JP3052291B1 - 成形同時加飾成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 成形品の形状が平坦でなくても加飾シートを
金型に密着させて美麗な成形同時加飾成形品を得ること
ができる成形同時加飾成形品の製造方法を提供する。 【解決手段】 キャビティ面６が立体形状に形成された
キャビティ型２上に加飾シート搬送部材１１によって加
飾シート１を配置し、次いで加飾シート１の先端を端面
クランプ部材９で固定し、次いで加飾シート搬送部材１
１を退避させ、次いで加飾シート１の送り出しを固定す
るとともに端面クランプ部材９による加飾シート１の固
定を解除し、次いでキャビティ型２のキャビティ面６に
沿った立体枠状クランプ部材４によって加飾シート１を
キャビティ型２に固定し、次いでコア型３を閉じて金型
内へ成形樹脂１５を射出し加飾シート１と成形樹脂１５
とを一体化させて成形同時加飾成形品１６を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用内装部
品や電化製品のパネルなどに用いることができる成形同
時加飾成形品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】物品の表面を装飾する方法として、加飾
シートを利用したインサート成形法や成形同時転写法が
ある。インサート成形法とは、基体シート上に図柄層な
どを形成したインサート材を射出成形用金型内に供給
し、立体形状の成形品を成形するのと同時にインサート
材を成形品に一体的に接着して装飾を行う方法である。

【０００３】成形同時転写法とは、基体シート上に、剥
離層、図柄層、接着層などからなる転写層を形成した転
写材を成形金型内に挟み込み、金型内に樹脂を射出充満
し、冷却して樹脂成形品を得るのと同時に成形品表面に
転写材を一体的に接着した後、基体シートを剥離して、
被転写物面に転写層を転移して装飾を行う方法である。

【０００４】このようなインサート材または転写材であ
る加飾シートを用いて、特に複雑な形状を有するキャビ
ティ面に加飾シートを固定する場合には、キャビティ面
に沿った形状を有する枠状の立体枠状クランプ部材を用
いて加飾シートの周囲を固定し、加飾シートが位置ずれ
なく均一に伸ばされるようにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、キャビティ型
のキャビティ面を立体形状に形成し、アングル材のよう
な形状の成形同時加飾成形品を得ようとする場合に、加
飾シートの周囲をキャビティ面に沿った枠状の立体枠状
クランプ部材で固定しようとしても、加飾シートの中央
部が立体枠状クランプ部材によって固定されず、加飾シ
ートがキャビティ面に沿わないで浮いた状態になった
り、加飾シートの両側が立体枠状クランプ部材の枠内を
すり抜けて加飾シートの周囲すら固定できなかったりす
ることがあった。

【０００６】このように、立体枠状クランプ部材の枠内
において加飾シートが浮いた状態では、加飾シートと金
型の間に形成されるキャビティ空間の体積が大きくな
り、真空成形に必要とする時間が余分にかかったり、真
空成形時間の遅延のために必要以上に加飾シートに熱が
加わって加飾シートにしわが発生したりすることもあっ
た。

【０００７】したがって、この発明は、上記のような問
題点を解消し、成形品の形状が平坦でなくても加飾シー
トを金型に密着させて美麗な成形同時加飾成形品を得る
ことができる成形同時加飾成形品の製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の成形同時加飾
成形品の製造方法は、以上の目的を達成するために、つ
ぎのように構成した。

【０００９】つまり、この発明の成形同時加飾成形品の
製造方法は、キャビティ面が立体形状に形成されたキャ
ビティ型上に加飾シート搬送部材によって加飾シートを
配置し、次いで加飾シートの先端を端面クランプ部材で
固定し、次いで加飾シート搬送部材を退避させ、次いで
加飾シートの送り出しを固定するとともに端面クランプ
部材による加飾シートの固定を解除し、次いでキャビテ
ィ型のキャビティ面に沿った立体枠状クランプ部材によ
って加飾シートをキャビティ型に固定し、次いでコア型
を閉じて金型内へ成形樹脂を射出し加飾シートと成形樹
脂とを一体化させて成形同時加飾成形品を得るように構
成した。

【００１０】また、上記の発明において、加飾シートが
キャビティ面に沿うようにするため、真空成形または圧
空成形するように構成してもよい。

【００１１】また、上記の発明において、加飾シートが
インサート材であるように構成してもよい。

【００１２】また、上記の発明において、加飾シートが
転写材であるように構成してもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】図面を参照しながらこの発明の実
施の形態について詳しく説明する。

【００１４】図１は、この発明の成形同時加飾成形品の
製造方法に用いる成形同時加飾用金型の一実施例を示す
斜視図である。図２〜９は、この発明の成形同時加飾成
形品の製造方法の一工程を示す断面図である。図１０
は、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法によって
得られた成形同時加飾成形品の一実施例を示す斜視図で
ある。図中、１は加飾シート、２はキャビティ型、３は
コア型、４は立体枠状クランプ部材、５は立体枠状クラ
ンプ部材駆動源、６はキャビティ面、９は端面クランプ
部材、１０は端面クランプ部材駆動源、１１は加飾シー
ト搬送部材、１２は加飾シート切断手段、１３は吸引
孔、１４は加熱手段、１５は成形樹脂、１６は成形同時
加飾成形品である。

【００１５】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法
は、キャビティ面６が立体形状に形成されたキャビティ
型２上に加飾シート搬送部材１１によって加飾シート１
を配置し、次いで加飾シート１の先端を端面クランプ部
材９で固定し、次いで加飾シート搬送部材１１を退避さ
せ、次いで加飾シート１の送り出しを固定するとともに
端面クランプ部材９による加飾シート１の固定を解除
し、次いでキャビティ型２のキャビティ面６に沿った立
体枠状クランプ部材４によって加飾シート１をキャビテ
ィ型２に固定し、次いでコア型３を閉じて金型内へ成形
樹脂１５を射出し加飾シート１と成形樹脂１５とを一体
化させて成形同時加飾成形品１６を得る方法である（図
１〜９参照）。

【００１６】キャビティ型２は、アングル材などを形成
する場合のようにキャビティ面６に溝状などの立体形状
を有し、加飾シート１が無理なく伸ばされる形状に形成
されたものである（図１参照）。

【００１７】立体枠状クランプ部材４は、加飾シート１
の周囲を固定するために、キャビティ型２のキャビティ
面６の立体形状に沿うようなかまぼこ型などの立体枠状
に形成されている。

【００１８】立体枠状クランプ部材４をキャビティ型２
に対して出入可能にするには、油圧シリンダー、エアシ
リンダーなどの立体枠状クランプ部材駆動源５を用いる
とよい（図２参照）。たとえば、キャビティ型２の両側
面に立体枠状クランプ部材駆動源５を備え、立体枠状ク
ランプ部材駆動源５によりロッドを押し出すことによっ
て立体枠状クランプ部材４を出状態とすることができ
（図２〜５参照）、ロッドを引き込むことによって立体
枠状クランプ部材４を入状態とすることができる（図６
〜７参照）。

【００１９】また、立体枠状クランプ部材４は、１個の
枠体ではなく複数個に分割して構成し、分割された枠体
のそれぞれを個別に駆動するようにしてもよい。たとえ
ば、立体枠状クランプ部材４の下辺を別体に分割し、立
体枠状クランプ部材４の下辺を端面クランプ部材９とし
て共用してもよい。また、立体枠状クランプ部材４を左
右の２つに分割し、分割された立体枠状クランプ部材４
のそれぞれがキャビティ型２から斜め外側に向かって開
くように構成することによって、加飾シート１を搬入す
る際に加飾シート１の端部が立体枠状クランプ部材４に
引っかかって破れたりするのを防ぐことができる。

【００２０】また、成形同時加飾用金型において、従来
の成形同時加飾用金型と同様に、真空機構や加飾シート
１の加熱手段１４などを備えるように構成してもよい。

【００２１】加飾シート１としては、インサート材や転
写材を用いることができる。

【００２２】インサート材は、基体シート上に図柄層な
どが形成されたものである。

【００２３】基体シートとしては、ポリエチレンテレフ
タレートフィルム、アクリルフィルム、ポリプロピレン
フィルム、熱可塑性エラストマーフィルム、ポリカーボ
ネートフィルム、ポリアミドフィルム、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレンフィルム、アクリロニトリル
−スチレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリウレ
タンフィルムなど、あるいはこれらの各シートの複合体
など、通常のインサート材の基体シートとして用いるも
のを使用することができる。

【００２４】図柄層は、成形同時加飾成形品１６の表面
を装飾する層であり、具体的には、たとえば文字・記号
などの図柄、べた柄、木目模様・石目模様などの模様が
挙げられる。図柄層は、通常は印刷層として形成する。
印刷層の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド
系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウ
レタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエス
テルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アル
キド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料
または染料を着色剤として含有する着色インキを用いる
とよい。印刷層の形成方法としては、オフセット印刷
法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印
刷法や、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコ
ート法などのコート法を採用することもできる。印刷層
は、装飾目的に応じて、全面的に設ける場合や部分的に
設ける場合もある。

【００２５】また、図柄層は、金属薄膜層からなるも
の、あるいは印刷層と金属薄膜層との組み合わせからな
るものでもよい。金属薄膜層は、図柄層として金属光沢
を表現するためのものであり、真空蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成す
る。表現したい金属光沢色に応じて、アルミニウム、ニ
ッケル、金、白金、クロム、鉄、銅、スズ、インジウ
ム、銀、チタニウム、鉛、亜鉛などの金属、これらの合
金または化合物を使用する。また、金属薄膜層を設ける
際に、他の層と金属薄膜層との密着性を向上させるため
に、前アンカー層や後アンカー層を設けてもよい。

【００２６】また、インサート材には接着層が形成され
ていてもよい。接着層は、成形樹脂１５にインサート材
を接着するものであり、必要に応じて形成するとよい。
接着層としては、成形樹脂１５の素材に適した感熱性あ
るいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、成形樹
脂１５の材質がアクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂
を用いるとよい。また、成形樹脂１５の材質がポリフェ
ニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系ブ
レンド樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアク
リル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂な
どを使用すればよい。さらに、成形樹脂１５の材質がポ
リプロピレン樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン樹
脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、環化ゴ
ム、クマロンインデン樹脂が使用可能である。接着層の
形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート
法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、
スクリーン印刷法などの印刷法がある。

【００２７】また、転写材は、基体シート上に、剥離
層、図柄層、接着層などからなる転写層が設けられたも
のである。

【００２８】基体シートとしては、インサート材の場合
と同様のものを用いることができる。また、基体シート
の表面が微細な凹凸を有する場合は、転写層に凹凸が写
し取られ、艶消しやヘアラインなどの表面形状を表現す
ることができる。

【００２９】基体シートからの転写層の剥離性を改善す
るためには、基体シート上に転写層を設ける前に、離型
層を全面的に形成してもよい。離型層は、成形同時転写
後に基体シートを剥離した際に、基体シートとともに転
写層から離型する。離型層の材質としては、メラミン樹
脂系離型剤、シリコーン樹脂系離型剤、フッ素樹脂系離
型剤、セルロース誘導体系離型剤、尿素樹脂系離型剤、
ポリオレフィン樹脂系離型剤、パラフィン系離型剤およ
びこれらの複合型離型剤などを用いることができる。離
型層の形成方法としては、ロールコート法、スプレーコ
ート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印
刷法などの印刷法がある。

【００３０】剥離層は、基体シートまたは離型層上に形
成する。剥離層は、成形同時転写後に基体シートを剥離
した際に、基体シートまたは離型層から剥離して成形同
時加飾成形品１６の最外面となる層である。剥離層の材
質としては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポ
リ塩化ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ゴム系樹脂、
ポリウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂などのほ
か、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン
−酢酸ビニル共重合体系樹脂などのコポリマーを用いる
とよい。剥離層に硬度が必要な場合には、紫外線硬化性
樹脂などの光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂などの放射
線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などを選定して用いるとよ
い。剥離層は、着色したものでも、未着色のものでもよ
い。剥離層の形成方法としては、グラビアコート法、ロ
ールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビ
ア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法がある。

【００３１】図柄層は、成形同時加飾成形品１６の表面
を装飾する層であり、インサート材の場合と同様にして
設けるとよい。

【００３２】接着層は、被転写物面に上記の各層を接着
するものである。接着層は、接着させたい部分に形成す
る。すなわち、接着させたい部分が全面的なら、図柄層
上に接着層を全面的に形成する。また、接着させたい部
分が部分的なら、図柄層上に接着層を部分的に形成す
る。接着層は、インサート材の場合と同様にして設ける
とよい。

【００３３】転写層の構成は、上記した態様に限定され
るものではなく、たとえば、図柄層の材質として被転写
物との接着性に優れたものを使用する場合には、接着層
を省略することができる。

【００３４】このような構成の成形同時加飾用金型と加
飾シート１を用い、成形同時加飾成形品１６を得るに
は、次のようにする（図２〜９参照）。

【００３５】まず、キャビティ面６が立体形状に形成さ
れたキャビティ型２上に、加飾シート搬送部材１１によ
って加飾シート１を配置する（図２参照）。

【００３６】加飾シート１は、加飾シート搬送部材１１
によって金型内に搬送される。このとき、加飾シート１
の下部端面は、加飾シート搬送部材１１によって下方へ
引っ張られて立体枠状クランプ部材４と、キャビティ型
２との間に搬送される（図２参照）。

【００３７】次いで、加飾シート１の先端をキャビティ
型２の下方に設けられた端面クランプ部材９で固定する
（図３参照）。

【００３８】このとき、加飾シート１の絵柄と金型製品
形状とが位置合わせされるように光電管センサーなどを
用いて加飾シート１の固定位置を位置合わせしてもよ
い。

【００３９】次いで、加飾シート搬送部材１１を退避さ
せる（図４参照）。端面クランプ部材９は加飾シート１
を解放し、再び上方へ移動する。

【００４０】次いで、加飾シート１の送り出しを固定す
るとともに端面クランプ部材９による加飾シート１の固
定を解除する（図５参照）。加飾シート１が巻き出され
たり巻き上げられたりしないように、加飾シート１は上
方で固定され、下方は自由端となる。加飾シート１は、
少なくとも立体形状を有するキャビティ面６に沿う長さ
が送り出される。

【００４１】次いで、キャビティ型２のキャビティ面６
に沿った立体枠状クランプ部材４によって加飾シート１
をキャビティ型２に固定する（図６参照）。このとき、
加飾シート１は下方が自由端となっているため無理に伸
ばされたり無理な張力が加わることがなく、キャビティ
面６の立体形状に無理なく沿う。

【００４２】また、立体枠状クランプ部材４により加飾
シート１をキャビティ型２に固定した後、キャビティ型
２上方に備えられたヒートカッターなどの加飾シート切
断手段１２によって加飾シート１を切断してもよい（図
６参照）。

【００４３】また、加飾シート１がキャビティ面６に沿
いやすくするために、赤外線ヒーターなどからなる加熱
手段１４によって加飾シート１を加熱してもよい（図７
参照）。

【００４４】また、キャビティ面６に沿うように加飾シ
ート１を真空成形または圧空成形してもよい（図７参
照）。立体枠状クランプ部材４によって加飾シート１の
周囲をキャビティ型２に密着させ、加飾シート１とキャ
ビティ型２間を密閉状態とし、キャビティ型２に設置さ
れた吸引孔１３から真空吸引を行うことによって、加飾
シート１がキャビティ型２に沿うように真空成形するこ
とができる。また、立体枠状クランプ部材４によって加
飾シート１をキャビティ型２に固定し、コア型３を型締
めしてコア型３から圧空を送出することによって、加飾
シート１がキャビティ型２に沿うように圧空成形するこ
とができる。

【００４５】次いで、コア型３を閉じて金型内へ成形樹
脂１５を射出し（図８参照）、加飾シート１と成形樹脂
１５とを一体化させて成形同時加飾成形品１６を得る
（図９参照）。

【００４６】成形樹脂１５としては、ポリエチレン系樹
脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチ
レン系樹脂、ポリアクリロニトリルスチレン系樹脂、ポ
リアクリロニトリルブタジエンスチレン系樹脂、ガラス
繊維を含有するＰＣとＡＢＳのアロイ樹脂などを用いる
とよい。

【００４７】成形樹脂１５が固化した後、型開きして加
飾シート１が一体化して接着された樹脂成形品を取り出
す（図９参照）。加飾シート１が転写材の場合は、基体
シートを剥離する。このようにして、成形同時加飾成形
品１６を得ることができる。

【００４８】なお、この発明は、キャビティ型２とコア
型３とのみからなる２枚型の場合だけでなく、中間プレ
ートを有する３枚型の場合においても同様に適用するこ
とができる。

【００４９】

【実施例】以下のようにして椅子の肘かけ部分に用いる
木目調パネルを得た（図１０参照）。

【００５０】厚さ１２５μｍのアクリルフィルムを基体
シートとし、グラビア印刷法にて木目柄の図柄層と、接
着層とを形成してインサート材を得た。

【００５１】次いで、インサート材を、射出成形用金型
のキャビティ型へ、加飾シート搬送部材によって加飾シ
ートを配置した。次いで、加飾シートの先端を端面クラ
ンプ部材で固定し、次いで加飾シート搬送部材を退避さ
せた。

【００５２】次いで、加飾シートの送り出しを固定する
とともに端面クランプ部材による加飾シートの固定を解
除し、かまぼこ型の枠状に形成された立体枠状クランプ
部材を用いて加飾シートをキャビティ型上に固定した。

【００５３】次いで、３２０℃に加熱した赤外線ヒータ
ーからなる加熱手段をインサート材の前４０ｍｍの位置
に配置し、インサート材の表面を５秒間加熱した。加熱
手段は、エアシリンダーの駆動によりヒーター加熱時の
みキャビティ型内に導入され、加熱後は型外へ移動する
ように構成した。

【００５４】次いで、キャビティ型の成形品外周キャビ
ティ面とキャビティ面に設けた真空吸引孔から真空吸引
を行ってインサート材を伸ばし、キャビティ面に沿うよ
うに立体成形した。

【００５５】次いで、加熱手段を型外へ移動させ、コア
型を閉じて金型内へガラス繊維を２０重量％含有するＰ
ＣとＡＢＳのアロイ樹脂を成形樹脂として射出した。

【００５６】最後に型開きして、加飾シートと成形樹脂
とを一体化させて成形同時加飾成形品を得た。

【００５７】このようにして得た成形同時加飾成形品
は、インサート材にしわがないものであった。

【００５８】

【発明の効果】この発明の成形同時加飾成形品の製造方
法は、キャビティ面が立体形状に形成されたキャビティ
型上に加飾シート搬送部材によって加飾シートを配置
し、次いで加飾シートの先端を端面クランプ部材で固定
し、次いで加飾シート搬送部材を退避させ、次いで加飾
シートの送り出しを固定するとともに端面クランプ部材
による加飾シートの固定を解除し、次いでキャビティ型
のキャビティ面に沿った立体枠状クランプ部材によって
加飾シートをキャビティ型に固定し、次いでコア型を閉
じて金型内へ成形樹脂を射出し加飾シートと成形樹脂と
を一体化させて成形同時加飾成形品を得るように構成し
たので、立体枠状クランプ部材の枠内の加飾シートをキ
ャビティ面に沿わせることができ、加飾シートにしわが
生じない成形同時加飾成形品を容易に得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法に用
いる成形同時加飾用金型の一実施例を示す斜視図であ
る。

【図２】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一
工程を示す断面図である。

【図３】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一
工程を示す断面図である。

【図４】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一
工程を示す断面図である。

【図５】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一
工程を示す断面図である。

【図６】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一
工程を示す断面図である。

【図７】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一
工程を示す断面図である。

【図８】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一
工程を示す断面図である。

【図９】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一
工程を示す断面図である。

【図１０】この発明の成形同時加飾成形品の製造方法に
よって得られた成形同時加飾成形品の一実施例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 加飾シート ２ キャビティ型 ３ コア型 ４ 立体枠状クランプ部材 ５ 立体枠状クランプ部材駆動源 ６ キャビティ面 ９ 端面クランプ部材 １０ 端面クランプ部材駆動源 １１ 加飾シート搬送部材 １２ 加飾シート切断手段 １３ 吸引孔 １４ 加熱手段 １５ 成形樹脂 １６ 成形同時加飾成形品

フロントページの続き (72)発明者 山本 輝真 京都府京都市中京区壬生花井町３番地 日本写真印刷株式会社内 審査官 野村 康秀 (56)参考文献 特開 平10−44183（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 33/00 - 33/76 B29C 45/00 - 45/84

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティ面が立体形状に形成されたキ
   ャビティ型上に加飾シート搬送部材によって加飾シート
   を配置し、次いで加飾シートの先端を端面クランプ部材
   で固定し、次いで加飾シート搬送部材を退避させ、次い
   で加飾シートの送り出しを固定するとともに端面クラン
   プ部材による加飾シートの固定を解除し、次いでキャビ
   ティ型のキャビティ面に沿った立体枠状クランプ部材に
   よって加飾シートをキャビティ型に固定し、次いでコア
   型を閉じて金型内へ成形樹脂を射出し加飾シートと成形
   樹脂とを一体化させて成形同時加飾成形品を得ることを
   特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法。
2. 【請求項２】 加飾シートがキャビティ面に沿うように
   真空成形または圧空成形する請求項１に記載の成形同時
   加飾成形品の製造方法。
3. 【請求項３】 加飾シートがインサート材である請求項
   １〜２のいずれかに記載の成形同時加飾成形品の製造方
   法。
4. 【請求項４】 加飾シートが転写材である請求項１〜２
   のいずれかに記載の成形同時加飾成形品の製造方法。