JP2016203516A - 射出成形方法および射出成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品の中央部とその周辺部に異材質感を持たせるデザインの実現、および絵柄位置ズレ不良などの発生を低減して、インモールド成形品の歩留を向上させることができる、射出成形方法を提供することを目的とする。【解決手段】インサートフィルム（４）を転写フィルム（１３）のインモールドフィルムに接着固定させるインサートフィルム仮接着工程を実行してから、このインサートフィルム（４）が接着された転写フィルム（１３）を、第１金型（１１）と第２金型（１２）とで挟んで型締めし、溶融樹脂を射出してインモールドフィルムおよびインサートフィルムを成形品の表面に転写接着する成形工程を実行するので、中央部分とその周辺部分の異材質感デザインの成形品の実現が可能で、２色成形品などに対し強度面で有利なシームレス成形品を実現できる。【選択図】図８

Description

本発明は、射出成形の中でインモールド成形・インサート成形と呼ばれる射出成形方法に関するものである。

プラスチック成形品の表面加飾技術としては、インモールド成形法が知られている。これは、射出成形で樹脂材料を射出すると同時に金型内で成形品表面を加飾する成形方法であり、成形品の表面に文字、図形、絵柄などからなる装飾を、塗装工程無しで容易に行うことができる。近年、その適用製品事例が増加している。

それらインモールド成形の中でもダブルインモールド成形方法と呼ばれるものは、樹脂の両側に加飾層を形成できる技術であり、ＰＥＴ等の基材に予めグラビア、スクリーン、インクジェットなど各種印刷方法により絵柄や表面機能膜などの印刷を施し、反対面に接着層を設けた加飾転写フィルムを金型内で互いの接着層を対面させてセットし、その間に樹脂を射出し成形と同時に成形品両表面に加飾および機能表面を転写する方法である。

その面形状は、平面あるいは平面に近いフラットな形状である場合がほとんどで、片側にＡＲ（ Anti-Reflection 反射防止 ）膜などの機能膜あるいは機能膜プラス加飾層が構成され、反対側には、加飾層などが構成される例が多い。

図２５〜図２７は、特許文献１に記載されたインサート成形を示す。
図２５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示した成形品３１は、携帯電話機のケーシング本体に取り付けられる透明なアクリルの板材であって、その表面３１Ａ側には、印刷層により枠３１ａが形成され、その中央部にケーシング本体の側の液晶画面を見るための窓部３１ｂが、印刷層が形成されない部分、若しくは透明印刷層が形成された部分として残留している。成形品３１の一部にはボタン孔３１ｃが形成され、この成形品３１をケーシング本体に取り付けた際に、ケーシング本体の側の押圧ボタンがこのボタン孔３１ｃから覗く。

成形品３１の裏面３１Ｂには、図２５（ｂ）（ｃ）に示すように、窓部３１ｂに対向する位置に隆起台部３１ｄが形成される。表面３１Ａには、フィルム層３７Ａが一体になっているのに対して、裏面３１Ｂは、隆起台部３１ｄの表面のみにおいて、シート片３４Ａが一体となっている。

ここで、窓部３１ｂの幅をＡ、高さをＢ、隆起台部３１ｄの幅をＣ、高さをＤとすると、Ａ ＜Ｃ 、Ｂ ＜Ｄ である。
この成形品３１のように、窓部３１ｂとボタン孔３１ｃを有していても、従来ではパネル表面が全て同じ質感になるので、窓部３１ｂの表示部とボタン孔３１ｃの操作部の境界は、着色による加飾層などで区別するデザイン表現が多く、デザイン要望などで異材質感の表現をする場合は、２色成形などさらに複雑な成形工法を検討する必要がある。

この成形品３１の製造に使用される射出成形装置３２は、図２６のように構成されている。
射出成形装置３２は、可動型本体４１と抜き型４２とからなる可動型５１と、固定型５２とで構成されている。可動型本体４１の天面にはキャビティ４１ａが形成されている。固定型５２の底面にはキャビティ５２ａが形成されている。この可動型本体４１と固定型５２とを組み合わせることにより、成形品３１を射出成形する空間が形成されている。

固定型５２には、キャビティ５２ａに連続する樹脂射出ゲート５２ｂが形成されている。可動型５１と固定型５２との間には、連続フィルム５３が通過している。可動型５１と固定型５２を閉じた状態では、樹脂射出ゲート５２ｂの位置に連続フィルム５３の射出孔５３Ａの位置が一致している。

可動型本体４１には貫通孔４１ｂが形成されている。この貫通孔４１ｂには押上ブロック４２Ｂが挿入され摺動する。
図２６においては、可動型本体４１の下面から抜き型４２の上面が距離Ｌだけ離れており、抜き型４２が可動型本体４１に完全に押し込まれていない状態を示している。抜き型４２を押し上げると、押上ブロック４２Ｂの天面４２ａは高さＴまで押し上げられて、可動型５１の上面より一段下がった位置で天面４２ａがキャビティ４１ａの一部を形成する。

さらに可動型本体４１には、貫通孔４１ｂを横断するようにスリット４１ｃが形成されている。スリット４１ｃには連続シート５４が通過している。
押上ブロック４２Ｂを上昇させると、押上ブロック４２Ｂのエッジが連続シート５４を切り取り、切出されたシート片を押上ブロック４２Ｂが高さＴまで押し上げる。高さＴまで押し上げられた押上ブロック４２Ｂの天面４２ａは、可動型本体４１のキャビティ４１ａより一段下がることになり、両者間に段差Ｇが形成される。

連続フィルム５３は、図２７（ａ）に示すように、ＰＥＴ製のベースフィルム５３ａ上に順に、剥離層５３ｂ、ＵＶハードコート層５３ｃ、アンカー層５３ｄ、印刷層５３ｅ、接着層５３ｆを積層している。印刷層５３ｅには印刷が施された部分と施されない部分、或いは透明な印刷が施された部分が形成され、後者の部分が成形品３１の窓部３１ｂとなる。この印刷層５３ｅは独立した印刷パターンを所定間隔で複数形成している。

連続シート５４は、図２７（ｂ）に示すように下からＵＶハードコート層５４ａ、ベース層５４ｂ、接着層５４ｃを積層している。
連続フィルム５３のＵＶハードコート層５３ｃ、連続シート５４のＵＶハードコート層５４ａは、それぞれ表面ＡＲ下地層、裏面ＡＲ下地層として利用され、この上にＡＲ処理を施してＡＲ層（反射防止膜）を形成する。

このように構成された連続フィルム５３と連続シート５４を成形装置に挿入セットし、樹脂射出ゲート５２ｂから射出成形装置３２に樹脂を射出して成形品３１を生産している。

特開２００２−２２５０６９号公報

この従来例では、中央部の表示部とその周辺部は、フィルムインモールドによる同一の表面層若しくは、インサートフィルムと周辺透明樹脂などのデザインになり表示部の周辺部にフィルム表面形状（面粗度）が異なる異材質感を持つようなデザインの実現が難しい。

また、切り取った連続シート５４のインサートフィルム側、つまり中央の表示部側の加飾フィルムが段差で固定されるだけの構造なのでフィルムが樹脂の射出流動により位置ズレを起こしやすいことや、型内でのフィルム切り出し時にフィルム屑などのコンタミ原因などで成形歩留りを悪化させる。

また、表面にＡＲ（反射防止膜）やハードコート機能と加飾（色）とを同時に付加し、背面側に加飾（色）などをつけるようなデザイン表現までしか対応できない。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、中央部とその周辺部に異材質感を持たせるデザインの実現、および絵柄位置ズレ不良などの発生を低減して、インモールド成形品の歩留を向上させることができる、射出成形方法および射出成形装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の射出成形方法は、第１金型と第２金型とをインモールドフィルムとインサートフィルムを挟んで型締めし、第１金型と第２金型とを型締めして形成した成形空間内に溶融樹脂を射出して、インモールドフィルムおよびインサートフィルムを成形品の表面に転写成形する射出成形方法であって、第１金型側に配置されるインモールドフィルムの第２金型側の面にインサートフィルムを接着固定させるインサートフィルム仮接着工程と、前記インサートフィルムが接着された前記インモールドフィルムを第１金型と第２金型で挟んで型締めし、第１金型第２金型の間の成形室空間内に溶融樹脂を射出して前記インモールドフィルムおよび前記インサートフィルムを成形品表面に転写接着する成形工程を有することを特徴とする。

また、本発明の射出成形装置は、第１金型と第２金型とをインモールドフィルムとインサートフィルムを挟んで型締めし、第１金型と第２金型とを型締めして形成した成形空間内に溶融樹脂を射出して、インモールドフィルムおよびインサートフィルムを成形品の表面に転写成形する射出成形装置であって、インサートフィルムを保持して移動し、第１金型側に配置されるインモールドフィルムの第２金型側の面にインサートフィルムを接着固定させるハンドリング装置と、前記インサートフィルムが接着された前記インモールドフィルムを挟んで型締めし、前記型締めによって形成された成形室空間内に溶融樹脂を射出して前記インモールドフィルムおよび前記インサートフィルムを成形品の表面に転写接着する金型とを有することを特徴とする。

本発明によれば、インサートフィルムをインモールドフィルムに接着固定させるインサートフィルム仮接着工程を実行してから、このインサートフィルムが接着されたインモールドフィルムを、第１金型と第２金型とで挟んで型締めし、溶融樹脂を射出してインモールドフィルムおよびインサートフィルムを成形品の表面に転写接着する成形工程を実行するので、従来方法では対応困難な表示部と外周部の異材質感デザインの成形品の実現が可能となる。また強度面で厳しいスペックを要求される車載成形品でも２色成形品などに対し強度面で有利なシームレス成形品が提供可能になる。

さらに詳しくは、インサートフィルムとインモールドフィルムの機能を成形品の一つの面に付加することが可能となり、成形品にＡＲ（反射防止膜）やハードコート機能とその周辺部にフィルム表面形状（面粗度）が異なる異材質感と加飾（色）を同時に施した成形品の実現が、塗装などの後工程の必要なく成形のみで可能となる。

本発明の実施の形態１における射出成形方法により製造される成形品の（ａ）平面図および（ｂ）Ａ−Ａ断面図 本発明の実施の形態１における射出成形装置の構成図 図２のＢ−Ｂ矢視図 本発明の実施の形態１における（ａ）転写フィルムを仮接着層の側から見た平面図と（ｂ）Ｃ−Ｃ断面における転写フィルムの拡大断面とインサートフィルムの拡大断面図 本発明の実施の形態１における第１工程図 本発明の実施の形態１における第２工程図 本発明の実施の形態１における第３工程図 本発明の実施の形態１における第４工程図 本発明の実施の形態１における第５工程の型締め開始時の説明図 本発明の実施の形態１における第５工程の型締め完了時の説明図 本発明の実施の形態１における第５工程の射出時の説明図 本発明の実施の形態１における第１工程の転写フィルムの拡大断面図 本発明の実施の形態１における第３工程の転写フィルムの拡大断面図 本発明の実施の形態１における第５工程の型締め開始時の転写フィルムの拡大断面図 本発明の実施の形態１における第５工程の射出時の転写フィルムの拡大断面図 本発明の実施の形態１における第５工程の型開き時の転写フィルムの拡大断面図 本発明の実施の形態１における成形品を雄型キャビティから取り出す時の拡大断面図 本発明の実施の形態２におけるインモールド成形装置の構成図 本発明の実施の形態２における第２工程の説明図 本発明の実施の形態２における第３工程の説明図 本発明の実施の形態２における第３工程の転写フィルムクランプ時の説明図 本発明の実施の形態２における第４工程の説明図 本発明の実施の形態２における第５工程の説明図 本発明の別の実施例の転写フィルムを仮接着層２２側から見た平面図 従来の成形品の（ａ）斜視図と（ｂ）横断面図および（ｃ）縦断面図 従来の射出成形装置の構成図 従来の（ａ）連続フィルムの拡大断面図と（ｂ）連続シートの拡大断面図

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１のパネルの成形方法および成形装置を、図１（ａ）（ｂ）〜図１７に基づいて説明する。

図１（ａ），図１（ｂ）は、本発明の射出成形方法によって製造される板状の成形品１の一例である。この成形品１は、車載表示機器などの液晶タッチパネルに取り付けられる窓枠付きの透明パネルであって、透明なポリカーボネート２によって樹脂成形されている。

成形品１の表面側の中央部には、液晶タッチパネル画面を表示するための表示部としての窓部３が形成されている。窓部３の部分には、反射防止機能、耐指紋機能などを持つインサートフィルム４がインサート成形されている。表面側で窓部３の周囲から側面にかけて窓枠５が形成されている。この窓枠５は、ソフトタッチ触感を持つ転写フィルムをインサートフィルム４にオーバーラップさせて配置されている。成形品１の裏面側の全体は、ポリカーボネート２で覆われており、異材質感の部品ながら単一の樹脂で構成できている。

インサートフィルム４は、厚み１００〜数１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム４ａを基材としていて、本事例の場合、ＡＲ（反射防止）、ＡＦ （ 耐指紋 Anti-Fingerprint ）、ＡＧ（ アンチグレア Anti-Glare ）、ＨＣ（ ハードコート Hard-coat ）などの機能膜４ｂを表面側に持っている。インサートフィルム４の裏面側には接着層４ｃが設けられている。

窓枠５と表示部の段差は数１０μｍ程度であり、窓部３の感触と窓枠５の感触とで異材質感を保持しながらシームレスなデザインが表現できている。
ここで、成形品の中央の窓部３の面積をＳ１、窓枠５の表面積をＳ２とすると、Ｓ１≧Ｓ２の関係にあり、中央の表面層に機能面を有する表示部を持つことを特徴とするデザインの成形品になっている。

この成形品１は、図２，図３の射出成形装置で製造できる。
図２に示す射出成形装置は、第１金型の雌型コア１１と第２金型の雄型キャビティ１２と、雌型コア１１と雄型キャビティ１２を型締め−型開きする駆動装置と、インモールドフィルムなどを有した転写フィルム１３の搬送−停止を制御する搬送装置と、雌型コア１１と雄型キャビティ１２を型締めして形成された成形室空間に溶融樹脂を射出する射出装置などを有する金型装置１４と、成形が完了した成形品１を金型から取り出すハンドリング装置としてのロボットハンド１５とからなる。

雌型コア１１側には、枠体状のクランプ１６がロッド１７によって取り付けられている。雌型コア１１と雄型キャビティ１２の間で、雌型コア１１とクランプ１６との間に、帯状の転写フィルム１３が挿通されている。

図３はクランプ１６の側から雌型コア１１を見たＢ−Ｂ矢視図で、転写フィルム１３の幅は雌型コア１１のキャビティ１８よりも幅広である。
さらに雌型コア１１内には、吸引穴１９より圧力弁２０を介して外部に接続された真空ポンプ２１を動作させキャビティ１８内を真空吸引し、転写フィルム１３をキャビティ１８面に伸ばして密着させることができる。

転写フィルム１３の構造を図４（ａ）と図４（ｂ）に示す。
転写フィルム１３は、図４（ｂ）に示すようにポリエチレンテレフタレートのベースフィルム１３ａの上に、剥離層１３ｂ，ソフトタッチ触感加飾層および印刷層からなる触感層１３ｃ，接着層１３ｄなどを積層して構成されており、ベースフィルム１３ａを雌型コア１１の側に、接着層１３ｄを雄型キャビティ１２の側にして、雌型コア１１と雄型キャビティ１２の間に挿通されている。触感層１３ｃと接着層１３ｄの部分がインモールドフィルムである。

ここで、接着層１３ｄだけは、図４（ａ）と図４（ｂ）に示すように成形品１の窓部３の周囲を取り囲む窓枠状に印刷されている。つまり、接着層１３ｄは、グラビア印刷可能なので窓枠状に印刷実施し、中央窓部に接着層１３ｄが設けられていない構成になっている。

通常のインモールドと呼ばれる転写フィルムの場合、印刷方法としてはグラビア印刷などが一般的であるが、触感層１３ｃを構成する場合、グラビア印刷ではソフトタッチ触感を持たせる膜厚（数１０μｍ）の確保が難しく、グラビアコーターなどを用いて印刷を実施している。印刷方法の制約のため本事例のような窓枠状などの選択的な印刷が難しく全面均一なベタ印刷での供給が一般的な状況である。

ベースフィルム１３ａの接着層１３ｄの側の面には、仮止め用の仮接着層２２がインサートフィルム４にオーバーラップするように窓枠状に印刷して設けられている。仮接着層２２は、接着層１３ｄより低い温度で硬化可能な熱硬化タイプの接着材を用いている。

図２においてロボットハンド１５は、成形が完了した成形品１の取り出しを実行するだけでなく、雌型コア１１と雄型キャビティ１２との型締め前の工程で動作して、一片のインサートフィルム４を保持した状態で雌型コア１１と雄型キャビティ１２の間に進入して、保持していたインサートフィルム４を転写フィルム１３の裏面の仮接着層２２に押し付けて仮固定するために設けられている。なお、ロボットハンド１５のインサートフィルム保持部にはヒーター２３が埋設されており、保持中のインサートフィルム４を加熱可能な構成になっている。

仮接着層２２は、ロボットハンド１５によって後に転写フィルム１３に押し付けられるインサートフィルム４の予定位置に、オーバーラップするように接着層１３ｄの上に設けられている。

なお、接着層４ｃの硬化温度は、仮接着層２２の硬化温度よりも高温で、例えば、接着層１３ｄと同じ硬化温度である。
ここで、インサートフィルム４の断面厚みをＴ１、転写フィルム１３の断面厚みをＴ２とするとＴ１≧Ｔ２の関係にあり、通常Ｔ１の厚みは１００〜数１００μｍで、Ｔ２の厚みは５０〜１００μｍ以下程度になっている。

成形方法に基づいて射出成形装置の構成を詳しく説明する。
図５〜図１１は射出成形装置の成形工程を示す。図１２〜図１７は要部の工程での転写フィルム１３などの拡大図を示している。

図５に示す第１工程（転写フィルム搬送工程）では、箔送り装置により転写フィルム１３を搬送し、キャビティ１８の決められた位置に転写フィルム１３の窓枠状の仮接着層２２が到着するように、図示していない位置決め用カメラなどの手段の出力信号に基づいて転写フィルム１３を高精度に位置決めして停止する。この状態の転写フィルム１３の状態は図１２で示され、図４（ｂ）で説明した状態と同じである。図４（ａ）にはこの停止位置におけるキャビティ１８の位置を仮想線で示した。

図６に示す第２工程（転写フィルムクランプ工程）では、雌型コア１１のキャビティ１８の周囲に転写フィルム１３をクランプ１６によって押圧する。
図７に示す第３工程（転写フィルム吸着工程）では、真空ポンプ２１を動作させ、キャビティ１８内を真空吸引し、転写フィルム１３を図１３のようにキャビティ１８の内面に伸ばして密着させる。この工程では、ロボットハンド１５がインサートフィルム４を保持して待機している。詳しくは、インサートフィルム４の機能面４ｂを上にして下面側からインサートフィルム４をロボットハンド１５が保持すると共に、保持したインサートフィルム４をロボットハンド１５が仮接着層２２の硬化温度またはその付近の温度に予熱しながら待機している。

図８に示す第４工程（インサートフィルム仮接着工程）では、雌型コア１１と雄型キャビティ１２の間にロボットハンド１５が進入し、ロボットハンド１５がキャビティ１８に向かって上昇して、保持していたインサートフィルム４の機能面４ｂの外周部を、転写フィルム１３の窓枠状の仮接着層２２に押圧する。これによって、仮接着層２２がインサートフィルム４の側からの熱で硬化して、図１４に示すようにインサートフィルム４が転写フィルム１３の所定の位置に仮止めされる。

なお、ロボットハンド１５による加熱温度は、仮接着層２２が軟化し仮止め可能な温度以上、かつインサートフィルム４にダメージを与えない温度以下に設定されている。
インサートフィルム４の転写フィルム１３への仮止めが完了したロボットハンド１５が後退した後の第５工程（成形工程）では、図９，図１０，図１１に示すように雌型コア１１を動作させて雄型キャビティ１２と型締めする。その後、溶融したポリカーボネート２がスプール２４よりホットランナ部２５を経てサイドゲートでキャビティ１８内に射出され、転写フィルム１３の接着層１３ｄおよびインサートフィルム４の接着層４ｃが溶融樹脂の熱で接着硬化される。この状態を図１５に示す。

雌型コア１１と雄型キャビティ１２の冷却が完了すると、雌型コア１１が上昇して型開きを実施する。この型開きの際に、成形品１は、図１６に示すように雄型キャビティ１２に残される構成になっており、型開きと同時に転写フィルム１３が剥離層１３ｂから剥がされる。転写フィルム１３は触感層１３ｃの上に接着層１３ｄが枠状に形成されているため、転写フィルム１３が型開きと同時に剥離層１３ｂから剥がされると、接着層１３ｄによって成形品１側に接着された触感層１３ｃおよびインサートフィルム４が、成形品１の側に転写して残存される。インサートフィルム４の中央部は、転写フィルム１３の接着層１３ｄが塗布されていないエリアになるので、インサートフィルム４の中央部に触感層１３ｃが残らず、インサートフィルム４の機能面４ｂが露出する。転写フィルム１３の接着層１３ｄが塗布されていないエリアの触感層１３ｃは、ベースフィルム１３ａの側に残る。

その後、雄型キャビティ１２に埋設された突き出し機構（図示せず）により油圧シリンダなどを動作させ図１７に示すように成形品１が取り出される。この成形品１はロボットハンド１５によって把持されて搬出される。

型開きの際にインサートフィルム４と転写層としての触感層１３ｃとの境界面にバリが残らないようにする手段としては、転写フィルム１３とインサートフィルム４の厚み違いによる断熱効果を利用して金型へのヒーター埋設や独立した冷却回路による局所温度調整機能などを施すことで、インサートフィルム４の中央表示部の温度と窓枠５の部分の温度に差を持たせて剥離重さを中央部のみ高くするなどして箔切れを調整することも有効である。

また、中央表示部を構成するインサートフィルム４の厚みが転写フィルム１３より大きいので断熱効果が大きく、射出樹脂の熱によりインサートフィルム４の機能膜４ｂに転写フィルム１３の感触層１３ｃにおける印刷状態が転写されて劣化されることは無い。

また、本実施の形態では、転写フィルム１３の側に仮固定されたインサートフィルム４が、転写フィルム１３を介して雌型コア１１に接触しているため、インサートフィルム４が雌型コア１１に直接に接触せず、インサートフィルム４の機能面４ｂへのキズなどの不良が低減できる効果もみられた。

また、成形品１の中央部にインサートフィルム４を配置し、つまり、成形品１において転写フィルム１３が一番伸びやすい中央部にインサートフィルム４を配置すること、かつその表面積が窓枠５の表面積より大きい構成になっているので、成形時に一番伸びやすい部分の伸びを抑えることができる。これにより成形時の転写フィルム１３の破れや異常な伸びを防止する効果も得られた。

かかる構成によれば、雌型コア１１に転写フィルム１３が位置決めされキャビティ１８面に吸引されたあと転写フィルム１３の所定の位置にロボットハンド１５により位置決め把持されたインサートフィルム４をセット後、仮接着層２２が局所加熱され固定することが可能となる。また、転写フィルム１３の吸引後に位置決めができるので、フィルムロットや環境変動などで転写フィルム１３の伸びバラツキが発生してもインサートフィルム４の固定位置を安定させパネル成形品の絵柄位置ズレ不良などの発生も低減することができる。

上記の実施の形態では、仮接着層２２として熱硬化タイプの接着材を使用してインサートフィルム４を仮止めする場合を例に挙げて説明したが、仮接着層２２としてＵＶ硬化タイプの接着材などで仮止めすることも可能である。加熱仮止めの場合、樹脂射出時の熱によりインサートフィルム４の位置ズレ懸念がある。これに対して、仮接着層２２としてＵＶ硬化タイプの接着材を使用してインサートフィルム４の仮止めを実施する方が、樹脂射出時の熱によりインサートフィルム４の位置ズレもなくてより有効である。

上記の実施の形態では、インサートフィルム４の仮止めする場合にロボットハンド１５がインサートフィルム４を予熱しながら保持し、ロボットハンド１５が転写フィルム１３の側に形成された仮接着層２２にインサートフィルム４を押し付けて仮接着したが、仮接着層２２としてＵＶ硬化タイプの接着材を使用した場合には、ロボットハンド１５が仮接着層２２にインサートフィルム４を押し付けてから、ロボットハンド１５が仮接着層２２にＵＶ光を照射してインサートフィルム４を仮接着する。

（実施の形態２）
実施の形態１では、雌型コア１１のキャビティ１８面に伸ばして密着させた転写フィルム１３に対してインサートフィルム４を仮接着したが、この実施の形態２では、雌型コア１１と雄型キャビ１２との成形位置よりも転写フィルム１３の搬送方向の上手側の位置において、転写フィルム１３にインサートフィルム４が仮接着されている点だけ実施の形態１とは異なっている。転写フィルム１３の接着層１３ｄに仮接着層２２が設けられている点なども実施の形態１と同じである。

図１８は実施の形態２の射出成形方法を実現する射出成形装置を示す。
実施の形態１と同じ構成要素については同じ符号をつけて説明する。
雌型コア１１と雄型キャビティ１２よりも転写フィルム１３の搬送方向の上手側で、転写フィルム１３を間に挟んでベースフィルム１３ａの側に、インサートフィルム固定部２６が設けられ、接着層１３ｄの側にロボットハンド１５が位置している。インサートフィルム固定部２６には、ヒーター２７が埋設されている。この図１８に示した第１工程（転写フィルム搬送工程）では、箔送り装置によって搬送中の転写フィルム１３が、図示していない位置決め用カメラの出力に基づいて、金型に対して高精度に位置決めされ停止する。

図１９に示した第２工程（インサートフィルム仮接着工程）では、転写フィルム１３の仮接着層２２にロボットハンド１５によって押し付けられたインサートフィルム４をインサートフィルム固定部２６のヒーター２７によって加熱して、仮接着層２２を介してインサートフィルム４を転写フィルム１３の接着層１３ｄに仮接着する。このときにはロボットハンド１５がインサートフィルム４を転写フィルム１３に押し付けるよりも前に、ロボットハンド１５のヒーター２３がインサートフィルム４を予熱して待機している。

ロボットハンド１５が転写フィルム１３への押し付け位置から退避した第３工程（クランプ工程）では、第２工程で仮接着されたインサートフィルム４が雌型コア１１のキャビティ１８の位置に到着するまで転写フィルム１３を搬送して図２０のように停止する。そして図２１のように、雌型コア１１のキャビティ１８の周囲に転写フィルム１３をクランプ１６によって押圧する。

図２２に示す第４工程（転写フィルム吸着工程）では、真空ポンプ２１を動作させ、圧力弁２０と吸引穴１９を介してキャビティ１８内を真空吸引する。これによって、インサートフィルム２２が仮接着されている転写フィルム１３をキャビティ１８の内面に伸ばして密着させる。

その後、第５工程（成形工程）では、実施の形態１で説明した図１０と同じように雌型コア１１を動作させて雄型キャビティ１２と型締めする。溶融したポリカーボネート２がスプール２４よりホットランナ部２５を経て図２３に示すようにサイドゲートでキャビティ１８内に射出され、転写フィルム１３およびインサートフィルム４の接着層４ｃが溶融したポリカーボネート２の熱で接着硬化される。この状態を図１５に示す。

雌型コア１１と雄型キャビティ１２の冷却が完了すると、雌型コア１１が上昇して型開きを実施する。この型開きの際に、成形品１は図１６に示したように雄型キャビティ１２に残され、型開きと同時に転写フィルム１３が剥離層１３ｄから剥がされる。その後、雄型キャビティ１２に埋設された突き出し機構（図示せず）により油圧シリンダなどを動作させ図１７に示すように成形品１が取り出される。この成形品１はロボットハンド１５によって把持されて搬出される。

かかる構成によれば実施の形態１と同様の効果を実現できる。
上記の実施の形態２では、インサートフィルム４を仮止めする場合に加熱によって仮接着したが、仮接着層２２としてＵＶ硬化タイプの接着材を使用した場合には、ロボットハンド１５が転写フィルム１３の側に形成された仮接着層２２にインサートフィルム４を押し付けてから、ロボットハンド１５とインサートフィルム固定部２６の少なくとも一方から仮接着層２２にＵＶ光を照射してインサートフィルム４を仮接着することもできる。

なお、図２１に示した第２工程でのロボットハンド１５は、次の成形サイクルで使用するインサートフィルム４を保持していなかったが、クランプ１６が転写フィルム１３を雌型コア１１に押圧して、型締めのために雌型コア１１が移動を開始するまでの間に、次の成形サイクルで使用するインサートフィルム４を仮想線で示すように保持したロボットハンド１５が、図１９と同じように転写フィルム１３に仮固定することを実行させることによって、作業効率の向上を期待できる。

上記の各実施の形態では、転写フィルム１３の側に仮接着層２２が事前に塗布もしくは印刷されている場合を説明したが、インサートフィルム４の側に事前に塗布もしくは印刷されている場合も同様に実施できる。

上記の各実施の形態では、インサートフィルム４の材質がポリエチレンテレフタレートであったが、ポリカーボネートほかの別材質での対応も可能である。
上記の各実施の形態では、溶融樹脂がポリカーボネートであったが、ポリメタクリル酸メチル樹脂、その他材料でも対応可能である。

以上のように本発明によると、転写フィルム上にインサートフィルムを仮接着してインサートフィルム上に局所的に転写フィルムの加飾触感層などの転写層を密着させることができ、インモールドフィルムおよびインサートフィルム単体では実現困難な異材質感・機能を併せ持つ成形品の実現が可能となる。

また、２種のフィルム間の位置を射出直前の工程で決めることが可能となり、フィルムロットバラツキや成形環境の影響に左右されずフィルム吸引後の位置を安定させることができるので、加飾フィルムシートの伸びの一部が１４０％以上を要求される成形形状や加飾フィルムシートの転写層が印刷などにより絵柄、文字などデザインを有し、成形品上での位置合わせ精度が要求されるようなインモールド成形時に、成形品の外観品位や絵柄位置ズレ不良などの発生を低減することができる。

上記の各実施の形態では、成形品１の窓部３の形状とインサートフィルム４の形状が矩形で、仮接着層２２が転写フィルム１３の接着層１３ｄの上に、この窓枠状の接着層１３ｄの窓枠状の辺に沿って図４（ａ）にも示したように、窓枠状に４辺が連続した環状に形成したが、図２４に示すように断続して４辺が連続していない窓枠状であっても同様である。具体的には、この例では窓枠状の接着層１３ｄの四隅の角部にだけ仮接着層２２が設けられている。

本発明は、携帯電話機のケーシング本体に取り付けられるパネル状の成形品の他、電化製品や、強度面でより厳しいスペックを要求される車載成形品などで使用される各種の成形品の品質向上に寄与する。

１ 成形品
２ ポリカーボネート
３ 窓部
４ インサートフィルム
４ａ ポリエチレンテレフタレートフィルム
４ｂ 機能膜
４ｃ 接着層
５ 窓枠
１１ 雌型コア（第１金型）
１２ 雄型キャビティ（第２金型）
１３ 転写フィルム
１３ａ ベースフィルム
１３ｂ 剥離層
１３ｃ 触感層
１３ｄ 接着層
１４ 金型装置
１５ ロボットハンド（ハンドリング装置）
１６ クランプ
１７ ロッド
１８ キャビティ
１９ 吸引穴
２０ 圧力弁
２１ 真空ポンプ
２２ 仮接着層
２３ ヒーター
２４ スプール
２５ ホットランナ部
２６ インサートフィルム固定部
２７ ヒーター

Claims (8)

1. 第１金型と第２金型とをインモールドフィルムとインサートフィルムを挟んで型締めし、
   第１金型と第２金型とを型締めして形成した成形空間内に溶融樹脂を射出して、インモールドフィルムおよびインサートフィルムを成形品の表面に転写成形する射出成形方法であって、
   第１金型側に配置されるインモールドフィルムの第２金型側の面にインサートフィルムを接着固定させるインサートフィルム仮接着工程と、
   前記インサートフィルムが接着された前記インモールドフィルムを第１金型と第２金型とで挟んで型締めし、第１金型と第２金型の間の成形室空間内に溶融樹脂を射出して前記インモールドフィルムおよび前記インサートフィルムを成形品表面に転写接着する成形工程を有する、
   射出成形方法。
2. 前記インサートフィルムフィルム仮接着工程が、
   第１金型のキャビティ面に吸引把持された前記インモールドフィルムに前記インサートフィルムを押し当てる位置決め工程と、
   前記インモールドフィルムと前記インサートフィルムとの当接部分を加熱または光照射して前記インサートフィルムを前記インモールドフィルムに固定する接着工程を持つことを特徴とする、
   請求項１に記載の射出成形方法。
3. 前記インサートフィルムフィルム仮接着工程が、
   第１金型のキャビティ面に吸引把持される前の前記インモールドフィルムに前記インサートフィルムを押し当てる位置決め工程と、
   前記インモールドフィルムと前記インサートフィルムとの当接部分を加熱または光照射して前記インサートフィルムを前記インモールドフィルムに固定する接着工程を持つことを特徴とする、
   請求項１に記載の射出成形方法。
4. 前記成形品の形状がパネル状で、中央部に窓部の表示部を有し、
   第１金型と第２金型で挟んで型締めするインモールドフィルムが、ベースフィルムに剥離層を介して形成された触感層と前記窓部を囲むように前記触感層に形成された窓枠状の第１接着層であり、
   前記インサートフィルムの一方の面に機能面を形成し他方の面に第２接着層を形成し、
   溶融樹脂を射出した後の第１金型と第２金型の型開きによって、前記ベースフィルムと剥離層と前記触感層を剥がして、成形品の前記窓部から窓枠状の前記触感層と前記第１接着層を介して前記機能面を露出させる、
   請求項１〜請求項３の何れかに記載の射出成形方法。
5. 前記表示部となる部分を受け持つ前記インサートフィルムの厚みを、前記転写フィルムの厚み以上にする、
   請求項４に記載の射出成形方法。
6. 第１金型と第２金型とをインモールドフィルムとインサートフィルムを挟んで型締めし、
   第１金型と第２金型とを型締めして形成した成形空間内に溶融樹脂を射出して、インモールドフィルムおよびインサートフィルムを成形品の表面に転写成形する射出成形装置であって、
   インサートフィルムを保持して移動し、第１金型側に配置されるインモールドフィルムの第２金型側の面にインサートフィルムを接着固定させるハンドリング装置と、
   前記インサートフィルムが接着された前記インモールドフィルムを挟んで型締めし、前記型締めによって形成された成形室空間内に溶融樹脂を射出して前記インモールドフィルムおよび前記インサートフィルムを成形品の表面に転写接着する金型とを有する、
   射出成形装置。
7. 前記ハンドリング装置が、
   保持したインサートフィルムを、金型のキャビティ面に吸引把持された前記インモールドフィルムに押し当て、前記インモールドフィルムと前記インサートフィルムとの当接部分を加熱または光照射して前記インサートフィルムを前記インモールドフィルムに固定する、
   請求項６に記載の射出成形装置。
8. 前記ハンドリング装置が、
   保持したインサートフィルムを、金型を型締めして形成される成形室空間の外部にて、前記インモールドフィルムに押し当て、前記インモールドフィルムと前記インサートフィルムとの当接部分を加熱または光照射して前記インサートフィルムを前記インモールドフィルムに固定する、
   請求項６に記載の射出成形装置。

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