JP4477204B2 - 成形同時加飾成形品の製造方法および加飾シート - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表面に加飾シートが一体化された三次元形状の表面を有する成形同時加飾成形品を製造する方法に関し、特に、自動車内装用部品、家電製品装飾用部品、表示パネル、操作パネル、アミューズメント機器用操作部品および筐体、通信機器用操作部品および筐体などの装飾に用いられ、図柄が任意の位置に精度よく配置されていることが必要な成形同時加飾成形品を得るのに好適な成形同時加飾成形品の製造方法および加飾シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形品の表面を装飾する方法として、基体シート上に図柄層などが形成された加飾シートを成形金型内に挟み込み、金型内に溶融樹脂を射出し、冷却して樹脂成形品を得るのと同時に成形品表面に加飾シートを接着して装飾を行う成形同時加飾法がある。成形同時加飾法は、印刷法によって直接図柄を形成することが困難な形状の成形品であっても図柄を形成することができるという特長を有する。
【０００３】
成形同時加飾法において、三次元表面を有する成形品を加飾シートで装飾する場合、あらかじめ成形品表面の形状と同一の形状を有する予備成形用金型を用い、真空成形法や圧空成形法により加飾シートを予備成形した後、加飾シートを成形用金型に装着し、射出成形と同時に加飾シートと一体化する方法がある。
【０００４】
このように、加飾シートを予備成形することにより、加飾シートにしわや破れなどを発生させずに成形品表面に貼着することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、予備成形は、加飾シートを軟化温度以上に加熱し、いわゆるドローダウン状態にして行われるが、この状態では加飾シートが非常に伸びやすくなっているために、予備成形時の加飾シートの伸びは不均一となる。
【０００６】
加飾シートに図柄層が形成され、成形品の形状と図柄層との位置合わせが必要な場合、前記のように加飾シートの伸びが不均一であると、図柄層のパターンの変形や歪みが発生し、所望の位置に図柄層のパターンを位置合わせすることが困難となる。
【０００７】
通常、このような予備成形時の加飾シートの伸びを予測し、あらかじめ図柄層のパターンを補正しておき、位置合わせが可能なようにするが、加飾シートの加熱条件や加圧手段の条件が安定しないと、精密な位置合わせを行うことができない。
【０００８】
また、加飾シートの伸びが不均一にならないようにするために、加飾シートの軟化温度以下で加飾シートを加熱し、高圧で予備成形する方法があるが、やはり加飾シートが加熱されるため、加飾シートの不均一な変形は完全には解消されない。また、加熱温度が低くなることによって、予備成形時のストレスにより図柄層にクラックが生じたり図柄層が剥がれたりするという外観上の問題が生じることもあった。
【０００９】
したがって、この発明は、上記のような問題点を解消し、外観が優れ位置精度よく加飾することができる成形同時加飾成形品の製造方法および加飾シートを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の加飾シートと成形同時加飾成形品の製造方法は、以上の目的を達成するために、つぎのように構成した。
【００１１】
つまり、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法は、熱変質温度（ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて引張試験を実施したときのヤング率が２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度）以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層されている加飾シートを、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形し、次いで加飾シートから保護シートを剥離して除去し、次いで加飾シートを成形用金型内に設置し、加飾シートの図柄層側の面に溶融樹脂が接するように金型内に溶融樹脂を射出し、加飾シートと樹脂とが一体化した成形品を得るように構成した。
【００１２】
また、上記の発明において、予備成形の方法が、圧空成形法、液圧成形法、型プレス成形法、ラバープレス成形法のいずれかであるように構成してもよい。
【００１３】
また、上記の発明において、予備成形の成形圧力が０．８ＭＰａ以上であるように構成してもよい。
【００１４】
また、上記の発明において、基体シートが、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シートの試験片をチャック間距離１５０ｍｍ、標線間距離１００ｍｍで固定し、試験片の一端を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破断時の伸び率が５０％以上であるように構成してもよい。
【００１５】
また、上記の発明において、保護シートが、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂またはフッ素系樹脂からなるように構成してもよい。
【００１６】
また、上記の発明において、基体シートと保護シートとの剥離荷重が１〜５０Ｎ／ｍであるように構成してもよい。
【００１７】
また、この発明の加飾シートは、熱変質温度（ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて引張試験を実施したときのヤング率が２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度）以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層されているように構成した。
【００１８】
また、上記の発明において、基体シートが、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シートの試験片をチャック間距離１５０ｍｍ、標線間距離１００ｍｍで固定し、試験片の一端を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破断時の伸び率が５０％以上であるように構成してもよい。
【００１９】
また、上記の発明において、保護シートが、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂またはフッ素系樹脂からなるように構成してもよい。
【００２０】
また、上記の発明において、基体シートと保護シートとの剥離荷重が１〜５０Ｎ／ｍであるように構成してもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００２２】
図１は、この発明の加飾シートの一実施例を示す断面図である。図２〜５は、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。図６は、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法により得た成形同時加飾成形品の一実施例を示す断面図である。図７は、基体シートの引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置を示す斜視図である。図８は、引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置の試験片を固定する部分を示す平面図である。図９は、引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置の試験片を固定する部分を示す断面図である。図中、１は加飾シート、２は基体シート、３は図柄層、４は接着層、５は粘着層、６は保護シート、７は予備成形用金型、８は成形用金型、９は成形樹脂、１０は成形同時加飾成形品、２０は試験片、２１はネジ、２２はチャック、２３はチャック、２４は可動部材である。
【００２３】
この発明の成形同時加飾成形品１０の製造方法は、熱変質温度（ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて引張試験を実施したときのヤング率が２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度）以下で成形可能な基体シート２の一面に図柄層３が形成され、図柄層３の上に成形可能な保護シート６が全面的に剥離可能なように積層されている加飾シート１を、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形し、次いで加飾シート１から保護シート６を剥離して除去し、次いで加飾シート１を成形用金型８内に設置し、加飾シート１の図柄層３側の面に溶融樹脂が接するように金型内に溶融樹脂を射出し、加飾シート１と樹脂とが一体化した成形品を得る方法である（図１〜６参照）。
【００２４】
加飾シート１は、熱変質温度以下で成形可能な基体シート２の一面に図柄層３が形成され、図柄層３の上に成形可能な保護シート６が全面的に剥離可能なように積層されたものである（図１参照）。
【００２５】
基体シート２は、熱変質温度以下で成形可能なものを用いる。この発明でいう熱変質温度とは、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて基体シート２の引張試験を実施したときのヤング率が、２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度をいう。すなわち、熱変質温度は、加飾シート１を予備成形する際に、特定の部分が極端に伸ばされたりわずかな温度差により伸び率が急激に変化したりすることがない限界を示す指標として用いるものである。
【００２６】
引張試験における環境温度は予備成形時の加飾シート１の温度に相当するものであり、種々の環境温度下における引張試験を行うことにより、予備成形時の加飾シート１の挙動をシミュレーションすることができる。
【００２７】
この発明の目的の一つとして、図柄層３を有する加飾シート１が予備成形時に安定した伸びを示し、図柄層３のパターンと成形品形状との位置ずれが生じないようにすることがある。そのためには、基体シート２のヤング率が、２５℃の環境温度下におけるヤング率の８０％以上であること、つまり熱変質温度以下であることが重要である。この範囲において予備成形時の加飾シート１は、図柄層３の位置合わせが困難になったりするような高い伸び率や、図柄層３にクラックが生じたりするような低い伸び率を示すことはなく、予備成形における伸びに関して繰り返し精度の安定性が確保され、工業的にも収率の高いものとなる。
【００２８】
このような性質を有するものとして、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ナイロン樹脂などのフィルムまたはこれらの混合物、アロイフィルム、積層フィルムがある。基体シート２の厚さは、成形性、印刷適性、経済性などを考慮して選択すればよく、一般的には５０〜５００μｍ程度のものが好適である。また、基体シート２としては、透明なものを用いてもよい。
【００２９】
特に、基体シート２が、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シート２の試験片２０をチャック間距離１５０ｍｍ、標線間距離１００ｍｍで固定し、試験片２０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破断時の伸び率が５０％以上であると、熱変質温度以下における成形性に優れるため、好適である。
【００３０】
ここで試験片２０の幅を２０ｍｍとしたのは、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９に準拠したものである。また、試験片２０の厚さを０．１〜０．３ｍｍとしたのは、予備成形および成形時の扱いやすさ、図柄層３の形成のしやすさなどを考慮したものである。また、熱変質温度を環境温度としたのは、加飾シート１を熱変質温度以下で予備成形するため、その最高値である熱変質温度を採用したものである。また、試験片２０を引張する速度を２００ｍｍ／分としたのは、立体形状に加工する方法としては、真空成形法が汎用的であり、その際にシートの伸びる最低速度を測定し採用したものである。
【００３１】
なお、図７〜９において、上側のチャック２２は、試験片２０の上端を挟んだ状態でネジ２１により固定される。また、下側のチャック２３は、試験片２０の下端を挟んだ状態でネジ２１により固定される。図７に示すように、上側のチャック２２は試験装置に固定される一方、下側のチャック２３は可動部材２４により下向きに３ｍｍ／秒の速度で下降して試験片２０に引張力を作用させる。
【００３２】
また、ここでいう破断時の伸び率とは、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シート２の試験片２０をチャック間距離１００ｍｍで固定し、試験片２０の一端を３ｍｍ／秒の一定速度で荷重をかける引張試験を実施するときにおいて得られる伸び率、すなわち、試験片２０が破断したときの伸び率をいう。破断時の伸び率は、５０％以上であるのが好ましい。５０％に満たないと、三次元表面を有する成形品に合致する形状に成形加工することが困難となる。なお、本発明でいう伸び率とは、［（破断時のチャック間距離−試験前のチャック間距離）÷試験前のチャック間距離］×１００（％）とする。
【００３３】
上記した条件に適合する基体シート２の具体的な例としては、ウレタン樹脂からなるフィルム、ＰＥＴ樹脂からなる無延伸または低延伸のフィルム、ＰＣ樹脂とＰＢＴ樹脂のアロイフィルム、ＰＣ樹脂とＰＥＴ樹脂のアロイフィルムなどがある。
【００３４】
図柄層３は、基体シート２の上に、通常は印刷層として形成する。印刷層は、表現したい図柄に応じて、全面的に設ける場合や部分的に設ける場合がある。印刷層は、成形可能な柔軟性を有していることが必要である。印刷層の材質としては、ウレタン樹脂、ＰＣ樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂など、特にウレタン系樹脂、さらにはそのエラストマーをバインダーとし、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。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印刷法や、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ができる。また、図柄層３と基体シート２との密着力が不足する場合、基体シート２の表面にあらかじめ、コロナ処理、プラズマ処理、ケミカルエッチング処理などを行い、密着力を向上させるとよい。
【００３５】
また、図柄層３は、金属薄膜層からなるもの、あるいは印刷層と金属薄膜層との組み合わせからなるものでもよい。金属薄膜層は、図柄層３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、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、亜鉛などの金属、これらの合金または化合物を使用する。金属薄膜層は部分的に形成してもよい。また、金属薄膜層を設ける際に、他の転写層と金属薄膜層との密着性を向上させるために、前アンカー層や後アンカー層を設けてもよい。
【００３６】
また、図柄層３の上には、接着層４を設けてもよい。接着層４は、加飾シート１を溶融樹脂からなる成形品に密着させて一体化させるためのものである。接着層４は、保護シート６がさらに積層されるという後工程を考慮し、熱変質温度以下でタックのないものを用いるのが好ましい。
【００３７】
接着層４としては、成形品の素材に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、成形品の材質がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。また、成形品の材質がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。さらに、成形品の材質がポリプロピレン樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレンー酢酸ビニル共重合体樹脂、深化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。接着層４の形成方法としては、グラビアコード法、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。また上記材質よりなる接着性を持つシートをラミネート法などにより貼り合せて接着層４とすることも可能である。
【００３８】
保護シート６は、図柄層３あるいは接着層４の上に、全面的に剥離可能に積層する。保護シート６としては、成形性に優れ、図柄層３あるいは接着層４の上に貼着かつ剥離が可能なものを用いる。このような性質を有する保護シート６としては、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂などからなるシートがある。特に、保護シート６が、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂またはフッ素系樹脂からなるものであると、熱変質温度以下における成形性に優れるため好適である。保護シート６の厚さは、成形性、経済性などを考慮して選択すればよく、一般的には２０〜２００μｍ程度のものが好適である。
【００３９】
保護シート６を図柄層３あるいは接着層４の上に剥離可能に積層するには、保護シート６の片面に粘着層５を形成したり帯電処理を施したりした後に、図柄層３あるいは接着層４上に積層するとよい。
【００４０】
粘着層５を形成するには、アクリル系樹脂やビニル系樹脂などを溶剤などに溶解もしくは分散した粘着剤を用いる。粘着剤は、保護シート６に固着し、剥離後に図柄層３側に転移しないことが望ましい。粘着剤を、グラビアコーター、リバースコーター、リップコーターなどを用いて保護シート６の片面に厚さ０．１〜３０μｍ程度になるようにコーティングして粘着層５を形成することができる。粘着層５が形成された保護シート６は、図柄層３などが形成された基体シート２にラミネーターなどを用いて圧着して積層するとよい。予備成形の後で不要となる保護シート６を除去する必要があるため、基体シート２と保護シート６との剥離荷重は１〜４００Ｎ／ｍであればよい。特に望ましくは１〜５０Ｎ／ｍである。剥離荷重が１Ｎ／ｍに満たないと、予備成形工程内で剥がれやすく、扱いにくいものとなりやすい。また、剥離荷重が４００Ｎ／ｍを越えると、予備成形後に保護シート６を剥がしにくく、予備成形した加飾シート１の形状を崩してしまうおそれがある。
【００４１】
帯電処理としては、高電圧電極間に保護シート６を通過させて１０ｋＶ程度の帯電処理を行うとよい。帯電効果は時間の経過とともに減衰するので、速やかに保護シート６を積層するのが望ましい。このように保護シート６を重ねると、静電気の作用によって保護シート６が基体シート２側に密着する。
【００４２】
このようにして、加飾シート１を得ることができる。
【００４３】
成形同時加飾成形品１０を得るためには、まず、加飾シート１を、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形する（図２〜３参照）。
【００４４】
予備成形は、熱変質温度以下で行う。熱変質温度以下で予備成形を行うことにより、加飾シート１の伸びが均一となり、図柄層３のパターンの変形が再現性の高いものとなる。したがって、図柄層３のパターンを事前に補正することによって成形品との位置合わせ精度を高めることができる。
【００４５】
予備成形の方法としては、圧空成形法、液圧成形法、型プレス成形法、ラバープレス成形法を用いるのが好ましい。これらの予備成形方法は加飾シート１の成形に適しており、また、成形に伴う基体シート２の伸びによる図柄層３の変形を極力抑えることができる。なお、予備成形において加熱を行うと、基体シート２だけではなく図柄層３も軟化するために、局所的な伸びに追従しやすい状態になると考えられる。また、加熱軟化の要素の大きい真空成形法などによって加飾シート１を予備成形すると、保護シート６も軟化し、予備成形後に図柄層３からの剥離が困難になるおそれがある。したがって、この発明では、予備成形においては加飾シート１が軟化するような加熱を行わず、熱変質温度以下で予備成形を行うことが重要である。
【００４６】
また、予備成形の成形圧力は、０．８ＭＰａ以上であるのが好ましい。この範囲であると予備成形用金型７を用いて成形品形状に近似した形状に加飾シート１を成形することができるようになる。０．８ＭＰａに満たないと、加飾シート１の反発力により予備成形が不十分になるおそれがある。
【００４７】
次いで、加飾シート１から保護シート６を剥離して除去する（図４参照）。
【００４８】
保護シート６を除去する際、保護シート６の密着力が強固で加飾シート１の形状が崩れるようであれば、吸引治具に加飾シート１を固定した状態で保護シート６を剥離してもよい。すなわち、予備成形された加飾シート１の形状と同一形状で吸引孔を有する治具を用意し、基体シート２側が治具に接するようにシートを配置し、加飾シート１を吸引固定した後、保護シート６を剥離するようにすれば、予備成形した形状が崩れるのを防ぐことができる。
【００４９】
次いで、加飾シート１を金型内に設置し、金型内に溶融樹脂を射出して、加飾シート１と樹脂とが一体化した成形品を得る（図５〜６参照）。
【００５０】
まず、加飾シート１の基体シート２側が金型のキャビティ面に接するように加飾シート１を金型内に配置する。必要に応じて、加飾シート１を真空吸引および／または圧空により、金型のキャビティ面に密着させる。
【００５１】
次に、成形用金型８を型締めし、金型内に溶融樹脂を射出する（図５参照）。
【００５２】
溶融樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂や、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。さらに、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加した複合樹脂も使用できる。
【００５３】
金型を型開きすれば、加飾シート１と成形樹脂９とが一体化した成形品を得ることができる（図６参照）。
【００５４】
この発明では、基体シート２として熱変質温度以下で成形可能なものを用い、熱変質温度以下で予備成形するため、予備成形時の加熱によって加飾シート１がドローダウン状態になることがなく、図柄の位置精度が損なわれることがない。また、熱変質温度以下で予備成形を行うため、予備成形時に加飾シート１を物理的応力で変形させることになるが、保護シート６によって図柄層３が覆われているため、図柄層３が損傷するおそれがないものとなる。
【００５５】
【実施例】
厚さ１５０μｍのポリプロピレンフィルムを基体シートとし、その片面にコロナ処理を施して密着性が高くなるようにし、その上にウレタン系インキを用いてスクリーン印刷法により厚さ８μｍの印刷パターンを形成して図柄層とし、その上にビニル系無着色接着層をスクリーン印刷法で全面に厚さ４μｍで形成した。
【００５６】
厚さ５０μｍのポリエチレンフィルムを保護シートとし、その片面にアクリル系粘着層を設け、粘着層面が基体シートの接着層面と接するようにしてラミネーターのロール間に通して保護シートの積層を行い、加飾シートを得た。なお、この実施例で用いた基体シートの熱変質温度は８０℃であり、保護シートの剥離荷重は２Ｎ／ｍであった。
【００５７】
加飾シートを、熱変質温度以下である４０℃の雰囲気下で、１ＭＰａの圧力で圧空成形を行い、三次元形状に予備成形した。
【００５８】
次いで、予備成形した加飾シートを成形品形状に打ち抜いて周囲の余分な部分を除去した後、保護シートを剥離して除去した。
【００５９】
次いで、射出成形用金型に加飾シートを装着し、型締めの後、ＡＢＳ樹脂を射出し、成形同時加飾成形品を得た。
【００６０】
このようにして得た成形同時加飾成形品は、成形品と図柄層の位置ずれがなく、また、図柄層にパターンの歪みやクラックなどの外観不良がない美麗なものであった。
【００６１】
【発明の効果】
この発明は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。
【００６２】
この発明の成形同時加飾成形品の製造方法は、熱変質温度以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層されている加飾シートを、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形し、次いで加飾シートから保護シートを剥離して除去し、次いで加飾シートを成形用金型内に設置し、加飾シートの図柄層側の面に溶融樹脂が接するように金型内に溶融樹脂を射出し、加飾シートと樹脂とが一体化した成形品を得るように構成したので、予備成形において加熱に依存せず熱変質温度以下において予備成形するため、加飾シートが不均一に伸びることがなく、図柄層のパターンと成形品形状との位置合わせを精度よく行うことができる。また、保護シートの存在により、図柄層にクラックが生じたり図柄層が剥がれたりすることを防ぐことができる。
【００６３】
また、この発明の加飾シートは、熱変質温度以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層されるように構成したので、比較的低温で加飾シートの予備成形を行うことができ、予備成形時に図柄層にクラックが生じたり図柄層が剥がれたりしないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法に用いる加飾シートの一実施例を示す断面図である。
【図２】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図３】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図４】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図５】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図６】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法により得た成形同時加飾成形品の一実施例を示す断面図である。
【図７】基体シートの引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置を示す斜視図である。
【図８】引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置の試験片を固定する部分を示す平面図である。
【図９】引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置の試験片を固定する部分を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 加飾シート
２ 基体シート
３ 図柄層
４ 接着層
５ 粘着層
６ 保護シート
７ 予備成形用金型
８ 成形用金型
９ 成形樹脂
１０ 成形同時加飾成形品
２０ 試験片
２１ ネジ
２２ チャック
２３ チャック
２４ 可動部材
【発明の属する技術分野】
この発明は、表面に加飾シートが一体化された三次元形状の表面を有する成形同時加飾成形品を製造する方法に関し、特に、自動車内装用部品、家電製品装飾用部品、表示パネル、操作パネル、アミューズメント機器用操作部品および筐体、通信機器用操作部品および筐体などの装飾に用いられ、図柄が任意の位置に精度よく配置されていることが必要な成形同時加飾成形品を得るのに好適な成形同時加飾成形品の製造方法および加飾シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形品の表面を装飾する方法として、基体シート上に図柄層などが形成された加飾シートを成形金型内に挟み込み、金型内に溶融樹脂を射出し、冷却して樹脂成形品を得るのと同時に成形品表面に加飾シートを接着して装飾を行う成形同時加飾法がある。成形同時加飾法は、印刷法によって直接図柄を形成することが困難な形状の成形品であっても図柄を形成することができるという特長を有する。
【０００３】
成形同時加飾法において、三次元表面を有する成形品を加飾シートで装飾する場合、あらかじめ成形品表面の形状と同一の形状を有する予備成形用金型を用い、真空成形法や圧空成形法により加飾シートを予備成形した後、加飾シートを成形用金型に装着し、射出成形と同時に加飾シートと一体化する方法がある。
【０００４】
このように、加飾シートを予備成形することにより、加飾シートにしわや破れなどを発生させずに成形品表面に貼着することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、予備成形は、加飾シートを軟化温度以上に加熱し、いわゆるドローダウン状態にして行われるが、この状態では加飾シートが非常に伸びやすくなっているために、予備成形時の加飾シートの伸びは不均一となる。
【０００６】
加飾シートに図柄層が形成され、成形品の形状と図柄層との位置合わせが必要な場合、前記のように加飾シートの伸びが不均一であると、図柄層のパターンの変形や歪みが発生し、所望の位置に図柄層のパターンを位置合わせすることが困難となる。
【０００７】
通常、このような予備成形時の加飾シートの伸びを予測し、あらかじめ図柄層のパターンを補正しておき、位置合わせが可能なようにするが、加飾シートの加熱条件や加圧手段の条件が安定しないと、精密な位置合わせを行うことができない。
【０００８】
また、加飾シートの伸びが不均一にならないようにするために、加飾シートの軟化温度以下で加飾シートを加熱し、高圧で予備成形する方法があるが、やはり加飾シートが加熱されるため、加飾シートの不均一な変形は完全には解消されない。また、加熱温度が低くなることによって、予備成形時のストレスにより図柄層にクラックが生じたり図柄層が剥がれたりするという外観上の問題が生じることもあった。
【０００９】
したがって、この発明は、上記のような問題点を解消し、外観が優れ位置精度よく加飾することができる成形同時加飾成形品の製造方法および加飾シートを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の加飾シートと成形同時加飾成形品の製造方法は、以上の目的を達成するために、つぎのように構成した。
【００１１】
つまり、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法は、熱変質温度（ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて引張試験を実施したときのヤング率が２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度）以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層されている加飾シートを、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形し、次いで加飾シートから保護シートを剥離して除去し、次いで加飾シートを成形用金型内に設置し、加飾シートの図柄層側の面に溶融樹脂が接するように金型内に溶融樹脂を射出し、加飾シートと樹脂とが一体化した成形品を得るように構成した。
【００１２】
また、上記の発明において、予備成形の方法が、圧空成形法、液圧成形法、型プレス成形法、ラバープレス成形法のいずれかであるように構成してもよい。
【００１３】
また、上記の発明において、予備成形の成形圧力が０．８ＭＰａ以上であるように構成してもよい。
【００１４】
また、上記の発明において、基体シートが、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シートの試験片をチャック間距離１５０ｍｍ、標線間距離１００ｍｍで固定し、試験片の一端を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破断時の伸び率が５０％以上であるように構成してもよい。
【００１５】
また、上記の発明において、保護シートが、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂またはフッ素系樹脂からなるように構成してもよい。
【００１６】
また、上記の発明において、基体シートと保護シートとの剥離荷重が１〜５０Ｎ／ｍであるように構成してもよい。
【００１７】
また、この発明の加飾シートは、熱変質温度（ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて引張試験を実施したときのヤング率が２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度）以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層されているように構成した。
【００１８】
また、上記の発明において、基体シートが、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シートの試験片をチャック間距離１５０ｍｍ、標線間距離１００ｍｍで固定し、試験片の一端を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破断時の伸び率が５０％以上であるように構成してもよい。
【００１９】
また、上記の発明において、保護シートが、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂またはフッ素系樹脂からなるように構成してもよい。
【００２０】
また、上記の発明において、基体シートと保護シートとの剥離荷重が１〜５０Ｎ／ｍであるように構成してもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００２２】
図１は、この発明の加飾シートの一実施例を示す断面図である。図２〜５は、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。図６は、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法により得た成形同時加飾成形品の一実施例を示す断面図である。図７は、基体シートの引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置を示す斜視図である。図８は、引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置の試験片を固定する部分を示す平面図である。図９は、引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置の試験片を固定する部分を示す断面図である。図中、１は加飾シート、２は基体シート、３は図柄層、４は接着層、５は粘着層、６は保護シート、７は予備成形用金型、８は成形用金型、９は成形樹脂、１０は成形同時加飾成形品、２０は試験片、２１はネジ、２２はチャック、２３はチャック、２４は可動部材である。
【００２３】
この発明の成形同時加飾成形品１０の製造方法は、熱変質温度（ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて引張試験を実施したときのヤング率が２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度）以下で成形可能な基体シート２の一面に図柄層３が形成され、図柄層３の上に成形可能な保護シート６が全面的に剥離可能なように積層されている加飾シート１を、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形し、次いで加飾シート１から保護シート６を剥離して除去し、次いで加飾シート１を成形用金型８内に設置し、加飾シート１の図柄層３側の面に溶融樹脂が接するように金型内に溶融樹脂を射出し、加飾シート１と樹脂とが一体化した成形品を得る方法である（図１〜６参照）。
【００２４】
加飾シート１は、熱変質温度以下で成形可能な基体シート２の一面に図柄層３が形成され、図柄層３の上に成形可能な保護シート６が全面的に剥離可能なように積層されたものである（図１参照）。
【００２５】
基体シート２は、熱変質温度以下で成形可能なものを用いる。この発明でいう熱変質温度とは、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて基体シート２の引張試験を実施したときのヤング率が、２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度をいう。すなわち、熱変質温度は、加飾シート１を予備成形する際に、特定の部分が極端に伸ばされたりわずかな温度差により伸び率が急激に変化したりすることがない限界を示す指標として用いるものである。
【００２６】
引張試験における環境温度は予備成形時の加飾シート１の温度に相当するものであり、種々の環境温度下における引張試験を行うことにより、予備成形時の加飾シート１の挙動をシミュレーションすることができる。
【００２７】
この発明の目的の一つとして、図柄層３を有する加飾シート１が予備成形時に安定した伸びを示し、図柄層３のパターンと成形品形状との位置ずれが生じないようにすることがある。そのためには、基体シート２のヤング率が、２５℃の環境温度下におけるヤング率の８０％以上であること、つまり熱変質温度以下であることが重要である。この範囲において予備成形時の加飾シート１は、図柄層３の位置合わせが困難になったりするような高い伸び率や、図柄層３にクラックが生じたりするような低い伸び率を示すことはなく、予備成形における伸びに関して繰り返し精度の安定性が確保され、工業的にも収率の高いものとなる。
【００２８】
このような性質を有するものとして、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ナイロン樹脂などのフィルムまたはこれらの混合物、アロイフィルム、積層フィルムがある。基体シート２の厚さは、成形性、印刷適性、経済性などを考慮して選択すればよく、一般的には５０〜５００μｍ程度のものが好適である。また、基体シート２としては、透明なものを用いてもよい。
【００２９】
特に、基体シート２が、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シート２の試験片２０をチャック間距離１５０ｍｍ、標線間距離１００ｍｍで固定し、試験片２０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破断時の伸び率が５０％以上であると、熱変質温度以下における成形性に優れるため、好適である。
【００３０】
ここで試験片２０の幅を２０ｍｍとしたのは、ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９に準拠したものである。また、試験片２０の厚さを０．１〜０．３ｍｍとしたのは、予備成形および成形時の扱いやすさ、図柄層３の形成のしやすさなどを考慮したものである。また、熱変質温度を環境温度としたのは、加飾シート１を熱変質温度以下で予備成形するため、その最高値である熱変質温度を採用したものである。また、試験片２０を引張する速度を２００ｍｍ／分としたのは、立体形状に加工する方法としては、真空成形法が汎用的であり、その際にシートの伸びる最低速度を測定し採用したものである。
【００３１】
なお、図７〜９において、上側のチャック２２は、試験片２０の上端を挟んだ状態でネジ２１により固定される。また、下側のチャック２３は、試験片２０の下端を挟んだ状態でネジ２１により固定される。図７に示すように、上側のチャック２２は試験装置に固定される一方、下側のチャック２３は可動部材２４により下向きに３ｍｍ／秒の速度で下降して試験片２０に引張力を作用させる。
【００３２】
また、ここでいう破断時の伸び率とは、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シート２の試験片２０をチャック間距離１００ｍｍで固定し、試験片２０の一端を３ｍｍ／秒の一定速度で荷重をかける引張試験を実施するときにおいて得られる伸び率、すなわち、試験片２０が破断したときの伸び率をいう。破断時の伸び率は、５０％以上であるのが好ましい。５０％に満たないと、三次元表面を有する成形品に合致する形状に成形加工することが困難となる。なお、本発明でいう伸び率とは、［（破断時のチャック間距離−試験前のチャック間距離）÷試験前のチャック間距離］×１００（％）とする。
【００３３】
上記した条件に適合する基体シート２の具体的な例としては、ウレタン樹脂からなるフィルム、ＰＥＴ樹脂からなる無延伸または低延伸のフィルム、ＰＣ樹脂とＰＢＴ樹脂のアロイフィルム、ＰＣ樹脂とＰＥＴ樹脂のアロイフィルムなどがある。
【００３４】
図柄層３は、基体シート２の上に、通常は印刷層として形成する。印刷層は、表現したい図柄に応じて、全面的に設ける場合や部分的に設ける場合がある。印刷層は、成形可能な柔軟性を有していることが必要である。印刷層の材質としては、ウレタン樹脂、ＰＣ樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂など、特にウレタン系樹脂、さらにはそのエラストマーをバインダーとし、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。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印刷法や、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ができる。また、図柄層３と基体シート２との密着力が不足する場合、基体シート２の表面にあらかじめ、コロナ処理、プラズマ処理、ケミカルエッチング処理などを行い、密着力を向上させるとよい。
【００３５】
また、図柄層３は、金属薄膜層からなるもの、あるいは印刷層と金属薄膜層との組み合わせからなるものでもよい。金属薄膜層は、図柄層３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、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、亜鉛などの金属、これらの合金または化合物を使用する。金属薄膜層は部分的に形成してもよい。また、金属薄膜層を設ける際に、他の転写層と金属薄膜層との密着性を向上させるために、前アンカー層や後アンカー層を設けてもよい。
【００３６】
また、図柄層３の上には、接着層４を設けてもよい。接着層４は、加飾シート１を溶融樹脂からなる成形品に密着させて一体化させるためのものである。接着層４は、保護シート６がさらに積層されるという後工程を考慮し、熱変質温度以下でタックのないものを用いるのが好ましい。
【００３７】
接着層４としては、成形品の素材に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、成形品の材質がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。また、成形品の材質がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用すればよい。さらに、成形品の材質がポリプロピレン樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレンー酢酸ビニル共重合体樹脂、深化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。接着層４の形成方法としては、グラビアコード法、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。また上記材質よりなる接着性を持つシートをラミネート法などにより貼り合せて接着層４とすることも可能である。
【００３８】
保護シート６は、図柄層３あるいは接着層４の上に、全面的に剥離可能に積層する。保護シート６としては、成形性に優れ、図柄層３あるいは接着層４の上に貼着かつ剥離が可能なものを用いる。このような性質を有する保護シート６としては、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂などからなるシートがある。特に、保護シート６が、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂またはフッ素系樹脂からなるものであると、熱変質温度以下における成形性に優れるため好適である。保護シート６の厚さは、成形性、経済性などを考慮して選択すればよく、一般的には２０〜２００μｍ程度のものが好適である。
【００３９】
保護シート６を図柄層３あるいは接着層４の上に剥離可能に積層するには、保護シート６の片面に粘着層５を形成したり帯電処理を施したりした後に、図柄層３あるいは接着層４上に積層するとよい。
【００４０】
粘着層５を形成するには、アクリル系樹脂やビニル系樹脂などを溶剤などに溶解もしくは分散した粘着剤を用いる。粘着剤は、保護シート６に固着し、剥離後に図柄層３側に転移しないことが望ましい。粘着剤を、グラビアコーター、リバースコーター、リップコーターなどを用いて保護シート６の片面に厚さ０．１〜３０μｍ程度になるようにコーティングして粘着層５を形成することができる。粘着層５が形成された保護シート６は、図柄層３などが形成された基体シート２にラミネーターなどを用いて圧着して積層するとよい。予備成形の後で不要となる保護シート６を除去する必要があるため、基体シート２と保護シート６との剥離荷重は１〜４００Ｎ／ｍであればよい。特に望ましくは１〜５０Ｎ／ｍである。剥離荷重が１Ｎ／ｍに満たないと、予備成形工程内で剥がれやすく、扱いにくいものとなりやすい。また、剥離荷重が４００Ｎ／ｍを越えると、予備成形後に保護シート６を剥がしにくく、予備成形した加飾シート１の形状を崩してしまうおそれがある。
【００４１】
帯電処理としては、高電圧電極間に保護シート６を通過させて１０ｋＶ程度の帯電処理を行うとよい。帯電効果は時間の経過とともに減衰するので、速やかに保護シート６を積層するのが望ましい。このように保護シート６を重ねると、静電気の作用によって保護シート６が基体シート２側に密着する。
【００４２】
このようにして、加飾シート１を得ることができる。
【００４３】
成形同時加飾成形品１０を得るためには、まず、加飾シート１を、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形する（図２〜３参照）。
【００４４】
予備成形は、熱変質温度以下で行う。熱変質温度以下で予備成形を行うことにより、加飾シート１の伸びが均一となり、図柄層３のパターンの変形が再現性の高いものとなる。したがって、図柄層３のパターンを事前に補正することによって成形品との位置合わせ精度を高めることができる。
【００４５】
予備成形の方法としては、圧空成形法、液圧成形法、型プレス成形法、ラバープレス成形法を用いるのが好ましい。これらの予備成形方法は加飾シート１の成形に適しており、また、成形に伴う基体シート２の伸びによる図柄層３の変形を極力抑えることができる。なお、予備成形において加熱を行うと、基体シート２だけではなく図柄層３も軟化するために、局所的な伸びに追従しやすい状態になると考えられる。また、加熱軟化の要素の大きい真空成形法などによって加飾シート１を予備成形すると、保護シート６も軟化し、予備成形後に図柄層３からの剥離が困難になるおそれがある。したがって、この発明では、予備成形においては加飾シート１が軟化するような加熱を行わず、熱変質温度以下で予備成形を行うことが重要である。
【００４６】
また、予備成形の成形圧力は、０．８ＭＰａ以上であるのが好ましい。この範囲であると予備成形用金型７を用いて成形品形状に近似した形状に加飾シート１を成形することができるようになる。０．８ＭＰａに満たないと、加飾シート１の反発力により予備成形が不十分になるおそれがある。
【００４７】
次いで、加飾シート１から保護シート６を剥離して除去する（図４参照）。
【００４８】
保護シート６を除去する際、保護シート６の密着力が強固で加飾シート１の形状が崩れるようであれば、吸引治具に加飾シート１を固定した状態で保護シート６を剥離してもよい。すなわち、予備成形された加飾シート１の形状と同一形状で吸引孔を有する治具を用意し、基体シート２側が治具に接するようにシートを配置し、加飾シート１を吸引固定した後、保護シート６を剥離するようにすれば、予備成形した形状が崩れるのを防ぐことができる。
【００４９】
次いで、加飾シート１を金型内に設置し、金型内に溶融樹脂を射出して、加飾シート１と樹脂とが一体化した成形品を得る（図５〜６参照）。
【００５０】
まず、加飾シート１の基体シート２側が金型のキャビティ面に接するように加飾シート１を金型内に配置する。必要に応じて、加飾シート１を真空吸引および／または圧空により、金型のキャビティ面に密着させる。
【００５１】
次に、成形用金型８を型締めし、金型内に溶融樹脂を射出する（図５参照）。
【００５２】
溶融樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂や、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。さらに、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加した複合樹脂も使用できる。
【００５３】
金型を型開きすれば、加飾シート１と成形樹脂９とが一体化した成形品を得ることができる（図６参照）。
【００５４】
この発明では、基体シート２として熱変質温度以下で成形可能なものを用い、熱変質温度以下で予備成形するため、予備成形時の加熱によって加飾シート１がドローダウン状態になることがなく、図柄の位置精度が損なわれることがない。また、熱変質温度以下で予備成形を行うため、予備成形時に加飾シート１を物理的応力で変形させることになるが、保護シート６によって図柄層３が覆われているため、図柄層３が損傷するおそれがないものとなる。
【００５５】
【実施例】
厚さ１５０μｍのポリプロピレンフィルムを基体シートとし、その片面にコロナ処理を施して密着性が高くなるようにし、その上にウレタン系インキを用いてスクリーン印刷法により厚さ８μｍの印刷パターンを形成して図柄層とし、その上にビニル系無着色接着層をスクリーン印刷法で全面に厚さ４μｍで形成した。
【００５６】
厚さ５０μｍのポリエチレンフィルムを保護シートとし、その片面にアクリル系粘着層を設け、粘着層面が基体シートの接着層面と接するようにしてラミネーターのロール間に通して保護シートの積層を行い、加飾シートを得た。なお、この実施例で用いた基体シートの熱変質温度は８０℃であり、保護シートの剥離荷重は２Ｎ／ｍであった。
【００５７】
加飾シートを、熱変質温度以下である４０℃の雰囲気下で、１ＭＰａの圧力で圧空成形を行い、三次元形状に予備成形した。
【００５８】
次いで、予備成形した加飾シートを成形品形状に打ち抜いて周囲の余分な部分を除去した後、保護シートを剥離して除去した。
【００５９】
次いで、射出成形用金型に加飾シートを装着し、型締めの後、ＡＢＳ樹脂を射出し、成形同時加飾成形品を得た。
【００６０】
このようにして得た成形同時加飾成形品は、成形品と図柄層の位置ずれがなく、また、図柄層にパターンの歪みやクラックなどの外観不良がない美麗なものであった。
【００６１】
【発明の効果】
この発明は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。
【００６２】
この発明の成形同時加飾成形品の製造方法は、熱変質温度以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層されている加飾シートを、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形し、次いで加飾シートから保護シートを剥離して除去し、次いで加飾シートを成形用金型内に設置し、加飾シートの図柄層側の面に溶融樹脂が接するように金型内に溶融樹脂を射出し、加飾シートと樹脂とが一体化した成形品を得るように構成したので、予備成形において加熱に依存せず熱変質温度以下において予備成形するため、加飾シートが不均一に伸びることがなく、図柄層のパターンと成形品形状との位置合わせを精度よく行うことができる。また、保護シートの存在により、図柄層にクラックが生じたり図柄層が剥がれたりすることを防ぐことができる。
【００６３】
また、この発明の加飾シートは、熱変質温度以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層されるように構成したので、比較的低温で加飾シートの予備成形を行うことができ、予備成形時に図柄層にクラックが生じたり図柄層が剥がれたりしないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法に用いる加飾シートの一実施例を示す断面図である。
【図２】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図３】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図４】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図５】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図６】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法により得た成形同時加飾成形品の一実施例を示す断面図である。
【図７】基体シートの引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置を示す斜視図である。
【図８】引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置の試験片を固定する部分を示す平面図である。
【図９】引張破断強度および破断時の伸び率を測定する装置の試験片を固定する部分を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 加飾シート
２ 基体シート
３ 図柄層
４ 接着層
５ 粘着層
６ 保護シート
７ 予備成形用金型
８ 成形用金型
９ 成形樹脂
１０ 成形同時加飾成形品
２０ 試験片
２１ ネジ
２２ チャック
２３ チャック
２４ 可動部材
Claims (10)
- 熱変質温度（ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて引張試験を実施したときのヤング率が２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度）以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層されている加飾シートを、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形し、次いで加飾シートから保護シートを剥離して除去し、次いで加飾シートを成形用金型内に設置し、加飾シートの図柄層側の面に溶融樹脂が接するように金型内に溶融樹脂を射出し、加飾シートと樹脂とが一体化した成形品を得ることを特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法。
- 予備成形の方法が、圧空成形法、液圧成形法、型プレス成形法、ラバープレス成形法のいずれかである請求項１記載の成形同時加飾成形品の製造方法。
- 予備成形の成形圧力が０．８ＭＰａ以上である請求項１〜２のいずれかに記載の成形同時加飾成形品の製造方法。
- 基体シートが、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シートの試験片をチャック間距離１５０ｍｍ、標線間距離１００ｍｍで固定し、試験片の一端を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破断時の伸び率が５０％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の成形同時加飾成形品の製造方法。
- 保護シートが、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂またはフッ素系樹脂からなる請求項１〜４のいずれかに記載の成形同時加飾成形品の製造方法。
- 基体シートと保護シートとの剥離荷重が１〜５０Ｎ／ｍである請求項１〜５のいずれかに記載の成形同時加飾成形品の製造方法。
- 熱変質温度（ＪＩＳ Ｋ７１２７−１９８９の測定方法に基づいて引張試験を実施したときのヤング率が２５℃の環境温度下でのヤング率の８０％となる温度）以下で成形可能な基体シートの一面に図柄層が形成され、図柄層の上に成形可能な保護シートが全面的に剥離可能なように積層され、熱変質温度以下で成形品の外形に近似する形状に予備成形され、前記保護シートが剥離された後に、前記基体シートの前記図柄層側の面に樹脂が一体化される、加飾シート。
- 基体シートが、熱変質温度の試験環境下において、幅２０ｍｍ、厚さ０．１〜０．３ｍｍの基体シートの試験片をチャック間距離１５０ｍｍ、標線間距離１００ｍｍで固定し、試験片の一端を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破断時の伸び率が５０％以上である請求項７記載の加飾シート。
- 保護シートが、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂またはフッ素系樹脂からなる請求項７〜８のいずれかに記載の加飾シート。
- 基体シートと保護シートとの剥離荷重が１〜５０Ｎ／ｍである請求項７〜９のいずれかに記載の加飾シート。
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