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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine In-Mold-Dekorfolie (in-mold
decorating sheet) sowie einen In-Mold-Dekorgegenstand (in-mold decorated article)
unter Verwendung derselben für
die Verwendung bei der Dekoration von Oberflächen von Formprodukten mit
dreidimensionaler Gestalt, die Zierleisten für Automobil-Inneneinrichtung,
wie z.B. Mittelkonsole, Armaturenbrett und Schaltanlage, Zierleisten
für die
Automobil-Außenausstattung,
wie z.B. seitliche Kotflügel,
Stoßstange,
Radkappen und Felge, und Bestandteile für Elektrohaushaltsgeräte, wie
z.B. Kühlschranktür und Klimaanlagen-Frontpanel
einschließen.
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Stand der
Technik
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Ein
weit verbreitetes Verfahren für
die Dekoration von Automobil-Zierleisten und Elektro-Haushaltsgeräteteilen,
wie oben beschrieben, schließt
die Ausbildung eines Musters durch Aufbringen einer gefärbten Beschichtung,
einer Plattierung oder ähnlichem
von gewünschter
Farbe und Muster und des anschließenden Aufbringens eines Gesamtoberflächenüberzugs
für den
Schutz des Musters ein. Allerdings waren Beschichtung und Plattierung
problematisch im Hinblick auf die Umwelthygiene.
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Im
Gegensatz dazu war ein In-Mold-Dekorverfahren unter Verwendung einer
In-Mold-Dekorfolie als Verfahren für die Dekoration einer Oberfläche ohne
Beschichtung bekannt.
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Dieses
Verfahren schließt
das Einsetzen einer In-Mold-Dekorfolie
in eine Spritzgussform, Schließen der
Form, Einspritzen eines geschmolzenen Formharzes in den Hohlraum
der Form und Festwerdenlassen des Formharzes ein, wobei die In-Mold-Dekorfolie 61 integral
mit der Oberfläche
des Formharzgegenstandes 74 verbunden wird, wodurch ein
In-Mold-Dekorgegenstand
erhalten wird (siehe 34).
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Die
In-Mold-Dekorfolie ist im allgemeinen zusammengesetzt aus einer
Musterschicht mit einem Muster, einer Substratfolie, die dazu dient,
die Musterschicht abzudecken und zu schützen, und einer Verstärkungsfolie,
um die Dekorfolie gegen Hitze und Druck zu schützen, welche durch das Formharz
verursacht werden, oder die selbst als Musterfolie dient.
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Allerdings
weisen solche oben beschriebenen In-Mold-Dekorfolien jeweils die folgenden Probleme auf.
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Ein
erstes Problem ist es, dass, wenn die In-Mold-Dekorfolie nicht aus
einem Material gemacht ist, das bestimmte Eigenschaften hat, die
In-Mold-Dekorfolie weder dreidimensional in eine gewünschte dreidimensionale
Form verarbeitet werden konnte, noch für In-Mold-Dekorationen weiter
verarbeitet werden konnte.
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Das
bedeutet, dass falls die In-Mold-Dekorfolie aus einem Material wie
z.B. reinem Ethylenvinylacetatfilm gemacht ist, das Problem auftrat,
dass die Wärme
des Formharzes, das während
des Spritzgussverfahrens eingespritzt wird, auf die In-Mold-Dekorfolie übertragen
wird und darüber
hinaus die In-Mold-Dekorfolie entlang
des Flusses des Formharzes gestreckt wird, was zu einem Bruch der
In-Mold-Dekorfolie führt.
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Ebenso
trat in einem anderen Fall, wenn die In-Mold-Dekorfolie aus einem Material gemacht
ist, das eine hohe Wärmebeständigkeit
und niedrige Dehnbarkeit besitzt, wie z.B. biaxial orientierte Polyethylenterephthalat-,
Polyimid-, Polyetheretherketon-, Polysulfon-, Polyethersulfon-,
Polyetherimid- oder Polyimidfolien, das Problem auf, dass es schwierig
wäre, die
In-Mold-Dekorfolie in eine dreidimensionale Form zu bringen. Im Besonderen
ist es um so schwieriger, die In-Mold-Dekorfolie in eine dreidimensionale
Form zu bringen, je stärker
die In-Mold-Dekorfolie gezogen wird.
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Wenn
die In-Mold-Dekorfolie aus einem Material gemacht ist, das eine
geringe Steifigkeit besitzt, neigt die In-Mold-Dekorfolie ferner dazu, ihre dreidimensionale
Form nach der dreidimensionalen Verarbeitung der In-Mold-Dekorfolie
zu verlieren, was zu einer verringerten Formerhaltung führt. In
diesem Fall trat das Problem auf, dass es schwierig wurde, die In-Mold-Dekorfolie
für den
Schneidprozess oder die In-Mold-Dekoration
weiter zu verarbeiten.
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Eine
Transferfolie, die eine Grundmaterialschicht mit einer Zugfestigkeit
beim Bruch von ungefähr
100 kg/mm und ungefähr
200 % Zugdehnung besitzt, ist in
JP 04075085 A beschrieben.
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Deshalb
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine In-Mold-Dekorfolie zur
Verfügung
zu stellen, sowie einen In-Mold-Dekorgegenstand
unter Verwendung dieser In-Mold-Dekorfolie,
die sich für
die Verarbeitung in eine dreidimensionale Form eignen, ohne aufgrund
der Wärme
des Formharzes zu brechen, das während
des Spritzgussverfahrens eingespritzt wird, und welche eine bessere
Formerhaltung nach der Verarbeitung in eine dreidimensionale Form
aufweisen.
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Beschreibung
der Erfindung
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Um
das obige Ziel zu erreichen, besitzt die vorliegende Erfindung die
folgenden Eigenschaften.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine In-Mold-Dekorfolie mit hoher dreidimensionaler
Verarbeitbarkeit für
die Verwendung in einem Herstellungsverfahren für In-Mold-Dekorgegenstände bereitgestellt, wobei das
Verfahren umfasst:
Einsetzen einer In-Mold-Dekorfolie in eine
Form für
den Spritzguß von
In-Mold-Dekorfolien; nach Einspannen der Form, Einspritzen des Formharzes
und Abkühlenlassen
und Festwerdenlassen des Formharzes, wodurch die gesamte oder ein
Teil der In-Mold-Dekorfolie mit der Oberfläche des Formharzes integral
verbunden wird, wobei
die In-Mold-Dekorfolie zumindest eine
Substratfolie und eine Verstärkungsfolie
umfasst, einen gefärbten
Zustand aufweist und die folgenden Kenngrößen besitzt:
- (1)
das Teststück
weist eine Zugbeanspruchung beim Bruch von nicht weniger als 0,226
N (23 gf) auf, wenn ein Zugversuch mit einem 10 mm breiten Teststück der In-Mold-Dekorfolie durchgeführt wird,
das zwischen einem Paar Klemmen bei einem Klemmenabstand von 5 mm
befestigt ist, durch das Anlegen einer Last bei einer konstanten
Geschwindigkeit von 500 mm/min an ein Ende des Teststücks bei
einer Umgebungstemperatur von 62 bis 94°C;
- (2) die In-Mold-Dekorfolie ändert
die Eigenschaften aufgrund von Wärme
in einem Temperaturbereich von 40-200°C; und das Teststück weist
eine Zugdehnung beim Bruch von nicht weniger als 130 % auf, wenn ein
Zugversuch mit einem 10 mm breiten Teststück der In-Mold-Dekorfolie durchgeführt wird,
das zwischen einem Paar Klemmen bei einem Klemmenabstand von 5 mm
befestigt ist, durch das Anlegen einer Last von 0,196 N (20 gf)
bei einer konstanten Geschwindigkeit von 500 mm/min an ein Ende
des Teststücks
bei einer Umgebungstemperatur innerhalb des Bereichs von der Temperatur
der Eigenschaftsänderung
bis zu der Temperatur, bei der sich die In-Mold-Dekorfolie thermisch zersetzt.
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Darüber hinaus
wird ein Verfahren für
die Herstellung einer In-Mold-Dekorfolie gemäß den Ansprüchen 16 und 17 bereitgestellt.
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Schließlich wird
ein In-Mold-Dekorgegenstand gemäß Anspruch
19 bereitgestellt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Diese
und andere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den bevorzugten
Ausführungsformen
davon mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
klar werden, wobei:
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1 eine
Schnittansicht ist, die einen der Schritte eines Verfahrens für die Herstellung
eines In-Mold-Dekorgegenstandes
zeigt, bei dem eine In-Mold-Dekorfolie
gemäß einer
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet wird;
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2 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung
des In-Mold-Dekorgegenstandes
zeigt, bei dem die In-Mold-Dekorfolie
gemäß der ersten
Ausführungsform
verwendet wird;
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3 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Verarbeitung
des In-Mold-Dekorgegenstandes
zeigt, bei dem die In-Mold-Dekorfolie
gemäß der ersten
Ausführungsform
verwendet wird;
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4 ist
eine Schnittansicht, die den In-Mold-Dekorgegenstand zeigt, der durch das
In-Mold-Dekorgegenstand-Herstellungsverfahren
gemäß der ersten
Ausführungsform
erhalten wird;
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5 zeigt
eine Schnittansicht, die die In-Mold-Dekorfolie gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt;
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6 ist
eine Schnittansicht, die die In-Mold-Dekorfolie gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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7 ist
eine Schnittansicht, die die In-Mold-Dekorfolie gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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8 ist
eine Schnittansicht, die die In-Mold-Dekorfolie gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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9 ist
eine Schnittansicht, die eine dreidimensional verarbeitete In-Mold-Dekorfolie
zeigt, die für das
In-Mold-Dekorgegenstand-Herstellungsverfahren gemäß der ersten
Ausführungsform
verwendet wird;
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10 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung
des In-Mold-Dekorgegenstands
gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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11 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung
des In-Mold-Dekorgegenstands
gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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12 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Zugprüfmaschine für die Messung der Zugfestigkeit einer
In-Mold-Dekorfolie zeigt;
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13 ist
eine schematische Ansicht, die einen Teil für die Befestigung des Teststücks in der
Zugprüfmaschine
zeigt;
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14 ist
eine Schnittansicht, die einen Teil für die Befestigung des Teststücks in der
Zugprüfmaschine
zeigt;
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15 ist
eine Ansicht, die ein Bleistiftkratz-Testgerät für die Messung der Bleistifthärte (pencil
hardness) eines Substratfilms (Substratfolie) auf seiner einen Oberfläche zeigt,
die gegenüber
der Oberfläche
liegt, auf welcher die Substratfolie mit dem Formharz verbunden
ist;
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16 ist
eine Ansicht, die ein Gerät
mit Integrationskugel für
die Messung der Lichttransmission zeigt, welche für die Bestimmung
des Trübungswertes
(haze value) des Substratfilms (der Substratfolie) verwendet wird;
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17 ist
eine Schnittansicht, die die Insertfolie als In-Mold-Dekorfolie gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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18 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung
einer Insertfolie als einer In-Mold-Dekorfolie gemäß einer
sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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19 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung
der Insertfolie als der In-Mold-Dekorfolie gemäß der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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20 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung
der Insertfolie als der In-Mold-Dekorfolie gemäß der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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21 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung
eines In-Mold-Dekorgegenstandes
zeigt, bei dem die Insertfolie als die In-Mold-Dekorfolie gemäß der sechsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet wird;
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22 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung
des In-Mold-Dekorgegenstandes
zeigt, bei dem die Insertfolie als die In-Mold-Dekorfolie gemäß der sechsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet wird;
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23 ist
eine Schnittansicht, die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung
des In-Mold-Dekorgegenstandes
zeigt, bei dem die Insertfolie als die In-Mold-Dekorfolie gemäß der sechsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet wird;
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24 ist
eine Schnittansicht, die den In-Mold-Dekorgegenstand zeigt, der durch die
Verwendung der Insertfolie als der In-Mold-Dekorfolie gemäß der sechsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
erhalten wird;
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25 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Gerät für die Messung der Zugdehnung
beim Bruch einer Insertfolie als In-Mold-Dekorfolie zeigt;
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26 ist
eine Draufsicht, die einen Teil für die Befestigung eines Teststücks in dem
Gerät für die Messung
der Zugdehnung beim Bruch zeigt;
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27 ist
eine Schnittansicht, die den Teil für die Befestigung des Teststücks in dem
Gerät für die Messung
der Zugdehnung beim Bruch zeigt;
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28 ist
eine Schnittansicht, die eine Dekor-Insertfolie als In-Mold-Dekorfolie
gemäß einer
dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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29 ist
eine Schnittansicht, die eine Dekor-Insertfolie als die In-Mold-Dekorfolie
gemäß der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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30 ist
eine Schnittansicht, die ein Verfahren für die Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes zeigt,
bei dem eine beschnittene Dekor-Insertfolie als die In-Mold-Dekorfolie
gemäß der dritten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet wird;
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31 ist
eine Schnittansicht, die ein Verfahren für die Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes zeigt,
bei dem eine beschnittene Dekor-Insertfolie als die In-Mold-Dekorfolie
gemäß der dritten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet wird;
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32 ist
eine Schnittansicht, die ein Beispiel für das Schneiden (trimming)
einer Dekor-Insertfolie als In-Mold-Dekorfolie
zeigt;
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33 ist
eine Schnittansicht, die ein Beispiel für das Schneiden einer Dekor-Insertfolie
als In-Mold-Dekorfolie
zeigt;
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34 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des In-Mold-Dekorgegenstandes
als In-Mold-Dekorfolie zeigt;
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35 ist
eine Schnittansicht, die ein Verfahren für die Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes zeigt,
bei dem eine zurecht geschnittene (trimmed) Dekor-Insertfolie gemäß dem Stand
der Technik verwendet wird;
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36 ist
eine Schnittansicht, die ein Verfahren für die Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes zeigt,
bei dem eine zurecht geschnittene Dekor-Insertfolie gemäß dem Stand
der Technik verwendet wird;
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37 ist
eine Schnittansicht, die ein Verfahren für die Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes zeigt,
bei dem eine zurecht geschnittene Dekor-Insertfolie gemäß dem Stand
der Technik verwendet wird;
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38 ist
eine Schnittansicht, die eine Vorform-Dekorfolie als In-Mold-Dekorfolie
gemäß einer
fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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39 ist
eine Schnittansicht, die die Vorform-Dekorfolie als In-Mold-Dekorfolie
gemäß der fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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40 ist
eine Schnittansicht, die eine Vorform-Dekorfolie als In-Mold-Dekorfolie
gemäß einer
vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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41 ist
eine Schnittansicht, die die Vorform-Dekorfolie als In-Mold-Dekorfolie
gemäß der vierten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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42 ist
eine Schnittansicht, die eine In-Mold-Dekorfolie gemäß einer
sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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43 ist
eine Schnittansicht, die die In-Mold-Dekorfolie gemäß der sechsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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44 ist
eine Schnittansicht, die die In-Mold-Dekorfolie gemäß der sechsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt;
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45 ist
eine Schnittansicht, die einen Zustand der Ausführungsform zeigt, bei dem die
Verstärkungsfolie
benachbart zur Substratfolie gegeben ist durch eine gefärbte Folie
von metallischem Rot oder ähnlichem,
gemischt mit schwarzem Pigment;
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46 ist
eine Schnittansicht, die einen Zustand der Ausführungsform zeigt, bei dem die
Verstärkungsfolie
benachbart zur Substratfolie mit einer Dicke von 200 μm oder weniger
gegeben ist durch eine gefärbte
Folie von metallischem Rot oder ähnlichem,
gemischt mit schwarzem Pigment;
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47 ist
eine Schnittansicht, die einen Zustand der Ausführungsform zeigt, bei dem die
Verstärkungsfolie
benachbart zur gefärbten
Substratfolie ist;
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48 ist
eine Schnittansicht, die einen Zustand der Ausführungsform zeigt, bei dem eine
transparente, gefärbte
Musterschicht zwischen zwei farblose, transparente Substratfolien
mit einer Gesamtdicke von 200 μm
oder weniger eingesetzt ist;
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49 ist
ein Graph, der den Zusammenhang zwischen einer Zugversuchskurve
bei einer Umgebungstemperatur von 25°C und einer Zugversuchskurve
bei Temperaturen zeigt, bei denen die Umgebungstemperatur aufgrund
von Wärme
variiert;
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50 ist
eine Seitenansicht eines Teils für
die Befestigung eines Teststücks
in dem Bleistiftkratz-Testgerät aus 15;
und
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51 ist
eine schematische Ansicht eines Teils für die Befestigung eines Teststücks in dem
Bleistiftkratz-Testgerät aus 15.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung
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Bevor
die Beschreibung der vorliegenden Erfindung folgt, soll hier angemerkt
werden, dass in den beigefügten
Zeichnungen gleiche Teile durch gleiche Referenznummern bezeichnet
werden.
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Erste Ausführungsform
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Im
folgenden wird die erste erfindungsgemäße Ausführungsform im Detail mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 bis 3 sind
Schnittansichten, die jeweils einen der Schritte des Verfahrens
für die
Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes
zeigen, bei dem eine In-Mold-Dekorfolie gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
verwendet wird. 4 ist eine Schnittansicht, die
einen In-Mold-Dekorgegenstand zeigt,
der durch das Herstellungsverfahren für den In-Mold-Dekorgegenstand
gemäß der ersten
Ausführungsform
erhalten wird. 5 ist eine Schnittansicht, die
die In-Mold-Dekorfolie gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt. 6 ist eine Schnittansicht, die eine In-Mold-Dekorfolie
gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt. 7 ist eine Schnittansicht, die eine In-Mold-Dekorfolie
gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt. 8 ist eine Schnittansicht, die eine In-Mold-Dekorfolie
gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt. 9 ist eine Schnittansicht, die eine dreidimensional
verarbeitete In-Mold-Dekorfolie
zeigt, die für
das Verfahren gemäß der ersten
Ausführungsform für die Herstellung
des In-Mold-Dekorgegenstandes
verwendet wird. 10 ist eine Schnittansicht,
die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes
gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt. 11 ist eine Schnittansicht,
die einen der Schritte des Verfahrens für die Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes
gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
zeigt. 12 ist eine perspektivische
Ansicht, die ein Zugprüfmaschine
für die
Messung der Zugfestigkeit einer In-Mold-Dekorfolie zeigt. 13 ist
eine schematische Ansicht, die einen Teil für die Befestigung des Teststücks in der
Zugprüfmaschine
zeigt. 14 ist eine Teilansicht, die
einen Teil für
die Befestigung des Teststücks
im der Zugprüfmaschine
zeigt. 15 ist eine Ansicht, die ein
Bleistiftkratz-Testgerät
für die
Messung der Bleistifthärte
eines Substratfilms (Substratfolie) auf seiner einen Oberfläche zeigt,
die gegenüber
der Oberfläche
liegt, auf welcher der Substratfilm mit dem Formharz verbunden ist. 16 ist
eine Ansicht, die ein Gerät
mit Integrationskugel für
die Messung der Lichttransmission zeigt, welches für die Bestimmung
des Trübungswertes
des Substratfilms (der Substratfolie) verwendet wird. 50 ist
eine Seitenansicht eines Teils für die
Befestigung eines Teststücks
in dem Bleistiftkratz-Testgerät
aus 15. 51 ist eine schematische Ansicht
eines Teils für
die Befestigung eines Teststücks
in dem Bleistiftkratz-Testgerät
aus 15.
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In
den Figuren bezeichnet 1 einen Substratfilm (Substratfolie), 1a eine
niederkristalline Polypropylenfolie, 1b eine niederkristalline
oder nicht-kristalline Polypropylenfolie, 1c eine hochkristalline
Propylenfolie, 2 eine Musterschicht, 3 eine In-Mold-Dekorfolie, 4 eine
bewegliche Gussform einer Spritzgussform, 5 eine stationäre Gussform
der Spritzgussform, in welche die bewegliche Gussform 4 eingespannt
wird, 6 hohlraumbildende Oberflächen der beweglichen Gussform 4 und
der stationären
Gussform 5, 7a Einspannglied für die Positionierung und das
Einspannen der In-Mold-Dekorfolie 3 in die bewegliche Gussform 4, 8 ein
Zugangsteil der stationären
Gussform 5, 9 Vakuumsauglöcher, die in der beweglichen
Gussform 4 ausgebildet sind, und die dazu dienen, die In-Mold-Dekorfolie 3,
welche durch das Einspannglied 7 in der beweglichen Gussform 4 eingesetzt
worden ist, entlang der inneren Oberfläche des Hohlraums der beweglichen
Gussform 4 durch Vakuum anzusaugen, 10 Formharz, 11 ein
Hohlraum, der durch die bewegliche Gussform 4, und die
stationäre
Gussform 5 gebildet wird, 12 ein Formharzgegenstand, 13 ein
Teststück, 14 Schrauben, 15 eine
obere Klemme, 16 eine untere Klemme, 17 ein bewegliches
Teil, 18 einen Bleistift, 19 einen Teststücksockel, 20 ein
Gewicht, 21 ein Teststück, 22 eine
Standardweißplatte, 23 eine
Lichtfalle, 24 eine Lichtquelle, 25 eine Integrationskugel, und 26 einen
Lichtempfänger.
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Die
In-Mold-Dekorfolie 3 (45 in 17)
gemäß der ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist eine In-Mold-Dekorfolie 3, die einen Substratfilm (Substratfolie) 1 einschließt (31 in 17)
und eine Musterschicht 2 (32 in 17),
und welche für
das Verfahren für
die Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes verwendet
wird, wobei das Verfahren umfasst: nachdem die In-Mold-Dekorfolie 3 in
eine dreidimensionale Form gebracht wurde, wie in 9 gezeigt,
werden die Teile davon durch einen Schneidprozess entfernt, die für die Verzierung
unnötig
sind; dann wird die In-Mold-Dekorfolie 3 in
die bewegliche Gussform 4 für das Spritzgussformen eingesetzt,
wie in 10 gezeigt; danach wird die
Form eingespannt, das Formharz 10 eingespritzt, das eingespritzte
Formharz 10 abkühlen
und fest werden gelassen, wie gezeigt in 11, wodurch
die gesamte oder ein Teil der In-Mold-Dekorfolie 3 mit
der Oberfläche
des Formharzes 10 verbunden wird. Die In-Mold-Dekorfolie 3 (45 in 17)
ist so aufgebaut, dass sie zumindest eine Musterschicht 2 (32 in 17), einen
Substratfilm (Substratfolie) 1 (31 in 17)
mit der gemusterten Schicht 2 (32 in 17),
und eine Verstärkungsfolie
(33 in 17) einschließt. Darüber hinaus
besitzt die In-Mold-Dekorfolie 3 die unter den folgenden
Punkten (1) bis (3) gezeigten Kenngrößen:
- (1)
Wie in 12 bis 14 gezeigt,
weist das Teststück 13 eine
Zugbeanspruchung beim Bruch von nicht weniger als 0,226 N (23 gf)
auf, wenn ein Zugversuch mit einem 10 mm breiten Teststück 13 der In-Mold-Dekorfolie 3, 45 durchgeführt wird,
das zwischen einem Paar Klemmen 15, 16 bei einem
Klemmenabstand von 5 mm befestigt ist, durch das Anlegen einer Last
bei einer konstanten Geschwindigkeit von 500 mm/min an ein Ende
des Teststücks 13 bei
einer Umgebungstemperatur von 62 bis 94°C.
- (2) Wie in 12 bis 14 gezeigt,
ist das Produkt des Young'schen
Moduls und der dritten Potenz der Dicke der In-Mold-Dekorfolie 3 gemessen
beim Zugversuch nicht weniger als 9,8 Nmm (1 kgfmm), wenn ein Zugversuch
mit einem 10 mm breiten Teststück 13 der
In-Mold-Dekorfolie 3 durchgeführt wird, das zwischen einem
Paar Klemmen 15, 16 bei einem Klemmenabstand von
5 mm befestigt ist, durch Anlegen einer Last bei einer konstanten
Geschwindigkeit von 500 mm/min an ein Ende des Teststücks 13 bei
einer Umgebungstemperatur von 25°C.
- (3) Die In-Mold-Dekorfolie 3 ändert die Eigenschaften aufgrund
von Wärme
in einem Temperaturbereich von 40 bis 200°C; und, wie in 25 bis 27 gezeigt,
weist das Teststück 50 eine
Zugdehnung beim Bruch von nicht weniger als 130 % auf, wenn ein
Zugversuch mit einem 10 mm breiten Teststück 50 der In-Mold-Dekorfolie 45 durchgeführt wird,
das zwischen einem Paar Klemmen 52, 53 bei einem
Klemmenabstand von 5 mm befestigt ist, durch das Anlegen einer Last
von 0,196 N (20 gf) bei einer konstanten Geschwindigkeit von 500
mm/min an ein Ende des Teststücks 50 bei
einer Umgebungstemperatur innerhalb des Bereichs von der Temperatur
der Eigenschaftsänderung
bis zu der Temperatur, bei der sich die In-Mold-Dekorfolie 3 thermisch
zersetzt.
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Der
Erfinder hat im Hinblick auf das vorhergehende erste Problem aus
dem Stand der Technik die Bedingungen diskutiert, unter welchen
die In-Mold-Dekorfolie während
des Formprozesses nicht bricht. Als Ergebnis wurde festgestellt,
dass die oben angeführten
Merkmale 1 bis 3 notwendig sind.
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Als
ein Merkmal der In-Mold-Dekorfolie, um während des Formprozesses nicht
zu brechen, wurde festgestellt, wie als Merkmal 1 beschrieben wurde
und wie in 12 bis 14 gezeigt
ist, dass das Teststück 13 eine
Zuglast beim Bruch von nicht weniger als 0,226 N (23 gf) aufweisen
muss, wenn ein Zugversuch mit einem 10 mm breiten Teststück 13 der
In-Mold-Dekorfolie 3 durchgeführt wird,
das zwischen einem Paar Klemmen 15, 16 bei einem
Klemmenabstand von 5 mm befestigt ist, durch das Anlegen einer Last
bei einer konstanten Geschwindigkeit von 500 mm/min an ein Ende
des Teststücks 13 bei
einer Umgebungstemperatur von 62 bis 94°C.
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Der
Grund, warum die In-Mold-Dekorfolie 3 während des Formprozesses bricht,
ist, dass die In-Mold-Dekorfolie keine ausreichende Festigkeit besitzt,
um diesem zu widerstehen, wenn die Wärme des Formharzes 10 auf
die In-Mold-Dekorfolie 3 übertragen wird, so dass die
In-Mold-Dekorfolie 3 entlang des Flusses des Formharzes 10 gestreckt
wird.
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Die
Einspritztemperatur des Formharzes 10 ist in den meisten
Fällen
150 bis 280°C.
Deshalb wurde zuerst in dem Fall, dass (I) bei 150°C formbares
Ethylenvinylacetatharz bei der Temperatur spritzgegossen wurde,
ein In-Mold-Dekorverfahren mit unterschiedlichen Typen von In-Mold-Dekorfolien
durchgeführt,
und die In-Mold-Dekorfolien 3 wurden in solche klassifiziert,
die während
des Formprozesses brachen und solche, die nicht brachen. Ebenso
wurde in einem anderen Fall, wenn (II) bei 280°C formbares Polycarbonatharz
bei der Temperatur spritzgegossen wurde, ein ähnliches In-Mold-Dekorverfahren durchgeführt, und
die In-Mold-Dekorfolien 3 in solche klassifiziert, die
während
des Formprozesses brachen und solche, die nicht brachen. Es wird
angemerkt, dass als Ergebnis der Temperaturmessungen an der Oberfläche der
In-Mold-Dekorfolien
während
des Formprozesses die Temperatur im Fall (I) ungefähr 62°C und im
Fall (II) ungefähr
94°C aufgrund
des Wärmetransfers
des Spritzgussformharzes war.
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Deshalb
war der Grund, warum der Temperaturbereich auf 62 bis 94°C eingestellt
wurde, der, dass die In-Mold-Dekorfolie eine solche Festigkeit aufweisen
muss, dass sie nicht bricht, selbst wenn die Oberflächentemperatur
der In-Mold-Dekorfolie aufgrund des Wärmetransfers des Harzes auf
die In-Mold-Dekorfolie
auf 280°C
erhöht
wird, da die optimale Einspritztemperatur für die meisten Formharze, die
für das
Spritzgussformen verwendet werden, wie oben beschrieben, 150 bis
280°C ist.
Darüber
hinaus haben manche Formharze optimale Einspritztemperaturen höher als
280°C und
der Einsatz eines solchen Harzes würde eine Verschlechterung der
In-Mold-Dekorfolie
bewirken, obwohl das Material verbessert wird. Ebenso haben andere
Formharze eine optimale Injektionstemperatur von weniger als 150°C und der
Einsatz eines solchen Harzes würde
bewirken, dass der resultierende In-Mold-Dekorgegenstand nicht ausreichend
im Wärmebeständigkeitsverhalten ist.
-
Als
nächstes
wurde für
jedes der klassifizierten In-Mold-Dekorfolien ein Zugversuch mit einem
10 mm breiten Teststück 13 der
In-Mold-Dekorfolie durchgeführt,
das zwischen einem Paar Klemmen 15, 16 bei einem Klemmenabstand
von 5 mm befestigt ist, durch Anlegen einer Last von 500 mm/min
an ein Ende des Teststücks 13 bei
einer Umgebungstemperatur von 62°C
in Übereinstimmung
mit dem Messverfahren, definiert in JIS K7127-1989 (siehe 12 bis 14).
Das Ergebnis war, dass die Teststücke aller In-Mold-Dekorfolien, die
dieselben Merkmale wie die des Merkmals (1) hatten, und die während des
In-Mold-Dekorverfahrens
brachen, eine Zuglast beim Bruch von weniger als 0,196 N (20 gf)
aufwiesen. Ebenso war das Ergebnis eines ähnlichen Zugversuchs, der bei
einer Umgebungstemperatur von 94°C
ausgeführt
wurde (siehe 12 bis 14), dass
Teststücke
aller In-Mold-Dekorfolien, die dieselben Merkmale wie diese des
Merkmals (2) hatten und die während
des In-Mold-Dekorverfahrens
brachen, eine Zuglast beim Bruch von weniger als 0,226 n (23 gf)
aufwiesen. Deshalb wurde festgestellt, dass die In-Mold-Dekorfolie
eine Zugbeanspruchung beim Bruch von zumindest 0,226 N (23 gf) oder
mehr aufweisen muss, um ein Brechen während des Formprozesses zu vermeiden.
-
Es
soll hier angemerkt werden, dass die Bezeichnung "Umgebungstemperatur" sich auf eine Temperatur
des Teststücks
bezieht, bei der das Teststück
auf dieselbe Temperatur aufgeheizt wurde, wie die der Atmosphäre des Teststücks.
-
Das
Teststück 13 wird
durch Schneiden einer In-Mold-Dekorfolie
in eine Breite von 10 mm und in eine solche Größe erhalten, dass es für einen
Zugversuch eingesetzt werden kann, bei dem ein Paar Klemmen 15, 16 mit
einem Klemmenabstand von 5 mm verwendet wird. Der Grund, warum das
Teststück 13 keine
ausgedehnte Größe hat,
ist, ein Erweichen und Faltigwerden des Teststücks insgesamt bei den obigen
Umgebungstemperaturen vor dem Ziehen des Teststücks 13 zu verhindern.
Daneben würde
das Herstellen des Teststücks 13 in
einer übertrieben
kleinen Größe eine
Erhöhung
der Messfehler bewirken. Aus diesen Gründen wurde das Teststück 13 in
einer so klein wie möglichen
Größe hergestellt,
dass der Messfehler vernachlässigbar
ist, und dann wurde die obige Größe des Teststücks 13 erhalten.
Gemäß 12 bis 14 wird
die obere Klemme 15 durch eine Schraube 14 fixiert,
während
ein oberes Ende des Teststücks 13 eingeklemmt
wird. Ebenso wird die untere Klemme 16 durch eine Schraube 14 fixiert,
während
ein unteres Ende des Teststücks 13 eingeklemmt
wird. Wie in 12 bis 14 gezeigt,
wird die untere Klemme 16 bei einer Geschwindigkeit von
500 mm/min durch das bewegliche Teil 17 nach unten bewegt,
während
die obere Klemme 15 am Testgerät fixiert ist, wodurch eine
Zugkraft auf das Teststück 13 ausgeübt wird.
-
Weiterhin
wurde die Geschwindigkeit von 500 mm/min, bei welcher das Teststück 13 gezogen
wird, als eine solche ausgewählt,
die die schnellstmögliche
innerhalb des messbaren Bereichs für übliche Zugprüfgeräte ist,
aufgrund der Tatsache, dass die Geschwindigkeit, bei der die In-Mold-Dekorfolie bei der
wirklichen dreidimensionalen Verarbeitung und dem Spritzgussprozess
gestreckt wird, so schnell ist, dass nur wenige Gerätetypen
für wiederholbare
Messungen geeignet sind. Obwohl selbst diese Geschwindigkeit geringer
ist als die Geschwindigkeiten, bei denen die In-Mold-Dekorfolie während der
Verarbeitung gestreckt wird, ändern sich
die Messdaten übrigens
nicht so sehr, selbst wenn die Einstellung der Zuggeschwindigkeit
geändert
wird, wodurch eine ausreichende Simulation durchgeführt werden
kann.
-
Da
andere Gussformen als die Spritzgussformen in dem dreidimensionalen
Verarbeitungsverfahren, wie in Merkmal 2 gezeigt, verwendet werden,
wird außerdem
ein Schritt für
das Einsetzen der In-Mold-Dekorfolie 3 in die Spritzgussformen 4, 5 notwendig.
Daraus resultiert, dass die In-Mold-Dekorfolie 3 eine Steifigkeit besitzen
muss.
-
Diese
Steifigkeit ist proportional zum Young'schen Modul der In-Mold-Dekorfolie
3 bei
einer Umgebungstemperatur von 25°C
und der dritten Potenz ihrer Dicke. Für die In-Mold-Dekorfolie
3 in
dieser ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist der Young'sche
Modul durch einen anfänglichen
Modul der Dehnung definiert, der resultiert, wenn der oben beschriebene
Zugversuch mit der Breite des Teststücks
13, der Distanz zwischen
den Klemmen
15,
16 und der wie oben beschriebenen
Geschwindigkeit durchgeführt
wird (das bedeutet, ein anfänglicher
Modul der Dehnung resultiert, wenn ein Zugversuch durchgeführt wird
mit einem 10 mm breiten Teststück
13 der
In-Mold-Dekorfolie, das zwischen einem Paar Klemmen
15,
16 bei
einem Klemmenabstand von 5 mm befestigt ist, durch das Anlegen einer
Last bei einer konstanten Geschwindigkeit von 500 mm/min an ein
Ende des Teststücks
13 unter
einer Umgebungstemperatur von 25°C
durch ein Messverfahren, das dem Messverfahren JIS K7127-1989 entspricht,
wie gezeigt in
12 bis
14). Als
Ergebnis der Durchführung
detaillierter Versuche (siehe die folgende Tabelle 1) wurde festgestellt,
dass es unmöglich ist,
die In-Mold-Dekorfolie
zu prägen
oder die Forminsertionsarbeit durchzuführen, wenn das Produkt des Young'schen Modul der In-Mold-Dekorfolie und
der dritten Potenz ihrer Dicke nicht wenigstens 9,8 Nmm (1 kgfmm)
oder mehr ist. Für
eine effizientere Arbeit ist es notwendig, dass das Produkt des
Young'schen Modul der
In-Mold-Dekorfolie
3 und der dritten Potenz ihrer Dicke
49 Nmm
2 (5 kgfmm
2)
oder mehr ist.
-
Es
wurde außerdem
festgestellt, wie in Merkmal (3) gezeigt, dass die Temperatur, bei
welcher die In-Mold-Dekorfolie ihre Eigenschaften aufgrund von Wärme ändert, in
einem Bereich von 40 bis 200°C
ist, wenn ein Zugversuch gemäß dem Messverfahren
JIS K7127-1989 durchgeführt
wird, und dass das Teststück 50 eine
Zugdehnung beim Bruch von nicht weniger als 130 % aufweisen muss,
wenn, wie in 25 bis 27 gezeigt,
ein Zugversuch mit einem 10 mm breiten Teststück 50 der In-Mold-Dekorfolie durchgeführt wird,
das zwischen einem Paar Klemmen 52, 53 bei einem
Klemmenabstand von 5 mm befestigt ist, durch Anlegen einer Last
von 0,196 N (20 gf) bei einer konstanten Geschwindigkeit von 500
mm/min an ein Ende des Teststücks 50 bei
einer Umgebungstemperatur innerhalb des Bereichs von der obigen
Temperatur-Eigenschaftsänderung bis
zu einer Temperatur, bei der sich die In-Mold-Dekorfolie thermisch
zersetzt. In 25 bis 27 wird
die obere Klemme 52 durch eine Schraube 51 fixiert,
während
ein oberes Ende des Teststücks 50 eingeklemmt wird.
Ebenso wird die untere Klemme 53 durch eine Schraube 51 fixiert,
während
ein unteres Ende des Teststücks 50 eingeklemmt
wird. Wie in 25 bis 27 gezeigt,
wird die untere Klemme 53 bei einer Geschwindigkeit von
500 mm/min durch ein bewegliches Teil 54 nach unten bewegt,
während
die obere Klemme 15 am Tester fixiert ist, wodurch eine
Zugkraft auf das Teststück 50 ausgeübt wird.
-
Die
Temperatur, bei der die Eigenschaften sich aufgrund von Wärme ändern, bezieht
sich auf eine Temperatur, bei der der Young'sche Modul bei dieser Temperatur 80
% oder weniger von dem Young'schen Modul
bei einer Umgebungstemperatur von 25°C wird (siehe 49).
Es ist festzustellen, dass θ1 der Gradient bei einer Umgebungstemperatur
von 25°C
und θ2 der Gradient bei der Temperatur ist, bei
der die Eigenschaft sich aufgrund der Wärme der Umgebungstemperatur ändert, wobei
(80 % Winkel von θ1) ≥ θ2.
-
Um
eine einfache dreidimensionale Verarbeitung der In-Mold-Dekorfolie zu erlauben,
ist es notwendig, dass die In-Mold-Dekorfolie bei einer gewissen Temperatur
oder höher
weich wird, und dass, wenn sie bei einer höheren Temperatur als der bestimmten
Temperatur belastet wird, die In-Mold-Dekorfolie sich ohne Brechen
streckt. Deshalb wird der Temperaturbereich der Eigenschaftsänderung
aufgrund der Wärme
definiert als 40 bis 200°C.
-
Der
Grund dafür
ist, dass (I) mit einem Material, das in einen Temperaturbereich
unterhalb von 40°C fällt, die
In-Mold-Dekorfolie
weniger widerstandsfähig
gegenüber
Wärme ist,
so dass die In-Mold-Dekorfolie aufgrund von Temperaturerhöhungen im
Sommer von dem Dekorgegenstand abschälen kann; und dass (II) mit
einem Material, das selbst bei 200°C thermisch nicht deformiert
wird, es zu zeitaufwendig ist, die In-Mold-Dekorfolie für die dreidimensionale
Verarbeitung zu prozessieren.
-
Ein
weiterer optimaler Temperaturbereich für die Eigenschaftsänderung
aufgrund von Wärme
hängt vom
Verwendungszweck ab. Zum Beispiel werden für Elektro-Haushaltsgeräte, wie z.B. Kühlschränke und
Klimaanlagen, aufgrund ihrer großen Produktgröße und Wichtigkeit
der dreidimensionalen Verarbeitbarkeit bevorzugt Materialien ausgewählt, die
eine Eigenschaftsänderung
bei Temperaturen von 40 bis 160°C
zeigen. Für
die Anwendungen an Zierleisten für
Automobil-Innenausstattung, bei der hohe Wärmeresistenz und hohe dreidimensionale
Verarbeitbarkeit erforderlich sind, werden bevorzugt Materialien
ausgewählt,
die eine Eigenschaftsänderung
bei Temperaturen von 60 bis 150°C
zeigen.
-
Die
Gesamtdicke der In-Mold-Dekorfolie 3, 45 liegt
bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 50 bis 2000 μm. Wenn die
Gesamtdicke über
2000 μm
ist, ist die Formbarkeit der In-Mold-Dekorfolie
verschlechtert, so dass es zu viel Zeit erfordert, die In-Mold-Dekorfolie
in eine dreidimensionale Form zu bringen. Bei einer Gesamtdicke
unterhalb von 50 μm
treten solche Formfehler wie Falten an der In-Mold-Dekorfolie während der Formintegration
auf. Außerdem
würden
bei einer Verarbeitungssequenz, welche einschließt: dreidimensionale Verarbeitung
der In-Mold-Dekorfolie, Entfernen der Teile der In-Mold-Dekorfolie
durch Schneiden, die für
die Verzierung unnötig
sind, und dann Einsetzen der resultierenden In-Mold- Dekorfolie in die
Spritzgußform,
die meisten der In-Mold-Dekorfolien
jede mit einer Gesamtdicke von weniger als 250 μm nicht die in Merkmal (2) gezeigten
Bedingungen erfüllen.
-
Besonders
bevorzugt ist die Dicke innerhalb eines Bereichs von 250 bis 700 μm, da eine
Dicke größer als
700 μm es
erschwert, die In-Mold-Dekorfolie in einen gerollten Zustand zu
bringen, und es unmöglich macht,
die In-Mold-Dekorfolie kontinuierlich zuzugeben und zu prozessieren.
-
Da
die obige Beschreibung auf der Annahme basiert, dass die dreidimensionale
Verarbeitung innerhalb der beweglichen Gussform für das Spritzgussgießen ausgeführt wird,
gibt es eine Sequenz in dem Verarbeitungsverfahren, welche einschließt: Einsetzen
der In-Mold-Dekorfolie in die Spritzgußform und Weiterverarbeiten
für die
dreidimensionale Verarbeitung, und nach dem Formen und der Integration
Schneiden der In-Mold-Dekorfolie. Da es keinen Schritt für die Insertion
der beschnittenen In-Mold-Dekorfolie in die Form gibt, ist es in
diesem Fall nicht notwendigerweise erforderlich für die Folie,
eine Steifigkeit zu haben, wo die Bedingung (2) unnötig wird.
-
Als
Verfahren für
das Laminieren von einzelnen Folien für die In-Mold-Dekorfolie stehen
Wärmelaminierverfahren,
Trockenlaminierverfahren und ähnliche
zur Verfügung.
-
Falls
erforderlich, kann eine Adhäsionsschicht
vorbereitend auf einer Oberfläche
der Verstärkungsfolie ausgebildet
werden, um integral mit dem Formharz verbunden zu werden. Ohne die
Adhäsionsschicht
dient die Verstärkungsfolienschicht
grundsätzlich
als eine Adhäsionsschicht,
aber das Vorhandensein einer Adhäsionsschicht
erlaubt es, eine festere Bindung an das Formharz zu erreichen. Wenn
die Adhäsionsschicht
gebildet wird, können
Polyvinylchloridvinylacetat-Copolymerharze, Acrylharze, Urethanharze
oder ähnliche
geeigneterweise verwendet werden.
-
Als
nächstes
wird das Verfahren für
die Herstellung eines Formharzgegenstandes, der mit einer In-Mold-Dekorfolie
verziert ist, beschrieben.
-
Zuerst
wird die In-Mold-Dekorfolie 3 durch das Einspannglied 7 auf
der Oberfläche
der beweglichen Gussform 4 eingesetzt, welche eine Spritzgussform
ist.
-
Ein
konkretes Beispiel für
die Art und Weise des Einsetzens in die bewegliche Gussform 4 ist
wie folgt. Eine längere
In-Mold-Dekorfolie 3 wird
einmal um ein Walzenachse gewickelt, um in einen gerollten Zustand gebracht
zu werden, und die resultierende Rolle wird so an einem oberen Teil
der beweglichen Gussform 4 für das Spritzgussgießen platziert,
dass sie integral mit der beweglichen Gussform 4 beweglich
ist. Dann wird die In-Mold-Dekorfolie 3, während sie
von der Walze gewickelt wird, durch die zurückgezogene, bewegliche Gussform 4 und
die stationäre
Gussform 5 geführt,
um so mit einer Walzenachse einer Folienwicklungseinrichtung abgewickelt
zu werden, welche so an einem unteren Teil der beweglichen Spritzgussform 4 platziert
ist, dass sie integral mit der beweglichen Gussform 4 beweglich
ist. Als weiteres Beispiel kann eine blattartige In-Mold-Dekorfolie 3 maschinell
oder manuell auf die Oberfläche
der beweglichen Gussform 4 eingesetzt werden (siehe 1).
Für das
Einsetzen der In-Mold-Dekorfolie 3 in die Oberfläche der
beweglichen Gussform 4, nachdem die In-Mold-Dekorfolie 3 auf
der Oberfläche
der beweglichen Gussform 4 platziert wurde, wird die Position
der In-Mold-Dekorfolie 3 relativ zu der Oberfläche der
beweglichen Gussform 4, durch einen Positionssensor oder ähnliches
bestimmt, und die In-Mold-Dekorfolie 3 kann
durch das Einspannglied 7 auf die Oberfläche der
beweglichen Spritzgussform 4 gepresst werden.
-
Danach
wird die In-Mold-Dekorfolie 3 auf die Oberfläche der
beweglichen Spritzgussform 4 eingesetzt und danach wird
mit Hilfe der Vakuumsauglöcher 9,
die in der beweglichen Spritzgussform 4 ausgebildet sind, die
In-Mold-Dekorfolie 3 durch Vakuum entlang eines vertieften
Teils der beweglichen Gussform 4 mit der hohlraumbildenden
Oberfläche 6 angesogen,
wodurch die In-Mold-Dekorfolie 3 in eine dreidimensionale
Form entlang des vertieften Teils der beweglichen Spritzgussform 4 gebracht
wird (siehe 2). Ein konkretes Beispiel ist
ein Verfahren, welches die Schritte des Erhitzens und dadurch Erweichens
der In-Mold-Dekorfolie 3, die auf der Oberfläche der
beweglichen Gussform 4 platziert ist, durch eine Wärmeplatte
oder ähnliches,
die zwischen die bewegliche Gussform 4 und die stationäre Gussform 5 eingesetzt
ist, Schließen
des Raums zwischen dem vertieften Teil der beweglichen Spritzgussform 4 und
der In-Mold-Dekorfolie 3,
und Durchführen
von Evakuieren und Vakuumsaugen durch die Vakuumsauglöcher 9 einschließt, so dass
die In-Mold-Dekorfolie 3 in
engen Kontakt mit dem vertieften Teil der beweglichen Spritzgussform 4 gebracht
wird. In dem Prozeß der
Verarbeitung in eine dreidimensionale Form oder in dem Prozeß des Pressens
und Einspannens der In-Mold-Dekorfolie 3 durch das Einspannglied 7 kann
das Verfahren durchgeführt
werden, dass unnötige
Teile der In-Mold-Dekorfolie 3 abgeschnitten werden.
-
Anstelle
dieser Methode kann die In-Mold-Dekorfolie 3 vorbereitend
mit einer anderen Form für
dreidimensionale Verarbeitung und Formung als die bewegliche Spritzgussform 4 und
die stationäre
Gussform 5 in eine gewünschte
Form gebracht werden und ebenso in eine gewünschte Form geschnitten werden,
bevor die In-Mold-Dekorfolie 3 in die Oberfläche der
beweglichen Spritzgussform 4 eingesetzt wird, und dann
wird die dreidimensional verarbeitete In-Mold-Dekorfolie 3 in den vertieften
Teil der beweglichen Spritzgussform eingepasst (siehe 10).
Es soll hier angemerkt werden, dass die dreidimensionale Verarbeitung
sich auf die Umwandlung der In-Mold-Dekorfolie 3 aus einem
planaren Zustand in eine dreidimensionale Form bezieht. Ein Beispiel
für eine
gewünschte
Form ist eine Form, die mit der hohlraumbildenden Oberfläche 6 der
beweglichen Spritzgussform 4 oder stationären Form 5 übereinstimmt.
Als Verfahren für
die dreidimensionale Verarbeitung gibt es Vakuumformverfahren, Luftdruckformverfahren,
Pressverfahren, in welchem erhitztes Gummi gepresst wird, Druckformverfahren
und ähnliche.
Als Verfahren für
das Schneiden in eine gewünschte
Form gibt es das Thomson-Stanzverfahren, Pressverfahren mit Gussform
und ähnliche.
Beispiele für
Stanzformen sind Linien, die sich entlang des Umfangs einer spezifizierten
Form erstrecken, ein Loch einer spezifizierten Form und ähnliche.
Zusätzlich
kann das Schneideverfahren gleichzeitig mit dem Verfahren für die Verarbeitung
in eine dreidimensionale Form durchgeführt werden.
-
Während die
bewegliche Gussform 4 an die stationäre Gussform 5 eingespannt
ist, wird das Formharz 10 in geschmolzenem Zustand als
nächstes
durch den Zugangsteil 8 der stationären Gussform in den Hohlraum 11 eingespritzt
(siehe 3 und 11), und das Formharz 10 wird
gehärtet,
so dass der Formharzgegenstand 12 in dem Hohlraum 11 geformt
wird, während
gleichzeitig die In-Mold-Dekorfolie 3 integral mit der Oberfläche des
Formharzgegenstandes 12 verbunden wird.
-
Danach
wird der Formharzgegenstand 12 aus der beweglichen Gussform 4 genommen
und dann unnötige
Teile der In-Mold-Dekorfolie 3,
die an den Formharzgegenstand gebunden sind, entfernt. Falls die In-Mold-Dekorfolie 3 vorbereitend,
wie oben beschrieben, in eine gewünschte Form zurecht geschnitten
wurde, ist der Schritt der Entfernung der unnötigen Teile der In-Mold-Dekorfolie 3 überflüssig.
-
Die
bewegliche Gussform 4 und die stationäre Gussform 5 als
Spritzgussform sind nicht besonders beschränkt auf die obige Ausführungsform.
Es ist geeignet, eine Form zu verwenden, die aus einer beweglichen
Gussform 4 und einer stationären Gussform 5 mit
einem Zugangsteil 8 für
das Einspritzen des Formharzes 10 gemacht ist, wobei, wenn
die stationäre
Gussform 5 und die bewegliche Gussform 4 geschlossen
sind, ein einzelner oder mehrere Hohlräume 11 umgeben von
den hohlraumbildenden Oberflächen 6 der
stationären Gussform 5 und
der beweglichen Gussform 4 gebildet werden. Die In-Mold-Dekorfolie 3,
die in die Hohlräume 11,
gebildet durch die bewegliche Gussform 4 und die stationäre Gussform 5,
für das
Spritzgussgießen
eingesetzt wird, deckt die hohlraumbildenden Oberflächen 6 ab.
Der vertiefte Teil mit einer hohlraumbildenden Oberfläche 6 kann
entweder in der stationären
Gussform 5 oder der beweglichen Gussform 4 ausgebildet
sein. Ein Einspannglied 7 kann vorgesehen werden, um die
In-Mold-Dekorfolie 3 um den vertieften Teil der beweglichen Gussform 4 oder
der stationären
Gussform 5 zu pressen und zu fixieren.
-
Zweite Ausführungsform
-
Als
nächstes
wird eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben. Diese zweite Ausführungsform
ist dazu gedacht, das zweite Problem, d.h. die Vermeidung von Schaden,
zu lösen.
-
Als
zweites Problem gab es das Problem, dass die äußerste Oberfläche der
In-Mold-Dekorfolie in dem In-Mold-Dekorgegenstand, d.h. die Substratfolienoberfläche, leicht
beschädigt
werden kann. Es wurde festgestellt, dass wenn z.B. Polybutadienharz
oder ähnliches
als Material der Substratfolie der In-Mold-Dekorfolie verwendet
wird, obwohl ein In-Mold-Dekorgegenstand im Herstellungsverfahren
erhalten wird, eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass dieser
Gegenstand, wenn er als Komponente für Montage und Verarbeitung verwendet
wird, aufgrund der Klauenabdrücke,
die durch das Montagegerät
verursacht werden, bezüglich
der Substratfolienoberfläche
in einem defekten Produkt resultieren würde.
-
Im
Hinblick auf das zweite Problem diskutierte der Erfinder, was für ein Grad
der Oberflächenhärte erforderlich
ist, um hohe Anteile defekter Produkte zu vermeiden, die durch die
auf die Substratfolienoberfläche aufgedrückten Klauenspuren
des Montagegerätes
verursacht werden.
-
Als
Ergebnis wurde gefunden, dass die In-Mold-Dekorfolie einen Bleistifthärtewert
von 3B bis 2H haben sollte, gemessen auf der Oberfläche der
In-Mold-Dekorfolie, die ihrer Oberfläche gegenüber liegt, die an das Formharz
gebunden wird. Das bedeutet, dass Substratfolien, deren Oberflächenhärte keinen
Bleistifthärtewert
von 3B erreichten, insbesondere In-Mold-Dekorfolien aus
Polybutadienfolien, nicht geeignet waren.
-
Umgekehrt
wurden Substratfolien, deren Oberflächenhärte jenseits des Bleistifthärtewerts
von 2H waren, insbesondere In-Mold-Dekorfolien aus UV-gehärteten Urethanfolien,
bewertet. Das Ergebnis war, dass diese In-Mold-Dekorfolien, obwohl
sie für
dreidimensionale Verarbeitung und In-Mold-Verarbeitung verarbeitbar waren, im
Hinblick auf das Design aufgrund des Auftretens von zahllosen Mikrorissen
auf der Oberfläche
unbrauchbar waren.
-
Wenn
allerdings nach der Durchführung
der dreidimensionalen Verarbeitung und der In-Mold-Verarbeitung
die Substratfolien mit Urethanharz vom UV-gehärteten Typ hoher Härte beschichtet
werden, treten keine Probleme auf. In diesem Fall wurden die Substratfolien
bewertet, bevor ihre Oberflächen
beschichtet wurden.
-
Das
Oberflächenhärte-Messverfahren
ist ein Verfahren für
die Bestimmung der Oberflächenhärte aufgrund
der Anwesenheit oder Abwesenheit von Kratzern durch Kratzen der
Oberfläche
eines Teststücks 27,
das auf eine Größe von 150
mm × 70
mm geschnitten wurde, mit einem Bleistift mit Hilfe eines Bleistiftkratz-Testgerätes für Beschichtungen
(siehe 15, 50, 51)
in Übereinstimmung
mit JIS K 5401-1969, worin der Bleistift-Härtewert eine Bleistifthärte ist,
die erhalten wird, wenn die Oberfläche weniger als zweimal in
fünf Tests
verkratzt wird. Das Kratzen wird durchgeführt, indem ein Bleistift 18 gegen
das Teststück 27 mit
einem Gewicht 20 bei 45 ± 1° gepresst wird und in diesem
Zustand der Teststückhalter 19 bewegt
wird. In 50 und 51 bezeichnet
die Bezugszeichen 19a Bolzen für das Einpassen des Teststücks 27 in
den Teststückhalter 19 und 19b bezeichnet
einen Teststück-Stoppbalken.
-
Ein
Ergebnis war, dass die In-Mold-Dekorfolien, die einen Bleistifthärtewert
von 3B oder höher
zeigten, selbst bei manueller Montagearbeit mit spitzen Klauen kaum
beschädigt
wurden.
-
Als
Ergebnis des Tests wurde festgestellt, dass die In-Mold-Dekorfolien, die
die obigen Merkmale besitzen, dadurch erhalten werden können, dass
als Substratfolie unverstreckte oder leicht verstreckte Polyethylenterephthalatfolie,
nichtkristalline oder niederkristalline Polyester-Copolymerfolie,
Acrylfolie, Polycarbonatfolie, Polypropylenfolie, Polybutylenterephthalatfolie,
Polystyrolfolie, Polyurethanfolie, Acrylonitrilbutadienstyrol-Copolymerfolie,
Nylonfolie, Polyvinylchloridfolie, Fluorfolie, Celluloseacetatfolie
oder ähnliches
ausgewählt wird.
-
Unter
anderem erwies sich Acrylfolie als besonders überlegen in Transparenz und
Wetterfestigkeit zusätzlich
zu dem obigen Merkmal, infolgedessen eine Folie mit hohem Zusatznutzen
als Substratfolie im Hinblick auf die Verbesserung der Klarheit
des Musterdesigns sowie der Schutzfunktion der Musterschicht.
-
Weiterhin
ist es für
Folien zu empfehlen, die im Kristallinitätsgrad kontrolliert werden
können,
wie z.B. Polyethylenterephthalatfolie und Polypropylenfolie, den Kristallisationsgrad
so einzustellen, dass die Härte 3B oder
höher wird.
-
Trotzdem
können
Marktbeschwerden auftreten, selbst wenn die Härte in den obigen Bereich fällt, falls der
In-Mold-Dekorgegenstand
gemäß der zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
in Anwendungen montiert wird, die wiederholten Handkontakt durch
den Konsumenten involvieren.
-
Als
Gegenmaßnahme
dazu werden bevorzugt Materialien mit einem Bleistifthärtewert
von B bis 2H für Zierleisten
für Automobil-Innenausstattung
ausgewählt,
und Materialien mit einem Bleistifthärtewert von HB bis 2H für Elektrogeräte ausgewählt.
-
Dritte Ausführungsform
-
Als
nächstes
wird eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben. Diese dritte Ausführungsform
ist dazu gedacht, ein drittes Problem zu lösen, nämlich die Vermeidung der Sichtbarkeit
von geschnittenen Querschnittslinien.
-
Als
drittes Problem kann auftreten, dass geschnittene Stirnseiten aufgrund
des Schneidens der In-Mold-Dekorfolie, die mit dem Formharz integriert
werden sollen, nicht in dem Formharz vergraben sind, sondern exponiert
sind. Das bedeutet, dass es das Problem gab, dass, wenn eine geschnittene
Stirnseite einer In-Mold-Dekorfolie auf der Oberfläche des
In-Mold-Dekorgegenstandes exponiert ist, Grenzlinien zwischen der In-Mold-Dekorfolie
und ihrer peripheren Formharzoberfläche sichtbar werden, resultierend
in einer In-Mold-Dekorfolie, die so schlecht vom Design ist, dass
es offensichtlich wird, dass die In-Mold-Dekorfolie In-Mold dekoriert ist.
-
Im
Hinblick auf dieses dritte Problem ist die In-Mold-Dekorfolie gemäß der dritten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
so aufgebaut, dass die Dicke der In-Mold-Dekorfolie ausschließlich der Dicke der Verstärkungsfolie
nicht mehr als 200 μm
ist, und dass die Farbe der Verstärkungsfolie eine dunkle Farbe
ist, die in die folgenden Bereiche des CIE1976 (L*a*b*) Farbsystems
fällt:
9 ≤ L* ≤ 75
–40 ≤ a* ≤ 40
–60 ≤ b* ≤ 30
-
Insbesondere
ist in der dritten Ausführungsform,
wie in 28 und 29 gezeigt,
die Dicke der In-Mold-Dekorfolie 61 ausschließlich der
Dicke der Verstärkungsfolie 66 nicht
mehr als 200 μm
und die Farbe der Verstärkungsfolie 66 ist
eine dunkle Farbe, die in die folgenden Bereiche in des CIE1976L*a*b*-Farbsystems
fällt:
9 ≤ L* ≤ 75
–40 ≤ a* ≤ 40
–60 ≤ b* ≤ 30
-
Der
Grund, warum die Farbe der Verstärkungsfolie 66 so
beschränkt
ist, ist wie folgt.
-
In
dem Schneideverfahren unter Verwendung einer Gussformpresse mit
einer scharfen Klinge 70 wird die In-Mold-Dekorfolie 61 nicht
genau senkrecht zu ihrer Oberfläche
geschnitten und eine geschnittene Stirnseite 67 der In-Mold-Dekorfolie 61 bildet
zu der Vorder- und Rückseite
der In-Mold-Dekorfolie 61 einen
Winkel (siehe 32). Auch in dem Fall, dass
der Schneideprozess durch Laserschneiden durchgeführt wird,
wenn die In-Mold-Dekorfolie 61 durch ein Vorformverfahren
vor dem Schneiden dreidimensional in eine gezogene Form gebracht
wurde, wird dann ein Laserstrahl 71 in eine konstante Richtung
eingestrahlt, so dass die geschnittenen Stirnflächen 67 zu der Vorder-
und Rückseite
der In-Mold-Dekorfolie 61 einen Winkel bildet (siehe 33).
In dem Fall, dass das Formharz in eine Form 72 in dem Zustand
eingespritzt wird, dass ein Abstand zwischen der inneren Wand der
Form 72, entlang welcher die In-Mold-Dekorfolie 61 eingesetzt wird,
und der geschnittenen Stirnfläche 67 der
In-Mold-Dekorfolie 61 gebildet wird, die zu dieser inneren
Wand einen Winkel bildet, kann es passieren, dass die geschnittene
Stirnfläche 67 der
In-Mold-Dekorfolie 61 gegen
die innere Wand der Form 72 durch Druck 73 des
Formharzes gepresst wird (siehe 36), oder
dass das Formharz 69 nicht in diesen Hohlraum eintritt
(siehe 37).
-
Im
allgemeinen ist das Formharz 69 für die Verwendung für Zierleisten
für Automobilinterieur
in vielen Fällen
schwarz oder von einer ähnlichen
Farbe. Als Ergebnis wird der größte Teil
des Lichts auf der Oberfläche absorbiert,
wo das Formharz 69 exponiert ist, was in einer geringeren
Reflexion resultiert. Im Gegensatz dazu hat die In-Mold-Dekorfolie 61 die
geschnittene Stirnseite 67, die durch den Schneideprozess
rau geformt ist, was eine Lichtbrechung bewirkt, mit dem Resultat,
dass die In-Mold-Dekorfolie 61 schlecht von der visuellen Transparenz
ist, da ihre Rückseite
von der geschnittenen Stirnfläche 67 aus
sichtbar ist. Außerdem
ist eine geschnittene Stirnfläche 67 einer
zweiten Musterschicht 68, die eine ähnliche Farbe hat, wie die
geschnittene Stirnfläche 67 einer
Musterschicht 63 oder der Grund der Musterschicht 63,
heller als das Formharz. Das Ergebnis ist, dass reflektiertes Licht
(oder Farbe) der gesamten geschnittenen Stirnfläche der In-Mold-Dekorfolie 61 allein
sichtbar ist im Vergleich zu der Oberfläche, wo das Formharz exponiert
ist.
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Deshalb
wird die Verstärkungsfolienschicht 66 der
In-Mold-Dekorfolie 61 in
Schwarz oder einer ähnlichen
Farbe bereitgestellt, damit das reflektierte Licht (oder Farbe)
der gesamten geschnittenen Stirnfläche 67 der In-Mold-Dekorfolie 61 unsichtbar
wird, und außerdem
werden andere Schichten als die Verstärkungsfolie 66 (z.B.
Schichten, die eine transparente Harzfolie 62, die als
Substratfolie dient, und die Musterschicht 63 mit einer
körnigen
Leitungsschicht 64 und einer geerdeten Schicht 65 einschließen, in 28;
Schichten, die eine transparente Harzfolie 62, die als
Substratfolie dient, die Musterschicht 63 mit einer körnigen Leitungsschicht 64 und
einer geerdeten Schicht 65, und einer zweiten Musterschicht 68 einschließen, in 29)
so ausgebildet, dass sie eine Dicke von weniger als 200 μm haben,
wodurch die Reflektion an der gesamten geschnittenen Stirnfläche 67 der
In-Mold-Dekorfolie 61 reduziert wird.
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Durch
die Verwendung der In-Mold-Dekorfolie 61 mit dem obigen
Aufbau kann ein Insert-geformter Dekorgegenstand durch das folgende
Verfahren erhalten werden.
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Zuerst
wird eine In-Mold-Dekorfolie 61 an einer Vorform-Gussform mit einem
vertieften Teil für
Tiefziehen mit Hilfe einer Klemme oder ähnlichem festgemacht, und dann
wird die In-Mold-Dekorfolie 61 durch eine Wärmequelle
erwärmt
und weich gemacht und weiterhin in engen Kontakt mit der Oberfläche der
Vorform-Gussform durch Vakuumsaugen gebracht, das von der Seite
der Vorform-Gussform aus durchgeführt wird. Als nächstes wird
das Vakuumsaugen ausgeschaltet und die In-Mold-Dekorfolie 61 aus der
Vorform-Gussform genommen. Als nächstes
werden die unnötigen
Teile der In-Mold-Dekorfolie abgeschnitten, wodurch eine gewünschte dreidimensional
verarbeitete In-Mold-Dekorfolie 61 erhalten wird. Als nächstes wird die
dreidimensional verarbeitete In-Mold-Dekorfolie 61 in eine Hohlraumgussform
mit einem tieferliegenden Teil fürs
Tiefziehen eingesetzt und in der Hohlraumgussform festgemacht. Als
nächstes
wird die Hohlraumgussform und die Kerngussform der Spritzgussform 72 zusammengespannt,
wodurch ein geschlossener Hohlraum zwischen der In-Mold-Dekorfolie 61 und
der Kerngussform ausgebildet wird. Geschmolzenes Formharz 69 wird
in diesen Hohlraum eingespritzt (siehe 30 und 31),
und danach wird das Harz abkühlen
gelassen, die Hohlraumgussform und die Kerngussform werden geöffnet, wodurch
ein dekorierter insertgeformter Gegenstand, in dem die In-Mold-Dekorfolie 61 und
das Formharz 69 zusammen integriert wurden, erhalten werden
kann. Dieser dekorierte, insertgeformte Gegenstand besitzt eine
schwärzliche
Stirnfläche
der Verstärkungsfolie,
d.h. der Verstärkungsfolie 66,
nach dem Schneider der In-Mold-Dekorfolie 61,
und die Gesamtdicke der anderen Laminate ist nicht mehr als 200 μm. Deshalb
sind die Linien der geschnittenen Stirnfläche 67 der In-Mold-Dekorfolie 61 nicht
wahrnehmbar, selbst wenn sie exponiert sind, und der verzierte,
insertgeformte Gegenstand ist im Hinblick auf das Design bevorzugt.
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In-Mold-Dekorfolien,
bei denen die Farbe der Verstärkungsfolie
66 außerhalb
des zuvor erwähnten
Bereichs liegt und bei denen die Dicke der Schichten mit Ausnahme
der Verstärkungsfolie
66 nicht
weniger als 200 μm
ist, wurden getestet, wobei die Dicke und Farbe der Verstärkungsschicht
66 auf
unterschiedliche Weisen geändert
wurde. Die Testergebnisse zeigen, dass reflektiertes Licht (oder
Farbe) von der gesamten geschnittenen Stirnfläche der In-Mold-Dekorfolie sichtbar
ist, wie in der folgenden Tabelle 2 gezeigt: Tabelle
2
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(2)
Das Material der Verstärkungsfolie 66 sollte
eines sein, das, wenn es in eine In-Mold-Dekorfolie 61 geformt
wird, die Bedingungen erfüllt,
dass die In-Mold-Dekorfolie 61 die Merkmale (1) bis (3)
besitzt, dass der Bleistifthärtewert,
gemessen an einer Oberfläche
der In-Mold-Dekorfolie 61 gegenüber der Oberfläche, die
mit dem Formharz verbunden wird, 3B bis 2H ist,
und dass die Substratfolie 62 ausgewählt ist aus unverstreckter oder
leicht verstreckter Polyethylenterephthalatfolie, nicht-kristalliner
oder niederkristalliner Polyester-Copolymerfolie, Acrylfolie, Polycarbonatfolie,
Polypropylenfolie, Polybutylenterephthalatfolie, Polystyrolfolie,
Polyurethanfolie, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerfolie, Nylonfolie,
Polyvinylchloridfolie, Fluorfolie oder Celluloseacetatfolie.
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Als
Beispiel für
ein solches Material für
die Verstärkungsfolie 66 dienen
unverstreckte oder leicht verstreckte Polyethylenterephthalatfolie,
nicht-kristalline oder niederkristalline Polyester-Copolymerfolie,
Polypropylenfolie, Polyethylenfolie, Polystyrolfolie, Fluorfolie,
Polybutylenterephthalatfolie, Methacryl-Styrol-Copolymerfolie, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerfolie,
Polycarbonatfolie, Polyurethanfolie, Nylonfolie, Polyvinylchloridfolie,
Nitrocellulosefolie oder ähnliche.
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Wenn
allerdings die Substratfolie 62 aus einem leicht verdampfbaren,
schäumbaren
Material hergestellt ist, kann das Problem auftreten, dass die In-Mold-Dekorfolie 61 eine
Orangenschalenoberfläche
besitzt, selbst wenn die Verstärkungsfolie 66 aus
dem obigen Material gemacht ist. Dieses Problem und Mittel zu seiner
Lösung
werden unten beschrieben.
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Vierte Ausführungsform
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Als
nächstes
wird eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben. Diese vierte Ausführungsform
ist dazu gedacht, ein viertes Problem zu lösen, nämlich die Vermeidung des Auftretens
eines Orangenschalenzustandes.
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Als
viertes Problem gab es eine Tendenz dazu, dass bei dem Verfahren
des Ausbildens einer gewünschten
Form durch Vakuumformen der Feuchtigkeitsgehalt in dem Folienmaterial
während
des Vakuumformens aufgrund von Wärme
verdampft und schäumt,
so dass die Oberfläche
der In-Mold-Dekorfolie in einem Orangenschalenzustand erscheint,
was in einem beeinträchtigten
Design und somit einem fehlerhaften Gegenstand resultiert.
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In
einem solchen Fall sind verdampfbare/schäumbare Komponenten, die in
dem Verstärkungsfolienmaterial
enthalten sind, oft der Grund einer Beschleunigung zur Ausbildung
der Orangenschalenoberfläche. Deshalb
ist es bevorzugt, ein Material auszuwählen, das einen geringeren
Gehalt solcher Komponenten besitzt (Antiverdampfungs-/-schäummaterial).
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Das
bedeutet, dass im Hinblick auf das vierte Problem die In-Mold-Dekorfolie gemäß der vierten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
so aufgebaut ist, dass die Verstärkungsfolie
aus einem Material gemacht ist, welches Verdampfen und Schäumen verhindert.
Speziell ist die Verstärkungsfolie 104,
wie gezeigt in 40 und 41, aus
einem Material gemacht, welches Verdampfen und Schäumen verhindert.
Es soll angemerkt werden, dass das Bezugszeichen 101 eine
Substratfolie bezeichnet, 102 eine Musterschicht bezeichnet
und 103 eine ABS-Folie für die Verstärkung der Adhäsion an
das Formharz bezeichnet.
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Insbesondere
ist die Verstärkungsfolie 104 bevorzugt
aus einem Material mit einem Wasserabsorptionskoeffizienten gemacht,
der so gering wie möglich
ist (speziell mindestens 0,5 % oder weniger, bevorzugt 0,2 % oder
weniger), da die verdampfbare/schäumbare Komponente häufig Feuchtigkeit
ist.
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Beispiele
für ein
solches Material sind unverstreckte oder leicht verstreckte Polyethylenterephthalatfolie,
nichtkristalline oder niederkristalline Polyester-Copolymerfolie,
Polypropylenfolie, deren Wasserabsorptionskoeffizient 0,03 oder
weniger ist, was 0,15 % oder weniger ist, Polyethylenfolie, deren
Wasserabsorptionskoeffizient 0,01 % oder weniger ist, Polystyrolfolie,
deren Wasserabsorptionskoeffizient 0,07 % oder weniger ist, Fluorfolie,
deren Wasserabsorptionskoeffizient 0,03 % oder weniger ist, Polybutylenterephthalatfolie,
deren Wasserabsorptionskoeffizient 0,8 % oder weniger ist, Methacrylstyrol-Copolymerfolie,
deren Wasserabsorptionskoeffizient 1,5 % oder weniger ist, flammenhemmende
Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerfolie, deren Wasserabsorptionskoeffizient
0,9 % oder weniger ist, Polycarbonatfolie, deren Wasserabsorptionskoeffizient 0,5
oder weniger ist, Polyurethanfolie, deren Wasserabsorptionskoeffizient
1 % oder weniger ist, Polyvinylchloridfolie, deren Wasserabsorptionskoeffizient
0,1 % oder weniger ist, oder ähnliche.
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Fünfte Ausführungsform
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Als
nächstes
wird eine fünfte
erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben. Diese fünfte
Ausführungsform
ist dazu gedacht, ein fünftes
Problem, d.h. die Vermeidung von Verformung, zu lösen.
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Als
fünftes
Problem trat das Problem auf, dass, wenn das Material der Substratfolie
und das Material der Verstärkungsfolie
stark im Schrumpfungsfaktor voneinander differieren (z.B. konkret
in dem Fall, dass die Substratfolie eine Acrylfolie ist (mit einem
Schrumpfungsfaktor von ungefähr
5/1000) und die Verstärkungsfolie eine
gewöhnliche
Polypropylenfolie ist (mit einem Schrumpfungsfaktor von ungefähr 15/1000)),
eine Verformung der In-Mold-Dekorfolie nach dem dreidimensionalen
Verarbeitungsverfahren aufgrund der Differenz der Schrumpfungsfaktoren
auftritt, die es schwer machen, die Schneide- und Spritzgussdekorverfahren
durchzuführen.
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Im
Hinblick auf dieses fünfte
Problem ist die In-Mold-Dekorfolie
der fünften
erfindungsgemäßen Ausführungsform
so aufgebaut, dass der Unterschied im Schrumpfungsfaktor zwischen
der Substratfolie und der Verstärkungsfolie
0/1000 bis 8/1000 ist, oder dass die Verstärkungsfolie ein Laminat einer
Vielzahl von Folien ist, wobei die Differenz im Schrumpfungsfaktor
zwischen der Substratfolie und der von der Substratfolie am weitesten
entfernten Verstärkungsfolie
0/1000 bis 8/1000 ist.
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Das
bedeutet, dass die In-Mold-Dekorfolie so aufgebaut ist, dass entweder
die Substratfolie oder die Verstärkungsfolie
der In-Mold-Dekorfolie so modifiziert ist, dass der Unterschied
im Schrumpfungsfaktor zwischen der Substratfolie und der Verstärkungsfolie
0/1000 bis 8/1000 ist.
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In
dem meisten Fällen
ist es einfacher, die Modifikation durch Einbringen eines zusätzlichen
Materials in die Folie mit dem größeren Schrumpfungsfaktor zu
erreichen. Als ein konkretes Beispiel, wie in 38 gezeigt,
ist es empfehlenswert, die Polypropylenfolie zu modifizieren, die
einen größeren Formschrumpfungsfaktor
besitzt, für
den Fall, dass in der In-Mold-Dekorfolie die Substratfolie eine
Acrylfolie 81 und die Verstärkungsfolie eine Polypropylenfolie 83 ist.
Es soll angemerkt werden, dass das Bezugszeichen 82 eine
Musterschicht bezeichnet.
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Das
bedeutet, wie in 38 gezeigt, dass ein Olefingummi 84 und
ein Füllmaterial 85 in
der Polypropylenfolie 83 enthalten sind, so dass die Formschrumpfung
unterdrückt
wird. Als Mechanismus hierfür
könnte in
Betracht gezogen werden, dass, falls das Gummi 84 und das
Füllmaterial 85 enthalten
sind, sie eine Einschränkung
des Freiheitsgrades der Polymerketten des Polypropylenharzes bewirken,
und so den Raum verringern, der eine Schrumpfung des Polypropylenharzes
erlaubt.
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Ein
spezielleres Beispiel des Olefingummis ist EPM (Ethylenpropylengummi),
EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer),
TPE (thermoplastisches Elastomer) und EVA (Ethylenvinylacetat).
Beispiele für
Füllmaterial
sind Talk und Calciumcarbonat sowie Titanoxid, Aluminiumhydroxid,
Ferrit, Kohlenstoffaser, Glasfaser, Siliciumdioxid, Glimmer, Ruß, Ton,
Aluminiumoxid, Holzmehl, Filz oder ähnliche.
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Bei
dem Prozess des Abkühlens
der erwärmten
Folie ist der Effekt auf die Unterdrückung der graduellen Schrumpfung
der Polypropylenfolie umso größer, je
größer der
Anteil des Olefingummis und des Füllmaterials ist. Auf der anderen
Seite, wenn der Gehalt des Olefingummis sich erhöht, wird die Polypropylenfolie um
so weicher, so dass sich die Steifigkeit der In-Mold-Dekorfolie
verringert. Weiterhin wird es um so wahrscheinlicher, dass sich
das Füllmaterial
während
des Vakuumformverfahrens von der Polypropylenfolienoberfläche separiert,
wenn der Gehalt des Füllmaterials
steigt, wodurch die Polypropylenfolienoberfläche ein Höhen-Tiefen-Muster bekommt.
Dieses Höhen-Tiefen-Muster
beeinflusst die Acrylfolie, wodurch das Design der In-Mold-Dekorfolie
verschlechtert wird.
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Als
Ergebnis eines ausführlichen
Versuchs wurde festgestellt, dass der Gehalt des Olefingummis und des
Füllmaterials
durch die folgenden geeigneten Bereiche bestimmt wird.
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Falls
EPM oder EPDM als Olefingummi verwendet werden, wurde als geeigneter
Bereich für
den Gehalt des Olefingummis 20 bis 150 Gew.-Teile in Bezug auf 100
Gew.-Teile des Propylenharzes gefunden. Ebenso wurde für den Fall,
dass Talk als Füllmaterial
verwendet wurde, als geeigneter Bereich für den Gehalt des Füllmaterials
5 bis 20 Gew.-Teile in Bezug auf 100 Gew.-Teile des Propylenharzes
gefunden. Weiterhin wurde als bester geeigneter Bereich für beide
50 bis 100 Gew.-Teile EPM oder EPDM und 10 bis 15 Gew.-Teile Talk in
Bezug auf 100 Gew.-Teile des Propylenharzes gefunden.
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Zusätzlich,
als weitere Ausführungsform,
falls einige Fehler aufgrund überschüssiger Zugabe
des Olefingummis oder des Füllmaterials
auftreten, wie in 39 gezeigt, wird die Polypropylenfolie 83 durch
Laminierung einer Mehrzahl von Polypropylenfolienschichten 91, 92 gebildet,
worin (1) als eine Methode, das Olefingummi und das Füllmaterial
in nur einer Polypropylenfolienschicht enthalten sind, die am weitesten
von der Acrylfolie entfernt ist, und als andere Methode (2), während eine
Polypropylenfolienschicht, die näher
zu der Acrylfolie ist, einen geringeren Gehalt an Olefingummi und
Füllmaterial
besitzt, die andere Polypropylenfolienschicht, die am weitesten
weg von der Acrylfolie ist, einen größeren Gehalt an Olefingummi
und Füllmaterial besitzt.
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Der
Grund dafür
ist, dass, da die Polypropylenfolienschicht näher an der Acrylfolie einen
geringeren Gehalt an Olefingummi hat, die Steifigkeit der Dekorfolie
als Ganze erhalten bleibt, und trotzdem, da der Gehalt an Füllmaterial
ebenfalls gering ist, es weniger wahrscheinlich ist, dass sich das
Füllmaterial
von der Polypropylenfolienoberfläche
durch Wärme
während
des Vorformungsverfahrens separiert, wenn das Füllmaterial, selbst wenn es
separiert, durch die Polypropylenfolienschicht abgefangen würde, die
näher zur
Acrylfolie ist, und nicht die Acrylfolie erreicht.
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In
diesem Fall besitzt die Polypropylenfolienschicht näher zur
Acrylfolie bevorzugt eine größere Foliendicke,
wohingegen die Polypropylenfolienschicht weiter weg von der Acrylfolie
(d.h. die Polypropylenfolienschicht, die die äußerste Schicht bildet) eine
geringere Foliendicke besitzt. Zusätzlich schließt die Polypropylenfolienschicht
näher zur
Acrylfolie eine Polypropylenfolienschicht ein, die in direktem Kontakt
mit der Acrylfolie ist. Der Grund hierfür ist, dass im allgemeinen
eine Tendenz besteht, dass je größer die
Foliendicke ist, desto geringer die Schrumpfung. Deshalb kann durch
die Einstellung, dass die Polypropylenfolienschicht näher zur
Acrylfolie eine größere Foliendicke
hat, dafür
gesorgt werden, dass jede Schrumpfung der Polypropylenfolienschicht
weiter weg von der Acrylfolie einen geringeren Einfluss auf die
Acrylfolie hat.
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Die
Foliendicke der Polypropylenfolienschicht weiter weg von der Acrylfolie
(d.h. die Polypropylenfolienschicht, die die äußere Schicht bildet) ist bevorzugt
innerhalb eines Bereichs von der einfachen bis zweifachen Foliendicke
von der Acrylfolie.
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Der
Grund hierfür
ist, dass im allgemeinen die Polypropylenfolienschicht selbst wenn
Olefingummi oder Füllmaterial
hierin enthalten sind, keinen so geringen Schrumpfungsfaktor wie
die Acrylfolie hat. Deshalb, wenn die Polypropylenfolienschicht
keine größere Foliendicke
als die Acrylfolie hat, würde
die In-Mold-Dekorfolie als Ganzes zur Seite der Polypropylenfolienschichtseite
verzogen werden. Mit einer Dicke der Polypropylenfolienschicht,
die zweimal oder größer als
die Foliendicke der Acrylfolie ist, gibt es keinen substanziellen Unterschied
zwischen ihren Schrumpfungsfaktoren.
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Eine
geeignete Menge für
den Gehalt des Füllmaterials,
das in der Polypropylenfolienschicht am weitesten weg von der Acrylfolie
enthalten ist, (d.h. die Polypropylenfolienschicht, die die äußerste Schicht
bildet) ist 10 bis 30 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile Propylenharz.
Der Grund hierfür
ist, dass, wenn 30 oder mehr Gewichtsteile des Füllmaterials enthalten sind,
die Polypropylenfolienschicht nicht nur während des Vorformungsverfahrens
schwieriger in eine dreidimensionale Form zu bringen ist, sondern
auch schwieriger in engen Kontakt mit dem Formharz (oder der Adhäsionsschicht)
zu bringen ist. Währenddessen
würde der Schrumpfungs-Unterdrückungs-Effekt
mit 10 oder weniger Gewichtsteilen des Füllmaterials unzureichend sein,
so dass der gesamte In-Mold-Dekorgegenstand
zur Polypropylenfolienschichtseite gezogen werden würde.
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Sechste Ausführungsform
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Als
nächste
wird eine sechste erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben. Diese sechste Ausführungsform
ist dazu gedacht, ein sechstes Problem, d.h. eine Verbesserung der
Registrierungsgenauigkeit von Mustern, zu lösen.
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Als
sechstes Problem gab es das Problem, dass, da jede der Folienschichten
einer dreidimensional verarbeitbaren In-Mold-Dekorfolie dazu tendiert, durch die
Zugkraft oder Trocknungswärme
der Druckermaschine, die während
der Ausbildung der Musterschicht angewendet werden, deformiert zu
werden, die In-Mold-Dekorfolie nur für Muster einsetzbar ist, die
eine weniger strikte Registrierungsgenauigkeit haben, wie z.B. ein
Maserungsmuster. Wenn diese Folienschichten aus zu stark wärmerbeständigem Material
gemacht sind, werden die Folien schlechter in ihren Ausdehnungseigenschaften,
so dass die Folien nicht länger
in eine dreidimensionale Form verarbeitet werden können. Aufgrund
dieses Problems ist es essenziell, ein Material auszuwählen, das
relativ gering in der Wärmebeständigkeit
ist. In diesem Fall allerdings, wenn ein Material von geringer Wärmebeständigkeit
ausgewählt
wird, ist es wahrscheinlicher, dass nachteilhafterweise Registrierungsfehler
während
des Druck- und Trocknungsverfahrens auftreten.
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Im
Hinblick auf dieses sechste Problem ist die In-Mold-Dekorfolie der sechsten
erfindungsgemäßen Ausführungsform
so aufgebaut, dass, wie in 17 bis 20 gezeigt,
für die
Ausbildung der Musterschicht 32 eine Trägerfolie 34, deren
Grad der Dimensionsänderung
bei einer Umgebungstemperatur von 90°C innerhalb von 0,6 % liegt,
auf eine Substratfolie 31 laminiert wird, und die Musterschicht 32 auf
einer der Trägerfolie 34 gegenüberliegenden
Oberfläche
der Substratfolie 31 oder der Verstärkungsfolie 33 gebildet
wird, oder dass für
die Ausbildung der Musterschicht 32 die Musterschicht 32 auf
einer Trägerfolie 34 gebildet
wird, deren Grad der Dimensionsänderung
bei einer Umgebungstemperatur von 90°C bei 0,6 % liegt, und danach
die Substratfolie 31 auf die Seite der Musterschicht 32 laminiert
wird und weiterhin die Trägerfolie 34 abgetrennt
und entfernt wird, so dass die Musterschicht 32 auf einer
Oberfläche
der Substratfolie 31 oder der Verstärkungsfolie 33 gebildet
wird.
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Die
Musterschicht 32, die dazu gedacht ist, Buchstaben, Grafiken,
Symbole und ähnliches
auf der Oberfläche
des In-Mold-Dekorgegenstandes
darzustellen, oder eine gefärbte
Oberfläche
darzustellen, wird zwischen der Substratfolie 31 und der
Verstärkungsfolie 33 gebildet.
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Das
Muster kann insgesamt durchgehend in einer Silbermetallfarbe oder ähnlichem
sein, oder es kann eines sein, das ein Holzmaserungsmuster oder
ein Steinmaserungsmuster oder ähnliches
in einer einzelnen Farbe oder mehreren Farben besitzt. Weiterhin
kann das Muster ein Laminat aus einer transparenten gelben insgesamt
durchgehenden oder gemusterten Schicht und einer silbermetallischen
insgesamt durchgehenden oder gemusterten Schicht sein, um eine goldene
insgesamt durchgehende oder gemusterte Schicht darzustellen.
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Allerdings
kann im Fall einer schwarzen, Metallfarbenbasierten insgesamt durchgehenden
Dekoration oder ähnlichem
die Musterschicht weggelassen werden, da die Dekoration durch Einstellen
der Farbe der Verstärkungsfolie
erreicht werden kann.
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Die
Musterschicht 32 umfasst zumindest eine Schicht, die ausgewählt ist
aus der Gruppe, die aus einer Pigmentfarbschicht, zusammengesetzt
aus Pigment und Harzbindemittel, einer hellen Pigmentschicht, zusammengesetzt
aus Perlpigment und Harzbindemittel, und einer Farbstoff-Farbschicht, zusammengesetzt
aus Farbstoff und Harzbindemittel, besteht. Die Musterschicht 32 wird
durch Mehrzweck-Druckmittel (Gravur, Offset, Raster) oder durch
Rollbeschichtung, reverse Beschichtung, Breitschlitzbeschichtung
oder ähnliches
gebildet.
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Außerdem kann
die Musterschicht 32 eine dünne Metallfilmschicht oder
eine Kombination einer dünnen
Metallfilmschicht und einer Druckschicht sein. Die dünne Metallfilmschicht
wird durch Vakuumabscheidungsverfahren, Sputteringverfahren, Ionenbeplattungsverfahren,
Beplattungsverfahren oder Ähnliches
gebildet. Metalle, wie z.B. Aluminium, Nickel, Gold, Platin, Chrom,
Eisen, Kupfer, Zinn, Indium, Silber, Titan, Blei oder Zink oder
ihre Legierungen oder Verbindungen werden abhängig von der darzustellenden
Metallglanzfarbe verwendet.
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Allerdings
gibt es bei Mustern, bei denen eine hohe Registrierungsgenauigkeit
erforderlich ist, wie in dem zuvor beschriebenen sechsten Problem,
ein Problem, dass während
des Druck- und Trocknungsverfahrens eher Registrierungsfehler auftreten.
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In
so einem Fall wird für
die Bildung der Musterschicht 32 eine Trägerfolie 34,
deren Grad der Dimensionsänderung
bei einer Umgebungstemperatur von 90°C bei 0,6 % liegt, auf die Substratfolie 31 laminiert
und die Musterschicht 32 auf einer der Trägerfolie 34 gegenüberliegenden
Oberfläche
der Substratfolie 31 oder der Verstärkungsfolie 33 laminiert,
oder für
die Bildung der Musterschicht 32 die Musterschicht 32 auf
einer Trägerfolie 34 gebildet,
deren Grad der Dimensionsänderung
bei einer Umgebungstemperatur von 90°C innerhalb von 0,6 % liegt,
und danach die Substratfolie auf die Seite der Musterschicht 32 laminiert
und weiterhin die Trägerfolie 34 abgetrennt
und entfernt, so dass die Musterschicht 32 auf einer Oberfläche der
Substratfolie 31 oder der Verstärkungsfolie 33 gebildet
wird. Das bedeutet, dass es geeignet ist, dass (1) die Trägerfolie 34 mit hoher
Formstabilität
gegenüber
Wärme auf
die Substratfolie 31 laminiert wird und dann die Musterschicht 32 gedruckt
und gebildet wird (siehe 32); oder
dass (2) die Musterschicht 32 auf die Trägerfolie 34 gedruckt und
gebildet wird und dann die Musterschicht 32 auf die Substratfolie 31 transferiert
wird.
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Im
Einzelnen wird eine Verbundfolie, die aus einem Laminat einer Trägerfolie 34 und
der Substratfolie 31 gebildet wird, als Grundstoff verwendet,
die Musterschicht 32 wird auf einer der Trägerfolie 34 gegenüberliegenden
Seite der Oberfläche
der Substratfolie 31 gebildet und danach wird die Trägerfolie 34 abgetrennt
und entfernt. Danach wird die Verstärkungsfolie 33 laminiert.
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Andernfalls
wird die Musterschicht 32 auf einer der Trägerfolie 34 gegenüberliegenden
Oberfläche
der Substratfolie 31 gebildet und danach die Verstärkungsfolie 33 auf
die Seite der Substratfolie 31 mit der Musterschicht 32 laminiert.
Danach wird die Trägerfolie 34 abgetrennt
und entfernt.
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Ebenso
alternativ kann der folgende Weg eingeschlagen werden. Wie in 18 gezeigt,
unter Verwendung einer anderen Trägerfolie 34 als Grundstoff,
wird die Musterschicht 32 einmal auf einer Oberfläche der
Trägerfolie 34 gebildet,
danach wird die Substratfolie 31 aufgeschichtet und auf
die Musterschichtseite 32 laminiert und dann, wie in 19 gezeigt,
die Trägerfolie 34 abgetrennt
und entfernt, wodurch die Musterschicht 32 auf die Substratfolie 31 transferiert
wird. Danach wird, wie in 20 gezeigt,
die Verstärkungsfolie 33 auf
die Musterschichtseite 32 der Substratfolie 31 laminiert,
wodurch eine In-Mold-Dekorfolie 45 gebildet wird, in der
die Musterschicht 32 zwischen der Substratfolie 31 und
der Verstärkungsfolie 33 platziert
ist (siehe 17).
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Darüber hinaus
kann außerdem
der folgende Weg eingeschlagen werden. Unter Verwendung einer anderen
Trägerfolie 34 als
Grundstoff wird die Musterschicht 32 auf einer Oberfläche der
Trägerfolie 34 gebildet,
die Verstärkungsfolie 33 aufgeschichtet
und auf die Musterschichtseite 32 laminiert und danach
die Trägerfolie 34 abgetrennt
und entfernt, wodurch die Musterschicht 32 auf die Verstärkungsfolie 33 transferiert wird.
Danach wird die Substratfolie 31 auf die Musterschichtseite 32 der
Verstärkungsfolie 33 laminiert.
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Darüber hinaus
kann außerdem
der folgende Weg eingeschlagen werden. Wie in 42 gezeigt,
unter Verwendung einer anderen Trägerfolie 34 als Grundstruktur,
wird die Substratfolie 31 auf eine Seite der Trägerfolie 34 laminiert,
die Musterschicht 32 auf einer der Trägerfolie 34 gegenüberliegenden
Oberfläche
der Substratfolie 31 gebildet und weiterhin, wie in 43 gezeigt,
die Verstärkungsfolie 33 auf
die Musterschicht 32 laminiert. Danach wird die Trägerfolie 34 abgetrennt
und entfernt, wodurch eine In-Mold-Dekorfolie gebildet wird, in der die
Musterschicht 32 zwischen der Substratfolie 31 und
der Verstärkungsfolie 33 platziert
ist.
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Als
Trägerfolie 34 wird
eine Folie verwendet, deren Grad der Dimensionsänderung bei einer Umgebungstemperatur
von 90°C
bei 0,6 % liegt und die eine hohe Zugkraft besitzt und überlegen
von der Oberflächenglätte ist.
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Es
ist vorteilhaft, als Trägerfolie 34,
deren Grad der Dimensionsänderung
bei einer Umgebungstemperatur von 90°C bei 0,6 % liegt, eine günstige biaxial
orientierte Polyesterfolie oder biaxial orientierte Polypropylenfolie
zu verwenden, da die Folie während
des Herstellungsverfahrens der In-Mold-Dekorfolie abgetrennt und entfernt wird.
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Was
das Einstellen der Umgebungstemperatur auf 90° angeht, ist die Umgebungstemperatur
in der Trocknungseinheit, die in einer normalen Vielfarben-Druckmaschine
installiert ist, 60 bis 90°C,
und der höchste Wert,
90°, wird
hier angenommen. Je höher
die Trocknungstemperatur, bei der das Trocknungsverfahren durchgeführt wird,
desto mehr kann von dem restlichen organischen Lösungsmittel, das in der Farbe
der Musterschicht 32 enthalten ist, entfernt werden, so
dass eine Verschlechterung der In-Mold-Dekorfolie 45 aufgrund von
restlichem organischem Lösungsmittel
verhindert werden kann.
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Ebenso
bezieht sich der Grad der Dimensionsänderung hierin auf einen Grad
(0,5/80, d.h. 0,6 % als ein Beispiel der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform)
der Dimensionsänderung
(innerhalb von 0,5 mm als ein Beispiel der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform)
aufgrund der Ausdehnung oder Schrumpfung, die resultiert, wenn eine
Folie mit einem spezifischen Längenausmaß bei normaler
Temperatur (20°C)
(80 mm als Beispiel der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform) bei Umgebungstemperatur belassen
wird (90°C
als ein Beispiel der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform).
-
In
Bezug auf die Einstellung des Grades der Dimensionsänderung
auf etwa 0,6 %, wenn ein In-Mold- Dekorfolien-Gegenstand
tatsächlich
hergestellt wurde, war die Größe der hergestellten
In-Mold-Dekorfolien ungefähr
80 mm × 250
mm für
ein Panel einer Klima-Heizanlage, 160 mm × 450 mm für eine Geschwindigkeitsanzeiger/Tankfüllungsanzeiger-Abdeckung
und 250 mm × 800
mm für
ein Frontgitter. Deshalb ist es in Bezug auf die kürzeste Dimension,
80 mm, dieser In-Mold-Dekorfolien erforderlich, dass die Druckregistrierungs-Genauigkeit ± 0,5 mm
ist, damit normale Leute nicht den Eindruck der Fehlerhaftigkeit
aufgrund von Druckregistrierungsunterschieden bekommen, somit einen
Wert von 0,5/80, d.h. innerhalb von 0,6 %.
-
Die
Dicke der Trägerfolie 34 ist
bevorzugt innerhalb des Bereichs von 5 bis 300 μm. Bei einer Dicke unter 5 μm könnte die
Trägerfolie 34 leicht
durch die Zugkraft der Druckmaschine zerrissen werden; bei einer Dicke
von größer als
300 μm würde die
Trägerfolie 34 schwierig
in die rotierende Druckpresse einzusetzen sein, was zu einer geringeren
Produktivität
führt.
Im besonderen weist eine Trägerfolie
mit einer Dicke von 15 bis 50 μm
eine bessere Verarbeitbarkeit beim Laminieren zu oder Abtrennen
von der Substratfolie 31 auf und ist damit besonders bevorzugt. Ähnlich ermöglicht die
Verwendung einer weniger dicken Trägerfolie 34 das Drucken
und die Herstellung durch Vielbfarben-Runddruck, was zu einer Verbesserung
in der Massenproduktivität
führt,
im Vergleich zu dem Fall, dass die Musterschicht 32 durch
direktes Drucken auf die Substratfolie 31 in einer Größenordnung
von mehreren hundert μm
gebildet wird.
-
Um
die Abtrennung der Trägerfolie 34 von
der Substratfolie 31 oder den Transfer der Musterschicht 32 von
der Trägerfolie 34 auf
die Substratfolie 31 oder die Verstärkungsfolie zu vereinfachen,
ist es außerdem zu
empfehlen, eine Behandlung zur Ablösung von der Form auf der Oberfläche der
Trägerfolie 34 durchzuführen, um
die Abtrennung zu erleichtern.
-
Allerdings
könnte
bei exzessiver Abtrennbarkeit die Trägerfolie 34 vor der
Bildung der Musterschicht 32 von der Substratfolie abgetrennt
werden, oder die Musterschicht 32 könnte nicht auf der Trägerfolie 34 halten,
bis die Musterschicht 32 transferiert wird. Deshalb wird
die Trägerfolie 34 so
eingestellt, dass sie eine angemessene Abschälstärke von etwa 0,05 bis 1,08
N/cm besitzt (5 bis 100 gf/cm).
-
Insbesondere
ist es empfehlenswert, ein Wärmelaminierverfahren
anzuwenden, bei dem eine Formablösungsschicht
auf der Trägerfolie 34 gebildet
wird, die Trägerschicht 34 und
die Substratfolie 31 nach dem Zusammenlaminieren durch
Anwendung von Druck aneinander gebunden werden, während sie
auf einer Seite oder beiden Seiten erwärmt werden.
-
Als
nächstes
wird das Verfahren für
die Herstellung eines In-Mold-Dekorgegenstandes
unter Verwendung der In-Mold-Dekorfolie 45 mit
dem oben beschriebenen Aufbau beschrieben.
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Als
erstes wird die In-Mold-Dekorfolie 45 mit Hilfe des Einspannglieds 38 auf
die Oberfläche
der beweglichen Gussform 35 eingesetzt, welche eine Spritzgussform
ist (siehe 21.)
-
Ein
konkretes Beispiel der Art und Weise des Einsetzens in die bewegliche
Gussform 35 ist wie folgt. Eine längere In-Mold-Dekorfolie 45 wird einmal
um eine Walzenachse gewickelt, um in einen gerollten Zustand gebracht
zu werden, und die resultierende Rolle wird so an einem oberen Teil
der beweglichen Gussform 35 für das Spritzgussformen platziert,
dass sie integral mit der beweglichen Gussform 35 beweglich
ist. Dann wird die In-Mold-Dekorfolie 45, während sie
von der Walze abgewickelt wird, zwischen die zurückgezogene bewegliche Gussform 35 und
die stationäre Gussform 36 so
durchgereicht, so dass sie durch eine Walzenachse eines Folienwickelgerätes abgewickelt
wird, welches so an einem unteren Teil der beweglichen Spritzgussform 35 eingesetzt
ist, dass es integral mit der beweglichen Gussform 35 beweglich
ist. Ein weiteres Beispiel kann sein, dass eine blattartige In-Mold-Dekorfolie 45 maschinell
oder manuell in die Oberfläche
der In-Mold-Dekorfolie 45 eingesetzt
wird. Für
das Einsetzen der In-Mold-Dekorfolie 45 auf
die Oberfläche
der beweglichen Gussform 35 wird die Position der In-Mold-Dekorfolie 45 in
Bezug auf die Oberfläche
der beweglichen Gussform 35 nach dem Einsetzen der In-Mold-Dekorfolie 45 auf
die Oberfläche
der beweglichen Gussform 35 durch einen Positionssensor
oder ähnliches
bestimmt und die In-Mold-Dekorfolie 45 kann durch das Einspannglied 38 auf
die Oberfläche
der beweglichen Spritzgussform 35 gedrückt werden.
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Anschließend wird
die In-Mold-Dekorfolie 45 auf die Oberfläche der
beweglichen Spritzgussform 35 eingesetzt und danach die
In-Mold-Dekorfolie 45 mit Hilfe der in der beweglichen
Spritzgussform 35 gebildeten Vakuumsauglöcher 42 entlang
der hohlraumformenden Oberfläche 37 der
beweglichen Gussform 35 durch Vakuum angesaugt, wodurch
die In-Mold-Dekorfolie 45 in
eine dreidimensionale Form verarbeitet wird, entlang der tieferliegenden
Teile der beweglichen Spritzgussform 35, d.h. der hohlraumformenden
Oberfläche 37 des Hohlraums 43 (siehe 22).
Ein konkretes Beispiel ist ein Verfahren, welches die Schritte des
Erwärmens der
In-Mold-Dekorfolie 45,
die auf die Oberfläche
der beweglichen Gussform 35 eingesetzt ist, auf ihren Erweichungspunkt
oder höher
durch eine Wärmeplatte
oder Ähnliches,
welche zwischen der beweglichen Gussform 35 und der stationären Gussform 36 eingespannt
ist, und dadurch Erweichen der In-Mold-Dekorfolie 45, wodurch
der Raum zwischen dem tieferliegenden Teil der beweglichen Spritzgussform 35 und
der In-Mold-Dekorfolie 45 geschlossen wird, und Durchführen von
Evakuieren und Vakuumsaugen durch die Vakuumsauglöcher 42 einschließt, so dass
die In-Mold-Dekorfolie 45 in engen Kontakt mit dem tieferliegenden
Teil der inneren Oberfläche
(hohlraumformende Oberfläche 37)
der beweglichen Spritzgussform 35 gebracht wird. Bei dem Verfahren
der Verarbeitung in eine dreidimensionale Form oder bei dem Verfahren
des Pressens und Einspannens der In-Mold-Dekorfolie 45 durch
das Einspannglied 38, kann das Verfahren durchgeführt werden,
dass die unnötigen
Teile der In-Mold-Dekorfolie 45 abgeschnitten werden.
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Anstelle
dieses Verfahrens kann, bevor die In-Mold-Dekorfolie 45 auf
die Oberfläche
der beweglichen Spritzgussform 35 eingesetzt wird, die
In-Mold-Dekorfolie 45 mit einer anderen Form für die dreidimensionale Verarbeitung
und Formung als die bewegliche Spritzgussform 35 und die
stationäre
Gussform 36 in eine gewünschte
Form verarbeitet werden und ebenso in eine gewünschte Form zurecht geschnitten
werden, und dann wird die dreidimensional verarbeitete In-Mold-Dekorfolie 45 in
den tieferliegenden Teil der beweglichen Spritzgussform 35 eingepasst.
Als Verfahren für
die dreidimensionale Verarbeitung gibt es das Vakuumformverfahren,
Luftdruckformverfahren, Pressverfahren, bei dem erhitztes Gummi
gepresst wird, Druckformverfahren und ähnliche. Zusätzlich kann
der Schneideprozess gleichzeitig mit dem Prozess der Verarbeitung
in eine dreidimensionale Konfiguration durchgeführt werden.
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Als
nächstes
wird, während
die Gussform 35 an die stationäre Gussform 36 eingespannt
ist, das Formharz 40 in geschmolzenem Zustand von Zugangsteil 39 der
stationären
Gussform 36 in den Hohlraum 43 eingespritzt und
das Formharz 40 fest werden lassen, so dass der Formharzgegenstand 41 in
dem Hohlraum 43 gebildet wird, während die In-Mold-Dekorfolie 45 gleichzeitig
integral an die Oberfläche
des Formharzgegenstandes 41 gebunden wird (siehe 23).
-
Danach
wird der Formharzgegenstand 41 aus der beweglichen Gussform 35 genommen
und dann unnötige
Teile der In-Mold-Dekorfolie 45,
die an den Formharzgegenstand 41 gebunden sind, entfernt
(siehe 24). In dem Fall, dass die In-Mold-Dekorfolie 45 vorher
in eine gewünschte
Form zurecht geschnitten wurde, wie oben beschrieben, ist der Schritt
des Entfernens der unnötigen
Teile der In-Mold-Dekorfolie 45 überflüssig.
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Die
bewegliche Gussform 35 und die stationäre Gussform 36 als
Einspritzform sind nicht besonders beschränkt auf die obige Ausführungsform.
Es ist geeignet, eine Form zu verwenden, die aus einer beweglichen
Gussform 35 und einer stationären Gussform 36 mit
einem Zugangsteil 39 für
das Einspritzen des Formharzes 40 gemacht ist, wobei, wenn
die stationäre
Gussform 36 und die bewegliche Gussform 35 geschlossen sind,
ein einziger oder eine Mehrzahl von Hohlräumen 43 umgeben von
den hohlraumbildenden Oberflächen 37 der
stationären
Gussform 36 und der beweglichen Gussform 35 gebildet
werden. Die In-Mold-Dekorfolie 45,
die in die Hohlräume 43 eingesetzt
wird, die durch die bewegliche Gussform 35 und die stationäre Gussform 36 für das Spritzgussgießen gebildet
werden, deckt die hohlraumbildenden Oberflächen 37 ab. Die Hohlräume 43 können als
solche bereitgestellt werden, die ein Loch in dem Formharzgegenstand 41 bilden.
Der tieferliegende Teil, der die Hohlräume 43 bildet, kann
entweder in der stationären
Gussform 36 oder der beweglichen Gussform 35 gebildet
werden. Die bewegliche Gussform 35 oder die stationäre Gussform 36 kann ein
Einspannglied 38 für
das Pressen und Fixieren der In-Mold-Dekorfolie 45 in den
tieferliegenden Teil besitzen. (Siehe 21 bis 23).
Das Einspannglied 38 kann ebenso in der stationären Gussform 36 oder
der beweglichen Gussform 35 installiert sein.
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Das
Formharz 40 ist nicht besonders beschränkt. Typische Formharze 40 für die Verwendung
für Verzierungen
von Automobil-Interior und Verzierung von Automobil-Exterior werden
beispielhaft dargestellt durch Polycarbonatharz, Acrylnitril-Butadien-Harz,
Talk enthaltendes Polypropylenharz und Mischungen dieser Harze.
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Zusätzlich,
während
die obige Beschreibung; so wie sie ist, sich auf horizontale Spritzgussmaschinen bezieht,
ist die Beziehung zwischen der stationären Gussform 36 und
der beweglichen Gussform 35 im Fall einer vertikalen Spritzgussmaschine
umgekehrt. Außerdem
ist die Form der Spritzgussmaschinen nicht nur auf den Zweiformtyp,
sondern auch auf den Dreiformtyp entsprechend anwendbar.
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Siebte Ausführungsform
-
Als
nächstes
wird eine siebte erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben. Diese siebte Ausführungsform
ist dazu gedacht, ein siebtes Problem, d.h. den Mangel der Abdeckungskraft
der Musterschicht, zu lösen.
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Die
Musterschicht, die durch Beschichten gebildet wird, zeigt in manchen
Fällen
einen Farbeindruck mit hoher Opazität und in anderen Fällen einen
Farbeindruck ohne hohe Opazität,
abhängig
von den Unterschieden in der Abdeckkraft zwischen Farbmaterialien
für individuelle
Farben. Das siebte Problem ist, dass, wenn eine Musterschicht mit
einem Farbeindruck gebildet werden muss, die sich ziemlich von der
Farbe der Verstärkungsfolie
unterscheidet, es einige Fälle
gibt, wo aufgrund von geringer Opazität (z.B. im Fall eines Gelb
mit hoher Chromatizität)
wegen der Effekte der Farbe der Verstärkungsfolie ein gewünschter
Farbeindruck nicht erhalten werden kann.
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Im
Hinblick auf das siebte Problem wird die In-Mold-Dekorfolie der siebten erfindungsgemäßen Ausführungsform
so aufgebaut, dass eine zweite Musterschicht 68 zwischen
der Verstärkungsfolie 66 und
der Musterschicht 63 gebildet wird, wie in 29 gezeigt.
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Insbesondere
zeigt die Musterschicht 63, die durch Mehrzweck-Druckgeräte oder ähnliches
gebildet wird, in manchen Fällen
einen Farbeindruck mit hoher Opazität und in anderen Fällen einen
Farbeindruck ohne hohe Opazität,
abhängig
von den Unterschieden in der Abdeckungskraft zwischen Farbmaterialien
für individuelle
Farben.
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Wenn
die Musterschicht 63 mit einem Farbeindruck gebildet werden
muss, der ziemlich unterschiedlich ist von der Farbe der Verstärkungsfolie 66,
gibt es manche Fälle,
wo der gewünschte
Farbeindruck aufgrund der geringen Opazität (z.B. in dem Fall eines Gelb
mit hoher Chromatizität)
wegen der Effekte der Farbe der Verstärkungsfolie 66 nicht
erreicht werden kann.
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In
so einem Fall wird die zweite Musterschicht 68 gebildet,
um die Opazität
der Musterschicht 63 zu verstärken.
-
Die
zweite Musterschicht 68 kann entweder durch Beschichten
oder als Folie gebildet werden.
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Das
Material der zweiten Musterschicht 68 ist bevorzugt eines,
welches Verdampfen und Schäumen verhindert,
wie in dem Fall der Verstärkungsfolie 66.
-
Der
Grund hierfür
ist, dass selbst in dem Fall, dass die Verstärkungsfolie 66 nicht
aus einem Material gemacht ist, das Verdampfen und Schäumen verhindert,
die Bereitstellung einer zweiten Musterschicht 68, die Verdampfen
und Schäumen
verhindert, es möglich
macht, das Auftreten eines Orangenschalenzustandes der Oberfläche der
In-Mold-Dekorfolie 61 zu unterdrücken, selbst bei Auftreten
des Verdampfens und Schäumens der
schäumenden
Komponenten in der Verstärkungsfolie 66.
Dies kann der Tatsache zugeordnet werden, dass es nur die Verstärkungsfolie
ist, die verdampft und schäumt,
und die zweite Musterschicht 68 verhindert, dass Gas, welches
von der Verstärkungsfolie
generiert wird, die Musterschicht 63 erreicht.
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Konkrete
Beispiele für
ein Material für
die zweite Musterschicht 68 sind Polyethylenharze, Polypropylenharze,
Styrolharze, flammenhemmende ABS-Harze, oder thermoplastische Polybutadienharze.
Insbesondere sind als Material erhältlich Polypropylenharz, dessen
Wasserabsorptionskoeffizient 0,03 % oder weniger ist, Polyethylenharz,
dessen Wasserabsorptionskoeffizient 0,01 % oder weniger ist, Polystyrolharz,
dessen Wasserabsorptionskoeffizient 0,07 % oder weniger ist, Fluorharz,
dessen Wasserabsorptionskoeffizient 0,03 % oder weniger ist, Polyethylenterephthalatharz,
dessen Wasserabsorptionskoeffizient 0,15 % oder weniger ist, Polybutylenterephthalatharz,
dessen Wasserabsorptionskoeffizient 0,08 % oder weniger ist, Methacryl-Styrol-Copolymer-Harz,
dessen Wasserabsorptionskoeffizient 0,15 % oder weniger ist, flammenhemmendes Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolymer-Harz
(flammenhemmendes ABS-Harz), dessen Wasserabsorptionskoeffizient
0,09 % oder weniger ist oder thermoplastisches Butadienharz, dessen
Wasserabsorptionskoeffizient 0,09 % oder weniger ist.
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Die
Dicke der zweiten Musterschicht 68 ist bevorzugt nicht
weniger als 10 μm,
um die Deckkraft und Verdampfungs-/Schäumpräventionseigenschaften
zu erhalten, und weniger als 200 μm,
um die Sichtbarkeit der geschnittenen Querschnittslinien zu vermeiden.
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Obwohl
das Formharz nicht besonders beschränkt ist, sind die typischsten
Formharze für
die Verwendung bei Verzierungen in Automobil-Interior und -Exterior
oder für
Elektrogeräte
Polystyrol, Acrylnitril-Styrol-Copolymerharz, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer-Harz
oder Polycarbonatharz und Polypropylenharz und ähnliche.
-
Wenn
Polystyrol, Acrylnitril-Styrol-Copolymerharz, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerharz
oder Polycarbonatharz als Formharz verwendet wird, ist das Grundmaterial
für die
In-Mold-Dekorfolie bevorzugt Acrylharz, Styrolharz (einschließlich Styrol-Elastomer-Harze),
Acrylnitril-Butadien-Styrol-basiertes Harz, thermoplastisches Butadien-basiertes
Harz, Polycarbonat-basiertes Harz oder ähnliches im Hinblick auf die
Wiederverwendbarkeit nach Verwendung. Wenn Polypropylenharz als
Formharz verwendet wird, ist das Material für die In-Mold-Dekorfolie bevorzugt
Polypropylenharz oder Polyethylenharz im Hinblick auf die Wiederverwertbarkeit
nach Verwendung und die Adhäsion
an das Formharz.
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Das
häufigste
Verfahren für
dreidimensionale Verarbeitung ist Vakuumformverfahren, welches ein
Verfahren ist, bei dem die In-Mold-Dekorfolie bis zu ihrem Erweichungspunkt
oder höher
erwärmt
wird, um sie in einen weichen und dehnbaren Zustand zu bringen,
und dann wird sie durch Vakuum angesaugt und so gezogen, dass sie
in engen Kontakt mit der inneren Oberfläche des Hohlraums der Form
für das
Vakuumformen kommt, und so in eine gewünschte dreidimensionale Form
gebracht wird.
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Andere
dreidimensionale Verarbeitungsverfahren sind Luftdruck-Formverfahren,
Pressverfahren, bei dem erwärmtes
Gummi gepresst wird, Druckformverfahren und ähnliche.
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Nach
der dreidimensionalen Verarbeitung werden unnötige Teile der In-Mold-Dekorfolie,
die von der Dekoration des Formharzgegenstandes ausgeschlossen sind,
durch Schneiden entfernt. Als das Schneideverfahren ist ein Verfahren
verwendbar, bei dem die In-Mold-Dekorfolie ausgebrannt und durch
Bestrahlen mit einem Laserstrahl ausgeschnitten wird, ein Verfahren,
bei dem die In-Mold-Dekorfolie durch Pressverarbeitung mit einem
für die
Schneideverwendung vorbereiteten Stanzstempel ausgestanzt wird,
und ähnliche.
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Die
In-Mold-Dekorfolie mit dreidimensionaler Form wird nach dem Zurechtschneiden
eingepasst und in die Spritzgussform eingesetzt, und wenn die Form
eingespannt ist, wird das Formharz im geschmolzenen Zustand in den
Hohlraum eingespritzt und dann abgekühlt, so dass der Formharzgegenstand
gebildet wird, während
die In-Mold-Dekorfolie
gleichzeitig integral an die Oberfläche des Formharzgegenstandes
gebunden wird.
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In
den vorherigen Ausführungsformen
ist es ebenso möglich,
der In-Mold-Dekorfolie durch Färben
der Substratfolie oder der Verstärkungsfolie
ein farbiges Aussehen zu verleihen, ohne irgendeine Musterschicht bereitzustellen.
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Insbesondere
zeigt z.B. 45 einen Zustand, bei dem eine
Verstärkungsfolie 3,
die zu einer Substratfolie 1 benachbart ist, eine gefärbte Folie
von metallischem Rot oder ähnlichem
ist mit darin beigemischtem schwarzem Pigment 3m. Ebenso zeigt 46 einen
Zustand, bei dem eine Verstärkungsfolie 3 benachbart
zu einer Substratfolie 1 mit einer Dicke von nicht mehr
als 200 μm
eine gefärbte
Folie von metallischem Rot oder ähnlichem
ist, mit darin beigemischtem schwarzem Pigment 3b. 47 zeigt
einen Zustand, bei dem eine Verstärkungsfolie 3 benachbart
zu einer gefärbten
Substratfolie 1 ist.
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48 zeigt
einen Zustand, bei dem die Gesamtdicke nicht mehr als 200 μm ist, und
bei dem eine transparente gefärbte
Musterschicht 2 zwischen zwei farblose, transparente Substratfolien 1A, 1B eingespannt
ist.
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Ausführungsbeispiel 1
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Eine
In-Mold-Dekorfolie wurde unter den folgenden Bedingungen hergestellt.
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Oben
auf eine Acrylfolie mit einer Foliendicke von 50 μm und einer
Oberflächen-Bleistifthärte von
HB wurde eine 5 μm
dicke Musterschicht unter Verwendung einer Acrylfarbe gebildet.
Darauf wurden weiterhin mit einer eingelagerten chlorierten Polypropylen-basierten
Adhäsionsfarbe
eine 200 μm
dicke schwarze Polypropylenfolie (Wasserabsorptionskoeffizient:
0,01 %; Farbe: L*=10, a*=3, b*=-5) und eine 150 μm dicke schwarzbraune Polypropylen-basierte
Folie (Wasserabsorptionskoeffizient: 0,03 %; mit 60 Gew.-Teilen
EPDM und 15 Gew.-Teilen Talk beigemischt in Bezug auf 100 Gew.-Teile
Polypropylen; Farbe: L*=10, a*=3, b*=-5) sequenziell laminiert,
wodurch eine In-Mold-Dekorfolie mit einer thermischen Deformationstemperatur
von 140°C
erhalten wurde. Diese In-Mold-Dekorfolie zeigte eine 200%ige Ausdehnungsleistung
ohne thermisch zersetzt zu werden, wenn sie auf 160°C erhitzt
wurde, und hatte ein Young'sches
Modul von 834 N/mm2 (85 kgf/mm2)
bei Normaltemperatur.
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Diese
Folie wurde durch Erhitzen auf 160°C vakuumgeformt, mit einem Laser
zurecht geschnitten und in eine Spritzgussform eingespannt. Dann
wurde Polypropylenharz bei einer Formtemperatur von 220°C eingespritzt,
wodurch ein In-Mold-Dekorgegenstand
erhalten wurde.
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Ausführungsbeispiel 2
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Eine
In-Mold-Dekorfolie wurde unter den folgenden Bedingungen hergestellt.
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Auf
eine kristalline Polypropylenfolie mit einer Foliendicke von 200 μm und einer
Oberflächen-Bleistifthärte von 2B wurde
eine 5 μm
dicke Musterschicht unter der Verwendung von 5 μm Urethan-basierter Farbe gebildet.
Darauf wurde weiterhin mit einer eingelagerten chlorierten Polypropylen-basierten
Adhäsionsfarbe eine
400 μm dicke
schwarze Polypropylenfolie (Wasserabsorptionskoeffizient: 0,01 %;
Farbe: L*=8, a*=6, b*=–2)
laminiert, wodurch eine In-Mold-Dekorfolie mit einer thermischen
Deformationstemperatur von 150°C erhalten
wurde. Diese In-Mold-Dekorfolie zeigte eine Ausdehnungsleistung
von 130 % ohne thermisch zersetzt zu werden, wenn sie auf 170°C erhitzt
wurde, und hatte ein Young'sches
Modul von 686 N/mm2 (70 kgf/mm2) bei
Normaltemperatur.
-
Diese
Folie wurde durch Erhitzen auf 170°C vakuumgeformt, mit einem Laser
zurecht geschnitten und in eine Spritzgussform eingespannt. Dann
wurde Polypropylenharz bei einer Formtemperatur von 220°C eingespritzt,
wodurch ein In-Mold-Dekorgegenstand
erhalten wurde.
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Ausführungsbeispiel 3
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Eine
In-Mold-Dekorfolie wurde unter den folgenden Bedingungen hergestellt.
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Auf
einem Acrylfilm mit einer Foliendicke von 50 μm und einer Oberflächen-Bleistifthärte von
HB wurde eine 5 μm
dicke Musterschicht mit Hilfe einer Acrylfarbe gebildet. Auf dieser
wurden weiterhin mit einer eingelagerten Vinylacetatbasierten Adhäsionsfarbe
eine Zwischenfolienschicht durch eine 100 μm dicke Polystyrolfolie gebildet
(Wasserabsorptionskoeffizient: 0,1 %, Farbe: Gelb), und eine 350 μm dicke schwarze
Acrylnitril-Butadien-Styrol-Folie (Wasserabsorptionskoeffizient:
0,4 %; Farbe: L*=7, a*=1, b*=1) sequenziell laminiert, wodurch eine
In-Mold-Dekorfolie mit einer thermischen Verformungstemperatur von
110°C erhalten
wurde. Diese In-Mold-Dekorfolie zeigte eine Elongationsleistung
von 180° ohne
thermisch zersetzt zu werden, wenn sie auf 150°C erhitzt wurde, und hatte einen
Young'schen Modul
von 1373 N/mm2 (140 kgf/mm2)
bei Normaltemperatur.
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Diese
Folie wurde durch Erhitzen auf 150°C vakuumgeformt, mit einem Laser
zurecht geschnitten und in eine Spritzgussform eingesetzt. Dann
wurde Acrylnitril-Butadien-Styrolharz bei einer Formtemperatur von 230°C eingespritzt,
wodurch ein In-Mold-Dekorgegenstand
erhalten wurde.
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Ausführungsbeispiel 4
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Eine
In-Mold-Dekorfolie wurde unter den folgenden Bedingungen hergestellt.
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Auf
einer nicht-kristallinen Polyester-Copolymerfolie mit einer Foliendicke
von 60 μm
wurden nacheinander eine 500 Å metallische
Musterschicht, gebildet aus einer verdampften Aluminiumfolie, und
eine 2 μm Adhäsionsschicht,
gebildet aus Vinylacetat-basierender Farbe, gebildet.
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Danach
wurden nacheinander mit einer eingelagerten Polyurethan-basierten
trockenen laminierten Adhäsionsfarbe
eine 200 μm
dicke schwarze Polypropylenfolie (Wasserabsorptionskoeffizient:
0,01 %; Farbe: L*=10, a*=3, b*=–5)
und eine 250 μm
dicke schwarzbraune Polypropylenfolie (Wasserabsorptionskoeffizient: 0,03
%; mit 60 Gew.-Teilen EPDM und 15 Gew.-Teilen Talk eingemischt in
Bezug auf 100 Gew.-Teile Polypropylen; Farbe: L*=10, a*=3, b*=-5)
laminiert, wodurch eine In-Mold-Dekorfolie mit einer thermischen
Verformungstemperatur von 130°C
erhalten wurde. Diese In-Mold-Dekorfolie zeigte eine 160%ige Elongation
ohne thermisch zersetzt zu werden, wenn sie auf 150°C erhitzt
wurde und hatte ein Young'sches
Modul von 883 N/mm2 (90 kgf/mm2)
bei Normaltemperatur.
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Diese
Folie wurde durch Erhitzen auf 160°C vakuumgeformt, mit einem Laser
zurecht geschnitten und in eine Spritzgussform eingesetzt. Dann
wurde Polypropylenharz bei einer Formtemperatur von 220°C eingespritzt,
wodurch ein In-Mold-Dekorgegenstand
erhalten wurde.
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Ausführungsbeispiel 5
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Eine
In-Mold-Dekorfolie wurde unter den folgenden Bedingungen hergestellt.
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Auf
einer biaxial orientierten Polyethylentherephthalatfolie mit einer
Foliendicke von 25 μm
wurden nacheinander eine vierfarbige, aufgedruckte Musterschicht
mit einer Registrierungsgenauigkeit von 0,2 mm und eine 2 μm Adhäsionsschicht
aus Vinylacetat-basierter Farbe gebildet.
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Die
Farbschichtseite dieses Films wurde auf eine Polycarbonatfolie mit
einer Foliendicke von 80 μm und
einer Oberflächen-Bleistifthärte von
HB aufgesetzt und durch eine 220°C
thermische Transferwalze aufgedrückt,
wodurch die Musterschicht und die Adhäsionsschicht auf die Acrylfolienseite
transferiert wurden.
-
Darauf
wurden weiterhin nacheinander, mit einer Vinylacetatbasierten Adhäsionsfarbe
eingelagert, eine Zwischenfolienschicht, gebildet aus einer 100 μm dicken
Polystyrolfolie (Wasserabsorptionskoeffizient: 0,1 %, Farbe: Gelb),
und eine 250 μm
dicke schwarze Acrylnitril-Butadien-Styrol-Folie (Wasserabsorptionskoeffizient:
0,4 %; Farbe: L*=7, a*=1, b*=1) laminiert, wodurch eine In-Mold-Dekorfolie
mit einer thermischen Verformungstemperatur von 120°C erhalten
wurde. Diese In-Mold-Dekorfolie zeigte eine 160%ige Elongationsleistung
ohne thermisch zersetzt zu werden, wenn sie auf 150°C erhitzt
wurde, und hatte ein Young'sches
Modul von 1569 N/mm2 (160 kgf/mm2) bei Normaltemperatur.
-
Diese
Folie wurde durch Erhitzen auf 150°C vakuumgeformt, mit einem Laser
zurecht geschnitten und in eine Spritzgussform eingesetzt. Dann
wurde Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz bei einer Formtemperatur
von 230°C
eingespritzt, wodurch ein In-Mold-Dekorgegenstand
erhalten wurde.