JP5586558B2 - フィルムインサート成型品の製造方法及びフィルムインサート成型品の成形型 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムインサート成型品の製造方法及びフィルムインサート成型品の成形型に関し、特に、表面の少なくとも一部がフィルムで覆われた樹脂成形品を射出成形するためのフィルムインサート成型品の製造方法及びフィルムインサート成型品の成形型に関する。

従来から、樹脂成形品に金属、木目等の材質感や色調を与える方法として、塗装やメッキ等の処理を施す方法、あるいは樹脂に、金属、木目等の材質感を与えたフィルムをインサートする方法が知られている。
特に、金属、木目等の材質や色調が印刷されたフィルムを、樹脂にインサートするフィルムインサート成形法は、塗装やメッキ等の処理方法に比べて、製造コスト、耐久性において有利な点を有しており、例えば、家電製品のパネル、自動車の内外装部品等において用いられている。

このフィルムインサート成形方法について、特許文献１に記載された例を図７に示すと共に、この図に基づいて説明する。
先ず、フィルム１００は、ベース材１０１の裏面に印刷を行い、印刷インク層１０２を形成する。フィルム１００のベース材１０１としては、ＰＥＴフィルムが主として使用されるが、ＰＣ（ポリカーボネート）フィルム等が使用される場合もある。

次に、前記印刷インク層１０２に重ねてバインダーを印刷してバインダー層１０３を形成する。このバインダー層１０３は成形樹脂（成形品）１１０に対する接着剤であり、成形の際に溶融樹脂の熱により溶解し接着剤となり、印刷のインク面と成形樹脂（成形品）面とを接着する。

そして、このように形成されたフィルム１００をインサート成形するには、まず、金属、木目等の材質や色調が印刷されたフィルム１００を、所定寸法に切断し、所定形状にフォーミングする。具体的には、所定寸法に切断された後、加熱し、プレスを行うことにより、所定形状にフォーミングする。

その後、射出成形金型の固定型１２０にフィルム１００をセットし、可動型１２１を移動し、型締め後、フィルムインサート成形を行う。即ち、溶融樹脂が前記固定型１２０と移動型１２１との間のキャビティＣ内へ射出され、前記バインダー層１０３によって、前記インク層１０２（フィルム１００）が成形樹脂１１０に接着される。
その後、成形樹脂１１０が冷却するのを待って、前記型から取出すことにより製品が完成する。

上記したようにフィルムインサート成形することで、成形樹脂１１０に対してフィルム１００を一体化することができ、フィルム１００に印刷された、金属、木目等の材質や色調を成形品に与えることができる。

特開２００８−１６８６１３号公報

ところで、フィルムインサート成形は自動車のフロントバンパのように大きな成型品にも適用が考えられている。具体的に、自動車のフロントバンパに適用する場合について、図８基づいて説明する。
図８（ａ）に示すように、車両のフロントバンパ１３０の上部には、フロントグリル１３１が形成され、その下方にはラジエータグリル１３２が設けられている。また、フロントバンパ１３０の上部中央部（フロントグリル１３１の中央上方部分）には、エンブレム１３３の取付け面１３０ａとして、円形状の平面部が形成されている。

また、前記エンブレム１３３の取付け面１３０ａの下端部に接し、車幅方向にモール部１３０ｂが形成されている。
そして、フロントグリル１３１、ラジエータグリル１３２を除き、前記フロントバンパ１３０と、前記エンブレム１３３の取付け面１３０ａ及びモール部１３０ｂは、一体的に成形される。ここで、特に、モール部１３０ｂには、銀色等の金属色が印刷されたフィルムがインサートされる。尚、図８（ａ）中のＧは、成形型における、溶融樹脂が注入されるゲート位置を示している。

次に、図８（ｂ）に基づいて、前記モール部１３０ｂにフィルムをインサートする場合に生じる弊害について説明する。
先ず、射出成形金型の固定型１３４にフィルム１００をセットし、可動型１３５を移動し、型締め後、溶融樹脂を固定型１３４と移動型１３５との間のキャビティＣ内へ射出する。
このとき、ゲート位置Ｇが前記モール部１３０ｂよりも上方に位置しているため、図中に矢印Ｆで示すように、溶融樹脂が上方から下方に流れる。

そのため、前記溶融樹脂が、フィルム１００の端部１００ａと固定型１３４との間に流入し、前記端部１００ａが浮き上がる（固定型１３４の成形面から剥離する）という弊害が生じる。
このようなフィルム１００の浮き上がり（固定型１３４の成形面から剥離）により、フィルム１００の端部は樹脂成形品内に巻き込まれ、見栄えの良い成型品を得ることができないという課題があった。

この弊害をするためには、図９（ｂ）に示すように、可動金型１３５内にトンネルゲートＴＧを形成し、フィルム１００の裏面中央部から溶融樹脂を射出する方法を採用することが考えられる。
この方法によれば、射出された溶融樹脂によって、前記フィルム１００は、フィルム１００の裏面側から固定型１３５の成形面側に押さえ付けられるため、前記フィルム１００の端部１００ａの浮き上がりが抑制された成型品を得ることができる。
尚、図９（ａ）中、ＴＧは、溶融樹脂が注入されるゲート位置（トンネルゲート位置）を示している。

しかしながら、図９（ａ）（ｂ）に矢印で示すように、フィルム１００の裏面中央部に配置されたトンネルゲートＴＧから射出された溶融樹脂の殆どが、図中矢印Ｆで示すように、金型の上方に向けて移動する。
そして、図９（ａ）に示すように、例えばユーザから見えるエンブレム取付け面１３１ａの上方の位置で射出された溶融樹脂が合流し、その合流点にウエルドラインＷＬが現れる。このウエルドラインＷＬが製品の表面に現れると、製品の見栄えが悪く、意匠的価値が損なわれる。
因みに、図８に示す場合にあっては、ウエルドラインＷＬはモール部１３０ｂに現れるが、前記フィルム１００によってその表面を覆い隠される。そのため、ユーザから見える部分にウエルドラインＷＬは現れず、意匠的価値は損なわれない。

本願発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、フィルムの端部の成形品内部への巻き込みを抑制し、かつユーザから見える成形品表面部分にウエルドラインが生じないようにした、フィルムインサート成型品の製造方法及びフィルムインサート成型品の成形型を提供することを目的とする。

上記技術的課題を解決するためになされた本発明にかかるフィルムインサート成型品の製造方法は、金属、木目等の材質や色調が印刷されたフィルムを固定型の成形面にセットする工程と、前記フィルムがセットされた固定型に対して、可動型を移動させ、型締めする工程と、前記型締めを行った後、前記フィルムの溶融樹脂流入側の端部を、上面に溶融樹脂が流入する流入口が形成されたフィルム押え手段で押える工程と、前記フィルム押え手段により、前記フィルムの溶融樹脂流入側の端部を押えながら、ゲートから溶融樹脂を射出し、成形する工程と、を備えることを特徴としている。

このように、フィルム押え手段でフィルムの溶融樹脂流入側の端部を押えながら、ゲートから溶融樹脂を射出し成形するため、フィルムの浮き上がりによる、フィルムの端部の樹脂成形品への巻き込みが抑制され、見栄えの良い成型品を得ることができる。

ここで、前記溶融樹脂の射出、成形工程において、前記射出された溶融樹脂のウエルドラインがフィルムのインサート部分に形成されることが望ましい。
このように、ウエルドラインがフィルムのインサート部分に形成されることにより、ウエルドラインをフィルムで覆い隠すことができ、見栄えの良い成型品を得ることができる。

また、前記フィルム押え手段により、前記フィルムの溶融樹脂流入側の端部を押えながら、ゲートから溶融樹脂を射出し、成形する工程において、前記固定型及び可動型の成形面の間のキャビティ内に溶融樹脂が流入した後は、フィルム押え手段によるフィルムの端部の押え状態を開放した状態で、ゲートから溶融樹脂を射出し、成形することが望ましい。

このように、キャビティ内に溶融樹脂が所定量流入した後に、フィルム押え手段によるフィルムの端部の押え状態を開放することにより、キャビティ内への溶融樹脂の流入量を増加させることができ、迅速に射出、成形を行うことができる。

上記技術的課題を解決するためになされた本発明にかかるフィルムインサート成型品の成形型は、フィルムインサート成型品の成形型であって、前記成形型は、固定型と可動型とを備え、前記可動型には、型締め状態において固定型にセットされたフィルムの溶融樹脂流入側の端部を押えるフィルム押え手段が設けられていることを特徴としている。

このように、フィルム押え手段が設けられているため、この成形型を用いれば、フィルムの溶融樹脂流入側の端部を押えながら、ゲートから溶融樹脂を射出し、成形することができ、フィルムの浮き上がりによる、フィルムの端部の樹脂成形品への巻き込みが抑制され、見栄えの良い成型品を得ることができる。

ここで、前記フィルム押え手段が、前記フィルムの端部を押える第１のスライドコアと、前記第１のスライドコアの上面に形成された溶融樹脂が流入する流入口と、前記第１のスライドコアを前記フィルムの端部方向に進出させ、フィルムの端部を押える移動手段と、を備えていることが望ましい。

本発明によれば、フィルムの端部の成形品内部への巻き込みを抑制し、かつユーザから見える成形品表面部分にウエルドラインが生じないようにした、フィルムインサート成型品の製造方法及びフィルムインサート成型品の成形型を得ることができる。

図１は、本発明にかかる実施形態を説明する図であって、ゲートの配置位置を金型（フロントバンパ）の上位置に配置した場合を示す、フロントバンパの正面図である。 図２は、図１に示したＣ−Ｃ断面部分を成形する金型の断面を示す図である。 図３は、図２に示したＤ−Ｄ断面図である。 図４は、図２に示した第１のスライドコアの正面図である。 図５は、図２に対応する図であって、溶融樹脂の射出開始後、所定時間経過後に溶融樹脂の流入口を開放した状態を示す金型の断面図である。 図６は、図５に示したＥ−Ｅ断面図である。 図７は、従来のフィルムインサート成型品の製造方法を説明するための図である。 図８は、ゲートの配置位置を金型（フロントバンパ）の上位置に配置した場合を示す図であって、（ａ）は、成形品であるフロントバンパを示す正面図、（ｂ）は、（ａ）に示したＡ−Ａ断面部分を成形する金型の断面を示す図である。 図９は、ゲートの配置位置をフィルムの裏面中央に配置した場合を示す図であって、（ａ）は、成形品であるフロントバンパを示す正面図、（ｂ）は、（ａ）に示したＢ−Ｂ断面部分を成形する金型の断面を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を、図１乃至図６に基づいて説明する。尚、図７乃至図９に示された部材と同一あるいは相当する部材は、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

本発明は、ゲート位置Ｇを前記モール部１３０ｂ以外に配置し、ウエルドラインＷＬを前記モール部１３０ｂに生じるようになすと共に、溶融樹脂が流入することによるフィルム１００の浮き上がり（固定型の成形面からのフィルムの剥離）を防止するために、フィルムの端部１００ａを押えるフィルム押え手段１０（第１のスライドコア１１）を設けた点に特徴がある。

先ず、フィルムインサート成型品の成形型について説明する。
この成形型１は、従来に成形型と同様に、固定型２と、図示しない可動型移動手段により移動制御される可動型３とを備えている。そして、前記可動型３が固定型２に対して移動することにより、型開き状態から図２に示す型締め状態となすように構成されている。

また、この可動型３には、型締め状態において固定型２にセットされた、フィルム１００の溶融樹脂流入側の端部１００ａを押えるフィルム押え手段１０が設けられている。
このフィルム押え手段１０は、前記フィルム１００の溶融樹脂流入側の端部１００ａを押える第１のスライドコア１１と、前記第１のスライドコア１１の上面１１ａに形成された溶融樹脂が流入するＶ字状の溝からなる流入口１１ａを備えている。この第１のスライドコア１１は、図４に示すように、車幅方向に前記モール部１３０ｂの上縁部に沿って、前記モール部１３０ｂと同等の長さをもって形成されている。
またフィルム押え手段１０は、前記第１のスライドコア１１を前記フィルム１００の端部１００ａ方向に移動させる第２のスライドコア１２と、前記第２のスライドコア１２に一端が取付けられたロッド１３と、前記ロッド１３を水平方向に移動させるピストンシリンダ１４とを備える。

前記第１のスライドコア１１は、可動金型３に形成された貫通孔３ｂ内に摺動可能に収容されている。また、この第１のスライドコア１１の下面１１ｃは傾斜面に形成され、第２のスライドコア１２の上面１２ａに形成された傾斜面上を摺動可能に形成されている。
即ち、図２に示すように、前記ピストンシリンダ１４がロッド１３を固定型２側に進出させると、第２のスライドコア１２の上面１２ａ上を第１のスライドコア１１の下面１１ｃが摺動する。その結果、第１のスライドコア１１は前記貫通孔３ｂ内を上方に摺動し、第１のスライドコア１１の上面１１ａが固定型側に突出し、前記フィルム１００の端部１００ａを押えるように構成されている。

また、図５に示すように前記動作と逆に、前記ピストンシリンダ１４がロッド１３を後退させると、第２のスライドコア１２の上面１２ａ上を第１のスライドコア１１の下面１１ｃが摺動しながら、第１のスライドコア１１は前記貫通孔３ｂ内を下方に摺動し、突出した第１のスライドコア１１は貫通孔３ｂ内に引き込まれるように構成されている。

次に、前記第１のスライドコア１１の上面１１ａに形成された溶融樹脂が流入する流入口１１ａについて説明する。
前記第１のスライドコア１１の上面１１ａには、図２，３に示すように、溶融樹脂が流れる方向に沿って、複数のＶ字状の溝が設けられている。
そのため、第１のスライドコア１１の上面１１ａが、固定型側に突出し、前記フィルム１００の溶融樹脂流入側の端部１００ａを押える状態にあっては、第１のスライドコア１１の上面１１ａと前記フィルム１００の下面との間には、溶融樹脂が流れるＶ状の流入口１１ｂが形成され、この流入口１１ｂを通って、溶融樹脂が下方向（フィルム１００の裏面側）に流れるように構成されている。
即ち、前記第１のスライドコア１１の上面１１ａで、フィルム１００の端部１００ａを押えつつ、溶融樹脂が下方向に流れるように構成されている。

また、このフィルム１００は、従来と同様のフィルムが用いられるが、特これに限定されるものではなく、他の材質を用いたものであっても良い。また前記したように、ベース材１０１、印刷インク層１０２、バインダー層１０３の三層構造のものである必要はなく、例えば、２層構造あるいは４層構造以上のものであっても良い。

次に、フィルムインサート成型品の製造方法について説明する。
先ず、この固定型２の成形面２ａに、型開き時においてフィルム１００をセットする。尚、型締め状態での固定型２及び可動型３の成形面２ａ，３ｂの間に、キャビティＣが構成される。
前記固定型２と可動型３とを型締めした後は、図２で示すように、前記ピストンシリンダ１４がロッド１３を固定型２側に進出させることにより、第１のスライドコア１１の下面（傾斜面）１１ｃは第２のスライドコア１２の上面（傾斜面）１２ａ上を摺動する。
その結果、第１のスライドコア１１は、前記貫通孔３ｂ内を上方に摺動し、第１のスライドコア１１の上面１１ａを固定型２側に突出させ、前記フィルム１００の溶融樹脂端部１００ａを押える。

このとき、第１のスライドコア１１にはＶ字状の流入口１１ａが形成されているため、第１のスライドコア１１を挟んで上流側と下流側とは前記流入口１１ａを介して連通している。
この状態において、図１に示すゲート位置Ｇから、フィルム１００が配置されたキャビティＣに向けて溶融樹脂が射出されると、溶融樹脂は、前記流入口１１ａを通って、第１のスライドコア１１の上流側から下流側へ流れる。このとき、フィルム１００の端部１００ａは前記第１のスライドコア１１で固定されている。
したがって、ゲート位置Ｇが前記モール部１３１ｂよりも上方に位置し、溶融樹脂が上方から下方に流れる場合であっても、フィルム１００の端部１００ａが、第１のスライドコア１１によって固定されているため、前記フィルム１００の端部１００ａの浮き上がり（成形面からの剥離）を防止することができる。

そして、前記キャビティＣ内に溶融樹脂が所定量充填された後（前記キャビティＣ内に溶融樹脂が射出開始後、所定時間経過後）は、図５、図６に示すように、前記ピストンシリンダ１４がロッド１３を固定型２側と反対方向に移動させ（後退させ）ことにより、第１のスライドコア１１の上面１１ａを可動型３側に移動させ、前記フィルム１００の端部１００ａの押え状態を開放する。

このように第１のスライドコア１１を可動型３側に移動させることにより、図５に示すように、第１のスライドコア１１の上面１１ａとフィルム１００の裏面間に隙間が形成され、流入口１１ａが拡張する。そして、この流入口１１ａの拡張により、キャビティ内への溶融樹脂の流入量を増加させることができ、迅速に射出、成形を行うことができる。

尚、前記第１のスライドコア１１を後退させるタイミングは、前記キャビティＣ内に溶融樹脂が所定量充填され、前記フィルム１００の端部１００ａが浮き上がらない程度に充填された後であれば良い。また、射出時間はかかるが、前記キャビティＣ内の溶融樹脂の充填が終了するまで、第１のスライドコア１１の上面で、前記フィルム１００の端部１００ａを押えても良い。

以上の工程を経ることにより、フィルム１００がインサートされた成形品が樹脂成形される。
このフィルムインサート成型品の製造方法、フィルムインサート成型品の成形型にあっては、フィルムの端部を押えるフィルム押え手段（スライドコア）が設けられているため、フィルムの端部の浮き上がりを抑制できる。
その結果、フィルムの成形品内へフィルムの巻き込みを抑制でき、見栄えの良い成型品を得ることができる。また、ウエルドラインＷＬを、フィルムがインサートされる部分に生じるように構成することによって、見栄えの良い成型品を得ることができる。

尚、上記実施形態にあっては、ゲート位置を、前記モール部よりも上方に配置した場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウエルドラインがフィルムの裏面に対応する位置に形成されるように、ゲートが配置されていれば良い。
また、上記実施形態にあっては、車両のフロントバンパに形成されるモール部を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両の外装品、内装品のみならず、例えば、家電製品のキャビネット、操作パネル等にも適用することができる。

１ 成形型
２ 固定型
２ａ 成形面
３ 移動型
３ａ 成形面
３ｂ 貫通孔
１０ フィルム押え手段
１１ 第１のスライドコア
１１ａ 第１のスライドコアの上面
１１ｂ 流入口
１１ｃ 第１のスライドコアの下面
１２ 第２のスライドコア
１２ａ 第２のスライドコアの上面
１３ ロッド
１４ ピストンシリンダ
１００ フィルム
１００ａ フィルムの溶融樹脂流入側の端部
Ｆ 溶融樹脂の流れ
Ｇ ゲート位置
ＷＬ ウエルドライン

Claims (5)

1. 金属、木目等の材質や色調が印刷されたフィルムを固定型の成形面にセットする工程と、
   前記フィルムがセットされた固定型に対して、可動型を移動させ、型締めする工程と、
   前記型締めを行った後、前記フィルムの溶融樹脂流入側の端部を、上面に溶融樹脂が流入する流入口が形成されたフィルム押え手段で押える工程と、
   前記フィルム押え手段により、前記フィルムの溶融樹脂流入側の端部を押えながら、ゲートから溶融樹脂を射出し、成形する工程と、
   を備えることを特徴とするフィルムインサート成型品の製造方法。
2. 前記溶融樹脂の射出、成形工程において、
   前記射出された溶融樹脂のウエルドラインがフィルムのインサート部分に形成されることを特徴とする請求項１記載のフィルムインサート成型品の製造方法。
3. 前記フィルム押え手段により、前記フィルムの溶融樹脂流入側の端部を押えながら、ゲートから溶融樹脂を射出し、成形する工程において、
   前記固定型及び可動型の成形面の間のキャビティ内に溶融樹脂が流入した後は、フィルム押え手段によるフィルムの端部の押え状態を開放した状態で、ゲートから溶融樹脂を射出し、成形することを特徴とする請求項１または請求項２記載のフィルムインサート成型品の製造方法。
4. フィルムインサート成型品の成形型であって、
   前記成形型は、固定型と可動型とを備え、
   前記可動型には、型締め状態において固定型にセットされたフィルムの溶融樹脂流入側の端部を押えるフィルム押え手段が設けられていることを特徴とするフィルムインサート成型品の成形型。
5. 前記フィルム押え手段が、
   前記フィルムの端部を押える第１のスライドコアと、
   前記第１のスライドコアの上面に形成された溶融樹脂が流入する流入口と、
   前記第１のスライドコアを前記フィルムの端部方向に進出させ、フィルムの端部を押える移動手段と、
   を備えていることを特徴とする請求項４記載のフィルムインサート成型品の成形型。

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