JP2010241134A - インモールド加飾成形方法及び成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】加工ステップが簡単であり、成型品の質量も安定したインモールド加飾成形方法及びその成形品を提供する。
【解決手段】本発明のインモールド加飾成形方法は、加飾フィルムを提供するステップと、フィルム移送装置で加飾フィルムをインモールド加飾成形金型の雌・雄金型との間に移送し、加飾フィルムを雌金型のキャビティの内壁に吸着させるステップと、雌・雄金型の金型分割面同士が接触しないように金型の１回目の型閉じをするステップと、成型樹脂を雌金型のキャビティに射出するステップと、雌・雄金型との２回目の型閉じをして、雄・雌金型の金型分割面同士を接触させ、加飾フィルムを切断してフィルム移送装置の上の加飾フィルムから脱離させるステップと、成型樹脂の射出を停止するステップと、金型を型開きして、加飾フィルムが貼付されている成形品を取り出すステップと、を備える。本発明は、インモールド加飾成形方法による成形品を更に提供する。
【選択図】図５

Description

本発明は、インモールド加飾成形方法及び該方法による成形品に関する。

自動車、家電製品、電子製品などの表面加飾技術として、一般的にインモールド加飾成形技術が採用されている。

従来のインモールド加飾成形技術は、加飾フィルムを採用する。前記加飾フィルムは、積載層、離型層、硬質保護層（硬化層）、絵柄層、接着層からなる複数層構造である。インモールド加飾成形方法とは、成形品に成形と同時に前記加飾フィルムを付着させて、成形品の装飾を行う加飾法である。前記成形品を成形してから、前記離型層を介して前記積載層を成形品から剥離すると、前記硬質保護層及びカラーパターンを有する絵柄層は前記成形品の表面に粘着される。紫外線を照射することにより、透明材料に硬化された前記硬質保護層は、高い光沢効果を有し、前記成形品を保護し、且つ前記絵柄層が摩損されないようにする（特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照）。しかし、前記インモールド加飾成形技術において、型を開ける時、前記加飾フィルムの積載層及び離型層は、前記成形品の表面に粘着されている硬質保護層から剥離され、前記成形品と前記硬質保護層及び前記絵柄層とを整斉に切ることができない。前記硬質保護層の厚みが５μｍ以内であるため、長時間にわたって使うと、前記硬質保護層が摩損されて、光沢度が低くなり、カラーパターンも摩損される可能性がある。前記積載層及び前記離型層を剥離してから再利用することができないため、製作コストも高い。

従来の他のインモールド加飾成形技術において、先ず、伝送装置でフィルムを裁切金型内に置いてから、適当の形状又は大きさに裁ち切る。次に、前記伝送装置で前記フィルムを前記裁切金型から取り出して、射出金型内に置く（特許文献４を参照）。しかし、前記射出金型内に位置するフィルムが定位されなかったので、成形樹脂を射出する時、成形樹脂の流動及び生じる射出圧力は、前記フィルムの位置移動又は褶曲を招き、前記フィルムは成型品に完全に付着することができない。前記成形方法は、加工ステップが複雑でばかりでなく、成型品の質量も安定でなく且つ外観も美観ではない。

日本特許文献第３５４６０３４号明細書 台湾特許文献第３５０８２０号明細書 米国特許文献第５９９３５８８号明細書 米国特許文献第５８００７５９号明細書

本発明の目的は、前記課題を解決し、加工ステップが簡単であって、成型品の質量も安定したインモールド加飾成形方法及びその成形品を提供することである。

前記目的を達成するため、本発明に係るインモールド加飾成形方法は、加飾フィルムを提供するステップと、フィルム移送装置で前記加飾フィルムをインモールド加飾成形金型の雌金型と雄金型との間に移送し、前記加飾フィルムの所定領域を前記雌金型のキャビティの内壁に吸着させるステップと、前記雌金型の金型分割面と前記雄金型の金型分割面とが接触しないように、前記雌金型と前記雄金型とを１回目の型閉じをするステップと、成型樹脂を前記雌金型のキャビティに射出するステップと、前記雌金型と前記雄金型との２回目の型閉じをして、前記雄金型の金型分割面を前記雌金型の金型分割面に接触させ、前記加飾フィルムの所定領域を切断して前記フィルム移送装置の上の加飾フィルムから脱離させるステップと、成型樹脂の射出を停止するステップと、前記雄金型と前記雌金型とを型開きして、前記加飾フィルムが貼付されている成形品を取り出すステップと、を備える。

前記目的を達成するため、本発明に係る成形品は、前記インモールド加飾成形方法によって製作され、第一周縁端面を有する基材と、第二周縁端面を有する加飾フィルムと、を備え、前記第二周縁端面と前記第一周縁端面は、同じ平面上に位置する。

本発明に係るインモールド加飾成形方法は、フィルム移送装置で加飾フィルムの連続な移送を実現し、金型の内部で前記加飾フィルムを直接に切断するため、加工ステップが簡単であって、着色が強固であって且つ摩損し難い成形品を獲得することができ、連続な自動化生産を実現して、生産効率及び製品の質量を高めるものであり、さらに製品の外観も美的となる。

本発明のインモールド加飾成形方法に適用する金型の構造を示す断面図である。 本発明のインモールド加飾成形方法に適用する他の金型の構造を示す断面図である。 図１に示す金型の１回目の型閉じが行われ、雄金型と雌金型とが接触せず、成形樹脂を射出充満するために準備することを示す図である。 図３に示す金型の２回目の型閉じをして、成形樹脂を射出充満して、雄金型の切断部が加飾フィルムを切断することを示す図である。 本発明の第一実施形態に係るインモールド加飾成形方法のフローチャートである。 本発明の第二実施形態に係るインモールド加飾成形方法のフローチャートである。 本発明のインモールド加飾成形方法によって製作されたハウジングの立体図である。 図７Ａに示すハウジングの７Ｂ−７Ｂ線に沿う断面図である。 本発明のインモールド加飾成形方法によって製作された他のハウジングの立体図である。 図８Ａに示すハウジングの８Ｂ−８Ｂ線に沿う断面図である。 図７Ｂの９−９線に沿う断面図である。 本発明のインモールド加飾成形方法が採用する加飾フィルムの構造を示す断面図である。 特許文献４に記載されたインモールド加飾成形方法によって製作された成型品の構造を示す断面図である。

図１に示されるように、本発明は、インモールド加飾成形金型を利用してインモールド加飾成形を行う。前記インモールド加飾成形金型は、フィルム移送装置１５と、雌金型２５と、雄金型３０と、を備える。

前記フィルム移送装置１５は、２つのフィルム移送ローラー１６と、前記フィルムの移送方向を規制する２つのガイドローラー１８と、を備えている。前記金型の上側に１つの移送ローラー１６及び１つのガイドローラー１８が設置され、前記金型の下側に他の１つの移送ローラー１６及び他の１つのガイドローラー１８が設置されている。

前記雌金型２５における前記雄金型３０との対向面には、１つのキャビティ２２が設けられている。前記雌金型２５の内部には、複数の排気スロット２３が設けられている。各排気スロット２３の一端は、それぞれ真空引き装置（図示せず）に接続されて、前記フィルム移送装置１５が移送する加飾フィルム１００を前記キャビティ２２の内壁に吸着させる。

前記雄金型３０における前記雌金型２５との対向面には、前記キャビティ２２に対応する突出部２８が設けられ、前記突出部２８の周囲には、スロット２４が設けられている。前記スロット２４の前記突出部２８に近い片側には、切断部２６が設けられている。前記雄金型３０の内部には前記雄金型３０を貫く射出通路２９が設けられ、前記射出通路の射出口は、前記突出部２８の中央部に位置する。前記射出通路２９は、融着状態の成型樹脂を前記雌金型２５のキャビティ２２に射出することに用いられる。図２に示されるように、前記雌金型２５の金型分割面における前記キャビティ２２の周囲には、スロット２４’が設けられ、前記キャビティ２２の周囲に切断部２６’が形成される。

図５に示されるように、本発明の第一実施形態に係るインモールド加飾成形方法は、以下のステップを備える。

ステップＳ１０２：加飾フィルム１００を提供する。

ステップＳ１０４：前記フィルム移送装置１５で前記雌金型２５の金型分割面に沿って前記加飾フィルム１００を前記雌金型２５と前記雄金型３０との間に移送し、前記加飾フィルム１００を前記雌金型２５の金型分割面の辺縁（図中、上辺縁、及び下辺縁）に押圧する。前記雌金型２５のキャビティ２２に対して真空引きすることにより、前記加飾フィルム１００の所定領域を前記雌金型２５のキャビティ２２の内壁に吸着させる（図３を参照）。

ステップＳ１０６：前記雌金型２５と前記雄金型３０との１回目の型閉じを行うが、前記雌金型２５の金型分割面と前記雄金型３０の金型分割面は、未だ接触しない（図３を参照）。

ステップＳ１０８：前記雄金型３０の射出通路２９から射出充満量の９０％〜９９．５％、好ましくは射出充満量の９９．５％の成型樹脂を前記雌金型２５のキャビティ２２に射出して、成形品基材を形成するとともに、前記成形品基材の表面に前記加飾フィルム１００を接着させる（図４を参照）。

ステップＳ１１０：前記雌金型２５と前記雄金型３０との２回目の型閉じをして、前記雄金型３０の金型分割面を前記雌金型２５の金型分割面に接触させ、且つ前記雌金型２５のキャビティ２２に成型樹脂を射出充満し、前記雄金型３０の切断部２６で前記成形品基材の表面に接着された前記加飾フィルム１００の所定領域を切断して、前記フィルム移送装置１５の上の加飾フィルム１００から脱離させる（図４を参照）。

ステップＳ１１２：成型樹脂の射出を停止する。

ステップＳ１１４：冷却する。

ステップＳ１１６：前記雄金型３０と前記雌金型２５とを型開きして、前記加飾フィルム１００が貼付されている成形品を取り出すととともに、前記フィルム移送装置１５は、前記加飾フィルム１００の今度の成型周期内に位置する部分を前記雌金型２５と前記雄金型３０との間から移出して、次の成型周期を始まる。

図６に示されるように、本発明の第二実施形態に係るインモールド加飾成形方法は、以下のステップを備える。

ステップＳ２０２：連続な加飾フィルム１００を提供する。

ステップＳ２０４：前記フィルム移送装置１５で前記雌金型２５の金型分割面に沿って前記連続な加飾フィルム１００を前記雌金型２５と前記雄金型３０との間に移送し、前記加飾フィルム１００を前記雌金型２５の金型分割面の辺縁（図中、上辺縁、及び下辺縁）に押圧する。前記雌金型２５のキャビティ２２に対して真空引きすることにより、前記加飾フィルム１００の所定領域を前記キャビティ２２の内壁に吸着させる（図３を参照）。前記金型には、切断部２６又は２６’が設けられる。

ステップＳ２０６：前記雌金型２５と前記雄金型３０とを型閉じする。

ステップＳ２０８：前記雌金型２５のキャビティ２２に成型樹脂を射出して、成形品基材を前記加飾フィルム１００の上に成形する（図４を参照）。

ステップＳ２１０：前記金型の切断部２６又は２６’を利用して、前記成形品基材の表面に粘着されている加飾フィルム１００を前記連続する加飾フィルム１００から切断する。

ステップＳ２１２：成型樹脂の射出を停止する。

ステップＳ２１４：冷却する。

ステップＳ２１６：前記雄金型３０と前記雌金型２５とを型開きして、前記加飾フィルム１００が貼付されている成形品を取り出す。

前記インモールド加飾成形方法は、フィルム移送装置１５によって前記加飾フィルム１００の連続な移送を実現し、金型の内部で前記加飾フィルム１００を直接的に切断するため、加工ステップが簡単であって、着色が強固であって且つ摩損し難い成形品を獲得することができ、連続な自動化生産を実現して、生産効率及び製品の質量を高め、製品の外観も美観である。

図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、前記インモールド加飾成形方法によってハウジング１０を製造する。前記ハウジング１０は、基材２００及び加飾フィルム１００を備える。前記基材２００は、頂面２０１及び該頂面２０１を囲む側壁２０２を有し、前記加飾フィルム１００は、前記基材２００の頂面２０１に完全に付着する。

図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、前記インモールド加飾成形方法によって他のハウジング２０を製造する。前記ハウジング２０は、基材３００及び加飾フィルム５００を備える。前記基材３００は、頂面３０１及び該頂面３０１を囲む側壁３０２を有し、前記加飾フィルム５００は、前記基材３００の頂面３０１及び側壁３０２に完全に付着する。

図９は、図７Ｂに示すハウジング１０の９−９線に沿う断面図であって、前記加飾フィルム１００は、基体層１０２と、加飾層１０４及び接着層１０６を備える。

前記基体層１０２は、フィルム移送装置に巻かれて、成形品を成形してから前記基材２００の表面に貼付されて、前記加飾層１０４を保護し、前記加飾層１０４及び前記基材２００が摩損されないようにする。前記基体層１０２は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、オリエンテットポリプロピレン（ＯＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの中の一種又は二種以上の高分子材料から製造した単層フィルムであるか、又はこれらの材料の中の二種又は二種以上の高分子材料から製造した複数層フィルム又はポリマーフィルムである。前記基体層１０２の厚みは、０．０１ｍｍ〜０．１２５ｍｍであることが好ましい。

前記基体層１０２の下表面にパターン及び色彩を表す加飾層１０４が形成されている。前記加飾層１０４は、前記基体層１０２の上にインクを塗布して形成される。前記加飾層１０４は、金属薄膜層からなるものでもよい。前記金属薄膜層は、金属光沢を表現するためのものであり、真空蒸着法、スパッターリング法などで形成され、アルミニウム、クロム、銅、ニッケル、インジウム、スズなどの金属、これらの合金または化合物を使用することができる。

前記接着層１０６は、前記加飾フィルム１００と前記基材２００とを接着することに用いられる。前記接着層１０６の材料としては、アクリル酸樹脂、硝化ファイバー樹脂、ポリアミンギ酸塩樹脂、塩素化ゴム樹脂、塩化ビニール−酢酸ビニール共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、アルケン樹脂、アクリロニトリル−ブチレン−スチレン樹脂などを使用することができる。前記接着層１０６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。

本実施形態において、前記加飾フィルム１００の基体層１０２は、透明又は半透明であって、前記加飾層１０４のパターン及び色彩をはっきり表す。

本実施形態において、前記加飾フィルム１００は、第二周縁端面１０１を有し、前記基材２００は、第一周縁端面２０１を有し、前記加飾フィルム１００の第二周縁端面１０１は、前記基材２００の第一周縁端面２０１に接続されており、前記加飾フィルム１００の第二周縁端面１０１と前記基材２００の第一周縁端面２０１は、同じ平面上に位置する。

本発明の加飾フィルム１００は、ただ基体層１０２及び接着層１０６だけを備えることもできる。前記接着層１０６は、前記基材２００に粘着され、前記基体層１０２は、前記接着層１０６の前記基材２００に相対する側に位置する。前記基体層１０２は、透明又は半透明であって、前記基材２００の元の色彩をはっきり表す。前記基体層１０２は、色彩を有する材料からからなるものでもよく、このような基体層１０２を前記基材２００の表面に貼付して、成形品に前記基体層１０２の色彩を表現させる。

本発明の加飾フィルム１００は、他の加飾層１０４’を備えることもでき、前記加飾層１０４’は、前記基体層１０２の上表面に位置する（図１０を参照）

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは勿論であり、本発明の権利範囲は、以下の特許請求の範囲により定められる。

１０，２０ ハウジング
１５ フィルム移送装置
１６ フィルム移送ローラー
１８ ガイドローラー
２２ キャビティ
２３ 排気スロット
２４，２４’ スロット
２５ 雌金型
２６，２６’ 切断部
２８ 突出部
２９ 射出通路
３０ 雄金型
１００，５００ 加飾フィルム
１０１ 第二周縁端面
１０２ 基体層
１０４，１０４’ 加飾層
１０６ 接着層
２００，３００ 基材
２０１ 第一周縁端面
２０１，３０１ 頂面
２０２，３０２ 側壁

Claims (7)

1. 加飾フィルムを提供するステップと、
   フィルム移送装置で前記加飾フィルムをインモールド加飾成形金型の雌金型と雄金型との間に移送し、前記加飾フィルムの所定領域を前記雌金型のキャビティの内壁に吸着させるステップと、
   前記雌金型の金型分割面と前記雄金型の金型分割面とが接触しないように、前記雌金型と前記雄金型との１回目の型閉じを行うステップと、
   成型樹脂を前記雌金型のキャビティに射出するステップと、
   前記雌金型と前記雄金型との２回目の型閉じを行い、前記雄金型の金型分割面を前記雌金型の金型分割面に接触させ、前記加飾フィルムの所定領域を切断して前記フィルム移送装置の上の加飾フィルムから脱離させるステップと、
   成型樹脂の射出を停止するステップと、
   前記雄金型と前記雌金型とを型開きして、前記加飾フィルムが貼付されている成形品を取り出すステップと、
   を備えることを特徴とするインモールド加飾成形方法。
2. 前記雌金型と前記雄金型との２回目の型閉じは、射出充満量の９０％〜９９．５％の成型樹脂を前記雌金型のキャビティに射出した後に行われることを特徴とする請求項１に記載のインモールド加飾成形方法。
3. 連続な加飾フィルムを提供するステップと、
   フィルム移送装置で前記連続的な加飾フィルムを切断部が設けられるインモールド加飾成形金型の雌金型と雄金型との間に移送し、前記加飾フィルムの所定領域を前記雌金型のキャビティの内壁に吸着させるステップと、
   前記雌金型と前記雄金型とを型閉じするステップと、
   前記雌金型のキャビティに成型樹脂を射出するステップと、
   前記切断部を利用して、前記加飾フィルムの所定領域を前記連続する加飾フィルムから切断するステップと、
   成型樹脂の射出を停止するステップと、
   前記雄金型と前記雌金型とを型開きして、前記加飾フィルムが貼付されている成形品を取り出すステップと、
   を備えることを特徴とするインモールド加飾成形方法。
4. 前記加飾フィルムは、基体層及び接着層を備えることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のインモールド加飾成形方法。
5. 前記加飾フィルムは、前記基体層と前記接着層との間に位置する加飾層をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のインモールド加飾成形方法。
6. 請求項１又は請求項３に記載のインモールド加飾成形方法によって製作され、
   第一周縁端面を有する基材と、
   第二周縁端面を有する加飾フィルムと、
   を備え、前記第二周縁端面と前記第一周縁端面は、同じ平面上に位置することを特徴とする成形品。
7. 前記加飾フィルムは、基体層及び接着層を備えることを特徴とする請求項６に記載の成形品。

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