JPS63182486A - 熱可塑性樹脂成形品に対する文字、記号、図形の付与方法 - 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〕 本発明は熱可塑性樹脂成形品に対し、文字、記号、図形
（以下「文字等」という）を付与する新規な方法に係る
。

〔従来の技術と問題点〕

熱可塑性樹脂、例えばポリブチレンテレフタレート樹脂
等の如き芳香族ポリエステル樹脂やポリアセタール樹脂
等は優れた機械的強度、耐薬品性、摩擦摩耗特性、クリ
ープ特性、疲労特性、電気特性、寸法安定性等を有し、
成形加工性にも優れているが故に、電気・電子部品、自
動車部品、その他の多くの産業機械部品等の分野で幅広
く利用されている。そして、この様な用途拡大に伴い、
成形品に文字等を付与し、機能をもたせる用途が増大し
ている。

従来、成形品に対する文字等の付与方法としては、オフ
セット印刷、スクリーン印刷、パッド印刷などにより樹
脂表面上に文字等をコーティングする方法；ホットスタ
ンプにより転写する方法；或いは成形時に金型で文字部
を凹部にしておき、成形後インキを充填する方法等が知
られているが、これらの方法では、繰り返し使用に対す
る文字部の摩耗耐久性、使用時の感触（手触り）、光、
熱、薬品等に対する耐久性、或いは多種の文字、多様化
する機種への対応性、生産性、加工のし易さ等に難があ
る。そのため最近は特に含浸印刷、即ち昇華性染料を練
り込んだ特殊インキを用いて、パッド印刷やスクリーン
印刷法などにより成形品に直接文字を印刷した後、熱処
理することにより、インキ中の昇華性染料を成形体内部
に浸透固着させる方法（直接法）や、前記特殊インキを
用いて離型紙の上に文字を印刷した後、印刷された離型
紙を成形品上にのせて感熱圧着し、インキ中の昇華性染
料を成形体内部に浸透固着させる方法（熱転写法）が注
目を浴びている。この含浸印刷法によれば、昇華性染料
が樹脂内部にまで浸透し、保持されているため、繰り返
し使用によっても文字等が消失しない優れた摩耗耐久性
を有し、使用時の感触も良く、更に多種多様の文字或い
は機種への対応性、生産性にも優れているといった様に
、従来の文字付与方法に比べ、極めて優れた特徴を併せ
持ったものである。ところが、斯かる含浸印刷による文
字等の付与方法とても万能ではなく、昇華性染料が樹脂
に浸透すること、が逆に欠点となり、暗い色調（特に黒
色）の樹脂に明るい色調（特に白色）の染料で文字等を
付与しようとしても、文字部で基体樹脂の色と染料の色
が混ざり合い、更には基体樹脂の色で染料の色が打ち消
され、鮮明な文字が形成できないという問題があった。

即ち斯かる配色（特に周辺部が黒で文字が白の配色）で
付与された文字等は、コントラストが鮮明で見易く、目
に対する刺激も少なく、落ち着いた雰囲気、高級感があ
る等の理由で好まれる場合が多いにもかかわらず、含浸
印刷法ではこの要求に応えることができなかった。

斯かる如く、含浸印刷の優れた特徴、即ち文字部の摩耗
耐久性、使用時の感触及び多種の文字等への対応性を保
持し、且つ文字等が明るい色調で周辺部が暗い色調（特
に文字が白で周辺部が黒の配色）での文字の付与方法の
開発が切望されている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は斯かる問題を解決し、要求に応え得る優れた
文字の付与方法を開発するため、鋭意検討を重ねた結果
、本発明に到達した。

即ち本発明は、熱可塑性樹脂成形品に文字等を付与する
にあたり、成形品表面の文字等を付与すべき部分（以下
「文字等部」と略す）を染　・料の浸透しない被覆物で
被覆した後、少なくとも上記被覆された部分の周辺を含
む成形品表面（以下「文字等周辺部」と略す）に昇華性
染料で含浸染色を施し、次いで被覆物を除去することに
より、文字等周辺部が染色され、文字部が染色されてい
ない状態で、文字等を形成付与するものであり、口文字
抜き染色」とでも呼ぶべきものである。

本発明の文字抜き染色に用いられる熱可塑性樹脂として
は、特に限定されるものではなく、単独又は２種以上を
混合して染色可能なものは全て１吏用できるが、中でも
適度の結晶性を有するもの、特にポリブチレンテレフタ
レート樹脂等の如き芳香族ポリエステル樹脂やポリアセ
タール樹脂が好ましい。またこれらに池の樹脂、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン、α−オレフィンのホモ
ポリマー又はコポリマー及びその変性体、ポリウレタン
、アクリロニトリル−スチレン（Ａｓ）樹脂、アクリロ
ニトリル−ブタジェン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、メチ
ルメタクリレート−ブタジェン−スチレン（ＭＢＳ）樹
脂、エチレン−エチルアクリレート　（ＥＥＡ）樹脂、
ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂等
を適当量配合したものであってもよい。

また本発明においては、斯かる基体樹脂に、昇華性染料
による染色性を大幅に損なわない範囲で、目的に応じて
公知の添加物及び／又は充填剤、例えば酸化防止、耐候
性向上等のための各種安定剤、滑剤、可塑剤、核剤、離
型剤、帯電防止剤、界面活性剤等、或いはガラス繊維、
金属繊維、チタン酸カリ、ガラスフレーク、ガラスピー
ズ、マイカ、タルク、ウオラストナイト、炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、アルミナ、ボロンナイトライド、セラ
ミック、金属粉等の繊維状、板状、粒状、粉状の物質等
を添加することができ、更に各種染・顔料を配合し、着
色したものであっても良い。但し、斯かる添加物の配合
にあたっては、本発明の文字抜き染色の特徴、即ち文字
部が染色されず素材自身の色を示し、その周辺部が染色
された染料の色又は染料と素材の色が混ざり合った色と
なる事を考慮し、染色後のコントラストが十分とれる程
度の着色に留めておくのが望ましい。一般的には、非着
色樹脂、白色又は明るい色に着色された樹脂からなる成
形品に本発明方法を適用し、文字等周辺部を黒又は暗い
濃い色の染料で染色するのが好ましい。

本発明においては、斯かる熱可塑性樹脂からなる成形品
に文字抜き染色を施すに当たり、染色工程で文字等部ま
でもが染色されない様、まず文字等部に被覆が施される
。

ここで文字等部の被覆物、被覆方法としては、文字等部
を確実に被覆して染料の侵入を防止し、且つ染色後、容
易に除去できるものであれば良く、被覆物としては例え
ば、樹脂に浸透しないインキ、染・顔料や塗料、インス
タントレタリング或いはマスキングテープ等が挙げられ
るが、特に好ましくは、実質的に樹脂に浸透しないイン
キを用いてパッド印刷等の印刷を利用して被覆する方法
であり、操作が簡便で多種多様の文字等への対応性にも
優れ、繊細な文字等の被覆が可能である等、数多くの優
れた特徴がある。

文字等部が被覆された成形品には次に昇華性染料で染色
が施される。ここでは基体樹脂に応じ、また目的とする
色彩に応じて適当な昇華性染料が適宜選択され、また要
求される色彩によっては２種以上が混合使用される。ま
た、これら染料にビヒクル、助剤等を配合したもの、例
えば含浸印刷用インキ等であっても良い。

本発明において昇華性染料を用いるのは、樹脂への染料
の浸透性が良く効率的である、色彩が鮮明で安定してい
る、文字部への染料のにじみが少なく鮮明な文字が形成
される等の優れた特徴が発揮されるためであり、汎用の
分散染料等による染色では、斯かる特徴を有する文字等
の付与は側底達成し得ない。

また、斯かる昇華性染料を成形品に付着せしめる方法と
しては、刷毛塗り法、スプレー法、浸漬法、パッド印刷
等の印刷法等、いずれも可能である。この様にして染料
を付着した成形品は、加熱により染料を樹脂内部に浸透
させる事により染色が完了する。これらの操作を加熱さ
れた染料槽中に成形品を浸漬した状態で行うことも可能
であり、複雑な形状の成形品に対しては好適である。こ
こで加熱条件は、基体樹脂の熱的性質、染料の種類、浸
透速度等に応じ、経験的に最適条件が選択される。例え
ば基体樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂或いはポ
リアセタール樹脂の場合１００〜１８０℃（但し樹脂の
融点以下）で１〜３０分が好ましいが、この条件に限定
されるものではない。尚、染料の浸透深さは３〜５００
μが好ましく、３μより浅いと耐久性の優れた染色はで
きず、逆に５００μより深いと文字等部への染料のにじ
みが大きくなり、実用性に欠ける。また適切な浸透深さ
は付与する文字等の幅と密接な関係があり、幅の狭い文
字の場合、浸透深さを浅くする必要がある。

斯かる如く染色の施された成形品は最後に文字部の被覆
物が除去される。この除去法においても何ら制約はない
が、被覆物として前記したように溶剤等に溶解する物質
を用いて被覆しておき、これを溶剤等により溶解除去す
る方法が最も効率的であり、好ましい。

以上述べた操作により本発明の文字抜き染色は完了する
が、得られた染色品に更に池の色彩の染色を施すことも
可能である。

〔実　施　例〕

以下、実施例をもって本発明を更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１〜４及び比較例１〜６ 熱可塑性樹脂としてポリブチレンテレフタレート　（Ｐ
ＢＴ）樹脂〔ジュラネックス２０００　；ポリプラスチ
ックス■製〕、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂〔ジニラ
コンＭ９０−０２　；ポリプラスチックス■製〕及びこ
れらにガラス繊維を各々２０重量％（全組成物中）配合
したものを用い、射出成形により平板（５０ｍｍ　ｘ　
７０ｍｍ　ｘ　３ｍｍ）を成形し、試験片とした。

次いで、以下に示す方法で文字抜き染色を行い、試験片
に文字を付与した。

まず、試験片を１．１．１−トリクロルエタン中で超音
波洗浄により脱脂した後、乾燥した。次に水性レジスト
インキ〔十条化工■製〕を用い、パッド印刷法により試
験片に文字を印刷し、文字部を被覆した。ここで用いた
インキは加熱によっても実質的に樹脂に浸透しないイン
キであり、単に試験片の表面に付着しているだけである
。また、このインキは、溶剤、例えば１，１．１−トリ
クロルエタンに溶解するものである。次いで文字以外の
部分を染色するため、東洋インキ■製ＳＭＸ　ＰＯＴ　
（墨）　Ｆ−１／レジ二−サー液１１１ＫＬＴＤ＝１０
／１のインキ（黒色）を用いてパッド印刷法により試験
片全面にインキを乗せた後、１６０℃で８分間加熱する
ことにより、樹脂内部にインキ（染料）を浸透固着させ
た。尚、ここで染色のために用いたインキは昇華性染料
を含有するものである。

最後に１．１．１−トリクロルエタンで試験片表面を洗
浄し、文字部を被覆していた水性レジストインキを除去
すると共に試験片の脱脂を行った後、乾燥した。

文字抜き染色の施された試験片については下記の評価を
行った。

■　外観（コントラスト） 文字部と周辺部のコントラスト、色の鮮やかさ ■　外観（インキのにじみ等） 染料のにじみ等、文字部と周辺部との境界部の鮮明性 ■　加熱加湿テスト ８０℃、９５％ＲＨの恒温恒湿槽で１０日間処理した後
の外観（コントラスト、染料のにじみ等を総合） ■　摩耗耐久性 プラスチック消しゴムで加圧５００ｇで１万回の摩耗後
の外観（コントラスト、染料のにじみ等を総合） 結果を第１表に示す。

ここで得た文字抜き染色の施された試験片は、文字部へ
の染料のにじみも殆どなく、文字は鮮明でコントラスト
も良く、視覚的にも優れたものであった。これらの特徴
は、加熱加湿テスト及び摩耗耐久性テストにおいても殆
ど損なわれることなく、十分な耐久性をも有するもので
あった。

尚、比較のため本実施例と同じ配色となる様、実施例１
〜３の樹脂にカーボンブラックを配合した黒着色品を用
い、これ！ごベースコート塗布後、白色インキで印刷を
行い、トップコート処理した（比較例１．２．５）。こ
の印刷品は実施例１の染色品に比べ優るとも劣らない外
観であったが、摩耗耐久性テストで文字が容易に剥離、
除去されるという極めて大きな欠点を有し、また印刷部
（文字）が盛り上がっているため、手触りの面でも劣る
ものであり、本発明の目標には程遠いものであった。更
に比較のため実施例１〜３と同じ樹脂成形品を用い、染
色のための染料として分散染料を用い、８５℃で５０分
間加熱し染色した以外は、実施例１〜３と全く同様の処
理を行った（比較例３．　４．　６）。この場合、文字
部の耐久性は十分であったが、文字部への染料のにじみ
が大きく、また染色条件により染色部の色調のバラツキ
が大きく、コントラスト、鮮明さに欠ける等の問題があ
った。これらの問題点は加熱、加湿テストにより一層大
きなものとなり、実用性に欠けるものであった。

これら比較例の結果も第１表に併記した。

実施例５〜８及び比較例７〜１０ 第２表に示す如く熱可塑性樹脂として実施例１で用いた
ポリブチレンチレフクレートＩＩ脂にＡ　Ｂ　Ｓ　ｌｅ
ｔ脂、ＡＳ樹脂又はＥ　Ｅ　Ａ樹脂を配合したもの及び
実施例３のポリアセタール樹脂にポリウレタン樹脂を配
合したものを用いた以外は実施例１及び３と同じ方法で
染色を行った。

ここで得られた文字抜き染色の施された試験片も実施例
１及び３に劣らぬ優れた外観を示し、且つ加熱加湿テス
ト及び摩耗耐久性テストにおいても特に異常は認められ
なかった。

結果を第２表に示す。

比較のため、実施例５及び実施例８で用いた組成物に顔
料を加えた黒着色成形品に白インキで印刷を施したが、
予想通り極めて摩耗耐久性に劣るものであった（比較例
７．９）。また、分散染料を用いて実施例５及び実施例
８と同様のテストを行ったものは、染料のにじみが激し
く、また染色部の鮮やかさに欠けるものであった（比較
例８．１０）。

結果を第２表に併記した。

実施例９〜１６及び比較例１２〜１５ 熱可塑性樹脂として実施例１のポリブチレンテレフタレ
ート樹脂に顔料を加え、白、黄、赤、緑に着色したもの
を用いた以外は、実施例１と同じ方法で文字抜き染色を
行った（実施例９〜１２）。素材樹脂の色によって染色
後の文字のコントラストに差があり、白着色品を用いた
場合のコントラストが最も鮮明で、黄着色品がこれに続
き、赤及び緑着色品が最も鮮明さで劣っていたが、染料
のにじみは殆どなく、また加熱加湿テスト、摩耗耐久性
テストにおいても特に異常は認められなかった。

また、上記着色品に黒色以外の染色剤として東洋インキ
側製ＳＭＸ　ＰＢＴ　（藍）Ｆ−１／レジューサ−液Ｗ
ＫＬＴＤ　＝　１０／１のインキ（藍色）を用いて同様
に文字抜き染色を行った（実施例１３〜１６）。

このインキも昇華製染料を含有するものである。

染色部で色が混ざり、文字部とのコントラストがやや低
下したが（但し、白着色品の場合は殆ど低下しない）、
その他の異常は特に認められず、本発明の方法が実用上
適当であることが確Ｓ忍された。

結果を第３表に示す。

比較のため、実施例９及び１３の白着色品及び実施例１
１及び１５の赤着色品を用い、これに黒色及び青色の分
散染料で同様の処理を施したが、文字と周辺部のコント
ラストに欠け、染料のにじみも大きく、また、これらの
問題は加熱加湿処理により一層激しくなり、実用性に乏
しいものであった。

結果を第３表に併記した。

〔発明の効果〕

以上の実施例によって明らかな如（、本発明の文字抜き
染色によれば、文字周辺部が暗色（特に黒）で、文字部
が明色（特に白系統）の状態での文字付与を極めて効率
的、経済的に行うことが可能であり、また斯かる文字の
付与された成形品は、繰り返し使用によっても文字が消
失しない優れた摩耗耐久性を有し、使用時の感触も良く
、コントラストも鮮明である等、数多くの極めて優れた
特徴を有するものであって、従来なかった全く新規なも
のである。

本発明方法により、文字等の付与された成形品は、熱可
塑性樹脂が本来有する優れた諸性質と相まって、広範な
用途が期待される。特に熱可塑性樹脂がポリブチレンテ
レフタレート樹脂又はポリアセタール樹脂である場合、
物理的、化学的、機械的性質、摺動性及び成形加工性等
に優れ、且つ前述の如く、文字等の染色性にも優れてい
るが故に、ライトスイッチ、ターンシグナルスイッチ、
ウオッシャ−スイッチ等の自動車部品、パソコン、ワー
プロ、タイプライタ−のキー、電話機ブツシュボタン等
の電気・電子部品或いはその他の産業部品等として好適
に用いられる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　熱可塑性樹脂成形品に文字、記号、図形（以下「文
   字等」という）を付与するにあたり、成形品表面の文字
   等を付与すべき部分を染料の浸透しない被覆物で被覆し
   た後、少なくとも上記被覆された部分の周辺を含む成形
   品表面に昇華性染料で含浸染色を施し、次いで被覆物を
   除去することにより文字等を形成させることを特徴とす
   る熱可塑性樹脂成形品に対する文字等の付与方法。 ２　文字等部の被覆が熱可塑性樹脂に実質的に浸透しな
   いインキを用いた印刷によってなされた特許請求の範囲
   第１項に記載の成形品に対する文字等の付与方法。 ３　熱可塑性樹脂が芳香族ポリエステル樹脂である特許
   請求の範囲第１項又は第２項に記載の成形品に対する文
   字等の付与方法。 ４　熱可塑性樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂で
   ある特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の成形品に
   対する文字等の付与方法。 ５　熱可塑性樹脂がポリアセタール樹脂である特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の成形品に対する文字等
   の付与方法。