特許 6462166 樹脂形成部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6462166

(24)【登録日】2019年1月11日

(45)【発行日】2019年1月30日

(54)【発明の名称】樹脂形成部材

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/14 20060101AFI20190121BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/14

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-32063(P2018-32063)

(22)【出願日】2018年2月26日

【審査請求日】2018年5月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】510066950

【氏名又は名称】株式会社 プラスコンフォート

(74)【代理人】

【識別番号】100107102

【弁理士】

【氏名又は名称】吉延 彰広

(74)【代理人】

【識別番号】100164242

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 直人

(74)【代理人】

【識別番号】100172498

【弁理士】

【氏名又は名称】八木 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】赤石 彰

【審査官】 中山 基志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１６９６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１０８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０００８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２０２９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４７６４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ４５／００−４５／８４

Ｂ２９Ｃ３３／００−３３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

窓部に向かって傾斜した樹脂製傾斜部と、
前記窓部に設けられたフィルムとを有し、
前記フィルムが、前記樹脂製傾斜部のおもて面と裏面との間に配置されたものであって、中心位置における厚さ方向の撓みが該フィルムの厚さの１／１０以下に抑えられたものであることを特徴とする樹脂形成部材。

【請求項2】

前記樹脂製傾斜部と前記フィルムとによって円錐台形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂形成部材。

【請求項3】

前記フィルムが、前記樹脂製傾斜部の厚みの１／４以下の厚みのものであることを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂形成部材。

【請求項4】

前記樹脂製傾斜部が、０度より大きく９０度未満の傾斜角度で傾斜したものであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の樹脂形成部材。

【請求項5】

前記樹脂製傾斜部の外周縁部から前記フィルムが位置する側とは反対側に該フィルムの厚さ方向に沿って延在した樹脂製周壁部を有するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の樹脂形成部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フィルムが設けられた樹脂形成部材に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂形成部材は、一般的に軽く、成形も安価で容易に行うことができることから、様々な分野で利用されている。

【0003】

例えば、射出成形によって樹脂形成部材を得る場合、予め成形した一次樹脂形成部材を金型に挿入し、その一次樹脂形成部材を、射出した樹脂によって固定する、いわゆるインサート成形が一般的に行われている（例えば、特許文献１等参照）。

【0004】

しかしながら、一次形成部材がフィルムや薄膜といったような厚さが薄いものになればなるほど、一次形成部材をピンと張った状態で固定することが困難になる。すなわち、一次形成部材がフィルムや薄膜といったような厚さが薄いもの（以下、総称してフィルムと称する）であって、そのフィルムの周囲を射出した樹脂によって固定する場合、射出した樹脂が冷却される際の収縮によって、フィルムは中心方向に撓んでしまう。この状態で射出した樹脂が固化してしまうと、フィルムは撓んだままとなってしまう。

【0005】

また、超音波溶着によってフィルムを肉厚部にスポット的に固定しようとしても、フィルムをピンと張った状態で固定することはなかなか困難であるのが実情である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６−２８８６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

一方、フィルムが設けられた樹脂形成部材にあっては、そのフィルムがピンと張られた状態で固定されていることが望まれる場合が多い。

【0008】

本発明は上記事情に鑑み、フィルムがピンと張られた状態で固定されている樹脂形成部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を解決する本発明の樹脂形成部材は、
窓部に向かって傾斜した樹脂製傾斜部と、
前記窓部に設けられたフィルムとを有し、
前記フィルムが、前記樹脂製傾斜部のおもて面と裏面との間に配置されたものであって、中心位置における厚さ方向の撓みが該フィルムの厚さの１／１０以下に抑えられたものであることを特徴とする。

【0010】

すなわち、前記フィルムは、外周縁部が前記樹脂製傾斜部に厚さ方向から覆われているものである。

【0011】

前記樹脂製傾斜部は、熱可塑性樹脂製傾斜部であってもよいし、射出成形によって形成されたものであってもよい。例えば、本発明の樹脂形成部材は、インサート成形体であってもよい。また、本発明の樹脂形成部材は、前記フィルムを加飾フィルムとした加飾成形品に適用することもできるし、前記フィルムを投影フィルムとした光学部材に適用することもできる。

【0012】

前記樹脂製傾斜部が、冷却される際（例えば、固化する際）の収縮によって、外側に開く方向にテンションが付与され、そのテンションの付与によって、前記樹脂製傾斜部のおもて面と裏面との間に配置された前記フィルムが外側へ引っ張られ、該フィルムがピンと張ったものになる。

【0013】

前記窓部の形状（前記フィルムの形状）は真円であってもよいし楕円であってもよいし複数の角部を有する形状（例えば、三角形、四角形、六角形、十六角形等）であってもよい。

【0014】

また、前記フィルムは、樹脂製のものであってもよいし、それ以外の材質のものであってもよい。

【0015】

また、前記樹脂製傾斜部と前記フィルムは、同じ樹脂材料で形成されたものであってもよい。例えば、同じ熱可塑性樹脂で形成されたものであってもよい。あるいは、前記樹脂製傾斜部と前記フィルムは、異なる樹脂材料で形成されたものであってもよい。例えば、前記樹脂製傾斜部は熱可塑性樹脂で形成されたものであり、前記フィルムは熱硬化性樹脂で形成されたものであってもよい。

【0016】

本発明の樹脂形成部材において、
前記樹脂製傾斜部と前記フィルムとによって円錐台形状に形成されていてもよい。

【0017】

すなわち、前記フィルムが円錐の底面に平行なものとなるが、該底面を構成する部分は、あってもなくてもよい。また、前記樹脂製傾斜部のうち最も径が小さな部分となる先端縁は、前記フィルムよりも突出している。

【0020】

本発明の樹脂形成部材において、
前記フィルムが、前記樹脂製傾斜部の厚みの１／４以下の厚みのものであってもよい。

【0021】

前記フィルムが、前記樹脂製傾斜部の厚みの１／６以下の厚みのものであることが好ましく、１／２０以下の厚みであることがより好ましい。すなわち、前記樹脂製傾斜部は、前記フィルムよりもかなり肉厚なものである。また、前記フィルムは、２５０μｍ以下の厚さのものであってもよく、１７０μｍ未満の厚さのものであることが好ましく、７５μｍ未満の厚さのものであることがより好ましい。

【0022】

本発明の樹脂形成部材において、
前記樹脂製傾斜部が、０度より大きく９０度未満の傾斜角度で傾斜したものであってもよい。

【0023】

ここにいう傾斜角度とは、前記フィルムに沿った水平線に対する前記樹脂製傾斜部の傾斜角度のことをいう。

【0024】

この傾斜角度は、２度以上であることが好ましい。この傾斜角度が２度未満であると、外側に開く方向へのテンションが弱くなりすぎ、前記フィルムに弛みが生じる場合がある。一方、この傾斜角度が９０度以上になると、前記樹脂製傾斜部が外側に開きにくくなってしまい、前記フィルムに外側に開く方向へのテンション自体が付与されなくなってしまう。また、傾斜角度は、６０度未満であることが好ましい。

【0025】

本発明の樹脂形成部材において、
前記樹脂製傾斜部の外周縁部から前記フィルムが位置する側とは反対側に該フィルムの厚さ方向に沿って延在した樹脂製周壁部を有するものであってもよい。

【0026】

前記樹脂製傾斜部と前記樹脂製周壁部は、同じ樹脂材料で形成されたものであってもよい。例えば、前記樹脂製傾斜部と前記樹脂製周壁部は、射出成形によって一体的に形成されたものであってもよい。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、フィルムがピンと張られた状態で固定されている樹脂形成部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一実施形態に相当するインサート成形体を示す図である。

【図2】図１（ｂ）に示すインサート成形体の断面図である。

【図3】図１（ａ）とは異なる金型の左半分の断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

【0030】

図１は、本発明の一実施形態に相当するインサート成形体を示す図である。

【0031】

本実施形態のインサート成形体１は、射出成形によって形成されたものである。すなわち、インサート成形体１は、予め成形した一次樹脂形成部材であるフィルム１１を金型に挿入し、そのフィルム１１を、射出した熱可塑性樹脂によって固定する、いわゆるインサート成形によって得られたものである。フィルム１１も、樹脂製（より具体的には熱可塑性樹脂製）のものであるが、それ以外の材質のものであってもよい。

【0032】

図１（ａ）は、型開きした金型にフィルム１１を挿入した後、型閉めされた状態の金型の断面を示す図である。

【0033】

図１（ａ）に示す金型２は、図１（ａ）では下方に示す、右下がりのハッチングを施した固定型２１と、上方に示す、左下がりのハッチングを施した可動型２２を組み合わせて構成されている。なお、型構成を反対にし、固定型２１を可動する型とし、可動型２２を固定された型としてもよい。

【0034】

フィルム１１は、固定型２１に形成された中央突部２１１にセットされる。各図において、フィルム１１を灰色で示す。この中央突部２１１は、可動型２２側に突出している。固定型２１では、中央突部２１１の外側がキャビティＣの一部を構成する。一方、可動型２２には、固定型２１の中央突部２１１にセットされたフィルム１１を挟み込む中央押さえ部２２１が設けられている。この中央押さえ部２２１は、固定型２１側に突出している。フィルム１１の厚さは、特に限定はされず、求められる特性に応じた厚さであればよい。ただし、本実施形態では、フィルム１１とは、２５０μｍ以下の厚さのものをいいい、フィルム１１が薄さを求められるものである場合には、１７０μｍ未満の厚さのものであることが好ましく、７５μｍ未満の厚さのものであることがより好ましい。図１（ａ）に示す型閉めされた状態の金型２では、フィルム１１が固定型２１の中央突部２１１と可動型２２の中央押さえ部２２１に挟み込まれており、フィルム１１がズレたり動いてしまうことはない。また、中央突部２１１と中央押さえ部２２１との間に、金型２内に充填された熱可塑性樹脂が差し込むこともない。

【0035】

フィルム１１は、溶融押出成型法（より具体的には、インフレーション法あるいはＴダイ法）によって製造することができる。あるいは、溶融流延法、カレンダー法、延伸法等によっても製造することができる。

【0036】

固定型２１のキャビティ形成壁は、中央突部２１１の立上がり壁２１ａと、第１傾斜壁２１ｂと、外縁壁２１ｃから構成されている。一方、可動型２２のキャビティ形成壁は、中央押さえ部２２１の突出壁２２ａと、第２傾斜壁２２ｂと、周壁形成外周壁２２ｃと、周壁形成内周壁２２ｄと、周壁厚み壁２２ｅから構成されている。

【0037】

金型２内にセットされたフィルム１１は、中央突部２１１の立上がり壁２１ａと、中央押さえ部２２１の突出壁２２ａの間に位置しており、フィルム１１の外周縁部１１１は、キャビティＣ内に突出している。より詳しくは、フィルム１１の外周縁部１１１は、可動型２２の第２傾斜壁２２ｂの外端（周壁形成内周壁２２ｄと接する位置）よりも外側に位置しているが、固定型２１の第１傾斜壁２１ｂの外端（外縁壁２１ｃと接する位置）よりは内側に位置している。なお、フィルム１１の外周端１１１ａが、可動型２２の第２傾斜壁２２ｂの外端の位置に一致していてもよいし、第２傾斜壁２２ｂの外端よりも内側にあってもよい。また、フィルム１１は、外周端１１１ａが外縁壁２１ｃに当接するほど大きなものであってもよい。

【0038】

キャビティＣのうち、第１傾斜壁２１ｂと第２傾斜壁２２ｂに挟まれた部分は、フィルム１１に対して傾斜している。また、キャビティＣのうち、第１傾斜壁２１ｂと第２傾斜壁２２ｂに挟まれた部分は、中央突部２１１あるいは中央押さえ部２２１に向かって傾斜している。キャビティＣに充填された熱可塑性樹脂が固化する際に、内側に向けて縮まろうとする熱収縮が生じる。しかしながら、上述した傾斜によって、内側に縮まろうとする力は外側へ開く方向（図１（ａ）に示す矢印参照）のテンションとなって作用し、このテンションによってフィルム１１が外側へ引っ張られ、フィルム１１がピンと張ったものになる。

【0039】

しかも、図１（ａ）に示す第１傾斜壁２１ｂは、第２傾斜壁２２ｂよりも周壁厚み壁２２ｅ分だけ長い。また、第２傾斜壁２２ｂの、フィルム１１に対する角度（傾斜角度）の方が、第１傾斜壁２１ｂの、フィルム１１に対する角度（傾斜角度）よりも大きい。すなわち、第１傾斜壁２１ｂの方が、第２傾斜壁２２ｂよりも緩やかな傾斜角である。この結果、キャビティＣの厚さ（図１（ａ）では上下方向の長さ）は、中央突部２１１あるいは中央押さえ部２２１に近いほど、言い換えれば、中心に近いほど、薄いことなる。したがって、キャビティＣ内に熱可塑性樹脂が充填されると、厚さが薄い中心側から先に固化していき、厚さが厚い外側が最後に固化することになる。よって、立上がり壁２１ａと突出壁２２ａ近傍の熱可塑性樹脂が先に固化して位置が決定される。一方、外側の熱可塑性樹脂ほど固化が遅れ、外側の熱可塑性樹脂が内側に向けて縮まろうとする熱収縮の作用が生じ、外側へ開く方向（図１（ａ）に示す矢印参照）のテンションが大きくなりやすい。このため、フィルム１１が外側へ引っ張られやすくなり、フィルム１１がピンと張ったものになりやすい。

【0040】

加えて、キャビティＣのうち、可動型２２における周壁形成外周壁２２ｃと、周壁形成内周壁２２ｄと、周壁厚み壁２２ｅによって形成された部分は、フィルム１１が位置する側（図１（ａ）では下側）とは反対側（図１（ａ）では上側）に延在した部分であり、内側に倒れこむように熱収縮する。そのため、フィルム１１が外側へより強く引っ張られやすくなり、フィルム１１が一段とピンと張ったものになりやすい。

【0041】

本実施形態では、キャビティＣの厚さ、すなわち図１（ｂ）や図２に示す傾斜部１２の厚み（熱容量）を調整することで、内側に縮まろうとする力を、外側へ開く方向（図１（ａ）に示す矢印参照）のテンションとして利用しているが、金型の冷却構造を工夫し、内側の方を外側よりも強冷却するようにして、内側に縮まろうとする力を、外側へ開く方向のテンションとして利用することもできる。ただし、金型の冷却構造で対応する場合には、抜型後は効果を期待することができない。一方、本実施形態のように、傾斜部１２の厚み（熱容量）を調整しておけば、抜型後にも効果を十分に得ることができる。

【0042】

図１（ｂ）は、同図（ａ）に示す金型２を用いインサート成形によって完成したインサート成形体を示す斜視図である。また、図２は、図１（ｂ）に示すインサート成形体の断面図である。

【0043】

図１（ｂ）及び図２に示すインサート成形体１は、窓部１０に向かって傾斜した傾斜部１２と、窓部１０に設けられた円形のフィルム１１と、傾斜部１２の外周縁部から立ち上がった円筒状の周壁部１３を有する。傾斜部１２と周壁部１３は一体成形されたものであるが、別体で成形され接着剤等で貼り合わされたものであってもよい。ただし、本実施形態のインサート成形体１は、フィルム１１の固定からして接着剤等の異種材料を一切用いずに、熱可塑性樹脂一種類で成形されている。

【0044】

窓部１０は、図１（ａ）に示す中央突部２１１と中央押さえ部２２１に挟まれた領域に相当し、この領域には、フィルム１１が配置されている。上述したように、金型２内にセットされたフィルム１１は、中央突部２１１の立上がり壁２１ａと、中央押さえ部２２１の突出壁２２ａの間に位置しており、そのままインサート成形されることで、フィルム１１は、傾斜部１２のおもて面１２ａ（図２参照）と裏面１２ｂとの間に配置されたものになる。図２に示す傾斜部１２のおもて面１２ａは、図１（ａ）に示す固定型２１の第１傾斜壁２１ｂによって形成された面に相当する。一方、傾斜部１２の裏面１２ｂは、図１（ａ）に示す可動型２２の第２傾斜壁２２ｂによって形成された面に相当する。フィルム１１の外周縁部１１１（図１（ａ）参照）は、傾斜部１２に厚さ方向から覆われていることになる。図２に示すフィルム１１は、窓部１０の厚さ方向のちょうど中央付近に位置しているが、おもて面１２ａ側に寄っていてもよい。あるいは、裏面１２ｂ側に寄っていてもよい。

【0045】

窓部１０の形状は真円の他、楕円であってもよいし複数の角部を有する形状（例えば、三角形、四角形、六角形、十六角形等）であってもよい。

【0046】

また、フィルム１１については、窓部１０よりも大きなものであればよく、その形状は限定されない。すなわち、真円であってもよいし、楕円であってもよいし、複数の角部を有する形状（例えば、三角形、四角形、六角形、十六角形等）であってもよい。

【0047】

傾斜部１２は、フィルム１１より厚い部位であって、フィルム状のものではなく、肉厚状のものである。傾斜部１２の厚さとフィルム１１の厚さとを比較すると、傾斜部１２は、フィルム１１の厚さの４倍以上の厚さのものであり、フィルム１１に比べて強度も高い。傾斜部１２は、フィルム１１をピンと張った状態に固定する固定部である。なお、傾斜部１２は、フィルム１１の６倍以上の厚さのものであることが好ましく、２０倍以上の厚さのものであることがより好ましい。すなわち、フィルム１１からみれば、フィルム１１の厚みは、傾斜部１２の厚みの、１／４以下であればよく、１／６以下であることが好ましく、１／２０以下であることがより好ましい。また、図２に示すように、傾斜部１２の傾斜角度は、おもて面１２ａと裏面１２ｂとで異なっている。ここにいう傾斜角度とは、フィルム１１に沿った水平線に対して傾斜した角度のことをいう。おもて面１２ａの傾斜角度θ１は、０度より大きく９０度未満の角度（例えば、４度あるいは８度）であり、２度以上６０度未満の角度であることが好ましい。一方、裏面１２ｂの傾斜角度θ２も、０度より大きく９０度未満の角度（例えば、５度あるいは１０度）であり、２度以上６０度未満の角度であることが好ましい。ただし、裏面１２ｂの傾斜角度θ２の方が、おもて面１２ａの傾斜角度θ１よりも急角度であることが好ましい。図２に示すおもて面１２ａの傾斜角度θ１は、図１（ａ）に示す第１傾斜壁２１ｂの傾斜角度に対応し、図２に示す裏面１２ｂの傾斜角度θ２は、図１（ａ）に示す第２傾斜壁２２ｂの傾斜角度に対応する。図１（ａ）で明らかなように、フィルム１１の外周縁部１１１から第２傾斜壁２２ｂまでの厚さの方が、フィルム１１の外周縁部１１１から第１傾斜壁２１ｂまでの厚さよりも厚く、傾斜部１２における、フィルム１１の外周縁部１１１より上方の容積の方が、その外周縁部１１１より下方の容積よりも多いことになる。傾斜部１２における、フィルム１１の外周縁部１１１より上方の容積が多いことによって、熱収縮の作用が大きく作用し、また、重くなることから、外側へ開く方向（図１（ａ）に示す矢印参照）のテンションが大きくなりやすい。しかも、裏面１２ｂの傾斜角度θ２の方が急角度であることによっても、傾斜部１２が外側へ開きやすくなっている。ただし、裏面１２ｂの傾斜角度θ２が９０度以上であると、反対に傾斜部１２が外側に開きにくくなってしまう。一方、裏面１２ｂの傾斜角度θ２が２度未満であると、外側に開く方向へのテンションが弱くなりすぎ、フィルム１１に弛みが生じる場合がある。

【0048】

図２に示すように、本実施形態のインサート成形体１では、フィルム１１は、中心位置における厚さ方向（図２では上下方向）の撓みが、フィルム１１の厚さの１／１０以下に抑えられている。図２では、フィルム１１が、厚さ方向のうちの一方向になる上方向に最大限撓んだ状態を１点鎖線で表し、厚さ方向のうちのもう一方の方向になる下方向に最大限撓んだ状態を２点鎖線で表す。例えば、フィルム１１が５０μｍの厚みのものであれば、厚さ方向のうちの一方向（上方向）の撓み（矢印＋Ｙ参照）は最大で２．５μｍ（厚さの１／２０以下）、他方向（下方向）の撓み（矢印−Ｙ参照）も最大で２．５μｍ（厚さの１／２０以下）となるように抑えられている。

【0049】

インサート成形に用いたり、あるいはフィルム１１の材料となる熱可塑性樹脂の一例としては、アイオノマー樹脂、ＥＥＡ樹脂、ＡＡＳ（ＡＳＡ）樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、エチレン酢ビコポリマー、エチレンビニルアルコール共重合樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン、酢酸繊維素樹脂、ふっ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性エラストマー、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、メチルペンテンポリマー等があげられる。あるいは、熱可塑性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂であってもよい。また、インサート成形に用いる樹脂、すなわち傾斜部１２を形成する樹脂と、フィルム１１の材料となる樹脂は、同じ樹脂であってもよいし、異なる樹脂であってもよい。例えば、傾斜部１２は熱可塑性樹脂で形成されたものであり、フィルム１１は熱硬化性樹脂で形成されたものであってもよい。

【0050】

続いて、図３を用いて本実施形態の変形例について説明する。ここでの変形例の説明では、これまで説明した構成要素と同じ名称の構成要素にはこれまで用いた符号と同じ符号を付して説明し、重複する説明は省略することがある。

【0051】

図３は、型開きした金型２にフィルム１１を挿入した後、型閉めされた状態の金型の左半分の断面を示す図である。したがって、インサート成形体自身を示すものではないが、図１（ａ）と図２の関係と同様に、インサート成形体の傾斜部の形状は、図３（ａ）〜同図（ｃ）に示す各キャビティＣの形状と一致する。なお、図３（ａ）〜同図（ｃ）に示す各金型を用いて射出成形されたインサート成形体には、周壁部１３は形成されず、固定型２１のキャビティ形成壁は、中央突部２１１の立上がり壁２１ａと、第１傾斜壁２１ｂから構成されている。一方、可動型２２のキャビティ形成壁は、中央押さえ部２２１の突出壁２２ａと、第２傾斜壁２２ｂと、傾斜厚み壁２２ｆから構成されている。

【0052】

図３（ａ）に示すキャビティＣのうち、第１傾斜壁２１ｂと第２傾斜壁２２ｂは平行関係を保っている。したがって、第１傾斜壁２１ｂの傾斜角θ１’と、第２傾斜壁２２ｂの傾斜角θ２’は等しい。また、フィルム１１の外周端１１１ａは、第１傾斜壁２１ｂに当接しているが、第２傾斜壁２２ｂの外端（傾斜厚み壁２２ｆと接する位置）よりは内側に位置している。

【0053】

図３（ｂ）に示すキャビティＣでは、第２傾斜壁２２ｂの傾斜角θ２’の方が、第１傾斜壁２１ｂの傾斜角θ１’よりも大きな角度である。また、フィルム１１の外周端１１１ａは、第１傾斜壁２１ｂから離間した位置にある。図３（ｂ）に示すキャビティＣも、図１（ｂ）に示すキャビティＣと同じく、厚さ（図３（ｂ）では上下方向の長さ）が、中心に近いほど薄いことなる。したがって、キャビティＣ内に熱可塑性樹脂が充填されると、厚さが薄い中心側から先に固化していき、外側の熱可塑性樹脂ほど固化が遅れ、外側の熱可塑性樹脂が内側に向けて縮まろうとする熱収縮の作用が生じ、外側へ開く方向のテンションが大きくなりやすい。このため、フィルム１１が外側へ引っ張られやすくなり、フィルム１１がピンと張ったものになりやすい。

【0054】

図３（ｃ）に示すキャビティＣでも、第２傾斜壁２２ｂの傾斜角θ２’の方が、第１傾斜壁２１ｂの傾斜角θ１’よりも大きな角度である。また、フィルム１１の外周端１１１ａは、第２傾斜壁２２ｂの外端（傾斜厚み壁２２ｆと接する位置）に一致している。図３（ｃ）に示すキャビティＣの厚さ（上下方向の長さ）も、中心に近いほど薄く、外側との固化タイミングの差によって、外側へ開く方向のテンションが大きくなり、フィルム１１がピンと張ったものになりやすい。

【0055】

以上説明した図３（ａ）〜同図（ｃ）に示す各金型２を用いて射出成形されたインサート成形体では、フィルム１１を上方に位置した姿勢にすると、そのフィルム１１と傾斜部１２によって円錐台形状が形成される。すなわち、フィルム１１が円錐の底面に平行なものとなる。なお、インサート成形体において、その底面を構成する部分は、あってもなくてもよい。また、傾斜部１２の先端縁は、厳密にはフィルム１１よりも上方に突出している。

【0056】

図３（ｄ）に示す金型２を用いて射出成形されたインサート成形体には、周壁部１３が形成される。固定型２１には、第１傾斜壁２１ｂの他に、外縁壁２１ｃおよび平坦壁２１ｄが設けられている。また、可動型２２には、第２傾斜壁２２ｂの他に、周壁形成外周壁２２ｃ、周壁形成内周壁２２ｄと、周壁厚み壁２２ｅが設けられている。さらに、可動型２２には、変更傾斜壁２２ｇも設けられている。この変更傾斜壁２２ｇは、第２傾斜壁２２ｂの傾斜角度θ２’とは異なる傾斜角度の傾斜壁であり、図３（ｄ）に示す変更傾斜壁２２ｇの傾斜角度θ３’は、第２傾斜壁２２ｂの傾斜角度θ２’よりも大きい。変更傾斜壁２２ｇによって、図３（ｄ）に示すキャビティＣの厚さ（上下方向の長さ）が、途中から外側にいくほど厚くなり、しかも、周壁部１３を形成する部分（外縁壁２１ｃ，平坦壁２１ｄ，周壁形成外周壁２２ｃ，周壁形成内周壁２２ｄ，周壁厚み壁２２ｅで囲まれた部分）の容積によって、固化タイミングは内側よりも大きく遅れ、外側へ開く方向のテンションがより大きくなり、フィルム１１がさらにピンと張ったものになりやすい。なお、第２傾斜壁２２ｂの傾斜角度θ２’は、第１傾斜壁２１ｂの傾斜角度θ１’と同じであるが、第１傾斜壁２１ｂの傾斜角度θ１’よりも大きくてもよい。また、第２傾斜壁２２ｂと変更傾斜壁２２ｇとの１段階の傾斜角度の変更の他、複数段階の傾斜角度の変更を行ってもよい。この場合、外側へ向かうほど傾斜角度が大きくなる方が好ましい。

【0057】

図３（ｄ）に示す金型２を用いて射出成形されたインサート成形体でも、フィルム１１を上方に位置した姿勢にすると、そのフィルム１１と傾斜部１２によって円錐台形状が形成される。さらに、図３（ｄ）に示す金型２を用いて射出成形されたインサート成形体では、傾斜部１２に周壁部１３が一体成形されている。

【0058】

以上、図１（ａ）および図３を用いて説明した金型２では、壁と壁をつなぐ箇所（例えば、第２傾斜壁２２ｂと傾斜厚み壁２２ｆをつなぐ箇所）がいずれも角部で表されているが、Ｒ部であってもよい。

【0059】

加えて、抜型後の冷却が完了したインサート成形体１、すなわち、熱収縮を終えたインサート成形体１のフィルム１１を加熱してもよい。この場合、フィルム１１の中心部分を加熱することが好ましいが、フィルム１１のうち、外周縁部１１１を除く、窓部１０を覆う部分全体を加熱してもよい。加熱方法としては、例えば、温風を吹き付けること等があげられる。スチレン系樹脂のフィルム１１である場合、加熱することで１％程度中心部分に向かって縮み、フィルムがより一段とピンと張られた状態になる。ここで説明したフィルム１１は、熱で縮む作用を特に意識していない一般的なフィルムであったが、熱で縮む作用を意識したシュリンクフィルムを用いてもよい。

【0060】

以上の説明したインサート成形は、種々の樹脂成形部材に適用することができる。例えば、フィルム１１に加飾フィルムを用い、加飾成形品を成形することもできるし、フィルム１１に投影フィルムを用い、光学部材を成形することもできる。さらに、何種類もの投影フィルムを一つの樹脂成形部材に配置しておくものも成形可能であるし、フィルムは投影フィルムに限らず、複数のフィルムを一列に、あるいはマトリックス状に配置した樹脂成形部材も成形可能である。複数のフィルムを配置する場合は、１枚のフィルムごとに厚肉の傾斜部で固定し、各フィルムに外側に開く方向のテンションを付与するようにする。

【0061】

また、以上の説明では、射出成形（インサート成形）を例にあげて説明したが、射出成形に代えて、押出成形、圧縮成形等であってもよい。

【0062】

なお、本実施形態のインサート成形体１では、フィルム１１が、傾斜部１２のおもて面１２ａと裏面１２ｂとの間に配置されたものであったが、フィルム１１としてシュリンクフィルムを用いると、フィルム自身の収縮だけで弛みをなくすことができる場合がある。この場合には、フィルムの外周縁部を固定する固定部が傾斜していないくてもよく、水平であってもよい。すなわち、傾斜による、外側へ開く方向（図１（ａ）に示す矢印参照）へのテンションがなくとも、フィルム１１自身の収縮だけで弛みをなくすことができる場合がある。したがって、シュリンクフィルムを、固定部のおもて面に超音波溶着してもよいし、固定部の裏面に超音波溶着してもよい。ただし、フィルムの収縮度合いが大きくなればなるほど、フィルムの厚さに影響が出たり、フィルムが破れることがあるため、注意が必要である。

【実施例】

【0063】

図１（ａ）に示す金型２と同様な構成の金型を用いて、図１（ｂ）および図２に示すインサート成形体１と同様なインサート成形体を製造した。

【0064】

射出成形に用いた樹脂は、市販のポリスチレン（ＧＰＰＳ）であった。また、フィルムとしては、市販のポリスチレン（ＧＰＰＳ）を材料とし、インフレーション法によって成形した、直径６２ｍｍ、厚さ５０μｍのものを使用した。

【0065】

固定型２１には、中央突部２１１の立上がり壁２１ａが１．５ｍｍであり、第１傾斜壁２１ｂの幅（図１（ａ）では左右方向の長さ）が１０ｍｍであって、傾斜角が８度のものを用いた。可動型２２には、中央押さえ部２２１の突出壁２２ａが１．６ｍｍであり、第２傾斜壁２２ｂの幅（図１（ａ）では左右方向の長さ）が９ｍｍであって、傾斜角が１０度のものを用いた。窓部の直径は４３ｍｍである。

【0066】

完成したインサート成形体では、フィルム１１の加熱を行わなくても、フィルムの中心位置における厚さ方向（図２おける矢印＋Ｙ方向及び矢印−Ｙ方向の両方向）の撓みが５μｍ以下に抑えられていることが確認された。

【0067】

一方、比較例１として、フィルムの外周縁部を挟み込んで固定する固定部が傾斜していないものを形成した。また、比較例２として、筒状の周壁部の端面にフィルムの外周縁部を超音波溶着したものも形成した。比較例１にしても比較例２にしても、フィルムの中心位置における厚さ方向の撓みが５μｍをゆうに超えていた。また、超音波溶着に比べて、実施例のインサート成形の方が、生産性が高いことも確認することができた。さらに、超音波溶着では、溶着の均一性を保つことが困難であることがわかった。

【符号の説明】

【0068】

１ インサート成形体
２ 金型
１０ 窓部
１１ フィルム
１２ 傾斜部
１２ａ おもて面
１２ｂ 裏面
１３ 周壁部
２１ 固定型
２１ｂ 第１傾斜壁
２２ 可動型
２２ｂ 第２傾斜壁
Ｃ キャビティ

【要約】      （修正有）

【課題】フィルムが設けられた樹脂形成部材に関し、フィルムがピンと張られた状態で固定されている樹脂形成部材を提供する。
【解決手段】窓部１０に向かって傾斜した樹脂製傾斜部１２と、窓部１０に設けられたフィルム１１とを有し、フィルム１１が、樹脂製傾斜部１２のおもて面と裏面１２ｂとの間に配置されたものである。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】