WO2015050011A1 - 装飾用蒸着フィルムおよびその製造方法 - Google Patents

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和男 岩岡
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尾池工業株式会社
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
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    • C23C14/086—Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C14/0015—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterized by the colour of the layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation

Definitions

  • the present invention relates to a decorative vapor deposition film and a method for producing the same, and in particular, is used to apply a black design to the appearance of various home appliances such as portable information devices such as mobile phones and video devices, and automotive interior parts.
  • the present invention relates to a decorative vapor deposition film and a method for producing the same.
  • blackish black tone is used for the purpose of giving the product a high-class feeling. It has been done.
  • a black decorative film in which a black coating film is formed on the surface of the transparent film and integrating the molded film with the transparent film side as the front is also performed.
  • Patent Document 1 discloses a decorative film having a black coating layer formed using a black ink in which carbon black having specific characteristics is dispersed in a transparent film, and a transparent film and a black backing film.
  • a thermocompression-bonded decorative film is disclosed, and further, a method for producing a decorative molded product having a jet black feeling using these is disclosed.
  • the decorative film provided with a black paint film layer or a black backing film on the transparent film as disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 has a very thick black paint film layer.
  • the level difference due to the presence or absence of the film layer is large, and this level difference becomes a problem.
  • a black coating layer is formed around a transparent window portion of a liquid crystal screen of a portable information device.
  • air bubbles are mixed in the adhesive that bonds the liquid crystal screen and the decorative film due to the level difference due to the presence or absence of the black coating layer, resulting in poor screen display performance.
  • the present invention solves the above-mentioned problems, and a glossy black film having a very thin thickness can be obtained, which can solve the problem of steps due to the presence or absence of the film, and has a high-quality black design for the appearance of various products. It is an object of the present invention to provide a decorative vapor-deposited film that can be applied and a method for producing the same.
  • the decorative vapor deposition film of the present invention is a decorative vapor deposition film having a tin vapor deposition film on a polymer film, and the tin vapor deposition film has a surface portion or the polymer film.
  • One or both of the interfaces with the black layer is a black layer, and the black layer has a vacuum degree of 0.8 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa to 5.0 ⁇ 10 at the time of forming the tin vapor deposition film.
  • the tin vapor deposition film is blackened by flowing oxygen gas into the vicinity of the surface of the polymer film so as to be in the range of ⁇ 2 Pa.
  • the manufacturing method of the vapor deposition film for decoration of this invention is a vapor deposition of tin on the surface of the said polymer film by making a polymer film run continuously and depositing and depositing the tin atom from an evaporation source by using tin as an evaporation material.
  • the degree of vacuum is in the range of 0.8 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa when the tin vapor deposition film is formed.
  • An oxygen gas is flowed into the tin vapor deposition film to make the tin vapor deposition film black, so that one or both of the surface part of the tin vapor deposition film and the interface part with the polymer film is a black layer. To do.
  • the decorative vapor deposition film of the present invention since the tin vapor deposition film is made black and a decorative black film is formed, a glossy black film can be obtained with a very thin thickness, and a step due to the presence or absence of the film This is a decorative vapor-deposited film that can solve the above problem and can give a high-quality black design to the appearance of various products.
  • the method for producing a decorative vapor deposition film of the present invention since it is a roll-to-roll vapor deposition method for running a polymer film, it is a relatively simple method and has a high-quality black appearance on various products.
  • a decorative film suitable for the application of the design can be produced at low cost with high productivity.
  • the decorative vapor-deposited film of the present invention is a decorative vapor-deposited film having a tin vapor-deposited film on a polymer film, and the tin vapor-deposited film is either one of the surface portion or the interface portion with the polymer film. Alternatively, both are black layers, and the black layer is formed by flowing oxygen gas into the vicinity of the surface of the polymer film and forming the tin vapor deposition film black during the formation of the tin vapor deposition film. It has a certain configuration.
  • the decorative vapor deposition film of the present invention will be described below in order for each of these configurations.
  • the polymer film serving as the base material for the decorative vapor deposition film of the present invention a polymer film transparent to visible light is used.
  • the polymer resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), and the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PP polypropylene
  • PC polycarbonate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • a polyethylene terephthalate (PET) film is particularly preferable from the viewpoints of excellent heat resistance and mechanical strength, being inexpensive and having both transparency and flexibility.
  • the thickness of the polymer film is preferably in the range of 12 to 200 ⁇ m.
  • the surface of the polymer film may be subjected to surface treatment such as corona discharge treatment or plasma treatment in advance, and easy adhesion of copolymer polyester resin, polyurethane resin, etc.
  • a layer may be provided.
  • a tin vapor deposition film formed on a polymer film is particularly important.
  • This tin vapor deposition film is formed by oxygen gas in the vicinity of the surface of the polymer film when the vapor deposition film is formed.
  • this black layer is formed as a vapor deposition film
  • the blackness of the black layer of the tin vapor deposition film in the decorative vapor deposition film of the present invention is L * a * b * color system according to JIS Z8729, L * value is 50 or less, and a * value is ⁇ 3.0 to Black with +3.0, b * value of ⁇ 3.0 to +3.0.
  • oxygen gas is allowed to flow in the vicinity of the surface of the polymer film to make the vapor deposition film black during the formation of the tin vapor deposition film.
  • the inflow of oxygen gas is desirably inflow so that the degree of vacuum is in the range of 0.8 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa as the pressure of the oxygen atmosphere during film formation. Outside this range, a black layer exhibiting a desirable black color as an appearance cannot be obtained, which is not preferable.
  • the pressure is less than 0.8 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa, the oxidation reaction is suppressed, and a color layer in which a metal tin phase is mixed in the deposited film is formed.
  • the pressure is higher than 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa, a transparent layer is formed on the deposited film, which is not preferable.
  • the black layer is formed on one or both of the surface portion of the tin vapor deposition film or the interface portion between the tin vapor deposition film and the polymer film.
  • the film thickness of the tin vapor deposition film is appropriately set according to the purpose and application, but sufficient blackness can be obtained if it is 100 nm or more, and if it is 500 nm or less, there is little problem of steps due to the presence or absence of the tin vapor deposition film.
  • the thickness of the tin vapor deposition film is particularly preferably in the range of 100 to 500 nm.
  • the interface with the polymer film can be a black layer.
  • This decorative vapor deposition film with a black layer at the interface between the tin vapor deposition film and the polymer film appears black when viewed from the polymer film side, and has a metallic luster when observed from the tin vapor deposition film side. Looks color. Therefore, it is suitable for the product observed from the polymer film side as an application for applying a black design to the appearance, and is excellent in durability because the surface is a polymer film.
  • the decorative vapor deposition film in which the surface portion of the tin vapor deposition film is a black layer looks like a metallic tin color when viewed from the polymer film side, and appears black when observed from the tin vapor deposition film side. Therefore, as a use which gives a black design to the appearance, it is suitable for a product observed from the tin vapor deposition film side. Moreover, durability can be improved by providing a hard-coat layer etc. on a tin vapor deposition film.
  • both the interface portion between the tin vapor deposition film and the polymer film and the surface portion of the tin vapor deposition film can be made into a black layer.
  • This decorative vapor deposition film appears black when observed from the polymer film side or from the tin vapor deposition film side. Therefore, the application for applying the black design to the appearance is not limited, and the product may be observed from either the polymer film side or the tin vapor deposition film side.
  • a tin vapor deposition film provided with a black layer can be partially provided.
  • black in the case of the use of a design in which black is partially provided as the appearance of the product, for example, in the case of being used by being provided partially as a black window frame around the transparent window portion of a liquid crystal screen of a portable information device.
  • a known method for partially forming a tin vapor deposition film provided with a black layer a known method can be appropriately selected and used. For example, a tin vapor deposition film with a black layer is formed on the entire surface and then partially etched to form a pattern. A water or solvent-soluble material is used as a shielding mask by pattern printing and a tin vapor deposition with a black layer. Examples thereof include a lift-off method performed by dissolving and removing the shielding mask after the film is formed.
  • the product of the decoration to which a black design is given using the vapor deposition film for decoration of this invention is not specifically limited.
  • the material to be decorated is not limited, and any material such as wood, metal, and resin molded product may be used.
  • a method of decorating to give a black design using the vapor deposition film for decoration of the present invention a method of sticking to a material to be decorated using an adhesive or a material to be decorated is a resin
  • the simultaneous molding decoration method for forming a black design on a resin molded product using the decorative vapor deposition film of the present invention is performed, for example, as follows. First, the decorative vapor deposition film of the present invention is placed in a mold having a movable mold and a fixed mold so that the polymer film side faces the mold cavity. Then, after closing the molding die, a molding resin is injected and filled from the gate into the die, the resin is solidified to form a resin molded product, and a decorative vapor deposition film is adhered to the surface. After the resin molded product is cooled, the molding die is opened and the resin molded product is taken out. By the above, the molding simultaneous decorating process is completed, and a decorated resin molded product in which a black design is formed on the surface of the resin molded product is obtained.
  • the decorative vapor deposition film of the present invention and the production method thereof will be specifically described based on examples.
  • the present invention is not limited to the examples.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vapor deposition apparatus for producing a decorative vapor deposition film in an embodiment of the present invention. Below, the manufacturing method of the vapor deposition film for a decoration in the present Example 1 is demonstrated with the outline
  • the vacuum chamber 20 has a film traveling chamber 21 and a vapor deposition chamber 22 separated by a partition plate 23.
  • the film traveling chamber 21 is evacuated to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa or less by a vacuum exhaust pump (not shown) through a vacuum valve 24 and an exhaust pipe 25.
  • the vapor deposition chamber 22 is also evacuated to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa or less by a vacuum exhaust pump (not shown) through a vacuum valve 26 and an exhaust pipe 27 in the same manner as the film traveling chamber 21.
  • Example 1 a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 12 ⁇ m, a width of 500 mm, and a length of 1000 m was used as a polymer film serving as a base material for a decorative vapor deposition film.
  • the PET film 29 is set between the unwinding shaft 28 and the winding shaft 36, and continuously travels from the unwinding shaft 28 to the winding shaft 36.
  • the PET film 29 unwound from the unwinding shaft 28 travels in the rotation direction C in synchronization with the vapor deposition drum 32 along the outer periphery of the vapor deposition drum 32 that has been cooled to ⁇ 20 ° C. through the free rolls 30 and 31. .
  • a vapor deposition film is formed on the surface of the PET film 29 when passing through the vapor deposition chamber 22 during traveling, and the vapor deposition film 33 is wound around the winding shaft 36 through free rolls 34 and 35.
  • the tin vapor deposition film is formed by placing a tin material 38 in an evaporation source container 37 set below the vapor deposition drum 32, irradiating the tin material 38 with an electron beam 40 from a heating source 39, and heating the tin material 38.
  • the tin evaporation atoms 41 are directed to the surface of the PET film 29 that travels in synchronization with the vapor deposition drum 32 along the outer periphery of the vapor deposition drum 32 by dissolving and evaporating, and a tin vapor deposition film is formed on the surface of the PET film 29.
  • the apparatus is set so that the incident angle of the tin evaporation atoms 41 with respect to the PET film 29 becomes + 90 ° at the initial incidence portion 44 of the vapor deposition film and ⁇ 90 ° at the late incidence portion 45 of the vapor deposition film. Configured.
  • the gas nozzle 42 is disposed in the vicinity of the initial incident portion 44 where the incident angle of the tin vaporized atoms 41 is + 90 °, and the incident angle of the tin vaporized atoms 41 is ⁇
  • the gas nozzle 43 was disposed in the vicinity of the late incident portion 45 that is 90 °.
  • Example 1 Using the vapor deposition apparatus of FIG. 1 configured as described above, a decorative vapor deposition film in Example 1 was produced as follows.
  • an oxygen gas 47 having a purity of 99% or more is emitted from the gas nozzle 43 during the vapor deposition of the tin evaporation atoms 41.
  • the degree of vacuum was in the range of 0.8 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa. That is, oxygen gas was introduced at the end of the formation of the tin vapor deposition film.
  • the film thickness of the formed tin vapor deposition film was 292 nm.
  • the film thickness was confirmed by a fluorescent X-ray method.
  • a decorative vapor deposition film in Example 1 was obtained in which a tin vapor deposition film was provided on the PET film 29, and the surface portion of the tin vapor deposition film was a black layer.
  • the blackness from the surface part side of a tin vapor deposition film was measured about the black layer of the tin vapor deposition film of the decorative vapor deposition film of this Example 1.
  • the measurement is based on JIS Z8722, and using a color meter (CM-3600A, manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.), the spectral reflectance is measured at a viewing angle of the light source of 10 degrees and a measurement diameter of 25.4 mm.
  • CM-3600A manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.
  • the measurement result was black with an L * value of 17.2, an a * value of +0.9, and a b * value of +1.8.
  • Example 2 The decorative vapor deposition film in Example 2 was produced in the following manner using the vapor deposition apparatus of FIG. 1 configured as described above, as in Example 1.
  • an oxygen gas 46 having a purity of 99% or more is emitted from the gas nozzle 42 during the vapor deposition of the tin evaporation atoms 41.
  • the degree of vacuum was in the range of 0.8 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa. That is, oxygen gas was introduced at the start of the formation of the tin vapor deposition film.
  • the thickness of the formed tin vapor deposition film was 254 nm.
  • a decorative vapor deposition film in Example 2 was obtained in which a tin vapor deposition film was provided on the PET film 29, and the interface portion of the tin vapor deposition film with the PET film 29 was a black layer.
  • Example 2 And about the black layer of the tin vapor deposition film of the vapor deposition film for decoration of this Example 2, the blackness from the PET film 29 side was measured. The measurement was performed in the same manner as in Example 1. The measurement result was black with an L * value of 38.7, an a * value of ⁇ 0.2, and a b * value of +0.4.
  • Example 3 The decorative vapor deposition film in Example 3 was produced in the following manner using the vapor deposition apparatus of FIG. 1 configured as described above, as in Example 1.
  • the oxygen gas 46 having a purity of 99% or more is emitted from the gas nozzle 42 during the vapor deposition of the tin evaporation atoms 41.
  • oxygen gas 47 having a purity of 99% or more flowed from the gas nozzle 43 toward the late incident portion 45. That is, oxygen gas was introduced at the start and end of the formation of the tin vapor deposition film.
  • the inflow amounts of the oxygen gases 46 and 47 were controlled so that the degree of vacuum in the vapor deposition chamber was in the range of 1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa to 5.0 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa.
  • the film thickness of the formed tin vapor deposition film was 399 nm.
  • the blackness from the PET film 29 side and the blackness from the surface part side of the tin vapor deposition film were measured.
  • the measurement was performed in the same manner as in Example 1.
  • blackness from the PET film 29 side, L * value is 38.6, a * value + 0.1, a b * value is +1.3, black from the surface side of the tin deposited film
  • the degree was black with an L * value of 28.4, an a * value of +0.9, and a b * value of +2.7.
  • the decorative vapor deposition film according to the present invention forms a black film for decoration by making the tin vapor deposition film black, a glossy black film can be obtained with a very thin thickness, and there is a difference in level due to the presence or absence of the film.
  • the present invention is industrially useful as a decorative vapor deposition film that can solve the problem and can give a high-quality black design to the appearance of various products.

Abstract

【課題】極めて薄い厚さで光沢の有る黒色膜が得られ、各種製品の外観に高級感のある黒色の意匠を施すことができる装飾用蒸着フィルムおよびその製造方法を提供する。【解決手段】高分子フィルム上に錫蒸着膜を備えた装飾用蒸着フィルムであって、前記錫蒸着膜は、その表面部または前記高分子フィルムとの界面部のどちらか一方または両方を黒色層としたものであり、前記黒色層は、前記錫蒸着膜の形成時において、前記高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜を黒色にしたものであることを特徴とする装飾用蒸着フィルム、およびその製造方法。

Description

装飾用蒸着フィルムおよびその製造方法
　本発明は、装飾用蒸着フィルムおよびその製造方法に関し、特に、携帯電話等のポータブル情報機器や映像機器等の各種家電製品、自動車内装用部品などの外観に、黒色の意匠を施すために用いられる装飾用蒸着フィルムおよびその製造方法に関する。
　従来、携帯電話等のポータブル情報機器や映像機器等の各種家電製品、自動車内装用部品などにおいては、その製品に高級感を付与する等の目的で、いわゆる漆黒調と呼ばれる光沢のある黒色の意匠を施すことが行われている。
　成形品の表面に光沢のある黒色の意匠を施す手段としては、黒色顔料を含んだ黒色塗料を用いて塗装を行ない、黒色塗膜の乾燥後、光沢を付与するために、黒色塗膜上にさらにクリアー塗装を行なう方法がある。また、塗装法の代替として、透明フィルム表面に黒色の塗膜が形成された黒色装飾用フィルムを用い、透明フィルム側を表にして成形品に一体化する方法も行われている。
　例えば、特許文献１には、透明フィルムに、特定の特性を有するカーボンブラックを分散した黒色インクを用いて形成した黒色の塗膜層を有する加飾用フィルム、および透明フィルムと黒色の裏打ちフィルムを熱圧着させた加飾用フィルムが開示され、さらに、これらを用いた漆黒感を有する加飾成形品の製造方法が、開示されている。
特開２００２－２９２７９８号公報
　しかしながら、上記の特許文献１に開示のような、黒色塗料の塗膜層あるいは黒色の裏打ちフィルムを透明フィルムに設けた加飾用フィルムは、黒色塗膜層の膜厚が非常に厚いため、塗膜層の有無による段差が大きく、この段差が問題となる。つまり、部分的に黒色塗膜層を設ける意匠の用途においては、段差による手触り感の低下の問題のほかに、例えば、ポータブル情報機器の液晶画面の透明窓部の周囲に、黒色塗膜層の窓枠部として部分的に設けて使用した場合、黒色塗膜層の有無による段差のために、液晶画面と加飾用フィルムとを貼り合わせる粘着剤に気泡が混入し、画面の表示性能が低下するという課題があり、また、粘着剤の厚みを十分に厚くしなければ、段差による気泡の解消が困難であるという課題がある。
　本発明は、上記課題を解決するもので、極めて薄い厚さで光沢の有る黒色膜が得られ、膜の有無による段差の問題が解決できるとともに、各種製品の外観に高級感のある黒色の意匠を施すことができる装飾用蒸着フィルムおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
　上記目的を達成するために、本発明の装飾用蒸着フィルムは、高分子フィルム上に錫蒸着膜を備えた装飾用蒸着フィルムであって、前記錫蒸着膜は、その表面部または前記高分子フィルムとの界面部のどちらか一方または両方を黒色層としたものであり、前記黒色層は、前記錫蒸着膜の形成時において、真空度が０．８×１０－２Ｐａ～５.０×１０－２Ｐａの範囲になるように前記高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜を黒色にしたものであることを特徴とする。
　そして、本発明の装飾用蒸着フィルムの製造方法は、高分子フィルムを連続走行させるとともに、錫を蒸発材料として蒸発源からの錫原子を付着堆積させることにより、前記高分子フィルムの表面に錫蒸着膜を形成するものであり、前記錫蒸着膜の形成時において、真空度が０．８×１０－２Ｐａ～５.０×１０－２Ｐａの範囲になるように前記高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜を黒色にすることにより、前記錫蒸着膜の表面部または前記高分子フィルムとの界面部のどちらか一方または両方を黒色層とすることを特徴とする。
　本発明の装飾用蒸着フィルムによれば、錫蒸着膜を黒色にして装飾用の黒色の皮膜を形成しているので、極めて薄い厚さで光沢の有る黒色膜が得られ、膜の有無による段差の問題が解決できるとともに、各種製品の外観に高級感のある黒色の意匠を施すことができる装飾用蒸着フィルムとなる。
　そして、本発明の装飾用蒸着フィルムの製造方法によれば、高分子フィルムを走行させるロールトゥロール方式の蒸着方法であるので、比較的簡易な方法で、各種製品の外観に高級感のある黒色の意匠を施す用途に適した装飾用フィルムを、生産性良く、安価に製造することができる。
実施例における装飾用蒸着フィルムを製造するための蒸着装置の概略構成図である。
　以下、本発明の装飾用蒸着フィルムおよびその製造方法について詳細に説明する。
　本発明の装飾用蒸着フィルムは、高分子フィルム上に錫蒸着膜を備えた装飾用蒸着フィルムであって、前記錫蒸着膜は、その表面部または前記高分子フィルムとの界面部のどちらか一方または両方を黒色層としたものであり、前記黒色層は、前記錫蒸着膜の形成時において、前記高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜を黒色にしたものである構成としたものである。本発明の装飾用蒸着フィルムについて、以下に、これらの構成毎に順に説明する。
　本発明の装飾用蒸着フィルムの基材となる高分子フィルムとしては、可視光に対して透明な高分子フィルムを用いる。具体的な高分子樹脂の種類としては、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（ＰＥＮ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）等が挙げられる。これらうち、耐熱性、機械的強度に優れ、安価でかつ透明性と柔軟性も兼ね備えている等の観点から、特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好ましい。高分子フィルムの厚さは１２～２００μｍの範囲が好ましい。
　また、高分子フィルムの表面には、蒸着膜の接着性を向上させるために、予め、コロナ放電処理、プラズマ処理などの表面処理を施してもよく、共重合ポリエステル樹脂やポリウレタン樹脂等の易接着層を設けてもよい。
　次に、本発明の装飾用蒸着フィルムにおける錫蒸着膜について、詳細に説明する。本発明の装飾用蒸着フィルムにおいては、高分子フィルム上に形成された錫蒸着膜が、特に重要であり、この錫蒸着膜は、蒸着膜の形成時において、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して蒸着膜を黒色にした黒色層を備えている。そして、この黒色層は、極めて微細な針状結晶の蒸着膜として形成されているため、外観として光沢の有る黒色を呈する。本発明の装飾用蒸着フィルムにおける錫蒸着膜の黒色層の黒色度は、ＪＩＳ　Ｚ８７２９準拠のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で、Ｌ＊値が５０以下、ａ＊値が－３．０～＋３．０、ｂ＊値が－３．０～＋３．０の黒色である。
　黒色層を形成するためには、錫蒸着膜の形成時において、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して蒸着膜を黒色にする。酸素ガスの流入量は、成膜中の酸素雰囲気の圧力として、真空度が０．８×１０－２Ｐａ～５.０×１０－２Ｐａの範囲になるように流入することが望ましい。この範囲外では、外観として望ましい黒色を呈する黒色層は得られず、好ましくない。圧力が０．８×１０－２Ｐａ未満では、酸化反応が抑制され、蒸着膜中に金属錫の相が混ざった色の層となる。また、圧力が５.０×１０－２Ｐａより大きいと、蒸着膜に透明な層が形成され好ましくない。
　そして、上記の黒色層は、錫蒸着膜の表面部または錫蒸着膜と高分子フィルムとの界面部のどちらか一方または両方に形成する。錫蒸着膜の膜厚は、目的、用途に応じて適宜設定されるが、１００ｎｍ以上であれば十分な黒色度が得られ、５００ｎｍ以下であれば錫蒸着膜の有無による段差の問題も少ないので、錫蒸着膜の膜厚は、特に１００～５００ｎｍの範囲が好ましい。
　黒色層を錫蒸着膜と高分子フィルムとの界面部に形成するには、錫蒸着膜を形成する蒸着の開始に際して、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入することにより、錫蒸着膜と高分子フィルムとの界面部を黒色層とすることができる。この錫蒸着膜と高分子フィルムとの界面部を黒色層とした装飾用蒸着フィルムは、高分子フィルム側からの観察では黒色に見え、錫蒸着膜側からの観察では金属光沢を持った金属錫色に見える。したがって、外観に黒色の意匠を施す用途としては、高分子フィルム側から観察される製品に適し、また、表面が高分子フィルムであるため、耐久性に優れる。
　黒色層を錫蒸着膜の表面部に形成するには、錫蒸着膜を形成する蒸着の終了に際して、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入することにより、錫蒸着膜の表面部を黒色層とすることができる。この錫蒸着膜の表面部を黒色層とした装飾用蒸着フィルムは、高分子フィルム側からの観察では金属錫色に見え、錫蒸着膜側からの観察では黒色に見える。したがって、外観に黒色の意匠を施す用途としては、錫蒸着膜側から観察される製品に適する。また、錫蒸着膜の上にハードコート層などを設けることにより、耐久性を高めることができる。
　黒色層を、錫蒸着膜と高分子フィルムとの界面部および錫蒸着膜の表面部の両方に形成するには、錫蒸着膜を形成する蒸着の開始および終了に際して、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入することにより、錫蒸着膜と高分子フィルムとの界面部および錫蒸着膜の表面部の両方を黒色層とすることができる。この装飾用蒸着フィルムは、高分子フィルム側からの観察または錫蒸着膜側からの観察のどちらでも、黒色に見える。したがって、外観に黒色の意匠を施す用途としては、限定されず、高分子フィルム側または錫蒸着膜側のどちらから観察される製品でもよい。
　また、本発明の装飾用蒸着フィルムにおいては、黒色層を備えた錫蒸着膜を、部分的に設けることができる。つまり、製品の外観として部分的に黒色を設ける意匠の用途、例えば、ポータブル情報機器の液晶画面の透明窓部の周囲に、黒色の窓枠部として部分的に設けて使用される用途の場合には、高分子フィルム上に黒色層を備えた錫蒸着膜を部分的に形成する。
　黒色層を備えた錫蒸着膜を部分的に形成する方法としては、公知の方法を適宜選択して用いることができる。例えば、黒色層を備えた錫蒸着膜を全面に形成した後にエッチングして部分的に形成する方法、水または溶剤溶解性の材料をパターン印刷して遮蔽マスクとして用い、黒色層を備えた錫蒸着膜を形成した後に遮蔽マスクを溶解除去して行なうリフトオフ法による方法等が挙げられる。
　なお、本発明の装飾用蒸着フィルムを用いて黒色の意匠が施される被加飾の製品は、特に限定されない。また、被加飾の素材も限定されず、木材、金属、樹脂成形品など何れでもよい。そして、本発明の装飾用蒸着フィルムを用いて黒色の意匠を施す加飾の方法としては、接着材を用いて被加飾の素材に貼り付ける方法や、被加飾の素材が樹脂の場合には、射出成形と同時に加飾する成形同時加飾法を用いて加飾樹脂成形品を得る方法がある。
　本発明の装飾用蒸着フィルムを用いて、樹脂成形品に黒色の意匠を形成する成形同時加飾法は、例えば、次のようにして行う。まず、可動型と固定型とからなる成形用金型内に、本発明の装飾用蒸着フィルムを高分子フィルム側が金型キャビティに面するように金型内に配置する。そして、成形用金型を閉じた後、ゲートから成形樹脂を金型内に射出充填させ、樹脂を固化して樹脂成形品を成形するとともに、その表面に装飾用蒸着フィルムを接着させる。樹脂成形品を冷却した後、成形用金型を開いて樹脂成形品を取り出す。以上により、成形同時加飾工程が完了し、樹脂成形品の表面に黒色の意匠を形成した加飾樹脂成形品が得られる。
　以下に、本発明の装飾用蒸着フィルムおよびその製造方法について、実施例に基づき具体的に説明する。ただし、本発明は実施例に限定されるものではない。
　〈実施例１〉
　図１は、本発明の実施例における装飾用蒸着フィルムを製造するための蒸着装置の概略構成図である。以下に、図１の蒸着装置の構成の概要とともに、本実施例１における装飾用蒸着フィルムの製造方法について、説明する。
　図１の蒸着装置において、真空槽２０は、フィルム走行室２１と蒸着室２２とが仕切り板２３により分離されている。フィルム走行室２１は真空弁２４、排気管２５を経て図示していない真空排気ポンプにより５．０×１０－３Ｐａ以下に排気される。蒸着室２２も真空弁２６、排気管２７を経て図示していない真空排気ポンプによりフィルム走行室２１と同様に５．０×１０－３Ｐａ以下排気される。
　本実施例１では、装飾用蒸着フィルムの基材となる高分子フィルムとして、厚さ１２μｍ、幅５００ｍｍ、長さ１０００ｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用した。このＰＥＴフィルム２９を、巻き出し軸２８と巻き取り軸３６間にセットし、巻き出し軸２８から巻き取り軸３６に連続して走行させる。
　巻き出し軸２８から巻き出されたＰＥＴフィルム２９は、フリーロール３０、３１を経て－２０℃に冷却された蒸着ドラム３２の外周に沿って、蒸着ドラム３２と同期して回転方向Ｃに走行する。この走行時の蒸着室２２を通過する際にＰＥＴフィルム２９の表面に蒸着膜が形成され、蒸着フィルム３３となりフリーロール３４、３５を経て巻き取り軸３６に巻き取られる。
　錫蒸着膜の形成は、蒸着ドラム３２の下方にセットされた蒸発源容器３７内に錫材料３８を入れて、加熱源３９からの電子ビーム４０を錫材料３８に照射し、錫材料３８を加熱、溶解、蒸発させて錫蒸発原子４１を蒸着ドラム３２の外周に沿って蒸着ドラム３２と同期して走行するＰＥＴフィルム２９の表面に差し向け、ＰＥＴフィルム２９の表面に錫蒸着膜を形成する。
　錫蒸着膜の形成条件として、錫蒸発原子４１のＰＥＴフィルム２９に対する入射角が、蒸着膜の初期入射部分４４で＋９０°に、蒸着膜の後期入射部分４５で－９０°になるように装置を構成した。また、錫蒸着時に蒸着ドラム３２の近傍に酸素ガスを流入するために、錫蒸発原子４１の入射角が＋９０°である初期入射部分４４近傍にガスノズル４２を、錫蒸発原子４１の入射角が－９０°である後期入射部分４５近傍にガスノズル４３を配置した。
　上記のように構成した図１の蒸着装置を用い、以下のようにして、本実施例１における装飾用蒸着フィルムを作製した。実施例１においては、蒸着ドラム３２と同期して走行するＰＥＴフィルム２９の表面に錫蒸着膜を形成するに際して、錫蒸発原子４１の蒸着中に、ガスノズル４３から純度が９９％以上の酸素ガス４７を後期入射部分４５に向けて真空度が０．８×１０－２Ｐａ～５.０×１０－２Ｐａの範囲になるように流入した。つまり、錫蒸着膜の形成の終了に際して酸素ガスを流入した。形成した錫蒸着膜の膜厚は、２９２ｎｍであった。なお、膜厚は、蛍光Ｘ線法により確認した。以上により、ＰＥＴフィルム２９上に錫蒸着膜を備え、この錫蒸着膜の表面部を黒色層とした、実施例１における装飾用蒸着フィルムを得た。
　そして、この実施例１の装飾用蒸着フィルムの錫蒸着膜の黒色層について、錫蒸着膜の表面部側からの黒色度を測定した。測定は、ＪＩＳ　Ｚ８７２２準拠し、色彩計（コニカミノルタ株式会社製、ＣＭ－３６００Ａ）を用いて、光源の視野角１０度、測定径２５．４ｍｍで分光反射率を測定し、Ｄ６５光源に対する反射色をＪＩＳ　Ｚ８７２９準拠のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で評価した。測定結果は、Ｌ＊値が１７．２、ａ＊値が＋０．９、ｂ＊値が＋１．８の黒色であった。
　〈実施例２〉
　実施例２における装飾用蒸着フィルムは、実施例１と同様に、上記のように構成した図１の蒸着装置を用い、以下のようにして作製した。実施例２においては、蒸着ドラム３２と同期して走行するＰＥＴフィルム２９の表面に錫蒸着膜を形成するに際して、錫蒸発原子４１の蒸着中に、ガスノズル４２から純度が９９％以上の酸素ガス４６を初期入射部分４４に向けて真空度が０．８×１０－２Ｐａ～５.０×１０－２Ｐａの範囲になるように流入した。つまり、錫蒸着膜の形成の開始に際して酸素ガスを流入した。形成した錫蒸着膜の膜厚は、２５４ｎｍであった。以上により、ＰＥＴフィルム２９上に錫蒸着膜を備え、この錫蒸着膜のＰＥＴフィルム２９との界面部を黒色層とした、実施例２における装飾用蒸着フィルムを得た。
　そして、この実施例２の装飾用蒸着フィルムの錫蒸着膜の黒色層について、ＰＥＴフィルム２９側からの黒色度を測定した。測定は、実施例１と同様にして行った。測定結果は、Ｌ＊値が３８．７、ａ＊値が－０．２、ｂ＊値が＋０．４の黒色であった。
　〈実施例３〉
　実施例３における装飾用蒸着フィルムは、実施例１と同様に、上記のように構成した図１の蒸着装置を用い、以下のようにして作製した。実施例３においては、蒸着ドラム３２と同期して走行するＰＥＴフィルム２９の表面に錫蒸着膜を形成するに際して、錫蒸発原子４１の蒸着中に、ガスノズル４２から純度が９９％以上の酸素ガス４６を初期入射部分４４に向けて流入するとともに、ガスノズル４３から純度が９９％以上の酸素ガス４７を後期入射部分４５に向けて流入した。つまり、錫蒸着膜の形成の開始および終了に際して酸素ガスを流入した。蒸着室の真空度は、１.０×１０－２Ｐａ～５.０×１０－２Ｐａの範囲になるように酸素ガス４６、４７の流入量を制御した。形成した錫蒸着膜の膜厚は、３９９ｎｍであった。以上により、ＰＥＴフィルム２９上に錫蒸着膜を備え、この錫蒸着膜の表面部、およびＰＥＴフィルム２９との界面部の両方を黒色層とした、実施例３における装飾用蒸着フィルムを得た。
　そして、この実施例３の装飾用蒸着フィルムの錫蒸着膜の黒色層について、ＰＥＴフィルム２９側からの黒色度、および錫蒸着膜の表面部側からの黒色度を測定した。測定は、実施例１と同様にして行った。測定結果は、ＰＥＴフィルム２９側からの黒色度が、Ｌ＊値が３８．６、ａ＊値が＋０．１、ｂ＊値が＋１．３であり、錫蒸着膜の表面部側からの黒色度が、Ｌ＊値が２８．４、ａ＊値が＋０．９、ｂ＊値が＋２．７の黒色であった。
　本発明に係る装飾用蒸着フィルムは、錫蒸着膜を黒色にして装飾用の黒色の皮膜を形成しているので、極めて薄い厚さで光沢の有る黒色膜が得られ、膜の有無による段差の問題が解決できるとともに、各種製品の外観に高級感のある黒色の意匠を施すことができる装飾用蒸着フィルムとして、産業上有用である。
　２０　真空槽
　２１　フィルム走行室
　２２　蒸着室
　２３　仕切り板
　２４、２６　真空弁
　２５、２７　排気管
　２８　巻き出し軸
　２９　ＰＥＴフィルム
　３０、３１、３４、３５　フリーロール
　３２　蒸着ドラム
　３３　蒸着フィルム
　３６　巻き取り軸
　３７　蒸発源容器
　３８　錫材料
　３９　加熱源
　４０　電子ビーム
　４１　錫蒸発原子
　４２、４３　ガスノズル
　４４　初期入射部分
　４５　後期入射部分
　４６、４７　酸素ガス

Claims (8)

  1. 高分子フィルム上に錫蒸着膜を備えた装飾用蒸着フィルムであって、前記錫蒸着膜は、その表面部または前記高分子フィルムとの界面部のどちらか一方または両方を黒色層としたものであり、前記黒色層は、前記錫蒸着膜の形成時において、真空度が０．８×１０－２Ｐａ～５.０×１０－２Ｐａの範囲になるように前記高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜を黒色にしたものであることを特徴とする装飾用蒸着フィルム。
  2. 錫蒸着膜の形成の開始に際して、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜の前記高分子フィルムとの界面部を黒色層としたものであることを特徴とする請求項１に記載の装飾用蒸着フィルム。
  3. 錫蒸着膜の形成の終了に際して、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜の表面部を黒色層としたものであることを特徴とする請求項１に記載の装飾用蒸着フィルム。
  4. 錫蒸着膜の形成の開始および終了に際して、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜の表面部および前記高分子フィルムとの界面部を黒色層としたものであることを特徴とする請求項１に記載の装飾用蒸着フィルム。
  5. 高分子フィルムを連続走行させるとともに、錫を蒸発材料として蒸発源からの錫原子を付着堆積させることにより、前記高分子フィルムの表面に錫蒸着膜を形成するものであり、前記錫蒸着膜の形成時において、真空度が０．８×１０－２Ｐａ～５.０×１０－２Ｐａの範囲になるように前記高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜を黒色にすることにより、前記錫蒸着膜の表面部または前記高分子フィルムとの界面部のどちらか一方または両方を黒色層とすることを特徴とする装飾用蒸着フィルムの製造方法。
  6. 錫蒸着膜の形成の開始に際して、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜の前記高分子フィルムとの界面部を黒色層とすることを特徴とする請求項５に記載の装飾用蒸着フィルムの製造方法。
  7. 錫蒸着膜の形成の終了に際して、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜の表面部を黒色層とすることを特徴とする請求項５に記載の装飾用蒸着フィルムの製造方法。
  8. 錫蒸着膜の形成の開始および終了に際して、高分子フィルムの表面近傍に酸素ガスを流入して、前記錫蒸着膜の表面部および前記高分子フィルムとの界面部を黒色層とすることを特徴とする請求項５に記載の装飾用蒸着フィルムの製造方法。
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