JPH091588A - エッジ表面が被覆されたプラスチック部材を得るためのインサート成形方法およびそれにより製造されたプラスチック部材 - Google Patents
エッジ表面が被覆されたプラスチック部材を得るためのインサート成形方法およびそれにより製造されたプラスチック部材Info
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Abstract
ネートのインサート成形に関しては、基体の長さ方向エ
ッジ部がフィルムで覆われるようにするための改良され
た方法が要望されていた。 【解決手段】 内方を向くエッジ部18、20を有する
フィルムラミネート12を予備成形する工程と、フィル
ムラミネート12を型32の型キャビティ34内に配置
する工程と、型32を閉塞する工程と、フィルムラミネ
ート12の内方を向くエッジ部18、20がプラスチッ
ク基体14のエッジ22、24を少なくとも部分的に被
覆した状態にプラスチック基体14を形成するよう、型
キャビティ34内にプレポリマーを注入する工程とを具
備する。
Description
上にラミネートされたフィルムあるいはその類似物をイ
ンサート成形するための改良された方法に関するもので
あり、また、それにより製造されたフィルム固着プラス
チック部材に関するものである。
および周辺部材として製造され、使用されている。例え
ば、バンパー、ボディーパネル、ドア、フィラーパネ
ル、ホイールカバー、ダッシュボード、肘掛け、および
他の部材が、射出成形法により製造されてきた。加え
て、自動車外装、ボディー側部成形体、ベルト関連成形
体、屋根成形体、および窓成形体は、ポリ塩化ビニル
(PVC)あるいは他の熱可塑性材料の射出成形により
製造されてきた。
ためには、フィルムラミネーション法が、有効に使用さ
れてきた。この方法においては、射出成形品上にフィル
ムを固着するために、塗装フィルムラミネートが、所望
の熱可塑性プラスチックとともにインサート成形され
る。これにより得られた射出成形品は、引き続く塗装工
程を要することなく、すぐに組立に供することができ
る。
される塗装フィルムラミネートは、厚さが約0.02イ
ンチのバッキングシートを備えることができる。バッキ
ングシートには、ラミネートの色付き面を形成するため
に、塗装層が接着される。典型的には、バッキングシー
トは、押出品の熱可塑性プラスチックシートにより構成
されている。
ては、キャスト法により乾燥された連続的な塗装コーテ
ィングからなる塗装フィルムが、バッキングシート上に
設けられている。塗装フィルムは、単層コーティング、
基体コーティング上への透明コーティング、あるいは、
印刷またはデザインが介在された透明コーティングおよ
び基体コーティングから構成されてもよい。基体コーテ
ィング、透明コーティング、あるいは、印刷またはデザ
インを含む塗装フィルムは、必要に応じて、厚さが約
0.5〜4ミリインチの範囲にわたるものであってよ
い。
ば、North Carolina、Charlott
eのRexham Decorative Produ
cts社のAutomotive Divisionの
Avery Dennison氏から入手可能である。
フィルムは、典型的にはロール状で供給され、巻きが解
かれた後、適切な”予備成形”のサイズおよび形状にト
リムされる。これにより、射出成形型への挿入の準備が
完了する。予備成形品は、通常、型のキャビティ側部に
沿って、塗装面を型のキャビティ表面に向けた状態で配
置される。場合によっては、予備成形品は、型のコア側
に沿って配置されても構わない。その後、型は、クラン
プされ、所望の溶融樹脂が型キャビティ内に注入され
る。型内における熱および圧力条件により、バッキング
シートが部分的に溶融したり、また、注入された樹脂と
フィルムとの溶融接着または固着が起こる。このような
方法に使用される注入型は、溶融樹脂がフィルムの後方
側に沿って導かれるように、後部ゲート式、あるいは、
側部ゲート式である。
義深い利点をもたらすものではあるけれども、問題がな
いわけではない。例えば、ボディ成形体としての長尺ス
トリップの長さ方向に延在するエッジのような、部材の
エッジ部分は、完全にはフィルムで被覆されないことが
あり得る。したがって、これらエッジは、被覆されてい
ないプラスチック基体が露出されることになる。塗装表
面の連続性が下に位置するプラスチック基体の好ましく
ない外見により妨害されるために、外観性が損なわれる
ことになる。
る技術、および、ラミネートされたプラスチック部材の
インサート成形に関する技術は、1995年1月13日
のYamamotoによる米国特許出願第08/37
2,230号、および、1995年2月21日のYam
amotoによる米国特許出願第08/393,169
号に開示されている。これら両出願の開示は、引用して
ここに組み入れられる。それでもなお、従来のプラスチ
ック基体上へのフィルムラミネートのインサート成形に
関しては、基体の長さ方向エッジ部がフィルムで覆われ
るようにするための改良された方法が要望されている。
よび他の目的は、本発明の方法、および、それにより得
られたフィルム固着プラスチック部材により満足され
る。
備成形する工程と、予備成形されたラミネートに対して
プラスチック基体をインサート成形する工程とから主に
構成されている。予備成形工程においては、フィルムラ
ミネートを得るために、未成形のフィルムを成形し、そ
して、成形されたフィルムの端部除去を行う。インサー
ト成形工程においては、型キャビティ内にフィルムラミ
ネートを位置決めし、型を閉塞し、そして、溶融した熱
可塑性プラスチックまたは熱硬化性樹脂を、フィルムラ
ミネートに対して型キャビティ内に注入する。フィルム
ラミネートは、内方を向く長さ方向エッジ部を伴って予
備成形され、型締め力および樹脂の注入により、プラス
チック基体14が凝固するときに、これら内方を向く長
さ方向エッジ部は、プラスチックの下方にまでカールさ
れる。これにより、フィルムラミネートによるプラスチ
ック基体の長さ方向エッジの完全な被覆が確実になされ
る。
を通して視認可能なロゴまたはデザインを有するフィル
ム固着プラスチック部材の製造方法に関するものであ
る。この方法においては、部材のインサート成形に先立
って、フィルムには、ロゴまたはデザインのイメージを
形成する切抜部が設けられる。ある実施形態において
は、これら切抜部は、予備成形の前に、未成形のフィル
ムに設けられる。予備成形されたフィルムラミネートが
型キャビティ内に配置され、樹脂が注入される際には、
樹脂は、切抜部に流入する。切抜部に流入した樹脂は、
フィルムラミネートの外表面と同じ高さにおいて通常通
り凝固する。その結果、ロゴまたはデザインは、周囲の
フィルムラミネート表面と対比して視認可能となる。
明と関連して、さらに説明されることになる。
フィルム固着プラスチック部材の平面図である。図2
は、フィルム固着プラスチック部材の図1の2−2線に
沿った断面図である。図3は、図1に示すフィルム固着
プラスチック部材を製造する際に使用されるフィルムを
予備成形するためのパターンブロックを示す断面図であ
る。図4は、図3に示すパターンブロック上で予備成形
されたフィルムを示す断面図である。図5は、図1に示
すフィルム固着プラスチック部材のプラスチック部分の
ための型を概略的に示す図であって、フィルムを受け入
れるために開放された状態が示されている。図6は、図
5に示す型を概略的に示す図であって、フィルム固着プ
ラスチック部材のフィルムおよびプラスチック部分のイ
ンサート成形のために閉塞された状態が示されている。
図7は、図3に示すパターンブロックの断面図であっ
て、フィルム固着プラスチック部材がインサート成形さ
れるときにロゴまたはデザインを表示するための切抜部
を有するフィルムの予備成形を示している。図8は、フ
ィルム固着プラスチック部材の平面図であって、図7に
示すようにして予備成形されたフィルムラミネートによ
り形成された視認可能なロゴまたはデザインを有してい
る。
明により製造されたボディ側部部材の成形品(プラスチ
ック部材)10は、長尺のプラスチック基体14に固着
された塗装フィルムラミネート12を有している。塗装
フィルムラミネート12は、所望の色および最終状態と
された外表面16を有している。本発明の方法の結果と
して、フィルムラミネート12の内方を向く長さ方向エ
ッジ部18、20は、フィルムラミネート12によるプ
ラスチック基体14の完全な被覆を確実になすように、
プラスチック基体14の長さ方向エッジ22、24の下
方にまでカールしている。
が、図3〜図6に示されている。方法は、フィルムラミ
ネート12を予備成形する工程(図3および図4)と、
予備成形されたラミネート12に対してプラスチック基
体14をインサート成形する工程とから主に構成されて
いる。予備成形工程においては、未成形のフィルム1
2’をパターンブロック30(図3に図示)上において
成形し、そして、フィルムラミネート12を得るため
に、成形されたフィルム12”の端部除去を行う(図
4)。インサート成形工程においては、型32内にフィ
ルムラミネート12を位置決めし(図5)、型を閉塞
し、そして、溶融した熱可塑性プラスチックまたは熱硬
化性樹脂(molten thermoplastic or themosetting res
in)を、フィルムラミネート12に対して型キャビティ
34内に注入する。フィルムラミネートは、内方を向く
長さ方向エッジ部18、20を伴って形成され、型締め
力およびプラスチックの注入により、プラスチック基体
14が凝固するときに、これら内方を向く長さ方向エッ
ジ部は、プラスチックの下方にまでカールされる。これ
により、フィルムラミネート12によるプラスチック基
体14の長さ方向エッジ22、24の完全な被覆が確実
になされる。
ムラミネート12(図4)の予備成形工程において使用
されるパターンブロック30を示す。パターンブロック
30は、本体40を備えて構成されている。本体40に
は、1つあるいはそれ以上の平行に延在する成形体42
(図3においては1つだけが図示されている)が形成さ
れている。図3に示すように、成形体42は、上部表面
44を有しており、上部表面44の各長さ方向側部に
は、それぞれ内方に向けて凹む溝46、48が形成され
ている。上部表面44は、ボディ側部部材の成形品10
(図1および図2)の最終外形形状に対応する外形形状
に形成されている。
イン60、62、64を有している(図3においては、
3つのラインにのみ符号が付されている)。真空ポート
のライン60、62、64は、成形体42の上部表面4
4および内方に向けて凹む溝46、48に沿って、長さ
方向に複数設けられている。これら真空ポートのライン
60、62、64は、コンジット68、70、72、7
4、76、78、80により、プレナム66に連通して
いる。そして、プレナム66は、従来と同様の真空源
(図示せず)に連通しており、真空ポート60、62、
64を通して真空引きが行えるようになっている。
において曲げられることにより成形される。未成形のフ
ィルム12’は、典型的には、ロール状(図示せず)と
して供給される。そして、巻きが解かれて、必要に応じ
て適切なサイズにトリミングされた後、容易に変形し得
る程度にまで加熱される。加熱されたフィルム12’
は、外表面16’側をパターンブロック30から遠い側
として対向させた状態で成形体42上にかぶせられ、真
空ポート60、62、64を通しての真空引きにより、
成形体42の上部表面44に対して、また、内方に向け
て凹む溝46、48に向けて引っ張られる。冷却が進む
につれて、フィルム12’は、成形体42上で硬化し、
その結果、硬化して成形されたフィルム12”(図4)
は、成形体42の上部表面44および内方に向けて凹む
溝46、48の外形形状に倣った形状とされる。成形体
42の上部表面44は、フィルムラミネート12の露出
部分82(図2および図4に図示)の凸状外形形状を形
成する。一方、成形体42の内方に向けて凹む溝46、
48は、成形されたフィルム12”の内方に向けて湾曲
する部分84、86を形成する。
4に示すように、フィルムラミネート12を分割するた
めに、公知手段により、切除線90、92に沿った角度
で端部が除去される。成形されたフィルム12”は、切
除線90、92に沿って、約45度の角度で端部が除去
されることが好ましい。ただし、角度の測定は、重要で
はない。切除線90、92は、成形されたフィルム1
2”の内方に向けて湾曲した部分84、86に沿った位
置に設定され、その結果、端部除去により、フィルムラ
ミネート12の内方を向く長さ方向エッジ部18、20
(図5に図示)が形成される。
後、プラスチック基体14のインサート成形を行うため
に、型32(図5および図6に図示)内に配置される。
図5に示すように、インサート成形型32は、雄型10
0および雌型102から構成されている。雌型102
は、フィルムラミネート12の露出部分82を受け取る
形状とされたチャネル104を有している。一方、雄型
は、チャネル104と協働して型キャビティ34を形成
するためのコア106を有している。型32が閉塞され
たときに、フィルムラミネート12の外表面16が雌型
102側を向き、そして、フィルムラミネート12の内
方を向く長さ方向エッジ部18、20が雌型102のチ
ャネル104から張り出して雄型100と接触すること
が好ましい。
ミネート12の上方において閉塞され、ポリプロピレン
あるいはPVCのような溶融した熱可塑性プラスチック
あるいは熱硬化性樹脂(図示せず)が、公知手段(図示
せず)により、コア104内のゲート108から圧力を
かけられた状態で型キャビティ34内に注入される。こ
のような樹脂の圧力を伴った型32の閉塞は、フィルム
ラミネート12をチャネル104の面に押し付け、ま
た、フィルムラミネート12の内方を向く長さ方向エッ
ジ部18、20を、凝固しつつあるプラスチック基体1
4の長さ方向エッジ22、24にわたって内方に湾曲さ
せる。射出成形プロセスの間においては、雄型100お
よび雌型102は、フラットな表面110、112、1
14、116が当接されており、漏れあるいはばりを防
ぐために、公知手段(図示せず)により、互いに固定的
にクランプされている。樹脂は、冷却により固化し、そ
の後、型32は、ボディ側部部材の成形品10を離型さ
せるために、公知方法により開かれる。
12(図8に図示)の外表面216に視認可能なロゴま
たはデザイン256を有するフィルム固着プラスチック
部材(プラスチック部材)210(図8に図示)の製造
方法を示している。図7に示すように、未成形のフィル
ム212’には、ロゴまたはデザイン256のイメージ
を形成するステンシルまたは切抜部258が設けられて
いる。(図示例におけるロゴ256は、連続する平行線
から構成されているけれども、ロゴ256は、また、1
つあるいはそれ以上の文字から構成されても構わない。
ロゴの正確な性質は、本発明にとっては重要ではな
い。)未成形のフィルム212’は、図3に示すパター
ンブロック30および成形体42と同じパターンブロッ
ク230上の成形体242の上方において、切抜部25
8が成形体242の上部表面244上に位置するように
位置決めされて配置されている。未成形のフィルム21
2’は、その後、図3に関して既に説明したようにし
て、成形される。結果的に成形されたフィルム(図示せ
ず)は、図4に示す成形後のフィルム12”の横断面と
同じ横断面を有することになる。結果的に成形されたフ
ィルム(図示せず)は、その後、図4に示すように、端
部が除去され、内方を向く長さ方向エッジ部(図示せ
ず)を有するフィルムラミネート212(図8)が作製
される。
5および図6に示すものと同じ型内に配置され、ボディ
側部部材の成形品210が、図5および図6に関して既
に説明したようにして、インサート成形される。溶融し
た熱可塑性プラスチックあるいは熱硬化性樹脂(図示せ
ず)は、フィルムラミネート212の対比のために染料
あるいはピグメントを含有しているものであって、圧力
をもって型(図示せず)内にゲート注入され、切抜部2
58(図7に図示)内へと流入する。樹脂の圧力がフィ
ルムラミネート212を型キャビティ(図示せず)の壁
に対して押し付けることにより、切抜部258(図7に
図示)内へと流入した樹脂は、フィルムラミネート21
2の外表面216と同じ高さにおいて凝固する。さら
に、凝固する樹脂(図示せず)は、外表面216とは異
なる色を有していることにより、そして多くの場合、外
表面216とは異なる肌合いを有していることにより、
ロゴまたはデザイン256は、外表面216と対比して
視認可能となる。樹脂は、型キャビティ(図示せず)内
へとゲート注入されるので、フィルムラミネート212
の内方を向く長さ方向エッジ部(図示せず)は、図6に
示すような方法で、プラスチック基体(図示せず)のエ
ッジ部上へと強制的に湾曲され、プラスチック基体が固
化したときには、フィルムラミネート212によるプラ
スチック基体(図示せず)の完全な被覆が保証されるこ
とになる。
明の好ましい実施形態の参照による説明を通して、添付
した特許請求の範囲を逸脱することなく、修正や変更が
可能であることは明らかであろう。本発明は、自動車の
構成部品に限定されるものではなく、他の応用のための
インサート成形品に対しても応用可能である。さらに、
本発明は、溶融した熱可塑性プラスチックまたは熱硬化
性樹脂のインサート成形に限定されるものではなく、フ
ィルムラミネートおよびインサート成形法が適用可能な
溶媒を含むプレポリマーのような他のプレポリマー材料
に適用可能である。
ック部材の平面図である。
線に沿った断面図である。
造する際に使用されるフィルムを予備成形するためのパ
ターンブロックを示す断面図である。
たフィルムを示す断面図である。
ラスチック部分のための型を概略的に示す図である。
る。
スチック部材) 12 フィルムラミネート 12’ 未成形のフィルム 14 プラスチック基体 18 内方を向くエッジ部 20 内方を向くエッジ部 22 プラスチック基体のエッジ 24 プラスチック基体のエッジ 30 パターンブロック 32 型 34 型キャビティ 42 成形体 46 内方に向けて凹む溝 48 内方に向けて凹む溝 60 真空ポート 62 真空ポート 64 真空ポート 82 露出部分 210 成形品、フィルム固着プラスチック部材(プ
ラスチック部材) 212 フィルムラミネート 212’ 未成形のフィルム 230 パターンブロック 242 成形体 258 ステンシル
Claims (19)
- 【請求項1】 内方を向くエッジ部を有するフィルムラ
ミネートを予備成形する工程と、 前記フィルムラミネートを型の型キャビティ内に位置決
めする工程と、 前記型を閉塞する工程と、 前記フィルムラミネートの前記内方を向くエッジ部がプ
ラスチック基体のエッジを少なくとも部分的に被覆した
状態に前記プラスチック基体を形成するよう、前記型キ
ャビティ内にプレポリマーを注入する工程とを具備する
ことを特徴とするプラスチック部材のインサート成形方
法。 - 【請求項2】 前記フィルムラミネートを予備成形する
前記工程は、前記フィルムラミネートの前記内方を向く
エッジを形成するための内方に向けて凹む溝を有するパ
ターンブロック上において、未成形のフィルムを成形す
る工程を備えることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 さらに、前記フィルムラミネートにイメ
ージのステンシルを形成する工程を具備することを特徴
とする請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記フィルムラミネートを予備成形する
前記工程は、成形されたフィルムを形成するためにパタ
ーンブロック上において未成形のフィルムを成形する工
程と、前記成形されたフィルムを切除する工程とを備え
ることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 前記フィルムラミネートを予備成形する
前記工程は、未成形のフィルムにイメージのステンシル
を形成する工程と、前記未成形のフィルムを成形する工
程とを備えることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 前記フィルムラミネートを前記型キャビ
ティ内に位置決めする前記工程は、前記内方を向くエッ
ジ部が前記型キャビティから張り出すようにして前記フ
ィルムラミネートを位置決めする工程を備えることを特
徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 前記型を閉塞する前記工程は、前記内方
を向くエッジ部を前記型キャビティ内に向けて内方に変
位させるために、前記内方を向くエッジ部に係合する工
程を備えることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 前記型キャビティ内にプレポリマーを注
入する前記工程は、溶融した熱可塑性プラスチックまた
は熱硬化性材料を、前記型キャビティ内にゲート注入す
る工程を備えることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項9】 前記型キャビティ内にプレポリマーを注
入する前記工程は、前記フィルムラミネートの前記内方
を向くエッジ部を凝固しつつある樹脂の前記エッジ部上
へと変位させるために、十分な圧力をかけて、溶融した
熱可塑性プラスチックまたは熱硬化性材料を、前記型キ
ャビティ内にゲート注入する工程を備えることを特徴と
する請求項1記載の方法。 - 【請求項10】 視認可能なイメージを有するプラスチ
ック部材成形品を形成するための方法であって、 前記イメージのステンシルを有するフィルムラミネート
を予備成形する工程と、 前記フィルムラミネートを型の型キャビティ内に位置決
めする工程と、 前記型を閉塞する工程と、 プラスチック基体の一部が前記フィルムラミネートの前
記ステンシルを通して視認可能であるようにプラスチッ
ク基体を形成するために、前記型キャビティ内にプレポ
リマーを注入する工程とを具備することを特徴とする形
成方法。 - 【請求項11】 前記フィルムラミネートを予備成形す
る前記工程は、未成形のフィルムに前記ステンシルを形
成する工程と、前記未成形のフィルムを成形する工程と
を具備することを特徴とする請求項10記載の方法。 - 【請求項12】 前記フィルムラミネートを予備成形す
る前記工程は、成形されたフィルムを形成するためにパ
ターンブロック上において未成形のフィルムを成形する
工程と、前記成形されたフィルムを切除する工程とを備
えることを特徴とする請求項10記載の方法。 - 【請求項13】 前記型キャビティ内にプレポリマーを
注入する前記工程は、前記フィルムラミネートとは異な
る色を有するプラスチック基体を形成するために、凝固
可能なプレポリマーを注入する工程を備えることを特徴
とする請求項10記載の方法。 - 【請求項14】 前記型キャビティ内にプレポリマーを
注入する前記工程は、溶融した熱可塑性プラスチックま
たは熱硬化性材料を、前記型キャビティ内にゲート注入
する工程を備えることを特徴とする請求項10記載の方
法。 - 【請求項15】 前記型キャビティ内にプレポリマーを
注入する前記工程は、溶融した熱可塑性プラスチックま
たは熱硬化性材料が前記ステンシル内に流入するのに十
分な圧力をかけて、前記溶融した熱可塑性プラスチック
または熱硬化性材料を、前記型キャビティ内にゲート注
入する工程を備えることを特徴とする請求項10記載の
方法。 - 【請求項16】 プラスチック部材のインサート成形の
ためのフィルムラミネートを成形するためのパターンブ
ロックであって、 長さ方向に延在する少なくとも1つの凸状成形体を具備
してなり、 前記成形体は、前記フィルムラミネートに少なくとも1
つの内方を向く長さ方向エッジ部を形成するために、前
記長さ方向に沿って延在する一対の内方に向けて凹む溝
を有することを特徴とするパターンブロック。 - 【請求項17】 前記成形体は、未成形のフィルムを前
記成形体の外形形状に倣った形状とするために、少なく
とも1つの真空ポートを備えることを特徴とする請求項
16記載のパターンブロック。 - 【請求項18】 プラスチック部材のインサート成形に
おいて使用されるためのフィルムラミネートであって、 一対の対向配置された内方を向くエッジ部で終端する露
出部分を備えることを特徴とするフィルムラミネート。 - 【請求項19】 プラスチック部材のインサート成形に
おいて使用されるためのフィルムラミネートであって、 イメージのステンシルを有する上部表面を形成している
露出部分を備えることを特徴とするフィルムラミネー
ト。
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