JP2009196158A - インサート成形体及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】熱可塑性樹脂フィルム状体が熱可塑性樹脂成形体に対して、弛んだり、膨らむ等の変形が生じることのないインサート成形体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】インサート成形体１は、熱可塑性樹脂成形体２と、インサート成形により成形体２と一体に成形される熱可塑性樹脂フィルム状体４とからなる。フィルム状体４は、インサート成形時に、その二次収縮率が成形体２の熱可塑性樹脂の収縮率以上となる温度に加熱されている。インサート成形体１の製造方法は、雌金型１２の凹部１４に熱可塑性樹脂フィルム状体４を配置し、フィルム状体４の一方の面上に成形体２を形成可能な形状のキャビティ１６を形成し、フィルム状体４がキャビティ１６内で、その二次収縮率が成形体２を形成する熱可塑性樹脂の収縮率以上となる温度に加熱されるようにして、該熱可塑性樹脂を射出成形する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、家電製品等に用いられるインサート成形体及びその製造方法に関する。
従来、家電製品の表示部、タッチパネル部等のように、熱可塑性樹脂成形体を熱可塑性樹脂フィルム状体で被覆した成形体が知られている。前記成形体を製造する方法として、例えば、前記熱可塑性樹脂フィルム状体を予め金型内に配置した状態で、前記熱可塑性樹脂成形体を形成する熱可塑性樹脂を該金型内に射出するインサート成形法が知られている（例えば特許文献１参照）。
また、前記家電製品の表示部、タッチパネル部として、熱可塑性樹脂成形体の開口部を透明な熱可塑性樹脂フィルム状体で被覆して窓部とした成形体がある。
しかしながら、前記熱可塑性樹脂成形体を熱可塑性樹脂フィルム状体で被覆した成形体を前記インサート成形法により製造するときには、前記窓部を形成する部分等で、前記熱可塑性樹脂フィルム状体が前記熱可塑性樹脂成形体に対して弛んだり、膨らむ等の変形が生じ、製品の外観品質が損なわれることがあるという不都合がある。
特開２００６−９５９３７号公報
本発明は、かかる不都合を解消して、熱可塑性樹脂フィルム状体が熱可塑性樹脂成形体に対して、弛んだり、膨らむ等の変形が生じることのないインサート成形体を提供することを目的とする。
また、本発明の目的は、前記インサート成形体の製造方法を提供することにもある。
本発明者らは、熱可塑性樹脂成形体を熱可塑性樹脂フィルム状体で被覆してなるインサート成形体において、該熱可塑性樹脂フィルム状体が該熱可塑性樹脂成形体に対して弛んだり、膨らむ等の変形が生じる理由について鋭意検討した。この結果、前記熱可塑性樹脂からなるフィルム状体は、金型内で加熱されることにより応力緩和による二次収縮を生じること、該熱可塑性樹脂フィルム状体の二次収縮率よりも、前記熱可塑性樹脂成形体の収縮率の方が大きいときに、前記変形が生じることが判明した。
そこで、本発明は、前記目的を達成するために、熱可塑性樹脂成形体と、インサート成形により該熱可塑性樹脂成形体と一体に成形される熱可塑性樹脂フィルム状体とからなるインサート成形体において、該熱可塑性樹脂フィルム状体は、インサート成形時に、該熱可塑性樹脂フィルム状体の二次収縮率が該熱可塑性樹脂成形体を形成する熱可塑性樹脂の収縮率以上となる範囲の温度に加熱されていることを特徴とする。
本発明のインサート成形体は、前記熱可塑性樹脂フィルム状体が、インサート成形時に、該熱可塑性樹脂フィルム状体の二次収縮率が、前記熱可塑性樹脂成形体を形成する熱可塑性樹脂の収縮率以上となる範囲の温度に加熱されている。従って、前記熱可塑性樹脂フィルム状体は、前記熱可塑性樹脂の収縮に追随して収縮することができ、該熱可塑性樹脂に対して弛んだり、膨らむ等の変形を生じることの無いインサート成形体を得ることができる。
前記インサート成形体は、雌金型の凹部に該熱可塑性樹脂フィルム状体を配置する工程と、該雌金型の凹部に、凸部を備える雄金型を組み合わせ、該熱可塑性樹脂フィルム状体の一方の面上に該熱可塑性樹脂成形体を形成可能な形状のキャビティを形成する工程と、該熱可塑性樹脂フィルム状体が該キャビティ内で、該熱可塑性樹脂フィルム状体の二次収縮率が該熱可塑性樹脂成形体を形成する熱可塑性樹脂の収縮率以上となる範囲の温度に加熱されるようにして、該熱可塑性樹脂を射出成形する工程とを備える製造方法により、有利に製造することができる。
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態のインサート成形体を裏面から見た構成を示す斜視図、図２は図１のII−II線断面図である。また、図３及び図４は、本実施形態のインサート成形体の製造方法を示す説明的断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態のインサート成形体１は、枠部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、枠部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに囲まれた開口部３とを備える熱可塑性樹脂成形体２と、熱可塑性樹脂成形体２の全体を被覆する透明な熱可塑性樹脂フィルム状体４とからなる。インサート成形体１では、熱可塑性樹脂フィルム状体４が開口部３を被覆する部分に、窓部５が形成されている。
本実施形態のインサート成形体１において、前記熱可塑性樹脂成形体２は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合（ＡＢＳ）樹脂からなり、熱可塑性樹脂フィルム状体４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなる。ここで、ＡＢＳ樹脂は収縮率が０．４５％程度であるのに対し、ＰＥＴ樹脂の二次収縮率は通常０．０３％程度である。従って、ＡＢＳ樹脂からなる熱可塑性樹脂成形体２と、ＰＥＴ樹脂からなる熱可塑性樹脂フィルム状体４とを、インサート成形により一体に成形すると、ＡＢＳ樹脂からなる熱可塑性樹脂成形体２の方が収縮が大となり、窓部５を形成するＰＥＴ樹脂からなる熱可塑性樹脂フィルム状体４に、弛み、膨らみ等の変形が生じることが懸念される。
そこで、本実施形態のインサート成形体１は、ＰＥＴ樹脂からなる熱可塑性樹脂フィルム状体４が、インサート成形時に、その二次収縮率がＡＢＳ樹脂の収縮率より大きくなる範囲の温度に加熱されている。
次に、図３及び図４を参照して、本実施形態のインサート成形体１の製造方法について説明する。
図３に示すように、本実施形態の製造方法に用いる金型１１は、雌金型１２と、雄金型１３とを備えている。雌金型１２はインサート成形体１の外形に沿う形状の凹部１４と、図示しない加熱手段とを備えている。また、雄金型１３は開口部３を形成するコア部となる凸部１５と、図示しないランナ、ゲート、加熱手段等を備えている。
本実施形態の製造方法では、まず図４に示すように、雌金型１２の凹部１４にＰＥＴ樹脂からなる熱可塑性樹脂フィルム状体４を配置した状態で、金型１を閉じ、雌金型１２と雄金型１３とを組み合わせる。このようにすると、凹部１４と凸部１５とによりキャビティ１６が形成される。
次に、雄金型１３に備えられている図示しないランナ、ゲートを介して、ＡＢＳ樹脂をキャビティ１６内に射出し、インサート成形体１を形成する。このとき、本実施形態では、ＰＥＴ樹脂からなる熱可塑性樹脂フィルム状体４が、キャビティ１６内で、ＰＥＴ樹脂フィルムの二次収縮率がＡＢＳ樹脂の収縮率より大きくなる範囲の温度に加熱されるようにして、ＡＢＳ樹脂を射出する。
ＰＥＴ樹脂フィルムの二次収縮率は、温度により変化することが知られており、事前に試験を行うことにより知ることができる。次に、長さ８０３．７ｍｍ、厚さ０．１８８ｍｍのＰＥＴ樹脂フィルムを、加熱板により、８０℃、１２０℃、１５０℃の各温度に１５秒保持して加熱し、室温で冷却したときの収縮量を測定し、該収縮量から二次収縮率を算出した。結果を表１に示す。
Figure 2009196158
表１から、１２０〜１５０℃の温度範囲で、ＰＥＴ樹脂フィルムの二次収縮率が温度に比例すると近似すれば、ＰＥＴ樹脂フィルムの二次収縮率は１３０℃で０．４９％となり、ＡＢＳ樹脂の収縮率０．４５％より大きくなることが明らかである。
そこで、本実施形態では、ＡＢＳ樹脂の射出条件を調整して、ＰＥＴ樹脂からなる熱可塑性樹脂フィルム状体４が、キャビティ１６内で、１３０℃以上に加熱されるようにする。具体的には、８０トンの射出成形機を用い、シリンダ温度の設定を２３０℃とすると共に、雌金型１２、雄金型１４をヒータまたは水蒸気で加熱して、キャビティ１６が１２０〜１４０℃の範囲の温度に加熱され、凸部１５が８０〜１００℃の範囲の温度に加熱されるようにする。
この結果、熱可塑性樹脂フィルム状体４の窓部５を形成する部分に、弛み、膨らみ等が発生することなく、平坦な窓部５を備えるインサート成形体１を得ることができる。
尚、本実施形態では、熱可塑性樹脂成形体２がＡＢＳ樹脂からなり、熱可塑性樹脂フィルム状体４がＰＥＴ樹脂からなる場合について説明しているが、熱可塑性樹脂成形体２、熱可塑性樹脂フィルム状体４を形成する熱可塑性樹脂は他のものであってもよい。
また、本実施形態では、熱可塑性樹脂成形体２が開口部３を備えるものとして説明しているが、熱可塑性樹脂成形体２は開口部３を備えず、熱可塑性樹脂成形体２の１つの表面全体を熱可塑性樹脂フィルム状体４が被覆するものであってもよい。この場合には、本実施形態と同様にして、熱可塑性樹脂フィルム状体４が熱可塑性樹脂成形体２に対して弛んだり、膨らんだりすることの無い、インサート成形体１を得ることができる。
さらに、本実施形態のインサート成形体の製造方法によれば、インサート成形時の加熱により、熱可塑性樹脂フィルム状体４により被覆される熱可塑性樹脂成形体２の表面の形状に合わせて、熱可塑性樹脂フィルム状体４の二次収縮率を調整するようにしてもよい。この結果、熱可塑性樹脂フィルム状体４により被覆される熱可塑性樹脂成形体２の表面が熱可塑性樹脂フィルム状体４を内周面とするような曲面であっても、該熱可塑性樹脂フィルム状体４が該曲面に対して弛んだり、膨らんだりすることの無い、インサート成形体１を得ることができる。
本発明のインサート成形体の一構成例を示す斜視図。 図１のII−II線断面図。 図１に示すインサート成形体の製造方法を示す説明的断面図。 図１に示すインサート成形体の製造方法を示す説明的断面図。
符号の説明
１…インサート成形体、 ２…熱可塑性樹脂成形体、 ４…熱可塑性樹脂フィルム状体、 ５…窓部、 １２…雌金型、 １３…雄金型、 １４…凹部、 １５…凸部、 １６…キャビティ。

Claims (2)

  1. 熱可塑性樹脂成形体と、インサート成形により該熱可塑性樹脂成形体と一体に成形される熱可塑性樹脂フィルム状体とからなるインサート成形体において、
    該熱可塑性樹脂フィルム状体は、インサート成形時に、該熱可塑性樹脂フィルム状体の二次収縮率が該熱可塑性樹脂成形体を形成する熱可塑性樹脂の収縮率以上となる範囲の温度に加熱されていることを特徴とするインサート成形体。
  2. 熱可塑性樹脂成形体と、インサート成形により該熱可塑性樹脂成形体と一体に成形される熱可塑性樹脂フィルム状体とからなることを特徴とするインサート成形体の製造方法であって、
    雌金型の凹部に該熱可塑性樹脂フィルム状体を配置する工程と、
    該雌金型の凹部に、凸部を備える雄金型を組み合わせ、該熱可塑性樹脂フィルム状体の一方の面上に該熱可塑性樹脂成形体を形成可能な形状のキャビティを形成する工程と、
    該熱可塑性樹脂フィルム状体が該キャビティ内で、該熱可塑性樹脂フィルム状体の二次収縮率が該熱可塑性樹脂成形体を形成する熱可塑性樹脂の収縮率以上となる範囲の温度に加熱されるようにして、該熱可塑性樹脂を射出成形する工程とを備えることを特徴とするインサート成形体の製造方法。
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