金属プレートと一体化した合成樹脂成形品およびその成形方法
【課題】金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形される射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品において、合成樹脂シートを金属プレートと射出成形樹脂部によってサンドイッチすることにより合成樹脂シートを機械的に保持し、更に気密性を確保できるようにした合成樹脂成形品およびその製造方法の提供。
【解決手段】プレス成形された金属プレート１１であって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートを射出成形金型に設置するステップと、合成樹脂シート１２を射出成形金型に設置するステップと、当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出するステップと、からなる金属プレート、合成樹脂シート、および射出成形樹脂部１３が一体化した合成樹脂成形品１０を成形する。
【解決手段】プレス成形された金属プレート１１であって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートを射出成形金型に設置するステップと、合成樹脂シート１２を射出成形金型に設置するステップと、当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出するステップと、からなる金属プレート、合成樹脂シート、および射出成形樹脂部１３が一体化した合成樹脂成形品１０を成形する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属プレートと一体化した合成樹脂成形品およびその成形方法に係り、更に詳細には、金属プレート、合成樹脂シート、および射出成形樹脂部から一体的に構成され、インモールド成形法により成形された合成樹脂成形品およびその成形方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の内装品や家電製品など、直接ユーザーの目に触れ、あるいはユーザーが直接手に触れる合成樹脂成形品においては、装飾性や触感を向上させるために、合成樹脂表面に平滑な面を持った意匠面を設けるようになってきている。
【０００３】
このような意匠面を形成する方法として、シート状の表皮材(合成樹脂シート)に意匠面をなす印刷層を予め設けておき、インモールド成形法によりこの表皮材が成形品基材表面に配置されるようにして、基材樹脂を融着一体化させる製造方法がある。
【０００４】
また、予め木目模様や幾何学模様、あるいはヘアーラインを備えた金属表面を模した絵柄を印刷した可溶性の特殊フィルムを液体上に浮かべ、その上方から合成樹脂の成形体を押し付けることによって、液圧を利用して成形体表面に絵柄の印刷層を付着させる液圧転写法によって成形体表面に意匠面を形成する製造方法も採用されている。
【０００５】
インモールド成形法は、意匠の自由度が高く、また意匠の位置精度を高く維持することが可能である。 また、透過意匠（バックライティングとも言い、成形品の後方あるいは横方向から光を当て、これを前面から見た場合に、印刷された絵柄や文字が明るく浮かびあがって見える意匠部分のことを言う）を設けることも可能である。（特許文献１参照） 更に、絵柄や文字の印刷状態を制御することにより透過意匠部の光の透過の程度を調節することも可能になるなどの長所を有している。 しかし、このような加飾面を有する合成樹脂の成形体の表面に、例えば、ヘアーラインを備えた金属表面を模した絵柄を印刷し、あるいは転写したとしても、触感や質感は、依然として合成樹脂製品の触感や質感が残り、実際の金属の触感や質感を持たせることはできないという問題があった。
【０００６】
一方、金属プレートに合成樹脂部品を接着剤により固定したり、あるいは、金属プレートを予め成形金型内に設置しておき、その金型内に溶融合成樹脂を注入することにより、金属プレートと合成樹脂とを一体化して成形する技術が開発されてきている。 このように、金属プレートと合成樹脂とを一体化して成形するためには、金属プレートと合成樹脂とが強固に接合できるようになっている必要がある。 このため、金属プレートと合成樹脂が接触する領域の、金属プレートの表面に、溶融樹脂が入り込みアンカー効果を得ることができるようにするために、ポーラスな組織を設けるようにするのが一般的である。
【０００７】
したがって、金属材料としての触感や質感にリアリティさを与えると共に、合成樹脂としての意匠面をも備えた合成樹脂成形品に対するニーズを満たすために、金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形される射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品が求められていた。
【特許文献１】特開2002-178362号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した、金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形される射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品を製造しようとする場合、金属プレートと合成樹脂シートとが直接接触する領域においては、たとえ、金属プレート表面にポーラスな組織を設けていたとしても、成形時、合成樹脂シートはポーラスな組織の空孔の中に入り込むことができないため、アンカー効果は期待できず、金属プレートと合成樹脂シートを強固に接合させることができないという問題を有していた。
【０００９】
従って、金属プレートと合成樹脂シートの境界面は、簡単に剥離してしまい、気密性を維持することもできないという問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであり、金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形される射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品において、合成樹脂シートを金属プレートと射出成形樹脂部によってサンドイッチすることにより合成樹脂シートを機械的に保持し、更に必要な場合には、気密性を確保できるようにした合成樹脂成形品およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、請求項1に記載された発明においては、
プレス成形された金属プレートであって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートを射出成形金型に設置するステップと、
合成樹脂シートを射出成形金型に設置するステップと、
当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出するステップと、
からなる金属プレート、合成樹脂シート、および射出成形樹脂部が一体化した合成樹脂成形品を成形する方法であって、
当該射出成形樹脂部と当該金属プレートが直接接触する領域を有すると共に、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する当該領域において当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えている構成の合成樹脂成形品を成形する方法を採用した。
【００１２】
また、請求項2に記載された発明においては、請求項1に記載された合成樹脂成形品を成形する方法であって、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する前記領域において、前記金属プレートの表面にポーラスな組織が設けられた領域が、前記合成樹脂シートの周囲を取り囲むように配置されている構成の合成樹脂成形品を成形する方法を採用した。
【００１３】
また、請求項3に記載された発明においては、請求項1または2に記載された合成樹脂成形品を成形する方法であって、前記金属プレートがアルミニュウム合金またはステンレス鋼である構成の合成樹脂成形品を成形する方法を採用した。
【００１４】
更に、請求項4に記載された発明においては、
プレス成形された金属プレートであって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートと、
合成樹脂シートと、
当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形された射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品において、
当該射出成形樹脂部と当該金属プレートが直接接触する領域を有すると共に、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する当該領域において当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えている構成の合成樹脂成形品とした。
【００１５】
また、請求項5に記載された発明においては、請求項4に記載された合成樹脂成形品であって、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する前記領域であって、前記金属プレートの表面にポーラスな組織が設けられた領域が、前記合成樹脂シートの周囲を取り囲むように配置されている構成の合成樹脂成形品とした。
【００１６】
また、請求項5に記載された発明においては、請求項4または5に記載された合成樹脂成形品であって、前記金属プレートがアルミニュウム合金またはステンレス鋼である構成の合成樹脂成形品とした。
【発明の効果】
【００１７】
金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形される射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品において、合成樹脂シートを金属プレートと射出成形樹脂部によってサンドイッチすることにより合成樹脂シートを機械的に保持すると共に、必要な気密性を確保できるようにした合成樹脂成形品およびその製造方法を提供することが可能となった。
【００１８】
その結果、金属材料としてのリアリティな触感や質感を有すると共に、合成樹脂としての意匠面をも備えた合成樹脂成形品を提供すると共に、かかる合成樹脂成形品を低コストで製造することができる製造方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図1は、金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品の一実施例を示すものであって、一体化された合成樹脂成形品の断面図を示す。
【図２】図2は、図1に示す一体化された合成樹脂成形品の右側面図を示すものであり、図中の斜線部は、金属プレートの表面にポーラスな組織を備えた領域を示すものである。
【図３】図3は、図1に示す一体化された合成樹脂成形品の右側面図を示すものであり、図中の斜線部は、金属プレートの表面にポーラスな組織を備えた領域を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図1は、本発明にかかる金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品の一実施例を示すものであって、一体化された合成樹脂成形品の断面図を示すものである。
【００２２】
図1に示す合成樹脂成形品10は、金属プレート11、合成樹脂シート12、および射出成形樹脂部13とから構成されている。
【００２３】
金属プレート11は、予めプレス成形等により賦形されたものを使用しても良いし、所定の形状に切断された板状の金属プレートを使用するようにしても良い。 あるいは、金属プレート11としては、板状のものに限定されるものではなく、所定の厚みを有するブロック状の金属であって、例えば、ミーリング加工等によって所定の形状に機械加工されたものを使用するようにしても良い。
【００２４】
金属プレート11に使用される材料としては、鉄鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を使用することができるが、これらに限定されるものではないが、本発明においては、金属プレート11に使用される材料として、アルミニウム合金およびステンレス鋼が特に有用である。
【００２５】
金属プレート11の全面または一部の表面には、ポーラスな組織が設けられている。 ここで、ポーラスな組織とは、金属プレートの表面近傍が多孔質になっていることをいい、孔の形状やサイズは特に限定されるものではない。 また、孔は開孔(Open Pore)、閉孔(Closed Pore)のいずれであっても良い。
【００２６】
ポーラスな組織は、金属プレート11の全面に設けても良いし、金属プレート11の一部の表面に設けるようにしてもよい。 あるいは、射出成形樹脂部13と金属プレート11が直接接触する領域における金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を設けるようにしても良い。
【００２７】
金属の表面にポーラスな組織を設ける方法としては、特に限定されるものではなく、金属表面をエッチング処理したり、粉末冶金によりポーラスな組織を設けたりするようにしても良い。
【００２８】
このように表面にポーラスな組織を設けた金属プレート11と射出成形樹脂部13を直接接触するようにすることにより、溶融合成樹脂は、ポーラスな組織の空孔内に入り込み、アンカー効果を発揮して金属プレート11と射出成形樹脂部13は強固に結合される。 また、金属プレート11の表面にポーラスな組織を設けた領域においては、射出された溶融合成樹脂がポーラスな組織の空孔内に入り込むため、金属プレート11と射出成形樹脂部13の結合力を高めるのみならず、金属プレート11と射出成形樹脂部13の間の気密性を維持することができるようになる。
【００２９】
金属プレート11の表面、例えば、図1に示す金属プレート11の下側面には、予めヘアーライン等を設けたり、鏡面仕上げを行なったり、あるいは模様、文字等を印刷することによって加飾面(意匠面)を構成するようにしておいても良い。
【００３０】
本発明に使用される合成樹脂シート12としては、特に限定されるものではないが、板厚0.1mm程度から2.0mm程度の範囲の熱可塑性合成樹脂シート12が望ましい。 合成樹脂シート12の板厚が薄すぎると、金型内に設置する場合に腰が弱く、金型の構造によっては金型の所定位置からずれてしまうことがある。 また、溶融合成樹脂を射出した際に溶融合成樹脂の温度によっては合成樹脂シート12が部分的に溶けてしまい、その形状を保持できない場合がある。
【００３１】
また、合成樹脂シート12の板厚が厚すぎる場合には、金型に装着する際に所定の形状に合わせて切断する必要があるが、この切断作業が難しくなる傾向にある。 更に、合成樹脂シート12の板厚が厚すぎる場合には、金型や金属プレート11の曲面が強かったり曲面が複雑な形状をしていると、溶融合成樹脂を射出した際に、合成樹脂シート12が金型内面に沿えず、所望の成形品を得ることができないという問題が生じる。 また、バックライティングを行う場合には、この合成樹脂シート12は透明、または半透明でなければならない。
【００３２】
合成樹脂シート12は、合成樹脂成形品の形状や、成形金型の形状、あるいは金属プレート11の形状に合わせて、予めフォーミングしておいても良い。 合成樹脂シート12をフォーミングする方法としては、熱板式真空圧空成形法を使用したり、あるいはホットプレス成形法を使用したりすることができる。
【００３３】
また、合成樹脂シート12の場合にも、金属プレート11と同様に、合成樹脂シート12のいずれかの表面、あるいは両面に予め模様や文字等を印刷した加飾面(意匠面)を設けておいても良い。
【００３４】
射出成形樹脂部13は、一般に熱可塑性樹脂と呼ばれる樹脂を溶融させ(以後単に「溶融合成樹脂」と呼ぶ)これを、射出成形により成形するものであり、金型内部に射出された後凝固して射出成形樹脂部13を構成することになる。
【００３５】
次に、本発明にかかる合成樹脂成形品10の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、金属プレート11を射出成形金型の所定位置に挿入する。 この場合、前述したように、金属プレート11は金型内面にフィットするように、予めプレス成形等により所定の形状に賦形されたものを使用しても良い。
【００３７】
次に、射出成形金型の所定位置に合成樹脂シート12を挿入する。 合成樹脂シート12についても、金属プレート11および射出成形金型によって形成される内面にフィットするように、予め所定の形状に賦形しておいても良いし、後述する射出する溶融合成樹脂の圧力によって金属プレート11および射出成形金型内面に沿うように変形させるようにしても良い。 また、合成樹脂シート12は、金属プレート11の全面を覆うようにして配置することも、金属プレート11の一部の面を覆うように配置することもできる。
【００３８】
射出成形金型の中に金属プレート11および合成樹脂シート12を挿入した後、型締めを行い、金属プレート11、合成樹脂シート12、および射出成形金型で画成される空間に、加熱溶融させた合成樹脂(溶融合成樹脂)を加圧注入する。
【００３９】
加圧注入(すなわち、射出)された溶融合成樹脂がある程度冷却されると、溶融合成樹脂は凝固し、金属プレート11、合成樹脂シート12、および射出成形樹脂部13が一体化された合成樹脂成形品10が完成する。
【００４０】
このとき、金属プレート11の表面にポーラスな組織を設けておき、このポーラスな組織を有する領域に、溶融合成樹脂を直接接触させると、溶融合成樹脂は、ポーラスな組織の空孔内に入り込み、アンカー効果を発揮して金属プレート11と射出成形樹脂部13は強固に結合されるようになる。
このとき、金属プレート11の表面に設けるポーラスな組織を有する領域は、図2に示すように、金属プレート11と射出成形樹脂部13が直接接触する領域(図2の場合であれば、合成樹脂シート12の外縁14の外側部分)において、島状に点在する領域15(図2の斜線部分)を構成するように設けても良い。 この場合、島状に点在する領域15では、溶融合成樹脂が、ポーラスな組織の空孔内に入り込み、アンカー効果を発揮して金属プレート11と射出成形樹脂部13は強固に結合される。
【００４１】
その結果、合成樹脂シート12を金属プレート11と射出成形樹脂部13の間にサンドイッチ状に挟みこみ、機械的に保持することが可能となる。
【００４２】
なお、金属プレート11と合成樹脂シート12が直接接触する領域にポーラスな組織を有する領域を設けたとしても、合成樹脂シート12はポーラスな組織の空孔内に入り込むことはできないため、アンカー効果は期待できず、金属プレート11と合成樹脂シート12を機械的に強固に結合することはできない。
【００４３】
また、金属プレート11の表面に設けるポーラスな組織を有する領域は、図3に示すように、金属プレート11と射出成形樹脂部13が直接接触する領域(図3の場合であれば、合成樹脂シート12の外縁14の外側部分)であって、合成樹脂シート12の外縁14 を取り囲む円環状の領域16(図3の斜線部分)を構成するようにして設けても良い。
【００４４】
この場合、金属プレート11と射出成形樹脂部13は強固に結合されるだけでなく、金属プレート11の表面に設けるポーラスな組織を有する領域には、ポーラスな組織の空孔内に溶融合成樹脂が入り込むため、気密性が確保され、シーリング面としての機能を発揮することも可能となる。
【００４５】
以上述べたように、本発明に係る金属プレート11、合成樹脂シート12、および射出成形樹脂部13が一体化された合成樹脂成形品10は、各部品を接着剤で結合したり、あるいは、機械的なファスナーで結合したりすることなく、1回の射出成形工程で一体化することが可能であるため、製造プロセスが簡単であり、製造コストの低減に寄与することができるものである。
【符号の説明】
【００４６】
10 合成樹脂成形品
11 金属プレート
12 合成樹脂シート
13 射出成形樹脂部
14 合成樹脂シートの外縁
15 島状に点在する領域
16 円環状の領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属プレートと一体化した合成樹脂成形品およびその成形方法に係り、更に詳細には、金属プレート、合成樹脂シート、および射出成形樹脂部から一体的に構成され、インモールド成形法により成形された合成樹脂成形品およびその成形方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の内装品や家電製品など、直接ユーザーの目に触れ、あるいはユーザーが直接手に触れる合成樹脂成形品においては、装飾性や触感を向上させるために、合成樹脂表面に平滑な面を持った意匠面を設けるようになってきている。
【０００３】
このような意匠面を形成する方法として、シート状の表皮材(合成樹脂シート)に意匠面をなす印刷層を予め設けておき、インモールド成形法によりこの表皮材が成形品基材表面に配置されるようにして、基材樹脂を融着一体化させる製造方法がある。
【０００４】
また、予め木目模様や幾何学模様、あるいはヘアーラインを備えた金属表面を模した絵柄を印刷した可溶性の特殊フィルムを液体上に浮かべ、その上方から合成樹脂の成形体を押し付けることによって、液圧を利用して成形体表面に絵柄の印刷層を付着させる液圧転写法によって成形体表面に意匠面を形成する製造方法も採用されている。
【０００５】
インモールド成形法は、意匠の自由度が高く、また意匠の位置精度を高く維持することが可能である。 また、透過意匠（バックライティングとも言い、成形品の後方あるいは横方向から光を当て、これを前面から見た場合に、印刷された絵柄や文字が明るく浮かびあがって見える意匠部分のことを言う）を設けることも可能である。（特許文献１参照） 更に、絵柄や文字の印刷状態を制御することにより透過意匠部の光の透過の程度を調節することも可能になるなどの長所を有している。 しかし、このような加飾面を有する合成樹脂の成形体の表面に、例えば、ヘアーラインを備えた金属表面を模した絵柄を印刷し、あるいは転写したとしても、触感や質感は、依然として合成樹脂製品の触感や質感が残り、実際の金属の触感や質感を持たせることはできないという問題があった。
【０００６】
一方、金属プレートに合成樹脂部品を接着剤により固定したり、あるいは、金属プレートを予め成形金型内に設置しておき、その金型内に溶融合成樹脂を注入することにより、金属プレートと合成樹脂とを一体化して成形する技術が開発されてきている。 このように、金属プレートと合成樹脂とを一体化して成形するためには、金属プレートと合成樹脂とが強固に接合できるようになっている必要がある。 このため、金属プレートと合成樹脂が接触する領域の、金属プレートの表面に、溶融樹脂が入り込みアンカー効果を得ることができるようにするために、ポーラスな組織を設けるようにするのが一般的である。
【０００７】
したがって、金属材料としての触感や質感にリアリティさを与えると共に、合成樹脂としての意匠面をも備えた合成樹脂成形品に対するニーズを満たすために、金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形される射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品が求められていた。
【特許文献１】特開2002-178362号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した、金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形される射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品を製造しようとする場合、金属プレートと合成樹脂シートとが直接接触する領域においては、たとえ、金属プレート表面にポーラスな組織を設けていたとしても、成形時、合成樹脂シートはポーラスな組織の空孔の中に入り込むことができないため、アンカー効果は期待できず、金属プレートと合成樹脂シートを強固に接合させることができないという問題を有していた。
【０００９】
従って、金属プレートと合成樹脂シートの境界面は、簡単に剥離してしまい、気密性を維持することもできないという問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであり、金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形される射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品において、合成樹脂シートを金属プレートと射出成形樹脂部によってサンドイッチすることにより合成樹脂シートを機械的に保持し、更に必要な場合には、気密性を確保できるようにした合成樹脂成形品およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するために、請求項1に記載された発明においては、
プレス成形された金属プレートであって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートを射出成形金型に設置するステップと、
合成樹脂シートを射出成形金型に設置するステップと、
当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出するステップと、
からなる金属プレート、合成樹脂シート、および射出成形樹脂部が一体化した合成樹脂成形品を成形する方法であって、
当該射出成形樹脂部と当該金属プレートが直接接触する領域を有すると共に、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する当該領域において当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えている構成の合成樹脂成形品を成形する方法を採用した。
【００１２】
また、請求項2に記載された発明においては、請求項1に記載された合成樹脂成形品を成形する方法であって、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する前記領域において、前記金属プレートの表面にポーラスな組織が設けられた領域が、前記合成樹脂シートの周囲を取り囲むように配置されている構成の合成樹脂成形品を成形する方法を採用した。
【００１３】
また、請求項3に記載された発明においては、請求項1または2に記載された合成樹脂成形品を成形する方法であって、前記金属プレートがアルミニュウム合金またはステンレス鋼である構成の合成樹脂成形品を成形する方法を採用した。
【００１４】
更に、請求項4に記載された発明においては、
プレス成形された金属プレートであって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートと、
合成樹脂シートと、
当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形された射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品において、
当該射出成形樹脂部と当該金属プレートが直接接触する領域を有すると共に、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する当該領域において当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えている構成の合成樹脂成形品とした。
【００１５】
また、請求項5に記載された発明においては、請求項4に記載された合成樹脂成形品であって、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する前記領域であって、前記金属プレートの表面にポーラスな組織が設けられた領域が、前記合成樹脂シートの周囲を取り囲むように配置されている構成の合成樹脂成形品とした。
【００１６】
また、請求項5に記載された発明においては、請求項4または5に記載された合成樹脂成形品であって、前記金属プレートがアルミニュウム合金またはステンレス鋼である構成の合成樹脂成形品とした。
【発明の効果】
【００１７】
金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形される射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品において、合成樹脂シートを金属プレートと射出成形樹脂部によってサンドイッチすることにより合成樹脂シートを機械的に保持すると共に、必要な気密性を確保できるようにした合成樹脂成形品およびその製造方法を提供することが可能となった。
【００１８】
その結果、金属材料としてのリアリティな触感や質感を有すると共に、合成樹脂としての意匠面をも備えた合成樹脂成形品を提供すると共に、かかる合成樹脂成形品を低コストで製造することができる製造方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図1は、金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品の一実施例を示すものであって、一体化された合成樹脂成形品の断面図を示す。
【図２】図2は、図1に示す一体化された合成樹脂成形品の右側面図を示すものであり、図中の斜線部は、金属プレートの表面にポーラスな組織を備えた領域を示すものである。
【図３】図3は、図1に示す一体化された合成樹脂成形品の右側面図を示すものであり、図中の斜線部は、金属プレートの表面にポーラスな組織を備えた領域を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図1は、本発明にかかる金属プレートと、合成樹脂シートと、射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品の一実施例を示すものであって、一体化された合成樹脂成形品の断面図を示すものである。
【００２２】
図1に示す合成樹脂成形品10は、金属プレート11、合成樹脂シート12、および射出成形樹脂部13とから構成されている。
【００２３】
金属プレート11は、予めプレス成形等により賦形されたものを使用しても良いし、所定の形状に切断された板状の金属プレートを使用するようにしても良い。 あるいは、金属プレート11としては、板状のものに限定されるものではなく、所定の厚みを有するブロック状の金属であって、例えば、ミーリング加工等によって所定の形状に機械加工されたものを使用するようにしても良い。
【００２４】
金属プレート11に使用される材料としては、鉄鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を使用することができるが、これらに限定されるものではないが、本発明においては、金属プレート11に使用される材料として、アルミニウム合金およびステンレス鋼が特に有用である。
【００２５】
金属プレート11の全面または一部の表面には、ポーラスな組織が設けられている。 ここで、ポーラスな組織とは、金属プレートの表面近傍が多孔質になっていることをいい、孔の形状やサイズは特に限定されるものではない。 また、孔は開孔(Open Pore)、閉孔(Closed Pore)のいずれであっても良い。
【００２６】
ポーラスな組織は、金属プレート11の全面に設けても良いし、金属プレート11の一部の表面に設けるようにしてもよい。 あるいは、射出成形樹脂部13と金属プレート11が直接接触する領域における金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を設けるようにしても良い。
【００２７】
金属の表面にポーラスな組織を設ける方法としては、特に限定されるものではなく、金属表面をエッチング処理したり、粉末冶金によりポーラスな組織を設けたりするようにしても良い。
【００２８】
このように表面にポーラスな組織を設けた金属プレート11と射出成形樹脂部13を直接接触するようにすることにより、溶融合成樹脂は、ポーラスな組織の空孔内に入り込み、アンカー効果を発揮して金属プレート11と射出成形樹脂部13は強固に結合される。 また、金属プレート11の表面にポーラスな組織を設けた領域においては、射出された溶融合成樹脂がポーラスな組織の空孔内に入り込むため、金属プレート11と射出成形樹脂部13の結合力を高めるのみならず、金属プレート11と射出成形樹脂部13の間の気密性を維持することができるようになる。
【００２９】
金属プレート11の表面、例えば、図1に示す金属プレート11の下側面には、予めヘアーライン等を設けたり、鏡面仕上げを行なったり、あるいは模様、文字等を印刷することによって加飾面(意匠面)を構成するようにしておいても良い。
【００３０】
本発明に使用される合成樹脂シート12としては、特に限定されるものではないが、板厚0.1mm程度から2.0mm程度の範囲の熱可塑性合成樹脂シート12が望ましい。 合成樹脂シート12の板厚が薄すぎると、金型内に設置する場合に腰が弱く、金型の構造によっては金型の所定位置からずれてしまうことがある。 また、溶融合成樹脂を射出した際に溶融合成樹脂の温度によっては合成樹脂シート12が部分的に溶けてしまい、その形状を保持できない場合がある。
【００３１】
また、合成樹脂シート12の板厚が厚すぎる場合には、金型に装着する際に所定の形状に合わせて切断する必要があるが、この切断作業が難しくなる傾向にある。 更に、合成樹脂シート12の板厚が厚すぎる場合には、金型や金属プレート11の曲面が強かったり曲面が複雑な形状をしていると、溶融合成樹脂を射出した際に、合成樹脂シート12が金型内面に沿えず、所望の成形品を得ることができないという問題が生じる。 また、バックライティングを行う場合には、この合成樹脂シート12は透明、または半透明でなければならない。
【００３２】
合成樹脂シート12は、合成樹脂成形品の形状や、成形金型の形状、あるいは金属プレート11の形状に合わせて、予めフォーミングしておいても良い。 合成樹脂シート12をフォーミングする方法としては、熱板式真空圧空成形法を使用したり、あるいはホットプレス成形法を使用したりすることができる。
【００３３】
また、合成樹脂シート12の場合にも、金属プレート11と同様に、合成樹脂シート12のいずれかの表面、あるいは両面に予め模様や文字等を印刷した加飾面(意匠面)を設けておいても良い。
【００３４】
射出成形樹脂部13は、一般に熱可塑性樹脂と呼ばれる樹脂を溶融させ(以後単に「溶融合成樹脂」と呼ぶ)これを、射出成形により成形するものであり、金型内部に射出された後凝固して射出成形樹脂部13を構成することになる。
【００３５】
次に、本発明にかかる合成樹脂成形品10の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、金属プレート11を射出成形金型の所定位置に挿入する。 この場合、前述したように、金属プレート11は金型内面にフィットするように、予めプレス成形等により所定の形状に賦形されたものを使用しても良い。
【００３７】
次に、射出成形金型の所定位置に合成樹脂シート12を挿入する。 合成樹脂シート12についても、金属プレート11および射出成形金型によって形成される内面にフィットするように、予め所定の形状に賦形しておいても良いし、後述する射出する溶融合成樹脂の圧力によって金属プレート11および射出成形金型内面に沿うように変形させるようにしても良い。 また、合成樹脂シート12は、金属プレート11の全面を覆うようにして配置することも、金属プレート11の一部の面を覆うように配置することもできる。
【００３８】
射出成形金型の中に金属プレート11および合成樹脂シート12を挿入した後、型締めを行い、金属プレート11、合成樹脂シート12、および射出成形金型で画成される空間に、加熱溶融させた合成樹脂(溶融合成樹脂)を加圧注入する。
【００３９】
加圧注入(すなわち、射出)された溶融合成樹脂がある程度冷却されると、溶融合成樹脂は凝固し、金属プレート11、合成樹脂シート12、および射出成形樹脂部13が一体化された合成樹脂成形品10が完成する。
【００４０】
このとき、金属プレート11の表面にポーラスな組織を設けておき、このポーラスな組織を有する領域に、溶融合成樹脂を直接接触させると、溶融合成樹脂は、ポーラスな組織の空孔内に入り込み、アンカー効果を発揮して金属プレート11と射出成形樹脂部13は強固に結合されるようになる。
このとき、金属プレート11の表面に設けるポーラスな組織を有する領域は、図2に示すように、金属プレート11と射出成形樹脂部13が直接接触する領域(図2の場合であれば、合成樹脂シート12の外縁14の外側部分)において、島状に点在する領域15(図2の斜線部分)を構成するように設けても良い。 この場合、島状に点在する領域15では、溶融合成樹脂が、ポーラスな組織の空孔内に入り込み、アンカー効果を発揮して金属プレート11と射出成形樹脂部13は強固に結合される。
【００４１】
その結果、合成樹脂シート12を金属プレート11と射出成形樹脂部13の間にサンドイッチ状に挟みこみ、機械的に保持することが可能となる。
【００４２】
なお、金属プレート11と合成樹脂シート12が直接接触する領域にポーラスな組織を有する領域を設けたとしても、合成樹脂シート12はポーラスな組織の空孔内に入り込むことはできないため、アンカー効果は期待できず、金属プレート11と合成樹脂シート12を機械的に強固に結合することはできない。
【００４３】
また、金属プレート11の表面に設けるポーラスな組織を有する領域は、図3に示すように、金属プレート11と射出成形樹脂部13が直接接触する領域(図3の場合であれば、合成樹脂シート12の外縁14の外側部分)であって、合成樹脂シート12の外縁14 を取り囲む円環状の領域16(図3の斜線部分)を構成するようにして設けても良い。
【００４４】
この場合、金属プレート11と射出成形樹脂部13は強固に結合されるだけでなく、金属プレート11の表面に設けるポーラスな組織を有する領域には、ポーラスな組織の空孔内に溶融合成樹脂が入り込むため、気密性が確保され、シーリング面としての機能を発揮することも可能となる。
【００４５】
以上述べたように、本発明に係る金属プレート11、合成樹脂シート12、および射出成形樹脂部13が一体化された合成樹脂成形品10は、各部品を接着剤で結合したり、あるいは、機械的なファスナーで結合したりすることなく、1回の射出成形工程で一体化することが可能であるため、製造プロセスが簡単であり、製造コストの低減に寄与することができるものである。
【符号の説明】
【００４６】
10 合成樹脂成形品
11 金属プレート
12 合成樹脂シート
13 射出成形樹脂部
14 合成樹脂シートの外縁
15 島状に点在する領域
16 円環状の領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形された金属プレートであって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートを射出成形金型に設置するステップと、
合成樹脂シートを射出成形金型に設置するステップと、
当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出するステップと、
からなる金属プレート、合成樹脂シート、および射出成形樹脂部が一体化した合成樹脂成形品を成形する方法において、
当該射出成形樹脂部と当該金属プレートが直接接触する領域を有すると共に、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する当該領域において当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えていることを特徴とする合成樹脂成形品を成形する方法。
【請求項２】
請求項1に記載された合成樹脂成形品を成形する方法において、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する前記領域であって、前記金属プレートの表面にポーラスな組織が設けられた領域が、前記合成樹脂シートの周囲を取り囲むように配置されていることを特徴とする合成樹脂成形品を成形する方法。
【請求項３】
請求項1または2に記載された合成樹脂成形品を成形する方法において、前記金属プレートがアルミニュウム合金またはステンレス鋼であることを特徴とする合成樹脂成形品を成形する方法。
【請求項４】
プレス成形された金属プレートであって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートと、
合成樹脂シートと、
当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形された射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品であって、
当該射出成形樹脂部と当該金属プレートが直接接触する領域を有すると共に、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する当該領域において当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えていることを特徴とする合成樹脂成形品。
【請求項５】
請求項4に記載された合成樹脂成形品において、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する前記領域であって、前記金属プレートの表面にポーラスな組織が設けられた領域が、前記合成樹脂シートの周囲を取り囲むように配置されていることを特徴とする合成樹脂成形品。
【請求項６】
請求項4または5に記載された合成樹脂成形品において、前記金属プレートがアルミニュウム合金またはステンレス鋼であることを特徴とする合成樹脂成形品。
【請求項１】
プレス成形された金属プレートであって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートを射出成形金型に設置するステップと、
合成樹脂シートを射出成形金型に設置するステップと、
当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出するステップと、
からなる金属プレート、合成樹脂シート、および射出成形樹脂部が一体化した合成樹脂成形品を成形する方法において、
当該射出成形樹脂部と当該金属プレートが直接接触する領域を有すると共に、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する当該領域において当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えていることを特徴とする合成樹脂成形品を成形する方法。
【請求項２】
請求項1に記載された合成樹脂成形品を成形する方法において、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する前記領域であって、前記金属プレートの表面にポーラスな組織が設けられた領域が、前記合成樹脂シートの周囲を取り囲むように配置されていることを特徴とする合成樹脂成形品を成形する方法。
【請求項３】
請求項1または2に記載された合成樹脂成形品を成形する方法において、前記金属プレートがアルミニュウム合金またはステンレス鋼であることを特徴とする合成樹脂成形品を成形する方法。
【請求項４】
プレス成形された金属プレートであって、当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えた金属プレートと、
合成樹脂シートと、
当該金属プレートと、当該合成樹脂シートと、射出成形金型とによって画成される空間に溶融合成樹脂を射出することにより成形された射出成形樹脂部とからなる一体化された合成樹脂成形品であって、
当該射出成形樹脂部と当該金属プレートが直接接触する領域を有すると共に、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する当該領域において当該金属プレートの全面または一部の表面にポーラスな組織を備えていることを特徴とする合成樹脂成形品。
【請求項５】
請求項4に記載された合成樹脂成形品において、射出成形樹脂部と金属プレートが直接接触する前記領域であって、前記金属プレートの表面にポーラスな組織が設けられた領域が、前記合成樹脂シートの周囲を取り囲むように配置されていることを特徴とする合成樹脂成形品。
【請求項６】
請求項4または5に記載された合成樹脂成形品において、前記金属プレートがアルミニュウム合金またはステンレス鋼であることを特徴とする合成樹脂成形品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−４５８１８（Ｐ２０１２−４５８１８Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８９８７２（Ｐ２０１０−１８９８７２）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（３９２０１０２６７）株式会社サカイヤ (24)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（３９２０１０２６７）株式会社サカイヤ (24)
【Ｆターム（参考）】
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