JP6472490B2 - 加飾フィルム製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、金属質感を有する加飾フィルムの製造方法に関し、特に、キャンローラを用いた生産効率の高い加飾フィルムの製造方法に関する。

従来、印刷技術を用いて樹脂フィルム等に文字、模様等があしらわれた加飾フィルムが知られている。このようなフィルムシートは、パッケージ用の箱に貼り付けて用いられたり、ショーウィンドウに貼り付けて用いられたりしており、質感の高い演出用として重宝されている。

ここで、印刷に用いられるインクは多様であって、色も自在であるといっていいものの、金属質感の作出には一定の限界があった。
また、長尺もののシートを製造する場合には、製造方法に制約が生じ、この点からも金属質感の作出に限界が生じてしまう。

特開平１１−２６２７５ 特開平１１−２６２８１ 特開平９−３０６７８２ 特開２０１３−１４５８２８ 特開２０１１−２３１３８９

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、金属質感を有する加飾フィルムを効率よく生産する方法を提供することを目的とする。また、長尺ものの加飾フィルムも生産可能な方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の加飾フィルム製造方法は、帯状のフィルムを、一方向に回転するキャンローラの所定の中心角にわたって当接させながら回転速度と略同速にて巻き取る装置を用いた加飾フィルム製造方法であって、当接フィルムに対して第一の金属を蒸着する工程と、第一の金属が蒸着したフィルムに、所定の文字、模様、その他のパタンを、マスキングオイルを用いて形成する工程と、パタンが形成されたフィルムに対して第二の金属を蒸着する工程と、キャンローラの表面温度および／または雰囲気温度によってパタン部分におけるオイルと第二の金属とを蒸散させパタン部分に第一の金属蒸着面を表出させる工程と、を有し、前記マスキングオイルは、マスキングオイルとして一度使用したオイルと、未使用のオイルとを、重量比にて４：６〜７：３の範囲の所定の割合に調整したものを用いることを特徴とする。

請求項１にかかる発明は、帯状のフィルムを用い、下地も被覆地も金属とした加飾フィルムを、連続的に生産できる。長尺ものでも対応できる。また、マスキングオイルの単分散性を高め、均質なマスキングを稼働初期から実現できる。

請求項２に記載の加飾フィルム製造方法は、帯状のフィルムを、一方向に回転するキャンローラの所定の中心角にわたって当接させながら回転速度と略同速にて巻き取る装置を用いた加飾フィルム製造方法であって、当接フィルムに対して金属を蒸着する最下層形成工程につづき、マスキングオイルを用いて所定の文字、模様、その他のパタンを表層に形成するパタン形成工程、パタンが形成された後に表層を被覆する金属を蒸着する表層被覆工程、および、キャンローラの表面温度および／または雰囲気温度によってパタン部分におけるオイルと金属とを蒸散させパタン部分にあった下層の金属蒸着面を表出させる表出工程、を組とし、前記マスキングオイルは、マスキングオイルとして一度使用したオイルと、未使用のオイルとを、重量比にて４：６〜７：３の範囲の所定の割合に調整したものを用い、前記工程の組を複数回繰り返すことにより、表面意匠を富化させることを特徴とする。

請求項２にかかる発明は、帯状のフィルムを用い、下地も被覆地も金属とした多層による表面意匠を有する加飾フィルムを、連続的に生産できる。長尺ものでも対抗できる。また、マスキングオイルの単分散性を高め、均質なマスキングを稼働初期から実現できる。

なお、請求項１または請求項２において、各構成について以下言及する。
フィルムは、たとえば、フィルムコンデンサを製造する際に用いられる樹脂フィルムを用いることができる。
キャンローラは円柱形であり、その表面は内側から冷却されるものを採用できるが、蒸着条件、蒸散条件等の使用の態様により加熱／加温するものを使用しても良い。
中心角は蒸着パタン等により適宜設定すれば良いが、たとえば、６０°〜２９０°とすることができる。
第一の金属と第二の金属は、異なる金属とするのが好ましい。同様に、下地となる金属と被覆する金属も、異なる金属とするのが好ましい。金属の蒸発については、キャンローラの軸方向に長手のルツボを加熱しスリットから蒸気を放出させる例を挙げることができる。なお、装置は適宜真空引きが可能なものを採用するようにする。
パタンの形成方法は特に限定されないが、フレキソ印刷技術やインクジェットヘッド技術を用いることにより精細なパタンを高速に形成することができる。
また、使用する装置構成にもよるが、蒸着機構が一つしかない場合には、一度期に第一金属蒸着→マスキング→第二金属蒸着→蒸散・表出ができないので、第一金属蒸着にてフィルムをそのまま巻き取り、それをセットし直してからマスキング→第二金属蒸着→蒸散・表出というように、キャンローラを二度にわたって回す方法も請求項１に含まれる。同様に、最下層の金属蒸着にてフィルムをそのまま巻き取り、それをセットし直してからマスキング→第二層の金属蒸着→蒸散・表出→巻き取り、セットし直してまたマスキング→第三層の金属蒸着→蒸散・表出→巻き取り、・・・、とキャンローラを複数度にわたって回す方法も請求項２に含まれる。

なお、一度使用したオイルの重量比が４割を下回ると、未使用オイルの分子量の低いものが稼働初期に設計より多く付着してしまうため、十分な蒸散がなされず加飾フィルムの仕上がりの質感が低下し、また、７割を上回ると、分子量が高めにシフトしてしまい適正な粘度が得られずまた蒸発不足が生じる可能性が高まる。

本発明によれば、金属質感を有する加飾フィルムを効率よく生産する方法を提供することができる。また、長尺ものの加飾フィルムも生産可能な方法を提供することができる。

加飾フィルム製造装置の概要図である。 オイルの分子量分布を示した概念図である。ａ：新品のオイル、ｂ：一度使用したオイル、ｃ：混合オイル。 加飾フィルムの断面概念図である。 製造例の写真である。

以下、本発明の加飾フィルム製造方法について、加飾フィルム製造装置を用いながら説明する。ここでは、銅の下地にニッケルを蒸着させる加飾フィルムの例を説明する。なお、図は説明の便宜上必ずしも縮尺は同じでなく、描画比も同一としていない。

図１は、加飾フィルム製造装置の概要図である。
加飾フィルム製造装置１は、キャンローラ１０と、銅蒸着部２０と、マスキング部３０と、ニッケル蒸着部４０と、プラズマ照射部５０と、フィルム送出・巻取部６０と、を主要な構成としている。なお、図示は省略するが、これらは、チャンバ内に格納され、稼働時には真空雰囲気となる。

キャンローラ１０は、直径８０ｃｍ幅５０ｃｍの円筒形であり軸１１を水平にして一方向に回転する。キャンローラ１０表面には中心角約２７０°として幅４５ｃｍの帯状のＰＥＴ製のフィルムＦが巻き付けられている。また、キャンローラ１０表面は５℃程度に保たれ、フィルムＦを介して金属蒸気の凝集・固化を促進する。

銅蒸着部２０は、キャンローラ１０に近接対峙し、銅蒸気を噴出する。銅蒸着部２０は、軸１１方向に長いルツボであって図示しない熱源により銅を液化して蒸発させている。ここでは、フィルムＦに幅４０ｃｍ、厚み２０ｎｍの銅薄膜が形成される噴出量としている。なお、図ではルツボが広く開口したものとして描画しているが、適宜スリット構成を採用しても良い。

マスキング部３０は、オイル貯留室３１と、オイル供給ロール３２と、アニロックスロール３３と、版胴３４と、を有する。オイル供給ロール３２、アニロックスロール３３および版胴３４は、キャンローラ１０と同じ軸長を持ち軸方向もキャンローラ１０の軸に平行であって、互いに当接した円筒体である。

オイル貯留室３１は、マスキングオイルを溜め、図示しないヒータにより適温に加熱してオイル供給ロール３２へオイルを供給する。マスキングオイルとしては、たとえば、ソルベイ社のフォブリンＹ潤滑剤を用いることができる（フォブリンはソルベイ社の登録商標）。
アニロックスロール３３は、オイル供給ロール３２と当接しあって回転し、オイルを受けつつ均一な厚みのオイル膜を形成する。
版胴３４は、その表面に凹凸が形成され、凸部分は軸中心からの距離が同一であってパタンをなす（換言すれば、均等な円筒表面から凹部分が削がれてパタンが形成される）。版胴３４は、アニロックスロール３３と当接しあって回転し、凸部分のみにオイルが供給される。版胴３４は、また、キャンローラ１０とも当接しあっており、凸部分にのったオイルすなわちパタンが、銅の蒸着したフィルムＦに転写される。
マスキング部３０は、いわゆるフレキソ印刷機構であって、これにより、フィルムＦ上に精細な２次元のマスキング（パタン形成）がおこなわれる。

ニッケル蒸着部４０は、銅蒸着部２０と同様に、キャンローラ１０に近接対峙し、ニッケル蒸気を噴出する。すなわち、ニッケル蒸着部４０は、軸１１方向に長いルツボであって図示しない熱源によりニッケルを液化して蒸発させている。ここでは、フィルムＦに幅４０ｃｍ、厚み１５ｎｍのニッケル薄膜が形成される噴出量としている。なお、図ではルツボが広く開口したものとして描画しているが、適宜スリット構成を採用しても良い。

プラズマ照射部５０は、ニッケル薄膜上のオイルを蒸散させる。すなわち、ニッケル蒸着部４０によって銅薄膜層の上にニッケル薄膜層が形成されるが、マスキング部３０によって形成されたオイルパタン部分にはニッケルが蒸着せず、プラズマ照射部５０によってオイルおよび浮いたニッケルが除去されるようにしている。

フィルム送出・巻取部６０は、キャンローラ１０に捲回させるフィルムＦを送り出す送出ローラ６１、蒸着したフィルムを巻き取る巻取ローラ６２により構成される。フィルムＦの巻き取りは、図示しない駆動部により、キャンローラ１０表面速度と略同速となるように制御される。

次に、加飾フィルムの製造方法について説明する。
まず、長さ５０００ｍ厚み１５μｍのフィルムＦが巻き取られたフィルムロールを送出ローラ６１に取り付け、銅蒸着部２０に銅インゴットを、ニッケル蒸着部にニッケルインゴットを、所定量投入する。

また、オイル貯留室３１に、前回のバッチで残ったマスキングオイルと未使用のマスキングオイルを重量比として５：５の割合で投入する。ここで、未使用のマスキングオイルと前回投入しておいる貯留室に残ったマスキングオイルと５：５で混合したオイルの分子量分布を図２に示す。未使用オイル（新品のオイル）は、分子量の小さなものが相対的に多く、これが加熱により製造初期に蒸発するので、フィルムＦに過多に付着し、プラズマ照射部５０による蒸散が不完全となる場合がある。一方、使用済みのオイルでは、このような心配がないが、熱履歴により重合がすすみ、粘性が高まるなど、蒸発不全や蒸散不足が生じる場合がある。そこで、本発明の加飾フィルム製造方法では、オイルを混合し適正な蒸散を実現するようにしている。

加飾フィルム製造装置１のチャンバを閉じ、真空引きする。併せて、キャンローラ１０表面が５℃に維持されるように冷却する。
次に、銅、ニッケルを溶融し、所定の蒸発速度となるように加熱する。併せて、マスキングオイルも所定温度となるように加熱する。

これらの条件出しが終わったあと、キャンローラ１０と巻取ローラ６２を駆動し、フィルムＦの巻き取りを開始し、加飾フィルムの製造を開始する。
すなわち、フィルムＦの巻き取りに従って、まず、フィルムＦ上に銅が蒸着し、次いで、銅が蒸着したフィルムに、マスキングオイルによってパタンが形成され、更に、ニッケルが蒸着される。その後、プラズマ照射により、パタン部分のオイルとニッケルとが蒸散され、パタン部分に銅薄膜が表出した加飾フィルムが連続的に生産される。なお、加飾フィルムの断面概念図を図３に示した。また、製造例の写真を図４に示した。

製造終了した後は、チャンバ内をゆっくりと常圧にもどし、巻取ローラ６２に巻き取られた加飾フィルムを取り出す。また、マスキングオイルは次回の製造のために回収しておく。

以上説明したように、本発明によれば、金属質感を有する加飾フィルムを連続的にすなわち効率よく生産できる。また、下地にフィルムを用いているので取扱性に優れる。

なお、マスキング部３０の制御により、同一模様等が繰り返されるいわば周期性が現れた加飾フィルムでなく、連続的に変化した装飾とすることも可能である。
また、マスキング部３０の構成はフレキソ印刷方式でなく、インクジェット方式を採用しても良い。すなわち、プリントヘッドのキャンローラ１０に対峙させる側の面であるノズルプレート上に規則正しく配された微細孔を介してマスキングオイルを射出する様にする。各孔に対応したピエゾ素子膜によりマスキングオイルの射出のＯＮ／ＯＦＦを切り替えつつプリントヘッド自体を軸方向に往復させ、フィルム上に精細な２次元のマスキング（パタン形成）をおこなうことができる。

なお、フィルムＦは透明であっても色づきであってもよい。各金属の蒸着厚みは、すかして見える厚みとしても良く、反対に、遮光されるほどの厚みとしても良く、適宜設計すればよい。

なお、本発明は、二層の金属膜からなる加飾フィルムに限定されない。すなわち、三層以上の金属膜を形成して、意匠を富化することもできる。
これは、マスキングオイルによるパタン形成→金属蒸着→パタン部分蒸散、を繰り返すことにより実現可能となる。これにより、複数の金属色が表出した加飾フィルムを製造することができる。

１ 加飾フィルム製造装置
１０ キャンローラ
１１ 軸
２０ 銅蒸着部
３０ マスキング部
３１ オイル貯留室
３２ オイル供給ロール
３３ アニックスロール
３４ 版胴
４０ ニッケル蒸着部
５０ プラズマ照射部
６０ フィルム送出・巻取部
６１ 送出ローラ
６２ 巻取ローラ
Ｆ フィルム

Claims (2)

1. 帯状のフィルムを、一方向に回転するキャンローラの所定の中心角にわたって当接させながら回転速度と略同速にて巻き取る装置を用いた加飾フィルム製造方法であって、
   当接フィルムに対して第一の金属を蒸着する工程と、
   第一の金属が蒸着したフィルムに、所定の文字、模様、その他のパタンを、マスキングオイルを用いて形成する工程と、
   パタンが形成されたフィルムに対して第二の金属を蒸着する工程と、
   キャンローラの表面温度および／または雰囲気温度によってパタン部分におけるオイルと第二の金属とを蒸散させパタン部分に第一の金属蒸着面を表出させる工程と、
   を有し、
   前記マスキングオイルは、マスキングオイルとして一度使用したオイルと、未使用のオイルとを、重量比にて４：６〜７：３の範囲の所定の割合に調整したものを用いることを特徴とする加飾フィルム製造方法。
2. 帯状のフィルムを、一方向に回転するキャンローラの所定の中心角にわたって当接させながら回転速度と略同速にて巻き取る装置を用いた加飾フィルム製造方法であって、
   当接フィルムに対して金属を蒸着する最下層形成工程につづき、
   マスキングオイルを用いて所定の文字、模様、その他のパタンを表層に形成するパタン形成工程、
   パタンが形成された後に表層を被覆する金属を蒸着する表層被覆工程、および、
   キャンローラの表面温度および／または雰囲気温度によってパタン部分におけるオイルと金属とを蒸散させパタン部分にあった下層の金属蒸着面を表出させる表出工程、
   を組とし、
   前記マスキングオイルは、マスキングオイルとして一度使用したオイルと、未使用のオイルとを、重量比にて４：６〜７：３の範囲の所定の割合に調整したものを用い、
   前記工程の組を複数回繰り返すことにより、表面意匠を富化させることを特徴とする加飾フィルム製造方法。