JP5598219B2 - 加飾フィルム及び加飾成形品 - Google Patents
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Description
また、絵柄を形成するには一般的な印刷法(例えば、グラビア印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷、フレキソ印刷)が使えると考えられるが、実際の製品にはグラビア印刷、又はシルクスクリーン印刷の何れか一方のみを使用していることが多い。両者の使い分けに関しては、少量多品種生産を行う場合に、製版の時間が短くて済むシルクスクリーン印刷が使用されるが、細やかな意匠が必要で且つある程度まとまった数量を生産できる場合にはグラビア印刷が用いられるようである。
つまり、プラスチック成形品に複雑な意匠を付与する方法として、グラビア印刷やスクリーン印刷を用いた場合には、階調表現が求められる意匠のある加飾フィルムを、小ロット及び短納期で生産することが難しかった。
また、前記意匠層は、少なくとも顔料、及び紫外線硬化型樹脂の混合物で生成され、前記隠蔽層は、少なくとも顔料、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、及びアクリル樹脂の混合物で生成されるか、又は少なくとも顔料及びポリエステル樹脂の混合物の何れかで生成され、前記隠蔽層の厚さは、20μm以上で50μm以下の範囲内に設定されることを特徴とする。
本発明に係る加飾成形品は、成形樹脂の上に、前述した加飾フィルを積層された加飾成形品であって、前記成形樹脂及び前記加飾フィルムは、インサート成形、又は真空成形によって固着されることを特徴とする。
本発明で用いているオフセット印刷法は、グラビア印刷と同様に階調表現に優れる印刷法である一方で、グラビア印刷に比べて印刷インキの膜厚を大きくすることができない欠点を有している。これに対して、本発明では、オフセット印刷と、膜厚を大きくすることのできるシルクスクリーン印刷とを組み合わせて解決する。オフセット印刷、シルクスクリーン印刷の何れもグラビア印刷に比べると製版に時間のかからない方法であるため、階調表現に優れ、且つ短納期及び小ロット生産に対応する加飾フィルムの生産が可能となる。
《第1実施形態》
図1は、加飾フィルムの断面図である。
フィルムインサート成形用の加飾フィルム1は、図1に示すように、アクリルフィルム3上に、意匠層5、隠蔽層7、接着層9を順に形成することにより構成される。意匠層5は、オフセット印刷法により形成され、隠蔽層7及び接着層9は、シルクスクリーン印刷により形成される。
上記アクリルフィルム3には、複雑な形状の成形品の製造にあってもその成形品の形状に追従するよう、引張破壊呼びひずみが充分に大きいものを使用する。具体的には、JIS K 7127に規定される方法で測定される引張破壊呼びひずみが50%以上、好ましくは70%以上あるフィルムを使用する。フィルムの厚さは特に規定しないが、50μmから200μmの範囲が扱いやすい。使用するアクリルフィルム3は、後工程である意匠層形成までには、枚葉にしておく。
意匠層5は、オフセット印刷方式により設ける。この際、意匠層の厚さは2μm以下である。本発明の実施における効果のひとつである、階調表現に優れた意匠を形成するためには、スクリーン線数が1インチあたり175線以上となるような製版を行って印刷するのが望ましい。また、本発明の特徴のひとつである小ロット多品種生産対応を行うにあたっては、少量印刷しやすい枚葉印刷のほうが適している。
隠蔽層7は、成形品になったときに意匠層5の下地となる部分であり、さらに下に形成される接着層9や成形樹脂13の色味を隠蔽するために設けられるものである。上記隠蔽層7は、シルクスクリーン印刷法によって積層し、厚さは20μm以上あることが好ましく、インキの色は白色、灰色、黒色、金属色、パール調、その他、意匠層5に合わせた色などが使用できる。厚さが20μm以上必要である理由であるが、下地の色を必要十分に隠蔽するためには、隠蔽層7の透過率が20%以下であることが好ましいが、透過率を20%程度にするためには厚さが20μm以上必要だからである。
50μmを超える厚さでは、隠蔽性が頭打ちになるため、材料使用量を考慮すると好ましくない。
接着層9は、前記の隠蔽層7と成形樹脂11との間にあり、この両層を密着させて成形品としての一体性を得るために設置されるものである。接着層9の色は、隠蔽層7や意匠層5の色調に影響を与えないよう、無色透明であることが望ましい。
接着層9は前記隠蔽層7同様に、少なくとも形成した加飾フィルム1を用いたインサート成形を行う場合において、射出される溶融樹脂の流れに対して、インキ流れを起こしにくいものでなければならない。接着層9の厚みは、3〜10μmが適当である。
以上のような工程によって、本発明の加飾フィルム1が作成された。
図2は、フィルムインサート成形品の断面図である。
本実施形態では、射出成形用の金型内に、枚葉となっている加飾フィルム1を配置して型閉めを行い、その後に溶融樹脂を金型内に射出して、射出樹脂が固化したところで取り出すことによって、加飾フィルム1が表面に接着したフィルムインサート成形品13を製造する工程について説明する。
フィルムインサート成形工程によって、加飾フィルム1は3次元的な形状に成形される。そのため、加飾フィルム1上に形成されている2次元的パターンは、射出成形時の加飾フィルム1の伸縮に合わせて大きさを調整する必要がある。
成形金型23は、雌型25と、雄型27と、で構成され、雌型25の内周面となる成形面に加飾フィルム1が配置してから型閉めを行う。成形金型23内に加飾フィルム1を配置する前に、加飾フィルム1を他の金型にてプレフォームして3次元形状を予め付与しておき、成形金型23に供給することも可能である。
また、成形金型23に加飾フィルム1を配置する際に、加飾フィルム1と成形金型23との位置合わせが必要になる。
成形金型23へ加飾フィルム1を挿入した時の位置合わせを行う方法としては、加飾フィルム1に形成されているパターンのうち最終製品に付与されないエリアに予め形成した位置合わせ穴29に固定ピン31を挿入して保持する方法がある。
また、各位置合わせマーク位置で画像パターンの伸縮に合わせ上下左右の位置を均等割りする制御方法や、加飾フィルム1の搬送時の張力の制御により微調整をかけて上下左右の位置を均等割りする制御方法が望ましい。
図5は、フィルムインサート成形品の一例を示す断面図である。
射出成形後にできる中間加飾成形品15を成形金型から取り出し、成形品の周囲に残っている加飾フィルム1の残り及び、成形品のダミー部分19を断裁して取り除く。この加飾成形品の周囲に残ったバリを別途取り除くことにより、本発明のフィルムインサート成形品13を得ることができる。
図1は、射出成形を行う前の、加飾フィルム1の断面構成を表すものである。
アクリルフィルム3に対して、オフセット印刷で意匠層5、シルクスクリーン印刷で隠蔽層7、接着層9を順次積層して製造する。
図2は、射出成形により、加飾フィルム1から製造したフィルムインサート成形品13の断面図を表したものである。前述のとおり、溶融樹脂の射出は必ず接着層9がある側に行う。
図4は、フィルムインサート成形品の一例を示す図である。図4の(a)は、中間加飾成形品15を示し、最終製品になる加飾部17のほか、ダミー部分19から成っており、ダミー部分19には成形位置合わせのための穴21がある。図4(b)は、最終製品(の一部)になるフィルムインサート成形品13を示し、中間加飾成形品15からダミー部分19を取り去ることで形成される。
得られた枚葉フィルムに対して、枚葉オフセット印刷機(UV乾燥ユニットつき)を用いて藍色、紅色、黄色、墨色による4色印刷を行い、意匠層を形成した。アクリルフィルムへの密着性を得るため、ポリエステル樹脂を主成分とするUV乾燥型インキ(東洋インキ社製「FD Oニュー HW−PT」)を用いた。枚葉オフセット印刷の、版交換に時間がかからないという利点を生かし、数種類の印刷版を用意して印刷を行った。
以上の工程によって形成された加飾フィルムを成形金型内に固定した。固定する前に、位置合わせ用の穴を加飾フィルムの端部(成形後ダミー部分となる位置)に設けた。この穴と成形金型の位置合わせ用突起とを合わせて位置合わせを行った。
プレフォームを行った加飾フィルムを固定した状態で型閉めを行い、加飾フィルムの接着層側に240℃、射出速度100mm/秒の条件にて溶融したアクリル樹脂(三菱レイヨン社製 アクリペット)を射出した。
得られたプラスチック成形品の、周囲に残った加飾フィルムをトリミングして、更にダミー部分を断裁して除去し、バリ取りの仕上げを行ってフィルムインサート成形品を得た。
本発明の加飾成形品の製造法により、オフセット印刷による細やかな階調性を有しつつ、数種類の柄の加飾成形品を従来のグラビア印刷を用いる方法に比べ、短時間で得ることができた。
3 アクリルフィルム
5 意匠層
7 隠蔽層
9 接着層
11 成形樹脂
13 フィルムインサート成形品
15 中間加飾成形品
17 加飾部
19 ダミー部分
21 位置合わせ用穴
23 成形金型
25 雌型
27 雄型
29 位置合わせ用の穴
31 位置合わせ用のピン
33 注入口
Claims (4)
- 引張破壊呼びひずみが70%以上であるアクリルフィルム上に意匠層及び透過率を20%以下とする隠蔽層が順に積層され、
前記意匠層がオフセット印刷によって積層され、
前記隠蔽層がシルクスクリーン印刷によって積層されることを特徴とする加飾フィルム。 - 前記意匠層は、少なくとも顔料、及び紫外線硬化型樹脂の混合物で生成され、
前記隠蔽層は、少なくとも顔料、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、及びアクリル樹脂の混合物で生成されるか、又は少なくとも顔料及びポリエステル樹脂の混合物の何れかで生成され、
前記隠蔽層の厚さは、20μm以上で50μm以下の範囲内に設定されることを特徴とする請求項1に記載の加飾フィルム。 - 前記隠蔽層の上に接着層が積層され、
前記接着層は、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、及びウレタン樹脂の少なくとも一つで生成され、
前記接着層の厚さは、3μm以上で10μm以下の範囲内に設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の加飾フィルム。 - 成形樹脂の上に、請求項1〜3の何れか一項に記載の加飾フィルムを積層された加飾成形品であって、
前記成形樹脂及び前記加飾フィルムは、インサート成形、又は真空成形によって固着されることを特徴とする加飾成形品。
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