JPH03178413A - 絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、絵柄等（文字、図形、記号等も含む）の付与
された熱可塑性樹脂成形品およびその製造法に関する。

〔従来の技術とその課題） 絵柄等（文字、図形、記号等も含む）の付与された樹脂
成形品を得る方法の一つとして、絵付成形という技術が
知られている。これは基本的には、絵柄等の印刷された
樹脂製フィルムを金型内に装着した後、加熱溶融した樹
脂（またはプレポリマー等）を金型内に充填、加圧（熱
硬化性樹脂の場合はさらに反応）することにより、その
熱エネルギーと圧力によってフィルムと成形品を一体化
し、表面に絵柄等の付与された成形品を得るものである
。かかる成形品の表面装飾法は、従来、熱硬化性樹脂の
成形品、例えばメラもン樹脂製の容器等に絵柄を付与す
る方法として多用されてきたが、熱硬化性樹脂を用いた
場合にはその加工工程がやや煩雑になり加工コスト的に
も不利なことから、最近は、射出成形によって容易に成
形品が得られ、加工コスト的に有利な熱可塑性樹脂を用
いた絵付成形が着目され、例えばポリプロピレンフィル
ムを用いた絵付成形品が実用化されている。しかしなが
ら、現在、絵付成形が実用化されているこれらの成形品
は、一般に耐熱性、耐薬品性が低く、成る種の用途の成
形品に対しては適用できるものの、過酷な条件で使用さ
れる用途に対する適用は困難であった。また食器、食品
容器、トレー等の用途においては、上記の如き要件に加
え、食品等の臭いや色が樹脂側に移行せず、樹脂からの
臭いや味も食品に移行しない性質、熱水中あるいは洗剤
存在下での洗浄や熱水あるいは加熱による殺菌処理等の
繰り返しに対する耐久性も要求されるが、ポリプロピレ
ンフィルムを用いた絵付成形品ではかかる要求に応え得
ることができない。

他方、耐熱性、強度、剛性、耐薬品性及び無臭性に優れ
たフィルムとしては、二軸延伸されたポリエチレンテレ
フタレート樹脂フィルムが知られており、絵付成形に使
用されている。しかしながら斯かるフィルムは伸度が小
さく、曲面部や凹凸部を有する形状の成形品では、絵付
成形の際、曲面部や凹凸部でフィルムが破れやすく、綺
麗な表面の成形品が得られないという問題がある。無延
伸のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムは伸度が
大きいが、耐熱性、剛性に劣るため、絵付成形時に破れ
たり白化したりして表面状態の良い成形品を得ることが
できない。

斯かる状況の下、耐熱性、耐薬品性、耐洗剤性及び樹脂
からの臭いや味が食品に移行しない性質等の要求に応え
得る優れた性質を有する絵付成形品の開発が切望・され
ていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、かかる課題を解決し、耐熱性、耐薬品性、
耐熱水性、耐洗剤性等に優れた絵付成形品、さらには食
品との間の臭い、味、色等の移行性もない絵付成形品を
得るため、樹脂の選択および絵付成形品の製造法の両面
から鋭意検討した結果、意外にも、従来絵付成形用材料
としては知られていなかったポリブチレンテレフタレー
ト樹脂フィルムを用いた特定の絵付成形法により上記の
如き特性を有する絵付成形品の提供が可能であることを
見出し、その目的を達成したものである。

即ち本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂を主体
とし絵柄等が裏印刷されたフィルムの印刷面に接着剤を
塗布し、該フィルムをその接着剤塗布面が次の工程で充
填される樹脂と接するような向きで金型キャビティ内に
装着し、しかる後、該キャビティ内に熱可塑性樹脂を主
体とする溶融樹脂を射出充填することにより、熱可塑性
樹脂を主体とする樹脂成形品の表面に絵柄等の印刷され
たフィルムを接合一体化することを特徴とする絵柄等の
付与された熱可塑性樹脂成形品の製造法およびこれによ
って得られる絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品に
関するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品
を製造するにあたっては、まず、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂を主体とし絵柄等が印刷されたフィルムに対
し、その印刷面に接着剤が塗布される。ポリブチレンテ
レフタレート樹脂は、公知の如くテトラメチレングリコ
ールとテレフタル酸またはそのエステル形成可能な誘導
体を縮合して得られるものであるが、本発明で用いられ
るフィルムの基体樹脂としては斯かるポリブチレンテレ
フタレート樹脂は勿論のこと、ブチレンテレフタレート
を主たる構成単位とする共重合体あるいはこれらをグラ
フト、架橋等によって変性したものであってもよい、ま
た、これらの樹脂に対し、一般の熱可塑性樹脂に添加さ
れる公知の物質、例えば、酸化防止剤や紫外線吸収剤等
の安定剤、可塑剤、帯電防止剤、界面活性剤、結晶化促
進剤等や他の熱可塑性樹脂あるいは場合によっては無機
充填剤を目的に応じて補助的に添加したものであっても
よいが、これらの添加物の配合にあたっては本発明の目
的、効果を阻害しないよう、添加物の種類、配合量等を
考慮する必要がある。特にフィルムの透明性を損ねたり
、着色させる添加物、フィルムと充填樹脂の密着性を阻
害する添加物の配合は避ける必要がある。また、本発明
において用いられるポリブチレンテレフタレート樹脂を
主体とするフィルムとしては、上記の樹脂または樹脂組
成からなる単層フィルムは勿論のこと、これに他の樹脂
からなる透明フィルムを積層したものであってもよい。

また、ここで用いられるフィルムは、一般に裏印刷と称
される印刷、すなわち印刷面の反対側から見た時所望の
絵柄等となるような印刷の施されたものであり、接着剤
は該フィルムの印刷面に塗布される。ここで接着剤とし
てはフィルムあるいはシートのう逅ネーション用等の目
的で広く使用されている接着剤（場合によりアンカーコ
ート剤ともよばれる）がいずれも使用でき、代表的なも
のとしては、接着剤の構成成分から分類して、ポリエチ
レンイミン系、有機チタン化合物系、ポリオレフィン系
、ポリブタジェン系、イソシアネート系、ポリエステル
系等の接着剤が挙げられる。これらの接着剤の内、フィ
ルムと充填樹脂との接着性、該接着部の耐熱性、耐湿性
、耐熱水性等の改善効果の面から考えて、本発明におい
て用いるのが好ましいのはイソシアネート系およびポリ
エステル系の接着剤である。尚、ここで言うイソシアネ
ート系接着剤は、しばしばポリウレタン系接着剤とも称
されるものであり、要はポリイソシアネート化合物をベ
ースにした接着剤、例えばポリイソシアネート化合物を
単独で含有してなる接着剤、ポリイソシアネート化合物
と多価アルコールの付加物、ポリイソシアネート化合物
と多価アルコールからなるプレポリマーあるいはポリイ
ソシアネート化合物とポリエステルポリオールまたはポ
リエーテルポリオール等からなるポリウレタン等を含有
し、必要ならこれに多価アルコ−ルおよび／またはポリ
イソシアネート化合物を混合してなる接着剤等を総称す
るものである。

かかるイソシアネート系接着剤の内、特に好ましいのは
ポリエステルポリオール及びポリエステルポリウレタン
ポリオールから選ばれたポリオール成分と、多価アルコ
ールとポリイソシアネート化合物とを付加させてなるポ
リイソシアネート成分を含有してなるものである。

また、接着剤には大別して１液型と２液型があるが、本
発明においては特に２液型のものが好ましく、成形品に
対するフィルムの密着性は一段と向上する。接着剤の塗
布量は接着剤の種類によっても異なるが、固形分として
フィルムＩＩｌ！当たり０．３〜２０ｇになるよう塗布
するのが好ましく、更に好ましくは１−当たり１〜７ｇ
である。フィルムに対し接着剤を塗布するにあたっては
、フィルムに裏印刷が施された後、成形までの任意の時
点で行えばよいが、印刷に引続く一連の操作で接着剤を
塗布するか、印刷されたフィルムを一旦巻き取った後、
接着剤塗布を連続的に行うのが経済的である。このフィ
ルムを用いて絵付成形を行うにあたっては、絵柄が印刷
され接着剤の塗布されたかかる連続フィルムを所望の形
状に合わせて適宜裁断して用いればよい。また、接着剤
の塗布方法としても特に制約はなく、グラビアロール法
、リバースロール法、ポーズロールコート法、バーコー
ド法、スプレー法等の公知の方法がいずれも利用できる
。

次に、上記の如く、ポリブチレンテレフタレート樹脂を
主体とし絵柄等が印刷され接着剤の塗布されたフィルム
を、その接着剤塗布面が次の工程で射出充填される樹脂
と接するような向きで金型キャビティ内に装着する。該
フィルムを金型キャビティ内に装着するにあたっては、
帯電装置を用いてフィルムに帯電させて金型キャビティ
内に装着する方法あるいは金型キャビティ内から空気を
吸引する機構を設け、フィルムを吸い付けて金型キャビ
ティ内に装着する方法を採用するのが好ましく、かくす
ることにより金型キャビティ内の所望位置により正確か
つ確実にフィルムを装着することができる。フィルムの
厚みは特に制約はないが、過小の場合は溶融樹脂の射出
充填工程でフィルムが破断したり皺等を生ずる恐れがあ
り、逆に過大になるとフィルムの透明性が失われ、印刷
された絵柄等の鮮明性が損なわれる。よってフィルムの
厚さは２０〜２００　μｍが好ましく、より好ましくは
５０〜１００μｍである。

次に、上記の如くフィルムの装着された金型キャビティ
に溶融樹脂が射出充填され、その熱エネルギーと圧力に
よりフィルムと充填樹脂の接合一体化が行われる。ここ
で充填される樹脂は熱可塑性樹脂を主体とするものであ
り、例えばポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリロ
ニトリル／スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル／ブ
タジェン／スチレン共重合樹脂、ポリアセタール樹脂、
ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリブチレン
テレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂及びこれらの共重合体がいずれ
も使用できる。

また、これらの樹脂に対し、一般の熱可塑性樹脂に添加
される公知の物質を配合したものであってもよく、添加
物としては、例えば前記フィルムにおける添加物として
例示したものの他、難燃剤、難燃助剤、顔料等やガラス
繊維、炭素繊維、ガラスフレーク、マイカ、ガラスピー
ズ、タルク等の繊維状、板状、粉粒状充填剤等が挙げら
れる。

本発明においてかかる溶融樹脂をフィルムの装着された
金型キャビティに射出充填するにあたり、溶融樹脂の樹
脂温度、金型温度、射出圧、射出速度等の条件は、熱可
塑性樹脂の射出成形条件として一般に用いられている条
件がそのまま使用できるが、これらの中では射出速度に
よるフィルムと充填樹脂の密着性、成形品の表面状態、
印刷インキの飛びによる絵柄の不鮮明化等に対する影響
が幾分大きいことが判明した。

即ち、射出速度が過大になるとこれらの性質がやや劣る
ものとなり、逆に過小の場合は成形性が損なわれ、充填
不良を起こす場合もあるため、これらのバランスを考慮
すると射出速度としては０．５〜３．０ｍ／ｍｉｎが好
ましく、特に好ましくは１．０〜２．０ｍ／ｎ＋ｉｎで
ある。

また、フィルムが接合一体化され絵柄等の付与された成
形品表面の仕上がり状態、例えばフィルムのめくれ、フ
ィルムの微動による皺の発生等に対してはゲートのサイ
ズ、位置等も影響を及ぼすことが判明した。かかる観点
から、ゲートは１点ゲートとし、該ゲートをフィルムと
は反対の成形語表面側にあってフィルムの中心またはそ
の近傍に対向する位置に設けるのが好ましい。さらに、
ゲートのサイズとしては成形孔の大きさ、絵柄付与のた
めのフィルムの大きさ等にもよるが１．５〜３００ｍｍ
”の断面積を持つものが好ましく、より好ましくは７〜
２００ｍｍ２である、ゲートの形状は特に制約はなく、
成形孔の形状、或いは絵柄等の印刷されたフィルムの形
状に応じて円形、楕円形、正方形、長方形等がいずれも
可能であり、さらには絵柄等の印刷されたフィルムが細
長い場合等においてはフィルムゲートの如き特殊なもの
であってもよい。尚、１成形品に対し複数個のフィルム
による絵柄付与を同時に行う場合においては、各々のフ
ィルムに対し１個の上記の如きゲートを設けるのが好ま
しい。

かかる如き方法によって得られた絵柄等の付与された熱
可塑性樹脂成形品は、フィルムと樹脂の密着性、成形孔
の表面状態が良く、耐熱性、耐薬品性、耐熱水性、臭い
の移行性等も優れたもので前記の如き目的、用途に適し
、これまでに無かったものである。特に、絵柄等が印刷
され接着剤の塗布されたポリブチレンテレフタレート樹
脂を主体とするフィルムを用い、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂を主体とする溶融樹脂を射出充填することに
より得られる絵柄等の付与された成形孔は、上記の如き
性質に加え、強度、剛性とも一段と優れたものであり好
ましい。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１〜５および比較例１ 絵柄が裏印刷されたポリブチレンテレフタレート樹脂フ
ィルム（厚さ７０μ讃、融点２２８°Ｃ）の印刷面に第
１表の如き接着剤を塗布しくフィルム１−当たり３ｇ）
、その接着剤塗布面が次に射出充填される樹脂と接する
ような向きでフィルムを金型キャビティ内に装着した後
、ポリブチレンテレフタレート樹脂を金型内に射出充填
することにより、第１図の如きトレー（２５０ｍｎ＋Ｘ
　２００＋ｍ　Ｘ　３　ｍｏｂ）の内面平坦部に絵柄を
付与した成形孔を得た。尚、樹脂温度は２６０°Ｃ１金
型温度は６０℃、射出圧力は５００ｋｇ／ｃ−とし、ゲ
ートサイズ、射出速度は第１表の如く変化させた。

得られた成形孔はいずれも反り、変形は認められず、ま
た外観も良好であった。フィルムの密着性等について評
価した結果を第１表に示す。

また、比較のため、接着剤を塗布しなかったものについ
ても同様にして成形孔を成形し評価した結果を第１表に
併記した。

尚、フィルムの密着性の評価方法は次の通りである。

基盤目カットによる剥離テスト（ＪＩＳ　Ｋ　５４００
に準拠） ゲート付近（第１図のＸ点）およびゲートから離れた位
置（第１図のＹ点）に２ｍｍ間隔の基盤目状のカットを
入れ、この上からテープを当て、引き剥がした時剥離し
たフィルムの升目の数で評価（結果は升目１００個中の
剥離した数で示す） また、耐洗剤性は、自動食器洗浄機を用い、６０℃の温
水で２０分、アルカリ性洗剤で２０分の洗浄を１０回繰
り返した後、６０℃の温水で十分に洗浄し、熱風乾燥し
たものについて、Ｘ点におけるフィルムの密着性（剥離
テスト）によって評価した。

実施例６ ポリブチレンテレフタレート樹脂を用い、第２図の如き
形状の容器（本体および蓋）を成形した。本体及び蓋の
内面には実施例１と同様の方法で絵柄を付与した。かか
る容器本体に水、油またはカレーを入れ、蓋をして９０
″Ｃに加熱したが、容器から内容物への臭いの移行は認
められず、臭いの移行性の面で優れたものであることが
確認された。また、かかるテストによっても、蓋の上面
に付与された絵柄フィルムの密着性等は全く損なわれる
ことはなかった（基盤目カットによる剥離テストの結果
はＯ／１００）。

実施例７〜１４、比較例２〜４ 絵柄が奥印刷されたポリブチレンテレフタレート樹脂フ
ィルム（厚さ７０μｍ、融点２２８°Ｃ）の印刷面に第
２表の如き接着剤を塗布しくフィルム１−当たり３ｇ）
、その接着剤塗布面が次に射出充填される樹脂と接する
ような向きでフィルムを金型キャビティ内に装着した後
、第２表に示す熱可塑性樹脂を金型内に射出充填するこ
とにより、夫々第３図の如き成形品表面に絵柄を付与し
た曲面部を有する成形品を得た。尚、金型温度は６０°
Ｃ１射出圧力は５００ｋｇ／ｃｍ２とし、樹脂温度、ゲ
ートサイズ、射出速度は第２表の如く変化させた。得ら
れた成形品はいずれも反り、変形は認められず、また外
観も良好であった。フィルムの密着性等について評価し
た結果を第２表に示す、また、比較のため、接着剤を塗
布しなかったものについても同様にして成形品を成形し
評価した結果を第２表に併記した。

尚、評価方法は実施例１〜５と同様であるが、熱水処理
後の剥離テストの代わりに、成形直後のフィルムの密着
性を目視観察した。

比較例５〜１０ 絵柄を付与するためのフィルムとして絵柄が裏印刷され
た二軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（
厚さ４０μｍ５融点２６１℃）又は無延伸ポリエチレン
テレフタレート樹脂フィルム（厚さ７０μｍ１融点２６
１℃）を用いた以外は実施例７〜１４と同様の曲面部を
有する成形品を成形し、評価した。二軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂フィルムを使用した成形品はいず
れも曲面部でシワ又は破れが生じた。又、無延伸ポリエ
チレンテレフタレート樹脂フィルムを使用した成形品は
いずれもゲート裏側部からの破れが生じたり、フィルム
が白化した。評価結果を第３表に示す。

（発明の効果〕 以上の説明並びに実施例により明らかなように、本発明
に従い、ポリブチレンテレフタレート樹脂を主体とし絵
柄等の印刷されたフィルムに接着剤を塗布した後、金型
キャビティに装着し、熱可塑性樹脂を主体とする溶融樹
脂を射出充填することによりフィルムと充填樹脂とを接
合一体化させてなる絵柄等の付与された成形品は新規な
ものであり、また、これまでの射出成形を用いた絵付成
形品にない優れた耐熱性、耐薬品性、耐熱水性等を有す
るものであり、絵付成形品としての新しい用途を開くも
のである。

特に、樹脂成形品の表面が曲面部及び／又は凹凸部を有
するような成形品に対しても密着性良くフィルムを付与
し得るので、複雑な形状の成形品、例えばインスツルメ
ントパネルやドア内装部品等の自動車内装部品、家電、
事務器、ＯＡ機器のパネル、ケーシング類、文具、家具
、建材または化粧品ケース等と多岐の用途にわたって好
適である。また、食品等との間の臭いの移行の問題もな
いという特徴を有するものであり、特に食器、食品容器
、トレー等の用途に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１〜５、比較例１において成形したトレ
ーの形状を示すものであり、第１図（Ａ）はトレーの上
面から見た千面略示図、第１図（Ｂ）はトレーの側面か
ら見た断面略示図である。 第２図は実施例６で成形した容器本体および蓋の斜視略
示図である。 第３図は実施例７〜１４、比較例２〜１０において成形
した曲面部を有する成形品の形状を示すものであり、第
３図（＾）は成形品の上面から見た平面略示図、第３図
（Ｂ）は成形品の側面から見た断面略示図である。 １：絵柄付与部（フィルム一体化部） ２：ゲート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポリブチレンテレフタレート樹脂を主体とし絵柄等
   が裏印刷されたフィルムの印刷面に接着剤を塗布し、該
   フィルムをその接着剤塗布面が次の工程で充填される樹
   脂と接するような向きで金型キャビティ内に装着し、し
   かる後、該キャビティ内に熱可塑性樹脂を主体とする溶
   融樹脂を射出充填することにより、熱可塑性樹脂を主体
   とする樹脂成形品の表面に絵柄等の印刷されたフィルム
   を接合一体化することを特徴とする絵柄等の付与された
   熱可塑性樹脂成形品の製造法。 ２　裏印刷されたフィルムが２０〜２００μｍの厚さを
   有するものである請求項１記載の絵柄等の付与された熱
   可塑性樹脂成形品の製造法。 ３　接着剤がイソシアネート系接着剤及びポリエステル
   系接着剤からなる群から選ばれたものである請求項１ま
   たは２記載の絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品の
   製造法。 ４　接着剤が２液型の接着剤である請求項１〜３のいず
   れか１項記載の絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品
   の製造法。 ５　溶融樹脂を導入するためのゲートを１．５〜３００
   ｍｍ＾２の断面積を有する１点ゲートとし、該ゲートを
   フィルムとは反対の成形品表面側にあってフィルムの中
   心又はその近傍に対向する位置に設けて成形するもので
   ある請求項１〜４のいずれか１項記載の絵柄等の付与さ
   れた熱可塑性樹脂成形品の製造法。 ６　溶融樹脂の射出速度を０．５〜３．０ｍ／ｍｉｎと
   して成形する請求項１〜５のいずれか１項記載の絵柄等
   の付与された熱可塑性樹脂成形品の製造法。 ７　熱可塑性樹脂が主としてポリスチレン樹脂、アクリ
   ル樹脂、アクリロニトリル／スチレン共重合樹脂、アク
   リロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合樹脂、ポリ
   アセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹
   脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネー
   ト樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及びこれらの
   共重合体から選ばれる請求項１〜６のいずれか１項記載
   の絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品の製造法。 ８　請求項１〜７のいずれか１項記載の製造法によって
   得られる絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品。 ９　樹脂成形品の表面が曲面部及び／又は凹凸部を有す
   る請求項８記載の絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形
   品。 １０　成形品が食器、食品容器またはトレーである請求
   項８又は９記載の絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形
   品。 １１　成形品が自動車内装部品、家電、事務器、ＯＡ機
   器のパネル、ケーシング類、文具、家具、建材または化
   粧品ケースである請求項８又は９記載の絵柄等の付与さ
   れた熱可塑性樹脂成形品。