JP6614151B2 - プラスチック成形品およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック成形品およびその製造方法に関する。

装飾面を備えるプラスチック成形品を作るために、装飾フィルムを射出成形金型に配置し、ポリマー溶解と共にバックインジェクションすることが知られている。

これらの成形品の表面の要求は高い。特に、成形品の表面は、日常使用で接触する物質、例えば、指紋およびマニキュア液リムーバに対する耐性、並びに、傷なく機械的負荷に対する出来る限りの耐性を必要とする。また、これらの成形品の表面の光学要求が高いことから、これらの成形品の表面は、高い光学品質および／または魅力的な外観を必要とする。

表面の優れた耐性および／または表面の所望の光学外観を達成するためには、ポリマー溶解が硬化した後、液状塗料を用いて成形品に少なくとも１つの保護ラッカー層を塗布することが従来から知られている。この液状塗料により、更なる装飾エレメントを同時に塗布できる。

しかしながら、この種のコーティングステップは、プラスチック成形品の製造を更に複雑にし、費用も掛かってしまう。同時に、装飾エレメントの位置決めにおける所望の公差は、このステップにより常に達成できるわけではない。

本発明の目的は、プラスチック成形品およびその製造方法を提供することである。

本発明の目的は、請求項１に記載の特徴を有する方法および請求項１５に記載の特徴を有するプラスチック成形品により達成される。

プラスチック成形品を製造するための方法は、以下のステップを備える。
ａ）少なくとも部分的に不透明コーティングが設けられた第１装飾フィルムを設ける。
ｂ）工作機械を用いた加工により装飾の少なくとも１つの装飾エレメントを第１装飾フィルムに取り込む。
ｃ）第２装飾フィルムを設ける。
ｄ）装飾フィルムを、プラスチック成形品を成形するためのキャビティを形成する第１金型半分および第２金型半分を有する射出成形金型に配置し、第１装飾フィルムをキャビティの第１壁に配置し、第２装飾フィルムをキャビティの第１壁の反対側に位置する第２壁に配置する。
ｅ）第１装飾フィルムが第１面を形成し、第２装飾フィルムが第１面の反対側のプラスチック成形品の第２面を形成するように、ポリマー溶解と共に装飾フィルムをバックインジェクションする。

この種の方法を用いることによりプラスチック成形品を得ることができる。プラスチック成形品は第１装飾フィルムを備え、第１装飾フィルムは少なくとも部分的に不透明コーティングを有する。第１装飾フィルムには装飾が取り込まれる。プラスチック成形品は、第２装飾フィルムを備える。第１装飾フィルムは第１面を形成し、第２装飾フィルムは第１面と反対側のプラスチック成形品の第２面を形成する。

ステップｂ）において、第１装飾フィルムへの装飾の少なくとも１つの装飾エレメントの取り込みは、特に、レーザー照射および／またはフライス加工および／またはスタンピング加工により行うことができる。このため、工作機械は、レーザー、フライスツールおよび／またはスタンピングツールであることが好ましい。

２つの装飾フィルムはプラスチック成形品の両面を保護することから、プラスチック成形品は特に耐久性を有する。これにより、ポリマー溶解硬化後のプラスチック成形品への液状塗料の使用を省略することができ、完成部品を直接得ることができる。プラスチック成形品の組立状態では、第１装飾フィルムが成形品の裏面を形成することが好ましいことから、不透明層の光学品質を過剰に高くする必要はない。レーザー照射、フライス加工またはスタンピング加工により取り込まれ、後にバックライトで照らされる装飾が高品質を有することが重要である。

同時に、２つの装飾フィルムの組み合わせにより、デザインの特別高い自由度および精度が得られる。２つのフィルムは、互いに補い合い装飾エレメントまたはデザインエレメントを有することが好ましい。装飾エレメントまたはデザインエレメントは、例えば、補助パターンである。補助パターンは、互いに補い合い、観察された場合および／またはバックライトで照らされた場合に全体のデザインまたは全体の装飾を形成する、および／または、異なる角度から観察した場合に光学可変効果をもたらすパターンである。

デザインの取り込みにおいて達成することのできる公差は、＋／−０．１ｍｍの範囲であり、別の方法を用いて、例えば、プレスタンプ転写フィルムの使用により、小さい部分には＋／−０．２ｍｍ公差、大きな部分には＋／−１ｍｍの公差を達成することができる。

更に、レーザー照射、フライス加工、または、スタンピング加工は、一定のデザインに制限されない。したがって、例えば、追加費用なく個別デザインまたは高柔軟性のスモールシリーズを製造できる。ここでは、レーザーまたはフライスヘッドは、成形品の表面でのレーザービーム、フライスヘッド、または、スタンピングブレードの位置を制御する制御信号により電気的に制御される。制御信号は、特に部品、すなわち、個々の成形品または成形品の特定の数に対して変更できる。

スタンピングブレードまたはパンチは、特に、比較的大きなエリアの装飾または装飾エレメントを取り込む場合に有益である。レーザービームまたはフライスヘッドのような精密に構造化されたツールを用いた場合、このような取り込みには時間がかかる。装飾または装飾エレメントが丸、点、星等の同じ種類のモチーフ、シンボル、または、文字の繰り返しを有する場合は、スタンピングブレードまたはパンチの使用が同様に有益である。

バックインジェクションの後に、レーザー照射、フライス加工、または、スタンピング加工により、装飾および／または少なくとも１つの装飾エレメントが第１装飾フィルムに取り入れられることが好ましい。装飾および／または少なくとも１つの装飾エレメントの位置決めおよび／または配置（特に、射出成形金型およびバックインジェクションでの装飾フィルムの位置決め）を妨げ、このような位置決めおよび／または配置に悪影響をおよぼす重要な操作ステップは既に行われていることから、これにより、装飾および／または少なくとも１つの装飾エレメントを特に正確に配置できる。

しかしながら、バックインジェクションの前に、特に、第１装飾フィルムが射出成形金型に配置される前に、レーザー照射、フライス加工、または、スタンピング加工により、装飾および／または少なくとも１つの装飾エレメントを第１装飾フィルムに取り込むこともできる。

レーザー照射、フライス加工、または、スタンピング加工により、装飾および／または少なくとも１つの装飾エレントが第１装飾フィルムに取り込まれた場合、好ましくは、不透明コーティングは、工作機械で加工されたエリアで少なくとも部分的に除去され、および／または、不透明コーティングの不透明度は、工作機械で加工されたエリアで低下する。

バックライトで照らされるシンボルまたは他の装飾エレメントがこの方法で取り込まれるように、レーザー照射、フライス加工、または、スタンピング加工により不透明コーティングを確実に除去できる。レーザービームが不透明コーティングの材料に照射されると、不透明コーティングの材料は、温められ、蒸発し、結果として、除去される。フライス加工またはスタンピング加工を用いた場合、不透明コーティングの材料は機械的に除去される。

このような目的に適した材料は、例えば、不透明有色ラッカーコートまたはアルミニュウム、クロム、または、銅などの金属層である。不透明有色ラッカーコートは、高色素、例えば、カーボンブラック顔料を備える。このような材料は、例えば、ポリマー系の顔料、通常、透明バインダーからなる。顔料の割合および性質はラッカーの不透明度を決める。非導電金属層（いわゆるＮＣＶＭコート（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｖａｃｕｕｍ Ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ））としての蒸着コートクラスタ形成スズの金属層を同様に用いることもできる。レーザー照射の間に光学特性、特に、不透明度または透明度を変更する材料を不透明コーティングの材料として用いることができる。

レーザー照射には、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーを用いることが好ましい。Ｎｄ：ＹＡＧレーザーは、特に、赤外領域の光を発射する。レーザービームの必要な強度は、不透明コーティングの厚さおよび性質、並びに、不透明コーティングが除去される割合に依存する。顔料率ＰＩが１．５ｃｍ^３／ｇ〜１２０ｃｍ^３／ｇ、特に、５ｃｍ^３／ｇ〜１２０ｃｍ^３／ｇの範囲となるように、有色ラッカー層の色素が選択されることが有益であると証明されている。顔料率ＰＩは、以下の式に応じて算出される。

ここでは、
ｆ＝ＯＡ／ｄ
ｍ_ｐ＝有色ラッカー層の顔料の質量ｇ
ｍ_Ｂ＝定数：有色ラッカー層のバインダーの質量ｇ
ｍ_Ａ＝定数：有色ラッカー層の添加物の固体質量ｇ
ＯＡ＝顔料のオイル吸収値（ＤＩＮ５３１９９）
ｄ＝顔料の濃度（ＤＩＮ５３１９３）
ｘ＝有色ラッカー層の異なる顔料の数に応じた制御変数

この方法では、適切な有色ラッカー層の組成からこれとは異なる他の可能な色素まで迅速に簡単な方法で算出できる。

不透明コーティングを介した可視光の透過率_Ｔが５０％未満となるように、有色ラッカー層の色素が選択されることが有益であると証明されている。透過率_Ｔ、すなわち、不透明コーティングの透過率は、特に、分光光度計、例えば、ＨｉｔａｃｈｉＵ−２０００を用いて決定する。測定は、３６０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の波長で行われることが好ましい。

装飾および／または少なくとも１つの装飾エレメントが第１装飾フィルムに取り込まれた後に、工作機械で加工されたエリアおよび工作機械で加工されていないエリアは、透過光で見た場合に補助なく観察者が認識できるように、異なる透明度を有することが好ましい。異なる透明度は、特に、少なくとも５％、好ましくは、少なくとも１０％〜７５％である。この透明度、明確に規定され容易に視認可能な装飾が得られるように、装飾に十分なコントラストを保証する。

不透明コーティングは、印刷、特に、スクリーン印刷または凹版印刷により塗布されることが好ましい。この場合の印刷は、全面または表面の一部に行われる。所望の被覆率または所望の不透明度を達成するために、連続して複数の印刷操作を行うことができる。この場合、追加層、例えば、有色透明または半透明層、保護ラッカー等を同時に全面または表面の一部に印刷できる。

不透明コーティングを転写フィルム用いて塗布することもできる。ここでも、不透明コーティングを全面または表面の一部に塗布できる。この種の転写フィルムは、キャリア層、追加剥離層、および、転写プライとしての被覆率の異なる１つ以上の装飾層、および／または、接着剤層を備える。キャリア層は、転写フィルムの塗布後に除去され、転写プライは、他の層と共に装飾フィルムに残る。不透明コーティングは、少なくとも１つの装飾層により形成され、上記した材料からなる。

装飾が取り込まれる前に、不透明コーティングは、人の目に見える波長域において、５０％未満、特に２０％未満、好ましくは５％未満の透明度を有することが好ましい。このような透明度は、その後のバックライティングで良好なコントラストを与える暗い背景を提供する。

装飾が取り込まれた後に、不透明コーティングは、工作機械で加工されたエリアにおいて、人の目に見える波長域において、５０％より大きい、特に７５％より大きい透明度を有することが有益である。これにより視認可能なバックライト効果が得られる。有色バックライトが得られるように、この透明度は、人の目に見える異なる波長で変化する。

不透明コーティングは、１００μｍ未満の層厚、特に５μｍ〜５０μｍの間の層厚を有することが好ましい。これは、一方では必要な不透明度を保証し、他方では薄い任意の柔軟なプラスチック成形品を保証する。

第１装飾フィルムが少なくとも１つの部分コーティング、特に透明または半透明有色コーティング、保護ラッカーコーティング、および／または、接着剤コーティングを備えることが更に好ましい。これらのコーティングは、印刷または上記した転写フィルムを用いて塗布できる。これらの技術の組み合わせを用いることもできる。結果として、追加の視認効果を達成することができ、または、追加の機能を装飾フィルムに組み込むことができる。

装飾および／または少なくとも１つの装飾エレメントは、ロゴ、シンボル、および／または、少なくとも１つのアルファベット文字である、または、を備えることが好ましい。これらのエレメントを装飾エレメントとしての抽象的なグラフィックデザインエレメントと組み合わせることもできる。装飾は、純粋な装飾品機能を有することもできるが、機能的にすることも好ましく、例えば、ステータスディスプレイ、コントロール面等の装置のコントロールエレメントまたはディスプレイを示すこともできる。

少なくとも１つの装飾エレメントは、スタンピング加工によって第１装飾フィルムに取り込まれることが好ましい。これにより、これらのエリアでの長いレーザー処理またはフライス処理を用いることなくディスプレイエレメント、バックライト等のため設けられる大きなエリアのくぼみを設けることができる。

第１装飾フィルムは、射出成形金型に配置される前に深掘りされることが好ましい。これは、いわいるインサートの製造を可能とし、インサートは、バックインジェクションの前に３次元形状に形成される。インサートはバックインジェクションの間よりも大きくなる。

ここでは、従来の深掘り方法が用いられる。一般的には、第１装飾フィルムがシートストックとして設けられ、所望の完成外形を有する深掘り型に配置される。熱、特に８０℃〜２００℃の熱を加えることにより、装飾フィルムは変形可能となる。真空を適用する、および／または、フォーミングダイおよび／またはポジティブエアプレッシャーを適用することにより、このフィルムを深掘り型の形を有する所望の完成外形にできる。フィルムの完成外形を維持できるように、第１装飾フィルムの材料は冷却により再度硬化する。

深掘りの後に、例えば、切断（機械またはレーザー）、フライス加工、または、スタンピング加工により機械的仕上げを任意で行うこともできる。

この場合、第１装飾フィルムは、５０μｍ〜２０００μｍの厚さを有することが好ましい。これは、一方で良好な機械的安定性を保証し、他方で問題のない形状を保証する。

第１装飾フィルムは、無色または有色透明または半透明熱可塑性材料、特に、ＡＢＳ、ＡＢＳ／ＰＣ、ＰＣ／ＡＢＳ、ＰＣ、ＰＰ、または、ＰＭＭＡからなる少なくとも１つのプライを有することが好ましい。これは、不透明コーティングおよび更なる層のキャリアとしての役割を果たし、これをバックライトで照らすこともできる。上記材料の熱可塑性の性質により問題のない形成が可能になる。

取り込まれた少なくとも１つの装飾エレメントおよび／または装飾は、少なくとも５０μｍ、特に少なくとも０．５ｍｍの線厚を有する少なくとの１つの線を備えることが好ましい。これらの線は、上記した装飾エレメントの一部とすることができ、例えば、文字、シンボル、または、ロゴを形成できる。最小線厚は、目の視認能力および解像度により決まる。バックライトにより極端に細い線でさえ視認可能である。装飾エレメントの最大の大きさまたは最大線厚は、装飾エレメントの性質のみにより制限される。

第２装飾フィルムが、キャリア層、追加剥離層、および、少なくとも１つの装飾プライを備えることが有益である。装飾プライを取り外すこともでき、バックインジェクションの後に、キャリア層を装飾プライから取り除くこともできる。したがって、第１装飾フィルムへの不透明コーティングの塗布を参照して説明したように、第２装飾フィルムは転写フィルムである。プラスチック成形品が取り付けられるまで、キャリア層をプラスチック成形品に残すことができ、これにより取扱い中に、表面を更に保護することができる。

第２装飾フィルムを第１装飾フィルムと同様の方法で形成することができる。この目的のために、第２装飾フィルムは、無色または有色透明または半透明熱可塑性材料、特に、ＡＢＳ、ＡＢＳ／ＰＣ、ＰＣ／ＡＢＳ、ＰＣ、ＰＰ、または、ＰＭＭＡからなる少なくとも１つのプライを有することが好ましい。これは、第２装飾フィルムの装飾プライのキャリアとしての役割を果たす。

第２装飾フィルムの別の実施例では、第１装飾フィルムに関しては、射出成形金型に配置される前に第２装飾フィルムが深掘りされていることが有益である。これは、いわゆるインサートの製造を可能とし、インサートは、バックインジェクションの前に３次元形状に形成される。インサートはバックインジェクションの間よりも大きくなる。

ここでは、従来の深掘り方法を使用することができる。一般的には、第２装飾フィルムがシートストックとして設けられ、所望の完成外形を有する深掘り型に配置される。熱、特に８０℃〜２００℃の熱を加えることにより、装飾フィルムは変形可能となる。真空を適用する、および／または、フォーミングダイおよび／またはポジティブエアプレッシャーを適用することにより、このフィルムを深掘り型の形を有する所望の完成外形にできる。フィルムの完成外形を維持できるように、第２装飾フィルムの材料は冷却により再度硬化する。

第２装飾フィルムの装飾プライは、少なくとも１つの保護ラッカーコートを備えることが好ましい。保護ラッカーコートは高光沢または艶消し保護ラッカーコートであり、および／または、保護ラッカーコートには触覚構造が設けられている。ここでは、保護ラッカーコートは、無色または有色半透明または透明とすることができ、または、不透明エリアを有することができる。装飾プライが第１装飾フィルムの少なくとも１つの装飾エレメントおよび／または装飾と作用する更なる装飾を形成することが特に好ましい。

バックインジェクションの間に触覚構造を形成するために、第２装飾フィルムまたは第２装飾フィルムのキャリアフィルムとキャビティの壁との間に設けられたパターン層に基づいて、特に、触覚面レリーフは、ポリマー溶解と反対を向く第２装飾フィルムの表面に成形される。

これにより、注入されたポリマー溶解の熱および圧力により第２装飾フィルムがプラスチック変形可能な場合、射出成形中に触覚構造が形成される。パターン層は、キャビティの壁により直接形成される、または、別のインサート、特に、キャリアフィルム自身により設けられることが好ましい。

第２装飾フィルムは、少なくともいくつかのエリアにおいて透明または不透明であることが好ましく、特に、５％〜１００％の透明度を有する。この方法では、バックライトにより第１装飾フィルムの少なくとも１つの装飾エレメントおよび／または装飾を第２装飾フィルム側から簡単に視認できる。

装飾フィルムは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．８ｍｍ〜５ｍｍの間隔で射出成形金型に配置されることが好ましい。この間隔は、完成プラスチック成形品の壁厚を決める。

少なくとも１つのコアが装飾フィルム間の射出成形金型取り込まれることが好ましい。これにより、中空またはくぼみをプラスチック成形品に取り込むことができる。中空またはくぼみは、機能的エレメントを保持するために使用できる。機能エレメントは、ディスプレイ、スイッチ、コントロールまたは個別バックライト装置などの個別部品、および／または、タッチセンサー等である。コアは、第１装飾フィルムにおける切欠きを介して装飾フィルムの間の隙間に取り込まれることが好ましい。

バックインジェクションの後に、少なくとも１つの機能エレメント、特に、バックライト装置および／またはタッチセンサーが第１装飾フィルムにより形成されたプラスチック成形品側に適用、特に、接合または積層されることが好ましい。機能エレメントは、追加的または選択的に電線および／または電気部品を備えることができる。

第１および／または第２装飾フィルムは、１つ以上の電気機能層を備えることができる。電気機能層は、特に、バックライト装置または１つ以上のタッチセンサー、特に、容量タッチセンサーを備える。

上記部分をコントロール装置またはディスプレイエレメントなどとして使用することができるように、様々な機能エレメントを上記方法でプラスチック成形品に組み込むことができる。

更に、射出成形物は、５％〜９８％の透明度を有する透明または半透明であることが好ましい。射出成形物は、次の材料の何れか１つからなることが好ましい。ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ／ＰＣ、ＰＣ／ＡＢＳ、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＡ（ポリアミド）、および、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）。

これによりプラスチック成形品の良好なバックライティングを確保できる。上記材料を加工するためには、２００℃〜３００℃の射出成形が適切である。必要な射出圧力は、特に、部分サイズ、部分形状、および、壁厚に依存し、広い範囲で変更できる。

特に、第２装飾フィルムの透明度および／または第１装飾フィルムのコントラスト（透明度差）および／または射出成形物を変えることにより、大きく異なる光学効果を生み出すことができる。

例えば、高透明度の第１キャリアフィルムおよび低透明度の不透明コーティングの完全除去により、第１装飾フィルムのコントラストを高く調整できる。同様に、高透明度の射出成形物が使用されている場合、装飾エレメントの視認性を第２装飾フィルムの透明度により制御できる。同様に、第２装飾フィルムの透明度が極めて高い場合、第１装飾フィルムで作られたコントラストが第２装飾フィルムを介して容易に視認できることとから、装飾エレメントを明確に視認できる。第２装飾フィルムの透明度が低い場合、装飾エレメントの視認性が低くなり、同時に、非バックライト状態において、第２装飾フィルムの極めて高い不透明感を生み出すことができる。バックライト状態でのみ、第２装飾フィルムが実際には不透明ではなく半透明または透明であることが視認できる。

しかしながら、第１装飾フィルムおよびその装飾エレメントの透明度および／またはコントラスト、および／または、射出成形物の透明度および／またはコントラストを低下させることができる。第２装飾フィルムの透明度は、装飾エレメントが第２装飾フィルムを介してどの程度はっきり見えるかを部分的に決めるだけである。

以下に、プラスチック成形品およびそれを製造するための方法の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、前面および裏面に装飾フィルムを備えたプラスチック成形品の実施例に係る概略断面図である。 図２は、図１に係るプラスチック成形品の装飾フィルムの概略図である。 図３は、開放状態の射出成形装置の概略断面図である。 図４は、閉鎖状態の図３に係る射出成形装置の概略断面図である。 図５は、プラスチック成形品の様々なデザイン変形例に係る概略図である。

プラスチック成形品１、特に、装置のコントロール面またはディスプレイ面は、第１装飾フィルム１１と、第２装飾フィルム１２と、ベースエレメント１３とを備える。装飾フィルム１１、１２は、ベースエレメント１３の両面に配置されている。その後のプラスチック成形品１の設置位置では、第１装飾フィルム１１は、プラスチック成形品の裏面を形成し、第２装飾フィルム１２は、プラスチック成形品の利用者に対向する表面を形成する。

第１装飾フィルム１１は、複数層構造を有し、少なくとも１つのキャリアプライ１１１と、不透明コーティング１１２とを備える。キャリアプライ１１１は、５０μｍ〜２０００μｍ、特に１００μｍ〜１０００μｍの層厚を有することが好ましく、透明または半透明熱可塑性ポリマー、特に、ＡＢＳ、ＡＢＳ／ＰＣ、ＰＣ／ＡＢＳ、ＰＣ、ＰＰまたはＰＭＭＡ、ＰＡまたはＴＰＵからなることが好ましい。

不透明コーティング１１２は、不透明ラッカーおよび／または金属からなる。不透明ラッカーは、例えば、カーボンブラック顔料のような顔料の含有量が多い１以上の不透明有色ラッカー層である。金属はアルミニュウムまたは銅である。不透明コーティング１１２は、印刷、特に、スクリーン印刷または凹版印刷により塗布されることが好ましい。この場合、印刷は、全面または表面の一部に行われる。所望の被覆範囲または所望の不透明度を達成するために、複数の印刷操作を連続して行うことができる。この場合、有色透明または不透明層、保護ラッカー等の追加層１１３を同時に全面または表面の一部に印刷できる。

代わりに、不透明コーティング１１２を転写フィルムを用いて塗布できる。ここでも、不透明コーティング１１２を全面または表面の一部に塗布できる。この種の転写フィルムは、キャリア層、追加剥離層、および、異なる被覆程度を有し１以上の装飾層１１３を有する取り外し可能な転写プライ、および／または、接着剤層を備える。キャリア層は、転写プライが装飾フィルム１１に塗布された後に除去され、他の層１１２、１１３は装飾フィルム１１に残る。

バックライトで照らされるシンボルまたは他の装飾エレメントがこの方法で取り込まれるように、レーザー照射、フライス加工、または、スタンピング加工により、不透明コーティング１１２を装飾フィルム１１から正確に除去できる。そのような装飾の例が図２に示されている。ここでは、不透明コーティング１１２の材料がエリア１１２ａで加熱および蒸発する。エリア１１２ａでは、材料は、レーザービームにより照射され、除去される。フライス加工またはスタンピング加工の場合、不透明コーティング１１２の材料は、エリア１１２ａで機械的に除去される。

レーザー照射の間に、光学特性、特に、不透明性または透明性を変える材料、例えば、漂白顔料、または、適切なレーザー照射により色変化を表示する顔料を用いることができる。

レーザー照射では、赤外領域で特に出射するＮｄ：ＹＡＧレーザーが用いられることが好ましい。レーザービームの必要な強度は、不透明コーティングの厚さおよび性質、並びに、不透明コーティングが除去される割合に依存する。

工作機械により加工されたエリア１１２ａは、少なくとも５０μｍ、特に少なくとも０．５ｍｍの線厚を有する線を形成することが好ましい。線は、文字、数字、シンボル、または、ロゴなどの装飾エレメントを形成する。最小線厚は、目の視認能力および解像度により決まる。バックライティングの結果として、極めて細い線も視認可能である。装飾エレメントの最大範囲または最大線幅は、装飾エレメントの性質のみにより制限される。

装飾が第１装飾フィルム１１に取り込まれた後に、工作機械により加工されたエリア１１２ａおよび工作機械により加工されていないエリア１１２ｂは、少なくとも１０％、好ましくは２０％〜７５％の透明度差を有することが好ましい。このような透明度差、正確に規定された視認可能な装飾が得られるように、装飾に十分なコントラストを保証する。

装飾が取り込まれる前に、不透明コーティング１１２は、人の目に見える波長範囲において、好ましくは５０％未満、特に好ましくは２０％未満、好ましくは５％未満の透明度を有することが好ましい。このような透明度は、その後のバックライティングのための良好なコントラストをもたらす暗い背景を提供する。

装飾が取り込まれた後に、不透明コーティング１１２は、工作機械で加工されたエリア１１２ａにおいて、人の目に見える波長範囲において、５０％より大きい、特に７５％より大きい透明度を有する。これにより、視認可能なバックライティング効果を容易に得ることができる。有色バックライティングが得られるように、透明度は人の目に視認可能な異なる波長で変化する。

不透明コーティング１１２は、１００μｍ未満の層厚、特に５μｍ〜５０μｍの層厚を有することが好ましい。これは、一方で必要な不透明度を保証し、他方で薄い任意の柔軟なプラスチック成形品の製造を保証する。全体として、第１装飾フィルム１１は、５０μｍ〜２０００μｍの層厚を有することが好ましい。

更なる機能エレメント１１４を第１装飾フィルム１１の裏面に塗布できる。これらは、特に、バックライト装置、または、１以上のタッチセンサー、特に、容量タッチセンサーとすることができる。装飾フィルム１１は、特にバックライト装置または１以上のタッチセンサー、特に、容量タッチセンサーを備える１以上の電気機能層を備えることができる。

本実施例では、転写フィルムとしての第２装飾フィルム１２は、キャリア層１２１と、追加剥離層と、少なくとも１つの装飾プライ１２２、１２３とを備える。第２装飾フィルム１２の塗布後に、キャリア層１２１は、装飾プライ１２２、１２３から除去される。このため、キャリア層１２１および剥離層は、完成品には存在しない。しかしながら、キャリア層１２１は、図１に示されたように、プラスチック成形品１が取り付けられるまでプラスチック成形品１に残ることから、取扱い中に表面を更に保護する。

キャリア層１２１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはＰＭＭＡまたはＰＣからなり、６μｍ〜５０μｍの層厚を有することが好ましい。

特に深掘りインサートのような別の実施例では、第２装飾フィルム１２のキャリア層１２１は、５０μｍ〜２０００μｍ、特に１００μｍ〜１０００μｍの層厚を有し、透明または半透明熱可塑性ポリマー、特に、ＡＢＳ、ＡＢＳ／ＰＣ、ＰＣ／ＡＢＳ、ＰＣ、ＰＰまたはＰＭＭＡ、ＰＡまたはＴＰＵからなることが好ましい。この場合、キャリア層１２１には剥離層はなく、キャリア層１２１は装飾プライ１２２、１２３のキャリアとしての役割を果たす。

少なくとも１つの装飾プライ１２２、１２３は、少なくとも１つの高光沢または艶消し保護ラッカーコート１２２を備える、および／または、装飾プライには、触覚構造、例えば、艶消し面が設けられている。この場合の表面効果は、部分的に存在または隣接面に形成することができる。保護ラッカーコート１２２を無色または有色半透明または透明とすることができ、または、保護ラッカーコート１２２は不透明エリアを有することもできる。

保護ラッカーコート１２２の保護ラッカーは、放射線硬化ラッカー、例えば、ポリアクリル酸およびＰＵ樹脂に基づく物理乾燥バインダーシステムである。保護ラッカーは、プラスチック成形品１の完成後に硬化する。これは、２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長での照射により行われることが好ましい。

第２装飾フィルム１２は、少なくともいくつかのエリアで透明または半透明であり、２０％〜１００％の透明度を有することが好ましい。このように、第２装飾フィルム１２側から第１装飾フィルム１１の少なくとも１つの装飾エレメントおよび／または装飾をバックライトにより視認できる。

全体として、この実施例では、転写フィルムとしての第２装飾フィルム１２の層厚は、約１０μｍ〜１００μｍであることが好ましく、第２装飾フィルム１２は、それぞれが１μｍ〜５０μｍの層厚を有する装飾プライ１２２、１２３を備える。この実施例では、インサートとして、第２装飾フィルム１２の全層厚は、約５０μｍ〜２０００μｍであることが好ましく、第２装飾フィルム１２は、それぞれ１μｍ〜５０μｍの層厚を有する装飾プライ１２２、１２３を備える。

更に、装飾プライ１２２、１２３は、第１装飾フィルム１１の装飾と相互に作用する更なる装飾を形成できる。例えば、２つの装飾フィルム１１、１２は、重なり合った場合、所望の最終装飾を表示するパターンを示す。装飾フィルム１１、１２の間の間隔を用いて、例えば、視差効果による光学可変デザインを作ることができる。

ベースエレメント１３は、透明または半透明熱可塑性ポリマー、好ましくは、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、または、ポリカーボネートおよびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＰＣ／ＡＢＳ）の混合物からなることが好ましい。

ベースエレメント１３の透明度は、５％〜９８％であることが好ましい。ベースエレメント１３の層厚は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは０．８ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。更に、中空またはくぼみをベースエレメント１３に取り込むこともできる。ディスプレイまたはセンサーのような更なる機能エレメントを、ベースエレメント１３に取り込むことができる。

プラスチック成形品１の製造は射出成形により行われる。図３は、第１金型半分２１および第２金型半分２２を有する射出成形装置２の概略図である。第１金型半分２１は、固定第２金型半分２２に対して移動可能に設計されている。２つの金型半分は、キャビティ２３を形成する成形面２１ｆ、２２ｆを有する。

図３および図４に示された実施例では、成形面２１ｆは、部分的に負曲率、即ち、凹面デザインを有する。成形面２２ｆは、部分的に正曲率、即ち、凸面デザインを有する。射出成形金型２が閉じた場合、通路２４を介して取り込まれる液化熱可塑性ポリマー溶解のためのキャビティ２３が２つの成形面２１ｆ、２２ｆの間に形成される。成形面２１ｆ、２２ｆは、このように製造された装飾成形品１の外観輪郭を規定する。

第２装飾フィルム１２は、第１金型半分２１に配置されている。第１装飾フィルム１１は、コア側で第２金型半分２２に配置されている。この実施例での第２装飾フィルム１２は、転写フィルムおよび連続材料として設けられ、図示しないフィルム搬送ユニットを用いて射出成形装置２を介して送られる。フィルム搬送ユニットは、第２装飾フィルム１２の供給ロールと、残りのフィルム、すなわち、選択除去キャリア層１２１およびキャリア層１２１に残る装飾層の残りの巻き取りロールと、第２装飾フィルム１２の段階的搬送の搬送ユニットと、第２装飾フィルム１２を第１金型半分２１に固定するための固定装置と、を備える。

第１装飾フィルム１１は、挿入部、すなわち、インサートとして設けられ、第２金型半分に配置されている。この目的のために、第１装飾フィルム１１は、深掘り加工で、特に、熱処理され、打ち抜かれる。この事前の熱形成は必ずしも必要ではない。その後のエッジトリミング加工は、例えば、スタンピング加工、フライス加工、レーザカット加工、または、ウォータージェットカット加工により行われる。技術的要求の高い方法は、高度な３次元形成を必要とする装飾フィルム１１への連続装飾に適している。通常の装飾とは別に、特別な光沢、深さ効果、および、耐摩耗性を更なる仕上げステップで達成できる。

第１装飾フィルム１１を位置決めピンおよび／または静電力効果および／または真空力効果により成形面２２ｆに固定することができる。ポリマー溶解が２つの装飾フィルム１１、１２の間に入るように、経路２４の口は、位置決めされ、２つの装飾フィルム１１、１２に実質的に接合されている。これにより、ベースエレメント１３が形成される。

図４は、注入されたポリマー溶解を用いた射出成形装置２を示す。２つの装飾フィルム１１、１２は、それぞれの成形面２１ｆ、２２ｆに対して押し付けられ、注入されたポリマー溶解を用いて実質的に接合されている。ポリマー溶解は、熱可塑性ポリマーまたは熱可塑性ポリマー混合物、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、または、ポリカーボネートおよびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＰＣ／ＡＢＳ）の混合物とすることができる。

上記したプラスチックは、第１装飾フィルム１１のキャリア層１１１の材料として使用することができる。ここでは、全ての材料の組み合わせが適切というわけではなく、以下の材料の組み合わせが必要である。

ａ）お互いに射出成形結合を形成する材料
ｂ）深掘り可能なプラスチックフィルムとして製造することができる材料

ポリマー溶解およびキャリア層１１１の適切な組み合わせは、以下の表１に従う。

ここでの処理温度は、２００℃〜３００℃が好ましい。必要な射出圧力は、特に、部分サイズ、部分形状、および、壁厚に依存し、広い範囲で変更できる。

射出成形の間に、特に、触覚面レリーフは、ポリマー溶解と反対を向いた第２装飾フィルム２１の面に、特に、装飾プライ１２２と反対を向いたキャリアフィルム１２１側とキャビティ２３の壁２１ｆとの間に配置されたパターン層に基づいて成形される。

したがって、第２層装飾フィルム１２が注入されたポリマー溶解の熱および圧力によりプラスチック変形可能な場合、触覚構造は射出成形の間に形成される。この場合のパターン層は、直接キャビティの壁２１ｆにより形成され、または、別のインサート、特に、キャリアフィルム１２１自身により設けられる。

更に、射出成形の間に、少なくとも１つのコアを装飾フィルム１１、１２の間のキャビティ２３に取り込むことができる。これにより、中空またはくぼみをプラスチック成形品１に取り込むことができる。中空またはくぼみは、機能エレメント、例えば、スイッチ、コントロール、バックライト装置、別のディスプレイ装置、および／または、タッチセンサーを保持するために使用される。コアは、第１装飾フィルム１１の切欠きにより装飾フィルム１１、１２の間の隙間に取り込まれる。

射出成形後に機械的な仕上げ加工が行われる。ここでは、プラスチック成形品には、トリミング加工、フライス加工、ポリッシング加工等が行われる。この仕上げ加工は手動で行われる。更に、機能部１１４は、第１装飾フィルムに、特に、接合または積層により取り付けられる。

図５は、比較例としてプラスチック成形品１の複数のデザイン例を示す。

図５Ａに示す例では、第２装飾フィルム１２は、全面に塗布され、連続デザインを有している。第２装飾フィルム１２は、暗い半透明艶消しフィルムである。第１装飾フィルム１１は、切欠き１１５を有し、切欠き１１５には例えばディスプレイが挿入される。第１装飾フィルム１１が存在するエリアでは、所望の装飾エレメントまたは所望の装飾が順番にレーザー加工、フライス加工、または、スタンピング加工により取り込まれる。更に、装飾フィルム１１は、成形面２２ｆに設けられ、くぼみ１１５に係合する突起により成形面２２ｆに確実に保持される。これは、特に、大きなエリアの装飾フィルム１１の場合、キャビティ２３における装飾フィルム１１の位置精度を上げる。

図５Ｂに示す例では、第２装飾フィルム２２は切欠き１２４を有し、切欠き１２４は第１装飾フィルム１１の切欠き１１５に重なる。ここでは、第２装飾フィルム２２は、連続デザインではないが、第１装飾フィルム１１の少なくとも１つの装飾エレメントおよび／または装飾を補う個々の画像を備える。

図５Ｃに示す例では、同様に、第２装飾フィルム２２は切欠き１２４を有し、切欠き１２４は第１装飾フィルム１１の切欠き１１５に重なる。しかしながら、ここでは、第２装飾フィルム２２は、暗い半透明フィルムであり、艶消し連続デザインを有する。ベースエレメント１３には、ディスプレイのためのくぼみ１３１が設けられている。くぼみ１３１は、射出成形の間にコアを用いて上記した方法で取り込まれる。

Claims (11)

1. プラスチック成形品を製造するための方法であって、
   前記方法は以下のステップａ）〜ｅ）を備え、
   ステップａ）少なくとも部分的に不透明コーティングを有する第１装飾フィルムを設け、
   ステップｂ）工作機械を用いた加工により装飾の少なくとも１つの装飾エレメントを第１装飾フィルムに取り込み、前記工作機械を用いて前記装飾を前記第１装飾フィルムに取り込んだ場合、前記不透明コーティングは、前記工作機械を用いて加工されたエリアで少なくとも部分的に除去され、および／または、前記不透明コーティングの不透明度は、前記工作機械を用いて加工されたエリアで小さくなり、前記少なくとも１つの装飾エレメントが前記工作機械を用いた加工により取り込まれる前に、前記不透明コーティングは、人の目に見える波長域において５０％未満の透明度を有し、前記装飾が前記第１装飾フィルムに取り込まれた後に、前記工作機械を用いて加工された前記エリアおよび前記工作機械を用いて加工されていないエリアは、少なくとも５％の透明度差を有し、前記工作機械を用いて取り込まれた前記少なくとも１つの装飾エレメントは、少なくとも５０μｍの線厚を有する少なくとも１つの線を備え、
   ステップｃ）第２装飾フィルムを設け、前記第２装飾フィルムは、少なくともいくつかのエリアにおいて透明または半透明であり、５％〜１００％の透明度を有し、
   ステップｄ）前記第１装飾フィルムおよび前記第２装飾フィルムを、前記プラスチック成形品を成形するためのキャビティを形成する第１金型半分および第２金型半分を有する射出成形金型に配置し、第１装飾フィルムは、前記キャビティの第１壁に配置され、第２装飾フィルムは、前記第１壁と反対側の前記キャビティの第２壁に配置され、
   ステップｅ）前記第１装飾フィルムが第１面を形成し、前記第２装飾フィルムが前記第１面と反対側の前記プラスチック成形品の第２面を形成するように、ポリマー溶解を用いて前記第１装飾フィルムおよび前記第２装飾フィルムをバックインジェクションし、前記バックインジェクションの後に、少なくともバックライト装置は、前記第１装飾フィルムにより形成された前記プラスチック成形品側に塗布されていることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記ステップｂ）における前記第１装飾フィルムへの前記装飾の少なくとも１つの装飾エレメントの取り込みは、レーザー照射、フライス加工、または、スタンピング加工により行われることを特徴とする方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、
   前記少なくとも１つの装飾エレメントは、前記バックインジェクションの前に、前記第１装飾フィルムに取り込まれ、または、前記少なくとも１つの装飾エレメントは、前記バックインジェクションの後に、前記第１装飾フィルムに取り込まれることを特徴とする方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法において、
   前記少なくとも１つの装飾エレメントが前記工作機械を用いた加工により取り込まれた後に、前記工作機械を用いて加工された前記エリアでは、前記不透明コーティングは、人の目に見える波長域において５０％より大きい透明度を有することを特徴とする方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法において、
   前記装飾の少なくとも１つの装飾エレメントは、スタンピング加工により前記第１装飾フィルムに取り込まれていることを特徴とする方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法において、
   前記第１装飾フィルムおよび／または前記第２装飾フィルムは、前記射出成形金型に配置される前に、深掘りされることを特徴とする方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法において、
   前記第２装飾フィルムは、キャリア層と、追加剥離層と、少なくとも１つの装飾プライと、を有し、
   前記装飾プライには触覚構造が設けられ、
   前記キャリア層は、前記バックインジェクションの後に、前記装飾プライから除去されることを特徴とする方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法において、
   前記バックインジェクションの間に、触覚面レリーフは、前記ポリマー溶解と反対側の前記第２装飾フィルムの表面に成形されることを特徴とする方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法において、
   前記装飾フィルムは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの間隔で前記射出成形金型に配置されることを特徴とする方法。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法において、
    前記第１装飾フィルムおよび／または前記第２装飾フィルムは、１以上の電気機能層を備えることを特徴とする方法。
11. プラスチック成形品であって、
    第１装飾フィルムと、
    第２装飾フィルムと、を備え、
    前記第１装飾フィルムは、少なくとも部分的に不透明コーティングを有し、装飾の少なくとも１つの装飾エレメントは、工作機械を用いた加工により、前記第１装飾フィルムに取り込まれ、前記工作機械を用いて前記装飾を前記第１装飾フィルムに取り込んだ場合、前記不透明コーティングは、前記工作機械を用いて加工されたエリアで少なくとも部分的に除去され、および／または、前記不透明コーティングの不透明度は、前記工作機械を用いて加工されたエリアで小さくなり、前記少なくとも１つの装飾エレメントが前記工作機械を用いた加工により取り込まれる前に、前記不透明コーティングは、人の目に見える波長域において５０％未満の透明度を有し、前記装飾が前記第１装飾フィルムに取り込まれた後に、前記工作機械を用いて加工された前記エリアおよび前記工作機械を用いて加工されていないエリアは、少なくとも５％の透明度差を有し、前記工作機械を用いて取り込まれた前記少なくとも１つの装飾エレメントは、少なくとも５０μｍの線厚を有する少なくとも１つの線を備え、
    前記第２装飾フィルムは、少なくともいくつかのエリアにおいて透明または半透明であり、５％〜１００％の透明度を有し、
    少なくともバックライト装置は、前記第１装飾フィルムにより形成された前記プラスチック成形品側に塗布されており、
    前記第１装飾フィルムは第１面を形成し、前記第２装飾フィルムは前記第１面と反対側の前記プラスチック成形品の第２面を形成することを特徴とするプラスチック成形品。