JP4194672B2 - アクリルインサート成形品とその製造方法、インサート成形用多層フィルム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、成形同時絵付け品、とくに真空成形加工により製造されているパネルや計器等の自動車内装部品、自動車外装部品等の用途に用いられるアクリルインサート成形品とその製造方法、インサート成形用多層フィルムに関する。以下、フィルムを金型内に入れて成形樹脂と一体化接着させることを基本とする工法を「インサート成形」とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアクリルインサート成形品を製造するには、次のような方法がある。
（１）絵柄層を印刷した厚み約１５０μｍのアクリルフィルムからなるインサート成形用フィルムを、真空成形型を用いて必要部分を三次元形状に加工した後、断裁型を用いて打ち抜き加工して必要部分を切り離し、三次元形状のアクリルフィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時にアクリルフィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させる方法がある。
【０００３】
（２）厚み約１５０μｍのアクリルフィルム、絵柄層、補強シート（成形樹脂に接着するもの）を積層した多層フィルムを、真空成形により必要部分を三次元加工した後、打ち抜き加工して必要部分を切り離し、三次元アクリルフィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に多層フィルムの補強シート側に成形樹脂を一体化接着させる方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、（１）では、完成品の歩留まりや生産効率が悪かった。
つまり、従来のインサート成形用フィルムは腰が弱く容易に変形しやすい。
よって、真空成形型や断裁型、インサート成形用金型に挿入する際に、すぐ撓んでしまい型内で位置決めしにくい。このため、位置決めに時間がかかるとともに、絵柄が位置ズレした完成品が得られやすかった。
また、従来のインサート成形用フィルムは重量が小さいので安定感がない。よって、真空成形型や断裁型、インサート成形用金型内で、一旦位置決めされても型の振動などによりフィルムの位置ズレが起こりやすかった。このため、位置決めに時間がかかるとともに、絵柄が位置ズレした完成品が得られやすかった。
また、従来のインサート成形用フィルムは厚みが薄い。よって、断裁する際に、断裁型の刃と刃の隙間にアクリルフィルムを挟み込んでしまい易いため、アクリルフィルムの切断不良が起こっていた。また、三次元加工する際の真空成形時に破れや伸びムラが起こりやすかった。このため、絵柄の破れや変形、フィルムの端部にギザギザのある完成品が得られやすかった。
また、従来のインサート成形用フィルムは形態保持性が小さい。よって、仮にアクリルフィルムを三次元形状に加工できたとしても、インサート成形用金型のキャビティに移送する際に、型崩れしやすかった。このため、アクリルフィルムを移送しにくく、インサート成形用金型のキャビティに装着しにくかった。
【０００５】
また、（２）ではインサート成形用フィルムが補強シートを有するため、ある程度の腰、重量、形態保持性を有し、前記（１）のような問題は起こりにくいものの、アクリル表面本来の艶や質感が損なわれたインサート成形品ができ易くなる。
つまり、アクリルフィルムはデリケートな材質であるため、真空成形型や断裁型の型表面、さらにはインサート成形用金型のキャビティ形成面の金属表面に直接密着させると、型表面の微細な凹凸の押付けや摩擦等により跡形や傷が付いたり、ホコリやゴミを拾うなどしてアクリルフィルムに微細な凹凸やホコリなどが付くためである。
【０００６】
この発明は上記の欠点を解決し、アクリルフィルムの真空成形型等への挿入時に位置ずれ等しないようにしたアクリルインサート成形品の製造方法とアクリルインサート成形品、インサート成形用多層フィルムを提供することを目的とする。
【０００７】
この発明のインサート成形品の製造方法は、上記目的を達成するために、保護フィルム上に、保護フィルムから剥離可能なアクリルフィルム、印刷によって形成された絵柄層が少なくとも積層された厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルムの必要部分を三次元形状に加工するとともに切り離し、三次元多層フィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に三次元多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させた後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムを剥離することを特徴とするものである。また、この発明のインサート成形用多層フィルムは、上記目的を達成するために、厚み５０μｍ以上のアクリルフィルムの片面に印刷によって絵柄層、接着層を形成し、他面に金型から取り出された後に剥離される保護フィルムを貼りあわせた多層フィルムの厚みが、２００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする前記のアクリルインサート成形品の製造方法に使用するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明についてさらに詳しく説明する。
この発明のアクリルインサート成形品の製造方法は、保護フィルム上に、保護フィルムから剥離可能なアクリルフィルム、印刷によって形成された絵柄層が少なくとも積層された厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルムの必要部分を三次元形状に加工するとともに切り離し、三次元多層フィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に三次元多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させた後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムを剥離することを特徴とする。
【０００９】
この発明の製造方法に適用することができるインサート成形用の多層フィルム６を、まず説明する。
一例として、多層フィルム６は、アクリルフィルム２の片面に印刷によって絵柄層４を形成し、他面に保護フィルム１を貼りあわせた多層フィルムであって、その厚みが２００μｍ〜１０００μｍのものがある。
【００１０】
アクリルフィルム２は、後述する真空成形や打ち抜きによって、インサート成形用金型のキャビティ形成面１５の三次元形状に成形しやすく、後述する保護フィルム１から剥離可能なフィルムのことである。アクリルフィルム２は、５０μｍ以上の厚みを有するものが好ましい。この数値であると、アクリルフィルム単体を印刷用紙として使用し、輪転印刷機によって絵柄層４や接着層５などの印刷層３をアクリルフィルム２に直接形成できるので有効である。つまり、輪転印刷機によれば、テンションがかかった状態のアクリルフィルム２がロールから巻き出されて別のロールに巻き取られる。巻き出しから巻き取りまでの間にアクリルフィルム２に印刷が施され、印刷層の乾燥や冷却を経てインサートフィルムが作成される。アクリルフィルム２が５０μｍより小さいと、前記テンションのために、印刷用紙としてのアクリルフィルム２に無用な延伸や熱シワ、見当不良や切断などが起こってしまいやすくなる。
【００１１】
アクリルフィルム２は、例えば、ポリメチルメタクリレート８０〜９０重量部と、ポリブチルアクリレート２０〜５重量部と添加剤（紫外線吸収剤等）０〜５重量部とからなる厚さ３０〜８０μｍのものがある。または、ポリメチルメタクリレート５０〜８０重量部と、ポリブチルアクリレート１５〜５０重量部と添加剤（紫外線吸収剤等）０〜５重量部とからなる厚さ５０〜１００μｍのものがある。
【００１２】
アクリルフィルム２は、耐候性を有してもよい。アクリルフィルム２の耐候性は、アクリルフィルム２にもともと備わっている場合もある。この場合は、紫外線吸収剤が混入された樹脂などからなるフィルムを用いるとよい。アクリルフィルム２の耐候性は、アクリルフィルム２上に耐候性層を形成することによって得る場合がある。耐候性層は、フッ素またはアクリル樹脂からなる低温乾燥性の透明コート剤をロールコート、リバースコート、オフセット印刷、グラビア印刷などでアクリルフィルム２上に形成するものである。また、アクリルフィルム２が、低粘着処理されたものでもよい。また、アクリルフィルム２は、保護フィルム１剥離後のアクリルフィルムの表面摩擦強度を高めるためにオーバーコート層やオーバーコートフィルムを形成することもある。オーバーコート層やオーバーコートフィルムは、ハードコート層やハードコートフィルムであってもよい。また、アクリルフィルム２は、保護フィルム１剥離後のアクリルフィルム２の表面が塩化ビニルフィルムとの接触によって可塑化し固着されてしまうのを防止するための耐可塑剤保護層や耐可塑剤保護フィルムを形成することもある。これらのオーバーコート層やオーバーコートフィルム、あるいは耐可塑剤保護層や耐可塑剤保護フィルムが低粘着機能を有するようにしてもよい。アクリルフィルム２は、後述する保護フィルム１と低粘着層１９を介してラミネート法などにより積層するとよい（図７参照）。積層した後にアクリルフィルム２には、ミシン目などを入れておいてもよい。
【００１３】
絵柄層４は、アクリルフィルム２の表面の全面または部分に印刷によって形成される。この絵柄層４は、インサート成形品表面に文字や図形、記号等を表したり、着色表面を表したりするためのものである。なお、文字や図形、記号等を表したり、着色表面を表したりすることは、蒸着膜からなる金属蒸着層によってもできる。絵柄層４は、顔料と樹脂バインダーからなる顔料インキ層、パール顔料と樹脂バインダーからなる光輝性顔料層、染料と樹脂バインダーからなる染料インキ層の群から選ばれる少なくとも一層によって構成される。なお、この発明において使用する多層フィルムは、絵柄層以外に、例えば接着層が印刷により形成される。このように、印刷により形成される層を総称するときは、以下印刷層と称する。接着層は、後述する成形樹脂１７つまり樹脂成形品１８との接着性を向上させるため層である。接着層５は、ポリ塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等からなっていてもよい。印刷層３は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の通常の印刷法や、ロールコート法、スプレーコート法等のコート法等により形成するとよい。接着層５は、印刷インキによって形成されたものであるため、分厚い接着シートを用いるより安価であるため有効である。
【００１４】
保護フィルム１は、熱によって伸縮しにくいフィルムであり、前記絵柄層４が印刷形成されたアクリルフィルム２と貼りあわされた状態で、厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルム６となるような厚みを有するものである。多層フィルム６の厚みが２００μｍより小さいと、やわから過ぎない適度の変形性と、振動などによって位置ズレしない程度の安定性、三次元形状に加工された後に弱い外力によって容易に変形しない形態保持性を有しにくくなる。多層フィルム６の厚みが１０００μｍより大きいと、長尺の多層フィルム６をロール状に巻き取るときに巻き膨れが発生してしまうので、巻き取る量を抑える必要があるためである。保護フィルム１の厚みは、特に５００μｍ以下であると、巻き取る量が少なすぎることがなくなるので有効である。
【００１５】
保護フィルム１は、例えば、２０〜１０００μｍのポリ塩化ビニルフィルム、非晶性または低結晶性のポリエステルフィルム、非晶性または低結晶性のポリプロピレンフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、未延伸または低延伸性のエチレンビニルアルコールフィルム、耐熱ポリエチレンフィルムなどがある。
【００１６】
保護フィルム１は、アクリルフィルム２と剥離可能とするために低粘着処理されたものでもよい。低粘着処理された保護フィルムは、たとえば、保護フィルムとして、ロジン系、テンペル系、石油系などの粘着付与樹脂とポリオレフィン、ポリスチレンなどのホットメルト樹脂とが混入されたものを用いることによって、保護フィルム自体が低粘着性樹脂からなるものがある。低粘着処理は低粘着層１９を形成することによって行ってもよい。低粘着層１９は、天然ゴム系、合成ゴム系、シリコーン系、アクリル系などのホットメルト樹脂からなる粘着剤をリバースコート、ロールコート、グラビア印刷などで保護フィルム上に形成する方法がある。低粘着処理によって、後述する三次元加工時には保護フィルムとアクリルフィルムとは粘着されているが、手で保護フィルムをめくるには容易に剥離することができる状態となる。例えば、剥離強度として、１ｃｍ幅あたり０.０１〜０.５Ｋｇ重のものがある。保護フィルム１とアクリルフィルム２とは、全面に渡って剥離可能であってもよいし、一部のみ剥離可能であってもよい。
【００１７】
以下、前記多層フィルムを用いたこの発明のアクリルインサート成形品の製造方法を説明する。
【００１８】
まず、保護フィルム１上に、保護フィルム１から剥離可能でアクリルフィルム２、絵柄層４を有する厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルム６の必要部分を三次元形状に加工するとともに切り離し、三次元多層フィルムを得る（図１参照）。多層フィルム６は、ロール軸に一旦巻き取ってロール状巻物として、後述する真空成形装置１０やプレス切断装置７に、連続的に挿入してもよい。あるいは、所定の大きさの枚葉状の多層フィルム６として、後述する真空成形装置１０やプレス切断装置７に、連続的に挿入してもよい。
【００１９】
多層フィルム６を三次元形状に加工するには、例えば、真空成形装置１０やプレス成形装置など、通常のプラスチックシートを所望の立体形状に成形する手段を用いるとよい。真空成形装置１０やプレス成形装置で用いる型は、後述する所望の三次元形状の樹脂成形品１８を成形するためのインサート成形用金型のキャビティ形成面１５と全く同じ形状の凹部を有するものであって、多層シートを凹部内面に密着させるタイプのものがある。あるいは、インサート成形用金型のキャビティ形成面１５を写した凸部１２を有するものであって、多層フィルム６を凸部外面に密着させるタイプのものがある。後者のタイプでは、アクリルフィルム２と凸部１２との間には印刷層３が介することになる。真空成形装置１０は真空吸引孔１１を有する。多層フィルム６を加工しやすくするために、プレス成形あるいは真空成形時に、多層フィルム６を加熱して軟化させもよい。
【００２０】
多層フィルム６の切り離しは、ナイフあるいは切断刃９を有する打ち抜き型からなるプレス切断装置７、摺動切断金型、あるいは加熱切断装置、レーザー切断装置、トムソン打ち抜き装置、ハイゼル打ち抜き装置、ポンス打ち抜き装置など、通常のプラスチックシートの切断手段を用いるとよい。切り離しにより、多層フィルム６の必要部の形状は、後述する所望の三次元形状の樹脂成形品１８を成形するためのインサート成形用金型のキャビティ形成面１５からはみ出ない形状となる。あるいは、多層フィルム６の必要部の形状は、後述するインサート成形用金型によって得られる所望の三次元形状の樹脂成形品１８の周縁より、少なくともはみ出ないような形状がある。
【００２１】
多層フィルム６を三次元形状に加工することと、多層フィルム６の切り離しとは、どちらを先におこなってもよいが、切断刃付きプレス金型を用いることによって、同時におこなうこともできる（図１参照）。
【００２２】
次に、三次元多層フィルム２０をインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂１７を射出し、樹脂成形品１８の成形と同時に三次元多層フィルム２０の絵柄層４側に成形樹脂１７を一体化接着させた後、樹脂成形品１８を金型から取り出し、保護フィルム１を剥離する（図２〜図６）。
【００２３】
インサート成形用金型は、射出成形用や圧縮成形用の金型などがある。インサート成形用金型は、成形樹脂１７を射出するゲート部１６を有する固定型１４と可動型１３などからなり、固定型１４と可動型１３とが型閉めされることによって、固定型１４および可動型１３のキャビティ形成面１５によって囲まれた単数あるいは複数のキャビティが形成されるものがある。キャビティは樹脂成形品１８に孔部を形成するものであってもよい。三次元多層フィルム２０を装着するキャビティ形成面１５は固定型１４あるいは可動型１３のいずれに形成されていてもよい。多層フィルム６は、その印刷層側が固定型１４のキャビティ形成面１５に対向するように挿入してもよいし、その印刷層側が可動型１３のキャビティ形成面１５に対向するように挿入してもよい。
三次元多層フィルム２０を真空成形装置１０やプレス切断装置７からインサート成形用金型への移送は、ロボットで三次元多層フィルム２０をつかんで自動的に行ってもよいし、人手でつかんで行ってもよい（図２参照）。
三次元多層フィルム２０の装着は、射出成形用金型のキャビティ形成面１５から吸引することによって固定するようにしてもよい。
【００２４】
成形樹脂１７としては、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂など樹脂がある。多層フィルム６を三次元形状に加工していない場合は、成形樹脂１７の射出圧などによって、多層フィルム６を金型のキャビティ形成面１５に密着させることになる。
樹脂成形品１８を冷却した後、型開きして、印刷によって絵柄層４が積層されたアクリルフィルム２が三次元形状の樹脂成形品１８表面に一体化接着されたアクリルインサート成形品を取り出す（図５参照）。最後に保護フィルム１を剥離する（図６参照）
【００２５】
【実施例】
実施例１
以下の条件で、自動車外装部品用モールを製造した。
インサート用多層フィルムの保護フィルムは、ウレタン樹脂により低粘着処理された厚さ２００μｍの非晶質ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。アクリルフィルムは、厚さ２００μｍの三菱レイヨン社製ＨＢＳ００６（エッチビーエスゼロゼロロク）を用いた。印刷層は、光輝性顔料層、接着層を積層した。金属蒸着層は、アクリルフィルムと光輝性顔料層との間に厚さ４００Åのクロム蒸着膜で積層した。光輝性顔料層は、アルミ顔料入りアクリル樹脂系インキを用いてグラビア印刷法で形成した。接着層は、塩素化ポリプロピレン樹脂系インキを用いてグラビア印刷法で形成した。このインサート用多層フィルムは、まず、アクリルフィルムの片面に印刷によって前記各層を形成し、他面に保護フィルムを貼りあわせた後、６０℃の温度で乾燥後常温に冷却したものであって、積層後の厚みは４１２μｍであった。このインサート用多層フィルムをロール軸に一旦巻き取ってロール状巻物とした。このロール状巻物からインサート成形用多層フィルムを巻き出し、切断刃付きプレス金型内に挿入した。切断刃付きプレス金型は、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着する内面を有する凹部が形成され、凹部には真空吸引孔が形成されたものであった。インサート成形用多層フィルムを前記凹部に真空吸引して自動車外装部品用モールの三次元形状に真空成形加工し、三次元多層フィルムとした。三次元多層フィルムをプレス金型の切断刃で分断して、ロール状巻物のインサート用多層フィルムから切り離した。真空成形加工は、２８０℃のヒーターで多層フィルムを１５０℃度程度に加熱しながら、１、５気圧の真空吸引力で真空成形で行った。次にこの三次元多層フィルムの保護フィルムがキャビティ形成面に密着するようにインサート成形用金型のキャビティに装着した。次に固定型と可動型とを型閉めして形成されたキャビティに、成形温度２００℃〜２２０℃、金型温度４０℃〜６０℃で、ポリプロピレン樹脂を成形樹脂として射出成形し、樹脂成形品の成形と同時に多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させ、ポリプロピレン樹脂成形品を冷却した後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムおよび低粘着層と、アクリルフィルムおよび印刷層との剥離を行った。金属色のアクリルフィルムが最表面に現れた１５ｍｍ厚のモールを得た。
【００２６】
実施例２
以下の条件で、自動車内装部品用木目コンソーラを製造した。
インサート用多層フィルムの保護フィルムは、ウレタン樹脂により低粘着処理された厚さ７５μｍの耐熱ポリエチレンフィルムを用いた。アクリルフィルムは、厚さ２００μｍの三菱レイヨン社製ＨＢＳ００６（エッチビーエスゼロゼロロク）を用いた。印刷層は、木目導管柄層、木目下地層、接着層からなる。木目導管柄層は、カーボンブラック入りアクリル樹脂系インキを用いてグラビア印刷法で形成した。木目下地層は、ベンガラ入りアクリル樹脂系インキを用いてスクリーン印刷法で形成した。接着層は、ビニル樹脂系インキを用いてスクリーン印刷法で形成した。このインサート用多層フィルムは、まず、アクリルフィルムの片面に印刷によって前記各層を形成し、他面に保護フィルムを貼りあわせた後、７０℃の温度で乾燥後常温に冷却したものであって、積層後の厚みは２９３μｍであった。このインサート用多層フィルムをロール軸に一旦巻き取ってロール状巻物とした。このロール状巻物からインサート成形用多層フィルムを巻き出し、切断刃付きプレス金型内に挿入した。切断刃付きプレス金型は、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着する内面を有する凹部が形成され、凹部には真空吸引孔が形成されたものであった。インサート成形用多層フィルムを前記凹部に真空吸引して自動車内装部品用コンソーラの三次元形状に真空成形加工し、三次元多層フィルムとした。三次元多層フィルムをプレス金型の切断刃で分断して、ロール状巻物のインサート用多層フィルムから切り離した。真空成形加工は、２５０℃のヒーターで多層フィルムを１４０度程度に加熱しながら、１.２気圧の真空吸引力で真空成形で行った。成形加工時間は約５秒であった。次にこの三次元多層フィルムの保護フィルムがキャビティ形成面に密着するようにインサート成形用金型のキャビティに装着した。次に固定型と可動型とを型閉めして形成されたキャビティに、成形温度２００℃〜２２０℃、金型温度４０℃〜６０℃で、ポリプロピレン樹脂を成形樹脂として射出成形し、樹脂成形品の成形と同時に多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させ、ポリプロピレン樹脂成形品を冷却した後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムおよび低粘着層と、アクリルフィルムおよび印刷層との剥離を行った。木目柄のアクリルフィルムが最表面に現れた８ｍｍ厚のコンソーラを得た。
【００２７】
実施例３
以下の条件で、シルバー色のサイドマットガードを製造した。
インサート用多層フィルムの保護フィルムは、ウレタン樹脂により低粘着処理された厚さ２００μｍの塩化ビニルフィルムを用いた。アクリルフィルムは、厚さ２００μｍの三菱レイヨン社製ＨＢＳ００６（エッチビーエスゼロゼロロク）を用いた。印刷層は、光輝性顔料層、下地顔料層、接着層からなる。光輝性顔料層は、アルミ顔料入りウレタン樹脂系インキを用いてリバースコート法で形成した。下地顔料層は、グレー色のウレタン樹脂に、酸化チタン１０部／カーボンブラック１部の割合で混ぜ合わせたインキを用いてリバースコート法で形成した。接着層は、塩素化ポリプロピレン樹脂系インキを用いてリバースコート法で形成した。このインサート用多層フィルムは、まず、アクリルフィルムの片面に印刷によって前記各層を形成し、他面に保護フィルムを貼りあわせた後、６０℃の温度で乾燥後常温に冷却したものであって、積層後の厚みは４４７μｍであった。このインサート用多層フィルムをロール軸に一旦巻き取ってロール状巻物とした。このロール状巻物からインサート成形用多層フィルムを巻き出し、切断刃付きプレス金型内に挿入した。切断刃付きプレス金型は、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着する内面を有する凹部が形成され、凹部には真空吸引孔が形成されたものであった。インサート成形用多層フィルムを前記凹部に真空吸引して自動車外装部品用モールの三次元形状に真空成形加工し、三次元多層フィルムとした。三次元多層フィルムをプレス金型の切断刃で分断して、ロール状巻物のインサート用多層フィルムから切り離した。真空成形加工は、２８０℃のヒーターで多層フィルムを１６０℃程度に加熱しながら、１、８気圧の真空吸引力で真空成形で行った。次にこの三次元多層フィルムの保護フィルムがキャビティ形成面に密着するようにインサート成形用金型のキャビティに装着した。次に固定型と可動型とを型閉めして形成されたキャビティに、成形温度２００℃〜２３０℃、金型温度４０℃〜６０℃で、ポリプロピレン樹脂を成形樹脂として射出成形し、樹脂成形品の成形と同時に多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させ、ポリプロピレン樹脂成形品を冷却した後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムおよび低粘着層と、アクリルフィルムおよび印刷層との剥離を行った。シルバー色のアクリルフィルムが最表面に現れたサイドマットガードを得た。
【００２８】
【発明の効果】
この発明のアクリルインサート成形品の製造方法は、保護フィルム上に、少なくとも保護フィルムから剥離可能なアクリルフィルム、印刷によって形成された絵柄層が積層された厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルムの必要部分を三次元形状に加工するとともに切り離し、三次元多層フィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に三次元多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させた後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムを剥離することを特徴とする。
また、この発明のアクリルインサート成形品は印刷によって絵柄層が積層されたアクリルフィルムが、三次元形状の樹脂成形品表面に一体化接着されていることを特徴とする。
また、この発明のインサート用多層フィルムは、厚み５０μｍ以上のアクリルフィルムの片面に印刷によって絵柄層、接着層を形成し、他面に保護フィルムを貼りあわせた多層フィルムの厚みが、２００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする。
【００２９】
この発明では、インサート用多層フィルムのアクリルフィルムが保護フィルムによって保護された状態で、三次元形状への加工、必要部の切り離し、インサート成形を行えるので、アクリルフィルムが真空成形型や断裁型の型表面、さらにはインサート成形用金型のキャビティ形成面の金属表面に直接密着することを避けることができる。このため、型表面の微細な凹凸による跡形や摩擦により傷が付いたり、ホコリやゴミを拾うなどしてアクリルフィルムに微細な凹凸やホコリなどが付いたりしない。
【００３０】
また、この発明では、保護フィルムで補強されしかも厚みが２００μｍ〜１０００μｍである固有のインサート成形用多層フィルムを用いるので、以下の理由により、完成品の歩留まりや生産効率がよくなる。
つまり、この発明で用いるインサート成形用多層フィルムには腰がもたらされるので、真空成形型や断裁型、インサート成形用金型に挿入する際に簡単には撓まず、型内で位置決めしやすい。このため、位置決めが素早くでき、絵柄の位置ズレのない完成品が得られる。
また、この発明で用いるインサート成形用多層フィルムには重量感と安定感がもたらされるので、真空成形型や断裁型、インサート成形用金型内で、一旦位置決めされた後、型の振動などによりフィルムの位置ズレが起こりにくい。このため、位置決めが素早くでき、絵柄の位置ズレのない完成品が得られる。
また、この発明で用いるインサート成形用多層フィルムは分厚いので、断裁する際に、断裁型の刃と刃の隙間にアクリルフィルムを挟み込んでしまうことがなく、フィルムの切断不良が起こりにくい。また、三次元加工する際の真空成形時に破れや伸びムラが起こりにくい。このため、絵柄の破れや変形、フィルムの端部にギザギザのない完成品が得られる。
また、この発明で用いるインサート成形用多層フィルムには形態保持性がもたらされるので、アクリルフィルムを三次元形状に加工し、インサート成形用金型のキャビティに移送する際に、型崩れしにくい。このため、アクリルフィルムを移送しやすく、インサート成形用金型のキャビティに装着しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図２】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図３】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図４】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図５】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図６】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図７】この発明のインサート成形用多層フィルムの製造工程の一つを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 保護フィルム
２ アクリルフィルム
３ 印刷層
４ 絵柄層
５ 接着層
６ 多層フィルム
７ プレス切断装置
８ 打ち抜き型
９ 切断刃
１０ 真空成形装置
１１ 真空吸引孔
１２ 凸部
１３ 可動型
１４ 固定型
１５ キャビティ形成面
１６ ゲート部
１７ 成形樹脂
１８ 樹脂成形品
１９ 低粘着層
２０ 三次元多層フィルム
【発明の属する技術分野】
この発明は、成形同時絵付け品、とくに真空成形加工により製造されているパネルや計器等の自動車内装部品、自動車外装部品等の用途に用いられるアクリルインサート成形品とその製造方法、インサート成形用多層フィルムに関する。以下、フィルムを金型内に入れて成形樹脂と一体化接着させることを基本とする工法を「インサート成形」とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアクリルインサート成形品を製造するには、次のような方法がある。
（１）絵柄層を印刷した厚み約１５０μｍのアクリルフィルムからなるインサート成形用フィルムを、真空成形型を用いて必要部分を三次元形状に加工した後、断裁型を用いて打ち抜き加工して必要部分を切り離し、三次元形状のアクリルフィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時にアクリルフィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させる方法がある。
【０００３】
（２）厚み約１５０μｍのアクリルフィルム、絵柄層、補強シート（成形樹脂に接着するもの）を積層した多層フィルムを、真空成形により必要部分を三次元加工した後、打ち抜き加工して必要部分を切り離し、三次元アクリルフィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に多層フィルムの補強シート側に成形樹脂を一体化接着させる方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、（１）では、完成品の歩留まりや生産効率が悪かった。
つまり、従来のインサート成形用フィルムは腰が弱く容易に変形しやすい。
よって、真空成形型や断裁型、インサート成形用金型に挿入する際に、すぐ撓んでしまい型内で位置決めしにくい。このため、位置決めに時間がかかるとともに、絵柄が位置ズレした完成品が得られやすかった。
また、従来のインサート成形用フィルムは重量が小さいので安定感がない。よって、真空成形型や断裁型、インサート成形用金型内で、一旦位置決めされても型の振動などによりフィルムの位置ズレが起こりやすかった。このため、位置決めに時間がかかるとともに、絵柄が位置ズレした完成品が得られやすかった。
また、従来のインサート成形用フィルムは厚みが薄い。よって、断裁する際に、断裁型の刃と刃の隙間にアクリルフィルムを挟み込んでしまい易いため、アクリルフィルムの切断不良が起こっていた。また、三次元加工する際の真空成形時に破れや伸びムラが起こりやすかった。このため、絵柄の破れや変形、フィルムの端部にギザギザのある完成品が得られやすかった。
また、従来のインサート成形用フィルムは形態保持性が小さい。よって、仮にアクリルフィルムを三次元形状に加工できたとしても、インサート成形用金型のキャビティに移送する際に、型崩れしやすかった。このため、アクリルフィルムを移送しにくく、インサート成形用金型のキャビティに装着しにくかった。
【０００５】
また、（２）ではインサート成形用フィルムが補強シートを有するため、ある程度の腰、重量、形態保持性を有し、前記（１）のような問題は起こりにくいものの、アクリル表面本来の艶や質感が損なわれたインサート成形品ができ易くなる。
つまり、アクリルフィルムはデリケートな材質であるため、真空成形型や断裁型の型表面、さらにはインサート成形用金型のキャビティ形成面の金属表面に直接密着させると、型表面の微細な凹凸の押付けや摩擦等により跡形や傷が付いたり、ホコリやゴミを拾うなどしてアクリルフィルムに微細な凹凸やホコリなどが付くためである。
【０００６】
この発明は上記の欠点を解決し、アクリルフィルムの真空成形型等への挿入時に位置ずれ等しないようにしたアクリルインサート成形品の製造方法とアクリルインサート成形品、インサート成形用多層フィルムを提供することを目的とする。
【０００７】
この発明のインサート成形品の製造方法は、上記目的を達成するために、保護フィルム上に、保護フィルムから剥離可能なアクリルフィルム、印刷によって形成された絵柄層が少なくとも積層された厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルムの必要部分を三次元形状に加工するとともに切り離し、三次元多層フィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に三次元多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させた後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムを剥離することを特徴とするものである。また、この発明のインサート成形用多層フィルムは、上記目的を達成するために、厚み５０μｍ以上のアクリルフィルムの片面に印刷によって絵柄層、接着層を形成し、他面に金型から取り出された後に剥離される保護フィルムを貼りあわせた多層フィルムの厚みが、２００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする前記のアクリルインサート成形品の製造方法に使用するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明についてさらに詳しく説明する。
この発明のアクリルインサート成形品の製造方法は、保護フィルム上に、保護フィルムから剥離可能なアクリルフィルム、印刷によって形成された絵柄層が少なくとも積層された厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルムの必要部分を三次元形状に加工するとともに切り離し、三次元多層フィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に三次元多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させた後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムを剥離することを特徴とする。
【０００９】
この発明の製造方法に適用することができるインサート成形用の多層フィルム６を、まず説明する。
一例として、多層フィルム６は、アクリルフィルム２の片面に印刷によって絵柄層４を形成し、他面に保護フィルム１を貼りあわせた多層フィルムであって、その厚みが２００μｍ〜１０００μｍのものがある。
【００１０】
アクリルフィルム２は、後述する真空成形や打ち抜きによって、インサート成形用金型のキャビティ形成面１５の三次元形状に成形しやすく、後述する保護フィルム１から剥離可能なフィルムのことである。アクリルフィルム２は、５０μｍ以上の厚みを有するものが好ましい。この数値であると、アクリルフィルム単体を印刷用紙として使用し、輪転印刷機によって絵柄層４や接着層５などの印刷層３をアクリルフィルム２に直接形成できるので有効である。つまり、輪転印刷機によれば、テンションがかかった状態のアクリルフィルム２がロールから巻き出されて別のロールに巻き取られる。巻き出しから巻き取りまでの間にアクリルフィルム２に印刷が施され、印刷層の乾燥や冷却を経てインサートフィルムが作成される。アクリルフィルム２が５０μｍより小さいと、前記テンションのために、印刷用紙としてのアクリルフィルム２に無用な延伸や熱シワ、見当不良や切断などが起こってしまいやすくなる。
【００１１】
アクリルフィルム２は、例えば、ポリメチルメタクリレート８０〜９０重量部と、ポリブチルアクリレート２０〜５重量部と添加剤（紫外線吸収剤等）０〜５重量部とからなる厚さ３０〜８０μｍのものがある。または、ポリメチルメタクリレート５０〜８０重量部と、ポリブチルアクリレート１５〜５０重量部と添加剤（紫外線吸収剤等）０〜５重量部とからなる厚さ５０〜１００μｍのものがある。
【００１２】
アクリルフィルム２は、耐候性を有してもよい。アクリルフィルム２の耐候性は、アクリルフィルム２にもともと備わっている場合もある。この場合は、紫外線吸収剤が混入された樹脂などからなるフィルムを用いるとよい。アクリルフィルム２の耐候性は、アクリルフィルム２上に耐候性層を形成することによって得る場合がある。耐候性層は、フッ素またはアクリル樹脂からなる低温乾燥性の透明コート剤をロールコート、リバースコート、オフセット印刷、グラビア印刷などでアクリルフィルム２上に形成するものである。また、アクリルフィルム２が、低粘着処理されたものでもよい。また、アクリルフィルム２は、保護フィルム１剥離後のアクリルフィルムの表面摩擦強度を高めるためにオーバーコート層やオーバーコートフィルムを形成することもある。オーバーコート層やオーバーコートフィルムは、ハードコート層やハードコートフィルムであってもよい。また、アクリルフィルム２は、保護フィルム１剥離後のアクリルフィルム２の表面が塩化ビニルフィルムとの接触によって可塑化し固着されてしまうのを防止するための耐可塑剤保護層や耐可塑剤保護フィルムを形成することもある。これらのオーバーコート層やオーバーコートフィルム、あるいは耐可塑剤保護層や耐可塑剤保護フィルムが低粘着機能を有するようにしてもよい。アクリルフィルム２は、後述する保護フィルム１と低粘着層１９を介してラミネート法などにより積層するとよい（図７参照）。積層した後にアクリルフィルム２には、ミシン目などを入れておいてもよい。
【００１３】
絵柄層４は、アクリルフィルム２の表面の全面または部分に印刷によって形成される。この絵柄層４は、インサート成形品表面に文字や図形、記号等を表したり、着色表面を表したりするためのものである。なお、文字や図形、記号等を表したり、着色表面を表したりすることは、蒸着膜からなる金属蒸着層によってもできる。絵柄層４は、顔料と樹脂バインダーからなる顔料インキ層、パール顔料と樹脂バインダーからなる光輝性顔料層、染料と樹脂バインダーからなる染料インキ層の群から選ばれる少なくとも一層によって構成される。なお、この発明において使用する多層フィルムは、絵柄層以外に、例えば接着層が印刷により形成される。このように、印刷により形成される層を総称するときは、以下印刷層と称する。接着層は、後述する成形樹脂１７つまり樹脂成形品１８との接着性を向上させるため層である。接着層５は、ポリ塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等からなっていてもよい。印刷層３は、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の通常の印刷法や、ロールコート法、スプレーコート法等のコート法等により形成するとよい。接着層５は、印刷インキによって形成されたものであるため、分厚い接着シートを用いるより安価であるため有効である。
【００１４】
保護フィルム１は、熱によって伸縮しにくいフィルムであり、前記絵柄層４が印刷形成されたアクリルフィルム２と貼りあわされた状態で、厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルム６となるような厚みを有するものである。多層フィルム６の厚みが２００μｍより小さいと、やわから過ぎない適度の変形性と、振動などによって位置ズレしない程度の安定性、三次元形状に加工された後に弱い外力によって容易に変形しない形態保持性を有しにくくなる。多層フィルム６の厚みが１０００μｍより大きいと、長尺の多層フィルム６をロール状に巻き取るときに巻き膨れが発生してしまうので、巻き取る量を抑える必要があるためである。保護フィルム１の厚みは、特に５００μｍ以下であると、巻き取る量が少なすぎることがなくなるので有効である。
【００１５】
保護フィルム１は、例えば、２０〜１０００μｍのポリ塩化ビニルフィルム、非晶性または低結晶性のポリエステルフィルム、非晶性または低結晶性のポリプロピレンフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、未延伸または低延伸性のエチレンビニルアルコールフィルム、耐熱ポリエチレンフィルムなどがある。
【００１６】
保護フィルム１は、アクリルフィルム２と剥離可能とするために低粘着処理されたものでもよい。低粘着処理された保護フィルムは、たとえば、保護フィルムとして、ロジン系、テンペル系、石油系などの粘着付与樹脂とポリオレフィン、ポリスチレンなどのホットメルト樹脂とが混入されたものを用いることによって、保護フィルム自体が低粘着性樹脂からなるものがある。低粘着処理は低粘着層１９を形成することによって行ってもよい。低粘着層１９は、天然ゴム系、合成ゴム系、シリコーン系、アクリル系などのホットメルト樹脂からなる粘着剤をリバースコート、ロールコート、グラビア印刷などで保護フィルム上に形成する方法がある。低粘着処理によって、後述する三次元加工時には保護フィルムとアクリルフィルムとは粘着されているが、手で保護フィルムをめくるには容易に剥離することができる状態となる。例えば、剥離強度として、１ｃｍ幅あたり０.０１〜０.５Ｋｇ重のものがある。保護フィルム１とアクリルフィルム２とは、全面に渡って剥離可能であってもよいし、一部のみ剥離可能であってもよい。
【００１７】
以下、前記多層フィルムを用いたこの発明のアクリルインサート成形品の製造方法を説明する。
【００１８】
まず、保護フィルム１上に、保護フィルム１から剥離可能でアクリルフィルム２、絵柄層４を有する厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルム６の必要部分を三次元形状に加工するとともに切り離し、三次元多層フィルムを得る（図１参照）。多層フィルム６は、ロール軸に一旦巻き取ってロール状巻物として、後述する真空成形装置１０やプレス切断装置７に、連続的に挿入してもよい。あるいは、所定の大きさの枚葉状の多層フィルム６として、後述する真空成形装置１０やプレス切断装置７に、連続的に挿入してもよい。
【００１９】
多層フィルム６を三次元形状に加工するには、例えば、真空成形装置１０やプレス成形装置など、通常のプラスチックシートを所望の立体形状に成形する手段を用いるとよい。真空成形装置１０やプレス成形装置で用いる型は、後述する所望の三次元形状の樹脂成形品１８を成形するためのインサート成形用金型のキャビティ形成面１５と全く同じ形状の凹部を有するものであって、多層シートを凹部内面に密着させるタイプのものがある。あるいは、インサート成形用金型のキャビティ形成面１５を写した凸部１２を有するものであって、多層フィルム６を凸部外面に密着させるタイプのものがある。後者のタイプでは、アクリルフィルム２と凸部１２との間には印刷層３が介することになる。真空成形装置１０は真空吸引孔１１を有する。多層フィルム６を加工しやすくするために、プレス成形あるいは真空成形時に、多層フィルム６を加熱して軟化させもよい。
【００２０】
多層フィルム６の切り離しは、ナイフあるいは切断刃９を有する打ち抜き型からなるプレス切断装置７、摺動切断金型、あるいは加熱切断装置、レーザー切断装置、トムソン打ち抜き装置、ハイゼル打ち抜き装置、ポンス打ち抜き装置など、通常のプラスチックシートの切断手段を用いるとよい。切り離しにより、多層フィルム６の必要部の形状は、後述する所望の三次元形状の樹脂成形品１８を成形するためのインサート成形用金型のキャビティ形成面１５からはみ出ない形状となる。あるいは、多層フィルム６の必要部の形状は、後述するインサート成形用金型によって得られる所望の三次元形状の樹脂成形品１８の周縁より、少なくともはみ出ないような形状がある。
【００２１】
多層フィルム６を三次元形状に加工することと、多層フィルム６の切り離しとは、どちらを先におこなってもよいが、切断刃付きプレス金型を用いることによって、同時におこなうこともできる（図１参照）。
【００２２】
次に、三次元多層フィルム２０をインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂１７を射出し、樹脂成形品１８の成形と同時に三次元多層フィルム２０の絵柄層４側に成形樹脂１７を一体化接着させた後、樹脂成形品１８を金型から取り出し、保護フィルム１を剥離する（図２〜図６）。
【００２３】
インサート成形用金型は、射出成形用や圧縮成形用の金型などがある。インサート成形用金型は、成形樹脂１７を射出するゲート部１６を有する固定型１４と可動型１３などからなり、固定型１４と可動型１３とが型閉めされることによって、固定型１４および可動型１３のキャビティ形成面１５によって囲まれた単数あるいは複数のキャビティが形成されるものがある。キャビティは樹脂成形品１８に孔部を形成するものであってもよい。三次元多層フィルム２０を装着するキャビティ形成面１５は固定型１４あるいは可動型１３のいずれに形成されていてもよい。多層フィルム６は、その印刷層側が固定型１４のキャビティ形成面１５に対向するように挿入してもよいし、その印刷層側が可動型１３のキャビティ形成面１５に対向するように挿入してもよい。
三次元多層フィルム２０を真空成形装置１０やプレス切断装置７からインサート成形用金型への移送は、ロボットで三次元多層フィルム２０をつかんで自動的に行ってもよいし、人手でつかんで行ってもよい（図２参照）。
三次元多層フィルム２０の装着は、射出成形用金型のキャビティ形成面１５から吸引することによって固定するようにしてもよい。
【００２４】
成形樹脂１７としては、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂など樹脂がある。多層フィルム６を三次元形状に加工していない場合は、成形樹脂１７の射出圧などによって、多層フィルム６を金型のキャビティ形成面１５に密着させることになる。
樹脂成形品１８を冷却した後、型開きして、印刷によって絵柄層４が積層されたアクリルフィルム２が三次元形状の樹脂成形品１８表面に一体化接着されたアクリルインサート成形品を取り出す（図５参照）。最後に保護フィルム１を剥離する（図６参照）
【００２５】
【実施例】
実施例１
以下の条件で、自動車外装部品用モールを製造した。
インサート用多層フィルムの保護フィルムは、ウレタン樹脂により低粘着処理された厚さ２００μｍの非晶質ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。アクリルフィルムは、厚さ２００μｍの三菱レイヨン社製ＨＢＳ００６（エッチビーエスゼロゼロロク）を用いた。印刷層は、光輝性顔料層、接着層を積層した。金属蒸着層は、アクリルフィルムと光輝性顔料層との間に厚さ４００Åのクロム蒸着膜で積層した。光輝性顔料層は、アルミ顔料入りアクリル樹脂系インキを用いてグラビア印刷法で形成した。接着層は、塩素化ポリプロピレン樹脂系インキを用いてグラビア印刷法で形成した。このインサート用多層フィルムは、まず、アクリルフィルムの片面に印刷によって前記各層を形成し、他面に保護フィルムを貼りあわせた後、６０℃の温度で乾燥後常温に冷却したものであって、積層後の厚みは４１２μｍであった。このインサート用多層フィルムをロール軸に一旦巻き取ってロール状巻物とした。このロール状巻物からインサート成形用多層フィルムを巻き出し、切断刃付きプレス金型内に挿入した。切断刃付きプレス金型は、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着する内面を有する凹部が形成され、凹部には真空吸引孔が形成されたものであった。インサート成形用多層フィルムを前記凹部に真空吸引して自動車外装部品用モールの三次元形状に真空成形加工し、三次元多層フィルムとした。三次元多層フィルムをプレス金型の切断刃で分断して、ロール状巻物のインサート用多層フィルムから切り離した。真空成形加工は、２８０℃のヒーターで多層フィルムを１５０℃度程度に加熱しながら、１、５気圧の真空吸引力で真空成形で行った。次にこの三次元多層フィルムの保護フィルムがキャビティ形成面に密着するようにインサート成形用金型のキャビティに装着した。次に固定型と可動型とを型閉めして形成されたキャビティに、成形温度２００℃〜２２０℃、金型温度４０℃〜６０℃で、ポリプロピレン樹脂を成形樹脂として射出成形し、樹脂成形品の成形と同時に多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させ、ポリプロピレン樹脂成形品を冷却した後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムおよび低粘着層と、アクリルフィルムおよび印刷層との剥離を行った。金属色のアクリルフィルムが最表面に現れた１５ｍｍ厚のモールを得た。
【００２６】
実施例２
以下の条件で、自動車内装部品用木目コンソーラを製造した。
インサート用多層フィルムの保護フィルムは、ウレタン樹脂により低粘着処理された厚さ７５μｍの耐熱ポリエチレンフィルムを用いた。アクリルフィルムは、厚さ２００μｍの三菱レイヨン社製ＨＢＳ００６（エッチビーエスゼロゼロロク）を用いた。印刷層は、木目導管柄層、木目下地層、接着層からなる。木目導管柄層は、カーボンブラック入りアクリル樹脂系インキを用いてグラビア印刷法で形成した。木目下地層は、ベンガラ入りアクリル樹脂系インキを用いてスクリーン印刷法で形成した。接着層は、ビニル樹脂系インキを用いてスクリーン印刷法で形成した。このインサート用多層フィルムは、まず、アクリルフィルムの片面に印刷によって前記各層を形成し、他面に保護フィルムを貼りあわせた後、７０℃の温度で乾燥後常温に冷却したものであって、積層後の厚みは２９３μｍであった。このインサート用多層フィルムをロール軸に一旦巻き取ってロール状巻物とした。このロール状巻物からインサート成形用多層フィルムを巻き出し、切断刃付きプレス金型内に挿入した。切断刃付きプレス金型は、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着する内面を有する凹部が形成され、凹部には真空吸引孔が形成されたものであった。インサート成形用多層フィルムを前記凹部に真空吸引して自動車内装部品用コンソーラの三次元形状に真空成形加工し、三次元多層フィルムとした。三次元多層フィルムをプレス金型の切断刃で分断して、ロール状巻物のインサート用多層フィルムから切り離した。真空成形加工は、２５０℃のヒーターで多層フィルムを１４０度程度に加熱しながら、１.２気圧の真空吸引力で真空成形で行った。成形加工時間は約５秒であった。次にこの三次元多層フィルムの保護フィルムがキャビティ形成面に密着するようにインサート成形用金型のキャビティに装着した。次に固定型と可動型とを型閉めして形成されたキャビティに、成形温度２００℃〜２２０℃、金型温度４０℃〜６０℃で、ポリプロピレン樹脂を成形樹脂として射出成形し、樹脂成形品の成形と同時に多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させ、ポリプロピレン樹脂成形品を冷却した後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムおよび低粘着層と、アクリルフィルムおよび印刷層との剥離を行った。木目柄のアクリルフィルムが最表面に現れた８ｍｍ厚のコンソーラを得た。
【００２７】
実施例３
以下の条件で、シルバー色のサイドマットガードを製造した。
インサート用多層フィルムの保護フィルムは、ウレタン樹脂により低粘着処理された厚さ２００μｍの塩化ビニルフィルムを用いた。アクリルフィルムは、厚さ２００μｍの三菱レイヨン社製ＨＢＳ００６（エッチビーエスゼロゼロロク）を用いた。印刷層は、光輝性顔料層、下地顔料層、接着層からなる。光輝性顔料層は、アルミ顔料入りウレタン樹脂系インキを用いてリバースコート法で形成した。下地顔料層は、グレー色のウレタン樹脂に、酸化チタン１０部／カーボンブラック１部の割合で混ぜ合わせたインキを用いてリバースコート法で形成した。接着層は、塩素化ポリプロピレン樹脂系インキを用いてリバースコート法で形成した。このインサート用多層フィルムは、まず、アクリルフィルムの片面に印刷によって前記各層を形成し、他面に保護フィルムを貼りあわせた後、６０℃の温度で乾燥後常温に冷却したものであって、積層後の厚みは４４７μｍであった。このインサート用多層フィルムをロール軸に一旦巻き取ってロール状巻物とした。このロール状巻物からインサート成形用多層フィルムを巻き出し、切断刃付きプレス金型内に挿入した。切断刃付きプレス金型は、射出成形用金型のキャビティ形成面に密着する内面を有する凹部が形成され、凹部には真空吸引孔が形成されたものであった。インサート成形用多層フィルムを前記凹部に真空吸引して自動車外装部品用モールの三次元形状に真空成形加工し、三次元多層フィルムとした。三次元多層フィルムをプレス金型の切断刃で分断して、ロール状巻物のインサート用多層フィルムから切り離した。真空成形加工は、２８０℃のヒーターで多層フィルムを１６０℃程度に加熱しながら、１、８気圧の真空吸引力で真空成形で行った。次にこの三次元多層フィルムの保護フィルムがキャビティ形成面に密着するようにインサート成形用金型のキャビティに装着した。次に固定型と可動型とを型閉めして形成されたキャビティに、成形温度２００℃〜２３０℃、金型温度４０℃〜６０℃で、ポリプロピレン樹脂を成形樹脂として射出成形し、樹脂成形品の成形と同時に多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させ、ポリプロピレン樹脂成形品を冷却した後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムおよび低粘着層と、アクリルフィルムおよび印刷層との剥離を行った。シルバー色のアクリルフィルムが最表面に現れたサイドマットガードを得た。
【００２８】
【発明の効果】
この発明のアクリルインサート成形品の製造方法は、保護フィルム上に、少なくとも保護フィルムから剥離可能なアクリルフィルム、印刷によって形成された絵柄層が積層された厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルムの必要部分を三次元形状に加工するとともに切り離し、三次元多層フィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に三次元多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させた後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムを剥離することを特徴とする。
また、この発明のアクリルインサート成形品は印刷によって絵柄層が積層されたアクリルフィルムが、三次元形状の樹脂成形品表面に一体化接着されていることを特徴とする。
また、この発明のインサート用多層フィルムは、厚み５０μｍ以上のアクリルフィルムの片面に印刷によって絵柄層、接着層を形成し、他面に保護フィルムを貼りあわせた多層フィルムの厚みが、２００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする。
【００２９】
この発明では、インサート用多層フィルムのアクリルフィルムが保護フィルムによって保護された状態で、三次元形状への加工、必要部の切り離し、インサート成形を行えるので、アクリルフィルムが真空成形型や断裁型の型表面、さらにはインサート成形用金型のキャビティ形成面の金属表面に直接密着することを避けることができる。このため、型表面の微細な凹凸による跡形や摩擦により傷が付いたり、ホコリやゴミを拾うなどしてアクリルフィルムに微細な凹凸やホコリなどが付いたりしない。
【００３０】
また、この発明では、保護フィルムで補強されしかも厚みが２００μｍ〜１０００μｍである固有のインサート成形用多層フィルムを用いるので、以下の理由により、完成品の歩留まりや生産効率がよくなる。
つまり、この発明で用いるインサート成形用多層フィルムには腰がもたらされるので、真空成形型や断裁型、インサート成形用金型に挿入する際に簡単には撓まず、型内で位置決めしやすい。このため、位置決めが素早くでき、絵柄の位置ズレのない完成品が得られる。
また、この発明で用いるインサート成形用多層フィルムには重量感と安定感がもたらされるので、真空成形型や断裁型、インサート成形用金型内で、一旦位置決めされた後、型の振動などによりフィルムの位置ズレが起こりにくい。このため、位置決めが素早くでき、絵柄の位置ズレのない完成品が得られる。
また、この発明で用いるインサート成形用多層フィルムは分厚いので、断裁する際に、断裁型の刃と刃の隙間にアクリルフィルムを挟み込んでしまうことがなく、フィルムの切断不良が起こりにくい。また、三次元加工する際の真空成形時に破れや伸びムラが起こりにくい。このため、絵柄の破れや変形、フィルムの端部にギザギザのない完成品が得られる。
また、この発明で用いるインサート成形用多層フィルムには形態保持性がもたらされるので、アクリルフィルムを三次元形状に加工し、インサート成形用金型のキャビティに移送する際に、型崩れしにくい。このため、アクリルフィルムを移送しやすく、インサート成形用金型のキャビティに装着しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図２】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図３】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図４】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図５】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図６】この発明のアクリルインサート成形品の製造方法の一工程の一つを示す断面図である。
【図７】この発明のインサート成形用多層フィルムの製造工程の一つを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 保護フィルム
２ アクリルフィルム
３ 印刷層
４ 絵柄層
５ 接着層
６ 多層フィルム
７ プレス切断装置
８ 打ち抜き型
９ 切断刃
１０ 真空成形装置
１１ 真空吸引孔
１２ 凸部
１３ 可動型
１４ 固定型
１５ キャビティ形成面
１６ ゲート部
１７ 成形樹脂
１８ 樹脂成形品
１９ 低粘着層
２０ 三次元多層フィルム
Claims (2)
- 保護フィルム上に、保護フィルムから剥離可能なアクリルフィルム、印刷によって形成された絵柄層が少なくとも積層された厚みが２００μｍ〜１０００μｍの多層フィルムの必要部分を三次元形状に加工するとともに切り離し、三次元多層フィルムをインサート成形用金型のキャビティに装着し、型閉めしてキャビティに成形樹脂を射出し、樹脂成形品の成形と同時に三次元多層フィルムの絵柄層側に成形樹脂を一体化接着させた後、樹脂成形品を金型から取り出し、保護フィルムを剥離することを特徴とするアクリルインサート成形品の製造方法。
- 厚み５０μｍ以上のアクリルフィルムの片面に印刷によって絵柄層、接着層を形成し、他面に金型から取り出された後に剥離される保護フィルムを貼りあわせた多層フィルムの厚みが、２００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１に記載のアクリルインサート成形品の製造方法に使用するインサート成形用多層フィルム。
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