JP7122535B2 - インモールド加飾成形品の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、家電製品や自動車内装部品に用いられる外観加飾成形品に適用されるインモールド加飾成形品の製造方法に関する。
従来、樹脂成形品の表面加飾工法のひとつとしては、ハードコートの機能やデザインをフィルム上に塗工、印刷した転写層を射出成形と同時に成形品表面に転写するフィルムインモールド工法がある（例えば、特許文献１参照。）。図２は、特許文献１に記載された従来のインモールド加飾成形品を成形する射出成形用金型の断面図である。
図２において、射出成形金型の固定型となるＡ金型５と、可動型となるＢ金型６の間に、インモールド転写フィルム２を挿入し、型締め後に射出ゲート８から成形樹脂７を成形空間部１２に射出する。これによって、インモールド転写フィルム２の転写面と成形樹脂とが密着する。成形樹脂が成形空間部１２に充填され、成形品の表面にインモールド転写フィルム２の転写層が密着される。型開きの際には、インモールド転写フィルムにおける基材フィルム上に形成されている離型層と転写層との界面で剥離され、イジェクタピン４で突き出され、成形品表面に転写層のみが転写された状態で取り出される。
図４において、インモールド転写フィルムは、基材フィルム４１上に離型層４２、ハードコート層４３、アンカー層４４が形成され、ここまでをインモールド原反４８と呼ぶ。インモールド原反４８上に、印刷絵柄となるインキ層４５および成形樹脂と密着性を確保するためのバインダー層４６が形成され、インモールド転写フィルム２が製造される。加飾絵柄がある場合は、印刷絵柄のインキ層が形成されるが、ハードコート層のみの機能のみを転写する場合は、インキ層が形成されず、バインダー層のみを形成する場合もある。
基材フィルム４１は、ポリエステル系樹脂となるＰＥＴフィルムが用いられることが多く、ＰＥＴフィルム上に離型層４２をグラビアコートで全面に塗工、乾燥し形成する。その離型層４２上にハードコートの機能を付与するハードコート層４３を同様にグラビアコートで全面に塗工、乾燥し、形成する。さらにアンカー層４４、インキ層４５、バインダー層４６を多層に形成していく。離型層４２とハードコート層４３の界面で剥離するように構成するが、剥離力が弱すぎると、インモールド転写フィルム２の状態で基材フィルム４１と転写層４７が浮くような状態になる。逆に、剥離力が強すぎると、成形時に転写層４７が剥がれずに、外観面に転写層４７が残らないような不具合や、成形品がインモールド転写フィルム２に残ったまま型開きとなると、成形品取られや成形品落下が発生する。このため、剥離力は一定の強さの範囲に設定される。
特開２００５－１０３９９６号公報
成形品の外周部のパート形状がフラットになるような成形品形状の場合、成形品の端部のフィルムがフラットに配置される。このため、初期の剥離起点発生に対して、フィルムを拘束する力に対して、型開き方向に引きはがす力の角度が０度のため、インモールド転写フィルムの転写層を剥がす力が発生しない状態から開始する。そのため、型開き方向に発生する力が大きくなるまで、成形品を引っ張るインモールド転写フィルムに発生する応力の合計値が非常に高くなる。
そこで、成形品保持力を高くする必要があるが、裏面にボスリブ等の突起物が配置されないディスプレイカバーレンズの場合、成形品の保持力を高めることが難しい。また、保持力を高められても成形品を引っ張る応力が強く、成形品の保持部分が変形するといった課題がある。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、インモールド転写フィルムから転写層を剥離する際の成形品を保持するために必要な保持力を低下させることができるインモールド加飾成形品の製造方法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、本発明に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、射出成形用金型Ａに基材フィルムの上に転写層が設けられたインモールド転写フィルムを挿入し、
成形用空間に樹脂を射出する構造と成形品保持の構造とを備えた金型Ｂと前記Ａ金型との型締めにより、前記成形用射出空間を形成し、
前記成形用射出空間に成形樹脂を充填した後、前記Ｂ金型と前記Ａ金型とを型開きして、成形品を形成し、
射出成形品の表面に転写層を形成させたインモールド加飾成形品の製造方法であって、
型開きにより前記インモールド転写フィルムの前記基材フィルムと前記転写層と一体となった前記インモールド加飾成形品が離れる際に、前記インモールド加飾成形品の端部における剥離重さが部位に応じて異なるようにし、剥離重さが軽い箇所から前記インモールド転写フィルムに剥離起点を発生させ、前記インモールド転写フィルムから前記インモールド加飾成形品を剥離することを特徴とする。
以上のように、本発明に係るインモールド加飾成形工法において、インモールド転写フィルムから転写層を剥離する際に剥離起点を発生させるために、成形品に発生する剥離応力を低下させて、成形品を保持するために必要な保持力を低下させている。これによって、容易に剥離を開始するための成形品形状とそれを成形するインモールド金型およびインモールド転写フィルムを用いたインモールド加飾品の製造方法を提供することができる。
実施の形態１に係るインモールド加飾成形品を成形するインモールド金型の形状を示す図である。 特許文献１に記載された従来のインモールド加飾成形工法におけるインモールド転写フィルムおよび射出樹脂の状態を示す金型断面構造を示す断面図である。 実施の形態１に係るインモールド転写フィルムの剥離重さが異なる部位とインモールド加飾成形品の位置関係を示す図である。 インモールド転写フィルムの構造を示す図である。 テープ剥離評価により剥離重さを評価する方法の概略断面図である。 面剥離評価により剥離起点の発生力を評価する方法の概略断面図である。 剥離力と付着力を発しさせる各要素を示す図である。 実施の形態１に係るインモールド転写フィルムの剥離重さをより分散させる切削部位の端部形状を示す図である。 実施の形態１に係るインモールド転写フィルムの剥離重さをより分散させる切削部位の端部形状のうちＲ形状の部位の断面を示す図である。 実施の形態１に係るインモールド転写フィルムの剥離重さをより分散させる切削部位の端部形状のうち平坦部の部位の断面を示す図である。 実施の形態２に係るインモールド転写フィルムの剥離重さを測定した波形を示す図である。 実施の形態３に係るインモールド加飾成形品を成形するインモールド金型の形状とインモールド転写フィルムの位置関係を示す図である。
第１の態様に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、射出成形用のＡ金型に、基材フィルムの上に転写層が設けられたインモールド転写フィルムを挿入し、
成形用射出空間に樹脂を射出する構造と成形品保持の構造とを備えたＢ金型と前記Ａ金型との型締めにより、前記成形用射出空間を形成し、
前記成形用射出空間に成形樹脂を充填した後、前記Ｂ金型と前記Ａ金型とを型開きして、成形品を形成し、
射出成形品の表面に転写層を形成させたインモールド加飾成形品の製造方法であって、
型開きにより前記インモールド転写フィルムの前記基材フィルムと前記転写層と一体となった前記インモールド加飾成形品が離れる際に、前記インモールド加飾成形品の端部における剥離重さが部位に応じて異なるようにし、剥離重さが軽い箇所から前記インモールド転写フィルムに剥離起点を発生させ、インモールド転写フィルムから前記インモールド加飾成形品を剥離する。
上記構成によって、インモールド加飾成形工法において、インモールド転写フィルムから転写層を剥離する際に剥離起点を容易に発生させ、成形品に発生する剥離応力を低下させ、成形品を保持するために必要な保持力を低下させることができる。
第２の態様に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、上記第１の態様において、前記インモールド加飾成形品の部位により、前記インモールド転写フィルムの剥離重さが異なってもよい。
第３の態様に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、上記第２の態様において、前記インモールド加飾成形品の部位により、端部の前記インモールド転写フィルムのパート面との角度が０度となる部位を備え、部位によりテーパー形状もしくはＲ形状により角度を変えた形状を備えてもよい。
上記構成によって、インモールド加飾成形品の端部における剥離角度を変え、剥離重さを変えることができる。
第４の態様に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、上記第１の態様において、前記インモールド転写フィルムの剥離重さが面方向の部位による異なる剥離重さとなってもよい。
上記構成によって、面方向で剥離重さを変えることができる。
第５の態様に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、上記第１の態様において、前記インモールド転写フィルムの剥離重さが前記インモールド転写フィルムの搬送方向に垂直な幅方向に変化してもよい。
第６の態様に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、上記第３の態様において、前記インモールド転写フィルムは、前記転写層の上にさらにバインダー層を設けていてもよい。
第７の態様に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、上記第６の態様において、前記インモールド転写フィルムの剥離重さを前記インモールド転写フィルムの搬送方向に垂直な幅方向に変化させるために前記バインダー層の塗工の有無を前記幅方向に変化させ、前記バインダー層が塗工されている部位が前記インモールド加飾成形品の製品部に位置し、前記バインダー層が塗工されていない部位が前記インモールド加飾成形品の切削部位に位置してもよい。
第８の態様に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、上記第３の態様において、前記インモールド転写フィルムの剥離重さのばらつき幅がσ０．１Ｎ／ｍｍ以上、０．５Ｎ／ｍｍ以下であってもよい。
上記構成によって、剥離層の形状条件や材料を変えることで、剥離重さを面内でばらつかせることができる。これによって、剥離重さ変動による剥離起点の発生を分散させることができる。
第９の態様に係るインモールド加飾成形品の製造装置は、基材フィルム上に転写層が設けられたインモールド転写フィルムを挿入可能な射出成形用のＡ金型と、
成形用射出空間に樹脂を射出する構造と成形品保持の構造とを備えたＢ金型であって、前記Ａ金型との型締めにより、前記成形用射出空間を形成する、Ｂ金型と、
前記成形用射出空間に成形樹脂を充填して射出成形品を形成する成形樹脂射出部と、
を備えた、前記射出成形品の表面に前記転写層を形成させるインモールド加飾成形品の成形装置であって、
前記Ａ金型と前記Ｂ金型との型開き時に、前記成形樹脂による前記射出成形品の表面に前記転写層が形成された前記インモールド加飾成形品の端部の前記インモールド転写フィルムの一部とパート面との角度が０度となる部位を備え、前記パート面との角度が０度となる前記インモールド転写フィルムの一部の領域に、テーパー形状もしくはＲ形状により前記インモールド加飾成形品端部の前記インモールド転写フィルムの一部と前記パート面との角度を所定の角度に設定し、前記加飾成形品端部の前記インモールド転写フィルムの部位は、インモールド転写フィルムの剥離重さが異なる。
＜本発明に係る一形態に至った経緯＞
上述の通り、成形品の保持力を高めることが難しく、保持力を高められても成形品を引っ張る応力が強く、成形品の保持部分が変形するといった課題があった。そこで、本発明者は、成形品を保持するために必要な保持力を低下させるために、成形品に発生する剥離応力を低下させることを検討した。そして、本発明者は、剥離応力を低下させるには、剥離起点を発生させることが必要であり、剥離起点を容易に発生させるための剥離特性、剥離形状の設定が必要であると考えた。
フィルムインモールド工法においては、剥離力の測定管理は、図５のように、転写層にテープを密着させ、転写層が剥がれる力をテープの引っ張り力で評価する。剥離が始まった後の剥離重さで管理されることが一般的だが、剥離が始まる剥離起点の評価にはなっていない。あらかじめ剥離起点をカッティングで発生させ、転写層が浮いた状態から、剥離力を評価するものである。これをテープ剥離評価と呼ぶこととする。
フィルムインモールド工法において、剥離層やハードコート層は全面に形成されるため、成形品のパーティングラインよりも外側にも連続した状態となっている。そのため、成形品端部において、剥離起点を発生させるには、剥離層とハードコート層の密着状態を破壊し、ハードコート層を切断することが必要になる。
剥離起点がない状態から、ハードコート層を剥離する剥離力を評価する場合、図６のようにインモールド転写フィルムの転写層に樹脂チップを接着し、引っ張り試験機で引っ張ることで、転写層の破断が始まるピーク応力で評価できる。これを面剥離評価と呼ぶこととする。
この剥離起点の発生強度評価において、従来のテープ剥離評価では、０．０１Ｎ／ｍｍ～０．１Ｎ／ｍｍのような数値で管理されるのに対して、面剥離評価では、０．５Ｎ／ｍｍを超えるような剥離起点の力が発生していることが分かった。
剥離力、密着力は、図７のように、剥離要素と付着要素の関係で発生しており、各種の剥離力の評価方法に与える影響度が非常大きい要素を◎、影響度が大きい要素を○、影響度が小さい要素を△、影響しない要素を×で表現している。剥離要素は、剥離層とハードコート層の界面に存在する界面ナノ空隙とインモールド転写フィルムを構成する各材料の熱膨張差による熱応力に影響される。一方、付着要素は、剥離層とハードコート層の材料における分子間力（ファンデルワールス力）、表面エネルギー、表面凹凸アンカー効果と層間真空密着力に影響される。
従来のテープ剥離評価では、剥がれ始めた後の剥離重さであり、剥離要素と付着要素の差分で決まる。インモールド転写フィルムに熱応力が発生していれば、剥離要素の影響が大きくなるが、熱応力が発生していない場合、つまり、インモールド転写フィルムに熱の影響が与えられていない場合は、純粋な付着要素の評価になる。従来のテープ剥離評価では、すでに剥がれ始めているため、界面に対して、真空破壊のような力は発生しない。一方で、剥がれていない状態から、剥離層とハードコート層を剥がそうとした場合は、剥がれ始めるまでの密着力の評価になり、従来のテープ剥離評価では評価できない層間真空密着力（真空破壊）の影響が大きくなる。
したがって、剥離が始まるまでの密着力は、剥離層とハードコート層が密着状態から浮き始めるためには、層間の真空破壊が発生する力と通常のテープ剥離で評価される剥離力の合計力に影響することが分かった。通常のテープ剥離で評価される剥離力を材料設計や塗工条件設計で軽い状態に設定しても、通常の製造環境下では、大気圧に支配される。このため、剥離起点に発生する力は、通常のテープ剥離で評価される剥離力よりも１桁以上高い力が発生することが確認された。
特に、インモールド転写フィルムの剥離重さが場所によらず、均一で分布するような状態においては、面剥離評価の剥離重さは、高く、一方で、不均一でバラつきが大きい状態においては、面剥離評価の剥離重さが低くなることが分かった。また、面剥離評価において、剥離角度を変えて、局所的に引っ張り応力を集中させるような状態にすることでも、面剥離評価の剥離重さが低くなることが分かった。
成形品を固定型に必ず固定するためには、従来のテープ剥離の剥離力ではなく、面剥離評価で発生する高い剥離力よりも高い力で、成形品を保持することが必要になる。
通常の成形品では、ボスリブが形成されているため、成形品は高い力で固定型に保持される状態になる。このため、前述のような面剥離評価で発生する剥離力以上の力で保持されており、そのボスリブ形状が剥離力による引っ張りで変形しない状態になっていれば、問題なることは少ない。しかし、裏面にボスリブがないような成形品の場合、イジェクタピンに食らいこませて、成形品を保持するような構造をとる必要がある。この場合には、前述のような面剥離評価で発生する剥離力以上の保持力を設定するためには、イジェクタピンの食らいこみ量やアンダーカット量を増やすことになり、成形品をイジェクタピンから取り外す際に非常に強い力が必要になる。そのため、成形機の取り出しロボットで取り出すための力が大きくなり、取り出しロボットの剛性不足が発生したり、取り出す際に、成形品を変形させたりするといった不具合も発生してしまう。例えば、イジェクタピンに食らいこませる量を増やすような設計をすると、剥離起点の応力が高いと、逆に食らいこみ部が変形、めくれるような状態になり、成形品としての不具合につながる。また、成形品の裏面に形状が作れない場合は、外周に切削除去するような切削部を設定し、切削部に成形品を固定型に保持するための構造を設定する必要があった。このため、不要な切削部を増やすために、後工程での切削コストが増大する。また、切削部が少ないと、保持ピンの数を多く配置することができないため、成形品の保持力が不足し、成形品取られや成形品落下が発生したりする問題があった。
一方で、面剥離評価で発生する剥離力は、面の外周端部に発生する力の合計値であり、剥離起点が発生した後には、テープ剥離評価で発生する軽い剥離力に移行するため、剥離起点を局所的に発生させることができれば、面剥離評価で発生する剥離力は下がることになる。製品となる成形品においても、同じことが言え、剥離起点が発生する部位を分散させることで、成形品の保持に必要な保持力を下げることができる。
そこで、本発明者は、インモールド加飾成形工法において、インモールド転写フィルムから転写層を剥離する際に剥離起点を発生させるために、成形品に発生する剥離応力を低下させ、成形品を保持するために必要な保持力を低下させる本発明に思い至ったものである。本発明に係るインモールド加飾成形品の製造方法によれば、容易に剥離を開始させることができるインモールド加飾成形品の製造方法を提供することができる。
以下、実施の形態に係るインモールド加飾成形品について、図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るインモールド加飾成形品を成形するインモールド金型を示す図である。金型の断面構造は、従来のインモールド加飾工法におけるインモールド転写フィルムおよび射出樹脂の状態を示す金型断面構造を示す図とほぼ同じであるため、図２の断面図を用いて説明する。
インモールド金型は、成形機に対向するように設置され、固定型となるＡ金型５と可動型となるＢ金型６とで構成される。可動型となるＢ金型６には、インモールド加飾成形品は製品部と切削部が備わるように、成形空間部１２において、製品部を形成する製品成形用空間部３１と成形後に切削除去する切削成形用空間部３２が備えられている。
インモールド加飾成形品となる製品成形用空間部３１および切削成形用空間部３２の端部がパートライン３０となる。パートラインは、インモールド加飾成形品の端部に位置する部位となり、固定型となるＡ金型５と可動型となるＢ金型６がインモールド転写フィルムを挟み込んだ状態で、突合せの部位となり、成形樹脂の充填端部に位置するラインとなる。パートライン３０の立体的な形状および位置関係を示す図３のように、製品成形用空間部３１の切削成形用空間部３２とつながらない製品成形用空間側面部位３３には、Ｒ形状３５を形成している。また、切削成形用空間部３２のパートライン３０は、可動型となるＢ金型６の表面と平坦となるように構成される。そのため、切削成形用空間部３２の端部が平坦になるようにするために、切削成形空間部３２のパートライン３０の外側のＢ金型６の表面には金型表面段差形状３４を形成する。
本構造により、製品成形用空間部３１のパートライン３０は、Ｒ形状３５で形成され、切削成形用空間部３２のパートライン３０は平坦形状で形成できる。
また、切削成形用空間部３２に成形樹脂が射出されるように、射出ゲート８は配置され、射出ゲート８からの成形樹脂７が切削成形用空間部３２の射出ゲート位置１０に射出される。射出ゲート８はコールドランナーゲートやホットランナーゲートが用いられる。
本実施例では、射出ゲートが金型面に向かって左側に配置され、成形樹脂が左から右に向かって流れる構造になっているが、射出ゲートを下部に設置し、成形樹脂を下から上に流す構造をとってもよく、射出ゲートの位置を規定するものではない。
可動型となる金型６には、インモールド転写フィルム２が成形機上下に配置されたフィルム送り装置によりロールｔｏロールで搬送され、金型の表面に挿入される。インモールド転写フィルム２は金型６に備えられたクランプ９により拘束され、真空吸引により金型６の表面に吸着される。その後、金型５と金型６とは型締めされ、金型５に備わる射出ゲート８より成形樹脂７が射出され、成形空間部１２に充填され、成形樹脂７はインモールド転写フィルム２と接着される。
＜インモールド転写フィルム＞
図４は、成形樹脂７と接着されたインモールド転写フィルム２の構造を示す図である。インモールド転写フィルム２は、基材フィルム４１上に離型層４２を形成し、表面保護層４３を形成し、アンカー層４４を形成して、まずインモールド原反４８を製造する。基材フィルムの材料としては、主にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）が用いられるが、ポリカーボネート（ＰＣ、Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、または延伸ポリプレン（ＯＰＰ、Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）なども利用して構成できる。厚みは、１０μｍ以上２００μｍ以下の層であるが、薄いと基材フィルムが伸びた際に破断しやすくなり、逆に厚いと基材フィルムが変形しにくくなるため、２０μｍ以上１００μｍ以下のフィルムを用いることが最適である。
＜離型層＞
離型層４２は、メラミン系樹脂、またはシリコン系樹脂などを利用して構成された厚さ０．５μｍ以上５μｍ以下の層である。
＜表面保護層（ハードコート層）＞
表面保護層４３は、インモールド転写フィルムが成形樹脂に転写された際には最表面となる層である。例えば、高硬度な紫外線硬化樹脂などを利用して構成された厚さ１μｍ以上１０μｍ以下の層である。
＜アンカー層＞
アンカー層４４は、表面保護層４３と加飾層４５との密着性を高めてより高度な特性を付与するための層である。例えば、ポリエステル樹脂などを利用して構成された厚さ１μｍ以上１０μｍ以下の層である。
離型層４２、表面保護層４３、アンカー層４４は、グラビアコートやスリットダイコートのような塗工工法によって形成され、インモールド原反４８が製造される。
インモールド原反４８上に加飾層４５を形成するが、加飾成形品の表面意匠に応じた印刷デザインを形成する。加飾層４５は、表面意匠に応じて、複数のインキ層で構成される場合が多いが、加飾成形品の表面に印刷意匠を付与しない場合は、加飾層は形成されず、バインダー層４６のみが形成される場合もある。バインダー層４６は、成形樹脂とインモールド転写フィルムを接着させる機能を備えた層であり、成形樹脂の種類に応じて、適切な材料を選定する。加飾層４５やバインダー層４６の形成には、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷による意匠印刷の工法が用いられる。
インモールド原反４８上に加飾層４５およびバインダー層４６を形成し、インモールド転写フィルム２が製造される。
インモールド転写フィルム２は、金型内で成形樹脂７と接着された後、型開き時に離型層と表面保護層との境界面で剥離され、転写層４７となる表面保護層からバインダー層のみが成形樹脂表面に転写され、加飾成形品が製造される。
離型層には、インモールド転写フィルム２の状態では、転写層を基材フィルムに保持するための密着力が必要であるが、一方、型開き時には、成形樹脂と密着された状態になった後には、きれいに剥離する必要がある。そのため、過剰な密着力とならないように、剥離層が持つ密着力は一定の剥離重さに設定する必要がある。
＜剥離重さの評価方法＞
図５は、テープ剥離評価により剥離重さを評価する方法の概略断面図であり、剥離重さの設定や管理を行うための評価方法のひとつである。このテープ剥離評価では、基材フィルム４１を固定部材５０上に両面テープや接着剤等で接着し、転写層４７のバインダー層表面に樹脂テープ５１を貼り付けておく。その後に、転写層の表面をカットした後に、樹脂テープを引っ張り重さ測定器等に拘束して引っ張ることで、剥離層と転写層が剥がれる際の剥離重さを評価する。剥離重さは、インモールド転写フィルムの温度で変化したり、剥離角度や剥離速度で変化したりするものであるため、剥離重さの管理としては、一定の温度、速度で剥がす際の引っ張り重さの値で評価される。
一方で、テープ剥離評価は、転写層の表面をカットした後に、剥離が開始した後の剥離重さの評価であるため、剥離が開始する際の剥離起点が発生する力を評価するものではない。したがって、図６に示すような面剥離評価により剥離起点の発生力を評価する方法を用いて、剥離起点の発生を評価することも必要である。
図６において、図５と同様に、基材フィルム４１を固定部材５０上に接着し、転写層４７のバインダー層表面に引っ張り試験用チップ５２を接着しておく。その後に、引っ張り重さ測定器で引っ張り試験用チップを引き上げ、転写層４７が引っ張り試験用チップの端部で破断し、剥離が始まる際にピーク重さで、面剥離評価の剥離起点の発生力を評価する。この剥離起点の発生力は、剥離層と表面保護層との界面が層間破壊を発生する際の力であり、引っ張られる試験用チップの端部の微小領域に発生するため、引っ張り試験機で測定される力は、チップ端部に同時に発生する力の合計値になる。したがって、引っ張り試験用チップの端部周長が短いほど、引っ張り試験機で測定される力は小さくなり、周長が長いほど、測定される力は大きくなる。
また、図６で評価される剥離起点の重さは、図５で評価されるテープ剥離重さに比べると１桁以上大きな値となる。すなわち、剥離起点が発生した後に、インモールド転写フィルムにおいて、転写層を剥離する力は非常に小さくなる、そこで、本発明者は、剥離起点に発生する力を分散させることで、成形樹脂と接着された転写層を剥離層から容易に剥がすことができることを見出した。
剥離起点の発生の力は、加飾成形品の端部の形状の剥離角度が均一であると、同じ剥離重さが発生し、剥離起点が発生する際に、加飾成形品がインモールド転写フィルムに引っ張られる力が最大になる。このため、加飾成形品の端部全体に同時に大きな剥離起点の力が発生し、加飾成形品がインモールド転写フィルムに持っていかれやすくなり、フィルム取られや製品落下、保持ピンの変形などの不具合が発生しやすくなる。
特に、成形空間部のパートラインにおいて、インモールド加飾成形品の端部が平坦で、可動型となる金型の面が平坦となる場合は、インモールド転写フィルムが平坦な形状となる。つまり、インモールド転写フィルムとインモールド加飾成形品の端部のなす角度が０度、すなわち剥離起点の角度が０度となる。このため、型開き時にインモールド加飾成形品を固定型となる金型で引っ張る方向に対して、インモールド加飾フィルムの転写層は、インモールド転写フィルムの面とほぼ直角方向に引っ張られる状態になる。そのため、転写層を面方向に引っ張り破断するような方向の力が０となり、転写層を面で引き剥がすために非常に強い力が必要になる。
しかしながら、実施の形態１に係るインモールド加飾成形品のように、インモールド加飾成形品の端部形状の角度が部位によって異なる場合は、部位により剥離重さが異なる状態が発生し、剥離重さが軽くなる加飾成形品の端部形状の部位に力が集中し、該当の部位から剥離起点が発生し始める。そのため、加飾成形品の端部全体に同時に大きな剥離起点の力が発生せず、剥離起点が特定の部位にのみ発生する際の力の合計力が下がるため、加飾成形品を固定型となる金型に保持することが容易になる。図３で示したように、加飾成形品の製品部の端部はＲ形状を備えており、切削部の端部の平坦部形状に対して、この部位での剥離重さは軽くなっているため、剥離起点が発生する部位が分散し、剥離起点が発生した部位からは、剥離重さは軽い状態で広がりながら、インモールド転写フィルムが用意に剥がれていく状態を形成できる。
図８は、実施の形態１に係るインモールド転写フィルムの剥離重さをより分散させる切削部位の端部形状を示す図である。図９Ａは、実施の形態１に係るインモールド転写フィルムの剥離重さをより分散させる切削部位の端部形状のうちＲ形状の部位の断面を示す図である。図９Ａは、実施の形態１に係るインモールド転写フィルムの剥離重さをより分散させる切削部位の端部形状のうち平坦部の部位の断面を示す図である。
図８で示すように、切削部の端部にも、局所的に端部形状が凸になるようなＲ形状３５を分散して配置するような切削部の端部形状にインモールド加飾成形品の形状が形成されるような金型形状を構成する。
図９Ａ及び図９Ｂは、その局所的な端部形状の断面図を示したものである。切削部端部の形状が単純な平坦部ではなく、Ｒ形状が分散して配置されることになり、剥離起点が発生する力をより分散させることが可能になる。なお、インモールド加飾成形品に形成する局所的な凸になるような形状はＲ形状に限らずテーパー形状など、剥離起点の角度が平坦部と異なる角度になるような形状であればよい。
（実施の形態２）
図１０は、実施の形態２に係るインモールド転写フィルムのテープ剥離重さの測定波形を示したものである。
実施の形態２では、実施の形態１と同様にインモールド加飾成形品の製造方法において、剥離起点が発生する加飾成形品の端部において、インモールド転写フィルムの剥離重さが変動するように、部位により剥離重さが変わるインモールド転写フィルムを用いる。
インモールド転写フィルムの剥離層上に表面保護層を形成するプロセスにおいて、表面保護層の硬化、乾燥状態を弱く設定することにより、表面保護層と剥離層の密着状態にバラつきが発生し、剥離層の面内で剥離重さが変動するように剥離層の形成状態を変えることができる。また、剥離層の材料や表面保護層の材料の選択により、面内で密着力を変動させることができる。このようなインモールド転写フィルムをテープ剥離評価で測定すると、図１０に示すように、転写層の剥がす過程において、剥離重さが強くなったり、弱くなったりを繰り返すような剥離重さの特性となる波形を形成することができる。
インモールド転写フィルムの剥離層の形状条件や材料を変えることで、剥離重さを面内でばらつかせることができ、その剥離重さのばらつき幅がσ０．１Ｎ／ｍｍ以上、０．５Ｎ／ｍｍ以下であることで、剥離起点の発生を分散することができる。
また、剥離重さを部分的に変動させながらも、変動幅が一定値以内にあることにより、剥離重さ変動よる剥離起点が発生した後の剥離重さのバラつきにより、剥離状態が不安定になることによる剥離痕や剥離不具合を防止することができる。剥離重さのバラつきが大きいほど、剥離起点の発生は分散することになるが、剥離重さが大きすぎると、剥がれ始めた後の状態で、剥離が止まるような状態が発生する。これは、剥離が一度止まったスジ状の痕が発生し、剥離痕と呼ばれるような外観不良が発生しやすくなるためである。そのため、剥離重さの設定幅は一定の範囲に設定する必要がある。
このような剥離特性を持つインモールド転写フィルムを用いて、実施の形態１と同じように、インモールド加飾成形を実施すると、加飾成形品の端部において、テープ剥離重さがインモールド転写フィルムの状態で変動している状態となる。そのため、端部に発生する剥離起点の発生の力が一定でなくなるため、剥離起点が発生する部位が分散し、剥離起点が発生した部位からは、剥離重さは軽い状態で広がりながら、インモールド転写フィルムが用意に剥がれていく状態を形成できる。
（実施の形態３）
図１１は、実施の形態３に係るインモールド加飾成形品を成形するインモールド金型の形状とインモールド転写フィルムの位置関係を示す図である。
実施の形態３では、実施の形態１と同様にインモールド加飾成形品の製造方法において、剥離起点が発生するインモールド加飾成形品の端部において、インモールド転写フィルムの剥離重さが変動するように、部位により剥離重さが変わるインモールド転写フィルムを用いる。
実施の形態３に係るインモールド転写フィルムは、面内で剥離重さが変わるように、バインダー層４６をインモールド転写フィルムの搬送方向に帯状に部分的に塗工する。バインダー層は成形樹脂との接着が必ず必要な製品部に配置されるように形成することが必要なため、製品成形用空間部３１に位置するように形成し、切削成形用空間部３２にはバインダー層を形成しないようにする。
剥離重さや剥離起点発生の力は、インモールド転写フィルムの転写層の厚みにより変化し、転写層が厚いほど剥離重さや剥離起点の発生の力が大きくなる。このため、転写層の厚みをインモールド転写フィルムの面内で分布させることで、剥離起点の発生を分散させることができる。
実施の形態３においては、グラビアコートを用いた場合、版の中で塗工する部位と塗工しない部位は、コート方向で帯状に形成されるため、例えば、図１１のような配置になる。一方、グラビア印刷やシルクスクリーン印刷のように、絵柄としてピッチ印刷が可能な場合は、製品成形用空間部３１のみにバインダー層を位置するような絵柄形状や位置に配置することも出来る。また、転写層の厚みを変化させる方法として、バインダー層以外にも、転写層内のインキ層の厚みを変化させてもよい。
このような剥離特性を持つインモールド転写フィルムを用いて、実施の形態１と同じように、インモールド加飾成形を実施すると、加飾成形品の端部において、剥離重さおよび剥離起点の発生の力が、インモールド転写フィルムの面内で分布している。このため、端部に発生する剥離起点の発生の力が一定でなくなるため、剥離起点が発生する部位が分散する。剥離起点が発生した部位からは、剥離重さは軽い状態で広がりながら、インモールド転写フィルムが用意に剥がれていく状態を形成できる。
つまり、バインダー層４６を配置していない切削成形用空間部３２は、転写層４７が表面保護層４３およびアンカー層４４となる。また、バインダー層４６を配置している製品成形用空間部３１は、転写層４７が表面保護層４３、アンカー層４４およびバインダー層４６となる。このため、バインダー層４６を配置していない切削成形用空間部３２のパートラインにおける転写層の厚みに対して、バインダー層４６を配置している製品成形用空間部３１のパートラインにおける転写層の厚みが厚くなり、転写層の切れ性が低下するため、剥離起点の発生の重さが重くなる。
したがって、インモールド加飾成形品の面内において、剥離起点の発生に必要な力を分散することが可能となる。
なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び／又は実施例のうちの任意の実施の形態及び／又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び／又は実施例が有する効果を奏することができる。
本発明に係るインモールド加飾成形品の製造方法は、家電用途の外装加飾成形品、冷蔵庫、洗濯機、炊飯器等の静電スイッチ入力部パネルや自動車用途の車載内外装の外観加飾成形品、特に車載ナビ、ディスプレイオーディオ、ヒートコントロールパネル、インフォテインメントシステムのディスプレイ表示部のカバーレンズ成形品の用途に適用できる。
２ インモールド転写フィルム
４ イジェクタピン
５ 固定型となるＡ金型
６ 可動型となるＢ金型
７ 成形樹脂
８ 射出ゲート
９ クランプ
１０ 射出ゲート位置
１２ 成形空間部
３０ パートライン
３１ 製品成形用空間部
３２ 切削成形用空間部
３３ 製品成形用空間側面部位
３４ 金型表面段差形状
３５ 局所Ｒ形状
４１ 基材フィルム
４２ 離型層
４３ 表面保護層（ハードコート層）
４４ アンカー層
４５ 加飾層（インキ層）
４６ バインダー層
４７ 転写層
４８ インモールド原反
５０ 固定部材
５１ 樹脂テープ
５２ 引っ張り試験用チップ

Claims (8)

  1. 射出成形用のＡ金型に、基材フィルムの上に転写層が設けられたインモールド転写フィルムを挿入し、
    成形用射出空間に樹脂を射出する構造と成形品保持の構造とを備えたＢ金型と前記Ａ金型との型締めにより、前記成形用射出空間を形成し、
    前記成形用射出空間に成形樹脂を充填した後、前記Ｂ金型と前記Ａ金型とを型開きして、成形品を形成し、
    射出成形品の表面に転写層を形成させたインモールド加飾成形品の製造方法であって、
    型開きにより前記インモールド転写フィルムの前記基材フィルムと前記転写層と一体となった前記インモールド加飾成形品が離れる際に、前記インモールド加飾成形品の端部における剥離重さが部位に応じて異なるようにし、剥離重さが軽い箇所から前記インモールド転写フィルムに剥離起点を発生させ、インモールド転写フィルムから前記インモールド加飾成形品を剥離すると共に、
    前記インモールド転写フィルムの剥離重さが前記インモールド転写フィルムの搬送方向に垂直な幅方向に変化する、
    インモールド加飾成形品の製造方法。
  2. 前記インモールド加飾成形品の部位により、前記インモールド転写フィルムの剥離重さが異なる、請求項１に記載のインモールド加飾成形品の製造方法。
  3. 前記インモールド加飾成形品の部位により、端部の前記インモールド転写フィルムのパート面との角度が０度となる部位を備え、部位によりテーパー形状もしくはＲ形状により角度を変えた形状を備える、請求項２に記載のインモールド加飾成形品の製造方法。
  4. 前記インモールド転写フィルムの剥離重さが面方向の部位による異なる剥離重さとなる、請求項１に記載のインモールド加飾成形品の製造方法。
  5. 前記インモールド転写フィルムは、前記転写層の上にさらにバインダー層を設けている、請求項３に記載のインモールド加飾成形品の製造方法。
  6. 前記インモールド転写フィルムの剥離重さを前記インモールド転写フィルムの搬送方向に垂直な幅方向に変化させるために前記バインダー層の塗工の有無を前記幅方向に変化させ、前記バインダー層が塗工されている部位が前記インモールド加飾成形品の製品部に位置し、前記バインダー層が塗工されていない部位が前記インモールド加飾成形品の切削部位に位置する、請求項５に記載のインモールド加飾成形品の製造方法。
  7. 前記インモールド転写フィルムの剥離重さのばらつき幅がσ０．１Ｎ／ｍｍ以上、０．５Ｎ／ｍｍ以下である、請求項３に記載のインモールド加飾成形品の製造方法。
  8. 基材フィルム上に転写層が設けられたインモールド転写フィルムを挿入可能な射出成形用のＡ金型と、
    成形用射出空間に樹脂を射出する構造と成形品保持の構造とを備えたＢ金型であって、前記Ａ金型との型締めにより、前記成形用射出空間を形成する、Ｂ金型と、
    前記成形用射出空間に成形樹脂を充填して射出成形品を形成する成形樹脂射出部と、
    を備えた、前記射出成形品の表面に前記転写層を形成させるインモールド加飾成形品の成形装置であって、
    前記Ａ金型と前記Ｂ金型との型開き時に、前記成形樹脂による前記射出成形品の表面に前記転写層が形成された前記インモールド加飾成形品の端部の前記インモールド転写フィルムの一部とパート面との角度が０度となる部位を備え、前記パート面との角度が０度となる前記インモールド転写フィルムの一部の領域に、テーパー形状もしくはＲ形状により前記インモールド加飾成形品の端部の前記インモールド転写フィルムの一部と前記パート面との角度を所定の角度に設定し、前記インモールド加飾成形品の端部の前記インモールド転写フィルムの部位は、インモールド転写フィルムの剥離重さが前記インモールド転写フィルムの搬送方向に垂直な幅方向に変化する、インモールド加飾成形品の成形装置。
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