JP6323667B2 - インモールド成形品 - Google Patents

Description

本発明は、表面に転写フィルムを有するインモールド成形品とその成形に使用するインモールド成形用フィルムに関する。

インモールド成形とは、金型内で転写フィルムと射出成形樹脂とを一体成形して、表面に転写フィルムを有する成形品を製造する方法であり、例えば、成形品の表面を様々な絵柄で装飾するために用いられる。

これは図９のように、固定側の第１金型１と可動側の第２金型２の間にインモールド成形用フィルム３を挟み込み、インモールド成形用フィルム３の転写層を成形品に転写させることで、樹脂の射出成形と表面の加飾を同時に行う工法である。

インモールド成形用フィルム３の基本構成を図１０に示す。
インモールド成形用フィルム３は、成形品に転写されない基材シート４と、成形品に転写される転写層５で構成される。

基材シート４は、ベースフィルム６と、ベースフィルム６から転写層５を剥離させるための剥離層７とで構成される。
転写層５は、ハードコート層８と、プライマー層９と、第１着色層１１と、第２着色層１２、接着層１３とで構成される。

ハードコート層８は、インモールド成形品の最表面で傷、ゴミ等から転写層５を守る役割を果たす。プライマー層９は、ハードコート層８と第１着色層１１を繋ぐ役割を果たす。第１着色層１１と第２着色層１２は、成形品の表面に色、絵柄、模様等の意匠を付与する役割を果たす。接着層１３は、射出された成形樹脂に転写層５を接着させる役割を果たす。

図１１（ａ）〜（ｈ）はインモールド成形工程を示している。
図１１（ａ）では、着色層が表現する色、絵柄、模様等の所定の意匠が、第１金型１と第２金型２との間の所定の位置に配置されるように、図９に示した箔送り装置１４Ａ，１４Ｂによりインモールド成形用フィルム３を送る。このとき、インモールド成形用フィルム３は基材シート４が第２金型２と対向し、接着層１３が第１金型１と対向するように矢印ＦＯ方向に搬送させる。インモールド成形用フィルム３は成形前に図９に示した予備加熱器１５によって所定の温度に予め温められ、次工程でフィルムが金型に十分に賦形するような伸縮性を持たせる。

図１１（ｂ）では、インモールド成形用フィルム３の使用する区間が第１金型１と第２金型２との間に到着した後、第２金型２のキャビティ面に開口されている吸引穴１６からインモールド成形用フィルム３を吸引して、第２金型２のキャビティ面にインモールド成形用フィルム３を密着させる。これにより、キャビティ面がインモールド成形用フィルム３で賦形される。また、このとき、環状のフィルム押さえ部材１７によりインモールド成形用フィルム３を固定して位置決めする。

図１１（ｃ）では、第２金型２を動かして、第１金型１と第２金型２を型締めする。この際、フィルム押さえ部材１７は、第１金型１に形成されている収納凹部１８に収納される。

図１１（ｄ）では、第１金型１と第２金型２を型締めすることによって形成されたキャビティ内に、第１金型１のゲート１９よりインモールド成形用フィルム３の接着層１３に向けて溶融した成形樹脂２０を射出注入する。これにより、溶融した成形樹脂２０をキャビティ内に充填する。

図１１（ｅ）では、キャビティ内の成形樹脂２０を所定の温度まで冷却して固化させる。
図１１（ｆ）では、第２金型２を動かして、第１金型１と第２金型２を型開きする。この際、固化して成形された成形樹脂２０の表面に接着された転写層５が、基材シート４から剥がれる。これにより、表面に転写層５のみが転写されたインモールド成形品２１を得ることができる。得られたインモールド成形品２１は、転写層５のハードコート層８で覆われた状態となる。

図１１（ｇ）では、第１金型１から突き出しピン２２を押し出して、インモールド成形品２１を取り出す。
インモールド成形品２１の取り出し完了後の図１１（ｈ）では、次の成形サイクルに備えて、第２金型２の吸引穴１６からの吸引による基材シート４のキャビティ面への吸着を止め、箔送り装置１４Ａ，１４Ｂによりインモールド成形用フィルム３を搬送する。その際に予備加熱器１５において所定の温度に温められたインモールド成形用フィルム３の次の成形に使用する色、絵柄、模様等の所定の意匠が、第１金型１と第２金型２との間の所定の位置に配置される。

以上の動作を繰り返してインモールド成形品９を連続して製造している。
従来のインモールド成形用フィルム３には、溶融した成形樹脂２０からの熱や、溶融した成形樹脂８の圧力等に起因する着色層からのインキ流れやインキ飛び等の射出成形時に起こる不良を防止する目的で、第１着色層１１、第２着色層１２を形成するインキに、耐熱性が高く、塗膜硬度が硬い２液硬化性のインキを使用しているものがある。

特開２０１３−６２８０号公報

常温で延伸性の大きい基材シート４を用いる場合、ロール状のこの基材シート４に着色層を印刷する際に、基材シート４の伸びを制御することが難しく、結果的に着色層の印刷精度がばらついてしまい、高品位なインモールド成形品２１に必要な印刷精度を維持することは困難である。

また、転写層５には、常温時に軟化性の高い熱可塑性樹脂を使用する伸縮性フィルムを使用するため、成形樹脂２０は低温樹脂に限定されてしまい、成形条件の調整幅も非常に狭くなり、高温成形樹脂であるポリカーボネートやガラスフィラー入りのポリカーボネート等で構成される幅広い製品への展開が困難である。

また、熱可塑性樹脂のみで転写層５を形成した場合、射出成形工程でゲート１９近傍の着色層が流れてしまうインク流れ（ゲ―トマーク）が発生してしまい、成形不良となり高品位な成形品を得ることは出来ない。一方、２液硬化性樹脂で転写層５を形成したインモールド成形用フィルムでは、２液硬化性樹脂を軟化させるための加熱に時間を要し、成形タクトが長くなってしまうだけでなく、一部アフターキュアタイプのハードコート層が加熱により硬化促進され、伸び性が悪化して金型吸引時にハードコート層に割れが発生してしまい、更に成形品形状が深絞りの場合、金型吸引時にフィルムが金型のキャビティの面に追従しにくく、特に、成形品端面にシワが発生し成形不良となり、高品位な成形品を得ることは困難である。

本発明は、高品位なインモールド成形品に必要な印刷精度を維持することができ、高温成形樹脂の成形品を加飾することができ、成形品の端面に皺のない高品位な加飾を実現できる、インモールド成形用フィルムとそれを使用して成形されたインモールド成形品およびインモールド成形品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のインモールド成形品は、表面に転写層を有するインモールド成形品において、前記転写層に２液硬化性樹脂層と熱可塑性樹脂層が形成されており、熱可塑性樹脂層が前記２液硬化性樹脂層を挟んでおり、前記転写層の２液硬化性樹脂層内にフィラーが含有されて、前記転写層の２液硬化性樹脂層内に含有されるフィラーの一部がカーボン材料であることを特徴とする。

本発明によれば、インモールド成形用フィルムの転写層が、熱可塑性樹脂層が２液硬化性樹脂層を挟んでいる層構成であるため、インモールド成形品の転写層内に亀裂が発生しない。２液硬化性樹脂層が上下の熱可塑性樹脂層によってコーティングされた状態になり、たとえ２液硬化性樹脂層内でクラックが発生したとしても、熱可塑性樹脂層との界面においてクラックの進展は止まる。

加熱時に熱可塑性樹脂層が軟化するため、２液硬化性樹脂層を含むインモールド成形用フィルムであっても金型吸引時にキャビティ面への追従性が良好になり、転写性が良好で高品位なインモールド成形品を得ることができる。

更に射出成形時の樹脂熱と射出圧力で熱可塑性樹脂層が軟化し流動化したとしても、熱可塑性樹脂層を挟んだ２液硬化性樹脂層により樹脂層の流動化が抑えられて、インク流れ、すなわち、ゲートマーク等の成形不良が発生せず高品位なインモールド成形品が得られる。

このように、本発明によれば、インモールド成形用フィルムの転写層が、柔軟性の高い熱可塑性樹脂層が耐熱性の高い２液硬化性樹脂層を挟んでいる層構成であるため、従来技術で発生しやすかった成形樹脂の熱による転写層内での熱流を防止でき、インモールド成形用フィルムの金型賦形時にも事前の僅かな加熱で軟化しやすいように、伸び性も向上化できる。更に延伸された基材を用いながら転写層に耐熱性と可とう性を併せ持った高伸縮加飾フィルムが提供可能となり、比較的成形温度の高い樹脂や金型のゲート構造のマージンを広げることが可能となり、成形樹脂がポリカーボネート、ガラスフィラー入りのポリカーボネート等の幅広い製品用途への展開が可能となる。

本発明のインモールド成形用フィルムの断面図 同実施例のインモールド成形品の断面図 （ａ）〜（ｃ）同実施例においてクラック発生が進展しないメカニズムを示すインモールド成形工程の要部の断面図 （ｄ）〜（ｆ）比較例においてクラック発生が進展するメカニズムを示すインモールド成形工程の要部の断面図 本発明の別の実施例における熱可塑性樹脂層に挟まれた２液硬化性樹脂層内にフィラーを含有させた場合のインモールド成形工程を示す断面図 本発明の更に別の実施例における熱可塑性樹脂層に挟まれた２液硬化性樹脂層内にナノカーボン粒子を含有させた場合のインモールド成形工程を示す断面図 本発明の更に具体的な実施例のインモールド成形用フィルムの断面図 同実施例のインモールド成形品の断面図 インモールド成形用金型の構成図 従来のインモールド成形用フィルムの断面図 （ａ）〜（ｈ）インモールド成形の工程図

以下、本発明の実施の形態を各実施例に基づいて説明する。
図１と図２および図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例を示す。図４（ｄ）〜（ｆ）は比較例の説明図である。

図１は、本発明の実施例におけるインモールド成形用フィルム３ａの層構成を示している。このインモールド成形用フィルム３ａは、基材シート４の上に転写層５が形成された帯状体である。

基材シート４は、ＰＥＴやアクリルフィルム等からなるベースフィルム６と、その上に形成された剥離層７とで構成される。ベースフィルム６の膜厚は２０μｍ〜１００μｍの間から選択される。この実施例では、５０μｍの膜厚のものを使用した。剥離層７は、乾燥後に膜厚が０．１μｍ〜３μｍとなるようにベースフィルム６上に形成した。

転写層５は、ハードコート層８、プライマー層９ａ、第１着色層１１ａ、第２着色層１２ａ、接着層１３ａが、基材シート４の剥離層４０４の上に順に形成して構成されている。転写層５は、２μｍ〜５０μｍの膜厚を有するように構成される。この実施例では、乾燥後の膜厚の最も厚い層厚が１０μｍとなるように転写層５を構成した。印刷工法としては、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷を用いる。標準的な膜厚はグラビア印刷では１層あたり、０．１〜２μｍ、スクリーン印刷では１層あたり０．５〜３μｍ、インクジェット印刷については１層あたり０．５〜１０μｍである。本発明では１層あたりの膜厚は０．１〜１０μｍと限定している。１層あたり０．１μｍ未満の膜厚では所望の色が実現できないため加飾用途としては不適である。また１層あたり１０μｍを越える場合は転写層の膜厚が厚くなることを意味しており、それによって成形時に型のパートライン上での箔切れ性が悪化する。箔切れ性が悪くなることによってインモールド成形品の端部の外観品位が悪化する。よって、この実施例では１層あたりの膜厚範囲を限定している。

本発明による層構成は前記の印刷工法単体であっても複数組み合わせても良い。詳しくは、転写層５を構成する各層の乾燥後の平均膜厚が、ハードコート層８については５μｍ、プライマー層９ａについては２μｍ、第１着色層１１ａについては１０μｍ、第２着色層１２ａについて２μｍ、接着層１３ａについては２μｍとなるように、各層を形成した。ハードコート層８には、ＵＶアフターキュアタイプを使用した。

プライマー層９ａは２液硬化性樹脂で出来ており、順に第１着色層１１ａは熱可塑性樹脂、第２着色層１２ａは２液硬化性樹脂、接着層１３ａは熱可塑性樹脂で出来ている。
このように層構成されたインモールド成形用フィルム３ａを、図９に示したインモールド成形用金型の第１金型１と第２金型２の間に配置して、図１１（ａ）〜（ｈ）に示した工程でインモールド成形品を製造する。

図２は、図１１（ｅ）で成形樹脂２０を注入し、図１１（ｆ）で型開きするまでの間のインモールド成形用フィルム３ａと成形樹脂２０の積層状態を示している。成形樹脂２０はポリカーボネート、ガラスフィラー入りのポリカーボネートやポリアミド、ガラスフィラー入りのポリアミド等である。

ここでは、インモールド成形用フィルム３ａの転写層５の層構成を、熱可塑性樹脂の層／２液硬化性樹脂の層／熱可塑性樹脂の層の層構成にした場合に、２液硬化性樹脂の層内で発生した微小クラックが進展しないことについて説明する。

図３（ａ）は、図２において仮想線Ｐで囲んだ第１着色層１１ａ、第２着色層１２ａ、接着層１３ａの部分の、溶融した成形樹脂が金型のキャビティ内に充填される前の状態を拡大している。２液硬化性樹脂層の第２着色層１２ａが、熱可塑性樹脂層の第１着色層１１ａと熱可塑性樹脂層の接着層１３ａによって挟まれている。

図３（ｂ）は、溶融した成形樹脂が金型のキャビティ内に充填されるときの状態を示している。このときには、成形樹脂の射出圧力（注入圧力）がインモールド成形用フィルムに加わって、それによる引張り応力Ｆが第１着色層１１ａ、第２着色層１２ａ、接着層１３ａの各層に発生する。さらに詳しくは、溶融した成形樹脂が金型のキャビティ内に射出して注入される前の図３（ａ）段階では、可動型のキャビティ面にインモールド成形用フィルムが密着しておらず、そこでは、可動型のキャビティ面とインモールド成形用フィルムとの間に隙間が空いている。そのため、成形樹脂の射出圧力によって引張り応力が発生することと、可動型のキャビティ面とインモールド成形用フィルムとの間に隙間が空いていることが相俟って、溶融した成形樹脂の射出時に、インモールド成形用フィルムに大きな伸びが発生する。したがって、インモールド成形用フィルムに負荷がかかる。

このように、成形樹脂の射出時に、インモールド成形用フィルムに負荷がかかる。そのため、熱可塑性のインキに比べて伸縮性が劣る２液硬化性インキを用いると、インモールド成形用フィルムにかかる負荷に第２着色層１２ａを形成するインキが耐えきれず、第２着色層１２ａ内に微小クラック２３が発生する。

しかし、この実施例のインモールド成形用フィルム３ａでは、微小クラック２３が発生する２液硬化性樹脂層の第２着色層１２ａが、熱可塑性樹脂層の第１着色層１１ａと接着層１３ａによって挟まれた状態になっているため、図３（ｃ）のように微小クラック２３が、第１着色層１１ａと第２着色層１２ａとの接触面、第２着色層１２ａと接着層１３ａとの接触面で停止して進展せず、インク割れ等の成形不良を防止することができる。

これは２液硬化性樹脂層を挟み込む熱可塑性樹脂層内の分子構造に起因しており、主に硬度、耐熱性に起因する３次元架橋密度が２液硬化性樹脂層内に含有される３次元架橋密度よりも少なく、且つ伸びに起因する鎖状構造部位が２液硬化性樹脂層よりも多いため、２液硬化性樹脂層よりも熱可塑性樹脂層の伸縮性が高い分子構造であることに起因する。

また、逆に２液硬化性樹脂層は熱可塑性樹脂層よりも３次元架橋密度が高いため硬度、耐熱性が高いため射出成形時に、射出樹脂熱による軟化が起こり難く、従来の熱可塑性樹脂層のみで構成されるインモールド箔と違い、熱可塑性樹脂層の間に２液硬化性樹脂層を設けるため、２液硬化性樹脂層を挟み込む熱可塑性樹脂層が射出樹脂熱、射出圧により射出樹脂影響され流動化され易くても、２液硬化性樹脂層は流動化され難いため、２液硬化性樹脂層を挟み込む熱可塑性樹脂層も動き難くなり、成形樹脂熱及び射出樹脂圧によるゲート部で起こり易い着色層等が流れてしまうインキ流れが起こり難い。

また、熱可塑性樹脂層と２液硬化性樹脂層のＴｇ点（＝ガラス転移点）は熱可塑性樹脂層のＴｇ点をＴｇ１とし２液硬化性樹脂層のＴｇ点をＴｇ２とするとＴｇ２−Ｔｇ１が＋２０℃〜＋２００℃の範囲内であることが望ましい。Ｔｇ２−Ｔｇ１が＋２０℃より小さいと２液硬化性樹脂層は熱可塑性樹脂層と耐熱性の点で大差が無くなり、射出成形時に耐熱性の点で特段の効果を得ることが難しく、ゲートマーク等の成形不良を発生させてしまう。またＴｇ２−Ｔｇ１が＋２００℃を超えるまでに２液硬化性樹脂層内の３次元架橋密度を高めると、２液硬化性樹脂層を形成する分子構造内に鎖状構造部位が少なくなり、熱可塑性樹脂層との伸び量の差が大きくなる状態になり、インモールド成形時に２液硬化性樹脂層が射出成形時の伸びに追従せずクラックが進展し易くなる。

熱可塑性樹脂層は、１液型の溶剤系インク、水系インクまたは紫外線硬化型インク等で形成される。
以上説明したように、インモールド成形品の製造プロセスにおいて２液硬化性樹脂の第２着色層１２ａに微小クラックが発生するが、この第２着色層１２ａを、２液硬化性樹脂のインクに比べて伸縮性が良好な熱可塑性樹脂の層である第１着色層１１ａと接着層１３ａによって挟むことによって、２液硬化性樹脂層内に微小クラックが発生しても、第２着色層１２ａを貫通するクラックは発生しない。よって、熱可塑性樹脂層との界面においてクラックの進展は止まり大きなクラックにはならず人間の目で見た時に微小クラックは判別できない。

また、加熱時に熱可塑性樹脂の層が軟化し、２液硬化性樹脂の層を含むインモールド成形用フィルムであっても、金型吸引時に金型への追従性が良好になり、転写性が良好で高品位なインモールド成形品を得ることができる。更に、射出成形時の成形樹脂２０からの熱と射出圧力よって熱可塑性樹脂層である第１着色層１１ａが軟化し流動化するおそれがあるが、この第１着色層１１ａを、２液硬化性樹脂の層である第２着色層１２ａと、２液硬化性樹脂の層であるプライマー層９ａとで挟んでいるため、第１着色層１１ａの流動化が抑えられて、インク流れ、すなわち、ゲートマーク等の成形不良が発生せず高品位なインモールド成形品が得られる。

（比較例）
これに対して図４（ｄ）〜（ｆ）は、第１着色層，第２着色層，接着層の全部を、２液硬化性樹脂層の第１着色層１１ｂ，第２着色層１２ｂ，接着層１３ｂで構成した比較例を示す。成形時の条件は図３（ａ）〜（ｃ）と同じである。

図４（ｄ）は、図３（ａ）の場合と同じように、溶融した成形樹脂が金型のキャビティ内に充填される前の第１着色層１１ｂ，第２着色層１２ｂ，接着層１３ｂを示している。
この比較例のインモールド成形用フィルムの場合には、溶融した成形樹脂が金型のキャビティ内に充填されると、引張り応力Ｆが各層に発生して、図４（ｅ）に示すように、第１着色層１１ｂ，第２着色層１２ｂ，接着層１３ｂの全部にクラック２３が発生し、時間経過とともに図４（ｆ）に示すように、それらのクラック２３が進展し、クラック同士がつながって大きなクラック２４となり、結果としてインク割れに発展する。

なお、図１に示したインモールド成形用フィルムの第２着色層１２ａに、フィラーを含有させることによって、更なる改善を期待できる。
図５（ａ）〜（ｃ）は、熱可塑性樹脂の層に挟まれた２液硬化性樹脂の層内にフィラーを含有させた場合のインモールド成形品の成形工程の一部を示している。

図５（ａ）は、図２において仮想線Ｐで囲んだ部分の、溶融した成形樹脂が金型のキャビティ内に充填される前の状態を拡大している。第２着色層１２ａ内に加えるフィラー２５には、射出成形前の第２着色層１２ａの最も薄い箇所の膜厚以下の大きさの平均粒子径を有するものを含有させた。フィラー２５の形状にもよるが、フィラー２５の大きさは、第２着色層１２ａ内で十分に分散できる平均粒子径の小さいものがより効果的である。これは、第２着色層１２ａ内でフィラー２５を十分に分散できないと、成形品の第２着色層１２ａに微小クラックの進展を防止するのに必要な量のフィラー２５が存在できないおそれがあるためである。フィラー２５の第２着色層１２ａ内での分散性を考慮すると、例えば、乾燥後の第２着色層１２ａの平均膜厚が１０μｍの場合、球状のフィラー２５であれば平均粒子径が０．２μｍ〜２μｍの範囲のものが好ましい。但し、射出成形時に第２着色層１２ａ内で発生する微小クラックの進展を抑えることができれば、フィラー２５の平均粒子径は特に限定されるものではない。

フィラー２５の種類は、半透明でインキの色に対して影響の少ないシリカ、タルク等が有効であるが、射出成形時に第２着色層１２ａ内で発生する微小クラックの進展を防止してインク割れ等の成形不良の発生を抑えることができるものであればよく、特に限定されるものではない。

また、フィラー２５の製造方法も、射出成形時に第２着色層１２ａ内で発生するマイクロクラックの進展を防止してインク割れ等の成形不良の発生を抑えることができるフィラーを製造できる方法であればよく、特に限定されるものではない。例えばシリカを例にすると、加工方法の違いによって、シリカにも球状シリカやコロイダルシリカ、粉砕シリカ、多孔質シリカ等の種類があるが、シリカの加工方法は、射出成形時に第２着色層１２ａ内で発生する微小クラックの進展を防止してインク割れ等の成形不良の発生を抑えることができるシリカを製造できる方法であればよく、特に限定されるものではない。

ここでは、フィラー２５として平均粒子径が０．２μｍの球状シリカをインキに分散させて、乾燥後の平均膜厚が１０μｍとなる第２着色層１２ａを形成した。第２着色層１２ａを形成するインキには、熱可塑性樹脂に、ウレタンタイプの２液硬化剤を添加して調製した、ウレタンタイプの２液硬化性のインキを使用した。詳しくは、フィラー２５を重量比でインキ１００重量部に対して５重量部の割合でインキに分散させた後、スクリーン印刷で、少なくとも所定の意匠を保てる程度の硬度を有する未硬化状態の第２着色層１２ａを形成した。

フィラー２５の添加量は、射出成形時に第２着色層１２ａ内で発生する微小クラックの進展を防止してインク割れ等の成形不良の発生を抑えることができれば、特に限定されるものではないが、同じ添加量でも、インキの種類とフィラー２５の平均粒子径の大きさによってインキの粘性が変わることを考慮して選択する。高粘性のインキは印刷または塗工時の取り扱いが難しくなるためである。フィラー２５の添加量が多くなれば、インキが高粘性になる傾向がある。フィラー２５として、平均粒子径が０．２μｍの球状シリカを用いた場合は、インキ１００重量部に対して０．５重量部〜３０重量部の添加量で球状シリカをインキに分散させるのが粘性の点で好ましいことがわかった。なお、粘度調整の観点から平均粒子径が異なるフィラーを分散させてもよい。

インキの主材料の樹脂についても特に限定されるものではなく、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂などの第２着色層１２ａに隣接する層に使用される材料との相性に合わせて選定すればよい。

フィラーを分散させたインキを用いて着色層を形成する方法についても特に限定されるものではなく、着色層または着色層以外の層を形成する一般的な方法と同様に、スクリーン印刷機、グラビア印刷機、インクジェット印刷機、コーターなどを用いて形成することができる。なお、着色層を形成する方法の違いによってインキの粘性の好適な範囲が異なるので、着色層を形成する方法に合わせて、インキの種類やフィラー２５の添加量等を選定して、インキの粘度調整を行うのがよい。

以上説明したインモールド成形用フィルムを用いてインモールド成形品を製造するプロセスは、図１１に示すインモールド成形品の製造プロセスと同様であり、第１金型１と、第２金型２との間に配置するインモールド成形用フィルムに、インモールド成形用フィルム図１０に代えて、第２着色層１２ａ内にフィラー２５を加えたインモールド成形用フィルム３ａを用いている点のみが異なるので、その説明は省略する。図５（ｂ）は、溶融した成形樹脂が金型のキャビティ内に充填されるときの状態を示している。

なお、インモールド成形品の製造プロセスにおいては、そのプロセスの条件によって、上記した成形樹脂の充填工程以外の他の工程、例えば、成形樹脂２０を冷却する工程等でも第２着色層１２ａ内に微小クラック２３が発生する可能性があるが、いずれの工程で微小クラックが発生しても、その微小クラックの成長はフィラー２５によって止められるので、２液硬化性樹脂層、つまり第２着色層１２ａを貫通するクラックは発生しない。その後、微小クラックが発生し続けても、図５（ｃ）に示すようにフィラー２５によって微小クラック２３の進展を防止することができ、微小クラック２３が第２着色層１２ａを貫通するクラックへ進展しなかった。

なお、図５（ａ）〜（ｃ）の説明では第２着色層１２ａにフィラー２５として平均粒子径が０．２μｍの球状シリカをインキに分散させて微小クラック２３の進展を防止したが、フィラー２５の一部をカーボン材料にすることによって、更なる改善を期待できる。

図６（ａ）は、図２において仮想線Ｐで囲んだ第１着色層、第２着色層、接着層の部分の、溶融した成形樹脂が金型のキャビティ内に充填される前の状態を拡大している。熱可塑性樹脂層に挟まれた２液硬化性樹脂層としての第２着色層１２ａのインキに、フィラーとして球状シリカ２５ａとナノカーボン粒子２５ｂを分散させた。

図６（ｂ）は、溶融した成形樹脂が金型のキャビティ内に充填されるときの状態を示している。熱伝導性の高いナノカーボン２５ｂ等の微粒子を含有させることにより前記のクラック２３の進展防止以外の効果として、第２着色層１２ａのナノカーボンが熱伝導の媒体となり熱伝導特性が向上し、結果として第２着色層１２ａの可撓特性が発現し、熱可塑性樹脂の第１着色層１１ａ、接着層１３ａの伸びに近づくため、クラックの発生そのものが抑制される。

このナノカーボン粒子２５ｂの形状は球形でも、麟片状でも柱状でも構わない。射出成形時に熱可塑性樹脂層に挟まれた２液硬化性樹脂の第２着色層１２ａ内では、ナノカーボン粒子の含有により、ナノカーボン２５ｂを介して熱伝導２６が生じて熱伝導性が良化し、ナノカーボン粒子がないときよりも２液硬化性樹脂層の温度が上昇しやすく、その結果、２液硬化性樹脂層が伸びやすくなる。そのため微小クラックの発生を大幅に削減する。

これは微小クラックが発生するが、それを最小限に抑制していたフィラーの働きに加え、２液硬化樹脂層を熱可塑性樹脂層並に伸ばす特性を付与することで、微小クラックの発生そのものを抑制できる。

ナノカーボン粒子２５ｂの寸法は、１μｍ未満である。またナノカーボン粒子なのでミクロンサイズの粒子に見られるような黒色は付いておらず、透明粒子である。よって着色層にナノカーボン粒子を含有させたことによる色への影響は全く無いといえる。

図７は更に具体的な実施例のインモールド成形用フィルムを示している。このインモールド成形用フィルムを使用して成形したインモールド成形品２１を図８に示す。
上記の各実施例では転写層５が、ハードコート層８，プライマー層９ａ，第１着色層１１ａ，第２着色層１２ａ，接着層１３ａによって構成されていたが、この実施例では、第２着色層１２ａと接着層１３ａの間に、隠蔽層２７と耐熱層２８が介装されている。

隠蔽層２７は、第１，第２着色層１１ａ，１２ａだけでは、色が透けてしまい、所望の色が実現できないので、第２着色層１２ａと接着層１３ａの間に介装されている。色の隠蔽と耐熱の役目を果たすために、この隠蔽層２７には硬化剤を入れて２液硬化性樹脂の層としている。隠蔽層２７の隠蔽色は、白色、グレー色、シルバー色を主に使う。

耐熱層２８は、硬化剤を入れて２液硬化性樹脂の層とすることで、高温の成形樹脂２０が隠蔽層２７に入らないようにしている。
色合いを出すために第１着色層１１ａの使用インク量が増える。それに伴って第１着色層１１ａが厚膜になるが、隠蔽層２７と耐熱層２８を第２着色層１２ａと接着層１３ａの間に介装することによって、厚膜になっている第１着色層１１ａの流動化をより確実に防止できる。

以上説明したように、本発明によれば、成形樹脂による転写層内での熱流を防止することができ、金型への賦形時インモールド成形用フィルムの伸び性も向上し、２液硬化性樹脂層内の微小クラックは進展せず、インク割れ等の成形不良を防ぐことが出来る。

また、本発明は、上記の各実施例で説明した層構成のインモールド成形用フィルムに限定されて適用されるものではない。上記の各実施例とは層構成が異なる各種のインモールド成形用フィルムにも適用できる。

本発明は、耐熱性、伸縮性を兼ね備えた加飾成形品を提供できるためポリカーボネートやガラス入りポリカーボネートを使用する製品用途への適用が可能となり、家電製品、自動車の内外装品、携帯電話装置などの各種の外装成形品に適用できる。

１ 第１金型
２ 第２金型
３ａ インモールド成形用フィルム
４ 基材シート
５ 転写層
６ ベースフィルム
７ 剥離層
８ ハードコート層
９ａ プライマー層
１１ａ 第１着色層
１２ａ 第２着色層
１３ａ 接着層
Ｆ 成形時のフィルム伸び
２０ 成形樹脂
２１ インモールド成形品
２３ クラック
２４ 層間をまたがる進展したクラック
２５ フィラー
２５ａ 球状シリカ
２５ｂ ナノカーボン粒子
２６ 熱伝導
２７ 隠蔽層
２８ 耐熱層

Claims (3)

1. 表面に転写層を有するインモールド成形品において、
   前記転写層に２液硬化性樹脂層と熱可塑性樹脂層が形成されており、熱可塑性樹脂層が前記２液硬化性樹脂層を挟んでおり、
   前記転写層の２液硬化性樹脂層内にフィラーが含有されて、
   前記転写層の２液硬化性樹脂層内に含有されるフィラーの一部がカーボン材料であることを特徴とする、
   インモールド成形品。
2. 前記転写層の２液硬化性樹脂層の分子内には、２次元の鎖状構造と３次元の架橋構造が混在しており、２液硬化性樹脂内の３次元架橋密度が前記熱可塑性樹脂層の３次元架橋密度よりも大きいことを特徴とする、
   請求項１に記載のインモールド成形品。
3. 前記転写層の２液硬化性樹脂層のＴｇ点が、
   熱可塑性樹脂層のＴｇ点よりも高いことを特徴とする、
   請求項１または２のいずれかに記載のインモールド成形品。

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