JP2004058599A

JP2004058599A - 表面装飾成形品とその製造方法

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Publication number: JP2004058599A
Application number: JP2002223444A
Authority: JP
Inventors: Takao Shimizu; 清水　隆男; Satoshi Mieno; 三重野　聡; Akihisa Hasebe; 長谷部　晃久
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】高価な射出成形用金型を用いることなく安価で、簡単に凹凸又は曲面を有する立体形状の成形品の表面に精緻な印刷加飾ができ、差別化及び個性化を持たせるために一品一様な装飾が必要な成形品にも簡単に対応できる表面装飾成形品及びその製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体２と、該成形品本体２の表面の一部分に加熱加圧により転写された加飾転写層３とを有し、該加飾転写層３は、文字、数字、記号、絵柄等の装飾が形成された印刷層５と、該印刷層５の上面と接して前記印刷層５を保護する保護層７と、前記印刷層５の下面と接して前記成形品本体２の表面に接着する接着剤層８とを有する。
【選択図】　　　図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、人間型ロボットの顔部分の成形品等の細かな凹凸や曲面を有する立体形状に形成された成形品に現実感のある加飾表示した表面装飾成形品や自成形品の表面に現実感のある木目調等の多彩な装飾を加飾表示した表面装飾成形品に関するものである。さらに、携帯電話、電子手帳、ＩＣカード等の個人情報機器にセキュリティーのための顔写真、ホログラム、識別記号、バーコード又は個人情報等の画一的ではない一品一様な装飾を成形品表面に表示した表面装飾成形品に関するものである。
【０００２】
より詳しくは、凹凸又は曲面を有する立体等の形状の成形部材の表面に文字、数字、記号、絵柄、ロゴ、グラフィックデザイン等の精緻な印刷加飾を転写し、現実感、デザイン性、差別化及び個性化を持たせることのできる表面装飾成形品とその製造方法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
近年、成形品ではデザイン性や人間工学上の快適性や廉価品との差別化のため、多くの工業製品にも３次元自由面形状や細かな凹凸を取り込んだ形状設計がなされている。さらには、成形品の表面の表面粗さを変化させ磨き仕上げを入れる等成形品の表面形状は多様化しており、これらの成形品のデザイン性を高めたり、差別化及び個性化するために画一的ではない多彩で精緻な装飾が施されることが多い。
【０００４】
一般に成形品の加飾においては、成形品の表面を塗膜で被覆して成形品の表面を保護する塗装や金属の皮膜を成形品の表面に形成させ防食、装飾効果を与えるメッキ又は文字、記号等を成形品の表面に印刷する直接印刷等が用いられることが多い。
【０００５】
ところが、このような成形品の表面を塗膜や皮膜で覆い、成形品の表面を保護する塗装法やメッキ法は、成形品の表面全体を同じ色や、同じ風合い等の単純な装飾を多量に施すことに適しているが、細かい文字や記号等を描くことは、現実的には困難である。また、スクリーン印刷法やパッド印刷法に代表される直接印刷法を用いて文字や記号等を板状に近い成形品の表面に印刷することは可能ではあるが、激しい凹凸又は曲面を有する立体形状のある成形品の表面に加飾することは困難である。さらに、一度の印刷では１色しか使用できないために複数の色を必要とする絵柄やグラフィック画像や写真等の精密な印刷加飾を成形品の表面に表示することは事実上不可能である。
【０００６】
また、他の従来技術として、印刷形成された印刷フィルムや印刷紙を成形品の表面に貼り付ける方法もある。
【０００７】
さらにまた、他の従来技術として、文字、記号、絵柄等が印刷形成された印刷フィルムを射出成形の金型に挟み込んで射出成形によって成形品を成形すると共に、成形品の表面を印刷フィルムで加飾する、いわゆるインモールドインジェクションやインサートインジェクション等の装飾方法がある。
【０００８】
このような、インモールドインジェクションやインサートインジェクションは、予め決められた単一の印刷意匠を成形品の表面に装飾するときに適している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のインモールドインジェクションやインサートインジェクションの装飾方法にあっては、高価で特殊な射出成形用金型が必要になり、射出成形条件も難しく生産性も劣ることとなり、結果的にコスト高の部品となってしまうという欠点があった。また、成形品のインジェクション成形と、印刷フィルムによる加飾が同時であるために、予め決められた単一の印刷意匠を多量に成形するのには適しているが、差別化及び個性化を持たせるために一品一様の成形品に後で装飾したい場合やインジェクション成形以外で形成された成形品には対応することができない。さらに、インジェクション成形法は高温高圧力の樹脂を射出するので印刷の種類や方法等が限られてしまうものである。さらに、その製法上、凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品に装飾する場合に印刷フィルムが溶融樹脂によって引き延ばされたことによって印刷形状が変形したり、位置ずれが生じたりして見苦しいものになってしまう欠点があった。
【００１０】
また、成形品の表面に印刷フィルムや印刷紙を貼り付ける方法においては、凹凸や曲面形状又は３次元自由面形状等が多用されている成形品に印刷フィルム等を貼り付けることは困難であり、さらに、成形品の外周が複雑な形状や成形品の孔又は切欠き等の形状が形成された場合においては、印刷フィルムの切断仕上げを手作業で行うために、自動化、工業化が難しいという問題があった。
【００１１】
そこで、この発明は、以上のような従来の問題点を解消するためになされたもので、高価な射出成形用金型を用いることなく、安価で簡単に、凹凸又は曲面を有する立体形状の成形品の表面に精緻な印刷加飾ができ、差別化及び個性化を持たせるために一品一様な装飾が必要な成形品にも簡単に対応できる表面装飾成形品及びその製造方法を提供することを課題としている。
【００１２】
他の課題は、印刷加飾の端面の切断仕上げを行う必要がない表面装飾成形品及びその製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体と、該成形品本体の表面の一部分に加熱加圧により転写された加飾転写層とを有し、該加飾転写層は、文字、数字、記号、絵柄等の装飾が形成された印刷層と、該印刷層の上面と接して該印刷層を保護する保護層と、前記印刷層の下面と接して前記成形品本体の表面に接着する接着剤層とを有することを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の製造方法の発明は、少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体の表面に加飾転写層が転写された表面装飾成形品の製造方法において、前記加飾転写層は樹脂フィルムの片面に形成され、該加飾転写層付き樹脂フィルムの前記加飾転写層側を内側にして前記成形品本体の外形形状に合わせた形状に成形する成形工程と、前記成形品本体に前記成形工程により成形された前記樹脂フィルムを被せて前記加飾転写層を加熱加圧して前記成形品本体に転写する転写工程と、を有することを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の製造方法の発明は、少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体の表面に加飾転写層が転写された表面装飾成形品の製造方法において、前記加飾転写層は樹脂フィルムの片面に形成され、該加飾転写層付き樹脂フィルムの前記加飾転写層側を内側にして前記成形品本体を用いて該成形品本体の外形形状に合わせた形状に成形して密着させる成形工程と、該成形工程により前記成形品本体に密着された前記加飾転写層を加熱加圧して前記成形品本体に転写する転写工程と、を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の製造方法の発明は、請求項２又は３に記載の構成に加え、前記転写工程の加熱加圧は、前記樹脂フィルムを加熱し、該加熱された樹脂フィルムの所定の範囲だけを加圧し、該加圧された所定の範囲に相当する前記加飾転写層だけを前記成形品本体に転写するようにしたことを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の製造方法の発明は、請求項２乃至４に記載の構成に加え、前記転写工程における加熱加圧は、流動性物質を有する加熱加圧体で実施したことを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図９はこの発明の実施の形態１を示す図である。
【００２０】
まず、構成を説明すると、図１中符号１は表面装飾成形品で、この表面装飾成形品１は、表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体２と、この成形品本体２の外形形状に沿って転写された加飾転写層３とで構成されている。
【００２１】
成形品本体２に転写された加飾転写層３は薄膜層であり、図２に示すように、最内面に成形品本体２と加飾転写層３とを強固に接着する接着剤層８と、この接着剤層８の上面と接し、電子式印刷装置で文字、記号、絵柄等の装飾を印刷形成した印刷層５と、この印刷層５の上面に接し、印刷層５のインク成分等を受け取る受容層６と、この受容層６の上面に接して加飾転写層３の最外面となり、印刷層５の表面を保護する保護層７とで構成されている。
【００２２】
また、加飾転写層３が成形品本体２に転写される以前の状態、つまり、樹脂フィルム４の表面に加飾転写層３が形成されている状態のときには、樹脂フィルム４と加飾転写層３の保護層７との間に樹脂フィルム４と加飾転写層３とが容易に剥離することが可能な剥離層９が形成されている。
【００２３】
なお、この実施の形態１では、成形品本体２の上面に加飾転写層３を転写しているが、これに限定されず、成形品本体２の全面に加飾転写層３を転写させることも可能である。
【００２４】
次に、この発明の実施の形態１に係る表面装飾成形品１を製造する方法について説明する。
【００２５】
まず、表面装飾成形品１の構成部材について説明する。
【００２６】
成形品本体２の表面に転写する加飾転写層３が形成された樹脂フィルム４の材質は、基本的には熱可塑性樹脂フィルムであればどのようなものでもよいが、その印刷性と樹脂フィルム４の成形性を考慮すると、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、塩化ビニル系樹脂及びそれらの変性ポリマー、アロイ配合物等の熱可塑性樹脂フィルムが望ましい。
【００２７】
具体的には、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、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等が例示され、圧空成形及び／又は真空成形等が可能な熱可塑性フィルムを用いる。この樹脂フィルム４の厚みは１０μｍ〜２００μｍ程度とする。
【００２８】
そして、この樹脂フィルム４の片面側にシリコーン剥離剤からなる剥離層９を１μｍ以下の厚みでコーティングする。このように、樹脂フィルム４の片面に剥離層９をコーティングして樹脂フィルム４と加飾転写層３が剥がれやすくなっているので、後述する成形品本体２の表面に加飾転写層３が転写された後、確実に樹脂フィルム４と加飾転写層３とを剥離することができる。
【００２９】
さらに、樹脂フィルム４に剥離層９を介して、保護層７と印刷層５と接着剤層８とを有する加飾転写層３を形成する。この加飾転写層３の印刷層５は、文字、記号、絵柄等の装飾を電子式印刷装置で印刷形成する。そして、印刷層５の一方の表面に、後述する加飾転写層３が成形品本体に転写されたときに印刷層５が直接表面に露出しないようにコーティング等の方法を用いて保護層７を形成し、他方の表面には、加飾転写層３が成形品本体２に転写されたときに成形品本体２の表面に確実に転写されるように塗布、塗装、転写等の方法を用いて数μｍ程度の厚みに接着剤層８を形成する。
【００３０】
保護層７は、基本的には無色透明或いは有色透明若しくは半透明な樹脂で、例えば、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等が例示されるが、一般にウレタン系樹脂ならば耐磨耗性、ポリエステル系樹脂ならば高強度、アクリル系樹脂ならば高硬度と耐擦傷性、シリコーン系樹脂ならば防汚性等の特徴が得られる。また、必要に応じて耐熱添加剤、紫外線吸収剤、耐摩耗剤等を材質中に配合することも可能である。
【００３１】
印刷層５としては、複雑で意匠性豊かな印刷を簡単に施すために、熱転写印刷方式、溶融型転写印刷方式、昇華型転写印刷方式、トナー転写型印刷方式、加熱発色型印刷方式、インクジェット型印刷方式、水現像型印刷方式の何れか少なくとも１種類の電子式印刷装置であるプリンターを用いて、例えばシアン、マゼンダ、イエローの３種類等の複数色の微少ドットで色彩、絵柄、記号等からなる印刷層５を有するグラフィック印刷層が、成形品本体２の表面に転写形成されるものである。また、カラー色調・階調を増やすために３色以上のインクを使用したり、ソフトウェアで擬似色を表現したものも使用することができる。
【００３２】
さらに、アルミニウム、インジウム、金、銀、クロム、カーボン、蛍光、蓄光、発光、パール、導電性等の特別なインクを入れることも可能である。
【００３３】
また、これらの印刷と、金属蒸着膜、スパッタリング薄膜、転写箔等を組み合わせてラミネートしたり、レザー加工等の装飾加工も可能である。
【００３４】
さらにまた、必要に応じて、これらの印刷の印刷適正を高めるために、印刷層５には適正な処理が施される。例えば、印刷方法の適正に応じて、印刷インクの受容層６、例えば昇華型熱転写印刷ならば、塩化ビニル系、酢酸ビニル系又はポリエステル系のコーティング層を形成しておけばよく、インクジェット印刷ならば水溶性又は溶剤性のインクを固着させるため、液体を吸収しやすいポリマーの吸水層を形成しておけばよい。
【００３５】
接着剤層８としては、成形品本体２と加飾転写層３との接着性や作業性を考慮して選択されるが、例えば、塩化ビニル系樹脂接着剤、酢酸ビニルアルコール系樹脂接着剤、ブタジエン系樹脂接着剤、アクリル系樹脂接着剤、ポリエステル系樹脂接着剤、ＡＢＳ系樹脂接着剤、ポリウレタン系樹脂接着剤、ポリビニルアルコール系樹脂接着剤等が例示される。さらに、この接着剤としては、ホットメルトタイプ、溶剤揮発型、湿気硬化型、二液硬化型、光硬化型、電子線硬化型等があるが、後述する加熱加圧により短時間に成形品に接着することを考慮すると、ホットメルトタイプを用いて接着するのがよい。
【００３６】
これにより、樹脂フィルム４の表面に、曲面を有する立体形状をした成形品本体２に転写する加飾転写層３を形成することができる。
【００３７】
成形品本体２の材質は、特に限定されるものではないが、樹脂であれば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂及びそれらの複合品、誘導体、変性品、エラストマー樹脂等があげられる。さらに、樹脂の中でも硬化樹脂系の材質であれば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等が例示される。また、製造方法としては、射出成形、トランスファー成形、圧縮成形、ブロー成形、真空成形、押出し成形、カレンダー成形、キャスティング成形、注型成形、切削加工等の方法を用いて成形される。さらにまた、金属系の材質であれば、鉄、アルミニウム、ステンレス、銅、真鍮等があげられ、製造方法としては、切削加工、鋳造加工、鍛造加工等の方法を用いて形成される。
【００３８】
なお、この実施の形態１においては、成形品本体２の形状を単に曲面を有する立体形状に形成しているが、これに限定されず、成形品本体２の表面に細かな凹凸又は表面粗さを変化させ磨き仕上げを入れることも可能である。
【００３９】
次に、この発明に係る樹脂フィルム４を成形品本体２の外形形状に合わせた形状に成形する成形工程を図３乃至図５の工程順に従った例で詳しく説明する。
【００４０】
加飾転写層３が形成された樹脂フィルム４を成形品本体２の外形形状に合わせた曲面形状に成形する成形方法としては、圧空真空成形等が用いられる。
【００４１】
前述した加飾転写層３が形成された樹脂フィルム４を成形品本体２の外形形状に合わせた曲面形状に成形するに当たり、この樹脂フィルム４を金型にセットする前に、遠赤外線ヒーター等により予備加熱する。
【００４２】
樹脂フィルム４を予備加熱する温度は、樹脂フィルム４の材質によって決められるが、一般的には、１００〜２５０℃程度、より好ましくは１２０〜２００℃の範囲で、熱可塑性樹脂の軟化する温度に設定するのがよい。例えば、厚み１５０μｍでＡＢＳ系の熱可塑性樹脂フィルムであれば、この熱可塑性樹脂フィルムが１２０℃程度になるまで予備加熱すればよい。また、このときの予備加熱時間は数秒程度である。
【００４３】
予備加熱され、軟化した樹脂フィルム４は、圧空真空成形の場合、図３に示したような、圧空真空成形用の金型１０に導入される。
【００４４】
成形金型１０は、上金型１１と下金型１２との上下２枚の金型で構成されており、軟化した樹脂フィルム４を冷却固化できるように、予備加熱の金型より低い所定の温度に保たれている。そして、図４に示したように、樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を下金型１２側に向けて樹脂フィルム４を成形金型１０に挿入して上金型１１と下金型１２とで挟み、上金型１１はエア孔１３を介してエアポンプ１４に接続され、この上金型１１からは成型用の圧空がかけられる。
【００４５】
空気の圧力は、樹脂フィルム４の成形性に合わせて調整されるが、おおむね０．１〜１ＭＰａの圧力とすることが多い。また下金型１２には、樹脂フィルム４を成形品本体２の表面と同一な曲面形状に引き延ばすための曲面を有する立体形状の突起部１５が配置され、排気効果を上げるために下金型１２は真空排気孔１６を介して真空ポンプ１７に接続している。
【００４６】
予備加熱された樹脂フィルム４は、上金型１１と下金型１２との成形金型１０で挟み込まれながら上からは圧空の力で、且つ下からは真空の力で変形され、図５に示すように、下金型１２の突起部１５に沿って変形して樹脂フィルム４に曲面形状が成形される。下金型１２に接触した樹脂フィルム４は、下金型１２で冷却され、固化して加飾転写層３付き樹脂フィルム４上に曲面形状の成形が完成する。
【００４７】
なお、樹脂フィルム４を成形するときに、成形金型１０の下金型１２に加飾転写層３が密着するので、下金型１２に加飾転写層３が接着しないように下金型１２の表面にシリコーン系やテフロン（登録商標）系等の離型コーティングやメッキ等をしておくことが望ましい。
【００４８】
このように、圧空真空成形は、必要とする設備が樹脂フィルム４の加熱用のヒーターと、凹部を形成した簡単な成形金型１０のみなので非常に安価な設備で成形が可能で、その生産性も射出成形に比較して数倍の生産性を得ることができる。
【００４９】
なお、樹脂フィルム４を成形品本体２の外形形状に合わせた形状に成形するときに圧空や真空の力だけでは樹脂フィルム４を十分に変形させることが困難な場合には、例えば、成形金型１０の下金型１２の突起部１５及び底面部を上下動自在に形成する。そして、圧空真空成形したときに上下動自在に形成された突起部１５及び底面部を樹脂フィルム４側に可動させ、樹脂フィルム４を下側から押圧して突起部１５の形状に沿って樹脂フィルム４を十分に変形させることも可能である。
【００５０】
また、圧空真空成形の場合に限らず、樹脂フィルム４を真空成形、圧空成形、圧縮成型から選択される一つの成形方法を用いて、樹脂フィルム４を成形品本体２の外形形状に合わせた曲面形状に成形することもできる。
【００５１】
例えば、真空成形であれば、金型の凹部に設けられた真空孔から空気を排除して凹部を真空にすることによって、加熱されて軟化している樹脂フィルム４を変形させて凹部及び成形品本体２と同一な外形形状に形成された突起部に密着させて曲面形状を作ればよい。また、圧空成形であれば反対に樹脂フィルム４の側から空気の圧力を利用して樹脂フィルム４を変形させて金型の凹部及び成形品本体２と同一な外形形状に形成された突起部に密着させる。
【００５２】
このとき、成形金型は冷却されているので軟化している樹脂フィルム４は、成形金型の凹部及び突起部と密着すると同時に冷却固化し、樹脂フィルム４に所望の形状が成形される。さらに、圧縮成形法にあっては、樹脂フィルム４を軟化する温度に加熱した後に、所定の凹部と凸部を持った２枚の冷却された成形金型で挟み込み、この成形金型を閉める圧力で樹脂フィルム４を成形品本体２の表面形状に成形する方法である。
【００５３】
このように圧縮成形では、１対の凹部と凸部の金型なので非常に安価な設備で成形が可能で、その生産性も射出成形に比較し数倍の生産性を得ることができる。
【００５４】
次に、成形品本体２の外形形状に成形された樹脂フィルム４を成形金型１０から取り出した後、樹脂フィルム４に成形された曲面形状の内側に予め前述したような製造方法で成形された成形品本体２を配置して加飾転写層３を加熱加圧して成形品本体２の表面に加飾転写層３を密着させて加飾転写層３を成形品本体２の表面に転写する転写工程を図６乃び図７の工程順に従った例で詳しく説明する。
【００５５】
成形品本体２と樹脂フィルム４とを所定の位置に配置する位置決め治具１８に、図６に示すように、まず、成形品本体２を配置した後、この成形品本体２を覆うように成形工程により成形品本体２の外形形状に成形された樹脂フィルム４を位置決め治具１８に配置して、樹脂フィルム４と成形品本体２とを所定の位置で重ね合わせて密着させる。そして、図７に示すように、位置決め治具１８に配置され、成形品本体２と密着した樹脂フィルム４を加熱加圧して成形品本体２の表面に加飾転写層３を転写する。
【００５６】
加熱加圧としては、位置決め治具１８に配置され、成形品本体２と密着した樹脂フィルム４の表面を赤外線ヒーター等（図示せず）を用いて加熱する。これにより樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３も加熱される。
【００５７】
樹脂フィルム４を加熱する温度は、樹脂フィルム４の材質によって決められるが、樹脂フィルム４の表面が１００℃程度になるまで加熱すればよい。また、このときの加熱時間は数秒程度である。
【００５８】
そして、加熱された樹脂フィルム４の表面をエアポンプ等（図示せず）からの空気の圧力により均一に圧空して成形品本体２の表面に加飾転写層３を密着させ、十分に圧空することにより成形品本体２の表面に樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３の接着剤層８が接着され、成形品本体２の表面に加飾転写層３の転写が完成する。
【００５９】
空気の圧力は、加飾転写層３の転写性によって調整されるが、おおむね０．１〜１ＭＰａ程度の圧力とするのがよい。
【００６０】
なお、加熱加圧において、成形品本体２に転写させる加飾転写層３の範囲以上の樹脂フィルム４を加熱しても加圧する範囲を所定の範囲内とすることで所定の範囲内の加飾転写層３だけを成形品本体２に転写させることができる。
【００６１】
樹脂フィルム４の加熱加圧は、加熱された樹脂フィルム４が加圧により成形品本体２に密着されて加飾転写層３が転写される。すなわち、樹脂フィルム４全体を加熱加圧すると加飾転写層３全体が成形品本体２に転写され、加熱された樹脂フィルム４の所定の範囲のみを加圧すると、加圧された所定の範囲に相当する加飾転写層３のみが成形品本体２に転写され、加圧されない範囲に相当する加飾転写層３は樹脂フィルム４に保持された状態となる。また、加熱加圧されているが成形品本体２に密着していない部分の加飾転写層３は成形品本体２に転写されずに樹脂フィルム４に保持された状態となる。
【００６２】
そして、加熱加圧され成形品本体２の表面に樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を転写した後、成形品本体２に密着された樹脂フィルム４を成形品本体２から剥がす。すると、加飾転写層３は薄膜層なので、加圧されて成形品本体２に転写され、接着された加飾転写層３と加圧されずに樹脂フィルム４に保持された状態の加飾転写層３との境で加飾転写層３が切断されて、一方は成形品本体２に転写された状態となり、他方は樹脂フィルム４に保持された状態となり樹脂フィルム４と同時に除去されることにより表面装飾成形品１が得られる。
【００６３】
例えば、図８に示すように、上面２ｃの一部に曲面形状と、この曲面形状２ｃに形成された貫通孔２ａとを有する成形品本体２と、樹脂フィルム４全体に加飾転写層３が施され、前述したような成形法により成形品本体２の外形形状に成形された樹脂フィルム４とを用いて、成形品本体２の上面２ｃだけに加飾転写層３を転写する場合には、成形品本体２と樹脂フィルム４とを位置決め治具１８に配置して重ね合わせた後、加飾転写層３を加熱し、樹脂フィルム４の曲面形状に成形された範囲Ａだけを加圧する。すると、成形品本体２の上面２ｃ部分だけに加飾転写層３が転写され、加圧されていない成形品本体２の側面２ｂには加飾転写層３は転写されず樹脂フィルム４に保持された状態となる。また、貫通孔２ａの上面の樹脂フィルム４は加熱加圧されてはいるが、この樹脂フィルム４には成形品本体２が密着していないので貫通孔２ａの上面の加飾転写層３は樹脂フィルム４に保持された状態となる。さらに、加熱加圧され成形品本体２の表面に加飾転写層３を転写した後、図９に示すように、成形品本体２に密着された樹脂フィルム４を成形品本体２から剥がすと、加飾転写層３は薄膜層なので加圧されて成形品本体２に転写された加飾転写層３と加圧されずに樹脂フィルム４に保持された状態の加飾層３との境で加飾転写層３が切断され、加圧されない加飾転写層３は樹脂フィルム４に保持されたまま除去される。また、加熱加圧されていない部分や、貫通孔２ａの上面に形成された加飾転写層３のように、加熱加圧されたが成形品本体２に密着していない部分の加飾転写層３も樹脂フィルム４に保持されたまま除去される。
【００６４】
このように構成された表面装飾成形品１は、凹凸又は曲面立体等の形状を有する成形品本体２の表面に、成形法により成形品本体２の外形形状に合わせた形状に成形され、文字、数字、記号、絵柄等が印刷された加飾転写層３が形成された樹脂フィルム４の内側に成形品本体２を配置して、樹脂フィルム４を加熱加圧して成形品本体２に加飾転写層３を転写することで大掛かりな装置や高価な成形金型が必要なく簡単で安価な製品を製造することができ、凹凸又は曲面立体等の形状を有する成形品本体２に簡単に精緻な印刷加飾を形成することができる。
【００６５】
また、従来技術の射出成形法のように凹凸又は曲面立体等の形状を有する成形品本体２と成形品本体２の表面に施される加飾を同時に行うのではなく、予め成形された成形品本体２に加飾を転写するので、成形品本体２に差別化及び個性化を持たせるために後から一品一様な装飾が必要な場合でも簡単に対応することができる。
【００６６】
さらに、加飾転写層３は、電子式印刷装置により形成された印刷層５と、印刷層５が直接表に露出しないように形成された保護層７と、成形品本体２と加飾転写層３とを接着する接着剤層８とを有しているので、加飾転写層３は意匠性に富んでおり、耐磨耗性や耐擦傷性に優れ、さらには、加飾転写層３を確実に成形品本体２に転写させることができる。
【００６７】
また、樹脂フィルム４を加熱して、所定の箇所を加圧して行う転写は、加圧した箇所の成形品本体２と樹脂フィルム４との密着状態によって成形品本体２に転写するので、必要とする箇所にのみ加飾転写層３を形成することができるため曲面形状、複雑な孔、切欠き等の立体形状を持つ成形品本体２に対して、任意の位置に任意の加飾を行うことができる。
【００６８】
［発明の実施の形態２］
図１０は、この発明の実施の形態２を示すものであって、実施の形態１の別の製造工程を示す図である。
【００６９】
この実施の形態２は、図１０に示すような、成形金型１０の下金型１２に、樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を転写する成形品本体２を所定の位置に配置して、予備加熱され、軟化した樹脂フィルム４を圧空真空成形用の成形金型１０に導入する。
【００７０】
そして、この樹脂フィルム４は上金型１１と下金型１２との成形金型１０で挟み込まれながら上からは圧空の力で、且つ下からは真空の力により成形品本体２の外形形状に沿って変形して成形品本体２に密着して樹脂フィルム４に曲面形状が成形される。下金型１２及び成形品本体２に接触した樹脂フィルム４は、下金型１２及び成形品本体２で冷却され、固化して成形品本体２に密着した加飾転写層３付き樹脂フィルム４上に曲面形状の成形が完成する。
【００７１】
次に、成形工程により、成形品本体２の表面に密着させて成形された樹脂フィルム４と、この成形品本体２とを密着させた状態で位置決め治具１８に設置して、実施の形態１と同様の方法で加熱加圧して成形品本体２の表面に加飾転写層３を転写する。
【００７２】
このように、成形金型１０に成形品本体２を用いて樹脂フィルム４を成形することで、圧空真空用の成形金型１０をさらに簡単な形状にできるので、一層安価な設備で成形が可能となる。さらに、樹脂フィルム４は成形品本体２の外形形状に合わせた曲面形状に変形され、成形品本体２と所定の位置で密着された状態なので、後述する転写工程において樹脂フィルム４の曲面形状の内側に成形品本体２を配置する配置作業を削減することができる。
【００７３】
その他の構成及び作用は発明の実施の形態１と同様なので重複した説明は省略する。
【００７４】
［発明の実施の形態３］
図１１は、この発明の実施の形態３を示すものであって、実施の形態１の別の転写工程を示す図である。
【００７５】
この実施の形態３は、転写工程の樹脂フィルム４の表面の加熱加圧を加熱加圧体を用いて行い樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を成形品本体２の表面に転写させるものである。
【００７６】
加熱加圧体は、樹脂フィルム４を加熱加圧する風船体２０と風船体２０を押圧する風船加圧体２１とで構成されている。
【００７７】
風船体２０は耐熱性と流動性に富んだシリコーンゴム製の風船で、この風船体２０の厚みは１ｍｍ程度である。また、風船加圧体２１は耐熱性の金属体等であり、風船体２０を十分に押圧できる形状である。
【００７８】
そして、樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を成形品本体２の表面に転写するに当たり、風船体２０の内部に空気を充填する。この空気を充填する量としては、風船体２０の最大膨張状態のときと比較して３０〜７０％程度の状態に膨らませておく。
【００７９】
さらに、加熱された一対のホットプレート（図示せず）の間に膨張された風船体２０を載置して風船体２０を挟み込み加熱する。風船体２０の表面を加熱する温度は、風船体２０の材質に応じて１００〜１５０℃の範囲の温度に設定するのがよい。
【００８０】
さらにまた、風船体２０を押圧する風船加圧体２１を加熱する。この風船加圧体２１を加熱する温度は、風船加圧体２１の材質によって決められるが、１００〜１５０℃の範囲の温度に設定するのがよい。このように風船加圧体２１を加熱することにより、後述する風船加圧体２１を風船体２０に密着させて押圧するときに、風船体２０の温度を下げることがないので、加熱された風船体２０で樹脂フィルム４の表面を十分に加熱することができる。
【００８１】
そして、実施の形態１と同様に位置決め治具１８に配置された成形品本体２の表面を覆うように配置された樹脂フィルム４の上面に加熱された風船体２０を配置する。さらに、この加熱された風船体２０の上側に風船加圧体２１を配置して、この風船加圧体２１を樹脂フィルム４側に移動させて風船体２０を十分に押圧する。
【００８２】
風船加圧体２１により押圧された風船体２０が樹脂フィルム４の表面全体に沿って均一に密着して樹脂フィルム４を加熱加圧して成形品本体２の表面に樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を転写する。
【００８３】
なお、この実施の形態２では、風船状体２０の内部に空気を充填して膨張させているが、これに限定されず、空気の変わりに液状体を充填することもできる。例えば、液状体として熱湯を用いた場合には、８０〜１００℃の範囲の温度に設定して風船体２０に充填するとよい。また、液状体としてオイル等を用いる場合には、１００〜１５０℃の範囲の温度に設定して風船体２０に充填するとよく、オイル等の液状体は冷却しにくく風船体２０の内部に充填する充填材としては好ましい。
【００８４】
このように、流動性の風船体２０を加熱加圧体として用いて樹脂フィルム４の加熱加圧を行うので、樹脂フィルム４の曲面形状に成形された表面に沿って均一に加熱加圧することができ、安定した転写を行うことができる。
【００８５】
その他の構成及び作用は発明の実施の形態１と同様なので重複した説明は省略する。
【００８６】
［発明の実施の形態４］
図１２は、この発明の実施の形態４を示すものであって、実施の形態１の別の転写工程を示す図である。
【００８７】
この実施の形態４は、転写工程の樹脂フィルム４の表面の加熱加圧を加熱加圧体を用いて行い樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を成形品本体２の表面に転写させるものである。
【００８８】
加熱加圧体は、樹脂フィルム４を加熱加圧する外側風船体２２と、外側風船体２２の内部に複数配置され、樹脂フィルム４を加熱加圧する内側風船体２３と、外側風船体２２と内側風船体２３とを押圧する風船加圧体２１とで構成されている。
【００８９】
外側風船体２２及び内側風船体２３は耐熱性と流動性に富んだシリコーン製の風船で、厚みは１ｍｍ程度で、少なくとも内側風船体２３は外側風船体２２の内部に配置できる大きさの風船体とする。また、風船加圧体２１は耐熱性の金属体等であり、外側風船体２２と内側風船体２３とを十分に押圧できる形状である。
【００９０】
さらに、外側風船体２２には、加熱された空気を外側風船状体２２の内部に注入する注入口２４と、この注入口２４から注入された空気を外側風船体２２の外に排出する排出口２５とが形成されている。
【００９１】
そして、樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を成形品本体２の表面に転写するに当たり、内側風船体２３の内部に空気を充填する。この空気を充填する量としては、内側風船体２３の最大膨張状態のときと比較して３０〜７０％程度の状態に膨らませておく。
【００９２】
さらに、加熱された一対のホットプレート（図示せず）の間に膨張された内側風船体２３を載置して内側風船体２３を挟み込み加熱する。内側風船体２３の表面を加熱する温度は、内側風船体２３の材質によって決められるが、１００〜１５０℃の範囲の温度に設定するのがよい。
【００９３】
さらにまた、外側風船体２２と内側風船体２３とを押圧する風船加圧体２１を実施の形態２と同様に加熱しておく。
【００９４】
そして、加熱された複数の内側風船体２３は、外側風船体２２の内部に配置して、実施の形態１と同様に位置決め治具１８に配置された成形品本体２の表面を覆うように配置された樹脂フィルム４の上面に内側風船体２３が配置された外側風船体２２を配置する。さらに、外側風船体２２に形成された注入口２４から外側風船体２２の内部に加熱された空気を充填する。この加熱された空気の温度は１００〜１５０℃の範囲の温度に設定するのがよい。また、外側風船体２２に形成された排出口２５から外側風船体２２の内部に充填された空気を排出することで外側風船体２２に充填された空気を循環させ外側風船体２２の内部の温度を一定に保つことが可能である。
【００９５】
そして、この外側風船体２２の上側に風船加圧体２１を配置して、この風船加圧体２１を樹脂フィルム４側に移動させて外側風船体２２と内側風船体２３とを十分に押圧する。
【００９６】
風船加圧体２１により押圧された外側風船体２２と内側風船体２３とが樹脂フィルム４の表面全体に沿って均一に密着して樹脂フィルム４を加熱加圧して成形品本体２の表面に樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を転写する。
【００９７】
なお、この実施の形態３では、内側風船状体２０の内部に空気を充填しているが、これに限定されず、実施の形態２と同様に空気の変わりに液状体を充填することもできる。
【００９８】
このように、二重に構成され、温度を一定に保つことが可能な流動性の風船体を加熱加圧体として用いて樹脂フィルム４の加熱加圧を行うので、樹脂フィルム４の曲面形状に成形された表面に沿って均一に加熱加圧することができ、さらに、加熱加圧体の温度を一定に保つことができるので外気温の影響を受けることがなく、一層安定した転写を行うことができる。
【００９９】
その他の構成及び作用は発明の実施の形態１又は２と同様なので重複した説明は省略する。
【０１００】
［発明の実施の形態５］
図１３は、この発明の実施の形態５を示すものであって、実施の形態１の別の転写工程を示す図である。
【０１０１】
この実施の形態５は、転写工程の樹脂フィルム４の表面の加熱加圧を加熱加圧体を用いて行い樹脂フィルム４に印刷形成された加飾転写層３を成形品本体２の表面に転写させるものである。
【０１０２】
加熱加圧体は、樹脂フィルム４の周囲に環状に形成された枠体２６と、この環状に形成された枠体２６の内部空間２６ａに充填されたゲル状態の耐熱ゲル２７とで構成されている。
【０１０３】
枠体２６の材質としては、金属系の材質であれば、ステンレス、アルミニウム等が例示される。さらに、プラスチックであれば、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ＰＴＴＦＥに代表されるフッ素系樹脂等のエンジニアリングプラスチックを用いればよい。
【０１０４】
そして、実施の形態１と同様に位置決め治具１８に配置された成形品本体２の表面を覆うように配置された樹脂フィルム４の上面に、枠体２６を環形状に形成する。この環状に形成された枠体２６は、枠体２６の内部空間２６ａに耐熱ゲル２６を充填したときに内部空間２６ａから耐熱ゲル２６が漏れることのない止水効果のあるものとする。
【０１０５】
次に、この環形状に形成された枠体２６の内部空間２６ａに耐熱ゲル２７を充填するに当たり、耐熱ゲル２７を加熱する。
【０１０６】
耐熱ゲル２７の材質としては、耐熱性の特に高分子ゲル類が望ましい。具体的には、塩化ビニル系ゲル、ポリ塩化ビニル系ゲル、シリコーン系ゲル、フッ素系ゲル等が例示される。この耐熱ゲル２７を加熱する温度としては、１００〜１５０℃の範囲の温度に設定するのがよい。
【０１０７】
そして、加熱された耐熱ゲル２７を環形状に形成された枠体２６の内部空間２６ａに充填する。この加熱された耐熱ゲル２７が樹脂フィルム４の表面全体に沿って均一に充填されることにより樹脂フィルム４が加熱され、充填された耐熱ゲル２７の重さにより樹脂フィルム４を均一に加圧して成形品本体２の表面に樹脂フィルム４に形成された加飾転写層３を転写する。耐熱ゲル２７を充填する量としては、少なくとも樹脂フィルム４を十分に加圧して成形品本体２に加飾転写層３を転写できるだけの量とする。
【０１０８】
このように、ゲル状態の耐熱ゲル２７を加熱加圧体として用いて樹脂フィルム４の加熱加圧を行うので、樹脂フィルム４の曲面形状に成形された表面になじみやすく、樹脂フィルム４の表面全体を均一に加圧することができるので、一層安定した転写を行うことができる。
【０１０９】
その他の構成及び作用は発明の実施の形態１と同様なので重複した説明は省略する。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体と、該成形品本体の表面の一部分に加熱加圧により転写された加飾転写層とを有し、該加飾転写層は、文字、数字、記号、絵柄等の装飾が形成された印刷層と、該印刷層の上面と接して該印刷層を保護する保護層と、前記印刷層の下面と接して前記成形品本体の表面に接着する接着剤層とを有するので、高価な射出成型用金型を用いることなく安価で、簡単に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体の表面に精緻な印刷加飾ができ、差別化及び個性化を持たせるために一品一様な装飾が必要な成形品本体にも簡単に対応できる。また、加飾転写層は外表面に保護層を有しているため耐磨耗性や耐擦傷性に優れており、さらには内表面に接着剤層を有しているため確実に成形品本体の表面に転写することが可能である。
【０１１１】
請求項２に記載の発明によれば、少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体の表面に加飾転写層が転写された表面装飾成形品の製造方法において、前記加飾転写層は樹脂フィルムの片面に形成され、該加飾転写層付き樹脂フィルムの前記加飾転写層側を内側にして前記成形品本体の外形形状に合わせた形状に成形する成形工程と、前記成形品本体に前記成形工程により成形された前記樹脂フィルムを被せて前記加飾転写層を加熱加圧して前記成形品本体に転写する転写工程と、を有するので、高価な射出成形用金型を用いることなく、簡単で安価な製品を製造することができ、凹凸又は曲面的立体等の形状の成形品本体の表面に簡単に精緻な印刷加飾ができ、差別化及び個性化を持たせるために一品一様な装飾が必要な成形品本体にも簡単に対応できる。
【０１１２】
請求項３に記載の発明によれば、少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体の表面に加飾転写層が転写された表面装飾成形品の製造方法において、前記加飾転写層は樹脂フィルムの片面に形成され、該加飾転写層付き樹脂フィルムの前記加飾転写層側を内側にして前記成形品本体を用いて該成形品本体の外形形状に合わせた形状に成形して密着させる成形工程と、該成形工程により前記成形品本体に密着された前記加飾転写層を加熱加圧して前記成形品本体に転写する転写工程と、を有するので、高価な射出成形用金型を用いることなく、成形金型をより簡単な形状にできるので非常に安価な設備で、さらには作業工程を削減することができるため簡単に安価な製品を製造することができ、凹凸又は曲面的立体等の形状の成形品本体の表面に簡単に精緻な印刷加飾ができ、差別化及び個性化を持たせるために一品一様な装飾が必要な成形品本体にも簡単に対応できる。
【０１１３】
請求項４に記載の発明によれば、前記転写工程の加熱加圧は、前記樹脂フィルムを加熱し、該加熱された樹脂フィルムの所定の範囲だけを加圧し、該加圧された所定の範囲に相当する前記加飾転写層だけを前記成形品本体に転写するようにしたので、請求項２又は３に記載の効果に加え、必要とする箇所にのみ加飾転写層を形成することができるため曲面形状、複雑な孔、切欠き等の立体形状を持つ成形品本体に対して、任意の位置に任意の加飾を行うことができる。
【０１１４】
請求項５に記載の発明によれば、前記転写工程における加熱加圧は、流動性物質を有する加熱加圧体で実施したので、請求項２乃至４の何れか１つに記載の効果に加え、樹脂フィルムの表面を均一に加熱加圧することができるため安定した転写を成形品本体に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る表面装飾成形品の要部縦断面図である。
【図２】同実施の形態１に係る加飾転写層の要部拡大縦断面図である。
【図３】同実施の形態１に係る圧空真空成形によって樹脂フィルムを成形する方法を示した、樹脂フィルムを金型にセットする前の状態の要部縦断面図である。
【図４】同実施の形態１に係る圧空真空成形によって樹脂フィルムを成形する方法を示した、樹脂フィルムを金型にセットした状態の要部縦断面図である。
【図５】同実施の形態１に係る圧空真空成形によって樹脂フィルムを成形する方法を示した、樹脂フィルムの成形が終了した状態の要部縦断面図である。
【図６】同実施の形態１に係る加熱加圧によって転写する方法を示した、成形品本体と樹脂フィルムを治具にセットする前の状態の要部縦断面図である。
【図７】同実施の形態１に係る加熱加圧によって転写する方法を示した、成形品本体への転写が終了した状態の要部縦断面図である。
【図８】同実施の形態１に係る加熱加圧によって転写する方法を示した、貫通孔を有する成形品本体への転写が終了した状態の要部縦断面図である。
【図９】同実施の形態１に係る加熱加圧によって転写する方法を示した、貫通孔を有する成形品本体への転写が終了して樹脂フィルムを剥がした状態の要部縦断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る圧空真空成形によって樹脂フィルムを成形する方法を示した、成形品本体を用いて樹脂フィルムの成形が終了した状態の要部縦断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る加熱加圧を風船体の加熱加圧体によって転写する方法を示した要部縦断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態４に係る加熱加圧を二重構造に構成された風船体の加熱加圧体によって転写する方法を示した要部縦断面図
【図１３】この発明の実施の形態５に係る加熱加圧を耐熱ゲルと枠体との加熱加圧体によって転写する方法を示した要部縦断面図である。
【符号の説明】
１　表面装飾成形品
２　成形品本体
３　加飾転写層
４　樹脂フィルム
５　印刷層
７　保護層
８　接着剤層

Claims

少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体と、該成形品本体の表面の一部分に加熱加圧により転写された加飾転写層とを有し、
該加飾転写層は、文字、数字、記号、絵柄等の装飾が形成された印刷層と、該印刷層の上面と接して該印刷層を保護する保護層と、前記印刷層の下面と接して前記成形品本体の表面に接着する接着剤層とを有することを特徴とする表面装飾成形品。
少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体の表面に加飾転写層が転写された表面装飾成形品の製造方法において、前記加飾転写層は樹脂フィルムの片面に形成され、該加飾転写層付き樹脂フィルムの前記加飾転写層側を内側にして前記成形品本体の外形形状に合わせた形状に成形する成形工程と、
前記成形品本体に前記成形工程により成形された前記樹脂フィルムを被せて前記加飾転写層を加熱加圧して前記成形品本体に転写する転写工程と、を有することを特徴とする表面装飾成形品の製造方法。
少なくとも表面の一部に凹凸又は曲面を有する立体形状をした成形品本体の表面に加飾転写層が転写された表面装飾成形品の製造方法において、前記加飾転写層は樹脂フィルムの片面に形成され、該加飾転写層付き樹脂フィルムの前記加飾転写層側を内側にして前記成形品本体を用いて該成形品本体の外形形状に合わせた形状に成形して密着させる成形工程と、
該成形工程により前記成形品本体に密着された前記加飾転写層を加熱加圧して前記成形品本体に転写する転写工程と、を有することを特徴とする表面装飾成形品の製造方法。
前記転写工程の加熱加圧は、前記樹脂フィルムを加熱し、該加熱された樹脂フィルムの所定の範囲だけを加圧し、該加圧された所定の範囲に相当する前記加飾転写層だけを前記成形品本体に転写するようにしたことを特徴とする請求項２又は３に記載の表面装飾成形品の製造方法。
前記転写工程における加熱加圧は、流動性物質を有する加熱加圧体で実施したことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１つに記載の表面装飾成形品の製造方法。