JP2012051115A - 金属調化粧シートの製造方法、及び当該金属調化粧シートを用いたインサート成形体の製造方法 - Google Patents

金属調化粧シートの製造方法、及び当該金属調化粧シートを用いたインサート成形体の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】縁部での金属調化粧シートの剥離を防止できるインサート成形体の製造方法を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂成形体20と一体にインサート成形され、インサート成形体1を構成する金属調化粧シート10の製造方法は、インサート成形体1の縁部となる縁部領域K以外の、インサート成形体1の表面に金属調の意匠を表示させる領域に、透明な熱可塑性樹脂フィルム11の一方の面上に鏡面インク層12を形成する工程と、鏡面インク層12と鏡面インク層12が形成されていない熱可塑性樹脂フィルム11の面上とに非鏡面インク層13を積層する工程とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、金属調化粧シートの製造方法、及び当該金属調化粧シートを用いたインサート成形体の製造方法に関する。
従来、熱可塑性樹脂成形体を金属調化粧シートで被覆した成形体が知られている。この成形体は、金属調化粧シートを予め金型内に配置した状態で、熱可塑性樹脂を金型のキャビティ内に射出して熱可塑性樹脂成形体を形成するインサート成形により製造される。この成形体は、家電製品の表示部、タッチパネル部等に用いられる。
金属調化粧シートは、文字、図形等の意匠として非金属調のインクが裏面から印刷され、さらに意匠以外の全体的な部分には、金属薄膜層が積層されることにより、形成されている。
金属調化粧シートの製造方法として、図4に示すように、透明な熱可塑性樹脂フィルム111の一方の面上に、成形体100の表面に表示する意匠130を印刷し、次に金属薄膜層112を蒸着し、さらに金属薄膜層112が透けないように非鏡面インク層114を印刷し、最後に熱可塑性樹脂成形体120と接着させるためのバインダ層115を印刷するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、鏡面インクを印刷して、金属薄膜層112を鏡面インク層で構成することも知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2005−288720号公報 特開2009−6613号公報
しかしながら、図4に示すように、インサート成形体1の縁部領域Kにおいて、金属調化粧シート110の金属薄膜層112と熱可塑性樹脂成形体120とが接触するおそれが生じる。そして、金属薄膜層112は、熱可塑性樹脂成形体120と密着しにくく、また、漂白剤などのアルカリ性溶液が付着すると溶解しやすい。そのため、縁部領域Kにおいて熱可塑性樹脂成形体120から金属調化粧シート110が剥離して、製品の外観品質が損なわれるおそれがあるという不都合がある。
本発明は、かかる不都合を解消して、従来どおりインサート成形体の表面に金属調の意匠に加え非金属調等の意匠を表示することができ、かつ、縁部領域での金属調化粧シートの剥離を防止できるインサート成形体の製造方法、及び当該製造方法で用いられる金属調化粧シートの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の金属調化粧シートの製造方法は、熱可塑性樹脂成形体と一体にインサート成形され、インサート成形体を構成する金属調化粧シートの製造方法であって、前記インサート成形体の縁部となる縁部領域以外であって、前記インサート成形体の表面に金属調の意匠を表示させる領域において、透明な熱可塑性樹脂フィルムの一方の面上に鏡面インク層を積層する工程と、前記鏡面インク層と該鏡面インク層が積層されていない前記熱可塑性樹脂フィルムの前記面上とに非鏡面インク層を積層する工程とを備えることを特徴とする。
本発明の金属調化粧シートの製造方法においては、透明な熱可塑性樹脂フィルムの一方の面上に鏡面インク層を積層する。これにより、透明な熱可塑性樹脂フィルムの面上には、鏡面インク層と、鏡面インク層が積層されていない部分とが存在することになる。
その後、鏡面インク層と鏡面インク層が積層されていない熱可塑性樹脂フィルムの面上とに非鏡面インク層を積層する。したがって、鏡面インク層の上には、鏡面インク層が透けないように非鏡面インク層が形成されると共に、鏡面インク層が積層されていない熱可塑性樹脂の面上にも非鏡面インク層が積層される。この結果、金属薄膜層が透けないようにすることができると共に、インサート成形体の表面に非金属調等の意匠を表示させることができる。
また、インサート成形体の縁部となる縁部領域では、非鏡面インク層によって鏡面インク層が露出しないので、インサート成形体の縁部での金属調化粧シートの剥離を防止することができる。
なお、インサート成形体の表面に非金属調等の意匠を表示させる領域の一部に非鏡面インク層を積層しないことにより、非金属調の意匠の一態様として透明窓部を設けることもできる。
また、本発明のインサート成形体の製造方法は、本発明の金属調化粧シートの製造方法により製造された金属調化粧シートと熱可塑性樹脂成形体とが一体にインサート成形されたインサート成形体の製造方法であって、前記金属調化粧シートにバインダ層を積層する工程と、前記金属調化粧シートをフォーミング加工する工程と、前記金属調化粧シートを型抜き加工する工程と、キャビティを形成可能な金型内に、前記バインダ層が積層され、前記フォーミング加工がなされ、前記型抜き加工がなされた前記金属調化粧シートを配置し、キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出して前記熱可塑性樹脂成形体を形成する工程とを備えることを特徴とする。
本発明のインサート成形体の製造方法においては、本発明の金属調化粧シートの製造方法により製造された金属調化粧シートを用いてインサート成形体を製造する。
したがって、金属薄膜層が透けないようにすることができると共に、インサート成形体の表面に金属調の意匠と非金属調等の意匠とを表示させることができる。また、インサート成形体の縁部となる縁部領域では、非鏡面インク層によって鏡面インク層が露出しないので、インサート成形体の縁部での金属調化粧シートの剥離を防止することができる。
なお、金属調化粧シートにバインダ層を積層する工程、金属調化粧シートをフォーミング加工する工程、金属調化粧シートを型抜き加工する工程は順不同であり、例えば、前記型抜き加工した後にフォーミング加工をしてもよい。
本発明の実施形態に係る製造方法より製造されるインサート成形体の断面、及びその縁部を拡大した図。 製造工程ごとに示す平面図及び部分断面図。 図2以降の製造工程ごとに示す平面図及び部分断面図。 従来の製造方法により製造されるインサート成形体の断面、及びその縁部を拡大した図。
図1に示すように、本発明の実施形態に係るインサート成形体1は、金属調化粧シート10と熱可塑性樹脂成形体20とからなる。金属調化粧シート10は、基板となる透明な熱可塑性樹脂フィルム11の熱可塑性樹脂成形体20と接する側の面上に、鏡面インク層12、非鏡面インク層13、及びバインダ層14が順次積層された積層構造となっている。
次に、図2及び図3を参照して、本発明の実施形態に係るインサート成形体1の製造方法について説明する。
まず、第1の工程として、図2(a)及び図2(a´)に示すように、基板となる透明な熱可塑性樹脂フィルム11の熱可塑性樹脂成形体20側の面、すなわち裏面に、鏡面インク層12を積層する。なお、図2(a´)乃至図3(b´)は、それぞれ図2(a)乃至図3(b)の適宜な部分における部分断面図である。
熱可塑性樹脂フィルム11は、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ABS樹脂等からなる。
鏡面インク層12は、熱可塑性樹脂フィルム11の裏面に鏡面インクを印刷又は塗布することにより形成される。鏡面インクは、アルミニウム、金、銀、銅、真鍮、チタン、クロム、ニッケル、ニッケルクロム、ステンレス等の金属薄膜細片、樹脂バインダ及び溶剤を含有するインクであり、ミラーインクとも呼称される。鏡面インク層12を印刷により形成する場合、スクリーン印刷により行う。ただし、他の印刷方法により鏡面インク層12を形成してもよい。
鏡面インク層12は、図1を参照して、完成品であるインサート成形体1の表面に金属調の意匠を表示させる領域に形成される。ただし、インサート成形体1の縁部となる縁部領域Kには、鏡面インク層12は形成されない。なお、鏡面インク層12の上に保護層と形成してもよい。
次に、第2の工程として、図2(b)及び図2(b´)に示すように、熱可塑性樹脂フィルム11の裏面上に、非鏡面インクを印刷して、鏡面インク層12の上、及び熱可塑性樹脂フィルム11の裏面上に非鏡面インク層13を積層する。非鏡面インク層は、スクリーン印刷、オフセット印刷など公知の印刷方法により形成される。
非鏡面インクは、鏡面インクを除くインクである。非鏡面インクとして、金属成分を含有していない有機質インク、例えば、熱可塑性樹脂フィルム11がPETの場合はウレタン系の2液硬化インク又はポリエステル系のインク、PCの場合はポリエステル系のインクを用いることができる。また、非鏡面インクとして、銀、銅、アルミニウム、ブロンズ等の金属フレームを含有するメタリックインクを用いることもできる。例えば、縁部領域Kの非鏡面インク層13を、鏡面インクと光沢感及び色感等が近似するシルバーシンク等のメタリックインクを用いて形成することにより、縁部領域K近傍における鏡面インク層12と非鏡面インク層13との境界が目立たないようにすることができる。また、メタリックインクは、鏡面インクより、樹脂に対する密着性が良好であり、アルカリ性溶液に対する耐侵食性が良好であるという利点もある。
なお、インサート成形体1の表面に表示させる文字、図形等の非金属調の意匠及び縁部領域Kの意匠用のインク色と、鏡面インク層12の透過防止用のインク色を異ならせる場合、インサート成形体1の表面に表示させる非金属調の意匠及び縁部領域Kの意匠用の非金属調インクを熱可塑性樹脂フィルム11上に印刷した後、鏡面インク層12の透過防止用の非鏡面インクを全面印刷する。
また、非金属調の意匠を表示させる領域の一部に、非鏡面インク層13を印刷しないことにより、非金属調の意匠の一態様として透明窓部を設けることもできる。
以上により、金属調化粧シート10の製造が完了する。
次に、インサート成形を行うための金属調化粧シート10の事前処理について説明する。
まず、第3の工程として、図2(c)及び図2(c´)に示すように、非鏡面インク層13の上にバインダをスクリーン印刷することにより、バインダ層14を積層する。バインダは、熱可塑性樹脂成形体20の種類に応じて、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、塩化ビニル系などの樹脂から適宜選択が可能である。
なお、複数の金属調化粧シート10が一枚のフィルムとなっている場合には、第3の工程の前に、フィルムをそれぞれ必要な範囲で大抜き加工して、金属調化粧シート10を分割する。
次に、第4の工程として、図3(a)及び図3(a´)に示すように、金属調化粧シート10に対して、圧空成形、熱プレス等のフォーミング加工を行う。フォーミング加工は、ここでは、金属調化粧シート10の熱可塑性樹脂成形体20に対向する面が、熱可塑性樹脂成形体20の外周に沿って曲がり込むように行う。なお、熱可塑性樹脂成形体20が立体的な3次元形状の場合、金属調化粧シート10に対して3次元フォーミング加工を行う。
次に、第5の工程として、図3(b)及び図3(b´)に示すように、フォーミング加工した金属調化粧シート10をインサート成形体1での形状に合わせて型抜き加工を行う。型抜き加工により、金属調化粧シート10の縁部に非鏡面インク層13が配置され、鏡面インク層12が露出しない。
なお、第3の工程、第4の工程、第5の工程という順序で説明したが、これらの工程の順序は適宜変更してもよい。
最後に、第6の工程として、図3(c)に示すように、金型Mを用いてインサート成形体1を製造する。
キャビティを形成可能な金型M内に、型抜きした金属調化粧シート10を、バインダ層14がキャビティ側となるように配置する。そして、キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出して、熱可塑性樹脂成形体20を形成する。これにより、図1に示すように、インサート成形体1が完成される。
以上説明したインサート成形体1の製造方法によれば、透明な熱可塑性樹脂フィルム11上に積層して鏡面インク層12の上に非鏡面インク層13が形成されるので、鏡面インク層12が透けることを防止できる。
また、インサート成形体1の表面に非金属調等の意匠を表示させる領域においては、透明な熱可塑性樹脂フィルム11の上に非鏡面インク層13が形成される。したがって、インサート成形体1の表面から見た場合、透明な熱可塑性樹脂フィルム11を介して非鏡面インク層13が表面に表示されるので、鮮明に非金属調等の意匠を表示させることができる。
さらに、図3(b)に示すように、金属調化粧シート10が縁部領域Kに沿って型抜き加工されるため、縁部領域Kにおいて、非鏡面インク層13が露出されるが、鏡面インク層12が露出しない。よって、この型抜き加工された金属調化粧シート10を用いてインサート成形体1を製造した場合、縁部領域Kにおいて金属調化粧シート10の鏡面インク層12が露出しない。そして、インサート成形体1の縁部である縁部領域Kには非鏡面インク層13が形成されている。これによって、縁部領域Kでの金属調化粧シート10の剥離を防止することができる。
以上説明したとおり、本発明の実施形態に係るインサート成形体の製造方法によれば、第2の工程において非鏡面インクを1回印刷することによって、鏡面インク層12が透けることを防止する、インサート成形体1の表面に非金属調等の意匠を表示する、縁部領域Kでの金属調化粧シート10の剥離を防止できるという効果を奏する。
本実施形態のインサート成形体の製造方法によるインサート成形体1の、縁部領域Kでの金属調化粧シート10の剥離防止の効果を実験した。具体的には、水酸化ナトリウム配合の塩素系漂白剤に、インサート成形体1を室温で24時間浸漬し、縁部領域Kで金属調化粧シート10が剥離するか否かを検査した。その結果を表1に示す。
Figure 2012051115
表1に示すように、従来の製造方法によるインサート成形体は、5回の全ての実験において、縁部領域Kで金属調化粧シート10が剥離した。一方、本実施形態に係る製造方法によるインサート成形体1は、5回の全ての実験において、縁部領域Kで金属調化粧シート10が剥離しなかった。
この実験結果から、本実施形態に係る製造方法によるインサート成形体1は、縁部領域Kで金属調化粧シート10が剥離することを防止できることが明らかである。
1…インサート成形体、 10…金属調化粧シート、 11…熱可塑性樹脂フィルム、 12…鏡面インク層、 13…非鏡面インク層、 14…バインダ層、 20…熱可塑性樹脂体、 K…縁部領域、 M…金型。

Claims (2)

  1. 熱可塑性樹脂成形体と一体にインサート成形され、インサート成形体を構成する金属調化粧シートの製造方法であって、
    前記インサート成形体の縁部となる縁部領域以外であって、前記インサート成形体の表面に金属調の意匠を表示させる領域において、透明な熱可塑性樹脂フィルムの一方の面上に鏡面インク層を積層する工程と、
    前記鏡面インク層と該鏡面インク層が積層されていない前記熱可塑性樹脂フィルムの前記面上とに非鏡面インク層を積層する工程とを備えることを特徴とする金属調化粧シートの製造方法。
  2. 請求項1記載の金属調化粧シートの製造方法により製造された金属調化粧シートと熱可塑性樹脂成形体とが一体にインサート成形されたインサート成形体の製造方法であって、
    前記金属調化粧シートにバインダ層を積層する工程と、
    前記金属調化粧シートをフォーミング加工する工程と、
    前記金属調化粧シートを型抜き加工する工程と、
    キャビティを形成可能な金型内に、前記バインダ層が積層され、前記フォーミング加工がなされ、前記型抜き加工がなされた前記金属調化粧シートを配置し、キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出して前記熱可塑性樹脂成形体を形成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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