JP6012098B2 - 樹脂製品、および樹脂製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂製品、および樹脂製品の製造方法に関するものである。

特開平６−１１５２３８号公報には、凹凸模様付転写フィルムおよびその製法が記載されている。転写フィルムの製法において、合成樹脂フィルムを回転ドラムの外周に押し付けられた状態で回転させることで当該転写フィルムを製造するように構成されている。このとき、回転ドラムの外表面には凹凸模様が形成されており、当該凹凸模様にペースト状の紫外線硬化型樹脂を付着させている。

特開平６−１１５２３８号公報

ところで、上記の転写フィルムの製法においては、製造装置である回転ドラムの外表面は曲面状であるが、合成樹脂フィルムは平面状であるために、合成樹脂フィルムや紫外線硬化型樹脂の厚さに製法上の制限が生じる。そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、樹脂製品の製造技術の合理化、および樹脂製品を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る紫外線硬化樹脂に転写型の転写面の図柄が転写された樹脂製品の製造方法の好ましい形態によれば、平板状の転写型の転写面に紫外線硬化樹脂を配置するステップと、転写面の法線方向において、紫外線硬化樹脂の、転写型とは反対側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させるステップと、硬化した紫外線硬化樹脂を転写型から剥離するステップと、を有する構成である。なお、「図柄」とは、文字、数字、記号、絵柄、模様等を含む総称を意味する。

本発明によれば、紫外線硬化樹脂に転写型の転写面の図柄を転写するに当たって、平板状の転写型を用いるため、回転ドラムに図柄を形成して転写する構成に比べて、設計自由度が上がる。すなわち、樹脂製品の製造技術を合理化することができる。

本発明に係る樹脂製品の製造方法の更なる形態によれば、転写型の転写面に対して、エッチング加工、レーザ加工、切削加工、または研削加工により、図柄としての凹凸部を形成するステップを有する。なお、当該凹凸部を形成するステップには、エッチング加工、レーザ加工、切削加工、研削加工のうちの任意の加工手段により凹凸部を形成するだけでなく、これらの加工手段のうちの複数の加工手段を選択的に組み合わせて複合加工して凹凸部を形成することも好適に包含する。

本形態によれば、回転ドラムに凹凸を形成する場合に比べて、多様な加工方法を採用することができる。

本発明に係る樹脂製品の製造方法の更なる形態によれば、研削加工により転写面に凹部が形成されて凹凸部が形成され、凹部を５μｍ以上１００μｍ以下の幅で形成する。また、凹部を０．１μｍ以上５０μｍ以下の深さで形成する。

本形態によれば、研削加工を用いることで、特に微細なパターンを構成する凹凸部を形成することができる。

本発明に係る樹脂製品の製造方法によれば、当該樹脂製品は、紫外線硬化樹脂とは別の樹脂シートを有している。そして、転写面の法線方向において、紫外線硬化樹脂の、転写面とは反対側に、紫外線硬化樹脂に当接するように樹脂シートの第１面を配置するステップを有し、第１面とは反対側の第２面側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させるとともに、硬化した紫外線硬化樹脂とともに樹脂シートを転写型から剥離させる。

本形態によれば、紫外線を照射することで、紫外線硬化樹脂を硬化させるとともに、紫外線硬化樹脂とは別の樹脂シートに対して、当該紫外線硬化樹脂を樹脂シートに接着することができる。すなわち、樹脂製品の製造技術を合理化することができる。

本発明に係る樹脂製品の製造方法の更なる形態によれば、剥離された紫外線硬化樹脂の樹脂シートの第１面と当接する側とは反対側の被転写面上、および／または樹脂シートの第２面上にインク層を形成するステップを有する。

本形態によれば、被転写面上、および／または樹脂シートの第２面上にインク層を形成することで、紫外線硬化樹脂に転写された図柄がより視認しやすくなる。特に、樹脂シートが透明、または半透明であり、インク層が被転写面上に形成されている場合には、樹脂シートの第２面側から当該図柄を視認することができる。

本発明に係る樹脂製品の製造方法によれば、剥離された樹脂シートの紫外線硬化樹脂が転写された領域を折り曲げ加工するステップを有する。

本形態によれば、樹脂シートを折り曲げ加工をすることで樹脂製品を所定の形状に加工することができる。

本発明に係る樹脂製品の好ましい形態によれば、樹脂シートの表面に紫外線硬化樹脂が当接し一体となった樹脂製品が構成される。樹脂シートは、透明または半透明であり、紫外線硬化樹脂の樹脂シートと当接する第１表面とは反対側の第２表面には、凹凸が形成されており、凹凸が着色されており、着色された当該凹凸部が樹脂シートの紫外線硬化樹脂と当接する第１面とは反対側の第２面側から図柄として視認可能に構成されている。なお、「図柄」とは、文字、数字、記号、絵柄、模様等を含む総称を意味する。

本発明によれば、樹脂シートが透明、または半透明であるため、樹脂シートの第２面側から紫外線硬化樹脂の第２表面に形成され、着色された凹凸部を図柄としてはっきりと視認することができる。

本発明に係る樹脂製品の更なる形態によれば、凹凸の凹部の幅は、５μｍ以上１０ｍｍ以下であり、当該凹部の深さは、０．１μｍ以上５ｍｍ以下である。

本形態によれば、樹脂製品に形成された微細なパターンの凹凸を有する樹脂製品を提供することができる。

本発明によれば、樹脂製品の製造技術の合理化、および樹脂製品を提供することができる。

本発明に係る合成樹脂製品１００を示す平面図である。 図１のII-II線における断面図である。 本発明に係る合成樹脂製品１００の製造方法の第１工程を示す図である。 金型２００の凹凸部２１０の拡大図である。 本発明に係る合成樹脂製品１００の製造方法の第２工程を示す図である。 本発明に係る合成樹脂製品１００の製造方法の第３工程を示す図である。 本発明に係る合成樹脂製品１００の製造方法の第４工程を示す図である。 本発明に係る合成樹脂製品１００の製造方法の第５工程を示す図である。 本発明に係る合成樹脂製品１００の製造方法の第６工程を示す図である。 本発明に係る合成樹脂製品１００の製造方法の第７工程を示す図である。

本発明の実施形態につき、図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態は、樹脂製品の一例として、車両の速度計器などに使用される車載用パネルとしての合成樹脂製品を用いて説明する。図１に示すように、合成樹脂製品１００は、数字や模様等が視認可能な平板状の合成樹脂部品である。図２に示すように、合成樹脂製品１００は、合成樹脂シート１１０、紫外線硬化樹脂１２０、着色インク層１３０が順に積層されて一体に接合されている。また、合成樹脂製品１００には、２つの折り曲げ部１４０で折り曲げられて所定の形状に形成されている。この合成樹脂製品１００が、本発明における「樹脂製品」に対応する実施構成例である。また、合成樹脂シート１１０、紫外線硬化樹脂１２０がそれぞれ、本発明における「樹脂シート」、「紫外線硬化樹脂」に対応する実施構成例である。

合成樹脂シート１００は、透明または半透明の平板状部材であり、ＰＣ（ポリカーボネート）フィルム、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルム、ＰＶＣ（塩化ビニル樹脂）フィルム等で構成されている。この合成樹脂シート１００は、折り曲げ部１４０を形成することを考慮して、０．０７５ｍｍ以上３ｍｍ以下の厚さであることが好ましい。

紫外線硬化樹脂１２０は、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、ビニール系、脂肪酸系、エポキシ系、エステル系、ウレタンアクリレート系等の材料からなるインクが紫外線で硬化した樹脂である。この紫外線硬化樹脂１２０は、１μｍ以上５ｍｍ以下の厚さである。

着色インク層１３０は、アクリル系、ポリエステル系、塩ビ系、アクリルウレタン系等のインクであり、合成樹脂製品１００に表示する数字や文字、および模様に合わせて、黒色、白色、赤色、青色、無色等の各色のインクが複数層積層されて形成されている。この着色インク層１３０は、４μｍ以上の厚さである。

この合成樹脂製品１００は、図示されていないが、後述する凹凸模様１２１が紫外線硬化樹脂１２０の表面に形成されている。これにより、凹凸模様１２１は、紫外線硬化樹脂１２０側からだけでなく、合成樹脂シート１００の透明性または半透明性によって、合成樹脂シート１００の紫外線硬化樹脂１２０とは反対側の面からも凹凸模様１２１が視認可能となっている。この凹凸模様１２１が、本発明における「凹凸」に対応する実施構成例である。

次に図３〜図１０を参照して、合成樹脂製品１００の製造方法について説明する。

（第１工程）
図３に示すように、第１工程は、金型２００を準備する工程である。金型２００は、アルミニウム、鉄、ステンレス、シリコン等の材料で構成された平板状の部材である。この金型２００の表面２０１には、複数の凹凸部２１０が形成されている。この凹凸部２１０は、切削加工、エッチング加工、レーザ加工、研削加工のいずれかの加工手段、またはこれらの加工手段による複合加工によって形成されている。図４に示すように、凹凸部２１０は、複数の凹溝２１１で構成されている。この凹溝２１１は、幅Ｗが５μｍ以上１０ｍｍ以下、深さＤが０．１μｍ以上５ｍｍ以下に形成される。この凹溝２１１が研削加工によって形成された場合には、特に微細なパターンを形成することが可能であり、幅Ｗが５μｍ以上１００μｍ以下、深さＤが０．１μｍ以上５０μｍ以下に形成される。なお、図３〜図１０においては、説明の便宜上凹凸部２１０を大きく図示している。この第１工程が、本発明における「図柄としての凹凸部を形成するステップ」に対応する実施構成例である。また、金型２００、表面２０１、凹凸部２１０、凹溝２１１がそれぞれ、本発明における「転写型」、「転写面」、「凹凸部」、「凹部」に対応する実施構成例である。

（第２工程）
図５に示すように、第２工程は、金型２００上に紫外線硬化インク２２０を塗布する工程である。この紫外線硬化インク２２０は、金型２００の表面２０１の中央付近に所定量塗布される。なお、金型２００の表面２０１の中央付近に塗布された紫外線硬化インク２２０は、スキージゴム等によって、凹溝２１１に紫外線硬化インク２００が行き渡るようにしてもよい。この第２工程が、本発明における「平板状の前記転写型の前記転写面に紫外線硬化樹脂を配置するステップ」に対応する実施構成例である。

（第３工程）
図６に示すように、第３工程は、合成樹脂シート１１０を金型２００上に載置する工程である。合成樹脂シート１１０の一方の面１１１が、紫外線硬化インク２２０の上部に紫外線硬化インク２２０に当接するように配置される。これにより、合成樹脂シート１１０と金型２００の間を毛細管現象により紫外線硬化インク２２０が移動し、合成樹脂シート１１０の全面に紫外線硬化インク２２０が充填される。この第３工程が、本発明における「前記転写面の法線方向において、前記紫外線硬化樹脂の、前記転写面とは反対側に、前記紫外線硬化樹脂に当接するように前記樹脂シートの第１面を配置するステップ」に対応する実施構成例である。また、合成樹脂シート１１０の一方の面１１１が、本発明における「第１面」に対応する実施構成例である。

（第４工程）
図７に示すように、第４工程は、紫外線硬化インク２２０を硬化させる工程である。紫外線照射ランプ２３０により、合成樹脂シート１１０の他方の面１１２側から紫外線を照射させる。合成樹脂シート１１０は、透明または半透明であるため、合成樹脂シート１１０を透過した紫外線が、紫外線硬化インク２２０を硬化させる。この第４工程が、本発明における「前記転写面の法線方向において、前記紫外線硬化樹脂の、前記転写面とは反対側から紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させるステップ」に対応する実施構成例である。また、合成樹脂シート１１０の他方の面１１２が、本発明における「第２面」に対応する実施構成例である。

（第５工程）
図８に示すように、第５工程は、合成樹脂シート１１０を金型２００から離型する工程である。紫外線硬化インク２２０は、第４工程において紫外線が照射されて紫外線硬化樹脂１２０となり、合成樹脂シート１１０と一体となって、金型２００から離型される。このとき、金型２００の凹凸部２１０に充填されていた紫外線硬化インク２２０が硬化されて離型されることで、凹凸模様１２１として構成される。すなわち、金型２００に形成された図柄である凹凸部２１０が、紫外線硬化樹脂１２０に転写されて凹凸模様１２１として形成される。この第５工程が、本発明における「硬化した前記紫外線硬化樹脂を前記転写型から剥離するステップ」に対応する実施構成例である。

（第６工程）
図９に示すように、第６工程は、紫外線硬化樹脂１２０に対して着色する工程である。紫外線硬化樹脂１２０の、金型２００の凹凸部２１０が転写されて凹凸模様１２１が形成された紫外線硬化樹脂表面１２２に対して、スクリーン印刷によりインクを塗布して、着色インク層１３０を形成する。着色する色毎にインクを塗布することで複数層の着色インク層１３０が形成される。なお、第６工程においては、スクリーン印刷以外に、インクジェット印刷や、他の印刷方式を採用することも可能である。この第６工程が、本発明における「剥離された前記紫外線硬化樹脂の前記樹脂シートの前記第１面と当接する側とは反対側の被転写面上、および／または前記樹脂シートの前記第２面上にインク層を形成するステップ」に対応する実施構成例である。また、紫外線硬化樹脂表面１２２が、本発明における「被転写面」、「第２表面」に対応する実施構成例である。また、着色インク層１３０が、本発明における「インク層」に対応する実施構成例である。

（第７工程）
図１０に示すように、第７工程は、合成樹脂製品１００に対して折り曲げ加工を行う工程である。真空成型、圧空成型、プレス成型により、合成樹脂製品１００に折り曲げ部１４０を形成して、所望の形状を形成する。この折り曲げ加工においては、折り曲げ部１４０がＲ状に形成されるＲ付け加工が同時に施される。この第７工程が、本発明における「剥離された前記樹脂シートの前記紫外線硬化樹脂が転写された領域を折り曲げ加工するステップ」に対応する実施構成例である。

以上の実施形態によれば、平板状の金型２００を用いるため、回転ドラムを用いる構成に比べて、設計自由度が上がる。すなわち、回転ドラムに凹凸部２１０を形成する場合には、凹凸部を形成する領域が曲面であるために、凹凸部２１０を形成する手段が制限されたり、凹凸部２１０の寸法（幅、厚さ、長さ）が制限されたりする。しかしながら、本実施形態では、平板状の金型２００を用いるため、金型２００の表面２０１に凹凸部２１０を形成するために採用できる加工方法が多くなり、これにより、より微細なパターンを有する凹凸部２１０を形成することができる。したがって、紫外線硬化樹脂１２０に形成される凹凸模様１２１に関して、より多種多様なパターンを形成することができる。

また、回転ドラムを用いる構成においては、平滑な曲面を形成する必要があるため、回転ドラムを構成する材料が限定されるが、平板状の金型２００においては、金型２００に対してより多くの材料を採用することができ、設計自由度が上がる。すなわち、樹脂製品の製造技術の合理化することができる。

また、以上の実施形態によれば、特に研削加工を用いることで、より微細な凹溝２１１を形成することができる。すなわち、研削加工は、回転ドラムのように、曲面に対する加工には採用することができないため、平板状の金型２００を用いて紫外線硬化インク２２０に対して、金型２００の表面２０１に形成された図柄を転写する構成において、特に有用である。

また、以上の実施形態によれば、紫外線硬化樹脂１２０上に着色インク層１３０が形成されているため、紫外線硬化樹脂１２０に形成された凹凸模様１２１がより視認しやすくなる。特に、合成樹脂シート１１０が透明、または半透明であるため、合成樹脂シート１１０の表面側から凹凸模様１２１をはっきりと視認することができる。したがって、凹凸模様１２１が合成樹脂製品１００の両方の面から視認できるため、合成樹脂製品１００を他の部材に組み付ける工程において作業性が向上する。

以上の実施形態においては、転写型である金型２００に対して凹凸部２１０を形成する第１工程を備えていたが、これには限られない。すなわち、金型２００に対して凹凸部２１０以外の図柄を形成してもよい。

また、以上においては、合成樹脂シート１１０を紫外線硬化インク２２０上に配置する第３工程を備えていたが、これには限られない。すなわち、紫外線硬化インク２２０とは別体の合成樹脂シート１１０を配置することなく、紫外線硬化インク２２０を硬化させて、金型２００の表面２０１に形成された図柄が転写されて凹凸模様１２１が形成された紫外線硬化樹脂１２０のみを製造してもよい。

また、以上においては、紫外線硬化樹脂１２０に対して着色する第６工程を備えていたが、これには限られない。例えば、当該第６工程を備えていなくてもよい。また、紫外線硬化樹脂１２０が有色の樹脂であってもよい。一方で、当該第６工程においては、合成樹脂シート１１０の他方の面１１２に対して着色インク層１３０を形成してもよい。さらには、紫外線硬化樹脂１２０の紫外線硬化樹脂表面１２２と合成樹脂シート１１０の他方の面１１２の両方に着色インク層１３０を形成してもよい。

また、以上においては、合成樹脂製品１００に対して折り曲げ加工を行う第７工程を備えていたが、第７工程を有していなくてもよい。また、折り曲げ加工としては、熱間加工に限られず、冷間加工を採用してもよい。

なお、以上の第１工程、第３工程、第６工程、第７工程は、第２工程、第５工程、第６工程と適宜組み合わせて用いることが可能である。

また、以上においては、紫外線硬化樹脂２２０を金型２００に塗布する前に、金型２００上に離型剤を塗布するステップを備えていてもよい。

また、以上においては、合成樹脂製品１００は、合成樹脂シート１１０、紫外線硬化樹脂１２０、着色インク層１３０が順に積層されて一体に接合されていたが、これには限られない。すなわち、合成樹脂製品１００は、紫外線硬化樹脂１２０、合成樹脂シート１１０、着色インク層１３０の順に積層されていてもよい。言い換えると、合成樹脂シート１１０の他方の面１１２上に着色インク層１３０が形成されていてもよい。

（実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係）
本実施の形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施の形態の構成に限定されるものではない。なお、本実施の形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。
合成樹脂製品１００は、本発明の「樹脂製品」に対応する構成の一例である。
合成樹脂シート１１０は、本発明の「樹脂シート」に対応する構成の一例である。
一方の面１１１は、本発明の「第１面」に対応する構成の一例である。
他方の面１１２は、本発明の「第２面」に対応する構成の一例である。
紫外線硬化樹脂１２０、本発明の「紫外線硬化樹脂」に対応する構成の一例である。
凹凸模様１２１は、本発明の「凹凸」に対応する構成の一例である。
紫外線硬化樹脂表面１２２は、本発明の「被転写面」に対応する構成の一例である。
紫外線硬化樹脂表面１２２は、本発明の「第２表面」に対応する構成の一例である。
金型２００は、本発明の「転写型」に対応する構成の一例である。
表面２０１は、本発明の「転写面」に対応する構成の一例である。
凹凸部２１０は、本発明の「凹凸部」に対応する構成の一例である。
凹凸部２１０は、本発明の「図柄」に対応する構成の一例である。
凹溝２１１は、本発明の「凹部」に対応する構成の一例である。
第１工程は、本発明の「図柄としての凹凸部を形成するステップ」に対応する構成の一例である。
第２工程は、本発明の「平板状の前記転写型の前記転写面に紫外線硬化樹脂を配置するステップ」に対応する構成の一例である。
第３工程は、本発明の「前記転写面の法線方向において、前記紫外線硬化樹脂の、前記転写面とは反対側に、前記紫外線硬化樹脂に当接するように前記樹脂シートの第１面を配置するステップ」に対応する構成の一例である。
第４工程は、本発明の「前記転写面の法線方向において、前記紫外線硬化樹脂の、前記転写面とは反対側から紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させるステップ」に対応する構成の一例である。
第５工程は、本発明の「硬化した前記紫外線硬化樹脂を前記転写型から剥離するステップ」に対応する構成の一例である。
第６工程は、本発明の「剥離された前記紫外線硬化樹脂の前記樹脂シートの前記第１面と当接する側とは反対側の被転写面上、および／または前記樹脂シートの前記第２面上にインク層を形成するステップ」に対応する構成の一例である。
第７工程は、本発明の「剥離された前記樹脂シートの前記紫外線硬化樹脂が転写された領域を折り曲げ加工するステップ」に対応する構成の一例である。

１００ 合成樹脂製品
１１０ 合成樹脂シート
１１１ 一方の面
１１２ 他方の面
１２０ 紫外線硬化樹脂
１２１ 凹凸模様
１２２ 紫外線硬化樹脂表面
１３０ 着色インク層
１４０ 折り曲げ部
２００ 金型
２０１ 表面
２１０ 凹凸部
２１１ 凹溝
２２０ 紫外線硬化インク
２３０ 紫外線照射ランプ

Claims (5)

1. 紫外線硬化樹脂に転写型の転写面の図柄が転写された樹脂製品であって、前記紫外線硬化樹脂とは別の樹脂シートを有する樹脂製品の製造方法であって、
   平板状の前記転写型の前記転写面に紫外線硬化樹脂を配置するステップと、
   前記転写面の法線方向において、前記紫外線硬化樹脂の、前記転写面とは反対側に、前記紫外線硬化樹脂に当接するように前記樹脂シートの第１面を配置するステップと、
   前記転写面の法線方向において、前記樹脂シートの前記第１面とは反対側の第２面側から紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させるとともに、 硬化した前記紫外線硬化樹脂とともに前記樹脂シートを前記転写型から剥離するステップと、
   剥離された前記樹脂シートの前記紫外線硬化樹脂が転写された領域を折り曲げ加工するステップと、を有することを特徴とする樹脂製品の製造方法。
2. 請求項１に記載の樹脂製品の製造方法であって、
   前記転写型の前記転写面に対して、エッチング加工、レーザ加工、切削加工、または研削加工により、図柄としての凹凸部を形成するステップを有することを特徴とする樹脂製品の製造方法。
3. 請求項２に記載の樹脂製品の製造方法であって、
   研削加工により前記転写面に凹部が形成されて前記凹凸部が形成され、
   前記凹部を５μｍ以上１００μｍ以下の幅で形成することを特徴とする樹脂製品の製造方法。
4. 請求項２または３に記載の樹脂製品の製造方法であって、
   研削加工により前記転写面に凹部が形成されて前記凹凸部が形成され、
   前記凹部を０．１μｍ以上５０μｍ以下の深さで形成することを特徴とする樹脂製品の製造方法。
5. 請求項１に記載の樹脂製品の製造方法であって、
   剥離された前記紫外線硬化樹脂の前記樹脂シートの前記第１面と当接する側とは反対側の被転写面上、および／または前記樹脂シートの前記第２面上にインク層を形成するステップを有することを特徴とする樹脂製品の製造方法。

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