2. 加飾フィルム加飾フィルムならびにフィルム転写 貼合技術は大日本印刷 日本写真印刷 が先駆者で 数十年前から事業化していたが 近年この分野への参入メーカーが著しく増え ベースフィルム 意匠表現の異なる加飾フィルムが多く供給されている 3.1 加飾用の基本フィルム加飾用の基本フィルムとしては 表

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1 フィルム加飾 ( フィルム貼合 転写加飾 ) 2016 年 8 月 22 日 MTO 技術研究所所長桝井捷平 1. フィルム加飾 ( フィルム貼合 転写加飾 ) プラスチック加飾技術は 表 1 に示すように 非常に広範囲にわたり 多くの技術がある この中で フィルム加飾技術 は現在最も活発な動きのある加飾技術である 家電 OA 機器 携帯電話などに使用されているプラスチックの筐体の表面加飾には 以前は 二次加飾の印刷 塗装 蒸着 メッキ等が多く用いられてきた しかし 製品形状が複雑化し 機能性付与が求められ さらに環境負荷の問題 コスト面などから 印刷塗装 真空蒸着 着色などで加飾したフィルムまたはシート ( 以下 加飾フィルム と称する ) を用いて フィルムを成形品表面に貼合せる あるいは印刷 塗装 真空蒸着などの加飾面を転写させる フィルム加飾技術 が多く用いられるようになった 加飾技術の中における フィルム加飾技術 の位置づけは 図 1 のとおりである 加飾品質も高いが コストもかかる技術であり このことを念頭に置いた対応が必要である

2 2. 加飾フィルム加飾フィルムならびにフィルム転写 貼合技術は大日本印刷 日本写真印刷 が先駆者で 数十年前から事業化していたが 近年この分野への参入メーカーが著しく増え ベースフィルム 意匠表現の異なる加飾フィルムが多く供給されている 3.1 加飾用の基本フィルム加飾用の基本フィルムとしては 表 2に示すように PMMA PC 易成形 PETが使用され 最近高透明 PPが供給され 新しい展開が進んでいる また 欧米では 自動車外装用の特殊多層構造フィルムが使用されている 加飾フィルムに使用されている主要な基本フィルムの性能比較は表 3のとおりであり 目的 使用する方法によって使い分けがされている PMMAは古くから用いられており 表 2の各社からほぼ同様なグレードが供給され MMA/PCの2 3 層フィルムも供給されている その他 ソフトアクリルのみを供給しているメーカーもある 性能バランスのよい易成形 PETが転写フィルムとして使用されており 特殊なフィルムとして 東レ 1) が図 2に示すように 金属調フィルムPICAS USを供給し 携帯電話端末やノートパソコンに採用され 家電銘板 自動車内装でも検討が進んでい

3 る 近赤外光透過金属光沢調調種類積層加本格展開開始帝人デュポンも同様なMLFを供給し リンテックは新素材ラミネートフィルムREVI を発表している 近年 出光ユニテック 2) が ポリマー設計で高透明化を実現したPPフィルム ピュアサーモを供給ししている 易接着特徴成形性良好伸系素材中最高耐熱性印刷適性良好低比重軽量低化光線透過率耐候性良好図 3に示すような新展開を行っている 東レはオレフィン系の離型フィルムを供給している さらに 後述の表 9に示すように 海外においては 自動車外板用として 各種ラミネートフィルム ( ドライペイントフィルム ) が供給されている 3.2 加飾フィルムの構成と意匠表現転写成形 (IMRおよびOMR) と貼合成形 (IMFおよびOMF) で フィルムの構成ならびに厚さが異なる 代表的な加飾フィルム構成例を図 4 3) 4) に示す 加飾フィルムの意匠表現は 古くから用いられていたグラビア印刷と蒸着や着色等を組合せた意匠表現以外に 塗装 薄肉多層構造 さらにロールシボ転写 塗装後部分はがしによる意匠表現等が使用されている 意匠面はフィルムの表面 裏面 両面のものがあり さらに表面にエンボスなど各種加工を施したものが使用されている 加飾フィルムの意匠表現例を図 5 5)~7) 代表的な加飾フィルムを表 4に示す

4 3.3 最近の注目される加飾フィルム例 各社から各種の工夫された加飾フィルムが供給されている 図 6~9に最近の各種展示会で展示された注目される加飾フィルム例を示す 3.4 加飾フィルムへの各種機能付与 最近 加飾は単なる加飾から下記のような各種機能を付与した加飾へと展開して いる 表面特別性能付与温度 変色撥水等 表面触覚性能付与 冷感等 表面保護性能付与傷 防止指紋付着防止耐光 性防水防湿等 各種一般機能付与坑菌帯電等

5 電気光性能付与電波透過赤外線過等臭覚性能付与芳香等聴覚性能付与金属音等フィルム加飾は 機能性付与性にも優れている 図 10~12に機能性付与例を示す ( 一部フィルム以外も含む )

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8 4. フィルム加飾の成形方法フィルム加飾に用いられる成形方法を二次加飾も含めて表 5 図 1 4に示す 成形方法としては射出成形等によるインモールド加飾と成形品に後から加飾するアウトモールド加飾成形に分類される インモールド加飾はさらにフィルムを成形品に残すインモールド貼合 (IMF) と意匠面のみを成形品に転写するインモールド転写 (IMR) に分類される 成形品にあとから貼合 転写させるアウトモールド加飾としては オーバーレイ成形 ホットスタンプ 水圧転写法等がある 従来はインモールド成形が主であったが 布施真空がオーバーレイ成形である TOM 工法 (Three-dimension Over-lay Method) 8) を開発して 適応性がさらに広がった 射出成形によるインモールド転写 貼合 オーバーレイ成形ならびに水圧転写の 3 次元フィルム加飾工法の一般的な比較を表 6に示す

9 4.1 インモールド加飾成形 (IM-D) インモールド加飾成形の代表的な方法として NisshaIMD 5) ( 日本写真印刷 ) を図 15に示し IM-Dの用途例を図 16 図 17に示す また インモールド加飾における部品設計の基本 デザインの制約を図 18 9) 図 19に示す

10 4.2 アウトモールド成形 (OMD) アウトモールド加飾成形の代表的な方法として 布施真空の TOMの工程および特徴を 図 20 21に示す TOM 工法に代表されるOMDは インモールドでは困難なフィルムの端面巻き込み テクスチュア ( 表面凹凸 ) の保持 多数個取り可能 プラスチック以外の基材の使用可能等の特徴があり さらに大型成形が容易で 少量多品種成形にも適しており

11 採用が拡大している 布施真空の他, 浅野研究所 10) ナビタス 11) も開発している 図 22に示すように フィルムの上下の差圧を利用して賦形する基本原理は同一であるが それぞれに特徴があり 自動車内装部品を中心に採用が進み 日本からアジア 欧米へと展開が進んでいる 最も先行している布施真空の TOM 工法による製品例を図 23 24に示す 当初 非自動車部品からスタートしたが 現時点では自動車の内装部品が中心である 大きな部品部品高級車表面加飾品汎用車加工成形品使用周辺織物調木目調部品使用多塗装レス外板の動向については 後述する

12 4.3 その他のアウトモールド成形 IM-L( インモ -ルドラベリング ) は 図 25に示すように フィルム ( 箔 ) を延伸せずに 展開のみで変形 貼合する方法で 各種食品容器に使用されている 水圧転写は図 26 4) 12) に示すように 水に浮かべた印刷などを施した水溶性フィルムに成形品を押し付けて転写する方法である ホットスタンプは 図 27に示すように印刷箔などを熱圧着して転写する方法で 13) 通常はフラット面への転写であるが 村田金箔はシリコン発熱パッドを用いて局面への印刷を可能としている

13 5. 塗装レス加飾と自動車ボディパネルへの展開図 28に塗装レス加飾技術のニーズと対応をまとめて示す 塗装などのウエット方式の加飾は優れた加飾技術であるが VO C ( Volatile Organic Compounds) 排出問題 作業性 コストの問題があり 塗装代替え( 塗装レス ) 加飾技術 が注目されている 表 7に示すように その代替え技術として 特別な表面層を用いない加飾 ( N S D Non Skin Decoration) とフィルム貼合 転写に代表されるドライ法による表面加飾がある NSDで 塗装 めっきなどの課題が解決されるが 意匠性の表現には限界がある 高い意匠性を要求される場合はフィルム加飾が有効である ただ 塗装などは 古く

14 から使用されており 豊富な技術の蓄積があり 設備の償却が終わっているものが多く 新規設備を必要とするフィルム加飾と塗装の実用的なコストを比較すると フィルム加飾の方が高くなることもあり なかなか一気には代替えが進んでいないのが現実である しかしながら フィルム加飾で VOCは約 30% 低減し VOC 対策は世界的な要求であって いずれ代替えが必須になると思われる 塗装が使用されている自動車のボディパネルも例外でない 自動車外板の成形方法を表 8に示す 欧米において フィルム加飾による塗装レス自動車外板が 2000 年代に一部実用化され ( 図 29 14) ) 表 9 に示す自動車外装仕様を満たすフィルも販売された しかし その後広く実用化されるに至っていない その他 モールドインカラー ( 着色コンパウンドからの成形 ) 着色シートの熱成形も塗装レス自動車外板の成形技術として実用化され フィルムラッピングも検討されている ( 図 30 15)-17) ) 日本でも下記の動きがあり 加飾外板の採用が進むことが期待される 1) 布施真空 が フロントグリル部品を制作し 他の外装部品も試作 2)2015 年の3 次元表面加飾技術展で Smart の内外装部品の多くを TOM 成形で試作した部品に置き換えた車が展示され 大きな反響 ( 図 31) 3) 自動車外装仕様を満たすフィルムが 各社で開発 試作 ( 省略 ) そのような中で 布施真空 では 自動車外板の成形を主対象として TOMを発展させたNeo-TOM を開発した ( 図 32)

15 そして 図 33に示すようにダイハツ のキャスト 18) のルーフパネルにフィルム加飾が採用され 三菱化学 が開発したバイオPC 着色材料デュラビオを用いた外装 18) 部品の開発も進められている また スリーエムジャパン のラッピンフィルム 20) も利用されている さらに 柔らか素材 EV 21) がリモノなどにより試作されている

16 6. フィルム転写 貼合加飾の用途 市場規模国内 海外におけるフィルム加飾製品例は既に 各成形方法の中で示した 18) 富士経済の資料によれば 加飾フィルムの市場は 2012 年は 41,250 千 m 2 1,062 億円の規模で 2017 年は金額ベースで 36.8% 伸びると予想されている 内訳では 2012 年で IM-Dが 52.1% と依然として高い比率を占めるが 2017 年には

17 38.6% に減少し 自動車用 IML が 14.5% から 16.1% さらに OMD が 0.8% から 5.7% に 拡大すると予想されている 7. 今後の動向 展望プラスチックの加飾技術全般の動向としては 1) 自動車, 家電製品, 日用品などにおいて 今や若い世代を中心に 製品表面の見栄えは購入を判断する重要な要素になっており 加飾は今後もますます盛んになると考えられる ただ 加飾はコストアップになり 見栄え は世代 性別 個性で非常に差ある 2) 特別な表面層なし加飾 は 低コスト加飾技術 として 金型加工 射出成形の技術の進歩等で さらに拡大していくと思われる 3) 多品種少量生産にも対応できる加飾技術が重視される 4) 環境に優しい素材 ( バイオマス樹脂 顔料 塗料など ) の利用による加飾が拡大していくと考えられる また 環境に好まし状態で行える加飾 ( インモールドコーテイング レーザー加飾 UV 硬化インクジェット印刷など ) が普及していくと思われる 5) 機能性フィラー着色 / 高品位転写成形 FIML/IMC(In-Mold Compound) 二色成形 /IMC FIML/ メタライジング等加飾技術の組合せでより高付加価値された加飾も展開が進んでいくと思われる フィルム加飾 は現時点では最も活発な動きがある加飾技術であるが やはりコストがかかる加飾技術であり 上記の動向を踏まえた対応が必要で 対応を誤ると何時までも主流であり続けるとは限らない 1) コストパフォーマンスの追及 本物志向 高級志向分野への対応とコスト重視分野を分けた対応が必要である 2) 多品種少量生産対応全般的に多品種少量生産が求められ フィルム貼合 転写加飾では TOM 工法 が拡大すと予想される 3) 環境対応の観点で 基本フィルムをはじめ 意匠表現に使用するインキ 塗料 着色材も バイオマス材料の利用が求められる 4) フィルムへの各種機能性付与 他の加飾技術との組合せ等による高付加価値対応が求められる 6. 参考文献 1) 東レ 2) 出光ユニテック 技術資料 3) 麗光 4) 阿竹浩之 ; プラスチックへの加飾技術全集 P121, 技術情報協会 (2008)

18 5) 藤井憲太郎 ; コンバーテック, 36,(8), (2008) 6) ウェーフ ロックアト ハ ンストテクノロシ ー h ttp:// jp_catalog.pdf 7) 龍田化学 8) 布施真空,3 次元表面加飾技術展 2015 他 9) Sabic in_mold_decoration.html 10) 浅野研究所,3 次元表面加飾技術展 ) ナビタス,3 次元表面加飾技術展 ) ( 有 ) ミズノ 13) 村田金箔 技術資料 14) 15) Styrolution, 16) SENOPLUST, 17) 塗料の研究 No156 Oct.2014 ( 関西ペイント ) 18) ダイハツ 19) 三菱化学 20) スリーエム 21) リモノ, 22) 富士経済