JP4811617B2 - 射出成形同時加飾方法 - Google Patents
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Description
(1)射出成形型のキャビティ面に賦形用の凹凸模様を設けておいて、射出成形後の加飾成形品の表面(加飾シート表面)に凹凸模様を賦形する。
(2)加飾シートの基材シートにアクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂の樹脂シートを用いて、該基材シートに熱圧を加えるエンボス加工を施して凹凸模様を賦形しておいた加飾シートを使用する。
(3)スクリーン印刷等による印刷で凹凸模様を表現する。
(4)紫外線硬化性樹脂等の硬化性樹脂のインキによる盛上げ印刷によって、加飾シートに凹凸模様を付与しておく。例えば、電離放射線硬化性樹脂インキを、ロール凹版(賦形版、成形版胴等とも呼ぶ)の少なくとも凹部に充填させると共に該インキに樹脂シートを接触させ、該インキが樹脂シートとロール凹版との間に保持されている状態で電離放射線を照射して該インキを硬化させた後、樹脂シートをロール凹版から剥離する事で、樹脂シート上に該インキの硬化物からなる凹凸模様を付与する(特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、等参照)。
次に、(2)の基材シートに熱可塑性樹脂シートを用いる場合では、成形品の立体面を加飾する為に、射出成形工程に先立ち真空成形工程にて加飾シートを予備成形する時の熱によって、エンボスされた凹凸模様の凹凸形状が戻ってしまうという問題があった。
次に、(3)のスクリーン印刷等の印刷手法によって凹凸模様を賦形する場合では、インキの転移量に限度があり且つそれが少ない為に、エンボスによる凹凸模様ほど立体感が得られない。
そして、(4)のロール凹版等を使用した紫外線硬化性樹脂等による盛上げ印刷による場合では、上記(3)の印刷手法に比べて、より立体感に優れた凹凸模様を賦形できる。しかし、一般的に樹脂シート側から紫外線を照射して凹凸模様を硬化形成する関係上、樹脂シートに透明シートを使用しないと凹凸模様を付与できない。また、加飾シートに通常の印刷による装飾層を形成する場合、印刷よりも前に凹凸模様を付与すると、その凹凸模様によって印刷時に印刷抜けという印刷不良が発生し易かった。
(A)透明樹脂基材シートの裏面に光輝性層を積層して成る積層体を加熱し、エンボス加工により、透明樹脂基材シートの表面は、周囲に比べて相対的に光沢の高い高光沢領域と周囲に比べて相対的に光沢の低い低光沢領域とに区画され、しかも、透明樹脂基材シートの厚みは、高光沢領域に於いては相対的に厚く、且つ低光沢領域に於いて相対的に薄く形成されて成り、高光沢領域及び低光沢領域に対応した凹凸模様を視覚的に発現させている、加飾シートを製造する、シート作成工程、
(B)該加飾シートを加熱軟化させて、所望の成形品形状に対応する形状に真空成形する、真空成形工程、
(C)真空成形された加飾シートを、その表面側が射出成形型表面と対面する様にして、型締めした射出成形型内に装填された状態で、射出成形型内に流動状態の樹脂を射出充填して、該樹脂を固化させて、樹脂成形物表面に加飾シートを積層一体化して成る、加飾成形品を得る、射出成形工程、
の各工程を此の順に行なう様にした。
図1は、本発明の加飾シートSについて、その基本的構成の3例を例示した断面図である。なお、各種形態の加飾シートS1、S2、S3、或いはS4等の加飾シートSn(nは整数)を総称して、単に加飾シートSとも表記する。
先ず、加飾シートの構成から説明する。
材料 : 透明樹脂基材シート1の材料としては、透明な熱化塑性樹脂の中から、透明性、高光沢領域、低光沢領域、及びシート厚みの厚薄を付与する為のエンボス加工適性、更に、加飾シートを加熱軟化させて真空成形等の成形加工を行なう場合には該成形加工時の熱による成形適性とエンボス加工の耐久性(エンボス消失防止)との両立性等を考慮の上、適宜選定する。
高光沢領域と低光沢領域 : 本発明に於いて、高光沢領域Lと低光沢領域Hとは、透明樹脂基材シート1の表面の光沢を、相対的に光沢の差を有する2種の領域に区画し、両領域H、Lとによって、透明樹脂基材シート1の膜厚の厚薄、及び透明樹脂基材シート1と光輝性層2との光反射性界面の裏面凹凸による視覚的凹凸感を補強する機能を持つ。
(B)両透明樹脂基材シートを連続帯状シートとし、これをエンドレスベルト状のエンボス版、及びエンドレスベルト状の圧胴との間で挾持加圧し、両エンドレスベルトをシート走行速度に同期させて駆動することにより、流動状態の両透明樹脂基材シートに張力を実質的に印加しないでエンボス加工する。
(C)両透明樹脂基材シートを連続帯状シートとし、これを積層状態で輪転式のエンボス機を用いてエンボス加工する。但し、第2透明樹脂基材シート12側は加熱ドラムからの熱伝導により、第2透明樹脂基材シート12の熔融温度未満に加熱し、一方、第1透明樹脂基材シート11側は、赤外線輻射ヒータによって、表面近傍の第1透明樹脂基材シート11のみ局部的に、第1透明樹脂基材シート11の融点以上となる様に加熱して、エンボス加工する。
光輝性層2は、透明樹脂基材シート1の裏面に設ける(積層する)。光輝性層の材料、及び形成方法等は、従来公知のものでよい。例えば、光輝性層は、光輝性顔料を透明な結合剤(バインダー)中に分散させた光輝性インキ層、或いは金属薄膜層等で良い。なお、光輝性インキ層のバインダーの樹脂としては、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等を用いる。光輝性顔料としては、アルミニウム、真鍮等の金属の粉末又は鱗片等の金属顔料、二酸化チタン被覆雲母の粉末又は鱗片等の真珠光沢(パール)顔料等を用いる。また、光輝性インキ層の形成法は、ロールコート、コンマコート、スリットリバースコート、カーテンフローコート等の塗工法、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷等による全面ベタ印刷等によれば良い。また、光輝性顔料の他に着色顔料等の着色剤を添加して、着色金属光沢(カラーメタリック)としても良い。なお、光輝性インキ層の厚みは通常1〜50μm程度である。一方、金属薄膜層としては、例えば、アルミニウム、クロム、錫、インジウム等の金属を蒸着、スパッタ、無電解めっき等したもので良い。また、透明樹脂基材シート1中に着色剤を添加するか、或いは透明樹脂基材シート1と金属薄膜層との間に着色透明インキ層を設けて、光輝性層による光輝性をも着色金属光沢(カラーメタリック)としても良い。なお、金属薄膜層の厚みは通常0.1〜1μm程度である。
装飾層3は、より高意匠とする為に必要に応じ設ける層である。装飾層は、光輝性層2の光輝性、及びそれに基づく視覚的凹凸感を阻害し無いように、部分的に設けるか、或いは透明着色インキ等の透明性の有るものにて形成する。装飾層の形成に使用するインキとしては、公知のものの中から適宜選択使用すれば良い。例えば、インキのバインダーの樹脂としては、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等を用いる。また、インキに含有させる着色剤としては、例えば、チタン白、亜鉛華、カーボンブラック、鉄黒、弁柄、カドミウムレッド、群青、コバルトブルー、黄鉛、チタンイエロー等の無機顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、イソインドリノンイエロー、キナクリドンレッド、ペリレンレッド等の有機顔料、或いは染料等が用いられる。なお、装飾層の絵柄は、例えば、木目模様、石目模様、砂目模様、布目模様、皮絞模様、タイル貼模様、煉瓦積模様、幾何学図形、文字、記号、或いは全面ベタ等である。また、装飾層としては、木目等の柄意匠の表現以外に、磁性体層、導電性層等の機能性層等でも良い。つまり加飾乃至は装飾とは、この様な機能性付与も包含する。
裏打シート4は、主とし加飾シートとしての総厚の調整(確保)等の為に適宜設ける。また、裏打シート4は、被着体との密着性向上を図る為に設けることもできる。この様な裏打シート4は、光輝性層の裏側に熱可塑性樹脂シートを積層することで形成できる。該熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン等の各種ポリオレフィン系樹脂、塩素化ポリオレフィン系樹脂、ABS樹脂、或いは例えばポリオレフィン系樹脂とABS樹脂との混合樹脂等と異種樹脂同士の混合樹脂を、被着体の材料等に応じて適宜採用すれば良い。特に加飾シートを真空成形加工する場合は、成形性を阻害し無い様、透明樹脂基材シート、またそれが2層積層体の場合にはその第2透明樹脂基材シートと、同様の樹脂で構成することが好ましい。
本発明の加飾シートは、種々の被着体に積層してそれを加飾する用途に使用され得るが、その被着体としては特に制限はない。例えば、被着体の材料や形状は、任意である。例えば、その材料としては、樹脂、木質材料、金属、非金属無機材料、紙、布帛等がある。また、その形状もシート(乃至はフィルム)、板、立体物等と任意である。
本発明の加飾成形品は、被着体として樹脂成形物の表面に、前記本発明の加飾シートが、その透明樹脂基材シート側が表面側に位置する様にして積層された構成の加飾成形品である。その際、加飾シート部分の高光沢領域に於いては、例えば、透明樹脂基材シートの裏面側は、裏面方向に向かって凸になっており、且つその部分の表面側は平坦面や、表面方向に向かって凹になっている形状等である。
本発明による射出成形同時加飾方法では、いわゆる射出成形同時加飾方法に対して、それに用いる加飾シートのシート作成工程(シート材料及び方法)を特定の工程とし、且つ、更により好ましくは、該シートの予備成形としての真空形成工程も特定の工程とした加飾方法である。以下、本射出成形同時加飾方法について、シート作成工程、真空成形工程、射出成形工程の順に説明する。
シート作成工程は、前述した如き加飾シートを作製して用意する工程である。従って、本発明によるシート作成工程では、加飾シートの層及びその樹脂組成と融点や軟化温度、また凹凸賦形のエンボス加工温度等を特定したシート作成工程となる。つまり、シート作成工程では、加飾シートとして、加飾成形品の状態で外側に位置させる透明樹脂基材シートと光輝性層とを少なくとも含む積層体を加熱し、エンボス加工により、透明樹脂基材シート表面の高光沢領域及び低光沢領域、並びに該高光沢領域と低光沢領域とに対応した透明樹脂基材シートの厚みの厚薄を形成して、加飾シートを用意する。その際、より好ましくは、後の特定の真空成形工程と組み合わせる構成として、透明樹脂基材シートが、表面側に位置する第1透明樹脂基材シート、及び裏面側に位置する第2透明樹脂基材シートの2層の積層体から成り、第1透明樹脂基材シートは結晶性樹脂から成り、且つ第2透明樹脂基材シートは非結晶性樹脂から成り、第1透明樹脂基材シートの融点は第2透明樹脂基材シートの軟化温度よりも大である、透明樹脂基材シートが特定の2層積層体構成の加飾シートを用意する。なお、該加飾シートの好適な具体例を挙げれば、前述の如く、第1透明樹脂基材シートがフッ化ビニリデン樹脂を含み、第2透明樹脂基材シートがアクリル系樹脂を含む構成である。
本発明では、以上の如き加飾シートを用いて、シート予備成形有りの形態で射出成形同時加飾する。その際に、該シート予備成形の為の真空成形工程にて、シート加熱温度は、透明樹脂基材シートが上記特定の2層積層体構成の加飾シートを用いる場合には、好ましくは、その第2透明樹脂基材シートの軟化温度以上であり且つ第1透明樹脂基材シートの融点未満の温度とする。これによって、シート予備成形の為の真空成形時の成形性を確保すると共に、真空成形後の凹凸形状の維持もできる様になる。
射出成形工程では、上記の如き真空成形工程によって予備成形された加飾シートを、射出成形型内に装填された状態で、雌雄一対の射出成形型を型締めした後、射出成形型のキャビティ内に流動状態の樹脂を射出し充填して固化させて、樹脂成形物の表面に加飾シートを積層一体化する工程である。そして、樹脂固化後、型開きして、目的とする加飾成形品を取出す。該加飾成形品には、前述如き加飾シートによって、凹凸模様を視覚的に感じさせる立体意匠感が付与されている。
ここで、図6の概念図を用いて、いわゆる射出成形同時加飾方法について、概説しておく。なお、ここで説明する形態は、射出成形型上で真空成形工程を行うインライン予備成形の形態である。
実施例1に於いて、第1透明樹脂基材シートと第2透明樹脂基材シートとを積層した2層積層体構成の透明樹脂基材シートの代わりに、アクリル系樹脂(VICAT軟化温度118℃)からなる単層で厚さ80μmの透明樹脂基材シートを用いた。この他は、実施例1と同様にして、加飾シートを作製した。そして、実施例1と同様の射出成形同時加飾方法によって、加飾成形品の作製を試みたその結果、真空成形後の加飾シートには、表面の微小な凹凸も含めて凹凸形状が消失し、凹凸模様を視覚的に感じさせる立体的意匠感が消失していた。この為、次の射出成形工程は中止した。
11 第1透明樹脂基材シート
12 第2透明樹脂基材シート
2 光輝性層
3 装飾層
4 裏打シート
5 樹脂成形物
41 吸引孔
42 シートクランプ
43 ヒータ
A 低エンボス圧領域
B 高エンボス圧領域
C ゴム圧胴
E 金属エンボス版
ep (エンボス版の)凸部
er (エンボス版の)凹部
Fr 粗面
H 高光沢領域
Hf 高光沢領域(平坦)
Hp 高光沢領域(凸形状)
Hr 高光沢領域(凹形状)
L 低光沢領域
Ma 射出成形型(雄型)
Mb 射出成形型(雌型)
Pd 加飾成形品
p 凸出部
S、S1〜S5 加飾シート
Claims (3)
- 加飾シートを用いて、真空成形工程と、射出成形工程とを経て、樹脂成形物の成形と同時にその表面に加飾シートを一体化して、樹脂成形物を加飾成形品とする射出成形同時加飾方法に於いて、少なくとも、
(A)透明樹脂基材シートの裏面に光輝性層を積層して成る積層体を加熱し、エンボス加工により、透明樹脂基材シートの表面は、周囲に比べて相対的に光沢の高い高光沢領域と周囲に比べて相対的に光沢の低い低光沢領域とに区画され、しかも、透明樹脂基材シートの厚みは、高光沢領域に於いては相対的に厚く、且つ低光沢領域に於いて相対的に薄く形成されて成り、高光沢領域及び低光沢領域に対応した凹凸模様を視覚的に発現させている、加飾シートを製造する、シート作成工程、
(B)該加飾シートを加熱軟化させて、所望の成形品形状に対応する形状に真空成形する、真空成形工程、
(C)真空成形された加飾シートを、その表面側が射出成形型表面と対面する様にして、型締めした射出成形型内に装填された状態で、射出成形型内に流動状態の樹脂を射出充填して、該樹脂を固化させて、樹脂成形物表面に加飾シートを積層一体化して成る、加飾成形品を得る、射出成形工程、
の各工程を此の順に行なう射出成形同時加飾方法。 - 請求項1記載の加飾シートにおいて、前記透明樹脂基材シートと前記光輝性層との間に、前記光輝性層の光輝性を完全には隠蔽しない程度の装飾層を有する、射出成形同時加飾方法。
- 請求項1又は請求項2記載の加飾シートにおいて、前記光輝性層の裏面に、熱可塑性樹脂から成る裏打シートを積層して成る、射出成形同時加飾方法。
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