「加飾」という言葉は聞きなれないかもしれませんが、プラスチック製品の製造において重要なプロセスです。本章ではまず、加飾の概要や目的・メリットをご紹介します。
加飾とは？目的や種類、応用技術について詳しく解説
加飾とは、プラスチックの表面に加工を施し、質感や見栄えを良くする技術のことをいいます。加飾を行うことで、プラスチック製品の強みを損なうことなく、低コストで見た目の印象を改善できることから、自動車部品をはじめ多くの製品で活用されています。
本記事では、加飾の目的やメリット、種類、そして応用技術について解説します。
加飾の概要
加飾とは？
「加飾」とは、広義ではモノにさまざまな意匠や装飾を加えて見た目や質感、印象を変えることです。金属へのメッキの塗装や工芸品に漆を塗ることなども加飾に含まれます。
狭義では、プラスチック製品の表面を加工・装飾する技術を指し、本記事での「加飾」はこの定義に依ります。具体的には、プラスチックに塗装、メッキ、印刷、着色などを施すことであり、自動車部品や住宅設備製品など、さまざまな製品の製造プロセスで用いられています。
加飾の目的・メリット
加飾は、プラスチック製品ならではの「軽くて強度がある」「形状の自由度が高い」「腐食耐性がある」「絶縁性がある」などの強みを生かしつつ、外側の印象をより良いものに変える目的で行われます。また、美観付与だけでなく、対象物の保護や、機能付与の目的もあります。
製品の見栄えや質感、立体感などを向上させることで、プラスチック製品を洗練された印象にすることや、デザイン性を高めつつも金属製品に比べてコストがかからないことなどが加飾のメリットとして挙げられます。
加飾の種類
加飾は大きく分けると、「プラスチック基材に対して加飾する」場合と、「プラスチックを使って加飾する」場合があります。
| プラスチック基材に対する加飾 | プラスチックを使って加飾する | |
|---|---|---|
| 具体的な 加工の種類 | ・表面形状を付与する ・塗装する ・貼る・転写する（ラミネート） ・造膜する ・着色する | ・貼る・転写する（ラミネート） |
それぞれの具体的な種類について、下記でご紹介します。
① 表面形状を付与して模様をつける
１つ目は、プラスチック製品の表面に細かい凹凸の模様を付ける方法です。代表的なものとして「エンボス加工（別名：シボ加工）」という手法があり、製品に高級感を付与したり、傷や汚れを目立たなくさせたりする効果があります。エンボス加工は、プラスチックだけでなく、金属の加飾でも使われる手法です。
② 塗装する
２つ目は、プラスチック製品の表面に塗料を塗布することで色や質感を付与する方法です。加熱や紫外線照射によって膜を固めます。
塗装をすることで、雨風や紫外線、薬品などによる劣化を阻止して耐久性を持たせたり、色や艶を出したり、小さな傷やムラを目立たなくさせたりする効果があります。
ソフトフィール塗装、金属調塗装、インクジェット塗装などの手法があります。
③ 貼る・転写する（ラミネート）
３つ目は、装飾フィルムやシートを表面に貼り付けたり、インクやフィルムに印刷されたデザインをプラスチック表面に転写したりする方法です。
フィルムを成形型に挿入し、成形と同時に加飾を行う「フィルムインサート成形」や、金属を薄いシート状にして、熱と圧力でプラスチック表面に押しつけて印刷する「ホットスタンプ」などがあります。
他にも、インクやフィルムに印刷されたデザインをプラスチック表面に転写する方法もあり、代表的な方法として、インクを塗ったフィルムを水面に浮かべ、プラスチック製品を水中に沈めて水圧によって模様を転写する「水圧転写」があります。水圧によって均一に圧力がかかるため、対象物の形状が複雑でもデザインが損なわれません。
④ 造膜する
造膜とは、プラスチック表面に薄い膜を形成する技術のことです。
対象物の表面に金属膜を形成するメッキが代表的ですが、プラスチック加飾でも行うことができ、光沢や高級感を与えることができます。
そのほか、金属や酸化物を蒸発させてプラスチック表面に付着させる「蒸着」や、イオン化したガスを用いて金属をプラスチック表面に成膜する「スパッタリング」といった造膜の方法もあります。
⑤ 着色する
最後は、プラスチックの成形時に色素を混ぜることで、製品全体に色を付ける方法です。
着色剤を粉末状にして樹脂に混ぜた「マスターバッチ」を使う方法や、液体の色素を用いて均一な色を実現する方法があります。
ここでは５つの種類をご紹介しました。次章では、加飾の中でも応用技術であるTOM成形やエンボス加工と、加飾に欠かせない赤外線ヒーターについてご紹介します。
フィルム加飾において欠かせない赤外線ヒーター
プラスチックフィルムの加飾技術として、TOM成形とプラスチックシートのエンボス加工があり、この加飾プロセスにおいて欠かせないものが「赤外線ヒーター」です。
TOM（Three dimension Overlay Method）成形は、真空・圧空成形技術を用いて、立体形状にフィルムを加飾することができる工法です。塗装やメッキに替わる工法として活用され、使用する被膜によって耐候性、耐薬品性、防水などの機能を付与できます。
また、エンボス加工は、シート表面に凹凸を付けて模様や文字を浮き上がらせる印刷加工技術で、製品に立体感を与え、視覚的および触覚的に魅力を高める効果があります。
例えば、幅広のシートや床材のような頑丈なシートをエンボス加工する際は、両端部に至るまで均一に加熱する必要がありますが、赤外線ヒーターはシート状の材料に対して均一かつ急速に加熱することが可能であるため、エンボス工程をはじめフィルム成型の加熱に幅広く用いられています。
実際に、工業用特殊光源のリーディングカンパニーとしてさまざまな産業で赤外線ヒーターの導入をサポートしてきた弊社エクセリタスでも、エンボス加工における導入実績があり、生産効率の改善や消費エネルギーの効率化に寄与しています。
以下の資料では、赤外線ヒーターの特徴やメリット、具体的な赤外線ヒーターの導入の流れやポイントをチェックリスト形式で解説しています。
加飾のプロセスにおいて役立つ情報を提供していますので、ぜひご覧ください。