JP2003145573A - インサートモルディング成形品およびインサートモルディング成形品用着色インキ - Google Patents

インサートモルディング成形品およびインサートモルディング成形品用着色インキ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶剤を含まずにインサートモルディング成形
品を製造するために使用される着色インキを提供する。 【解決手段】 本発明は、紫外線硬化型着色インキであ
って、該着色インキを構成するビヒクルを紫外線硬化し
て成形した厚さ100μmの膜が、1.0kg/cm以
上の破断強度と130%以上の破断伸びを持つことを特
徴とする着色インキである。係る着色インキは、オリゴ
マーとして例えばウレタン(メタ)アクリレート、ポリ
エステル(メタ)アクリレートなどの光重合反応性オリ
ゴマーと、モノマーとして例えばN−ビニルカプロラク
タム、アクロイルモルフォリンなどの光重合反応性モノ
マーを含有する組成物中に、光重合反応を促進する光重
合反応開始剤や光重合反応増感剤、着色を目的とする顔
料、インキ適性および印刷適性を調整するための添加剤
を添加することにより得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インサートモルデ
ィング成形品および成形品に加飾を行うために用いられ
るインサートモルディング成形品用着色インキに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、加飾されたプラスチック樹脂成形
品を作製する方法としては、インサートモルディング成
形法が広く行われている。
【0003】このインサートモルディング成形法におい
ては、第一の工程として、先ず平らなプラスチック樹脂
シートの片面または両面に印刷を施し、シートに密着し
た一層または多層の着色インキを設けて、加飾シートを
作製する。次に、第二の工程として、第一の工程で得ら
れた加飾シートを加熱して柔軟化させ、真空成形や圧空
成形によって絞り加工して、所望するプラスチック樹脂
成形品の加飾面の形状に成形し、成形された加飾シート
を作製する。
【0004】さらに、第三の工程においては、第二の工
程で得られた成形された加飾シートを射出成形機の金型
に挿入して金型を閉じた後、射出成形機のシリンダーか
ら溶融したプラスチック樹脂を金型内に注入して、注入
されたプラスチック樹脂と加飾シートとを一体化した成
形品を作製する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
インサートモルディング成型の第二の工程においては、
しばしば図3に示したような深い絞り加工が施されるの
で、同図におけるシート10のa−a′間、特にその立
ち上がり部分は数倍にも加熱延伸されることになる。こ
の加熱延伸中にシート10に密着していた着色インキ層
が剥離または亀裂を生じるようなことがあってはならな
い。
【0006】また、前述のインサートモルディング成形
の第三の工程において、成形された加飾シートの印刷面
側に溶融樹脂が注入される場合、流動する溶融樹脂によ
って加飾シートに設けられた着色インキ層が破損を受け
ないことが必要である。
【0007】この二つの条件(以下、インサートモルデ
ィング成形品用インキ条件という)を満たすインキとし
ては、例えば特許第2997636号公報記載のような
耐熱性インキが提案されている。しかし、このようなイ
ンキは特殊な樹脂を溶剤に溶解したものであり、印刷に
は溶剤の乾燥除去が必要になる。そのため、長い乾燥時
間と加熱エネルギーが必要となるばかりか、溶剤による
大気汚染の発生を伴うなど好ましいものではない。この
欠点は、多層の着色インキによって加飾を施す場合は特
に著しいものとなる。
【0008】したがって、本発明の目的は、溶剤を含ま
ない着色インキで加飾されたインサートモルディング成
形品を提供することである。また、本発明の目的は、溶
剤を含まずに、前記インサートモルディング成形品用イ
ンキ条件を満たす着色インキを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、紫外線硬化型着色インキで加飾されたシー
トを用いて製造されたことを特徴とするインサートモル
ディング成形品を提供するものである。ここで、前記紫
外線硬化型着色インキは、該着色インキを構成するビヒ
クルを紫外線硬化して成形した厚さ100μmの膜が、
25℃において1.0kg/cm以上の破断強度と13
0%以上の破断伸びを持つことが好ましい。
【0010】さらに好ましくは、光重合反応性オリゴマ
ーとしてウレタン(メタ)アクリレート、光重合反応性
モノマーとしてヘテロ環式単官能モノマーまたは環式単
官能モノマーを必須成分として含むことが、着色インキ
の耐熱性や伸び特性を向上させるためには良く、最も好
ましいのは、光重合反応性オリゴマーとして無黄変型の
ポリカーボネートジオールとイソシアネートを反応させ
てできるポリカーボネート系ウレタン(メタ)アクリレ
ート、無黄変型のポリエーテルジオールとイソシアネー
トを反応させてできるポリエーテル系ウレタン(メタ)
アクリレート、無黄変型のポリエステルジオールとイソ
シアネートを反応させてできるポリエステル系ウレタン
(メタ)アクリレート、またはそれらの混合物と、光重
合反応性モノマーとしてヘテロ環式単官能モノマーまた
は環式単官能モノマーを必須の成分として含有すること
が、着色インキの耐熱黄変性を向上させるためには好ま
しい。
【0011】係る紫外線硬化型着色インキで加飾された
シートを用いることにより、本発明のインサートモルデ
ィング成形が、その成形に際し加飾シートの一部に深い
絞り加工を施す必要があるものであっても、その立ち上
がり部分のシートに密着していた着色インキ層が剥離は
または亀裂が生ずるようなことはない。
【0012】また、本発明は、紫外線硬化型着色インキ
であって、該着色インキを構成するビヒクルを紫外線硬
化して成形した厚さ100μmの膜が、25℃において
1.0kg/cm以上の破断強度と130%以上の破断
伸びを持つことを特徴とする着色インキを提供する。
【0013】係る条件を満たす着色インキは、オリゴマ
ーとして例えばウレタン(メタ)アクリレート、ポリエ
ステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリ
レートなどの光重合反応性オリゴマーと、モノマーとし
て例えばN−ビニルカプロラクタム、アクロイルモルフ
ォリン、2−エチルヘキシルアクリレート、フェノキシ
(ジ)エチルアクリレート、イソボロニル(メタ)アク
リレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロ
ールプロパントリアクリレートなどの光重合反応性モノ
マーを含有する組成物中に、光重合反応を促進する光重
合反応開始剤や光重合反応増感剤、着色を目的とする顔
料、インキ適性および印刷適性を調整するための添加剤
を添加することにより得ることができる。
【0014】ここで、光重合反応性オリゴマーと光重合
反応性モノマーを含有する組成物において、好ましく
は、光重合反応性オリゴマーとしてウレタン(メタ)ア
クリレート、光重合反応性モノマーとしてヘテロ環式単
官能モノマーまたは環式単官能モノマーを必須成分とし
て含むことが、着色インキの耐熱性や伸び特性をより向
上させるために好ましい。さらに好ましくは、光重合反
応性オリゴマーとして無黄変型の、ポリカーボネートジ
オールとイソシアネートを反応させてできるポリカーボ
ネート系ウレタン(メタ)アクリレート、無黄変型のポ
リエーテルジオールとイソシアネートを反応させてでき
るポリエーテル系ウレタン(メタ)アクリレート、無黄
変型のポリエステルジオールとイソシアネートを反応さ
せてできるポリエステル系ウレタン(メタ)アクリレー
ト、またはそれらの混合物と、光重合反応性モノマーと
してヘテロ環式単官能モノマーまたは環式単官能モノマ
ーを必須の成分として含有することが、着色インキの耐
熱黄変性を向上させるためには好ましい。
【0015】係る、ヘテロ環式単官能モノマーまたは環
式単官能モノマーの例としては、N−ビニルカプロラク
タム、N−ビニルポロリドン、アクロイルモルフォリ
ン、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレ
ート、イソボロニル(メタ)アクリレートなどがある。
【0016】なお、着色インキの粘度調整、表面塗膜硬
度調整、紫外線光重合反応速度調整のために、着色イン
キを構成するビヒクルを紫外線硬化して形成した厚さ1
00μmの膜が、25℃において1.0kg/cm以上
の破断強度と130%の破断伸びを持つ範囲にあれば、
前記ヘテロ環式単官能モノマーまた環式単官能モノマー
以外の光重合反応性モノマー、光重合反応性多単官能モ
ノマーを必要に応じて使用しても差し支えない。
【0017】そして、紫外線硬化型着色インキを構成す
るビヒクルを紫外線硬化して形成した厚さ100μmの
膜が、25℃において1.0kg/cm以上の破断強度
と130%の破断伸びを持つものであれば、このインキ
をシートに印刷及び紫外線硬化させて着色インキ層を形
成し、これにより得られた加飾シートの一部に深い絞り
加工を施しても、その立ち上がり部分のシートに密着し
ていた着色インキ層が剥離または亀裂を生じるようなこ
とがないことが判明した。
【0018】さらに、前述のインサートモルディング成
形第三工程において成形された加飾シートの印刷面側に
溶融樹脂が注入される場合、流動する溶融樹脂の流動圧
によって、加飾シートに設けられた着色インキ層が破損
を受けないことも判明した。
【0019】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図に従って説明す
る。図1に示すように、本実施例に係るインサートモル
ディング成形品1は、加飾シート2と、この加飾シート
2の背面にモールドされた樹脂3とで構成されている。
加飾シート2は、透明性を有するポリカーボネート、ポ
リエステルシート等の耐熱性を有する透明シート4の背
面に着色インキ層5を施したものである。
【0020】また、この着色インキ層5は、紫外線硬化
型着色インキを構成するビヒクルを紫外線硬化して成形
した厚さ100μmの膜が、25℃において1.0kg
/cm以上の破断強度と130%以上の破断伸びを持つ
ものであり、以下の3通りの処方で作製したものを印刷
し、紫外線を照射して硬化させたものである。
【0021】 処方例1; エポキシアクリレートオリゴマー ;10重量% ポリエステルアクリレートオリゴマー ;10重量% 無黄変型ポリエステル系ウレタンアクリレートオリゴマー ;15重量% アクロイルモルフォリン :10重量% N−ビニルカプロラクタム ; 5重量% フェノキシジエチレングリコールアクリレート ;10重量% トリプロピレングリコールジアクリレート ; 5重量% フォスフィンオキサイド系光重合反応開始剤 ; 6重量% カーボンブラック顔料 ; 2重量% 酸化チタン顔料 ;25重量% シリコン系消泡剤 ; 2重量%
【0022】 処方例2; 黄変型ポリエステル系ウレタンアクリレートオリゴマー ;30重量% アクロイルモルフォリン ;10重量% N−ビニルカプロラクタム ;10重量% フェノキシジエチルアクリレート ;10重量% 2−エチルへキシルアクリレート ; 5重量% フォスフィンオキサイド系光重合反応開始剤 ; 6重量% カーボンブラック顔料 ; 2重量% 酸化チタン顔料 ;25重量% シリコン系消泡剤 ; 2重量%
【0023】 処方例3; 黄変型ポリエステル系ウレタンアクリレートオリゴマー ;15重量% 黄変型ポリカーボネート系ウレタンアクリレートオリゴマー ;15重量% アクロイルモルフォリン ;10重量% N−ビニルカプロラクタム ;10重量% フェノキシジエチルアクリレート ; 5重量% シクロペンタニルアクリレート ;10重量% フォスフィンオキサイド系光重合反応開始剤 ; 6重量% カーボンブラック顔料 ; 2重量% 酸化チタン顔料 ;25重量% シリコン系消泡剤 ; 2重量%
【0024】このインサートモルディング成形品1は、
以下の工程からなる製造方法で製造されている。すなわ
ち、前記着色インキを使用し、透明シート4の背面に、
オフセット印刷、グラビア印刷、あるいは、スクリーン
印刷を施す。これにより、透明シート4の背面に着色イ
ンキ層5が形成された加飾シート2が製造される。
【0025】次に、このようにして背面に着色インキ層
5が形成された加飾シート2を真空成形、圧空成形等に
より、図2に示すように、中央にリング状の凸部2aを
有する形状に造形する。なお、この加飾シート2は、同
図に示したように、直径が85mmの円形であって、前
記凸部2aの外周直径は65mm、内周直径は40m
m、外側の高さは5mm、内側の高さは10mm、表面
の曲率はR=30mmである。
【0026】このとき、造形された加飾シート2を肉眼
で観察してみたが、凸部2aの立ち上がり部分の透明シ
ート4に密着していた着色インキ層5に剥離や亀裂が生
じていなかった。
【0027】次に、この造形された加飾シート2を着色
インキ層5のある側を内側に向けて金型中にセットし、
しかる後、熱溶融した合成樹脂を前記金型中に射出し、
樹脂3を硬化させた後型開きする。なお、本実施例で使
用した熱溶融した合成樹脂はABS樹脂である。これに
より、図1に示したように、中央部にリング状の凸部2
aを有するインサートモルディング成形品1の成形が完
成する。このインサートモルディング成形品1を外部か
ら観察したが、着色インキ層5に剥離や亀裂が生じてい
る箇所はなかった。よって、造形された加飾シート2の
着色インキ層5側に溶融樹脂が注入された際、流動する
溶融樹脂によって加飾シート2に設けられた着色インキ
層5が破損を受けないことが判明した。
【0028】以上の結果を表1にまとめて示した
【表1】
【0029】なお、本実施例においては、インサートモ
ルディング成形品1として中央にリング状の凸部2aを
有するものを示したが、これに限らず、より複雑な凹凸
形状等を有するもの、あるいは扁平状の樹脂成形物にも
本発明を適用し得ることは勿論である。
【0030】また、本実施例においては、透明シート4
の片面のみに単層の着色インキ層5を施したものを示し
たが、複数層の着色インキ層5を施したり、透明シート
4の両面に着色インキ層5を施すようにしてもよい。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、溶
剤を含まずに加飾可能なインサートモルディング成形品
を提供することができる。また、溶剤を含まずに加飾可
能であって、深い絞り加工が施されても着色インキ層に
剥離または亀裂を生じず、かつ、流動する溶融樹脂によ
って加飾シートに設けられた着色インキ層が破損を受け
ない印刷が施されたインサートモルディング成形品を提
供することができる。
【0032】また、本発明によれば、溶剤を含まずに、
深い絞り加工が施されてもシートに密着していた着色イ
ンキ層に剥離または亀裂を生じず、かつ、成形された加
飾シートの印刷面側に溶融樹脂が注入される場合、流動
する溶融樹脂によって加飾シートに設けられた着色イン
キ層が破損を受けない印刷を行うことのできる着色イン
キを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】同実施例の賦形された加飾シートおよびその成
形寸法を示す断面図である。
【図3】本発明の課題を指摘するための加飾シートの断
面図である。
【符号の説明】
1 インサートモルディング成形品 2 加飾シート 2a 凸部 3 樹脂 4 透明シート 5 着色インキ層

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紫外線硬化型着色インキで加飾されたシ
    ートを用いて製造されたことを特徴とするインサートモ
    ルディング成形品。
  2. 【請求項2】 前記紫外線硬化型着色インキが、該着色
    インキを構成するビヒクルを紫外線硬化して成形した厚
    さ100μmの膜が、25℃において1.0kg/cm
    以上の破断強度と130%以上の破断伸びを持つことを
    特徴とする請求項1記載のインサートモルディング成形
    品。
  3. 【請求項3】 前記紫外線硬化型着色インキが、オリゴ
    マーとしてウレタン系(メタ)アクリレート、モノマー
    としてヘテロ環式単官能モノマーまたは環式単官能モノ
    マーを必須成分として含有することを特徴とする請求項
    2記載のインサートモルディング成形品。
  4. 【請求項4】 前記ウレタン系(メタ)アクリレートモ
    ノマーが、ポリカーボネート系ウレタン(メタ)アクリ
    レート、ポリエステル系ウレタン(メタ)アクリレー
    ト、ポリエーテル系ウレタン(メタ)アクリレートのい
    ずれか、若しくはそれらの混合物であることを特徴とす
    る請求項3記載のインサートモルディング成形品。
  5. 【請求項5】 紫外線硬化型着色インキであって、該着
    色インキを構成するビヒクルを紫外線硬化して成形した
    厚さ100μmの膜が、1.0kg/cm以上の破断強
    度と130%以上の破断伸びを持つことを特徴とする着
    色インキ。
  6. 【請求項6】 オリゴマーとしてウレタン系(メタ)ア
    クリレート、モノマーとしてヘテロ環式単官能モノマー
    または環式単官能モノマーを必須成分として含有するこ
    とを特徴とする請求項5記載の着色インキ。
  7. 【請求項7】 前記ウレタン系(メタ)アクリレートモ
    ノマーが、ポリカーボネート系ウレタン(メタ)アクリ
    レート、ポリエステル系ウレタン(メタ)アクリレー
    ト、ポリエーテル系ウレタン(メタ)アクリレートのい
    ずれか、若しくはそれらの混合物であることを特徴とす
    る請求項6記載の着色インキ。
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