対象となる物品に何らかの装飾を施して(「加飾」して)、見栄えを良くしたいとの願いは、日本では、縄文土器にまで遡ることができる。その後、蒔絵、和柄、陶磁器などとして発展してきた。
プラスチックの個々の加飾技術(例えば絵付け成形など)は、1960年代には既に登場していたが、「加飾」との表現は、特許出願で見ると1990年前半から初めて見られるようになり、世の中で、「加飾」が一般的に使用されだしたのは2007年頃からである。それ以降、プラスチック成形品の見栄え・高級感を向上させる手段として、「加飾」への関心が高くなっており、今では、プラスチックでの最重要技術分野の一つだと言える。
現在、市場には商品が豊富にあり、各社の商品に質的な差が少なくなってきており、機能より感性を重視して商品を購入する傾向がより強くなっている。この傾向は購買の中心層である若者で特に顕著であると言われているが、壮年、シニア層でもその傾向がみられる。
加飾は本来の目的である見栄え・高級感の向上(視覚的心地よさの向上)のみにとどまらず、電気・光機能、触覚的、聴覚的、臭覚的な心地よさなど各種機能も合わせた「機能性付与加飾」として展開が進み、自動車の内装部品をはじめ、建材、家電部品、OA機器部品、化粧品容器などに広く採用されている。さらに、加飾の中では、環境問題などの懸念がある塗装等の「ウエット方式の加飾」に代わるフィルム加飾等の「ドライ方式の加飾」のニーズが高くなっている。そして、日本においても自動車外装部品(外板)へのドライ方式のプラスチック加飾の採用の機運が高くなってきていると感じられる。
本書では、自動車の内・外装部品の加飾技術の最新動向について、各分野の専門家の方に、各加飾技術の技術内容、特徴、動向などの解説をいただき、自動車メーカー様から取り組みの解説をいただきました。ただ、いろいろなご事情で執筆いただけなかった方もおられ、一部の技術解説は断念せざるを得ませんでした。
また、本技術分野の内容をご理解いただくには、図・写真の大部分をカラーとしたかったのですが、紙面構成上限られた枚数のみカラー掲載とさせていただきました。
お忙しい中、特段のご協力をいただきました専門家の方々、ならびに、情報やアドバイスをいただきました方々に感謝いたしますとともに、本書が読者の皆様のお役に立つことを願っております。
2017年10月
MTO技術研究所所長、兼、プラスチック加飾技術研究会副会長
桝井捷平
第1章 加飾技術の基礎と実例および最新状況
1 まえがき
2 プラスチック加飾技術の概要
2.1 フィルム加飾技術
2.2 NSD(Non Skin Decoration)
2.3 インクジェット印刷
2.4 真空製膜
2.5 構造色加飾
2.6 ソフト加飾
2.7 その他の加飾
3 加飾技術の最新の動向
3.1 機能性付与加飾
3.2 塗装代替え加飾
3.3 自動車外装への加飾技術の展開
3.4 CFRTPなど繊維複合材料の加飾
4 プラスチックの加飾技術の今後の展望
第2章 加飾フィルムおよび,加飾フィルムを使用する加飾成形技術
1 プラスチック加飾フィルムの開発
1.1 はじめに
1.2 グラビア印刷
1.3 プラスチック加飾工法
1.3.1 水圧転写工法
1.3.2 インモールド転写工法
1.3.3 サーモジェクト工法
1.3.4 インサート工法
1.4 フィルム工法で表現される意匠
1.4.1 金属調表現
1.4.2 木目調意匠
1.4.3 幾何学,カーボン調意匠と触感の付与
1.5 機能の付与
1.6 おわりに
2 成形同時加飾技術(IMD)
2.1 はじめに
2.2 加飾技術の概要
2.3 成形同時加飾工法:IMD
2.3.1 Type TR
2.3.2 Type S
2.3.3 Type P
2.4 IMDによる進化した表面加飾
2.4.1 漆黒+HC+光透過
2.4.2 防指紋ハードコート
2.4.3 テキスチャー,3D意匠表現
2.4.4 Baby Touch
2.5 最後に
3 高透明加飾PPシート「ピュアサーモTM」の加飾成形用途への展開〜自動車内外装向けに積極的な提案営業推進〜
3.1 はじめに
3.2 PP樹脂特性を活かした「ピュアサーモTM」のメリットをアピール
3.3 自動車部材のPP化ニーズでの環境負荷低減化への訴求効果も大きい
3.4 塗装レス・印刷レスシートでの新規用途提案
3.5 メッキ代替/金属代替への新たな展開
3.6 その他高機能グレードの紹介
3.7 加飾成形開発体制の充実化
4 自動車外装用フィルム〜作業効率とデザイン性に優れた塗装代替フィルム開発
業界初,自動車ルーフ加飾用として量産車に採用され,特許も取得
5 ホットスタンプの表面処理≪メタリック箔≫〜ホットスタンピング箔について/加工方法/軽量化/3D転写
5.1 ホットスタンピング箔の概要
5.1.1 ホットスタンピングとは
5.1.2 ホットスタンプの歴史
5.2 ホットスタンピング箔の基本
5.2.1 蒸着メタリックフォイルの基本構造
5.2.2 グラビア塗工
5.2.3 真空蒸着
5.3 スタンピングフォイルの種類
5.3.1 蒸着メタリック箔
5.3.2 顔料メタリック箔
5.3.3 転写箔
5.4 転写方式と機械
5.4.1 平圧式(アップダウン方式)
5.4.2 平面ロール熱転写方式
5.4.3 円筒物側面転写方式
5.4.4 円筒物転写方式(電子ギア方式)
5.4.5 角型・楕円 円周転写機
5.5 転写刻印・ラバー刻印
5.5.1 金属刻印
5.5.2 ラバー刻印
5.5.3 スタンピングラバー
5.6 スタンピングロールの種類と工法
5.7 スタンプ方法と箔の必要面積
5.7.1 一般的な箔の寸法
5.7.2 加工物に対するスタンピングフォイルの必要面積
5.7.3 ロール転写機使用の場合
5.7.4 多面付け転写の場合
5.8 箔の面積と単価
5.9 ホットスタンピングの性能(物性・機能性など)
5.9.1 剥離処理膜層
5.9.2 保護・着色塗膜層
5.9.3 金属蒸着膜層
5.9.4 接着塗膜層
5.10 3次元形状追従箔
5.10.1 3次元平圧機(アップダウン)
5.11 ホットスタンピング加工の軽量化
5.12 スタンプ加工例
5.12.1 自動車フロントグリル
5.12.2 内装メーターリング
5.12.3 エアコンリング
5.12.4 内装パーツ
5.13 3D転写
5.14 おわりに
6 高機能ポリエステルフィルム「テフレックスⓇ」
6.1 はじめに
6.2 テフレックスⓇの特徴
6.3 テフレックスⓇの自動車用途への展開
7 加飾フィルム向け表面機能化技術
7.1 はじめに
7.2 加飾フィルムに求められる表面機能
7.3 高硬度技術
7.4 防汚技術
7.5 耐傷技術〜自己修復材料でのアプローチ
7.6 転写箔技術
7.7 おわりに
8 Neo-TOM
8.1 はじめに
8.2 TOM工法
8.2.1 基本構造
8.2.2 プロセス
8.2.3 TOM工法の特徴
8.2.4 実用化例(自動車内・外装品等)
8.3 使用される表皮材(フィルム)
8.3.1 表皮材構成
8.3.2 加飾形態
8.4 位置付
8.5 Neo-TOM工法
8.5.1 装置外観および動作
8.5.2 車体構造上の課題
8.5.3 プロセスⅠ― 車体ルーフ部への加飾
8.5.4 プロセスⅡ― ドアー・ボンネット等への加飾
8.5.5 外装の多様化
8.5.6 自動車外装材への加飾におけるNeo-TOMの位置付
8.5.7 Neo-TOM工法の特徴
8.6 おわりに
9 空気転写技術の特徴と適用事例
9.1 はじめに
9.2 現状の真空圧空技術による3次元フィルム加飾の原理と課題
9.2.1 基本的な3次元フィルム加飾の原理
9.2.2 現状の3次元フィルム加飾での課題
9.3 NATSプロセス紹介と課題解決
9.3.1 NATSプロセス紹介(転写)
9.3.2 NATSプロセスの特徴
9.3.3 NATSプロセスによる課題解決
9.4 環境アプローチ
9.5 3次元用フィルムの種類
9.5.1 ラミネートフィルムと転写フィルムの違い
9.5.2 変化する3次元用フィルムの種類
9.5.3 転写によるエンボス表現の更なる可能性
9.6 NATSプロセスを用いた加飾プロセスのハイブリッド化
9.6.1 NATSによる転写プロセスとパッド印刷によるバックライト表現
9.6.2 NATSによる転写プロセスとホットスタンプ・パッド印刷
9.7 おわりに
第3章 その他の加飾成形技術
1 高輝度メタリック着色樹脂
1.1 はじめに
1.2 熱可塑性樹脂へのメタリック着色
1.2.1 メタリック原着材概要
1.2.2 アルミニウム延伸鱗片状フィラーによるメタリック着色
1.2.3 蒸着鱗片状フィラーによるメタリック着色
1.3 メタリック原着材の課題
1.4 おわりに
2 ソフト表面加飾
2.1 はじめに
2.2 ソフト表面加飾
2.3 本格的なソフト表面加飾技術
2.3.1 ソフト表皮材貼合成形
2.3.2 ソフト材とハード材の二材質成形
2.3.3 静電植毛
2.4 セミソフト表面加飾技術
2.5 ソフトフィール加飾
2.5.1 ソフトフィール塗装
2.5.2 ソフトフィールフィルム
2.5.3 ソフトフィールシボ
2.5.4 デジタルシボ
2.5.5 ソフトフィール着色
2.6 おわりに
3 UV硬化インクプリントの特性とデジタル加飾技術への応用
3.1 はじめに
3.2 UV硬化インクとその特長
3.2.1 UV硬化原理と材料の種類
3.2.2 UV硬化プリンタの特性と特長
3.3 UV硬化プリントの問題点と原因と対策
3.3.1 プリントインク層が厚い
3.3.2 マット化
3.3.3 各種スジ斑の発生
3.3.4 硬化阻害や硬化不良
3.3.5 硬化収縮
3.4 UV硬化技術の応用分野の拡がり
3.5 UV硬化インクを使う主なデジタル加飾技術
3.5.1 インクジェットを使うデジタル加飾技術の分類
3.5.2 デジタル隆起印刷
3.5.3 クリアコート・ラミネート加工・ニス引き
3.5.4 デジタル蒔絵
3.5.5 デジタル箔転写と疑似エンボスプリント
3.5.6 デジタルパッド印刷や高光沢減圧転写方式
3.5.7 マスキング技術の応用とデジタルエッチング
3.6 UV硬化プリンタ応用拡大に今後必要な技術
3.6.1 五感に訴えるプリント技術
3.6.2 印刷に優る高画質
3.6.3 安定な色再現
3.6.4 小さく,操作が簡単で,個産に対応できるプリンタで新しい市場の開拓
3.7 おわりに
4 プラスチック部材におけるインクジェット加飾
4.1 はじめに:インクジェット加飾技術のアプローチについてのストーリーライン
4.2 その加飾技術の導入理由は,本当にその目的で上手くいくのか?
4.3 なぜそうしたいのか,その方向にいきたいのか
4.4 その加飾技術は,変化を生んでいるか? 意図した未来を創る
4.5 方向性とタスクを設定したら,愚直にPDCAを回す
4.6 最新技術を体験し学ぶ(自動車)
4.7 加飾がない世界の体験から気づくこと(自動車)
4.8 自動車の進化と加飾技術
4.9 インクジェット技術でユーザーが意図するところ
4.10 ラピッドプロトタイプの有効性
4.11 インクジェット加飾技術のアプローチ事例
4.11.1 インクジェットによる表面ストラクチャ加飾
4.11.2 インクジェット回転外形加飾
4.11.3 緩やかな曲面への加飾
4.11.4 見切り
4.12 最後に
5 インモールドコーティング
5.1 インモールドコーティング技術の歴史
5.2 インモールドコーティングに適用できる樹脂,コーティング材料
5.2.1 樹脂材料の特徴
5.2.2 コーティング剤の特徴
5.3 成形プロセス
5.4 成形システムの構成
5.4.1 射出成形機
5.4.2 コーティング剤の貯蔵,金型への循環供給を行う注入装置
5.4.3 樹脂シール,注入タブのトリミング装置
5.5 インモールドコーティング成形性能の評価
5.5.1 コーティング表面性
5.5.2 成形サイクル,生産コスト
5.6 今後の課題と可能性
6 プラスチック製品全般の加飾工法
6.1 はじめに
6.2 付加価値を生む間接加飾技術
6.2.1 ホットスタンプの基本技術と特長
6.2.2 ホットスタンプ機の最近の展開
6.3 付加価値を生む直接加飾技術
6.3.1 パッド印刷の基本技術と特長
6.3.2 パッド印刷の最近の展開
6.4 おわりに
7 特別な表面層を付与しない加飾(NSD)
7.1 まえがき
7.2 NSDの種類
7.3 着色,発色
7.3.1 特殊な樹脂/高意匠性着色材の原着材料の成形を中心とする技術
7.3.2 構造色
7.3.3 その他の着色加飾
7.4 シボ,ブラスト
7.4.1 エッチングシボ
7.4.2 デジタルシボ(D3テクスチュア)
7.4.3 ファインブラスト
7.5 金型表面高品位転写成形(High Quality Transfer,HQT)
7.5.1 サイクル加熱冷却
7.5.2 表面瞬間加熱法
7.5.3 3Dウエルドレス製造システム
7.5.4 金型,成形技術の工夫による金型表面高品位転写成形
7.5.5 断熱金型による金型表面高品位転写成形
7.5.6 ガス,エア注入による金型表面高品位成形
7.6 おわりに
第4章 自動車メーカーの取り組み
1 自動車の内外装加飾部品とディスプレイ周りに用いられるフィルム
1.1 自動車を取り巻く社会環境
1.1.1 自動車に求められている様々な機能や性能
1.1.2 今後の自動車,自動運転などの次世代自動車に求められる機能
1.1.3 自動車を取り巻く社会環境に対応した自動車用材料
1.2 自動車におけるフィルム素材に求められる本質機能
1.3 自動車用加飾
1.3.1 車体外装用
1.3.2 内装用加飾
1.4 ディスプレイ周りのフィルム素材
1.5 中国市場の動向
1.6 今後の展望
2 自動車内装質感の定量化と設計技術
2.1 はじめに
2.2 以前のマツダ車の状況
2.2.1 クラフトマンシップ評価の指標化
2.2.2 クラフトマンシップのコンセプトと戦略
2.2.3 感性領域の技術の向上
2.3 表面質感の定量化
2.3.1 評価軸設定
2.3.2 物理量計測と官能評価
2.3.3 相関取り
2.4 金属加飾の「本物感」
2.4.1 調和・バランス
2.4.2 輝き感
2.4.3 素材感
2.5 高触感ステアリング
2.5.1 触れ心地
2.5.2 握り心地
2.5.3 心地良い形状
2.6 操作感:操作系ユニットの操作感の統一
2.7 おわりに
3 自動車のインテリアデザインと,それを支える加飾技術の役割について
3.1 加飾の歴史
3.2 本物感と感性デザイン
3.3 インテリアデザインとは
3.4 加飾使用エリアについて
3.5 加飾の展開
3.6 インテリアデザインのトレンド
3.7 今後の加飾の役割
3.8 おわりに
