(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリルフィルムの片面に有機溶剤を含むインキで印刷し加熱乾燥することにより図柄層が少なくとも形成されたアクリルインサートフィルムにおいて、アクリルフィルムが、軟化点が９０℃以上のマトリックス成分と軟化点が５６．３℃以上８８．４℃以下のアクリルゴムと紫外線吸収剤とからなり、マトリックス成分とアクリルゴムの重量比が９０：１０から７５：２５であり、紫外線吸収剤を０．０３〜３．０重量％含有することを特徴とするアクリルインサートフィルム。
【請求項２】
アクリルフィルムが、軟化点が９０℃以上のマトリックス成分と軟化点が８０℃以上のアクリルゴムと紫外線吸収剤とからなる請求項１記載のアクリルインサートフィルム。
【請求項３】
アクリルフィルムが、マトリックス成分とアクリルゴムの重量比が９０：１０から８０：２０である請求項１記載のアクリルインサートフィルム。
【請求項４】
請求項１〜３に記載のアクリルインサートフィルムを金型内に配置し、成形樹脂を射出成形するのと同時に成形品の表面にアクリルインサートフィルムを一体化することを特徴とするインサート成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載のアクリルフィルムが最表面になるように積層されたことを特徴とするインサート成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車の外装部品または内装部品の加飾などに好適なアクリルインサートフィルムとインサート成形品とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、耐光性かつ加工性に優れたアクリルフィルムを使用して図柄層を印刷し、アクリルインサートフィルムを得、これを射出成形と同時に成形品の上に一体化するインサート成形法があった。インサート成形法は、印刷によって直接図柄を形成することが困難な形状の成形品であっても、図柄を容易に形成することができるという特長を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のアクリルインサートフィルムには、以下の問題点があった。
【０００４】
つまり、アクリルフィルムが、その硬質のマトリックス成分であるポリメチルメタクリートのみからなるものであると、アクリルフィルムは脆く破れやすくなるため、印刷によって図柄を形成できない。また、アクリルフィルムが、その軟質のゴム成分であるアクリルゴムのみからなるものであると、アクリルフィルムの硬度が低く、車の部品として要求される耐性などの特性が得られない。
【０００５】
そこで、アクリルインサートフィルムに用いるアクリルフィルムとして、硬質のマトリックス成分であるポリメチルメタクリートと軟質のゴム成分であるアクリルゴムを適度な比率で混合したものを選定することが考えられる。しかし、それでも有機溶剤に侵されやすく、印刷後のフィルムの機械的強度が極度に落ちるという問題があった。また、高温環境下では、塩化ビニル製品などの可塑剤を含む製品にアクリルフィルムが融着したり、アクリルフィルムの表面が侵されたりするという問題があった。
【０００６】
したがって、この発明は、上記のような問題点を解消し、化学的・機械的な耐性に優れ、塩化ビニルの可塑剤などに侵されることがない耐薬品性に優れたアクリルインサートフィルムとインサート成形品とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明のアクリルインサートフィルムとインサート成形品とその製造方法は、以上の目的を達成するために、つぎのように構成した。
【０００８】
つまり、この発明のアクリルインサートフィルムは、アクリルフィルムの片面に少なくとも図柄層が形成されたアクリルインサートフィルムにおいて、アクリルフィルムが、軟化点が９０℃以上のマトリックス成分と軟化点が５６．３℃以上８８．４℃以下のアクリルゴムと紫外線吸収剤とからなり、マトリックス成分とアクリルゴムの重量比が９０：１０から７５：２５であり、紫外線吸収剤を０．０３〜３．０重量％含有するように構成した。
【０００９】
上記の発明において、アクリルフィルムが、軟化点が９０℃以上のマトリックス成分と軟化点が８０℃以上のアクリルゴムと紫外線吸収剤とからなるように構成してもよい。
【００１０】
また、上記の発明において、アクリルフィルムが、マトリックス成分とアクリルゴムの重量比が９０：１０から８０：２０であるように構成してもよい。
【００１１】
また、この発明のインサート成形品の製造方法は、請求項１〜３に記載のアクリルインサートフィルムを金型内に配置し、成形樹脂を射出成形するのと同時に成形品の表面にアクリルインサートフィルムを一体化するように構成した。
【００１２】
また、この発明のインサート成形品は、上記の発明のアクリルフィルムを最表面に積層するように構成した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１４】
図１は、この発明のインサート成形品の一実施例を示す断面図である。図中、１はアクリルインサートフィルム、２はアクリルフィルム、３は図柄層、４は成形材料、５はインサート成形品である。
【００１５】
この発明のアクリルインサートフィルム１は、アクリルフィルム２の片面に少なくとも図柄層３が形成されたアクリルインサートフィルム１において、アクリルフィルム２が、軟化点が９０℃以上のマトリックス成分と軟化点が５６．３℃以上８８．４℃以下のアクリルゴムと紫外線吸収剤とからなり、マトリックス成分とアクリルゴムの重量比が９０：１０から７５：２５であり、紫外線吸収剤を０．０３〜３．０重量％含有するものである。
【００１６】
アクリルフィルム２のマトリックス成分とは、アクリルフィルム２の母体であり、ポリメチルメタクリレートなどの硬質のアクリル樹脂成分をいう。アクリルフィルム２のマトリックス成分の軟化点や含有比率は、アクリルフィルム２の耐汚染性や耐薬品性、耐熱性の特性に大きく影響を与える。つまり、マトリックス成分はアクリルフィルム２中の含有成分のほとんどを占めるため、アクリルフィルム２自身の特性をもっとも左右する。したがって、マトリックス成分の軟化点がアクリルフィルム２全体の軟化点にほぼ相当する。アクリルフィルム２の軟化点が高ければ耐熱性が上がり、機械特性が上がり、耐薬品性が向上する。マトリックス成分は、ゴム成分と比較すると、あらゆる点で諸物性が優れているが、硬くて脆いので単独では使用できない。
【００１７】
また、ゴム成分の軟化点や含有比率は、アクリルフィルム２の硬度や柔軟性、印刷作業性の特性に大きく影響を与える。つまり、ゴム成分の軟化点が低すぎると、図柄層３の印刷乾燥時の熱でその部分のみが軟化してフィルムにしわやたるみが発生し、アクリルフィルム２が破れる。乾燥温度を低くすれば、図柄層３のインキ中の有機溶剤が完全に飛散せず、残留してアクリルフィルム２全体を侵して引っ張り強度を低下させる。ゴム成分は基本的に硬度が低く（鉛筆硬度２Ｂ〜４Ｂ）、ゴム成分のみでは自動車部品の要求特性（通常、鉛筆硬度ＨＢ以上）を満足できない。ゴム成分を少なくすれば硬度は高くなるが、ゴム成分が有する弾性が失われ、アクリルフィルム２が脆くなる。
【００１８】
したがって、アクリルフィルム２としては、硬質のマトリックス成分とその中に均一に軟質のゴム成分が分布し、マトリックス成分の軟化点が９０℃以上で、かつアクリルゴムの軟化点が５６．３℃以上８８．４℃以下で、かつマトリックス成分とアクリルゴムの重量比が９０：１０から７５：２５であり、かつ、マトリックス成分およびアクリルゴムの合計に対して紫外線吸収剤が０．０５〜３．０重量％添加されているものを用いる。
【００１９】
アクリルフィルム２の硬質のマトリックス成分としては、ポリメチルメタクリレートなどのメタクリル酸エステルやアクリル酸エステル、アクリルアミドなどがある。軟質のゴム成分としては、アクリル酸エステルとブタジエンまたはアクリロニトリル、クロロエチルビニルエーテルなどの共重合体であるポリアクリレートなどがある。紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾールなどがある。また、アクリルフィルム２の厚みは、５０〜２００μｍが好ましい。
【００２０】
アクリルフィルム２のマトリックス成分の軟化点が９０℃より低いと、夏の締め切った車内に免許証ケースなどの塩化ビニル製品を置いた場合のように、高温環境下で塩化ビニルの可塑剤と触れたときに、アクリルフィルム２に融着したり、アクリルフィルム２の表面が白く侵されたりする。ゴム成分の軟化点が５０℃より低いと、アクリルフィルム２に図柄層３を印刷法により形成するとき、インキを乾燥させるために加熱するとアクリルフィルム２が歪んで見当が合わなくなるので、十分にインキを乾燥させることができない。したがって、有機溶剤が図柄層３中に残留し、印刷後のアクリルインサートフィルム１の機械的強度が極度に落ちることになる。また、マトリックス成分の重量比が９０より大きいと、アクリルフィルム２が脆くなり、印刷作業時に破れることがある。また、ゴム成分の重量比が２５より大きいと、表面硬度や耐磨耗性が極度に低下し、最終製品で傷がつきやすくなる。
【００２１】
特に、アクリルフィルム２が、軟化点が９０℃以上のマトリックス成分と軟化点が８０℃以上のアクリルゴムと紫外線吸収剤とからなるのが好ましい。また、マトリックス成分とアクリルゴムの重量比が９０：１０から８０：２０であるのが好ましい。この場合、見当精度が必要な多色刷りを行って図柄層３を形成しても、アクリルフィルム２に熱によるしわが発生しない。また、このアクリルフィルム２を用いて得たアクリルインサートフィルム１によるインサート成形品５は、直射日光が常時当たるような環境においても優れた耐熱性・耐候性を有する。
【００２２】
また、紫外線吸収剤の含有比率は、アクリルフィルム２の透明性や印刷層の耐侯性の特性に大きく影響を与える。印刷層を構成する顔料や樹脂バインダーは、長期にわたる日光の紫外線によって化学構造が変化し、変色や脱色を起こす。これを防ぐために、印刷層を保護するアクリルフィルム２に紫外線吸収剤を入れると紫外線を遮断し、印刷層に到達する紫外線の量を減少させることができる。その効果は、ある一定の割合までは紫外線吸収剤の含有量に比例する。紫外線吸収剤を一定割合以上含有させると、紫外線吸収剤自身が純粋の無色透明ではなく黄色味を帯びているものが多いため、アクリルフィルム２が黄色くなる。したがって、この発明では、紫外線吸収剤を０．０３〜３．０重量％の割合で添加するように構成した。紫外線吸収剤の含有量が３．０重量％より大きいと、アクリルフィルム２が黄色くなって透明性が低下し（光線透過率９２％以下）、また、コストも上昇する。紫外線吸収剤の含有量が０．０３重量％より小さいと、紫外線遮断効果が低下し、印刷インキの脱色や変色が起こることがある。
【００２３】
図柄層３は、アクリルフィルム２の上に、有機溶剤を含むインキで印刷し加熱乾燥することにより形成する。印刷層の材質としては、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、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、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着色インキを用いるとよい。印刷層の形成方法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。特に、多色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷法やグラビア印刷法が適している。また、単色の場合には、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を採用することもできる。印刷層は、表現したい図柄に応じて、全面的に設ける場合や部分的に設ける場合もある。
【００２４】
また、図柄層３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。部分的な金属薄膜層を形成する場合の一例としては、金属薄膜層を必要としない部分に溶剤可溶性樹脂層を形成した後、その上に全面的に金属薄膜を形成し、溶剤洗浄を行って溶剤可溶性樹脂層と共に不要な金属薄膜を除去する方法がある。この場合によく用いる溶剤は、水または水溶液である。また、別の一例としては、全面的に金属薄膜を形成し、次に金属薄膜を残しておきたい部分にレジスト層を形成し、酸またはアルカリでエッチングを行い、レジスト層を除去する方法がある。なお、金属薄膜層を設ける際に、他の層と金属薄膜層との密着性を向上させるために、前アンカー層や後アンカー層を設けてもよい。前アンカー層および後アンカー層の材質としては、２液性硬化ウレタン樹脂、熱硬化ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、塩素含有ゴム系樹脂、塩素含有ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系共重合体樹脂樹脂などを使用するとよい。前アンカー層および後アンカー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。
【００２５】
接着層は、成形品に上記の各層を接着する層である。接着層としては、成形樹脂に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、成形樹脂がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂を用いるとよい。また、成形樹脂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ればよい。さらに、成形樹脂がポリプロピレン樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。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。接着層の乾燥膜厚は、０．５〜１０μｍとするのが一般的である。
【００２６】
なお、上記のアクリルインサートフィルム１の層構成は、アクリルインサートフィルム１の一例であり、このほかの層構成であってもよい。たとえば、図柄層３が接着層の機能を兼ね備えている場合には、接着層を省略することができる。
【００２７】
アクリルインサートフィルム１を利用してインサート成形品５を得るには、次のようにするとよい。
【００２８】
アクリルインサートフィルム１を、インサートフィルム送り装置などを使用して、成形樹脂射出口を有するコア型と、凹部を有するキャビティ型との間に配置し、クランプなどの手段でキャビティ型の周囲に固定する。次に、熱源によりアクリルインサートフィルム１を加熱軟化させるとともにキャビティ型側から真空吸引してキャビティ型の表面に密着させる。キャビティ型とコア型を型締めし、アクリルインサートフィルム１とコア型との間に密閉空間を形成する。この空間に溶融した成形樹脂を射出する。成形樹脂としては、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリルスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリルブタジエンスチレン系樹脂などを用いるとよい。キャビティ型とコア型を型開きすれば、アクリルインサートフィルム１と成形樹脂とが一体化されたインサート成形品５を得ることができる。
【００２９】
また、次のようにしてインサート成形品５を得ることができる。まず、アクリルインサートフィルム１を、凹部を有する予備成形型にクランプなどの手段で固定し、次に、熱源によりアクリルインサートフィルム１を加熱軟化させるとともに予備成形型側から真空吸引して予備成形型の表面に密着させる。次いで真空吸引を解除し、予備成形型からアクリルインサートフィルム１を取り出す。このようにして、予備成形したアクリルインサートフィルム１を得ることができる。次いで、予備成形したアクリルインサートフィルム１を、成形樹脂射出口を有するコア型と、凹部を有するキャビティ型との間に配置し、クランプなどの手段でキャビティ型の周囲に固定する。次に、キャビティ型とコア型を型締めし、アクリルインサートフィルム１とコア型との間に密閉空間を形成する。この空間に溶融した成形樹脂を射出し、キャビティ型とコア型を型開きすれば、アクリルインサートフィルム１と成形樹脂とが一体化されたインサート成形品５を得ることができる。
【００３０】
【実施例】
実施例１
下記の組成にてＴダイ製膜法によって製造された厚さ１２５μｍのポリメタクリル酸メチルフィルムをアクリルフィルムとし、下記組成のインキを用い、木目模様となる黒、茶、黄の各色の図柄層をグラビア印刷法で順次形成した。
【００３１】
0004194670.tif 000002
【００３２】
図柄層用インキ
バインダー    ポリ塩化ビニル樹脂          ６０重量％
顔料          黒、茶、黄の各色            ４０重量％
【００３３】
このようにして得たアクリルインサートフィルムを金型内に配置し、成形樹脂温度２２０〜２５０℃、金型温度４０〜６０℃の条件において、茶色のアクリロニトリルブタジエンポリスチレン共重合体樹脂を成形樹脂としてインサート成形を行った。
【００３４】
このようにして得たインサート成形品は、鉛筆硬度Ｈ〜２Ｈであり、耐薬品性試験（塩化ビニルフィルムを載せ８０℃、７２時間放置）、耐熱性試験（８０℃、４００時間放置）、促進耐候性試験（ＢＰ８３℃、１０００時間放置）でも異常がなく、テーパースクラッチテストでもアクリルフィルムに破れが生じない優れた物性を有するものであった。
【００３５】
実施例２〜８、比較例１〜４
実施例２〜８および比較例１〜４として、表１に示す組成にてアクリルフィルムを得、他は実施例１と同様にしてインサート成形品を得た。なお、評価のうち○は適当なもの、×は不適当なもの、△はその中間で製作が可能な限界を示す。
【００３６】
【表１】
0004194670.tif 000003
【００３７】
【発明の効果】
この発明は、前記した構成からなるので、次のような効果を有する。
【００３８】
この発明のアクリルインサートフィルムは、アクリルフィルムが、軟化点が９０℃以上のマトリックス成分と軟化点が５６．３℃以上８８．４℃以下のアクリルゴムと紫外線吸収剤とからなり、マトリックス成分とアクリルゴムの重量比が９０：１０から７５：２５であり、紫外線吸収剤を０．０３〜３．０重量％含有するので、光学特性、機械特性、表面強度、耐候性、耐熱性などの化学的・機械的な耐性に優れ、かつ耐薬品性に優れたものである。
【００３９】
また、この発明のインサート成形品は、成形樹脂の表面に、少なくとも図柄層が積層され、その上にこの発明のアクリルフィルムが最表面になるように積層されたので、夏の締め切った車内に免許証ケースなどの塩化ビニル製品を置いたりしても融着したり表面が白く侵されたりすることなく、また表面硬度が高く傷が付きにくく、耐汚染性や耐熱性などの化学的・機械的な耐性に優れ、かつ耐薬品性に優れたものである。
【００４０】
また、この発明のインサート成形品の製造方法は、請求項１〜３に記載のアクリルインサートフィルムを金型内に配置し、成形樹脂を射出成形するのと同時に成形品の表面にアクリルインサートフィルムを一体化するので、化学的・機械的な耐性に優れ、かつ耐薬品性に優れたインサート成形品を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のインサート成形品の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  アクリルインサートフィルム
２  アクリルフィルム
３  図柄層
４  成形材料
５  インサート成形品
【図１】
0004194670.tif 000004