(57)【要約】【課題】所望の印刷絵柄を正しく転写することができるインモールド成形方法を提供することを目的とする。【解決手段】一部分が他の部分よりも伸びにくく硬化処理された特定領域（１２）を有するインモールド転写フィルム（１０）を、成形金型のキャビティにセットした状態で射出樹脂（３８）を前記キャビティに注入して成形品（３９）を加飾することにより、特定領域（１２）に配置されているロゴタイプやマーク、文字などの位置，向き，伸びによる変形を低減できる。【選択図】図３
2013132833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部分が他の部分よりも伸びにくく硬化処理された特定領域を有するインモールド転写フィルムを、成形金型のキャビティにセットした状態で射出樹脂を前記キャビティに注入して成形品を加飾する
インモールド成形方法。
【請求項２】
未硬化の層を有したフィルムに部分的に紫外線を照射して、一部分が他の部分よりも伸びにくく硬化処理された特定領域が形成されている
インモールド転写フィルム。
【請求項３】
インク自体を硬くする粒子を含有した印刷インクで部分的に印刷して、一部分が他の部分よりも伸びにくく処理された特定領域が形成されている
インモールド転写フィルム。
【請求項４】
切れ目が形成されていない一部分と、切れ目が形成された他の部分が形成され、前記一部分が前記他の部分よりも伸びにくい特定領域である
インモールド転写フィルム。
【請求項５】
一部分が他の部分よりも伸びにくく硬化処理された特定領域が形成されている転写部によって加飾され、かつ、前記転写部の特定領域に、線やロゴタイプやマークなどの絵柄部分が配置されている
インモールド成形品。
【請求項６】
未硬化の層を有したフィルムに部分的に紫外線を照射して、一部分が他の部分よりも伸びにくく硬化処理された特定領域が形成されているインモールド転写フィルムを、成形金型のキャビティにセットした状態で、射出樹脂を前記キャビティに注入して、転写部によって加飾された成形品を成形し、
その後に成形品の転写部に紫外線を照射して前記特定領域でない未硬化部分を硬化させるインモールド成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョン受像機やパソコン、ＤＶＤ（digital versatile disk）レコーダなどのＡＶＣ商品や、携帯電話機などのモバイル機器、及び掃除機やエアコン、髭剃りなどを含む家電製品全般の外装の他、コンソールパネル、センタークラスター、スイッチベース等の自動車内装品、ホイルキャップやモール等の自動車外装品、壁や柱等の建材品の部品の製造に適用するインモールド転写成形に使用されるフィルム、及びそのインモールド成形方法、及びそのインモールド成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形を行うと同時に成形品の表面に図柄や文字などの絵付けを行うインモールド成形は、１つの加飾形態として多くの製品に用いられている。一般的には、インモールドが可能な製品は、平面的なものが多い。その理由としては深絞り形状でインモールドを実施した場合、フィルムが伸びず、フィルムの破れなどにつながる。
【０００３】
図７に示す構造を持つインモールドフィルム５０のフィルムを用いて、深絞りの射出成形と同時の絵付けをインモールドで実施する場合は、図８に示す製造工程によって実施される。
【０００４】
インモールドフィルム５０は、ＰＥＴなどが主に用いられるベースフィルム１に、剥離層２を介して転写層８が設けられている。
転写層８は、転写後に製品の一番表面の層になるハードコート層３と、絵柄などの印刷層５と、ハードコート層３との間の接着力を保つためのアンカー層４と、印刷層５の色透過を防止する隠蔽層６と、そして、成形時に成形樹脂との密着を確保するために積層された接着層７により構成されている。
【０００５】
このインモールドフィルム５０を用いた深絞りのインモールド成形は、まず、図８（ａ）に示したフィルム加熱工程において、射出成形用金型の金型３１とクランプ３５の間へインモールド転写フィルム５０を挿通する。
【０００６】
このとき、インモールド転写フィルム５０と金型３１の凹部との間に密閉された空間Ｓが形成されている。金型３１と金型３２の金型開き時に、金型３１と金型３２の間にフィルムの加熱装置６３を上下機構６２により挿入し、加熱装置６３によってインモールドフィルム５０を加熱してフィルム全体を軟化させる。この状態のインモールドフィルム５０を図８（ａ）において矢印Ｘ方向から観察した状態を図８（ａａ）に示す。ここでは印刷層５にロゴタイプやマークなどの絵柄部分１３として“Ａ  Ｂ  Ｃ  Ｄ”が記録されている。１４，１５はアライメントマークである。
【０００７】
図８（ｂ）の吸引工程では、金型３１の凹部に連通した吸引口３６より真空吸引を行う。これにより、軟化しているインモールド転写フィルム５０は金型３１の凹部に沿うようにフィルム全体で伸び変形せしめられて密着する。この工程は一般に予備成形と呼ばれている。この状態のインモールドフィルム５０を図８（ｂ）において矢印Ｘ方向から観察した状態を図８（ｂｂ）に示す。フィルム吸引によってインモールド転写フィルム５０が伸びて、文字“Ａ  Ｂ  Ｃ  Ｄ”が変形している。
【０００８】
図８（ｃ）の射出工程では、加熱装置６３を両金型３１，３２間から退避させ、インモールド転写フィルム５０をクランプしたまま金型３１が前進し、金型３２と合体し、型締めを行う。その後、溶融した成形樹脂３８を金型３２のスプル３７より金型内に射出する。この時、インモールド転写フィルム５０は、さらに成形樹脂３８により、金型３１の凹部の内面に沿うように自由方向に伸ばされることになる。これにより、金型３１の凹形状の成形面に沿わせられたインモールド転写フィルム５０の転写層８の部分が成形品３９と一体化して貼り付く。
【０００９】
図８（ｄ）の取り出し工程では、射出成形完了後に型開きを行うと、型内から外表面に転写部４０が転写された成形品３９が取り出される。成形品３９を図８（ｄ）において矢印Ｙ方向から観察した状態を図８（ｄｄ）に示す。この状態では、文字“Ａ  Ｂ  Ｃ  Ｄ”が変形したまま、成形品３９に転写部６０が転写されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１０８１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
加熱されたインモールド転写フィルム５０は、全面が軟化しているため、真空引き工程や射出成形の工程でフィルムが伸ばされる。そのため、本来であれば、伸びて欲しくない部分まで伸びるため、高伸び部で文字色が薄くなったり、ロゴタイプやマークなどの絵柄などは、転写後の状態を確認すると、所望の転写状態になっていない場合が多い。
【００１２】
この不具合の状態としては、ロゴタイプなどの位置や向き、角度、そして、湾曲した部分などでは、ロゴタイプが歪むなどの問題や、ロゴタイプなどが太った状態になる。
本発明はこの問題を解決し、所望の印刷絵柄を正しく転写することができるインモールド成形方法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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明のインモールド成形方法は、一部分が他の部分よりも伸びにくく硬化処理された特定領域を有するインモールド転写フィルムを、成形金型のキャビティにセットした状態で射出樹脂を前記キャビティに注入して成形品を加飾することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のインモールド転写フィルムは、未硬化の層を有したフィルムに部分的に紫外線を照射して、一部分が他の部分よりも伸びにくく硬化処理された特定領域が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のインモールド転写フィルムは、インク自体を硬くする粒子を含有した印刷インクで部分的に印刷して、一部分が他の部分よりも伸びにくく処理された特定領域が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のインモールド転写フィルムは、切れ目が形成されていない一部分と、切れ目が形成された他の部分が形成され、前記一部分が前記他の部分よりも伸びにくい特定領域であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のインモールド成形品は、一部分が他の部分よりも伸びにくく硬化処理された特定領域が形成されている転写部によって加飾され、かつ、前記転写部の特定領域に、線やロゴタイプやマークなどの絵柄部分が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明のインモールド成形方法は、未硬化の層を有したフィルムに部分的に紫外線を照射して、一部分が他の部分よりも伸びにくく硬化処理された特定領域が形成されているインモールド転写フィルムを、成形金型のキャビティにセットした状態で、射出樹脂を前記キャビティに注入して、転写部によって加飾された成形品を成形し、その後に成形品の転写部に紫外線を照射して前記特定領域でない未硬化部分を硬化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、深絞りインモールド成形時に発生するフィルムの伸びの位置や伸び量、そして伸びる角度などを抑制することができ、インモールドフィルム上に印刷されているロゴタイプやマークや図柄などの転写される位置や角度、変形などを所望のものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるインモールドフィルムの断面構造を示すために、積層されている各層を長手方向に位置を順番にずらせて切り欠いた拡大斜視図
【図２】同実施の形態におけるインモールドフィルムの製造方法を示す断面図
【図３】同実施の形態におけるインモールドフィルムを用いたインモールド成形方法の工程図
【図４】本発明の実施の形態２におけるインモールドフィルムの製造方法を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態３におけるインモールドフィルムの断面構造を示すために、積層されている各層を長手方向に位置を順番にずらせて切り欠いた拡大斜視図
【図６】別の具体例を示すインモールドフィルムの拡大斜視図
【図７】従来のインモールドフィルムの断面構造を示すために、積層されている各層を長手方向に位置を順番にずらせて切り欠いた拡大斜視図
【図８】従来のインモールドフィルムを用いたインモールド成形方法の工程図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の各実施の形態を、図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図３は本発明の実施の形態１を示す。
【００２２】
本発明のインモールド成形方法に使用するインモールド転写フィルム１０は、図７に示したインモールド転写フィルム５０とは、転写層８のハードコート層の構成が異なっている。その他はインモールド転写フィルム５０と同じである。
【００２３】
図１に示すようにインモールド転写フィルム１０は、ＰＥＴなどが主に用いられるベースフィルム１に、剥離層２を介して転写層８が設けられている。
転写層８は、転写後に製品の一番表面の層になるハードコート層３Ａと、絵柄などの印刷層５と、ハードコート層３Ａとの間の接着力を保つためのアンカー層４と、印刷層５の色透過を防止する隠蔽層６と、そして、成形時に成形樹脂との密着を確保するために積層された接着層７により構成されている。
【００２４】
この実施の形態のハードコート層３Ａには、伸びやすい部分１１と一部分が伸びやすい部分１１よりも伸びにくく硬化処理された特定領域１２が設けられている。“Ａ  Ｂ  Ｃ  Ｄ”が記録されている絵柄部分１３は、伸びにくい特定部分１２に形成されている。
【００２５】
このようなハードコート層３Ａを有したインモールド転写フィルム１０は、図２に示す工程で製造できる。ハードコート層３Ａの材質は、ＵＶ光にて反応する光重合開始剤を含んでおり、ＵＶ光があたると重合反応を開始する。主成分であるアクリル系モノマー同士が硬化し、最終的に鉛筆硬度で２Ｈ以上の硬度の膜を形成するためのものである。
【００２６】
なお、インモールド転写フィルム１０のハードコート層３Ａに、この硬度が必要な理由は、ハードコート層３Ａは、転写後に印刷層の最表面にあたる部分であり、製品の耐摩耗性、耐擦傷性を維持するために必要である。
【００２７】
図２におけるインモールド転写フィルム１０の製造工程は、未硬化のハードコート層３Ａを有したインモールド転写フィルム１０の上に、マスク板９ａを配置してＵＶランプ８０により照射して行われる。マスク板９ａは、伸びやすい部分１１を形成したい個所にＵＶランプ８０の光が届かないように遮蔽しており、ＵＶランプ８０の光はマスク板９ａを介して、伸びにくい特定部分１２を形成したい個所にだけ選択的に照射され、ＵＶ光が照射されている部分の硬度が増すことになる。
【００２８】
ＵＶランプ８０としては、メタルハライドランプが一般的であるが、近年では、紫外線を発生する発光ダイオードを使用した紫外線ＬＥＤランプ、キセノンランプなど、様々なランプを使用することも可能である。
【００２９】
マスク板９ａは、ＵＶランプ８０の光を遮光する機能が必要であり、材料としては、ＵＶ光を遮光できる材料であれば良く、一般的にはステンレス鋼などの金属板が使用される。
【００３０】
このようにして得られたインモールド転写フィルム１０を用いたインモールド成形工程について図３を用いて説明する。
図３（ａ）の箔送り、吸引工程では、箔送り装置３４にてインモールド転写フィルム１０を、金型３１とクランプ３５の間に挿入する。この時、成形する樹脂材料などにもよるが、例えば成形樹脂としてＡＢＳなどを用いる場合は、金型温度として５０℃〜８０℃前後を用いる。好ましくは６０℃前後である。この後、図３（ａａ）に示すインモールド転写フィルム１０上のアライメントマーク１４，１５を用いて、金型内での所望の位置に絵柄を停止させる。絵柄の停止精度としては、０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度が一般的であるが、特に文字テキストやロゴタイプなどがある場合は、０．０３ｍｍ以上０．５ｍｍ未満にすることが望ましい。０．０３ｍｍ未満は目視では判別できないので過剰精度となり、経済性が悪い。０．５ｍｍ以上では目立ちやすい。
【００３１】
この後、クランプ３５が金型３１側へ移動し、このクランプ３５により、インモールド転写フィルム１０は、金型３１へ固定される。そして、吸引口３６にてインモールド転写フィルム１０と金型３１の間の空間Ｓを真空吸引する。これによってインモールド転写フィルム１０は、金型３１の温度によりインモールド転写フィルム自体が軟性を増すことにより、金型３１の凹形状に倣う様に変形する。この時、インモールド転写フィルム１０は、図３（ａａ）に示すように、硬度の低い伸びやすい部分１１が他の部分に比べ大きく伸ばされ、ロゴタイプや文字などがある硬度の高く伸びにくい特定部分１２は、ほとんど伸ばされない形でインモールド転写フィルム１０は変形する。
【００３２】
図３（ｂ）の射出工程では、インモールド転写フィルム１０をクランプ３５によって位置決めした状態で金型３１は、金型３２側へ型締めする。その後、スプル３７から溶かされた成形樹脂３８が金型３２とインモールド転写フィルム１０の間に射出注入され、樹脂成形される。成形樹脂３８の温度は、前記のＡＢＳ樹脂などの場合、２３０℃〜２６０℃くらいであり、この成形樹脂３８によっても、インモールド転写フィルム１０は伸ばされることになる。
【００３３】
この樹脂成形と同時に、インモールド転写フィルム１０は、剥離層２とハードコート層３Ａの間で剥離が起こり、成形品３９の表面にハードコート層３Ａから接着層６までが転写部４０として転写される。この転写部４０は印刷層５を含み、文字、マークやロゴタイプなどの絵柄部分１３は、成形品３９の表面に転写される。
【００３４】
図３（ｃ）の取出し工程では、金型３１，３２が冷却されるのを待ち、金型３１が型開きし、図示さていないロボットで成形品３９が取り出される。転写部４０を伴った成形品３９は、この後、ＵＶ照射装置（図示無し）にて、ＵＶ光を成形品の転写部４０に当てることにより、鉛筆硬度２Ｈの硬さまで、ハードコート層３Ａの全体が硬化される。
【００３５】
但し、既にハードコート層３Ａの一部である伸びにくい特定部分１２にはＵＶ光が照射されているため、さらに高い硬度が予想される。
このようにしてインモールド成形を行うことにより、ロゴタイプや文字、絵柄など、伸びて欲しくない部分については、初期の状態を保ちながら、所望の位置、角度で成形品へ転写することができる。
【００３６】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２を示す。
実施の形態１では、ハードコート層３Ａに硬度の低い伸びやすい部分１１と硬度が高く伸びにくい特定部分１２の２つの区域を形成する場合を例に挙げて説明したが、この実施の形態２では、実施の形態１における図２の工程に代わって、インモールド転写フィルム１０の製造工程では、マスク板９ｂのマスク開口率が、段階的に変化するように穴などの切欠きが空けられており、図４の例では、マスク板９ｂの外側にいくほど開口率が高い形状となるように段階的に変化させている。開口形状については、その限りではない。
【００３７】
このようなマスク板９ｂを介してＵＶランプ８０の光を、未硬化のインモールド転写フィルム１０に照射することによって、ハードコート層３Ａの硬度の違いを、段階的に実現することができる。マスク板９ｂマスク開口率としては、例えば、１０％〜９０％までパンチング穴を連続的に空けることにより、フィルムの硬度のグラデーションを実現することができる。
【００３８】
なお、実施の形態１，２において、ハードコート層３Ａの層の厚みは、平面的な製品では３μｍ〜１０μｍ程度が一般的と思われるが、深絞りの形状のインモールド成形の点では、さらに４μｍ〜６μｍがより好ましい。深絞りであるためこれより厚いと破れ易く、薄いと磨耗しやすい。
【００３９】
また、このハードコート層３Ａは、１０００ｍＪ／ｃｍ２以上のＵＶ光を照射すると完全硬化するように設計することが可能であり、どの程度のＵＶ光を照射するかにより、最終の硬度に差を出すことも可能である。また、ある一定以上のＵＶ光を当てると硬化が促進し、インモールド成形時にフィルム破れなどの問題を起こしてしまう可能性もあるため、連続硬化反応を起こす手前の照射量以下の１００ｍＪ／ｃｍ２程度のＵＶ照射量を当てることが好ましい。
【００４０】
この時のマスク形状としては、四角形、円形、楕円形など目的により様々な形状が考えられるが、印刷層５には単色だけでなく、混色での多彩な絵柄や、ロゴタイプやマークなどの文字などが施されている場合が多く、その部分の硬度上げ、伸びを抑制したい場合には、その部分がマスク９により遮光されないようにしておく必要がある。これにより、その部分の伸びを抑制し、インモールド成形後には、所望の位置や角度を持って転写させることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
上記の各実施の形態では、ハードコート層３Ａを部分的に硬化させて伸びやすい部分１１と伸びにくい特定部分１２を形成したが、図１において、印刷層５や隠蔽層６そして接着層７を塗工工程で形成する場合に、選択的に硬度の異なる材料を塗布することにより、インモールド転写フィルム１０内に硬度の部分布を形成することも可能である。
【００４２】
例えば、印刷層５内に選択的に硬度の違いを作るには、印刷インク内にフィラーなどのインク自体を硬くする粒子などを含有させる方法なども考えられる。このインクを伸びて欲しくない部分の印刷に用いることにより、インモールド転写フィルム１０内に、伸び易い部分と伸びにくい部分を形成することができる。フィラーなどの含有率としては、一例として２〜１０％程度に抑えることが適当であり、より好ましくは５％程度である。
【００４３】
この場合の印刷方法としては、スクリーン印刷やグラビヤ印刷、シルク印刷、インクジェット印刷などが挙げられる。
また、隠蔽層６内に硬度の違いを出す場合には、例えば、硬度の低い隠蔽材料を全面に塗布し、その上に硬度の高い隠蔽材料を選択的に塗布することにより、選択的に硬度の高い部分、硬度の低い部分を作り出すことができる。これにより、インモールド転写フィルム１０内に、伸びやすい部分と伸びにくい部分を作ることができる。塗布方法としては、上記の印刷方法を用いることが可能である。
【００４４】
（実施の形態４）
実施の形態１，２では、ハードコート層３Ａを部分的に硬化させて伸びやすい部分１１と伸びにくい特定部分１２を形成したが、この実施の形態７では図５に示すように、ベースフィルム１の前記剥離層２とは反対側の部分に、伸びを必要とする部分のベースフィルムの部分に采の目状の切れ目４１ａを事前に形成しておく。
【００４５】
また、采の目状の切れ目４１ａに代わって、図６に示すように千鳥足状の切れ目４１ｂなどを事前に形成しておくことによっても同様の効果が得られる。
このフィルムを用いてインモールド成形した場合、切れ目４１ａまたは４１ｂが形成されていない一部分と、切れ目４１ａまたは４１ｂが形成された他の部分が形成され、切れ目４１ａまたは４１ｂが形成されていない一部分が、切れ目４１ａまたは４１ｂが形成された他の部分よりも伸びにくい特定領域１２となり、図２の工程で実現されたフィルムの状態と同じような効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、テレビ受像機やパソナルコンピュータ、ＤＶＤレコーダなどのＡＶＣ商品や携帯電話機などのモバイル機器、および掃除機やエアコン、髭剃りなどを含む家電製品全般の外装、そしてコンソールパネル、センタークラスター、スイッチベース等の自動車内装品、ホイルキャップやモール等の自動車外装品、壁や柱等の建材品の部品の製造に寄与する。
【符号の説明】
【００４７】
１    ベースフィルム
２    剥離層
３Ａ    ハードコート層
４    アンカー層
５    印刷層
６    隠蔽層
７    接着層
８    転写層
９ａ，９ｂ    マスク板
１０    インモールド転写フィルム
１１    伸びやすい部分
１２    伸びにくく硬化処理された特定領域
１３    絵柄部分
１４，１５    アライメントマーク
３１，３２    金型
３４    箔送り装置
３５    クランプ
３６    吸引口
３７    スプル
３８    成形樹脂
３９    成形品
４０    転写部
４１ａ    采の目状の切れ目
４１ｂ    千鳥足状の切れ目
８０    ＵＶランプ
Ｓ    インモールド転写フィルム１０と金型３１の間の空間
【図１】
2013132833.tif 000003
【図２】
2013132833.tif 000004
【図３】
2013132833.tif 000005
【図４】
2013132833.tif 000006
【図５】
2013132833.tif 000007
【図６】
2013132833.tif 000008
【図７】
2013132833.tif 000009
【図８】
2013132833.tif 000010