(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体シート上に加飾層が形成された成形同時加飾シートの一部または全部が、コールドスラッグが供給されるホットランナー形式の射出成形金型のキャビティ内の射出口から３０ｍｍ以下の領域（以下、「所定領域」という。）にセットされ、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う成形同時加飾法に用いられる成形同時加飾シートであって、少なくとも所定領域にセットされる部分の加飾層の厚みが、３．６〜２０００μｍであることを特徴とする表層剥がれ防止用成形同時加飾シート。
【請求項２】
後工程で剥離される基体シート上に加飾層が形成された成形同時加飾シートの一部がコールドスラッグが供給されるホットランナー形式の射出成形金型のキャビティ内の所定領域にセットされ、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う成形同時加飾法に用いられる成形同時加飾シートであって、所定領域にセットされる部分のみの加飾層の厚みが３．６〜２０００μｍであり、所定領域以外の部分の加飾層の厚みが８．２μｍ以下であることを特徴とする表層剥がれ防止用成形同時加飾シート。
【請求項３】
加飾層が少なくとも絵柄層と接着層とからなり、所定領域にセットされる部分にのみ複数の接着層を形成して、少なくとも当該部分の加飾層の総厚みが８．６〜２０００μｍとなるようにした請求項２に記載の表層剥がれ防止用成形同時加飾シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、成形同時加飾法において用いられる成形同時加飾シートに関するものであり、樹脂成形品の表層剥がれの発生を防止するのに適したものである。
【０００２】
【従来の技術】
成形同時加飾法とは、基体シート上に加飾層が形成された成形同時加飾シートを射出成形金型のキャビティ内にセットし、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う加飾法である。
樹脂成形品が小型のパーツになると、無用なランナー部分の発生を削減してコストダウンを図るためにホットランナー方式などの射出成形金型を使用するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ホットランナー方式などでは、成形樹脂の射出時に、コールドスラッグ（ランナー内で冷却固化しかけた材料）がキャビティ内に先に供給され、射出成形金型の表面にスキン層となって形成され、続いて成形樹脂が射出される。スキン層と後続の成形樹脂との融着は不十分となるため、得られる樹脂成形品において凝集破壊などによるスキン層の剥離、つまり、表層剥がれが発生するという問題があった。この発明における表層剥がれとは、後述するテープ剥離試験をした場合に発生するものをいう。
この発明は、射出成形金型内にスキン層が形成されるような方式の射出成形金型を用いて、樹脂成形品の表面に装飾を行なう場合の上記課題を解決することにある。
【０００４】
【発明が解決しようとする手段】
以上の課題を解決するために次のようにした。
この発明の表層剥がれ防止用成形同時加飾シートは、基体シート上に加飾層が形成された成形同時加飾シートの一部または全部が、コールドスラッグが供給される射出成形金型のキャビティ内の射出口から３０ｍｍ以下の領域（以下、「所定領域」という。）にセットされ、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う成形同時加飾法に用いられる成形同時加飾シートであって、少なくとも所定領域にセットされる部分の加飾層の厚みが、３．６〜２０００μｍであることを特徴とする。
また、この発明の表層剥がれ防止用成形同時加飾シートは、後工程で剥離される基体シート上に加飾層が形成された成形同時加飾シートの一部がコールドスラッグが供給される射出成形金型のキャビティ内の所定領域にセットされ、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う成形同時加飾法に用いられる成形同時加飾シートであって、所定領域にセットされる部分のみの加飾層の厚みが３．６〜２０００μｍであり、所定領域以外の部分の加飾層の厚みが８．２μｍ以下であることを特徴とする。
また、前記、表層剥がれ防止用成形同時加飾シートにおいて、加飾層が少なくとも絵柄層と接着層とからなり、所定領域にセットされる部分にのみ複数の接着層を形成して、少なくとも当該部分の加飾層の総厚みが８．６〜２０００μｍとなるようにした。
【０００５】
この発明の表層剥がれ防止用成形同時加飾シートは、基体シート上に加飾層が形成された成形同時加飾シートの一部または全部が、コールドスラッグが供給される射出成形金型のキャビティ内の所定領域にセットされ、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う成形同時加飾法に用いられる成形同時加飾シートであって、少なくとも所定領域にセットされる部分の加飾層の厚みが、３．６〜２０００μｍであることを特徴とするものである。
【０００６】
基体シート１の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂などの樹脂からなるものがある。基体シート１の厚みは、１０〜３００μｍのものがある。基体シート１は、成形同時加飾シートを樹脂成形品に接着させた後に、剥離するものでもよいし、剥離しないものでもよい。基体シート１を剥離する場合は、基体シート１と加飾層２との間に離型層を形成してもよい。離型層は、基体シート１と加飾層２とを剥離する際に、基体シート１とともに除去される層である。
【０００７】
この発明の成形同時加飾シートは、その一部または全部が所定領域にセットされるものである。
「一部」とは、成形同時加飾シートの中央部のみなどを意味する。したがって、この場合の成形同時加飾シートの中央部のみの加飾層の厚みが、３．６〜２０００μｍとなり、その他の部分、例えば、端部などは所定領域から外れた場所にセットされるので、３．６〜２０００μｍでもよいし、この範囲以外の厚みでもよい。
「全部」とは、所定領域に成形同時加飾シートが収まってしまうことを意味する。したがって、この場合の成形同時加飾シートには、加飾層の厚みとして３．６〜２０００μｍ以外の部分はありえない。
【０００８】
「射出口から３０ｍｍ以下の領域にセットされる部分」とした理由は次のとおりである。「射出口から３０ｍｍ以下の領域」つまり所定領域は、コールドスラッグ（ランナー内で冷却固化しかけた材料）が到達し得る最大領域であり、この発明はそのような部分にセットされる部分の加飾層２の厚みを調整することを目的とするからである。
「加飾層の厚みが３．６〜２０００μｍである」とした理由は次のとおりである。図１を参照しながら説明する。なお、図中の矢印は、動的歪みを模式的に示したものである。つまり、射出成形金型５の射出口６から成形樹脂を射出する時に、コールドスラッグ（ランナー内で冷却固化しかけた材料）が、射出成形金型のキャビティ内に先に供給され、射出成形金型の表面にスキン層３となって形成され、続いて成形樹脂が射出される。スキン層３と後続の成形樹脂との界面に流動性の異なる境界ができ、動的歪みが生じる。しかし、３．６〜２０００μｍの厚みの加飾層２がスキン層３の上に存在することにより、後続の成形樹脂の熱圧で加飾層２が動的歪みを吸収するのである。動的歪みが大きい場合は加飾層２の厚みを厚くし、動的歪みが小さい場合は加飾層２の厚みを薄くするとよい。加飾層の厚みが２０００μｍより大きいと、加飾層２を構成する層が成形樹脂の摩擦力により破壊されて絵柄層のパターンがずれたりする、いわゆる「インキ飛び」が発生しやすくなる。一方、加飾層の厚みが３．６μｍより薄いと、加飾層が破れやすくなる。特に好ましくは、８．６〜２０００μｍである。下限を引上げることにより表層剥がれのおそれがさらに減少するからである。３．６〜２０００μｍと幅があるのは、（１）樹脂成形品の厚み（射出口６と成形同時加飾シートとの距離）や、（２）成形樹脂や射出成形金型の温度、（３）射出口６の大小などの複数の条件が複合して、動的歪みの大小が決まってくるからである。ちなみに、他の条件を統一した場合、（１）の条件では、厚みが大きくなると、成形樹脂が流動しやすくなるので、動的歪みは小になる。よって、加飾層の厚みは小さくてよい。（２）の条件では、温度を低くすればコールドスラッグの量が多くなるので、動的歪みは大になる。よって、加飾層の厚みは大きくする。（３）の条件では、射出口６を大きくすれば、成形樹脂が流動しやすくなるので動的歪みは小になる。よって、加飾層の厚みは小さくてよい。
【０００９】
加飾層２は、単層または複数層からなる。単層からなる加飾層２としては、射出された成形樹脂に接着可能な絵柄層がある。複数層からなる加飾層２としては、顔料と樹脂からなる絵柄層と、射出された成形樹脂と接着可能な接着層とからなるものがある。後工程で基体シート１が剥離される成形同時加飾シートの場合は、複数層からなる加飾層２の一層に剥離層を形成してもよい。複数層からなる加飾層２の場合の厚みの調整は、絵柄層のみで行なってもよいし、接着層のみで行なってもよい。
【００１０】
また、この発明は、後工程で剥離される基体シート上に加飾層が形成された成形同時加飾シートの一部がコールドスラッグが供給される所定領域にセットされ、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う成形同時加飾法に用いられる成形同時加飾シートであって、所定領域にセットされる部分のみの加飾層の厚みを３．６〜２０００μｍとし、それ以外の部分の加飾層の厚みを８．２μｍ以下とするものでもよい。
所定領域にセットされる部分のみの加飾層の厚みを３．６〜２０００μｍとした理由は前記のとおりである。
また、所定領域以外の部分の加飾層の厚みを８．２μｍ以下としたのは次の理由による。８．２μｍを超えると、樹脂成形品の端部において「箔バリ」が発生しやすくなり後処理が面倒になるからである。「箔バリ」とは、本来、基体シート１とともに除去されるべき加飾層２が除去されずに樹脂成形品に残留してしまうことをいう。
【００１１】
加飾層の厚みの調整は、絵柄層や剥離層の厚みは変えずに、接着層の厚みのみを調節することによって行なうことができる。絵柄層の厚みを変えない理由は、絵柄層の厚みを部分的に変えると絵柄層の色調が変化しやすく、また、剥離層を部分的に変えると基体シート１を剥離した後に表面光沢にムラが発生しやすくなるからである。絵柄層の厚みは変えずに接着層の厚みを調節する方法として、接着層を複数層形成することができる。この場合は、第１接着層の厚みは薄くして絵柄層全面を覆うように形成し、第２接着層の厚みは第１接着層に比べて厚くして所定領域のみに形成することができる。
【００１２】
所定領域は、成形樹脂層４の表層剥がれが発生する部分である。成形樹脂層４の表層剥がれが発生する部分とは、次のテープ剥離試験方法にて決定することができる。試験片（成形同時加飾シートが接着した樹脂成形品の加飾シート側）に幅１８ｍｍのセロハン粘着テープ（ＪＩＳ  ２１５２Ｚ）を長さ２０ｍｍで貼り付け、消しゴムでこすって完全に付着させた後、１分後にテープの一方の端をもって直角に保ちながら瞬間的に引きはがす方法である。その引き剥がしたテープの面の全面積（幅１８ｍｍ×長さ２０ｍｍ）中、１０％以上スキン層が付着していれば、成形樹脂層４の表層剥がれが発生する部分とする。
【００１３】
絵柄層としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、セルロース系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する印刷層がある。絵柄層は無色透明であってもよい。また、絵柄層は、金属薄膜層からなるもの、あるいは印刷層と金属薄膜層との組み合わせからなるものでもよい。金属薄膜層は、金属光沢を表現するためのものであり、真空蒸着法、スパッターリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成する。表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛などの金属、これらの合金または化合物を使用することができる。金属薄膜層は部分的に形成することもできる。
【００１４】
接着層としては、樹脂成形品（成形樹脂）の材質に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用することができる。たとえば、樹脂成形品の材質がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いることができる。また、樹脂成形品の材質がポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブレンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを使用することができる。樹脂成形品の材質がポリプロピレン系樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン系樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン系樹脂を使用することができる。接着層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。また上記材質よりなる接着性を持つシートをラミネート法などにより貼り合せて接着層とすることもできる。
【００１５】
成形同時加飾法は、基体シート１上に加飾層２が形成された成形同時加飾シートを射出成形金型のキャビティ内にセットし、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う方法のことをいう。
成形同時加飾シートはロール状に巻付けられたものを順次回転させて射出成形金型内に間欠的に送り込むようにしてもよいし、予め、所定の形状に切り取って射出成形金型内に嵌め込むようにしてもよい。成形樹脂を射出充満させる方式としては、成形樹脂の射出時に、コールドスラッグ（ランナー内で冷却固化しかけた材料）が、キャビティ内に先に供給され、射出成形金型の表面にスキン層３となって形成され、続いて成形樹脂が射出されるような方式である。例えば、ホットランナー方式が代表的であるが、コールドランナー方式の射出成形金型でもよい。コールドランナー方式の場合にコールドスラッグが発生してスキン層３が形成される条件としては、標準の成形条件に対し、射出成形金型の温度が２０℃以上低い場合や、成形樹脂の温度が４０℃以上低い場合などがある。ホットランナー方式とは、マニホールドおよびノズルをヒーターで温度制御し、ランナーで温度制御し、ランナーレースの成形品を得る方式をいう。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
次のようにして、５種類の成形同時加飾シートを得た。この実施例の成形同時加飾シートは、基体シートを剥離して使用するタイプのものである。
５種類とも、基体シートは膜厚３８μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを用いた。加飾層は剥離層、絵柄層、接着層をグラビア多色印刷で、各層とも基体シートの全面に形成した。剥離層は透明アクリル系樹脂を用いた。絵柄層、接着層はビニル系樹脂を用いた。
５種類の成形同時加飾シートの加飾層の厚みは次のように相違している。
（１）９．４μｍ（（３）のシートにおいて、射出成形金型の射出口から３０ｍｍの領域にセットされる部分にのみ、さらに厚み１．２μｍの接着層を一層追加した。）
（２）９．２μｍ（剥離層０．８μｍ、絵柄層６．０μｍ、接着層２．４μｍ）
（３）８．２μｍ（剥離層０．８μｍ、絵柄層５．６μｍ、接着層１．８μｍ）
（４）３．６μｍ（剥離層０．８μｍ、絵柄層２．２μｍ、接着層０．６μｍ）
（５）３．４μｍ（剥離層０．８μｍ、絵柄層２．２μｍ、接着層０．４μｍ）
これら５種類の樹脂成形品における「表層剥がれ発生個数」をカウントした。なお、射出成形金型は、バルブ径２２φのホットランナー付き金型を使用した。成形樹脂は、ＧＥプラスチック製アクリル樹脂Ｓ−１０を使用した。成形条件は、成形樹脂温度およびホットランナー温度を２４０℃、  射出速度を３０ｍｍ／ｓに設定した。
「表層剥がれ発生個数」は、テープ剥離試験方法を用いてカウントした。試験片（成形同時加飾シートが接着した樹脂成形品の加飾シート側）にＳｃｏｔｃｈ３Ｍ−８１０のテープを長さ２０ｍｍで貼り付け、消しゴムでこすって完全に付着させた後、１分後にテープの一方の端をもって直角に保ちながら手で瞬間的に引きはがす方法である。その引き剥がしたテープの面の全面積（幅１８ｍｍ×長さ２０ｍｍ）中、１０％以上スキン層が付着していれば、成形樹脂層の表層剥がれが発生する部分とした。
評価は４０個の樹脂成形品について所定領域における表層剥がれ発生個数を測定した。なお、加飾層の膜厚の算定は、成形同時加飾シートの試験個数４０個のうち１０個を任意に選択し、その１０個の平均膜厚をとった。試験個数４０個のうち１０個を選択したのは、同一製造ロットの成形同時加飾シートであっても、樹脂成形品の表面に接着させる加飾層の厚みは微視的に見れば必ずしも均一とはならないから平均をとるためである。
なお、加飾層に発生するバリ評価も行なった。バリ評価方法は、Ｓｃｏｔｃｈ３Ｍ−８１０のテープにて、試験個数４０個の成形同時加飾品に０．５ｍｍ以上の幅の箔バリが発生した個数を測定した。表１の（１）と（２）とを比較すると、射出成形金型の射出口から３０ｍｍの領域にセットされる部分のみにおいて接着層を２層にしてに厚くして、それ以外を１層にした加飾シートを使用すると、バリ発生個数は低下することが確認された。
【００１７】
【表１】
0003546034.tif 000002
【００１８】
（実施例２）
次のようにして、４種類の成形同時加飾シートを得た。実施例１と異なり、基体シートを剥離しないタイプの成形同時加飾シートである。
４種類とも、基体シートは膜厚１８０μｍのポリカーボネートフィルムを用いた。加飾層は絵柄層、接着層の各層をスクリーン多色印刷で、各層とも基体シートの全面に形成した。絵柄層、接着層ともにアクリル系樹脂を用いた。
４種類の成形同時加飾シートの加飾層の厚みは次のように相違している。
（１）８．６μｍ（絵柄層６．９μｍ、接着層１．７μｍ）
（２）７．７μｍ（絵柄層６．１μｍ、接着層１．６μｍ）
（３）３．６μｍ（絵柄層２．５μｍ、接着層１．１μｍ）
（４）３．２μｍ（絵柄層２．５μｍ、接着層０．７μｍ）
これら４種類の成形同時加飾シートにおける「表層剥がれ発生個数」をカウントした。
なお、射出成形金型は、バルブ径２２φのホットランナー付き金型を使用した。成形樹脂は、帝人化成社製ポリカーボネート樹脂「パンライト」を使用した。成形条件は、成形樹脂温度およびホットランナー温度を２７５℃に設定した。射出速度は３０ｍｍ／ｓに設定した。
評価は４０個の樹脂成形品について所定領域における表層剥がれ発生個数を測定した。なお、加飾層の膜厚の算定は実施例１と同様にした。
【００１９】
【表２】
0003546034.tif 000003
【００２０】
【発明の効果】
この発明は、上記のような構成にした。つまり、基体シート上に加飾層が形成された成形同時加飾シートの一部または全部が、コールドスラッグが供給される射出成形金型のキャビティ内の所定領域にセットされ、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う成形同時加飾法に用いられる成形同時加飾シートであって、少なくとも所定領域にセットされる部分の加飾層の厚みが、３．６〜２０００μｍであるようにした。
また、この発明は、後工程で剥離される基体シート上に加飾層が形成された成形同時加飾シートの一部がコールドスラッグが供給される射出成形金型のキャビティ内の所定領域にセットされ、キャビテイ内に成形樹脂を射出充満させると同時に、樹脂成形品に成形同時加飾シートを接着させて、樹脂成形品の装飾を行う成形同時加飾法に用いられる加飾シートであって、所定領域にセットされる部分のみ加飾層の厚みが３．６〜２０００μｍであり、それ以外の部分の加飾層の厚みを８．２μｍ以下であるようにした。
したがって、金型内にスキン層が形成されるような方式の成形金型を用いた場合でも、樹脂成形品の表面に表層剥がれが発生することなく、装飾を行なうことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の表層剥がれ防止用成形同時加飾シートの使用例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  基体シート
２  加飾層
３  スキン層
４  成形樹脂層
５  射出成形金型
６  射出口
【図１】
0003546034.tif 000004