(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ０.１ｍｍ〜０.４ｍｍのポリカーボネートフィルムの片面に艶消しインキ層が形成され、もう一方の面に少なくとも絵柄インキ層が形成されたことを特徴とする艶消しインサートフィルムを、１５０℃〜２５０℃の温度で三次元形状に成形した後、０.５ｍｍ〜４ｍｍの隙間の基部用空間からなりゲート部の口部にインキ流れ防止肉盛部用凹部を有するキャビティを有する金型内に挿入し、次いでポリカーボネート樹脂を射出成形し、艶消しインサートフィルムの絵柄インキ層側に０.５ｍｍ〜４ｍｍ厚の基部および肉盛部を有するポリカーボネート樹脂成形品を接着させることを特徴とする艶消しインサート成形品の製造方法。
【請求項２】
肉盛部用凹部の面積が３〜１００平方ｍｍ、深さが０.５〜３ｍｍである金型を用いる請求項１に記載の艶消しインサート成形品の製造方法。
【請求項３】
三次元形状に成形した艶消しインサートフィルムの外周部および／または穴部の不要部を打ち抜き加工により取り去った後に、艶消しインサートフィルムを金型内に挿入する請求項１または２に記載の艶消しインサート成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車部品の計器（例えばスピードメーター、ヒーターコントロールパネルなど）などの艶消し表面を有する成形品を製造するための艶消しインサートフィルムおよび艶消しインサート成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車部品の計器などの艶消し表面を有する成形品の製造方法としては、まず、所望の三次元形状に真空成形加工した下記（１）（２）のいずれかの艶消しインサートフィルムを射出成形用の金型内に挿入して、ポリカーボネート樹脂を射出成形し、（１）のインサートフィルムにおいてはポリカーボネートフィルム側、（２）のインサートフィルムにおいては艶消しインサートフィルムの絵柄インキ層側に、厚さ０.５ｍｍ〜４ｍｍの薄肉のポリカーボネート樹脂成形品を接着させるものがある。
【０００３】
前記、艶消しインサートフィルムとしては、（１）ポリカーボネートフィルムの片面に絵柄インキ層、艶消しインキ層が順次印刷により積層したものがある。あるいは、（２）型押しなどにより艶消しシボ加工処理をした厚さ約０.５ｍｍ前後のポリカーボネートフィルムの裏面に絵柄インキ層を印刷したものがある。
【０００４】
なお、ポリカーボネートフィルム及びポリカーボネート樹脂を用いる理由は、自動車の計器類に要求される耐衝撃性、耐熱性及び透明性に優れた材質であるからである。成形品を薄肉にする理由は、軟質化、省スペース、コストダウンなどの要求を充たすためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、（１）のインサートフィルムを用いた製造方法では、摩耗やひっかきから絵柄インキ層を保護するのは艶消しインキ層だけであり、絵柄の耐性が悪いインサート成形品しか得られない。
また、立ち上がりが大きく表面の凹凸が激しいインサート成形品を製造する場合は、真空成形加工時において艶消しインキ層や絵柄インキ層が過度に引き伸ばされたりつぶされたりするため、インサート成形品においてはコーナー部や凹凸部などに接着した艶消しインキ層や絵柄インキ層にクラックや透けが生じてしまう。このため、艶消しや絵柄が劣化したインサート成形品しか得られない。
【０００６】
また、真空成形加工にかかる時間を短縮するとともに、立ち上がりが大きく表面の凹凸が激しいインサート成形品を製造可能とするためには、１５０℃〜２５０℃の温度に保ってインサートフィルムを真空成形加工するのが好ましいが、（２）のインサートフィルムを用いた製造方法では、前記１５０℃〜２５０℃の温度に保ってインサートフィルムを真空成形加工すると、ポリカーボネートフィルムが過度に軟化しすぎるため、艶消しシボ加工の凹凸が溶けて消失したインサート成形品しか得られない。
また、厚さ０.５ｍｍ〜４ｍｍの薄肉のポリカーボネート樹脂成形品を射出成形する場合には、インサートフィルムと金型表面との隙間が狭いため、キャビティ内を流れる成形樹脂とインサートフィルムとの摩擦力が大きくなり、インサートフィルムの絵柄インキ層が成形樹脂によって流されてしまう。このため、絵柄の位置ずれや歪みのあるインサート成形品しか得られない。
【０００７】
この発明は上記の欠点を解決し、インサート成形品の絵柄を十分に保護でき、成形加工時における艶消しや絵柄の劣化や、射出成形時における絵柄の位置ズレや歪みが防止できる艶消しインサートフィルムと艶消しインサート成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、この発明の艶消しインサート成形品の製造方法は、厚さ０.１ｍｍ〜０.４ｍｍのポリカーボネートフィルムの片面に艶消しインキ層が形成され、もう一方の面に少なくとも絵柄インキ層が形成されたことを特徴とする艶消しインサートフィルムを、１５０℃〜２５０℃の温度で三次元形状に成形した後、０.５ｍｍ〜４ｍｍの隙間の基部用空間からなりゲート部の口部にインキ流れ防止肉盛部用凹部を有するキャビティを有する金型内に挿入し、次いでポリカーボネート樹脂を射出成形し、艶消しインサートフィルムの絵柄インキ層側に０.５ｍｍ〜４ｍｍ厚の基部および肉盛部を有するポリカーボネート樹脂成形品を接着させるものとした。
【００１０】
この発明の艶消しインサート成形品の製造方法では、肉盛部用凹部の面積が３〜１００平方ｍｍ、深さが０.５〜３ｍｍである金型を用いてもよい。
【００１１】
この発明の艶消しインサート成形品の製造方法では、三次元形状に成形した艶消しインサートフィルムの外周および／または穴部の不要部を打ち抜き加工により取り去った後に、金型内に挿入してもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明についてさらに詳しく説明する。
この発明の艶消しインサートフィルム１は、厚さ０.１ｍｍ〜０.４ｍｍのポリカーボネートフィルム３の片面に艶消しインキ層２が形成され、もう一方の面に少なくとも絵柄インキ層４が形成されたことを基本構成とする（図１）。
【００１３】
ポリカーボネートフィルム３は、透光性を有し成形加工に適している。また、艶消しインキ層２や絵柄インキ層４などの印刷適性も良好である。また、ポリカーボネートフィルム３は、剛性と弾性とを兼ね備えており、ゲート部１５を有する固定型１２と可動型１１などからなる金型内に挿入しキャビティ１３内に嵌め込めるため最適である。
【００１４】
ポリカーボネートフィルム３は、厚みが０.１ｍｍ〜０.４ｍｍのものがあるが、０.２５ｍｍが最適である。厚みが約０.４ｍｍより大きいと、厚さ０.５ｍｍ〜４ｍｍの薄肉のポリカーボネート樹脂成形品２０を射出成形する場合には、キャビティ１３内を流れる成形樹脂１５との摩擦力が大きくなり絵柄インキ層４が流されてしまう。また、約０.１ｍｍより薄いと、艶消しインサートフィルム１に腰がなくなり取り扱いが困難になるだけでなく、キャビティ１３内を流れる成形樹脂１５とインサートフィルムとの摩擦力により、艶消しインサートフィルム１に簡単にシワが発生してしまうからである。
【００１５】
艶消しインキ層２は、インサート成形品の表面全体や一部に艶消し状態を表現するための層である。艶消しインキ層２は、樹脂ビーズ入りの樹脂インキやマットインキなどを用いて形成するとよい。艶消しインキ層２は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法や、ロールコート法、スプレーコート法などのコート法などにより形成する。
【００１６】
絵柄インキ層４は、文字や図形、記号などを形成したり、インサート成形品表面を全体着色するための層である。絵柄インキ層４は、墨色のインキを用いて形成したベース隠蔽部６、透光性の白色、赤色、青色などの各種インキを用いて形成した照光部７とを組み合わせたものなどがある。絵柄インキ層４は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法や、ロールコート法、スプレーコート法などのコート法などにより形成する。絵柄インキ層４は、後述するポリカーボネート樹脂からなる成形樹脂１５と接着するものであってもよい。このとき、絵柄インキ層４には、ポリ塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂などを混ぜ合わせるとよい。
【００１７】
絵柄インキ層４の上にさらに接着インキ層５を形成してもよい。接着インキ層５は、ポリ塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂からなる層である。接着インキ層５は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法や、ロールコート法、スプレーコート法などのコート法などにより形成する。
【００１８】
この発明の艶消しインサート成形品の製造方法は、前記した艶消しインサートフィルム１を、１５０℃〜２５０℃の温度で三次元形状に成形加工した後、０.５ｍｍ〜４ｍｍの隙間の基部用空間とゲート部の口部に設けた肉盛部用凹部１６とからなるキャビティ１３を有する金型内に挿入し、次いでポリカーボネート樹脂を射出成形し、艶消しインサートフィルム１の絵柄インキ層４側に０.５ｍｍ〜４ｍｍ厚の基部２１と肉盛部２２とを有するポリカーボネート樹脂成形品２０を接着させるものである。
【００１９】
まず、艶消しインサートフィルム１を、１５０℃〜２５０℃の温度で三次元形状に成形加工する（図２）。
成形加工とは、熱可塑性樹脂のフィルムを軟化点以上に加熱して軟化させ、艶消しインサートフィルム１と真空成形型との間の空気を排気して減圧にし、艶消しインサートフィルム１を真空成形用型に密着させて希望の三次元形状に成形する方法やその他の熱成形などをいう。三次元形状としては、後述する射出成形用の金型のキャビティ１３に嵌まり込む形状や合致する形状などがある。
【００２０】
加熱温度は、１５０℃より低いと、ポリカーボネートフィルム３および艶消しインサートフィルム１を成形可能な程度に軟化させるための時間がかかり過ぎ、生産性が悪くなる上に、立ち上がりが大きく表面の凹凸が激しい三次元形状に成形しにくくなる。また、２５０℃より高いと、ポリカーボネートフィルム３の厚みが０.１ｍｍ〜０.４ｍｍと薄いものであるため、必要以上に軟化してシワが発生してしまう。成形加工時間の短縮と、立ち上がりが大きく表面の凹凸が激しい三次元形状の製品に対応するためには、２２０℃〜２５０℃の温度に保って真空成形するのが最も好ましい。また、成形する前に、艶消しインサートフィルム１をクランプ部材などにより、キャビティ１３の周囲で艶消しインサートフィルム１を固定して、艶消しインサートフィルム１とキャビティ１３との間を密閉してもよい。
【００２１】
次に、必要により、三次元形状に成形加工した艶消しインサートフィルム１の穴部９および／または外周部１０等の不要部を打ち抜き加工により取り去る（図２）。
打ち抜き部分としては、例えば自動車の計器類として組み込んだときに他の部品に隠れてしまい人目にはつかない部分や、射出成形用の金型に挿入するときや型閉めするときに邪魔になる得る部分、あるいは、成形樹脂成形品が接着した後では成形品のリブが邪魔をして切り取りにくい部分などがある。また、艶消しインサートフィルムの打ち抜き部分は、金型内への挿入時に金型の凸部などに打ち抜き部分を引っ掛けることにより位置合わせが容易となる。打ち抜きは、通常金属板などを打ち抜く場合に用いる油圧プレスや機械プレスなどのプレス成形金型で行うと、立ち上がりが大きく表面の凹凸が激しい三次元など形状の艶消しインサートフィルムでも容易に打ち抜きができる。打ち抜きの機構は、真空成形用の金型の雄型と雌型とのクリアランスを艶消しインサートフィルム１の厚みより薄くして、真空成形用の金型の雄型と雌型との型閉め時の型締め力により打ち抜く機構がある。
【００２２】
次に、ゲート部１４の口部に設けた肉盛部用凹部１６と０.５ｍｍ〜４ｍｍの隙間の基部用空間２３とからなるキャビティ１３を有する金型内に挿入する（図３）。
金型は、樹脂を射出するゲート部１４を有する固定型１２と可動型１１などからなり、固定型１２と可動型１１とが型閉めされることによってキャビティ１３が形成されるものである。キャビティ１３は、０.５ｍｍ〜４ｍｍ厚の基部２１と肉盛部２２とを有する成形品を成形できる空間である。肉盛部用凹部１６は、その正面から見たときの面積が３〜１００平方ｍｍ、深さが０.５〜３ｍｍであるものが好ましい。肉盛部用凹部１６を正面から見た形状は、円形や四角形などがある。
【００２３】
次に、金型を型閉めして、ゲート部１４からキャビティ１３にポリカーボネート樹脂からなる成形樹脂１５を射出成形し、艶消しインサートフィルム１の絵柄インキ層４側に、厚さ０.５ｍｍ〜４ｍｍの基部２１と肉盛部２２とを有するポリカーボネート樹脂成形品２０を接着させる（図４）。ポリカーボネート樹脂成形品２０を冷却した後、型開きして、艶消しインサート成形品２０を取り出す。
艶消しインサート成形品２０としては、例えば、上に突出した三次元形状で遮光部１９と照光部１８とを有するボタン部を有し、ボタン部とボタン部との間の一部ではインサートフィルムが打ち抜かれたものが接着したものがある（図５）。  この艶消しインサート成形品２０は、艶消しインサート成形品２０の背後に位置させた光源からの光を照光部１８では透過させ、遮光部１９では遮蔽させてもちいられる。ポリカーボネート樹脂を用いる理由は、自動車の計器類に要求される耐衝撃性、耐熱性及び透明性が優れた材質であるからである。
【００２４】
【実施例】
以下の条件でカーヒーターコントロールパネルを製造した。
ポリカーボネートフィルムは、０.２５ｍｍ厚（ＧＥプラスチック（株）社製品名  レキサン）を用いた。絵柄インキ層は、アクリル系市販インキ（東洋インキ（株）社製  ＳＳ−ＮＳＡ）を用い、墨色インキで膜厚７μｍのベース隠蔽部、透光性の白色インキで「社名」等の文字照光部（遮光性の青色インキ押さえ有り）、透光性の赤色インキで「暖房」文字照光部（遮光性の白色インキ押さえ有り）、透光性の青色インキで「冷房」文字照光部（遮光性の白色インキ押さえ有り）を形成した。艶消しインキ層は、アクリル系市販インキ（東洋インキ（株）社製  ＳＳ−ＮＳＡ）１０部に粒径２０μｍのウレタンビーズ１部の割合で配合したインキで形成した。フィルムの成形加工は、２５０℃のヒーターでポリカーボネートフィルムを加熱しながら、１.５気圧の真空吸引力でカーヒーターコントロールパネルの表面形状に真空成形した。プレス金型により、真空成形加工されたポリカーボネートフィルムの外周の部分を打ち抜いた。この艶消しインサートフィルムを、ゲート部の口部に設けた肉盛部用凹部と３ｍｍの隙間の基部用空間とを有するキャビティが形成可能な金型内に挿入し成形温度２５５℃〜２８５℃、金型温度４０℃〜７０℃で、ポリカーボネート樹脂（バイエル（株）社製ＦＣＲ−２４０５）を成形樹脂として成形した。金型のゲート部の口部に設けた肉盛部用凹部は、直径１ｃｍの円形で２ｍｍの深さに設定した。
これにより、艶消しインサートフィルムの絵柄インキ層側に２.５ｍｍ厚の基部と２ｍｍの肉盛部とを有するポリカーボネート樹脂成形品を接着させた製品であるカーヒーターコントロールパネルを得た。
【００２５】
【発明の効果】
この発明では、ポリカーボネートフィルムの片面に艶消しインキ層が形成され、もう一方の面に少なくとも絵柄インキ層が順次形成された艶消しインサートフィルムを用いるので、製造される艶消しインサート成形品は、絵柄インキ層が、艶消しインキ層とポリカーボネートフィルムとの両方によって上から覆われたかたちとなり、摩耗やひっかきから絵柄インキ層が保護され、絵柄の耐性が向上する。
【００２６】
また、立ち上がりが大きく表面の凹凸が激しいインサート成形品を製造する場合でも、この発明では、絵柄インキ層はポリカーボネートフィルムの内側で締めつけられることとなるため、絵柄インキ層は過度に引き伸ばされることはなく、成形品のコーナー部などにおいてクラックや透けが生じなくなる。また、この発明では、ポリカーボネートフィルムの内側に絵柄インキ層が存在するため、艶消しインキ層や絵柄インキ層の伸び率が小さくなりクラックや透けが生じなくなる。また、艶消しインキ層が劣化したとしても、ポリカーボネートフィルムが緩衝材の役目を果たし、艶消しインキ層に生じるクラックや透けなどの影響が、絵柄インキ層に及びにくくしている。このため、艶消しも絵柄も劣化なしのインサート成形品が得られる。
【００２７】
また、１５０℃〜２５０℃の温度に保ってインサートフィルムを成形加工した場合でも、この発明ではインサートフィルムはシボではなく艶消しインキ層を有するため、艶消し部に耐熱性があり、艶消し凹凸が消失せず、成形加工にかかる時間を短縮できるとともに、立ち上がりが大きく表面の凹凸が激しいインサート成形品にも艶消しが十分に表現できる。
【００２８】
また、厚さ０.５ｍｍ〜４ｍｍのポリカーボネート樹脂成形品を射出成形する場合でも、この発明では、厚さ０.１ｍｍ〜０.４ｍｍのポリカーボネートフィルムを用いた艶消しインサートフィルムを用いるため、基部用空間における成形樹脂が通る隙間が広くとれ、キャビティ内を流れる成形樹脂とインサートフィルムとの摩擦力が小さくなり、インサートフィルムの絵柄インキ層が成形樹脂によって流されてしまうことがない。このため、絵柄の位置ずれや歪みのない美麗なインサート成形品を得ることができる。
【００２９】
また、厚さ０.５ｍｍ〜４ｍｍのポリカーボネート樹脂成形品を射出成形する場合でも、この発明では、ゲート部の口部に設けた肉盛部用凹部を有する金型を用いた場合は、ゲート部に対応したキャビティの空間が広くとれ、この空間のためにキャビティ内を流れる成形樹脂とインサートフィルムとの摩擦力が小さくなり、インサートフィルムの絵柄インキ層が成形樹脂によって流されてしまうことがない。このため、絵柄の位置ずれや歪みのない美麗なインサート成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の艶消しインサートフィルムの一実施例を示す断面図である。
【図２】  この発明の艶消しインサート成形品の製造工程の一つを示す断面図である。
【図３】  この発明の艶消しインサート成形品の製造工程の一つを示す断面図である。
【図４】  この発明の艶消しインサート成形品の製造工程の一つを示す断面図である。
【図５】  この発明の製造方法によって得られる艶消しインサート成形品を示す断面図である。
【符号の説明】
１  艶消しインサートフィルム
２  艶消しインキ層
３  ポリカーボネートフィルム
４  絵柄インキ層
５  接着インキ層
６  ベース隠蔽部
７  照光部
８  打ち抜き部
９  穴部
１０  外周部
１１  可動型
１２  固定型
１３  キャビティ
１４  ゲート部
１５  成形樹脂
１６  肉盛り部用凹部
１７  艶消しインサート成形品
１８  照光部
１９  遮光部
２０  ポリカーボネート樹脂成形品
２１  基部
２２  肉盛部
２３  基部用空間
【図１】
0003964953.tif 000002
【図２】
0003964953.tif 000003
【図３】
0003964953.tif 000004
【図４】
0003964953.tif 000005
【図５】
0003964953.tif 000006