JP3132925B2 - 射出成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、バイク等の車
両ボディー、風呂桶やバケツ等の日用品、ＯＡ機器、家
電製品等のハウジング、文具等の成形品であって、さら
に外観性の改善として後工程で塗装や印刷を行っている
分野の、射出成形品の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、日用品や自動車、バイクの車両ボ
ディー等のプラスチック成形品の付加価値を高めるため
に、成形品表面の加飾が行われている。特に、射出成形
では、塗料に代わる塗装方法として射出成形と同時に、
シートに印刷された模様を成形品表面に転写する方法
や、熱可塑性シートを成形品表面に貼付する方法が行わ
れている。

【０００３】こうした方法として、例えば、特開昭 59-
202830号公報に開示されたような方法がすでに提案され
ている。この方法は、絵柄を印刷したシートを通気口を
有する加熱部材と枠部材の間に挟持し、そしてこのもの
をシートが射出成形用金型の雌型に対向するよう射出成
形用金型に装着し、次いでこのシートの雌型に対向して
配設された箇所を、加熱部材と雌型との間で加熱すると
共に、真空成形・圧空成形によりシートを雌型表面に密
着（予備成形）させ、その後射出成形する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この方法によれば、射
出成形品の表面に、シートに印刷された絵柄等の模様や
文字等のマーキングを転写したり、熱可塑性シートを貼
り付けることは可能である。しかしながら、シートを雌
型に予備成形する際にシートが引き伸ばされることか
ら、シートの膜厚が薄くなり文字などのマーキングが伸
ばされてゆがんだりする場合があった。

【０００５】また、特に文字等のマーキングではシート
表面にインキ層がその厚み分だけ突出する形となるた
め、シートの表面が凹凸になり、外観に問題が生じるこ
とがあった。本発明は上記問題点を解決したものであ
り、その目的とするところは、表面に凹凸を生じず、均
一な印刷模様を付けることができて、外観が向上する射
出成形品の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明にかかる射出成形品の製造方法は、
ラベルを金型型面に密着するように配置する工程、空気
圧成形によって前記ラベルを金型型面との間に挟みなが
ら樹脂シートを金型型面に沿って密着するように予備成
形する工程、上記記載の工程を経て得られた金型内に樹
脂を射出し成形品を製造する工程を含む構成とした。

【０００７】一方、請求項２の発明にかかる射出成形品
の製造方法は、透明又は半透明の樹脂シートを金型型面
に沿って密着するように空気圧成形する工程、この空気
圧成形した樹脂シートを金型型面との間に挟むように樹
脂シートの所望位置にラベルを貼り付ける工程、上記記
載の工程を経て得られた金型内に樹脂を射出し成形品を
製造する工程を含む構成とした。

【０００８】請求項１の発明および請求項２の発明に用
いられる樹脂シートとしては、少なくとも加熱下で展延
性を有するフィルムで構成される方が好ましく、例えば
以下のような樹脂シートが用いられる。 熱可塑性シート・・・ポリスチレン、アクリル系ポリ
マー、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ（アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体）、変性ポリフェニ
レンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエー
テルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アイオノマ
ー、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、ポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）などを主成分とするシート。

【０００９】熱硬化性シート・・・アクリルポリオー
ルなどの反応性アクリル樹脂とブロックイソシアネート
を主成分とする未硬化または半硬化状態のシート、反応
性ビニルモノマー及び／または、オリゴマーと熱可塑性
ポリマーおよび／または、ビニル基を有するポリマーと
過酸化物とを主成分とする未硬化、半硬化状態のシート
など。

【００１０】光硬化性シート・・・ポリマーまたはオ
リゴマーと反応性ビニルモノマーと光開始剤を主成分と
する未硬化または半硬化状態のシートなど。 上記のシートにおよび／またはのシートを積層
したシート。 上記のシートに高顔料濃度の着色層を積層したシー
ト。 上記のシートにおよび／またはのシートを積層
したシート。

【００１１】ラベルとしては、模様，文字，着色等が施
されたシールやマーキングシート等が挙げられ、その材
質としては、特に限定されないが、紙、布、皮革、樹脂
製等のものが挙げられ、通常、片面もしくは両面に粘着
剤層が設けられている。また、樹脂フィルム製のものに
ついては、耐候性や耐衝撃性に優れたもの、ガラスビー
ズをフィルム内に埋め込んだ反射フィルム、蛍光塗料を
含んだ蛍光フィルム、さらには鏡面、プリズムフィルム
など多種多様な性能をもったフィルム等を用いることも
できる。

【００１２】ラベルの形状，大きさは、製造しようとす
る成形品の表面の一部に所望の加飾を施すことが可能で
あればよく、特に限定されるものではない。また、樹脂
シートと射出樹脂との密着性が悪いときには、樹脂シー
トの表面にプライマー加工（粘着加工）を施すようにし
ても構わない。例えば、樹脂シートがアクリル系樹脂フ
ィルムであれば、その表面にアクリル系粘着剤、ホット
メルト粘着剤を、射出樹脂がオレフィン樹脂であれば、
その表面に塩素化ポリプロピレンプライマーを施すよう
にすればよい。

【００１３】ラベルは、特に金型型面が曲面の場合は、
界面活性剤を用いたり、微粘着剤を用いて密着するよう
に配置するのが好ましい。樹脂シートを金型型面に沿っ
て密着するように空気圧成形する場合、樹脂シートは、
予め加熱溶融状態にしておくことが好ましい。すなわ
ち、加熱することで、樹脂シートの展延性を向上させる
ことができるからである。

【００１４】空気圧成形としては、真空成形、圧空成
形、真空・圧空成形のいずれでも構わない。射出成形用
樹脂としては、従来から使用されている射出成形用樹脂
であればどの材料でも可能で、例えば、ポリスチレン、
アクリル系ポリマー、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ（アクリロ
ニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、変性ポリ
フェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エチレンサルファイド、液晶ポリマー、ガラス繊維強化
ポリエステル、ガラス繊維強化エポキシ、ガラス繊維強
化アクリル樹脂等が挙げられる。

【００１５】また、請求項２の発明の方法においては、
樹脂シートにラベルを貼り付けた後、金型内に樹脂を射
出する前に、ラベルを挟むように第２の樹脂シートを先
の樹脂シートに圧空成形で積層するようにしても構わな
い。本発明の方法に用いる射出成形装置としては、特に
限定されないが、例えば、図１に示すような射出成形装
置が挙げられる。この装置は、キャビティ５を有する雌
型４と、凸部８を有する雄型９と雌型４および雄型９で
形成されるキャビティ５内に樹脂を配給するための射出
成形機（図示せず）と、樹脂シートを加熱するための加
熱盤２とを備えている。

【００１６】加熱盤２には通気口2aが設けられ、通気口
2aから吸引することによって樹脂シートを吸着できるよ
うになっている。また、加熱盤２は、雌型４のキャビテ
ィ５に対して、近接離間自在に構成され、この加熱盤２
を駆動するための駆動手段（図示せず）が設けられてい
る。雌型４のキャビティ５内面及び枠部６の端面にも通
気口４ａが設けられている。

【００１７】

【作用】請求項１の発明の構成によれば、装飾のための
ラベルを金型内表面に配置したのち、樹脂シートを空気
圧成形によって予備成形することにより、ラベルが延ば
されることなく樹脂シート成形体の表面に設けられたラ
ベルの厚みで同じ形状の段落部に嵌まり込んだように一
体化され、その後、金型内に樹脂を射出して成形品を得
る。したがって、成形品の表面が平滑な状態で、絵柄等
の模様や文字等のマーキングが伸ばされることなく、均
一な状態の射出成形品を得ることができる。

【００１８】一方、請求項２の発明の構成によれば、表
面層となる透明または半透明な樹脂シートを空気圧成形
によって予備成形したのち、この樹脂シートの所望位置
にラベルを貼り付け、この状態で金型内に樹脂を射出し
て成形品を得るので、ラベルを延ばす方向に力が全く掛
からない。したがって、成形品の表面が平滑な状態で、
絵柄等の模様や文字等のマーキングが伸ばされることな
く、均一な状態の射出成形品を得ることができる。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を比較例と対比させ
つつ詳しく説明する。

【００２０】（実施例１） 図１に示す射出成形装置を用意し、図２（ａ）に示
すように雌型キャビティ平面部にラベルとしてのＳＥＫ
ＩＳＵＩの各文字の軟質塩化ビニル樹脂製マーキングシ
ート（タックペイント，表面に粘着剤層が設けられたシ
ート，積水化学工業（株）製）１１を粘着剤層が型面に
付着しないように載置した。

【００２１】 カレンダー成形したポリプロピレン
（ＰＰ）シート上に後述する（イ）の光硬化層を塗工し
た樹脂シート１を図２（ａ）に示すように通気口2aから
吸引して加熱盤２で吸着しながら加熱し、射出成形用の
雌型４のキャビティ５の上方位置まで移動した。 図２（ｂ）に示すように、加熱盤２を雌型４の上面
に配置し、加熱盤２の吸引を停止した。加熱盤２を雌型
４の側面に配置することによって、シート１の端部を雌
型４の枠部６の端面に接触させた。この時、枠部６の端
面に設けられた吸引口4aからの吸引によって、シート１
の端部が雌型４の端面に固着した。

【００２２】 雌型４に設けられた吸引口4aから吸引
してキャビティ５内を減圧状態にすると共に、加熱盤２
に設けられた通気口2aからの圧縮空気により、樹脂シー
ト１を図２（ｃ）示すように雌型４の内面に密着させ
た。 樹脂シート１から加熱盤２を離して雌型４の側方へ
移動させる。なお、加熱盤２をシート１から離す時に
は、加熱盤２に設けられた通気口2aから気体を吹き出す
ことにより、シート１の分離が容易に行えるようにする
ことが好ましい。

【００２３】 図２（ｄ）に示すように、雌型４上に
雄型９を配設して型締めした後、両金型４、９で形成さ
れるキャビティ５内にＰＰ樹脂（三菱油化（株）製 Ｂ
Ｃ３）３を２３０℃で射出して射出成形品を得た。な
お、用いた雌型４のキャビティ５の形状を図５に、雌型
４の平面図を図６にそれぞれ示したが、図５および図６
の各部材の各部寸法は次の通りである。

【００２４】Ｌ₁ ＝９０mm、Ｌ₂ ＝３０mm、Ｌ₃ ＝７０
mm、Ｌ₄ ＝５０mm、Ｌ₅ ＝４５mm、Ｌ₆ ＝２０mm、Ｌ₇
＝６０mm、Ｌ₈ ＝７０mm、Ｌ₉ ＝１５０mm、Ｌ₁₀＝１５
mm、Ｌ₁₁＝１５mm、Ｌ₁₂＝３０mm、Ｌ₁₃＝５０mm、Ｌ₁₄
＝２０mm、Ｒ₁ ＝３０mm、Ｌ ₂₁＝１０mm、Ｌ₂₂＝１０mm

【００２５】（実施例２）樹脂シート１として、ＰＰシ
ート上に後述する（ロ）の着色層、および（イ）の光硬
化層を塗工したものを用いた以外は、実施例１と同様に
して射出成形品を得た。

【００２６】（実施例３）樹脂シート１として、ＰＰシ
ート上に後述する（ハ）のソフトタッチ層を塗工したも
のを用いた以外は、実施例１と同様にして射出成形品を
得た。

【００２７】実施例１〜３で得られた射出成形品の外観
を評価した。その結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】（実施例４） 図１に示す射出成形装置を用意し、展延性を有する
ＰＥＴフィルム上に後述する（イ）の光硬化層を塗工し
た樹脂シート１ａを図３（ａ）に示すように通気口2aか
ら吸引して加熱盤２で吸着しながら加熱し、射出成形用
の雌型４のキャビティ５の上方位置まで移動した。

【００３０】 図３（ｂ）に示すように、加熱盤２を
雌型４の上面に配置し、加熱盤２の吸引を停止した。加
熱盤２を雌型４の側面に配置することによって、シート
1aの端部を雌型４の枠部６の端面に接触させた。 雌型４に設けられた吸引口4aから吸引してキャビテ
ィ５内を減圧状態にすると共に、加熱盤２に設けられた
通気口2aからの圧縮空気により、樹脂シート1aを図３
（ｃ）示すように雌型４のキャビティ５内面に密着させ
た。

【００３１】 加熱盤２を雌型４から離し、図３
（ｄ）に示すように雌型４のキャビティ５表面に密着さ
せたシート１ａ上にラベルとしてＳＥＫＩＳＵＩの各文
字のマーキングシート（タックペイント 積水化学工業
（株）製）の表面にアクリル系粘着剤10μmを施したシ
ート１１を、その粘着加工を加えた面が金型側に来るよ
うに貼り付けた。

【００３２】 図３（ｅ）に示すように、雌型４上に
雄型９を配設して型締めした後、両金型４、５で形成さ
れるキャビティ５内にＰＰ樹脂（三菱油化（株）製 Ｂ
Ｃ３）を２３０℃で射出して射出成形品を得た。

【００３３】（実施例５）上記実施例４の〜の工程
を同様に実施したのち、図４（ａ）に示すようにカレン
ダー成形したＰＰシートに後述する（ロ）の着色層を塗
工した第２の樹脂シート1bを加熱盤２で吸着しながら加
熱し、雌型４のキャビティ５の上方位置まで移動した。
つぎに、加熱盤２を雌型４の上面に配置し、加熱盤２の
吸引を停止し、加熱盤２に設けられた通気口2aからの圧
縮空気により、樹脂シート1bを図４（ｂ）示すように雌
型４のキャビティ５内面に密着させた。そして、加熱盤
２を雌型４から離し、図４（ｃ）に示すように、雌型４
上に雄型９を配設して型締めした後、両金型４、９で形
成されるキャビティ５内にＰＰ樹脂（三菱油化（株）製
ＢＣ３）３を２３０℃で射出して射出成形品を得た。

【００３４】（実施例６）第１の樹脂シート1aとして展
延性を有するＰＥＴフィルム上に後述する（ｃ）のソフ
トタッチ層を塗工したものを、第２の樹脂シート1bとし
てカレンダー成形したＴＰＥシートをそれぞれ用いた以
外は、実施例５と同様にして射出成形品を得た。

【００３５】実施例４〜６で得られた射出成形品の外観
を評価した。その結果を表２に示す。なお、表２中、雌
型表面温度および加熱盤シート温度の欄でカッコで示す
値は、第２の樹脂シート1bの成形時におけるものであ
る。

【００３６】

【表２】 （イ）光硬化層 アクリル樹脂−酢酸エチル溶液（Ｇ1P8 固形分30％、協
和瓦斯化学（株）製）固形分で 100部、アクリルモノマ
ー（KAYARAD DPCA20日本化薬（株）製）50部、光重合開
始剤（イルガキュア１８４ （株）チバ・ガイギー）0.
5 部を混合した光硬化性樹脂組成物で構成される光硬化
層。 （ロ）着色層 アクリル樹脂−酢酸エチル溶液（アロタン１８３固形分
30％、日本触媒化学（株）製）固形分で 100部に、酸化
チタン 200部を分散した高顔料着色層 （ハ）ソフトタッチ層 ウレタン樹脂−酢酸エチル溶液（ニッポラン５１２０固
形分30％ 日本ポリウレタン工業（株）製）固形分で 1
00部、弾性ビーズ（EBS100 日本触媒化学（株）製）10
0 部を混合した樹脂組成物で構成されるソフトタッチ
層。

【００３７】なお、上記（イ）、（ロ）、（ハ）におい
て「部」は「重量部」を意味する。

【００３８】（比較例１）ラベルを用いないとともに、
樹脂シートとして実施例１で用いたＰＰシートの成形時
に平面部にあたる部分にＳＥＫＩＳＵＩという文字をシ
ルクスクリーンで印刷したシートを用いた以外は、実施
例１と同様にして射出成形品を得た。

【００３９】（比較例２）樹脂シートとして、比較例１
で用いたシートのシルクスクリーン層の上に更に光硬化
層を塗工したシートを用いた以外は、実施例１と同様に
して射出成形品を得た。

【００４０】（比較例３）樹脂シートとして実施例１と
同様のシートを用い、シートを予備成形したのち、射出
成形し、この射出成形品の表面にラベルとしてマーキン
グシートを貼付した。

【００４１】比較例１〜３で得られた射出成形品の外観
を評価した。その結果を表３に示す。

【００４２】

【表３】

【００４３】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明にかかる
射出成形品の製造方法は、ラベルを成形品の表面に平滑
な状態で貼り付けることができ、またその絵柄等の模様
や文字等のマーキングが伸ばされることなく均一な状態
で貼り付けることができる。さらに、導入するシートの
色や印刷模様を変えることによって、複数の工程を経る
ことなく成形品の色替えや模様替えを行うことが可能で
ある。

【００４４】従って、多くの意匠性を持った模様を施し
た外観の良好な成形品が、複数の工程を経ずに製造で
き、かつ少量他品種生産も可能になるという利点があ
る。一方、請求項２の発明にかかる射出成形品の製造方
法は、上記請求項１の発明の効果に加えて、透明または
半透明樹脂シートがラベルの保護層となり、絵柄等の装
飾模様の耐久性が増すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる射出成形品の製造方法を実施す
るのに用いる射出成形装置の１例をあらわす説明図であ
る。

【図２】請求項１の発明にかかる射出成形品の製造方法
の１実施例を工程順に説明する説明図であって、同図
（ａ）は樹脂シートを加熱する工程を示し、同図（ｂ）
はシートを雌型に固定する工程を示し、同図（ｃ）はシ
ートの予備成形工程を示し、同図（ｄ）はキャビティ内
に樹脂を射出する工程を示している。

【図３】請求項２の発明にかかる射出成形品の製造方法
の１実施例を工程順に説明する説明図であって、同図
（ａ）は樹脂シートを加熱する工程を示し、同図（ｂ）
はシートを雌型に固定する工程を示し、同図（ｃ）はシ
ートの予備成形工程を示し、同図（ｄ）はラベルを貼り
付ける工程を示し、同図（ｅ）はキャビティ内に樹脂を
射出する工程を示している。

【図４】請求項２の発明にかかる射出成形品の製造方法
の１実施例を工程順に説明する説明図であって、同図
（ａ）は第２の樹脂シートを加熱する工程を示し、同図
（ｂ）は第２の樹脂シートの予備成形工程を示し、同図
（ｃ）はキャビティ内に樹脂を射出する工程を示してい
る。

【図５】実施例および比較例に用いた装置のキャビティ
形状の輪郭を示す平面部および側面図である。

【図６】実施例および比較例に用いた装置の雌型の平面
図である。

【符号の説明】

１ 樹脂シート 1a 第１の樹脂シート 1b 第２の樹脂シート ３ 樹脂 ４ 雌型（金型） ５ キャビティ（金型内） ９ 雄型（金型） １１ ラベル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−263013（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−120616（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−52318（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−202832（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−129731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−12865（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−19400（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−117722（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/16 B29C 51/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラベルを金型型面に密着するように配置す
   る工程、空気圧成形によって前記ラベルを金型型面との
   間に挟みながら樹脂シートを金型型面に沿って密着する
   ように予備成形する工程、上記記載の工程を経て得られ
   た金型内に樹脂を射出し成形品を製造する工程を含む射
   出成形品の製造方法。
2. 【請求項２】透明又は半透明の樹脂シートを金型型面に
   沿って密着するように空気圧成形する工程、この空気圧
   成形した樹脂シートを金型型面との間に挟むように樹脂
   シートの所望位置にラベルを貼り付ける工程、上記記載
   の工程を経て得られた金型内に樹脂を射出し成形品を製
   造する工程を含む射出成形品の製造方法。