(57)【要約】  本発明は、魅力的な外観を有し、皮革、布帛、木材、金属または他の半硬質の表面材料等の少なくとも２つの異なる材料の表面領域を備える薄い射出成形プラスチック製品を与える。これらの成形製品は、天然材料の本物の触感と、薄い寸法、美観および／または耐久性との所望の組み合わせを有する。したがって、成形プラスチック製品は、概略同一平面または概略連続的に、２つの表面層材料が接する境界線を含んで近接および連結する複数の表面領域を有する異なる第１の材料（１）および第２の材料（２）の層の少なくとも２つの装飾表面領域を有する前面装飾表面を備えるプラスチック基体部品を有する。前面については、第１の材料の少なくとも一部は、第２の材料の少なくとも一部の上部に配置されかつ第２の材料の少なくとも一部と重なる。プロセスの態様において、２つの表面材料片は型キャビティ内に配置され、２つの材料はともに、各々が成形部品の前面側に表面領域を与えるように配置される。任意選択的に、一方または両方の表面材料片の背面側または非装飾側に接着剤および／またはバッキングの材料（３，５）がある。成形用プラスチック（９）は、型（６，７）内に射出され、表面材料の背面側に接触および接着し、成形プラスチック基体部品を与える。成形用プラスチックが十分に流動性である間に、キャビティに圧力を適用し、好ましくは射出成形プロセスにおいて、２つの異なる表面材料を実質的に同一平面または連続的な表面に圧縮および／または形成し、そしてより厚い重なり領域を必要な深さまでプラスチック基体部品内に向かってプレスするのに十分である。【選択図】図１
2008531326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
概略同一平面または概略連続的である近接および連結する複数の表面領域を有する異なる第１の材料および第２の材料の複数の層の少なくとも２つの表面領域を有する前面装飾表面を備えたプラスチック基体部品を有する、成形プラスチック製品の作製方法であって、
（ａ）背面側から、第１の材料片が少なくとも部分的に第２の材料片に被覆されるように、２つの材料片を型キャビティ内に配置すること、各々が成形製品の前面側に表面領域を与えるように２つの材料はともに配置されており、そして一方または両方の表面材料片の背面側または非装飾側に任意選択的に１つまたは２つ以上の接着剤および／またはバッキング材料が存在する、
（ｂ）成形工程において、１つまたは２つ以上の表面材料の背面側またはそれらのそれぞれの任意選択の接着剤またはバッキングに接触および接着する成形用プラスチックを射出して、成形プラスチック基体部品を与えること、そして
（ｃ）成形用プラスチックが十分に流動性である間に圧力を与えること、前記圧力は、２つの異なる表面材料を実質的に同一平面または連続的な表面に圧縮および／または形成し、そしてより厚く重なった領域をプラスチック基体部品内に向かって必要な深さまでプレスするのに十分である、
を含む方法。
【請求項２】
成形方法が射出成形方法である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程（ｃ）における圧力が、少なくとも７，０００ｐｓｉ（４８．２ＭＰａ）のキャビティ圧力を与える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１および第２の表面材料が、天然または人工の皮革、天然または人工のスエード、木材、金属、石、ガラス、セラミックス、織物、プラスチックフィルム、刺繍品、および裏面接着転写シールからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第１の表面材料が陽極酸化アルミニウムであり、第２の表面材料が人工皮革である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１の表面材料が陽極酸化アルミニウムであり、第２の表面材料が人工スエードである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
型キャビティにおいて、第１の表面材料片の背面全体が第２の表面材料片で被覆されている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第１の材料が、型内での配置の前に第２の材料に接着ラミネートされており、２つの材料片が、型キャビティ内に配置された積層体である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
異なる第１の材料および第２の材料の複数の層の少なくとも２つの表面領域を有し、２つの表面層材料が接する境界線のところ、および前面表面に関して、第１の材料の少なくとも一部が第２の材料の上部に配置され、かつ第２の材料の少なくとも一部と重なっているところを含めて、概略同一平面または概略連続的である近接および連結している複数の表面領域を有している前面装飾表面を備えたプラスチック基体部品を有する成形プラスチック製品。
【請求項１０】
第１の表面材料が、陽極酸化アルミニウムであり、第２の表面材料が人工皮革である、請求項９に記載の製品。
【請求項１１】
第１の表面材料が陽極酸化アルミニウムであり、第２の表面材料がマイクロファイバー人工スエードである、請求項９に記載の製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布帛、皮革、金属箔、木材ベニヤまたは同様の半硬質表面材料等の広い範囲の軟質または半硬質の表面材料から選択されることができる、少なくとも２つの異なる表面材料の、異なっておりそして直接近接および連結する表面領域を含む表面層を備えたプラスチック基体を有する成形プラスチック部品に関する。本発明はまた、これらの部品を製造するための効率的な方法に関し、該表面材料はプラスチック基体に均一に同化および接着されており、２つの材料の間に極めて滑らかで美観に優れる境界線または移行部が存在している。部品は良好な外観、正確な寸法、薄い部品断面および安定で安全な材料端部を伴って製造される。
【背景技術】
【０００２】
成形プラスチック部品の分野においては、異なる材料の布帛、皮革、金属、木材または紙の表面層または表面挿入部を、成形方法および材料片の型への前挿入を用いて成形プラスチック部品の表面上に提供するための多くの方法がある。たとえば米国出願公開第２００４−００１８３３７（Ａ１）号明細書、米国出願公開第２００４−００１８７８９（Ａ１）号明細書、および米国出願公開第２００４−０２０９０３２（Ａ１）号明細書を参照されたい。より独特で光沢があり洗練された、携帯電話および携帯端末等の電子電気通信機器およびデータ機器を提供するための継続的な取り組みにおいては、木材ベニヤ、皮革、布帛および金属等の種々の装飾表面層の組み合わせの使用に対して、また、完全に可能な限り薄く且つ小型の機器の製造に対して高い関心がある。
【０００３】
米国出願公開第２００２／０１４２１２７号明細書および国際公開第０２／１８４７８号パンフレットにおいては、成形プラスチック自動車装備部品が、２つの異なる種類の表面層材料の近接する表面を備えて、用途に応じて提供される。１つの層の材料の比較的厚い端部は、他の材料の表面に対して垂直に隣接しまたは他の材料の表面と重なり、次いで、結合した端部は、２つの表面材料の厚みと比べて深くプラスチック部品内に成形されたチャンネルまたはグルーブの底部の奥に配置される。いずれの場合でも、比較的厚いプラスチック部品は、実際の連結継ぎ目または２つの材料の継ぎ目を隠蔽および保護するチャンネルまたはグルーブの奥部で接する２つの異なる表面材料を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、薄いエンクロージャでは、結合した金属の継ぎ目を隠しかつ保護する比較的深いチャンネルまたはグルーブの形成が難しいため、薄く小型の電子電気通信機器およびデータ機器のための極めて薄い成形プラスチック部品が必要な場合このアプローチの使用は妨げられる。また、天然の木材ベニヤ等の比較的硬質の表面層材料の多くは、比較的深いグルーブの底部に継ぎ目を配置することが要求されるような略直角に容易に屈曲させたり曲げたりすることができない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、天然または合成の皮革、織布または不織布、木材、金属または他の半硬質表面材料等の幅広い範囲の選択肢から選ばれる少なくとも２つの異なる材料の魅力的な外観の表面領域を有する、改善された射出成形薄型プラスチック製品を提供する。これらの成形製品は、薄い寸法、美観および／または耐久性と天然材料の本物の感触とを望ましく併せ持つ。
【０００６】
本発明においては、概略同一平面または概略連続的で近接および連結する複数の表面領域を有する異なる第１および第２の材料の複数の層の少なくとも２つの表面領域を有する前面装飾表面を備えるプラスチック基体部品を有する成形プラスチック製品を作製するための方法であって、（ａ）背面側から、第１の材料片が少なくとも部分的に第２の材料片によって被覆されるように２つの表面材料片を型キャビティ内に配置する工程を含み、各々が成形製品の前面側に表面領域を与えるように２つの材料がともに配置される方法が提供される。任意選択的に、接着材料および／またはバッキング材料が、一方または両方の表面材料片の背面側または非装飾側に存在する。
【０００７】
成形工程での射出の後、１つまたは２つ以上の表面材料の背面側またはそれらの各々の任意選択の接着剤またはバッキングに接触および接着する成形用プラスチックを成形して、成形プラスチック基体部品を与え、成形用プラスチックが十分に流動性である間に圧力を与え、該圧力は、２つの異なる表面材料を実質的に同一平面または連続的な表面に圧縮および／または形成し、そしてより厚く重なった領域をプラスチック基体部品内に向かって必要な深さまでプレスするのに十分なものとする。好ましい態様においては、成形工程を射出成形プロセスにおけるものとする。
【０００８】
この方法で望ましく用いられる第１のおよび第２の表面材料は、天然または人工の皮革、天然または人工のスエード、木材、金属、石、ガラス、セラミックス、織物、プラスチックフィルム、刺繍品、裏面接着転写シール、紙およびカーボンファイバーからなる群から選択され、同時に、陽極酸化アルミニウムが好ましい金属および好ましい第１の材料である。好ましい第２の表面材料としては、人工または天然の皮革、および天然スエードまたはマイクロファイバー人工スエード等の人工スエードが挙げられる。
【０００９】
型キャビティ内に配置される表面材料片に関しては、望ましくは、第１の表面材料片の背面全体が第２の表面材料片で被覆されている。任意には、第１の材料は、型内に配置される前に第２の材料に接着ラミネートされており、この２つの材料片は、型キャビティ内に配置された積層体である。
【００１０】
さらなる態様において、本発明は、異なる第１の材料および第２の材料の複数の層の少なくとも２つの表面領域を有し、２つの表面層材料が接する境界線のところ、および前面表面に関して、第１の材料の少なくとも一部が第２の材料の上部に配置され、かつ第２の材料の少なくとも一部と重なっているところを含めて、概略同一平面または概略連続的である近接および連結している複数の表面領域を有している前面装飾表面を備えたプラスチック基体部品を有する成形プラスチック製品である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、２つまたは３つ以上の材料の魅力的な外観を有し耐久性がある表面領域を備える改善された射出成形製品を提供する。圧縮特性および／または曲げ特性が、第１の表面から他の表面への十分に同一平面の移行部または連続的な移行部を得るための成形条件および圧縮条件と適切に適合することを条件として、極めて幅広い範囲の材料を本発明に従った表面材料として用いることができる。「実質的に同一平面または連続的」とは、一方の材料表面が他方の材料表面に接する最終成形部品表面の境界線に沿って、材料の継ぎ目を隠蔽または保護するプラスチック基体内に向かって成形された、０．６ｍｍより深い、好ましくは０．４ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下である凹んだグルーブまたはチャンネルが存在しないことを意味する。
【００１２】
請求項に記載された製品および方法から明らかなように、２つの表面材料層の成形および圧縮によって、図３に示すように、成形および圧縮の後のこれらの間の表面の上の線において広がるギャップが殆どまたは全くない（０．４ｍｍ未満、好ましくは０．２ｍｍ未満、より好ましくは０．１ｍｍ未満）滑らかな表面が形成されたことは極めて予期しないことであった。驚くべきことに、型キャビティを除去した後の挿入材料の相対位置の保持、および成形プロセスの間の圧縮中に実現される滑らかな表面の維持において成形プラスチック基体が有効であることを見出した。加えて、型から部品が取り出された際の２つの表面材料間の境界線における分離は、あるとしてもほんのわずかであった。
【００１３】
「実質的に同一平面または連続的」とはまた、複数の材料表面間の高さの差が殆どまたは全く存在せず、好ましくは０．６ｍｍ未満、好ましくは０．４ｍｍ未満そして最も好ましくは０．２ｍｍ未満であることを意味する。該高さの差は図３において「ｄ」として示される。「ｄ」は、図３において、より高い第２の材料層表面と、より低い第１の材料層表面との間の差として示されるが、「ｄ」はまた、より高い第１の材料層表面とより低い第２の材料層表面との間の差（あるとすれば）と見なされる。高さの差、とりわけ上部の第１の材料が第２の材料よりも特に１．０ｍｍを超えて高い箇所は、明らかに美観上好ましくなく、そして最上面材料層の剥離またはラミネート剥がれに向かう力が作用し得る場所を与えてしまう。この技術分野における熟練者に知られているように、ギャップ、チャンネル、高さの差および表面材料層の寸法は、光学顕微鏡または機械座標測定装置によって測定できる。
【００１４】
本発明によれば、図３に示される高さの差「ｄ」は、殆どの表面材料が圧縮工程の後に若干「リバウンド」する傾向にあり、そして成形前の２つの材料が重なる点のところの高さの差に大体相当する表面高さの差を与えることが予想されていたという事実を考慮すると驚くほど小さい。
【００１５】
２つの材料層表面の間の境界線上での移行部はまた、表面が平坦な同一平面の表面でなく曲面または球面とされる場合であるとしても十分連続的であることができ、１の材料表面が他の材料表面に接する線において、上記のギャップ、チャンネルまたは高さの差が存在しない。
【００１６】
本発明に係る所望の薄い部品の作製において、表面材料は、好ましくは比較的薄い。このことは、限られた程度で、より厚い材料の厚み（幾つかの表面材料の離れたより厚い領域および／または２つの材料が重なるより厚い領域）の幾らかを、時に相殺することができるプラスチック基体部品の厚みに幾分依存することができる。一般的に、これらの表面材料の厚み範囲は、０．１ｍｍから４または６ｍｍである。好ましくは、材料の最も有効な用途を提供して部品厚みを最小にするために、材料の厚みを３ｍｍ未満、より好ましくは２ｍｍ未満、より好ましくは１ｍｍ未満、そして最も好ましくは０．８ｍｍ未満とする。ハンドリングに十分な強度および耐久性を得るために、選択された表面材料の厚みは、少なくとも０．１５ｍｍ、好ましくは少なくとも０．２ｍｍ、より好ましくは少なくとも０．３ｍｍ、そして最も好ましくは少なくとも０．５ｍｍであるのが好ましい。
【００１７】
材料および材料の組み合わせの選択においては、使用される厚みでのこれらの圧縮特性および／または曲げ特性によって、境界線において所望の連続的な表面を与えることが極めて重要である。これは、成形条件（温度および圧力）において、第１の材料における適当な程度の耐変形性、ならびに／または第２の材料を所望の程度まで曲げおよび／もしくは変形させる能力を得ることを意味する。型に入れられる際、背面から見ると第１の材料には少なくとも部分的に第２の材料が重なっている。圧縮を行う際には、第２の材料が変形しおよび／または撓み、第１の材料層の圧縮されるかまたは圧縮されていない厚み程度の間隔を生じさせることができなければならず、そしてこれにより、図２に示すように、第１の表面材料の外側端部の表面の全部でないにしても大部分を覆う。同時に、その端部が２つの材料間の表面の境界を形成する第１の材料は、型内で圧縮される際に所望の端部間隔を維持しなければならない。
【００１８】
典型的には、圧縮性能および／または曲げ性能において相違する材料の組み合わせでは、第２の材料をより柔らかくまたはより曲げやすい材料とする傾向がある一方、型内で部分的に被覆されまたは重なっている第１の材料をより硬くまたはより強い材料とする傾向がある。たとえば、金属、木材または熱可塑性樹脂等の、硬質または半硬質の材料は、天然または人工の皮革を含む、布帛等のより柔らかくより曲げやすい第２の材料とともに使用するのに好適な第１の材料である傾向がある。しかしこれは相対的なもので、木材または皮革はある組み合わせにおいて、たとえば織布もしくは不織布とともにより硬質の第１の材料となることもでき、または、金属等のより一層硬質の材料と適合すれば、これらは、十分な圧縮力で金属の第１の材料によって変形するような、より柔らかい第２の材料とできることに留意すべきである。表面材料のより硬質のものでも、典型的には、圧縮工程においてしばしば不均一に加えられる可能性がある圧縮力に順応する所定量の曲げまたは撓みを有する必要がある。
【００１９】
よって一般的に、第２の材料と、選択された第１の材料および成形条件、主に圧力とは、成形条件下での公知の挙動に基づくルーチンの実験によって適切に適合させることができる。最適化された表面を得るための鍵は、成形圧力下、使用される厚みで十分に圧縮し、および／または撓ませることが可能な第２の材料を用いることにある。第１および第２の材料は同一組成物（たとえば、天然または人工の、色が異なる２つの皮革材料またはスエード材料）であることができるが、好ましくは、第２の材料が、測定可能な程度に、使用される厚みにおいて第１の材料よりも柔らかくかつ容易に同化できるものである。
【００２０】
よって、以上で議論した圧縮特性の関係、および以下でより詳細に議論するような成形条件を考慮すると、本発明では、第１の材料および第２の材料の各々として、またはある場合にはいずれか一方として、極めて広い範囲の材料を使用できる。特に第１の表面材料として極めて好適な表面材料としては、薄い金属箔もしくは金属シート、木材ベニヤとすることができるほぼ硬質の表面材料、または、天然由来もしくは人工由来であることができる同様の半硬質の材料等が挙げられることを見出した。種々の材料の薄いシートまたは箔、木材またはその他紙製品、板紙製品または加工紙製品等の同様の硬質の木質材料の薄いベニヤまたはシートがこれに含まれる。
【００２１】
たとえば、金属箔はアルミニウム、銅、スチール、ステンレススチール、亜鉛、マグネシウム、ブロンズ、真鍮、チタン、金、銀またはその他の貴金属であることができ、これらのアロイや、Ｎｉコートされたスチール、銅めっきされたスチール、クロムめっきされたスチール、錫めっきされたスチール、および亜鉛めっきされたスチール等の、コート、めっきまたは他の処理がされた金属箔または金属シートも含まれる。一般的に、選択される好適な金属および金属アロイは、３０ギガパスカル（Ｇｐａ）から２５０Ｇｐａの範囲の弾性率、１．５グラム毎立方センチメートル（ｇｍ／ｃｃ）から２２ｇｍ／ｃｃの範囲の密度および１５から５００キログラム毎平方ミリメートル（ｋｇ／ｍｍ2）の範囲のブリネル硬度数（ＨＢ）を有する。表面材料は、良好な形成特性と外観および外観処理の多様性との組み合わせの観点から、好ましくはアルミニウムアロイである。
【００２２】
木質材料としては、紙製品、板紙製品または加工紙製品が挙げられ、限定されないが、１．）ロールまたはシートにコート、含浸、被覆、表面着色、表面装飾、または印刷がされた、セルロースわたおよびセルロース繊維のウェブ、２．）多層の紙および板紙、トレーシングペーパーならびに透明または半透明のグラシン紙およびその他の光沢紙、複合紙および複合板紙、カオリンまたはその他の無機物質でコートされた紙、３．）段ボール紙および段ボール板紙、が含まれる。
【００２３】
木材としては、１以上の層とすることができ、厚み６ｍｍ以下を与える種々の天然木材種の層を含むことができるベニヤシートが挙げられる。使用できる木材の一般的な種類としては、コルク、ダモバール（ｄａｍｏｂｕｒｌ）、ホワイトシカモア、マホガニー、マコレ、ローズウッド、チーク、パドウク、黒檀、バーズアイメープル、アニグレ、サザンシルキーオーク、竹、ウォールナット、バーチ、スプルース、シルバーハート、カーリーメープル、ハードメープルおよびビーチ等の薄いシートまたは薄いベニヤの形で提供できる天然木材の多くの公知の取り合わせが挙げられる。好ましい木材表面材料としては、処理および／またはバッキングでより柔らかくかつ裂けにくくし、これによりこの種の方法における使用に好適にした天然木材のベニヤが挙げられる。好ましい木材表面材料としては、レジン含浸した木材および木材ベニヤであって、木材が天然木材の質感および香りを維持し、そして改善された耐クラック性、耐久性、耐水性および耐ＵＶ性を有しつつ、加工のために該レジンによって木材をより柔らかくかつ曲がりやすくしているものが挙げられる。一般的に、好適な木材（生木）の密度は、０．１０ｇｍ／ｃｃから１．５ｇｍ／ｃｃの範囲である。破壊係数（ｍｏｄｕｌｕｓ  ｏｆ  ｒｕｐｔｕｒｅ）の値（反曲強度（ｓｔａｔｉｃ  ｂｅｎｄｉｎｇ））は、０．０１５０Ｇｐａから０．５００Ｇｐａの範囲であり、曲げ弾性率の値（反曲強度）は、３Ｇｐａから３０Ｇｐａの範囲である。
【００２４】
一般的に、これらの半硬質の表面材料の厚みは、０．０１ｍｍから６．０ｍｍの範囲である。好ましくは、材料を最も有効に使用して部品厚みを最小限にするために、材料の厚みは２．０ｍｍ未満とし、より好ましくは１．０ｍｍ未満とし、より好ましくは０．５ｍｍ未満とし、最も好ましくは０．３ｍｍ未満とする。ハンドリングに十分な強度および耐久性を得るために、選択される表面材料の厚みは、少なくとも０．０１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．１ｍｍ、より好ましくは少なくとも０．３ｍｍおよび最も好ましくは少なくとも０．６ｍｍであるのが好ましい。
【００２５】
幅広い範囲の布帛材料を本発明の表面領域に対して使用できる。好適な材料としては、これに限定されないが、天然および人工の皮革（皮革およびスエードの両方を含む）、ならびに、凝固させたポリウレタンラミネート、ＰＶＣおよびその他の硬質のまたは軟質なフィルムまたは表面材料を含む天然または人工の繊維／材料に由来する織布、不織布、編物等の任意の種類の繊維または繊維様材料等が挙げられる。好適な「布帛」としては、積層体およびこれらの２以上の組み合わせ構造、ならびにこれらの１以上を、接着された「バッキング材料」とともに用いたものを挙げることができる。
【００２６】
バッキング材料は、接着性、硬さを与えるため、および／または、表面材料に向かってもしくはこれを経てまたは２つの表面材料の間で成形用プラスチックに力がかかることを防止するために追加でき、または表面材料上に既に含まれていてもよい。バッキング材料としては、幅広い範囲の天然もしくは人工の材料、または、織布、不織布、および編布等の、天然または人工の繊維／材料に由来する繊維、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＡＢＳ、ＰＡ６，６、ＰＰ、ＨＩＰＳ等のプラスチックのフィルム、発泡体またはシート、およびこれらの材料の２以上のブレンド物等を挙げることができる。
【００２７】
本発明のある態様では、布帛のためのバッキング材料または布帛表面と基体材料との間の中間層として発泡体層を有利に含むことができる。圧縮可能なタイプの発泡体を用いる場合には、布帛表面の柔らかいまたはクッション性のある感触を付与しまたは改善することができる。この層は、使用のために供給される布帛の上に存在することができ、または、基体の成形／ラミネーションの前または最中のいずれかで布帛にラミネートすることができる。一般的に、発泡体は開放気泡または独立気泡のものであることができ、基体加工工程の間、たとえば許容できない程度まで溶融したり崩壊したりしないという所望の特性を維持するために十分に耐熱性であることが必要である。好適な発泡体密度は、５から９５キログラム毎立方メートル（ｋｇ／ｍ3）、好ましくは２０から７５ｋｇ／ｍ3の範囲であり、層厚みおよび望まれるクッションまたは圧縮の程度に依存する。発泡体に用いられるプラスチック材料は、熱硬化性または熱可塑性であることができ、そして好ましい発泡プラスチック層としては発泡させた熱硬化性ポリウレタンが挙げられる。
【００２８】
適用が必要な場合には、バッキング材料を、表面材料または表面材料を組み合わせたものに、フレームラミネーション、電磁放射接着、または、ダウ接着フィルム等の熱開始接着剤もしくは以下で述べる接着剤の記載から選択される接着剤の１つ等の接着接合によって接合することができる。部品製造の促進のために必要であると思われるように、任意選択の接着剤および／もしくはバッキングを有する表面片、または接着接合および／もしくはバッキング層によって一体化される表面片の組み合わせは、型内に挿入するための予形成形状を作製するために、公知の深絞りプロセス等の公知技術によって、切断、刻印、成形、形成、および／または予形成することができる。繰り返すが、好適であろう接着剤は以下の記載から選択できる。
【００２９】
これらの表面材料が用いられる成形プロセスにおいて、射出されたプラスチックレジンと、これが接触することとなる上記の適用されたバッキングであることができる表面材料のバッキング側との間の強く均一な接合を実現することは、明らかに臨界的な重要性を持つ。第１の材料の背面側と、特に比較的曲げやすい材料に対して重なる場合がある第２の材料の表面との間の強く均一な接合を実現することもまた重要である可能性がある。これらの接合および接着のうちいずれかが不十分な場合、表面材料が明らかな気泡もしくは不連続性を有する傾向があり、および／または、著しくラミネート剥がれが起きた状態となる。これにより、多くの場合で成形工程の前に表面材料のバッキングに対して適用される中間接着剤層が必要とされる。成形工程の間、２つの材料間に十分な接着を与え、かつ表面材料の全表面領域にわたって均一に固定および配置がされた状態を維持するために、以上で議論した種々の接合のための接着剤は化学的性質および耐熱性の観点で選択すべきである。好適な接着剤の例としては、これらの一般的な種類の接着剤化合物が挙げられる。
【００３０】
１．）反応性のプレポリマー接着剤：低分子量から中分子量のプレポリマーを接着剤材料として使用する。これらの接着剤は１成分系または２成分のいずれかで得ることができる。硬化により、プレポリマーは化学的に架橋した熱硬化性のポリマー接着剤を生成する。例：エポキシ接着剤、ポリウレタン接着剤、シリコーン接着剤。
【００３１】
２．）熱ポリマー溶融接着剤：多くの熱可塑性材料をこれらのバルク形状／フィルム形状で接着剤として使用できる。接合されるべき表面をぬらすのに十分な程度にポリマーを加熱し、そして冷却によって再固化させる。ポリオレフィンタイプは主に、接着促進剤としてＥＶＡ、アクリルおよび他の極性基を含む共重合ポリオレフィンの混合物であるが、これらはまたレジンおよびその他の成分と混合できる。他の種類の熱ポリマー溶融接着剤としては、共重合ポリアミド、共重合ポリエステル、熱可塑性ポリウレタンがある。
【００３２】
３．）反応性モノマー：溶媒様の稠度を有する低分子量モノマーを接着剤として使用する。重合は光、熱および酸素欠乏により開始する。アクリルおよびシアノアクリレートは、モノマー接着剤系である。
【００３３】
接着フィルムとしては１以上の層からなるものを使用できる。多層の場合には、共押出フィルムまたは他の公知技術でラミネートされたフィルムを、特に一方側の表面材料（木材または金属等）および他方側のプラスチック基体またはバッキングフィルム（ＰＣまたはＡＢＳ等）に対する接着を付与するために、層と選択された表面との組み合わせで採用できる。
【００３４】
しかし、プラスチックへの接合のためのある接着剤が金属／木材に適用され、次いで射出成形されたプラスチック溶融物の高温、せん断力および圧力に直接さらされる場合、接着剤の熱分解、射出されたプラスチックの高圧流による表面からの接着剤の位置ずれのいずれかのために、または、金属／木材がプラスチック基体に接触するよりも前に架橋接着剤が早く熱硬化してしまうために、該接着剤には成形プロセスにおいてこれらの材料をプラスチックに均一に接合する効果がなくなることを見出した。表面材料、接着剤および保護バッキング材料（さらに以下で議論する）をはじめに接合して、接着剤が射出成形されたプラスチック溶融物に直接さらされないようにする場合には、表面材料をより広い範囲の接着剤とともに使用できることを見出した。
【００３５】
この手法で表面材料の背面側が接着剤層を有する場合、すべてのハンドリング工程または輸送工程の間、接着剤を保護し、粘着性を有する接着剤が成形工程前に望ましくない任意のものに貼り付きかねないことを防ぐ目的、そして、射出された溶融プラスチックの流れに由来する温度およびせん断力から接着剤の層および熱に弱いすべての表面材料を成形工程の間保護する目的で、ある種の「バッキング」または保護フィルムを有利に使用できる。熱可塑性のバッキングは、ＰＣ、ＰＥＴ、ＡＢＳ、ＰＢＴ、ＰＡ６６、ＰＰ、ＨＩＰＳおよびこれらの材料の任意の２つのブレンド物等のプラスチックのフィルムまたはシートであることができる。
【００３６】
適切なバッキングの選択基準としては、射出成形された基体への親和性および／または接合性とともに、接着剤が必要とする、射出成形された基体のせん断力および熱に対する防御性が挙げられる。
【００３７】
一般的に、図２に示すプラスチック基体部品（５）は、ポリウレタン、エポキシまたは熱硬化性シリコーン等の熱硬化性樹脂、そして、ポリカーボネート（「ＰＣ」）、ＡＢＳ、ポリプロピレン（「ＰＰ」）、高衝撃ポリスチレン（「ＨＩＰＳ」）、ポリエチレン（「ＰＥ」）、ポリエステル、ポリアセチル、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）、ナイロン、アイオノマー（たとえば、サーリン（Ｓｕｒｌｙｎ））、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）等の熱可塑性樹脂、および、ＰＣおよびＡＢＳ等のこれら熱可塑性樹脂の２以上のブレンド物、等の広範囲のプラスチック材料から作製できる。これらの材料は、任意の所要コストおよび／または、表面外観、耐火性、弾性率、堅牢性、およびＥＭＩシールド性等の性能特性に寄与する顔料、添加剤および／または充填剤を含んでもよい。
【００３８】
１つまたは２つ以上の表面材料への接着剤および／またはバッキング材料の実際の接着は、プラスチック基体部品の成形前または成形中に行うことができる。成形前に行う場合には逐次または同時に適用できる。逐次の場合、接着剤層はスプレー層、ラミネートフィルムまたは同様の公知のコーティング技術または適用技術によって作製／適用でき、次いで同じ手法および適切な加熱条件下でバッキングを適用できる。好ましくは、接着剤層およびバッキング層は、表面材料に同時に、好ましくはフィルム材料として適用し、そして適切な加熱条件および圧力条件を用いることによって接合する。加熱工程としては、フレームラミネーション、電磁放射接合、または熱ロールラミネーション、または平板ラミネーションが挙げられる。
【００３９】
図１に示すように、本発明の方法は、表面材料片の型キャビティ内への配置から開始する。この領域の実務者に知られているように、型キャビティが垂直または水平（ここで該キャビティは上部または底部にあることができる）であることができる多くの異なる種類の成形設備および成形形状がある。同様に、型内で表面材料の配置が必要とされる箇所については、吸引手段および／またはピン等の他の留置手段等の公知の技術があり、はじめに表面材料片を型内の適正な位置に配置し、次いでプラスチック射出工程の間これらを保持するように使用できる。
【００４０】
図１（正確な縮尺ではない）において、第１の表面材料（１）は、最初に型キャビティ（６）内の所望の位置に配置され、装飾前面側は型表面の方を向いており、該成形製品上に表面領域を与え、背面側にある任意選択の接着剤層および／またはバッキング（３）層は、型コア（７）を通るプラスチック射出ゲート（８）の方を向いている。次いで、背面側に任意選択の接着剤層および／またはバッキング層（４）を有する第２の表面材料（２）片が、所望の位置に配置される。第２の表面材料は、重なり領域（５）において第１の表面材料を被覆しかつ第１の表面材料と重なり、他の箇所は、成形製品上に表面領域を与えるキャビティ表面に向いたその装飾前面側を有し、そしてプラスチック射出ゲートの方を向いた背面側（任意選択の層（４）を有する）を有する。
【００４１】
図２（正確な縮尺ではない）においては、型を充填し、表面材料の背面側に接触してこれを被覆し、そしてプラスチック基体部品（５）を形成するように成形用プラスチック（９）を射出する。第１の表面材料に対してかつ第１の表面材料の周囲に第２の表面材料を曲げそして圧縮することによって型キャビティ表面に２つの表面材料片の装飾側を概略平滑、同一平面の表面に同化させるために十分な圧力が加えられる。
【００４２】
図３（正確な縮尺ではない）において、成形部品は、２つの近接および連結する表面領域を与える２つの表面材料とともに示される。図３において、２つの表面（正確な縮尺ではない）の間の高さの差であるｄの値は、圧縮された第２の材料の圧力開放後の若干のリバウンドにより生じる。しかし本発明によれば、ｄは十分に小さく、成形製品は、２つの表面材料領域（１０）の間の境界線を含んで概略平滑かつ同一平面の表面を有する外観および感触を有する。
【００４３】
本発明の１の態様では、図４に示すように、第１の材料表面が、第２の材料の表面領域に完全に含まれるように（または別の態様では殆ど完全に含まれるように）配置することができ、そして型内の配置前に第２の材料に予め接合するか、または型内に別個に配置して成形プロセスによって接合するかのいずれかで接合する。たとえば、金属または熱可塑性樹脂のロゴ板である第１の材料を、成形プラスチック製品の皮革または布地の表面に埋め込むことができる。第１の表面材料はまた、別布のパッチもしくは基体または第２の材料自体のいずれかに刺繍されることができる、比較的厚い刺繍デザインであることができる。
【００４４】
成形プラスチック部品の所望の全体的な形状および外観を得るために、所定量の成形、同化またはエンボス加工を、成形工程および／または圧縮工程で少なくとも１の表面材料に対して行うことができる。好ましい表面材料は、プラスチック溶融物を型内に射出し圧縮を適用する際にさらに変形する可能性がある。この方法では、１以上の表面材料に、ロゴまたはその他の製品表示の用途を包含するエンボスおよび鋭角等の所定の複雑なおよび／または詳細な形状および／またはレリーフを与えることができる。そうすることが必要ならば、適切な型の表面にテクスチャを施し、１つまたは２つ以上の表面材料片（使用される表面材料の種類に依存する）または任意のプラスチック基体もしくは端部カバーの任意の露出部位の外観または質感に望まれる任意の公知の表面仕上げをすることができる。
【００４５】
プラスチック基体部品は、適切に配置されそして十分に接着された表面材料を有する所望のプラスチック基体またはベース部品を提供するために好適な、一般的に公知の成形技術で作製できる。好ましい成形技術は、射出成形プロセスの間、射出成形用型のキャビティまたは型内表面に適切に配置されそして十分に固定された表面材料片を用いた射出成形である。射出成形工程においては、溶融プラスチックを型内に射出して型を満たし、表面材料の背面側に対して圧縮力をかけ、表面材料を型の形状に同化させ、そして同時に表面材料をプラスチックと、および／または互いに、ラミネートまたは接合する。
【００４６】
以上で議論したように、必要であれば、射出されたプラスチックにさらされる表面材料は、接着剤および／または該接着剤を保護し基体部品への接着／ラミネーションを促進するバッキング層を有してもよい。基体を形成し、そして／またはある場合において基体の形成および／もしくは表面材料の付着を助けるための他の好適な方法としては、圧縮成形、高周波（ＲＦ）溶接、音波溶接、熱成形、射出圧縮成形、ガスアシスト射出成形、低発泡射出成形、マイクロセルラー発泡成形技術、薄板射出成形、水射出成形、外部ガス成形、せん断制御された配向成形、およびガスカウンタープレッシャー射出成形が挙げられる。
【００４７】
プラスチック射出工程においては、型を満たし、露出した表面材料片の背面（非装飾）側を完全に覆い、プラスチックを表面材料片の背面側と接着し、そして好ましくは表面材料を型表面に対して圧縮して、重なり領域の余分に厚い部分が必要に応じて流れまたは変形して２つの材料の表面領域の境界線に連続表面を与えるのに十分な速度および圧力で、基体用のプラスチック材料（好ましくは射出成形プロセスにおける溶融プラスチック）を射出ゲート経由で型内に射出する。表面材料を型キャビティ端部までずっと伸ばさないことによって、射出されたプラスチック材料にも１つまたは２つ以上の表面材料の端部の圧縮された複数の厚み部分を覆わせることもまた望ましい場合がある。以上で議論したように、射出成形は好ましい成形プロセスであり、溶融プラスチックが射出される際の加熱条件および圧縮条件が与えられる。この手法では、プラスチックが、同化しまたはより厚く重なった領域の下から直接流れ出るのに十分に流動性である間に表面材料の重なり部分がプラスチック内に圧縮されおよび／またはプレスされる際、射出された溶融プラスチックは、露出した１つまたは２つ以上の表面材料の背面またはいずれの任意のバッキング層または接着剤層にも強固に接合する。このようにして、本発明の方法は、概略平滑かつ連続的であり、そして好ましくは同一平面である所望の最終的な外観または装飾表面を提供する。
【００４８】
射出成形工程においてまたは他の圧力手段を用いることによって、典型的には、一方または両方を圧縮または屈曲し、２つの材料間の境界線にわたって実質的に連続的で平滑な表面を得るのに十分な力が重なった表面材料にかかることが必要である。一般的に、型キャビティ内で少なくとも５００ｐｓｉ（３．４４メガパスカル（Ｍｐａ））の圧力をプラスチック基体部品および表面材料層に適用することによってこれを行うことができる。好ましくは、少なくとも２，０００（１３．８Ｍｐａ）、より好ましくは少なくとも５，０００ｐｓｉ（３４．４Ｍｐａ）および最も好ましくは少なくとも７，０００ｐｓｉ（４８．２Ｍｐａ）のキャビティ圧力を生じさせるのに十分な力を適用する。キャビティ圧力は、型コアまたはキャビティ内壁と平らに設置された圧力変換器を用いることによって、または挿入材料もしくはプラスチック基体部品と直接接続する型機構の後部（突き出しピン等）に設置された圧力変換器を用いることによって、または公知の強度比を乗じた、射出シリンダーに適用される公知の圧力を用いて計算することによって測定できる。
【００４９】
熱硬化性または熱安定性のプラスチックもまた、反応射出成形または樹脂トランスファー成形の公知技術を用いて表面材料でラミネートされたプラスチック基体部品を同様に作製するために採用できる。
【００５０】
最終製品の所望のデザインによって、表面材料、ならびにこれに関する表面領域、成形された端部カバーおよび特定の硬質のバッキングの形状およびサイズの選択は、本発明の組み合わせ表面を得る際に役立つ。これらの成形された端部カバーおよび／または硬質のバッキングの技術は、参照によりここに組み入れられる米国出願公開第２００４−００１８３３７（Ａ１）号明細書、米国出願公開第２００４−００１８７８９（Ａ１）号明細書および米国出願公開第２００４−０２０９０３２（Ａ１）号明細書にてより詳細に議論されている。
【００５１】
良好な表面材料外観および接着性を得て、基体の端部をカバーする成形工程を成功させるためには、予め切断された表面材料をプラスチックレジンが射出される際に配置されるキャビティ表面の正面よりも若干小さく切断することが有用である。言い換えれば、予め切断された表面材料の端部をキャビティの側壁または端壁まで伸ばさず、代わりに、基体を形成することが予定される溶融、射出されたプラスチックで次に埋められるような小さな隙間を残す。この隙間が埋められる際、保護用端部厚みカバーが形成される。第１の工程から射出されたこのプラスチックは、次いで好ましくは表面材料の周辺端部の厚みの少なくとも一部を覆う。型キャビティ端部と表面材料端部との間のこの隙間は、好ましくは０．１から２ミリメートル（ｍｍ）、好ましくは０．２ｍｍの範囲である。
【実施例】
【００５２】
本発明の製品および方法の実施例（実験１）では、金属およびスエードの表面領域であって、金属は第１の材料でありスエードの表面領域にわたって縞として配置される組み合わせによって成形ポリカーボネート基体を得る。本実施例における金属は、陽極酸化アルミニウムである。金属は厚み０．００６インチ（０．１５ｍｍ）であり、一方の側にポリエチレン（ＰＥ）を有し他方の側にポリアミド（ＰＡ）を有する熱可塑性接着２層フィルム（「２層」）でラミネートされた。この接着フィルムは１０グラム（ｇｍ）ＰＥ毎平方メートル（／ｍ2）および４０ｇｍＰＡ／ｍ2、全体の密度０．９６ｇｍ毎立方センチメートル（ｇｍ／ｃｍ3）、および１２０から１２５度Ｃの範囲の融点を有する。１３５度Ｃおよびラミネーション圧力８０ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）（０．５５Ｍｐａ）にセットされた平板ラミネーターを用い、このフィルムを金属に対してＰＥ側で金属にラミネートする。金属を所望の表面領域形状の長い縞に切断し、留置ピン（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ｐｉｎｓ)とともに型キャビティ内に配置した。上部の材料を、位置を合わせて予備成形用型のキャビティの上に保持する。
【００５３】
第２の材料は、市販の人工マイクロファイバースエード皮革である。このスエードは、接着性共重合ポリアミドフィルム層である第１の層（「１層」）が与えられ、密度１．１０ｇｍ／ｃｍ3、重量３５ｇｍ共重合ポリアミド毎ｍ2、および融点の範囲１２０から１３０度Ｃ、ならびに接着剤層表面上の０．００７インチ（０．１８ｍｍ）ＡＢＳバッキングフィルムを有する。スエードラミネートは、上記したような平板ラミネーターを用いて作製し、所望の表面領域形状に切断する。
【００５４】
上記の第１および第２の材料を、留め口（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ｏｐｅｎｉｎｇｓ)を用いて予備成形用型内で貼り合わせ、適切に配置されるようにする。型はコンピューターマウス成形に使用するための複雑な凹形シェル形状を形成する。バッキングフィルムが熱軟化して形成可能になり、層間の接着フィルムが軟化して該層を互いに接着するように加熱を行う。一度適切な温度条件（平均の上部ヒーター温度が１５０度Ｃ、および平均の下部ヒーター温度が３００度Ｃ）にて、４０バール（４Ｍｐａ）で６秒間圧力をかけて積層体を予備成形用型の形状に同化させ、多材料ラミネート予備成形物を形成する。この時点で、第１の金属材料による第２のスエード材料の変形は、あるとしても僅かである。次いで、ラミネート予備成形物を射出成形器具キャビティ内に配置する。器具キャビティにおける配置形態は、該器具の内側に挿入物を適切に配置するようにし、そして装飾部または外観表面はポリマー射出の間型キャビティに接し、そしてＡＢＳバッキングフィルムが射出された溶融プラスチックに対して露出する。次いで、型を閉じ、ポリカーボネート（１８ＭＦＲ）をキャビティ内に射出する。射出の間の溶融温度は５５０度Ｆ（２８７℃）であり、与えられる射出圧力は、キャビティ圧力２２，０００ｐｓｉ（１５２Ｍｐａ）であった。射出成形サイクルにより、金属とスエードとの間の移行線を跨ぐ概略平滑で連続的な連結表面領域とともに人工スエード表面領域内に直接配置された金属表面領域を有する前面装飾表面を備えるポリカーボネート基体部品を有する成形プラスチック製品が形成される。成形および圧縮の工程の前後に重なり領域において第１および第２の材料の厚みを測定した箇所を以下のように纏めることができる。
【００５５】
【表１】
2008531326.tif 000003
【００５６】
同様の手法で（実験２ないし６）、射出成形プロセスにおいて以下の材料の組み合わせを用い、表面材料の組み合わせを連結表面領域において有し、そして概略平滑および概略連続的な表面を２つの材料間の境界線に有する前面装飾表面を備えるプラスチック基体部品を有する薄い（１．８ｍｍ）プラスチック保護ＰＤＡカバーを得た。
【００５７】
本発明に係る製品および方法の実施例において、これらの部品は、ポリカーボネート／ＡＢＳブレンド成形レジン（ＰＣ／ＡＢＳ）基体、および、成形部品上におよそ６３ｍｍ×３８ｍｍの表面領域を与える第１の材料と、成形部品上に６３ｍｍ×７６ｍｍの表面領域を与える第２の材料との表面領域の組み合わせから作製される。第１および第２の材料、バッキングおよび接着剤を以下の表に纏める。
【００５８】
ここに示されるように、上記の１層（共重合ポリアミド）および２層（ＰＥ／ＰＡ）の接着フィルムおよびＡＢＳバッキングフィルムを用いた。第１の材料は、平板ラミネーターで任意選択の接着剤およびバッキングフィルムを用いておよび／またはともに第２の材料にラミネートし、次いで、留置形態を含む所望の形状に切断する。両方の表面材料を組み合わせる切り出されたラミネート片において、第２の材料は、第１の材料の背面側を完全に覆い（すなわち、重なり領域は第１の表面材料の全域である）、そして、第２の材料の前面側が成形製品表面の一部を形成することが予定される領域において第１の材料の上まで延びる。挿入ラミネートの背面側を見ると、視認できる材料は第２の表面材料のみである。前面側または装飾側である、型キャビティ表面の方を向き、最終部品上の表面領域を形成することが予定される側を見ると、第１の材料は表面の３分の１で第２の材料は３分の２である。
【００５９】
次いで、ラミネート片を射出成形器具キャビティ内に配置する。器具キャビティにおける配置形態は、該器具の内側に挿入物を適切に配置するようにし、そして装飾外観または外観表面（両方の表面材料が露出している）は型キャビティに接し、第２の表面材料の背面側のＡＢＳバッキングフィルムが、射出された溶融プラスチックに対して露出する。次いで、型を閉じ、ポリカーボネート／ＡＢＳブレンドレジンをキャビティ内に射出する。射出の間、溶融温度は５５０度Ｆ（２８７℃）であり、キャビティ圧力は２２，０００ｐｓｉ（１５２Ｍｐａ）であった。射出成形サイクルにより、金属とスエードとの間の移行線を跨ぐ概略平滑で概略連続的な連結表面領域とともに２つの表面材料領域を有する前面装飾表面を備えるポリカーボネート／ＡＢＳ基体部品を有する成形プラスチック製品が形成される。これらの種々の実施例を、成形および圧縮の工程の前後に重なり領域において第１および第２の材料の厚みを測定した箇所につき以下のように纏める。２つの材料の重なり部のより厚い領域によって、プラスチック基体部品の特定領域が成形製品の他の部分より若干薄くなることが分かる。
【００６０】
【表２】
2008531326.tif 000004
【００６１】
【表３】
2008531326.tif 000005
【００６２】
【表４】
2008531326.tif 000006
【００６３】
【表５】
2008531326.tif 000007
【００６４】
【表６】
2008531326.tif 000008
【００６５】
同様の手法（実験７）で、第１の材料は２．１ｍｍ厚の刺繍デザインであり、０．６ｍｍ厚の人工スエードである第２の材料に縫い込まれている。境界線におけるスエードの表面およびこの層の全厚みからの刺繍の顕著な突出は、携帯電話またはＰＤＡ等の典型的な電子デバイス筐体用途への適用および該用途での使用に対して許容できない。本発明に従い、この第１および第２の材料の組み合わせを型キャビティ内に入れ、射出成形プロセスにおいて成形プラスチック基体部品を作製し、圧縮して、連結表面領域における表面材料の組み合わせによる前面装飾領域を有し、そして概略平滑および概略連続的な表面を２つの材料間の境界線に有する薄い（１．８ｍｍ）プラスチック部品を作製した。これを以下の表に纏める。
【００６６】
【表７】
2008531326.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】プラスチック基体を成形する前における第１および第２の材料の相対的な配置の断面図である。
【図２】成形用プラスチックの射出および圧縮の後の型における表面材料および成形プラスチック基体部品の断面図である。
【図３】本発明に係る成形部品の、正確な縮尺ではない、２つの表面領域の間の境界線における高さの差を評価する箇所を示す断面図である。
【図４】第２の表面材料の表面領域に完全に含まれかつ包囲される第１の表面材料の配置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    第１の表面材料
２    第２の表面材料
３    バッキング
４    バッキング層
５    プラスチック基体部品
６    型キャビティ
７    型コア
８    プラスチック射出ゲート
９    成形用プラスチック
１０    ２つの表面材料領域
【図１】
2008531326.tif 000010
【図２】
2008531326.tif 000011
【図３】
2008531326.tif 000012
【図４】
2008531326.tif 000013
【国際調査報告】
2008531326.tif 000014
2008531326.tif 000015
2008531326.tif 000016