(57)【要約】【課題】アニーリングをすることなく熱伸縮の差によりそりの生じにくい、合成樹脂シートを一体化して成形した合成樹脂成形品を提供すること。【解決手段】金型表面に隣接して合成樹脂シートを装填した後、金型内に溶融樹脂を射出して、該合成樹脂シートを溶着接合してなる合成樹脂成形品１であって、少なくとも片面にインク膜層２１が形成された第１の合成樹脂シート２０と；第１の合成樹脂シート２０が第１の面１０ａに溶着接合された合成樹脂板１０と；合成樹脂板１０の第１の面１０ａと表裏の関係の第２の面１０ｂに溶着接合された第２の合成樹脂シート３０とを備える合成樹脂成形品１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型表面に隣接して合成樹脂シートを装填した後、金型内に溶融樹脂を射出して、該合成樹脂シートを溶着接合してなる合成樹脂成形品であって、
少なくとも片面にインク膜層が形成された第１の合成樹脂シートと；
前記第１の合成樹脂シートが第１の面に溶着接合された合成樹脂板と；
前記合成樹脂板の前記第１の面と表裏の関係の第２の面に溶着接合された第２の合成樹脂シートとを備える；
合成樹脂成形品。
【請求項２】
前記第１の合成樹脂シートは前記第１の面の全面を覆い；
前記第２の合成樹脂シートは、前記合成樹脂板のたわみ易い部分を含む、前記第２の面の一部を覆う；
請求項１に記載の合成樹脂成形品。
【請求項３】
前記第１の合成樹脂シートと前記第２の合成樹脂シートとが、同じ素材で形成される；
請求項１または請求項２に記載の合成樹脂成形品。
【請求項４】
前記合成樹脂板が、前記第１の合成樹脂シートと前記第２の合成樹脂シートとの素材と異なる素材で形成される；
請求項３に記載の合成樹脂成形品。
【請求項５】
前記第１の合成樹脂シートと前記第２の合成樹脂シートとの素材がポリカーボネートであり；
前記合成樹脂板の素材がＡＢＳ樹脂である；
請求項４に記載の合成樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂シートを一体化して成形する合成樹脂成形品に関し、特に、２層の合成樹脂シートを有する合成樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の計器盤や家電製品のパネル等では、計器盤やパネルの裏側から光を当て、前面から文字や模様を明るく見えやすくすること（以降、「バックライティング」という）が多く行われている。バックライティングの文字や模様は、合成樹脂成形品に印刷し、あるいは、文字や模様を印刷した合成樹脂シートを貼り付けることによって製作されている。この内、文字や模様を印刷した合成樹脂シートを合成樹脂成形品に貼り付けて製作することが、製作コスト等の観点からは優位であった。そこで、文字や模様を印刷した合成樹脂シートを金型に装填し、溶融樹脂を射出して一体に成形することにより、効率よく、美麗なバックライティング可能な合成樹脂成形品を製造することが行われている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
合成樹脂シートを一体化して成形した合成樹脂成形品においては、合成樹脂本体と合成樹脂シートとの材質が異なるのが一般的であり、その射出成型後の熱伸縮の差により、バイメタルと同様なそりが生じてしまうという問題があった。そこで、合成樹脂成形品の製作後にアニーリングを施し、熱伸縮によるそりを矯正することも行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７８３６２号公報（第４、５ページ、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アニーリング工程は時間を要するため、アニーリング工程が入ることにより合成樹脂成形品の製造効率が低下し、また、アニーリング工程が合成樹脂成形品の生産性のボトルネックとなることもあった。
【０００６】
そこで、本発明は、アニーリングをすることなく熱伸縮の差によるそりの生じにくい、合成樹脂シートを一体化して成形した合成樹脂成形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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る合成樹脂成形品は、たとえば図１に示すように、金型表面に隣接して合成樹脂シートを装填した後、金型内に溶融樹脂を射出して、該合成樹脂シートを溶着接合してなる合成樹脂成形品１であって、少なくとも片面にインク膜層２１が形成された第１の合成樹脂シート２０と；第１の合成樹脂シート２０が第１の面１０ａに溶着接合された合成樹脂板１０と；合成樹脂板１０の第１の面１０ａと表裏の関係の第２の面１０ｂに溶着接合された第２の合成樹脂シート３０とを備える。
【０００８】
このように構成すると、合成樹脂板の両面に合成樹脂シートが溶着接合されているので、合成樹脂板と合成樹脂シートとの熱伸縮の差によるそりを生じさせる力は、両面の合成樹脂シートで打ち消しあい、熱伸縮の差によるそりの生じにくい合成樹脂成形品となる。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係る合成樹脂成形品は、たとえば図３に示すように、第１の態様に係る合成樹脂成形品２において、第１の合成樹脂シート２２は第１の面の全面を覆い；第２の合成樹脂シート３２は、合成樹脂板１２のたわみ易い部分を含む、第２の面の一部を覆う。
このように構成すると、第２の合成樹脂シートが合成樹脂板のたわみやすい部分を含む、第２の面の一部を覆うだけであるので、第２の合成樹脂シートの使用量を減らすことができ、経済的に優れた合成樹脂成形品となる。それでも、第２の合成樹脂シートが合成樹脂板のたわみやすい部分を覆っているので、熱伸縮の差によりそりの生じにくい合成樹脂成形品である。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る合成樹脂成形品は、第１または第２の態様に係る合成樹脂成形品において、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートとが、同じ素材で形成される。
このように構成すると、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートとが同じ素材で形成されるので、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートとの間に熱伸縮の差が生じることがなく、熱伸縮の差によるそりが、さらに生じにくい合成樹脂成形品となる。
【００１１】
また、本発明の第４の態様に係る合成樹脂成形品は、第３の態様に係る合成樹脂成形品において、合成樹脂板が、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートとの素材と異なる素材で形成される。
このように構成すると、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートとが同じ素材で形成され、合成樹脂板が異なる素材で形成されるが、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートとの間に熱伸縮の差が生じることがなく、熱伸縮の差によるそりが生じにくい合成樹脂成形品となる。
【００１２】
また、本発明の第５の態様に係る合成樹脂成形品は、第４の態様に係る合成樹脂成形品において、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートとの素材がポリカーボネートであり；合成樹脂板の素材がＡＢＳ樹脂である。
このように構成すると、合成樹脂板の素材がＡＢＳ樹脂であるので、低温で成形可能であり、合成樹脂シートに成形されたインク膜層のインク流れを生じることがない。また、第１の合成樹脂シートと第２の合成樹脂シートとの素材がポリカーボネートであるので、透明性や強度に優れ、バックライティング用に適し、かつ、傷つきにくい合成樹脂成形品となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、合成樹脂成形品は、金型表面に隣接して合成樹脂シートを装填した後、金型内に溶融樹脂を射出して、該合成樹脂シートを溶着接合してなる合成樹脂成形品であって、少なくとも片面にインク膜層が形成された第１の合成樹脂シートと、第１の合成樹脂シートが第１の面に溶着接合された合成樹脂板と、合成樹脂板の第１の面と表裏の関係の第２の面に溶着接合された第２の合成樹脂シートとを備えるので、熱伸縮の差によるそりの生じにくい合成樹脂成形品となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態としての合成樹脂成形品の断面図である。
【図２】本発明に係る合成樹脂成形品を製造する工程を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態としての合成樹脂成形品の図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）あるいは（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【図４】第２の合成樹脂シートの形状の例を示す合成樹脂成形品の下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態としての合成樹脂成形品１の断面図である。合成樹脂成形品１は、合成樹脂成形板１０と、合成樹脂成形板１０の第１の面（図１の上面）１０ａに溶着接合された第１の合成樹脂シート２０と、合成樹脂成形板１０の第１の面１０ａと表裏の関係にある第２の面（図１の下面）１０ｂに溶着接合された第２の合成樹脂シート３０とを備える。第１の合成樹脂シート１０の少なくとも１面にインク膜層２１が形成されている。なお、図１では、インク膜層２１は、破線で図示しているが、連続した膜層であるのが一般的であり、あるいは、部分的に形成されていてもよい。
【００１７】
合成樹脂成形品１では、インク膜層２１は第１の合成樹脂シート２０の合成樹脂成形板１０と溶着接合される面（図１の下面）に形成されているが、表面側（図１の上面）に形成されてもよい。さらに、インク膜層２１は第１の合成樹脂シート２０にだけ形成されているが、第２の合成樹脂シート３０にも形成されてもよい。
【００１８】
ここで図２のフローチャートを参照して、合成樹脂成形品１の製造方法を説明する。第１の金型としての上金型に第１の合成樹脂シート２０を装填する（Ｓ１０）。この場合、第１の合成樹脂シート２０が金型内でずれないようにピン等で固定するのが好ましい。第１の合成樹脂シート２０には、金型への装填前にインク膜層２１が形成され、合成樹脂成形品１を所望の外観とする。インク膜層２１は、第１の合成樹脂シート２０が透明の場合には、金型と接する側に配置すると、合成樹脂成形品１となったときに第１の合成樹脂シート２０の裏面側となり、インク膜層２１の損傷を抑えることができるので、好ましい。第１の合成樹脂シート２０が不透明の場合には、金型と接しない側、すなわち表面側に配置し、合成樹脂成形品１となったときに視認できるようにする。なお、「透明」とは半透明を含み、「不透明」とは遮光することで半透明を含まない。
【００１９】
第２の金型としての下金型に第２の合成樹脂シート３０を装填する（Ｓ１２）。第１の合成樹脂シート２０の装填と、第２の合成樹脂シート３０の装填とは、同時でも、あるいは、いずれが先でもよい。合成樹脂板１０が透明の場合、あるいは、合成樹脂成形品１が両面から視認されるような場合には、第２の合成樹脂シート３０にインク膜層を形成してもよい。なお、ここでは、第１の金型としての上金型、第２の金型として下金型を用いるものとして説明するが、第１の金型としての下金型、第２の金型として上金型を用いてもよい。
【００２０】
上金型、下金型に第１の合成樹脂シート２０、第２の合成樹脂シート３０を装填した後、上金型と下金型とを組み合わせる（Ｓ１４）。上金型と下金型とで囲まれた空洞部が、合成樹脂板１０を射出成形するための空間となる。
【００２１】
空洞部に溶融樹脂を射出し、合成樹脂板１０を射出成形する（Ｓ１６）。射出成形は周知の方法でよい。上金型と下金型に予め合成樹脂シート２０、３０を装填して、射出成形することにより合成樹脂シート２０、３０が一体化して成形された合成樹脂成形品１が製造される。
金型内の空洞部に射出された溶融樹脂を冷却固化する（Ｓ１８）。溶融樹脂が冷却固化することにより、合成樹脂板１０となり、合成樹脂成形品１が完成する。
【００２２】
第１の合成樹脂シート２０および第２の合成樹脂シート３０の素材としては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＣ／ＰＥＴブレンド、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のシートが好ましいが、これらには限定されない。ただし、バックライティング用に用いる場合には、第１の合成樹脂シート２０および第２の合成樹脂シート３０の素材としては、透明な合成樹脂シートを用いるのがよい。合成樹脂板１０の素材としては、ポリカーボネート、アクリル、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）など任意の樹脂でよいが、バックライティング用には透明な樹脂がよい。
【００２３】
なお、合成樹脂板１０を射出成形する際に、予め金型に装填された第１および第２の合成樹脂シート２０、３０が溶融したり軟化したりしないことが好ましく、合成樹脂板１０の素材と第１および第２の合成樹脂シート２０、３０の素材とは異なるのが一般的である。好適な組合せの一例として、第１および第２の合成樹脂シート２０、３０の素材としてガラス転移温度ＴＧが１４６℃のポリカーボネートを用い、合成樹脂板１０の素材としてガラス転移温度ＴＧが９７℃のＡＢＳ樹脂を用いる。合成樹脂板１０の素材として用いるＡＢＳ樹脂のガラス転移温度ＴＧが９７℃と低いので、第１の合成樹脂シート２０に、場合によっては第２の合成樹脂シート３０にも形成したインク膜層２１のインク流れが生じにくく、好適である。また、低温であるので、ポリカーボネートを素材とする第１の合成樹脂シート２０および第２の合成樹脂シート３０の透明性（ヘイズ）に悪影響を与えることもない。
【００２４】
第１の合成樹脂シート２０、第２の合成樹脂シート３０と射出される溶融樹脂との素材が異なるために、冷却による熱収縮に差が生じ、合成樹脂成形品１にそりが生じうる。異なる材料では、熱膨張率が異なるのが一般的だからである。いわゆるバイメタルと同様なそりである。また、異なる素材を用いるために荷重たわみ温度が異なり、成形後のアニーリング処理も施しにくい。しかし、合成樹脂成形品１では、合成樹脂板１０の両面に第１および第２の合成樹脂シート２０、３０が溶着接合されているので、合成樹脂板１０の片側の面にのみ引張りあるいは収縮が生じることがない。熱伸縮による引張りあるいは収縮は両面に生じるので、バイメタルと同様なそりは生じない、あるいは、低減される。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態としての合成樹脂成形品２の図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ａ）あるいは（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。合成樹脂成形品２では、合成樹脂板１２の上面に第１の合成樹脂シート２２が、下面に第２の合成樹脂シート３２が溶着接合されている。合成樹脂成形品２は全体として、矩形の合成樹脂板１２に楕円形の孔１４が形成された形状を有する。たとえば、自動車の計器用として、孔１４の周囲に目盛を印刷し、孔１４の部分に可動な針をはめ込んでもよい。この場合、合成樹脂成形品２は上面側から視認されるように使用するのが好ましい。なお、矩形の合成樹脂板１２は平板ではなく、曲率を持った板であってもよい。
【００２６】
図３（ａ）からも分かるように、第１の合成樹脂シート２２は合成樹脂板１２の上面の全面を覆っている。バックライティング用として用いる場合に、第１の合成樹脂シート２２には、合成樹脂板１２に溶着接合する前にインク膜層（不図示）を形成することで、所望の色彩、模様、文字を印刷することができる。また、第１の合成樹脂シート２２の上面（合成樹脂板１２と溶着接合される面とは反対の面）にハードコート層を形成することにより、傷つきにくい合成樹脂成形品２を製造することができる。
【００２７】
図３（ｂ）を参照すると、第２の合成樹脂シート３２は合成樹脂板１２の下面の全面を覆ってはいない。すなわち、第２の合成樹脂シート３２は、細長い矩形形状を有して、矩形の合成樹脂板１２の長手方向の辺に沿って配置される。
【００２８】
ここで、合成樹脂板１２、すなわち合成樹脂成形品２の形状から、第１の合成樹脂シート２２あるいは第２の合成樹脂シート３２と合成樹脂板１２との熱伸縮の差により生じる可能性のあるそりについて検討する。合成樹脂板１２は均一な板厚を有している。合成樹脂板１２は図３（ｂ）で横方向が長手方向となる矩形である。そして、中央に孔１４が形成されている。よって、図３（ｂ）における孔１４の上下部分が最も幅の狭い部分となる。すなわち、たわみ易い部分となる。したがって、合成樹脂成形品２は、孔１４の上下部分がたわむことにより、合成樹脂成形品２の長手方向の端部が図３（ａ）、（ｂ）の面外方向に変形するそりを生ずる可能性がある。
【００２９】
そこで、図３（ｂ）に示すように、孔１４の上下部分を合成樹脂板１２の長手方向に覆うように第２の合成樹脂シート３２を配置する。孔１４の上下部分のたわみ易い部分においては、合成樹脂板１２の上下両面に第１の合成樹脂シート２２と第２の合成樹脂シート３２とが配置され、合成樹脂成形品１で説明したように、熱伸縮の差によるそりが抑えられる。このように、第２の合成樹脂シート３２を、たわみ易い部分を含んで、合成樹脂板１２の一部だけを覆うようにしても、熱伸縮の差によるそりの生じにくい合成樹脂成形品２となる。ここで、たわみ易い部分とは、合成樹脂成形品２として、合成樹脂板１２と、第１および第２の合成樹脂シート２２、３２との熱伸縮の差によりそりを生ずるとしたら、そのそりを生ずるための応力が集中する部分であり、孔１４の周囲、幅が細くなっている部分、板圧の薄くなっている部分などである。たわみ易い部分を含む一部とは、たわみ易い部分とその周辺を含んだ部分をいう。
【００３０】
第２の合成樹脂シート３２を合成樹脂板１２の一部だけを覆うようにすることにより、第２の合成樹脂シート３２の使用量を減らすことができる。よって、コストの低減に寄与できる。なお、合成樹脂成形品２を上面（第１の合成樹脂シート２２側）から視認するようにすれば、第２の合成樹脂シート３２が合成樹脂板１２の一部だけしか覆わなくても、外観が悪くなることもなく、また、傷つきやすくなるなど、強度的に落ちるということもない。
【００３１】
図４は、図３と同じ形状の合成樹脂成形品３、４を製造するときの、第２の合成樹脂シート３３、３４の形状の変形例を示す図である。図４（ａ）は、図３より幅を広げた第２の合成樹脂シート３３を示す。第２の合成樹脂シート３３の幅を広げることにより、孔１４と重なってしまうので、孔１４に対応する部分を孔１４の形状に合わせて削除している。図３（ｂ）に示す第２の合成樹脂シート３２より幅が広がった分、熱伸縮の差によるそりを抑える効果が向上する。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す第２の合成樹脂シート３３の孔１４に対応する部分を、孔１４の形状に合わせて削除する代わりに、直線で凹形状に削除している。このように削除することで、第２の合成樹脂シート３４の形状の加工が容易となり、また、合成樹脂板１２への溶着接合の際の位置合せも容易となる。
【００３２】
これまでの説明では、第１の合成樹脂シート２２は合成樹脂板１２の全面を覆うものとしたが、用途によっては、第１の合成樹脂シート２２は合成樹脂板１２の全面を覆わなくてもよい。
【００３３】
また、これまでの説明では、合成樹脂成形品２、３、４のたわみ易い部分は、一箇所（詳細には、孔１４の上下対称な２箇所）としているが、合成樹脂成形品２、３、４に複数のたわみ易い部分を認定し、各部分に第２の合成樹脂シート３２、３３、３４を溶着接合する構造としてもよい。たとえば、図２で孔１４の左右の部分にも第２の合成樹脂シート３２、３３、３４を溶着接合してもよい。あるいは、第２の合成樹脂シート３２、３３、３４は、その他の部分にも溶着接合されてもよい。
【００３４】
また、これまでの説明では第２の合成樹脂シート３２、３３、３４を合成樹脂板１２の一部を覆うものとして説明したが、第１の合成樹脂シート２２と同様に、合成樹脂板１２の全面を覆ってもよい。第２の合成樹脂シート３２、３３、３４で合成樹脂板１２の全面を覆うことにより、２番目、３番目等のたわみ易い部分においても熱伸縮の差によるそりが生じることがない。なお、突起部、切欠き部等の小さな部分については第２の合成樹脂シート３２、３３、３４で覆っていなくても、実質的にそりが生ずることはなく、影響はない。
【００３５】
本発明に係る合成樹脂成形品１〜４において、製造後にアニーリングを施してもよい。この場合、アニーリングを、残留応力が軽減し形状を安定化させる目的のほか、荷重たわみ温度や機械的性質を向上させるなどの目的で行う場合もある。
【符号の説明】
【００３６】
１、２、３、４  合成樹脂成形品
１０、１２  合成樹脂板
１０ａ、１０ｂ  合成樹脂板の第１、第２の面
１４  孔
２０、２２  第１の合成樹脂シート
２１  インク膜層
３０、３２、３３、３４  第２の合成樹脂シート
【図１】
2011083954.tif 000003
【図２】
2011083954.tif 000004
【図３】
2011083954.tif 000005
【図４】
2011083954.tif 000006