JP3531341B2

JP3531341B2 - インモールド製品及びその製造方法

Info

Publication number: JP3531341B2
Application number: JP7480796A
Authority: JP
Inventors: 泰庸寺本
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 2004-05-31
Anticipated expiration: 2016-03-28
Also published as: JPH09262867A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車用
ホイールキャップ、センターキャップ、ピラー等に代表
され、表面に微細な山部及び谷部が形成されるととも
に、金属光沢を有するインモールド製品及びその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用ホイールキャップ等の
表面は、表面に円環状の微細な山部及び谷部が形成され
るとともに、金属（例えばアルミニウム）光沢を有して
いる。このような製品を得るための技術として、インモ
ールド成形加工と称される技術が知られている（特開平
５−２６９７９２号公報等）。

【０００３】この技術では、図８に示すように、まず、
接着層５１、金属薄膜層５２及び透明性を有するベース
フィルム層５３よりなる転写シート５４が、金型装置５
５の内部に設置される。金型装置５５は、第１の金型５
６及び第２の金型５７により構成され、両者間にはキャ
ビティ５８が形成されている。また、第１の金型５６に
は、製品の山部及び谷部に対応した谷部５９及び山部６
０が形成されている。そして、当初平板状となっている
前記転写シート５４は、そのベースフィルム層５３が第
１の金型５６の山部６０に当接するようにして設置され
る。

【０００４】その状態で、前記キャビティ５８内には、
可塑化された樹脂材料が射出され、充填される。このと
き、樹脂材料の射出圧によって、転写シート５４は押さ
れ、、谷部５９及び山部６０に沿うようにして全ての面
で成形面に当接する。また、樹脂材料の持つ熱によって
接着層５１が可塑化され、樹脂材料との間で一体化す
る。そして、樹脂材料が固化することにより基材６１が
形成され、基材６１及び転写シート５４が一体となった
ものが金型装置５５から取り出されることにより、イン
モールド製品６２（図９参照）が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、次に記す問題があった。すなわち、上記樹
脂材料の射出に際し、転写シート５４は押され、山部６
０間、つまり谷部５９内に向かって延ばされる。このと
き、転写シート５４のうち、ベースフィルム層５３及び
接着層５１は樹脂により構成されているため、当該「延
び」に追従することができるものの、金属薄膜層５２
は、あくまでも金属により構成されているため、その
「延び」に追従することが困難となっていた。そのた
め、図９に示すように、得られたインモールド製品６２
のうちの、金属薄膜層５２にクラック等が形成されてし
まうおそれがあった。その結果、製品６２の表面に白化
を生じ、外観品質の著しい低下を招くおそれがあった。

【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、表面に微細な山部及び
谷部が形成されるとともに、金属光沢を有するインモー
ルド製品において、白化による外観品質の低下を抑制す
ることのできるインモールド製品及びその製造方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、微細な山部及び
谷部を交互に有する樹脂製の基材と、前記基材表面に接
合され、接着層、金属薄膜層及び透明性を有し、最表部
に位置するベースフィルム層よりなり、各層が、前記基
材の山部及び谷部に対応した山部及び谷部を有してなる
転写シートとを備えたインモールド製品であって、前記
金属薄膜層の山部及び谷部間の高低差を、前記ベースフ
ィルム層の山部及び谷部間の高低差よりも小さく、且つ
該金属薄膜層の山部及びそれに隣接する山部間のピッチ
に対する金属薄膜層の山部及び谷部間の高低差の比を
０．３２以下としたことをその要旨としている。

【０００８】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載のインモールド製品において、前記金属薄膜層
をアルミニウムにより構成したことをその要旨としてい
る。

【０００９】さらに、請求項３に記載の発明では、請求
項１に記載のインモールド製品において、前記金属薄膜
層をクロムにより構成したことをその要旨としている。

【００１０】

【００１１】加えて、請求項４に記載の発明において
は、微細な山部及び谷部を形成するべく谷部及び山部を
交互に有する第１の金型の成形面の山部に対し、接着
層、金属薄膜層及び透明性を有するベースフィルム層よ
りなる転写シートを、前記ベースフィルム層が前記山部
に当接するよう設置する工程と、前記第１の金型の成形
面、及び該第１の金型とは異なる第２の金型の成形面に
より、基材を成形するためのキャビティを構成する工程
と、前記キャビティ内に可塑化された樹脂材料を射出す
る工程と、前記樹脂材料が固化して基材が成形された
後、該基材及び前記転写シートが一体となったものとを
前記第１の金型及び第２の金型から取り出す工程とを備
えたインモールド製品の製造方法であって、前記樹脂材
料を射出するに際し、前記金属薄膜層の山部及び谷部間
の高低差が、前記ベースフィルム層の山部及び谷部間の
高低差よりも小さく、且つ該金属薄膜層の山部及びそれ
に隣接する山部間のピッチに対する金属薄膜層の山部及
び谷部間の高低差の比が０．３２以下となるようにした
ことをその要旨としている。

【００１２】（作用）上記請求項１〜３に記載の発明によれば、インモールド
製品の基材の表層側に一体的に設けられた転写シートの
うち、金属薄膜層の山部及び谷部間の高低差が、ベース
フィルム層の山部及び谷部間の高低差よりも小さくなっ
ている。このため、基材の成形時においては、金属薄膜
層はベースフィルム層ほど変形の応力を受けにくく、ク
ラック等が発生しにくいものとなる。また、金属薄膜層
の山部及び隣接する山部間のピッチに対する金属薄膜層
の山部及び谷部間の高低差の比が０．３２以下となって
いる。このため、金属薄膜層が変形の応力を受けにくい
ものとなり、クラック等が発生しにくいという上記作用
がより確実なものとなる。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】加えて、請求項４に記載の発明では、ま
ず、谷部及び山部を交互に有する第１の金型の成形面の
山部に対し、接着層、金属薄膜層及び透明性を有するベ
ースフィルム層よりなる転写シートが、ベースフィルム
層が前記山部に当接するよう設置される。次いで、第１
の金型の成形面及び第２の金型の成形面により、基材を
成形するためのキャビティが構成され、該キャビティ内
に可塑化された樹脂材料が射出される。

【００１７】このとき、金属薄膜層の山部及び谷部間の
高低差が、ベースフィルム層の山部及び谷部間の高低差
よりも小さくなるように樹脂材料が射出されるため、金
属薄膜層はベースフィルム層ほど変形の応力を受けにく
い。このため、比較的延びにくい金属薄膜層であって
も、クラック等が発生しにくい。また、金属薄膜層の山
部及び隣接する山部間のピッチに対する金属薄膜層の山
部及び谷部間の高低差の比が０．３２以下となってい
る。このため、金属薄膜層が変形の応力を受けにくいも
のとなり、クラック等が発生しにくいという上記作用が
より確実なものとなる。

【００１８】そして、樹脂材料が固化して基材が成形さ
れた後、該基材及び前記転写シートが一体となったもの
が第１の金型及び第２の金型から取り出され、インモー
ルド製品が得られる。従って、得られる製品において
は、金属薄膜層にクラックが生じることにより白化が生
じるのが回避されうる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をホイールキャップ
及びその製造方法に具体化した一実施の形態を図１〜６
に基づいて説明する。

【００２０】まず、本実施の形態におけるホイールキャ
ップ１の構造について説明する。図１，２に示すよう
に、インモールド製品としてのホイールキャップ１は、
樹脂製の基材２と、基材２表面に一体的に設けられた転
写シート３とを備えている。また、基材２は、円板状に
形成された本体部２Ａと、図示しないアルミホイールに
取着される取着部２Ｂとを備えている。

【００２１】前記基材２は、例えばポリカーボネート／
ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体）のアロイによって構成されている。また、基材２
（本体部２Ａ）の表面には、微細な凹凸、すなわち、環
状又は渦巻状の山部４及び谷部５（後述するベースフィ
ルム層８の山部８ａ及び谷部８ｂに相当）が交互に形成
されている。

【００２２】さらに、転写シート３は、基材２側から順
に、接着層６、金属薄膜層７及び透明なベースフィルム
層８よりなっており、各層６〜８は、前記基材２の山部
４及び谷部５に対応した山部６ａ，７ａ，８ａ及び谷部
６ｂ，７ｂ，８ｂを有している。接着層６は、加熱によ
り可塑化され、基材２との間に接合力を有する樹脂によ
り構成されている。また、金属薄膜層７は、蒸着された
アルミニウムにより構成されている。さらに、ベースフ
ィルム層８は、例えばポリエチレンテレフタレート等の
透明性を有する熱可塑性樹脂により構成されている。そ
して、転写シート３は、その接着層６において、前記基
材２に接合されている。

【００２３】次に、本実施の形態の特徴部分について説
明する。図１に示すように、本実施の形態における前記
金属薄膜層７の山部７ａ及び谷部７ｂ間の高低差ｈ１
は、前記ベースフィルム層８の山部８ａ及び谷部８ｂ間
の高低差ｈ２よりも小さくなっている（好ましくはｈ１
＜０．７×ｈ２、より好ましくはｈ１＜０．５×ｈ
２）。なお、ベースフィルム層８を含む転写シート３
は、当初平板状をなしており、ベースフィルム層８は、
後述する第１の金型１１の成形面の谷部１４及び山部１
５の高低差とほぼ同程度若しくはそれ以上の膜厚を有し
ている。

【００２４】また、金属薄膜層７の山部７ａ及びそれに
隣接する山部７ａ間のピッチＰに対する金属薄膜層７の
山部７ａ及び谷部７ｂ間の高低差ｈ１の比が０．３２以
下となっている（ｈ１／Ｐ≦０．３２）。なお、各高低
差ｈ１についての具体的な数値については何ら限定され
るものではないが、本実施の形態の如く、インモールド
製品としてホイールキャップ１に具体化したような場合
には、上記ベースフィルム層８の山部８ａ及び谷部８ｂ
間の高低差ｈ２は、「０．１ｍｍ」〜「０．３ｍｍ」程
度であるのが望ましい。

【００２５】次に、上記のように構成されてなるホイー
ルキャップ１を得るための、特に、基材２を成形するた
めの金型装置１０について説明する。図３に示すよう
に、金型装置１０は、第１の金型（図の上側）１１と、
第２の金型（図の下側）１２とを備えている。第１の金
型１１の成形面には、上記山部４（８ａ）及び谷部５
（８ｂ）を形成するための谷部１４及び山部１５が形成
されている。そして、第１の金型１１及び第２の金型１
２が型締めされた場合には、第１の金型１１の成形面及
び第２の金型１２の成形面によって、基材２を成形する
ためのキャビティ１６が形成されるようになっている
（図４，５参照）。なお、該キャビティ１６には、図示
しない射出成形機からの樹脂材料を案内するためのラン
ナ、ゲート（いずれも図示せず）が設けられている。

【００２６】次に、上記金型装置１０を用いて、上述し
たホイールキャップ１を得るに際しての製造方法及び製
造時の作用について説明する。まず、図４に示すよう
に、第１の金型１１の成形面側に対し、当初は平板状と
なっている転写シート３を、前記ベースフィルム層８が
山部１５に当接するようにして設置する。次いで、第１
の金型１１及び第２の金型１２を相互に型締めし、第１
の金型１１の成形面及び第２の金型１２の成形面によ
り、基材２を成形するためのキャビティ１６を構成す
る。

【００２７】そして、図５に示すように、射出成形機か
らランナ、ゲートを介して、前記キャビティ１６内に可
塑化された樹脂材料を射出、充填する。このとき、第１
の金型１１の成形面を加温しておき、ベースフィルム層
８の軟化を促進させる。また、射出に際しては、従来技
術において行われていた射出の場合に比べて、射出圧を
低減させる（例えば従来「５００ｋｇｆ／ｃｍ²」であ
った場合には、「４００ｋｇｆ／ｃｍ²」程度とす
る）。また、これとともに、全体としての射出量を従来
に比べて幾分低減させる（ショートショット）。

【００２８】すると、同図に示すように、形状追従性の
比較的良好なベースフィルム層８は、第１の金型１１の
山部１５及び樹脂材料間で圧縮されることとなる。ま
た、形状追従性の比較的良好なベースフィルム層８は、
射出圧が比較的低い場合であっても、第１の金型１１の
谷部１４内の空間に十分に入り込む。さらに、金属薄膜
層７は、ベースフィルム層８ほど追従性がないため、さ
ほど変形しない。これらのことから、金属薄膜層７の山
部７ａ及び谷部７ｂ間の高低差ｈ１が、ベースフィルム
層８の山部８ａ及び谷部８ｂ間の高低差ｈ２よりも小さ
くなる。すなわち、樹脂材料の射出に際しては、金属薄
膜層７はベースフィルム層８ほど変形の応力を受けにく
く、このため、金属薄膜層７が比較的延びにくいアルミ
ニウムにより構成されていても、クラック等が発生しに
くい。

【００２９】そして、その後、両金型１１，１２を冷却
させる。これにより、上記樹脂材料が固化し、基材２が
成形される。その後、該基材２及び前記転写シート３が
一体となったものが、第１の金型１１及び第２の金型１
２から取り出され、インモールド製品としてのホイール
キャップ１が得られる。

【００３０】次に、本実施の形態の作用効果について説
明する。（イ）上述したとおり、本実施の形態によれば、基材２
の成形に際し、金属薄膜層７の山部７ａ及び谷部７ｂ間
の高低差ｈ１が、ベースフィルム層８の山部８ａ及び谷
部８ｂ間の高低差ｈ２よりも小さくなるようにした。こ
のため、金属薄膜層７が比較的延びにくいアルミニウム
により構成されていても、金属薄膜層７にはクラック等
が発生しにくい。従って、最終的に得られたホイールキ
ャップ１においては、金属薄膜層７にクラックが生じる
ことにより白化が生じるのが回避されうる。その結果、
白化に伴う外観品質の低下を抑制することができる。

【００３１】（ロ）また、本実施の形態では、金属薄膜
層７の山部７ａ及びそれに隣接する山部７ａ間のピッチ
Ｐに対する金属薄膜層７の山部７ａ及び谷部７ｂ間の高
低差ｈ１の比が０．３２以下となるようにした。このた
め、上記（イ）の作用効果をより確実なものとすること
ができる。

【００３２】上記の効果を確認するため、高低差ｈ１と
ピッチＰとを適宜採択して成形した場合における白化の
発生の有無についての調べた。その結果を図６に示す。
同図に示すように、ピッチＰに対する金属薄膜層７の山
部７ａ及び谷部７ｂ間の高低差ｈ１の比が０．３２以下
の場合には、いずれも白化が発生しなかったことがわか
る。これに対し、ピッチＰに対する高低差ｈ１の比が
０．３２よりも大きい場合には、白化が生じやすいこと
がわかる。

【００３３】（ハ）さらに、本実施の形態では、各山部
４及び谷部５は、環状又は渦巻状に形成するようにし
た。このため、本実施の形態の如く、円形状のホイール
キャップ１においては、より一層の外観の向上を図るこ
とができる。

【００３４】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の
一部を適宜に変更して次のように実施することもでき
る。（１）上記実施の形態では、金属薄膜層７を構成する金
属としてアルミニウムを採用したが、薄膜層を形成でき
るものであれば、クロム等の他の金属素材を用いてもよ
い。但し、金属薄膜層７を構成する金属としてクロムを
用いた場合には、金属薄膜層７の山部７ａ及びそれに隣
接する山部７ａ間のピッチに対する金属薄膜層７の山部
７ａ及び谷部７ｂ間の高低差の比は０．３２以下である
のが望ましい。すなわち、図７に示すように、ピッチＰ
に対する金属薄膜層７の山部７ａ及び谷部７ｂ間の高低
差ｈ１の比が０．３２以下の場合には、いずれも白化が
発生せず、０．３２よりも大きい場合には、白化が生じ
やすい。

【００３５】（２）上記実施の形態では、インモールド
製品としてホイールキャップ１に具体化したが、その他
にも、センターキャップ、ピラー等の自動用外装製品を
はじめ、種々の製品にも適用することができる。

【００３６】（３）上記実施の形態では、基材２を構成
する素材として、ポリカーボネート／ＡＢＳのアロイを
採用したが、射出成形が可能であり、かつ、転写シート
３との接合が可能な樹脂素材であれば、いかなるものを
採用してもよい。

【００３７】（４）上記実施の形態では、各山部４及び
谷部５は、環状又は渦巻状に形成するようにしたが、か
ならずしもそのように形成されていなくともよい。つま
り、例えば山部４及び谷部５が直線状に形成されている
ような場合、山部４及び谷部５によって模様が構成され
ている場合であっても本発明を適用することは可能であ
る。

【００３８】（５）上記実施の形態では説明しなかった
が、接着層６の厚みを比較的厚くすることにより、樹脂
の射出圧を緩和することが可能となり、上記金属薄膜層
７が応力を受けにくいという作用効果をより促進するこ
とが可能となる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
表面に微細な山部及び谷部が形成されるとともに、金属
光沢を有するインモールド製品及びその製造方法におい
て、白化による外観品質の低下を抑制することができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態のホイールキャップを示す拡大断
面図である。

【図２】ホイールキャップを示す斜視図である。

【図３】ホイールキャップを製造するための金型装置を
示す拡大断面図である。

【図４】ホイールキャップの製造工程を示す金型装置等
の断面図である。

【図５】樹脂材料射出時の作用を示す金型装置等の断面
図である。

【図６】アルミニウム製の金属薄膜層の山部間のピッチ
及びその山部及び谷部間の高低差をそれぞれ変更した場
合の白化発生の有無を示すグラフである。

【図７】クロム製の金属薄膜層の山部間のピッチ及びそ
の山部及び谷部間の高低差をそれぞれ変更した場合の白
化発生の有無を示すグラフである。

【図８】従来技術におけるインモールド製品の一製造工
程を示す金型装置等の断面図である。

【図９】従来技術におけるインモールド製品の不具合を
示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１…インモールド製品としてのホイールキャップ、２…
基材、３…転写シート、４…山部、５…谷部、６…接着
層、７…金属薄膜層、８…ベースフィルム層、６ａ，７
ａ，８ａ…山部、６ｂ，７ｂ，８ｂ…谷部、１０…金型
装置、１１…第１の金型、１２…第２の金型、１４…
（金型の）谷部、１５…（金型の）谷部、１６…キャビ
ティ、ｈ１…高低差、ｈ２…高低差、Ｐ…ピッチ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ２９Ｌ 31:30 Ｂ６０Ｂ 7/00 Ｈ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】微細な山部及び谷部を交互に有する樹脂
製の基材（２）と、前記基材（２）表面に接合され、
接着層（６）、金属薄膜層（７）及び透明性を有し、最
表部に位置するベースフィルム層（８）よりなり、各層
が、前記基材（２）の山部及び谷部に対応した山部（６
ａ，７ａ，８ａ）及び谷部（６ｂ，７ｂ，８ｂ）を有し
てなる転写シート（３）とを備えたインモールド製品で
あって、前記金属薄膜層（７）の山部（７ａ）及び谷部（７ｂ）
間の高低差（ｈ１）を、前記ベースフィルム層（８）の
山部（８ａ）及び谷部（８ｂ）間の高低差（ｈ２）より
も小さく、且つ該金属薄膜層（７）の山部（７ａ）及び
それに隣接する山部（７ａ）間のピッチ（Ｐ）に対する
金属薄膜層（７）の山部（７ａ）及び谷部（７ｂ）間の
高低差（ｈ１）の比を０．３２以下としたことを特徴と
するインモールド製品。
【請求項２】前記金属薄膜層（７）をアルミニウムに
より構成したことを特徴とする請求項１に記載のインモ
ールド製品。
【請求項３】前記金属薄膜層（７）をクロムにより構
成したことを特徴とする請求項１に記載のインモールド
製品。
【請求項４】微細な山部（４）及び谷部（５）を形成
するべく谷部（１４）及び山部（１５）を交互に有する
第１の金型（１１）の成形面の山部（１５）に対し、接
着層（６）、金属薄膜層（７）及び透明性を有するベー
スフィルム層（８）よりなる転写シート（３）を、前記
ベースフィルム層（８）が前記山部（１５）に当接する
よう設置する工程と、前記第１の金型（１１）の成形面、及び該第１の金型
（１１）とは異なる第２の金型（１２）の成形面によ
り、基材（２）を成形するためのキャビティ（１６）を
構成する工程と、前記キャビティ（１６）内に可塑化された樹脂材料を射
出する工程と、前記樹脂材料が固化して基材（２）が成形された後、該
基材（２）及び前記転写シート（３）が一体となったも
のを前記第１の金型（１１）及び第２の金型（１２）か
ら取り出す工程とを備えたインモールド製品の製造方法
であって、前記樹脂材料を射出するに際し、前記金属薄膜層（７）
の山部（７ａ）及び谷部（７ｂ）間の高低差（ｈ１）
が、前記ベースフィルム層（８）の山部（８ａ）及び谷
部（８ｂ）間の高低差（ｈ２）よりも小さく、且つ該金
属薄膜層（７）の山部（７ａ）及びそれに隣接する山部
（７ａ）間のピッチ（Ｐ）に対する金属薄膜層（７）の
山部（７ａ）及び谷部（７ｂ）間の高低差（ｈ１）の比
が０．３２以下となるようにしたことを特徴とするイン
モールド製品の製造方法。