(57)【要約】【課題】プラスチック成形体の加熱成形延伸部における表面模様層、特に印刷層の割れや白化を防止する成形体の製造方法等を提供する。【課題解決手段】基材１上に樹脂を積層して表面模様層３を形成し、この表面模様層３が形成された部分を加熱成形する成形体の製造方法において、加熱成形時に延伸する予定部分の基材１上に、オーバープリントニス（ＯＰニス）或いはＯＰニスよりも成形延伸追従性に優れた樹脂を含む下地形成樹脂を積層して下地樹脂層２を形成し、当該下地樹脂層２上に模様形成樹脂を平面視海島状に積層する。具体的には約１ｍｍ×１ｍｍの正方形よりも面積の小さな任意形状の模様単位３Ａを隣接する模様単位同士連結しないように各模様単位３Ａ独立させるように表面模様層３を形成するようにして加熱成形延伸部における表面模様層の割れ及び白化を防止した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に樹脂を積層して表面模様層を形成し、この表面模様層が形成された部分を加熱成形する工程を備えた成形体の製造方法において、少なくとも加熱成形時に延伸する予定部分の基材上に、オーバープリントニス（ＯＰニス）或いはＯＰニスよりも成形延伸追従性に優れた樹脂を含む下地形成樹脂を積層して下地樹脂層を形成し、当該下地樹脂層上に模様形成樹脂を平面視海島状に積層して表面模様層を形成することにより、加熱成形延伸部における表面模様層の割れ及び白化を防止することを特徴とする成形体の製造方法。
【請求項２】
平面視海島状に模様形成樹脂を積層するとは、約１ｍｍ×１ｍｍの正方形よりも面積の小さな任意形状の模様単位を、隣接する模様単位同士が連結しないように各模様単位を独立して配置することであることを特徴とする請求項１記載の成形体の製造方法。
【請求項３】
模様形成樹脂は、下地形成樹脂よりも表面張力が約１０μＮ／ｃｍ以上大きく、ＯＰニス面上に厚さ約０．２〜２０μｍで均一に塗工すると、平面視海島状に積層させることができる樹脂である請求項１記載の成形体の製造方法。
【請求項４】
加熱成形時に延伸する予定の部分を備えた成形用プラスチックシートであって、少なくとも加熱成形時に延伸する予定部分の基材上に、オーバープリントニス（ＯＰニス）或いはＯＰニスよりも成形延伸追従性に優れた樹脂を含む下地形成樹脂を積層して下地樹脂層を形成し、かつ、当該下地樹脂層上に模様形成樹脂を平面視海島状に積層して表面模様層を形成してなる構成を備えた成形用プラスチックシート。
【請求項５】
平面視海島状に模様形成樹脂を積層するとは、約１ｍｍ×１ｍｍの正方形よりも面積の小さな任意形状の模様単位を、隣接する模様単位同士が連結しないように各模様単位を独立して配置することであることを特徴とする請求項４記載の成形用プラスチックシート。
【請求項６】
模様形成樹脂は、下地形成樹脂よりも表面張力が約１０μＮ／ｃｍ以上大きい樹脂である請求項４又は５記載の成形用プラスチックシート。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載の成形用プラスチックシートを加熱成形してなるプラスチック成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック成形体の加熱成形延伸部における表面模様層の割れや白化を防止する成形体の製造方法等に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
基材シート表面に樹脂を塗工して表面模様層を形成し、その後基材シートを加熱成形してシート面内に凹部や凸部等を形成すると、凹部や凸部における加熱成形延伸部の表面模様層（印刷部）にひび割れが生じたり、白化したりして意匠性が低下することがある。
【０００３】
そこで本発明は、プラスチック成形体の加熱成形延伸部における表面模様層（特に印刷層）の割れや白化を防止する成形体の製造方法等を提供せんとするものである。
【０００４】
【従来の技術】
本発明に直接関係はしないが、参照に値する従来技術として、次のような方法を挙げることができる。
【０００５】
特許文献１は、フタル酸ジエステルを配合した印刷インキを基材の特定部分にのみ印刷し、更に不飽和ポリエステルを塗布し、印刷部と樹脂成分とのハジキ現象を利用して印刷部分に凹部を形成する方法を開示している。
【０００６】
特許文献２は、電子線又は光硬化型塗料に対する濡れ易さが素材表面とは異なる塗装面を模様状に素材表面に形成し、更に電子線硬化型塗料又は不飽和ポリエステル樹脂系光硬化型塗料を塗布して、濡れ易い部分を陥没させ、濡れ難い部分を隆起させ、次いで電子線又は光照射により形成された凹凸面をそのまま硬化させる方法を開示している。
【０００７】
また、特許文献３は、素材上に下塗りインキ又はクリアー塗料を塗設し、該下塗りインキ又はクリアー塗料上に、電子線又は紫外線硬化型クリアー塗料からなる上塗り塗料を塗設してなる印刷塗工物において、下塗りインキ又はクリアー塗料の表面張力を上塗り塗料の表面張力より小さく設定することにより、上塗り塗料を硬化せしめることにより前記インキ又はクリアー塗料を塗設した部分に凹凸模様５５を形成してなる表面加工印刷塗工物の形成方法を開示している。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭４８−５８０６８号
【特許文献２】
特公昭５１−２６９３７号
【特許文献３】
特開平６−２７８３５４号
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基材上に樹脂を積層して表面模様層を形成し、この表面模様層が形成された部分を加熱成形する（例えば真空成形、圧空成形、圧空真空成形など）工程を備えた成形体の製造方法において、少なくとも加熱成形時に延伸する予定部分の基材上に、オーバープリントニス（ＯＰニス）或いはＯＰニスよりも成形延伸追従性に優れた樹脂を含む下地形成樹脂を積層して下地樹脂層を形成し、当該下地樹脂層上に模様形成樹脂を平面視海島状に積層して表面模様層（例えば印刷層）を形成することにより、加熱成形延伸部における表面模様層の割れ及び白化を防止することを特徴とする成形体の製造方法を提案する。
【００１０】
本発明はまた、加熱成形（例えば真空成形、圧空成形、圧空真空成形など）時に延伸する予定の部分を備えた成形用プラスチックシートであって、少なくとも加熱成形時に延伸する予定部分の基材上に、オーバープリントニス（ＯＰニス）或いはＯＰニスよりも成形延伸追従性に優れた樹脂を含む下地形成樹脂を積層して下地樹脂層を形成し、かつ、当該下地樹脂層上に模様形成樹脂を平面視海島状に積層して表面模様層（例えば印刷層）を形成してなる構成を備えた成形用プラスチックシート、並びに、当該成形用プラスチックシートを加熱成形してなるプラスチック成形体を提案する。
【００１１】
このような構成を備えた成形用プラスチックシートは、上記成形体の製造方法における中間体でもあり、上記成形体の製造方法を好適に実施することができ、真空、圧空、或いは圧空真空成形などの加熱成形を施しても、割れや白化の無い表面模様層（例えば印刷層）を備えた成形体を提供することができる。
【００１２】
本発明の成形体の製造方法及び成形用プラスチックシートにおいて、下地形成樹脂上に模様形成樹脂を平面視海島状に積層する方法としては、下地形成樹脂と模様形成樹脂とのハジキ現象を利用する方法、下地形成樹脂と模様形成樹脂との表面張力の差を利用する方法、模様形成樹脂にちぢみインキを用いる方法、下地形成樹脂と模様形成樹脂との濡れ易さの違いを利用する方法などを採用することなどが可能であるが、中でも、下地形成樹脂と模様形成樹脂との表面張力の差を利用する方法が好ましい。
【００１３】
この際の模様形成樹脂としては、下地形成樹脂よりも表面張力が約１０μＮ／ｃｍ以上大きい樹脂を用いるのが好ましい。中でも、このような模様形成樹脂を上記製造方法に適用した場合、ＯＰニス面上に厚さ約０．２〜２０μｍで均一に塗工すると平面視海島状に積層させることができる樹脂であるのが好ましい。
【００１４】
なお、請求項１及び４における「延伸する」は、特に延伸倍率を限定するものではないが、約１１０％以上に延伸する場合に表面模様層の割れや白化を生じ易いため、約１１０％以上に、中でも約１５０％以上に延伸する場合本発明の効果をより一層享受できる。
また、請求項１及び４における「・・より成形延伸追従性に優れた樹脂を含む下地形成樹脂」の「含む」の意味は、そのような樹脂を主材料として少なくとも５０％以上含み、成形延伸追従性を阻害しない限り当該樹脂の他の物質を含んでいても構わないという意を包含する。
本発明において「成形延伸追従性」とは、基材を成形延伸する際に追随して伸びる際の伸び易さの程度を示す物性の意であり、塗布後のＪＩＳ  Ｋ  ７１１３による伸び率（％）を基準に判定することができる。
本発明において「模様形成樹脂を平面視海島状に積層する」とは、或る一定以上の大きさの模様単位を形成させないように、適宜大きさ・適宜形状の模様単位を、隣接する模様単位と連結させないように独立して配置させることを意味し、好ましくは、約１ｍｍ×１ｍｍの正方形よりも面積の小さな任意形状の模様単位を独立して配置させる意を包含する。
本発明における「成形体」には、成形用プラスチックシートを加熱成形してシート面内に凹部若しくは凸部を形成してなる中間体（更に加熱成形すると成形体となる。）としての成形プラスチックシートも包含する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
先ず、成形用プラスチックシートの構成及び製造方法について説明し、次いでこれを用いた成形体の製造方法について説明する。
【００１６】
（成形用プラスチックシート）
成形用プラスチックシート１０は、図１及び図２に示すように、基材１の少なくとも加熱成形時に延伸する予定乃至可能性のある部分１Ａ上に、オーバープリントニス（ＯＰニス）或いはＯＰニスよりも成形延伸追従性に優れた樹脂を含む下地形成樹脂を積層して下地樹脂層２を形成し、かつ、当該下地樹脂層２上に平面視海島状に模様形成樹脂を積層して表面模様層３を形成してなる構成を備えている。なお、「少なくとも」であるから、基材１全面上に下地樹脂層２を積層し、かつ、当該下地樹脂層２上に平面視海島状に模様形成樹脂を積層させるようにして表面模様層３を形成するようにしてもよい。
また、加熱成形時に延伸する予定乃至可能性のある部分以外の表面模様層３の構造は任意である。
【００１７】
基材１には、各種樹脂（プラスチック）シート乃至フィルム等が用いるのが好ましい。中でも透明樹脂シート乃至フィルムは、意匠性の高い包装資材を提供できる点で好ましい。
【００１８】
透明樹脂シート乃至フィルムとしては、例えばポリ乳酸、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリエーテルその他の非晶質樹脂からなるシート乃至フィルムを挙げることができる。中でも、成形性や耐折性などの点を考慮すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレンなどが好ましく、その中でも特に透明性及び剛性等の点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、例えばアモルファスＰＥＴ（「Ａ−ＰＥＴ」とも言う。）などが好ましい。
【００１９】
基材１の表面は、フレーム処理、コロナ放電処理、薬品処理、プライマー処理等の表面処理を行い、下地樹脂層２の付着性を高めるようにしてもよい。
【００２０】
下地樹脂層２は、ＯＰニス或いはＯＰニスよりも成形延伸追従性に優れた樹脂を用いて形成することができる。
【００２１】
更に、下地形成樹脂のＪＩＳ  Ｋ−６７６８による表面張力は約３２０μＮ／ｃｍ以下、中でも約３００μＮ／ｃｍ以下であるのが好ましい。この際の下限値は、現在の技術水準においては現実的には２００μＮ／ｃｍ程度が下限であるが、理論的には下限値を定めるものではない。
また、下地形成樹脂の接触角は約７０〜９０°、中でも特に約７５〜９０°であるのが好ましい。
【００２２】
このような条件を満足し、かつ基材１に付着可能であればその種類を限定するものではなく、ＯＰニスのほか、例えばアクリル酸及びそのエステル，メタアクリル酸及びそのエステル，スチレン，エチレン，酢酸ビニール，塩化ビニール等のモノマーの少なくとも一種類以上を重合した樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂，塩化ゴム，飽和ポリエステル樹脂を単独又は２〜４種類混合したものをトルエン，キシレン，酢酸エチル，酢酸メチル，酢酸ｎプロピル，酢酸イソプロピル，酢酸ブチル，酢酸イソブチル，アセトン，キシレン，酢酸メチル，イソプロピルアルコール，エタノール等の溶剤に溶解した樹脂（ワニス）、水及びアルコールを単独又は混合した溶媒に溶解又は分散した樹脂（ワニス）に炭化水素化合物，シリコーン化合物，フッ素化合物等の撥油剤を添加した樹脂などを用いることができる。
なお、成形延伸追従性を阻害しない限り他の物質を含んでいても構わない。
【００２３】
下地樹脂層２の厚さは、特に制限するものではないが、成形延伸追従性の観点から約０．２〜２０μｍとするのが好ましい。
【００２４】
表面模様層３は、図１に示すように、所定大きさ以上の模様単位が生じないように、適宜大きさ・適宜形状の模様単位３Ａが隣接する模様単位３Ａ、３Ａ同士連結しないように、平面視海島状に形成する。
この際、模様単位３Ａの大きさは、約１ｍｍ×１ｍｍの正方形よりも面積の小さくするのが好ましい。この大きさの模様単位３Ａであれば、たとえ加熱成形時に約１５０％以上に延伸する場合でも、表面模様層３に割れが生じたり、白化したりすることを無くすことができる。
【００２５】
表面模様層３を構成する模様形成樹脂は、ＪＩＳ  Ｋ−６７６８による表面張力が、下地形成樹脂のそれよりも約１０μＮ／ｃｍ以上、特に約２０μＮ／ｃｍ以上、中でも特に約４０μＮ／ｃｍ以上大きい樹脂であるのが好ましい。この際の上限値は、現在の技術水準においては現実的には４００μＮ／ｃｍ程度が上限であるが、理論的には上限値を定めるものではない。
このような表面張力を備えた模様形成樹脂であれば、下地樹脂層２上に均一に模様形成樹脂を塗工するだけで、下地樹脂層２上に模様形成樹脂を平面視海島状に積層させることができる。
なお、模様形成樹脂の表面張力の絶対値は特に制限するものではないが、ＪＩＳ  Ｋ−６７６８による表面張力が約２４０μＮ／ｃｍ以上、中でも約３００μＮ／ｃｍ以上であるのが好ましい。この際の上限値は、現在の技術水準においては現実的には約２００μＮ／ｃｍ程度が下限であるが、理論的には上限値を定めるものではない。
なお、シリコン系やアクリル系などの表面調整剤などを使用して表面張力の調整を行なうことができる。
また、模様形成樹脂の接触角は約１０〜８５°、中でも特に約３０〜８０°であるのが好ましい。
【００２６】
模様形成樹脂は、上記物性値を備えたものであればよいが、製造効率などの点からエネルギー線硬化型樹脂、すなわち、分子を重合乃至架橋し得るエネルギー量子を有する電磁波又は荷電粒子線、例えば可視光線、紫外線（近紫外線、真空紫外線等）Ｘ線、電子線、イオン線等の照射によって硬化し得る樹脂を好ましく用いることができる。
【００２７】
表面模様層３の厚さは、特に制限するものではないが、約０．２〜２０μｍとするのが好ましい。
【００２８】
（成形用プラスチックシートの製造方法）
先ず、基材１の少なくとも加熱成形時に延伸する予定部分１Ａ（全面でもよい）の表面上に、下地形成樹脂を適宜厚さで均一に塗工して下地樹脂層２を形成する。
次に、下地樹脂層２上に模様形成樹脂を約０．２〜２０μｍの厚みでほぼ均一に塗布し、所定時間経過後、必要に応じて模様形成樹脂硬化処理を行い表面模様層３を形成する。この際、模様形成樹脂は適宜間隔をおいて自然に移動して集まり、複数の模様単位３Ａを平面視海島状に分散させることができる。すなわち、適宜大きさ・適宜形状の複数の模様単位３Ａを、隣接する模様単位３Ａと適宜間隔をおいて独立分散状態とすることができる。隣接する模様単位３Ａ、３Ａ間は下地樹脂層２が露出した状態となる。
【００２９】
基材１上に下地樹脂層２を積層する方法としては、下地形成樹脂を塗工する方法など様々な方法を採用することができるが、下地形成樹脂を塗工する方法が好適である。具体的には、グラビアコート、グラビアリバースコート、グラビアオフセットコート、メイヤーバーコート、エアーナイフコート、スピンナーコート、ロールコート、リバースロールコート、キスコート、ホイラーコート、シルクスクリーンによるベタコート、フローコート、スプレーコート等の公知の塗工手段を用いることができ、中でも、所定形状の転写部を備えたロールを用いて樹脂を塗工する方法が好適である。
【００３０】
また、模様形成樹脂を塗布する方法としては、下地形成樹脂の塗工方法として挙げられた方法を採用することができる。
模様形成樹脂は、約０．２〜２０μｍ、特に約０．５〜１０μｍの厚さに塗布するのが好ましい。約０．２μｍより少なくても、また、約２０μｍよりも多くても、模様形成樹脂をほぼ均一に塗布しただけでは平面視海島状に模様単位３Ａを分散させることが難しくなる。
【００３１】
なお、模様形成樹脂は、下地形成樹脂を充分に乾燥させた後塗布するようにしてもよいし、また、乾燥しないうちに塗布するようにしてもよい。
模様形成樹脂が自然に移動して模様単位毎に集まるようにするには、模様形成樹脂を加温するか、又は紫外線照射するまでの時間をできるだけ長くする、すなわち、模様形成樹脂の一部が自然に移動して集まる時間をおいて紫外線照射するようにするのが好ましい。
【００３２】
必要に応じて行う模様形成樹脂硬化処理は、模様形成樹脂としてエネルギー線硬化型樹脂を用いる場合は、紫外線、γ線などのエネルギー線を照射可能な装置を用いてそれらを照射するようにすればよい。
【００３３】
このような方法によって表面模様層３を形成すれば、基材１上に下地樹脂層２を積層し、その上に模様形成樹脂をほぼ均一に塗布し、必要に応じて模様形成樹脂硬化処理を行うだけで、模様形成樹脂は自然に模様単位毎に集まり、平面視海島状とすることができる。
【００３４】
（成形体の製造方法）
上記の成形用プラスチックシート１０は、真空成形、圧空成形、或いは圧空真空成形などの加熱成形を施すことによって成形体を製造することができる。
この際、たとえ１５０％以上に延伸される部分があったとしても、上記の如く形成してあるから、その成形延伸部の表面模様層３に割れが生じたり、白化が起こることはない。
この際の加熱成形方法は、現在公知の任意の方法が採用可能である。
【００３５】
【実施例】
厚さ０．３ｍｍのアモルファスＰＥＴ（「Ａ−ＰＥＴ」ヘーズ０．８％）の表面全面に下地形成樹脂としてＯＰニス（アクリル酸プレポリマー及びアクリル酸オリゴマーを含有するＯＰニス；大日本インキ化学工業製  ダイキュアＲＴ−８、ＪＩＳ  Ｋ−６７６８による表面張力３００μＮ／ｃｍ以下、接触角８５°）を厚さ１μｍで塗工し、この上全面に紫外線硬化樹脂インキ（アクリル酸プレポリマー及びアクリル酸オリゴマーを含有する紫外線硬化樹脂インキ；大日本インキ化学工業製  ダイキュアクリア  ＵＶ−１６０１ＥＭ、ＪＩＳ  Ｋ−６７６８による表面張力３４０μＮ／ｃｍ、接触角７４°）を略均一に厚さ３μｍに塗布し、塗布後２０ｍｍＳＥＣ後に紫外線照射装置で紫外線照射して成形用プラスチックシートを得た。
【００３６】
得られた成形用プラスチックシートの表面には、図１の如く、直径約０．３ｍｍの円形乃至楕円形の複数の模様単位３Ａが前後左右に約０．１〜０．２ｍｍ間隔をおいて分散し、平面視海島状となった。
【００３７】
かかる成形用プラスチックシートを、加熱成形機にて１２０℃で加熱成形し、シート面内に幅２０ｍｍ、長さ６０ｍｍ、深さ１０ｍｍの凹部を成形して成形プラスチックシートを得た。
その後経時観察したが、成形延伸部の下地樹脂層表面に割れや白化が生じることはなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る成形用プラスチックシートの一例の一部を示した斜視図である。
【図２】図１の成形用プラスチックシートの一部の断面図である。
【符号の説明】
１      基材
２      下地樹脂層
３      表面模様層
３Ａ    模様単位
１０    成形用プラスチックシート
【図１】
2004167855.tif 000003
【図２】
2004167855.tif 000004