JP2011140201A - 加飾樹脂成形部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷により透明樹脂層に形成したインキ層を含むものをインサートとし、これを射出成形樹脂と一体化してなる加飾樹脂成形部品において、インキ飛びが生じるのを防止する。
【解決手段】単層または複数層積層された透明樹脂層からなるフィルム基材２１の一面に印刷によりインキ層２２を形成し、インキ層２２の全面に印刷によりバインダー層２３を形成し、バインダー層２３の全面に接着剤層２４を形成し、接着剤層２４に付加樹脂層２５を接着することによりインサート形成シート２０を形成する。このインサート形成シートに必要な成形加工を行ってインサートとし、射出成形用金型内に配置して射出成形を行い、インサートと射出樹脂とを一体化することにより加飾樹脂成形部品を作製する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加飾樹脂成形部品及びその製造方法に関し、特に家電製品、小型電子機器、車載用電子機器等のケーシング、カバー等に用いられる加飾樹脂成形部品及びその製造方法に関する。

家電製品、小型電子機器、車載用電子機器等のケーシングやカバーには金属板により形成したもののほかに、樹脂シートにより形成したものが用いられている。特に携帯電話機を含む可搬電子機器のように小型電子機器類では、装置全体の重量を少なくする必要性等から樹脂シートにより形成したものも多く用いられている。

樹脂シートによりケーシング、カバー等の部品を形成する場合、一般的に製品としての外観上の点から、金属光沢や色彩、模様等を有するように加飾を施すようにしている。このように樹脂シートにより加飾を施した加飾樹脂成形部品として例えば、図１に示すような携帯電話の表示画面側のケーシング部品がある。

図４（ａ）は加飾樹脂成形部品として構成された携帯電話の表示画面側のケーシング部品１を斜視図で示したものであり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ面における断面図として示したものである。ケーシング部品１は概略平坦な上面２とこれに連なる周側面３とからなり、一方の周側面には本体側部分との連結部が形成されている。上面２における４は外側表示素子取付部として加飾樹脂成形部品から切り取られた形状の部分４，５が形成されている。これらの部分においては、液晶、ＬＥＤ等の外側表示素子が装着される。また、ケーシング部品１は図４（ｂ）で下側に相当する空間に液晶表示パネルを装着した形で携帯電話の蓋側部分となるものである。

図４のようなケーシング部品１を加飾樹脂成形部品で形成する際に、透明樹脂のフィルム基材の片面に印刷により加飾を施したものをインサートとして射出成形用金型のキャビティ内に配置し、樹脂を射出しインサートと一体化するという方法が用いられている。

この時に用いるインサートについて図２により説明する。図２はインサート形成用シートを断面図で示すものであり、インサート形成用シート１０はポリエチレンテレフタレート等の透明樹脂のフィルム基材１１の裏面に印刷したインキ層１２を形成し、さらにその裏側に樹脂のバインダー１３を装着したものである。フィルム基材１１は通常透明な単層の樹脂または複数積層して形成されたものである。インキ層１２は一液性または二液性のもので用途に応じたものを用いる。バインダー１３はインキ層１２が形成されたフィルム基材１１と射出成形樹脂とを強固に接着させるために備えられる層であり、射出成形される樹脂と一体化するのに適合する材質であるとともに、印刷されたインキ層による表示効果の関係から透明または不透明な材質のものを用いる。

このようにインサート形成用シート１０はフィルム基材１１、インキ層１２、バインダー１３が一体化された平坦なシート状に形成される。図４のような形状のケーシング部品を形成するためのインサートとするには、この平坦なシート状のものを樹脂の軟化温度に加熱した成形型を用いて変形させてインサート１０Ａとし、このように変形させたインサート１０Ａを射出成形用金型のキャビティ内に配置し、樹脂を射出してインサート１０Ａと射出樹脂１４とが一体化して、図３に断面で示すようなケーシング部品が形成される。

射出成形樹脂と一体化させるために用いられる凹凸インサートシートは特許文献１に示されるものがあり、また、印刷インキ層を有する積層された化粧シートとして、特許文献２，３に示されるようなものがある。

特開２００４−２７６４１６号公報 特開２０００−１０８２９３号公報 特開２００２−３６４２９号公報

透明樹脂のフィルム基材に印刷されたインキ層を形成し、それに樹脂バインダーを重ね合わせたインサートを射出形成樹脂と一体化させて形成した加飾樹脂成形部品においては、インキ層を有するフィルム基材がバインダーを介在させて射出樹脂と一体化させていることにより、全体として強固に一体化されたものになるが、通常用いられるインキとバインダーとでは射出成形の際の熱の影響により、インキ飛びが生じることにもなり、加飾樹脂成形部品として外観的に十分に満足される品質を与えられなかった。

特許文献１の場合においても、このようなインキ飛びが生じることに対する方策は講じられていないものである。このため、インキ層を有する透明樹脂のフィルム基材を含むインサートに射出成形樹脂を一体化させて加飾樹脂成形部品を形成する際に、インキ飛びが生じないようにすることが求められていた。

本発明は前述した課題を解決すべくなしたものであり、本願の請求項１に係る発明による加飾樹脂成形部品は、単層または複数層積層された透明樹脂層からなるフィルム基材と、該フィルム基材の一面に印刷により形成されたインキ層と、該インキ層の全面に形成された接着剤層と、該接着剤層に接着された付加樹脂層とからなる積層構造体をインサートとし、該インサートと該インサートの前記付加樹脂層の側に射出して一体化された射出成形樹脂層とにより形成されたものである。

本願の請求項２に係る発明による加飾樹脂成形部品は、単層または複数層積層された透明樹脂層からなるフィルム基材と、該フィルム基材の一面に印刷により形成されたインキ層と、該インキ層の全面に印刷により形成されたバインダー層と、該バインダー層の全面に形成された接着剤層と、該接着剤層に接着された付加樹脂層とからなる積層構造体をインサートとし、該インサートと該インサートの前記付加樹脂層の側に射出して一体化された射出成形樹脂層とにより形成されたものである。

本願の請求項１または２のいずれか１項を引用する請求項３に係る発明による加飾樹脂成形部品は、前記インサートが加熱型による凹凸変形を含む加工を行った形状を有するものである。

本願の請求項４に係る発明による加飾樹脂成形部品の製造方法は、単層または複数層積層された透明樹脂層からなるフィルム基材の一面に印刷によりインキ層を形成することと、該インキ層の全面に接着剤層を形成することと、該接着剤層に付加樹脂層を接着することとからなるインサートの形成工程と、所定のキャビティ形状を有する射出成形用金型内に前記インサートをその付加樹脂層の側に射出樹脂が当たるように配置することと、前記インサートが配置された金型に樹脂を射出して射出成形樹脂層を形成することと、からなるものである。

本願の請求項５に係る発明による加飾樹脂成形部品の製造方法は、単層または複数層積層された透明樹脂層からなるフィルム基材の一面に印刷によりインキ層を形成することと、形成された該インキ層の全面に印刷によりバインダー層を形成することと、該バインダー層の全面に接着剤層を形成することと、該接着剤層に付加樹脂層を接着することとからなるインサートの形成工程と、所定のキャビティ形状を有する射出成形用金型内に前記インサートをその付加樹脂層の側に射出樹脂が当たるように配置することと、前記インサートが配置された金型に樹脂を射出して射出成形樹脂層を形成することと、からなるものである。

本願の請求項４または５のいずれか１項を引用する請求項６に係る加飾樹脂成形部品の製造方法は、前記インサートの形成工程において形成されたインサートに加熱型による凹凸変形を含む加工を行う工程をさらに有するものである。

本発明においては、インキ層が形成されたフィルム基材に対しバインダーの上側に接着剤層を介して付加樹脂層を積層しているため、射出される溶融樹脂からの熱がインキ層に加わることを緩和する作用があり、インキ飛びが生じることが抑制される。

本発明により射出成形で加飾樹脂成形部品を形成するためのインサート形成用シートの構成を示す断面図である。 従来の射出成形で加飾樹脂成形部品を形成するためのインサート形成用シートの構成を示す断面図である。 インサートを用い射出成形により形成されたケーシング部品の断面図である。 （ａ）は加飾樹脂成形部品として構成されたケーシング部品を示す斜視図である。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ面における断面図である。

本発明の加飾樹脂成形部品及びその製造方法を、実際的な例に基づいて説明する。本発明は加飾樹脂成形部品は、図３に示すように、平坦に形成され印刷インキ層を有するインサート形成用シート１０を加熱により加熱変形してなるインサート１０Ａを金型内に配置し、金型内に樹脂を射出してインサート１０Ａと樹脂１４とが一体化された加飾樹脂成形部品としたものとなるが、インサートを形成する際のインサート形成用シートとしては図２に示されるものとは異なり、図１に示すような構成を有するものである。

図１に示すインサート形成用シート２０は、印刷原反となる透明樹脂のフィルム基材２１、その面に印刷されたインキ層２２、透明バインダー２３を備えることでは図２の場合と同様であるが、本発明においてはさらに接着剤層２４を介して付加樹脂層２５を積層して構成するものである。

（Ａ）インサート形成用シートの構成
インサート形成用シート２０を構成する各層について説明する。
（ａ）フィルム基材
印刷原反となるフィルム基材２１は単層の透明樹脂層または透明樹脂の薄層を４層程度積層してなるものである。透明樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂等を用いる。厚さは０．０３〜０．４ｍｍとする。

（ｂ）インキ層
透明樹脂層の全面に印刷によりインキ層２２を形成する。インキとしては、二液性のＩＰＸインキ、ＩＮＱインキ（いずれも帝国インキ製造の製品）等のインキを用い、溶剤での希釈を行い、硬化剤を添加し、Ｔ２００〜２５０メッシュの版を使用してスクリーン印刷を行う。これらのインキはＰＥＴやＰＣのフィルムへの加飾印刷によるフィルムインサートモールデイングに適切であり、また、ハロゲン化合物、ベンゼン、トルエン、イソホロン等を含まない低臭気インキであって、作業環境が改善される。インキ層の乾燥膜厚は１〜１０μｍである。

（ｃ）バインダー
フィルム基材２１の面に形成されたインキ層２２の上側全面にバインダー層２３を印刷により積層する。バインダーとしは、ＩＭＢ００３、ＩＭＢ００９（いずれも帝国インキ製造の製品）を用い、スクリーン印刷によりバインダー層２３を形成する。バインダー層２３の乾燥膜厚は１〜１０μｍである。

（ｄ）接着剤層
バインダーの上側全面に接着剤層２４を形成する。これは付加樹脂層２５を接着し積層するためのものである。接着剤は、バインダー層２３と付加樹脂層２５とを接着接合するために、両者との接着性のよいものを使用する。例えば付加樹脂層がＰＣ樹脂系の場合、ＰＣ樹脂を含む感熱性または感圧性樹脂による接着剤を用いるのがよい。接着剤層の厚さは０．０２〜０．１ｍｍとするのがよい。

（ｅ）付加樹脂層
接着剤層２４を介してフィルム基材と同形、同大の付加樹脂層２５を接着し積層する。付加樹脂層２５はインサート１０Ａを形成し射出成形機内に配置し射出成形を行う際に射出樹脂に接する側になる。付加樹脂層２５の材料としては、射出樹脂との一体化性のよいものとすることから、基本的に射出樹脂と同類のものを用いる。射出樹脂としてＰＣ樹脂を使用する場合に、付加樹脂層の材質もＰＣ樹脂とする。また、射出成形の際に付加樹脂層２５が介在することによりインキ飛びが抑制されるようにするための付加樹脂層の厚さは０．１〜０．２ｍｍとする。

（ａ）〜（ｅ）からなる各層を合わせた全体としての加飾樹脂成形部品の厚さは０．５０〜．７ｍｍとなるようにする。上の（ａ）〜（ｅ）からなるインサート形成用シートの層構成では、（ｅ）付加樹脂層を射出樹脂と一体化性がよいものとすることから、（ｃ）バインダー層については省略し、（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ）からなる層構成としてもよい。この場合、（ｄ）接着剤層は（ｂ）インキ層と（ｅ）付加樹脂層との接着性がよいものを用いるのがよい。

（Ｂ）加飾樹脂成形部品の製造
前述した構成を有するインサート形成用シートを用いてインサートを形成し、射出成形による加飾樹脂成形部品の製造について説明する。（ａ）フィルム基材としてＰＥＴ樹脂、（ｂ）ＩＰＸインキ（帝国インキ製造（株））、（ｃ）バインダーとしてＩＭＢバインダー（帝国インキ製造（株））、（ｅ）付加樹脂層としてＰＣ樹脂を用いた場合の例について説明する。

１）インサートの形成
図４に示す構成のインサート形成用シートを形成する。このシートの大きさは１回で所定の数のインサートを形成できるだけのものである。印刷原反となる二軸延伸ＰＥＴ樹脂薄層を４層積層した透明樹脂シート２１にＴ−２５０メッシュのスクリーン印刷によりインキ層２２を形成する。インキはＩＰＸインキ（帝国インキ製造（株））を用い、Ｆ−００３溶剤１０〜１５％で希釈し、２００硬化剤（帝国インキ製造（株））１６％を付加する。印刷の後８０℃で１０分中間乾燥し、９０℃で６０分最終乾燥を行う。

インキ層２２の形成後、インキ層２２の上側にスクリーン印刷により透明バインダー層２３を形成する。バインダーとしてＩＭＢ−００３（帝国インキ製造（株））を用いる。希釈はせず、硬化剤の付加、スクリーン印刷、乾燥はインキ層の場合と同様にする。

バインダー層２３の形成後、バインダー層２３の全面に接着剤を塗布し、透明樹脂シートと同大で付加樹脂層２５となる樹脂シートを接着し一体化する。このように形成されたシートを所定の大きさ、形状に切断してインサート形成用のシートとする。

２）インサートの形成
所定の大きさ、形状に形成された平坦なインサート形成用シートを、プレス成形による成形用金型を用いて凹凸形状、切欠部等を有するように加工する。成形温度７０℃、成形圧力２ＭＰａ、加圧時間２０秒とする。この成形加工によりインサートとなる。

３）加飾樹脂成形部品の作製
射出成形用金型内にインサートを配置し、射出樹脂を射出してインサートと一体的に接合された加飾樹脂成形部品とするためのキャビティ形状を有する金型を用意する。金型キャビティ内にインサートの付加樹脂層の側に射出される樹脂が当たるようにインサートを配置し、金型を閉じて射出成形を行う。射出温度、射出圧力はＰＣ樹脂の場合２９０〜３１０℃である。射出成形により形成されたインサートと射出樹脂とが一体化されたものを金型樹脂より取り出し、端部、ゲート部等の仕上げ加工を行うことにより、加飾樹脂成形部品が作製される。

射出成型時に射出される溶融樹脂の温度は、ＰＣ樹脂の場合で２９０〜３１０℃程度であるが、本発明においては、インキ層が形成されたフィルム基材に対しバインダーの上側に接着剤層を介して付加樹脂層を積層しているため、射出される溶融樹脂からの熱がインキ層に加わることを緩和する作用があり、インキ飛びが生じることを抑制することになる。

上の１）インサートの形成においてはバインダー層２３を形成する例を示したが、接着剤としてインキ層２２と付加樹脂層２５との接着性のよいものを用いることにより、バインダー層を省略した層構成とすることができる。この場合にも、付加樹脂層２５があることにより、インキ飛びが生じることは抑制される。

また、上の（Ａ）インサート形成用シートの構成において示した各層の層厚等については、加飾樹脂成形部品を作成する場合の例としての適切な値、範囲を示しており、作成する対象となるパネルの構成、材質、形状により層厚保等の条件は異なってくるが、本願発明の基本としては、射出成形を行って射出樹脂とインサートとを一体化する際にインキ飛びが生じるのを抑制し、かつ、加飾樹脂成形部品として必要な強度を備えるように付加樹脂層の材質、厚さを設定することになる。

本発明は、印刷によりインキ層を形成したインサートに射出成形樹脂と一体化させてなり、インキ飛びが生じることなく、外観的に高品質な加飾樹脂成形部品を与えるものとして、家電製品、小型電子機器、車載用電子機器等の種々の製品のケーシング、カバー等に利用することができる。

１ ケーシング部品
２ 上面
３ 周側面
４ 切り取られた形状の部分
５ 切り取られた形状の部分
１０ インサート形成用シート
１０Ａ インサート
１１ フィルム基材
１２ インキ層
１３ バインダー
１４ 樹脂
２０ インサート形成用シート
２１ フイルム基材
２２ インキ層
２３ 透明バインダー
２４ 接着剤層
２５ 付加樹脂層

Claims (6)

1. 単層または複数層積層された透明樹脂層からなるフィルム基材と、該フィルム基材の一面に印刷により形成されたインキ層と、該インキ層の全面に形成された接着剤層と、該接着剤層に接着された付加樹脂層とからなる積層構造体をインサートとし、該インサートと該インサートの前記付加樹脂層の側に射出して一体化された射出成形樹脂層とにより形成されたことを特徴とする加飾樹脂成形部品。
2. 単層または複数層積層された透明樹脂層からなるフィルム基材と、該フィルム基材の一面に印刷により形成されたインキ層と、該インキ層の全面に印刷により形成されたバインダー層と、該バインダー層の全面に形成された接着剤層と、該接着剤層に接着された付加樹脂層とからなる積層構造体をインサートとし、該インサートと該インサートの前記付加樹脂層の側に射出して一体化された射出成形樹脂層とにより形成されたことを特徴とする加飾樹脂成形部品。
3. 前記インサートが加熱型による凹凸変形を含む加工を行った形状を有するものであることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の加飾樹脂成形部品。
4. 単層または複数層積層された透明樹脂層からなるフィルム基材の一面に印刷によりインキ層を形成することと、該インキ層の全面に接着剤層を形成することと、該接着剤層に付加樹脂層を接着することとからなるインサートの形成工程と、
   所定のキャビティ形状を有する射出成形用金型内に前記インサートをその付加樹脂層の側に射出樹脂が当たるように配置することと、
   前記インサートが配置された金型に樹脂を射出して射出成形樹脂層を形成することと、
   からなることを特徴とする加飾樹脂成形部品の製造方法。
5. 単層または複数層積層された透明樹脂層からなるフィルム基材の一面に印刷によりインキ層を形成することと、形成された該インキ層の全面に印刷によりバインダー層を形成することと、該バインダー層の全面に接着剤層を形成することと、該接着剤層に付加樹脂層を接着することとからなるインサートの形成工程と、
   所定のキャビティ形状を有する射出成形用金型内に前記インサートをその付加樹脂層の側に射出樹脂が当たるように配置することと、
   前記インサートが配置された金型に樹脂を射出して射出成形樹脂層を形成することと、
   からなることを特徴とする加飾樹脂成形部品の製造方法。
6. 前記インサートの形成工程において形成されたインサートに加熱型による凹凸変形を含む加工を行う工程をさらに有することを特徴とする請求項３または４のいずれか１項に記載の加飾樹脂成形部品の製造方法。

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