(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジオールとジカルボン酸とを縮重合させて得られるエステル基を主鎖にもつポリエステルからなる基材フィルムの一面にオリゴマー遊離防止層を設け、他面に少なくとも絵柄層を設けた射出成形同時加飾用フィルムにおいて、５０℃の状態でＪＩＳＫ−５４００のＸカットテープ法に準じた付着性試験方法におけるオリゴマー遊離防止層と基材フィルムとの固着が評価点数８〜１０となるものであることを特徴とする射出成形同時加飾用フィルム。
【請求項２】
オリゴマー遊離防止層が、メラミン系樹脂又はアクリル系樹脂からなる請求項１に記載の射出成形同時加飾用フィルム。
【請求項３】
オリゴマー遊離防止層が、帯電防止性能とブロッキング防止性能のいずれかまたは両方を有している請求項１又は２に記載の射出成形同時加飾用フィルム。
【請求項４】
基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなる請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形同時加飾用フィルム。
【請求項５】
オリゴマー遊離防止層が、基材フィルムの製膜から巻取りまでの間に設けられたインラインコーティングフィルムである請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形同時加飾用フィルム。
【請求項６】
基材フィルムが、オリゴマーの含有率０.０１〜０．８重量％のものである請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形同時加飾用フィルム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の射出成形同時加飾用フィルムを、そのオリゴマー遊離防止層が金型のキャビティ面に接触する側となるように金型に配置した後、型閉めをし、成形樹脂を射出して、射出成形品と射出成形同時加飾用フィルムを一体化接着することを特徴とする射出成形同時加飾品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、家電製品、音響機器、自動車のインジケータなどの表示パネルなどの射出成形同時加飾用フィルムと射出成形同時加飾品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形同時加飾品の製造方法とは、一般的に、金型内に加飾用フィルムを配置した後、型閉めをし、成形樹脂を射出して、射出成形品に加飾用フィルムを一体化接着させて射出成形同時加飾製品を得る方法のことをいう。成形樹脂は約２２０℃〜２８０℃の溶融状態で射出され加飾用フィルムに衝突するが、約２２０℃〜２８０℃という高熱と射出圧力に耐えなければならないので、加飾用フィルムの基材フィルムの材質として、耐熱性と強靭性を兼ね備えた樹脂が選択されている。このような樹脂としては、ジオールとジカルボン酸とを縮重合させて得られるエステル基を主鎖にもつポリエステル、中でもポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレートなどが材質として多く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記ポリエステルからなる基材フィルム中には、オリゴマーが含有されているのが一般的である。このオリゴマーは、例えばＰＥＴフィルムでは１.０重量％〜２.０重量％程度と少ない含有率であるが、分子量が小さいため、製膜された時点から表面側（絵柄層のない側）に徐々に移行する性質がある。
（加飾用フィルムの保管時の問題点）基材フィルム上に絵柄層、接着層を設けた加飾用フィルムは、ロール状に巻いた状態あるいは枚葉で積み重ねた状態で保管するが、基材フィルムと接着層とが接したまま長期間の保管となると、基材フィルムの表面側に移行したオリゴマーが基材フィルムの表面から遊離して接着層の表面に転移するので、射出成形時における加飾用フィルムの接着層と成形樹脂とが接着しにくくなる。
（射出成形時の問題点）高温で溶融状態となった成形樹脂が加飾用フィルムに接することにより、基材フィルムのガラス転移点を超える程度にまで加熱されるので、オリゴマーは基材フィルムの表面側に早く移行しやすくなり、移行したオリゴマーは結晶化した白い粉体となって基材フィルムの表面に浮き出て、加飾用フィルムを汚したり、射出成形同時加飾品の表面を曇らせたりする。
また、オリゴマーがＰＥＴフィルムから金型に転移して堆積する場合がある。これにより金型のキャビティ面が曇ったり、金型の腐食が促進されたりする。このため、頻繁に金型払拭作業をする必要があり、生産効率低下の問題があった。また、その際、金型のキャビティ面にキズを付けることがあり、金型の補修作業が必要になるという点でも生産効率の低下につながっていた。
【０００４】
この発明の目的は、射出成形同時加飾で基材フィルムとして、高温と射出圧力に耐え得るだけの耐熱性と強靱性を兼ね備えたポリエステルフィルムを使用しても、オリゴマーの遊離がなく、加飾用フィルムや加飾成形同時加飾品が汚れたり、金型払拭作業や金型補修作業が必要となったりしないことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明の射出成形同時加飾用フィルムは、つぎのように構成した。
つまり、ジオールとジカルボン酸とを縮重合させて得られるエステル基を主鎖にもつポリエステルからなる基材フィルムの一面にオリゴマー遊離防止層を設け、他面に少なくとも絵柄層を設けた射出成形同時加飾用フィルムにおいて、５０℃の状態でＪＩＳＫ−５４００のＸカットテープ法に準じた付着性試験方法におけるオリゴマー遊離防止層と基材フィルムとの固着が評価点数８〜１０となるものであるようにした。
また、オリゴマー遊離防止層が、メラミン系樹脂又はアクリル系樹脂からなる上記射出成形同時加飾用フィルムであってもよい。
また、オリゴマー遊離防止層が、帯電防止性能とブロッキング防止性能のいずれかまたは両方を有している上記射出成形同時加飾用フィルムであってもよい。また、基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなる上記射出成形同時加飾用フィルムであってもよい。
また、オリゴマー遊離防止層が、基材フィルムの製膜から巻取りまでの間に設けられたインラインコーティングフィルムである上記射出成形同時加飾用フィルムであってもよい。
また、基材フィルムが、オリゴマーの含有率０.０１〜０．８重量％のものである上記射出成形同時加飾用フィルムであってもよい。
この発明の射出成形同時加飾品の製造方法は、上記いずれかの射出成形同時加飾用フィルムを、そのオリゴマー遊離防止層が金型のキャビティ面に接触する側となるように金型に配置した後、型閉めをし、成形樹脂を射出して、射出成形品と射出成形同時加飾用フィルムを一体化接着することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明を詳しく説明する。
まず、この発明の射出成形同時加飾品の製造方法に用いる射出成形同時加飾用フィルムを先に説明する。
この発明の射出成形同時加飾用フィルムは、ジオールとジカルボン酸から縮重合により得られるエステル基を主鎖にもつポリエステルからなる基材フィルム１の一面にオリゴマー遊離防止層２を設け、他面に少なくとも絵柄層３を設けた射出成形同時加飾用フィルムにおいて、５０℃の状態でＪＩＳＫ−５４００のＸカットテープ法に準じた付着性試験方法におけるオリゴマー遊離防止層２とフィルム１との固着が評価点数８〜１０となるものである。
【０００７】
基材フィルム１の材質としては、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ビスフェノールなどで代表されるジオールとテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ジフェン酸、アジピン酸、ナフタレンジカルボン酸、エイコ酸、ダイマー酸などで代表されるジカルボン酸とを縮重合させて得られるエステル基を主鎖にもつポリエステルを主成分とするものである。
具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレン-ｐ-オキシベンゾエート、ポリ-１，４-シクロへキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン-２，６-ナフタレートなどが挙げられる。これらのポリエステルは、ホモポリマーであってもコポリマーであっても良く、共重合成分としては、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールなどのジオール成分、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６-ナフタレンジカルボン酸などのジカルボン酸成分が挙げられる。
これらの材質のうち、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートを主成分とするものが好ましい。さらに好ましいものは、ポリエチレンテレフタレートである。その理由は、引張り強度、耐熱性が良いからである。
基材フィルム１は、一面に設けた絵柄層３が他面側から透かして見えるようにする場合は、透明や半透明であってもよい。基材フィルム１は、着色されていてもよいが、絵柄層３自体の色を活かすためには無色のものが好ましい。基材フィルム１は、表面を艶消ししたものでもよい。艶消しする方法としては、基材フィルム１上にマットインキを印刷してマット層を印刷により設ける方法や、基材フィルム１の成形時にマット材を練り込む方法などがある。
基材フィルム１の厚みとしては、射出成形同時加飾用として用いる場合は、一般的には０．０１２ｍｍ〜０．２５ｍｍであり、さらに好ましいのは０．０２５ｍｍ〜０．０７５ｍｍである。０．０１２ｍｍより薄いと成形樹脂９による高熱と射出圧力によって射出成形同時加飾用フィルム６が破れてしやすくなるからである。一方、０．２５ｍｍを超えると硬くなって絵柄層３などを印刷する際の印刷基材として用いにくくなるからである。
【０００８】
基材フィルム１は、オリゴマーの含有率０.０１〜０．８重量％のもの（「低オリゴマー含有グレード」ともいわれる。）を用いることができる。
この低オリゴマー含有グレードは、ポリエステル重合時に基材フィルム１中でオリゴマー（特にオリゴマー環状低分子量体（ＰＥＴの場合は、多くはテレフタレート環状三量体））が生成することを抑えたものである。あるいはＰＥＴ中のオリゴマー成分を除去することにより得られたものである。
【０００９】
オリゴマー遊離防止層２は、基材フィルム１の一面に設ける。
オリゴマー遊離防止層２は、低分子のオリゴマーが基材フィルム１の表面側に移行しても、射出成形同時加飾用フィルムの表面にまで浮き出たり、射出成形同時加飾用フィルムの表面から他へ転移したりするのを防止するための層である。オリゴマー遊離防止層２の材質としては、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂などがある。具体的には、メラミン、アクリルメラミン、エポキシメラミン、アルキド、ウレタン、アクリルなどの一液性硬化、およびこれらを混合または、イソシアネートなどの硬化剤との組合せによる二液硬化性の樹脂などがある。また、紫外線・電子線硬化樹脂も使用できる。紫外線・電子線硬化樹脂としては、エチレン性不飽和結合を有するモノマーやプレポリマーなどが使用できる。これらの紫外線・電子線硬化樹脂としては、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエーテルメタクリレート、ポリオールアクリレート、メラミンアクリレート、メラミンメタクリレートなどがある。紫外線硬化樹脂を用いるときは光開始剤をさらに添加する。
なお、オリゴマー遊離防止層２中をオリゴマーが移行しにくくするために、オリゴマー遊離防止層２の材質としては、低分子のオリゴマーより分子間が狭い樹脂が好ましい。分子間が狭い樹脂としては、例えば、架橋密度の高い硬化性樹脂や、分子量の高い樹脂などがある。
オリゴマー遊離防止層２は、絵柄層３や接着層４が設けられる前の基材フィルム１に、印刷法などにより設けるとよい。
【００１０】
オリゴマー遊離防止層２は、帯電防止性能とブロッキング防止性能のいずれかまたは両方を有するようにしてもよい。
【００１１】
帯電防止性能を有するときは、金型１０内に配置するまでに、射出成形同時加飾用フィルム６にほこり、ゴミが静電気で付着しにくくなくなる。これにより、射出成形品の表面の凹みの問題や、金型１０の傷つきが生じにくくなる。
帯電防止性能を有するようにするためにはカチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤などの帯電防止剤、これらの界面活性剤を樹脂中に取り込んだ樹脂型帯電防止剤、無機フィラーによる帯電防止剤などをオリゴマー遊離防止層中に混合、分散させることにより得られる。
【００１２】
ブロッキング防止性能を有するようにしたときは、オリゴマー遊離防止層２の表面のすべり性、耐摩耗性が上がる。また、射出成形品に一体化接着した後は、射出成形品の表面のスリップ性、耐摩耗性の良い射出成形品が得られる。
ブロッキングは、加飾用フィルムをロール状、枚葉状で積層した状態で長い期間、高温度下で保管した時に生じやすい問題であり、加飾用フィルム中の絵柄層３、接着層４などが、その下に巻取られている加飾用フィルムの基材フィルム１に接着し、巻出しにくい状態になることをいう。ブロッキング防止性能を有するためには、アミノ系樹脂やメラミン系樹脂などの熱硬化性樹脂や、アクリロイル基を有するエステルアクリレートなどの活性エネルギ一線硬化性樹脂を用いるとよい。ブロッキング防止性能をさらに上げるためにシリコーン、フッ素化合物よりなる添加剤、ワックスなどを添加することができる。
【００１３】
オリゴマー遊離防止層２は、帯電防止性能・ブロッキング防止性能以外にも防曇性、反射防止性、はっ水性、抗菌性などの機能性をもたせることも可能である。また、オリゴマー遊離防止層２には、体質顔料、マット剤などを添加することにより意匠上半透明にすることも可能である。また、着色透明にすることも可能である。
【００１４】
オリゴマー遊離防止層２は、５０℃の状態でＪＩＳＫ−５４００のＸカットテープ法に準じた付着性試験方法において剥離が評価点数が８〜１０となるように基材フィルム１に固着しているように形成する。
射出成形同時加飾では、加飾用フィルムは金型１０のキャビティの形状に沿って３次元に延ばされるため、伸びに追従することが必要であり、この際、密着が良くないと基材フィルム１とオリゴマー遊離防止層２とが剥離する。これより、剥離したオリゴマー遊離防止層２自体がゴミ、ほこりとなり、フィルムに再付着することによって射出成形品の表面の凹みの原因になる。また、オリゴマー遊離防止層２と基材フィルム１との間に生じた隙間からオリゴマーが脱出してしまう。そこで、オリゴマー遊離防止層２が基材フィルム１から剥離しないようにするために、オリゴマー遊離防止層２と基材フィルム１との固着を上記評価点数としたのである。
ＪＩＳＫ−５４００のＸカットテープ法に「準じた」付着性試験方法としたのは、試験板（鋼板）のかわりに、５０℃に定温加熱された厚み２５〜７５×１０−３ｍｍのフィルムを用いるからである。
【００１５】
オリゴマー遊離防止層２は、基材フィルム１の製膜から巻取りまでの間に設けられた層（インラインコーティングフィルム）であってもよい。
オリゴマー遊離防止層２をインラインコーティングフィルムとすると、基材フィルム１の製膜をして一旦巻取ってから別途に巻出して基材フィルム１上に設けた層（オフラインコーティングフィルム）であるオリゴマー遊離防止層２に比べて、オリゴマー遊離防止層２と基材フィルム１との固着がより強くなるので好ましい。基材フィルム１が製膜された直後であると、高温状態の基材フィルム１の表面にオリゴマー遊離防止層２を形成することができるため、オリゴマー遊離防止層２と基材フィルム１との固着がより強固になるのである。
【００１６】
また、オフラインコーティングフィルムでは膜厚が０．６〜３.０×１０−３ｍｍの厚みとなるが、インラインコーティングフィルムでは０．０８〜０．５×１０−３ｍｍとなり、薄い膜厚で固着力も強いオリゴマー遊離防止層２を設けることができる。インラインコーティングフィルムは、基材フィルム１が製膜されて巻取られるまでの間に基材フィルム１は延伸されるため、オリゴマー遊離防止層２がコーティング直後は分厚い膜厚であっても、前記基材フィルム１の延伸に追随することにより引き伸ばされて、オリゴマー遊離防止層２の膜厚も薄くなるからである。一方、オフラインコーティングフィルムは、一旦、巻取られた基材フィルム１にオリゴマー遊離防止層２を形成するため、基材フィルム１は既に延伸されておりオリゴマー遊離防止層２の引き伸ばしはほとんどない。
射出成形同時加飾成形では、加飾用フィルムは金型１０のキャビティの形状に沿って３次元に伸ばされるため、この伸びに追従することが必要であり、オリゴマー遊離防止層２を厚く設けると素材によってはオリゴマー遊離防止層２自体が割れてクラックを起こすことを防止するためである。クラックの発生を確実に防止するためには、厚みとしては０．０８〜１．０×１０−３ｍｍとするのが好ましい。
【００１７】
基材フィルム１の他面には少なくとも絵柄層３が設けられる。
【００１８】
この発明の加飾用フィルムとしては、基材フィルム１上に絵柄層３が直接形成され、その上に接着層４が形成されたもの（図１）、あるいは、基材フィルム１上に剥離層５を介して絵柄層３、接着層４が形成されたもの（図２）がある。あるいは離型性を有する基材フィルム１上に絵柄層３、接着層４が形成されたものでもよい。
【００１９】
剥離層５は、絵柄層３又は接着層４を射出成形品に接着した後、基材フィルム１と絵柄層３との間で剥離させるためのものである。剥離層５は、熱可塑性樹脂や天然ゴムや合成ゴムなどを用いるとよい。剥離後、剥離層５は絵柄層３側に残留してもよいし、基材フィルムとともに剥離されて絵柄層３から除去されてもよい。
【００２０】
絵柄層３は、例えば、オーディオやテレビ、洗濯機などのフロントパネル、あるいは、自動車のメーターパネルやオーディオパネルなどの表面に形成される文字、数字、図形、記号、模様などを表現する層である。
【００２１】
接着層４は、後述する成形樹脂９を射出した後冷却固化した射出成形品の表面に上記の各層を接着するための層である。上記絵柄層３だけでは射出成形品に接着しにくい場合に設けることができる。射出成形品をポリアクリル系樹脂で射出成形すると同時に射出成形品の表面に前記加飾用フィルムを密着させる場合は、接着層４としてポリアクリル系樹脂を用いるとよい。また、樹脂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ポリアクリル系樹脂、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。接着層４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ティングや、グラビア印刷、スクリーン印刷法などの印刷がある。接着層４の乾燥膜厚は、１〜５×１０−３ｍｍとするのが一般的である。
射出成形同時加飾用フィルムの構成は、上記した態様に限定されるものではなく、たとえば、絵柄層の材質として射出成形品との接着性に優れたものを使用する場合には、接着層を省略することができる。
【００２２】
上記各層には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、アルミナなどの無機質の微粉末からなる充填剤、およびアクリルビーズ、ウレタンビーズなどの有機質充填剤を含有させても良い。また、印刷の工程、製品の耐性を向上させる目的で、レベリング剤、耐摩耗性強化剤、帯電防止剤、抗菌剤などの添加剤を添加することもできる。
【００２３】
この発明の加飾用フィルムは、転写箔やインサートフィルムなどとして用いられるものである。転写箔とは、加飾用フィルムと射出成形品とを一体化接着した後、基材フィルム１を剥離して使用するものである。インサートフィルムとは、加飾用フィルムと射出成形品とを一体化接着した後、基材フィルム１を剥離せずに使用するものである。
【００２４】
この発明の射出成形同時加飾品の製造方法を次に説明する。
まず、前記基材射出成形同時加飾用フィルム６を、そのオリゴマー遊離防止層２が基材金型のキャビティ面７に接触する側となるように基材金型に配置する。金型１０に配置する前に金型１０のキャビティの形状に沿うように射出成形同時加飾用フィルム６を予備成形してもよい。予備成形の方法としては加熱を伴う真空成形法・圧空成形法およびこれらを併用する真空・圧空成形法、熱せられたゴムを押しつける押圧成形法、プレス成形法などがある。予備成形された加飾用フィルムの余分な部分を切除する方法としては、トムソン打抜き法、金型によるプレス法などがある。
金型１０としては、例えば、加飾用フィルムを配置するキャビティ凹部を有する雌型と、基材樹脂充填口８を有する雄型とからなる金型を用いるとよい（図３参照）。
【００２５】
つぎに、型閉めをし、基材成形樹脂９を射出して、射出成形品と射出成形同時加飾用フィルム６を一体化接着する。
成形樹脂９は約２２０℃〜２８０℃の溶融状態で射出されて、加飾用フィルムに衝突するが、加飾用フィルムは耐熱性と強靭性を兼ね備えた基材フィルム１を用いており、オリゴマー遊離防止層２をも有するので破れたりすることもなく、また、オリゴマーが基材フィルムから遊離して金型１０に転移するなどの弊害はない。
成形樹脂９としては、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などを用いることができる。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は、ジオールとジカルボン酸とを縮重合させて得られるエステル基を主鎖にもつポリエステルからなる基材フィルムの一面にオリゴマー遊離防止層を設け、他面に少なくとも絵柄層を設けた射出成形同時加飾用フィルムにおいて、５０℃の状態でＪＩＳＫ−５４００のＸカットテープ法に準じた付着性試験方法において、オリゴマー遊離防止層と基材フィルムとの固着が評価点数８〜１０となるものである。
したがって、（１）加飾用フィルムの保管時において、絵柄層を有する加飾用フィルムを、ロール状に巻いた状態あるいは枚葉で積み重ねた状態で保管しても、オリゴマーが絵柄層に移転することはないので、射出成形時における加飾用フィルムの絵柄層と成形樹脂とが接着しやすくなる。（２）射出成形時において、高温と射出圧力に耐え得るだけの耐熱性と強靱性を兼ね備えたポリエステルフィルムを使用しても、オリゴマーの遊離がなく、加飾用フィルムや加飾成形同時加飾品が汚れたり、金型払拭作業や金型補修作業のために生産効率が下がったりしない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の射出成形同時加飾用フィルムの一例を示す断面図である。
【図２】この発明の射出成形同時加飾用フィルムの一例を示す断面図である。
【図３】この発明の射出成形同時加飾品の製造方法の一工程の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  基材フィルム
２  オリゴマー遊離防止層
３  絵柄層
４  接着層
５  剥離層
６  射出成形同時加飾用フィルム
７  キャビティ面
８  樹脂充填口
９  成形樹脂
１０  金型
【図１】
0003782926.tif 000002
【図２】
0003782926.tif 000003
【図３】
0003782926.tif 000004