JP4488843B2 - 成形同時加飾成形品およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、表面に少なくともパターン化された加飾層が形成され、裏面に少なくともコレステリック液晶層が形成された成形同時加飾成形品及びその製造方法に関する。

コレステリック液晶の薄膜は、観察する角度によって視認される色が変化し、高い輝度と分光特性を持った美しい外観を呈することが知られているが、硬度が低く耐磨耗性や耐擦傷性に劣る性質がある。
このようなコレステリック液晶薄膜を家電製品、住宅機器、事務機器、自動車部品等の成形品表面に成形同時加飾する場合には、基体シート上に熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂の保護層を兼ねた剥離層を形成し、その上にコレステリック液晶層を形成した転写シートを使用していた。

しかし、コレステリック液晶インキは元来印刷性に劣るインキであるためパターン化がしにくく、印刷ムラや弾きなどが発生しやすい。
コレステリック液晶薄膜を精度よくパターン化して成形品表面に成形同時加飾するには、コレステリック液晶薄膜の上に、通常の合成樹脂による加飾層を形成し、当該加飾層により間接的にコレステリック液晶薄膜をパターン化することが考えられる。すなわち、単一の基体シートの上にパターン化した加飾層を置き、その上からベタ塗りのコレステリック液晶層を置いた転写シートを作成して、これを用いて成型同時加飾成型品を作成する方法である。

しかし、コレステリック液晶薄膜とよくなじみ、密着が可能な加飾層及び剥離層の素材を選択することが困難である。しかも、剥離層はコレステリック液晶薄膜の保護機能も加えて要求されるため、素材の選択幅がより狭くなってしまう問題がある。

そこで、本発明は、コレステリック液晶薄膜を精密にパターン化でき、また、コレステリック液晶薄膜以外の層の素材選択幅の広い成形同時加飾成形品を得ることを課題とする。
また、本発明は、このような成形同時加飾成形品の製造方法を提供することを課題とする。
本発明のその他の課題は以下の本発明の説明により明らかになる。

本発明の態様は、透明な成形樹脂層の表面に少なくともパターン化された加飾層が形成され、前記成形樹脂層の裏面に少なくともコレステリック液晶層が形成されたパネル部材である成形同時加飾成形品の製造方法において、
基体シート上に少なくともコレステリック液晶層を形成した加飾シートをＡ金型側に設置し、基体シート上に少なくともパターン化された加飾層を形成した加飾シートをＢ金型側に設置し、Ａ金型とＢ金型とを型締めし、成形樹脂を注入し、冷却固化させた後、型開きして得ることを特徴とするパネル部材である成形同時加飾成形品の製造方法である。
本発明において、加飾シートには転写シートとインサートシートが含まれる。

本発明の成形同時加飾成形品は、成形樹脂層の表面にパターン化された加飾層を設け、裏面にコレステリック液晶層を設けたので、加飾層が存在しない部分のコレステリック液晶層部分のみが表面から観察される。つまり、本発明の成形同時加飾成形品は、コレステリック液晶層が加飾層により間接的にパターン化されるので、このパターンの精度が高くなり、かつ、コレステリック液晶層と加飾層の境界線が明瞭になる効果がある。
また、本発明の成形同時加飾成形品は、加飾層とコレステリック液晶層とを成形樹脂層の表面と裏面に分けて設けることで、加飾層を成形樹脂層の表面に設けるときに必要なコレステリック液晶層とのなじみ・密着をことさら考慮する必要がなくなる効果がある。また、本発明の成形同時加飾品は、コレステリック液晶層が透明な成形樹脂層によって保護されることで、耐磨耗性・耐擦傷性をことさら考慮する必要がなくなる効果がある。従って、コレステリック液晶薄膜以外の層の素材選択の幅が広がる効果がある。
本発明の成形同時加飾成形品の製造方法は、上述した成形同時加飾成形品を、容易に得ることができる効果がある。

以下に実施例により、本発明にかかる成形同時加飾成形品とその製造方法をさらに説明する。この発明の実施例に記載されている部材や部分の寸法、材質、形状、その相対位置などは、とくに特定的な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

まず、本発明の成形同時加飾成形品を説明する。図１は、本発明にかかる成形同時加飾成形品の一例を説明する断面説明図である。
本発明の成形同時加飾成形品４は、成型樹脂層２の表面側に接着層３５ｂ、パターン化された加飾層３８と剥離層３１ｂが順に設けられている。成型樹脂層２の裏面側に接着層３５ａ、コレステリック液晶層３４と剥離層３１ａが順に設けられている。
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表面のパターン化された加飾層３８がコレステリック液晶層３４の一部を隠すことにより、コレステリック液晶層が間接的にパターン化される。すなわち、加飾層３８は全面に形成されるのではなく隙間を有して形成されている。したがって、コレステリック液晶層３４の輪郭線近傍は加飾層３８により覆われるので、印刷ムラや弾きがあっても構わない。表面より視認されるコレステリック液晶パターンの輪郭線は、専ら加飾層３８の輪郭線の形状に依存することになる。

また、加飾層３８自身も木目柄、石目柄、布目柄、文字、幾何学模様等に形成することにより美しい外観を得ることもできる。加飾層３８は並列して複数形成してもよいし、必要に応じて金属膜層を設けてもよい。また、ハードコート層を設けてもよい。
また、コレステリック液晶層３４は裏面に形成されているため、表面の加飾層３８等及び透明な成形樹脂層２によって保護され、コレステリック液晶層３４は美しい外観と高い耐磨耗性・耐擦傷性を併せもつことができる。

つぎに、本発明の成形同時加飾成形品４の製造方法を説明する。図２は、本発明に係る成形同時加飾成形品の製造方法の一例を説明する断面説明図である。
成形同時加飾成形品４の製造方法は、基体シート３０ａ上に少なくともコレステリック液晶層３４を形成した転写シートＡ１を加飾シートとして用いてＡ金型６側に設置し、基体シート３０ｂ上に少なくともパターン化された加飾層３８を形成した転写シートＢ３を加飾シートとして用いてＢ金型７側に設置し、Ａ金型６とＢ金型７とを型締めし、成形樹脂を注入し、冷却固化させた後、型開きして得る。

すなわち、成形同時加飾法によって、成形と同時に表面にはパターン化された加飾層３８を形成し、裏面にはコレステリック液晶層３４を形成する。したがって、従来の成形同時加飾成形品の製造工程とほとんど同じ工程で、本発明の成形同時加飾成形品４を得ることができる。

なお、本発明では、両面について成形同時加飾法によって成形同時加飾成形品４を得る方法を示したが、先に片面について成形同時加飾法によって成形同時加飾成形品を得、その後、反対面に熱転写等によって加飾する場合であってもよい。このような製造方法を用いても、前記と同様の成形同時加飾成形品が得られる。

次に、本発明のＡ金型側に設置する転写シートＡの一例を説明する。図３は転写シートＡ１を説明する断面説明図である。Ａ金型側に設置する転写シートＡ１は、離型層３９ａを形成した基体シート３０ａの上に剥離層３１ａ、コレステリック液晶層３４及び接着層３５ａが順次積層されたものである。

成形樹脂層２に接着した後は基体シート３０ａと離型層３９ａが剥離除去され、剥離層３１ａ、コレステリック液晶層３４及び接着層３５ａの積層物が成形樹脂層２上に形成される。
なお、基体シート３０ａが離型性を有する場合は離型層３９ａを、コレステリック液晶層３４が剥離性を有する場合は剥離層３１ａを、コレステリック液晶層３４が接着性を有する場合は接着層３５ａを、それぞれ省略してもよい。

コレステリック液晶層３４の材質としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等のバインダー樹脂と、コレステリック液晶を閉じ込めたマイクロカプセルとを含むものを挙げることができる。
コレステリック液晶層３４の形成方法は、グラビア、オフセット、スクリーンなどの各種印刷方法や、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、コンマコート、リップコートなどのコート法が挙げられる。また、塗装、ディッピングなどの方法でもよい。
コレステリック液晶層３４の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚がこの範囲であると、十分な輝度や美しい外観が得られやすく、また、コレステリック液晶層形成後にコレステリック液晶層の乾燥が容易になるためである。

次に、本発明のＢ金型側に設置する転写シートＢの一例を説明する。図４は転写シートＢ３を説明する断面説明図である。本発明のＢ金型側に設置する転写シートＢ３は、離型層３９ｂを形成した基体シート３０ｂ上に剥離層３１ｂ、パターン化された加飾層３８及び接着層３５ｂが順次積層されたものである。
成形樹脂層２に接着した後は基体シート３０ｂと離型層３９ｂが剥離除去され、剥離層３１ｂ、加飾層３８及び接着層３５ｂの積層物が成形樹脂層２上に形成される。

加飾層３８の材質は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、硝化綿系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ゴム系樹脂などを挙げることができるが、特に限定されない。また、金属膜層の場合には、アルミニウム、クロム、銅、ニッケル、インジウム、錫、酸化珪素などを挙げることができるが、特に限定されない。加飾層３８の形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法がある。金属膜層の場合には、真空蒸着やメッキ等の方法がある。

加飾層３８の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚がこの範囲であると、十分な意匠性が得られ、加飾層形成後の加飾層の乾燥が容易となるからである。ただし、金属膜層の場合は１５０Å〜１２００Åが好ましい。膜厚がこの範囲であると、隠蔽性が得られ易く、クラックが生じがたいからである。

次に転写シートＡ１と転写シートＢ３に共通する部材について説明する。
基体シート３０ａ、３０ｂの材質は、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂などの樹脂シート、アルミニウム箔、銅箔などの金属箔、グラシン紙、コート紙、セロハンなどのセルロース系シート、およびこれらが複合されたシートなどが好ましい。

基体シート３０ａ、３０ｂの膜厚は５μｍ〜５ｍｍが好ましい。膜厚がこの範囲であると、シートは適度な剛性を有するので、加飾層３８などの転写層を好適に支持することができる。さらに、適度な剛性を有するので、シートの取り扱いが容易となる。
基体シート３０ａ、３０ｂの形成方法は、押出成形、カレンダー成形、キャストなどの汎用の製膜方法で構わない。なお、基体シート３０ａ、３０ｂは、必要に応じて印刷層を形成する側の表面に予めコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着プライマーコート処理等の易接着処理を施しておいてもよい。

離型層３９ａ、３９ｂの材質は、メラミン系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アルキッド系樹脂、フェノール系樹脂等を挙げることができ、剥離層からの離型性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。
剥離層３１ａ、３１ｂの材質としては、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニロン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂等を挙げることができ、離型層からの剥離性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。なお、転写シートＡ１においては、コレステリック液晶層３４を有するが、剥離層３１ａについて耐磨耗性や耐擦傷性を備えた素材に限定されない。

離型層３９ａ、３９ｂ、剥離層３１ａ、３１ｂの形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法でも、塗装、ディッピング、リバースコーターなどの方法でもよい。
離型層３９ａ、３９ｂ、剥離層３１ａ、３１ｂの膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚がこの範囲であると、適度な離型性または剥離性を得ることができ、また、これらの層形成後の当該層の乾燥も容易となるからである。

接着層３５ａ、３５ｂの材質としては、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニロン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂を挙げることができ、成形樹脂との接着性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。

接着層３５ａ、３５ｂの形成方法は、グラビア、オフセット、スクリーンなどの各種印刷方法や、グラビアコート、リバースコート、ロールコート、コンマコート、リップコートなどのコート法でもよい。また、塗装、ディッピングなどの方法でもよい。
接着層３５ａ、３５ｂの膜厚は０．５μｍ〜１０μｍが好ましい。膜厚がこの範囲であると、十分な密着が得られ、また、接着層形成後の当該層の乾燥も容易になるからである。

成形樹脂２としては、アクリル樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、シリコン樹脂、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、熱可塑性エラストマー樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等があり、いずれも透光性を有するものを用いる。

なお、上記では特に転写シートの例を示したが、転写シートの代わりに、成形樹脂２に接着した後も、基体シートが成形樹脂層２上に残存されるインサートシートを加飾シートとして用いて成形同時加飾成形品を形成してもよい。インサートシートは前記転写シートの離型層、剥離層を省略する以外は、転写シートと同様にして形成するとよい。なお、この場合、コレステリック液晶層が透明な成型樹脂層によって保護されることで、基体シートの対磨耗性・対擦傷性を考慮する必要がない。

転写シートＡ、転写シートＢやインサートシートは、金型内に設置する前に、金型プレス法、圧空プレス法、真空成形法などにより予備成形を行ってもよいし、型締めする前に、金型内で金型キャビティから真空吸引する方法などにより予備成形を行ってもよい。また、金型内での位置決めをするために、印刷によるマーキングを施したり、トムソン型でのパンチ加工などにより位置決め穴を設けても良い。

メラミン系の離型層が形成された厚み３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、コレステリック液晶を閉じ込めたマイクロカプセルとアクリル系樹脂からなるコレステリック液晶インキを、リバースコート法にて厚み１μｍで塗布し、コレステリック液晶層を形成した。
次に、コレステリック液晶層上に塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系の接着層をグラビア印刷にて厚み１μｍで形成し、転写シートを得た。

一方、シリコン系の離型層が形成された厚み３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、アクリル系樹脂からなる剥離層、ウレタン系樹脂からなるパターン化された加飾層、塩化ビニル−酢酸ビニル系樹脂からなる接着層をグラビア印刷にて各々厚み１μｍで形成し、転写シートを得た。

上記のようにして得た各々の転写シートを射出成形金型のＡ金型およびＢ金型にセットし、金型を締めてアクリル樹脂を充填し、冷却後、型開きし、成形品を取り出した。
得られた成形同時加飾成形品（１）はメタルシルバー色の中にコレステリック液晶パターンが、直径約８ｍｍの円形と幅約０．５ｍｍの線状で表現されたものであり、パターンの境界は明瞭であった。また、層間の密着に優れ、且つ耐磨耗性は、表面から、砂消しゴムで擦って取れないものであった。

厚み３０μｍの硬質アクリルフィルムに、コレステリック液晶を閉じ込めたマイクロカプセルとアクリル系の熱可硬化性樹脂からなるコレステリック液晶インキを、リバースコート法にて厚み２μｍで塗布し、コレステリック液晶層を形成した。次に、コレステリック液晶層上に塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系の接着層をグラビア印刷にて厚み１μｍで形成し、インサートシートを得た。
コレステリック液晶層を形成した転写シートの代わりに上記のインサートシートを用いるほかは、実施例１と同様にして成形同時加飾成形品を得た。

得られた成形同時加飾成形品表面（２）はメタルシルバー色の中にコレステリック液晶パターンが、直径約８ｍｍの円形と幅約０．５ｍｍの線状で表現されたものであり、パターンの境界は明瞭であった。また、層間の密着に優れ、且つ耐磨耗性は、表面から、砂消しゴムで擦って取れないものであった。

本発明にかかる成形同時加飾成形品は、家電製品、住宅機器、事務機器、自動車部品などに利用されるパネル部材等に用いられる。

本発明に係る成形同時加飾成形品の一例を説明する断面説明図である。 本発明に係る成形同時加飾成形品の一製造方法例を説明する断面説明図である。 本発明に係るＡ金型側に設置する転写シートＡの一例を示す断面説明図である。 本発明に係るＢ金型側に設置する転写シートＢの一例を示す断面説明図である。

符号の説明

１ 転写シートＡ
２ 成形樹脂層
３ 転写シートＢ
４ 成形同時加飾成形品
６ Ａ金型
７ Ｂ金型
３０ａ、３０ｂ 基体シート
３１ａ、３１ｂ 剥離層
３４ コレステリック液晶層
３５ａ、３５ｂ 接着層
３８ 加飾層
３９ａ、３９ｂ 離型層

Claims (3)

1. 透明な成形樹脂層の表面に少なくともパターン化された加飾層が形成され、前記成形樹脂層の裏面に少なくともコレステリック液晶層が形成されたパネル部材である成形同時加飾成形品の製造方法において、
   基体シート上に少なくともコレステリック液晶層を形成した加飾シートをＡ金型側に設置し、基体シート上に少なくともパターン化された加飾層を形成した加飾シートをＢ金型側に設置し、Ａ金型とＢ金型とを型締めし、成形樹脂を注入し、冷却固化させた後、型開きして得ることを特徴とするパネル部材である成形同時加飾成形品の製造方法。
2. 基体シート上に少なくともコレステリック液晶層を形成した前記加飾シートがインサートシートであり、
   基体シート上に少なくともパターン化された加飾層を形成した前記加飾シートが転写シートであることを特徴とする請求項1に記載したパネル部材である成形同時加飾成形品の製造方法。
3. 透明な成形樹脂層の表面に少なくともパターン化された加飾層が形成され、前記成形樹脂層の裏面に少なくともコレステリック液晶層が形成された前記成形同時加飾成形品は、
   成形樹脂層の表面にパターン化されて形成された前記加飾層が、成形樹脂層の裏面に形成された前記コレステリック液晶層の一部を隠すことにより、前記コレステリック液晶層が間接的にパターン化されている成形同時加飾成形品であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載したパネル部材である成形同時加飾成形品の製造方法。

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