(57)【要約】【課題】本発明は、不正確な位置合わせの位置合わせ精度を向上し、加飾シートの加飾パターンの位置が正確に再現がなされる精度をさらに向上し、加飾パターンも変形せず正確に再現された状態での成形がされ、しかも加飾パターンが成形物への密着性に優れ、結果として収率が向上した、インモールド成形物の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】基材の片面に印刷等により絵柄等を施し、反対面に接着層を設けた加飾シートをインモールド成形金型にインサートし、溶融樹脂を射出することにより加飾するインモールド成形物の製造方法において、前記加飾シートをプレス成形等により予め金型に合わせた形状に成形すると同時に絞り加工を施した該加飾シートを金型内にインサートして成形することを特徴とするインモールド成形物の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の片面に印刷等により絵柄等を施し、反対面に接着層を設けた加飾シートをインモールド成形金型にインサートし、溶融樹脂を射出することにより加飾するインモールド成形物の製造方法において、前記加飾シートをプレス成形等により予め金型に合わせた形状に成形すると同時に絞り加工を施した該加飾シートを金型内にインサートして成形することを特徴とするインモールド成形物の製造方法。
【請求項２】
前記加飾シートに設けた接着層が、２層構成からなることを特徴とする請求項１記載のインモールド成形物の製造方法。
【請求項３】
前記接着層が、ウレタン樹脂からなる第１の接着層と塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂からなる第１の接着層との２層構成からなることを特徴とする請求項２記載のインモールド成形物の製造方法。
【請求項４】
前記加飾シートを金型内に配置して固定する方法が、金型にピンを設けるとともに、加飾シートにピンと同型の孔を複数ヶ所設け、該ピンに該孔を嵌め合せることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインモールド成形物の製造方法。
【請求項５】
インモールド成形物が、情報端末機器の表示部ウインドウであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインモールド成形物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広く一般に用いられている射出成形等の成形に用いられるインモールド成形により製造されるインモールド成形物の製造方法に関する。特に、携帯情報端末機器の液晶表示部等に用いる表示部ウインドウの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチック成形品の表面加飾技術の一つとし、インモ−ルド成形法が知られている。これは、プラスチック成形を行うと同時に金型内で成形品表面を加飾する成形法であり、成形品の表面に、例えば、文字、図形、記号、絵柄等からなる装飾を容易に行うことができ、射出成形、ブロー成形等に適用が可能であることから、近年、そのニ−ズが高まっているものである。
【０００３】
上記のインモ−ルド成形法は、具体的には、例えば、予め印刷等により絵柄等を施した転写箔を型内にセットし、射出成形と同時に絵柄等を転写して加飾する方法および予め印刷等により絵柄等を施し、反対面に接着層を設けた加飾シートを金型内にインサートし、この加飾シートを装着した金型内に溶融した射出成形樹脂を供給し、射出成形すると同時に成形品の表面にこの加飾シートを貼着してを加飾するインサート成形方法等が広く行われている。上記のようなインモ−ルド成形法により成形された成形品は、その表面に、文字、図形、記号、絵柄等の美麗な表面装飾模様を有し、極めて意匠性に優れる高級感に富むものであり、例えば、情報端末機器の成形品の他に飲食品を充填包装する成形容器等多方面に使用されているものである。
【０００４】
ところが、加飾可能な成形品の面形状は、通常は平面である場合が多く、さらに二次曲面、あるいは緩い三次元曲面に加飾する場合は、上記の転写箔を型内にセットし、射出成形と同時に絵柄等を転写して加飾する方法では、成形時に箔のシワの発生、位置合わせ精度の低下や、箔切れが悪く、製造効率に問題があった。
【０００５】
これに対し、上記のインサート成形方法の場合、このとき用いられていた固定方法としては、予め加飾されたシートをそのまま金型内部に入れた状態で成形する方法であった。しかし、この固定方法ではシートが射出成形時に樹脂の射出圧力により金型に押しつけられて変形して金型に合わせた形状になることを利用する方法であった。
【０００６】
しかし、この場合のシートの固定方法は、金型の凹凸に合わせてシートが設けられていたために、その凹凸が一致することを利用して丁度嵌合できる位置に嵌め合わせることでシートを固定し、その上で射出し、このシートと一体化したインサート成形物であるインモールド成形物の製造を行うことが考えられていたものである。
【０００７】
しかしながら、凹凸が一致することを利用して丁度嵌合できる位置に嵌め合わせることでシートを固定する場合であっても、シートの表面の凹凸が金型の凹凸と完全に一致するとは限らず、またシートの強度維持のために積極的に浅く成形することも考えられていた。
【０００８】
また、この位置合わせ技術は、少々のずれでも嵌め合わせができることがあったため、正確な位置合わせになるかどうかはあまり考慮されていなかった。
【０００９】
さらに、仮にシートの固定時点で位置合わせが十分であっても、成形時に射出圧力によりシートが変形し、その変形が成形物の表面パターンとなるべき文字や絵柄等の変形を誘発して、そのまま加飾されて成形されてしまう場合があった。
【００１０】
特に、インモールド成形物が携帯情報端機器のような二次曲面、あるいは緩い三次元曲面を有する成形物、例えば、携帯情報端機器の液晶表示部のウインドウである様な場合には、加飾精度の向上が特に求められていたものである。
【００１１】
また、上記の携帯情報端機器の液晶表示部のウインドウのような場合は、通常、透明性、光線透過率、成形加工性、経済性の点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材に予め印刷等により絵柄等を施し、反対面に例えばウレタン系接着剤からなる接着層を設けた加飾シートを金型内にインサートし、この加飾シートを装着した金型内に溶融した射出成形樹脂として、アクリル樹脂を供給し、射出成形すると同時に成形品の表面にこの加飾シートを貼着して加飾するインサート成形方法等が行われている。このような成形材料を用いてインモールド成形して得られる携帯情報端機器の液晶表示部のウインドウは、加飾シートと樹脂成形体との接着が不十分であり、この接着性の改善が求められていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑み、不正確な位置合わせの位置合わせ精度を向上し、加飾シートの加飾パターンの位置が正確に再現がなされる精度をさらに向上し、加飾パターンも変形せず正確に再現された状態での成形がされ、しかも加飾パターンが成形物への密着性に優れ、結果として収率が向上した、インモールド成形物の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、基材の片面に印刷等により絵柄等を施し、反対面に接着層を設けた加飾シートをインモールド成形金型にインサートし、溶融樹脂を射出することにより加飾するインモールド成形物の製造方法において、前記加飾シートをプレス成形等により予め金型に合わせた形状に成形すると同時に絞り加工を施した該加飾シートを金型内にインサートして成形することを特徴とするインモールド成形物の製造方法である。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のインモールド成形物の製造方法において、前記加飾シートに設けた接着層が、２層構成からなることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項２記載のインモールド成形物の製造方法において、前記接着層が、ウレタン樹脂接着層と塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂接着層との２層構成からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインモールド成形物の製造方法において、前記加飾シートを金型内に配置して固定する方法が、金型にピンを設けるとともに、加飾シートにピンと同型の孔を複数ヶ所設け、該ピンに該孔を嵌め合せることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインモールド成形物の製造方法において、インモールド成形物が、情報端末機器の表示部ウインドウであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましいインモールド成形物の製造方法の実施の形態について説明する。
本発明のインモールド成形物の製造方法は、基材の片面に印刷等により絵柄等を施し、反対面に接着層を設けた加飾シートをインモールド成形金型にインサートし、溶融樹脂を射出することにより加飾するインモールド成形物の製造方法において、上記加飾シートをプレス成形等により予め金型に合わせた形状に成形すると同時に絞り加工を施した該加飾シートを金型内にインサートして成形することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明において用いられる加飾シートは、加飾シートの層構成の一例を図２に示したように、基材として、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）の片面に印刷等により絵柄等を施し、その反対面に第１の接着層としてウレタン樹脂接着層と第２の接着層として塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂接着層との２層からなる接着層を設けた構成の加飾シートが用いられる。基材のＰＥＴフィルムの厚さは５０〜１００μｍ程度が望ましい。また、各々の接着層の厚さは、６μｍ程度が望ましい。接着層の厚さが６μｍよりも厚いと成形時のムラ等の外観不良が発生する。
【００２０】
本発明における絞り加工は、プレス成形等により射出の形状寸法よりも０．２〜０．４ｍｍ程度小さく絞るのが好ましい。こうすることで、成形時のシワやピンホールの発生を防止できる。
【００２１】
以下、金型にピンを設けるとともに、本発明における加飾シートを予め金型に合わせた形状に成形すると同時に絞り加工を施した加飾シートにピンと同型の孔を複数ヶ所設け、該ピンに該孔を嵌め合せることによりシートを固定した状態で成形するインモールド成形物の製造方法の例を用いて発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
金型には予めピンを設けたものを用いる。金型としては、キャビティー型とコア型を組み合わせた金型、割り型等の各種の金型が用いられるが、ピンは射出部分に設けると、成形されたインモールド成形物の加飾パターンに影響を与えるために、射出部分に設けないのが一般的であるが、最終製品において表面に出ない部分等の、インモールド成形物の形状があまり問われない位置に設けられるものであっても構わない。
【００２３】
ピンも、複数ヶ所設けるものであれば構わない。最低２ヶ所であり、これにより縦と横の位置を定める事が可能であるが、位置精度をさらに上げようと思えば、上下左右の４ヶ所、四隅の４ヶ所等でも良い。但し、ピンの数が多くなれば嵌め合わせ作業が多くなるので、適宜必要精度により個数、位置を定めれば良いものである。
【００２４】
また、ピンの形状も、円筒状が一般的であるが、シート嵌め合せ作業容易性のために先端部を尖らせるものでも構わないが、浮いた時に位置合わせ精度が低下する可能性もあり、適宜選択可能である。
【００２５】
また、そのピンの高さも適宜選択可能であり、高すぎると金型の取扱やシートの嵌め合せの作業が不便になる欠点があり、逆に低すぎるとシートの嵌め合せの後に外れる欠点があり、金型の形状等の諸条件により適宜選択可能であるが、一般的には５〜２０ｍｍであれば構わないものである。
【００２６】
また、ピンの断面形状は円形が一般的であり、これによりシートの孔の形状変形を起こさなくなる効果が期待でき、また、シートの孔形成に普通のパンチを利用できる利点もある。
【００２７】
他方、三角、四角、角丸その他の形状も可能であり、シートの孔の変形や、耐性上で欠点もあるが、回転方向に対する位置合わせも同時に可能になる長所もあり、用途やシートの材質、成形条件等の諸条件により適宜選択可能である。
【００２８】
ピンが円形の場合で代表させてその大きさにつき説明すれば、小さすぎるとシートの変形のおそれがあり、反面、大きすぎるとシートの嵌め合せ作業が面倒になるおそれや、金型取扱の不便という問題点があるので、諸条件により適宜選択すれば良いものであるが、一般的にはピンの径が２〜５ｍｍであれば構わないものである。
【００２９】
またピンの材質は、一般的には金型の一部として作成するのが一般的であるが、後で取り付けるものでも構わなく、その場合は成形温度によても変形しないものであれば、どのような材料であっても構わない。
【００３０】
更に、インモールド成形物を多面付けする場合には、個々のインモールド成形物毎にピンを設けるものでも良く、この場合の位置精度は向上し、特段の位置精度を出すときには用いうるが、一般的には多面付けした状態を面として、その端部等にピンを設ける。
【００３１】
シートについては、予め加飾されたものであればどの様なものでも構わないものであるが、孔の変形を最小限にするために、従来のものよりシートベースの強度がある材料を用いることや、厚さを増した方が良い。しかし、シートベースの厚さをあまり厚くすると成形物が変形するおそれもあり、適宜条件により選択可能である。
【００３２】
従って、シートのベースについては、ポリエステル、ポリカーボネートなどが使用可能であり、厚さは５０〜１００μｍであれば構わないものである。
【００３３】
また、加飾処理については、各種処理したシートが可能であり、メタリック感を出すための金属蒸着処理（ＶＭ処理）等の各種処理や、従来と同様に木目模様や梨地模様、キャラクター等の絵柄や文字の形成に限らず、ベタ色等よる印刷等の各種処理や、これらを複数組み合わせた処理が利用できるものである。
【００３４】
孔形成方法においては、位置合わせの上でパンチで孔開けするのが一般的である。
【００３５】
また、この孔形成作業は、加飾前であっても構わないし、加飾後であっても、その後シートを成形する場合には、その成形前であっても、成形後であっても構わないものである。
【００３６】
但し、その後シートを成形する場合には、成形部分に孔を設ける場合に、成形後に孔を形成する孔が変形する利点があるが、他方成形前に行えば成形の位置合わせにこの孔位置を利用できて成形精度が上がる利点もあり、各種条件により適宜選択可能である。
【００３７】
次に、成形方法については、金型内にシートを入れた状態で成形するインモールド成形成形であれば特に制限があるわけではないが、射出成形、ブロー成形等成形法を制限するものではなく、従来の成形法をそのままで実施可能である。
【００３８】
また、成形樹脂や成形条件についても本発明は、従来の技術を変化させること無く実施できるものである。
【００３９】
また、必要に応じて抜き加工等の後加工をさらに付け加えることも可能であり、この様な抜き加工についても、成形した領域にピン部分があるなら、そのピン部分を用いて位置合わせすることにより抜き加工等の後加工についても位置精度良く行えるものである。
【００４０】
また、基材の片面に印刷等により絵柄等を施し、反対面に接着層を第１の接着層と第２の接着層からなる２層構成とし、特に、第１の接着層としてウレタン樹脂接着層、第２の接着層として塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂接着層とした加飾シートををプレス成形等により予め金型に合わせた形状に成形すると同時に、射出の形状寸法よりも０．２〜０．４ｍｍ程度小さく絞る絞り加工を施したことにより、従来では得られなかった加飾パターンの位置精度の向上と、加飾パターンの密着性の向上を改善することが可能となった。
【００４１】
【実施例】
以下本発明に一実施例について図面を参考にして詳細に説明する。
【００４２】
予めアルミニウムが蒸着（厚さ５０μｍ）されているポリエステルシート基材の上にパターンニス（ウレタン・アクリル系成分）を施し、アルカリ水溶液（５％ＮａＯＨ溶液）にてパターン以外を洗い落としたのち、インキ、接着性ニス（成分ウレタン・アクリル系やポリエステル系など）を用いて携帯電話端末用ウインドウの４面付けの絵柄のグラビア印刷を行って、上下左右４ヶ所に直径２ｍｍのパンチを行い、図３に示す様な、射出形状寸法よりも０．３ｍｍ小さく絞る絞り加工を施した加飾パターン９と孔１０が設けられたシート８を作成した。
【００４３】
次に、このシート８に対してパンチ孔をガイドにしてプレス成形（圧力７５ＭＰａ、温度１１０度）にて成形部１１、ランナー部１２を含めてプレス加工を行い、図４の様な加工を行った。
【００４４】
なお、このときランナー部１２の設計は樹脂の圧力をなるべく直接受けない様、フィンゲートを通じて樹脂が射出される様な設計となっている。
【００４５】
次に、固定側金型１３内に予め設けられた孔１０と同径のガイドピン１８（長さ１０ｍｍ）に孔４ヶ所全てにシート基材を嵌めあわせた上で移動側金型１４をあわせて金型を固定し、射出空間１５を形成した。
【００４６】
その上で、図５に示した様な状態でフィンゲート１６を通して２２０度のアクリル樹脂を射出し、固まったら金型１３、１４から図６の様に成形された樹脂を外し、最後にゲート部（図示せず）やランナー部１９をカットして図１の様な加飾パターン２が設けられた携帯電話端末用ウインドウであるインモールド成形物１の製造ができた。
【００４７】
そして、この様なインモールド成形物１の加飾パターン２は位置合わせが十分な精度となっており、４面付けにも関わらず９０％程度の高い収率が得られた。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、シートの加飾パターンを位置精度よく、しかも加飾パターンである文字や絵柄等がそのまま位置精度良く、インモールド成形物を収率よく製造することが可能になった。
【００４９】
これにより、位置精度を出しずらい多面付けが容易になり、面付け数も多くすることが可能になった。
【００５０】
さらに、加飾パターンが成形物へ強固に密着することが可能になった。
【００５１】
特に、インモールド成形物が携帯情報端末機器用ウインドウであるような場合には、これにより収率の向上が果たすことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一例としてのインモールド成形物の完成斜視図である。
【図２】本発明における加飾シートの構成一例を示した断面図である。
【図３】本発明による成形シートの正面図である。
【図４】本発明による図３の成形シートの成形後の斜視図である。
【図５】本発明による射出成形時の断面図である。
【図６】本発明による一例としてのインモールド成形物の樹脂成形後の斜視図である。
【符号の説明】
１…インモールド成形物
２、７、９…加飾パターン
３…加飾シート
４…基材
５…第１の接着層
６…第２の接着層
８…シート
１０…孔
１１…成形部
１２、１９…ランナー部
１３…固定側金型
１４…移動側金型
１５…射出空間
１６…フィンゲート
１７…射出口
１８…ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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