JP6825805B2

JP6825805B2 - プラスチック成形品の３次元立体構造の製造方法

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Publication number: JP6825805B2
Application number: JP2015126107A
Authority: JP
Inventors: マーカス・シャム; ライナー・リンツマイアー
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2035-06-24
Also published as: US20150367543A1; EP2960039A1; JP2016026924A; EP2960039B1; US10279520B2; CN105313266A; KR20160000427A

Description

本発明は、プラスチック成形品の３次元立体構造の製造方法、特にその表面の一つに３次元立体構造を有する重合成形品の製造のための射出成形方法、この型の３次元立体構造を有する重合成形品、およびそれらの使用に関する。

プラスチック製品の装飾的な３次元立体構造は知られており、すでにしばらくの間使用されている。それらは前述の製品に深さを提供しおよび従来のデザインから好都合な様式で異なる排他的な外観を与える。成形品またはシートは頻繁に浮き彫りにされまたはさもなければ表面の少なくとも一つの表面が最終的に３次元立体構造を有するように構築される。特別な視覚的効果を達成するために、成形品とシートも両方とも、頻繁に多層に組み合わせられおよび多層構造で浮き彫りにされる。さらに、それらは機能的なおよび／または装飾的なコーティング、通常、塗料の形態でも提供することができ、例えば、３次元立体構造の光沢を増やすために、メタルエフェクト顔料および同類のものも任意に含んでもよい。

しかしながら、浮き彫りの型および他の複雑な構造測定は、一般的に、努力と費用に結びつく一連の製品製造の多段階の方法に組み込まれなければならないので、特にもし構築された層が続いてさらに表面を覆われるならば、この型の構築は通常高い設備の複雑性に結びつく。

このように、例えば、JP-A-07-137221およびJP-A-05-092538はそれぞれ浮き彫りにされまたは別の方法で構築された層を含み、重合基板と重合最上位の層との間に、通常印刷用インクに適用されている光沢顔料を含んでもよい装飾的な層系を開示している。この型の複合材料の製造は多様な異なった操作段階および複雑なラミネーションまたは互いに異なる材料層の他の結合を必要とする。前述の両方の場合は天然木目の再製造を表すので、結合様式で互いの上部に様々な材料層を敷くときの小さな誤りは、ことによると視覚的な条件（term）における主要な不利益に関連しない。しかしながら、達成されたザインが正確な、確定した形態をもつことを目的としている場合、極めて正確な作業が必要となり、それは製造工程の複雑性を増しこれにより製造予算も増すという結果を有する。

そのため、装飾的なシートおよびそこで装飾された成形品のより単純な製造方法はすでにEP 1 669 191 B1 に提案されている。この中で、透明な樹脂基板シートおよび樹脂基板シートの裏面に塗布された光沢のある層を含むラミネートは、突起および／またはくぼみが、少なくともシートの前面に比較的高いおよび低い光沢を有する領域をもたらす光沢のある層を有する裏表面上に形成するような方法で浮き彫りにされる。この方法で得られたラミネートは別々に変形され、形成され装飾された成形品が形成するような方法で射出成形工程において注射用樹脂に順に結合されることができる。装飾的なシートの裏面の光沢のある層はメタル顔料を含む印刷用インクを通してまたは透明な樹脂基板シートの薄い金属膜の蒸着を通してここに塗布される。

その表面で交互に入れ替わる光沢を有する表面およびより少ない光沢を有する表面を有する３次元の外見を有する構造を有する装飾的なシートおよび成形品はこの方法で得られるが、これらの製造は、ラミネートが所望の型を与えるためのさらなる作業段階で注型用樹脂に結合され得る前に、初めにラミネートの製造、分離したエンボス加工、それらの変形を必要とする。高温は必要であるが、少なくとも最後の作業段階の間、注型用樹脂に装飾用フィルムを結合するためにあらかじめ浮き彫りにされた構造の損傷が生じそうであり、逆に最後の製品の視覚的な印象に影響を与えることがある。その上、まだここに存在する非常に多数の異なる作業段階を通した高度な線正確性で輪郭を示した浮き彫りにされた構造の製造は、極めて大きな設備複雑性をともなってのみ可能である。

したがって、少ない工程で行うことができおよび魅力的な光沢のある３次元立体構造または成形品の表面に３次元の外見を有する構造をもたらす、３次元立体構造またはそれらの表面に３次元の外見を有する構造を有する重合成形品の単純な、早いおよび安価な製造方法およびこの方法で製造された成形品の必要性がまだある。成形。

したがって本発明の目的は、高度に輪郭を示し、光沢がある３次元立体構造または重合成形品上に細い線構造を有する３次元の外見を有する構造の製造を、自体公知の形成方法および設備を用いた少ない作業工程で許容する工程を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、光沢のある、３次元立体構造または少なくともそれらの表面の一つに細い線構造を有する３次元の外見を有する構造を有する重合成形品を与えることにある。

本発明のさらなる目的は、この方法で製造された成形品の使用を示すことにある。

本発明の目的は、その表面の少なくとも１つで３次元立体構造を有する重合成形品の製造のための射出成形方法
‐射出成形型は、射出成形型部分ＡおよびＢを有し、それらは互いに分離されることができ、それぞれ内表面Ａ’およびＢ’を有し、一緒に内部空洞を形成することができ、ここで内部表面Ａ’が三次元立体構造を形成するベース領域に突起および／またはくぼみを有し、およびこここで射出成形型は開かれており、
‐フレーク形状エフェクト顔料で着色される熱可塑性シートは表面Ａ’に固定され、
‐射出成形型が閉じられ、
‐透明な熱可塑性の溶解物は、熱可塑性シートと射出成形型部分Ｂの表面Ｂ’との間の内部空洞へと注入され、
‐射出成形型は、加熱または冷却され、続いて
‐重合成形品が離型されまたは取り除かれる、
により達成される。

本発明の目的は、さらに表面Ｂ”および三次元立体構造を有する表面Ａ”を有する重合成形品により達成され、ベース領域に３次元立体構造を形成する突起および／またはくぼみを有する３次元立体構造を有する表面Ａ”はフレーク形状エフェクト顔料で着色される熱可塑性シートから形成され、および熱可塑性シートはぴったりフィットする方法で透明な熱可塑性物質に強く結合される。

さらに本発明の目的は耐久消費財の装飾的および／または機能的な要素として上記に記載された重合成形品の使用により達成される。

したがって本発明は、少なくとも１つの３次元立体構造を有する表面を有する重合成形品の製造のための射出成形方法に関する。

本発明による射出成形方法は、製造された成形品の最後の形に相当する内部空洞を有する分離できる射出成形型が用いられる従来の射出成形方法に本質的に相当する。プラスチックの溶解物はこの空洞に注入され、続いて固めることを許容する。製造された重合成形品は次に開口された射出成形型から離型され、そこから取り除かれる。

本発明による方法のために、従来の射出成形型は３次元立体構造を形成するベース領域に突起および／またはくぼみを有する射出成形型部分の一つ（射出成形型部分Ａ）に表面を有するような方法に修正される。この構造は好ましくは微視的に見えおよび例えば図、英数字のモチーフ、線および／または点の図案、ロゴ、記号あるいは図柄の形である。

型部分Ａにより形成される表面Ａ’の３次元立体構造が好ましくは製造される重合成形品の外形に一致しないということは本発明の目的にとって重要である。そのため本発明に従って射出成形部分Ａの３次元立体構造をもたらすベース領域Ａ’自体曲げられまたはさもなければ型部分から製造される、製造された重合成形品の外形を決める突起および／または刻み目を与えられてもよい。表面Ａ’のそれらの曲面または突起および／または刻み目は好ましくは本発明に従って製造される３次元立体構造と同一ではない。

代わりに、本発明に従って製造される３次元立体構造は、存在する場合、製造された重合成形部分の外形を決定する突起および／または突出および／または刻み目に加えて好ましくは表面Ａ’に配置される。構造的な条件で、表面Ａ’のベース領域はそれゆえ、その表面の特質に関して滑らかで平らな構造を有する平面とみなされるべきである。射出成形型部分Ｂの内部表面Ｂ’も好ましくはこの型の「平面」の表面を表す。内部表面Ｂ’はそれに応じて同じくこの型部分から製造される重合成形品の部分の外形を決定する曲面または突出および刻み目を有してもよい。発明の目的にとって「平面」とは好ましくは目に見える粗さがなく、その外形を考慮することなく、滑らかで平らな構造で形成される表面の意味にとられる。

しかしながら、本発明のさらなる態様において、内部表面Ｂ’はまた本発明に従って３次元立体構造を同じく有するように形成されてもよい。

表面Ａ’の３次元立体構造は約１０μｍから数ｃｍの高さ／深さおよび１００μｍから２０００μｍくらいの線幅を有することができる突起および／またはくぼみを有する。３次元立体構造の領域は、数ｍｍ^２から数百ｃｍ^２に及び得る。これらの範囲は、本質的に製造される重合成形品の大きさおよび壁の厚さ次第であり、熱可塑性シートの厚さ次第でありおよび重合成形品および３次元立体構造が重合成形品を満たすことを目的にする機能次第であり、およびそれに応じて適合させることができる。

３次元立体構造は射出成形型部分Ａに直接的にまたは代替的に対応するよう適応させた挿入物を通して導入されることができる。この型の挿入物は入れ替え可能となるように製造されることができおよびこの方法で３次元モチーフの極めて広い多様性のある同じ形態の重合成形品が、その構造の挿入物の迅速および容易な置き換えにより得られることができるため、後者が有利である。

本発明に従って、フレーク形状エフェクト顔料で着色された熱可塑性シートは射出成形型が開いた状態で内部表面Ａ’に固定される。ここでシートの外形およびその幾何学的な厚さは、シートが射出成形型部分Ａに導入されることができおよびその内部表面Ａ’に固定されることもできるようなものであるべきである。この一時的な固定は吸引の適用により、昇温への曝露で簡単に取り外すことができる粘着性のポイントのスポットによりまたは例えば、クランプまたはフレームのような他の適切な一時的な固定手段により、有利に行われる。

熱可塑性シートのための適切なポリマープラスチック材料は、いくつか言及すると、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、スチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ）、様々な熱可塑性エラストマー（ＴＰＥｓ）またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）などの従来の熱可塑性材料である。上記ポリマーを含有する上記に記載された以外のさらなる共重合体を用いることができてもよい。

熱可塑性材料から形成されるシートは本発明にしたがってフレーク形状エフェクト顔料で着色される。ここでフレーク形状エフェクト顔料は様々な方法で熱可塑性シートに導入されまたは適用される。このように、フレーク形状エフェクト顔料は印刷インクまたはコーティング構成要素として熱可塑性シートの表面全体または表面の一部に適用されることができ、しかしそれらはメタルエフェクト顔料の場合には蒸着工程を用いてシートの表面に適用することもできる。いずれの場合にもコーティングは好ましくは全ての領域で行われる。様々なコーティング方法を必要とする工程段階および材料は当業者によく知られており、ここでより詳細に記載する必要はない。

しかしながら、熱可塑性シートの色は極めて特に好ましくはシートの原液着色（mass colouring）を用いて行われる。これは、適切な形状および量のフレーク形状エフェクト顔料が、早ければシート製造の間に重合性プラスチックに加えられ、およびプラスチックと一緒にシートに変形される、これは通常突出しにより行われる、ことを意味する。これはプラスチック顆粒へのフレーク形状エフェクト顔料の直接的な付加によりまたはエフェクト顔料を含む化合物の調製によっても、または続く結合粒状化を用いたマスターバッチを通して行われることができる。

原液着色および追加の印刷またはコーティング工程を用いたシートの複合色素着色も可能である。

本発明に従って用いられる着色された滅可塑性シートは着色されたシートの総重量に対して０．１から２０重量％のフレーク形状エフェクト顔料を含む。０．５から５重量％の割合は特にここで好まれる。ここで全ての着色割合は着色されたシートすなわち被覆され、印刷されまたは原液着色されたシートに基づいている。

フレーク形状エフェクト顔料に加えて、着色された可塑性シートはさらに無機または有機の着色された顔料、染料および／または賦形剤を含んでいてもよい。一般にプラスチックの着色または印刷インクまたはコーティング組成物のために用いられる従来の着色剤および賦形剤はフレーク形状エフェクト顔料により達成される視覚的効果を永久に妨げない限り、ここでは適切である。あるポリマー例えばＰＥＴにとって、好ましいのは、ポリマープラスチック材料に可溶であり干渉する微粒子の特性なしに結果として得られるシートを均一に着色する有機染料である。

他のポリマーシートまたは結合剤は有機または無機の着色顔料あるいは粒子形状の賦形剤を提供されることもある。

本発明に従う工程で用いられるフレーク形状エフェクト顔料はそれらが熱可塑性シートの中または上で目に見える限り全て既知のフレーク形状エフェクト顔料である。この型のフレーク形状エフェクト顔料は真珠光沢顔料、干渉顔料、メタルエフェクト顔料、フレーク形状機能性顔料、フレーク形状構造化顔料またはそれらの混合物の群から有利に選択される。これらのエフェクト顔料は異なる材料の１または２以上の層から作り上げられおよびフレーク形状になる。

これらの顔料は好ましくは１または２以上の層が配置されているフレーク形状基板を有し、ここでは、少なくとも基板および基板に直接に配置された層および／または各場合において屈折率ｎが少なくともΔｎ＝０．１で互いに異なって隣接する、少なくとも２層のコーティング。ここで基板上に配置されている層は好ましくは金属、金属酸化物、水和金属酸化物またはそれらの混合物、金属混合酸化物、亜酸化物、酸窒化物、金属フッ化物またはポリマー材料である。

真珠光沢顔料は、高い屈折率の透明なフレークからなり、平行配列の場合に多重反射に起因して特有の真珠光沢を示す。さらに干渉色も示すこの型の真珠光沢顔料は干渉顔料として知られている。

ＴｉＯ_２フレーク、塩基性炭酸鉛、ＢｉＯＣｌ顔料または真珠箔のような標準的な真珠光沢顔料も必然的に原則として適切であるが、本発明のために用いられるエフェクト顔料は好ましくはフレーク形状干渉顔料またはメタルエフェクト顔料であり、金属、金属酸化物、水和金属酸化物またはそれらの混合物、金属混合酸化物、金属亜酸化物、金属酸窒化物、金属フッ化物またはフレーク形状基板上のポリマーの少なくとも一つのコーティングを有する。

メタルエフェクト顔料は好ましくは少なくとも一つのメタル基板またはメタルコーティングを有する。

フレーク形状基板は好ましくは天然のもしくは合成の雲母、カオリンもしくは他のフィロケイ酸塩、ガラス、カルシウムアルミニウムホウケイ酸塩、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３，Ｆｅ_２Ｏ_３、ポリマーフレーク、グラファイトフレークまたは例えばアルミニウム、チタン、青銅、銀、銅、金、スチールもしくは多様な金属合金のようなメタルフレークからなる。

特に好ましいのは雲母、ガラス、カルシウムアルミニウムホウケイ酸塩、グラファイト、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、またはアルミニウムを含むフレーク形状基板に与えられる。

フレーク形状基板自体の大きさは重要ではないが、フレーク形状エフェクト顔料が熱可塑性シート内または上に目に見えおよびシートにまたは内に指向することができるべきである。基板は通常０．０１と５μｍとの間、特に０．０５と４．５μｍとの間および特に好ましくは０．１から１μｍの厚さを有する。長さまたは幅の寸法は通常５から２５０μｍ、好ましくは５から１００μｍおよび特に好ましくは５から１２５μｍである。それらは通常、少なくとも２：１、好ましくは３：１から５００：１および特に６：１から２５０：１のアスペクト比（平均直径と平均の粒子の厚さとの比）を有する。

当該追加のコーティングは一般に数百ｎｍだけの領域であり、厚さまたは長さまたは広さ（粒径）または顔料の厚さに有意に影響を与えないので、フレーク形状基板の前述の大きさは原則として本発明に従って使用された被覆されたエフェクト顔料にも適用される。

支持体に適用されるコーティングは好ましくは金属、金属酸化物、金属混合酸化物、金属亜酸化物または金属フッ化物および特にＴｉＯ_２、チタン亜酸化物、チタン酸窒化物、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４、ＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＮｉＯまたはその混合物から選択される無色または着色された金属酸化物である。

金属のコーティングは好ましくはアルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銀、亜鉛、モリブデン、タンタル、タングステン、パラジウム、銅、金、白金またはこれらを含む合金である。

用いられる金属フッ化物は好ましくはＭｇＦ_２である。
特に好ましいのは、雲母、ガラス、カルシウムアルミニウムホウケイ酸塩、グラファイト、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、またはアルミニウムを含むフレーク形状基板およびＴｉＯ_２、チタン亜酸化物、チタン酸窒化物、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４、ＳｎＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＦ_２、ＺｒＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＮｉＯまたはその混合物から選ばれる当該基板上の少なくとも一つの層を含むフレーク形状基板を有するエフェクト顔料である。

エフェクト顔料は多層構造を有することができ、ここで複数の層であって、好ましくは上述の材料からなりおよび各場合において異なる屈折率の少なくとも２層が支持体上に交互に配置され、個々の層の屈折率は少なくとも０．１および好ましくは少なくとも０．３異なるように異なる屈折率を有する、前記複数の層は、金属または非金属の支持体上に上下に配置される。ここで支持体に配置される層は無色かまたは有色、大部分が透明、半透明または不透明でさえあることがある。

使用される基板材料および適用される層の型に依存して、得られるエフェクト顔料はこのように無色でもありまたはマストーン（mass tone）を有し、あるいは大部分は透明、半透明または不透明である。しかしながら基板の単層系または多層系に起因してそれらは加えて多かれ少なかれ強くおよび光沢がある干渉色を生み出すことができる。

ホログラフィック顔料としても知られているポリマーまたは金属フレークは同じくフレーク形状エフェクト顔料として用いられることができる。さらに、基板またはコーティングの材料の選択は加えて磁性、導電性、蛍光性または同様のエフェクト顔料の他の機能的な性質をもたらすフレーク形状エフェクト顔料を用いることもできる。

上述したエフェクト顔料は個々にまたは本発明にしたがって用いられる着色された熱可塑性シートで２または３以上の混合物として存在してもよい。

例えば、用いられることができるエフェクト顔料はIriodin（登録商標）、Colorstream（登録商標）、Xirallic（登録商標）、Miraval（登録商標）、Ronastar（登録商標）、Biflair（登録商標）、Minatec（登録商標）、Lustrepak（登録商標）、Colorcrypt（登録商標）およびSecuralic（登録商標）の名前でMerck KGaAにより提供されている市販の機能性顔料、干渉顔料または真珠光沢顔料、MearlからのMearlin（登録商標）、Eckartからのメタルエフェクト顔料および例えばBASFからのVariochrom（登録商標）、Flex Products Inc.からのChromafflair（登録商標）、WackerからのHelicone（登録商標）、Spectratecからのホログラフィック顔料および他の市販のエフェクト顔料のような光学的に可変のエフェクト顔料である。

本発明により用いられる着色された熱可塑性シートの幾何学的な厚さは広い範囲で変えることができ好ましくは２０から２０００μｍ、特に５０から５００μｍの範囲である。これらの数字は印刷された／コーティングされたシートおよび原液着色されたシートの両方に関する。

フレーク形状エフェクト顔料で着色された熱可塑性シートが表面Ａ’に固定された後、射出成形型は閉じられおよび溶解された透明な熱可塑性物質は熱可塑性シートと射出成形型部分Ｂの表面Ｂ’との間の射出成形型の残っている空洞に導入される。内部表面Ａ’を有する射出成形型部分Ａは排出側を示しおよび内部表面Ｂ’を有する射出成形型部分Ｂは射出成形型のノズル側を示す。空洞へのプラスチック溶解物の導入の後、後者はプラスチック溶解物で完全に満たされる。射出成形型の空洞への透明なプラスチック溶解物の導入はいずれの場合も使用される材料に依存して、好ましくは圧力の上昇下および昇温下で行われる。ここでプラスチック溶解物の温度は少なくとも熱可塑性シートのプラスチック組成物のガラス転移温度Ｔ_Ｇと同じくらい高くおよび好ましくはこれより高い。

熱いプラスチック溶解物の作用および射出成形型の空洞への導入の間着色された熱可塑性シート上に溶解された透明なプラスチック材料が着色された熱可塑性シートに与える圧力に起因して、熱可塑性シートはシートの機械的な変形を許容する温度に達する。いずれの場合にも特有の運転温度は処理されるプラスチック次第であり、通常１２０℃から４００℃の範囲内で、好ましくは２００℃から２８０℃の範囲内である。射出成形型の空洞への熱可塑性溶解物の注入の間その工程で用いられる圧力はいずれの場合も機械および材料依存でありならびに通常１００から２５００ｂａｒ（１×１０^７Ｎ／ｍ^２から２．５×１０^８Ｎ／ｍ^２）の範囲内である。

透明な熱可塑性物質溶解物の射出成形型への導入の間、表面Ａ’に固定された熱可塑性シートは機械的に変形可能になりおよび内部表面Ａ’に接触し近くぴったり合うようになるようにできるまで暖かくなる。Ａ’に存在する三次元立体構造はその結果、表面Ａ’に存在する３次元立体構造の負の形状で、表面Ａ’に面するシート表面に複製される。同時に熱いプラスチック溶解物は、熱可塑性シートと内部表面Ｂ’との間の空洞に流れおよび空洞に突き出している熱可塑性シート表面に同時に形成された３次元の正の構造を「覆う」。続く結果として得られる成形品の硬化では、強く、ぴったり合う結合が、フレーク形状エフェクト顔料で着色された熱可塑性シートと透明な熱可塑性溶解物から形成されたプラスチックとの間に形成し、この結合は続く冷却または加熱作業で現れる。成形品は十分に硬化したとき、離型されることができまたは射出成形型から取り除かれることができる。

射出成形型の内部にある表面Ａ’に存在する３次元立体構造の負のイメージに相当する３次元立体構造は熱可塑性シートにより形成された外側表面（Ａ”）上にある。硬化により透明な熱可塑性溶解物から形成される熱可塑性物質からなる重合性のプラスチック本体の内部表面Ｂ’により形成される表面Ｂ”が可視の側として使用される場合および硬化されたプラスチック溶解物が透明な場合、射出成形型の内部表面Ａ’に存在する構造の形状に完全に一致する深い外見を有する3次元立体構造は表面Ｂ”の地点から把握されることができる。内部表面Ｂ’の外形およびその表面の特質に依存して、重合成形品の表面Ｂ”はなめらかでおよび平らまたはあらくおよび／または精巧に構築された特質を有することができる。

３次元立体構造の着色、機能性および光沢の性質は、ここでは着色された熱可塑性シートにより形成された表面Ａ”全体の着色、機能性および光沢の性質に相当する。３次元立体構造のどの部分領域が考慮されるかに関係なく、これは表面Ａ”の三次元的に構造化された部分の光沢の性質が（ベース領域Ａ’により形成された）表面Ａ”の無地の部分の光沢の性質と反射角で異ならないことを意味する。

表面Ａ”の着色、機能性および光沢の性質は重要なことに着色された熱可塑性シートに存在するフレーク形状エフェクト顔料により決定され、任意に熱可塑性シート内にまたは上に配置もされる追加の顔料および／または賦形剤により補われる。

透明な熱可塑性溶解物が、可溶な顔料または少量の粒子状の顔料を含む場合、表面Ｂ”、３次元立体構造および後者をとりまく表面Ａ”の側面から把握されることができる色の印象は要望通りに修正されることができる。
可溶な顔料は熱可塑性溶解物の固有の色になりおよび重合性プラスチックの本体の部分はそこで製造されるが、それらはプラスチック本体のこの部分の透明性への悪影響が実質的になくまたは完全にない。

透明な熱可塑性溶解物は（任意に、加えて、従来の賦形剤および補助剤ならびに記述したような顔料）熱可塑性物質からなる。熱可塑性シートに関して既に上述したように、それらは従来の熱可塑性物質および上述のように同じ物質群に含まれてよい。熱可塑性シートおよび熱可塑性溶解物に用いられるプラスチック材料は、射出成形方法の間、二つの物質群の完全な材料の結合を単純化するためおよび壊れない、強いおよびぴったり合う結合を促進するために、好ましくは同じ、部分的に同じまたは少なくとも同様の融点および融解挙動を有する。しかしながら本発明による工程を行うために、透明な熱可塑性溶解物の温度が着色された熱可塑性シートのプラスチック成分の少なくともガラス転移温度Ｔ_Ｇの値を有するかどうかは十分条件である。熱可塑性シートのための出発原料および透明な熱可塑性溶解物はこの必要条件にしたがって選択されることができる。

極めて異なる融点および融解挙動を有しまたはフレーク形状エフェクト顔料で着色された熱可塑性シートおよび熱可塑性溶解物のガラス転移点および融点に関して上記条件を満たさないプラスチック材料を用いることが必要である場合には、射出成形型の空洞に突き出している熱可塑性シート表面に塗布される接合促進層はシートおよび溶解物の熱接合で有用であることがある。存在する場合、印刷された層またはコーティングは好ましくは射出成形型の空洞に突き出す熱可塑性シート表面に配置されるので、これは、着色され印刷された層または熱可塑性シートのコーティングのバインダー系の熱的な無互換性にも当てはまる。接合促進層はシートおよびプラスチック溶解物の壊れない結合を保証し、ならびに当業者によってその専門的知識に基づき選択されることができる。

射出成形工程の間、内部表面Ａ’に対するフレーク形状エフェクト顔料で着色された熱可塑性シートの変形は、シートに存在するフレーク形状エフェクト顔料の空間の再度の位置づけを引き起こす。シート製造工程の間または印刷またはコーティング作業の間の力効果の機械的な長さの位置づけのために、それらは通常、実質的にシート表面に対しておよそ平行な位置づけである縦軸に着色されたシート中または上に存在する。

射出成形型の内部表面Ａ’へのシートのプラスチック構成要素のぴったり合う適合は、シート本体の局所の変形に加えて、フレーク形状エフェクト顔料もプラスチック材料または印刷された層もしくはコーティング中の３次元立体構造に従ってそれ自身再配向されるように、それ自身配向する３次元立体構造を伴う表面Ａ’の一部のフレーク形状エフェクト顔料をもたらし、こうして同様に表面Ａ’の３次元立体構造複製する。このエフェクト顔料の再配向は熱可塑性材料の凝固過程の間に固定される。特に再形成の間の表面の質の損傷はここで予測されるべきではないため、フレーク形状エフェクト顔料のより明白な目に見える再配向は、印刷または被覆されたシートを用いるよりも原液着色された熱可塑性シートを用いてここで達成されることができる。

フレーク形状エフェクト顔料の光沢および着色は、３次元立体構造をもたらす表面Ａ”上と、特に印象的また知覚可能な様式で、そこからは３次元立体構造が単に３次元に見えるが、触れることのできない表面Ｂ”側からとの両方で、製造された重合成型品の表面上の３次元立体構造の特に強い知覚をもたらす。平行の位置からのフレーク形状エフェクト顔料の偏差はただの数度でさえもすでに反射の性質において有意な変化をもたらすので、ここで目に見える３次元立体構造は熱可塑性シートの実際の変形から予測されるよりも有意により明白である。しかしながら、それぞれの反射角で観測すると、表面Ａ”と、表面Ｂ”との両方から観測された場合、エフェクト顔料により達成される光沢は熱可塑性シートにより形成された重合成形品の一部の全領域にわたって保持される。

本発明はまた表面Ｂ”および３次元立体構造を有する表面Ａ”を有する重合成形品に関するものであり、表面Ｂ”は透明な熱可塑性物質から形成されならびにベース領域に３次元立体構造を形成する突起および／またはくぼみを有する３次元立体構造を有する表面Ａ”はフレーク形状エフェクト顔料で着色された熱可塑性シートから形成されており、透明な熱可塑性物質および熱可塑性シートはぴったり合う方法で互いに強く結合されている。そのような成形品は上記発明による射出成形工程により製造されることができる。

熱可塑性シート、フレーク形状エフェクト顔料および透明な熱可塑性物質の材料組成はすでに詳細に上述されている。ここで参考文献は本発明による成形品に関して明確にこの記述をする。

熱可塑性シートに使用されるプラスチックまたは印刷された層もしくはコーティングに使用される結合剤系が、単一の工程段階によりぴったり合う方法で互いに強く結合され得るために本発明による成形品の表面Ｂ”を形成する透明な熱可塑性物質の融解挙動に十分に熱的に適合しない場合、本発明による成形品は有利に着色された熱可塑性シートと硬化した熱可塑性物質との間の接合促進層を有する。この層は１または２以上の重合性プラスチックからなり熱可塑性シートと透明な熱可塑性物質との間に壊れない、強い結合を形成する。適切な材料の選択は専門知識に基づきそれぞれの必須条件に従って当業者によりなされ得る。

本発明による成形品の表面Ａ”に配置されている好ましくは平面の表面上の突起および／またはくぼみを含む３次元立体構造は、射出成形型部分Ａの内部表面Ａ’に配置される３次元立体構造の負の構造である。

すでに上述したように、表面Ａ”の３次元立体構造の縦横の及ぶ範囲の大きさは、広い範囲に変化でき、重合成形品の大きさおよび壁の厚さならびに熱可塑性シートの厚さならびに重合成形品の３次元立体構造の意図された目的により選択される（例：記号対装飾的効果）。熱可塑性シートの厚さは一般的に熱可塑性シートの突起および／またはくぼみの高さあるいは深さのための上限を表し、しかし個々の場合には、それらは熱可塑性シートの厚さを超えていてもよい。

重合成形品の表面Ａ”にある３次元立体構造は１０μｍから数ｃｍくらいの高さ／深さの突起および／またはくぼみを有しおよび１００μｍから２０００μｍの線幅を有する。３次元立体構造の領域は、数ｍｍ^２から数百ｃｍ^２に及ぶことができ、くぼみまたは突起の高さ／深さおよび幅のように、上記基準に従って測定される。

重合成形品の表面Ａ”の３次元立体構造は好ましくはただ単に他の平面の表面Ａ”に配置される同じまたは異なった深さまたは高さのくぼみあるいは突起からなる。

表面Ｂ”が「見せる側」として使用されおよび射出成形型部分Ａの内部表面Ａ’の３次元立体構造の負のモチーフを有する表面Ａ”が本体の裏側として使用される場合、本発明による重合成形品は特に視覚的に魅力的である。

表面Ａ”に配置される３次元立体構造は、表面Ｂ”から観測され、射出成形型部分Ａの内部表面Ａ’に配置される３次元立体構造の同一の複製品を表し、および３次元効果は熱可塑性シート内または上に配置されたフレーク形状エフェクト顔料および上部の透明なプラスチック材料により視覚的に相当に増強されるので、この表面から観測される３次元立体構造は接触されることができず、代わりに３次元に見えるだけであり、この方法で観測されるとき３次元の高度な視覚的魅力も３次元立体構造の完全な機械的な保護も達成される。

この態様では、３次元立体構造をもたらす後部Ａ”に配置される保護層、着色強化層、支持層、接着剤層などの形態であってよい少なくとも一つの追加の層が追加的に可能でもある。この追加の層および重合成形品の目的に依存して適切な材料および適用技術は当業者に利用可能であり、ここでさらなる説明の必要はない。

本発明はまた、耐久消費財の装飾的および／または機能的な要素として上述された重合成形品の使用に関する。

ここで耐久消費財は本質的におよび好ましくは梱包、電気製品およびエレクトロニクス産業からの製品、屋内電気器具、家具、衣類、カバン、靴、スポーツ用品または車両である。しかしながら、原則として本発明による重合成形品は射出成形で製造されることができおよび必要な場合接触不可能であってもよく、容易に目に見え魅力的な３次元立体構造を有し、有利に用いられることができる重合成形品の全ての領域に用いられることができる。

本発明は、単一の作業段階で少なくともその表面の一つに視覚的に魅力的な３次元立体構造を有し、必要な場合、機能的な特性を付加的に提供し、必要な場合両側で使用されることができおよびそれらの表面のいずれかから観測でき、色、光沢、および機能性が変化できる方法で調節されることができる単一の視覚的な外観を起こすころができ、重合成形品を製造することを可能にする目的で単純および安価な射出成形方法を提供し、それは工程の始まり前に適応させることができおよびニーズを満たしおよび高い正確性で細い線を有することができる３次元立体構造をさらに有する。

本発明による工程はわずかに修正された従来の射出成形の機械を使用して行われることができおよびそのため安価でありおよび必要なラインに適合させることができる。本発明による工程を用いて、流線（flow line）がなくおよびエフェクト顔料で印象的に着色される複雑な成形品は単純におよび安価な方法で製造されることができる。得られた発明による成形品は耐久性があり、少なくとも１つの態様で、高度な視覚的魅力の浮き出さない（unembossed）表面および高い線の鋭さを有する実質的に破壊できない３次元立体構造を有する。それらは同じような色および高度な光沢でおよび多くの産業および適用の装飾的な領域で用いられることができる。

本発明は実施例に関連してさらに詳しく以下に説明されるが、それらに限定されることを意味しない。

例１：
Colorstream（登録商標）Autumn Mystery（ＳｉＯ_２基板に基づくフレーク状のエフェクト顔料、粒径５−５０μｍ、Merck KGaA）０．５重量％および約４００μｍの厚さを有するPV True Blue A2R（Clariant International Ltd.からの製品）０．０５重量％の含有量を有するＡＢＳシートは、１００×１５０ｍｍの大きさに切られならびに構造として三次元の隆起した物を有する射出成形型部分（排出装置側）の型内部の内部表面への粘着性のスポットを通してスポット結合される。

Kraus-Maffei CX-130-380型の射出成形機が使用される。型の閉鎖後、透明なプラスチック溶解物（SAN Luran（登録商標）358N、BASF SEからの製品）は着色された熱可塑性シートとシート（吹き出し口側）を与えられない射出成形型の表面との間の射出成形型に残っている空洞に注入される。注入作業は、２２０から２６０℃の範囲内の温度および４５０から９００ｂａｒ（４．５×１０^７Ｎ／ｍ^２から９×１０^７Ｎ／ｍ^２）の範囲内の圧力で行われる。

冷却作業および射出成形型の開口の後に、初めの表面が極度に着色され、射出成形型に配置された３次元立体構造の負のモチーフに相当する３次元立体構造で色を変化する色の均一に光沢のある表面を有しならびに他の表面は平らでおよび透明で色がないプラスチックから形成されるプラスチックプレートが得られる。透明なプラスチック表面の側から見ると、他の表面の３次元立体構造は高度な光沢および特に視覚的な深さを有する正の構造として現れならびにガラスの背後の３次元の対象の印象を授ける。

例２：
１重量％のIriodin（登録商標）305 Solar Gold（雲母上のフレーク形状エフェクト顔料、粒径１０−６０μｍ、Merck KGaAからの製品）で着色されるポリスチレンシートが用いられる変更をして例１は繰り返される。全ての他のパラメーターは変更しないままである。一つの表面に強く金色の光沢を有しおよび３次元立体構造を与える表面層を有するプラスチックプレートが得られる。プラスチックプレートの反対の表面から見ると３次元立体構造の負のイメージが、深い金色で均一の光沢および高度な深い効果を有し強い光沢をもって現れる。

Claims

少なくともその表面の一つに三次元立体構造を有する重合成形品の製造のための射出成形方法であって、
‐射出成形型は、射出型部分ＡおよびＢを有し、それらは互いに分離されることができ、それぞれ内表面Ａ’およびＢ’を有し、一緒に内部空洞を形成することができ、ここで内部表面Ａ’が三次元立体構造を形成するベース領域に突起および／またはくぼみを有し、およびここで射出成形型は開かれており、
‐着色されたシートの総重量に対して０．５から５重量％のフレーク形状エフェクト顔料で着色される熱可塑性シートは表面Ａ’に固定され、ここで、熱可塑性シートがフレーク形状エフェクト顔料で原液着色され、そしてここで、フレーク形状エフェクト顔料は、その縦軸が熱可塑性シート表面に対して平行な位置づけであるように熱可塑性シート中に存在する、
‐射出成形型が閉じられ、
‐透明な熱可塑性の溶解物は、熱可塑性シートと、射出型部分Ｂの表面Ｂ’との間の内部空洞へと注入され、これにより表面Ａ’に存在する三次元立体構造は、表面Ａ’に存在する三次元立体構造の負の形状で、表面Ａ’に面するシート表面に複製され、そして同時に、フレーク形状エフェクト顔料が三次元立体構造に従ってそれ自身再配向され、同様に重合成形品の表面Ａ’の三次元立体構造が複製される、
‐射出成形型は、熱せられまたは冷却され、および続いて
‐重合成形品が離型され、または取り除かれる、
‐ここで、熱可塑性の溶解物は、熱可塑性シートのガラス転移温度Ｔ _Ｇ、またはより上の温度である、
前記方法。
三次元立体構造が図、英数字のモチーフ、線および／または点の図案、ロゴ、記号あるいは図柄の形で巨視的な図案であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
フレーク形状のエフェクト顔料が真珠光沢顔料、干渉顔料、メタルエフェクト顔料、フレーク形状機能性顔料、フレーク形状の構造化された顔料またはそれらの混合物であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
フレーク形状エフェクト顔料が５〜２５０μｍの範囲の粒径および少なくとも２のアスペクト比を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
着色された熱可塑性シートが、フレーク形状エフェクト顔料に加えて、さらに有機または無機の着色された顔料、染料および／または賦形剤も含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
表面Ｂ”および三次元立体構造を有する表面Ａ”を有する重合成形品であり、ここで表面Ａ”がベース領域に三次元立体構造を形成する突起および／またはくぼみを有する三次元立体構造を有し、表面Ａ”が着色されたシートの総重量に対して０．５から５重量％のフレーク形状エフェクト顔料で着色された熱可塑性シートからなり、熱可塑性シートがフレーク形状エフェクト顔料で原液着色され、フレーク形状エフェクト顔料は三次元立体構造に従って配向され、こうして表面Ａ”の三次元立体構造が複製され、三次元立体構造を有する表面Ａ”が成形品の裏側であり、熱可塑性シートが透明な熱可塑性物質に形が適合する方法で強く結合されており、表面Ｂ”が透明な「見せる側」であり、そしてフレーク形状エフェクト顔料および透明な熱可塑性物質によって表面Ｂ”が視覚的に増強された知覚可能な三次元立体構造を示す、重合成形品。
接合促進層が透明な熱可塑性物質と熱可塑性シートとの間に配置されていることを特徴とする、請求項６に記載の重合成形品。
表面Ａ”の上に少なくとも一つの追加の層を有することを特徴とする、請求項６または７に記載の重合成形品。
装飾的なおよび／または耐久消費財の機能要素としての、請求項６〜８のいずれか一項に記載の重合成形品の使用。
耐久消費財が、梱包、電気製品およびエレクトロニクス産業からの製品、屋内電気器具、家具、衣類、カバン、靴、スポーツ用品または車両であることを特徴とする、請求項９に記載の使用。