JP4593325B2

JP4593325B2 - 樹脂成形品及びその製造方法

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Publication number: JP4593325B2
Application number: JP2005075173A
Authority: JP
Inventors: 光一片桐; 貴宏室井
Original assignee: Yoshida Industries Co Ltd
Current assignee: Yoshida Industries Co Ltd
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2025-03-16
Also published as: JP2006255561A

Description

本発明は、紫外線硬化樹脂の上層に熱転写層を加工した樹脂成形品及びその製造方法に関する。

表面に紫外線硬化型皮膜を有する樹脂成形品がある（例えば、特許文献１乃至３参照）。表面に紫外線硬化型皮膜を有すると、樹脂成形品の耐候性、耐薬品性等を高めることができる。一方、表面に加飾した耐熱性のシートや箔（ホットトランスファーフォイル）を、樹脂成形品に熱転写することにより、樹脂成形品の表面に装飾を加える技術がある（例えば、特許文献４乃至５参照）。

ここで、紫外線硬化型皮膜の上に、加飾された転写シートを熱転写により転写することで、装飾を加えることが考えられる。

特開２００１−２０１６１８特開２００１−１７９９００特開平１１−３０１０８７特開２０００−０９４８９４特開平０８−１９２５０８

しかしながら、転写シートの熱転写の際には、当該転写シート裏面側にある接着層を高温の熱により溶かして押圧することで、樹脂成形品の表面の紫外線硬化型皮膜と接着する。ここで、高温の熱を使用した時に、樹脂成形品表面の紫外線硬化型皮膜と前記加色シートとの接着性が低下してしまう。このため、熱転写による転写シートの密着性が十分に得られないため、紫外線硬化型皮膜上の全面に転写シートを施すことはできず、紫外線硬化型皮膜よりも下層に装飾を施すか（特許文献１、３参照）、紫外線硬化型皮膜上の一部に紫外線硬化型のインクを使用して装飾を施す（特許文献２参照）等して加飾を行っていた。この結果、樹脂成形品の表面の装飾性に限界があるという問題があった。

本発明は、紫外線硬化型皮膜と転写シートと接着性を高めて、転写シートを紫外線硬化型皮膜上に転写することを可能にし、より装飾性に優れる樹脂成形品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１の構成は、樹脂基材の表面に装飾が施された樹脂成形品であって、前記樹脂基材の上層に、紫外線硬化型の塗料を塗装することにより構成されるＵＶ塗装部と、前記ＵＶ塗装部の上層に、接着層を溶解させて熱転写することにより加飾を施す転写加飾部と、を有し、前記ＵＶ塗装部の最上層は、紫外線硬化型の塗料にシランカップリング剤を添加して構成されたＵＶコート層であることを特徴とする。

また、第２の構成は、第１の構成の樹脂成形品であって、前記紫外線硬化型の塗料に前記シランカップリング剤を添加する量は、前記紫外線硬化型の塗料１００重量部に対し、前記シランカップリング剤を２乃至８重量部であることを特徴とする。

また、第３の構成は、第１又は２の構成の樹脂成形品であって、前記ＵＶ塗装部は、前記ＵＶコート層の下層に金属蒸着層を配設したことを特徴とする。

また、第４の構成は、第１乃至３のいずれかの構成の樹脂成形品であって、前記転写加飾部は印刷層を有し、前記印刷層は、一部に透明又は半透明の印刷が施されていることを特徴とする。

また、第５の構成は、樹脂基材の表面に加飾を施すことで樹脂成形品を製造する、樹脂成形品の製造方法であって、金型に合成樹脂を射出することによって樹脂基材を成形する樹脂基材成形工程と、前記樹脂基材の表面にシランカップリング剤を添加した紫外線硬化型の塗料を塗装することでＵＶコート層を有するＵＶ塗装部を形成するＵＶ塗装工程と、前記樹脂基材を冶具に固定し、転写シートの下層に配置された転写加飾部の接着層を前記ＵＶ塗装部上に熱転写する熱転写工程と、を有することを特徴とする。

第１の構成によれば、前記紫外線硬化型の塗料に添加されるシランカップリング剤が、前記転写加飾部の前記接着層と強固に結びつく。このため、前記転写加飾部と前記ＵＶ塗装部との接着性が高まり、紫外線硬化型皮膜上に熱転写による加飾を行うことができる。

第２の構成によれば、前記接着層に接着するための適切な量のシランカップリング剤を前記紫外線硬化型の塗料に添加することで、より確実に接着層と結びつく。このため、紫外線硬化型皮膜上に熱転写による加飾を、より確実に行うことができる。

第３の構成によれば、前記金属蒸着層が金属特有の機能を発揮することで、ガスバリア性や耐湿性等を向上させる。また、金属の金属光沢により、前記樹脂成形品に光沢性等の加飾を付与することができる。

第４の構成によれば、前記印刷層の一部に透明又は半透明の印刷を透して下層を視認することができる。これにより、下層に印刷や金属光沢等の装飾がある場合には、これらの装飾を前記印刷層の透明又は半透明の印刷を透して下層を視認することができ、前記装飾の幅を持たせることができる。

第５の構成によれば、前記ＵＶ塗装工程を行った後に、前記転写シートを用いた前記熱転写工程を行っている。ここで、シランカップリング剤を紫外線硬化型の塗料に添加しているため、前記ＵＶコート層と前記接着層との接着性が高まる。このため、前記ＵＶ塗装部の上に前記転写加飾部を良好に転写することが可能となる。また、前記ＵＶ塗装部における装飾の上に前記転写加飾部を転写することで、さらにバリエーションに富む装飾を前記樹脂成形品に施すことができる。

以上のように、紫外線硬化型皮膜と加飾シートと接着性を高めて、加飾シートを紫外線硬化型皮膜上に転写することを可能にし、より装飾性に優れる樹脂成形品を提供することができる。

本実施形態の説明を図面を用いて行う。説明にあたっては樹脂成形品の概略構成、樹脂成形品10を構成する層の詳細構成、樹脂成形品の製造方法の順で説明する。図１は樹脂成形品の断面図である。

（樹脂成形品10の概略構成）
樹脂成形品10の概略構成を説明する。図１（ａ）に示すように、本実施形態の樹脂成形品10は、表面から、加飾されたシート材を転写してなる転写加飾部40、紫外線硬化型皮膜となるＵＶ塗装部30、樹脂成形品の内部構造となる樹脂基材20の順で積層される。

図１（ｂ）に示すように、樹脂基材20は、プラスチック等の合成樹脂によって構成され、樹脂成形品の内部構造の形状、例えば化粧料容器等の形状をなす。ＵＶ塗装部30は、上面から、ＵＶコート層31、金属蒸着層32、アンカーコート33を積層することで構成される。また、転写加飾部40は、上面から、保護層41、印刷層42、接着層43を積層することで構成される。

（樹脂成形品10を構成する層の詳細構成）
図１（ｂ）を用いて、ＵＶ塗装部30と、転写加飾部40の各層の詳細構成を順次説明する。

ＵＶ塗装部30のＵＶコート層31は、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型の塗料で構成され、下層を保護する。紫外線硬化型の塗料であるため、熱を必要とせず、短時間で硬化する。また、紫外線硬化型の塗料は、耐薬品性、耐溶剤性、耐汚染性に優れており、下層を保護している。

一般に紫外線硬化型の塗料は、重合性二重結合を有するアクリル系オリゴマー、重合性アクリル系モノマー、及び光重合開始剤を必須成分とし、当該成分に溶剤（有機溶剤や水）、顔料（体質顔料、ツヤ消し剤、着色顔料）、添加剤（重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤）を混入して構成される。これらは樹脂基材20の材質や加飾等に応じて、好適なものを選択すればよい。

本実施形態のＵＶコート層31においては、さらに、シランカップリング剤を添加する。添加する所定量としては、紫外線硬化型の塗料１００重量部に対し、シランカップリング剤を２乃至８重量部が、接着性を効果的に発揮する上で好ましい。シランカップリング剤としては、エポキシ系、メタクリロキシ系、アミノ系等のいずれを使用してもよい。シランカップリング剤を紫外線硬化型の塗料に添加することにより、有機質材料に対しても無機質材料に対しても、接着性が向上する。このため、ＵＶコート層31は、転写加飾部40の接着層43に対してもＵＶコート層31の下層の金属蒸着層32に対しても強固に接着されることになる。

ＵＶ塗装部30の金属蒸着層32は、アルミニウム、マグネシウム、チタン等の金属で構成され、光沢感や反射性を付与し、装飾性を向上させるとともに、高ガスバリア性、耐湿性を付与する。通常は、金属をアンカーコート33上に蒸着することで得られる。

ＵＶ塗装部30のアンカーコート33は、アクリル系の塗料等で形成され、金属蒸着層32を形成するための下地となる。必要であれば多層で構成される。

転写加飾部40の保護層41は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂で構成された耐熱性のシート材であり、転写加飾部40の基材となる。保護層41に印刷を施すことで装飾が施され、印刷層42を表面から保護する。

転写加飾部40の印刷層42は、本実施形態においては、不透明印刷42ａと、透明印刷42ｂとが施され、装飾を付与する。不透明印刷42ａとしては、単純な模様の印刷でもよいが、例えばホログラムのような印刷や、グラデーションのように、徐々に透明に近づいていくような印刷が装飾性を向上させるため好ましい。

転写加飾部40の接着層43は、アクリル系、エステル系、オレフィン系の接着剤で構成され、転写加飾部40とＵＶ塗装部30とを接着する。

（樹脂成形品の製造方法）
次に、図２乃至図６を用いて樹脂成形品10の製造方法を説明する。

まず、樹脂基材20を射出成形により成形する（樹脂基材成形工程）。図２に示すように、樹脂基材20の成形工程においては、固定金型51、可動金型52から構成される射出金型50が用いられる。固定金型51は、キャビティ51ｂといわれる凹部を設けており、キャビティ51ｂの形状が樹脂基材20の外観の形状となる。

固定金型51と可動金型52を図２のように重ね合わせ、不図示の射出ノズルから固定金型51の導入路51ａを通して加熱され高温にした合成樹脂を注入する。そして、キャビティ51ｂ内に合成樹脂が注入され、当該合成樹脂が冷えて硬化すると、樹脂基材20の外観が形成される。

その後、固定金型51と可動金型52を分離して、固定金型51のキャビティ51ｂから樹脂基材20を取り出す。このとき、図３に示すように、導入路51ａに導入された合成樹脂は、そのままスプルー21となって残る。このため、最後にスプルー21を除去することにより樹脂基材20が得られる。

次に、樹脂基材20上にＵＶ塗装部30を形成する（ＵＶ塗装工程）。

図４（ａ）に示すように、スプルー21を除去された樹脂基材20は、合成樹脂が表面に露出した状態である。この状態でアンカーコート33を施した後、樹脂基材20を真空蒸着装置の中に入れて、樹脂基材20の上層であるアンカーコート33上に金属蒸着層を形成する（金属蒸着工程）。すると、樹脂基材20の形状の表面に光沢のある装飾が施されることになる。

図４（ｂ）に示すように、金属蒸着層32が施された状態で、紫外線硬化型の塗料をスプレー等で塗布する。すると、金属蒸着層32の上層にＵＶコート層31が形成される。このような工程を経ることで、樹脂基材20上にＵＶ塗装部30が形成されることになる。

最後に、ＵＶ塗装部30が施された樹脂基材20と転写加飾部40とを熱転写によって、一体化させる（熱転写工程）。

図５に示すように、熱転写（ホットトランスファー）工程においては、被転写物としての樹脂基材20を固定冶具61と、シリコンゴム等の弾性を有する転写ローラ62とを有する熱転写機60を使用する。転写ローラ62には、内部にヒータが配設され、１８０℃以上にまで転写ローラ62を加熱することができる。

また、転写加飾部40を下面に付帯した転写シート70を使用する。転写シート70は、ＰＥＴ等で形成されるベースフィルム71と、粘着剤等で構成される剥離層72とで構成される。

冶具61に樹脂基材20の下面を固定し、上面に突出したＵＶ塗装部30が、転写シート70の転写加飾部40と対向するように配置する。この状態で転写ローラ62を加熱し、かつ転写シート70を挟んで、樹脂基材20が固定されている固定冶具61上を転がすように押圧する。このとき、転写加飾部40の接着層43が転写ローラ62の熱により溶解し、接着性を有するようになる。これにより、転写加飾部40がＵＶ塗装部30表面のＵＶコート層31に対して転写されて一体的になり、樹脂基材20上にＵＶ塗装部30及び転写加飾部40が形成されることとなる。

転写シート70の転写加飾部40をＵＶ塗装部30上に転写した後、転写ローラ62及び転写シート70を、樹脂基材20の上方に退避させる。この過程において、転写シート70が転写加飾部40から引き剥がされる。

その後、図６に示すように、固定冶具61上に残留した樹脂成形品10を、固定冶具61から樹脂成形品10を取り出す。これにより、樹脂基材20上にＵＶ塗装部30と転写加飾部40とが重畳的に形成された樹脂成形品10を得ることができる。

本実施形態は、以上のような構成及び製造方法であるため、次のような作用及び効果を得ることができる。

本実施形態の樹脂成形品10においては、ＵＶコート層31に、シランカップリング剤を所定量添加した。シランカップリング剤は、分子中に有機官能基と加水分解基を有する。このため、無機物に対しても有機樹脂に対しても接着性を向上させることができ、材料の物理強度や耐水性、接着性を向上させることができる。

従来、加飾シートを紫外線硬化型皮膜上に転写しようとするとき、熱転写による加飾シートのＵＶコート層への接着性が足りず、樹脂成形品表面の一部にしか転写印刷ができないという問題があった。これに対して本実施形態においては、ＵＶコート層31にシランカップリング剤を所定量添加したことで、シランカップリング剤が上層の有機樹脂としての接着層43と強固に結びつく。このため、従来では困難であった、ＵＶコート層31上の全面への転写加飾部40の熱転写が可能となった。この結果、より自由度の高い加飾を施すことができるようになった。

また従来、加飾シートを紫外線硬化型皮膜上に転写しようとするとき、熱転写機の転写ローラの有する高温の熱によって、ＵＶコート層と金属蒸着層との接着性を弱めてしまい、剥離のおそれがあった。これに対して本実施形態においては、ＵＶコート層31にシランカップリング剤を所定量添加したことで、シランカップリング剤が下層の無機物としての金属蒸着層32と強固に結びつく。このため、転写ローラ62の熱によってもＵＶコート層31と金属蒸着層32とは剥離するおそれがなくなった。この結果、従来では困難であった、ＵＶコート層31の下層に金属蒸着層32がある場合であっても、ＵＶコート層31に対する転写加飾部40の熱転写が可能となった。

また、ＵＶコート層31の上層に保護層41を有する転写加飾部40を積層する構成であるため、ＵＶコート層31自体の耐薬品性、耐溶剤性、耐汚染性に加え、保護層41の保護機能（耐候性、耐摩擦性、耐汚染性）を樹脂成形品10に付与することができる。また、ＵＶコート層31の下層に金属蒸着層32を積層することができるため、高ガスバリア性、耐湿性の機能を樹脂成形品10に付与することができる。さらに、耐薬品性等も向上する。

また、本実施形態の製造方法においては、上述したように、ＵＶ塗装部30の全面に転写加飾部40が重畳的に配置する。このため、より装飾性を向上させることができる。

特に本実施形態においては、インキ等による印刷層42、塗料を添加できるＵＶコート層31、反射印刷となる金属蒸着層32と、樹脂成形品10の表面から三重の加飾が施されており、印刷層42には、不透明で下層を視認できない不透明印刷42ａと、透明又は半透明で下層の加飾等を視認することができる透明印刷42ｂとが施されている。このため、樹脂成形品10の表面から見ると、まず不透明印刷42ａの装飾が視認でき、次に透明印刷42ｂと透明のＵＶコート層31とを透して金属蒸着層32の光沢を視認することができる。ここで、ＵＶコート層31がなければ金属蒸着層32の光沢感がそのまま外部から視認できてしまうが、ＵＶコート層31に塗料を添加することで半透明等としておくと、金属蒸着層32の光沢感を好みの光沢に調整することができる。このようにＵＶコート層31が間にあることで、印刷層42の下層に金属蒸着層32を直接配置する場合と比べて独特な視覚効果を加えることができ、より装飾性に幅を持たせたバリエーションに富んだ樹脂成形品10を成形することができる。

また、本実施形態においては、樹脂基材20に対して金属蒸着処理及びＵＶ塗装を行い、最後に樹脂基材20の表面側に転写シートによる加飾を行う。このような製造方法によると、金属蒸着層32とＵＶコート層31は、樹脂基材20の表面側のみならず、側面側、裏面側にも形成される。このため、上述のような表面側の転写加飾部40及びＵＶ塗装部30の重畳的な加飾のみならず、樹脂成形品10の側面側、裏面側への加飾をも行うことができる。

また、製造過程において、ＵＶコート層31にシランカップリング剤を添加したことで、転写加飾部40とＵＶ塗装部30との接着性が向上し、より短時間で全面に熱転写を行うことができる。このため、樹脂成形品10の生産性が向上する。

〔他の実施形態〕

前述した実施形態の樹脂成形品10は、表面が保護層41であったが、さらに紫外線硬化型の塗料によって、表面を保護する構成としてもよい。

本発明は樹脂成形品全般に適用し得るものであって、化粧料容器に限らず、他の樹脂性の容器、文房具等にも利用することができる。

樹脂成形品10の層構造を説明する断面図。樹脂基材20を射出成形するための射出金型50の断面図。射出成形された樹脂基材20の斜視図。ＵＶ塗装部30の形成過程を説明する樹脂成形品10の断面図。転写加飾部40を転写するための熱転写機60の断面図。樹脂成形品10の完成の状態を示す斜視図。

符号の説明

10…樹脂成形品
20…樹脂基材
21…スプルー
30…ＵＶ塗装部
31…ＵＶコート層
32…金属蒸着層
33…アンカーコート
40…転写加飾部
41…保護層
42…印刷層
42ａ…不透明印刷
42ｂ…透明印刷
43…接着層
50…射出金型
51…固定金型
51ａ…導入路
51ｂ…キャビティ
52…可動金型
61…固定冶具
62…転写ローラ
70…転写シート
71…ベースフィルム
72…剥離層

Claims

樹脂基材の表面に装飾が施された樹脂成形品であって、
前記樹脂基材の上層に、紫外線硬化型の塗料を塗装することにより構成されるＵＶ塗装部と、
前記ＵＶ塗装部の上層に、接着層を溶解させて熱転写することにより加飾を施す転写加飾部と、を有し、
前記ＵＶ塗装部の最上層は、紫外線硬化型の塗料にシランカップリング剤を添加して構成されたＵＶコート層であることを特徴とする樹脂成形品。
請求項１に記載の樹脂成形品であって、
前記紫外線硬化型の塗料に前記シランカップリング剤を添加する量は、前記紫外線硬化型の塗料１００重量部に対し、前記シランカップリング剤を２乃至８重量部であることを特徴とする樹脂成形品。
請求項１又は２に記載の樹脂成形品であって、
前記ＵＶ塗装部は、前記ＵＶコート層の下層に金属蒸着層を配設したことを特徴とする樹脂成形品。
請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂成形品であって、
前記転写加飾部は印刷層を有し、
前記印刷層は、一部に透明又は半透明の印刷が施されていることを特徴とする樹脂成形品。
樹脂基材の表面に加飾を施すことで樹脂成形品を製造する、樹脂成形品の製造方法であって、
金型に合成樹脂を射出することによって樹脂基材を成形する樹脂基材成形工程と、
前記樹脂基材の表面にシランカップリング剤を添加した紫外線硬化型の塗料を塗装することでＵＶコート層を有するＵＶ塗装部を形成するＵＶ塗装工程と、
前記樹脂基材を冶具に固定し、転写シートの下層に配置された転写加飾部の接着層を前記ＵＶ塗装部上に熱転写する熱転写工程と、を有することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。