HOME材料・素材・技術分野 > 材料の加飾技術−外観品質の向上と高機能化−

材料の加飾技術
−外観品質の向上と高機能化−


 製品の外観素材には、通常、金属やセラミック、ガラス、プラスチックなどが使用されています。これらの製品は機能や価格などに加え、高級感や見栄え、デザインなど質感が求められます。近年、機能や価格による製品の差別化が難しくなってきており、視覚や触覚といった感性に訴える付加価値の重要性が増しています。
 特にプラスチック成形品は表面にさまざまな工芸技法を用いて装飾を施すことにより、製品の外観に高級感、質感などを付与し、感性の向上を図る加飾技術の開発が盛んです。最近では、素材の表面を加飾すると同時に、表面を改質して機能性を付与する技術開発や情報伝達の手段として活用する試みもなされています。
 本書では、プラスチックの加飾技術を中心に、加工方法および機能性付与技術の状況や開発情報、各分野への応用例をまとめました。

 
    □体裁 A4判344ページ
    □価格 本体72,000円+消費税
    □送料 弊社負担
    □発行 2017年3月

章 目 次

 第1章 加飾技術の概要
 第2章 成形加飾技術
 第3章 二次加工による加飾技術
 第4章 見栄え感・触感の高機能化技術
 第5章 機能性付与による加飾
 第6章 産業分野別加飾技術
 第7章 加飾技術に関する特許出願傾向と出願例(付録添付)

詳 細 目 次

 
第1章 加飾技術の概要 1
 1.1 概説 1
  1.1.1 加飾の目的 1
  1.1.2 加飾の用途 2
  1.1.3 プラスチック加飾技術の分類(加工方法からの分類) 3
 1.2 加飾技術の変遷 5
  1.2.1 文献・特許の推移 5
   (1) 文献の公開件数 5
   (2) 特許出願件数 7
  1.2.2 加飾技術の動向 8
   (1) 加工方法に関する加飾技術 10
   (2) 感性に関する加飾技術の動向 10
 引用文献(第1章) 11
 
第2章 成形加飾技術 12
 2.1 インモールド加飾技術 12
  2.1.1 インモールド加飾技術の現状 12
   (1) フィルム・シートによる加飾 12
    (A) インモールド貼合成形 (フィルム・シートの貼合成形) 12
    (B) インモールド転写成形 13
    (C) 貼合成形と転写成形の比較 14
   (2) インモールドコーティング成形 16
    (A) 塗装 16
    (B) 真空成膜 17
  2.1.2 インモールド加飾に関する研究・開発事例 19
   (1) インモールドラベリング成形 19
    (A) インモールドラベリング成形の成形工程 19
    (B) インモールドラベリング成形の特徴 21
    (C) インモールドラベリング成形技術の動向 21
   (2) 超多層フィルムのインサート成形への適用 22
    (A) 構造色発現のメカニズム 22
    (B) MLF超多層フィルムの光学特性 23
    (C) インサート成形への適用 24
   (3) シボ加工と絵柄を同時転写する射出成形 24
   (4) パルプ加飾成形 26
 2.2 金型表面転写加飾技術 28
  2.2.1 金型表面転写加飾の概要 28
   (1) 金型表面転写加飾の現状 28
   (2) 金型表面転写加飾の課題 28
  2.2.2 金型表面高品位転写成形技術 31
   (1) 高品位転写成形技術 31
    (A) 高品位転写成形技術の分類 31
    (B) 金型温度制御による高品位転写成形 32
    (C) ガスプレスによる高品位転写成形 36
   (2) 金型加工技術 37
    (A) 金型加工技術の概要 37
    (B) 金型加工技術の進展 39
  2.2.3 金型表面転写加飾に関する研究・開発事例 40
   (1) 金型温度制御による高品位転写成形技術 40
    (A) 高速ヒートサイクル成形 40
    (B) アクティブ温調システムによる金型急速加熱冷却成形 44
    (C) 断熱金型による微細形状の転写 46
   (2) 金型表面加工技術 (エッチング液不使用のシボ加工) 48
    (A) セラシボ加工 48
    (B) セラシボ加工技術を応用した新規シボ加工技術 50
 2.3 その他の成形加飾技術 53
  2.3.1特殊成形による加飾 (加飾射出成形) 53
   (1) 多色・異材質成形 53
   (2) 混色・サンドイッチ成形 55
  2.3.2 コンパウンド加飾 (着色剤による加飾) 55
   (1) プラスチック用着色剤の種類 55
   (2) 着色加工の方法 57
  2.3.3 その他の成形加飾技術に関する研究・開発事例 58
   (1) 立体的な加飾を実現する多色成形金型 58
   (2) プラスチック成形加工における微細形状の転写技術 61
    (A) 微細形状の転写成形方法の種類と特徴 61
    (B) 成形材料の物性と転写性 62
    (C) 溶融微細転写システムと成形事例 63
   (3) バイオポリカーボネートの材料着色 (自動車内装部材の開発) 68
 引用文献(第2章) 69
 
第3章 二次加工による加飾技術 72
 3.1 貼合・積層加飾 72
  3.1.1 貼合・積層加飾の概要 72
   (1) オーバーレイ成形 72
    (2) オーバーレイ成形とインモールド成形の比較 73
  3.1.2 貼合成形に関する研究・開発事例 74
   (1) NGF成形と三次元表面加飾工法(TOM工法) 74
    (A) NGF成形の概要 74
    (B) TOM工法の概要 76
    (C) TOM工法による転写加飾 77
    (D) TOM工法の特徴と加飾成形品の事例 79
   (2) 塗装代替加飾フィルムによる三次元加飾 80
 3.2 塗装 (造膜) 82
  3.2.1 塗装の概要 82
   (1) プラスチック塗装の現状 82
   (2) プラスチック用塗料の種類 82
   (3) プラスチック塗料の開発動向 83
    (A) 耐擦傷性塗料 85
    (B) 耐指紋性塗料 85
    (C) ソフトフィール塗料 85
   (4) 軽金属の塗装前処理 86
  3.2.2 塗装に関する研究開発・事例 87
   (1) 塗装技術 87
    (A) 高圧マイクロ混合器による二酸化炭素を利用した塗装技術 87
    (B) 木目を活かした鏡面研磨塗装 90
    (C) 塗装技術による新規な塗膜デザイン 93
   (2) 材料技術 95
    (A) 表面プラズモンによる発色と塗料用色材への展開 95
    (B) 金属薄膜用塗料の動向 101
   (3) その他 102
    (A) プラスチックの表面特性と水系塗料の付着性に関する考察 102
    (B) 変曲線マッチング法による鏡面塗装品の塗膜欠陥の検出 104
 3.3 真空成膜 (造膜) 106
  3.3.1 真空成膜の種類と特徴 106
   (1) 真空蒸着 106
   (2) スパッタリング 107
    (A) スパッタリングの工程 107
    (B) スパッタリングの方法 108
   (3) イオンプレーティング 109
  3.3.2 真空成膜に関する研究・開発事例 110
   (1) 高速スパッタリング装置によるプラスチック成形品への成膜 110
    (A) 高速スパッタリングの特徴 110
    (B) 高速スパッタリング装置の特徴と成膜事例 111
   (2) 成形型内成膜システムの特徴と用途 112
 3.4 メッキ(湿式メッキ) (造膜) 114
  3.4.1 プラスチックメッキの概要 114
   (1) プラスチックメッキの現状と課題 114
   (2) 無電解メッキの方法 (化学反応の形態による分類) 114
   (3) プラスチックメッキの加工工程 115
   (4) 前処理工程 117
    (A) エンジニアリングプラスチックのエッチング処理 117
    (B) クロム酸-硫酸混液エッチングの代替 117
   (5) メッキ皮膜の特性 (耐食性の向上) 118
  3.4.2 メッキに関する研究開発事例 120
   (1) メッキ加工におけるエッチング処理技術 120
    (A) 紫外線照射によるエッチング処理 120
    (B) 真空紫外光によるCOPの表面改質 124
    (C) 酸性過マンガン酸液によるエッチング処理 128
    (D) ラジカル水によるABS樹脂の表面改質 131
   (2) メッキ技術 133
    (A) 分子接着技術によるエッチングレスメッキ 133
    (B) ポリピロール分散液による無電解メッキ 134
    (C) 超臨界二酸化炭素を利用したプラスチックメッキ 138
    (D) ポリイミドへのダイレクトメタライゼーション 139
 3.5 印刷 141
  3.5.1 印刷方法の分類 (版形状による分類) 141
  3.5.2 印刷方法と特徴 142
   (1) フレキソ印刷(凸版印刷) 142
   (2) グラビア印刷(凹版印刷) 143
   (3) オフセット印刷(平版印刷) 144
   (4) スクリーン印刷(孔版印刷) 145
   (5) その他の印刷方法 146
    (A) パッド印刷 146
    (B) オンデマンド印刷(インクジェット印刷) 147
    (C) ホログラム印刷 148
  3.5.3 印刷に関する研究・開発事例 148
   (1)インクジェット印刷による外壁材の高画質加飾印刷 148
    (A) 高画質加飾印刷サイディング「グラジェット」の特徴 149
    (B) グラジェットの特性 150
   (2) 新しいホログラム印刷技術「シンクログラム」 151
   (3) 印刷とメッキの組み合わせによる複合装飾メッキ 152
   (4) 機能型スクリーンインキによる特殊印刷 154
    (A) 蓄光印刷 154
    (B) フォトクロミック印刷 155
    (C) パール印刷 155
    (D) ホログラム印刷 155
    (E) メタリック印刷 155
    (F) 発泡印刷 155
    (G) 厚盛り印刷 155
    (H) 防カビ・抗菌印刷 155
 3.6 転写 156
  3.6.1 転写の種類と工程 156
   (1) ホットスタンプ(熱転写) 156
    (A) 概要 156
    (B) 転写箔の種類と特徴 157
    (C) 版の種類と特徴 157
    (D) 熱転写の工程 159
   (2) コールドスタンプ(コールドフォイル) 159
   (3) 水圧転写 161
  3.6.2 転写に関する研究・開発事例 163
   (1) 空気転写システムによる深絞り三次元加飾 163
    (A) NATSシステムの工程 163
    (B) NATSシステムの特徴 164
    (C) 加飾シート・フィルムの構成 165
    (D) NATSシステムによる加飾事例 165
   (2) 転写箔・転写フィルムの種類と機能化 166
   (3) 機能性転写箔の研究・開発事例 168
 3.7 その他の二次加工による加飾 168
  3.7.1 静電植毛 168
   (1) 静電植毛の原理 168
   (2) 加工工程 169
   (3) 加工方法 170
  3.7.2 銀鏡塗装 172
   (1) 銀鏡反応 172
   (2) 銀鏡塗装の工程 172
  3.7.3 その他の二次加飾に関する研究・開発事例 173
   (1) レーザーマーキングによる加飾 173
   (2) 紙パッケージへの新規な表面加飾方法 175
    (A) 凹凸によるリアリティ表現 175
    (B) 光によるクオリティ表現 176
   (3) 銅箔(プラスチック接着におけるシランカップリング剤の効果) 177
    (A) 銅箔の製造工程と特性 177
    (B) シランカップリング剤の特性 178
    (C) シランカップリング剤の性状と接着強度 178
 引用文献(第3章) 180
 
第4章 見栄え感・触感の高機能化技術 183
 4.1 光輝感(金属調加飾) 183
  4.1.1 金属調加飾の概要 183
   (1) 光輝感の付与方法 (金属の形態別による分類) 183
   (2) 光輝感の付与方法による特性比較 185
   (3) 光輝顔料の開発動向 185
    (A) アルミニウム顔料の開発の変遷 185
    (B) 環境対応型塗料用アルミニウム顔料 186
   (4) 金属調加飾の動向 186
    (A) 高光輝性インキ 186
    (B) コンパウンドによる光輝感の付与 187
  4.1.2 光輝感に関する研究・開発事例 189
   (1) アルミニウム顔料の高機能化 189
    (A) 高意匠性アルミニウム顔料 189
    (B) 環境対応型塗料用アルミニウム顔料 195
   (2) 銀メタルコーティング (メッキ・蒸着の代替) 198
 4.2 高触感(ソフトフィール加飾) 200
  4.2.1 ソフトフィール加飾の概要 200
   (1) 高触感の付与方法 (ソフトフィール加飾の加工方法からの分類) 200
    (A) 一次加飾による高触感の付与 201
    (B) 二次加飾による高触感の付与 203
   (2) 触感の評価方法 205
  4.2.2 高触感に関する研究・開発事例 206
   (1) ソフトフィール塗料の高機能化 206
    (A) 温かみのあるソフトフィール加飾 206
    (B) 滑り感・しっとり感・柔らか感の付与 208
    (C) 耐加水分解性、耐汚染性の付与 211
    (D) 耐加水分解性・耐候性ソフトフィール塗料 212
   (2) 高触感・低光沢のポリプロピレン 214
   (3) 触感計測技術の構築による高触感素材の開発 216
 4.3 光沢感(つや消し・高光沢) 219
  4.3.1 つや消し・高光沢加飾の概要 219
   (1) つや消し加飾(低反射性) 219
    (A) 低反射性の付与方法 (つや消し加飾の加工方法からの分類) 220
    (B) 一次加飾による低反射性付与 220
    (C) 二次加飾による低反射性付与 221
   (2) 高光沢加飾 221
  4.3.2 光沢に関する研究・開発事例 223
   (1) オレフィン系梨地フィルムの特徴と用途 223
   (2) ナノコンポジットナイロンによる塗装レス光沢加飾 225
 引用文献(第4章) 226
 
第5章 機能性付与による加飾 229
 5.1 耐擦傷性(耐傷性・自己修復性・耐摩耗性) 229
  5.1.1 耐擦傷性の概要 229
   (1) ハードコートによる耐擦傷性付与 229
   (2) 自己修復機能による耐擦傷性付与 230
  5.1.2 耐擦傷性に関する研究・開発事例 232
   (1) 錐台状反射防止微細構造による耐擦傷性・反射防止性の付与 232
    (A) 微細構造による反射防止のメカニズム 233
    (B) 耐擦傷性に優れる反射防止微細構造の設計 234
    (C) 錐台状反射防止構造成形品の耐擦傷性評価 234
   (2) ハードコート材料 235
    (A) 三次元加飾フィルム用無機-有機ハイブリッド型ハードコート 235
    (B) ポリ乳酸-シリカ系低環境負荷型ハードコート 238
    (C) 加飾フィルム保護用紫外線硬化型ハードコート 240
    (D) ニオブ酸ゾル系ハードコート 243
    (E) イオン照射によるPMMAの表面改質 246
   (3) ポリオレフィンによる陽極酸化皮膜への耐摩耗性付与 248
    (A) 成膜のメカニズム 248
    (B) 浸漬法被膜の摩擦性能 249
    (C) 電着法被膜の摩擦性能 249
 5.2 耐指紋性 250
  5.2.1 耐指紋性の概要 250
   (1) 耐指紋性の付与方法 250
    (2) 耐指紋性の評価方法と評価事例 251
    (A) 光沢度による評価 251
    (B) 接触角・滑落角による評価 252
  5.2.3 耐指紋性に関する研究・開発事例 253
   (1) 親油性基の導入による耐指紋性向上 253
   (2) 紫外線硬化型塗料による耐指紋性付与 255
    (A) 耐候性ハードコート 256
    (B)その他ハードコート 257
   (3) 親水型コート剤による耐指紋性の付与 257
 5.3 濡れ性(親水性、撥水性、撥油性) 260
  5.3.1 濡れ性の概要 260
   (1) 表面処理による濡れ性の付与方法 260
   (2) 濡れ性の評価方法 264
  5.3.2 濡れ性に関する研究開発事例 267
   (1) 表面微細構造化による機能性付与 267
    (A) 表面微細構造化による摩擦の調整 267
    (B) 表面微細構造化による濡れ性の調整 270
    (C) 濡れ性・光反射機能付与 272
   (2) 表面改質処理技術 273
    (A) 大気圧プラズマによる表面改質 273
    (B) 微小気泡オゾンによる表面改質 277
   (3) 表面改質材料 279
    (A) 新規フッ素系高分子界面活性剤による表面改質 279
    (B) パーフルオロポリエーテル基含有材料による表面改質 280
 5.4 その他の機能性付与による加飾 282
  5.4.1 表面改質材料による機能性付与に関する研究開発事例 282
   (1) ポリドーパミンによる表面改質 282
    (A) ドーパミンの重合機構とPDAを用いた材料表面改質 282
    (B) 透明ポリドーパミン薄膜の形成 283
    (C) 機能性カプセル材料の作製 284
    (D) 単分散ポリドーパミン黒色粒子作製 285
   (2) ミクロ相分離型有機-無機複合技術による機能性付与 286
    (A) 光拡散フィルム 286
    (B) 超親水性材料 288
   (3) 含フッ素系有機-無機ハイブリッド高分子による表面改質 288
    (A) 含フッ素系有機-無機ハイブリッド材料合成 288
    (B) 含フッ素系有機-無機ハイブリッド薄膜表面特性 288
    (C)含フッ素系有機-無機ハイブリッドハードコート膜表面特性 289
   (4) 水系ポリウレタンによるプラスチックフィル表面改質 290
  5.4.2 加工方法による機能性付与に関する研究開発事例 293
   (1) 機能性セラミックのゾル-ゲル成膜による機能性付与 293
    (A) ゾル-ゲル成膜の作製プロセス 293
    (B) ゾル-ゲル成膜によるTiO2光反射膜特性 294
   (2) FRP転写成形板の表面加工と光透過性 295
    (A) GFRP成形品の作製 295
    (B) 光透過性 296
    (C) 輝度分布 296
    (D) 光拡散度 298
   (3) 磁場誘導発泡/インモールドコーティング併用による吸音材成形 298
    (A) 磁気誘導発泡成形(MIF)の成形プロセス 299
    (B) 磁気誘導発泡成形とインモールドコーティングの併用による積層体成形 300
    (C) MIF-IMC併用による成形品の吸音特性 302
   (4) 機能性を付与したプレコートアルミニウム材 303
    (A) 高機能プレコートアルミニウム材構成 303
    (B) 成形性の付与 304
    (C) 耐擦傷性の付与 305
    (D) 放熱性・防泥性・銅電子・接着性の付与 306
   (5) 放熱性・電気絶縁性に優れる白色系電着塗料 306
 引用文献(第5章) 308
 
第6章 産業分野別加飾技術 312
 6.1 家電・情報機器分野 312
  6.1.1 家電・情報機器における加飾の概要 312
   (1) 加飾事例と加飾方法 312
   (2) カラー蒸着技術の変遷と家電・情報機器への展開 312
  6.1.2 家電・情報機器の加飾に関する研究・開発事例 314
   (1) 塗装 (マグネシウム合金製パソコン筐体の金属調加飾) 314
   (2) インモールド成形 (電磁波の影響を受けないインモールド箔) 316
   (3) 塗装 (情報機器向け真空成膜用塗料) 318
    (A) 塗料の構成 319
    (B) 塗膜の性能 320
   (4) 印刷 (プリンタブルエレクトロニクス) 320
    (A) スクリーン印刷技術によるビルドアッププリント配線板の三次元電極形成 321
    (B) グラビア印刷によるフレキシブル有機ELディスプレイの画素形成 322
 6.2 自動車分野 323
  6.2.1 自動車における加飾の概要 323
   (1) 加飾部材と加飾方法 323
   (2) 自動車用塗料顔料の変遷と展開 325
    (A) 着色顔料の進展 327
    (B) 光輝顔料(光輝材)の進展 327
  6.2.2 自動車の加飾に関する研究・開発事例 329
   (1) 塗装 329
    (A) ポリウレタン系塗料による耐擦傷性の改善 329
    (B) 耐チッピング性に優れる自動車向けメッキ用塗料 330
    (C) 車体塗装ラインの多色化対応 331
   (2) 貼合 (自動車内装材用接着剤の現状と展望) 333
    (A) ドアトリムの構成とドア加飾用接着剤の特性 334
    (B) ドア加飾用接着剤の変遷 334
    (C) ドア加飾用接着剤の動向 335
   (3) 造膜 (自動車用樹脂グレージングの課題とコーティング技術) 336
 6.3 化粧品分野 338
  6.3.1 化粧品容器における加飾の概要 338
   (1) 加飾方法の分類 338
   (2) 加飾方法別特徴 (コンパクトケースの表面加飾) 339
  6.3.2 化粧品容器の加飾に関する研究開発事例 341
   (1) 転写 (3D昇華転写による化粧品容器の加飾) 341
   (2) 塗装 (化粧品容器向け真空成膜用塗料) 342
 引用文献(第6章) 343
 
第7章 加飾技術に関する特許出願傾向と出願例(付録CD添付)
 7.1 加工方法別特許出願傾向と出願例
  7.1.1 成形加工による加飾(一次加飾)
  7.1.2 二次加工による加飾(二次加飾)
 7.2 機能・性能別特許出願傾向と出願例
  7.2.1 見栄え感・触感の高機能化
  7.2.2 機能・性能の付与
 7.3 産業分野別特許出願傾向と出願例
  7.3.1 電気・電子機器分野
  7.3.2 自動車分野
  7.3.3 その他の産業分野
 7.4 企業別特許出願傾向
  7.4.1 企業別特許出願傾向の概要
  7.4.2 加工方法別各社の特許出願傾向
  7.4.3 機能・性能別各社の特許出願傾向
  7.4.4 産業分野別各社の特許出願傾向
 おわりに

□ このページのトップへ
□ 材料・素材・技術分野の目次へ