(57)【要約】【課題】  基体の成形後の収縮や、フィルムの印刷インクの存在、更にはその後の温度変化によるフィルムの剥離の問題を解決する。【解決手段】  少なくとも片面に加飾印刷４を施したポリプロピレン製フィルム２のその印刷面側に、基体３を合成樹脂により型成形して接合一体化するものにおいて、フィルム２に印刷を施さない非印刷部（張出部７）を設け、この非印刷部でフィルム２を基体３と接合した。この結果、フィルム２の非印刷部の面部が基体成形時の高温溶融樹脂の熱により溶融し、これでフィルム２と基体３とが共に溶融した状態で接合することにより、基体３に対するフィルム２の接合強度が増し、その剥離が防止される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面に加飾印刷を施したポリプロピレン製フィルムのその印刷面側に、基体を合成樹脂により型成形して接合一体化するものにおいて、
前記フィルムに印刷を施さない非印刷部を設け、この非印刷部でフィルムを前記基体と接合したことを特徴とする加飾成形品。
【請求項２】
基体材料の合成樹脂が、フィラーを添加して線膨張係数を５〜１０×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ・℃〕に調整したポリプロピレンであることを特徴とする請求項１記載の加飾成形品。
【請求項３】
フィラーの平均粒径が３００〔ｎｍ〕以下であることを特徴とする請求項２記載の加飾成形品。
【請求項４】
基体を成形する成形型のゲートをフィルムと基体との接合面と平行の向きに設け、このゲートから基体材料の合成樹脂を射出して成形することを特徴とする請求項１記載の加飾成形品の製造方法。
【請求項５】
基体材料の合成樹脂が、スチレン−アクリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の加飾成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加飾印刷を施したポリプロピレン製フィルムと、それに型成形して接合一体化する合成樹脂製の基体とから成る加飾成形品と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば家電製品の銘板やパネル等の加飾成形品においては、少なくとも片面に加飾印刷を施したポリプロピレン製フィルムと、これの印刷面側に型成形して接合一体化した合成樹脂製の基体とから成るものが供されている。
【特許文献１】特許第３００３０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来のものにおいて、基体は成形後に収縮する。特に、その基体材料の合成樹脂として用いられるポリプロピレンは、結晶性の合成樹脂であるため、成形後の収縮が大きく、すなわち、成形後の寸法変化や反りが大きい。一方、加飾印刷を施したフィルムは、基体が接合一体化される前の時点で、成形後の収縮をほゞ完了している。このため、それらを接合したとき、その接合界面には基体の成形後の収縮によるせん断応力が発生し、更に、その接合界面にはフィルムの印刷インクが存在することもあって、フィルムが剥離しやすくなる。
【０００４】
又、成形後の収縮を完了した後でも、基体とフィルムは温度変化によって膨張と収縮を繰り返すため、そのときにも線膨張率が異なれば、接合界面にせん断応力が発生し、フィルムが剥離しやすくなる。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、基体の成形後の収縮や、フィルムの印刷インクの存在、更にはその後の温度変化によるフィルムの剥離の問題を解決して使用し得る加飾成形品とその製造方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の加飾成形品においては、少なくとも片面に加飾印刷を施したポリプロピレン製フィルムのその印刷面側に、基体を合成樹脂により型成形して接合一体化するものにおいて、前記フィルムに印刷を施さない非印刷部を設け、この非印刷部でフィルムを前記基体と接合したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上記手段によれば、フィルムが非印刷部の面部で基体成形時の高温溶融樹脂の熱により溶融し、この結果、フィルムと基体とが共に溶融した状態で接合する。これにより、基体に対するフィルムの接合強度が増し、その剥離が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の第１実施例（第１の実施形態）につき、図１ないし図８を参照して説明する。
まず、図２には、加飾成形品１を示しており、この加飾成形品１は、この場合、家電製品の銘板であり、フィルム２と、これに接合一体化した基体３から成っている。そのうち、フィルム２はポリプロピレン製で、矩形のシート状を成しており、その少なくとも片面、この場合、図１に示すように裏面に加飾印刷４を施しており、従って、該フィルム２の裏面には加飾印刷４による印刷層５が存在している。又、このフィルム２の裏面には、印刷層５に重ねて更にその裏側に、接着剤の塗布による接着層６を設けている。
【０００８】
そして、フィルム２の外周部の四辺には張出部７を設けている。この張出部７は加飾印刷４を裏面（加飾印刷４を施した側の面）に施さない非印刷部であり、当初は図３に示す展開形状で、それを図４に示すように裏側へ折曲加工している。
一方、基体３は、材料が合成樹脂であり、中でも、この場合、ポリプロピレンであって、更にフィラーを添加して線膨張係数を５〜１０×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ・℃〕に調整したポリプロピレンであり、そのフィラーの粒径は３００〔ｎｍ〕以下としている。
【０００９】
しかして、基体３の成形時には、成形型（図示省略）に先にフィルム２をセットする。このとき、フィルム２は、表面が成形型の基体成形キャビティー側とは反対側に位置し、裏面が基体成形キャビティー側に位置するようにセットする。この状態で、上述の基体３の材料を成形型の基体成形キャビティーに射出して充填させる。すると、基体３が型成形されると同時に、フィルム２、特にはこれの加飾印刷４を施した印刷面側に、基体３が接合一体化される。ことに、フィルム２の張出部（非印刷部）７の裏面部では、フィルム２が基体３成形時の高温溶融樹脂の熱により溶融し、この結果、フィルム２と基体３とが共に溶融した状態で接合する。
【００１０】
そして、基体３が固化した後に、成形品を成形型から取出す。先の図１及び図２に示した状態は、この成形型から取出した後の製品（加飾成形品１）であり、かくして加飾成形品１を製造している。
【００１１】
このように本構成のものでは、フィルム２に印刷を施さない非印刷部（張出部７）を設け、この非印刷部でフィルム２を基体３と接合させており、それによって、上述のように、フィルム２が非印刷部の裏面部で基体３成形時の高温溶融樹脂の熱により溶融し、その結果、フィルム２と基体３とが共に溶融した状態で接合するので、基体３に対するフィルム２の接合強度が増す。
【００１２】
このように製造した加飾成形品１に対し、環境試験として、−２０〔℃〕と６０〔℃〕との温度の変化を１０回繰り返すヒートサイクル試験と、６０〔℃〕の温度と９０〔％〕の湿度に１６８時間さらす高温高湿試験とを実施した結果、基体３からフィルム２の剥離がないことが確認された。
【００１３】
加えて、図５に示すように、基体３からフィルム２を剥離させる実験を、フィルム２の印刷部（加飾印刷４を施した部分）と非印刷部（張出部７）とで行って、それぞれの剥離強さを測定したところ、図６に示すように、印刷部では２〜３〔Ｎ／１０ｍｍ〕の剥離強さでフィルム２が剥離したのに対し、非印刷部ではフィルム２が剥離せず、２００〔Ｎ／１０ｍｍ〕での剥離強さで破断した。すなわち、非印刷部ではフィルム２が剥離せずに破断するに至る極めて強い接合力を得ることができたのである。
【００１４】
図７は、基体３の材料に、フィラーを添加して線膨張係数を５〜１０×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ・℃〕に調整したポリプロピレン（ＰＰ）を用いた場合の、加飾成形品１の成形収縮率とフィルム２の剥離性とについての確認結果を表している。
この図で明らかなように、フィラーとしてタルクを２０〔％〕添加したポリプロピレンの樹脂性能としての成形収縮率は０．００７〜０．０１〔％〕、線膨張係数は５〜１０×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ・℃〕であり、これで製造した加飾成形品１の成形直後の寸法は３８３〔ｍｍ〕で、成形収縮を完了した後の寸法は３８０〔ｍｍ〕であり、成形収縮率は約０．００８で、フィルム２の剥離はなかった。
【００１５】
図７には、そのほか、フィルム２（ポリプロピレンフィルム）の樹脂性能としての線膨張係数を示しており、５〜７×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ・℃〕である。上述の、フィラーとしてタルクを２０〔％〕添加したポリプロピレンの線膨張係数（５〜１０×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ・℃〕）は、このフィルム２の線膨張係数に近くしているのであり、かくして、上述のように、フィルム２の剥離をより確実になくすことができるのである。
【００１６】
更に、図８は、フィラーの粒径を３００〔ｎｍ〕（０．３〔μｍ〕）以上とした場合と、３００〔ｎｍ〕以下とした場合との、それぞれ加飾成形品１の全光線透過率と、成形収縮率、並びに線膨張係数についての確認結果を表している。特に、加飾成形品１が家電機器の操作パネル等である場合、機器の運転状態などを表示するためにＬＥＤ等の発光体を使用する。その場合、光を透過させるために、加飾成形品１の基体３にはある程度の透光性が必要になる。又、人間が色として認識できる光の波長領域は、可視領域である４００〜８００〔ｎｍ〕であり、可視領域より小さい３００〔ｎｍ〕以下の粒径のフィラーであれば、それを透明材料に添加しても透光性を損なわないといわれている。
【００１７】
図８においては、透明のポリプロピレンにフィラーとして粒径が３〜５〔μｍ〕（３０００〜５０００〔ｎｍ〕）の一般タルクを添加したものの場合、全光線透過率は０〔％〕で不透明であり、成形収縮率は０．００７〔％〕、線膨張係数は７×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ・℃〕であったことを表している。
これに対して、同じく透明のポリプロピレンにフィラーとして粒径が２５〔ｎｍ〕の微粒子の酸化ケイ素（Ｓｉ０2）を添加（１０〔％〕）したものの場合、全光線透過率は７１〔％〕、成形収縮率は０．０１０〔％〕、線膨張係数は３×１０-4〔ｃｍ／ｃｍ・℃〕であった。
【００１８】
そして、透明のポリプロピレンの場合、全光線透過率は７６〔％〕、成形収縮率は０．０１５〔％〕、線膨張係数は５×１０-4〔ｃｍ／ｃｍ・℃〕であり、これに比して、上述の粒径が２５〔ｎｍ〕の微粒子の酸化ケイ素（Ｓｉ０2）を添加（１０〔％〕）したものの場合、全光線透過率はほとんど低下がなく、それでいて、成形収縮率及び線膨張係数を小さくし得ることが分かる。
なお、これらの場合、全光線透過率の結果値は、４００〜８００〔ｎｍ〕（分解能０．５〔ｎｍ〕）の光線を投射した実験における平均値を表している。
【００１９】
以上に対して、図９ないし図１６は本発明の第２実施例（第２の実施形態）を示すもので、第１実施例と異なる部分についてのみ述べる。
このものの場合、加飾成形品１１は、家電製品のパネル、中でも運転コントロール用の操作パネルであり、前述の銘板同様に、ポリプロピレン製のフィルム１２と、これに接合一体化した図１０及び図１１に示す基体１３から成っており、基体１３の少なくとも片面、この場合も、裏面に加飾印刷１４を施したことによる印刷層１５が存在し、更にその裏側に接着剤の塗布による接着層１６が存在している。なお、印刷層１５と接着層１６は、詳細には、操作パネルの光を透過させる部分である操作キー部分１７（図９参照）や表示部分１８を除いて存在している。
【００２０】
そして、フィルム１２の外周部、特にはこの場合、左右の両側辺と前辺の三辺には、張出部１９を設けている。この張出部１９は加飾印刷１４を裏面に施さない非印刷部であり、当初は先の図３に示したと同じ展開形状で、それを図４に示したと同じように裏側へ折曲加工している。
【００２１】
一方、基体１３は、材料が前述の基体３と同じであり、これを前述の加飾成形品１と同様にしてフィルム２、特にはこれの加飾印刷４を施した印刷面側に型成形し、同時に該フィルム２に接合一体化しており、ことに、フィルム２の張出部（非印刷部）１９の裏面部では、フィルム１２と基体１３とを基体１３成形時の高温溶融樹脂の熱により共に溶融した状態で接合している。従って、このものでも第１実施例同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
又、このものの場合、図１２及び図１３に示すように、基体１３を成形する成形型２０においては、ゲート２１をフィルム１２と基体１３との接合面と平行の向きに設け、このゲート２０から基体材料の合成樹脂１３ａを矢印で示すごとく射出して成形している。加えて、この場合、図１４に示すように、ゲート２１の間口寸法Ｗは、成形型２０の基体成形キャビティー２２に対する合成樹脂１３ａの行き渡りを良くすべく、基体１３の厚さＴの５倍以上に定めている。
【００２３】
図１５ないし図１７は、参考に、基体１３を成形する成形型１２０のゲート１２１をフィルム１２と基体１３との接合面と直角の向きに設けたものを示している。このものでは、基体１３成形時の高温溶融樹脂１３ａがフィルム１２の印刷層１５に直接的に当たることで、印刷インクの耐熱性が低いものでは、それが高温溶融樹脂１３ａの熱と流れとにより、溶解して流れてしまい、不良品となってしまう。
【００２４】
これに対して、上述のように、基体１３を成形する成形型２０のゲート２１をフィルム１２と基体１３との接合面と平行の向きに設け、このゲート２０から基体材料の合成樹脂１３ａを射出して成形する方法によると、基体１３成形時の高温溶融樹脂１３ａがフィルム１２の印刷層１５に直接的に当たることが避けられるので、印刷インクの耐熱性が低いものでも、それが溶解して流れてしまうということがなくなり、不良品の発生を防止することができる。
【００２５】
そして、図１８は基体１３のフィルム接合面とは反対側の裏面に設けた補強用のリブ２３を示しており、これによって加飾成形品１１の反りを防止できるが、それの更に反対側である基体１３のフィルム接合面には、固化したときに、リブ２３に沿ったくぼみ（ひけ）ができやすい。これに対して、本実施例においては、図１９に気泡２４で示すように、成形時、リブ２３の内部、特には基体１３のフィルム接合面寄りの根元部に、ガス、特には高圧ガスを封入している。これにより、リブ２３のその部分を内部から押し広げて、上記「ひけ」の発生をなくすことができる。
【００２６】
なお、上述の成形型２０におけるゲート２１の設定と、リブ２３におけるガスの封入は、前述の加飾成形品１の製造でも実施するようにしても良い。
又、基体３，１３の材料は、前述以外に、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のいずれかであっても良く、特にこれらは耐薬品性が低く、洗濯機で使用する洗剤など、薬品類を含むものが触れると損壊するソルベントクラックを起しやすいが、基体３，１３に接合したフィルム２，１２の材料であるポリプロピレンは耐薬品性が大きいため、結局、フィルム２，１２により、ソルベントクラックを起しやすいそれらの材料から成る基体３，１３をそのソルベントクラックから保護することができる。
【００２７】
このほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、特に非印刷部はフィルムの外周部以外の部分に設けられていても良いなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施例を示す加飾成形品の縦断側面図（図２のＡ−Ａ線断面図）
【図２】加飾成形品の外観斜視図
【図３】フィルム単体の非印刷部折曲加工前状態の正面図
【図４】フィルム単体の非印刷部折曲加工中状態の斜視図
【図５】製品試験その１の様子を示す斜視図
【図６】製品試験その１の結果を示す図
【図７】製品試験その２の結果を示す図
【図８】製品試験その３の結果を示す図
【図９】本発明の第２実施例を示す加飾成形品の外観斜視図
【図１０】加飾成形品の縦断側面図（図９のＢ−Ｂ線断面図）
【図１１】加飾成形品の一部を省略して示す縦断正面図（図９のＣ−Ｃ線断面図）
【図１２】加飾成形品をゲートと併せて示す外観斜視図
【図１３】成形型のゲート部分の拡大縦断側面図（図１２のＤ−Ｄ線断面図）
【図１４】成形型のゲート部分の拡大縦断正面図（図１３の矢印Ｅ方向に見た図）
【図１５】参考例を示す図１２相当図
【図１６】参考例を示す図１３相当図（図１５のＦ−Ｆ線断面図）
【図１７】参考例を示す図１４相当図（図１６の矢印Ｇ方向に見た図）
【図１８】加飾成形品の裏面図
【図１９】加飾成形品の一部の拡大横断面図（図１５のＨ−Ｈ線断面図）
【符号の説明】
【００２９】
図面中、１は加飾成形品、２はフィルム、３は基体、４は加飾印刷、７は張出部（非印刷部）、１１は加飾成形品、１２はフィルム、１３は基体、１４は加飾印刷、１９は張出部（非印刷部）、２０は成形型、２１はゲートを示す。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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