JP2866423B2 - 中空成形品の表面装飾方法 - Google Patents

中空成形品の表面装飾方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中空成形品の表面装飾方法及び表面装飾さ
れた成形品に関し、更に詳しくは金型に絞り、文字又は
図案等の立体模様の彫刻を施すことなく中空成形品に絞
り、文字又は図案等の立体模様を付与し得る表面装飾方
法及び表面装飾された成形品に関する。
〔従来の技術とその課題〕
従来、中空成形品に絞り、文字、図案等の立体模様を
施す方法としては、凹凸模様を彫刻した金型を使用する
方法が知られている。しかしながら、彫刻を施した金型
は非常に高価であるばかりか、施工に時間がかかり、ま
た少量の成形品を成形する場合は成形品1個当りの価格
が著しく高くなる欠点があった。それ故、安価で且つ手
軽に立体模様を施す方法が嘱望されているが未だ好適な
方法は見出されていない。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ね
た結果、耐熱性、強度、剛性等に優れた熱可塑性樹脂フ
ィルムに予め立体模様を施し、該フィルムを用いて中空
成形法により熱可塑性樹脂を主体とする樹脂成形品に立
体模様を転写することにより、表面装飾が施された成形
品を極めて経済的且つ容易に提供し得ることを見出し本
発明に到ったものである。
即ち本発明は、予め立体模様が施こされた耐熱性、強
度、剛性等に優れた熱可塑性樹脂フィルムを立体模様面
が次の工程で成形される樹脂と接するような向きで金型
キャビティ内に装着した後、フィルムを構成する樹脂の
(融点+20℃)よりも低い成形温度(樹脂温度)で成形
し得る熱可塑性樹脂を用いて中空成形することにより、
熱可塑性樹脂を主体とする樹脂成形品の表面に立体模様
を転写する方法に関するものである。
以下、本発明の中空成形品の表面装飾方法について詳
細に説明する。
本発明の方法において、立体模様の施された熱可塑性
樹脂中空成形品を製造するにあたっては、まず、立体模
様の施された熱可塑性樹脂フィルムが金型キャビティ内
に装着される。
本発明に用いる熱可塑性樹脂フィルムとしては、種類
を問わないが、耐熱性、強度、剛性に優れるとともに、
中空成形される熱可塑性樹脂を主体とする樹脂の(成形
温度−20℃)以上の融点を有することが必要である。こ
こで成形温度(樹脂温度)とは中空成形機のダイより押
し出されたパリソンの温度を言う。また、熱可塑性樹脂
フィルムの融点が高くても成形時に加熱結晶化が進行
し、予めフィルムに施した立体模様が結晶化により変化
もしくは消失するようなフィルムは不適である。即ち、
本発明に使用し得るフィルムとは、中空成形される熱可
塑性樹脂を主体とする樹脂の(成形温度−20℃)以上の
融点を持ち、且つ成形時において結晶化が大きく進行し
ないだけの結晶化度を有していることが必要である。
例えばフィルムに立体模様を施す場合、立体模様が彫
刻されたエンボスロールを使用してフィルム成形と同時
に行うが、この時点でフィルムが高度に結晶化している
ことが肝要である。言い換えれば、結晶化速度が速いこ
とが重要であり、この点でポリブチレンテレフタレート
(PBT)樹脂製フィルムが好適である。他の樹脂、例え
ばポリエチレンテレフタレート樹脂は結晶化速度が遅い
ため、上記の方法によって作成した立体模様付きのフィ
ルムは高度には結晶化していない。それ故120〜160℃に
加熱されると加熱結晶化が進行してフィルムが白濁した
り立体模様が変化または消失してしまうため不適であ
る。又、高融点でも非晶性フィルム、例えばポリカーボ
ネート等は立体模様をフィルムに施すことは出来るが、
成形時に立体模様が変形するため好ましくない。
しかしながら、PBT樹脂フィルムの融点は約225℃であ
るため、(225+20℃)以下で中空成形されるような熱
可塑性樹脂、例えばポリスチレン樹脂、アクリロニトリ
ル/スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル/ブタジエ
ン/スチレン共重合樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリブチレンテレフタレ
ート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びこれら
の共重合体等では良好な立体模様の成形品を得ることが
可能であるが、通常、(225+20℃)より高い温度で中
空成形される熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート樹
脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリメチル
ペンテン樹脂、ポリプロピレン樹脂、及びこれらの共重
合体等ではPBT樹脂フィルムの立体模様が変形又は消失
しまうことがあり、好ましくない場合がある。これを解
決する方法として、本発明者らは例えば立体模様が施さ
れたPBT樹脂フィルムに、その立体模様面に金属を蒸着
したフィルムを使用することにより、(225+20℃)よ
り高い温度で中空成形される熱可塑性樹脂の中空成形品
にもその表面に立体模様を転写することが可能となるこ
とを見出した。即ち、本発明において、成形用樹脂(基
体樹脂)として、フィルムを構成する樹脂の(融点+20
℃)より高い成形温度(樹脂温度)を有するものを使用
する場合は、立体模様面にアルミニウム、亜鉛、銀、ク
ロム、ニッケル、銅等の金属を蒸着したフィルムを使用
すれば良い。特に加工性の面からアルミニウムを用いる
のが好ましい。但し、この場合でも前述の通りフィルム
を構成する樹脂として中空成形における成形温度で結晶
化が大きく進行しないだけの結晶化度を有していること
が必要である。勿論、中空成形用樹脂の融点がフィルム
を構成する樹脂の融点より低い場合でも金属蒸着フィル
ムを用いて成形することも可能である。
尚、中空成形用の熱可塑性樹脂の内、ポリプロピレン
樹脂のように分子構造の違いや共重合、グラフト等の変
性の違いにより、成形温度がフィルムを構成する樹脂の
融点の境に巾を有するものがある。例えばPBT樹脂の融
点は約225℃であり、ポリプロピレン樹脂の成形温度は
約210〜260℃であるから、このような場合にはその品種
に伴う成形温度に応じて金属蒸着フィルムを用いるか否
かを決めれば良い。ここで、通常のフィルムを用いるか
金属蒸着フィルムを用いるかの判断は、前述の通り、成
形樹脂の成形温度(樹脂温度)がフィルムを構成する樹
脂の(融点+20℃)よりも低いか否かによれば良い。
ポリブチレンテレフタレート樹脂は公知の如く、1,4
−ブタンジオールとテレフタル酸又はそのエステル形成
可能な誘導体を重縮合して得られるものであるが、本発
明で用いられるフィルムの基体樹脂としては、かかるポ
リブチレンテレフタレート樹脂は勿論のこと、ブチレン
テレフタレートを主たる構成単位とする共重合体あるい
はこれらをグラフト、架橋等によって変性したものであ
ってもよい。また、これらの樹脂に対し、一般の熱可塑
性樹脂に添加される公知の物質、例えば酸化防止剤や紫
外線吸収剤等の安定剤、可塑剤、帯電防止剤、界面活性
剤、結晶化促進剤等や他の熱可塑性樹脂あるいは場合に
よっては無機充填剤を目的に応じて補助的に添加したも
のであってもよいが、これらの添加物の配合にあたって
は本発明の目的、効果を阻害しないよう、添加物の種
類、配合量等を考慮する必要がある。
フィルムの厚さは特に制約はないが、過小の場合は溶
融樹脂の中空成形工程でフィルムが破断等を起こす恐れ
があり、逆に過大になると金型の面に均一に密着しなく
なるため、所望する寸法の成形品が得られない場合があ
る。よって、フィルムの厚さは30〜150μmが好まし
く、より好ましくは50〜100μmである。また、フィル
ムは単層、多層の別は問わないが、少なくとも成形され
る熱可塑性樹脂と接する樹脂フィルム面に立体模様が施
されていることが肝要である。
また、フィルムが装着される金型の温度も特に限定さ
れるものではないが、フィルムと充填される樹脂との優
れた密着性を得、図形等の精密な転写が行われるために
は30〜150℃とするのが好ましい。特に好ましくは40〜1
00℃である。
上記の如くフィルムの装着された金型内で上記成形用
樹脂を用いて中空成形され、その熱と圧力によりフィル
ムに施された立体模様が成形品に転写される。中空成形
の方法としては特に限定されず、例えば成形用樹脂のパ
リソンを押出した後金型にはさみ、パリソン内に気体を
吹き込むことにより行えば良い。気体としては、空気、
窒素等が挙げられ、特に取扱いの容易さ、経済性の面か
ら空気が好ましい。
かかる如き方法によって得られた立体模様の付与され
た熱可塑性樹脂中空成形品は、成形品表面の仕上状態も
優れているばかりか、本発明の方法は安価で且つ簡単に
単一の金型で種々の立体模様を付与することが可能とな
り、これまでになかったものである。
〔実 施 例〕
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。
実施例1〜4、比較例1〜2 立体模様が施されたポリブチレンテレフタレート樹脂
(PBT樹脂)製フィルム(厚さ70μm、融点225℃)を金
型内に立体模様面が中空成形される熱可塑性樹脂と接す
るように設置し、中空成形される熱可塑性樹脂としてポ
リエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂を用いパリソンを
形成し、第1表に示す成形条件に設定された金型にはさ
み、パリソン内に空気を吹き込んで、平均厚み3mmで大
きさ100mm×100mm×200mmの中空四角柱状成形品の側面
に立体模様を転写した。
評価基準は下記の通りとし、その結果を第1表に示
す。
フィルムに施された立体模様と成形品に転写された立
体模様を比べ、その変化具合を評価した。
O;良好 変化がないもの △;やや良好 やや変化しているもの ×;不良 大きく変化しているもの 実施例5〜8、比較例3〜6 フィルムとして、ポリエチレンテレフタレート樹脂
(PET樹脂)製フィルムとPBT樹脂製フィルム及び中間層
として接着剤の3層で構成され、PBT樹脂フィルム面に
立体模様が施されたフィルム(厚さ80μm)を用い、中
空成形される熱可塑性樹脂としてポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、PBT樹脂、変性PET樹脂を用いて、第
1表に示す成形条件にて実施例1〜4と同様の表面装飾
が施された中空成形品を製造し、その評価を行った。評
価結果を第1表に示す。
実施例9〜16 立体模様が施されたPBT樹脂フィルムの立体模様面に
アルミニウム(Al)を真空蒸着させたフィルム(厚さ80
μm)を使用し、中空成形される熱可塑性樹脂としてポ
リプロピレン樹脂、PBT樹脂、変性PET樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂を用い、第1表に示す成形条件にて実施例1
〜4と同様の表面装飾が施された中空成形品を製造し、
その評価を行った。評価結果を第1表に示す。
〔発明の効果〕 本発明の方法に従い、絞り、文字、図案等の立体模様
が施された各種フィルムを用いることにより、一つの金
型で各種の表面装飾が綺麗に付与された中空成形品を安
価で且つ簡単に製造することが可能となる。
更に中空成形可能な熱可塑性樹脂の種別を制約なく使
用でき、この種の表面装飾成形品の用途の拡大が図れ
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−37416(JP,A) 特開 平1−257024(JP,A) 特開 昭63−144019(JP,A) 特開 昭60−83840(JP,A) 特開 昭55−95521(JP,A) 特開 昭52−89172(JP,A) 特公 昭52−15623(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 49/00 - 49/80 B29C 33/12 - 33/18 B29C 59/00 - 59/18 C23C 14/04

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予め立体模様が施された熱可塑性樹脂フィ
    ルムを立体模様面が次の工程で成形される樹脂と接する
    ような向きで金型キャビティ内に装着した後、フィルム
    を構成する樹脂の(融点+20℃)よりも低い成形温度
    (樹脂温度)で成形し得る熱可塑性樹脂を用いて中空成
    形することにより、樹脂成形品の表面に立体模様を転写
    することを特徴とする中空成形品の表面装飾方法。
  2. 【請求項2】立体模様が施された熱可塑性樹脂フィルム
    がポリブチレンテレフタレート樹脂製フィルムである請
    求項1記載の中空成形品の表面装飾方法。
  3. 【請求項3】成形用樹脂がポリスチレン樹脂、アクリロ
    ニトリル/スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル/ブ
    タジエン/スチレン共重合樹脂、ポリアセタール樹脂、
    ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニ
    ル樹脂又はポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリブチレンテレ
    フタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、及
    びこれらの共重合体である請求項1又は2記載の中空成
    形品の表面装飾方法。
  4. 【請求項4】予め立体模様が施され且つ立体模様面に金
    属が蒸着されている熱可塑性樹脂フィルムを立体模様面
    が次の工程で成形される樹脂と接するような向きで金型
    キャビティ内に装着した後、熱可塑性樹脂を用いて中空
    成形することにより、樹脂成形品の表面に立体模様を転
    写することを特徴とする中空成形品の表面装飾方法。
  5. 【請求項5】フィルムに蒸着する金属がアルミニウム、
    亜鉛、銀、クロム、ニッケル又は銅である請求項4記載
    の中空成形品の表面装飾方法。
  6. 【請求項6】立体模様が施された熱可塑性樹脂フィルム
    がポリブチレンテレフタレート樹脂製フィルムである請
    求項4又は5記載の中空成形品の表面装飾方法。
  7. 【請求項7】成形用樹脂がポリブチレンテレフタレート
    樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネ
    ート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
    メチルペンテン樹脂又はポリプロピレン樹脂、及びこれ
    らの共重合体である請求項4〜6の何れか1項記載の中
    空成形品の表面装飾方法。
  8. 【請求項8】中空成形が成形用樹脂のパリソンを押出し
    た後金型にはさみ、パリソン内に気体を吹き込むことに
    より行われる請求項1〜7の何れか1項記載の中空成形
    品の表面装飾方法。
  9. 【請求項9】請求項1〜8の何れか1項記載の中空成形
    品の表面装飾方法により製造された成形品。
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