JP3762887B2 - ヘアライン装飾成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響機器部品や自動車内装部品などの立体形状成形品の表面にヘアライン模様を装飾するためなどに用いられるヘアライン装飾用シートとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂成形品の表面にヘアライン模様を装飾するために、ヘアライン装飾用シートが用いられている。このヘアライン装飾用シートは基体シートをヘアライン加工してその上に転写層を形成したものであり、該ヘアライン装飾用シートを真空成形などの方法で立体加工し、立体加工したヘアライン装飾用シートを射出成形用の金型内にセットし、型閉めし、成形樹脂をキャビティに射出し、成形樹脂を固化させることによって、樹脂成形品を形成すると同時にその表面に転写層を形成させ、最後に基体シートを剥離除去することによりヘアライン形状の凹凸を樹脂成形品表面に形成する。
【０００３】
上記立体形状成形品の表面にヘアライン模様を装飾するために用いられるヘアライン装飾用シートには、立体加工性と基体シートへのヘアライン加工性が要求されている。
【０００４】
このような性質を備えているヘアライン装飾用シートとしては、二軸延伸ＰＥＴフィルムなどの基体シートをヘアライン加工し、その上に転写層が形成されたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、二軸延伸ＰＥＴフィルムなどを基体シートとするヘアライン装飾用シートは、音響機器部品や自動車内装部品などの絞りの深い立体形状には適用できないという問題があった。なお、深絞り加工のできる塩化ビニルフィルムなどは強靭でないため、ヘアライン装飾用シートの基体シートとして用いた場合、破れたり、破損したりしてヘアライン加工が困難である。
【０００６】
また、基体シートが深絞り加工可能な材質であっても、絞り加工するときに伸ばされたり、熱がかかったりするためにヘアラインが消失し、ヘアライン装飾用シートとしての本来の機能を損なうことがあった。
【０００７】
したがって、本発明は、絞りの深い立体形状に適用できるヘアライン装飾用シートとその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、深絞り加工可能な基体シート上に形成された図柄層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シートであって、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるように構成した。
【０００９】
また、上記構成のヘアライン装飾用シートの製造方法は、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤ（材料が機械で連続的に加工される場合の当該材料の走行方向）の引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に図柄層を形成し、図柄層側に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して図柄層を基体シート表面に転写させて得るように構成した。
【００１０】
また、本発明は、深絞り加工可能な基体シート上に図柄層が形成され、この図柄層上に形成された最上層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シートであって、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるように構成した。
【００１１】
また、上記の最上層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シートの製造方法は、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤ（材料が機械で連続的に加工される場合の当該材料の走行方向）の引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に最上層を構成する層及び図柄層を順次形成し、図柄層側に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して最上層を構成する層及び図柄層を基体シート表面に転写させて得るように構成した。
【００１２】
また、上記ヘアライン装飾用シートの製造方法の各構成において、キャリアシートが、二軸延伸ポリエステルフィルムまたは二軸延伸ポリプロピレンフィルムであるように構成した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１４】
図１は本発明のヘアライン装飾用シートの一実施例を示す断面図、図２は本発明のヘアライン装飾用シートのヘアライン部分の拡大部分を示す断面図、図３〜図５は本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法の工程の一例を示す断面図で、図６及び図７は本発明のヘアライン装飾用シートを用いて装飾成形品を製造する方法の工程の一例を示す断面図、図８は本発明のヘアライン装飾用シートを用いて得た装飾成形品を示す断面図、図９はヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置を示す斜視図、図１０はヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置の試験片を固定する部分を示す平面図、図１１はヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置の試験片を固定する部分を示す断面図、図１２はキャリアシートへのヘアライン加工方法の実施例を示す斜視図、図１３はキャリアシートの引裂伝播抵抗値の測定に用いる直角型の試験片を固定する部分を示す平面図である。
【００１５】
図中、１は基体シート、２は図柄層、３はキャリアシート、４はヘアライン装飾用シート、５は可動型、６は固定型、７はキャビティ形成面、８はヘアライン、８ａはピッチ、８ｂは中心平均粗さ（Ｒａ）、９はゲート部、１０は成形樹脂、１１は樹脂成形品、１２は真空吸引孔、１３はキャビティ、１４はチャック、１５はチャック、１６は可動部材、１７はネジ、１８は試験片、１９はサンドペーパーベルト、２０はゴムロール、２１は流れ方向、２２は試験片をそれぞれ示す。
【００１６】
本発明のヘアライン装飾用シート４は、深絞り加工可能な基体シート１上に形成された図柄層２表面にヘアライン状の凹凸８を有するヘアライン装飾用シート４（図１参照）であって、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけて、ＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸８のピッチ８ａが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）８ｂが０．００５〜０．５ｍｍであるものである（図２参照）。
【００１７】
基体シート１としては、塩化ビニルフィルム、アクリルフィルム、ポリカーボネートフィルムのほか、ポリプロピレンフィルム、低延伸性ポリエステルフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリスチレンフィルム、アクリロニトリルブタジエンスチレンフィルム、ナイロンフィルムなどを用いることができる。
【００１８】
図柄層２は、基体シート１上に設けられる。図柄層２は、樹脂成形品１１の表面に文字や図形、記号などを表したり、着色表面を表したりするためのものである。また、図柄層２は、黒色やシルバーメタリック色などのパターンがない全面べた１色のものであってもよく、またパターンがある１色または多色のものであってもよい。あるいは、図柄層２は、透明黄色の全面ベタまたはパターン層と、シルバーメタリック色の全面べたまたはパターン層とを積層して、金色全面ベタまたはパターン層を表現するようにしてもよい。図柄層２は、顔料と樹脂バインダーから構成される顔料インキ層、パール顔料と樹脂バインダーから構成される光輝性顔料層、染料と樹脂バインダーから構成される染料インキ層の群から選ばれる少なくとも一層によって構成される。
【００１９】
また、図柄層２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、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。
【００２０】
前記のヘアライン状の凹凸は、このような図柄層２表面に設けられている。つまり、このヘアライン装飾用シート４を用いて樹脂成形品１１表面をヘアライン装飾して装飾成形品を得る場合、図柄層２が装飾成形品の最表面層となり、基体シート１を介して樹脂成形品１１上に設けられる（図８参照）。したがって、本発明のヘアライン装飾用シート４の前記基体シート１は、従来技術と異なり、装飾成形品において剥離除去されることなく樹脂成形品１１表面に残る。この基体シート１の剥離に関する従来技術との相違は、本発明のヘアライン装飾用シート４が従来技術の抱える問題を解決するために後述するような製造方法をとることによる。
【００２１】
なお、深絞り加工可能な基体シート１上に図柄層２が形成され、この図柄層２上に形成された最上層表面にヘアライン状の凹凸を有するようにしてもよい（図示せず）。この場合、ヘアライン状の凹凸８は図柄層２表面ではなく、最上層表面に設けられている。最上層としては、保護層などがある。最上層の形成方法としては、印刷、塗装のほか、ディッピング、コーターによる塗布などがある。
【００２２】
ヘアライン装飾用シート４全体の厚みとしては、５０〜２０００μｍが好ましい。５０μｍより薄いと、成形樹脂１０を射出したとき、成形樹脂１０の熱圧によりヘアライン装飾用シート４にしわが生じやすい。２０００μｍを超えると、ヘアライン装飾用シート４の成形性が劣るため、ヘアライン装飾用シート４を立体形状に加工するのが困難である。特に、５０〜７００μｍが好ましい。この範囲のヘアライン装飾用シート４は、任意の形状に打ち抜いたり、切断したり、成形用金型に挿入したりする作業性がよい。また、ヘアライン装飾用シート４が成形性に優れるので、ヘアライン装飾用シート４を立体形状に加工するのが短時間でできる。７００μｍを超えると、巻き状態の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。さらに、立体形状に加工するのを射出成形用金型の可動型５上で行う場合は、成形後にヘアライン装飾用シート４の不要な部分のトリミングを行うため、やや薄めの５０〜２００μｍが好ましい。また、立体形状に加工するのを射出成形用金型とは別の金型で行う場合は、立体形状加工成形用金型に挿入する工程が必要となるので、ヘアライン装飾用シート４に剛性が求められ、やや厚めの３００〜７００μｍが好ましい。
【００２３】
本発明では、深絞り加工の方法として真空成形法を取り上げ、ヘアライン装飾用シート４を深絞り加工するのに適する温度を調査した結果、基体シート１の材質によって異なるものの、たいていのヘアライン装飾用シート４は１１０〜１８０℃付近で加工するのが適当であり、その最も低い加工温度１１０℃において、長さが１．２倍以上伸びる機械的性質をもつフィルム材料は、絞りの深い立体形状の加工が可能であることが分かった。また、基体シート１が複数のシートを積層した構成であっても、この性質を満足するように材料を選択すれば、深絞り加工が容易なものを得ることができることが分かった。
【００２４】
つまり、ヘアライン装飾用シート４を、１１０℃の環境温度下において幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シート４の試験片１８を一対のチャック１４、１５を用いてチャック間距離３０ｍｍ（図１０、図１１参照）で固定し、試験片１８の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけて引張試験を実施したときチャック間距離３６ｍｍでも破断することなく、一定のヘアライン形状を保つように構成する（図９〜１１参照）ことにより、絞りの深い立体形状に無理なく形状変化させることができるヘアライン装飾用シート４とすることができる。
【００２５】
ここで、環境温度とは、試験片１８を実際に試験する雰囲気の温度である。環境温度を１１０℃としたのは、深絞り加工するのに適した温度である１１０〜１８０℃の最も低い方の値である１１０℃を採用したものである。できるだけ低い加工温度で成形した方が図柄層２のインキやヘアライン装飾用シート４の熱劣化を防ぐことができる。また、試験片１８を引張する速度を１００ｍｍ／分としたのは、深絞り加工する場合にヘアライン装飾用シート４が伸ばされるときの速度の最低値を採用したものである。
【００２６】
図９〜１１に示すように、ヘアライン装飾用シート４の試験片１８は、ヘアライン装飾用シート４を幅１０ｍｍ、一対のチャック間距離３０ｍｍで引張試験に供することができる大きさに切断したものである。図９〜１１において、上側の一対のチャック１４は、試験片１８の上端を挟んだ状態でネジ１７により固定される。また、下側の一対のチャック１５は、試験片１８の下端を挟んだ状態でネジ１７により固定される。図９に示すように、上側の一対のチャック１４は試験装置に固定される一方、下側の一対のチャック１５は可動部材１６により下向きに１００ｍｍ／分の速度で下降して試験片１８に引張力を作用させる。実際に装飾成形品を得るために製作したヘアライン装飾用シート４の寸法は、音響部品の場合が５０ｍｍ×１５０ｍｍ程度、自動車部品の場合が１２０ｍｍ×３５０ｍｍ程度であったため、これらのヘアライン装飾用シート４の幅と長さとの比率がほぼ１０：３０であり、この比率に基づいて試験片１８を幅１０ｍｍ、一対のチャック間距離３０ｍｍと設定した。
【００２７】
また、市販されているいくつかの音響部品や自動車部品成形品に対して、深絞り加工によりヘアライン装飾用シートが平均どの程度伸ばされるかを測定したところ、だいたい１．２倍程度であることがわかった。これにより３０ｍｍの１．２倍、すなわち３６ｍｍで評価するのが適切と判断した。
【００２８】
また、音響部品や自動車部品成形品に対して施すヘアライン模様として好ましいのは、凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に基づく中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるとし、深絞り加工可能なヘアライン装飾用シート４が深絞り加工により装飾効果を損なうか否かは上記１．２倍に伸ばしたときの凹凸のピッチ及び中心平均粗さ（Ｒａ）で評価するのが適切と判断した。
【００２９】
このような構成のヘアライン装飾用シート４を得る方法として、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤの引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシート３にヘアライン状の凹凸８を形成した後、その上に図柄層２を形成し、図柄層２側に深絞り加工可能な基体シート１を積層し、キャリアシート３を剥離除去して図柄層２を基体シート１表面に転写させる（図３〜５参照）。また、前記最上層表面にヘアライン状の凹凸８を有するヘアライン装飾用シート４の場合、上記引裂伝播抵抗値のキャリアシート３にヘアライン状の凹凸８を形成した後、その上に最上層を構成する層及び図柄層２を順次形成し、図柄層２側に深絞り加工可能な基体シート１を積層し、キャリアシート３を剥離除去して最上層を構成する層及び図柄層２を基体シート１表面に転写させる（図示せず）。
【００３０】
ヘアライン加工の方法としては、図１２に示すように、回転するサンドペーパーベルト１９を巻いたロールとゴムロール２０との間に未加工のキャリアシート３を通し、サンドペーパーベルト１９を巻いたロールをキャリアシート３の流れ方向２１に逆らって回転させることによりキャリアシート３の片面を削ってヘアライン状の凹凸８を形成する等の方法が用いられる。
【００３１】
上記環境温度とは、試験片２２を実際に試験する雰囲気の温度である。環境温度を２３℃としたのは、実際にヘアライン加工する際の温度がほぼその温度に近いためである。
【００３２】
また、上記引裂伝播抵抗値とは、図１３に示すような形状及び寸法の直角型の試験片２２を一対のチャック１４、１５を用いてチャック間に固定し、試験片１８の一端を２００ｍｍ／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最大応力値を試験片２２の厚みで割った数値である。図１３において、上側の一対のチャック１４は、試験片２２の上端を挟んだ状態でネジ１７により固定される。また、下側の一対のチャック１５は、試験片２２の下端を挟んだ状態でネジ１７により固定される。図１３に示すように、上側の一対のチャック１４は先に図９に示したのと同様の試験装置に固定される一方、下側の一対のチャック１５は可動部材１６により下向きに２００ｍｍ／分の速度で下降して試験片２２に引張力を作用させる。
【００３３】
上記引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ未満である場合には、ヘアライン加工の際にキャリアシート３が破れるおそれがある。なお、キャリアシート３の引裂伝播抵抗値はキャリアシート３のＭＤ（材料が機械で連続的に加工される場合の当該材料の走行方向）とＴＤ（幅方向）とでは異なるが、前記したヘアライン加工によって形成される線状の凹凸がＭＤに沿って形成されるため（図１２参照）、ＭＤの引裂伝播抵抗値がキャリアシート３選定の基準となる。なお、上記引裂伝播抵抗値が５０Ｎ／ｍｍを超えると、サンドペーパーベルト１９を巻いたロールによりキャリアシート３が削られにくくなるため、ヘアライン加工をするのにキャリアシート３の送り速度を落さねばならない。つまり、ヘアライン加工に時間がかかり生産性が低下する。したがって、生産性よくヘアライン加工を行なうには、引裂伝播抵抗値が５０Ｎ／ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００３４】
キャリアシート３の材質としては、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリサルフォンフィルムなどがある。キャリアシート３はヘアライン装飾用シート４の製造工程において剥離除去されるものであるため、安価な二軸延伸ポリエステルフィルムや二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いるのが好ましい。
【００３５】
キャリアシート３の厚みは、１０〜３００μｍの範囲が好ましい。１０μｍ未満であるとヘアライン加工によってキャリアシート３が切れやすくなるおそれがあり、３００μｍを超えると輪転印刷機に設置するのが困難になり生産性が低下する。特に、厚さ２５〜５０μｍのキャリアシート３は、ヘアライン加工およびヘアライン装飾用シート４に貼り合せたり剥離したりするのに作業性がよく、より好ましい。このように、数百μｍの基体シート１に直接図柄層２を印刷形成する場合にくらべて、厚みの薄いキャリアシート３を使用することにより、多色刷り輪転機で印刷生産することが可能であり、量産性が向上する。
【００３６】
図柄層２は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、またはスクリーン印刷法などの通常の印刷法や、ロールコート法、またはスプレーコート法などのコート法などにより形成するとよい。図柄層２の厚みとしては、０．１〜２０μｍが好ましい。通常の印刷法によれば、この範囲となる。
【００３７】
次に、キャリアシート３の図柄層２側に基体シート１を積層する（図３、図４参照）。
【００３８】
キャリアシート３の図柄層２側に基体シート１を積層するには、図柄層２上または基体シート１上に、必要に応じて熱可塑性樹脂からなる接着層を形成し、キャリアシート３と基体シート１とを積層して片面または両面から加熱しながら圧力を加えて接着する熱ラミネート法を採用するとよい。なお、積層に用いるキャリアシート３表面には離型処理を施して図柄層２等が剥離しやすいようにする。ただし、あまり剥離しやすいようだとキャリアシート３上に図柄層２等を保持することが事実上できなくなるので、５〜１００Ｎ／ｃｍ程度の適度な剥離強度を有するように調節して接着する。
【００３９】
次いで、キャリアシート３を剥離除去して基体シート１に図柄層２、あるいは最上層を構成する層及び図柄層２を転写することにより（図５参照）ヘアライン装飾用シート４を得ることができる。
【００４０】
また、ヘアライン装飾用シート４の成形樹脂１０に接着される面、つまりヘアライン状の凹凸８を呈する面とは反対の面の接着性を向上させるために、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樹脂、アクリル樹脂、またはウレタン樹脂などから構成していてもよい。
【００４１】
次に、上に述べたような構成のヘアライン装飾用シート４を用いて絞りの深い立体形状成形品を製造する方法について説明する。
【００４２】
まず、ヘアライン装飾用シート４を射出成形用の金型である可動型５の表面にクランプ部材によりセットする（図６参照）。
【００４３】
次いで、ヘアライン装飾用シート４を射出成形用の可動型５の表面にセットした後に、射出成形用の可動型５に形成された真空吸引孔１２を利用して、ヘアライン装飾用シート４を可動型５のキャビティ形成面７に沿わせるように真空吸引することにより、射出成形用の可動型５の凹部すなわちキャビティ１３のキャビティ形成面７に沿うように絞りの深い立体形状に加工する。具体例としては、可動型５と固定型６との間に挿入した加熱板などで、可動型５の表面にセットしたヘアライン装飾用シート４をその軟化点以上に加熱して軟化させ、射出成形用の可動型５の凹部とヘアライン装飾用シート４との間の空間を密閉して真空吸引孔１２から排気して真空吸引し、射出成形用の可動型５の凹部内面（キャビティ形成面７）にヘアライン装飾用シート４を密着させる方法がある。絞りの深い立体形状に加工する際、あるいはクランプ部材でヘアライン装飾用シート４を押さえ付けて固定する際に、ヘアライン装飾用シート４の不要部分の打抜き加工をしてもよい。
【００４４】
上記方法に代えて、ヘアライン装飾用シート４を射出成形用の可動型５の表面にセットする前に、射出成形用の可動型５と固定型６とは別の深絞り加工成形用型を用いてヘアライン装飾用シート４をあらかじめ所望の形状に深絞り加工し、また所望の形状に打抜き加工したのち、射出成形用の可動型５の凹部内に、深絞り加工されたヘアライン装飾用シート４をはめ込むようにしてもよい。立体形状に加工する方法としては、真空成形法や圧空成形法、熱せられたゴムを押しつける押圧成形法、またはプレス成形法などがある。なお、立体形状に加工する際に同時に打抜き加工をしてもよい。
【００４５】
次に、固定型６に対して可動型５を型閉めして溶融状態の成形樹脂１０を固定型６のゲート部９からキャビティ１３内に射出し、成形樹脂１０を固化させてキャビティ１３内で樹脂成形品１１を形成すると同時にその表面にヘアライン装飾用シート４を一体化接着させる（図７参照）。なお、このとき成形樹脂１０によってヘアライン装飾用シート４に熱圧が加えられても、ヘアライン形状の凹凸８が潰れることはない。なぜなら成形樹脂１０によって熱が加えられるのはほんの一瞬であり、基体シート１側に加えられた熱が伝導して図柄層に到達するまでの間に充分に冷えてしまい、圧力で変形するほど図柄層が軟化しないためである。
【００４６】
その後、樹脂成形品１１を可動型５から取り出したのち、樹脂成形品１１に接着したヘアライン装飾用シート４のうち不要な部分を除去する（図８参照）。なお、上記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、ヘアライン装飾用シート４の不要な部分を除去する作業は不要である。
【００４７】
【実施例】
（実施例１） 以下の条件で、ポリカーボネート樹脂製自動車ヒータコントロールパネルを製造した。
【００４８】
厚さ２５μｍの離型処理がされた二軸延伸ポリエステルフィルムをキャリアシートとし、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤの引裂伝播抵抗値を測定したところ、２．５Ｎ／ｍｍであった。このようなキャリアシートの表面を図１２に示すような装置によりヘアライン加工することにより、ピッチ０．２ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．１ｍｍのヘアライン状に凹凸を形成した。このヘアライン加工面上に、黒、赤、青、白のアクリル樹脂インキを用いて図柄層を形成し、厚さ７０μｍのポリカーボネートフィルムを基体シートとして図柄層と接するよう積層し、キャリアシートの背面から２３０℃に熱したロールにより押圧した後、冷却してキャリアシートを剥がし、ヘアライン装飾用シートを得た。
【００４９】
このようにして得たヘアライン装飾用シートは、図柄層の表面にヘアライン状の凹凸８が形成されており、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたところ、上記図柄層表面の凹凸はピッチが０．３ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．０７ｍｍと、ヘアラインとして充分なものであった。
【００５０】
以上のようにして得られたヘアライン装飾用シートを、射出成形用の可動型内にセットして深絞り形状に真空成形し、型閉め後、ポリカーボネート成形樹脂をキャビティ内に射出し、成形樹脂を固化させて樹脂成形品を形成すると同時にその表面にヘアライン装飾用シートを一体化接着させ、ポリカーボネート樹脂製自動車ヒータコントロールパネルを得た。この自動車ヒータコントロールパネルは、表面に充分なヘアライン模様を呈するものであった。
【００５１】
（実施例２） 以下の条件で、金属メッキ調の音響機器の筐体を製造した。
【００５２】
厚さ２５μｍの離型処理がされた二軸延伸ポリエステルフィルムをキャリアシートとし、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤの引裂伝播抵抗値を測定したところ、２．３Ｎ／ｍｍであった。このようなキャリアシートの表面を図１２に示すような装置によりヘアライン加工することにより、ピッチ０．２ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．１ｍｍのヘアライン状に凹凸を形成した。その上に、ウレタンアクリレート樹脂からなる透明ハードコートインキをコーティングし、厚み３０ｎｍの金属蒸着層を図柄層として形成し、その上にビニル樹脂からなるインキを用いて接着層を形成した。
【００５３】
次いで、接着層にウレタン樹脂からなるドライラミネート接着剤を用いて、厚さ５００μｍ厚のアクリロニトリルブタジエンスチレンシートを基体シートとして貼り合わせた後、キャリアシートを剥がし、ヘアライン装飾用シートを得た。
【００５４】
このようにして得たヘアライン装飾用シートは、透明ハードコートインキ層表面にヘアライン状の凹凸が形成されており、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたところ、上記透明ハードコートインキ層表面の凹凸は、ピッチが０．２ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．０５ｍｍと、ヘアラインとして充分なものであった。
【００５５】
以上のようにして得られたヘアライン装飾用シートを、所望の深絞り形状に真空成形法により深絞り加工した後、不要な部分をレーザー加工により切断除去した。
【００５６】
上記ヘアライン装飾用シートを、射出成形用の可動型内にセットして型閉め後、アクリロニトリルブタジエンスチレン成形樹脂をキャビティに射出し、アクリロニトリルブタジエンスチレン成形樹脂を固化させて樹脂成形品を形成すると同時にその表面にヘアライン装飾用シートを一体化接着させ、透明ハードコートインキ部と金属メッキ調部からなる音響機器の筐体を得た。この音響機器の筐体は、表面に充分なヘアライン模様を呈するものであった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明のヘアライン装飾用シートとその製造方法は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。
【００５８】
すなわち、本発明のヘアライン装飾用シートは、本発明のヘアライン装飾用シートは、深絞り加工可能な基体シート上に形成された図柄層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シート、あるいは深絞り加工可能な基体シート上に図柄層が形成され、この図柄層上に形成された最上層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シートであって、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしても破断することなく、一定のヘアライン形状を保つように構成したので、ヘアライン装飾用シートの成形性が高く、深絞り成形品に対して用いる場合であっても深絞り加工が容易に行えるものである。
【００５９】
また、上記引張試験でチャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるので、このヘアライン装飾用シートを用いた深絞り成形品は充分なヘアライン模様を呈することができる。
【００６０】
また、本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法は、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤの引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシートに、ヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に図柄層形成するか、あるいは最上層を構成する層及び図柄層を順次を形成し、図柄層側に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して図柄層等を基体シート表面に転写させるように構成したので、ヘアライン加工ができない材質の基体シートであっても、所望のヘアライン模様を有するヘアライン装飾用シートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヘアライン装飾用シートの一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明のヘアライン装飾用シートのヘアライン部分の拡大部分を示す断面図である。
【図３】本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【図４】本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【図５】本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【図６】本発明のヘアライン装飾用シートを用いて装飾成形品を製造する方法の工程の一例を示す断面図である。
【図７】本発明のヘアライン装飾用シートを用いて装飾成形品を製造する方法の工程の一例を示す断面図である。
【図８】本発明のヘアライン装飾用シートを用いて得た装飾成形品を示す断面図である。
【図９】ヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置を示す斜視図である。
【図１０】ヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置の試験片を固定する部分を示す平面図である。
【図１１】ヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置の試験片を固定する部分を示す断面図である。
【図１２】キャリアシートへのヘアライン加工方法の実施例を示す斜視図である。
【図１３】キャリアシートの引裂伝播抵抗値の測定に用いる直角型の試験片を固定する部分を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 基体シート
２ 図柄層
３ キャリアシート
４ ヘアライン装飾用シート
５ 可動型
６ 固定型
７ キャビティ形成面
８ ヘアライン状の凹凸
８ａ ピッチ
８ｂ 中心平均粗さ（Ｒａ）
９ ゲート部
１０ 成形樹脂
１１ 樹脂成形品
１２ 真空吸引孔
１３ キャビティ
１４ チャック
１５ チャック
１６ 可動部材
１７ ネジ
１８ 試験片
１９ サンドペーパーベルト
２０ ゴムロール
２１ 流れ方向
２２ 試験片
【発明の属する技術分野】
本発明は、音響機器部品や自動車内装部品などの立体形状成形品の表面にヘアライン模様を装飾するためなどに用いられるヘアライン装飾用シートとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂成形品の表面にヘアライン模様を装飾するために、ヘアライン装飾用シートが用いられている。このヘアライン装飾用シートは基体シートをヘアライン加工してその上に転写層を形成したものであり、該ヘアライン装飾用シートを真空成形などの方法で立体加工し、立体加工したヘアライン装飾用シートを射出成形用の金型内にセットし、型閉めし、成形樹脂をキャビティに射出し、成形樹脂を固化させることによって、樹脂成形品を形成すると同時にその表面に転写層を形成させ、最後に基体シートを剥離除去することによりヘアライン形状の凹凸を樹脂成形品表面に形成する。
【０００３】
上記立体形状成形品の表面にヘアライン模様を装飾するために用いられるヘアライン装飾用シートには、立体加工性と基体シートへのヘアライン加工性が要求されている。
【０００４】
このような性質を備えているヘアライン装飾用シートとしては、二軸延伸ＰＥＴフィルムなどの基体シートをヘアライン加工し、その上に転写層が形成されたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、二軸延伸ＰＥＴフィルムなどを基体シートとするヘアライン装飾用シートは、音響機器部品や自動車内装部品などの絞りの深い立体形状には適用できないという問題があった。なお、深絞り加工のできる塩化ビニルフィルムなどは強靭でないため、ヘアライン装飾用シートの基体シートとして用いた場合、破れたり、破損したりしてヘアライン加工が困難である。
【０００６】
また、基体シートが深絞り加工可能な材質であっても、絞り加工するときに伸ばされたり、熱がかかったりするためにヘアラインが消失し、ヘアライン装飾用シートとしての本来の機能を損なうことがあった。
【０００７】
したがって、本発明は、絞りの深い立体形状に適用できるヘアライン装飾用シートとその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、深絞り加工可能な基体シート上に形成された図柄層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シートであって、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるように構成した。
【０００９】
また、上記構成のヘアライン装飾用シートの製造方法は、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤ（材料が機械で連続的に加工される場合の当該材料の走行方向）の引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に図柄層を形成し、図柄層側に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して図柄層を基体シート表面に転写させて得るように構成した。
【００１０】
また、本発明は、深絞り加工可能な基体シート上に図柄層が形成され、この図柄層上に形成された最上層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シートであって、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるように構成した。
【００１１】
また、上記の最上層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シートの製造方法は、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤ（材料が機械で連続的に加工される場合の当該材料の走行方向）の引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に最上層を構成する層及び図柄層を順次形成し、図柄層側に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して最上層を構成する層及び図柄層を基体シート表面に転写させて得るように構成した。
【００１２】
また、上記ヘアライン装飾用シートの製造方法の各構成において、キャリアシートが、二軸延伸ポリエステルフィルムまたは二軸延伸ポリプロピレンフィルムであるように構成した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１４】
図１は本発明のヘアライン装飾用シートの一実施例を示す断面図、図２は本発明のヘアライン装飾用シートのヘアライン部分の拡大部分を示す断面図、図３〜図５は本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法の工程の一例を示す断面図で、図６及び図７は本発明のヘアライン装飾用シートを用いて装飾成形品を製造する方法の工程の一例を示す断面図、図８は本発明のヘアライン装飾用シートを用いて得た装飾成形品を示す断面図、図９はヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置を示す斜視図、図１０はヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置の試験片を固定する部分を示す平面図、図１１はヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置の試験片を固定する部分を示す断面図、図１２はキャリアシートへのヘアライン加工方法の実施例を示す斜視図、図１３はキャリアシートの引裂伝播抵抗値の測定に用いる直角型の試験片を固定する部分を示す平面図である。
【００１５】
図中、１は基体シート、２は図柄層、３はキャリアシート、４はヘアライン装飾用シート、５は可動型、６は固定型、７はキャビティ形成面、８はヘアライン、８ａはピッチ、８ｂは中心平均粗さ（Ｒａ）、９はゲート部、１０は成形樹脂、１１は樹脂成形品、１２は真空吸引孔、１３はキャビティ、１４はチャック、１５はチャック、１６は可動部材、１７はネジ、１８は試験片、１９はサンドペーパーベルト、２０はゴムロール、２１は流れ方向、２２は試験片をそれぞれ示す。
【００１６】
本発明のヘアライン装飾用シート４は、深絞り加工可能な基体シート１上に形成された図柄層２表面にヘアライン状の凹凸８を有するヘアライン装飾用シート４（図１参照）であって、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけて、ＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸８のピッチ８ａが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）８ｂが０．００５〜０．５ｍｍであるものである（図２参照）。
【００１７】
基体シート１としては、塩化ビニルフィルム、アクリルフィルム、ポリカーボネートフィルムのほか、ポリプロピレンフィルム、低延伸性ポリエステルフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリスチレンフィルム、アクリロニトリルブタジエンスチレンフィルム、ナイロンフィルムなどを用いることができる。
【００１８】
図柄層２は、基体シート１上に設けられる。図柄層２は、樹脂成形品１１の表面に文字や図形、記号などを表したり、着色表面を表したりするためのものである。また、図柄層２は、黒色やシルバーメタリック色などのパターンがない全面べた１色のものであってもよく、またパターンがある１色または多色のものであってもよい。あるいは、図柄層２は、透明黄色の全面ベタまたはパターン層と、シルバーメタリック色の全面べたまたはパターン層とを積層して、金色全面ベタまたはパターン層を表現するようにしてもよい。図柄層２は、顔料と樹脂バインダーから構成される顔料インキ層、パール顔料と樹脂バインダーから構成される光輝性顔料層、染料と樹脂バインダーから構成される染料インキ層の群から選ばれる少なくとも一層によって構成される。
【００１９】
また、図柄層２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、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。
【００２０】
前記のヘアライン状の凹凸は、このような図柄層２表面に設けられている。つまり、このヘアライン装飾用シート４を用いて樹脂成形品１１表面をヘアライン装飾して装飾成形品を得る場合、図柄層２が装飾成形品の最表面層となり、基体シート１を介して樹脂成形品１１上に設けられる（図８参照）。したがって、本発明のヘアライン装飾用シート４の前記基体シート１は、従来技術と異なり、装飾成形品において剥離除去されることなく樹脂成形品１１表面に残る。この基体シート１の剥離に関する従来技術との相違は、本発明のヘアライン装飾用シート４が従来技術の抱える問題を解決するために後述するような製造方法をとることによる。
【００２１】
なお、深絞り加工可能な基体シート１上に図柄層２が形成され、この図柄層２上に形成された最上層表面にヘアライン状の凹凸を有するようにしてもよい（図示せず）。この場合、ヘアライン状の凹凸８は図柄層２表面ではなく、最上層表面に設けられている。最上層としては、保護層などがある。最上層の形成方法としては、印刷、塗装のほか、ディッピング、コーターによる塗布などがある。
【００２２】
ヘアライン装飾用シート４全体の厚みとしては、５０〜２０００μｍが好ましい。５０μｍより薄いと、成形樹脂１０を射出したとき、成形樹脂１０の熱圧によりヘアライン装飾用シート４にしわが生じやすい。２０００μｍを超えると、ヘアライン装飾用シート４の成形性が劣るため、ヘアライン装飾用シート４を立体形状に加工するのが困難である。特に、５０〜７００μｍが好ましい。この範囲のヘアライン装飾用シート４は、任意の形状に打ち抜いたり、切断したり、成形用金型に挿入したりする作業性がよい。また、ヘアライン装飾用シート４が成形性に優れるので、ヘアライン装飾用シート４を立体形状に加工するのが短時間でできる。７００μｍを超えると、巻き状態の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。さらに、立体形状に加工するのを射出成形用金型の可動型５上で行う場合は、成形後にヘアライン装飾用シート４の不要な部分のトリミングを行うため、やや薄めの５０〜２００μｍが好ましい。また、立体形状に加工するのを射出成形用金型とは別の金型で行う場合は、立体形状加工成形用金型に挿入する工程が必要となるので、ヘアライン装飾用シート４に剛性が求められ、やや厚めの３００〜７００μｍが好ましい。
【００２３】
本発明では、深絞り加工の方法として真空成形法を取り上げ、ヘアライン装飾用シート４を深絞り加工するのに適する温度を調査した結果、基体シート１の材質によって異なるものの、たいていのヘアライン装飾用シート４は１１０〜１８０℃付近で加工するのが適当であり、その最も低い加工温度１１０℃において、長さが１．２倍以上伸びる機械的性質をもつフィルム材料は、絞りの深い立体形状の加工が可能であることが分かった。また、基体シート１が複数のシートを積層した構成であっても、この性質を満足するように材料を選択すれば、深絞り加工が容易なものを得ることができることが分かった。
【００２４】
つまり、ヘアライン装飾用シート４を、１１０℃の環境温度下において幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シート４の試験片１８を一対のチャック１４、１５を用いてチャック間距離３０ｍｍ（図１０、図１１参照）で固定し、試験片１８の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけて引張試験を実施したときチャック間距離３６ｍｍでも破断することなく、一定のヘアライン形状を保つように構成する（図９〜１１参照）ことにより、絞りの深い立体形状に無理なく形状変化させることができるヘアライン装飾用シート４とすることができる。
【００２５】
ここで、環境温度とは、試験片１８を実際に試験する雰囲気の温度である。環境温度を１１０℃としたのは、深絞り加工するのに適した温度である１１０〜１８０℃の最も低い方の値である１１０℃を採用したものである。できるだけ低い加工温度で成形した方が図柄層２のインキやヘアライン装飾用シート４の熱劣化を防ぐことができる。また、試験片１８を引張する速度を１００ｍｍ／分としたのは、深絞り加工する場合にヘアライン装飾用シート４が伸ばされるときの速度の最低値を採用したものである。
【００２６】
図９〜１１に示すように、ヘアライン装飾用シート４の試験片１８は、ヘアライン装飾用シート４を幅１０ｍｍ、一対のチャック間距離３０ｍｍで引張試験に供することができる大きさに切断したものである。図９〜１１において、上側の一対のチャック１４は、試験片１８の上端を挟んだ状態でネジ１７により固定される。また、下側の一対のチャック１５は、試験片１８の下端を挟んだ状態でネジ１７により固定される。図９に示すように、上側の一対のチャック１４は試験装置に固定される一方、下側の一対のチャック１５は可動部材１６により下向きに１００ｍｍ／分の速度で下降して試験片１８に引張力を作用させる。実際に装飾成形品を得るために製作したヘアライン装飾用シート４の寸法は、音響部品の場合が５０ｍｍ×１５０ｍｍ程度、自動車部品の場合が１２０ｍｍ×３５０ｍｍ程度であったため、これらのヘアライン装飾用シート４の幅と長さとの比率がほぼ１０：３０であり、この比率に基づいて試験片１８を幅１０ｍｍ、一対のチャック間距離３０ｍｍと設定した。
【００２７】
また、市販されているいくつかの音響部品や自動車部品成形品に対して、深絞り加工によりヘアライン装飾用シートが平均どの程度伸ばされるかを測定したところ、だいたい１．２倍程度であることがわかった。これにより３０ｍｍの１．２倍、すなわち３６ｍｍで評価するのが適切と判断した。
【００２８】
また、音響部品や自動車部品成形品に対して施すヘアライン模様として好ましいのは、凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に基づく中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるとし、深絞り加工可能なヘアライン装飾用シート４が深絞り加工により装飾効果を損なうか否かは上記１．２倍に伸ばしたときの凹凸のピッチ及び中心平均粗さ（Ｒａ）で評価するのが適切と判断した。
【００２９】
このような構成のヘアライン装飾用シート４を得る方法として、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤの引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシート３にヘアライン状の凹凸８を形成した後、その上に図柄層２を形成し、図柄層２側に深絞り加工可能な基体シート１を積層し、キャリアシート３を剥離除去して図柄層２を基体シート１表面に転写させる（図３〜５参照）。また、前記最上層表面にヘアライン状の凹凸８を有するヘアライン装飾用シート４の場合、上記引裂伝播抵抗値のキャリアシート３にヘアライン状の凹凸８を形成した後、その上に最上層を構成する層及び図柄層２を順次形成し、図柄層２側に深絞り加工可能な基体シート１を積層し、キャリアシート３を剥離除去して最上層を構成する層及び図柄層２を基体シート１表面に転写させる（図示せず）。
【００３０】
ヘアライン加工の方法としては、図１２に示すように、回転するサンドペーパーベルト１９を巻いたロールとゴムロール２０との間に未加工のキャリアシート３を通し、サンドペーパーベルト１９を巻いたロールをキャリアシート３の流れ方向２１に逆らって回転させることによりキャリアシート３の片面を削ってヘアライン状の凹凸８を形成する等の方法が用いられる。
【００３１】
上記環境温度とは、試験片２２を実際に試験する雰囲気の温度である。環境温度を２３℃としたのは、実際にヘアライン加工する際の温度がほぼその温度に近いためである。
【００３２】
また、上記引裂伝播抵抗値とは、図１３に示すような形状及び寸法の直角型の試験片２２を一対のチャック１４、１５を用いてチャック間に固定し、試験片１８の一端を２００ｍｍ／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最大応力値を試験片２２の厚みで割った数値である。図１３において、上側の一対のチャック１４は、試験片２２の上端を挟んだ状態でネジ１７により固定される。また、下側の一対のチャック１５は、試験片２２の下端を挟んだ状態でネジ１７により固定される。図１３に示すように、上側の一対のチャック１４は先に図９に示したのと同様の試験装置に固定される一方、下側の一対のチャック１５は可動部材１６により下向きに２００ｍｍ／分の速度で下降して試験片２２に引張力を作用させる。
【００３３】
上記引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ未満である場合には、ヘアライン加工の際にキャリアシート３が破れるおそれがある。なお、キャリアシート３の引裂伝播抵抗値はキャリアシート３のＭＤ（材料が機械で連続的に加工される場合の当該材料の走行方向）とＴＤ（幅方向）とでは異なるが、前記したヘアライン加工によって形成される線状の凹凸がＭＤに沿って形成されるため（図１２参照）、ＭＤの引裂伝播抵抗値がキャリアシート３選定の基準となる。なお、上記引裂伝播抵抗値が５０Ｎ／ｍｍを超えると、サンドペーパーベルト１９を巻いたロールによりキャリアシート３が削られにくくなるため、ヘアライン加工をするのにキャリアシート３の送り速度を落さねばならない。つまり、ヘアライン加工に時間がかかり生産性が低下する。したがって、生産性よくヘアライン加工を行なうには、引裂伝播抵抗値が５０Ｎ／ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００３４】
キャリアシート３の材質としては、二軸延伸ポリエステルフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリサルフォンフィルムなどがある。キャリアシート３はヘアライン装飾用シート４の製造工程において剥離除去されるものであるため、安価な二軸延伸ポリエステルフィルムや二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いるのが好ましい。
【００３５】
キャリアシート３の厚みは、１０〜３００μｍの範囲が好ましい。１０μｍ未満であるとヘアライン加工によってキャリアシート３が切れやすくなるおそれがあり、３００μｍを超えると輪転印刷機に設置するのが困難になり生産性が低下する。特に、厚さ２５〜５０μｍのキャリアシート３は、ヘアライン加工およびヘアライン装飾用シート４に貼り合せたり剥離したりするのに作業性がよく、より好ましい。このように、数百μｍの基体シート１に直接図柄層２を印刷形成する場合にくらべて、厚みの薄いキャリアシート３を使用することにより、多色刷り輪転機で印刷生産することが可能であり、量産性が向上する。
【００３６】
図柄層２は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、またはスクリーン印刷法などの通常の印刷法や、ロールコート法、またはスプレーコート法などのコート法などにより形成するとよい。図柄層２の厚みとしては、０．１〜２０μｍが好ましい。通常の印刷法によれば、この範囲となる。
【００３７】
次に、キャリアシート３の図柄層２側に基体シート１を積層する（図３、図４参照）。
【００３８】
キャリアシート３の図柄層２側に基体シート１を積層するには、図柄層２上または基体シート１上に、必要に応じて熱可塑性樹脂からなる接着層を形成し、キャリアシート３と基体シート１とを積層して片面または両面から加熱しながら圧力を加えて接着する熱ラミネート法を採用するとよい。なお、積層に用いるキャリアシート３表面には離型処理を施して図柄層２等が剥離しやすいようにする。ただし、あまり剥離しやすいようだとキャリアシート３上に図柄層２等を保持することが事実上できなくなるので、５〜１００Ｎ／ｃｍ程度の適度な剥離強度を有するように調節して接着する。
【００３９】
次いで、キャリアシート３を剥離除去して基体シート１に図柄層２、あるいは最上層を構成する層及び図柄層２を転写することにより（図５参照）ヘアライン装飾用シート４を得ることができる。
【００４０】
また、ヘアライン装飾用シート４の成形樹脂１０に接着される面、つまりヘアライン状の凹凸８を呈する面とは反対の面の接着性を向上させるために、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樹脂、アクリル樹脂、またはウレタン樹脂などから構成していてもよい。
【００４１】
次に、上に述べたような構成のヘアライン装飾用シート４を用いて絞りの深い立体形状成形品を製造する方法について説明する。
【００４２】
まず、ヘアライン装飾用シート４を射出成形用の金型である可動型５の表面にクランプ部材によりセットする（図６参照）。
【００４３】
次いで、ヘアライン装飾用シート４を射出成形用の可動型５の表面にセットした後に、射出成形用の可動型５に形成された真空吸引孔１２を利用して、ヘアライン装飾用シート４を可動型５のキャビティ形成面７に沿わせるように真空吸引することにより、射出成形用の可動型５の凹部すなわちキャビティ１３のキャビティ形成面７に沿うように絞りの深い立体形状に加工する。具体例としては、可動型５と固定型６との間に挿入した加熱板などで、可動型５の表面にセットしたヘアライン装飾用シート４をその軟化点以上に加熱して軟化させ、射出成形用の可動型５の凹部とヘアライン装飾用シート４との間の空間を密閉して真空吸引孔１２から排気して真空吸引し、射出成形用の可動型５の凹部内面（キャビティ形成面７）にヘアライン装飾用シート４を密着させる方法がある。絞りの深い立体形状に加工する際、あるいはクランプ部材でヘアライン装飾用シート４を押さえ付けて固定する際に、ヘアライン装飾用シート４の不要部分の打抜き加工をしてもよい。
【００４４】
上記方法に代えて、ヘアライン装飾用シート４を射出成形用の可動型５の表面にセットする前に、射出成形用の可動型５と固定型６とは別の深絞り加工成形用型を用いてヘアライン装飾用シート４をあらかじめ所望の形状に深絞り加工し、また所望の形状に打抜き加工したのち、射出成形用の可動型５の凹部内に、深絞り加工されたヘアライン装飾用シート４をはめ込むようにしてもよい。立体形状に加工する方法としては、真空成形法や圧空成形法、熱せられたゴムを押しつける押圧成形法、またはプレス成形法などがある。なお、立体形状に加工する際に同時に打抜き加工をしてもよい。
【００４５】
次に、固定型６に対して可動型５を型閉めして溶融状態の成形樹脂１０を固定型６のゲート部９からキャビティ１３内に射出し、成形樹脂１０を固化させてキャビティ１３内で樹脂成形品１１を形成すると同時にその表面にヘアライン装飾用シート４を一体化接着させる（図７参照）。なお、このとき成形樹脂１０によってヘアライン装飾用シート４に熱圧が加えられても、ヘアライン形状の凹凸８が潰れることはない。なぜなら成形樹脂１０によって熱が加えられるのはほんの一瞬であり、基体シート１側に加えられた熱が伝導して図柄層に到達するまでの間に充分に冷えてしまい、圧力で変形するほど図柄層が軟化しないためである。
【００４６】
その後、樹脂成形品１１を可動型５から取り出したのち、樹脂成形品１１に接着したヘアライン装飾用シート４のうち不要な部分を除去する（図８参照）。なお、上記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、ヘアライン装飾用シート４の不要な部分を除去する作業は不要である。
【００４７】
【実施例】
（実施例１） 以下の条件で、ポリカーボネート樹脂製自動車ヒータコントロールパネルを製造した。
【００４８】
厚さ２５μｍの離型処理がされた二軸延伸ポリエステルフィルムをキャリアシートとし、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤの引裂伝播抵抗値を測定したところ、２．５Ｎ／ｍｍであった。このようなキャリアシートの表面を図１２に示すような装置によりヘアライン加工することにより、ピッチ０．２ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．１ｍｍのヘアライン状に凹凸を形成した。このヘアライン加工面上に、黒、赤、青、白のアクリル樹脂インキを用いて図柄層を形成し、厚さ７０μｍのポリカーボネートフィルムを基体シートとして図柄層と接するよう積層し、キャリアシートの背面から２３０℃に熱したロールにより押圧した後、冷却してキャリアシートを剥がし、ヘアライン装飾用シートを得た。
【００４９】
このようにして得たヘアライン装飾用シートは、図柄層の表面にヘアライン状の凹凸８が形成されており、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたところ、上記図柄層表面の凹凸はピッチが０．３ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．０７ｍｍと、ヘアラインとして充分なものであった。
【００５０】
以上のようにして得られたヘアライン装飾用シートを、射出成形用の可動型内にセットして深絞り形状に真空成形し、型閉め後、ポリカーボネート成形樹脂をキャビティ内に射出し、成形樹脂を固化させて樹脂成形品を形成すると同時にその表面にヘアライン装飾用シートを一体化接着させ、ポリカーボネート樹脂製自動車ヒータコントロールパネルを得た。この自動車ヒータコントロールパネルは、表面に充分なヘアライン模様を呈するものであった。
【００５１】
（実施例２） 以下の条件で、金属メッキ調の音響機器の筐体を製造した。
【００５２】
厚さ２５μｍの離型処理がされた二軸延伸ポリエステルフィルムをキャリアシートとし、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤの引裂伝播抵抗値を測定したところ、２．３Ｎ／ｍｍであった。このようなキャリアシートの表面を図１２に示すような装置によりヘアライン加工することにより、ピッチ０．２ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．１ｍｍのヘアライン状に凹凸を形成した。その上に、ウレタンアクリレート樹脂からなる透明ハードコートインキをコーティングし、厚み３０ｎｍの金属蒸着層を図柄層として形成し、その上にビニル樹脂からなるインキを用いて接着層を形成した。
【００５３】
次いで、接着層にウレタン樹脂からなるドライラミネート接着剤を用いて、厚さ５００μｍ厚のアクリロニトリルブタジエンスチレンシートを基体シートとして貼り合わせた後、キャリアシートを剥がし、ヘアライン装飾用シートを得た。
【００５４】
このようにして得たヘアライン装飾用シートは、透明ハードコートインキ層表面にヘアライン状の凹凸が形成されており、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたところ、上記透明ハードコートインキ層表面の凹凸は、ピッチが０．２ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．０５ｍｍと、ヘアラインとして充分なものであった。
【００５５】
以上のようにして得られたヘアライン装飾用シートを、所望の深絞り形状に真空成形法により深絞り加工した後、不要な部分をレーザー加工により切断除去した。
【００５６】
上記ヘアライン装飾用シートを、射出成形用の可動型内にセットして型閉め後、アクリロニトリルブタジエンスチレン成形樹脂をキャビティに射出し、アクリロニトリルブタジエンスチレン成形樹脂を固化させて樹脂成形品を形成すると同時にその表面にヘアライン装飾用シートを一体化接着させ、透明ハードコートインキ部と金属メッキ調部からなる音響機器の筐体を得た。この音響機器の筐体は、表面に充分なヘアライン模様を呈するものであった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明のヘアライン装飾用シートとその製造方法は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。
【００５８】
すなわち、本発明のヘアライン装飾用シートは、本発明のヘアライン装飾用シートは、深絞り加工可能な基体シート上に形成された図柄層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シート、あるいは深絞り加工可能な基体シート上に図柄層が形成され、この図柄層上に形成された最上層表面にヘアライン状の凹凸を有するヘアライン装飾用シートであって、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしても破断することなく、一定のヘアライン形状を保つように構成したので、ヘアライン装飾用シートの成形性が高く、深絞り成形品に対して用いる場合であっても深絞り加工が容易に行えるものである。
【００５９】
また、上記引張試験でチャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるので、このヘアライン装飾用シートを用いた深絞り成形品は充分なヘアライン模様を呈することができる。
【００６０】
また、本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法は、２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤの引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシートに、ヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に図柄層形成するか、あるいは最上層を構成する層及び図柄層を順次を形成し、図柄層側に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して図柄層等を基体シート表面に転写させるように構成したので、ヘアライン加工ができない材質の基体シートであっても、所望のヘアライン模様を有するヘアライン装飾用シートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヘアライン装飾用シートの一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明のヘアライン装飾用シートのヘアライン部分の拡大部分を示す断面図である。
【図３】本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【図４】本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【図５】本発明のヘアライン装飾用シートの製造方法の工程の一例を示す断面図である。
【図６】本発明のヘアライン装飾用シートを用いて装飾成形品を製造する方法の工程の一例を示す断面図である。
【図７】本発明のヘアライン装飾用シートを用いて装飾成形品を製造する方法の工程の一例を示す断面図である。
【図８】本発明のヘアライン装飾用シートを用いて得た装飾成形品を示す断面図である。
【図９】ヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置を示す斜視図である。
【図１０】ヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置の試験片を固定する部分を示す平面図である。
【図１１】ヘアライン装飾用シートの引張試験を行なう装置の試験片を固定する部分を示す断面図である。
【図１２】キャリアシートへのヘアライン加工方法の実施例を示す斜視図である。
【図１３】キャリアシートの引裂伝播抵抗値の測定に用いる直角型の試験片を固定する部分を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 基体シート
２ 図柄層
３ キャリアシート
４ ヘアライン装飾用シート
５ 可動型
６ 固定型
７ キャビティ形成面
８ ヘアライン状の凹凸
８ａ ピッチ
８ｂ 中心平均粗さ（Ｒａ）
９ ゲート部
１０ 成形樹脂
１１ 樹脂成形品
１２ 真空吸引孔
１３ キャビティ
１４ チャック
１５ チャック
１６ 可動部材
１７ ネジ
１８ 試験片
１９ サンドペーパーベルト
２０ ゴムロール
２１ 流れ方向
２２ 試験片
Claims (6)
- キャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に図柄層を形成し、図柄層上に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して図柄層を該基体シート表面に転写させることにより、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるヘアライン装飾用シートを得、該ヘアライン装飾用シートを深絞り加工後、射出成形と同時にヘアライン形状の凹凸を成形品表面に形成することを特徴とするヘアライン装飾成形品の製造方法。
- キャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に最上層を構成する層 及び図柄層を順次形成し、図柄層上に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して最上層を構成する層及び図柄層を基体シート表面に転写させることにより、１１０℃の環境温度下において、幅１０ｍｍのヘアライン装飾用シートの試験片を一対のチャック間距離３０ｍｍで固定し、試験片の一端を１００ｍｍ／分の一定速度で荷重をかけてＪＩＳ Ｋ ７１２７の引張試験を実施し、チャック間距離３６ｍｍまで伸ばしたときのヘアライン状の凹凸のピッチが０．１〜０．５ｍｍ、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．００５〜０．５ｍｍであるヘアライン装飾用シートを得、該ヘアライン装飾用シートを深絞り加工後、射出成形と同時にヘアライン形状の凹凸を成形品表面に形成することを特徴とするヘアライン装飾成形品の製造方法。
- ２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤ（材料が機械で連続的に加工される場合の当該材料の走行方向）の引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に図柄層を形成し、図柄層上に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して図柄層を該基体シート表面に転写させてヘアライン装飾用シートを得、該ヘアライン装飾用シートを深絞り加工後、射出成形と同時にヘアライン形状の凹凸を成形品表面に形成することを特徴とする請求項１記載のヘアライン装飾成形品の製造方法。
- ２３℃の環境温度下におけるＪＩＳ Ｚ １７０２の測定方法によるＭＤ（材料が機械で連続的に加工される場合の当該材料の走行方向）の引裂伝播抵抗値が０．５Ｎ／ｍｍ以上であるキャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に最上層を構成する層及び図柄層を順次形成し、図柄層上に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して最上層を構成する層及び図柄層を基体シート表面に転写させてヘアライン装飾用シートを得、該ヘアライン装飾用シートを深絞り加工後、射出成形と同時にヘアライン形状の凹凸を成形品表面に形成することを特徴とする請求項２記載のヘアライン装飾成形品の製造方法。
- 二軸延伸ポリエステルフィルムまたは二軸延伸ポリプロピレンフィルムであるキャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に図柄層を形成し、図柄層上に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して図柄層を該基体シート表面に転写させてヘアライン装飾用シートを得、該ヘアライン装飾用シートを深絞り加工後、射出成形と同時にヘアライン形状の凹凸を成形品表面に形成することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のヘアライン装飾成形品の製造方法。
- 二軸延伸ポリエステルフィルムまたは二軸延伸ポリプロピレンフィルムであるキャリアシートにヘアライン状の凹凸を形成した後、その上に最上層を構成する層及び図柄層を順次形成し、図柄層上に深絞り加工可能な基体シートを積層し、キャリアシートを剥離除去して最上層を構成する層及び図柄層を基体シート表面に転写させてヘアライン装飾用シートを得、該ヘアライン装飾用シートを深絞り加工後、射出成形と同時にヘアライン形状の凹凸を成形品表面に形成することを特徴とする請求項２または請求項４に記載のヘアライン装飾成形品の製造方法。
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