JPH11240041A - 改良インモ―ルド加飾プロセス - Google Patents
改良インモ―ルド加飾プロセスInfo
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- JPH11240041A JPH11240041A JP10313852A JP31385298A JPH11240041A JP H11240041 A JPH11240041 A JP H11240041A JP 10313852 A JP10313852 A JP 10313852A JP 31385298 A JP31385298 A JP 31385298A JP H11240041 A JPH11240041 A JP H11240041A
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- B28B3/02—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
- B28B3/04—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form with one ram per mould
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- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
- B29L2011/0016—Lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】複雑な部品の製造を大幅に簡略化する改良イン
モールド加飾法を提供する。 【解決手段】1又はそれ以上の色を単一フィルム上にス
クリーン印刷し次いでインモールド加飾プロセスにおい
てそのフィルムを他の部材に組み込む段階を含む。
モールド加飾法を提供する。 【解決手段】1又はそれ以上の色を単一フィルム上にス
クリーン印刷し次いでインモールド加飾プロセスにおい
てそのフィルムを他の部材に組み込む段階を含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプラスチック製品の
製造に関するものであり、具体的にはプラスチック製品
の製造のための改良インモールド加飾法に関する。本明
細書に開示する方法は自動車照明アセンブリの製造に特
に適しており、1又はそれ以上の色を単一フィルム上に
スクリーン印刷し次いでインモールド加飾プロセスにお
いてそのフィルムを他の部材と共に組み込む。
製造に関するものであり、具体的にはプラスチック製品
の製造のための改良インモールド加飾法に関する。本明
細書に開示する方法は自動車照明アセンブリの製造に特
に適しており、1又はそれ以上の色を単一フィルム上に
スクリーン印刷し次いでインモールド加飾プロセスにお
いてそのフィルムを他の部材と共に組み込む。
【0002】本発明は、自動車照明アセンブリの製造に
特に好適な改良インモールド加飾法並びにその製品に関
する。典型的インモールド加飾法では、印刷基材を三次
元形状に成形して金型に入れる。次いで、成形した基材
の背後の金型キャビティ空間に溶融樹脂を射出して単一
成形品を形成する。この方法はさほど複雑でない部品に
特に適している。しかし、通常複数の着色及び/又は反
射要素を必要とする尾灯のような部品を製造するには、
この方法は修正を要する。
特に好適な改良インモールド加飾法並びにその製品に関
する。典型的インモールド加飾法では、印刷基材を三次
元形状に成形して金型に入れる。次いで、成形した基材
の背後の金型キャビティ空間に溶融樹脂を射出して単一
成形品を形成する。この方法はさほど複雑でない部品に
特に適している。しかし、通常複数の着色及び/又は反
射要素を必要とする尾灯のような部品を製造するには、
この方法は修正を要する。
【0003】今回、本願出願人は、複雑な部品の製造を
大幅に簡略化する改良インモールド加飾法を開示する。
例えば尾灯アセンブリの場合、本明細書に開示する方法
は単に簡単なだけでなく、現在入手可能な複合尾灯アセ
ンブリよりも優れた一体成形品を与える。
大幅に簡略化する改良インモールド加飾法を開示する。
例えば尾灯アセンブリの場合、本明細書に開示する方法
は単に簡単なだけでなく、現在入手可能な複合尾灯アセ
ンブリよりも優れた一体成形品を与える。
【0004】
【従来の技術】現在、自動車用尾灯及びそれに類する製
品は複雑かつ/或いはコストのかかる製造手順を用いて
製造されている。そうした高度の複雑さが必要とされる
のはそうした部品の複雑さのためであり、通例幾つかの
異なる部材が一つの枠内に組み込まれる。例えば、標準
的な尾灯はそれぞれ複数の透明レンズ、着色レンズ、反
射部材等を含んでいる。これら別個の部材を一つの枠内
に適当な順番で配置し互いに結合して、自動車に取り付
けるのが従来のやり方であった。
品は複雑かつ/或いはコストのかかる製造手順を用いて
製造されている。そうした高度の複雑さが必要とされる
のはそうした部品の複雑さのためであり、通例幾つかの
異なる部材が一つの枠内に組み込まれる。例えば、標準
的な尾灯はそれぞれ複数の透明レンズ、着色レンズ、反
射部材等を含んでいる。これら別個の部材を一つの枠内
に適当な順番で配置し互いに結合して、自動車に取り付
けるのが従来のやり方であった。
【0005】別のやり方では、一つの成形型内でレンズ
の第一の部材を成形し、次いでこの第一の成形部材を、
第二の成形型をもつ第二の射出成形機に移す。第一の成
形部材を第二の機械に挿入し、この第一部材に新たな色
を射出して二色レンズとする。このプロセスを必要なだ
け繰返せば所望の尾灯アセンブリを製造できる。いうま
でもなく、このやり方は、2以上の射出成形機と2以上
の成形型を必要とするのでコストがかかる。
の第一の部材を成形し、次いでこの第一の成形部材を、
第二の成形型をもつ第二の射出成形機に移す。第一の成
形部材を第二の機械に挿入し、この第一部材に新たな色
を射出して二色レンズとする。このプロセスを必要なだ
け繰返せば所望の尾灯アセンブリを製造できる。いうま
でもなく、このやり方は、2以上の射出成形機と2以上
の成形型を必要とするのでコストがかかる。
【0006】別法として、マルチショット射出成形機が
用いられている。マルチショット法は、2以上の射出バ
レルを用いて多色部材を得る方法である。このプロセス
は、特別に設計された射出バレルと成形型を必要とする
ので非常に費用がかかる。典型的応用例では、まず透明
コーティングを三次元部材上に射出し、次いでこの基材
上に、様々な着色又は反射セグメントを別々の射出バレ
ルを用いて適当な順序で射出する。複数の個々の部材を
組立ることよりは進歩しているが、マルチショット射出
には、上述のツーリングコストの増大、加工サイクル時
間の増大、部材スクラップの増大及び余分なシリンダー
残量の維持の必要性を始めとする幾つかの短所がある。
用いられている。マルチショット法は、2以上の射出バ
レルを用いて多色部材を得る方法である。このプロセス
は、特別に設計された射出バレルと成形型を必要とする
ので非常に費用がかかる。典型的応用例では、まず透明
コーティングを三次元部材上に射出し、次いでこの基材
上に、様々な着色又は反射セグメントを別々の射出バレ
ルを用いて適当な順序で射出する。複数の個々の部材を
組立ることよりは進歩しているが、マルチショット射出
には、上述のツーリングコストの増大、加工サイクル時
間の増大、部材スクラップの増大及び余分なシリンダー
残量の維持の必要性を始めとする幾つかの短所がある。
【0007】最近、米国特許第5275764号におい
て、組立技術の変形としてインモールドプロセスが提案
されている。この米国特許第5275764号では、1
又はそれ以上の着色又は反射要素を単一金型キャビティ
に入れることが示唆されている。次に溶融プラスチック
を上記金型キャビティ内に射出して、個々の着色又は反
射要素が組合わさって単一レンズパネル内に1又はそれ
以上の着色又は反射手段を有する一体成形アセンブリと
なるようにする。その特許請求の範囲には、これらの要
素は均一な厚さと密度のものであるので、上記一体成形
アセンブリは点灯時に一段と均一な色の分布を与えると
記載されている。さらに、この一体成形アセンブリは、
従来技術の尾灯と比較してコスト及び製造時間が低減す
ると記載されている。
て、組立技術の変形としてインモールドプロセスが提案
されている。この米国特許第5275764号では、1
又はそれ以上の着色又は反射要素を単一金型キャビティ
に入れることが示唆されている。次に溶融プラスチック
を上記金型キャビティ内に射出して、個々の着色又は反
射要素が組合わさって単一レンズパネル内に1又はそれ
以上の着色又は反射手段を有する一体成形アセンブリと
なるようにする。その特許請求の範囲には、これらの要
素は均一な厚さと密度のものであるので、上記一体成形
アセンブリは点灯時に一段と均一な色の分布を与えると
記載されている。さらに、この一体成形アセンブリは、
従来技術の尾灯と比較してコスト及び製造時間が低減す
ると記載されている。
【0008】
【発明の概要】本発明は、自動車照明アセンブリ又はそ
の類似構造体を製造するための改良方法に関するもので
あり、当該方法は、(1)基材(例えばポリカーボネー
ト)を準備する段階、(2)任意には、耐候性フルオロ
ポリマーフィルムを上記基材と共に共押出(又は上記透
明基材に積層)する段階、(3)上記基材の表面を1又
はそれ以上の色でスクリーン印刷及び/又はその他の加
飾を施す段階、(4)上記印刷基材を、自動車尾灯のよ
うな三次元形状に成形し、トリミングする段階、(5)
上記印刷基材の三次元形状に合致した表面をもつ金型内
に該印刷基材を装着する段階、及び(5)上記印刷基材
の背後の複数のゲートを通して金型キャビティ内にポリ
カーボネート等の溶融樹脂を射出して、例えば自動車尾
灯のような用途に好適な永久接合した一体成形三次元部
品を製造する段階を含んでなる。
の類似構造体を製造するための改良方法に関するもので
あり、当該方法は、(1)基材(例えばポリカーボネー
ト)を準備する段階、(2)任意には、耐候性フルオロ
ポリマーフィルムを上記基材と共に共押出(又は上記透
明基材に積層)する段階、(3)上記基材の表面を1又
はそれ以上の色でスクリーン印刷及び/又はその他の加
飾を施す段階、(4)上記印刷基材を、自動車尾灯のよ
うな三次元形状に成形し、トリミングする段階、(5)
上記印刷基材の三次元形状に合致した表面をもつ金型内
に該印刷基材を装着する段階、及び(5)上記印刷基材
の背後の複数のゲートを通して金型キャビティ内にポリ
カーボネート等の溶融樹脂を射出して、例えば自動車尾
灯のような用途に好適な永久接合した一体成形三次元部
品を製造する段階を含んでなる。
【0009】本発明は、上記方法で製造された尾灯又は
その類似構造体にも関する。本発明で製造される多色尾
灯の場合、尾灯はそのデザインとスタイルを幅広く変更
し得る、好ましくは4つの異なる層を含んでなる。これ
らの層は、外側の露出面から光源に最も近い内側表面に
向かって、順に、(1)ポリカーボネートフィルム層そ
の他の透明基材(これにPVDFフィルムが積層され
る)、(2)任意には、ポリフッ化ビニリデン(「PV
DF」)フィルムその他の耐紫外線(UV)性材料の
層、(3)ポリカーボネート層の露出面に印刷され、所
望に応じて変更し得る加飾層、及び(4)加飾層に対し
て直接射出成形された、適切な接着強度を有するポリカ
ーボネート基材その他の基材である。
その類似構造体にも関する。本発明で製造される多色尾
灯の場合、尾灯はそのデザインとスタイルを幅広く変更
し得る、好ましくは4つの異なる層を含んでなる。これ
らの層は、外側の露出面から光源に最も近い内側表面に
向かって、順に、(1)ポリカーボネートフィルム層そ
の他の透明基材(これにPVDFフィルムが積層され
る)、(2)任意には、ポリフッ化ビニリデン(「PV
DF」)フィルムその他の耐紫外線(UV)性材料の
層、(3)ポリカーボネート層の露出面に印刷され、所
望に応じて変更し得る加飾層、及び(4)加飾層に対し
て直接射出成形された、適切な接着強度を有するポリカ
ーボネート基材その他の基材である。
【0010】本明細書で開示する方法では、従来技術の
個々の部品の組立作業やマルチショット射出成形技術は
必要とされない。そのため、本発明の方法では、これら
従来技術の方法のツーリングコスト、加工サイクル時
間、部材スクラップ及びシリンダー残量が削減されると
いう有益な効果を奏する。さらに、本発明方法では設計
の変更又は修正を簡単かつ原価効率よく行うことができ
る。かかる変更又は修正が必要な場合、射出成形装置や
成形型装置ではなくてスクリーン印刷に変更又は修正を
施せばよいからである。
個々の部品の組立作業やマルチショット射出成形技術は
必要とされない。そのため、本発明の方法では、これら
従来技術の方法のツーリングコスト、加工サイクル時
間、部材スクラップ及びシリンダー残量が削減されると
いう有益な効果を奏する。さらに、本発明方法では設計
の変更又は修正を簡単かつ原価効率よく行うことができ
る。かかる変更又は修正が必要な場合、射出成形装置や
成形型装置ではなくてスクリーン印刷に変更又は修正を
施せばよいからである。
【0011】
【発明の実施の形態】部品を加飾する最も効率的で原価
効率のよい方法の一つは加飾を成形サイクル中に行うこ
とである。そうするための一つの方法は、加飾基材を成
形型のキャビティ内に挿入して、その背後にプラスチッ
クを射出することである。この方法はインモールド加飾
又はインサートモールド加飾(IMD)として周知であ
る。完成品に対する加飾部は環境に露出することもでき
るし(「表面加飾」)、かつ/或いは基材と射出材料の
間に封入することもできる(「裏面加飾」)。インモー
ルド加飾は他の加飾法に比べて以下に述べるような多く
の利点を提供できる。 ・インモールド加飾グラフィックスは消費者向けに製品
の差別化を提供できる。 ・一回の作業で部品を加飾して成形することができる。 ・同じ成形型を用いながらグラフィックスを変更するこ
とができる。 ・複雑な三次元(3D)部品も加飾できる。 ・加工コストと労賃を下げることができる。 ・接着剤のような二次的作業を省略し得る。 ・インモールド加飾フィルムはその部品の寿命を通じて
適所に止まる。
効率のよい方法の一つは加飾を成形サイクル中に行うこ
とである。そうするための一つの方法は、加飾基材を成
形型のキャビティ内に挿入して、その背後にプラスチッ
クを射出することである。この方法はインモールド加飾
又はインサートモールド加飾(IMD)として周知であ
る。完成品に対する加飾部は環境に露出することもでき
るし(「表面加飾」)、かつ/或いは基材と射出材料の
間に封入することもできる(「裏面加飾」)。インモー
ルド加飾は他の加飾法に比べて以下に述べるような多く
の利点を提供できる。 ・インモールド加飾グラフィックスは消費者向けに製品
の差別化を提供できる。 ・一回の作業で部品を加飾して成形することができる。 ・同じ成形型を用いながらグラフィックスを変更するこ
とができる。 ・複雑な三次元(3D)部品も加飾できる。 ・加工コストと労賃を下げることができる。 ・接着剤のような二次的作業を省略し得る。 ・インモールド加飾フィルムはその部品の寿命を通じて
適所に止まる。
【0012】どんなインモールド加飾プロセスを至適化
するにしても、以下に述べるような多くの条件を考慮す
べきである。 ・適切な基材(例えば、LEXAN(登録商標)ポリカ
ーボネート)及びフィルム厚さの選択。 ・どちらの面を加飾すべきかの決定。 ・3D部品の場合、真空成形又は常温成形に関するノウ
ハウの利用し易さ。 ・部品の美観及びゲートシステムを考慮した加飾。 ・適合性のフィルム/樹脂/インキの組合せの選択。
するにしても、以下に述べるような多くの条件を考慮す
べきである。 ・適切な基材(例えば、LEXAN(登録商標)ポリカ
ーボネート)及びフィルム厚さの選択。 ・どちらの面を加飾すべきかの決定。 ・3D部品の場合、真空成形又は常温成形に関するノウ
ハウの利用し易さ。 ・部品の美観及びゲートシステムを考慮した加飾。 ・適合性のフィルム/樹脂/インキの組合せの選択。
【0013】インモールド加飾は、従来技術に対しては
格段に進歩しているものの、数多くの短所もある。表面
加飾の明らかな短所は、加飾が環境に暴露され、そのた
め摩耗を受け易いことである。勿論、この問題は、内側
と外側の保護面の間に加飾が封入される裏面加飾部品で
は生じない。いうまでもなく、裏面加飾は問題がない。
実際には少なくとも2つの問題が認められているが、ど
ちらも接着に関するものである。最初の問題はウォッシ
ュアウト、すなわち、射出材料がインキと接触したとき
装飾と基材との接着が喪失又は低下する可能性があるこ
とである。ウォッシュアウトはグラフィックの変形を生
じる。この問題を克服するため、装飾を2つの基材間に
挟んで環境及び射出材料から保護することが示唆されて
いる。明らかに、第二基材層はプロセスを複雑にするだ
けでなく部品のコストも上昇するので、この案は実用的
でない。
格段に進歩しているものの、数多くの短所もある。表面
加飾の明らかな短所は、加飾が環境に暴露され、そのた
め摩耗を受け易いことである。勿論、この問題は、内側
と外側の保護面の間に加飾が封入される裏面加飾部品で
は生じない。いうまでもなく、裏面加飾は問題がない。
実際には少なくとも2つの問題が認められているが、ど
ちらも接着に関するものである。最初の問題はウォッシ
ュアウト、すなわち、射出材料がインキと接触したとき
装飾と基材との接着が喪失又は低下する可能性があるこ
とである。ウォッシュアウトはグラフィックの変形を生
じる。この問題を克服するため、装飾を2つの基材間に
挟んで環境及び射出材料から保護することが示唆されて
いる。明らかに、第二基材層はプロセスを複雑にするだ
けでなく部品のコストも上昇するので、この案は実用的
でない。
【0014】ウォッシュアウトを最低限にすべく射出プ
ロセスを修正すると、射出材料と加飾基材との接着力が
失われるという第二の問題が生ずる。この問題に対して
提案されている一つの解決策は、加飾の使用を、射出成
形部材のゲート領域(すなわち射出材料が金型内に導入
される領域)から離れた領域に限定することである。こ
の方法の根本的な問題点は加飾可能な部分が著しく制限
されることである。最初の問題を解決するための従来の
試みは概して二番目の問題をさらに悪化させ、その逆も
また同様であった。
ロセスを修正すると、射出材料と加飾基材との接着力が
失われるという第二の問題が生ずる。この問題に対して
提案されている一つの解決策は、加飾の使用を、射出成
形部材のゲート領域(すなわち射出材料が金型内に導入
される領域)から離れた領域に限定することである。こ
の方法の根本的な問題点は加飾可能な部分が著しく制限
されることである。最初の問題を解決するための従来の
試みは概して二番目の問題をさらに悪化させ、その逆も
また同様であった。
【0015】本発明の方法は、裏面インモールド加飾に
みられる最も普遍的な2つの問題を同時に解決する手段
を提供する。本発明の優れた裏面IMD部品は以下の一
般法で得られる。 (1)平滑透明基材から開始し、(2)基材の裏面にグ
ラフィックスを印刷し、(3)構造に応じて適宜(平ら
な部品は一般に成形不要である)印刷基材を成形し、
(4)この成形基材の形状又は未成形基材の寸法と合致
する表面を有する金型を準備すし、(5)基材が射出成
形金型内に嵌合するように基材トリミングし、(6)上
記の加飾・成形・トリミング基材を金型の両半分間に配
置し、(7)金型を閉じて、基材裏面の加飾部に向けて
1以上のゲートを通して樹脂を射出する。
みられる最も普遍的な2つの問題を同時に解決する手段
を提供する。本発明の優れた裏面IMD部品は以下の一
般法で得られる。 (1)平滑透明基材から開始し、(2)基材の裏面にグ
ラフィックスを印刷し、(3)構造に応じて適宜(平ら
な部品は一般に成形不要である)印刷基材を成形し、
(4)この成形基材の形状又は未成形基材の寸法と合致
する表面を有する金型を準備すし、(5)基材が射出成
形金型内に嵌合するように基材トリミングし、(6)上
記の加飾・成形・トリミング基材を金型の両半分間に配
置し、(7)金型を閉じて、基材裏面の加飾部に向けて
1以上のゲートを通して樹脂を射出する。
【0016】本発明の方法は、永久接合した印刷アップ
リケを有する一体射出成形品を生じ、グラフィックスは
基材と射出材料の間に挟まれている。かかる部品は裏面
印刷に伴なう上述の問題を克服している。従来の裏面印
刷の短所を確定し解決すべく鋭意検討したところ、本発
明者らはその他数多くのパラメーターが本発明の優れた
裏面加飾部品の製造に寄与しているとのさらなる結論を
得た。
リケを有する一体射出成形品を生じ、グラフィックスは
基材と射出材料の間に挟まれている。かかる部品は裏面
印刷に伴なう上述の問題を克服している。従来の裏面印
刷の短所を確定し解決すべく鋭意検討したところ、本発
明者らはその他数多くのパラメーターが本発明の優れた
裏面加飾部品の製造に寄与しているとのさらなる結論を
得た。
【0017】第一に、高温成形可能なインキをグラフィ
ックスに使用するのが好ましい。裏面加飾には、成形プ
ロセス時の妥当なインキ接着をもたらすためにより丈夫
なインキ系が必要とされる。さらに、光透過が決定的重
要性をもつ照明アセンブリのような用途では、光透過及
びヘイズの示数に影響を与えないように顔料インキより
も染料インキを使用するべきである。多種多様なインキ
を評価したところ、多数のインキ系が裏面印刷に適して
ないとの知見を得た。こうしたインキの中で適当なもの
は次の通りである。 ・Naz−dar 9600 ・Colonial/Coates C−37シリーズ ・Marabuwerke IMD Spezialf
arbe 3060 ・Nor−cote)(英国)IMDシリーズ。
ックスに使用するのが好ましい。裏面加飾には、成形プ
ロセス時の妥当なインキ接着をもたらすためにより丈夫
なインキ系が必要とされる。さらに、光透過が決定的重
要性をもつ照明アセンブリのような用途では、光透過及
びヘイズの示数に影響を与えないように顔料インキより
も染料インキを使用するべきである。多種多様なインキ
を評価したところ、多数のインキ系が裏面印刷に適して
ないとの知見を得た。こうしたインキの中で適当なもの
は次の通りである。 ・Naz−dar 9600 ・Colonial/Coates C−37シリーズ ・Marabuwerke IMD Spezialf
arbe 3060 ・Nor−cote)(英国)IMDシリーズ。
【0018】原型型は、石膏、硬木、ガラス繊維、シン
タクチックフォーム及びシリコーンのような一般的材料
から構成し得る。これらの材料は加工が比較的容易で、
軽い修正を施すことができる。IMDでの実験に熱心な
設計者にとって、既存の射出成型用金型からシリコーン
成形型を取るのは常套手段である。この慣例は初期の実
施可能性を決定するのには適しているが、成形フィルム
試料は材料の収縮と注型材料の膨張の複合作用のため金
型キャビティと正確には一致しないことに留意すべきで
ある。このことは、特に複雑な三次元部品についてキャ
ビティ内での嵌合性に欠ける結果を生じることが多く、
インモールド加飾部品の外観を損ない欠けない。既存の
射出成形型に対して適切に嵌合するフィルムインサート
を得るには、射出成形用金型の工具図から成形用原型型
を作ることが示唆される。実施可能性が確立された後、
IMD用に特別に設計された新たな成形及び射出成形用
の成形用具を製作することが示唆される。例えば、LE
XAN(登録商標)ポリカーボネートに使用する生産用
成形用具は、鋳造又は機械加工アルミニウム、鋼又は金
属充填エポキシのような耐久性材料で構成すべきであ
る。伝導性金型は内部から250°Fの温度に加熱すべ
きである。
タクチックフォーム及びシリコーンのような一般的材料
から構成し得る。これらの材料は加工が比較的容易で、
軽い修正を施すことができる。IMDでの実験に熱心な
設計者にとって、既存の射出成型用金型からシリコーン
成形型を取るのは常套手段である。この慣例は初期の実
施可能性を決定するのには適しているが、成形フィルム
試料は材料の収縮と注型材料の膨張の複合作用のため金
型キャビティと正確には一致しないことに留意すべきで
ある。このことは、特に複雑な三次元部品についてキャ
ビティ内での嵌合性に欠ける結果を生じることが多く、
インモールド加飾部品の外観を損ない欠けない。既存の
射出成形型に対して適切に嵌合するフィルムインサート
を得るには、射出成形用金型の工具図から成形用原型型
を作ることが示唆される。実施可能性が確立された後、
IMD用に特別に設計された新たな成形及び射出成形用
の成形用具を製作することが示唆される。例えば、LE
XAN(登録商標)ポリカーボネートに使用する生産用
成形用具は、鋳造又は機械加工アルミニウム、鋼又は金
属充填エポキシのような耐久性材料で構成すべきであ
る。伝導性金型は内部から250°Fの温度に加熱すべ
きである。
【0019】成形部品は、金型から取り出して放冷する
と寸法が収縮する。収縮量は選んだ材料に依存するが、
予測可能であって金型寸法を計算する際に考慮しなけれ
ばならない。同じことは作業温度での金型の膨張につい
てもいえる。例えば、LEXAN(登録商標)ポリカー
ボネートフィルムは、金型にもよるが、通例成形後にお
よそ0.5〜0.9%収縮する。正確な金型寸法を得る
には、250°Fの作業温度における金型材料の熱膨張
特性をフィルム収縮値から差し引かなければならない。
さらに、雄型からの成形品を取出しを容易にするために
5〜7度のドラフト角度が示唆される。雌型にはこれよ
り小さなドラフト角度(1〜2度)が必要とされる。
と寸法が収縮する。収縮量は選んだ材料に依存するが、
予測可能であって金型寸法を計算する際に考慮しなけれ
ばならない。同じことは作業温度での金型の膨張につい
てもいえる。例えば、LEXAN(登録商標)ポリカー
ボネートフィルムは、金型にもよるが、通例成形後にお
よそ0.5〜0.9%収縮する。正確な金型寸法を得る
には、250°Fの作業温度における金型材料の熱膨張
特性をフィルム収縮値から差し引かなければならない。
さらに、雄型からの成形品を取出しを容易にするために
5〜7度のドラフト角度が示唆される。雌型にはこれよ
り小さなドラフト角度(1〜2度)が必要とされる。
【0020】ゲートについて考慮すべき基本的事柄は部
品のデザイン、流れ、最終用途条件及びインモールドグ
ラフィックスの位置である。伝統的ゲートの標準的指針
が幾つかの追加要件と併せてIMDに適用される。例え
ば、フィルムにしわがよる可能性を最小限にするため、
可能な限り一つのゲートを使用するべきである。ゲート
は最終用途での衝撃から離れたところに位置していると
ともに、ウェルドラインを最小限にすべく厚肉部から薄
肉部への流れをもたらすべきである。ゲートは、また、
ジェッティング、スプレー及びゲートブラッシを最小限
にすべくランナーに対して直角に位置しているべきであ
る。複数のゲートを要する大型部品には、ゲート位置は
圧力損失を低減すべく互いに十分に近接しているべきで
ある。ウェルドラインでのフィルムの折りを避けるため
逐次ゲートを用いてもよい。ゲートランド長はできるだ
け短く保つべきである。金型内に入る流れが確実にキャ
ビティ壁又はコアに向けられ、ジェッティングが回避さ
れるように、インピンジングゲートを用いてもよい。ベ
ント(特に全周ベント)は突出装置、コア及び分割線に
よって達成することができ、フィルムを燃やして破壊す
るおそれのあるトラップガスを除くため可能な限り使用
すべきである。さらに、ゲート部付近で流れが制限され
ると剪断作用の増大のためウォッシュアウトの可能性が
増大しかねない。ゲート付近でボス、コア遮断等が必要
な場合には、剪断作用を低減するため丸い造作又は隅を
用いるべきである。最後に、ゲートが射出圧力を広範囲
に分散させ、もってゲートでの剪断力が低下するように
注意を払うべきである。このことを達成するゲートの具
体例には、リブを介して部品に入るサブマリンゲート及
びファンゲートがある。
品のデザイン、流れ、最終用途条件及びインモールドグ
ラフィックスの位置である。伝統的ゲートの標準的指針
が幾つかの追加要件と併せてIMDに適用される。例え
ば、フィルムにしわがよる可能性を最小限にするため、
可能な限り一つのゲートを使用するべきである。ゲート
は最終用途での衝撃から離れたところに位置していると
ともに、ウェルドラインを最小限にすべく厚肉部から薄
肉部への流れをもたらすべきである。ゲートは、また、
ジェッティング、スプレー及びゲートブラッシを最小限
にすべくランナーに対して直角に位置しているべきであ
る。複数のゲートを要する大型部品には、ゲート位置は
圧力損失を低減すべく互いに十分に近接しているべきで
ある。ウェルドラインでのフィルムの折りを避けるため
逐次ゲートを用いてもよい。ゲートランド長はできるだ
け短く保つべきである。金型内に入る流れが確実にキャ
ビティ壁又はコアに向けられ、ジェッティングが回避さ
れるように、インピンジングゲートを用いてもよい。ベ
ント(特に全周ベント)は突出装置、コア及び分割線に
よって達成することができ、フィルムを燃やして破壊す
るおそれのあるトラップガスを除くため可能な限り使用
すべきである。さらに、ゲート部付近で流れが制限され
ると剪断作用の増大のためウォッシュアウトの可能性が
増大しかねない。ゲート付近でボス、コア遮断等が必要
な場合には、剪断作用を低減するため丸い造作又は隅を
用いるべきである。最後に、ゲートが射出圧力を広範囲
に分散させ、もってゲートでの剪断力が低下するように
注意を払うべきである。このことを達成するゲートの具
体例には、リブを介して部品に入るサブマリンゲート及
びファンゲートがある。
【0021】樹脂の選択に際して、樹脂を金型に射出す
るのに要する圧力が低減できるように樹脂粘度が十分に
低いと有利である。さらに、射出は、射出材料の粘度が
ゲート領域において十分に低いレベルに保たれ、ゲート
付近で適当なスキン層ができた後で上昇するようなプロ
フィールにし得る。低粘度では射出材料の剪断力が低い
ので基材裏面のインキを乱す可能性が少ない。LEXA
N(登録商標)ポリカーボネート基材を用いた場合、樹
脂がポリカーボネート(例えばLEXAN(登録商標)
等)又はポリカーボネート含有樹脂(例えばCYCOL
OY(登録商標)、XENOY(登録商標)、VALO
X(登録商標)等)のいずれかであるときに基材/樹脂
間の接着性が妥当であったことが判明している。
るのに要する圧力が低減できるように樹脂粘度が十分に
低いと有利である。さらに、射出は、射出材料の粘度が
ゲート領域において十分に低いレベルに保たれ、ゲート
付近で適当なスキン層ができた後で上昇するようなプロ
フィールにし得る。低粘度では射出材料の剪断力が低い
ので基材裏面のインキを乱す可能性が少ない。LEXA
N(登録商標)ポリカーボネート基材を用いた場合、樹
脂がポリカーボネート(例えばLEXAN(登録商標)
等)又はポリカーボネート含有樹脂(例えばCYCOL
OY(登録商標)、XENOY(登録商標)、VALO
X(登録商標)等)のいずれかであるときに基材/樹脂
間の接着性が妥当であったことが判明している。
【0022】グラフィックスが基材領域を超えてランナ
ーシステムに至るまで基材にグラフィックスを印刷する
ことも可能である。この場合、仮に射出材料の流れによ
ってインキが乱されたとしても、そうした乱れは金型か
ら成形品を取り出した後で切り落とされるランナー領域
で生じるであろう。無論、ランナーレスシステム或いは
加熱ゲートシステムも使用できる。ランナーレスシステ
ムでは、ドロップ径は、例えばリブがそうであるよう
に、圧力又は流れが部品内に十分に分布するのに十分な
だけ大きくなければならない。加熱ゲートシステムで
は、加熱ゲートの先端は、基材の変形を防ぐため基材の
軟化温度よりも十分低い温度に維持される。
ーシステムに至るまで基材にグラフィックスを印刷する
ことも可能である。この場合、仮に射出材料の流れによ
ってインキが乱されたとしても、そうした乱れは金型か
ら成形品を取り出した後で切り落とされるランナー領域
で生じるであろう。無論、ランナーレスシステム或いは
加熱ゲートシステムも使用できる。ランナーレスシステ
ムでは、ドロップ径は、例えばリブがそうであるよう
に、圧力又は流れが部品内に十分に分布するのに十分な
だけ大きくなければならない。加熱ゲートシステムで
は、加熱ゲートの先端は、基材の変形を防ぐため基材の
軟化温度よりも十分低い温度に維持される。
【0023】本発明のフィルム基材上にグラフィックス
を生じる好適な技術の具体例はスクリーン印刷である。
スクリーン印刷は基本的にステンシル印刷プロセスであ
り、現在では各種ソフトウェアパッケージを用いてコン
ピューターで作成し得る。この方法はインキ厚さを正確
に変更・調節できることから、多種多様なプラスチック
基材の加飾に極めて有用な方法となっている。
を生じる好適な技術の具体例はスクリーン印刷である。
スクリーン印刷は基本的にステンシル印刷プロセスであ
り、現在では各種ソフトウェアパッケージを用いてコン
ピューターで作成し得る。この方法はインキ厚さを正確
に変更・調節できることから、多種多様なプラスチック
基材の加飾に極めて有用な方法となっている。
【0024】スクリーン印刷では、スクリーン又はステ
ンシルを準備して目の細かい織物に接着した後、これを
剛性の枠に張る。枠は木か金属で作成すればよいが、金
属が好ましい。枠は寸法が安定で、印刷プロセス時の取
扱いに耐えられなければならない。スクリーン織物は一
般に金属化ポリエステル、ナイロン、ステンレス鋼から
製造され、大概はポリエステルから製造される。この織
物は寸法の正確なフィラメントを用いて精密な制御の下
で密に織られている。インキの付着に影響する変数は糸
の直径、スキージー角度と硬さ、エマルションの濃さ等
を含めて数多くある。成形IMD用途では高めのメッシ
ュスクリーンが示唆される。
ンシルを準備して目の細かい織物に接着した後、これを
剛性の枠に張る。枠は木か金属で作成すればよいが、金
属が好ましい。枠は寸法が安定で、印刷プロセス時の取
扱いに耐えられなければならない。スクリーン織物は一
般に金属化ポリエステル、ナイロン、ステンレス鋼から
製造され、大概はポリエステルから製造される。この織
物は寸法の正確なフィラメントを用いて精密な制御の下
で密に織られている。インキの付着に影響する変数は糸
の直径、スキージー角度と硬さ、エマルションの濃さ等
を含めて数多くある。成形IMD用途では高めのメッシ
ュスクリーンが示唆される。
【0025】基本的スクリーン印刷法では平らなベッド
を使用し、そこに印刷中真空により基材を保持する。枠
ホルダーはスクリーンの位置を定め、印刷プロセス時に
スクリーンを垂直及び水平に保持する。スクリーンを基
材ベッド上に下ろして、プレスで非接触距離に保持し、
スキージーキャリヤーがブレードを予め設定したスピー
ド、圧力、ストローク及び角度でスクリーン上を横断す
るように動かす。
を使用し、そこに印刷中真空により基材を保持する。枠
ホルダーはスクリーンの位置を定め、印刷プロセス時に
スクリーンを垂直及び水平に保持する。スクリーンを基
材ベッド上に下ろして、プレスで非接触距離に保持し、
スキージーキャリヤーがブレードを予め設定したスピー
ド、圧力、ストローク及び角度でスクリーン上を横断す
るように動かす。
【0026】スクリーン印刷作業中アートワークを正し
く配置することが重要である。これは一般にピン又はホ
ルダーを用いて枠をホルダーに固定して枠を整列させる
ことによってなされる。アートワークをスクリーン枠に
沿って整列させることができるので、ピン整列法が概し
て好ましい。基材と印刷イメージの整列はエッジガイ
ド、メカニカルストッパー又は自動装置を用いて行う。
最初の色はこの方法で整列させ、その後の色はアートワ
ークの横に印刷されているターゲット又はゲージマーク
を用いて整列させる。
く配置することが重要である。これは一般にピン又はホ
ルダーを用いて枠をホルダーに固定して枠を整列させる
ことによってなされる。アートワークをスクリーン枠に
沿って整列させることができるので、ピン整列法が概し
て好ましい。基材と印刷イメージの整列はエッジガイ
ド、メカニカルストッパー又は自動装置を用いて行う。
最初の色はこの方法で整列させ、その後の色はアートワ
ークの横に印刷されているターゲット又はゲージマーク
を用いて整列させる。
【0027】インキを印刷したら、用いたインキ技術に
応じてインキを乾燥又は硬化させなければならない。イ
ンキが溶剤系又は水系の場合、ガス式又は電気式ドライ
ヤーを使用してインキを乾燥させることができる。プラ
スチックフィルム上に印刷するとき、フィルムの歪みを
避けるためオーブンの温度と滞留時間を制御することが
重要である。溶剤インキを用いる場合、ヒュームを消散
させるため空気の流れの良好なオーブンを使用すること
が重要である。インキの種類によっては赤外ドライヤー
を用いることも可能であるが、系の温度制御に特段の注
意を払わなければならない。インキがUV硬化性の場
合、そうした反応性インキの硬化には数多くの好適な市
販ユニットが利用できる。
応じてインキを乾燥又は硬化させなければならない。イ
ンキが溶剤系又は水系の場合、ガス式又は電気式ドライ
ヤーを使用してインキを乾燥させることができる。プラ
スチックフィルム上に印刷するとき、フィルムの歪みを
避けるためオーブンの温度と滞留時間を制御することが
重要である。溶剤インキを用いる場合、ヒュームを消散
させるため空気の流れの良好なオーブンを使用すること
が重要である。インキの種類によっては赤外ドライヤー
を用いることも可能であるが、系の温度制御に特段の注
意を払わなければならない。インキがUV硬化性の場
合、そうした反応性インキの硬化には数多くの好適な市
販ユニットが利用できる。
【0028】最終部品が三次元である場合、3D IM
D部品を成形するには2つの基本的な技術がある。絞り
深さが1/2インチより大きい部品の場合熱成形が示唆
される。細かい文字・数字のグラフィックスを含むか又
は絞り深さが1/2インチ未満の部品の場合、常温成形
が好ましい。以上の記載は単に本発明を説明するものに
すぎず、本発明はそれらに限定されるものではなく、本
発明の範囲から逸脱することなく修正・変更を加えるこ
とは以上の開示内容から当業者がなし得る事項である。
さらに、本明細書に記載した各種パラメーターは最良の
結果を得るため当業者が調節し得る。例えば、LEXA
N(登録商標)ポリカーボネート基材、溶剤系インキ、
及びLEXAN(登録商標)1樹脂を用いてホットマニ
ホールドシステムで本発明による裏面加飾部品を成形し
た。510°Fの溶融温度を用いたとき、得られた部品
はゲートで約0.1インチのウォッシュアウトを有して
いた。樹脂をCYCOLOY(登録商標)C2950H
Fに換え、溶融温度を450°Fにしたところ、ウォッ
シュアウトが消えた。ウォッシュアウトはプロセスパラ
メーターを変更することで消すこともできる。例えば、
CYCOLOY(登録商標)C2950HF樹脂から成
形した別の部品では、最初にゲート付近の領域が充填さ
れるまで射出成形機のスピード能力のわずか5%で樹脂
を射出し、その後成形機の射出スピード能力の50〜1
00%で射出すると、ウォッシュアウトは観察されなか
った。当業者には自明であろうが、プロセス変更でゲー
ト付近の領域(すなわちウォッシュアウトが開始する領
域)での剪断が低下する。
D部品を成形するには2つの基本的な技術がある。絞り
深さが1/2インチより大きい部品の場合熱成形が示唆
される。細かい文字・数字のグラフィックスを含むか又
は絞り深さが1/2インチ未満の部品の場合、常温成形
が好ましい。以上の記載は単に本発明を説明するものに
すぎず、本発明はそれらに限定されるものではなく、本
発明の範囲から逸脱することなく修正・変更を加えるこ
とは以上の開示内容から当業者がなし得る事項である。
さらに、本明細書に記載した各種パラメーターは最良の
結果を得るため当業者が調節し得る。例えば、LEXA
N(登録商標)ポリカーボネート基材、溶剤系インキ、
及びLEXAN(登録商標)1樹脂を用いてホットマニ
ホールドシステムで本発明による裏面加飾部品を成形し
た。510°Fの溶融温度を用いたとき、得られた部品
はゲートで約0.1インチのウォッシュアウトを有して
いた。樹脂をCYCOLOY(登録商標)C2950H
Fに換え、溶融温度を450°Fにしたところ、ウォッ
シュアウトが消えた。ウォッシュアウトはプロセスパラ
メーターを変更することで消すこともできる。例えば、
CYCOLOY(登録商標)C2950HF樹脂から成
形した別の部品では、最初にゲート付近の領域が充填さ
れるまで射出成形機のスピード能力のわずか5%で樹脂
を射出し、その後成形機の射出スピード能力の50〜1
00%で射出すると、ウォッシュアウトは観察されなか
った。当業者には自明であろうが、プロセス変更でゲー
ト付近の領域(すなわちウォッシュアウトが開始する領
域)での剪断が低下する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29L 31:30 (72)発明者 ブライアン・アレン・ナース アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、ピ ッツフィールド、ヘイズルウッド・テラ ス、33番 (72)発明者 ブレア・スーダー アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、ド ールトン、ヘムロック・ヒル、135番 (72)発明者 ゲリー・アレン・スーティアー アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、ピ ッツフィールド、バークレイ・ストリー ト、43番 (72)発明者 デイヴィッド・ピーター・レイス アメリカ合衆国、マサチューセッツ州、レ ノックス、サンセット・アヴェニュー、25 番 (72)発明者 カレン・ドロシー・ライディング アメリカ合衆国、ニューヨーク州、チャー ルストン、ベルウッド・ウェイ、21番
Claims (11)
- 【請求項1】 (1)透明基材を準備する段階、(2)
上記基材の表面を1種類以上のインキで加飾する段階、
(3)上記加飾基材を三次元形状に成形する段階、
(4)上記加飾基材の三次元形状に合致した表面をもつ
金型内に上記加飾基材を装着する段階、及び(5)上記
加飾基材の背後の1以上のゲートを通して溶融樹脂を金
型キャビティ内に射出して、永久接合した一体成形三次
元部品を製造する段階を含んでなる改良裏面インモール
ド加飾方法。 - 【請求項2】 耐候性フルオロポリマーフィルムが前記
透明基材と共に共押出又は前記透明基材に積層される、
請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記フルオロポリマーフィルムがポリフ
ッ化ビニル及びポリフッ化ビニリデンからなる群から選
択される、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 前記透明基材がポリカーボネートであ
る、請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 前記加飾段階がスクリーン印刷によって
行われる、請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 前記インキが高温成形可能な染料インキ
である、請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 前記樹脂がポリカーボネート及びポリカ
ーボネート含有樹脂からなる群から選択される、請求項
1記載の方法。 - 【請求項8】 前記ゲートが、リブを介して部品に入る
サブマリンゲート及びファンゲートからなる群から選択
する、請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 (1)耐候性フルオロポリマーフィルム
層、(2)上記フルオロポリマーフィルムが積層された
ポリカーボネートフィルム層、(3)上記ポリカーボネ
ート層の露出面に印刷されたスクリーン印刷インキ層、
及び(4)上記インキ層に対して直接射出成形した樹脂
を含んでなる改良照明アセンブリ。 - 【請求項10】 (1)透明フィルム層、(2)上記透
明層の露出面に印刷された加飾インキ層、及び(3)上
記加飾層に対して直接射出成形した樹脂を含んでなる改
良裏面インモールド加飾品。 - 【請求項11】 (1)平滑透明基材から開始する段
階、(2)基材の裏面にインキグラフィックスを加飾す
る段階、(3)該印刷基材を成形する段階、(4)この
成形基材の形状又は未成形基材の寸法と合致する表面を
有する金型を準備する段階、(5)基材が射出成形金型
内に嵌合するようにトリミングする段階、(6)上記の
加飾・成形・トリミング基材を金型の両半分間に配置す
る段階、及び(7)金型を閉じて、基材裏面の加飾部に
向けて1以上のゲートを通して樹脂を射出する段階を含
んでなる、改良裏面インモールド加飾方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/965675 | 1997-11-06 | ||
US08/965,675 US6117384A (en) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | In-mold decorating process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11240041A true JPH11240041A (ja) | 1999-09-07 |
Family
ID=25510323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10313852A Withdrawn JPH11240041A (ja) | 1997-11-06 | 1998-11-05 | 改良インモ―ルド加飾プロセス |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6117384A (ja) |
EP (1) | EP0914923A1 (ja) |
JP (1) | JPH11240041A (ja) |
CN (1) | CN1217977A (ja) |
SG (1) | SG71858A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002067074A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-03-05 | Bayer Corp | フィルムインサート成形による装飾品の製造方法 |
JP2007517686A (ja) * | 2003-12-31 | 2007-07-05 | コリンズ・アンド・アイクマン・プロダクツ・コーポレーション | 装飾製品の金型内ラミネーション |
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---|---|---|---|---|
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FR2803790B1 (fr) * | 2000-01-13 | 2002-07-12 | Valeo Vision | Procede de fabrication d'une glace en matiere plastique de projecteur de vehicule automobile et glace obtenue par ce procede |
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FI20002038A (fi) * | 2000-09-15 | 2002-03-16 | Nokia Mobile Phones Ltd | Koristeltu ruiskupuristettu tuote ja menetelmä sen valmistamiseksi |
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