JP2013043417A - フィルムインサート成型用加飾フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィルムインサート成型において成形品の表面に凹凸模様を付与するための樹脂製の加飾フィルムであって、凹凸模様が設けられた賦形層フィルム2と、該凹凸模様に密着した保護層フィルム3からなり、賦形層フィルム2と保護層フィルム3が弱接着されていることを特徴とするフィルムインサート成型用加飾フィルム1及びその製造方法である。
【選択図】図1
Description
しかしながら、上記のような熱可塑性樹脂からなる加飾フィルムの表面に凹凸模様を設けてフィルムインサート成型を行った場合、金型内に流し込む樹脂の温度と圧力によって凹凸模様が変形してしまい、甚だしき場合は凹凸模様が完全に押し潰されてしまうこともあるので、この方法では意図した凹凸模様を付けるのが極めて困難である。
なお、本発明において弱接着とは、積層された賦形層フィルム2と保護層フィルム3を比較的小さな力で容易に剥ぐことができる程度の接着力で接着されていることをいう。
また、この樹脂は透明、半透明、不透明のいずれでもよく、着色されていてもよいが、賦形層フィルムの下に着色層(絵柄層)4を設ける場合は透明又は半透明とする。
なお、賦形層フィルム2から剥離除去する際に破れないという観点からは、使用する樹脂によっても異なるが、概ね凹凸模様2aの高低差(凹凸模様の一番高い部分の高さと一番低い部分の深さの差の距離)に10μmを加えた値の厚さ以上、具体的には凹凸模様の高低差が50μmの場合は60μm以上とするのが好ましい。この厚さより薄いと使用する樹脂や凹凸模様の形状、成型体の立体形状等によっては保護層フィルム3を剥離除去する際に、この保護層フィルム3が破れやすくなる傾向が生じる。
また、保護層フィルム3を剥離除去する際に適当に屈曲するという観点からは、使用する樹脂によっても異なるが、概ね凹凸模様の高低差に100μmを加えた値の厚さ以下、具体的には凹凸模様の高低差が50μmの場合は150μm以下とするのが好ましい。この厚さを超えると使用する樹脂や凹凸模様の形状、成型体の立体形状等によっては保護層フィルム3を剥離除去する際に、この保護層フィルム3が十分屈曲せず、剥がしにくくなる傾向が生じる。
本発明において、着色層(絵柄層)4とは、賦形層フィルム2の表面に付された凹凸模様2aとは別途に、あるいは協働して成形品の表面を装飾する部分であり、凹凸模様がない従来の加飾フィルムにおいて設けられている着色層(絵柄層)と同様の構成である。
着色層(絵柄層)4を構成するインキは従来より着色層(絵柄層)の材質として使用されてきた着色料、染料、顔料等、市販品としては帝国インキ製造株式会社製のISXインキ、IPXインキ、INQインキ、十条ケミカル株式会社製のFMインキ等がすべて好適に使用でき、これらのインキの塗布方法も従来より着色層(絵柄層)を形成するために使用されてきた方法、例えばスクリーン印刷等がすべて好適に使用できる。
バインダー層(接着層)5を設ける場合、その材質は、賦形層フィルム2や着色層(絵柄層)4を構成する樹脂と金型内に射出される樹脂の両方と相溶性が高い樹脂である限り特に限定されないが、例えば、着色層(絵柄層)4が設けられておらず、賦形層フィルム2を構成する樹脂がポリカーボネートで、金型内に射出される樹脂がアクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体の場合、使用できるバインダー層(接着層)5としては、帝国インキ製造株式会社製IMB−003(商品名)や十条ケミカル株式会社製IMDバインダーB−2(商品名)等が挙げられる。
なお、接着力が0.01N/25mmより小さいと、フィルムインサート成型前あるいは成型中に不意に保護層フィルム3が賦形層フィルム2から剥がれてしまうことがあり、50N/25mmを超えると、保護層フィルム3の厚さや各樹脂の引張強度にもよるが、保護層フィルム3を引き剥がす際に該保護層フィルム3が破れてその一部が成形品側に残ったり、凹凸模様2aの一部が保護層フィルム3と共に引き剥がされて凹凸模様2aが潰れたり変形することがある。
例えば、樹脂Aとしてポリカーボネートを使用する場合、樹脂Bとしてポリエチレン、エチレンビニールアセテートを用いると、保護層フィルム3を賦形層フィルム2から容易に剥離除去することができる。
本発明は、樹脂Aにより賦形層フィルムを製造する工程と、樹脂Bからなる保護層フィルムを賦形層フィルムの上に積層する工程からなり、前記賦形層フィルムと前記保護層フィルムが弱接着状態になるように樹脂Aと樹脂Bを選択することを特徴とする。但し、樹脂Aと樹脂Bの選択については前述した通りなので、説明を省略する。
賦形層フィルムの素材(樹脂A)として帝人化成株式会社製のポリカーボネートの透明樹脂「パンライトL−1225Y(商品名)」を選択し、これを樹脂温度300℃でTダイよりシート状に押し出し、押し出されたシート状溶融樹脂を、金属製の冷却ロールとゴムロールの間に狭圧する方法において、冷却ロールとして絹目調エンボスの雌型が刻設されたものを用いて絹目調エンボス(凹凸模様)が設けられた賦形層フィルムを製造した。得られた賦形層フィルムの厚さは125μm、エンボス深度は45μmであった。
一方、保護層フィルムの素材(樹脂B)として住友化学株式会社製の押し出しラミネート用の低密度ポリエチレン樹脂「スミカセンCE4009(商品名)」を選択し、これを樹脂温度280℃でTダイより上記の賦形層フィルムの凹凸模様の上にシート状に押し出し、押し出されたシート状溶融樹脂と賦形層フィルムの積層体を金属製の冷却ロールとゴムロールの間で狭圧して積層体を得た。得られた積層体のうち、保護層フィルムの厚さは100μm、積層体全体の厚さは180μm(125+100−45)であった。
得られた積層体の賦形層フィルム側の面に、帝国インキ製造株式会社製のインサート成型用インキ「IPXスクリーンインキ(商品名)」をスクリーン印刷により塗布し、80℃で30分間熱風乾燥させて着色層(絵柄層)を設けた。
更に、この着色層(絵柄層)の上に、帝国インキ製造株式会社製のインサート成型用バインダー「IMB−003バインダー(商品名)」をスクリーン印刷により塗布し、80℃で30分間熱風乾燥させてバインダー層(接着層)を設けた。
上記のようにして、外側から順に、保護層フィルム、賦形層フィルム、着色層(絵柄層)、バインダー層(接着層)が積層された4層構造のフィルムインサート成型用加飾フィルムを得た。
保護層フィルムを賦形層フィルムの凹凸模様の上に積層する方法として、三井デュポンポリケミカル株式会社製EVA樹脂「エバフレックスP1007」を樹脂温度130℃で厚さ75μmに押出して得られたEVAフィルムを凹凸模様の上に載置して、熱ラミネート装置を用いて100℃で熱圧着することにより賦形層フィルムの凹凸模様を埋めた他は実施例1と同様にして、4層構造のフィルムインサート成型用加飾フィルムを得た。
保護層フィルムを賦形層フィルム側の凹凸模様の上に積層する方法として、厚さ50μmのポリエチレン系フィルムに7μmの粘着層が設けられた株式会社サンエー化研製の保護粘着フィルム「サニテクトLP54M(商品名)」を凹凸模様の上に貼り付けた他は実施例1と同様にして、4層構造のフィルムインサート成型用加飾フィルムを得た。
なお、このフィルムインサート成型用加飾フィルムにおいて、保護層フィルムは凹凸模様の凸部の上端部だけで接着しており、凹凸模様は埋められてはいない。
上記のようにして得られた実施例1、2、比較例1の加飾フィルムからそれぞれ、幅25mm、長さ150mmの試験片を得た。この試験片の一端から25mm程度を手で剥がし、保護層フィルムをその背面が重なるように180°に折り返し、引張試験機の片方のチャックに賦形層フィルムを、もう片方のチャックに折り返した保護層フィルムを固定した。
この状態から、引張試験機を5mm/sで運転を開始し、引張試験開始の5秒後から15秒後までの粘着力測定値の平均値をそれぞれの加飾フィルムの接着力とした。
測定値はそれぞれ、0.10N/25mm(実施例1)、0.17N/25mm(実施例2)、0.18N/25mm(比較例1)であった。
実施例1、2、比較例1の加飾フィルムを70℃に予備加熱した後、図4(a)に断面形状を示したような、半径90mm、突出高さ30mmの凸レンズ状の予備成型用のプレス金型を用いて予備成型した。
予備成型を施した加飾フィルムをそれぞれ図4(b)に断面形状を示したような、半径90mm、突出高さ30mmの凸レンズ状の金型内に配置してからポリカーボネート/アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体混合樹脂を金型内に射出して、射出した樹脂と加飾フィルムを一体化させ、脱型後に成形品表面の賦形層フィルムから保護層フィルムを剥離除去し、加飾された完成品を得た。
実施例1、2の加飾フィルムを用いた成形品では賦形層フィルムの凹凸模様が何ら変形することなくそのままの形状を保持しており、意図した通り加飾されていたが、比較例1の加飾フィルムを用いた成形品では賦形層フィルムの凹凸模様が押し潰され、意図した外観が得られなかった。
2 賦形層フィルム
2a 凹凸模様
3 保護層フィルム
4 着色層(絵柄層)
5 バインダー層(接着層)
M 金型
P 金型内に射出される樹脂
Claims (5)
- フィルムインサート成型において成形品の表面に凹凸模様を付与するための樹脂製の加飾フィルムであって、
凹凸模様が設けられた賦形層フィルムと、該凹凸模様に密着した保護層フィルムからなり、
賦形層フィルムと保護層フィルムが弱接着されていることを特徴とするフィルムインサート成型用加飾フィルム。 - 賦形層フィルムを構成する樹脂Aと保護層フィルムを構成する樹脂Bの接着力が、JIS−Z0237 10.粘着力測定 10.4.1試験板に対する180°引き剥がし粘着力に準拠した測定方法で0.01〜50N/25mmであることを特徴とする請求項1に記載のフィルムインサート成型用加飾フィルム。
- フィルムインサート成型において成形品の表面に凹凸模様を付与するための樹脂製の加飾フィルムを製造するに際し、
樹脂Aにより凹凸模様を有する賦形層フィルムを形成する工程と、
前記賦形層の凹凸模様の上に、該凹凸模様を埋める樹脂Bからなる保護層フィルムを積層する工程からなり、
前記賦形層フィルムと前記保護層フィルムが弱接着状態になるように樹脂Aと樹脂Bを選択することを特徴とするフィルムインサート成型用加飾フィルムの製造方法。 - 樹脂Aからなる賦形層フィルムの凹凸模様の上に樹脂Bを溶融、押し出すことにより保護層フィルムを積層することを特徴とする請求項3に記載のフィルムインサート成型用加飾フィルムの製造方法。
- 樹脂Aからなる賦形層フィルムの凹凸模様の上に、該樹脂Aよりも融点が低い樹脂Bからなるフィルムを重ねて、熱ラミネートにより樹脂Bを溶融させて保護層フィルムを積層することを特徴とする請求項3に記載のフィルムインサート成型用加飾フィルムの製造方法。
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