JPH0755523B2 - 絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品及びその製造法 - Google Patents

絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品及びその製造法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、絵柄等（文字、図形、記号等も含む）の付与
された熱可塑性樹脂成形品およびその製造法に関する。
〔従来の技術とその課題〕
絵柄等（文字、図形、記号等も含む）の付与された樹脂
成形品を得る方法の一つとして、絵付成形という技術が
知られている。これは基本的には、絵柄等の印刷された
樹脂製フィルムを金型内に装着した後、加熱溶融した樹
脂（またはプレポリマー等）を金型内に充填、加圧（熱
硬化性樹脂の場合はさらに反応）することにより、その
熱エネルギーと圧力によってフィルムと成形品を一体化
し、表面に絵柄等の付与された成形品を得るものであ
る。かかる成形品の表面装飾法は、従来、熱硬化性樹脂
の成形品、例えばメラミン樹脂製の容器等に絵柄を付与
する方法として多用されてきたが、熱硬化性樹脂を用い
た場合にはその加工工程がやや煩雑になり加工コスト的
にも不利なことから、最近は、射出成形によって容易に
成形品が得られ、加工コスト的に有利な熱可塑性樹脂を
用いた絵付成形が着目され、例えばポリプロピレンフィ
ルムを用いた絵付成形品が実用化されている。しかしな
がら、現在、絵付成形が実用化されているこれらの成形
品は、一般に耐熱性、耐薬品性が低く、或る種の用途の
成形品に対しては適用できるものの、過酷な条件で使用
される用途に対する適用は困難であった。また食器、食
品容器、トレー等の用途においては、上記の如き要件に
加え、食品等の臭いや色が樹脂側に移行せず、樹脂から
の臭いや味も食品に移行しない性質、熱水中あるいは洗
剤存在下での洗浄や熱水あるいは加熱による殺菌処理等
の繰り返しに対する耐久性も要求されるが、ポリプロピ
レンフィルムを用いた絵付成形品ではかかる要求に応え
得ることができない。
他方、耐熱性、強度、剛性、耐薬品性及び無臭性に優れ
たフィルムとしては、二軸延伸されたポリエチレンテレ
フタレート樹脂フィルムが知られており、絵付成形に使
用されている。しかしながら斯かるフィルムは伸度が小
さく、曲面部や凹凸部を有する形状の成形品では、絵付
成形の際、曲面部や凹凸部でフィルムが破れやすく、綺
麗な表面の成形品が得られないという問題がある。無延
伸のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムは伸度が
大きいが、耐熱性、剛性に劣るため、絵付成形時に破れ
たり白化したりして表面状態の良い成形品を得ることが
できない。
斯かる状況の下、耐熱性、耐薬品性、耐洗剤性及び樹脂
からの臭いや味が食品に移行しない性質等の要求に応え
得る優れた性質を有する絵付成形品の開発が切望されて
いた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者は、かかる課題を解決し、耐熱性、耐薬品性、
耐熱水性、耐洗剤性等に優れた絵付成形品、さらには食
品との間の臭い、味、色等の移行性もない絵付成形品を
得るため、樹脂の選択および絵付成形品の製造法の両面
から鋭意検討した結果、意外にも、従来絵付成形用材料
としては知られていなかったポリブチレンテレフタレー
ト樹脂フィルムを用いた特定の絵付成形法により上記の
如き特性を有する絵付成形品の提供が可能であることを
見出し、その目的を達成したものである。
即ち本発明は、ポリブチレンテレフタレート樹脂を主体
とし絵柄等が裏印刷されたフィルムの印刷面に接着剤を
塗布し、該フィルムをその接着剤塗布面が次の工程で充
填される樹脂と接するような向きで金型キャビティ内に
装着し、しかる後、該キャビティ内に熱可塑性樹脂を主
体とする溶融樹脂を射出充填することにより、熱可塑性
樹脂を主体とする樹脂成形品の表面に絵柄等の印刷され
たフィルムを接合一体化することを特徴とする絵柄等の
付与された熱可塑性樹脂成形品の製造法およびこれによ
って得られる絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品に
関するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品
を製造するにあたっては、まず、ポリブチレンテレフタ
レート樹脂を主体とし絵柄等が印刷されたフィルムに対
し、その印刷面に接着剤が塗布される。ポリブチレンテ
レフタレート樹脂は、公知の如くテトラメチレングリコ
ールとテレフタル酸またはそのエステル形成可能な誘導
体を縮合して得られるものであるが、本発明で用いられ
るフィルムの基体樹脂としては斯かるポリブチレンテレ
フタレート樹脂は勿論のこと、ブチレンテレフタレート
を主たる構成単位とする共重合体あるいはこれらをグラ
フト、架橋等によって変性したものであってもよい。ま
た、これらの樹脂に対し、一般の熱可塑性樹脂に添加さ
れる公知の物質、例えば、酸化防止剤や紫外線吸収剤等
の安定剤、可塑剤、帯電防止剤、界面活性剤、結晶化促
進剤等や他の熱可塑性樹脂あるいは場合によっては無機
充填剤を目的に応じて補助的に添加したものであっても
よいが、これらの添加物の配合にあたっては本発明の目
的、効果を阻害しないよう、添加物の種類、配合量等を
考慮する必要がある。特にフィルムの透明性を損ねた
り、着色させる添加物、フィルムと充填樹脂の密着性を
阻害する添加物の配合は避ける必要がある。また、本発
明において用いられるポリブチレンテレフタレート樹脂
を主体とするフィルムとしては、上記の樹脂または樹脂
組成からなる単層フィルムは勿論のこと、これに他の樹
脂からなる透明フィルムを積層したものであってもよ
い。
また、ここで用いられるフィルムは、一般に裏印刷と称
される印刷、すなわち印刷面の反対側から見た時所望の
絵柄等となるような印刷の施されたものであり、接着剤
は該フィルムの印刷面に塗布される。ここで接着剤とし
てはフィルムあるいはシートのラミネーション用等の目
的で広く使用されている接着剤（場合によりアンカーコ
ート剤ともよばれる）がいずれも使用でき、代表的なも
のとしては、接着剤の構成成分から分類して、ポリエチ
レンイミン系、有機チタン化合物系、ポリオレフィン
系、ポリブタジエン系、イソシアネート系、ポリエステ
ル系等の接着剤が挙げられる。これらの接着剤の内、フ
ィルムと充填樹脂との接着性、該接着部の耐熱性、耐湿
性、耐熱水性等の改善効果の面から考えて、本発明にお
いて用いるのが好ましいのはイソシアネート系およびポ
リエステル系の接着剤である。尚、ここで言うイソシア
ネート系接着剤は、しばしばポリウレタン系接着剤とも
称されるものであり、要はポリイソシアネート化合物を
ベースにした接着剤、例えばポリイソシアネート化合物
を単独で含有してなる接着剤、ポリイソシアネート化合
物と多価アルコールの付加物、ポリイソシアネート化合
物と多価アルコールからなるプレポリマーあるいはポリ
イソシアネート化合物とポリエステルポリオールまたは
ポリエーテルポリオール等からなるポリウレタン等を含
有し、必要ならこれに多価アルコールおよび／またはポ
リイソシアネート化合物を混合してなる接着剤等を総称
するものである。かかるイソシアネート系接着剤の内、
特に好ましいのはポリエステルポリオール及びポリエス
テルポリウレタンポリオールから選ばれたポリオール成
分と、多価アルコールとポリイソシアネート化合物とを
付加させてなるポリイソシアネート成分を含有してなる
ものである。
また、接着剤には大別して１液型と２液型があるが、本
発明においては特に２液型のものが好ましく、成形品に
対するフィルムの密着性は一段と向上する。接着剤の塗
布量は接着剤の種類によっても異なるが、固形分として
フィルム1m2当たり0.3〜20gになるよう塗布するのが好
ましく、更に好ましくは1m2当たり１〜7gである。フィ
ルムに対し接着剤を塗布するにあたっては、フィルムに
裏印刷が施された後、成形までの任意の時点で行えばよ
いが、印刷に引続く一連の操作で接着剤を塗布するか、
印刷されたフィルムを一旦巻き取った後、接着剤塗布を
連続的に行うのが経済的である。このフィルムを用いて
絵付成形を行うにあたっては、絵柄が印刷された接着剤
の塗布されたかかる連続フィルムを所望の形状に合わせ
て適宜裁断して用いればよい。また、接着剤の塗布方法
としても特に制約はなく、グラビアロール法、リバース
ロール法、ボーズロールコート法、バーコート法、スプ
レー法等の公知の方法がいずれも利用できる。
次に、上記の如く、ポリブチレンテレフタレート樹脂を
主体とし絵柄等が印刷され接着剤の塗布されたフィルム
を、その接着剤塗布面が次の工程で射出充填される樹脂
と接するような向きで金型キャビティ内に装着する。該
フィルムを金型キャビティ内に装着するにあたっては、
帯電装置を用いてフィルムに帯電させて金型キャビティ
内に装着する方法あるいは金型キャビティ内から空気を
吸引する機構を設け、フィルムを吸い付けて金型キャビ
ティ内に装着する方法を採用するのが好ましく、かくす
ることにより金型キャビティ内の所望位置により正確か
つ確実にフィルムを装着することができる。フィルムの
厚みは特に制約はないが、過小の場合は溶融樹脂の射出
充填工程でフィルムが破断したり皺等を生ずる恐れがあ
り、逆に過大になるとフィルムの透明性が失われ、印刷
された絵柄等の鮮明性が損なわれる。よってフィルムの
厚さは20〜200μｍが好ましく、より好ましくは50〜100
μｍである。
次に、上記の如くフィルムの装着された金型キャビティ
に溶融樹脂が射出充填され、その熱エネルギーと圧力に
よりフィルムと充填樹脂の接合一体化が行われる。ここ
で充填される樹脂は熱可塑性樹脂を主体とするものであ
り、例えばポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリロ
ニトリル／スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル／ブ
タジエン／スチレン共重合樹脂、ポリアセタール樹脂、
ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリブチレン
テレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂及びこれらの共重合体がいずれ
も使用できる。
また、これらの樹脂に対し、一般の熱可塑性樹脂に添加
される公知の物質を配合したものであってもよく、添加
物としては、例えば前記フィルムにおける添加物として
例示したものの他、難燃剤、難燃助剤、顔料等やガラス
繊維、炭素繊維、ガラスフレーク、マイカ、ガラスビー
ズ、タルク等の繊維状、板状、粉粒状充填剤等が挙げら
れる。
本発明においてかかる溶融樹脂をフィルムの装着された
金型キャビティに射出充填するにあたり、溶融樹脂の樹
脂温度、金型温度、射出圧、射出速度等の条件は、熱可
塑性樹脂の射出成形条件として一般に用いられている条
件がそのまま使用できるが、これらの中では射出速度に
よるフィルムと充填樹脂の密着性、成形品の表面状態、
印刷インキの飛びによる絵柄の不鮮明化等に対する影響
が幾分大きいことが判明した。即ち、射出速度が過大に
なるとこれらの性質がやや劣るものとなり、逆に過小の
場合は成形性が損なわれ、充填不良を起こす場合もある
ため、これらのバランスを考慮すると射出速度としては
0.5〜3.0m/minが好ましく、特に好ましくは1.0〜2.0m/m
inである。
また、フィルムが接合一体化され絵柄等の付与された成
形品表面の仕上がり状態、例えばフィルムのめくれ、フ
ィルムの微動による皺の発生等に対してはゲートのサイ
ズ、位置等も影響を及ぼすことが判明した。かかる観点
から、ゲートは１点ゲートとし、該ゲートをフィルムと
は反対の成形品表面側にあってフィルムの中心またはそ
の近傍に対向する位置に設けるのが好ましい。さらに、
ゲートのサイズとしては成形品の大きさ、絵柄付与のた
めのフィルムの大きさ等にもよるが1.5〜300mm2の断面
積を持つものが好ましく、より好ましくは７〜200mm2で
ある。ゲートの形状は特に制約はなく、成形品の形状、
或いは絵柄等の印刷されたフィルムの形状に応じて円
形、楕円形、正方形、長方形等がいずれも可能であり、
さらには絵柄等の印刷されたフィルムが細長い場合等に
おいてはフィルムゲートの如き特殊なものであってもよ
い。尚、１成形品に対し複数個のフィルムによる絵柄付
与を同時に行う場合においては、各々のフィルムに対し
１個の上記の如きゲートを設けるのが好ましい。
かかる如き方法によって得られた絵柄等の付与された熱
可塑性樹脂成形品は、フィルムと樹脂の密着性、成形品
の表面状態が良く、耐熱性、耐薬品性、耐熱水性、臭い
の移行性等も優れたもので前記の如き目的、用途に適
し、これまでに無かったものである。特に、絵柄等が印
刷された接着剤の塗布されたポリブチレンテレフタレー
ト樹脂を主体とするフィルムを用い、ポリブチレンテレ
フタレート樹脂を主体とする溶融樹脂を射出充填するこ
とにより得られる絵柄等の付与された成形品は、上記の
如き性質に加え、強度、剛性とも一段と優れたものであ
り好ましい。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１〜５および比較例１ 絵柄が裏印刷されたポリブチレンテレフタレート樹脂フ
ィルム（厚さ70μｍ、融点228℃）の印刷面に第１表の
如き接着剤を塗布し（フィルム1m2当たり3g）、その接
着剤塗布面が次に射出充填される樹脂と接するような向
きでフィルムを金型キャビティ内に装着した後、ポリブ
チレンテレフタレート樹脂を金型内に射出充填すること
により、第１図の如きトレー（250mm×200mm×3mm）の
内面平坦部に絵柄を付与した成形品を得た。尚、樹脂温
度は260℃、金型温度は60℃、射出圧力は500kg/cm2と
し、ゲートサイズ、射出速度は第１表の如く変化させ
た。得られた成形品はいずれも反り、変形は認められ
ず、また外観も良好であった。フィルムの密着性等につ
いて評価した結果を第１表に示す。また、比較のため、
接着剤を塗布しなかったものについても同様にして成形
品を成形し評価した結果を第１表に併記した。
尚、フィルムの密着性の評価方法は次の通りである。
碁盤目カットによる剥離テスト（JIS K 5400に準拠） ゲート付近（第１図のＸ点）およびゲートから離れた位
置（第１図のＹ点）に2mm間隔の碁盤目状のカットを入
れ、この上からテープを当て、引き剥がした時剥離した
フィルムの升目の数で評価（結果は升目100個中の剥離
した数で示す） また、耐洗剤性は、自動食器洗浄機を用い、60℃の温水
で20分、アルカリ性洗剤で20分の洗浄を10回繰り返した
後、60℃の温水で十分に洗浄し、熱風乾燥したものにつ
いて、Ｘ点におけるフィルムの密着性（剥離テスト）に
よって評価した。
実施例６ ポリブチレンテレフタレート樹脂を用い、第２図の如き
形状の容器（本体および蓋）を成形した。本体及び蓋の
内面には実施例１と同様の方法で絵柄を付与した。かか
る容器本体に水、油またはカレーを入れ、蓋をして90℃
に加熱したが、容器から内容物への臭いの移行は認めら
れず、臭いの移行性の面で優れたものであることが確認
された。また、かかるテストによっても、蓋の上面に付
与された絵柄フィルムの密着性等は全く損なわれること
はなかった（碁盤目カットによる剥離テストの結果は0/
100）。
実施例７〜14、比較例２〜４ 絵柄が裏印刷されたポリブチレンテレフタレート樹脂フ
ィルム（厚さ70μｍ、融点228℃）の印刷面に第２表の
如き接着剤を塗布し（フィルム1m2当たり3g）、その接
着剤塗布面が次に射出充填される樹脂と接するような向
きでフィルムを金型キャビティ内に装着した後、第２表
に示す熱可塑性樹脂を金型内に射出充填することによ
り、夫々第３図の如き成形品表面に絵柄を付与した曲面
部を有する成形品を得た。尚、金型温度は60℃、射出圧
力は500kg/cm2とし、樹脂温度、ゲートサイズ、射出速
度は第２表の如く変化させた。得られた成形品はいずれ
も反り、変形は認められず、また外観も良好であった。
フィルムの密着性等について評価した結果を第２表に示
す。また、比較のため、接着剤を塗布しなかったものに
ついても同様にして成形品を成形し評価した結果を第２
表に併記した。
尚、評価方法は実施例１〜５と同様であるが、熱水処理
後の剥離テストの代わりに、成形直後のフィルムの密着
性を目視観察した。
比較例５〜10 絵柄を付与するためのフィルムとして絵柄が裏印刷され
た二軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム
（厚さ40μｍ、融点261℃）又は無延伸ポリエチレンテ
レフタレート樹脂フィルム（厚さ70μｍ、融点261℃）
を用いた以外は実施例７〜14と同様の曲面部を有する成
形品を成形し、評価した。二軸延伸ポリエチレンテレフ
タレート樹脂フィルムを使用した成形品はいずれも曲面
部でシワ又は破れが生じた。又、無延伸ポリエチレンテ
レフタレート樹脂フィルムを使用した成形品はいずれも
ゲート裏側部からの破れが生じたり、フィルムが白化し
た。評価結果を第３表に示す。
〔発明の効果〕 以上の説明並びに実施例により明らかなように、本発明
に従い、ポリブチレンテレフタレート樹脂を主体とし絵
柄等の印刷されたフィルムに接着剤を塗布した後、金型
キャビティに装着し、熱可塑性樹脂を主体とする溶融樹
脂を射出充填することによりフィルムと充填樹脂とを接
合一体化させてなる絵柄等の付与された成形品は新規な
ものであり、また、これまでの射出成形を用いた絵付成
形品にない優れた耐熱性、耐薬品性、耐熱水性等を有す
るものであり、絵付成形品としての新しい用途を開くも
のである。特に、樹脂成形品の表面が曲面部及び／又は
凹凸部を有するような成形品に対しても密着性良くフィ
ルムを付与し得るので、複雑な形状の成形品、例えばイ
ンスツルメントパネルやドア内装部品等の自動車内装部
品、家電，事務器,OA機器のパネル，ケーシング類、文
具、家具、建材または化粧品ケース等と多岐の用途にわ
たって好適である。また、食品等との間の臭いの移行の
問題もないという特徴を有するものであり、特に食器、
食品容器、トレー等の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例１〜５、比較例１において成形したトレ
ーの形状を示すものであり、第１図（Ａ）はトレーの上
面から見た平面略示図、第１図（Ｂ）はトレーの側面か
ら見た断面略示図である。 第２図は実施例６で成形した容器本体および蓋の斜視略
示図である。 第３図は実施例７〜14、比較例２〜10において成形した
曲面部を有する成形品の形状を示すものであり、第３図
（Ａ）は成形品の上面から見た平面略示図、第３図
（Ｂ）は成形品の側面から見た断面略示図である。 1:絵柄付与部（フィルム一体化部） 2:ゲート Ｘ、Y:碁盤目カットによる剥離テスト位置

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポリブチレンテレフタレート樹脂を主体と
    し絵柄等が裏印刷されたフィルムの印刷面に接着剤を塗
    布し、該フィルムをその接着剤塗布面が次の工程で充填
    される樹脂と接するような向きで金型キャビティ内に装
    着し、しかる後、該キャビティ内に熱可塑性樹脂を主体
    とする溶融樹脂を射出充填することにより、熱可塑性樹
    脂を主体とする樹脂成形品の表面に絵柄等の印刷された
    フィルムを接合一体化することを特徴とする絵柄等の付
    与された熱可塑性樹脂成形品の製造法。
  2. 【請求項２】裏印刷されたフィルムが20〜200μｍの厚
    さを有するものである請求項１記載の絵柄等の付与され
    た熱可塑性樹脂成形品の製造法。
  3. 【請求項３】接着剤がイソシアネート系接着剤及びポリ
    エステル系接着剤からなる群から選ばれたものである請
    求項１または２記載の絵柄等の付与された熱可塑性樹脂
    成形品の製造法。
  4. 【請求項４】接着剤が２液型の接着剤である請求項１〜
    ３のいずれか１項記載の絵柄等の付与された熱可塑性樹
    脂成形品の製造法。
  5. 【請求項５】溶融樹脂を導入するためのゲートを1.5〜3
    00mm2の断面積を有する１点ゲートとし、該ゲートをフ
    ィルムとは反対の成形品表面側にあってフィルムの中心
    又はその近傍に対向する位置に設けて成形するものであ
    る請求項１〜４のいずれか１項記載の絵柄等の付与され
    た熱可塑性樹脂成形品の製造法。
  6. 【請求項６】溶融樹脂の射出速度を0.5〜3.0m/minとし
    て成形する請求項１〜５のいずれか１項記載の絵柄等の
    付与された熱可塑性樹脂成形品の製造法。
  7. 【請求項７】熱可塑性樹脂が主としてポリスチレン樹
    脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル／スチレン共重合
    樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合
    樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ
    エチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリ
    カーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂及
    びこれらの共重合体から選ばれる請求項１〜６のいずれ
    か１項記載の絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形品の
    製造法。
  8. 【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項記載の製造法
    によって得られる絵柄等の付与された熱可塑性樹脂成形
    品。
  9. 【請求項９】樹脂成形品の表面が曲面部及び／又は凹凸
    部を有する請求項８記載の絵柄等の付与された熱可塑性
    樹脂成形品。
  10. 【請求項１０】成形品が食器、食品容器またはトレーで
    ある請求項８又は９記載の絵柄等の付与された熱可塑性
    樹脂成形品。
  11. 【請求項１１】成形品が自動車内装部品、家電，事務
    器,OA機器のパネル，ケーシング類、文具、家具、建材
    または化粧品ケースである請求項８又は９記載の絵柄等
    の付与された熱可塑性樹脂成形品。
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