JP2002103433A

JP2002103433A - 真空成形加工に適した加飾用シート、これを用いた成形シートの製造方法、成形同時加飾成形品の製造方法および成形同時加飾成形品

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Publication number: JP2002103433A
Application number: JP2000293702A
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Inventors: Fujio Mori; 富士男森
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
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Abstract

(57)【要約】【課題】真空成形加工に適した加飾用シートとこれを
用いた成形シートの製造方法、成形同時加飾成形品の製
造方法および成形同時加飾成形品を提供する。【解決手段】真空成形加工において、真空成形加工す
る直前の加飾シートの表面温度をＴ（℃）、加飾用シー
トを巾１０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍで引張試験を
実施したときのヤング率が、２５℃で実施したときのヤ
ング率の５０％になったときの加飾用シートの表面温度
をＴｈ（℃）、真空成形加工する加飾用シートの厚みを
ｔ（ｍｍ）、面積伸び比をＸ、Ｔｈ（℃）の環境温度下
で、加飾用シートを巾１０ｍｍ、チャック間距離５０ｍ
ｍで引張試験を実施したときのヤング率をｋ（Ｐａ）と
したとき、２５＜Ｔｈ≦Ｔ≦（１００＋Ｔｈ）、および
２０≦（Ｔ−Ｔｈ）^２／（Ｘ×ｋ×ｔ^３）≦７．１×１
０^−３の条件を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、立体形状成形品
の表面を加飾するために真空成形加工して用いられる加
飾用シートと、これを用いた成形シートの製造方法、成
形同時加飾成形品の製造方法および成形同時加飾成形品
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンソールボックス、センタ
ークラスター、スイッチベースなどの自動車内装部品や
携帯電話筐体などの通信機器部品を加飾する方法として
は、加飾用シートを用いた成形同時加飾法がある。この
方法は、少なくとも基材フィルムと加飾層とから構成さ
れる加飾用シート１を射出成形用の金型内に入れて、型
閉め後、成形樹脂９をキャビティ１０に射出し、成形樹
脂９を固化した樹脂成形品１１の表面に加飾用シート１
を一体化接着させて成形同時加飾成形品１５を得るもの
である（図３〜５参照）。

【０００３】上記成形同時加飾法においては、通常、成
形樹脂９をキャビティ１０に射出する前に、射出成形用
の金型内又は金型外にて加飾用シート１を可動型３のキ
ャビティ形成面７に沿うようにあらかじめ立体加工を施
し成形シート２１としておく。

【０００４】現在、この立体成形加工の方法として広く
一般に利用されている方法には、真空成形加工がある。
たとえば、加飾用シート１を射出成形用の可動型３のキ
ャビティ形成面７前面にセットした後に、可動型３と固
定型４との間に挿入した加熱板５等で加飾用シート１を
加熱して軟化させ、軟化状態の加飾用シート１と可動型
３の加飾用シート１に対向する面との間の空間を密閉し
て真空吸引孔６から排気及び空間内の気圧を下げる、所
謂真空吸引２を行なうことにより、加飾用シート１を引
き伸ばして可動型３のキャビティ形成面７に沿うように
立体形状に加工し、成形シート２１を得る（図１および
図２参照）。

【０００５】また、真空成形加工の別の例としては、加
飾用シート１を射出成形用の可動型３にセットする前
に、射出成形用の可動型３と固定型４とは別の立体加工
成形用型１２を用い、立体加工成形用型１２の成形面前
面に加飾用シート１を間に介して配置した加熱板等で加
飾用シートを加熱して軟化させ、軟化状態の加飾用シー
ト１と立体加工成形用型１２の成形面との間の空間を密
閉して真空吸引２することにより、加飾用シート１を引
き伸ばして立体加工成形用型１２の成形面に沿うように
立体形状に加工して成形シート２１を得た（図６参照）
のち、射出成形用の可動型３のキャビティ形成面７に、
立体加工された加飾用シート１（成形シート２１）をは
め込む（図７参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した手段
により加飾用シートを真空成形加工した場合、その条件
設定が不適当であると、加飾用シートの意匠が極端に歪
んだり、加飾用シートが破れたり、また真空成形加工に
よっても加飾用シートが所望の形状に充分に立体加工さ
れなかったりといった問題が生じやすい。

【０００７】したがって、本発明の目的は、上記の問題
点を解決することにあり、真空成形加工に適した加飾用
シートとこれを用いた成形シートの製造方法、成形同時
加飾成形品の製造方法および成形同時加飾成形品を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、少なくとも基材フィルムと加飾層とから
構成され、後に所望の形状に真空成形加工して成形同時
加飾に用いられる加飾用シートであって、真空成形加工
する直前の加飾シートの表面温度をＴ（℃）、加飾用シ
ートを巾１０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍで引張試験
を実施したときのヤング率が、２５℃で実施したときの
ヤング率の５０％になったときの加飾用シートの表面温
度をＴｈ（℃）、真空成形加工する加飾用シートの厚み
をｔ（ｍｍ）、面積伸び比をＸ、Ｔｈ（℃）の環境温度
下で加飾用シートを巾１０ｍｍ、チャック間距離５０ｍ
ｍで引張試験を実施したときのヤング率をｋ（Ｐａ）と
したとき、２５＜Ｔｈ≦Ｔ≦（１００＋Ｔｈ）、および
０≦（Ｔ−Ｔｈ）^２／（Ｘ×ｋ×ｔ^３）≦７．１×１０
^−３の条件を満たすように構成した。

【０００９】また、本発明の成形シートの製造方法は、
真空成形加工に適した加飾用シートを上記各式の条件で
所望の形状に真空成形加工して成形シートを得るように
構成した。

【００１０】また、少なくとも基材フィルムと加飾層と
から構成される加飾用シートを射出成形用の金型内に入
れ、型閉め後、成形樹脂をキャビティに射出し、樹脂成
形品の表面に加飾用シートを一体化接着させて成形同時
加飾を行う成形同時加飾成形品の製造方法において、本
発明は、成形樹脂をキャビティに射出する前に、射出成
形用の金型内又は金型外にて前記真空成形加工に適した
加飾用シートを上記各式の条件で所望の形状に真空成形
加工しておくように構成した。

【００１１】また、本発明の成形同時加飾成形品は、前
記真空成形加工に適した加飾用シートが所望の形状に真
空成形加工されて樹脂成形品表面に一体化接着されてい
るように構成した。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
をさらに詳しく説明する。図１、図２および図６は加飾
用シートの真空成形の工程の一つを示す断面図、図３、
図４および図７は成形同時加飾成形品の製造方法の工程
の一つを示す断面図、図５は成形同時加飾成形品の例を
示す断面図、図８は引張試験において使用する引張試験
機を示す斜視図、図９は引張試験において引張試験機の
試験片を固定する部分を示す断面図、図１０は加飾用シ
ートの伸び特性を示すグラフ、図１１は真空成形によっ
て加飾用シートに歪みが発生した場合を示す図、図１２
は真空成形によっても加飾用シートに歪みが発生しない
場合を示す図、図１３は加飾用シートの面積伸び比を説
明する図である。図中、１は加飾用シート、２は真空吸
引、３は可動型、４は固定型、５は加熱板、６は真空吸
引孔、７はキャビティ形成面、８はゲート部、９は成形
樹脂、１０はキャビティ、１１は樹脂成形品、１２は立
体加工成形用型、１４はクランプ部材、１５は成形同時
加飾成形品、１６は試験片、１７はネジ、１８はチャッ
ク、１９はチャック、２０は可動部材、２１は成形シー
トをそれぞれ示す。

【００１３】真空成形加工では、加飾用シート１を射出
成形用の可動型３あるいは立体加工成形用型１２の前面
に配置した後、当該金型表面に加飾用シート１をクラン
プ部材１４等によって押さえ付けることによって加飾用
シート１の真空成形加工する部分の周囲の全部または一
部を固定しているため、その状態で真空吸引２されると
加飾用シート１に荷重（張力）がかかることとなる。こ
の荷重の増加に対し、弾性の限界点（弾性限度）に至る
までは比例して伸びが発生する比例部分があり（フック
の法則）、この限界点を比例限度という。そして加飾用
シート１がフックの法則に従うとき、比例限度内での垂
直方向の荷重と伸びの比例定数をヤング率というが、そ
れは図１０に示したように加飾用シート１の表面温度に
対して依存性がある。ただし、加飾用シート１の表面温
度と加飾用シート１の伸びとの間に比例関係があるわけ
ではなく、常温からある温度まではほとんど同じ伸び方
を示し（図１０中Ｔ_１，Ｔ_２）、その温度を超えると急
速に伸びやすくなり、ヤング率が低下する傾向がある
（図１０中Ｔ_３，Ｔ_４）。

【００１４】この急速に伸び始めたときの温度を超えて
加飾用シート１の表面温度を高くすればするほど、真空
吸引によって局所的な伸びのみでも所望の形状に成形す
ることが十分可能となるため、加飾用シート１の意匠に
ついて、パターンが変形したり（図１１参照）、色の濃
度が不均一になったりする等の極端な歪みが起こりやす
くなる。したがって、加飾用シート１の表面温度を真空
吸引によって歪みが生じにくい（図１２参照）温度に低
く抑えるように加熱板５等にて加熱する必要がある。

【００１５】上記の急速に伸び始めたときの温度を超え
て加飾用シート１の表面温度を高くして真空吸引した場
合、その加飾用シート１の伸びは、ほとんど同じ伸び方
を示す温度における加飾用シート１の伸びのおおよそ２
倍以上である。そこで、まず本発明者らは、加飾用シー
トを巾１０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍで引張試験を
実施したときのヤング率が、常温、すなわち２５℃で実
施したときのヤング率の５０％になる加飾用シートの表
面温度Ｔｈ（℃）を基準として、加飾用シート１の表面
温度を設定すればよいと考えた。

【００１６】そして、真空成形加工において意匠に歪み
が生じにくくするには加工開始直前の加飾シートの表面
温度Ｔ（℃）をどの程度に設定すればよいかを試験によ
り確認した結果、表１〜表３のようになり、１００＋Ｔ
ｈ（℃）を超えて高く設定すると、つまりＴ≦（１００
＋Ｔｈ）という条件を満たさないと、真空成形加工され
た加飾用シート１のほとんどで局部的な伸びによる不良
が発生することがわかった。なお、真空成形加工する直
前の加飾シートの表面温度Ｔ（℃）の測定は、金型の前
面に配置した加飾用シート１の近くにサーモグラフィ装
置を設置して測定する。また、表１〜３の評価におい
て、◎，○，△，×，は、それぞれ下記の状態を意味
し、これらの評価は各条件の下に１０回づつ実施した場
合の結果による。 ◎：意匠の歪みがなく、所望の形状に成形加工出来てい
る。 ○：意匠の歪み又は成形加工不足が若干存在するが、い
ずれも成形同時加飾には全然問題がないレベルである。 △：意匠の歪み又は成形加工不足のために成形同時加飾
で一部不良が発生している。 ×：意匠の歪み又は成形加工不足のために成形同時加飾
でほとんど不良が発生している。

【００１７】また、真空成形加工を開始する直前の加飾
シートの表面温度Ｔ（℃）は、真空成形加工によって加
飾用シート１に歪みが生じないようにただ低くすればよ
いというわけではなく、型形状に沿って寸法精度よく真
空成形加工するには、加飾シート１が完全に軟化するこ
とが必要である。真空成形加工する直前の加飾シートの
表面温度Ｔ（℃）がＴｈ（℃）未満であると、金型形状
に沿って寸法精度よく真空成形加工できない。なお、表
面温度がＴｈ（℃）の加飾用シートのヤング率は表面温
度が２５℃の加飾用シートのヤング率の５０％であるか
ら、２５℃の加飾用シートのヤング率より小さく、図１
０に示したようにヤング率の低下は加飾用シートの温度
上昇に因るから、２５＜Ｔｈである。

【００１８】以上のことから、使用する加飾用シート１
の選択とその真空成形加工する直前の温度設定において
は、少なくとも２５＜Ｔｈ≦Ｔ≦（１００＋Ｔｈ） …
（１）という条件を満たす必要がある。

【００１９】しかし、使用する加飾用シート１の選択と
その真空成形加工する直前の温度設定とを上記式（１）
が成り立つように行なっても、優れた真空成形加工の施
された加飾用シート１を得られない場合がある。

【００２０】たとえば、真空成形加工時に加飾用シート
１の剛性に対して加飾用シート１表面への熱負荷が相対
的に大きすぎて成形しやすくなり過ぎると、加飾用シー
ト１が強引に伸ばされて加飾用シート１の意匠に極端な
歪みが生じ、場合によっては加飾用シート１が焼け焦げ
るという問題が生じることがあった。逆に、真空成形加
工時に加飾用シート１の剛性に対して加飾用シート１表
面への熱負荷が相対的に小さすぎて成形しにくくなり過
ぎると、加飾用シート１が所望の形状に充分に立体加工
されないという問題が生じることがあった。加飾用シー
ト１の剛性に応じて加飾用シート１表面への熱負荷を設
定しなければならないのである。

【００２１】また、成形同時加飾成形品の絞り形状に応
じて、すなわち面積伸び比Ｘに応じて加飾用シート１表
面への熱負荷を設定しなければならない。ここで、面積
伸び比Ｘとは、真空吸引する前のシートの単位面積に対
して真空成形後のシートの表面積がいくらになるかとい
う比である（図１３参照）。

【００２２】つまり、真空成形に関する条件において
は、上記式（１）以外に、成形同時加飾成形品の絞り形
状や加飾用シート１の剛性を考慮し、（加飾用シート１
表面への熱負荷）÷（面積伸び比×剛性）の数値があ
る一定の適正範囲内でなければならない。なお、この剛
性は、本発明者らが試験した結果、加飾用シート１のヤ
ング率ｋ（Ｐａ）と加飾用シート１の厚みｔ（ｍｍ）の
３乗との積に比例する。ここで、ヤング率ｋ（Ｐａ）と
して本当は真空成形加工時のシート表面温度でのヤング
率を採用すべきであるが、値が小さくなりすぎて誤差が
生じるため、Ｔｈ（℃）でのヤング率を採用した。ま
た、成形のしやすさは真空吸引を開始して完全に立体加
工し終えるまでの時間を測定すれば数値化でき、横軸に
Ｔ−Ｔｈ、縦軸に成形時間をとってみると（Ｔ−Ｔｈ）
^２に比例して真空成形しやすくなることがわかったの
で、この（Ｔ−Ｔｈ）^２の大小を加飾用シート１表面へ
の熱負荷の大小として捉えることとした。

【００２３】そこで、さまざまな条件によって試験した
結果、表1〜３の結果が得られ、これにより適正範囲は
下記式（２）に示す範囲であることがわかった。０≦（Ｔ−Ｔｈ）^２／（Ｘ×ｋ×ｔ^３）≦７．１×１０^−３ …（２）

【００２４】なお、本発明の加飾用シート１でのヤング
率は、各環境温度下において、幅１０ｍｍの加飾用シー
ト１の試験片１６を一対のチャック１８，１９を用いて
チャック１８，１９間距離５０ｍｍで固定し、試験片１
６の一端を５００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけて引
張試験を実施したときの初期引張弾性率で定義する。ま
た、環境温度とは、試験片１６が試験片１６周囲の雰囲
気と同じ温度まで加熱された状態での温度である。

【００２５】試験片１６のサイズを大きくしないのは、
試験片１６を引張する前に上記環境温度下にて試験片が
軟化して皺だらけになるのを避けるためである。また、
試験片１６のサイズをあまりに小さくすると測定誤差が
大きくなるためである。したがって、測定誤差が問題に
ならない程度にできるだけ小さくした結果、上記のサイ
ズとなった。なお、図８および図９において、上側のチ
ャック１８は、試験片１６の上端を挟んだ状態でネジ１
７により固定される。また、下側のチャック１９は、試
験片１６の下端を挟んだ状態でネジ１７により固定され
る。図８および図９に示すように、上側のチャック１８
は試験機に固定される一方、下側のチャック１９は可動
部材２０により下向きに５００ｍｍ／分の速度で下降し
て試験片１６に引張力を作用させる。

【００２６】また、試験片１６を引張する速度を５００
ｍｍ／分としたのは、実際の真空加工時に加飾用シート
１が引き伸ばされる速度が速すぎて、それを再現測定で
きる装置が少ないため、一般的な引張試験機で測定可能
な範囲のうち最も速いと思われる速度を選定した。これ
でも加工時に加飾用シート１が伸ばされる速度に比べる
とまだ遅いものの、実際には引張速度の設定を変えても
測定データは殆ど変わらないので、これで十分シミュレ
ートできている。なお、この試験は下向きに可動部材２
０を下降させて測定したが、下側のチャック１９を試験
機に固定する一方、上側のチャック１８を可動部材２０
により上向きに５００ｍｍ／分の速度で上昇させて試験
片１６に引張力を作用させても同じ結果が得られる。

【００２７】本発明において、加飾用シート１はインサ
ートシートであってもよく、転写シートであってもよ
い。インサートシートは、基材フィルム上に加飾層など
を形成したものであり、射出成形と同時に樹脂成形品１
１表面に一体接着化し、そのまま最終形態として使用さ
れる。加飾層を基材フィルムの樹脂成形品１１側に設け
るか、樹脂成形品１１と反対側に設けるかは任意である
が、普通は加飾層を樹脂成形品１１側に向けて基材フィ
ルムを表面保護膜として利用する。転写シートは、基材
フィルムを剥離可能な支持フィルムとし、その上に剥離
層、加飾層などの転写層を形成したものであり、必ず転
写層を樹脂成形品１１側に向けて金型内に挿入され、射
出成形と同時に樹脂成形品１１表面に一体接着化した
後、基材フィルムは剥離除去される。

【００２８】上記基材フィルムとしては、ポリエステル
系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹
脂、ポリエチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイ
ロン樹脂、ビニロン樹脂、アセテート樹脂、ポリアミド
系樹脂、ポリアクリル系樹脂等、あるいはこれらの各シ
ートの複合体など、通常のインサートシートや転写シー
トの基材フィルムとして用いられるものを使用すること
ができる。

【００２９】加飾用シート１が転写シートの場合、基材
フィルムの剥離性を改善するために、基材フィルム上に
離型層を全面的に形成してもよい。離型層は、転写後に
基材フィルムを剥離した際に、基材フィルムとともに加
飾層などの転写層から離型する層である。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。ま
た、基材フィルム上に転写層を設ける前に、ヘアライン
目の意匠を形成したり、顔料インキで凹凸層を形成し、
マット意匠を形成したりして艶消し表面を形成してもよ
い。ヘアライン目の意匠やマット意匠は部分的に形成し
てもよい。

【００３０】剥離層は、基材フィルムまたは離型層上に
全面的または部分的に形成する。剥離層は、転写後に基
材フィルムを剥離した際に、基材フィルムまたは離型層
から剥離して被転写物の最外面となる層である。剥離層
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。剥離層は、着色したものでも、未着色のもので
もよい。剥離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。

【００３１】加飾層は、樹脂成形品１１の表面に文字や
図形、記号などを表わしたり、着色表面を表わしたりす
るためのものである。加飾層は、通常、印刷層として形
成する。印刷層の材質としては、ウレタン系樹脂、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、熱可塑性エラストマー
などの樹脂、好ましくは柔軟な皮膜を作ることができる
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。また、
前記バインダーにパール顔料を着色剤として含有する光
輝性インキを用いてもよい。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などを用いるとよい。特に、多
色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷法やグラ
ビア印刷法が適している。また、単色の場合には、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
コート法を採用することもできる。印刷層は、表現した
い図柄に応じて、全面ベタで設ける場合や部分的に設け
る場合がある。

【００３２】また、加飾層は金属薄膜層から構成される
もの、あるいは金属薄膜層と印刷層との組み合わせから
構成されるものでもよい。金属薄膜層は加飾層として金
属光沢を表現するためのものであり、真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法、または鍍金法
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、または亜鉛など
の金属、またはこれらの合金若しくは化合物を使用す
る。

【００３３】加飾用シート１を２種以上の積層フィルム
にしても良い。たとえば、基材フィルムと加飾層の間に
他のフィルムを積層してもよいし、基材フィルムと裏打
ちシート（ｂａｃｋｉｎｇｓｈｅｅｔ）、表面保護シ
ート等の他のフィルムとの間に加飾層を形成してもよ
い。裏打ちシートは、加飾用シート１に腰の強さを付与
して射出成形の型外で予備成形をする場合や射出成形型
に挿入する場合の取り扱いを容易にし、成形樹脂９と融
着させるためのものである。また、裏打ちシートはそれ
自身で加飾機能を持っていてもよい。積層方法として
は、一方のフィルム表面が接着性を呈するまで加熱して
他方のフィルムを貼り合わせるいわゆる熱ラミネート法
や、接着剤を介して２枚のフィルムを貼り合わせるいわ
ゆるドライラミネート法などがある。また、裏打ちシー
ト等の一方のフィルムに加飾層を形成しておき、この加
飾層を覆うように基材フィルム材料となる樹脂を押出し
成形により被覆するいわゆる押出しコート法などもあ
る。

【００３４】また、成形樹脂９に接着される面の接着性
を向上させるためや加飾用シート１を構成する各フィル
ム間の接着のために、必要に応じて接着層を設けてもよ
い。接着層は、ポリ塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹
脂、アクリル系樹脂、またはウレタン系樹脂などから構
成するとよい。接着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。

【００３５】また、成形同時加飾成形品の表面強度を向
上させためにハードコート層を設けてもよい。ハードコ
ート層としては、熱硬化性のアクリル樹脂やウレタン樹
脂、電離放射線硬化性のウレタンアクリレート樹脂、シ
アノアクリレート樹脂などを使用することができる。ハ
ードコート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、ディップコート法な
どのコート法、スプレー法、グラビア印刷法、スクリー
ン印刷法などの印刷法がある。

【００３６】また、成形同時加飾成形品が透視部分を有
する場合、表面における反射を抑えるために低反射層を
設けてもよい。低反射層としては、フッ化マグネシウム
などの低屈折率層単層や低屈折率層と高屈折率層の樹脂
層積層により、５５０ｎｍの光線反射率が５％以下にな
るようにすればよい。低反射層の形成方法としては、蒸
着などによる金属膜の形成、コーティングによる樹脂層
の積層などがある。

【００３７】加飾用シート１の厚みとしては、５〜７０
０μｍが好ましい。５μｍに満たないと、フィルム強度
が低く成形の際にフィルムが破れる問題がある。７００
μｍを超えると、巻き状態の加飾用シートとすることが
困難であり、生産性が劣るものとなる。

【００３８】次に、成形同時加飾成形品の製造方法を説
明する。

【００３９】まず、加飾用シート１を射出成形用金型の
可動型３の表面にクランプ部材１４によりセットした後
に、可動型３と固定型４との間に挿入した加熱板５等で
加飾用シート１を加熱して軟化させ、次いで射出成形用
の可動型３の凹部と加飾用シート１との間の空間を密閉
して真空吸引孔６から排気して空間内の気圧を下げるこ
とによって真空吸引２し、加飾用シート１を引き伸ばし
て射出成形用の可動型３の凹部すなわちキャビティ形成
面７に沿うように立体形状に加工し、成形シート２１を
得る（図１および図２参照）。このとき、使用する加飾
用シート１が前記した２５＜Ｔｈ≦Ｔ≦（１００＋Ｔ
ｈ）、および０≦（Ｔ−Ｔｈ）^２／（Ｘ×ｋ×ｔ^３）≦
７．１×１０^−３の条件を満たせば、真空成形によって
加飾用シート１の意匠に歪みが生じたり、加飾用シート
１が焼け焦げたり、また真空成形によっても加飾用シー
ト１が所望の形状に充分に立体加工されなかったりとい
った問題が生じにくい。立体形状に加工する際、あるい
はクランプ部材１４で加飾用シート１を押さえ付けて固
定する際に、加飾用シート１の不要部分の打抜き加工を
してもよい。

【００４０】上記方法に代えて、加飾用シート１を射出
成形用の可動型３の表面にセットする前に、射出成形用
の可動型３と固定型４とは別の立体加工成形用型１２を
用い、立体加工成形用型１２の成形面前面に加飾用シー
ト１を間に介して配置した加熱板５等で加飾用シート１
を加熱して軟化させ、次いで射出成形用の可動型３の凹
部と加飾用シート１との間の空間を密閉して真空吸引孔
６から排気して空間内の気圧を下げることによって真空
吸引２し、加飾用シート１を引き伸ばして可動型３のキ
ャビティ形成面７に沿うように立体形状に加工して成形
シート２１を得た（図６参照）のち、射出成形用の可動
型３のキャビティ形成面に、立体加工された加飾用シー
ト１（成形シート２１）をはめ込むようにしてもよい
（図７参照）。

【００４１】次に、固定型４に対して可動型３を型閉め
して溶融状態の成形樹脂９を固定型４のゲート部８から
キャビティ１０内に射出し、成形樹脂９を固化させてキ
ャビティ１０内で樹脂成形品１１を形成すると同時にそ
の表面に加飾用シート１（成形シート２１）を一体化接
着させて、成形同時加飾成形品を得る（図３および図４
参照）。

【００４２】その後、樹脂成形品１１を可動型３から取
り出したのち、樹脂成形品１１に接着した加飾用シート
１のうち不要な部分を除去する（図５参照）。なお、前
述したようにあらかじめ所望の形状に打ち抜き加工して
いた場合には、加飾用シート１の不要な部分を除去する
作業は不要である。

【００４３】成形樹脂９は、特に限定されることはな
い。コンソールボックス、センタークラスター、スイッ
チベースなどの自動車内装部品や携帯電話筐体などの通
信機器部品に用いられる代表的な成形樹脂としては、ア
クリロニトリルブタジエンスチレン共重合樹脂、アクリ
ル樹脂、アクリロニトリルスチレン共重合樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂などが一般的に使
用される。

【００４４】なお、横型射出成形機の場合には、上記の
とおりであるが、竪型射出成形機の場合には、固定型と
可動型の関係が横型射出成形機の場合と逆になる。ま
た、射出成形機の金型は２枚型の場合だけでなく、３枚
型の場合にも同様に適用することができる。

【００４５】

【実施例】以下に、より具体的な実施例を挙げる。＜実施例１＞以下の条件で、建材用の成形同時加飾成形
品を製造した。

【００４６】厚み０．０８（ｍｍ）のポリプロピレン系
樹脂フィルムを基材フィルムとし、ウレタン系インキを
使用しスクリーン印刷法によって加飾層を０．０２（ｍ
ｍ）の厚みに形成し、加飾用シートを得た。この加飾用
シートは、ｋ＝１２．８×１０^８(Ｐａ)、ｔ＝０．１
（ｍｍ）、Ｔｈ＝７０（℃）であった。

【００４７】この加飾用シートを、さまざまな条件にて
真空成形加工したところ、以下のような結果が得られ
た。

【００４８】

【表１】

【００４９】本発明の式（１）および式（２）を満足す
る条件２〜７，１０〜１４，１７〜２１で真空成形加工
された加飾用シートを、射出成形用金型内でゲート部よ
り射出された熔融状態のポリプロピレン樹脂と一体接着
化し、建材用の成形同時加飾成形品を得た。

【００５０】＜実施例２＞以下の条件で、自動車内装用
の成形同時加飾成形品を製造した。

【００５１】厚み０．２５（ｍｍ）のアクリロニトリル
ブタジエンスチレン系樹脂フィルムを基材フィルムと
し、この上に５種類の木目柄パターンからなる加飾層を
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体からなるインキを使用
してグラビア印刷法によって０．０１ｍｍ）の厚みに形
成し、さらに表面保護シートとして厚み０．２４（ｍ
ｍ）の硬質アクリルフィルムを貼り合せ、加飾用シート
を得た。この加飾用シートは、ｋ＝２５．８×１０
^８(Ｐａ)、ｔ＝０．５（ｍｍ）、Ｔｈ＝７２（℃）であ
った。

【００５２】この加飾用シートを、表２の条件にて真空
成形加工したところ、以下のような結果が得られた。

【００５３】

【表２】

【００５４】本発明の式（１）および式（２）を満足す
る条件２〜７，１０〜１４，１７〜２１で真空成形加工
された加飾用シートを、射出成形用金型内でゲート部よ
り射出された熔融状態の耐熱性アクリロニトリルブタジ
エンスチレン樹脂と一体接着化し、自動車内装用の成形
同時加飾成形品を得た。

【００５５】＜実施例３＞以下の条件で、小型携帯端末
ディスプレイ用の成形同時加飾成形品を製造した。

【００５６】厚み０．１３（ｍｍ）のポリカーボネート
系樹脂フィルムを基材フィルムとし、この上にメタリッ
ク顔料を５％含んだアクリル系樹脂からなるハードコー
ト層をリバースコート法にて全面に０．０７（ｍｍ）の
厚みに形成し、その上に、真空蒸着法によりフッ化マグ
ネシウムからなる透明な低反射層を０．０００１（ｍ
ｍ）の厚みに形成し、加飾用シートを得た。この加飾用
シートは、ｋ＝２２．７×１０^８（Ｐａ）、ｔ＝０．２
（ｍｍ）、Ｔｈ＝９３（℃）であった。

【００５７】この加飾用シートを、表３の条件にて真空
成形加工したところ、以下のような結果が得られた。

【００５８】

【表３】

【００５９】本発明の式（１）および式（２）を満足す
る条件２〜７，１０〜１４，１７〜２１で真空成形加工
された加飾用シートを、射出成形用金型内でゲート部よ
り射出された熔融状態のポリカーボネート樹脂と一体接
着化し、小型携帯端末ディスプレイ用の成形同時加飾成
形品を得た。

【００６０】

【発明の効果】本発明の真空成形加工に適した加飾用シ
ート、これを用いた成形シートの製造方法、成形同時加
飾成形品の製造方法および成形同時加飾成形品は、以上
のとおりの構成を有するので、次のような優れた効果を
有する。

【００６１】すなわち、真空成形加工において、真空成
形加工する直前の加飾シートの表面温度をＴ（℃）、加
飾用シートを巾１０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍで引
張試験を実施したときのヤング率が、２５℃で実施した
ときのヤング率の５０％になったときの加飾用シートの
表面温度をＴｈ（℃）、真空成形加工する加飾用シート
の厚みをｔ（ｍｍ）、面積伸び比をＸ、Ｔｈ（℃）の環
境温度下で、加飾用シートを巾１０ｍｍ、チャック間距
離５０ｍｍで引張試験を実施したときのヤング率をｋ
（Ｐａ）としたとき、２５＜Ｔｈ≦Ｔ≦（１００＋Ｔ
ｈ）、および２０≦（Ｔ−Ｔｈ）^２／（Ｘ×ｋ×ｔ^３）
≦７．１×１０^−３の条件を満たすので、真空成形によ
って加飾用シートの意匠に歪みが生じたり、加飾用シー
トが焼け焦げたり、また真空成形によっても加飾用シー
トが所望の形状に充分に立体加工されなかったりといっ
た問題が生じにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】加飾用シートの真空成形の工程の一つを示す断
面図である。

【図２】加飾用シートの真空成形の工程の一つを示す断
面図である。

【図３】成形同時加飾成形品の製造方法の工程の一つを
示す断面図である。

【図４】成形同時加飾成形品の製造方法の工程の一つを
示す断面図である。

【図５】成形同時加飾成形品の例を示す断面図である。

【図６】加飾用シートの真空成形の工程の一つを示す断
面図である。

【図７】成形同時加飾成形品の製造方法の工程の一つを
示す断面図である。

【図８】引張試験において使用する引張試験機を示す斜
視図である。

【図９】引張試験において引張試験機の試験片を固定す
る部分を示す断面図である。

【図１０】加飾用シートの伸び特性を示すグラフであ
る。

【図１１】真空成形によって加飾用シートに歪みが発生
した場合を示す図である。

【図１２】真空成形によっても加飾用シートに歪みが発
生しない場合を示す図である。

【図１３】加飾用シートの面積伸び比を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１加飾用シート２真空吸引３可動型４固定型５加熱板６真空吸引孔７キャビティ形成面８ゲート部９成形樹脂１０キャビティ１１樹脂成形品１２立体加工成形用型１４クランプ部材１５成形同時加飾成形品１６試験片１７ネジ１８チャック１９チャック２０可動部材２１成形シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも基材フィルムと加飾層とから
構成され、後に所望の形状に真空成形加工して成形同時
加飾に用いられる加飾用シートであって、下記（１）及
び（２）の条件を満たすことを特徴とする真空成形加工
に適した加飾用シート。２５＜Ｔｈ≦Ｔ≦（１００＋Ｔｈ） …（１）０≦（Ｔ−Ｔｈ）^２／（Ｘ×ｋ×ｔ^３）≦７．１×１０^−３ …（２）Ｔ（℃）：真空成形加工する直前の加飾シートの表面
温度Ｔｈ（℃）：加飾用シートを巾１０ｍｍ、チャック間距
離５０ｍｍで引張試験を実施したときのヤング率が、２
５℃で実施したときのヤング率の５０％になったときの
加飾用シートの表面温度ｔ（ｍｍ）：真空成形加工する加飾用シートの厚みＸ：面積伸び比ｋ（Ｐａ）：Ｔｈ（℃）の環境温度下で加飾用シートを
巾１０ｍｍ、チャック間距離５０ｍｍで引張試験を実施
したときのヤング率
【請求項２】請求項１の加飾用シートを上記（１）及
び（２）の条件で所望の形状に真空成形加工して成形シ
ートを得ることを特徴とする成形シートの製造方法。
【請求項３】少なくとも基材フィルムと加飾層とから
構成される加飾用シートを射出成形用の金型内に入れ、
型閉め後、成形樹脂をキャビティに射出し、樹脂成形品
の表面に加飾用シートを一体化接着させて成形同時加飾
を行う成形同時加飾成形品の製造方法において、成形樹
脂をキャビティに射出する前に、射出成形用の金型内又
は金型外にて請求項１の加飾用シートを上記（１）及び
（２）の条件で所望の形状に真空成形加工しておくこと
を特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法。
【請求項４】請求項１の加飾用シートが、所望の形状
に真空成形加工されて樹脂成形品表面に一体化接着され
ていることを特徴とする成形同時加飾成形品。