JP4054455B2 - 成形同時転写材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家電製品、化粧品容器、雑貨品などに用いる樹脂成形品の表面に成形同時転写法で装飾する際、連続成形中に転写材から生じる箔バリが金型に固着するのを防止することができる成形同時転写材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形品の表面を装飾する方法として、成形同時転写法がある。成形同時転写法とは、基体シート上に、剥離層、図柄層、接着層などからなる転写層を形成した転写材を成形金型内に挟み込み、金型内に樹脂を射出充満させ、冷却して樹脂成形品を得るのと同時に成形品表面に転写材を接着させた後、基体シートを剥離して、被転写物面に転写層を転移して装飾を行う方法である。
【０００３】
成形同時転写法において、連続成形中に転写材から生じる箔バリが金型に固着するという問題がある。すなわち、被転写物の転写面積より大きく設けられた転写層の非転写部分、特に被転写物が穴を有するような形状の場合は穴をふさぐように設けられた転写層の非転写部分において、基体シートが剥離された後、成形品の周囲や穴に転写層が付着したままとなるいわゆる箔バリが生じる。箔バリは、金型が開くときの衝撃で成形品から脱落し、金型のコア型側に静電気の作用などによって付着する。その後、次の成形を行うために型締めしたときに、キャビティ型とコア型とにはさまれる部分に付着していた箔バリが、型締め圧によりキャビティ型またはコア型に固着してしまう。なお、型締め時に金型間にはさまれなかった箔バリは、金型の開閉時の衝撃で金型から脱落する。
【０００４】
箔バリが金型に固着するのを防止するために、金型に対してテフロン加工を施したり、金型表面を鏡面に磨いたりして箔バリが当初から金型に付着しにくくする方法がある。また、箔バリが生じる箇所に粘着テープを貼り、キャビティ面とコア面との間に微小な隙間をつくり、型締め時に箔バリが付着している部分に圧力を加えないことにより、箔バリの金型への固着を防ぐ方法がある。また、成形時に金型温度を低くして箔バリの金型への固着を防止する方法がある。また、成形時の型締め圧力を低くして箔バリの金型への固着を防止する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、金型に対してテフロン加工を施したり、金型表面を鏡面に磨いたりするのは、加工コストが高く、テフロン加工や鏡面処理の耐久性にも欠けるものである。また、箔バリが生じる箇所に粘着テープを貼るのは、作業が煩雑で生産効率が著しく低下する。また、成形時に金型温度を低くするのは、転写材の転写層と成形樹脂との密着力が低下したり、転写層を構成する各層間の密着力が低下して剥がれが生じるおそれがある。また、成形時の型締め圧力を低くすると、樹脂バリが生じるおそれがある。
【０００６】
したがって、この発明は、上記のような問題点を解消し、連続成形中に転写材から生じる箔バリが金型に固着するのを防止することができる成形同時転写材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の成形同時転写材は、以上の目的を達成するために、つぎのように構成した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
つまり、この発明の成形同時転写材は、剥離性を有する基体シート上に転写層が形成された転写材において、成形樹脂に接する転写部分の転写層の厚みよりも金型に挟まれる非転写部分の転写層の厚みが大きく、非転写部分の転写層が基体シートから剥離しないか、または、転写部分の転写層の剥離性よりも剥離性が小さいように構成した。
【０００９】
また、上記の発明において、転写部分の転写層の厚みよりも非転写部分の転写層の厚みが０．１〜３００μｍ大きいように構成してもよい。
【００１０】
また、上記の発明において、非転写部分の転写層が剥離層、図柄層、アンカー層、接着層のいずれかによって形成されるように構成してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１３】
図１は、この発明の成形同時転写材の一実施例を示す断面図である。図２は、この発明の成形同時転写材を用いて成形同時転写を行う様子を示す断面図である。図３は、この発明の成形同時転写材を用いて得た成形品を示す断面図である。図中、１は成形同時転写材、２は基体シート、３は剥離層、４は図柄層、５は接着層、６は転写層、７はキャビティ型、８はコア型、９は成形樹脂である。
【００１４】
この発明の成形同時転写材１は、剥離性を有する基体シート２上に転写層６が形成された転写材において、成形樹脂９に接する転写部分の転写層６の厚みよりも金型に挟まれる非転写部分の転写層６の厚みが大きいものである（図１参照）。
【００１５】
成形同時転写材１は、基体シート２上に、剥離層３、図柄層４、接着層５などからなる転写層６が形成されたものである。
【００１６】
基体シート２の材質としては、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などの樹脂シート、アルミニウム箔、銅箔などの金属箔、グラシン紙、コート紙、セロハンなどのセルロース系シート、あるいは以上の各シートの複合体など、通常の転写材の基体シート２として用いるものを使用することができる。また、基体シート２の表面が微細な凹凸を有する場合は、転写層６に凹凸が写し取られ、艶消しやヘアラインなどの表面形状を表現することができる。
【００１７】
基体シート２からの転写層６の剥離性がよい場合には、基体シート２上に転写層６を直接設ければよい。基体シート２からの転写層６の剥離性を改善するために、基体シート２上に転写層６を設ける前に、離型層を全面的に形成してもよい。離型層は、成形同時転写後に基体シート２を剥離した際に、基体シート２とともに転写層６から離型する。離型層の材質としては、メラミン樹脂系離型剤、シリコーン樹脂系離型剤、フッ素樹脂系離型剤、セルロース誘導体系離型剤、尿素樹脂系離型剤、ポリオレフィン樹脂系離型剤、パラフィン系離型剤およびこれらの複合型離型剤などを用いることができる。離型層の形成方法としては、ロールコート法、スプレーコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。
【００１８】
剥離層３は、基体シート２または離型層上に全面的または部分的に形成する。非転写部分において箔バリが生じないようにするためには、剥離層３を転写部分にのみ設けるのが好ましいが、剥離層３を部分的に設けるには正確な見当合わせが必要であるから現実的には困難である。剥離層３は、成形同時転写後に基体シート２を剥離した際に、基体シート２または離型層から剥離して被転写物の最外面となる層である。剥離層３の材質としては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ゴム系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂などのほか、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂などのコポリマーを用いるとよい。剥離層３に硬度が必要な場合には、紫外線硬化性樹脂などの光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などの放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などを選定して用いるとよい。剥離層３は、着色したものでも、未着色のものでもよい。剥離層３の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。
【００１９】
図柄層４は、剥離層３の上に、通常は印刷層として形成する。印刷層の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。金属色を得たい場合は、金属粉などを顔料として用いるとよい。印刷層の形成方法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法や、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法を採用することもできる。印刷層は、厚さ０．５〜５０μｍに形成するとよい。印刷層は、表現したい図柄に応じて、全面的に設ける場合や部分的に設ける場合もある。
【００２０】
また、図柄層４は、金属薄膜層からなるもの、あるいは印刷層と金属薄膜層との組み合わせからなるものでもよい。金属薄膜層は、図柄層４として金属光沢を表現するためのものであり、真空蒸着法、スパッターリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成する。表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛などの金属、これらの合金または化合物を使用する。また、金属薄膜層を設ける際に、他の転写層６と金属薄膜層との密着性を向上させるために、前アンカー層や後アンカー層を設けてもよい。前アンカー層および後アンカー層の材質としては、２液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂などを使用するとよい。前アンカー層および後アンカー層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。
【００２１】
接着層５は、被転写物面に上記の各層を接着するものである。接着層５は、全面的または部分的に形成する。接着層５としては、被転写物の素材に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、被転写物の材質がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。また、被転写物の材質がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。さらに、被転写物の材質がポリプロピレン樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。接着層５の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。
【００２２】
転写層６の構成は、上記した態様に限定されるものではなく、たとえば、図柄層４の材質として被転写物との接着性に優れたものを使用する場合には、接着層５を省略することができる。
【００２３】
このような層構成の転写材において、成形樹脂９に接する転写部分の転写層６の厚みよりも金型に挟まれる非転写部分の転写層６の厚みが大きいようにする。すなわち、金型を閉じたとき、非転写部分の転写層６の厚みと転写部分の転写層６の厚みの差だけコア型８とキャビティ型７とに間隔が生じるようにすることで、箔バリが型締め圧により金型に押しつけられることがなくなるため、金型に箔バリが固着するのを防止することができる。
【００２４】
非転写部分の転写層６の厚みは、転写部分の転写層６の厚みよりも０．１〜３００μｍ大きいようにするとよい。非転写部分の転写層６の厚みが転写部分よりも０．１μｍに満たない場合は、金型を閉じたとき型締め圧の影響を受け、発生した箔バリが金型に押さえつけられて固着する。また、３００μｍを越える場合は、樹脂バリの原因となったりする。
【００２５】
非転写部分の転写層６の厚みを大きくするには、転写層６の厚みを大きくすることを目的とし、他の作用効果を発揮することを目的としないダミーの図柄層４やアンカー層などの転写層６を非転写部分に積層して形成するとよい。また、基体シート２から剥離しないかまたは転写部分の剥離性よりも剥離性が小さい転写層６を非転写部分に形成すると、さらに箔バリの発生を抑えることができる。
【００２６】
前記した層構成の転写材を用い、射出成形による成形同時転写法を利用して被転写物である樹脂成形品の表面に装飾を行う方法について説明する。
【００２７】
まず、キャビティ型７とコア型８とからなる成形用金型内に成形同時転写材１を送り込み、位置決めして固定する。その際、枚葉の成形同時転写材１を１枚づつ送り込んでもよいし、長尺の成形同時転写材１の必要部分を間欠的に送り込んでもよい。
【００２８】
次いで、成形用金型を閉じ、成形同時転写材１を金型で挟み込む（図２参照）。成形同時転写材１は、成形樹脂９に接する転写部分の転写層６の厚みよりも金型に挟まれる非転写部分の転写層６の厚みを大きくすることにより、キャビティ型７とコア型８との間に樹脂バリが生じない程度の隙間を設け、金型への箔バリの固着を恒久的に防止することができる。すなわち、箔バリが発生しても、樹脂バリが生じない程度の隙間を設けることで、金型が閉じられてもキャビティ型７とコア型８とにはさまれた箔バリに型締め圧が加わらないか、圧が加わっても非常に低いものであるため、箔バリが金型で押さえつけられることがなく、箔バリが金型に固着しない。
【００２９】
なお、非転写部分の転写層６は、転写部分の転写層６よりも厚みが大きいため、非転写部分に型締め圧がかかり、非転写部分の転写層６は金型に強く押しつけられるが、非転写部分の転写層６を、基体シート２から剥離しないようにするか、基体シート２からの剥離が困難であるように構成することによって、非転写部分の転写層６が基体シート２に密着し、箔バリが金型に固着しないようにすることができる。
【００３０】
次いで、コア型８に設けたゲートより成形樹脂９を金型内に射出充満させ、被転写物を形成するのと同時にその面に成形同時転写材１を接着させる（図２参照）。
【００３１】
成形樹脂９としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂やポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。さらに、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加した複合樹脂も使用できる。
【００３２】
被転写物である樹脂成形品を冷却した後、成形用金型を開いて樹脂成形品を取り出す。最後に、基体シート２を剥がすことにより、転写が完了する（図３参照）。
【００３３】
なお、成形同時転写法は、射出成形法だけでなく、圧縮成形法、トランスファー成形法、積層成形法、注型成形法、スラッシュモールド法、ディップモールド法、押し出し成形法、インフレーションモールド法、ブローモールド法、真空成形法などにも適用できるものである。
【００３４】
【実施例】
基体シートとして厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、その上に活性エネルギー線硬化性樹脂インキを用いて剥離層を形成し、アクリル樹脂系インキを用いて図柄層を形成し、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂系インキを用いて接着層を形成した。成形樹脂に接する転写部分の転写層の厚みよりも金型に挟まれる非転写部分の転写層の厚みが５μｍ大きくなるように図柄層を設けた。このようにして、携帯電話の前面パネル用の成形同時転写材を得た。
【００３５】
このようにして得た成形同時転写材を射出成形用金型内に配置して型締めし、成形樹脂としてアクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂を射出した後、型開きして成形品を得るのと同時に転写を行った。成形条件は、射出成形機として株式会社日本製鋼所製Ｊ２２０ＳＡＩＩを用い、可動型温度６０℃、固定型温度６０℃、型締力１３０ｔ、ヒーター温度Ｈ１＝２１０℃、Ｈ２＝２１５℃、Ｈ３＝２２０℃、Ｈ４＝２２０℃、ＮＨ＝２２０℃、射出時間０．８５秒、冷却時間２０秒、射出保圧時間２秒とした。２００回連続して成形同時転写を行ったところ、金型への箔バリの固着は認められなかった。
【００３６】
比較例として、転写層の厚みが均一なほかは上記実施例と同様の構成の成形同時転写材を用いて同様の条件で成形同時転写を行ったところ、５回目の成形後に金型に箔バリが固着した。
【００３７】
【発明の効果】
この発明は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。
【００３８】
この発明の成形同時転写材は、剥離性を有する基体シート上に転写層が形成された転写材において、成形樹脂に接する転写部分の転写層の厚みよりも金型に挟まれる非転写部分の転写層の厚みが大きいので、キャビティ型とコア型との間に一定の間隔が生じ、発生した箔バリが型締め時の圧力で金型に押さえつけられることなく成形されるため、箔バリが金型へ固着するのを防止でき、金型に対しては何ら加工を施すことなく最適な成形条件において、連続成形中に転写材から生じる箔バリが金型に固着するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の成形同時転写材の一実施例を示す断面図である。
【図２】この発明の成形同時転写材を用いて成形同時転写を行う様子を示す断面図である。
【図３】この発明の成形同時転写材を用いて得た成形品を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 成形同時転写材
２ 基体シート
３ 剥離層
４ 図柄層
５ 接着層
６ 転写層
７ キャビティ型
８ コア型
９ 成形樹脂

Claims (3)

1. 剥離性を有する基体シート上に転写層が形成された転写材において、成形樹脂に接する転写部分の転写層の厚みよりも金型に挟まれる非転写部分の転写層の厚みが大きく、非転写部分の転写層が基体シートから剥離しないか、または、転写部分の転写層の剥離性よりも剥離性が小さいことを特徴とする成形同時転写材。
2. 転写部分の転写層の厚みよりも非転写部分の転写層の厚みが０．１〜３００μｍ大きい請求項１に記載の成形同時転写材。
3. 非転写部分の転写層が剥離層、図柄層、アンカー層、接着層のいずれかによって形成されたものである請求項１〜２のいずれかに記載の成形同時転写材。

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