樹脂成形品
【課題】耐磨耗性、耐候性に優れる表面保護層を有する可撓性のある樹脂成形品を、インモールド成形により得ること。
【解決手段】可撓性を有する樹脂基材３と、樹脂基材３の少なくとも表面の保護層２と、を有する樹脂成形品１であって、保護層２の構成要素として、脂環族イソシアネートとエステル系ポリオールと水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物とを必須成分とするウレタンアクリレート、及び光重合開始剤を含み、インモールド成形により、樹脂基材３に対して保護層２を積層させたことを特徴とする。
【解決手段】可撓性を有する樹脂基材３と、樹脂基材３の少なくとも表面の保護層２と、を有する樹脂成形品１であって、保護層２の構成要素として、脂環族イソシアネートとエステル系ポリオールと水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物とを必須成分とするウレタンアクリレート、及び光重合開始剤を含み、インモールド成形により、樹脂基材３に対して保護層２を積層させたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性のある樹脂の表面に表面保護層を施した樹脂成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂性の基材上に印刷層を施し、表面を保護する表面保護層を有する樹脂成形品がある。樹脂成形品を成形するにあたり、インモールド成形は効率がよい。このため、前記樹脂製の基材の表面を保護するための表面保護層として紫外線硬化型の樹脂が用いられ、インモールド成形した成形品がある（例えば、特許文献１参照）。当該成形品の表面保護層（ハードコート層）のように、紫外線硬化型の樹脂にて構成された表面保護層は、一般的に硬く、耐磨耗性、耐候性に優れるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２１４７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近では、前記樹脂性の基材として可撓性のある樹脂も用いられるようになった。前記基材の可撓性を活かすためには、当該基材を保護する表面保護層にも可撓性が必要とされる。しかしながら、従来のインモールド成形による成形品の表面保護層は、硬い樹脂で構成されている。このため、前記基材の可撓性が活かせなかった。また、無理に前記基材を撓ませると、従来の表面保護層は硬い樹脂であるため撓みにくく、前記基材と前記表面保護層の間にある印刷層に歪みが生じ、当該印刷層が割れるおそれがあった。
【０００５】
一方、前記表面保護層を樹脂を薄く配設し、当該樹脂の下に印刷を施すことで、前記基材を撓ませることも考えられる。しかしながら、従来の樹脂を薄く構成するのみであると表面強度が弱くなるため、耐磨耗性、耐候性が低くなり、十分に基材を保護することができない。このため、成形品が実用性に優れないという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、耐磨耗性、耐候性に優れる表面保護層を有する可撓性のある樹脂成形品を、インモールド成形により得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の樹脂成形品の第１構成は、可撓性を有する樹脂基材と、前記樹脂基材の少なくとも表面の保護層と、を有する樹脂成形品であって、前記保護層の構成要素として、脂環族イソシアネートとエステル系ポリオールと水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物とを必須成分とするウレタンアクリレート、及び光重合開始剤を含み、インモールド成形により、前記樹脂基材に対して前記保護層を積層させたことを特徴とする。
【０００８】
また、樹脂成形品の第２構成は、第１構成の樹脂成形品であって、前記エステル系ポリオールは、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
前記第１構成によれば、前記保護層が可撓性を有する構成となる。このため、前記樹脂基材に可撓性を有する材質のものを用いても、前記樹脂基材の撓みに合わせて前記保護層が撓む。このため、前記保護層と前記樹脂基材との間に歪みが生じることはなく、前記保護層と前記樹脂基材との間に印刷層がある場合でも当該印刷層が割れることがない。
【００１０】
また、樹脂成形品は、前記保護層と前記樹脂基材とはフィルム状に一体的になって射出され、インモールド成形によって成形される。このため、樹脂基材に保護層を二次加工にて貼り付ける構造と比べて、手間がかからず、生産性がよい。
【００１１】
また、前記保護層は、光重合開始剤を含む紫外線硬化型樹脂であるので、耐磨耗性、耐候性を有する。このため、可撓性のある樹脂基材の少なくとも表面を十分に保護することができる。
【００１２】
前記第２構成によれば、前記エステル系ポリオールは、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトンを使用することにより、耐磨耗性、耐候性を維持したまま、可撓性にも優れる構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図面を用いて説明する。説明においては、樹脂成形品の概略、保護層の詳細説明、本実施形態に係る樹脂成形品の実施例、の順で説明する。
【００１４】
〔樹脂成形品の概略〕
図１を用いて、樹脂成形品１の説明をする。図１は本実施形態の樹脂成形品１の断面図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の樹脂成形品１は、可撓性の樹脂基材３の表面に保護層２を有する。保護層２は、耐候性、耐磨耗性に優れる構成であるため、樹脂基材３は、その表面を保護層２によって保護される。尚、保護層は、樹脂基材３の表面のみならず、裏面にもあってもよい。つまり、図１（ｂ）に示すように、表面から、保護層２、樹脂基材３、保護層４の順で積層されてもよい。保護層２、４の構成については、後に詳述する。
【００１６】
可撓性のある樹脂基材３としては、ＴＰＥ樹脂（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ：熱可塑性エラストマー）が好適である。ＴＰＥ樹脂は、ゴムのように軟らかく、プラスチックのように加工性に優れる。また、リサイクルが容易なため、環境負荷も少なく、様々な製品に利用される。
【００１７】
ＴＰＥ樹脂としては、ポリエステル系（ＴＰＥＥ）、ウレタン系（ＴＰＵ）、オレフィン系（ＴＰＯ）、スチレン系（ＴＰＳ）、アミド系（ＴＰＥＡ）、塩化ビニル系（ＴＰＶＣ）等を使用することができる。また、上述のＴＰＥ樹脂と熱可塑性プラスチックとを混合してもよく、上述のＴＰＥ樹脂とＥＰＤＭ等のゴムとを混合して樹脂改質をして使用してもよい。ＴＰＥ樹脂は、実施する製品の用途に応じて、構成を変更し選択することができる。
【００１８】
尚、樹脂基材としては、ＴＰＥ樹脂に限るものではない。即ち、可撓性のある樹脂材料であればよく、ＴＰＥ樹脂以外の樹脂としてもよい。
【００１９】
樹脂成形品１を成形する場合には、型内に設置された保護層２、４に対して樹脂基材３の材料となる樹脂を流し込み、インモールド成形により形成する。すると、図１のように、樹脂基材３に対して保護層２、４が積層される状態になる。ここで、インモールド成形とは、印刷を施したフィルムを射出成形金型の内部に挿入して、成形時にフィルムと容器を一体成形する方法である。インモールド成形をすると、装飾性に優れ、強度があり、フィルムの選択により機能性を付与することができる。また、成形された樹脂基材３に対して、保護層２、４を二次加工によって貼り付ける方法と比較して、労力を大幅に軽減することができる。
【００２０】
〔保護層の詳細な説明〕
図２を用いて、保護層の詳細な説明をする。図２は、樹脂成形品１の保護層２の拡大断面図である。
【００２１】
図２に示すように、保護層２は多層に構成され、インモールド成形によって樹脂基材３と一体化し、樹脂成形品１となる。保護層２の層は、図２に示すように、表面から、特殊保護層13、アンカーコート14、印刷層15、アンカーコート16、接着層17、のように積層される。そして接着層17が樹脂基材３の表面に接着してフィルムを構成する。尚、特殊保護層13の上層には、表層11、離型処理層12が形成され、樹脂成形品が完成した後に、保護層２から剥離する。次に各部を詳細に説明する。
【００２２】
（表層11及び離型処理層12）
表層11は、樹脂成形品１の成形前段階で樹脂基材３を保護し、樹脂成形品１の成形後は離型処理層12と共に剥がされるものである。表層11の材質としては、通常、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が使用される。厚さは３８μｍや５０μｍが好適である。離型処理層12は、メラミン系の塗料で形成するのが通常である。
【００２３】
（特殊保護層13）
特殊保護層13は、本実施形態の特徴的な部分であり、樹脂基材３の表面を保護する層である。本実施形態の特殊保護層13は、その材料として、少なくとも、脂環族イソシアネートとエステル系ポリオールと水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物とを必須成分とするウレタンアクリレート、及び光重合開始剤を含むことを特徴とする。
【００２４】
特殊保護層13を構成する組成としては、前記ウレタンアクリレートを主成分とする反応性オリゴマー、前記光重合開始剤の他に、反応性モノマー、非反応性ポリマー、各種添加剤が含まれていても良く、その構成比率は重量比で反応性オリゴマーが２０〜９５％、光開始剤が１〜１５％、反応性モノマーが０〜３５％、非反応性ポリマーが０〜１５％、各種添加剤が０〜５％の範囲で調合することが好ましい。この範囲で調合することで、可撓性の高い特殊保護層13を得る事ができる。
【００２５】
前記反応性モノマーとしては、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリε−カプロラクトンモノ（メタ）アクリレートなどの単官能モノマーや、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどの２官能モノマー、及びトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの多官能モノマーなどを使用することができる。
【００２６】
前記非反応性ポリマーとしてはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化酢酸ビニル、硝化綿やＣＡＢ等の繊維素系樹脂などを使用する事ができる。
【００２７】
前記光重合開始剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物などであり、その具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトイン、ブチロイン、トルオイン、ベンジル、ベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、α，α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、４，４′−ビス（ジメチルアミノベンゾフェノン）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン等のカルボニル化合物、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等の硫黄化合物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−２，４−ジメチルバレロ等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイド等のパーオキサイド化合物などを使用することができる。
【００２８】
前記各種添加剤としては、例えば、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、重合禁止剤、増白剤を使用することができる。
【００２９】
また、前記反応性オリゴマーとしては、ポリウレタンアクリレートを主成分とする。前記ポリウレタンアクリレートは、ポリウレタン構造（−ＮＨＣＯＯ−）を主鎖に持つアクリレートである。ポリウレタンアクリレートは、脂環族イソシアネートと、エステル系ポリオールと、水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物と、の反応で得られる。
【００３０】
前記脂環族イソシアネート化合物によって、耐候性が異なる。前記脂環族イソシアネート化合物としては、例えば、イソフォロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）を使用することが好ましい。また、脂環族イソシアネート以外でも、脂肪族イソシアネートのヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）を使用するとしてもよい。これらの化合物は無黄変又は難黄変であることにより、樹脂の黄変を抑制することができる。この結果、耐候性を高くすることができる。
【００３１】
前記エステル系ポリオールとしては、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトン（ＰＣＬ）であることが好ましい。３官能以上であることにより、特殊保護層13の耐磨耗性が十分に得られる。ここで、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトンとしては、ε−カプロラクトン及びその変性物と３官能以上のポリオールの開環反応物を使用することができる。
【００３２】
前記水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物としては、次のようなものが好ましい。例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等を使用することができる。
【００３３】
（アンカーコート14）
アンカーコート14は、色彩、模様、ロゴなどの印刷を付着させるためのアンカーコートである。基本としてアクリル系の塗料を使用し、必要に応じて複数の層で形成することとしてもよい。また、ウレタン等を付加し、熱を媒体に反応硬化を使用する場合もある。
【００３４】
（印刷層15）
印刷層15における印刷方法は、グラビア印刷又はシルクスクリーン印刷が好ましい。
【００３５】
（アンカーコート16）
アンカーコート16は、接着層17を密着させるために設けられる。アンカーコート16の材質は接着層17の組成によって選択する必要があるが、アンカーコート14の組成と類似し、基本としてアクリル系の材料を使用する。
【００３６】
（接着層17）
接着層17は、樹脂基材３に接着するための層である。接着層17の材質は樹脂基材３の組成によって選択する必要があるが、アクリル系、エステル系、オレフィン系の接着剤を使用することができる。
【００３７】
（樹脂成形品１の製作方法）
樹脂成形品１を製作する際には、上述した表層11、離型処理層12、特殊保護層13、アンカーコート14、印刷層15、アンカーコート16、接着層17を積層してインモールド成形用フィルムとし、射出成形によって接着層17と樹脂基材３が接着することにより、インモールド樹脂成形品１が形成される。その後、表層11及び離型処理層12を特殊保護層13から離型させる。これにより特殊保護層13が表面に現われ、樹脂基材３を保護することになる。
【００３８】
本実施形態の樹脂成形品１の保護層２は、紫外線硬化型樹脂である。このため、紫外線硬化型樹脂の、耐磨耗性、耐候性に優れるという特性を有する。尚、紫外線硬化型樹脂を硬化させる場合には、インモールド成形をする前に紫外線を照射して硬化させてもよいし、インモールド成形をした後に紫外線を照射して硬化させてもよい。紫外線硬化型樹脂の種類や、樹脂成形品の他の材料の状況によって紫外線を照射するタイミングを選択するとよい。
【００３９】
〔実施例〕
上記構成の成形品を携帯電話機の一部に用いた実施例を示す。図３は本実施形態の樹脂成形品１を適用した携帯電話機50の使用状態を示す図である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、本実施形態の樹脂成形品１は、携帯電話機50のイヤホンジャックのカバー部材51やメモリー又は電源の挿入部のキャップ部材52に使用することができる。
【００４１】
携帯電話におけるカバー部材やキャップ部材としては、従来、ゴム製の部材等の可撓性を有する部材が用いられていた。しかしながら、前記カバー部材やキャップ部材は、直接手を触れて開閉を行う構成であるため、手を触れることで汚れやすいという問題があった。また、周囲の湿気を吸収することで、黄変や膨潤をするおそれもあった。
【００４２】
これに対して本実施形態の樹脂成形品１をカバー部材51やキャップ部材52として使用すると、表面の保護層２が可撓性のある樹脂基材３を保護する。保護層２は、特殊保護層13の組成により、耐候性、耐磨耗性に優れる。このため、使用者が直接手を触れるカバー部材51やキャップ部材52であっても、汚れることを抑制することができる。また、黄変や膨潤をも抑制することができる。この結果、カバー部材51やキャップ部材52の耐久性を向上させることもできる。
【００４３】
また従来は、前記汚れを防止するために、可撓性を有する部材の表面にアクリル系の塗装をする等、二次加工をすることが行われていた。しかしながら、手間やコストがかかるといった問題があった。また、可撓性を有する部材専用の塗料を選定せねばならず、色が限定される場合がある。この場合、色調が隣接する部材と合わず意匠性を損なうといった問題があった。
【００４４】
これに対して本実施形態の樹脂成形品１は、連続したフィルム部材をインモールド成形をすることによって、保護層２と樹脂基材３とを一度に形成することができる。このため、二次加工をする手間を省略することができ、コストも低減することができる。またこの結果、生産性がよいといった効果も期待できる。
【００４５】
また従来の表面保護層は撓みにくいため、可撓性のある樹脂基材の表面に配設すると、前記樹脂基材と前記表面保護層との間にある印刷層に歪みが生じ、当該印刷層が割れるおそれがあった。
【００４６】
これに対して本実施形態の特殊保護層13には可撓性がある。このため、可撓性のある樹脂基材３の表面に特殊保護層13を配設しても、樹脂基材３が撓むと同様に特殊保護層13も撓むこととなる。このため、樹脂基材３と特殊保護層13との間にある印刷層15に歪みは生じない。このため、印刷層15の印刷が割れることを防止することができる。
【００４７】
また、本実施形態のように印刷層15は、アンカーコート14とアンカーコート16との間に挟まれる構成であるため、印刷層15は樹脂基材３と直接接触することがない。このため、樹脂基材３の材質によらず、印刷の塗料や方法を自由に選定することができる。この結果、意匠性に優れる印刷を施すことが可能となる。
【００４８】
また、従来は、可撓性部材を筐体等の広い範囲に使用すると、可撓性部材表面の意匠性が制限されたり、可撓性部材の汚れが目立ったりする等の不具合がある。このため、携帯電話機の筐体等、広い範囲に使用することが困難であった。この結果、従来の可撓性部材は、イヤホンジャックのカバー部材やメモリー又は電源挿入部のキャップ部材といった小さな範囲の部材にのみ使用することとされていた。
【００４９】
しかしながら、本実施形態の可撓性のある樹脂成形品１は耐候性、耐磨耗性、意匠性に優れるため、カバー部材51やキャップ部材52といった小さな範囲の部材に限らず、より広い範囲に使用しても好適である。例えば、図３（ｂ）に示すように、携帯電話機50の筐体の一部とすることができる。
【００５０】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態の樹脂成形品１を携帯電話機50の筐体表面の交換部材53に使用すると、樹脂基材３が可撓性部材であっても、前述のようにアンカーコート14、16があることで、自由な色彩の印刷を施すことができるため、携帯電話機の筐体表面を意匠性に優れたものとすることができる。
【００５１】
また、本実施形態の樹脂基材３は可撓性があるため、緩衝材としても利用することができる。このため、本実施形態の樹脂成形品１を携帯電話機の筐体の一部の緩衝部材54とすれば、樹脂成形品１がある箇所の内部へ伝わる衝撃を緩和することができる。
【００５２】
例えば、図３（ｃ）に示すように、携帯電話機50の内部にＩＣチップ55を内蔵して、当該ＩＣチップを専用のＩＣチップ認識装置60によって認識する場合、携帯電話機を認識装置60の認識部61に近づける際に、携帯電話機50と認識部61とが接触する場合がある。この場合に前記筐体が硬いと、接触時の衝撃が直接ＩＣチップ55に伝達し、ＩＣチップ55に悪影響を与えるおそれがある。この場合において、本実施形態の樹脂成形品１を携帯電話機50の筐体の一部に緩衝部材54として用いれば、接触時の衝撃を可撓性のある樹脂基材３によって吸収することができ、ＩＣチップ55に伝わる衝撃を緩和することができる。
【００５３】
尚、本実施例においては、携帯電話機50に適用したが、これに限るものではない。例えば、ＰＤＡやノート型のパーソナルコンピュータ等、類似の電子機器に適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、樹脂材料を用いた成形品全般に使用可能である。例えば、化粧品の容器や文具雑貨等にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態の樹脂成形品１の断面図。
【図２】本実施形態の樹脂成形品１の保護層２の拡大断面図。
【図３】本実施形態の樹脂成形品１を適用した携帯電話機50の使用状態を示す図。
【符号の説明】
【００５６】
１ …樹脂成形品
２ …保護層
３ …樹脂基材
４ …保護層
11 …表層
12 …離型処理層
13 …特殊保護層
14 …アンカーコート
15 …印刷層
16 …アンカーコート
17 …接着層
50 …携帯電話機
51 …カバー部材
52 …キャップ部材
53 …交換部材
54 …緩衝部材
55 …ＩＣチップ
60 …ＩＣチップ認識装置
61 …認識部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性のある樹脂の表面に表面保護層を施した樹脂成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂性の基材上に印刷層を施し、表面を保護する表面保護層を有する樹脂成形品がある。樹脂成形品を成形するにあたり、インモールド成形は効率がよい。このため、前記樹脂製の基材の表面を保護するための表面保護層として紫外線硬化型の樹脂が用いられ、インモールド成形した成形品がある（例えば、特許文献１参照）。当該成形品の表面保護層（ハードコート層）のように、紫外線硬化型の樹脂にて構成された表面保護層は、一般的に硬く、耐磨耗性、耐候性に優れるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２１４７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近では、前記樹脂性の基材として可撓性のある樹脂も用いられるようになった。前記基材の可撓性を活かすためには、当該基材を保護する表面保護層にも可撓性が必要とされる。しかしながら、従来のインモールド成形による成形品の表面保護層は、硬い樹脂で構成されている。このため、前記基材の可撓性が活かせなかった。また、無理に前記基材を撓ませると、従来の表面保護層は硬い樹脂であるため撓みにくく、前記基材と前記表面保護層の間にある印刷層に歪みが生じ、当該印刷層が割れるおそれがあった。
【０００５】
一方、前記表面保護層を樹脂を薄く配設し、当該樹脂の下に印刷を施すことで、前記基材を撓ませることも考えられる。しかしながら、従来の樹脂を薄く構成するのみであると表面強度が弱くなるため、耐磨耗性、耐候性が低くなり、十分に基材を保護することができない。このため、成形品が実用性に優れないという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、耐磨耗性、耐候性に優れる表面保護層を有する可撓性のある樹脂成形品を、インモールド成形により得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の樹脂成形品の第１構成は、可撓性を有する樹脂基材と、前記樹脂基材の少なくとも表面の保護層と、を有する樹脂成形品であって、前記保護層の構成要素として、脂環族イソシアネートとエステル系ポリオールと水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物とを必須成分とするウレタンアクリレート、及び光重合開始剤を含み、インモールド成形により、前記樹脂基材に対して前記保護層を積層させたことを特徴とする。
【０００８】
また、樹脂成形品の第２構成は、第１構成の樹脂成形品であって、前記エステル系ポリオールは、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
前記第１構成によれば、前記保護層が可撓性を有する構成となる。このため、前記樹脂基材に可撓性を有する材質のものを用いても、前記樹脂基材の撓みに合わせて前記保護層が撓む。このため、前記保護層と前記樹脂基材との間に歪みが生じることはなく、前記保護層と前記樹脂基材との間に印刷層がある場合でも当該印刷層が割れることがない。
【００１０】
また、樹脂成形品は、前記保護層と前記樹脂基材とはフィルム状に一体的になって射出され、インモールド成形によって成形される。このため、樹脂基材に保護層を二次加工にて貼り付ける構造と比べて、手間がかからず、生産性がよい。
【００１１】
また、前記保護層は、光重合開始剤を含む紫外線硬化型樹脂であるので、耐磨耗性、耐候性を有する。このため、可撓性のある樹脂基材の少なくとも表面を十分に保護することができる。
【００１２】
前記第２構成によれば、前記エステル系ポリオールは、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトンを使用することにより、耐磨耗性、耐候性を維持したまま、可撓性にも優れる構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図面を用いて説明する。説明においては、樹脂成形品の概略、保護層の詳細説明、本実施形態に係る樹脂成形品の実施例、の順で説明する。
【００１４】
〔樹脂成形品の概略〕
図１を用いて、樹脂成形品１の説明をする。図１は本実施形態の樹脂成形品１の断面図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の樹脂成形品１は、可撓性の樹脂基材３の表面に保護層２を有する。保護層２は、耐候性、耐磨耗性に優れる構成であるため、樹脂基材３は、その表面を保護層２によって保護される。尚、保護層は、樹脂基材３の表面のみならず、裏面にもあってもよい。つまり、図１（ｂ）に示すように、表面から、保護層２、樹脂基材３、保護層４の順で積層されてもよい。保護層２、４の構成については、後に詳述する。
【００１６】
可撓性のある樹脂基材３としては、ＴＰＥ樹脂（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ：熱可塑性エラストマー）が好適である。ＴＰＥ樹脂は、ゴムのように軟らかく、プラスチックのように加工性に優れる。また、リサイクルが容易なため、環境負荷も少なく、様々な製品に利用される。
【００１７】
ＴＰＥ樹脂としては、ポリエステル系（ＴＰＥＥ）、ウレタン系（ＴＰＵ）、オレフィン系（ＴＰＯ）、スチレン系（ＴＰＳ）、アミド系（ＴＰＥＡ）、塩化ビニル系（ＴＰＶＣ）等を使用することができる。また、上述のＴＰＥ樹脂と熱可塑性プラスチックとを混合してもよく、上述のＴＰＥ樹脂とＥＰＤＭ等のゴムとを混合して樹脂改質をして使用してもよい。ＴＰＥ樹脂は、実施する製品の用途に応じて、構成を変更し選択することができる。
【００１８】
尚、樹脂基材としては、ＴＰＥ樹脂に限るものではない。即ち、可撓性のある樹脂材料であればよく、ＴＰＥ樹脂以外の樹脂としてもよい。
【００１９】
樹脂成形品１を成形する場合には、型内に設置された保護層２、４に対して樹脂基材３の材料となる樹脂を流し込み、インモールド成形により形成する。すると、図１のように、樹脂基材３に対して保護層２、４が積層される状態になる。ここで、インモールド成形とは、印刷を施したフィルムを射出成形金型の内部に挿入して、成形時にフィルムと容器を一体成形する方法である。インモールド成形をすると、装飾性に優れ、強度があり、フィルムの選択により機能性を付与することができる。また、成形された樹脂基材３に対して、保護層２、４を二次加工によって貼り付ける方法と比較して、労力を大幅に軽減することができる。
【００２０】
〔保護層の詳細な説明〕
図２を用いて、保護層の詳細な説明をする。図２は、樹脂成形品１の保護層２の拡大断面図である。
【００２１】
図２に示すように、保護層２は多層に構成され、インモールド成形によって樹脂基材３と一体化し、樹脂成形品１となる。保護層２の層は、図２に示すように、表面から、特殊保護層13、アンカーコート14、印刷層15、アンカーコート16、接着層17、のように積層される。そして接着層17が樹脂基材３の表面に接着してフィルムを構成する。尚、特殊保護層13の上層には、表層11、離型処理層12が形成され、樹脂成形品が完成した後に、保護層２から剥離する。次に各部を詳細に説明する。
【００２２】
（表層11及び離型処理層12）
表層11は、樹脂成形品１の成形前段階で樹脂基材３を保護し、樹脂成形品１の成形後は離型処理層12と共に剥がされるものである。表層11の材質としては、通常、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が使用される。厚さは３８μｍや５０μｍが好適である。離型処理層12は、メラミン系の塗料で形成するのが通常である。
【００２３】
（特殊保護層13）
特殊保護層13は、本実施形態の特徴的な部分であり、樹脂基材３の表面を保護する層である。本実施形態の特殊保護層13は、その材料として、少なくとも、脂環族イソシアネートとエステル系ポリオールと水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物とを必須成分とするウレタンアクリレート、及び光重合開始剤を含むことを特徴とする。
【００２４】
特殊保護層13を構成する組成としては、前記ウレタンアクリレートを主成分とする反応性オリゴマー、前記光重合開始剤の他に、反応性モノマー、非反応性ポリマー、各種添加剤が含まれていても良く、その構成比率は重量比で反応性オリゴマーが２０〜９５％、光開始剤が１〜１５％、反応性モノマーが０〜３５％、非反応性ポリマーが０〜１５％、各種添加剤が０〜５％の範囲で調合することが好ましい。この範囲で調合することで、可撓性の高い特殊保護層13を得る事ができる。
【００２５】
前記反応性モノマーとしては、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリε−カプロラクトンモノ（メタ）アクリレートなどの単官能モノマーや、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどの２官能モノマー、及びトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの多官能モノマーなどを使用することができる。
【００２６】
前記非反応性ポリマーとしてはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、塩化酢酸ビニル、硝化綿やＣＡＢ等の繊維素系樹脂などを使用する事ができる。
【００２７】
前記光重合開始剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物などであり、その具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセトイン、ブチロイン、トルオイン、ベンジル、ベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、α，α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、メチルフェニルグリオキシレート、エチルフェニルグリオキシレート、４，４′−ビス（ジメチルアミノベンゾフェノン）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン等のカルボニル化合物、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド等の硫黄化合物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−２，４−ジメチルバレロ等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイド等のパーオキサイド化合物などを使用することができる。
【００２８】
前記各種添加剤としては、例えば、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、重合禁止剤、増白剤を使用することができる。
【００２９】
また、前記反応性オリゴマーとしては、ポリウレタンアクリレートを主成分とする。前記ポリウレタンアクリレートは、ポリウレタン構造（−ＮＨＣＯＯ−）を主鎖に持つアクリレートである。ポリウレタンアクリレートは、脂環族イソシアネートと、エステル系ポリオールと、水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物と、の反応で得られる。
【００３０】
前記脂環族イソシアネート化合物によって、耐候性が異なる。前記脂環族イソシアネート化合物としては、例えば、イソフォロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）を使用することが好ましい。また、脂環族イソシアネート以外でも、脂肪族イソシアネートのヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）を使用するとしてもよい。これらの化合物は無黄変又は難黄変であることにより、樹脂の黄変を抑制することができる。この結果、耐候性を高くすることができる。
【００３１】
前記エステル系ポリオールとしては、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトン（ＰＣＬ）であることが好ましい。３官能以上であることにより、特殊保護層13の耐磨耗性が十分に得られる。ここで、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトンとしては、ε−カプロラクトン及びその変性物と３官能以上のポリオールの開環反応物を使用することができる。
【００３２】
前記水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物としては、次のようなものが好ましい。例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等を使用することができる。
【００３３】
（アンカーコート14）
アンカーコート14は、色彩、模様、ロゴなどの印刷を付着させるためのアンカーコートである。基本としてアクリル系の塗料を使用し、必要に応じて複数の層で形成することとしてもよい。また、ウレタン等を付加し、熱を媒体に反応硬化を使用する場合もある。
【００３４】
（印刷層15）
印刷層15における印刷方法は、グラビア印刷又はシルクスクリーン印刷が好ましい。
【００３５】
（アンカーコート16）
アンカーコート16は、接着層17を密着させるために設けられる。アンカーコート16の材質は接着層17の組成によって選択する必要があるが、アンカーコート14の組成と類似し、基本としてアクリル系の材料を使用する。
【００３６】
（接着層17）
接着層17は、樹脂基材３に接着するための層である。接着層17の材質は樹脂基材３の組成によって選択する必要があるが、アクリル系、エステル系、オレフィン系の接着剤を使用することができる。
【００３７】
（樹脂成形品１の製作方法）
樹脂成形品１を製作する際には、上述した表層11、離型処理層12、特殊保護層13、アンカーコート14、印刷層15、アンカーコート16、接着層17を積層してインモールド成形用フィルムとし、射出成形によって接着層17と樹脂基材３が接着することにより、インモールド樹脂成形品１が形成される。その後、表層11及び離型処理層12を特殊保護層13から離型させる。これにより特殊保護層13が表面に現われ、樹脂基材３を保護することになる。
【００３８】
本実施形態の樹脂成形品１の保護層２は、紫外線硬化型樹脂である。このため、紫外線硬化型樹脂の、耐磨耗性、耐候性に優れるという特性を有する。尚、紫外線硬化型樹脂を硬化させる場合には、インモールド成形をする前に紫外線を照射して硬化させてもよいし、インモールド成形をした後に紫外線を照射して硬化させてもよい。紫外線硬化型樹脂の種類や、樹脂成形品の他の材料の状況によって紫外線を照射するタイミングを選択するとよい。
【００３９】
〔実施例〕
上記構成の成形品を携帯電話機の一部に用いた実施例を示す。図３は本実施形態の樹脂成形品１を適用した携帯電話機50の使用状態を示す図である。
【００４０】
図３（ａ）に示すように、本実施形態の樹脂成形品１は、携帯電話機50のイヤホンジャックのカバー部材51やメモリー又は電源の挿入部のキャップ部材52に使用することができる。
【００４１】
携帯電話におけるカバー部材やキャップ部材としては、従来、ゴム製の部材等の可撓性を有する部材が用いられていた。しかしながら、前記カバー部材やキャップ部材は、直接手を触れて開閉を行う構成であるため、手を触れることで汚れやすいという問題があった。また、周囲の湿気を吸収することで、黄変や膨潤をするおそれもあった。
【００４２】
これに対して本実施形態の樹脂成形品１をカバー部材51やキャップ部材52として使用すると、表面の保護層２が可撓性のある樹脂基材３を保護する。保護層２は、特殊保護層13の組成により、耐候性、耐磨耗性に優れる。このため、使用者が直接手を触れるカバー部材51やキャップ部材52であっても、汚れることを抑制することができる。また、黄変や膨潤をも抑制することができる。この結果、カバー部材51やキャップ部材52の耐久性を向上させることもできる。
【００４３】
また従来は、前記汚れを防止するために、可撓性を有する部材の表面にアクリル系の塗装をする等、二次加工をすることが行われていた。しかしながら、手間やコストがかかるといった問題があった。また、可撓性を有する部材専用の塗料を選定せねばならず、色が限定される場合がある。この場合、色調が隣接する部材と合わず意匠性を損なうといった問題があった。
【００４４】
これに対して本実施形態の樹脂成形品１は、連続したフィルム部材をインモールド成形をすることによって、保護層２と樹脂基材３とを一度に形成することができる。このため、二次加工をする手間を省略することができ、コストも低減することができる。またこの結果、生産性がよいといった効果も期待できる。
【００４５】
また従来の表面保護層は撓みにくいため、可撓性のある樹脂基材の表面に配設すると、前記樹脂基材と前記表面保護層との間にある印刷層に歪みが生じ、当該印刷層が割れるおそれがあった。
【００４６】
これに対して本実施形態の特殊保護層13には可撓性がある。このため、可撓性のある樹脂基材３の表面に特殊保護層13を配設しても、樹脂基材３が撓むと同様に特殊保護層13も撓むこととなる。このため、樹脂基材３と特殊保護層13との間にある印刷層15に歪みは生じない。このため、印刷層15の印刷が割れることを防止することができる。
【００４７】
また、本実施形態のように印刷層15は、アンカーコート14とアンカーコート16との間に挟まれる構成であるため、印刷層15は樹脂基材３と直接接触することがない。このため、樹脂基材３の材質によらず、印刷の塗料や方法を自由に選定することができる。この結果、意匠性に優れる印刷を施すことが可能となる。
【００４８】
また、従来は、可撓性部材を筐体等の広い範囲に使用すると、可撓性部材表面の意匠性が制限されたり、可撓性部材の汚れが目立ったりする等の不具合がある。このため、携帯電話機の筐体等、広い範囲に使用することが困難であった。この結果、従来の可撓性部材は、イヤホンジャックのカバー部材やメモリー又は電源挿入部のキャップ部材といった小さな範囲の部材にのみ使用することとされていた。
【００４９】
しかしながら、本実施形態の可撓性のある樹脂成形品１は耐候性、耐磨耗性、意匠性に優れるため、カバー部材51やキャップ部材52といった小さな範囲の部材に限らず、より広い範囲に使用しても好適である。例えば、図３（ｂ）に示すように、携帯電話機50の筐体の一部とすることができる。
【００５０】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態の樹脂成形品１を携帯電話機50の筐体表面の交換部材53に使用すると、樹脂基材３が可撓性部材であっても、前述のようにアンカーコート14、16があることで、自由な色彩の印刷を施すことができるため、携帯電話機の筐体表面を意匠性に優れたものとすることができる。
【００５１】
また、本実施形態の樹脂基材３は可撓性があるため、緩衝材としても利用することができる。このため、本実施形態の樹脂成形品１を携帯電話機の筐体の一部の緩衝部材54とすれば、樹脂成形品１がある箇所の内部へ伝わる衝撃を緩和することができる。
【００５２】
例えば、図３（ｃ）に示すように、携帯電話機50の内部にＩＣチップ55を内蔵して、当該ＩＣチップを専用のＩＣチップ認識装置60によって認識する場合、携帯電話機を認識装置60の認識部61に近づける際に、携帯電話機50と認識部61とが接触する場合がある。この場合に前記筐体が硬いと、接触時の衝撃が直接ＩＣチップ55に伝達し、ＩＣチップ55に悪影響を与えるおそれがある。この場合において、本実施形態の樹脂成形品１を携帯電話機50の筐体の一部に緩衝部材54として用いれば、接触時の衝撃を可撓性のある樹脂基材３によって吸収することができ、ＩＣチップ55に伝わる衝撃を緩和することができる。
【００５３】
尚、本実施例においては、携帯電話機50に適用したが、これに限るものではない。例えば、ＰＤＡやノート型のパーソナルコンピュータ等、類似の電子機器に適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、樹脂材料を用いた成形品全般に使用可能である。例えば、化粧品の容器や文具雑貨等にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態の樹脂成形品１の断面図。
【図２】本実施形態の樹脂成形品１の保護層２の拡大断面図。
【図３】本実施形態の樹脂成形品１を適用した携帯電話機50の使用状態を示す図。
【符号の説明】
【００５６】
１ …樹脂成形品
２ …保護層
３ …樹脂基材
４ …保護層
11 …表層
12 …離型処理層
13 …特殊保護層
14 …アンカーコート
15 …印刷層
16 …アンカーコート
17 …接着層
50 …携帯電話機
51 …カバー部材
52 …キャップ部材
53 …交換部材
54 …緩衝部材
55 …ＩＣチップ
60 …ＩＣチップ認識装置
61 …認識部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する樹脂基材と、前記樹脂基材の少なくとも表面の保護層と、を有する樹脂成形品であって、
前記保護層の構成要素として、脂環族イソシアネートとエステル系ポリオールと水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物とを必須成分とするウレタンアクリレート、及び光重合開始剤を含み、
インモールド成形により、前記樹脂基材に対して前記保護層を積層させたことを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
請求項１の樹脂成形品であって、
前記エステル系ポリオールは、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトンであることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項１】
可撓性を有する樹脂基材と、前記樹脂基材の少なくとも表面の保護層と、を有する樹脂成形品であって、
前記保護層の構成要素として、脂環族イソシアネートとエステル系ポリオールと水酸基を有するアクリレート又はメタクリレート化合物とを必須成分とするウレタンアクリレート、及び光重合開始剤を含み、
インモールド成形により、前記樹脂基材に対して前記保護層を積層させたことを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
請求項１の樹脂成形品であって、
前記エステル系ポリオールは、水酸基として３官能以上のポリカプロラクトンであることを特徴とする樹脂成形品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−３０５７９５（Ｐ２００６−３０５７９５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２９０４７（Ｐ２００５−１２９０４７）
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００１６０２２３）吉田プラ工業株式会社 (136)
【出願人】（０００２２４１２３）藤倉化成株式会社 (124)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００１６０２２３）吉田プラ工業株式会社 (136)
【出願人】（０００２２４１２３）藤倉化成株式会社 (124)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]