(57)【要約】【課題】  量産時のコストの低減化が可能なポリ乳酸樹脂の加飾成形物を提供する。【解決手段】  フィルム１０に印刷された、加飾部となるインク層３を、第１及び第２の成形型７，８間に配置し（（ａ））、型締めした状態で、透明性を有するポリ乳酸樹脂をキャビティ９内に射出して成形する（（ｂ））。このとき、型温度を５０〜６０℃に設定する。その成形時に、インク層３の裏面のバインダ層４が融解し、インク層３が成形体２の表面に転写される。冷却後、型開きし（（ｃ））、成形物を取り出し（（ｄ））、不要物１３を取り除く。これにより、ポリ乳酸樹脂の加飾成形物１を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加飾部を射出成形用の型内に配置し、前記型内にポリ乳酸を含む樹脂を注入して成形することにより、成形体の表面に前記加飾部を密着させたことを特徴とするポリ乳酸系樹脂の加飾成形物。
【請求項２】
成形時の型温度を、ポリ乳酸樹脂のガラス転移点を中心に上下２０℃以内としたことを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系樹脂の加飾成形物。
【請求項３】
前記加飾部はフィルム上に設けられていると共に、そのフィルムごと前記成形体の表面に密着されていて、前記フィルムはポリ乳酸系樹脂のフィルムとしたことを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系樹脂の加飾成形物。
【請求項４】
前記加飾部はフィルム上に設けられていて、そのフィルムは、前記加飾部が存する側とは反対側の面で前記成形体の表面に密着されていることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系樹脂の加飾成形物。
【請求項５】
成形用の樹脂は透明であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のポリ乳酸系樹脂の加飾成形物。
【請求項６】
用途が、製品に付けられるエンブレムであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のポリ乳酸系樹脂の加飾成形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体の表面に加飾部を設けた構成のポリ乳酸系樹脂の加飾成形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで、ポリ乳酸系樹脂とは、数平均分子量１００００から１０００００であるポリ乳酸または乳酸とオキシカルボン酸のコポリマーを主成分とする熱可塑性樹脂、あるいは乳酸等を主成分とする高分子材料である脂肪族ポリエステルである。乳酸としては、Ｄ−乳酸、Ｌ−乳酸等があり、オキシカルボン酸としては、グリコール酸、６−ヒドロキシカプロン酸等が挙げられる。ここでポリ乳酸系樹脂とは、ポリ（Ｄ−乳酸）、ポリ（Ｌ−乳酸）、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸の共重合体、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸のブレンドによるステレオコンプレックス、Ｄ−乳酸とオキシカルボン酸との共重合体、Ｌ−乳酸とオキシカルボン酸との共重合体、ＤＬ−乳酸とオキシカルボン酸との共重合体から選ばれるいずれかの共重合体、もしくはこれらのブレンド体である。
【０００３】
ポリ乳酸樹脂は、その原料がトウモロコシ等の植物原料や植物性の食品廃棄物から発酵などによって生成した乳酸を化学的に合成したものであり、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂などの石油を原料とする樹脂と比較して、地球上のカーボン量を増やさないカーボンニュートラルな樹脂として注目されており、廃棄後、土壌中の微生物によって分解されたり、燃焼しても、発生するカーボン量は元々地球上に存在するものであるため、余分なＣＯ2を生成しない。また、燃焼熱も低く、焼却炉を傷めない等の特徴を持っており、環境に優しい樹脂として、今後使用範囲が拡がっていくものと思われる。
【０００４】
ポリ乳酸樹脂の特性として、通常の熱可塑性樹脂で用いられる一般的な射出成形機で成形が可能である。そして、ポリ乳酸樹脂の成形物に加飾を施す場合、従来では、成形物の成形後に、成形物の表面にパッド印刷やグラビア印刷、スクリーン印刷等により処理することが通常であった。
なお、ポリ乳酸系樹脂を用いた成形物については特許文献１に示されているが、この成形物に加飾する点については示されていない。
【特許文献１】特開２００２−３４８４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、ポリ乳酸樹脂の成形物に加飾を施す場合、従来では、成形物の成形後に、成形物の表面にパッド印刷やグラビア印刷、スクリーン印刷等により処理することが通常であった。しかしながら、このような方法では、加飾の工程を成形とは別に行なう必要があるため、量産時のコストが高くなるという欠点があった。
【０００６】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、量産時のコストを低減化することが可能なポリ乳酸樹脂の加飾成形物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明のポリ乳酸系樹脂の加飾成形物は、加飾部を射出成形用の型内に配置し、前記型内にポリ乳酸を含む樹脂を注入して成形することにより、成形体の表面に前記加飾部を密着させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、成形体の成形と同時に加飾部を設けることができるので、加飾の工程を成形とは別に行なう場合に比べて、量産時のコストの低減化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図１ないし図３を参照して説明する。このうち、図１は、本発明の対象となるポリ乳酸系樹脂の加飾成形物１の製造方法を示し、図２はその加飾成形物１の外観斜視図を示し、図３は、図２のＸ−Ｘ線に沿う縦断面図である。この場合、加飾成形物１は、家電製品などのエンブレムに使用されるものである。
【００１０】
まず、図２及び図３において、加飾成形物１の基材となる成形体２は、透明性を有するポリ乳酸樹脂により矩形板状に形成されていて、その成形体２の表面に、加飾部となるインク層３が、バインダ層４を介して密着状態に設けられている。この場合、インク層３は文字表示となっている。バインダ層４には、例えばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、もしくはポリ乳酸系樹脂を用いていて、インク層３は、成形体２の表面にそのバインダ層４の熱融着により密着するように設けられている。
【００１１】
次に、上記加飾成形物１の製造方法について、図１を参照して説明する。まず、射出成形装置の成形型６は、対をなす第１の成形型７と第２の成形型８とから構成されている。これら第１及び第２の成形型７，８には、成形用のキャビティ９が形成されている。また、第２の成形型８には、樹脂注入用のゲート８ａが設けられている。
一方、予め上記インク層３及びバインダ層４を印刷したフィルム１０を巻回したロール１１を用意し、このロール１１を、図１（ａ）における第１の成形型７の上方に設置すると共に、巻取りロール１２を第１の成形型７の下方に設置する。
【００１２】
上記構成において、まず、（ａ）に示すように、ロール１１から引き出されたフィルム１０を、型開きした第１の成形型７と第２の成形型８との間に通し、上記インク層３及びバインダ層４が、第１の成形型７に対して予め設定された位置となるように位置決めする。なお、その位置決めは、例えばフィルム１０に表示したマークなど（図示せず）を利用して行なう。またこのとき、バインダ層４が第２の成形型８側に向くようにする。
【００１３】
次に、（ｂ）に示すように、第１の成形型７と第２の成形型８とを合わせて型締めをした状態で、透明性を有するポリ乳酸樹脂を、ゲート８ａからキャビティ９内に射出する。この射出成形時において、第１及び第２の成形型７，８の型温度は、ポリ乳酸樹脂のガラス転移点（５０℃台）を中心に上下２０℃以内が好ましく、より好ましくは５０℃以上で、かつ６０℃以下に設定する。この射出成形に伴い、成形体２が形成されると共に、バインダ層４が融解し、当該バインダ層４の熱融着によりインク層３が成形体２の表面に転写されて密着されるようになる。
【００１４】
そして、所定時間冷却した後、第１の成形型７に対して第２の成形型８を離間させて型開きし（（ｃ）参照）、成形物を成形型６から取り出す（（ｄ）参照）。使用後のフィルム１０は巻取りロール１２に巻き取り、次のインク層３を所定の位置に引き出して位置決めし、次の成形を行なう。このようなことを繰り返す。型から取り出した成形物から余分な樹脂の不要物１３を取り除くことにより、ポリ乳酸系樹脂の加飾成形物１を製造することができる。
【００１５】
上記した実施例によれば次のような効果を得ることができる。
加飾部となるインク層３を有するフィルム１０を成形型６内に配置し、成形型６内にポリ乳酸樹脂を注入して成形することにより、成形体２の表面にインク層３をバインダ層４を介し転写させて密着させる構成とした。よって、成形体２の成形と同時に加飾部を設けることができるので、加飾の工程を成形とは別に行なう場合に比べて、量産時のコストの低減化を図ることが可能となる。
【００１６】
成形時の型温度を、ポリ乳酸樹脂のガラス転移点を中心に上下２０℃以内、この場合、５０℃〜６０℃に設定したことにより、バインダ層４を良好に融解させることができて、インク層３を成形体２の表面に良好に転写させることができる。
ちなみに、従来では、ポリ乳酸樹脂を用いて射出成形する場合、成形物の成形後の変形を抑えるため、型温度を、ポリ乳酸樹脂のガラス転移点より低い、例えば２０℃前後に設定して行なうのが一般的であった。しかしながら、そのような条件で上記したような成形を行なった場合、バインダ層４が十分に融解せず、インク層３が成形体２に十分に密着しないおそれがあった。
【００１７】
この点、本実施例においては、上記したように、成形時の型温度を５０℃〜６０℃に設定して行なうことにより、バインダ層４が十分に融解して成形体２に対するインク層３の密着性を上げることができた。また、樹脂の射出後、成形時の保圧を維持し、成形時間を十分にとることで、成形後の変形も最低限に抑えることができた。
【００１８】
また、特に成形対象が、家電製品に取り付けられるエンブレムであり、成形物の大きさが比較的小さなものであるため、型温度を高くしても、成形物が冷め易く、良好な成形が可能となる。ちなみに、ポリ乳酸樹脂で成形する場合において、成形物が大きい場合、冷め難く、成形物の取り出し時に十分に冷却されていないために変形したりしやすく、また温度が高いことにより結晶化が起こり難いために、熱収縮などによる変形が起こり易いという不具合が考えられるが、本実施例のように、対象がエンブレムのように小さい場合には、そのような不具合が発生し難い利点がある。
【００１９】
成形体２を形成するポリ乳酸樹脂を透明とすることで、高級感を出すことができる。本実施例の加飾成形物１としては、図３に示すように、インク層３側を表として見せる形態としている（図３の実線の目Ａ参照）。なお、成形体２を成形するポリ乳酸樹脂を透明とした場合には、二点鎖線の目Ｂで示すように、インク層３側を裏として、透明な成形体２を通してインク層３が見える形態で使用することも可能であり、このようにした場合には一層高級感を出すことが可能になる。この場合、成形体２の光の透過率としては、ＡＳＴＭ  Ｄ−１００３の測定法によって、８０％以上となっていることが好ましい。
【００２０】
成形体２に用いるポリ乳酸樹脂に、抗菌性を有する金属、例えば銀を含む燐酸系ガラス、或いは、同様に抗菌性を有する金属、例えば銀を含む硼素酸化物系ガラスの粉末をベースとした抗菌剤を混ぜ合わせることで、透明性を確保しながら、抗菌性を得ることが可能となる。また、成形体２に用いるポリ乳酸樹脂に、透明性のある着色剤を混ぜ合わせることで、着色することも可能である。
インク層３として、植物、例えば大豆などから生成したインクを使用すれば、一層環境に優しい加飾成形物とすることができる。
【００２１】
（第２実施例）
図４及び図５は本発明の第２実施例を示したものであり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、図４において、加飾成形物１４は、ポリ乳酸樹脂製の成形体２の表面に、加飾部となるインク層３がフィルム１５ごとバインダ層１６を介して密着状態に設けられている。インク層３は、バインダ層４を介してフィルム１５上に密着している。
【００２２】
上記加飾成形物１４を製造する際には、図５（ａ）に示すように、予め上記インク層３及びバインダ層４が設けられたフィルム１５を巻回したロール１７を用意し、このロール１７を、図５（ａ）における第１の成形型７の上方に設置すると共に、巻取りロール１２を第１の成形型７の下方に設置する。なお、フィルム１５において、インク層３とは反対側の面には、図５では省略されているが、予めバインダ層１６が設けられている。
【００２３】
さて、上記加飾成形物１４を製造する場合について図５を参照して説明する。まず、（ａ）に示すように、ロール１７から引き出されたフィルム１５を、型開きした第１の成形型７と第２の成形型８との間に通し、上記インク層３及びバインダ層４が、第１の成形型７に対して予め設定された位置となるように位置決めする。このとき、インク層３を第１の成形型７側に向けると共に、バインダ層１６（図４参照）を第２の成形型８側に向ける。
【００２４】
次に、（ｂ）に示すように、第１の成形型７と第２の成形型８とを合わせて型締めをした状態で、透明性を有するポリ乳酸樹脂を、ゲート８ａからキャビティ９内に射出する。この射出成形時において、第１及び第２の成形型７，８の型温度は、第１実施例と同様に、ポリ乳酸樹脂のガラス転移点（５０℃台）を中心に上下２０℃以内が好ましく、より好ましくは５０℃以上で、かつ６０℃以下に設定する。この射出成形に伴い、成形体２が形成されると共に、バインダ層１６が融解し、当該バインダ層１６の熱融着により成形体２の表面にフィルム１５ごと密着されるようになる。
【００２５】
そして、所定時間冷却した後、第１の成形型７に対して第２の成形型８を離間させて型開きする（（ｃ）参照）。このとき、インク層３が設けられたフィルム１５の一部が、成形体２の表面に移されて密着し、ロール１７側のフィルム１５には、成形体２側に移されたフィルム１５の分の孔１８が形成されることになる。この後、成形物を成形型６から取り出す（（ｄ）参照）。使用後のフィルム１５は巻取りロール１２に巻き取り、次のインク層３を所定の位置に引き出して位置決めし、次の成形を行なう。このようなことを繰り返す。型から取り出した成形物から余分な樹脂の不要物１３を取り除くことにより、ポリ乳酸系樹脂の加飾成形物１４を製造することができる。
【００２６】
上記した第２実施例においても、基本的に第１実施例と同様な効果を得ることができる。上記した第２実施例においても、成形体２を形成するポリ乳酸樹脂及びフィルム１５を透明とすることで、高級感を出すことができ、また、加飾成形物１４としては、インク層３側を表として見せる形態で使用することもできるし（図４の実線の目Ａ参照）、インク層３側を裏として、透明な成形体２及びフィルム１５を通してインク層３が見える形態で使用することも可能である（図４の二点鎖線の目Ｂ参照）。
【００２７】
上記した第２実施例において、フィルム１５を、ポリ乳酸樹脂製のフィルムを用いた場合、成形体２と同種で相溶性が良くなるため、特にバインダ層１６を設けなくとも、成形体２の表面に密着させることが可能となる。このようにした場合には、加飾成形物１４全体の樹脂を、ポリ乳酸樹脂で形成することができるため、リサイクルもしやすく、一層環境負荷の低減を図ることができる。
【００２８】
またこの場合、ポリ乳酸樹脂製のフィルム１５は、成形体２を形成するポリ乳酸樹脂より分子量を高くすることが好ましい。分子量を高くすると、融点が高くなるため、上記の成形時に、フィルム１５が射出時の熱で融解して表面が劣化するようなことを防止できる。
【００２９】
さらに、ポリ乳酸樹脂製のフィルム１５にインク層３を印刷する場合、インク層３の密着性を上げるために、一般には、フィルム１５にあってインク層３を設ける側の面にコロナ放電処理を施す。コロナ放電処理を施した面は、ポリ乳酸樹脂製の成形体２との相溶性が悪くなり、成形体２との密着性が低下する。しかし、上記した第２実施例のように、フィルム１５にあって、加飾部であるインク層３が存する側とは反対側の面を成形体２に密着させるようにすることで、成形体２に対する密着性を確保できる。
【００３０】
（第３実施例）
図６及び図７は本発明の第３実施例を示したものであり、この第３実施例は上記した第２実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、図６において、加飾成形物２０は、ポリ乳酸樹脂製の成形体２の表面に、加飾部となるインク層３が内面に設けられたフィルム１５がバインダ層１６を介して密着状態に設けられている。この場合、インク層３は、フィルム１５と成形体２との間に配置されている。
上記加飾成形物２０を製造する際には、図７（ａ）に示すように、予めインク層３及びバインダ層１６が設けられたフィルム１５を巻回したロール２１を用意し、このロール２１を、図７（ａ）における第１の成形型７の上方に設置すると共に、巻取りロール１２を第１の成形型７の下方に設置する。
【００３１】
さて、上記加飾成形物２０を製造する場合について図７を参照して説明する。まず、（ａ）に示すように、ロール２１から引き出されたフィルム１５を、型開きした第１の成形型７と第２の成形型８との間に通し、上記インク層３が、第１の成形型７に対して予め設定された位置となるように位置決めする。このとき、バインダ層１６を第２の成形型８側に向ける。
【００３２】
次に、（ｂ）に示すように、第１の成形型７と第２の成形型８とを合わせて型締めをした状態で、透明性を有するポリ乳酸樹脂を、ゲート８ａからキャビティ９内に射出する。この射出成形時において、第１及び第２の成形型７，８の型温度は、第１実施例と同様に、ポリ乳酸樹脂のガラス転移点（５０℃台）を中心に上下２０℃以内が好ましく、より好ましくは５０℃以上で、かつ６０℃以下に設定する。この射出成形に伴い、成形体２が形成されると共に、バインダ層１６が融解し、当該バインダ層１６の熱融着により、インク層３が成形体２の表面にフィルム１５ごと密着されるようになる。
【００３３】
そして、所定時間冷却した後、第１の成形型７に対して第２の成形型８を離間させて型開きする（（ｃ）参照）。このとき、インク層３が設けられたフィルム１５の一部が、成形体２の表面に移されて密着し、ロール２１側のフィルム１５には、成形体２側に移されたフィルム１５の分の孔１８が形成されることになる。この後、成形物を成形型６から取り出す（（ｄ）参照）。使用後のフィルム１５は巻取りロール１２に巻き取り、次のインク層３を所定の位置に引き出して位置決めし、次の成形を行なう。このようなことを繰り返す。型から取り出した成形物から余分な樹脂の不要物１３を取り除くことにより、ポリ乳酸系樹脂の加飾成形物２０を製造することができる。
【００３４】
上記した第３実施例においても、成形体２を形成するポリ乳酸樹脂及びフィルム１５を透明とすることで、高級感を出すことができ、また、加飾成形物２０としては、フィルム１５側を表として見せる形態で使用することもできるし（図６の実線の目Ａ参照）、フィルム１５側を裏として、透明な成形体２を通してインク層３が見える形態で使用することも可能である（図６の二点鎖線の目Ｂ参照）。
【００３５】
上記した第３実施例によれば、特に、インク層３が、フィルム１５と成形体２との間に配置されていて表面に露出しないので、そのインク層３の耐摩耗性や耐薬品性が向上する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施例を示すもので、（ａ）〜（ｄ）は加飾成形物の製造工程を示す断面図
【図２】加飾成形物の外観斜視図
【図３】図２中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図
【図４】本発明の第２実施例を示す図３相当図
【図５】図１相当図
【図６】本発明の第３実施例を示す図３相当図
【図７】図１相当図
【符号の説明】
【００３７】
図面中、１は加飾成形物（エンブレム）、２は成形体、３はインク層（加飾部）、４はバインダ層、６は成形型、１４は加飾成形物（エンブレム）、１５はフィルム、１６はバインダ層、２０は加飾成形物（エンブレム）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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