JP4699796B2

JP4699796B2 - 成形同時加飾用シート

Info

Publication number: JP4699796B2
Application number: JP2005117435A
Authority: JP
Inventors: 裕康重田
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: JP2006289918A

Description

本発明は、コンソールボックス、センタークラスター、スイッチベース等の自動車内装部品や、サイドマットガード、バンパー、ホイルキャップ、モール等の自動車外装部品等の三次元形状製品の表面に加飾するために用いられる成形同時加飾用シートに関し、とくに予備成形時に意匠の高精度な位置合わせが可能な成形同時加飾用シートに関する。

樹脂成形品８の表面を装飾する方法として、基体シート２上に加飾層３などが形成された成形同時加飾用シートを射出成形用金型内に配置し、該金型内に溶融状態の成形樹脂７を射出し、樹脂成形品８を得るのと同時にその表面に成形同時加飾用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意匠を形成することが困難な形状の樹脂成形品８であっても意匠を形成することができるという特長を有する。

成形同時加飾法において、三次元表面を有する樹脂成形品８を成形同時加飾用シートで装飾する場合、図７に示すように、成形同時加飾用シートを射出成形用金型内に供給する前に、真空成形や真空・圧空成形等の予備成形にて射出成形用金型の可動型のキャビティ形成面に沿うように立体形状に加工しておき、その後に予備成形された成形同時加飾用シートを射出成形用金型内に供給し、射出成形と同時に樹脂成形品８表面に成形同時加飾用シートを一体化する方法がある（特許文献１参照）。
特開２００２−１８８９４号公報

しかし、従来からある成形同時加飾用シートを予備成形すると、成形同時加飾用シートが射出成形用金型の三次元内壁に沿わせたい部分だけでなく、それ以外のたとえば予備成形後にはトリミング除去してしまう範囲まで含む部分まで全体的に延伸されてしまうため（図８ａ〜ｃ参照）、樹脂成形品８に形成したい加飾層３のパターンに位置ズレや歪みが生ずることがあった。もちろん、成形同時加飾用シート全体の伸びをあらかじめ考慮してパターン設計することも行われているが、それでもこのパターン設計を行なうためにはかなりの試行錯誤を要し、パターン変形のコントロールは容易ではない。

したがって、本発明は、上記したような問題点を解消し、予備成形時に意匠の高精度な位置合わせが可能な成形同時加飾用シートを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、基体シート上に少なくとも加飾層が形成されたものであって、加熱されることによって所望の三次元形状に予備成形可能な成形同時加飾用シートにおいて、成形同時加飾用シートの射出成形用金型の三次元内壁に沿わせるために熱変形が最低限必要な領域を除いた部分であり、かつ予備成形後にはトリミング除去される部分である熱変形不要部に耐変形性付与層が形成されているように構成した。

また、上記構成において、耐変形性付与層が、電離放射線硬化型樹脂からなるものであるようにした。

また、上記構成において、耐変形性付与層が、基体シートの加飾層と同じ側に形成されているようにした。

また、上記構成において、耐変形性付与層が、基体シートの加飾層とは反対側に形成されているようにした。

本発明は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。

つまり、本発明の成形同時加飾用シートは基体シート２上のうち射出成形用金型の三次元内壁に沿わせるのに熱変形が最低限必要な領域を除いた部分（以下、熱変形不要部５）に耐変形性付与層６を形成してあるので、予備成形時の成形同時加飾用シートは射出成形用金型の三次元内壁に沿わせたい部分およびその僅か周辺のみ延伸される。したがって、成形同時加飾用シート全体ではなく限定された領域のみの伸びをあらかじめ考慮してパターン設計すればよいので、予備成形による加飾層３のパターン変形をコントロールしやすく、成形同時加飾用シートの予備成形後の形状に対して成形同時加飾法によって付与すべき意匠の位置合わせを精度よく行うことができる。

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。図１は本発明に係る成形同時加飾用シートの一実施例を示す断面図である。図中、１は成形同時加飾用シート、２は基体シート、３は加飾層、５は熱変形不要部、６は耐変形性付与層をそれぞれ示す。

基体シート２の樹脂としては、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の厚みは、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１００〜５００μｍ程度のものが好適である。厚みが１００μｍに満たないと、予備成形時の形状追従性が無くシートが破れるなどの不具合が発生する。厚みが５００μｍを超えると、予備成形後に存在している残留応力により製品の耐熱評価試験などにおいてシートの収縮変形が起こるなどの不具合が発生する。

加飾層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、加飾層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、加飾層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。

耐変形性付与層６は、熱変形不要部５に形成されて予備成形時にシートが全体的に延伸されてしまうのを防ぐための層である。熱変形不要部５とは、成形同時加飾用シートの射出成形用金型の三次元内壁に沿わせるために熱変形が最低限必要な領域を除いた部分のことであり、予備成形後にはトリミング除去される（図２ａ〜ｃ参照）。耐変形性付与層６は、図１に示すように基体シート２の加飾層３と同じ側に形成することができる。また、図３に示すように耐変形性付与層６を基体シート２の加飾層３とは反対側に形成することもできる。また、耐変形性付与層６を基体シート２の両側に形成してもよい（図４参照）。なお、予備成形の絞りが浅い場合には射出成形用金型の三次元内壁に沿わせたい部分のみが延伸すればよいが、予備成形の絞りが深い場合には、成形同時加飾用シート１のうち射出成形用金型の三次元内壁に沿わせたい部分のみならずその僅か周辺についても延伸が必要とされる。上記周辺幅１０は、絞りが深いほど大きくなるが、成形同時加飾用シート１の予備成形によって与えられる三次元形状の水平投影面積９を最大１０％拡大した範囲内で適宜決定すればよい（図５参照）。また、この周辺幅１０も均一に設ける必要はなく、各部分の立ち上がりの程度に合わせて適宜異なる幅で設ければよい。さらに、成形同時加飾用シート１のうち射出成形用金型の三次元内壁に沿わせたい部分から、耐変形性付与層６形成部を介して、遠く離れた部分であれば、熱変形不要部５であっても耐変形性付与層６を形成しなくても問題ない（図６参照）。

耐変形性付与層の材料は、伸び率が悪く、耐熱性のあるものが用いられる。例えば、電離放射線硬化型樹などを用いるとよい。耐変形性付与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、成形同時加飾用シート１には、接着層４を設けてもよい。接着層４は、成形同時加飾用シート１を溶融樹脂からなる樹脂成形品８に密着させて一体化させるためのものである。接着層４としては、樹脂成形品８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、樹脂成形品８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、樹脂成形品８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、樹脂成形品８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。

このようにして、成形同時加飾用シート１を得ることができる。なお、成形同時加飾用シート１の構成は、上記した態様に限定されるものではない。たとえば、基体シート２の加飾層３を設けた側に、剥離層を形成した成形同時転写材としてもよい。また、剥離層を設けないでインサート成形に用いるインサート材としてもよい。また、接着層４が無くても十分に樹脂成形品８との一体化が可能な場合には、接着層４を省略することができる。

上記転写材においては、基体シート２からの転写層の剥離性が良い場合には、基体シート２上に転写層を直接設ければよい。基体シート２からの転写層の剥離性を改善するためには、基体シート２上に転写層を設ける前に、離型層を全面的に形成してもよい。離型層の材質としては、メラミン樹脂系離型剤、シリコーン樹脂系離型剤、フッ素樹脂系離型剤、セルロース誘導体系離型剤、尿素樹脂系離型剤、ポリオレフィン樹脂系離型剤、パラフィン系離型剤およびこれらの複合型離型剤などを用いることができる。離型層の形成方法としては、ロールコート法、スプレー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。

次に、本発明の成形同時加飾用シート１の使用方法の例を説明する。前記成形同時加飾用シート１を軟化点以上に加熱して柔らかく伸張可能な状態とし、シートを真空吸引して真空成形用の型のキャビティ内面に引張り込んで密着させて所望の三次元形状に成形させた後、シートを冷却することによって前記三次元形状のままシートを固まらせて予備成形した後、金型に嵌め込むようにして射出成形用金型内にセットし、型閉めして溶融状態の成形樹脂７をキャビティに射出し、成形樹脂７を固化させて樹脂成形品８を形成すると同時にその表面に加飾シートを一体化接着させるようにする。

以上は、予備成形法として真空成形法の例を示したが、別の予備成形法としては圧空成形法、熱せられたゴムを押しつける押圧成形法、プレス成形法等がある。

＜実施例１＞
厚み１２５μmの透明ポリカーボネート樹脂シートを基体シートとし、その表面の熱変形不要部に、射出成形用金型の三次元内壁に沿わせたい部分及びその周縁部（周辺幅は均等に１０mm）を除き、電離放射線硬化型アクリルポリオール樹脂からなる透明メジウムインキを用いてシルクスクリーン法によりコーティングした後、紫外線により硬化、厚み５μmの耐変形性付与層を形成する。次いで、基体シート裏面に二液ウレタン系インキを用いて加飾層、塩酸ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂系インキを用いて接着層をシルクスクリーン法により順次形成し、成形同時加飾用シートを得た。

上記成形同時加飾用シートを、表面温度が１５０℃になるまで加熱を行ない、１００ＭＰａの圧力で超高圧成形を行い、縦１００mm、縦１００mmの矩形天面を有し且つ四辺とも９０°の立ち上がり角度で８mm突出した形状に予備成形したところ、成形同時加飾用シートの予備成形後の形状に対して成形同時加飾法によって付与すべき意匠の位置合わせは高精度であった。

＜実施例２＞
厚み３００μmの透明ポリカーボネート樹脂シートの片面に厚み６００Åのアルミニウム蒸着膜を形成したものを基体シートとし、その蒸着面とは反対の面の熱変形不要部に、射出成形用金型の三次元内壁に沿わせたい部分及びその周縁部（周辺幅は均等に１０mm）を除き、電離放射線硬化型アクリルポリオール樹脂からなる透明メジウムインキを用いてシルクスクリーン法によりコーティングした後、紫外線により硬化、厚み３０μmの耐変形性付与層を形成する。次いで、基体シートの蒸着面に二液ウレタン系インキを用いて加飾層、塩酸ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂系インキを用いて接着層をシルクスクリーン法により順次形成し、成形同時加飾用シートを得た。

上記成形同時加飾用シートを、表面温度が１５０℃になるまで加熱を行ない、１００ＭＰａの圧力で超高圧成形を行い、縦１００mm、縦１００mmの矩形天面を有し且つ３辺が９０°、残りの１辺が４５°の立ち上がり角度で８mm突出した形状に予備成形したところ、成形同時加飾用シートの予備成形後の形状に対して成形同時加飾法によって付与すべき意匠の位置合わせは高精度であった。

本発明に係る成形同時加飾用シートの一実施例を示す断面図である。本発明に係る成形同時加飾用シートの予備成形を説明する図である。本発明に係る成形同時加飾用シートの一実施例を示す断面図である。本発明に係る成形同時加飾用シートの一実施例を示す断面図である。本発明に係る成形同時加飾用シートの耐変形性付与層の形成領域を示す斜視図である。本発明に係る成形同時加飾用シートの耐変形性付与層の形成領域を示す斜視図である。成形同時加飾法を説明する流れ図である。従来技術に係る成形同時加飾用シートの予備成形を説明する図である。

符号の説明

１成形同時加飾用シート
２基体シート
３加飾層
４接着層
５熱変形不要部
６耐変形性付与層
７成形樹脂
８成形品
９水平投影面積
１０周辺幅

Claims

基体シート上に少なくとも加飾層が形成されたものであって、加熱されることによって所望の三次元形状に予備成形可能な成形同時加飾用シートにおいて、成形同時加飾用シートの射出成形用金型の三次元内壁に沿わせるために熱変形が最低限必要な領域を除いた部分であり、かつ予備成形後にはトリミング除去される部分である熱変形不要部に耐変形性付与層が形成されていることを特徴とする成形同時加飾用シート。
耐変形性付与層が、電離放射線硬化型樹脂からなるものである請求項１に記載の成形同時加飾用シート。
耐変形性付与層が、基体シートの加飾層と同じ側に形成されている請求項１又は請求項２のいずれかに記載の成形同時加飾用シート。
耐変形性付与層が、基体シートの加飾層とは反対側に形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の成形同時加飾用シート。