WO2006114876A1

WO2006114876A1 - 金属光沢に優れた耐久性ある絶縁被膜を有する製品

Info

Publication number: WO2006114876A1
Application number: PCT/JP2005/007599
Authority: WO
Inventors: Seiichi Umekage; Koichi Wada; Yukiyoshi Soma
Original assignee: Reiko Co., Ltd.
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2006-11-02

Abstract

　絶縁性金属薄膜を、表面を絶縁性樹脂被膜で覆い、裏面に水蒸気、酸素バリア機能の高い金属酸化膜を設けた状態で有するものとすることにより、金属光沢及び絶縁性に優れた耐久性ある製品とする。例えば、基材、離型層、絶縁性樹脂からなる保護層、絶縁性金属薄膜、金属酸化膜及び接着層を順次積層して転写箔としてもよい。絶縁性金属薄膜はＳｎ薄膜またはＩｎ薄膜が特に有用であり、金属酸化膜としては酸化アルミニューム薄膜や酸化珪素薄膜が使用できる。特に酸化アルミニューム薄膜は５ｎｍ程度という薄膜でも、効果に優れ、６５°C×９５％×２４時間または６０°C×８０％×９６時間という高温高湿試験を実施しても全く変化しない製品を提供可能とする。

Description

明細書

金属光沢に優れた耐久性ある絶縁被膜を有する製品

技術分野

[0001] 本発明は、絶縁性金属薄膜を使用した金属光沢ある絶縁被膜を有する製品に関する。

背景技術

[0002] 製品に金属光沢を有する絶縁被膜を形成するため、 Snの絶縁性薄膜を形成することは知られている（特許文献 1〜3参照)。しかし、単に Sn薄膜を設けただけでは、例えば 65°C X 95% X 24時間や 60°C X 80% X 96時間と!/、うような高温高湿条件下では、 Snの腐食により全光線透過率が 60%を越えてしまい、外観変化が激しぐ携帯電話などに実用化できるものではな力つた。特に全光線透過率の高い絶縁ノヽーフ蒸着転写箔は、上記環境下では蒸着のミラー感がなくなり、透明に近くなる。また、 S n蒸着膜は不連続な島状構造をなすため、蒸着面がこすれに対して弱ぐキズが非常に入りやすぐ外観のよい製品を得ることが困難であった。

特許文献 1：特公平 3 - 25353号公報

特許文献 2：特公平 7 - 71880号公報

特許文献 3：特公平 7— 37111号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 本発明は、 Sn薄膜等の絶縁性金属薄膜を使用し、金属光沢及び絶縁性に優れた耐久性ある絶縁被膜を有する製品を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0004] 本発明では、絶縁性金属薄膜を、水蒸気、酸素バリア機能の高い金属酸ィ匕膜で支持するようにすることにより、上記課題を解決した。

[0005] ここに絶縁性金属薄膜とは、金属光沢と絶縁性を兼ね備えた金属薄膜のことで、従来技術に従って蒸着法で形成することができる。通常、島のサイズが 10Α〜2 /ζ πι( lnm〜2 μ m)で、島の間隔が 2θΑ〜500θΑ (2nm〜500nm)である島状構造となるような薄膜とするのがよぐ絶縁性金属薄膜を形成する金属としては、 Sn、 In、 Pb、 Zn、 Bi、 Ti、 Cr、 Fe、 Co、 Ni、 Si、 Geまたはこれらの合金からなる群から選ばれるものが使用できる。特に Snまたは Inであるのが好ましい。

なお、絶縁性金属薄膜を上記の島状構造とするには、基材 Z離型層 Z保護層 Z絶縁性金属薄膜からなる積層体の全光線透過率を 10〜50%とするのがよい。また、ここに絶縁性とは、絶縁破壊電圧が 1000V以上であることをいう。

[0006] 本発明の製品は、絶縁性金属薄膜を、表面を絶縁性榭脂被膜で覆い、裏面に金属酸ィ匕膜を設けた状態で設けたことを特徴とするものであり、例えば、転写箔の場合、基材、離型層、絶縁性榭脂被膜からなる保護層、絶縁性金属薄膜、金属酸化膜及び接着層を順次形成するものであり、基材と離型層の間には下塗層（アンカー層）が形成されてもよぐまた絶縁性金属薄膜は、図柄状に形成されてもよい。

[0007] 絶縁性金属薄膜に積層される金属酸化膜は、絶縁性金属薄膜の金属光沢と絶縁性を維持し、耐腐食性を向上すると共に、絶縁性金属薄膜のキズ発生を防止するためのものであり、例えば酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜や酸ィ匕珪素薄膜等によるのが有用である。金属酸化膜の厚さは、通常、 lOOnm以下程度の厚さに形成されればよぐ酸化珪素薄膜は 10〜： LOOnm、特に 10〜60nm程度であるのが好ましぐ酸化アルミ- ユーム薄膜は 3〜30nm程度の厚さで十分な効果を得ることができる。なお、厚さが上記範囲の下限未満であると耐腐食性が悪くなり、上限を超えると、特に転写時に金属酸化膜にクラックを生じ易く成り、結果的に耐腐食性も低下する。

[0008] なお、絶縁性金属薄膜を図柄状に形成するには、例えば転写箔を例にすると、保護層上に水溶性塗料を図柄状 (陰型の図柄）に塗布し、その上から全面に絶縁性金属薄膜を形成し、さらに金属酸化膜を形成した後、水洗して水溶性塗料部分を溶解除去する方法をとることがでさる。

[0009] 転写箔における基材としては、通常の転写箔に使用される基材がいずれも使用でき、また、離型層、保護層、接着層及び下塗層 (アンカー層）としても、従来の転写箔と同様のものがいずれも適用可能である。

[0010] 基材としては、一般に合成樹脂フィルムを使用するのが好ましぐ例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリェチレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリブチルアタリレートフィルム等を例示することができる。

[0011] また、離型層としては、エーテル系、エステル系、エポキシ系、アクリル系、シリコン系

、ワックス系等の榭脂及び、共重合体を一種又は二種以上使用するのが好ましい。

[0012] 保護層としては、エーテル系、エステル系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系等の榭脂及び、共重合体を一種又は二種以上使用するのが好ましぐ接着層としては、エーテル系、エステル系、アクリル系、塩化ビニル、酢酸ビニル等の榭脂及び、共重合体を一種又は二種以上使用するのが好ましい。

[0013] 本発明の絶縁性転写箔を使用してインモールド成形により、表面に金属光沢ある成形品を得ることも可能であるが、この場合、基材と離型層との離型性を向上し、転写時に基材の剥離不良や破れの発生を防止する目的で、基材と離型層との間に、下塗層を形成するのが好ましぐ該下塗層の形成により、金属光沢ある、複雑な形状の成形品を安定して得ることが可能となる。下塗層に使用する榭脂は、メラミン系榭脂、アミノアルキッド系榭脂、エポキシ系榭脂、アクリル系榭脂、シリコーン系榭脂等の熱硬化性榭脂ゃワックス等が使用できるが、特にメラミン系榭脂が好ましい。

[0014] なお、本発明では、各種物品上に金属酸化膜を介して絶縁性金属薄膜が形成されている、金属光沢に優れた耐久性ある絶縁被膜を有する製品をも対象とする。かかる製品は、前述の如き転写箔を用いて、物品上に金属酸ィ匕膜で支持された絶縁性金属薄膜を形成することにより、金属光沢に優れ、しかも絶縁性あるものとすることができるが、物品上に直接金属酸ィ匕膜及び絶縁性金属薄膜を蒸着などにより形成し、その上を絶縁性榭脂被膜からなる保護層で覆うようにしてもよ!、。

発明の効果

[0015] 本発明の製品は、下記の効果を有する。

1)絶縁性金属薄膜が島状構造のため、絶縁性金属薄膜表面にキズが入りやすぐ製品の製造工程、例えば図柄状に絶縁性金属薄膜を有する製品を製造する場合の水洗工程において、こすれによるキズを生じやすいが、本発明の製品では、こすれによるキズを防止できる。

2)インモールド成形等により製品を製造する場合にも、絶縁性金属薄膜にクラックが出難く、絶縁性金属薄膜と金属酸ィ匕膜間の層間密着性が良、。

3)本発明の製品は、高温高湿試験で腐食により絶縁性金属薄膜が消失することはなぐ全光線透過率が 60%を越えない。

4)本発明の製品は、 65°C X 95% X 24時間及び 60°C X 80% X 96時間と、う携帯電話やオーディオ製品に要求される高温高湿試験にも変化なく耐えるものであり、非常に広範な用途に適用できるものである。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を実施例に従って説明する。

実施例 1

厚さ 25 μ mのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、アクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの離型層をグラビアコート法にて形成した。該離型層上にアクリル-ウレタン系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの保護層をグラビアコート法にて形成した。該保護層上に厚さ lOnmの島状構造で絶縁性の Sn薄膜を真空蒸着法にて形成した (ポリエチレンテレフタレートフィルム Z離型層 Z保護層 ZSn薄膜からなる積層体の全光線透過率 :45%)。この Sn薄膜は美麗な金属光沢を有していた。次いで、 Sn薄膜上に次のような加工をして、 9種の転写箔を得た。

(1) Sn薄膜上に、直接アクリル系榭脂よりなる厚さ l /z mの接着層をリバースコート法にて形成した。

(2) Sn薄膜上に厚さ lOnmの酸化珪素薄膜を真空蒸着法にて形成した。この酸ィ匕珪素薄膜は透明性を有しており、 Sn薄膜の金属光沢を隠蔽するものではな力つた。次いで、酸ィ匕珪素薄膜上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。

(3) Sn薄膜上に厚さ 30nmの酸化珪素薄膜を真空蒸着法にて形成した。この酸ィ匕珪素薄膜は透明性を有しており、 Sn薄膜の金属光沢を隠蔽するものではな力つた。次いで、酸ィ匕珪素薄膜上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。

(4) Sn薄膜上に厚さ 60nmの酸化珪素薄膜を真空蒸着法にて形成した。この酸ィ匕珪素薄膜は透明性を有しており、 Sn薄膜の金属光沢を隠蔽するものではな力つた。次いで、酸ィ匕珪素薄膜上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。

(5) Sn薄膜上に厚さ lOOnmの酸化珪素薄膜を真空蒸着法にて形成した。この酸化珪素薄膜は透明性を有しており、 Sn薄膜の金属光沢を隠蔽するものではな力つた。次いで、酸ィ匕珪素薄膜上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。

(6) Sn薄膜上に厚さ 3nmの酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜を真空蒸着法にて形成した。この酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜は透明性を有しており、 Sn薄膜の金属光沢を隠蔽するものではなかった。次いで、酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。

(7) Sn薄膜上に厚さ 5nmの酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜を真空蒸着法にて形成した。この酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜は透明性を有しており、 Sn薄膜の金属光沢を隠蔽するものではなかった。次いで、酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。

(8) Sn薄膜上に厚さ lOnmの酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜を真空蒸着法にて形成した。この酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜は透明性を有しており、 Sn薄膜の金属光沢を隠蔽するものではなかった。次いで、酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。

(9) Sn薄膜上に厚さ 30nmの酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜を真空蒸着法にて形成した。この酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜は透明性を有しており、 Sn薄膜の金属光沢を隠蔽するものではなかった。次いで、酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。

得られた 9種の転写箔を、全光線透過率 93%の透明アクリル板に、転写して、透明アクリル板に、接着層, Sn薄膜 Z保護層,離型層、接着層,酸化珪素薄膜 ZSn 薄膜 Z保護層 Z離型層、又は接着層 Z酸ィ匕アルミニューム薄膜 ZSn薄膜 Z保護層,離型層が順次形成された成形品を得た。

なお、得られた成形品の層間密着性をセロテープ (登録商標)剥離試験で試験したところ、（1)〜（9)いずれの成形品も密着性が良好で、剥離はな力つた。また、金属光沢を有するにもかかわらず、得られた成形品の絶縁性は、絶縁破壊電圧が 12000 V (12KV)であった。

次に、成形品の耐久性試験として、 65°C X 95% X 24時間と 60°C X 80% X 96時間の高温高湿試験を実施した。各成形品の各試験前後の全光線透過率及び各試験後の金属光沢を表 1に示す。

[0017] [表 1] 表 1

[0018] 本発明に従って、 Sn薄膜上に酸ィ匕珪素薄膜又は酸ィ匕アルミニューム薄膜を設けた（2) （9)の成形品は、いずれも、 Sn薄膜上に直接接着層を設けた（1)の成形品に比して、耐久性試験による全光線透過率の上昇が少なぐ 60nm以上の酸ィ匕珪素薄膜又は 5nm以上の酸ィ匕アルミニューム薄膜を設けた (4)、（5)、（7) （9)の成形品では、全光線透過率及び金属光沢共に、全く変化のない、安定した成形品を得ることができた。

[0019] 実施例 2

厚さ 25 mのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、アクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの離型層をグラビアコート法にて形成した。該離型層上にアクリル-ウレタン系榭脂よりなる厚さ 1 mの保護層をグラビアコート法にて形成した。該保護層上に厚さ 30nmの島状構造で絶縁性の Sn薄膜を真空蒸着法にて形成した (ポリエチレンテレフタレートフィルム離型層 Z保護層 ZSn薄膜からなる積層体の全光線透過率 : 15%)。この Sn薄膜は美麗な金属光沢を有していた。次いで、 Sn薄膜上に次のようなカ卩ェをして、 2種の転写箔を得た。

(1) Sn薄膜上に、直接アクリル系樹脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。

(2) Sn薄膜上に厚さ 5nmの酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜を真空蒸着法にて形成し、その上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 _μ mの接着層をリバースコート法にて形成した。得られた 2種の転写箔を、全光線透過率 93%の透明アクリル板に、転写して、透明アクリル板に、接着層 ZSn薄膜 Z保護層離型層、又は接着層 Z酸ィ匕アルミニューム薄膜 ZSn薄膜 Z保護層 Z離型層が順次形成された成形品を得た。

得られた成形品はいずれも、層間密着性に優れ、また金属光沢を有するにもかかわらず、得られた成形品の絶縁性は、絶縁破壊電圧が 12000V(12KV)であった。次に、成形品の耐久性試験として、 65°C X 95% X 24時間と 60°C X 80% X 96時間の高温高湿試験を実施した。各成形品の各試験前後の全光線透過率及び各試験後の金属光沢を表 2に示す。

[¾2] 表 2

実施例 3

[インモールド力卩ェ]

(1)厚さ 38 mのポリエチレンテレフタレートフィルム Zアクリル一メラミン系樹脂よりなる厚さ 0. 5 μ mの下塗層ノアクリル系榭脂からなる厚さ 1 μ mの離型層 Ζアクリル- ウレタン系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの保護層を順次積層したシート基材の保護層上に、全面的に厚さ 30nmの島状構造で絶縁性の Sn薄膜を真空蒸着法にて形成した（ポリエチレンテレフタレートフィルム Z下塗層 Z離型層 Z保護層 ZSn薄膜からなる積層体の全光線透過率： 15%)。

(2) (1)で得た積層体の Sn薄膜上に、厚さ 30nmの酸化珪素薄膜を真空蒸着法にて形成した。

(3) (1)で得た積層体の Sn薄膜上に、厚さ 5nmの酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜を真空蒸着法にて形成した。

(1)の積層体の Sn薄膜上、（2)で形成した酸ィ匕珪素薄膜上、（3)で形成した酸ィ匕ァルミ-ユーム薄膜上に、それぞれアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバ一スコート法にて形成し、 3種の転写箔を得た。

次に、これら 3種の転写箔を、透明アクリル榭脂を用いたインモールド成形法にて、転写して、透明アクリル榭脂表面に金属光沢ある成形品 (透明アクリル榭脂 Z接着層 ZSn薄膜 Z保護層 Z離型層、透明アクリル榭脂 Z接着層 Z酸化珪素薄膜 ZSn薄膜 Z保護層 Z離型層、又は透明アクリル榭脂 Z接着層 Z酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜 Z Sn薄膜 Z保護層 Z離型層からなる成形品)を得た。

(2)、（3)で得られた成形品はいずれも層間密着性は良好でセロテープ (登録商標 )で剥離することも無ぐキズのない品質のよいものであった力（1)で得られた成形品は、キズを生じて、実用性あるものとはならなかった。

次に、成形品の耐久性試験として、 65°C X 95% X 24時間と 60°C X 80% X 96時間の高温高湿試験を実施した。各成形品の各試験前後の全光線透過率及び各試験後の金属光沢を表 3に示す。

(4)厚さ 38 μ mのポリエチレンテレフタレートフィルム Ζアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの離型層 Ζアクリル-ウレタン系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの保護層を順次形成したシート基材の保護層上にポリビュルアルコールと体質顔料よりなる厚さ 1 μ mの水溶性塗料層をグラビアコート法にて部分的に形成した。該水溶性塗料層が部分的に形成された上から、全面的に厚さ 30nmの島状構造で絶縁性の Sn薄膜を真空蒸着法にて形成し、次いで、該 Sn薄膜上に厚さ 5nmの酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜を真空蒸着法にて形成し、その後、水洗いにて水溶性塗料層をエッチングし、部分的に該 Sn薄膜と酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜を残存させ、その上にアクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ m の接着層をリバースコート法にて形成し、転写箔を得た。

このようにして得た転写箔を、透明アクリル榭脂を用いたインモールド成形法にて、転写して、透明アクリル樹脂に、接着層、保護層、離型層が順次形成された透明部分と、接着層、酸化アルミニューム薄膜、 Sn薄膜、保護層、離型層が順次形成された金属光沢を有する全光線透過率 15%の部分が混在する成形品を得た。

65°C X 95% X 24時間と 60°C X 80% X 96時間の高温高湿試験の結果は、、ずれも変化なぐ美麗な金属光沢模様を保持するものであった (表 3参照)。

[0023] (5) (4)で Sn薄膜を形成した後、該 Sn薄膜上に厚さ 0. 3 μ mの榭脂層を設け、その上に接着層を形成して転写箔とした。この転写箔を、透明アクリル榭脂を用いたインモールド成形法にて、転写したところ、キズを生ずることなぐ金属光沢ある成型品を得ることができた力 65°C X 95% X 24時間と 60°C X 80% X 96時間の高温高湿試験により、金属光沢は消失し、耐久性よく使用できる製品を得ることはできな力た（表 3参照)。

[0024] [表 3] 表 3

実施例 4

実施例 3の (4)で得た転写箔を用いて、インモールド成形法で、携帯電話用筐体を製造した。金属光沢に優れた、キズのない、美麗な外観の携帯電話を得ることができ、し力も、絶縁性に優れ、高温高湿にもよく耐えるため、非常に耐久性よく実用性に優れたものであった。

[0026] 実施例 5

厚さ 25 μ mのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、アクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの離型層をグラビアコート法にて形成した。該離型層上にアクリル-ウレタン系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの保護層をグラビアコート法にて形成した。該保護層上に厚さ 30nmの島状構造で絶縁性の In薄膜を真空蒸着法にて形成し (ポリエチレンテレフタレ一トフイルム Z離型層 Z保護層 Zln薄膜からなる積層体の全光線透過率：1 5%)、その上に、厚さ 5nmの酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜を真空蒸着法にて形成し、更に、アクリル系榭脂よりなる厚さ 1 μ mの接着層をリバースコート法にて形成して、転写箔を得た。

得られた転写箔を、全光線透過率 93%の透明アクリル板に、転写して、透明アタリル板に、接着層、酸化アルミ-ユーム薄膜、 In薄膜、保護層、離型層が順次形成された成形品を得た。

なお、得られた成型品の層間密着性をセロテープ (登録商標)剥離試験で試験したところ、密着性が良好で、剥離はな力つた。また、金属光沢を有するにもかかわらず、得られた製品の絶縁性は、絶縁破壊電圧が 12000V ( 12KV)であった。

次に、成形品の耐久性試験として、 65°C X 95% X 24時間と 60°C X 80% X 96時間の高温高湿試験を実施したところ、成形品の各試験前後の全光線透過率及び金属光沢に変化はなぐ美麗な金属光沢を保持するものであった。

産業上の利用可能性

[0027] 本発明の製品は、金属光沢に優れ、し力も耐久性ある絶縁性被膜を有するので、各種物品の表面を絶縁性を有する状態で、金属光沢に優れたものとすることができるものであり、携帯電話の筐体、オーディオ製品の筐体、電子レンジ用食品の容器'包装材、電子レンジ要容器の蓋材、電子部品用包装材、金属蒸着フィルム製風船、鳥追用、誘引用、防虫用などの農園芸用反射テープ、絶縁性の金銀糸、該金銀糸を使用したカーペット、カーマットなどと非常に広範に使用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 絶縁性金属薄膜が、表面を絶縁性榭脂被膜で覆!ヽ、裏面に金属酸化膜を設けた状態で存在することを特徴とする金属光沢に優れた耐久性ある絶縁被膜を有する製品

[2] 前記製品が転写箔であって、基材、離型層、絶縁性樹脂被膜からなる保護層、絶縁性金属薄膜、金属酸化膜及び接着層を順次形成してなることを特徴とする請求項 1 に記載の製品。

[3] 金属酸ィ匕膜が酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜又は酸ィ匕珪素薄膜である請求項 1または 2に記載の製品。

[4] 金属酸ィ匕膜が厚さ 4〜30nmの酸ィ匕アルミ-ユーム薄膜で、絶縁性金属薄膜が島のサイズ 10Α〜2 μ m、島の間隔 2θΑ〜500θΑである島状構造をなすものである請求項 1〜3いずれか 1項に記載の製品。

[5] 前記絶縁性金属薄膜が図柄状に形成されている請求項 1〜4いずれ力 1項に記載の製品。

[6] 前記絶縁性金属薄膜が、 Sn薄膜または In薄膜である請求項 1〜5 、ずれか 1項に記載の製品。

[7] 物品の表面に前記金属酸化膜を介して前記絶縁性金属薄膜が形成されている請求項 1の製品。