(57)【要約】【課題】複雑な形状でも容易かつ安価に着色や装飾を施すことができ、肉厚が薄くてもインク流れを抑えて意匠性を良好にでき、表面の硬度、耐磨耗性、耐候性、耐薬品性、耐熱性に優れ、シート材とインサート成形部分の密着性が良好な樹脂成形品を提供する。【解決手段】ガラス転移温度が１６０℃以下の熱可塑性樹脂からなる基材４の両面に反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂが形成されたシート材２と、反応硬化型樹脂組成物層５ｂ上に重なってシート材２と一体化したインサート成形部分３とを含み、シート材２の反応硬化型樹脂組成物層５ｂは、ガラス転移温度が２００℃以上でカルボキシル基を含む材料（籠形シルセスキオキサン樹脂を含む光硬化型樹脂組成物）からなり、インサート成形部分３はアミノ基を含む熱可塑性樹脂（ポリアミド）からなり、アミノ基を含む材料とカルボキシル基を含む材料とがアミド結合している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス転移温度が１６０℃以下の熱可塑性樹脂シートからなる基材の一方の面または両面に反応硬化型樹脂組成物層が形成されているシート材と、前記反応硬化型樹脂組成物層上に重なって前記シート材と一体化しているインサート成形部分とを含み、
前記シート材の前記反応硬化型樹脂組成物層は、ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料からなり、前記インサート成形部分はアミノ基を含む熱可塑性樹脂からなり、前記アミノ基を含む材料と、前記ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料とがアミド結合している、樹脂成形品。
【請求項２】
前記反応硬化型樹脂組成物層の、前記ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料は、籠形シルセスキオキサン樹脂を含む光硬化型樹脂組成物であり、
前記インサート成形部分の前記アミノ基を含む熱可塑性樹脂はポリアミドである、請求項１に記載の樹脂成形品。
【請求項３】
前記インサート成形部分は、前記シート材が挿入された高温の金型のキャビティ内への、前記アミノ基を含む熱可塑性樹脂の射出によって形成されたものである、請求項１または２に記載の樹脂成形品。
【請求項４】
ガラス転移温度が１６０℃以下の熱可塑性樹脂シートからなる基材の一方の面または両面に反応硬化型樹脂組成物層が形成されているシート材と、前記反応硬化型樹脂組成物層の上に形成されているインク層と、前記インク層の上に形成されているバインダー層と、前記バインダー層上に重なって、前記インク層および前記バインダー層が形成された前記シート材と一体化しているインサート成形部分とを含み、
前記反応硬化型樹脂組成物層は、ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料からなり、前記インク層はアミノ基を含む材料からなり、前記アミノ基を含む材料と、前記ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料とがアミド結合している、樹脂成形品。
【請求項５】
前記反応硬化型樹脂組成物層の、ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつ前記カルボキシル基を含む材料は、籠形シルセスキオキサン樹脂を含む光硬化型樹脂組成物からなり、
前記インク層の前記アミノ基を含む材料はイソシアネート系硬化剤またはアミン系硬化剤を含む、請求項４に記載の樹脂成形品。
【請求項６】
前記樹脂成形品は情報電子機器の筐体である、請求項１から５のいずれか１項に記載の樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、広く一般に用いられている熱可塑性樹脂からなる樹脂成形品において、装飾等のために表面に印刷を施す場合には、成形品の形状が複雑な３次元形状であると所望の印刷を行うことが容易ではないことがある。そのような場合には、複雑な印刷設備を必要とするなど、多大な製造コストおよび製造時間を要することになる。そこで、予め印刷を施したシート材（加飾シート）を用意し、その加飾シートを金型のキャビティ内に配置して、そのキャビティ内に溶融状態の熱可塑性樹脂を射出した後に固化させる、いわゆるフィルムインサート成形法を行うことがある。このフィルムインサート成形法では、平坦な薄いシート材に所望の印刷を施しておき、このシート材を適宜に変形させた状態で、熱可塑性樹脂と一体化させる。従って、このフィルムインサート成形法によると、表面に直接インクを印刷して着色や図柄等の形成を行うことが困難な形状を有する樹脂成形物であっても、容易に加飾を施すことができる。
【０００３】
さらに、加飾シートの基材（薄く平坦なシートまたはフィルム）を透光性材料によって形成し、その基材に形成したインク層が内側、すなわち、後から射出成形される熱可塑性樹脂からなる部分（「インサート成形部分」と言う）との界面に位置するように加飾シートを配置すると、インク層が保護される。要するに、インク層は、加飾シートの基材とインサート成形部分との間に挟まれ、射出成形品の表面に露出しないので、樹脂成形物の表面に直接インクを印刷する場合に比べて、耐傷付性に優れるとともに、経年変化を生じにくいという利点を有している。もちろん、この場合にも、印刷内容は、透光性材料からなる基材を通して外部から視認できるため、装飾等の効果は損なわれない。
【０００４】
このような利点を有するフィルムインサート成形法は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の小型の情報電子機器の筐体をはじめとした各種の機器の表面に位置する部材を製造するために、広く利用されている。
【特許文献１】特許第２９９７６３６号公報
【特許文献２】特開２００６−２４９３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フィルムインサート成形法においては、金型のキャビティの内部に加飾シートを配置した後に、加熱溶融された熱可塑性樹脂が高圧で射出される。特に、射出される熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂のような耐熱性のものである場合には、２００〜３００℃の高温に加熱されて溶融した状態でキャビティ内に射出される。その際に、高温の熱可塑性樹脂から加飾シートに熱が伝わり加飾シートの基材が溶融して流動化してしまう可能性がある。基材が流動化するとその基材の表面に形成されたインク層も流動し、いわゆるインク流れの問題が生じる。
【０００６】
仮に、ポリカーボネート樹脂をバインダーとした耐熱性のインク（例えば特許文献１参照）を加飾シートの基材に印刷したとしても、前記したように、インク自体ではなく基材が加熱溶融して流動化する場合には、インク流れの発生を防止することはできない。
【０００７】
ところで、ＰＥＴ（ポリオレフィンテレフタレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＣＯＣ（環状オレフィンコポリマー）などの透光性を有する熱可塑性樹脂は、その透明性を活かし、近年、液晶ディスプレイ等に用いられる各種光学部材や、フラットパネルディスプレイ等に用いられる前面板および反射防止板等に使用されている。しかし、ＰＥＴ、ＣＯＰ、ＣＯＣなどの熱可塑性樹脂は、透光性に優れているものの、表面硬度、耐候性、耐薬品性、耐久性、および耐熱性に関しては不十分である。
【０００８】
そこで、これらの熱可塑性樹脂のシート材の表面に光硬化性樹脂組成物層を形成し、シート材の表面を保護する方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。しかしながら、この方法によって得られるシート材と光硬化性樹脂組成物層との積層体を用いてフィルムインサート成形法を行うと、成形品の表面の耐傷付性、耐候性、耐薬品性等の向上を図ることができるが、後で射出される熱可塑性樹脂と接合する部分におけるシート材の耐熱性および耐久性の低さは改善されない。例えば、前記した例と同様にシート材に予め印刷によってインク層が形成されている場合には、耐熱性の低いシート材が溶融し流動化して、そのシート材に印刷形成されているインク層も流動することにより、やはりインク流れが発生するおそれがある。
【０００９】
以上説明したような、フィルムインサート成形法における熱可塑性樹脂の射出に伴うインク流れの発生は、特に、熱可塑性樹脂の射出速度が速い場合、熱可塑性樹脂の肉厚が薄い場合（熱可塑性樹脂の流動せん断熱が高い場合）、および加飾シートのインク層と射出ゲートが近接している場合などに発生し易い。
【００１０】
そこで本発明の目的は、フィルムインサート成形法を用いることにより複雑な形状であっても容易かつ安価に着色や装飾を施すことができ、しかも肉厚が薄くてもインク流れを抑えて意匠性を良好にすることができ、表面の硬度、耐磨耗性、耐候性、耐薬品性、および耐熱性に優れ、シート材とインサート成形部分との接合強度が高い樹脂成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の樹脂成形品は、ガラス転移温度が１６０℃以下の熱可塑性樹脂シートからなる基材の一方の面または両面に反応硬化型樹脂組成物層が形成されているシート材と、反応硬化型樹脂組成物層上に重なってシート材と一体化しているインサート成形部分とを含み、シート材の反応硬化型樹脂組成物層は、ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料からなり、インサート成形部分はアミノ基を含む熱可塑性樹脂からなり、アミノ基を含む材料と、ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料とがアミド結合している。この場合、反応硬化型樹脂組成物層の、ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料は、籠形シルセスキオキサン樹脂を含む光硬化型樹脂組成物であり、インサート成形部分のアミノ基を含む熱可塑性樹脂はポリアミドである。そして、インサート成形部分は、シート材が挿入された高温の金型のキャビティ内への、アミノ基を含む熱可塑性樹脂の射出によって形成されたものである。
【００１２】
本発明のもう１つの樹脂成形品は、ガラス転移温度が１６０℃以下の熱可塑性樹脂シートからなるシート状の基材の一方の面または両面に反応硬化型樹脂組成物層が形成されているシート材と、反応硬化型樹脂組成物層の上に形成されているインク層と、インク層の上に形成されているバインダー層と、バインダー層上に重なって、インク層およびバインダー層が形成されたシート材と一体化しているインサート成形部分とを含み、反応硬化型樹脂組成物層は、ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料からなり、インク層はアミノ基を含む材料からなり、アミノ基を含む材料と、ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料とがアミド結合している。この場合、反応硬化型樹脂組成物層の、ガラス転移温度が２００℃以上であり、かつカルボキシル基を含む材料は、籠形シルセスキオキサン樹脂を含む光硬化型樹脂組成物からなり、インク層のアミノ基を含む材料はイソシアネート系硬化剤またはアミン系硬化剤を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、樹脂成形品の形状が複雑な場合や肉厚が薄い場合であっても、インク流れを抑えて意匠性を良好にすることができ、表面の硬度、耐傷付性、耐候性、耐薬品性、および耐熱性を良好にし、かつシート材とインサート成形部分との接合強度を良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態の樹脂成形品１の断面図である。この樹脂成形品１は、主にシート材２とインサート成形部分３とからなる。
【００１６】
本実施形態のシート材２は、波長５５０ｎｍの光に対する光透過率が８０％以上でありガラス転移温度が１６０℃以下の熱可塑性樹脂シートからなる薄く平坦なシート状の基材４の両面に、反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂがそれぞれ形成されたものである。本実施形態の樹脂成形品１は、情報電子機器の筐体、例えば車載電子機器の液晶ディスプレイなどに用いられるものであり、その用途から、画像の視認等に問題が生じない８０％以上の光透過率と、７０℃以上の耐熱温度が要求されている。そのため、基材４は、例えばＰＥＴ、ＣＯＣ、ＣＯＰ、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）などからなる。本実施形態の反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂは、籠型シルセスキオキサン樹脂を含む光硬化性樹脂組成物であり、ガラス転移温度が２００℃以上でありカルボキシル基を有している。この反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂは、予め基材４の全面に形成された後に光の照射によって硬化させられている。
【００１７】
インサート成形部分３は、いわゆるフィルムインサート成形法によって成形されたものであり、具体的には金型１０のキャビティ１１内にシート材２を配置した状態（図２参照）で、溶融状態の熱可塑性樹脂（本実施形態ではＰＡ：ポリアミド）が射出され、その後に冷却固化させられたものである。
【００１８】
この樹脂成形品１では、シート材２の反応硬化型樹脂組成物層５ｂのカルボキシル基と、インサート成形部分３のポリアミドのアミノ基とがアミド結合している。従って、シート材２とインサート成形部分３との密着性が非常に良好である。また、反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂの籠型シルセスキオキサン樹脂が高い耐熱性を有しているため、インサート成形部分３の成形時、すなわち、ポリアミドの射出時の熱から基材４が保護され、基材４が溶融して流動化することが防げる。なお、反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂが存在するため、シート材２の表面の硬度、耐傷付性、耐候性、耐薬品性は良好である。
【００１９】
なお、本実施形態のインサート成形部分３のポリアミドとしては、６ナイロン、６６ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、４６ナイロン、半芳香族ナイロン、芳香族ナイロン（「ナイロン」は登録商標）等が好ましく、これらのポリアミドを含むアロイ材を用いることもできる。また、これらのポリアミドに強化繊維を含有することもできる。
【００２０】
本実施形態における樹脂成形品１の製造方法について説明する。本実施形態の樹脂成形品１の製造に際して、まず、基材４の両面に反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂを形成して硬化させてなるシート材２を用意する。図２に示すように、このシート材２を金型１０のキャビティ１１内に挿入し、それから、金型１０を高温に加熱して、溶融状態の熱可塑性樹脂をキャビティ１１内に射出する。その後、金型を冷却して熱可塑性樹脂を固化させ、インサート成形部分３を形成する。このようにして製造された樹脂成形品１は、前記したとおり、反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂのカルボキシル基とインサート成形部分３のアミノ基とのアミド結合により、シート材２とインサート成形部分３との接合強度が高く、また、反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂによってシート材２の表面の硬度、耐傷付性、耐候性、および耐薬品性は良好であるとともに、籠型シルセスキオキサン樹脂によってシート材２の耐熱性も良好である。
【００２１】
仮に、シート材２の基材４上に直接インサート成形部分３が形成されていると、インサート成形部分３となる熱可塑性樹脂の射出時に加わる流動せん断熱によって、ガラス転移温度が１６０℃以下の熱可塑性樹脂シートからなる基材４が融解してインク流れ等の問題が発生し、意匠性に乏しくなる。特に、樹脂成形品１が薄肉であると、基材４の融解およびインク流れが生じ易い。これに対し、本実施形態のようにシート材２のインサート成形部分３との接合面に、反応硬化型樹脂組成物層５ｂが存在すると、熱可塑性樹脂の射出時に加わる流動せん断熱が反応硬化型樹脂組成物層５ｂによって遮断され、基材４の融解が抑えられ、インク流れの発生が防止される。なお、この反応硬化型樹脂組成物層５ｂは、籠型シルセスキオキサン樹脂を含有している場合に特に耐熱性が高く（ガラス転移温度が２００℃以上であり）、基材４の融解抑制およびインク流れの防止に効果的である。
【００２２】
一方、シート材２の、インサート成形部分３との接合面の反対側の面に反応硬化型樹脂組成物層５ａが存在しないと、樹脂成形品１の外側表面にシート材２の基材４（例えばＰＥＴ、ＣＯＣ、ＣＯＰ、ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＥＮ、ＡＢＳなど）が露出することになり、表面硬度、耐傷付性、耐候性、耐薬品性等が不十分であるという問題が生じる。これに対し、シート材２の、インサート成形部分３との接合面の反対側の面に反応硬化型樹脂組成物層５ａが存在すると、樹脂成形品１の表面の硬度、耐傷付性、耐候性、耐薬品性を良好にすることができる。
【００２３】
このように、基材４の一方の面のみに反応硬化型樹脂組成物層が形成されている場合であっても、意匠性の向上または表面強度の向上のいずれかの効果が得られるという利点があるが、基材４の両面に反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂが設けられていることがより好ましい。
【００２４】
また、本実施形態によると、アミド結合を利用して、シート材２とインサート成形部分３とを強固に接合するという利点がある。この場合、インサート成形部分３となる熱可塑性樹脂の射出時に、金型１０を加熱して１００℃以上、好ましくは１２０℃以上の高温にすることによって、アミド結合が促進されて高い接合強度が得られる。一例では、樹脂射出に先だって金型１０を加熱して高温に保ち、樹脂射出後に速やかに金型１０を冷却する、いわゆる金型加熱冷却サイクル法を用いてインサート成形部分３を成形する。金型１０を加熱する方法としては、金型に穿設された流路内に高温の蒸気や加圧水や油を循環させる方法や、金型１０の内部または近傍に配置された電気ヒーターや電磁誘導によって加熱する方法がある。
【００２５】
図３に示す本実施形態の変形例では、シート材２の反応硬化型樹脂組成物５ａ上に印刷によってインク層６が形成されている。このインク層６はイソシアネート系硬化剤またはアミン系硬化剤を含むものであり、アミノ基を有している。従って、ポリアミドからなるインサート成形部分３と同様に、このインク層６のアミノ基が反応硬化型樹脂組成物層５ａのカルボキシル基とアミド結合している。従って、シート材２とインク層６との密着性が非常に良好であり、樹脂成形品１の外表面に露出しているインク層６がシート材２から剥がれて脱落するおそれが低減している。本例において、シート材２が透光性を有している場合には、樹脂成形品１の両側のいずれからもインク層６が視認できる。なお、反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂの籠型シルセスキオキサン樹脂が高い耐熱性を有しているため、インサート成形部分３の成形時、すなわち、ポリアミドの射出時に基材４が溶融して流動化することはなく、従って、シート材２に形成されたインク層６が流動する、いわゆるインク流れが生じることはなく、高い意匠性が確保できる。
【００２６】
次に、本発明の第２の実施形態の樹脂成形品７について説明する。
【００２７】
前記した第１の実施形態では、インク層６を形成しない構成（図１に示す例）と、インク層６をインサート成形部分３と反対側に形成した構成（図３に示す例）とを開示するものである。これに対し、本実施形態は、シート材２のインサート成形部分３と同じ側にインク層６を形成した構成である。すなわち、図４に示すように、シート材２の反応硬化型樹脂組成物層５ｂ上にインク層６が形成され、さらにその上にバインダー層８が形成されている。そして、熱可塑性樹脂からなるインサート成形部分３がフィルムインサート成形によって形成されている。
【００２８】
本実施形態において、シート材２は第１の実施形態と同様な構成であり、反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂは、籠型シルセスキオキサン樹脂を含む光硬化性樹脂組成物であり、ガラス転移温度が２００℃以上でありカルボキシル基を有している。本実施形態のインク層６は、図３に示す構成と同様に、イソシアネート系硬化剤またはアミン系硬化剤を含むものであり、アミノ基を有している。
【００２９】
本実施形態のインサート成形部分３は、第１の実施形態とは異なり、ポリアミドなどアミノ基を有するものでなくてもよく、例えば、ＡＢＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＬＡ（ポリ乳酸）等の熱可塑性樹脂またはこれらのアロイ材から形成されている。さらに、このインサート成形部分３は強化繊維を含んでいてもよい。
【００３０】
バインダー層８は、アクリル系バインダーまたはウレタン系バインダーなどの各種バインダーや各種接着剤などから形成されている。
【００３１】
本実施形態では、図３に示す例と同様に、インク層６のアミノ基と反応硬化型樹脂組成物層５ａのカルボキシル基とがアミド結合しているため、シート材２とインク層６との密着性が非常に良好である。また、反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂの籠型シルセスキオキサン樹脂の耐熱性により、インサート成形部分３の成形時に基材４が溶融して流動化することはなく、インク層６の流動（インク流れ）が防げるため、高い意匠性が確保できる。
【００３２】
さらに本実施形態では、通常は接合性の悪いイソシアネート系硬化剤またはアミン系硬化剤を含むインク層６とインサート成形部分３の熱可塑性樹脂との間に、バインダー層８が介在している。このバインダー層８によって、インク層６とインサート成形部分３との密着性が高められている。言い換えると、本実施形態ではバインダー層８が設けられているため、インサート成形部分３との密着性を考慮することなく、イソシアネート系硬化剤またはアミン系硬化剤を含むインク層６を形成することができ、それによってインク層６とシート材２とをアミド結合によって強固に接合することができる。
【００３３】
このように、本実施形態によると、アミド結合とバインダー層８の使用とによって、シート材２とインク層６とインサート成形部分３とをそれぞれ強固に接合することができる。
【００３４】
なお、本実施形態のバインダー層８は、ポリエステル系バインダー、ポリアミド系バインダー、エチレンブチルアルコール系バインダー、エチレン酢酸ビニル共重合体系バインダー、塩化ビニル・酢酸ビニル系バインダー等の各種バインダーや、エポキシ樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ユリア樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、アクリル変成シリコーン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤、クロロプレンゴム系溶剤形接着剤、合成ゴム系ラテックス形接着剤、イソシアネート系接着剤、エマルジョン形接着剤、ホットメルト形接着剤、シランカップリング剤等の各種接着剤から形成することができる。さらに、バインダー層８には、必要に応じて、充填材、発泡剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。
【００３５】
前記した第１および第２の実施形態において、光硬化性樹脂組成物層５ａ，５ｂは、籠型シルセスキオサン樹脂と、それに対する相溶性および反応性を有する樹脂、例えば、従来から一般的に用いられているアクリル基など光ラジカル重合機構で反応するラジカル重合性不飽和基や、脂環式エポキシ基など光重合機構で反応する官能基を有する樹脂との化合物からなる。さらに、光硬化性樹脂組成物層５ａ，５ｂには、光重合開始剤が配合されている。
【００３６】
第１の実施形態の変形例および第２の実施形態において用いられるインク層６は、ワニス成分として、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、オレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体、酢酸ビニル−アクリル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリウレタンポリオール等の樹脂のうちの少なくとも一つを、水やイソプロピルアルコールやメタノールやエタノール等のアルコール類、酢酸エチル等のエステル類、メチルエチルケトン等のケトン類、トルエンやキシレンやソルベッソ１００やソルベッソ１５０等の芳香族炭化水素系溶剤、または、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤に分散して溶解させたものを含んでいてもよい。また、インク層６は、前記したワニス成分とともに、イソシアネート系硬化剤またはアミン系硬化剤を含有している。このイソシアネート系硬化剤は、具体的には、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４−４’ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等である。また、アミン系硬化剤は、具体的には、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、ジアザビシクロウンデセン等である。特に、インク層６は、ポリエステルポリオール系樹脂とイソシアネート系硬化剤を含有するものであることが好ましい。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明のより具体的な実施例について説明する。
【００３８】
［実施例１］
本実施例は前記した第１の実施形態に相当し、縦１５０ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのＰＥＴからなるシート状の基材４の両面に、籠型シルセスキオキサン樹脂を含有した反応硬化性（光硬化性）樹脂組成物層５ａ，５ｂが形成されたシート材２（新日鐵化学株式会社製品）を用い、このシート材２に一体化したインサート成形部分３を、熱可塑性材料であるＰＡ６にＧＦ（ガラス繊維）２０％を加えた成形材料（東レ株式会社製）によって形成した。その製造工程として、シート材２を金型１０のキャビティ１１内に挿入して配置した後に、金型１０のキャビティ１１の近傍の図示しない流路に熱湯を流すなどして金型１０の温度を１２０℃に保ち、前記した成形材料をキャビティ１１内に射出した。成形材料のキャビティ１１内への充填完了後に、図示しない流路に冷水を流すなどして金型１０の温度を５０℃まで冷却して熱可塑性樹脂を固化させ、シート材２とインサート成形部分３とが一体化した樹脂成形品１を取り出した（このように金型の温度を上下させる成形方法を、ここでは「金型加熱冷却サイクル法（ヒートサイクル法）」という）。こうして得られた樹脂成形品１について検討した結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
なお、表１に結果を示す評価方法として、外観の判定は目視によって行った。
【００４１】
接合強度の測定に関しては、前記したのと同様の材料および方法で製造した、縦４４ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのシート材２に、縦４４ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ３ｍｍのインサート成形部分３が接合されており、両者の接合部分９ａが１０ｍｍ×１０ｍｍである試験片９を用意した（図５参照）。そして、この試験片９のシート材２とインサート成形部分３とを、５０ｍｍ離れた２つのチャックによりそれぞれ把持して５ｍｍ／秒の相対速度で引っ張る引張せん断試験を行った。そして、破断した時の引張応力を求め、それを接合強度として表１に示している。ただし、この引張せん断試験では、引張応力４．０ＭＰａの時点でシート材２自体が破断して、それ以上の試験の続行ができなかったため、その時点でシート材２とインサート成形部分３とが分離していなかった場合には、「４．０ＭＰａ＜」と表示している。
【００４２】
表面硬度の判定は、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４に規定されている鉛筆硬度試験によって行った。
【００４３】
耐傷付性の判定は、樹脂成形品の表面をデニム生地に９．８Ｎ／ｃｍ2の荷重で押しつけて５００回往復移動させた後に表面の傷を目視して判定した。この往復移動のストロークは３０ｍｍであり、その相対速度は１分あたり３０往復する速さである。
【００４４】
耐候性の判定は、ＪＩＳ Ｂ７７５３に規定されているサンシャインカーボンウェザーメーターを用い、温度６３℃で照射時間を１５０時間と設定し、１時間の間に１２分間連続してシャワーを浴びせる実験を実施し、その後の表面の状態を目視で確認することによって行った。
【００４５】
耐薬品性の判定に関しては、前記したのと同様の材料および方法で製造した、８０ｍｍ×１０ｍｍの試験片を用意し（図示せず）、この試験片を温度２３℃で湿度５０％の環境で試薬に２４時間浸漬した後、試験片に付着した試薬を拭き取って１時間放置し、それから表面状態を目視して評価した。なお、使用した試薬は、トルエン、キシレン、アセトン、１０％水酸化ナトリウム、および１０％硫酸の５種類である。
【００４６】
［実施例２］
本実施例は第２の実施形態に相当し、実施例１と同様なシート材２の一方の面に、ポリエステルポリオール系樹脂からなるワニスとイソシアネート系硬化剤とを配合したインクを塗布してインク層６を形成した。具体的には、インク層６のワニス成分と硬化剤が未反応（未硬化）の状態で、インク層６をシート材２の一方の面に塗布または印刷により形成し、６０℃以上、好ましくは８０℃以上に加熱することにより、ワニス成分と硬化剤の反応を生じさせて硬化させ、インク層６をシート材２に密着させた。具体的には、未反応のインクと硬化剤とを混ぜた時点でワニス成分と硬化剤の反応が開始し、６０℃以上、好ましくは８０℃以上に加熱することによってその反応が促進されるため（架橋密度が高くなるため）、インク層６とシート材２の高い密着性が得られた。その後、インク層６上にアクリル系バインダーを塗布してバインダー層８を形成した。そして、このようにインク層６およびバインダー層８が形成されたシート材２に、熱可塑性材料であるＡＢＳにＧＦ２０％を加えた成形材料（東レ株式会社製）からなるインサート成形部分３を一体化させた樹脂成形品７を製造した。製造工程においては、金型１０の温度を常に６０℃に保ち、それ以外は実施例１と同様にした。こうして得られた樹脂成形品７について検討した結果を表１に示す。なお、表１に結果を示す評価方法は、実施例１と同様である。
【００４７】
［比較例１］
本比較例では、実施例１と同様な基材４の両面に、籠型シルセスキオキサン樹脂を含有していない光硬化性樹脂組成物層を形成したシート材（新日鐵化学株式会社製）を用い、このシート材に、インク層６やバインダー層８を形成することなく、実施例１と同様の成形材料（ＰＡ６＋ＧＦ２０％、東レ株式会社製）からなるインサート成形部分３を一体化させて樹脂成形品を製造した。製造工程においては、金型１０の温度を常に６０℃に保ち、それ以外は実施例１と同様にした。こうして得られた樹脂成形品について検討した結果を表１に示す。なお、表１に結果を示す評価方法は、実施例１と同様である。
【００４８】
［比較例２］
本比施例では、比較例１と同様な材料を用い、製造工程において、実施例１と同様な金型加熱冷却サイクル法を用い、すなわち、金型１０の温度を１２０℃に保った状態で成形材料をキャビティ１１内に射出し、その後、金型１０の温度を５０℃まで冷却して熱可塑性樹脂を固化させてから、樹脂成形品１を取り出した。すなわち、本比較例は、金型１０の温度以外の点に関しては比較例１と同じである。こうして得られた樹脂成形品について検討した結果を表１に示す。なお、表１に結果を示す評価方法は、実施例１と同様である。
【００４９】
［比較例３］
本実施例では、実施例１と同様なシート材２の一方の面に、ポリエステルポリオール系樹脂からなるワニスを含むが硬化剤を含まないインクを塗布してインク層を形成し、さらにインク層上にアクリル系バインダーを塗布してバインダー層８を形成した。そして、実施例２と同様の成形材料（ＡＢＳ＋ＧＦ２０％、東レ株式会社製）からなるインサート成形部分３を一体化させた樹脂成形品を製造した。製造工程においては、金型１０の温度を常に６０℃に保ち、それ以外は実施例１と同様にした。すなわち、本比較例は、インク層が硬化剤を有していないことを除いては、実施例２と同じである。こうして得られた樹脂成形品について検討した結果を表１に示す。なお、表１に結果を示す評価方法は、実施例１と同様である。
【００５０】
［比較例４］
本実施例では、基材の表面に反応硬化型樹脂組成物層が形成されていない、ＰＥＴからなる縦１５０ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのシート材（東洋紡社製）を用い、実施例２と同様なインク層６およびバインダー層８とインサート成形部分３とを形成して樹脂成形品を製造した。すなわち、本比較例は、シート材の表面に反応硬化型樹脂組成物層が形成されていないことを除いては、実施例２と同じである。こうして得られた樹脂成形品について検討した結果を表１に示す。なお、表１に結果を示す評価方法は、実施例１と同様である。
【００５１】
［各実施例および各比較例の検証］
表１に示されている結果から判るように、実施例１と実施例２においては、外観、接合強度、表面硬度、耐傷付性、耐候性、および耐薬品性のいずれにおいても良好な結果が得られた。このように良好な一体構造部材が製造できた理由は、前記したとおりである。
【００５２】
これに対し、比較例１と比較例２の樹脂成形品は、外観が悪く、さらに耐候性が劣る。これは、シート材の反応硬化型樹脂組成物層中に籠型シルセスオキサン樹脂が含まれていないため、耐熱性が低く、インサート成形部分の成形材料の射出時にシート材の融解が発生するとともに、耐候性試験時に熱による損傷が生じたためであると考えられる。
【００５３】
また、比較例１の樹脂成形品は接合強度が乏しい。これは、インサート成形部分の成形材料の射出時に金型１０の温度が低く、インサート成形部分のアミノ基とシート材の反応硬化型樹脂組成物層のカルボキシル基とのアミド結合が促進されず不十分であったことが原因であると考えられる。
【００５４】
比較例３の樹脂成形品は、外観が悪く、さらに接合強度が乏しい。これは、インク層中に硬化剤が配合されておらずアミノ基が存在しないため、シート材２の反応硬化型樹脂組成物層のカルボキシル基との間でアミノ結合が生じなかったためであると考えられる。すなわち、インク層とシート材が、アミノ結合を利用した場合に比べて接合力が小さいため、両者の間においてずれ（せん断）が生じ易くそれによってインク流れが発生するからである。
【００５５】
比較例４の樹脂成形品は、外観が悪く、表面硬度、耐傷付性、耐候性、および耐薬品性が乏しい。すなわち、ＰＥＴからなる基材が樹脂成形品の表面に露出しているため表面硬度、耐傷付性、耐候性、および耐薬品性が乏しい。さらに、反応硬化型樹脂組成物層が存在しないため籠型シルセスキオキサン樹脂による断熱効果が得られず、インサート成形部分の成形材料の射出時にシート材の融解が発生してインク流れを生じる可能性が高い。
【００５６】
これに対し、本発明の実施例１によると、樹脂成形品１の表面に反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂが位置しているため表面硬度、耐傷付性、耐候性、および耐薬品性が優れている。また、この反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂに含まれている籠型シルセスキオキサン樹脂の耐熱性によって、シート材２の融解が抑えられてインク流れが防げるため外観が良好であり、また耐候性が優れている。さらに、反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂのカルボキシル基とインサート成形部分３のアミノ基とがアミノ結合を生じ、しかも金型１０の加熱によって未反応部分が活性化され、アミノ結合が促進されているため、高い接合強度が得られる。
【００５７】
また、本発明の実施例２は、シート材２とインサート成形部分３との間にインク層６が介在する場合に関する例であるが、実施例１と同様に、樹脂成形品１の表面の反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂによって表面硬度、耐傷付性、耐候性、および耐薬品性が優れており、籠型シルセスキオキサン樹脂の耐熱性によって、インク流れが防止できて外観が良好であるとともに耐候性が優れている。また、インク層６中に硬化剤が存在するため反応硬化型樹脂組成物層５ａ，５ｂとの間でアミド結合を生じ、接合強度が優れている。このアミド結合は、インク層６をシート材２の一方の面に形成して加熱した時点で既に得られている。なお、バインダー層８によって、インク層６とインサート成形部分３との間の接合強度も高められている。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態の樹脂成形品の断面図である。
【図２】図１に示す樹脂成形品の製造方法の一部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例の樹脂成形品の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の樹脂成形品の断面図である。
【図５】樹脂成形品の引張せん断試験を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，７      樹脂成形品
２      シート材
３      インサート成形部分
４      基材
５ａ，５ｂ      反応硬化型樹脂組成物層（光硬化型樹脂組成物層）
６      インク層
７      樹脂成形品
８      バインダー層
９      試験片
１０    金型
１１    キャビティ
【図１】
2010064384.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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