(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空成形または真空圧空成形により加飾される部品であり、部品本体を構成する厚み１．０ｍｍ以上かつ２．５ｍｍ以下のＡＢＳ成形基材と、前記成形基材を覆う鉛筆硬度ＨＢと同等以上に硬いフィルムと、前記成形基材と前記フィルムとの間に接着層とを有するフィルム加飾部品であって、前記フィルムの裾部は前記成形基材の意匠面に露出する構成とし、前記フィルムの貯蔵弾性率が摂氏１３０℃で５ＭＰａ以上かつ３０ＭＰａ以下であることを特徴とするフィルム加飾部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空成形または真空圧空成形によりフィルムを貼り合わせて加飾した加飾成形部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
成形部品の外観品位を向上させる手段として、外観表面を意匠性のあるフィルムによって加飾することが行われている。一般に、三次元形状を有する成形品を加飾する方法として、真空成形または真空圧空成形、インサート成形、インモールド成形がある。
【０００３】
真空成形は、フィルムに熱をかけて軟化させて、フィルムと成形品の間の空気を部品側から引き抜くことで真空に近い状態を作って、部品に密着させるものであり、真空圧空成形は、さらに部品の上部のフィルム側から空気圧をかけて密着させるものである（以下、真空成形）。インサート成形は、予めフィルムを所定形状に賦形し、金型に挿入して加熱溶融樹脂を圧力を加えて金型へ流し込み（射出成形）、冷却固化させてフィルムと成形品を一体化させた部品を作製する方法である。また、インモールド成形は、離型層を介して意匠印刷のあるフィルムを金型に挿入し、射出成形して冷却固化させた後、フィルムを剥がすことによって意匠を転写させて一体部品を作製する方法である。
【０００４】
インサート成形及びインモールド成形は、部品の成形と同時に加飾され、強固に一体化されていることが特徴である。一方、真空成形では、成形部品の完成後、加熱したフィルムを貼り合わせることによって加飾する方法である（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９２４７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、真空成形法は、１００〜２００℃程度に加熱して軟化させた樹脂フィルムを伸ばし、常温の成形部品（以下、被加飾部品）に張り合わせた後、冷却するため、フィルムが収縮し、被加飾部品には大きな内部応力が発生する。これは、フィルム配向に起因する内部応力と、加熱フィルムと被加飾部品との熱収縮率の違いに起因する応力である。
【０００７】
このフィルム成形体に内在する応力が原因で、成形品の変形等の寸法変化が発生するという課題があった。
【０００８】
これを抑えるために、被加飾部品の肉厚を増加させたり、別部材と組み合わせたりして構造強度を確保することが成されている。
【０００９】
また、柔軟性ある（例えば、配向の小さい）フィルムを使用すれば内部応力も小さくなり、寸法変化を抑えることができるが、柔軟性があり柔らかいフィルムの表面硬度は低く、ＨＢ鉛筆でも傷が付いてしまうため（鉛筆硬度Ｂ以下）、柔軟性あるフィルムを使用することもできない。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、所定のＡＢＳ成形基材と所定の表面硬度を所望する場合、フィルムの貯蔵弾性率が摂氏１３０℃で５ＭＰａ以
上かつ３０ＭＰａ以下とすることによって、寸法変化を抑えたフィルム加飾部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明のフィルム加飾成形部品は、真空成形または真空圧空成形により加飾される部品であり、部品本体を構成する厚み１．０ｍｍ以上かつ２．５ｍｍ以下のＡＢＳ成形基材と、前記成形基材を覆う鉛筆硬度ＨＢと同等以上に硬いフィルムと、前記成形基材と前記フィルムとの間に接着層とを有するフィルム加飾部品であって、前記フィルムの裾部は前記成形基材の意匠面に露出する構成とし、前記フィルムの貯蔵弾性率が摂氏１３０℃で５ＭＰａ以上かつ３０ＭＰａ以下としたものである。
【００１２】
ここで、貯蔵弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ７２４４−１及び７２４４−４に準拠し、試験片の幅５ｍｍ、長さ２０ｍのシートを開始温度２５℃、終了温度１６０〜２００℃、昇温速度２℃／分、測定周波数１Ｈｚの条件下にて測定した値である。
【００１３】
これによって、端面部（トリミング周辺部）が固定されない部材に加飾成形した場合でも、フィルム加飾成形体の内部応力を低減でき、フィルム加飾部品のソリ等の寸法変化を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のフィルム加飾成形部品は、表面硬度を確保しつつ、内部応力を抑えて、寸法安定性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における掃除機の全体斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における掃除機本体、及びダストカバーの斜視図
【図３】本発明の実施の形態１におけるフィルム加飾部品の断面図
【図４】本発明の実施の形態１におけるフィルム加飾工程を説明する断面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるフィルム加飾工程を説明する断面図
【図６】本発明の実施の形態１におけるフィルム加飾工程を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明は、部品本体を構成する厚み１．０ｍｍ以上かつ２．５ｍｍ以下のＡＢＳ成形基材と、前記成形基材を覆う鉛筆硬度ＨＢと同等以上に硬いフィルムと、前記成形基材と前記フィルムとの間に接着層とを有するフィルム加飾部品であって、前記フィルムの裾部は前記成形基材の意匠面に露出する構成とし、前記フィルムの貯蔵弾性率が摂氏１３０℃で５ＭＰａ以上かつ３０ＭＰａ以下としたものである。
【００１７】
ここで、フィルム加飾部品は、意匠性のあるフィルムを真空成形によって密着させた部品であり、フィルムの裾部とは、真空成形後に余分のフィルムを取り除いた後のカットラインの部分であり、意匠面とは、人の目に触れる表面である。
【００１８】
摂氏１３０℃のときのフィルムの貯蔵弾性率が５ＭＰａ未満であれば、フィルム加飾部品の表面硬度が低くて傷付きやすくなり、３０ＭＰａより大きければ成形後の内部応力が大きく、フィルム加飾部品の寸法変化、特にフィルムの裾部の寸法変化が大きくなる。
【００１９】
一方、ＡＢＳ成形基材の厚み１．０から２．５ｍｍの薄い肉厚の部材であっても、フィルムの貯蔵弾性率が摂氏１３０℃で５ＭＰａ以上かつ３０ＭＰａ以下であれば、表面の鉛筆硬度ＨＢと同等以上に硬く、かつ、フィルムの裾部の寸法変化を抑えることができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
フィルム加飾部品の実施の形態の例として、掃除機のダストカバーをフィルム加飾した場合について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施の形態における掃除機の斜視図を、図２は、ダストカバーが開いている状態の掃除機本体の斜視図を、図３は、図２のダストカバーのＸ面での断面図を示すものである。
【００２６】
図１及び図２において、掃除機本体１はダストカバーを構成する成形基材２を有している。ダストカバーは、掃除機によって吸引したゴミくずを取り出すための蓋であり、自在に開閉することができる。また、成形基材２は、加飾フィルム３によって加飾されており、フィルム加飾部品４を構成する。
【００２７】
ここで、フィルム加飾部品４は、開けたり閉めたりする部品であるため、フィルムのカット部分が内部に隠れることなく、人の目に触れる表に現れることとなる。
【００２８】
以下、フィルム加飾部品４であるダストカバーのフィルム加飾方法について説明する。
【００２９】
使用する加飾フィルム３は、貯蔵弾性率が摂氏１３０℃で５ＭＰａ以上かつ３０ＭＰａ以下を特徴とするものである。フィルムが積層である場合、個々のフィルムの貯蔵弾性率は前記の値である必要はなく、積層フィルムとしての値が前記の通りであれば良い。
【００３０】
個々のフィルムとしては、加熱によって軟化する樹脂フィルムである必要があり、例えば、アクリル（ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸プロピル、ポリメタクリル酸ブチルなど）、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエステル（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、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキシルジメチレンテレフタレートなど）、ポリオレフィン、などがある。
【００３１】
最外層のフィルムとしては、アクリルフィルムが透明性、耐傷付き性、耐候性の点で優れているため、加飾目的で最外層に使用するフィルムとして好ましい。また、アクリルフィルムを使用する場合、貯蔵弾性率の点から、ＡＢＳフィルムを積層することが望ましい。
【００３２】
加飾フィルム３に対する印刷方法では、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷など使用でき、要求する外観の意匠性、フィルムに対する印刷性、フィルム作製数量により選択することができる。
【００３３】
接着層としては、ホットメルト系、感圧系、反応型、などがあるが、３次元形状に対する追従性から感圧型が望ましい。また、感圧系は、常温で接着、剥離が可能であるため、余分なフィルムの切除（トリミング）作業がし易い。さらに、剥離時は成形基材との界面で剥離するために、成形基材の表面に接着剤が残らず、外観品位を損なわない利点がある。
【００３４】
ここで、接着層の材質は、特に指定するものではなく、例えば、アクリル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系などがある。特に、密着性、耐候性、耐熱性、耐溶剤性に優れるアクリル系が望ましい。
【００３５】
成形基材２は、肉厚が１．０から２．５ｍｍのＡＢＳ樹脂であり、機械強度（表面硬度）、表面平滑性（ひけが生じ難い）などで優れたものである。
【００３６】
以上の材料を使用して、一般的な真空圧空成形法によって、フィルム加飾を行うことができる。次に、フィルム加飾工程について説明する。
【００３７】
初めに、図４に示すように、成形基材２を乗せた受治具１１を、下ボックス１２内の下テーブル１３に配置し、加飾フィルム３を下ボックス１２上面にセットする。その後、上ボックス１４を降下させ、上と下のボックス内をそれぞれ気密状態とする。
【００３８】
そして、上下ボックス内を真空ポンプ１５によって真空状態（減圧状態）とし（矢印）、ヒーター１６を点灯させて加飾フィルム３の加熱を行う。
【００３９】
加飾フィルム３が軟化する所定の温度に到達したとき、図５に示すように、下ボックス１２内の下テーブル１３が上昇し、加飾フィルム３に成形基材２が接触する。その後、上ボックス１４の真空を開放して大気圧状態とすることにより、大気により加飾フィルム３を成形基材２に均一に加圧することで、その形状に沿って被覆することができる。また、このとき、上ボックス１４内に圧空タンク１７から圧縮空気を入れることにより、加飾フィルム３をさらに大きな力で成形基材２に密着させることもできる。
【００４０】
そして、ヒーター１６を消灯し、冷却する。図６に示すように、下ボックス１２内を大気圧状態に戻し、上ボックス１４を上昇させる。
【００４１】
その後、成形基材２の突起部に沿って、カット治具１８により横から切り取りラインを入れ、トリミングを行う。これによって、突起部がガイドとなり、一度の工程で作業性良く余分なフィルムを取り除くことができる。なお、ボックス内でラフカットしてボックスから取り出し、トリミング治具等に固定して、トリミングすることも可能である。トリミングに使用するカット治具１８は、樹脂フィルムが切断できれば良く、例えば、金属製の鋭利な刃物（カッター）、ホットナイフ、超音波カッター、レーザーなど使用可能である。
【００４２】
以下、フィルムの貯蔵弾性率について、実験により導き出した結果について説明する。
【００４３】
実験に使用する成形基材２はＡＢＳ樹脂製の一辺１００ｍｍの四角平板であり、厚みは０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．５ｍｍを使用した。加飾フィルム３はアクリ
ルとＡＢＳの積層フィルムであり、接着層を含めたフィルムの総厚みは０．３〜０．４ｍｍである。
【００４４】
アクリルとＡＢＳの各フィルムの厚み、及びフィルムのグレードを変えることによって、積層フィルムとしての貯蔵弾性率を変化させた。得られた積層フィルムの貯蔵弾性率は、摂氏１３０℃で１ＭＰａ、５ＭＰａ、３０ＭＰａ、８０ＭＰａであった。
【００４５】
加飾は上述の真空圧空成形法によって１４０℃にて成形し、平板と同じ寸法でトリミングを行い、評価サンプルを得た。
【００４６】
評価は、平板の反り量をＪＩＳ７５２４準拠の厚さ０．８０ｍｍ、０．５０ｍｍの隙間ゲージを使用することによって判定した。すなわち、隙間が０．５０ｍｍと同等以下であれば寸法変化は○、０．８０ｍｍと同等以下であれば寸法変化は△、隙間が０．８０ｍｍより大きければ寸法変化は×とした。ここで、隙間０．８ｍｍとは、例えば、フィルム加飾部品が掃除機のダストカバーである場合、開け閉めするために必要なクリアランスから算出できる値である。
【００４７】
さらに、評価サンプルの鉛筆硬度がＨＢと同等以上に硬ければ（ＨＢで傷が付かない）○、鉛筆硬度がＨＢより柔らかければ×とした。
【００４８】
ここで、貯蔵弾性率は、上記のとおり、ＪＩＳ  Ｋ７２４４−１及び７２４４−４に準拠し、試験片の幅５ｍｍ、長さ２０ｍのシートを速度２℃／分で昇温し、１３０℃にて測定した値であり、鉛筆硬度は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４に準拠し、測定した値である。
【００４９】
以下、実験結果を表１、表２に示す。
【００５０】
【表１】
0005845403.tif 000002
【００５１】
【表２】
0005845403.tif 000003
【００５２】
実験結果に示すように、ＡＢＳ成形基材の厚さが０．５ｍｍの場合、フィルムの貯蔵弾性率が１ＭＰａと小さな値であっても、寸法変化が発生する。また、鉛筆硬度はＡＢＳ成形基材の厚さに依存せず、フィルムの貯蔵弾性率に依存して、１ＭＰａの場合に、鉛筆硬度ＨＢで傷付くこととなる。
【００５３】
次に、各貯蔵弾性率と寸法変化及び鉛筆硬度については、貯蔵弾性率が５ＭＰａのとき、ＡＢＳ成形基材の厚さ１．０ｍｍから２．５ｍｍの間では、寸法変化も抑えられ、鉛筆
硬度もＨＢと同等以上である。また、貯蔵弾性率が３０ＭＰａと大きくなっても、ＡＢＳ成形基材の厚さ１．０ｍｍから２．５ｍｍの間では、寸法変化も小さく、鉛筆硬度もＨＢと同等以上である。しかし、貯蔵弾性率が８０ＭＰａとなると、ＡＢＳ成形基材の厚さが２．５ｍｍであっても、寸法変化が大きい（厚さ３．５ｍｍでは寸法変化○）。
【００５４】
上記の要素を考察してみると、フィルムの貯蔵弾性率を５ＭＰａまで小さくすると、フィルムの配向に由来する内部応力が小さくなるため、成形後、フィルムの収縮による平板への応力（反らせる力）が弱くなり、平板の厚さ１．０ｍｍであっても寸法変化が起こり難くなる。一方、フィルムの貯蔵弾性率が８０ＭＰａとなると、フィルムの内部応力が大きいため、ＡＢＳ樹脂物性と平板の厚さ２．５ｍｍに依存する構造体としての耐性が相対的に負け、寸法変化が発生することとなる。また、貯蔵弾性率が１ＭＰａのフィルムでは、弾性が小さいために鉛筆硬度測定のための鉛筆の芯が沈み込みやすく、傷付きやすい結果となったと推定する。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかるフィルム加飾部品は、外観意匠を向上させた部品に適用できる。例えば、掃除機、エアコン、温水洗浄便座、冷蔵庫、洗濯機、などの家電製品に利用可能である。さらに、本発明の構成は、特に、フィルム加飾部品が開け閉めする部品のように可動し、フィルム裾部が人の目に触れる部品に好適に用いられる。例えば、掃除機のダストカバーや、エアコンのパネルなどに利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１  掃除機本体
２  成形基材
３  加飾フィルム
４  フィルム加飾部品
１１  受治具
１２  下ボックス
１３  下テーブル
１４  上ボックス
１５  真空ポンプ
１６  ヒーター
１７  圧空タンク
１８  カット治具
【図１】
0005845403.tif 000004
【図２】
0005845403.tif 000005
【図３】
0005845403.tif 000006
【図４】
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【図５】
0005845403.tif 000008
【図６】
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