JP2002018893A

JP2002018893A - インサート成形品およびその製造方法

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Publication number: JP2002018893A
Application number: JP2000205748A
Authority: JP
Inventors: Fujio Mori; 富士男森; Tadatake Taniguchi; 忠壮谷口
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2002-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】最表面層である基材フィルム表面に金型のキ
ャビティ形成面の表面形状が正確に写し取られているイ
ンサート成形品およびその製造方法を提供する。【解決手段】インサート成形用シートを用いたインサ
ート成形品の製造方法において、成形樹脂の金型内への
注入開始前におけるキャビティ形成面の表面温度Ｔ_１が
インサート成形品の最表面層となる基材フィルムの軟化
点Ｔ_ｆよりも５℃以上低く、成形樹脂のキャビティ内へ
の注入開始時から成形樹脂が固化する時までのいずれか
の時点におけるキャビティ形成面の最高表面温度Ｔ
_ｍａｘが上記基材フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも１０℃以
上高くなり、成形樹脂の樹脂圧力が１３ＭＰａ以上で
ある成形条件で成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、コンソールボッ
クス、センタークラスター、スイッチベースなどの自動
車内装部品や、携帯電話の筐体などの通信機器部品など
に用いられる、樹脂成形品の表面に加飾の施されたイン
サート成形品とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記自動車内装部品や通信機器部
品を加飾する方法としては、樹脂成形品表面に所望の色
・パターンに着色塗装やメッキなどを施して絵柄を形成
したり、オーバーコート塗装をしたりする方法が知られ
ている。しかし、これら塗装やメッキによる方法は環境
衛生上問題があった。

【０００３】これに対して塗装を行なわないで表面を加
飾する方法として、インサート成形用シートを用いたイ
ンサート成形法がある。

【０００４】この方法は、少なくとも絵柄層と該絵柄層
を被覆して保護する機能を持つ基材フィルムとから構成
されるインサート成形用シート１を用い、これを射出成
形用の金型内に挿入し、型閉め後、溶融状態の射出成形
樹脂１６をキャビティ内に射出し、射出成形樹脂１５を
固化させることによって、樹脂成形品７を形成すると同
時にその表面にインサート成形用シート１を一体化接着
させてインサート成形品８を得るものである（図９およ
び図１０参照）。上記インサート成形用シート１として
は、通常、少なくとも絵柄層３と該絵柄層３を被覆して
保護する機能を持つ基材フィルム２とから構成され（図
１２参照）、基材フィルム２には塩化ビニル樹脂、アク
リル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透明な樹
脂から成膜されたものを使用する。

【０００５】ところで、自動車内装部品等などの意匠面
は、高光沢の艶感や高透明性の艶感が要求される場合
と、所望の凹凸形状の表面シボを要求される場合とがあ
る。そして、そのような意匠を得る方法として、上記イ
ンサート成形法において、金型のキャビティ形成面１４
を鏡面としたり、キャビティ形成面１４にシボ凹凸を形
成したりしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記樹脂から
なる基材フィルム２は、そのフィルム成膜時において発
生するテンションの面内バラツキ・残留応力・フィッシ
ュアイ等のために、厚みが不均一となり又微小な凹凸を
有している。そのため、キャビティ形成面１４がいくら
鏡面であっても、成形条件によっては、キャビティ形成
面１４の鏡面形状が基材フィルム２に反映されず、厚み
の不均一さや微小な凹凸を有したまま基材フィルム２が
樹脂成形品に一体化されて高光沢の艶感や高透明性の艶
感が得られない場合があった。その場合、樹脂成形品７
上の絵付け面を塗装によってクリアコート層で覆ったも
のと比べて、透明性が不足して表面が曇った状態になっ
ており、樹脂成形品表面に施した意匠がぼやけて見え
た。

【０００７】また、キャビティ形成面１４にシボ凹凸を
形成してインサート成形することにより、インサート成
形用シート１のキャビティ形成面１４と接する面、すな
わち基材フィルム２をキャビティ形成面１４の表面形状
に変化させるときも、成形条件によっては、キャビティ
形成面１４のシボ凹凸形状が基材フィルム２に反映され
ず、所望の凹凸形状に近い表面シボを有するインサート
成形品８を得られない場合があった。あらかじめインサ
ート成形用シート１の表面をエンボス加工したインサー
ト成形用シート１を用いる方法もあるが、インサート成
形時に射出成形樹脂１６の熱圧でもってインサート成形
用シート表面の凹凸形状が崩れてだれてくるという問題
がある。

【０００８】したがって、本発明の目的は、上記の問題
点を解決することにあり、最表面層である基材フィルム
表面にインサート成形で用いた金型のキャビティ形成面
の表面形状が正確に写し取られているインサート成形品
およびその製造方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインサート成形品は、少なくとも絵柄層と
該絵柄層を被覆して保護する機能を持つ基材フィルムと
から構成されるインサート成形用シートが樹脂成形品の
表面に一体化接着されたインサート成形品であって、Ｊ
ＩＳＫ７１０５の測定方法におけるインサート成形
品表面の６０°反射表面光沢度をＧ_２とし、インサート
成形前に測定したインサート成形用シートの基材フィル
ム表面の６０°反射表面光沢度をＧ_１としたとき、Ｇ_１
×（Ｇ_２−Ｇ_１）／１００≧１．２となるように、最表
面層である基材フィルム表面にインサート成形で用いた
金型のキャビティ形成面の表面形状が正確に写し取られ
ているように構成した。

【００１０】また、本発明のインサート成形品は、少な
くとも絵柄層と該絵柄層を被覆して保護する機能を持つ
基材フィルムとから構成されるインサート成形用シート
が樹脂成形品の表面に一体化接着されたインサート成形
品であって、ＪＩＳＫ７１０５の測定方法における
インサート成形品表面のヘイズ値をＨ_２（％）とし、イ
ンサート成形前に測定したインサート成形用シートの基
材フィルム表面のヘイズ値をＨ_１（％）としたとき、
（Ｈ_１−Ｈ_２）／Ｈ_１≧０．０５となるように、最表面
層である基材フィルム表面にインサート成形で用いた金
型のキャビティ形成面の表面形状が正確に写し取られて
いるように構成した。

【００１１】また、本発明のインサート成形品は、少な
くとも絵柄層と該絵柄層を被覆して保護する機能を持つ
基材フィルムとから構成されるインサート成形用シート
が樹脂成形品の表面に一体化接着されたインサート成形
品であって、凹凸の深さｈ（μｍ）と巾ｗ（μｍ）の比
ｈ／ｗが０．００６〜０．５となるように、最表面層で
ある基材フィルム表面にインサート成形で用いた金型の
キャビティ形成面の表面形状が正確に写し取られている
ように構成した。

【００１２】また、本発明は、少なくとも絵柄層と該絵
柄層を被覆して保護する機能を持つ基材フィルムとから
構成されるインサート成形用シートを用い、所定の表面
形状に加工されたキャビティ形成面を有する射出成形用
の金型内にインサート成形用シートを挿入し、型閉め
後、溶融状態の射出成形樹脂をキャビティ内に注入し、
射出成形樹脂を固化させることによって、樹脂成形品を
形成すると同時にその表面にインサート成形用シートを
一体化接着させ、型開き後にインサート成形品を金型か
ら取りだすインサート成形品の製造方法において、射出
成形樹脂の金型内への注入開始前におけるキャビティ形
成面の表面温度Ｔ_１がインサート成形品の最表面層とな
る基材フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも５℃以上低く、射出
成形樹脂のキャビティ内への注入開始時から射出成形樹
脂が固化する時までのいずれかの時点におけるキャビテ
ィ形成面の最高表面温度Ｔ_ｍａｘがインサート成形品の
最表面層となる基材フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも１０℃
以上高くなり、射出成形樹脂の樹脂圧力が１３ＭＰａ
以上である成形条件で成形することにより、前記したい
ずれかのインサート成形品を得るように構成した。

【００１３】上記インサート成形品の製造方法の構成に
おいて、キャビティ形成面の上記最高表面温度Ｔ_ｍａｘ
がインサート成形品の最表面層となる基材フィルムの軟
化点Ｔ_ｆよりも２０℃以上高くなり、射出成形樹脂が固
化した後、型開きした時点におけるキャビティ形成面の
表面温度Ｔ_２がインサート成形品の最表面層となる基材
フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも２０℃以上低くなるように
した。

【００１４】上記インサート成形品の製造方法の構成に
おいて、射出成形樹脂の樹脂圧力を１７ＭＰａ以上と
した。

【００１５】また、上記各構成で使用する基材フィルム
の材質が、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピ
レン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ
カーボネート樹脂から選ばれた少なくとも一つの透明な
樹脂であるようにした。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
をさらに詳しく説明する。

【００１７】図１は本発明に係るインサート成形品の製
造方法における金属キャビティの表面温度の推移の一例
を示すグラフ、図２はビカット針込み試験を説明する
図、図３〜５は本発明において用いるインサート成形用
シートのインサート成形前後の表面状態変化の一実施例
を示す断面図、図６〜１０は本発明に係るインサート成
形品の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図、図１
１は樹脂圧力の測定方法を示す断面図である。図中、１
はインサート成形用シート、２は基材フィルム、３は絵
柄層、３１は金属薄膜層、３２は第１絵柄層、３３は第
２絵柄層、３４は第３絵柄層、４は接着層、５はアンカ
ー層、６は裏打ちシート、７は樹脂成形品、８はインサ
ート成形品、９はフィルム成膜時の表面、１０は可動
型、１１は固定型１２はクランプ部材、１３は真空吸引
孔、１４はキャビティ形成面、１５は加熱板、１６は射
出成形樹脂、１７はゲート部、１８は鏡面、１９は表面
シボ、２０は圧力センサー、２１は埋め込みピン、２２
は金型内壁面、２３は外部処理装置、２４は針、２５は
分銅、２６はキャビティをそれぞれ示す。

【００１８】本発明の目的は、少なくとも絵柄層３と該
絵柄層３を被覆して保護する機能を持つ基材フィルム２
とから構成されるインサート成形用シート１について従
来と同じ材料からなる基材フィルム２を用いても、得ら
れるインサート成形品８表面、すなわち基材フィルム２
表面にインサート成形で用いた金型のキャビティ形成面
１４の表面形状が正確に写し取られているようにするこ
とにある。

【００１９】たとえば、キャビティ形成面１４を鏡面の
ように平滑にしてインサート成形した場合に、最終製品
であるインサート成形品８において鏡面のように艶感の
ある製品を得ることである。具体的には、ＪＩＳＫ
７１０５の測定方法におけるインサート成形品表面の６
０°反射表面光沢度をＧ_２とし、インサート成形前に測
定したインサート成形用シートの基材フィルム表面の６
０°反射表面光沢度をＧ_１としたとき、Ｇ_１×（Ｇ_２−
Ｇ_１）／１００≧１．２となる高光沢の艶感を有するイ
ンサート成形品８を得ることである。また、ＪＩＳＫ
７１０５の測定方法におけるインサート成形品表面の
ヘイズ値をＨ_２（％）とし、インサート成形前に測定し
たインサート成形用シートの基材フィルム表面のヘイズ
値をＨ_１（％）としたとき、（Ｈ_１−Ｈ_２）／Ｈ_１≧
０．０５となる高透明性の艶感を有するインサート成形
品８を得ることである。

【００２０】また、キャビティ形成面１４に所望のシボ
凹凸を形成してインサート成形した場合に、最終製品で
あるインサート成形品８において所望の凹凸形状に近い
表面シボを有する製品を得ることである。具体的には、
表面に深さｈ（μｍ）と巾ｗ（μｍ）の比ｈ／ｗが０．
００６〜０．５である凹凸が形成されているインサート
成形品８を得ることである。

【００２１】成形条件を検討した結果（表１〜３参
照）、本発明のインサート成形品８の製造方法におい
て、射出成形樹脂１６の金型内への注入開始前における
キャビティ形成面１４の表面温度Ｔ_１がインサート成形
用シートの最表面層となる基材フィルムの軟化点Ｔ_ｆよ
りも５℃以上低く、射出成形樹脂１６の金型内への注入
開始時から射出成形樹脂１６が固化する時までのいずれ
かの時点におけるキャビティ形成面１４の最高表面温度
Ｔ_ｍａｘがインサート成形用シートの最表面層となる基
材フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも１０℃以上高くなり（図
１参照）、射出成形樹脂の樹脂圧力が１３ＭＰａ以上
である成形条件で成形すればよいことがわかった。

【００２２】なお、ここでいう軟化点Ｔ_ｆとは、ＡＳＴ
ＭＤ１５２５に基づきビカット針込み試験を実施し
た際（図２ａ参照）、針２４が基材フィルム２をつき破
る（図２ｃ参照）か、あるいは基材フィルム２が１ｍｍ
以上変形し始める（図２ｂ参照）ときの温度のことを示
す。試験条件としては、直径１ｍｍの針２４を用い、１
ｋｇの分銅２５で荷重をかけながら５０℃／時間の昇温
を行う。

【００２３】射出成形樹脂１５の金型内への注入開始前
におけるキャビティ形成面１４の表面温度Ｔ_１をインサ
ート成形用シートの最表面層となる基材フィルムの軟化
点Ｔ _ｆよりも５℃以上低く設定する理由は、Ｔ_１をそれ
以上高くすると、キャビティ形成面１４から伝わる熱で
もってインサート成形用シートの最表面層となる基材フ
ィルムが射出成形樹脂１５の注入前に軟化または溶融し
て波打ち状に変形し、そのまま射出成形するとシワにな
るか破損してしまうためである。

【００２４】また、射出成形樹脂１６の金型内への注入
開始時から射出成形樹脂１６が固化する時までのいずれ
かの時点におけるキャビティ形成面１４の最高表面温度
Ｔ _ｍａｘをインサート成形品の最表面層となる基材フィ
ルムの軟化点Ｔ_ｆよりも１０℃以上高く設定する理由
は、射出成形樹脂の樹脂圧力だけではインサート成形用
シート１がキャビティ形成面１４の表面形状、つまり鏡
面やシボ凹凸等に沿って密着しない場合があるため、キ
ャビティ形成面１４と接する基材フィルムの表面をキャ
ビティ形成面１４から伝わる熱により軟化させ、キャビ
ティ形成面１４の形状に沿って密着しやすくするためで
ある。

【００２５】より好ましくは、射出成形樹脂１６の金型
内への注入開始時からインサート成形品８を金型から取
り出す時までのいずれかの時点におけるキャビティ形成
面１４の最高表面温度Ｔ_ｍａｘがインサート成形品の最
表面層となる基材フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも２０℃以
上高くなり、射出成形樹脂が固化した後、型開きした時
点におけるキャビティ形成面１４の表面温度Ｔ_２がイン
サート成形品の最表面層となる基材フィルムの軟化点Ｔ
_ｆよりも２０℃以上低くなるような成形条件である。加
熱冷却が急激な条件の方が、連続成形するため生産性お
よび表面の奇麗な意匠を得やすいからである。

【００２６】以上のような成形条件を実現するために
は、金型内部に温水や油などを通して温度調節するだけ
でなく、射出成形樹脂の熱をできるだけ損失なく金型面
に伝えるためにシート全体として熱伝導率が良く厚みの
薄いインサート成形用シートを選択したり、溶融温度が
高く急激に冷えやすい射出成形樹脂を選択したりするの
が好ましい。

【００２７】また、射出成形樹脂を金型内へ注入した時
の熱でもってキャビティ形成面１４の最高表面温度Ｔ
_ｍａｘがインサート成形用シートの最表面層となる基材
フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも１０℃以上高くなることを
確認する手段としては、キャビティ形成面１４に熱電対
や不可逆の温度指示ラベルを貼り付けておく方法があ
る。

【００２８】また、射出成形樹脂を金型内へ注入した時
の樹脂圧力を１３ＭＰａ以上に設定する理由は、樹脂圧
力が１３ＭＰａ未満であるとキャビティ形成面１４にイ
ンサート成形用シートの基材フィルムが密着しにくく、
そのためインサート成形品８がキャビティ形成面１４の
表面形状に近い表明形状を得られないからである。樹脂
圧力を１３ＭＰａ以上に設定することにより、基材フィ
ルムをキャビティ形成面１４に充分に押し付けながら、
前記したように基材フィルムの表面の軟化を行なうこと
ができるため、インサート成形用シートの基材フィルム
をキャビティ形成面１４に密着させやすくなる。好まし
くは、樹脂圧力を１７ＭＰａ以上に設定する。その理由
は、キャビティ形成面１４に基材フィルムを沿いやすく
するだけでなく、射出成形樹脂の熱をキャビティ形成面
１４に伝えやすくするためである。なお、樹脂圧力の測
定方法としては、圧力センサー２０と該圧力センサーに
樹脂圧力を伝える埋め込めピン２１を金型内壁面２２に
設定しておき、圧力センサー２０で感知した値を電気信
号によってパソコン端末等の外部処理装置２３に伝え表
示させる方法がある（図１１参照）。

【００２９】このような条件（表１の成形条件３〜６及
び表２の成形条件８，１０）にて得られたインサート成
形品８は、キャビティ形成面１４を鏡面に加工した場
合、表１，表２に示すように、目視にて高光沢の艶感や
高透明性の艶感を有する鏡面が充分確認できた（鏡面評
価）。また、上記条件にて得られたインサート成形品８
の表面は、ＪＩＳＫ７１０５の測定方法における６
０°反射表面光沢度をＧ _２とし、インサート成形前に測
定したインサート成形用シートの基材フィルム表面の６
０°反射表面光沢度をＧ_１としたとき、Ｇ_１×（Ｇ_２−
Ｇ_１）／１００が１．２以上となっていた。また、上記
条件にて得られたインサート成形品８の表面は、ＪＩＳ
Ｋ７１０５の測定方法におけるヘイズ値をＨ
_２（％）とし、インサート成形前に測定したインサート
成形用シートの基材フィルム表面のヘイズ値をＨ
_１（％）としたとき、（Ｈ_１−Ｈ_２）／Ｈ_１が０．０５
以上となっていた。一方、従来の成形条件（表１の成形
条件１，２及び表２の成形条件７，９，１１，１２）で
は、同様の鏡面加工をキャビティ形成面１４に施して
も、インサート成形品８の表面は目視判定で鏡面とは言
えるものではなく、また６０°反射表面光沢度及びヘイ
ズ値の向上がほとんど見られなかった。なお、キャビテ
ィ形成面１４の鏡面加工は、本発明のインサート成形品
８の製造方法によって上記効果が得られるのに充分な加
工であるのは言うまでもない。また、表１，２の鏡面評
価の欄の◎，○，△，×，は、それぞれ下記の状態を意
味する。 ◎：目視でも精密な表面粗差計でも平滑な鏡面である。 ○：目視でみる限りは鏡面であるが、精密な表面粗差計
では微小な凹凸が検出される。 △：目視では鏡面のようにも見えるが、手の感触では明
確な凹凸が残っている。 ×：目視でもインサート
成形前と変化なし

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】また、このような条件（表３の成形条件１
３〜１５，１６，１８）にして得られたインサート成形
品８は、キャビティ形成面１４を凹凸シボ加工した場
合、下記の表３に示すように、インサート成形品８の最
表面層である基材フィルム２表面に深さｈ（μｍ）と巾
ｗ（μｍ）の比ｈ／ｗが０．００６〜０．５である凹凸
をつけることができ、表面シボの凹凸感が充分であっ
た。一方、従来の成形条件（表３の成形条件１７）で
は、同様の凹凸シボ加工をキャビティ形成面１４に施し
ても、インサート成形品８の最表面層である基材フィル
ム２表面に深さｈ（μｍ）と巾ｗ（μｍ）の比ｈ／ｗが
０．００６〜０．５である凹凸をつけることができず、
表面シボの凹凸感はなかった。なお、ここで行なう凹凸
シボ加工は、本発明のインサート成形品８の製造方法に
よってインサート成形品８表面に上記凹凸が得られるの
に充分な加工であるのは言うまでもない。表３の表面シ
ボの凹凸感の欄の◎，○，△，×は、それぞれ下記の状
態を意味する。 ◎：キャビティ形成面の凹凸とほぼ同一の凹凸がついて
いる ○：目視でも凹凸がついているのはわかるが、キャビテ
ィ形成面の凹凸とは異なる △：目視ではわからないが、手の感触では凹凸がついて
いるのがわかる。 ×：手の感触でも凹凸がついているのがわからない

【００３３】

【表３】

【００３４】以下、本発明のインサート成形品８の製造
方法で使用するインサート成形用シート１ついて更に詳
しく説明する。

【００３５】本発明に係るインサート成形用シート１
は、前記したように、少なくとも絵柄層３と該絵柄層３
を被覆して保護する機能を持つ基材フィルム２とから構
成されるものである（図３〜４参照）。

【００３６】基材フィルム２の材質は、塩化ビニル樹
脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂から選
ばれた少なくとも一つの透明な樹脂から成膜されたもの
など、通常の成形条件のインサート成形品８の製造方法
で使用するインサート成形用シート１と同様のものを使
用することができる。すなわち、これらの基材フィルム
２は、一般にそのフィルム成膜時において発生するテン
ションの面内バラツキ・残留応力・フィッシュアイ等の
ために厚みが不均一となり又微小な凹凸を有しているも
のであり、従来と同様の成形条件でインサート成形を行
なえば、キャビティ形成面１４を鏡面加工しても、ある
いはキャビティ形成面１４を凹凸シボ加工しても、キャ
ビティ形成面１４のそれらの形状が基材フィルム２に反
映されないものである。また、これらの基材フィルム２
は、従来と同様の成形条件でインサート成形を行なえ
ば、金型内にセットする前に基材フィルム２表面に凹凸
形状をあらかじめ形成しておいても該凹凸形状がインサ
ート成形時に射出成形樹脂の熱圧でもって崩れてだれて
くるものである。

【００３７】絵柄層３は、樹脂成形品７の表面に文字や
図形、記号などを表わしたり、着色表面を表わしたりす
るためのものである。絵柄層３は、黒色やシルバーメタ
リック色などの、パターンが無い全面べた１色のもので
あってもよく、あるいは、木目模様や石目模様などのパ
ターンがある１色または多色のものであってもよい。ま
た、絵柄層３は、透明黄色の層とシルバーメタリック色
の層とを積層して金色全面べた又は金色パターン層を表
現するようにしてもよい。絵柄層３は、通常、印刷層と
して形成する。印刷層の材質としては、ウレタン系樹
脂、ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系
樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニ
ルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セ
ルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂、熱可塑性エラ
ストマーなどの樹脂、好ましくは柔軟な皮膜を作ること
ができる樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または
染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよ
い。また、前記バインダーにパール顔料を着色剤として
含有する光輝性インキを用いてもよい。印刷層の形成方
法としては、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スク
リーン印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。
特に、多色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷
法やグラビア印刷法が適している。また、単色の場合に
は、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート
法などのコート法を採用することもできる。印刷層は、
表現したい図柄に応じて、全面ベタで設ける場合や部分
的に設ける場合がある。絵柄層３の厚みとしては、０．
１〜２０μｍが好ましい。通常の印刷法によれば、この
範囲となる。

【００３８】また、絵柄層３は金属薄膜層３１から構成
されるもの、あるいは金属薄膜層と印刷層との組み合わ
せから構成されるものでもよい。金属薄膜層３１は絵柄
層３として金属光沢を表現するためのものであり、真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、
または鍍金法などで形成する。表現したい金属光沢色に
応じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金、クロム、
鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チタニウム、鉛、また
は亜鉛などの金属、またはこれらの合金若しくは化合物
を使用する。

【００３９】インサート成形用シート１を２種以上の積
層フィルムにしても良い。たとえば、基材フィルム２と
絵柄層３の間に他のフィルムを積層してもよいし、基材
フィルム２と裏打ちシート（ｂａｃｋｉｎｇｓｈｅｅ
ｔ）６等の他のフィルムとの間に絵柄層３を形成しても
よい（図３、図４参照）。裏打ちシート６は、インサー
ト成形用シート１に腰の強さを付与して射出成形の型外
で予備成形をする場合や射出成形型にインサートする場
合の取り扱いを容易にし、射出成形樹脂１６と融着させ
るためのものである。また、裏打ちシート６はそれ自身
で加飾機能を持っていてもよい。積層方法としては、一
方のフィルム表面が接着性を呈するまで加熱して他方の
フィルムを貼り合わせるいわゆる熱ラミネート法や、接
着剤を介して２枚のフィルムを貼り合わせるいわゆるド
ライラミネート法などがある。また、裏打ちシート６等
の一方のフィルムに絵柄層３を形成しておき、この絵柄
層３を覆うように基材フィルム材料となる樹脂（特にポ
リプロピレンの場合）を押出し成形により被覆するいわ
ゆる押出しコート法などもある。

【００４０】また、射出成形樹脂１６に接着される面の
接着性を向上させるためやインサート成形用シート１を
構成する各フィルムの間の接着のために、必要に応じて
接着層４を設けてもよい。接着層４は、ポリ塩化ビニル
酢酸ビニル共重合体系樹脂、アクリル系樹脂、またはウ
レタン系樹脂などから構成していてもよい。接着層４の
形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート
法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、
スクリーン印刷法などの印刷法がある。

【００４１】インサート成形用シート１の厚みとして
は、５〜７００μｍが好ましい。５μｍに満たないと、
フィルム強度が低く成形の際にフィルムが破れる問題が
ある。７００μｍを超えると、巻き状態のインサート成
形用シートとすることが困難であり、生産性が劣るもの
となる。より好ましくは２０〜１５０μｍがよい。２０
μm未満ではシワが入りやすく成形条件が限定される。
１５０μmを超えると射出成形樹脂の溶融熱がキャビテ
ィ形成面１４まで伝わり難く艶感のある意匠が得難い。

【００４２】次に、インサート成形品の製造方法を説明
する。

【００４３】まず、インサート成形用シート１を射出成
形用金型の可動型１０の表面にクランプ部材１２により
セットする（図６参照）。可動型１０へのセットの仕方
の具体例としては、長尺のインサート成形用シート１を
一旦巻き取ってロール状巻物とし、このロール状巻物を
射出成形用の可動型１０の上部に可動型１０と一体的に
移動可能に載置し、ロール状巻物からインサート成形用
シート１を巻き出しながら、退避した可動型１０と固定
型１１との間を通過させ、射出成形用の可動型１０の下
部に可動型１０と一体的に移動可能に設置したフィルム
巻き取り手段のロール軸によりインサート成形用シート
１を巻き取るようにすればよい。別の例としては、枚葉
のインサート成形用シート１を用いて、ロボットや人手
により可動型１０の表面にセットしてもよい。インサー
ト成形用シート１の可動型１０の表面へのセットに際し
ては、インサート成形用シート１を可動型１０の表面に
配置した後、可動型１０の表面に対するインサート成形
用シート１の位置を位置決めセンサーなどにより決定
し、インサート成形用シート１を射出成形用の可動型１
０の表面にクランプ部材１２によって押さえ付けるとよ
い。

【００４４】次いで、インサート成形用シート１を射出
成形用の可動型１０の表面にセットした後に、射出成形
用の可動型１０に形成された真空吸引孔１３を利用し
て、インサート成形用シート１を可動型１０のキャビテ
ィ形成面１４に沿わせるように真空吸引することによ
り、射出成形用の可動型１０の凹部すなわちキャビティ
形成面１４に沿うように立体形状に加工する（図７作
成）。具体例としては、可動型１０と固定型１１との間
に挿入した加熱板１５などで、可動型１０の表面にセッ
トしたインサート成形用シート１を加熱して軟化させ、
射出成形用の可動型１０の凹部とインサート成形用シー
ト１との間の空間を密閉して真空吸引孔１３から排気及
び空間内の気圧を下げることによって真空吸引し、射出
成形用の可動型１０の凹部内面（キャビティ形成面１
４）にインサート成形用シート１を密着させる方法があ
る。立体形状に加工する際、あるいはクランプ部材１２
でインサート成形用シート１を押さえ付けて固定する際
に、インサート成形用シート１の不要部分の打抜き加工
をしてもよい。

【００４５】上記方法に代えて、インサート成形用シー
ト１を射出成形用の可動型１０の表面にセットする前
に、射出成形用の可動型１０と固定型１１とは別の立体
加工成形用型を用いてインサート成形用シート１をあら
かじめ所望の形状に立体加工し、また所望の形状に打抜
き加工したのち、射出成形用の可動型１０の凹部内に、
立体加工されたインサート成形用シート１をはめ込むよ
うにしてもよい（図８作成）。ここで、立体加工とは、
平面の状態から立体的形状（たとえば、底の深いコンソ
ールボックス）にインサート成形用シート１を形状変化
させることをいう。所望の形状としては、射出成形用の
可動型１０または固定型１１のキャビティ形成面１４に
合致する形状などがある。立体形状に加工する方法とし
ては、真空成形法や圧空成形法、熱せられたゴムを押し
つける押圧成形法、またはプレス成形法などがある。こ
こで、真空成形法とは、インサート成形用シート１をそ
の軟化点以上に加熱して軟化させ、真空成形金型の凹部
とインサート成形用シート１との間の空間を密閉して真
空吸引し、真空成形金型の凹部内面にインサート成形用
シート１を密着させ、射出成形用の可動型１０のキャビ
ティ形成面１４に合致した立体形状にインサート成形用
シート１を成形する方法である。所望の形状に打抜き加
工する方法としては、トムソン打抜き法、金型によるプ
レス法などがある。打抜き形状としては、所定形状の外
周に沿った線や所定形状の孔などがある。なお、立体形
状に加工する際に同時に打抜き加工をしてもよい。

【００４６】次に、固定型１１に対して可動型１０を型
閉めして溶融状態の射出成形樹脂１６を固定型１１のゲ
ート部１７からキャビティ２６内に射出し、射出成形樹
脂１６を固化させてキャビティ内で樹脂成形品７を形成
すると同時にその表面にインサート成形用シート１を一
体化接着させる（図９作成）。

【００４７】その後、樹脂成形品７、すなわちインサー
ト成形品８を可動型１０から取り出したのち、樹脂成形
品７に接着したインサート成形用シート１のうち不要な
部分を除去する（図１０作成）。なお、前述したように
あらかじめ所望の形状に打ち抜き加工していた場合に
は、インサート成形用シート１の不要な部分を除去する
作業は不要である。

【００４８】射出成形用の金型としての可動型１０と固
定型１１は、前述した実施形態に特に限定されることは
ないが、射出成形樹脂１６を射出するゲート部１７を有
する固定型１１と可動型１０から構成され、固定型１１
と可動型１０とが型閉めされることによって、固定型１
１および可動型１０のキャビティ形成面１４によって囲
まれた単数あるいは複数のキャビティ２６が形成される
ものを使用すればよい。射出成形用の可動型１０と固定
型１１とにより形成されるキャビティ２６内にセットさ
れたインサート成形用シート１は、キャビティ形成面１
４を覆うことになる。キャビティは樹脂成形品７に孔部
を形成するものであってもよい。キャビティ２６を形成
する凹部は固定型１１あるいは可動型１０のいずれかに
形成されていてもよい。可動型１０または固定型１１
は、凹部の周囲でインサート成形用シート１を押さえ付
けて固定するクランプ部材１２を有してもよい。クラン
プ部材１２は固定型１１あるいは可動型１０に設置され
てもよい。

【００４９】射出成形樹脂１６は、特に限定されること
はない。自動車の内装部品や外装部品に用いられる代表
的な射出成形樹脂としては、アクリロニトリルブタジエ
ンスチレン共重合樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカー
ボネート樹脂などが一般的に使用される。

【００５０】なお、横型射出成形機の場合には、上記の
とおりであるが、竪型射出成形機の場合には、固定型と
可動型の関係が横型射出成形機の場合と逆になる。ま
た、射出成形機の金型は２枚型の場合だけでなく、３枚
型の場合にも同様に適用することができる。

【００５１】

【実施例】以下に、より具体的な実施例を挙げる。＜実施例１＞以下の条件で、木目模様のポリプロピレン
樹脂製自動車内装部品を製造した（図３参照）。

【００５２】厚さ５０μｍのアクリルフィルム（Ｔ_ｆ＝
７５℃）を基材フィルム２上に、アクリル樹脂系インキ
を用いて絵柄層３を形成し、その上にビニル樹脂系イン
キを用いてアンカー層５を形成した。

【００５３】このアンカー層５の上にウレタン樹脂系ド
ライラミネート接着剤をコートした後、裏打ちシート６
として、酸化鉄／チタンホワイト＝１／１０を含有した
アイソタクティクポリプロピレン樹脂（１０重量部）と
エチレン−プロピレン共重合ゴム（１重量部）とから構
成される厚さ４００μｍのピンク色のものを用い、ラミ
ネートした。

【００５４】以上のようにして得られたインサート成形
用シート１の最表面層（基材フィルム２）は、艶である
もの６０°反射表面光沢度＝６２、ヘイズ値＝３．７
（％）と若干の曇りが気になる状況であった。

【００５５】上記のインサート成形用シート１を、キャ
ビティ形成面１４が鏡面でキャビティ形成面１４の表面
温度が３５℃の射出成形用の可動型５内にセットして真
空成形し、型閉め後、タルクを含有したポリプロピレン
からなる射出成形樹脂１６（溶融温度２２０℃ 樹脂圧
力１７ＭＰａ）をキャビティ内に射出し、射出成形樹脂
１６を固化させて樹脂成形品７を形成すると同時にその
表面にインサート成形用シート１のポリプロピレンフィ
ルム側を一体化接着させ、木目模様のポリプロピレン樹
脂製自動車内装部品を得た。この過程においてキャビテ
ィ形成面１４の表面温度は、射出成形樹脂１６を射出す
る直前までは３５℃であったが、射出直後約０．２秒で
９０℃まで急激に上昇し、さらにその２秒後には７５℃
未満に急激に下降し、２０秒後の射出成形樹脂１６が固
化して型開き工程に移る時には４０℃程度まで戻ってい
た。このようにして得たインサート成形品８の意匠表面
は、６０°反射表面光沢度＝７５、ヘイズ値＝２．２
（％）と優れた鏡面１８が形成されていた（表１の成形
条件５）。

【００５６】＜実施例２＞以下の条件で、クロム色のア
クリルニトリルブタジエンスチレン樹脂製携帯電話筐体
を製造した（図３参照）。

【００５７】厚さ１５０μｍのアクリルニトリルブタジ
エンスチレンフィルムからなる裏打ちシート６上に、厚
み３０ｎｍのクロム蒸着から構成される金属薄膜層３１
を絵柄層として形成し、その上に基材フィルム２として
アクリル系のオーバーコート層（Ｔ_ｆ＝８５℃）を形成
した。以上のようにして得られたインサート成形用シー
ト１の最表面層（基材フィルム２）は、艶であるもの６
０°反射表面光沢度＝６０、ヘイズ値＝４．７と若干の
曇りが気になる状況であった。

【００５８】上記のインサート成形用シート１を、キャ
ビティ形成面１４が鏡面でキャビティ形成面１４の表面
温度が４５℃の射出成形用の可動型内にセットして真空
成形し、型閉め後、アクリルニトリルブタジエンスチレ
ンからなる射出成形樹脂１６（溶融温度２４０℃ 樹脂
圧力２９ＭＰａ）をキャビティ内に射出し、射出成形樹
脂１６を固化させて樹脂成形品７を形成すると同時にそ
の表面にインサート成形用シート１のアクリルニトリル
ブタジエンスチレンフィルム側を一体化接着させ、メタ
リック模様のアクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂
製携帯電話筐体を得た。この過程においてキャビティ形
成面１４の表面温度は、射出成形樹脂１６を射出する直
前までは４５℃であったが、射出直後約０．１５秒で最
高１１５℃まで急激に上昇し、さらにその３秒後には８
５℃未満に急激に下降し、２０秒後の射出成形樹脂１６
が固化して型開き工程に移る時には５５℃程度まで戻っ
ていた。このようにして得たインサート成形品の意匠表
面は、６０°反射表面光沢度＝７７、ヘイズ値＝２．２
（％）と優れた鏡面１８が形成されていた（表２の成形
条件８）。

【００５９】＜実施例３＞以下の条件で、黒色艶消し状
のポリカーボネート樹脂製透過照光ヒーターコントロー
ルパネルを製造した（図５参照）。

【００６０】厚さ１３０μｍのポリカーボネートフィル
ム（Ｔ_ｆ＝１５５℃）を基材フィルム２とし、その上
に、第１絵柄層３２として黒色ビニル樹脂系インキを用
いた照光隠蔽パターン層を形成し、その上に第２絵柄層
３３として乳白色ビニル樹脂系インキを用いた照光パタ
ーン層を形成し、それに並列して第３絵柄層３４として
赤色ビニル樹脂系インキを用いた照光パターン層を形成
した。このようにして得られたインサート成形用シート
１を所望の形状に真空成形して、トムソン型で打ち抜い
た。

【００６１】上記真空成形および打抜き後のインサート
成形用シート１を、キャビティ形成面１４がシボ加工面
（シボ加工の凹凸ｈ＝３００μｍ，ｗ＝５００μｍ）
でその表面温度が６０℃の射出成形用の可動型１０内に
セットして型閉め後、ポリカーボネートからなる射出成
形樹脂１６（溶融温度２９０℃ 樹脂圧力４９ＭＰａ）
をキャビティ内に射出し、射出成形樹脂１６を固化させ
て樹脂成形品７を形成すると同時にその表面にインサー
ト成形用シート１の印刷面側を一体化接着させ、全面シ
ボ艶消し模様のポリカーボネート樹脂製自動車内装部品
を得た。この過程においてキャビティ形成面１４の表面
温度は、射出成形樹脂を射出する直前までは６０℃であ
ったが、射出直後約０．１５秒で１９５℃まで急激に上
昇し、さらにその２秒後には１２５℃未満に急激に下降
し、２０秒後の射出成形樹脂１６が固化して型開き工程
に移る時には６５℃程度まで戻っていた。このようにし
て得たインサート成形品８の意匠表面には、ｈ＝２５０
μｍ，ｗ＝５００μｍの金型シボ加工とほぼ同じパター
ンの表面シボ１９が形成されていた（表３の成形条件１
６）。

【００６２】＜比較例１＞実施例２において用いた厚さ
１５０μｍのアクリルニトリルブタジエンスチレンフィ
ルムに代えて厚み３００μｍのアクリルニトリルブタジ
エンスチレンフィルムを用いたほかは実施例２と同様に
してメタリック模様のアクリルニトリルブタジエンスチ
レン樹脂製自動車内装部品を製造した。その過程におい
てキャビティ形成面１４の表面温度は、射出成形樹脂を
射出する直前までは４５℃であったが、射出直後約０．
２５秒で最高８０℃までしか上がらず、３秒後には７０
℃程度、２０秒後の射出成形樹脂１６が固化して型開き
工程に移る時で６０℃程度であった。このようにして得
たインサート成形品の意匠表面は、６０°反射表面光沢
度＝５９、ヘイズ値＝４．７（％）と、インサート成形
前と変わらず意匠的に不充分であった（表２の成形条件
１２）。

【００６３】＜比較例２＞実施例１において樹脂圧力を
１２ＭＰａにしたほかは実施例１と同様にした。この
ようにして得たインサート成形品の意匠表面は、６０°
反射表面光沢度＝６１、ヘイズ値＝３．７（％）と、イ
ンサート成形前と変わらず意匠的に不充分であった（表
１の成形条件１）。

【００６４】

【発明の効果】本発明のインサート成形品とその製造方
法は、以上のとおりの構成を有するので、次のような優
れた効果を有する。

【００６５】すなわち、インサート成形品の製造方法に
おいて、射出成形樹脂の金型内への注入開始前における
キャビティ形成面の表面温度Ｔ_１がインサート成形品の
最表面層となる基材フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも５℃以
上低く、射出成形樹脂のキャビティ内への注入開始時か
ら射出成形樹脂が固化する時までのいずれかの時点にお
けるキャビティ形成面の最高表面温度Ｔ_ｍａｘがインサ
ート成形品の最表面層となる基材フィルムの軟化点Ｔ_ｆ
よりも１０℃以上高くなり、射出成形樹脂の樹脂圧力が
１３ＭＰａ以上である成形条件で成形する。

【００６６】したがって、樹脂圧力により基材フィルム
をキャビティ形成面に充分に押し付けながら、キャビテ
ィ形成面と接する基材フィルムの表面をキャビティ形成
面から伝わる熱により軟化させ、キャビティ形成面の表
面形状に沿って密着させるため、最表面層である基材フ
ィルム表面にインサート成形で用いたキャビティ形成面
の表面形状が正確に写し取られているインサート成形品
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインサート成形品の製造方法にお
ける金属キャビティの表面温度の推移の一例を示すグラ
フである。

【図２】ビカット針込み試験を説明する図である。

【図３】本発明において用いるインサート成形用シート
のインサート成形前後の表面状態変化の一実施例を示す
断面図である。

【図４】本発明において用いるインサート成形用シート
のインサート成形前後の表面状態変化の一実施例を示す
断面図である。

【図５】本発明において用いるインサート成形用シート
のインサート成形前後の表面状態変化の一実施例を示す
断面図である。

【図６】本発明に係るインサート成形品の製造方法の一
実施例の一工程を示す断面図である。

【図７】本発明に係るインサート成形品の製造方法の一
実施例の一工程を示す断面図である。

【図８】本発明に係るインサート成形品の製造方法の一
実施例の一工程を示す断面図である。

【図９】本発明に係るインサート成形品の製造方法の一
実施例の一工程を示す断面図である。

【図１０】本発明に係るインサート成形品の製造方法の
一実施例の一工程を示す断面図である。

【図１１】樹脂圧力の測定方法を示す断面図である。

【図１２】従来技術におけるインサート成形用シートの
インサート成形前後の表面状態変化の一実施例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１インサート成形用シート２基材フィルム３絵柄層３１金属薄膜層３２第１絵柄層３３第２絵柄層３４第３絵柄層４接着層５アンカー層６裏打ちシート７樹脂成形品８インサート成形品９フィルム成膜時の表面１０可動型１１固定型１２クランプ部材１３真空吸引孔１４キャビティ形成面１５加熱板１６射出成形樹脂１７ゲート部１８鏡面１９表面シボ２０圧力センサー２１埋め込みピン２２金型内壁面２３外部処理装置２４針２５分銅２６キャビティ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも絵柄層と該絵柄層を被覆し
て保護する機能を持つ基材フィルムとから構成されるイ
ンサート成形用シートが樹脂成形品の表面に一体化接着
されたインサート成形品であって、ＪＩＳＫ７１０
５の測定方法におけるインサート成形品表面の６０°反
射表面光沢度をＧ_２とし、インサート成形前に測定した
インサート成形用シートの基材フィルム表面の６０°反
射表面光沢度をＧ_１としたとき、Ｇ_１×（Ｇ_２−Ｇ_１）
／１００≧１．２となるように、最表面層である基材フ
ィルム表面にインサート成形で用いた金型のキャビティ
形成面の表面形状が正確に写し取られていることを特徴
とするインサート成形品。
【請求項２】少なくとも絵柄層と該絵柄層を被覆し
て保護する機能を持つ基材フィルムとから構成されるイ
ンサート成形用シートが樹脂成形品の表面に一体化接着
されたインサート成形品であって、ＪＩＳＫ７１０
５の測定方法におけるインサート成形品表面のヘイズ値
をＨ_２（％）とし、インサート成形前に測定したインサ
ート成形用シートの基材フィルム表面のヘイズ値をＨ_１
（％）としたとき、（Ｈ_１−Ｈ_２）／Ｈ_１≧０．０５と
なるように、最表面層である基材フィルム表面にインサ
ート成形で用いた金型のキャビティ形成面の表面形状が
正確に写し取られていることを特徴とするインサート成
形品。
【請求項３】少なくとも絵柄層と該絵柄層を被覆し
て保護する機能を持つ基材フィルムとから構成されるイ
ンサート成形用シートが樹脂成形品の表面に一体化接着
されたインサート成形品であって、凹凸の深さｈ（μ
ｍ）と巾ｗ（μｍ）の比ｈ／ｗが０．００６〜０．５と
なるように、最表面層である基材フィルム表面にインサ
ート成形で用いた金型のキャビティ形成面の表面形状が
正確に写し取られていることを特徴とするインサート成
形品。
【請求項４】上記基材フィルムの材質が、塩化ビニ
ル樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂か
ら選ばれた少なくとも一つの透明な樹脂である請求項１
〜３のいずれかに記載のインサート成形品。
【請求項５】少なくとも絵柄層と該絵柄層を被覆し
て保護する機能を持つ基材フィルムとから構成されるイ
ンサート成形用シートを用い、所定の表面形状に加工さ
れたキャビティ形成面を有する射出成形用の金型内にイ
ンサート成形用シートを挿入し、型閉め後、溶融状態の
射出成形樹脂をキャビティ内に注入し、射出成形樹脂を
固化させることによって、樹脂成形品を形成すると同時
にその表面にインサート成形用シートを一体化接着さ
せ、型開き後にインサート成形品を金型から取りだすイ
ンサート成形品の製造方法において、射出成形樹脂の金
型内への注入開始前におけるキャビティ形成面の表面温
度Ｔ _１がインサート成形品の最表面層となる基材フィル
ムの軟化点Ｔ_ｆよりも５℃以上低く、射出成形樹脂のキ
ャビティ内への注入開始時から射出成形樹脂が固化する
時までのいずれかの時点におけるキャビティ形成面の最
高表面温度Ｔ_ｍａｘがインサート成形品の最表面層とな
る基材フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも１０℃以上高くな
り、射出成形樹脂の樹脂圧力が１３ＭＰａ以上である
成形条件で成形することにより、請求項１〜４のいずれ
かのインサート成形品を得ることを特徴とするインサー
ト成形品の製造方法。
【請求項６】キャビティ形成面の上記最高表面温度
Ｔ_ｍａｘがインサート成形品の最表面層となる基材フィ
ルムの軟化点Ｔ_ｆよりも２０℃以上高くなり、射出成形
樹脂が固化した後、型開きした時点におけるキャビティ
形成面の表面温度Ｔ_２がインサート成形品の最表面層と
なる基材フィルムの軟化点Ｔ_ｆよりも２０℃以上低くな
る請求項５記載のインサート成形品の製造方法。
【請求項７】射出成形樹脂の樹脂圧力が１７ＭＰａ
以上である請求項５または請求項６のいずれかに記載の
インサート成形品の製造方法。
【請求項８】上記基材フィルムの材質が、塩化ビニ
ル樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂か
ら選ばれた少なくとも一つの透明な樹脂である請求項５
〜７のいずれかに記載のインサート成形品の製造方法。