11. 上記中間層インク及び／又は上記光輝層インクの表面エネルギーが３４〜４５ｄｙｎｅ／ｃｍであることを特徴とする請求項１０に記載の積層加飾フィルムの製造方法。
12. 請求項１〜９に記載の積層加飾フィルムを備える加飾物品であって、当該積層加飾フィルムの光輝層を物品に接合して成ることを特徴とする加飾物品。

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