JP5194587B2

JP5194587B2 - インサート加飾成形品の製造方法

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Publication number: JP5194587B2
Application number: JP2007173071A
Authority: JP
Inventors: 和宏須賀; 浩之阿竹
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: JP2009012185A

Description

本発明は、車両用、住宅用や家具用等の各種の加飾成形品を製造するためのインサート加飾成形品の製造方法に関するものである。

従来のインサート加飾成形品の製造方法としては、種々の方法が知られている。
例えば、特許文献１には、基材シート上に少なくとも絵柄層と接着層が形成されているインサートシートを、所望の立体成形品を成形するための凹部を有する雌型と雄型とから成る射出成形金型に装着し、型締め後、金型間に成形樹脂を射出することにより、立体成形品を形成すると同時にその表面にインサートシートを形成したインサート成形品の製造方法に関し、雌型と雄型との間にインサートシートを装着する前に、前記インサートシートを前記雌型の凹部の内面形状に合致するようにプレフォームし、且つ前記所望の立体成形品の表面の周縁よりはみ出さないようにトリミングしておくことが提案されている。

また、特許文献２には、射出成形金型の雄型あるいは雌型のキャビティ形成面形状にほぼ合致するようにインサート材をプレフォームするとともに、所望の立体成形品の表面の周縁よりはみ出ないようにインサート材の不要部分をトリミングし、つぎに、プレフォーム及びトリミングされたインサート材を射出成形金型まで搬送し、射出成形金型の雄型あるいは雌型のキャビティ形成面に装着し、つぎに、雌型と雄型とを型閉めしてキャビティを形成し、キャビティに成形樹脂を射出し、成形樹脂の冷却固化を待ってインサート成形品を射出成形金型内から取り出すことを特徴とするインサート成形品の製造方法が提案されている。

更に、特許文献３には、予め加飾シートを真空成形型で真空成形後、不要部分はトリミングして成形シートとし、そして、この成形シートを、射出成形型に挿入して樹脂を射出するインサート成形法による加飾成形品の成形方法が開示されている。
これらの発明は、いずれも加飾シートの不要部分をトリミングするものであり、インサート加飾成形品の外観性向上のために、トリミング方法を工夫したものではなかった。

特開平６−１０６５６２号公報特開平６−２７０１９９号公報特開２００４−３２２５０１号公報

図１は、本発明のインサート加飾成形品の製造方法に用いられる、真空成形された加飾シートの部分断面を示す模式図である。
加飾シート１０は、加飾層１１とバッカー層１２とからなり、真空成形工程により凸部１０１と凸部１０１に続く鍔状部１０２とを形成する。
図２は、従来の方法によりトリミングされた加飾シートの部分断面を示す模式図である。真空成形工程において、図２に示すように、従来の方法である鍔状部１０２の略直角方向から（即ち、加飾シート１０の上側又は下側から）鍔状部１０２をなくすように加飾シート１０を切断すると、加飾シート１０のバッカー層１２が露出し、バッカー層１２の色と射出された成形樹脂の色とが異なる場合は、インサート加飾成形品の表面の一部にバッカー層の色が目立つことになり、インサート加飾成形品の美感を損ね、商品価値を著しく低下させることがあった。
一方、図３は、比較例となる方法によりトリミングされた加飾シートの部分断面を示す模式図である。図３に示すように、鍔状部１０２の略平行方向から（即ち、加飾シートの水平方向から）加飾シート１０の鍔状部１０２をなくすように加飾シート１０を切断するのは、切断方法が複雑となり、トリム型等の高価なトリミング装置が必要となるばかりか、トリミングの調整に時間もかかり、トリミング工程の生産性が著しく低下することとなる。
従って、本発明の課題は、真空成形により凸部と該凸部に続く鍔状部とを形成した加飾シートの不要部分である鍔状部のトリミングによって、インサート加飾成形品の表面にバッカー層を露出させることがなく、美感に優れるインサート加飾成形品を簡便に製造する方法を提供することである。

本発明者は、前記課題を達成するために鋭意研究を重ねた結果、加飾シートのトリミング方法に改良を加えることにより、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、加飾層とバッカー層からなる加飾シートを凸部と該凸部に続く鍔状部とを形成するように成形する真空成形工程と、該鍔状部をトリミングするトリミング工程と、トリミングされた凸部と鍔状部を有する該加飾シートを射出成形金型内に該加飾層が該射出成形金型面側となるように装着し、成形樹脂を射出する射出工程とを含むインサート加飾成形品の製造方法において、該トリミング工程において、該加飾シートの厚さの１〜３倍の長さの鍔状部を残すようにトリミングし、該射出工程において該加飾シートに成形樹脂が射出される射出圧によって、該鍔状部が射出成形金型に密着してなることを特徴とするインサート加飾成形品の製造方法である。

本発明によれば、真空成形により凸部と該凸部に続く鍔状部とを形成した加飾シートの不要部分である鍔状部のトリミングによって、インサート加飾成形品の表面にバッカー層を露出させることがなく、美感に優れるインサート加飾成形品を簡便に製造する方法を提供することができる。

以下、本発明を、図面を参照しながら説明する。図４は、本発明のインサート加飾成形品の製造方法によりトリミングされた加飾シートの部分断面を示す模式図である。
本発明のインサート加飾成形品の製造方法は、真空成形工程により凸部１０１と凸部１０１に続く鍔状部１０２とを形成した加飾シート１０を、図４に示すように、鍔状部１０２の略直角方向から（即ち、加飾シート１０の上側又は下側から）加飾シート１０の厚さの１〜３倍の長さの鍔状部１０２を残すようにトリミングすることを特徴とする。ここで、残された鍔状部１０２ａの長さは、加飾シート１０の凸部１０１の外側の加飾層１１表面の延長線（図４において、点線で表示されている）と鍔状部１０２ａの加飾層１１表面の延長線（図４において、一点鎖線で表示されている）との交点Ａから鍔状部１０２ａの端部（即ち、一点鎖線と切断面との交点Ｂ）までの長さをいう。なお、図４では、交点Ａを通る鉛直線を二点鎖線で表示している。
残された鍔状部１０２ａの長さが、加飾シート１０の厚さの１倍未満であると、加飾シート１０のバッカー層１２がインサート加飾成形品の表面に露出する恐れが高くなり、加飾シート１０の厚さの３倍を超えると、後述するように射出工程において射出圧に押されても残された鍔状部１０２ａが金型に沿って十分整形されないので、インサート加飾成形品の美感が低下する恐れが高くなる。

次に、本発明のインサート加飾成形品の製造方法の実施態様を工程順に詳細に説明する。
図５は、本発明のインサート加飾成形品の製造方法の真空成形工程において、真空成形前の加熱段階を示す工程模式図であり、図６は、本発明のインサート加飾成形品の製造方法の真空成形工程において、加熱段階終了後の真空成形準備段階を示す工程模式図であり、図７は、本発明のインサート加飾成形品の製造方法の真空成形工程において、真空成形を示す工程模式図である。
真空成形工程において、図５に示すように、本発明製造方法に用いられる加飾シート１０は、真空成形に先立ち、ヒーター２２、２２'により通常１４０〜１８０℃に加熱される。加熱され軟化した加飾シート１０は、図６及び７に示すように、真空成形金型２１に装着され、真空吸引により凸部１０１と凸部１０１に続く鍔状部１０２とを形成するように真空成形される。

次に、トリミング工程において、上述のように所定長さの鍔状部を残してトリミングする。但し、トリミング工程は真空成形工程内で、真空成形された直後に設けられてもよい。
図８は、本発明のインサート加飾成形品の製造方法において、トリミングされた加飾シート１０の断面を示す模式図である。加飾シート１０の厚さは、通常２００〜８００μｍであり、その内、バッカー層の厚さは通常１００〜５００μｍである。従って、残された鍔状部１０２ａの長さは、２００〜２，０００μｍ程度であることが好ましく、２００〜１，５００μｍ程度であることが更に好ましく、３００〜１，０００μｍ程度であることが特に好ましい。

図９は本発明のインサート加飾成形品の製造方法において、射出成形の準備段階を示す工程模式図であり、図１０は本発明のインサート加飾成形品の製造方法において、射出成形直後を示す工程模式図である。
上述のようにトリミングされた加飾シート１０は、その後、射出成形工程において、図９に示すように鍔状部１０２を有したままで射出成形金型３１に装着されるが、成形樹脂４０が射出されるとその射出圧により、図１０に示すように鍔状部１０２も射出成形金型３１に密着し、バッカー層１２が露出しないインサート加飾成形品が得られる。
成形樹脂４０は通常２００〜２６０℃の温度で、通常２０〜３００ＭＰａの射出圧で射出される。

本発明のインサート加飾成形品の製造方法に用いられる加飾シート１０の加飾層１１は、通常、基材シートの上に絵柄層及び／又は隠蔽層がその順に積層され、所望により更に接着剤層が積層される。

基材シートとしては、真空成形適性を考慮して選定され、代表的には熱可塑性樹脂からなる樹脂シートが使用される。該熱可塑性樹脂としては、一般的には、アクリル樹脂（二種以上のアクリル樹脂の混合物も含む）、あるいは、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、あるいは、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂等が使用される。そして、基材シートは、これら樹脂の単層シート、あるいは同種又は異種樹脂による複層シートとして使用される。
アクリル樹脂としては、例えば、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート−ブチル（メタ）アクリレート共重合体、メチル（メタ）アクリレート−スチレン共重合体等が挙げられる。但し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートをいう。
基材シートの厚みは、用途に応じて選定されるが、通常、２０〜５００μｍ程度であるが、コスト、印刷適性、表面平滑性等を考慮すると５０〜３００μｍ程度が好ましい。

絵柄層の絵柄は、例えば、木目模様、石目模様、砂目模様、タイル貼調模様、煉瓦積調模様、布目模様、皮絞模様、文字、記号、図形、幾何学模様等である。
絵柄層等のインキには、用途に合わせて公知のインキを使用すれば良い。バインダー樹脂には、アクリル樹脂、アクリル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体との混合物、ウレタン樹脂、セルロース系樹脂等が使用され、着色剤には、チタン白、カーボンブラック、弁柄、コバルトブルー等の無機顔料、フタロシアニンブルー、イソインドリノン、キナクリドン等の有機顔料、アルミニウム粉末等の金属顔料、二酸化チタン被覆雲母粉末等の真珠光沢（パール）顔料、或いは、染料等が使用される。
隠蔽層は、全面ベタ層であり、絵柄層と同様なバインダー樹脂や顔料、染料等が使用される。
絵柄層又は隠蔽層の印刷は、グラビア印刷、オフセット印刷、活版印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷等、従来公知の適宜方法が採用される。隠蔽層は、グラビア塗工、ロールコート等の塗工法により形成することが好ましい。
絵柄層の厚さは、絵柄模様に応じて適宜選択すればよい。また、隠蔽層の厚さは１〜１０μｍ程度であり、通常グラビア印刷では１〜５μｍ程度である。

所望により積層される接着剤層は、バッカー層に応じて、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、ゴム系樹脂が、具体的には例えば、ウレタン樹脂（例えば、２液硬化型ウレタン樹脂）、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等が用いられる。接着剤層の厚みは要求物性等に応じて適宜厚さとすれば良いが、通常１〜２０μｍ程度である。また、接着剤層の形成方法は特に限定は無いが、通常は、上記樹脂を希釈溶剤で希釈した樹脂液からなるインキ又は塗液として、グラビア印刷、ロールコート等の公知の印刷又は塗工手段により形成する。接着剤層はバッカー層１２に塗工してもよい。

本発明のインサート加飾成形品の製造方法に用いられる加飾シート１０のバッカー層１２としては、ＡＢＳ樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が好ましい。ポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン樹脂が好ましい。これらの樹脂の内、ＡＢＳ樹脂及びポリプロピレン樹脂が特に好ましい。成形樹脂４０がＡＢＳ樹脂である場合はＡＢＳ樹脂が、ポリプロピレン樹脂である場合はポリプロピレン樹脂が賞用される。
本発明に用いられる加飾シート１０は、通常、加飾層１１とバッカー層１２とを接着剤層を介してドライラミネーション等により接着し一体化して製造される。

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、インサート加飾成形品の外観は目視により評価した。

実施例１〜２及び比較例１〜２
ポリメチルメタクリレート樹脂からなる基材シート（厚さ７５μｍ）に、ポリメチルメタクリレート／塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（質量比：２／１）からなる絵柄層（厚さ１μｍ）、ポリメチルメタクリレート及びポリブチルメタクリレートの混合物及び無機顔料からなる隠蔽層（厚さ２μｍ）及び２液硬化型ウレタン樹脂系接着剤からなる接着剤層（厚さ１０μｍ）を順次積層して得た加飾層１１と、赤色のＡＢＳ樹脂からなるバッカー層１２とをドライラミネーションにより接着し一体化して、厚さ４００μｍの４枚の加飾シート１０を調製した。
その後、４枚の加飾シート１０をそれぞれ加飾シート１０の温度が約１６０℃になるまで約３００℃のヒーターで加熱した。加熱され軟化した加飾シート１０を真空成形金型２１に装着し、真空吸引により凸部１０１と凸部１０１に続く鍔状部１０２とを形成するように真空成形した。
次に、真空成形された４枚の加飾シート１０をそれぞれ表１に示すように鍔状部１０２をトリミングして実施例１〜２及び比較例１〜２の４種類の加飾シート１０を得た。
これら４種類の加飾シート１０をそれぞれ図９に示すように鍔状部１０２ａを有した状態で射出成形金型３１に装着し、黒色のＡＢＳ樹脂からなる成形樹脂４０を射出温度２４０℃、射出圧１００ＭＰａで射出し、４種類のインサート加飾成形品を得た。

実施例１及び２により得られたインサート加飾成形品は、いずれも、バッカー層１２のＡＢＳ樹脂の赤色が表面に露出せず、且つ鍔状部１０２ａが金型に沿って十分整形されており、美感に優れ、外観性が良好であった。
一方、比較例１により得られたインサート加飾成形品は、鍔状部１０２ａの長さが短すぎるので、バッカー層１２のＡＢＳ樹脂の赤色が表面に露出し、美感を損ねた。また、比較例２により得られたインサート加飾成形品は、鍔状部１０２ａの長さが長すぎるので、残された鍔状部１０２ａが金型に沿って整形されない部分が成形品に表出し、美感を損ねた。

本発明の製造方法は、各種の自動車用内装品や外装品、ビルディング・家屋等の内装品や家具、高級日用雑貨品等の各種のインサート加飾成形品の製造方法として好適に用いられる。

本発明のインサート加飾成形品の製造方法に用いられる、真空成形された加飾シートの部分断面を示す模式図である。従来の方法によりトリミングされた加飾シートの部分断面を示す模式図である。比較例となる方法によりトリミングされた加飾シートの部分断面を示す模式図である。本発明のインサート加飾成形品の製造方法によりトリミングされた加飾シートの部分断面を示す模式図である。本発明のインサート加飾成形品の製造方法の真空成形工程において、真空成形前の加熱段階を示す工程模式図である。本発明のインサート加飾成形品の製造方法の真空成形工程において、加熱段階終了後の真空成形準備段階を示す工程模式図である。本発明のインサート加飾成形品の製造方法の真空成形工程において、真空成形を示す工程模式図である。本発明のインサート加飾成形品の製造方法において、トリミングされた加飾シートの断面を示す模式図である。本発明のインサート加飾成形品の製造方法において、射出成形の準備段階を示す工程模式図である。本発明のインサート加飾成形品の製造方法において、射出成形直後を示す工程模式図である。

符号の説明

１０加飾シート
１１加飾層
１２バッカー層
１０１凸部（加飾シートの凸部）
１０２鍔状部（加飾シートの鍔状部）
１０２ａ残された鍔状部
１０２ｂトリミングされた鍔状部
２１真空成形金型
２２、２２' ヒーター
３１射出成形金型

Claims

加飾層とバッカー層からなる加飾シートを凸部と該凸部に続く鍔状部とを形成するように成形する真空成形工程と、該鍔状部をトリミングするトリミング工程と、トリミングされた凸部と鍔状部を有する該加飾シートを射出成形金型内に該加飾層が該射出成形金型面側となるように装着し、成形樹脂を射出する射出工程とを含むインサート加飾成形品の製造方法において、該トリミング工程において、該加飾シートの厚さの１〜３倍の長さの鍔状部を残すようにトリミングし、該射出工程において該加飾シートに成形樹脂が射出される射出圧によって、該鍔状部が射出成形金型に密着してなることを特徴とするインサート加飾成形品の製造方法。