JP4820452B1

JP4820452B1 - 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

Info

Publication number: JP4820452B1
Application number: JP2010148097A
Authority: JP
Inventors: 佳秀後藤; 薫後藤; 賢士佐久間
Original assignee: 株式会社三和スクリーン銘板
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2030-06-29
Also published as: JP2012011596A; CN102390138A; US20110318545A1; US8728577B2; CN102390138B

Abstract

【課題】縁部での剥離することを防止できる金属調化粧シートの製造方法を提供する。
【解決手段】透明な熱可塑性樹脂フィルム１１の一方の面上に金属薄膜層１２を形成する。インサート成形体１の表面に非金属調の意匠を表示する領域と縁部領域Ｋとの金属薄膜層１２を除去することにより金属薄膜層１２の未加工部１７を形成する。金属薄膜層１２及び未加工部１７上にインク層１４を積層する。以上の工程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である。
【選択図】図１

Description

本発明は、家電製品等に用いられる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、家電製品に用いられる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。前記成形体は、前記金属調化粧シートを予め金型内に配置した状態で、前記熱可塑性樹脂成形体を形成する熱可塑性樹脂を該金型内に射出するインサート成形法により製造される。

前記成形体は、家電製品の表示部、タッチパネル部等に用いられることから、前記金属調化粧シートは、裏面から、一部に文字・図形等の意匠として非金属調のインクが印刷され、さらに前記文字・図形等以外の全体的な部分には、金属調のインクが蒸着あるいはスパッタされている。

前記金属調化粧シートを製造する方法としては、図４に示すように、透明な熱可塑性樹脂フィルム１０の一方の面上に、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、さらに金属薄膜層が透けないようにインク層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を印刷する工程とを備えるものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−２８８７２０号公報

しかしながら、図４に示すように、前記インサート成形法により前記金属調化粧シート１１０で前記熱可塑性樹脂成形体１２０を被覆した場合、前記金属調化粧シート１１０の縁部領域Ｋにおいて、前記金属調化粧シート１１０の金属薄膜層１１２の部分と前記熱可塑性樹脂成形体１２０とが接触するおそれが生じる。

この場合、当該金属薄膜層１１２の部分は、前記熱可塑性樹脂成形体と密着しにくく、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ことから、当該縁部領域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こと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の意匠を表示することができ、金属薄膜層が透けず、かつ、縁部での剥離を防止できる金属調化粧シートの製造方法及びインサート成形体の製造方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の金属調化粧シートの製造方法は、インサート成形により熱可塑性樹脂成形体と一体に成形されてインサート成形体となる金属調化粧シートの製造方法であって、透明な熱可塑性樹脂フィルムの一方の面上に金属薄膜層を形成する工程と、前記インサート成形体の表面に非金属調の意匠を表示させる領域と前記熱可塑性樹脂成形体と接触する接触面の縁部領域との前記金属薄膜層を除去することにより前記金属薄膜層の未加工部を形成する工程と、少なくとも、前記金属薄膜層と前記縁部領域とに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では、透明な熱可塑性樹脂フィルムの一方の面上に金属薄膜層を形成する。そして、前記金属薄膜層のうち、前記インサート成形体の表面に非金属調の意匠を表示させる領域と前記熱可塑性樹脂成形体と接触する接触面の縁部領域との前記金属薄膜層を除去する。これにより、透明な熱可塑性樹脂フィルムの面上には、金属薄膜層と、金属薄膜層が除去された未加工部とが存在することになる。さらに、本発明の金属調化粧シートの製造方法では、前記金属薄膜層と未加工部上にインク層が積層される。

したがって、本発明の金属調化粧シートの製造方法では、金属薄膜層の上には、金属薄膜層が透けないようにインク層が形成されると共に、未加工部を形成するインサート成形体の表面に非金属調の意匠を表示させる領域と前記熱可塑性樹脂成形体と接触する接触面の縁部領域にインクが入り込みインク層が形成される。

この結果、本発明の金属調化粧シートの製造方法によれば、金属薄膜層が存在しない未加工部を設けその上からインク層を形成するので、インサート成形体の表面に非金属調の異なる意匠を表示すると共に、金属薄膜層が透けないようにすることができる。

また、金属調化粧シートの前記熱可塑性樹脂成形体と接触する接触面の縁部領域では、未加工部に入り込んだインク層によって金属薄膜層が露出されないこととなるため、縁部での剥離を防止することができる。

なお、未加工部の一部、具体的には、非金属調意匠を表示させる領域の一部と縁部領域とにインク層を積層し、すなわち、未加工部のうちの非金属調の意匠を表示させる領域の一部に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、かかる目的を達成するために、本発明のインサート成形体の製造方法は、前記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的に成形される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、前記熱可塑性樹脂成形体の当該前記金属調化粧シートと対向する面から外周に沿って曲げるフォーミング加工をする工程と、前記金属調化粧シートを前記縁部に沿って型抜きする工程と、キャビティを形成可能な金型内に、前記フォーミング加工をした金属調化粧シートを、前記積層された面上に前記熱可塑性樹脂成形体が形成可能なように配置する工程と、前記キャビティ内に、前記熱可塑性樹脂成形体を形成する熱可塑性樹脂を射出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では、本発明の金属調化粧シートの製造方法により、透明な熱可塑性樹脂フィルムの金属薄膜層の上に、金属薄膜層が透けないようにインク層が形成されると共に、未加工部を形成するインサート成形体の表面に非金属調の意匠を表示させる領域と前記熱可塑性樹脂成形体と接触する接触面の縁部領域とにインクが入り込みインク層が形成される。そして、熱可塑性樹脂フィルムのインク層にバインダ層を積層したうえで、前記熱可塑性樹脂成形体の外周に沿って曲げるフォーミング加工をし、さらに前記縁部に沿って型抜きする。

なお、本発明の工程は順不同であり、例えば、前記型抜きをしてからフォーミング加工をしてもよい。

そして、本発明のインサート成形体の製造方法では、この型抜きされた金属調化粧シートに対して熱可塑性樹脂を射出してインサート成形体を製造する。

この結果、本発明のインサート成形体の製造方法によれば、インサート成形体の表面に意匠を表示すると共に、金属薄膜層が透けないようにすることができる。そして、本発明のインサート成形体の製造方法によれば、金属調化粧シートの前記熱可塑性樹脂成形体と接触する接触面の縁部に、金属薄膜層が露出されることがないため、縁部での剥離を防止することができる。

本発明により製造されたインサート成形体の断面を示す説明図。本発明の製造工程を示す平面図及びＡ−Ａ線断面図（その１）本発明の製造工程を示す平面図及びＡ−Ａ線断面図（その２）従来の製法により製造されたインサート成形体の断面を示す説明図

（本実施形態の製造方法によるインサート成形体１の構造）
図１に示すように、本実施形態の製造方法により製造され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の熱可塑性樹脂成形体２０と接する側の面は、基板となる透明な熱可塑性樹脂フィルム１１と、金属薄膜層１２と、保護層１３と、インク層１４と、バインダ層１５が順次積層された構造となっている。

（本実施形態のインサート成形体１の製造方法）
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態のインサート成形体１の製造方法について説明する。

図２（ａ）及び図２（ａ´）に示すように、本実施形態のインサート成形体１の製造方法では、第１の工程として、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、すなわち裏面に、金属薄膜層１２を形成する。

基板となる透明な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。また、金属薄膜層１２は、Ａｌ、Ｓｎ、Ｐｂ等を真空蒸着、スパッタリング等する各種薄膜生成法により形成される。

次に、第２の工程として、図２（ｂ）及び図２（ｂ´）に示すように、金属薄膜層１２を残したい領域の上に、ＰＥＴの場合はウレタン系の２液硬化インクまた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等の有機質インクをスクリーン印刷することにより保護層１３を形成する。インサート成形体１の表面に非金属調の意匠を表示したい領域及び熱可塑性樹脂成形体２０と接触する接触面の縁部を構成する縁部領域Ｋが、金属薄膜層１２を除去したい領域なので、それ以外の領域が金属調の意匠として金属薄膜層１２を残したい領域となる。

次に、第３の工程として、上記積層された熱可塑性樹脂フィルム１１を水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリで洗浄することで、図２（ｃ）及び図２（ｃ´）に示すように、金属薄膜層１２を溶解除去し、熱可塑性樹脂フィルム１１の裏面上に、金属薄膜層１２及び保護層１３が形成された断面視凸状の部分と、金属薄膜層が除去された断面視凹状の未加工部１７とを形成する。

なお、上記アルカリ洗浄の後、純水による洗浄を行う、または、希硫酸で熱可塑性樹脂フィルム１１の裏面上の中和したうえで純水による洗浄を行うことが好ましい。

次に、第４の工程として、図２（ｄ）及び図２（ｄ´）に示すように、熱可塑性樹脂フィルム１１の裏面上に、主に前記保護層と同様の有機質インクをスクリーン印刷することで、保護層１３の上、及び、未加工部１７内にインク層１４を形成する。

なお、オフセット印刷することによりインク層１４を形成してもよい。

このとき、インサート成形体１の表面に表示したい文字、図形等の非金属調の意匠、前記縁部領域Ｋ、及び、金属薄膜層が透けないようにするためのインクの色を異ならせたい場合には、インサート成形体１の表面に表示したい意匠を構成するための未加工部１７及び前記縁部領域Ｋを構成するための未加工部１７に、それぞれインクを注入するようスクリーン印刷した上で、金属薄膜層が透けないようにするためのインクを全面にスクリーン印刷する。

また、未加工部のうちの非金属調の意匠を表示させる領域の一部に、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。

次に、第５の工程として、図２（ｅ）及び図２（ｅ´）に示すように、インク層１７の上に、金属調化粧シート１０と熱可塑性樹脂成形体２０とのバインダをスクリーン印刷することにより、バインダ層１５を形成する。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。

以上が、金属調化粧シート１０の製造方法の説明である。

次に、金属調化粧シート１０をインサート成形する前の事前処理について説明する。

まず、第６の工程として、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、図３（ｆ）に示すように、前記第６の工程の前に前記フィルムをそれぞれ必要な範囲で大抜きすることで、金属調化粧シート１０を分割する。

次に、第７の工程として、図３（ｇ）及び図３（ｇ´）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を行う。フォーミングは、熱可塑性樹脂成形体２０の金属調化粧シート１０に対向する面から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。また、熱可塑性樹脂成形体２０が立体的形状の場合には、金属調化粧シート１０に３次元形状のフォーミングを行う。

次に、第８の工程として、図３（ｈ）及び図３（ｈ´）に示すように、フォーミングした金属調化粧シート１０をインサート成形体と同様の形状になるように型抜きをする。

この型抜きは、金属調化粧シート１０のうち前記縁部領域Ｋを構成するための未加工部１７内に形成されたインク層１７が、金属調化粧シート１０の縁に配置されるように行う。

なお、第５工程の後に、第６の工程、第７の工程、第８の工程という順番以外にも、第５工程の後に、第８の工程として説明した型抜き処理、第７の工程であるフォーミング処理という順番で金属調化粧シート１０を製造することもできる。この場合には、第６工程の大抜き処理は省略されることになる。

最後に、金属調化粧シート１０を用いてインサート成形体を製造する第９の工程について説明する。

まず、図３（ｉ）に示すように、キャビティを形成可能な金型Ｍ内に、前記型抜きした金属調化粧シート１０を、バインダ層１５が熱可塑性樹脂成形体２０と接触する向きに配置する。そして、前記キャビティ内に、熱可塑性樹脂成形体２０を形成する熱可塑性樹脂を射出する。
（本実施形態の製造方法の効果）
本実施形態のインサート成形体１の製造方法によれば、透明な熱可塑性樹脂フィルム１１に蒸着された金属薄膜層１２の上にインク層１４が形成されるので、金属薄膜層が透けることを防止することができる。

また、インサート成形体１の表面に意匠を表示したい領域に形成された未加工部１７に、インクが入り込みインク層１４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には、未加工部１７に入り込んだインク層１４が透明な熱可塑性樹脂フィルム１１を介して表面に表示されるので、鮮明に意匠を表示させることができる。

さらに、前記熱可塑性樹脂成形体２０と接触する接触領域の縁部領域Ｋに形成された未加工部１７に、インクが入り込みインク層１４が形成される。そして、図３（ｊ）に示すように、金属調化粧シート１０は、縁部領域Ｋに沿って型抜きされるため、縁部領域Ｋには、インク層１４は露出されるが、金属薄膜層１２が露出されることがない。したがって、この型抜きされた金属調化粧シート１０に対して熱可塑性樹脂を射出してインサート成形体を製造した場合にも、前記縁部領域Ｋにおいて金属調化粧シート１０の金属薄膜層１２が露出されることがないため、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、本実施形態のインサート成形体の製造方法によれば、１回のインクのスクリーン印刷で、金属薄膜層が透けることを防止し、インサート成形体１の表面に意匠を表示し、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。

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。

表１に示すように、従来の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、本実施形態にかか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が剥離することを防止できた。

この実験結果からすれば、本実施形態に係るインサート成形体１によれば、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…金属薄膜層、１４…インク層、１５…バインダ層、１７…未加工部、縁部…Ｋ。

Claims

インサート成形により熱可塑性樹脂成形体と一体に成形されてインサート成形体となる金属調化粧シートの製造方法であって、
透明な熱可塑性樹脂フィルムの一方の面上に金属薄膜層を形成する工程と、
前記インサート成形体の表面に非金属調の意匠を表示させる領域と前記熱可塑性樹脂成形体と接触する接触面の縁部領域との前記金属薄膜層を除去することにより前記金属薄膜層の未加工部を形成する工程と、
少なくとも、前記金属薄膜層と前記未加工部が形成された縁部領域とに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。
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的に成形される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、前記熱可塑性樹脂成形体の当該前記金属調化粧シートと対向する面から外周に沿って曲げるフォーミング加工をする工程と、
前記金属調化粧シートを前記縁部に沿って型抜きする工程と、
キャビティを形成可能な金型内に、前記フォーミング加工をした金属調化粧シートを、前記積層された面上に前記熱可塑性樹脂成形体が形成可能なように配置する工程と、
前記キャビティ内に、前記熱可塑性樹脂成形体を形成する熱可塑性樹脂を射出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。