JP2013199001A - インモールド用転写箔、加飾成形品および加飾成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い表面硬度を有しつつ、且つ、成形品表面に高精細な凹凸を形成することのできる、インモールド用転写箔を提供する。
【解決手段】第一のベースフィルムの一方の面に、剥離層と、紫外線硬化性樹脂を含むハードコート層と、所定の絵柄パターンを有する印刷層と、該印刷層を成形品の表面に接着させるための第一の接着層とをこの順序で備え、前記第一のベースフィルムのもう一方の面に、２液硬化性樹脂を含む第二の接着層が設けられている加飾箔と、第二のベースフィルムの一方の面に、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなる凹凸形成層を有している凹凸模様賦形箔と、を、前記加飾箔の第二の接着層と前記凹凸模様賦形箔の凹凸形成層が無いほうの面を対向させるようにして接着させていることを特徴とするインモールド用転写箔。
【選択図】図２

Description

本発明は、工業製品の表面の加飾に適したインモールド用転写箔、および、該インモールド用転写箔により装飾された加飾成形品とその製造方法に関する。

インモールド用転写箔を用いた成形品は、日用品や生活用品などの機器本体、食品や各種物品の容器類、電子機器や事務用品などの筐体類に用いられる。

インモールド用転写箔とは、基材となるベースフィルム上に、たとえば、剥離層、印刷層、接着層を形成したプラスチック加飾成形用の転写箔である。インモールド成形は、一対の射出成形用金型間に該転写箔を供給し、該射出成形用金型によって形成されるキャビティに加熱加圧した成形樹脂を充填後、ベースフィルム及び剥離層を剥離して、成形樹脂に印刷層を転写して装飾を行う成形法である。

表面硬度の高い成形品を得るためのインモールド用転写箔としては、剥離層の表面上に紫外線硬化性樹脂からなるハードコート層を形成し、さらにその上に印刷層、接着層などを形成したものがある。この場合、成形前のインモールド用転写箔に紫外線を照射し、ハードコート層を硬化させてしまうと、成形性が損なわれることから、成形後に成形品に紫外線を照射し、ハードコート層を硬化させることが望ましい。

従来のインモールド用転写箔は、文字や絵柄等をベースフィルム上に平面的に印刷しただけの構造であるため、成形品表面の立体感が乏しいという問題があった。成形品表面に立体感を持たせる方法として、成形時にキャビティを構成する一対の射出成形用金型の内側のベースフィルムが対接する側に、予め凹凸を設けておく方法がある。しかし、このような凹凸形成法では、１つの射出成形用金型に対して、１つの凹凸模様にしか対応できず、多様な凹凸模様に対応するには、多数の射出成形用金型を用意しなければならず、コストが高くなるといった問題が生じる。

そこで、成形品表面に凹凸を形成する方法として、ベースフィルムの一方の面に、剥離層、印刷層、該印刷層を成形品の表面に接着させるための接着層を備え、別のベースフィルムの一方の面に、印刷による凹凸形成層を設け、この２枚のフィルムを該射出成形用金型のキャビティ内に同時に供給するといった方法がある。（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−３０１４１３号公報

しかし、２枚のフィルムを同時に射出成形用金型のキャビティ内に供給した後、加熱加圧した成形樹脂を充填するといった凹凸形成の方法では、２枚のフィルムがずれやすく、予め設定されている定位置と合致しにくいといった問題が生じる。

また、工業製品は、長期にわたる使用や過酷な環境での使用が予想されるため、工業製品の加飾に用いるインモールド用転写箔には転写後の成形品の表面硬度の高い転写箔が求められるといった問題がある。

本発明は、このような問題点を解決しようとするものであり、成形品表面に印刷層とずれることなく凹凸を形成しつつ、且つ、高い表面硬度を有する成形品を提供することの出来る転写箔を提案することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１の発明は、第一のベースフィルムの一方の面に、剥離層と、紫外線硬化性樹脂を含むハードコート層と、所定の絵柄パターンを有する印刷層と、該印刷層を成形品の表面に接着させるための第一の接着層とをこの順序で備え、前記第一のベースフィルムのもう一方の面に、２液硬化性樹脂を含む第二の接着層が設けられている加飾箔と、
第二のベースフィルムの一方の面に、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなる凹凸形成層を有している凹凸模様賦形箔と、を、
前記加飾箔の第二の接着層と前記凹凸模様賦形箔の凹凸形成層が無いほうの面を対向させるようにして接着させていることを特徴とするインモールド用転写箔、である。

また、請求項２に記載の発明は、第一のベースフィルムの一方の面に、剥離層と、紫外線硬化性樹脂を含むハードコート層と、所定の絵柄パターンを有する印刷層と、該印刷層を成形品の表面に接着させるための第一の接着層とをこの順序で備え、前記第一のベースフィルムのもう一方の面に、２液硬化性樹脂を含む第二の接着層が設けられている加飾箔と、
第二のベースフィルムの一方の面に、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなる凹凸形成層を有している凹凸模様賦形箔と、を、
前記加飾箔の第二の接着層と前記凹凸模様賦形箔の凹凸形成層を対向させるようにして接着させていることを特徴とするインモールド用転写箔、である。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１〜２のいずれかに記載のインモールド用転写箔の第一の接着層のある面に成形樹脂を射出して金型により所定の成形品の形状の成形したのち金型を外す成形工程と、
前記凹凸模様賦形箔および前記第一のベースフィルムおよび前記剥離層を、前記成形品の表面から剥離する剥離工程と、
前記成形品の表面に露出した前記ハードコート層に紫外線を照射して前記ハードコート層を硬化させる硬化工程と、を有することを特徴とする加飾成形品製造方法、である。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜２のいずれかに記載のインモールド用転写箔を用い、請求項３に記載の加飾成形品製造方法により製造された加飾成形品、である。

本発明の転写箔を使用すれば、転写時に、凹凸形成層よりその凹凸パターンに従い、印刷層の模様に合致した凹凸を成形品の表面に形成することができる。また、本発明のインモールド用転写箔は、加飾箔と凹凸模様賦形箔を別々に作ることで、工程負荷を減らすことができるため、コストを削減できて経済的である。さらに、加飾箔に紫外線硬化性樹脂からなるハードコート層を設けることができるので高い表面硬度を有する成形品を製造することができる。

本発明における加飾箔と凹凸模様賦形箔の断面模式図である。 本発明のインモールド用転写箔の断面模式図である。 本発明の別の構成のインモールド用転写箔の断面模式図である。 本発明のインモールド用転写箔を使った射出成形時の断面の概略図である。 本発明の加飾成形品の断面模式図である。

以下、図面を援用して本発明の実施形態の一例を説明する。
インモールド射出成形法とは、（１）インモールド用転写箔を準備する工程、（２）該インモールド用転写箔を射出成形用金型内へ挿入する工程、（３）該射出成形用金型へ樹脂を射出成形し密着させることで、該樹脂の表面にインモールド用転写箔の印刷層を転写する工程、（４）冷却後、射出成形用金型を開放し、ベースフィルム及び剥離層を剥離して成形品を取り出す工程、の４つの工程からなる射出成形法である。

本発明のインモールド用転写箔は、第一のベースフィルム１の一方の面に、剥離層２と、紫外線硬化性樹脂を含むハードコート層３と、所定の絵柄パターンを有する印刷層４と、該印刷層を成形品の表面に接着させるための第一の接着層５とをこの順序で備え、第一のベースフィルム１のもう一方の面に、２液硬化性樹脂を含む第二の接着層６が設けられている加飾箔７と、第二のベースフィルム８の一方の面に、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を用いたエンボス加工による凹凸形成層９を有している凹凸模様賦形箔１０とを、接着させた層構成である。

第一のベースフィルム１および第二のベースフィルム８としては、製造および成形工程で必要な耐熱性、機械的強度、耐溶剤性などがあれば、用途に応じて種々の材料を適用することができる。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂などである。耐熱性や機械的強度の点で、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂のフィルムが挙げられ、なかでもポリエチレンテレフタレート樹脂のフィルムが最適である。

剥離層２の材質としては、必要な剥離性を備えた樹脂であれば特に限定されないが、本発明のインモールド用転写箔ではメラミン系樹脂またはアクリル系樹脂を用いることが好ましい。メラミン系樹脂またはアクリル系樹脂を用いた剥離層２は、ハードコート層３との組み合わせで安定した剥離性を発揮する。剥離層２の形成方法としては、周知の印刷法や塗工法を用いることができる。

ハードコート層３は、転写後に第一のベースフィルム１を剥離した際に、成形品の最表面層となる層である。ハードコート層３の材料としては、紫外線で硬化する紫外線硬化性樹脂を用いる。紫外線硬化性のハードコート層であれば、紫外線照射によって直ちに成形品表面を硬化させることができるため、成形品の生産効率が向上することになる。また、未硬化の状態で成形し、成形後に硬化させることで、成形性向上と物性向上の両立が可能である。ハードコート層３の形成方法としては、周知の印刷法や塗工法を用いることができる。

印刷層４の材料としては、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。印刷層４の形成法としては、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を用いることができる。好ましくは、多色刷りや階調表現が可能で、且つ、大量生産に適しているグラビア印刷法で印刷するのが良い。また、ハードコート層３との密着性を向上させるために、印刷層４とハードコート層３との間に、アンカー層（図示せず）を設けても良い。アンカー層の形成方法としては、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法を用いることができる。特に、膜厚、生産性の点からグラビア印刷法で印刷するのが望ましい。

第一の接着層５は、成形品の表面に上記の各層を接着するものである。第一の接着層５としては、成形樹脂１２に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜利用する。接着層の形成方法としては、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法を用いることができる。特に、膜厚、生産性の点からグラビア印刷法で印刷するのが望ましい。なお、印刷層４が成形品に対して充分接着性を有しており、接着層としての効果も備えている場合には、第一の接着層５を別に設けなくても良い。

第二の接着層６は、上記の層構成を備える加飾箔７と後述の凹凸模様賦形箔１０とを接着させるものである。第二の接着層６の材料としては、二液硬化型樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができる。しかし、熱硬化性樹脂を用いると、インモールド用転写箔１１の耐熱性が低下し、成形性が損なわれる。そこで、ポリエステル系樹脂またはポリエーテル系樹脂など二液硬化型樹脂を用いて第二の接着層６を形成するのが良い。

第二のベースフィルム８に設けられている凹凸形成層９は、グラビア印刷法やスクリーン印刷法によって印刷することで形成できる。凹凸形成層９の材料としては、転写時に受ける熱や圧力に耐えることのできる熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を用いるのが良い。

また、凹凸形成層９は、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂をグラビア印刷法、グラビアコート法、ロールコート法、ナイフコート法、シルクスクリーン印刷法、その他通常のコート法ないし印刷法で塗工後、該樹脂をエンボス加工することによって形成しても良い。

各層を上記のように積層して、図１に示すような加飾箔７と凹凸模様賦形箔１０が準備できる。加飾箔７の第二の接着層６と、凹凸模様賦形箔１０の凹凸形成層９の無いほうの面を対向させた状態で、この２枚の箔を接着し、インモールド用転写箔１１を形成することができる（図２参照）。このとき、加飾箔７の印刷層４の模様と、凹凸模様賦形箔１０の凹凸形成層９の凹凸パターンを位置合わせした状態で接着するようにしておく。

あるいは、加飾箔７の第二の接着層６と、凹凸模様賦形箔１０の凹凸形成層９があるほうの面を対向させた状態で、この２枚の箔を接着してもよい（図３参照）。このとき、加飾箔７の印刷層４の模様と、凹凸模様賦形箔１０の凹凸形成層９の凹凸パターンを位置合わせした状態で接着するようにしておく。

上記のように接着することにより、図２に示すようなインモールド用転写箔１１、または図３に示すようなインモールド用転写箔２１が準備できる。これらのインモールド用転写箔を用いて、インモールド射出成形することにより、印刷層４の模様と合致した表面凹凸を有する成形品を製造することができる。

インモールド用転写箔１１、または、インモールド用転写箔２１は、射出成形時に圧力をかけられることによって、凹凸形成層９の凸になっている部分が、加飾箔７を押し上げて変形させる。これによって、凹凸形成層９の凹凸パターンと同じ凹凸が、出来上がった成形品の表面に形成されることになる。

本発明のインモールド用転写箔１１、または、インモールド用転写箔２１を使ったインモールド射出成形の概要について、図４〜５を使って説明する。
本発明のインモールド用転写箔を射出成形用金型１３内へ挿入し、該インモールド用転写箔の第一の接着層５側から該射出成形用金型１３のキャビティ内へ成形樹脂１２を射出成形することで、該成形樹脂１２の表面にインモールド用転写箔を転写する。冷却後、射出成形用金型１３を開放し、インモールド用転写箔の第一のベースフィルム１および剥離層２および凹凸模様賦形箔１０を剥離して、成形品を取り出すという公知の順序で行うことができる。

この方法で射出成形用金型１３のキャビティ内へ成形樹脂１２を射出成形し、インモールド用転写箔に圧力をかける。このとき、インモールド用転写箔の凹凸形成層９の凸部分を形成する樹脂の厚みにより、その部分の加飾箔７が押し上げられて変形し、さらに成形樹脂１２も同様に変形する。（図４参照）

凹凸模様賦形箔１０および第一のベースフィルム１および剥離層２を剥離すると、最外表面となるハードコート層３表面には、凹凸形成層９の凹凸パターンと同じ凹凸が形成されている。これにより、出来上がった成形品の表面には凹凸が形成されることになる（図５参照）。

（実施例１）
第一のベースフィルム１としてポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを用い、第一のベースフィルム１上にメラミン樹脂系剥離層２、紫外線硬化性のアクリル樹脂系ハードコート層３を形成した後、印刷層４として塩化酢酸ビニル／ウレタン系インキ、第一の接着層５としてアクリル系樹脂をグラビア印刷法にて形成した。次に、該ベースフィルム１の剥離層２が形成されているのと反対側の面に、第二の接着層６として、二液硬化型のポリエステル系樹脂を塗工して、加飾箔７を得た。

続いて、第二のベースフィルム８の一方の面に、凹凸形成層９として、グラビア印刷法にて紫外線硬化性のアクリル系樹脂を塗工し、エンボス加工によって凹凸を形成した後に、凹凸形成層９側から高圧水銀灯を用いて積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、凹凸形成層９を硬化させることで、凹凸模様賦形箔１０を得た。

次に、加飾箔７の第二の接着層６と、凹凸模様賦形箔１０の凹凸形成層９の無いほうの面を対向させた状態で、この２枚の箔を接着してインモールド用転写箔１１を得た。

該インモールド用転写箔１１を射出成形用金型１３に固定して型締めして、成形樹脂１２としてＰＣ／ＡＢＳ樹脂を使用し射出成形した。冷却後、射出成形用金型１３を開放し、該インモールド用転写箔１１の第一のベースフィルム１および凹凸模様賦形箔１０を剥離層２とともに成形品から剥離した後、成形品の表面に高圧水銀灯を用いて、積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、ハードコート層３を架橋硬化させた。
以上により、表面に凹凸を有し、且つ、表面硬度の高い成形品を得た。

（比較例１）
実施例１と同様に、第二のベースフィルム８の一方の面に、凹凸形成層９として、グラビア印刷法にて紫外線硬化性のアクリル系樹脂を塗工し、エンボス加工によって凹凸を形成した後に、凹凸形成層９側から高圧水銀灯を用いて積算光量４００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、凹凸模様賦形箔１０を得た。次いで、実施例１と同様にしてインモールド用転写箔を得た後に、射出成形によって成形品を得た。この後の剥離工程、成形品表面への紫外線照射工程も、実施例１と同様である。

（比較例２）
実施例１と同様に、第二のベースフィルム８の一方の面に、凹凸形成層９として、グラビア印刷法にて、熱可塑性の塩化ビニル系樹脂を塗工し、エンボス加工によって凹凸を形成し、凹凸模様賦形箔１０を得た。次いで、実施例１と同様にして、インモールド用転写箔を得た後に、射出成形によって成形品を得た。この後の剥離工程、成形品表面への紫外線照射工程も、実施例１と同様である。

（評価）
上記実施例１および比較例１〜２で得られた成形品について、
（１）凹凸模様賦形箔１０によって形成された成形品表面の凹凸感
（２）印刷層４と、凹凸模様賦形箔１０によって得られた凹凸模様の位置の合致
を評価した。
凹凸感の評価は、成形品の表面を０．５ｍ離れた場所から目視して、表面の凹凸が認識できるものを○（良）、認識できないものを×（不良）とした。
また、印刷層との位置の合致の評価も、同様に、成形品の表面を０．５ｍ離れた場所から目視して、位置が一致しているものは○（良）、一致していないものは×（不良）として評価した。
これらの評価結果を下記表１に示す。

比較例１の凹凸模様賦形箔１０の凹凸形成層９は紫外線照射量不足で硬化が不十分であるため、また、比較例２の凹凸模様賦形箔１０の凹凸形成層９は熱可塑性樹脂を用いているため、ともに射出成形時の熱と圧力で凹凸形成層９の凹凸がほぼ平らになってしまう。そのため、成形品表面の凹凸が形成されなかったものと考えられる。

一方、実施例１のように凹凸模様賦形箔１０の凹凸形成層９が十分な硬度を有していれば、射出成形時の熱と圧力でも凹凸形成層９の凹凸は崩れず、成形品表面に凹凸を形成できることが確認できた。

本発明の転写箔は、家電製品、住宅機器、事務機器、自動車部品などに利用されるパネル部材等の加飾に用いることが可能である。

１…第一のベースフィルム
２…剥離層
３…ハードコート層
４…印刷層
５…第一の接着層
６…第二の接着層
７…加飾箔
８…第二のベースフィルム
９…凹凸形成層
１０…凹凸模様賦形箔
１１…インモールド用転写箔
１２…成形樹脂
１３…射出成形用金型
２１…インモールド用転写箔

Claims (4)

1. 第一のベースフィルムの一方の面に、剥離層と、紫外線硬化性樹脂を含むハードコート層と、所定の絵柄パターンを有する印刷層と、該印刷層を成形品の表面に接着させるための第一の接着層とをこの順序で備え、前記第一のベースフィルムのもう一方の面に、２液硬化性樹脂を含む第二の接着層が設けられている加飾箔と、
   第二のベースフィルムの一方の面に、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなる凹凸形成層を有している凹凸模様賦形箔と、を、
   前記加飾箔の第二の接着層と前記凹凸模様賦形箔の凹凸形成層が無いほうの面を対向させるようにして接着させていることを特徴とするインモールド用転写箔。
2. 第一のベースフィルムの一方の面に、剥離層と、紫外線硬化性樹脂を含むハードコート層と、所定の絵柄パターンを有する印刷層と、該印刷層を成形品の表面に接着させるための第一の接着層とをこの順序で備え、前記第一のベースフィルムのもう一方の面に、２液硬化性樹脂を含む第二の接着層が設けられている加飾箔と、
   第二のベースフィルムの一方の面に、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなる凹凸形成層を有している凹凸模様賦形箔と、を、
   前記加飾箔の第二の接着層と前記凹凸模様賦形箔の凹凸形成層を対向させるようにして接着させていることを特徴とするインモールド用転写箔。
3. 請求項１〜２のいずれかに記載のインモールド用転写箔の第一の接着層のある面に成形樹脂を射出して金型により所定の成形品の形状の成形したのち金型を外す成形工程と、
   前記凹凸模様賦形箔および前記第一のベースフィルムおよび前記剥離層を、前記成形品の表面から剥離する剥離工程と、
   前記成形品の表面に露出した前記ハードコート層に紫外線を照射して前記ハードコート層を硬化させる硬化工程と、を有することを特徴とする加飾成形品製造方法。
4. 請求項１〜２のいずれかに記載のインモールド用転写箔を用い、請求項３に記載の加飾成形品製造方法により製造された加飾成形品。