JP3993771B2 - 加飾シートの製造方法および加飾成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
携帯電話筐体や表示デバイスのパネルなどとして用いられる樹脂成形品に高精細な意匠の加飾を施すための加飾シートの製造方法と、その加飾シートの製造方法によって得られた加飾シートによって加飾された加飾成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（１）従来から、高精細な意匠の絵柄層が基体シート上に形成された、いわゆる加飾シートを射出成形用金型に入れ、成形樹脂と一体化接着させることにより、高精細な意匠による加飾が施された加飾成形品がある。
【０００３】
（２）ここでの「高精細な意匠」とは、写真調やグラデーションに必要な階調の段階的変化や細線を滑らかに見せるために必要な網点形成のなされた版で形成された意匠をいう。階調の段階的変化を再現するには、インキの盛り量を変えて色濃度を変化させる方法と、絵画技法の一種である点描法に似た網点技法によって一定面積に占めるインキの有る部分と無い部分の割合を変化させる方法がある。現在の一般的な印刷技法においてインキの盛り量を変えるためには、凹版の版深度を変化させ、版上に存在するインキの量を変化させる方法がある。網点技法は微視的に見ればインキのある部分と無い部分の集合でしかなく、巨視的に見てそれを階調と見られるかどうかは網点を構成する分解線数の細かさに比例し、単位面積あたりに存在する網点が多ければ多いほど、なめらかな階調表現として認識することができる。一般的な写真調などの印刷物においては、版線数１７５／インチのものが用いられることが多く、高精細な意匠と呼ぶためには少なくともこれを上回る版線数が必要となるが、人間の目は版線数３００／インチを超えると途端に線の認識度が落ちると言われるため、版線数３００／インチ以上で製版されることが好ましい。
【０００４】
（３）高精細な意匠の印刷層による加飾が要求されている理由は、携帯電話やＰＤＡなど、日常的に持ち運ばれる製品が増えていく中で、従来の塗装や鍍金による単調な意匠だけではなく、より複雑で色鮮やかなデザインに対するニーズが高まっているからである。
【０００５】
（４）高精細な意匠の印刷層を形成する方法として、一般的にグラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、グラビア印刷やスクリーン印刷では、十分な高精細な意匠やグラデーション調の意匠を形成することが困難であった。つまり、グラビア印刷では、ドクターブレードがグラビア印刷版の溝に嵌まりやすくなるため、グラビア印刷に用いられるドクターブレードに対して平行な線が再現しにくいからである。また、スクリーン印刷では、スクリーン印刷版のメッシュを小さくする必要があるため、インキがメッシュに目詰まりしやすいからである。
【０００７】
また、オフセット印刷では、基体シートとの密着性の向上が困難であった。これは、グラビア印刷では、グラビア印刷版に形成されたセルに入ったインキを基体シートに転移させればよく、また、スクリーン印刷では、スクリーン印刷版に形成されたメッシュの隙間からインキを基体シートに落とせばよいのに対し、オフセット印刷では、インキの疎水性を利用して版上にインキを形成させるため、基体シートとインキとの間でも反発力が発生しやすくなるからである。
【０００８】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであって、オフセット印刷版で形成された絵柄層であっても、基体シートとの密着性の高いものが得られるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
これらの手段を解決するため、つぎのように構成した。この発明の加飾シートの製造方法は、基体シート上に、極性構造を有するウレタン系樹脂またはビニル系樹脂からなるアンカー層、その上に酸化重合型の樹脂バインダーを含むインキを用いて線数３００〜５００／インチのオフセット印刷版によって絵柄層を順次積層することを特徴とする。この発明の加飾シートの製造方法では、絵柄層上に、スクリーン印刷またはグラビア印刷によって厚み１〜２０μｍの膜厚の隠蔽層を形成するものとしてもよい。この発明の加飾成形品の製造方法は、前記この発明の加飾シートの製造方法によって得られた加飾シートを射出成形用金型に入れ、成形樹脂と一体化接着させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
基体シート１としては、ポリカーネート樹脂やアクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロン樹脂などの材質を用いることができる。その厚みとしては５０〜５ｍｍのものがある。基体シート１の厚みが５０μｍより薄いと、三次元形状に変形させる際に加飾シートに破れや割れが発生しやすい。また、基体シート１の厚みが５ｍｍより厚いと、三次元形状に変形させた後の断裁が困難となる。
【００１１】
アンカー層２は、極性構造を有するウレタン系樹脂またはビニル系樹脂からなるものである。
「極性構造を有する」とは、分子内で電荷の偏りのある分子で構成されていることを意味する。ウレタン系樹脂はウレタン結合（-NHCOO-）の極性構造を有し、ビニル系樹脂は塩化ビニル結合（-CClCH-）の極性構造を有する。これらの極性構造を有することにより、電気陰性度の異なる原子が非対称に存在するため、分子内に電荷の偏りが生じるため、絵柄層と基体シートとの密着性が高くなる。
安定した密着性を得るためには、アンカー層２の厚みは、１μｍ以上が望ましい。また、乾燥工程が長くなり生産性が低下するのを防止するためには、アンカー層２の厚みは、２０μｍ以下であることが望ましい。
【００１２】
絵柄層３は、酸化重合型の樹脂バインダーを含むインキを用いて、線数３００〜５００／インチのオフセット印刷版で形成する。線数３００〜５００／インチの印刷版で印刷される絵柄のことを、この発明では高精細な意匠やグラデーション調の意匠という。
【００１３】
酸化重合型の樹脂バインダーを用いる理由は、次のとおりである。
オフセット印刷用のインキとして現在、大きく分けるとＵＶ乾燥型と酸化重合乾燥型の２つがあるが、ＵＶ乾燥型は架橋密度が高く密着が良好でないため、酸化重合型のオフセットインキを用いたのである。酸化重合型インキのバインダーとしてはアルキッド系樹脂のものやロジン変性フェノール系樹脂がある。アルキッド系樹脂は極性の強い多塩基酸と多価アルコールとの縮合物が骨格である。ロジン変性フェノール系樹脂はフェノール基により極性を示す。極性を持つもの同士は電気的に引き合うため、これらによって構成された層構成の絵柄層３は、前記アンカー層２と良好な密着を持つことになる。
【００１４】
必要により隠蔽層４を、絵柄層３上に形成してもよい。
オフセット印刷で形成された絵柄層３は、膜厚の大きなものが形成できないため、隠蔽性が低いからである。
隠蔽層４としては、アクリル樹脂や、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂などからなる樹脂バインダーにチタンホワイトやカーボンブラックなどの無機顔料や、フタロシアニンブルーやナフトールレッドなどの有機顔料を、１０〜３０重量％含有させたものを用いるとよい。耐熱性の高い樹脂バインダーでインキを形成すると、射出成形時の樹脂流れによる絵柄層３の流れを防止することができる。
隠蔽層４の膜厚は１〜２０μｍとすることができる。隠蔽層４の膜厚が１μｍより小さいと、十分な隠蔽を得ることができず、隠蔽層４の膜厚が２０μｍより大きいと、乾燥工程に時間が掛かり生産効率を低下させるからである。隠蔽層４の形成方法としては、スクリーン印刷またはグラビア印刷がある。スクリーン印刷によると、隠蔽層４として好適な膜厚を一工程で得ることができる。グラビア印刷によると、インキ乾燥に必要な時間が短くて済み、量産性の向上が計れる。
【００１５】
必要により接着層５を、絵柄層３もしくは隠蔽層４上に形成してもよい。
接着層５としては、スクリーン印刷やグラビア印刷によって形成された、少なくとも１μｍ〜２０μｍの膜厚のものがある。接着層５の膜厚が１μｍより小さいと、十分な接着力を得ることができず、接着層５の膜厚が２０μｍより大きいとブロッキング等の問題を誘発する恐れがあるためである。形成方法は、スクリーン印刷が好ましい。グラビア印刷では接着性を確保するために多層の重ね刷りが必要となるが、スクリーン印刷では多層の重ね刷りは不要だからである。
接着層として樹脂フィルムを用いる場合は、材質としてＡＢＳ樹脂やポリプロピレン樹脂など、成形品に合わせた樹脂を選ぶことができる。膜厚としては、２０μｍのものや１００μｍのものなどがある。
【００１６】
この発明の加飾成形品の製造方法は、前記加飾シートを射出成形用金型に入れ、成形樹脂と一体化接着させることを特徴とする。
つまり、まず、可動型と固定型とからなる射出成形用金型内に加飾シートを送り込む。枚葉の加飾シートを１枚づつ送り込んでもよいし、長尺の加飾シートのまま、切り取らずに必要部分のみを間欠的に連続して送り込んでもよい。長尺の加飾シートを切り取らずに使用する場合、位置決め機構を有する送り装置を使用して、加飾シートの絵柄層３と射出成形用金型との見当が一致するようにするとよい。また、加飾シートを間欠的に送り込む際に、加飾シートの位置をセンサーで検出した後に転写箔を可動型と固定型とで固定するようにすれば、常に同じ位置で加飾シートを固定することができ、絵柄層３の位置ずれが生じないので有利である。位置決めが完了した加飾シートは、加熱され、真空吸引されて、可動型または固定型の表面の凹凸部に沿って変形する。
枚葉の加飾シートを１枚づつ送り込む場合は、射出成形用金型内に送り込まれる前に可動型または固定型の表面のキャビティに嵌まり込むように変形させてから、射出成形用金型内に送り込み射出成形用金型の該キャビティに嵌め込むこともできる。
射出成形用金型に入れる前に、加飾シートを立体形状に変形させてもよい（予備成形）。「立体形状」の例としては、射出成形金型のキャビティと同じ形状とすることができる。具体的な用途としては、電化製品のボタンや携帯電話の筐体などがある。立体形状への変形は、加飾シートを真空成形、プレス成形などにより行なうとよい。
射出成形用金型を閉じた後、固定型に設けた樹脂射出口より成形樹脂をキャビティ内に射出充満させ、成形品を形成するのと同時にその面に加飾シートを接着させる。成形品を冷却した後、射出成形用金型を開いて成形品を取り出す。
加飾シートが、基体シート１を剥離して用いるタイプである場合は、射出成形用金型を型開きして基体シート１を剥がし、少なくともアンカー層２、絵柄層３と成形樹脂とが一体化接着した加飾成形品を得る。
成形樹脂としては、耐熱ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリプロピレン樹脂などがある。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を携帯電話の筐体に具体化した実施例について述べる。
厚さ０．２mmのポリカーボネート樹脂からなる基体シート上に、グラビア印刷によって２液硬化ウレタン系樹脂を用いてアンカー層を１．２μｍの膜厚で形成した。アンカー層上に、線数４２０／インチのオフセット印刷版を用いて、アルキッド系樹脂を酸化重合型の樹脂バインダーとしたインキを用いてオフセット印刷で最小０．２mm幅の連続した細線により滑らかに色調変化するグラデーション柄を形成した後、スクリーン印刷によって白色の２液硬化ウレタン系樹脂を用いて隠蔽層を形成した。同じくスクリーン印刷によってビニル系樹脂を用いて接着層を形成して、加飾シートを得た。この加飾シートを隠蔽層側が内側になるように真空成形によって立体形状に変形させた。この加飾シートの外周の不要な部分をトリミングしたものを射出成形用金型に入れ、加飾シートの基体シート側と射出成形用金型とが密着するようにセットし、ポリカーボネート樹脂からなる成形樹脂を射出成形することによって、加飾シートの絵柄層側と成形樹脂とを一体化接着させた加飾成形品が得られた。得られた加飾成形品は、加飾シートの絵柄層３によって表面に高精細な意匠を持つ携帯電話筐体部品であった。
【００１８】
【発明の効果】
この発明の加飾シートの製造方法は、上記のような構成なので、オフセット印刷版で形成された高精細な絵柄層であっても、基体シートとの密着性の高い加飾シートを得ることができる。この発明の加飾成形品の製造方法は、上記のような構成なので、オフセット印刷版で形成された高精細な絵柄層であっても、基体シートとの密着性の高い加飾成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の加飾シートの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 基体シート
２ アンカー層
３ 絵柄層
４ 隠蔽層
５ 接着層

Claims (3)

1. 基体シート上に、極性構造を有するウレタン系樹脂またはビニル系樹脂からなるアンカー層、その上に酸化重合型の樹脂バインダーを含むインキを用いて線数３００〜５００／インチのオフセット印刷版によって絵柄層を順次積層することを特徴とする加飾シートの製造方法。
2. 絵柄層上に、スクリーン印刷またはグラビア印刷によって厚み１〜２０μｍの膜厚の隠蔽層を形成する請求項１に記載の加飾シートの製造方法。
3. 請求項１または２に記載の加飾シートの製造方法によって得られた加飾シートを射出成形用金型に入れ、成形樹脂と一体化接着させることを特徴とする加飾成形品の製造方法。

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