JP2012192581A - フィルム加飾部品 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムの裾部が意匠面に露出する構成であっても、フィルムが剥離し難いフィルム加飾部品を提供する。
【解決手段】真空成形または真空圧空成形により加飾される部品であり、部品本体を構成する成形基材２と、成形基材を覆うフィルム３と、成形基材とフィルムとの間に接着層とを有するフィルム加飾部品であって、成形基材は端部に突起部６を有する構成とし、かつ、フィルムの裾部は成形基材の意匠面に露出する構成とし、かつ、突起部はフィルムの裾部を取り囲むように配置することで、剥離がし難い耐久性に優れたフィルム加飾部品。
【選択図】図４

Description

本発明は、真空成形または真空圧空成形によりフィルムを貼り合わせて加飾した加飾成形部品に関するものである。

成形部品の外観品位を向上させる手段として、外観表面を意匠性のあるフィルムによって加飾することが行われている。一般に、三次元形状を有する成形品を加飾する方法として、真空成形または真空圧空成形、インサート成形、インモールド成形がある。真空成形は、フィルムに熱をかけて軟化させて、フィルムと成形品の間の空気を部品側から引き抜くことで真空に近い状態を作って、部品に密着させるものであり、真空圧空成形は、さらに部品の上部のフィルム側から空気圧をかけて密着させるものである（以下、真空成形）。インサート成形は、予めフィルムを所定形状に賦形し、金型に挿入して加熱溶融樹脂を圧力を加えて金型へ流し込み（射出成形）、冷却固化させてフィルムと成形品を一体化させた部品を作製する方法である。また、インモールド成形は、離型層を介して意匠印刷のあるフィルムを金型に挿入し、射出成形して冷却固化させた後、フィルムを剥がすことによって意匠を転写させて一体部品を作製する方法である。インサート成形及びインモールド成形は、部品の成形と同時に加飾され、強固に一体化されていることが特徴である。

真空成形による加飾方法では、成形部品の完成後、フィルムを貼り合わせるため、フィルムの密着性が問題となる。すなわち、成形部品の使用時に、指などがフィルムのカット部（裾部）に触れることによってフィルムの剥がれが発生するおそれがある。

従来、このフィルムの剥がれを抑えるために、フィルムを成形品の端部に巻き込ませることがなされていた（例えば、特許文献１）。ここで、同文献に記載されたフィルム加飾部品の断面図を図８に示す。同文献には、真空成形する際、表皮２１（フィルム）の裾部を芯材２２（成形基材）の端部に巻き込ませた後、裏面からアンダーカットする工法が記載されている。

特開昭６０−４９９２８号公報

しかしながら、フィルムを成形品の端部に巻き込ませることによって、指による捲れを抑えることができるものの、巻き込ませているため、フィルムの伸びも大きくなり、接着層の厚みの低下（伸びに反比例）による密着力の低下、また、フィルムの伸びが大きくなることによる成形後の縮みによる密着力の低下が発生し、フィルムが剥がれやすくなる。また、巻き込ませることによって、より大きな面積のフィルム材料が必要であって無駄となる。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、フィルムの端部を成形基材の意匠面に露出するようにカットし、かつ、成形基材の端部に突起部を設けることによって、フィルム使用量の無駄を抑え、フィルムが剥がれにくい構成とすることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のフィルム加飾部品は、真空成形により加飾され、かつ、フィルムの裾部は意匠面に露出する構成であって、部品を構成する成形基材の端部には突起部を有し、かつ、突起部はフィルムの裾部を取り囲むように配置されたものである。

露出する構成の成形基材端部の突起部によって、フィルムの裾部に対する指の引っ掛かりを防止することができる。

本発明のフィルム加飾部品は、加飾フィルムによって部品の外観品位を向上させるものであり、当該フィルムの使用量の無駄を抑え、かつ、当該フィルムの剥離を抑えることができる。

本発明の実施の形態１における掃除機の全体斜視図 本発明の実施の形態１における掃除機本体の斜視図 本発明の実施の形態１におけるフィルム加飾部品の断面図 本発明の実施の形態１におけるフィルム加飾部品の突起部の断面図 本発明の実施の形態１におけるフィルム加飾工程を説明する断面図 本発明の実施の形態１におけるフィルム加飾工程を説明する断面図 本発明の実施の形態１におけるフィルム加飾工程を説明する断面図 従来のフィルム加飾部品の断面図

第１の発明のフィルム加飾部品は、真空成形により加飾され、かつ、フィルムの裾部は意匠面に露出する構成であって、部品を構成する成形基材の端部には突起部を有し、かつ、突起部はフィルムの裾部を取り囲むように配置されたものである。

ここで、フィルム加飾部品は、意匠性のあるフィルムを真空成形によって密着させた部品であり、フィルムの裾部とは、真空成形後に余分のフィルムを取り除いた後のカットラインの部分であり、意匠面とは、人の目に触れる表面である。

フィルムの裾部は成形基材の端部内側まで巻き込ませていないため、フィルム材料の使用量を最小限に抑えることができ、また、フィルムの伸び量も抑えることができるため、フィルム裾部からの粘着力低下による剥がれを抑制することができる。さらに、フィルム裾部を取り囲むように配置された突起部によって、使用時の指などが接触することによる捲れを防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の突起部の先端形状が、三角形状であるものである。

突起部によって、フィルム裾部に対する引っ掛かりを抑えることができるが、成形基材の突起部に対する引っ掛かりが生じ、使用時等、成形基材に対して応力が掛かり易くなる。これにより、成形基材の変形、成形基材（特に、突起部）の破損が発生するおそれがある。これを防止するため、引っ掛かりの力が小さくなるように三角形状としたものである。

第３の発明は、特に、第２の発明の先端部の三角形状の頂点の高さをフィルム厚みより大きく、かつ、フィルム厚みの３倍未満とし、さらに、頂点から底辺への垂線との交点とフィルム裾部側の頂点との距離が、フィルム厚みの半分以上であり、かつ、１．５ｍｍ以下にとしたものである。

先端部の高さが、フィルム厚み以下であると、フィルムのカット面である裾部を指で触れるおそれがあり、剥離の原因となる。一方、フィルム厚みの３倍より大きくなると、突起部の重心（頂点距離の１／３）にフィルム面側から力が加わるおそれがあり、突起部の破損の原因となる。さらに、先端部とフィルムの裾部との間が１．５ｍｍ以上と開いていると、人の爪が人為的に入るおそれがあり、剥離の原因となる。また、底辺が高さより短くなると、爪の入る隙間が小さくなるものの、突起部の割れ等の破損が発生する。

従って、本発明は、三角形状の高さ及びフィルム裾部までの距離を適正化することによって、第２発明の特徴である三角形状の突起部の強度を保つことができ、長期間、フィルム裾部への引っ掛かりを抑え、フィルムの剥離を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
フィルム加飾部品の実施の形態の例として、掃除機のダスト蓋をフィルム加飾した場合について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態における掃除機の斜視図を、図２は、ダスト蓋が開いている状態の掃除機本体の斜視図を、図３は、図２のダスト蓋のＸ面での断面図を示すものである。

図１及び図２において、掃除機本体１はダスト蓋を構成する成形基材２を有している。ダスト蓋は、掃除機によって吸引したゴミくずを取り出すための蓋であり、自在に開閉することができる。また、成形基材２は、加飾フィルム３によって加飾されており、フィルム加飾部品４を構成する。

ここで、フィルム加飾部品４は、開けたり閉めたりする部品であるため、フィルムのカット部分が内部に隠れることなく、人の目に触れる表に現れることとなる。

図３において、加飾フィルム３のカット部分であるフィルム裾部５は、人の目に触れる意匠面側に現れており、突起部６によって取り囲まれるようにカットされている。

以下、フィルム加飾部品４であるダスト蓋のフィルム加飾方法について説明する。

使用する加飾フィルム３は、加熱によって軟化する樹脂フィルムであれば特に限定されるものではない。例えば、アクリル（ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸プロピル、ポリメタクリル酸ブチルなど）、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキシルジメチレンテレフタレートなど）、ポリオレフィン、などが使用可能である。また、２種以上のフィルムを積層することも可能である。その際、下の層のフィルムであって印刷層の下部に設けたフィルムは黒色系の方が好ましい。フィルム裾部５でのカット面が目立ち難くなるからである。

最外層としては、１層、または２層以上の構成に関わらず、アクリルフィルムが透明性、耐傷付き性、耐候性の点で優れているため、加飾目的で最外層に使用するフィルムとして好ましい。

加飾フィルム３に対する印刷方法では、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷など使用でき、要求する外観の意匠性、フィルムに対する印刷性、フィルム作製数量により選択することができる。

接着層としては、ホットメルト系、感圧系、反応型、などがあるが、３次元形状に対する追従性から感圧型が望ましい。また、感圧系は、常温で接着、剥離が可能であるため、余分なフィルムの切除（トリミング）作業がし易い。さらに、剥離時は成形基材との界面で剥離するために、成形基材の表面に接着剤が残らず、外観品位を損なわない。

ここで、接着層の材質は、特に指定するものではなく、例えば、アクリル系、シリコーン系、ゴム系、ウレタン系などがある。特に、密着性、耐候性、耐熱性、耐溶剤性に優れるアクリル系が望ましい。

成形基材２としては、特に指定するものではなく、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ＰＣ樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ＰＥＴ樹脂、ポリプロピレン樹脂などが使用できる。特に、ＡＢＳ樹脂が、機械強度（表面硬度）、表面平滑性（ひけが生じ難い）などから好ましい。

ここで、成形基材２の端部は突起部を有している。成形基材と一体成形することも、別部品にすることも可能である。さらに、突起部は、先端部が三角形状である方が良い。図４は、成形基材２の突起部６の断面図である。三角形状とは、９０度未満の鋭角の頂点７を有する構造体で、フィルム裾部５を保護するように配置されている。

次に、先端部の頂点７の高さをＨとし、頂点から底辺に下ろした垂線と底辺との交点と、フィルムの裾部側との角８との距離をＸとし、フィルムの厚みをＴとした場合の、三角形状の寸法について説明する。

高さＨは、加飾フィルム３の厚みＴ以上であり、Ｔの３倍以下であることが好ましい。厚み以上あることによって、フィルム裾部５に対して、指の引っ掛かりを防ぐことができる。しかし、先端部の割れなどの破損の原因となるため、Ｈが高すぎても良くない。後述する実験によって、フィルムの厚みが三角形状の重心程度の位置以上であれば、破損を抑えることが可能となることが分かった。

頂点とフィルムとの距離Ｘは、開きすぎていると、爪（厚みはおよそ１．５〜２．０ｍｍ）が入るため、意図的な剥離の原因となる。なお、距離Ｘは小さいほど良いが、三角形状を二等辺三角形程度に想定した場合、Ｘが短くなると底辺が短くなり、Ｈに比べて底辺が短くなると、頂点が著しく鋭角となり、先端部の割れなどの破損の原因となるため、底辺が高さＨと同等以上であることが望ましい。

以上の材料を使用して、一般的な真空圧空成形法によって、フィルム加飾を行うことができる。次に、フィルム加飾工程について説明する。

初めに、図５に示すように、成形基材２を乗せた受治具１１を、下ボックス１２内の下テーブル１３に配置し、加飾フィルム３を下ボックス１２上面にセットする。その後、上ボックス１４を降下させ、上と下のボックス内をそれぞれ気密状態とする。

そして、上下ボックス内を真空ポンプ１５によって真空状態（減圧状態）とし（矢印）、ヒーター１６を点灯させて加飾フィルム３の加熱を行う。

加飾フィルム３が軟化する所定の温度に到達したとき、図６に示すように、下ボックス
１２内の下テーブル１３が上昇し、加飾フィルム３に成形基材２が接触する。その後、上ボックス１４の真空を開放して大気圧状態とすることにより、大気により加飾フィルム３を成形基材２に均一に加圧することで、その形状に沿って被覆することができる。また、このとき、上ボックス１４内に圧空タンク１７から圧縮空気を入れることにより、加飾フィルム３をさらに大きな力で成形基材２に密着させることもできる。

そして、ヒーター１６を消灯し、冷却する。図７に示すように、下ボックス１２内を大気圧状態に戻し、上ボックス１４を上昇させる。

その後、成形基材２の突起部に沿って、カット治具１８により横から切り取りラインを入れ、トリミングを行う。これによって、突起部がガイドとなり、一度の工程で作業性良く余分なフィルムを取り除くことができる。なお、ボックス内でラフカットしてボックスから取り出し、トリミング治具等に固定して、トリミングすることも可能である。トリミングに使用するカット治具１８は、樹脂フィルムが切断できれば良く、例えば、金属製の鋭利な刃物（カッター）、ホットナイフ、超音波カッター、レーザーなど使用可能である。

以下、突起形状の寸法適正値について、実験により導き出した結果について説明する。

実験に使用する成形基材２はＡＢＳ樹脂製であり、突起部も同時成形した。突起部の形状は所定の寸法となるよう顕微鏡を用いて研磨調整した。加飾フィルム３はアクリルとＡＢＳの積層フィルムであり、フィルム裾部の総厚みは０．４ｍｍであった。ＡＢＳの色は裾部を意匠的に目立たなくするために、黒色フィルムを使用した。トリミングは突起部６の角８の位置で成形基材２に対して垂直となるようにカッターによって行った。

評価実験は、往復可動試験機による引掻き試験によって行った。試験機の可動部には、アクリル製の擬似爪（先端厚さ１．５ｍｍ）を設置し、錘によって荷重５００ｇ重の力がフィルム面に対して垂直に掛かるように調節した。擬似爪は、突起部を越えて往復することとなる。判定は、４２０往復回数可動させたとき、フィルムの剥がれ、破損、突起の破損がなく継続して使用が可能な場合は○、使用可能であるが剥離の兆候が見られる等の場合は△、破損等、外観異常が発生により明らかに使用ができない場合は×とした。

ここで、４２０回とは、１週間に１度ゴミを取り出し、８年間使用することを想定したものである。

以下、実験結果を表１に示す。

実験結果に示すように、フィルムの厚みが０．４ｍｍの場合において、高さＨを０．２ｍｍ（フィルムの厚みの１／２に相当）とした場合には、距離Ｘをいかように変更しよう
とも、フィルムが剥離している箇所が見られた。一方、高さＨを０．４ｍｍ（フィルムの厚みに相当）とした場合には、距離Ｘに依存し、距離Ｘが０．２ｍｍ（フィルムの厚みの１／２に相当）以上であって、１．５ｍｍ以下であれば、良好な結果を示した。また、高さＨを０．８ｍｍ（フィルムの厚みの２倍に相当）および１．２ｍｍ（フィルムの厚みの３倍に相当）にした場合には、高さＨを０．４ｍｍ（フィルム厚みに相当）とした場合と同様の結果を示した。一方、高さＨを１．６ｍｍ（フィルムの厚みの４倍に相当）にした場合、および、高さＨを２．０ｍｍ（フィルムの厚みの５倍に相当）にした場合には、距離Ｘへの依存性は示さず、いずれの場合であっても破損箇所が見られた。

上記の要素について考察をしてみると、高さＨが０．２ｍｍ（フィルムの厚みの１／２に相当）とした場合には、フィルムよりも突起部の形状が低い位置に配置されることになり、指が触れる等の突起部側からの力に対して、フィルムの端面で受ける形になると考えられるため、剥離や破損が生じると考えられる。また、高さＨを１．６ｍｍ（フィルムの厚みの４倍に相当）とした場合には、逆に、フィルムの破損は抑えられるものの、フィルム側からの力に対して突起部の重心付近で受けることになるため、突起部が破損しやすくなると考えられる。従って、高さＨはフィルムとの関係において厚さＴ以上であって、かつ、３Ｔ以下であることが必要であるといえる。

また、距離Ｘについては、高さＨとの兼ね合いはあるものの、０．１ｍｍ（フィルムの厚みの１／４以下に相当）の場合は、三角形状の傾斜が急峻すぎることにより、周方向において部分的に密着性が弱い部分が見られ、耐久性において劣ると考えられる。また、距離Ｘを２．０ｍｍにした場合には、三角形状の傾斜が緩やか過ぎることによって、突起部側から爪などが入り易くなるとともに、三角形状の頂点部が基材部分の縁側によるので、破損が生じやすくなると考えられる。従って、距離Ｘについてはフィルム厚みの１／２倍以上であって、かつ、１．５ｍｍ以下である必要があるといえる。

なお、今回の実験では、フィルムの厚みが０．４ｍｍであったが、それ以外の厚み（加飾フィルムとして、０．１から１．０ｍｍを想定）であっても、三角形状はフィルムの厚みを基準とした相似形となり、応力の掛かり方も同様となるため、上述の条件が当てはまると考えられる。

以上のように、本発明にかかるフィルム加飾部品は、外観意匠を向上させた部品に適用できる。例えば、掃除機、エアコン、温水洗浄便座、冷蔵庫、洗濯機、などの家電製品に利用可能である。さらに、本発明の構成は、特に、フィルム裾部が人の目に触れ、人が触ることができる部品に好適に用いられる。例えば、掃除機のダスト蓋や、エアコンのパネルなどに利用できる。

２ 成形基材
３ 加飾フィルム
４ フィルム加飾部品
５ フィルム裾部
６ 突起部

Claims (3)

1. 真空成形または真空圧空成形により加飾される部品であり、部品本体を構成する成形基材と、前記成形基材を覆うフィルムと、前記成形基材と前記フィルムとの間に接着層とを有するフィルム加飾部品であって、前記成形基材は端部に突起部を有する構成とし、かつ、前記フィルムの裾部は前記成形基材の意匠面に露出する構成とし、かつ、前記突起部は前記フィルムの裾部を取り囲むように配置されたことを特徴とするフィルム加飾部品。
2. 前記突起部の先端部が、三角形状である請求項１記載のフィルム加飾部品。
3. 前記先端部の三角形状は、先端部の頂点の高さをＨとし、頂点から底辺に下ろした垂線と底辺との交点とフィルムの裾部側の角点との距離をＸとし、フィルムの厚みをＴとした場合に、下記条件（１）及び、（２）を満たすことを特徴とする請求項２記載のフィルム加飾部品。
   条件（１） ａ＜＝Ｈ＜＝ｂ （ａ＝Ｔｍｍ、ｂ＝３×Ｔｍｍ）
   条件（２） ｃ＜＝Ｘ＜＝ｄ （ｃ＝１／２×Ｔｍｍ、ｄ＝１．５ｍｍ）