JP4184528B2

JP4184528B2 - 射出成形同時絵付方法及びそれに用いる絵付用成形型

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Publication number: JP4184528B2
Application number: JP7331099A
Authority: JP
Inventors: 浩之阿竹
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: JP2000263598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形同時絵付方法と、それに用いる絵付用成形型に関する。特に、ヒケ発生を防げる方法とそれ用いる絵付用成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、成形品の成形と同時にその外表面に模様等を設けて絵付する射出成形同時絵付方法が各種の態様で行われている。
例えば、特公昭５０−１９１３２号公報では、真空成形用の通気孔を設けた雌型を利用して熱可塑性樹脂よりなる絵付シートを真空成形した後、雌雄両型を型締めし、溶融樹脂を両型で形成されるキャビティに射出し充填して、射出成形と同時に樹脂成形物の外表面に絵付シートを一体化させる方法が開示されている。この態様の射出成形同時絵付方法では真空成形と射出成形とを組合わせた方法であり、複雑な曲面形状に模様付けができる。ここで開示されている形態は、真空成形と射出成形とを組合わせた形態であり、複雑な曲面形状に模様付けができる方法である。なお、絵付シートには、ラミネートタイプと転写タイプとがあり、前者では絵付シート全層を成形品に積層させて絵付けし、後者では絵付シートの基材シートのみを剥離してその転写層を成形品に転写させて絵付けする。
【０００３】
また、絵付シートの絞りが小さい場合には、例えば特公昭４３−２７４８８号公報に開示される様に絵付シートの予備成形は行わずに、キャビティに射出し充填される流動状態の樹脂の樹脂圧によって、樹脂の射出と同時に絵付シートをキャビティ面に沿わる形態の射出成形同時絵付方法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に射出成形では、成形品の肉厚部にヒケが発生し易い。なぜならば、樹脂は、その性質上、収縮率を持っている為に、射出後の冷却等による固化過程で体積収縮が起こり、肉厚が減少する方向に縮む為である。特に、裏面にボスやリブ等が有る場合では、その部分で肉厚が増えるので、縮む量が増えて、成形品表面が凹む所謂「ヒケ」という現象が起きる。このヒケは成形品外観を見苦しくして、程度が大きいと製品不良となる。従って、製品設計時には、ボス等の肉厚部によって、成形品表面にヒケが発生しない様に、注意して設計するのが常である。ちなみに、図２は、樹脂成形物６の表面に絵付シートＳを積層し一体化した絵付成形品Ｐにて、成形品裏側のボス１の部分に対応した成形品表側に発生したヒケ７を示す断面図である。
【０００５】
特に、絵付シートで絵付した成形品を製造する射出成形同時絵付方法においては、絵付シートを使用しない通常の射出成形に比べて、ヒケが目立ち易くなる事があった。それは、成形品表面に絵付シートが積層されれる場合では、冷却時に射出樹脂がひけると、それに引きずられる形で絵付シートが凹む為に、絵付シートが白化したり、ひどい場合には一度は積層し一体化した絵付シートが、樹脂成形物から剥がれたり、する為であった。絵付シートの白化は、絵付シートを絵付用成形型のキャビティ面に沿わせる様に成形する時は、絵付シートの成形性が十分に確保できる程度にまで絵付シートが加熱された状態とするが、射出終了後の固化工程中では、もやは絵付シートはその様な加熱状態では無く、無理矢理延ばされる為である。
【０００６】
ところで、ヒケは、樹脂の収縮率に根源的に起因する問題であるが、この収縮率は射出樹脂の種類によって異なる。一方、近年、特に製品の低コスト化の為に、従来は射出樹脂にＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂等が採用されていた製品に対しても、安価なポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂の使用が要求される様になっている。しかし、ポリエチレン、ポリプロピレン等の結晶性のポリオレフィン系樹脂は、従来多用されている、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、スチレン樹脂等の非晶性の樹脂に対して、収縮率が格段に大きく、ヒケによる絵付シートの白化や剥離等の問題が顕著に起きた。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、特にポリオレフィン系樹脂等の収縮率の大きい樹脂を使用しても、ヒケによる製品不良が起き難い様にする方法と、それに用いる絵付用成形型を提供する事である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の射出成形同時絵付方法では、絵付シートを、一対の型の間に挿入した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する射出成形同時絵付方法において、射出終了後の固化工程中にて、絵付シートを沿わせない方の型のボス、或いは、リブを覆うキャビティ部分毎、成形品肉厚方向に絵付シート側にスライドさせる事で、該スライド部近傍の絵付シート側の成形品面にヒケが発生するのを抑制する様にした。
【０００９】
この様に、射出終了後の冷却や硬化反応による樹脂の固化工程中に於いて、絵付シートを沿わせ無い方の型（通常は雌型側に絵付シートを沿われる為、雄型となる）のボス、或いは、リブを覆うキャビティ部分毎、成形品肉厚方向に絵付シート側にスライドさせる事で、その部分の肉厚を固化過程で薄くして行き、固化工程で起きる樹脂の体積収縮を埋め合わせ、その結果、該スライド部近傍の絵付シート側の成形品面にヒケが発生するのが抑制できる様にした。この為、ボス等によって肉厚部となった部分の成形品表面で、ヒケによって起きる絵付シートの白化や剥離の発生を抑制できる事になる。
【００１０】
また、本発明の絵付用成形型は、上記の様な射出成形同時絵付方法を実施する為に有用な成形型である。すなわち、本絵付用成形型は、絵付シートを、一対の型の間に挿入した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する為に使用する一対の絵付用成形型において、絵付シートを沿わせない方の型のボス、或いは、リブを覆うキャビティ部分毎、成形品肉厚方向にスライドするヒケ防止用のスライド部を備え、該スライド部を、射出終了後の固化工程中に絵付シート側にスライドさせる事で、該スライド部に対応する絵付シート側の成形品面にヒケが発生するのを抑制できる様にした。
【００１１】
この様に、絵付用成形型は、絵付シートを沿わせ無い方の型（通常は雌型側に絵付シートを沿われる為、雄型となる）のボス、或いは、リブを覆うキャビティ部分毎、成形品肉厚方向にスライドするヒケ防止用スライド部を備えているので、該スライド部を、射出終了後の冷却は硬化反応による樹脂の固化工程中に絵付シート側にスライドさせて、樹脂固化過程時の体積収縮を埋め合わせ、該スライド部に対応する絵付シート側の成形品面にヒケが発生するのを抑制できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の射出成形同時絵付方法及び絵付用成形型について、実施の形態を説明する。
【００１３】
先ず、図１は本発明の射出成形同時絵付方法を実施し得る本発明の絵付用成形型を概念的に例示する説明図（断面図）である。図１（Ａ）は、或る絵付成形品Ｐと、それを得る為の雄型Ｍａ及び雌型Ｍｂの一対からなる絵付用成形型の断面図であり、絵付成形品Ｐは裏面側（図面下方）に製品取付用の複数のボス１を有している。また、雄型Ｍａ側の成形品中央部にはゲート２を備えている。
【００１４】
そして、本発明の絵付用成形型では、図１（Ｂ）で或る一形態を示す如く、絵付シートＳを沿わせない方の型Ｍａ（この場合では、絵付シートＳを沿わせる方の型は雌型となる型Ｍｂであるので、雄型となる型Ｍａ）のキャビティ面３の一部に、成形品肉厚方向にスライドするヒケ防止用のスライド部４を備える。図１（Ｂ）の場合では、該スライド部４は、ヒケの原因となるボス１を形成する為のキャビティ部分の全てを賄う（キャビティ面から見た）正面視円形のロッド状のブロックで、該スライド部４は型Ｍａ本体に対して、成形品肉厚方向に摺動する構造となっている。なお、スライド部４は、型Ｍａ本体と同様に、従来公知の型材で良く、鉄等の金属、或いはセラミック等で形成する。
【００１５】
また、スライド部４を成形品肉厚方向に前進（絵付シートＳ側）及び後退させる為に、スライド部４の後端（図面下方）には、駆動部５を接続してある。駆動部５の駆動手段としては、樹脂充填中の射出圧でスライド部が好ましくは後退せず、且つ樹脂冷却中には成形品肉厚方向にスライド部をキャビティ内に前進させて圧入でき得る駆動力を与え、また、前進したスライド部は次ショットまでの間に元の位置に後退できるものであれば、特に制限は無い。例えば、駆動部は、油圧シリンダ等、油圧等の流体圧で駆動すれば良い。また、駆動力が満足すれば空気圧を利用しても良い。
【００１６】
スライド部４を設ける部分は、ボス、或いはリブ、その他製品形状等で肉厚となりヒケが起きやすい部分のキャビティのうち、型Ｍａ（通常は雄型）側のキャビティ部分とすれば良い。スライド部４のスライド量は、射出樹脂、射出条件、肉厚、またスライド部４で形成されるキャビティ面積等の射出条件によるヒケの程度によって異なるが、微小量で十分である。例えば、１０〜１５０μｍ程度で十分である。なお、スライド部４の正面視形状は、円形、長方形、その他形状と、肉厚部分の正面視形状に応じた形状とすれば良い。
【００１７】
なお、ヒケの根本原因となる樹脂の収縮率であるが、結晶性のポリオレフィン系樹脂は大きく、例えばポリプロピレン樹脂では、混ぜ合わせる添加剤によっても変化するが、１５／１０００から７／１０００程度である。これに対して、非晶性のＡＢＳ樹脂では、５／１０００程度が一般的でヒケが起き難い。また、実際にヒケる量は、例えば、射出の条件、保圧、冷却時間の長さ、絵付用成形型の温度の射出条件で異なり、一概に言うことは難しい。状況に応じて、スライド部によるヒケ防止構造を採用すれば良い。
【００１８】
そして、図１（Ｃ）は、射出終了後の固化工程中に、スライド部４を絵付シートＳ側にスライドさせた位置で保持した状態を示す。その結果、ボス等による肉厚部で、樹脂固化時の体積収縮によって成形品表面にヒケが発生するのが抑制される。すなわち、図１（Ｃ）の如く、肉厚部の成形品表面となるスライド部近傍ａの部分には、ヒケ７が発生しない。
【００１９】
なお、絵付用成形型の型材は特に限定されず、鉄、炭素鋼、各種鉄合金等の金属、或いはセラミックス等の非金属材料等の従来公知の型材を適宜選択使用すれば良い。
【００２０】
以上、本発明の絵付用成形型を、その要所であるスライド部を主体に説明したが、本発明の絵付用成形型のその他の部分は、用途に応じて適宜、従来公知の絵付用成形型に於ける各種構造を採用すれば良い。例えば、絵付シートを型に固定するシートクランプ、絵付シートを真空成形する為に絵付用成形型を真空成形型と兼用させる為の構造、例えばキャビティ面やパーティング面に開口する溝形状や丸孔形状等の通気孔等である。なお、これらは、本発明の絵付用成形型の必須構成要素では無い。例えば、射出成形同時絵付にて、シートクランプを使用するにしても、シートクランプは、絵付用成形型に含ませず、射出成形同時絵付装置の一構成要素とする事もある。
なお、射出成形同時絵付装置としては、絵付用成形型を含めて考える事もあるが、製品毎に取り替えて使用する絵付用成形型は、（製品毎に取り替えない）射出成形同時絵付装置の構成要素には含めない考え方もある。ちなみに、射出成形同時絵付装置としては、絵付シートを絵付用成形型に供給するシート供給装置や絵付シートの加熱装置、真空吸引装置等を適宜備える。
【００２１】
〔射出成形同時絵付方法〕
本発明の射出成形同時絵付方法としては、好ましくは上述の如き構成の絵付用成形型を使用すれば良く、その他は、従来公知の射出成形同時絵付方法に於ける各種形態をとり得るものである。
【００２２】
なお、射出成形同時絵付方法とは、特公昭５０−１９１３２号公報、特公昭４３−２７４８８号公報、特開平６−３１５９５０号公報、特公平２−４２０８０号公報等に記載されるように、絵付シートを、一対の絵付用成形型の間に挿入た後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を射出し充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する方法である。
ラミネ−トの場合は、そのまま絵付シート全層が樹脂成形物に積層した絵付成形品とし、転写の場合は、次いで絵付シートの基材シートを剥離して転写層のみが樹脂成形物に積層した絵付成形品とする。ラミネ−トと転写は、絵付成形品の用途や要求仕様等に応じて選択する。
【００２３】
そして、射出成形同時絵付方法の各種形態としては、例えば次の様な形態がある。例えば、絵付シートの予備成形を行う形態でも行わない形態でも、いずれでも良い。また、絵付シートの予熱を行っても良く、行わなくても良い。なお、予備成形時には通常は絵付シートは予熱する。もちろん、絵付シートの絞りが大きい場合は、予備成形を行うのが好ましい。一方、絵付シートの絞りが少ない場合は、射出される流動状態の樹脂の樹脂圧のみで絵付シートを成形できる。この際、絞りが浅ければ、予備成形無しで樹脂射出と同時に型内に充填される流動状態の樹脂の樹脂圧で絵付シートを成形する事もある。また、樹脂圧で絵付シートを成形する場合でも、絵付シートは予熱せずに射出樹脂の熱を利用する事もある。また、絵付シートの予備成形は、通常は、絵付用成形型を真空成形型と兼用するが、型間に絵付シートを供給する前に、型外部で別の真空成形型で絵付シートを真空成形する様な予備成形でも良い。なお、真空成形とは真空圧空成形も包含する。また、使用する絵付シートは、枚葉、連続帯状いずれでも良い。また、使用する射出成形機は、横型、縦型いずれでも良い。
【００２４】
なお、真空成形時に絵付シートを予熱する場合にその為に使用する熱盤は、一般的には絵付用成形型の構成要素とはせずに、射出成形同時絵付装置の一構成要素として取り扱う。熱盤には、従来公知のものを適宜選択使用すれば良い。例えば、金属又はセラミック製のブロック中に電熱ヒータを埋設したものや、或いは耐熱樹脂製又は金属製のシート状のいわゆる面状発熱体でも構わない。また、熱盤の表面には、絵付シートを真空圧空成形するための圧空を吹き出す通気孔を設けたものでも良い。また、熱盤は、絵付シートに密着して伝導熱で加熱する接触加熱方式、或いは、絵付シートに接触せずに輻射熱で加熱する非接触加熱方式のものでも良い。
【００２５】
次に、本発明の射出成形同時絵付方法による絵付成形品の製造プロセスを、その或る一形態で説明する。
【００２６】
先ず、シート供給工程として、図１（Ａ）で例示の如き型Ｍａ（雄型）及び型Ｍｂ（雌型）の雌雄一対の両型から成る絵付用成形型を用いて、両型が型開き状態の時に、絵付シートＳを型間に供給し、絵付シートＳを型Ｍｂに枠状のシートクランプ（不図示）で押圧して固定する。この際、絵付シートの接着面側は、射出樹脂側となる様にする事はもちろんである。
次いで、加熱軟化工程として、熱盤を型外部の退避位置から両型間に挿入し、絵付シートを加熱軟化させる。
次いで、延伸工程として、型Ｍｂに設けた通気孔（不図示）から吸引して絵付シートＳを延伸することで真空成形して、絵付シートＳを型Ｍｂのキャビティ面に沿わせ予備成形する。通常、真空成形工程としては、前記加熱軟化工程とこの延伸工程を少なくとも含む。
次いで、型締め工程として、熱盤を両型間から型外部の退避位置に退避させた後、両型を型締めする。
次いで、射出工程として、両型で形成さるキャビティに加熱熔融状態等の流動状態の樹脂を充填する。
次いで、固化工程にて、射出された樹脂が冷却や硬化反応等によって固化するのを待つ。通常は、この間は保圧工程として、キャビティ内圧を適度に維持する。この間に、キャビティ面の一部をスライドさせる。
次いで、取出工程として、樹脂が冷却等により固化した後、型開きして成形物を取り出す。絵付シートがラミネ−トシートの場合は、絵付シートの不要部分があれば適宜トリミングすれば、樹脂成形物に絵付シートが積層され絵付けされた絵付成形品が得られる。また、絵付シートが転写シートの場合は、その基材シートを型Ｍｂ側に残した状態で成形物を取り出すか、或いは、絵付シート全層が積層された状態で成形物を取り出し後、基材シートを剥離して、転写層のみが積層されて絵付けされた絵付成形品を得る。
【００２７】
そして、本発明の射出成形同時絵付方法においては、前述本発明の絵付用成形型を用いる等して、前記固化工程中に、ヒケが起き易い部分に対応した、絵付シートを沿わせない方の型のキャビティ面の一部を、成形品肉厚方向で絵付シート側にスライドさせて肉厚を樹脂固化過程で薄くして行き、固化工程中の樹脂の体積収縮を埋め合わせる。その結果、該スライドさせた部分近傍の絵付シート側の成形品面のヒケ発生を抑制する。この為、ボス等による肉厚部の成形品表面で、絵付シートの白化や剥離が発生するのを抑制する事が可能になる。
【００２８】
〔射出樹脂〕
なお、射出成形する樹脂としては、射出成形同時絵付方法に於ける従来公知のものが使用でき特に制限はない。射出成形樹脂は、製品の要求物性やコスト等に応じて選定される。例えば、熱可塑性樹脂であれば、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、或いはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン系樹脂等である。また、硬化性樹脂であれば、２液硬化型の樹脂、例えば、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の未硬化樹脂液等の射出成形同時絵付用として従来より知られている材料を使用できる。熱可塑性樹脂は加熱熔融して流動状態で射出し、また硬化性樹脂は室温又は適宜加熱して流動状態で射出する。
なかでも、本発明はヒケ防止に効果的で、収縮率が大きくヒケが発生し易かった樹脂は好適であり、従来はヒケの為に射出樹脂として採用できなかった場合でも、採用できる様になる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン系樹脂等である。
また、硬化性樹脂でも、その未硬化組成物の内容によって硬化反応による固化過程での体積収縮が大きい樹脂は好適である。
【００２９】
〔絵付シート〕
また、用い得る絵付シートは、転写タイプ或いはラミネートタイプとして従来公知の絵付シートを用いる事ができ、特に限定されるものでは無い。
ラミネートタイプの絵付シート（ラミネートシート）は、例えば基材シート上に装飾層と接着剤層とを順次積層した構成である。接着剤層側が射出樹脂と接する側である。一方、転写タイプの絵付シート（転写シート）は、基材シートに離型性のシートを用い、基材シート上に転写層が積層された構成である。転写層は例えば装飾層や接着剤層等からなる。なお、転写タイプ、ラミネートタイプ共に接着剤層は省略することもある。
【００３０】
（基材シート）
基材シートとしては、成形性の有る樹脂シートが代表的には用いられる。該樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、エチレンテレフタレートイソフタレート共重合体等の熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリメチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート−ブチル（メタ）アクリレート共重合体等のアクリル樹脂〔（メタ）アクリレートとはアクリレート又はメタクリレートの意味〕、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン系等のその他の熱可塑性エラストマー、等の熱可塑性樹脂のシートの単層又は異種材料の２層以上の積層体が用いられる。また、成形性を満足すれば、不織布や織布等の布等に対して樹脂を含浸させたシートや、これに前記樹脂シートを積層した積層体等も用いられる。
なお、転写タイプの絵付シートにて、上記の如き基材シートでは転写層との離型性が不足する場合には、その基材シートを素材シートとして、該素材シートの転写層側に、転写層との離型性を向上させる為、離型層を設けた構成の基材シートとする。離型層は基材シート剥離時に基材シートの一部として、転写層から分離し剥離除去される。離型層には、例えば、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ワックス等の単体又は２種以上の混合物が用いられる。
また、ラミネートタイプでは、基材シート樹脂中に顔料等の着色剤を練り込んで、基材シートを着色透明又は着色不透明、或いは無色透明又は無色不透明等とする装飾処理を施す事もある。この場合、基材シート自体が装飾層を成し基材シートのみの構成の絵付シートとなる場合もある。
【００３１】
（装飾層）
装飾層は、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷等の従来公知の方法、材料で絵柄等を印刷した絵柄層（インキ層）、アルミニウム、クロム等の金属を公知の蒸着法等で部分又は全面に形成した金属薄膜層等である。絵柄は、板目や柾目等の木目模様、大理石や御影石等の石目模様、タイル調模様、煉瓦調模様、布目模様、文字、幾何学模様、全面ベタなど任意である。絵柄層用インキは、バインダー等からなるビヒクル、顔料や染料等の着色剤、これに適宜加える各種添加剤からなる。バインダーには、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等を、これら樹脂の単体又は混合物として用いる。顔料又は染料等の着色剤としては、チタン白、カーボンブラック、弁柄、コバルトブルー、黄鉛、フタロシアニンブルー、イソインドリノン、キナクリドン、アルミニウム粉等の金属顔料、真珠光沢（パール）顔料等が用いられる。
なお、ラミネ−トタイプでは、装飾層は、基材シートの裏面側（射出樹脂側）の場合が多いが、基材シートの表側の場合もある。
【００３２】
（接着剤層）
絵付シートの裏面には、射出樹脂との接着性向上のため、コロナ放電処理、公知の各種プライマー塗工等の易接着処理や感熱型等の接着剤層を施すことがある。接着剤層には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の公知の樹脂が用いられる。例えば、熱可塑性樹脂では、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン等のスチレン樹脂又はスチレン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸エチル、ポリ（メタ）アクリル酸ブチル等のアクリル樹脂、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール等のビニル重合体、ポリイソプレンゴム、ポリイソブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンアクリロニトリルゴム等のゴム系樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂等の１種又は２種以上の混合物が用いられる。また、熱硬化性樹脂では、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。
【００３３】
〔その他〕
なお、本発明でいう「絵付け」とは、単に絵柄や文字、図形等の目視可能な模様を成形品に付与する以外に、目視不可能な模様、あるいは硬質塗膜、導電性等の機能性層を付与することも包含する。目視可能な模様としては、印刷等により形成した絵柄層、真空蒸着等により形成した金属薄膜層など公知のものが、目視不可能な模様の例としては可視光に対しては透明で紫外線照射で蛍光を発する蛍光インクの絵柄が用いられる。
【００３４】
【実施例】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳述する。
【００３５】
〔実施例と比較例〕
本発明の絵付用成形型として、自動車内装用のパネルを絵付成形品として成形する金型を用意した。金型は図１（Ａ）の断面図で示す様な絵付成形品Ｐが得られる固定型とする型Ｍａの如き雄型と、可動型とする型Ｍｂの如き雌型との一対からなる型である。絵付成形品Ｐの寸法は、幅４０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、肉厚平均３ｍｍで、成形品裏面の４箇所に、製品取り付け用のボス１が５ｍｍの長さで突き出している。そして、絵付用成形型は、成形品のほぼ中央に設けたゲート２から遠い２箇所のボスのうち片方のボス１について、図１（Ｂ）の如きスライド部４を持つ構造とした（残り３箇所のボスはそのまま）。スライド部４は、エア圧で駆動する駆動部５によって、射出工程完了後に、５０μｍ絵付シート側にスライドする様にした。なお、絵付シートは、絵付用成形型を真空成形型として型Ｍｂ（雌型）側に絞られた後、射出成形さたれ樹脂成形物に積層一体化される。
【００３６】
一方、絵付シートには、厚み１２５μｍの透明アクリル樹脂フィルムを基材シートとして、その裏側とする面（樹脂成形物側）に、アクリル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体との混合樹脂系をバインダーの樹脂とし、弁柄を主体とする着色顔料が添加されている着色インキを用い、木目柄意匠の絵柄層をグラビア印刷の三色刷りで形成後、更に、ウレタン樹脂からなる接着剤層（２μｍ厚）、及びその上に塩素化ポリプロピレンからなる接着剤層（２μｍ厚）をグラビアコートによる２層コートで形成したシートを、使用した。
【００３７】
そして、前記絵付用成形型と上記絵付シートを用いて、前述した如き絵付用成形型に絵付シート固定後、加熱軟化させて真空成形する形態による方法で、射出成形同時絵付けを行い、絵付シートがラミネ−トされた絵付成形品を製造してみた。
すなわち先ず、絵付シートをその絵柄層が雄型のゲート側を向く様にして、型開き状態の雌雄両型間に挿入して、シートクランプで雌型のパーティング面に押圧し固定しシート供給した。次いで、赤外線輻射加熱方式の熱盤を型間に挿入して、絵付シートを非接触加熱する加熱軟化工程を経た後、雌型を真空成形型として、真空成形による絵付シートの予備成形を行い、軟化した絵付シートを雌型のキャビティ面に沿う形状に成形して延伸工程を完了した。その後、型締め工程として、熱盤を型外の退避位置に退避させて、両型を型締めした。次いで、射出工程として、エチレン−プロピレンランダム共重合体ゴムを２０重量％添加したポリプロピレン樹脂を、樹脂温度２２０℃、金型温度５０℃（雄型及び雌型両方）の条件で、両型で形成されるキャビティ内に射出した。そして、射出時間２秒で射出工程完了後、固化工程（冷却工程）にて、スライド部をスライドさせた。スライドの開始は、射出工程完了後に、９００ｋｇ／ｃｍ²で２秒間、引き続き７５０ｋｇ／ｃｍ²で３秒間の保圧工程を終了した後の固化過程にて、行った。そして、固化工程で樹脂が冷却し固化後、取出工程として、型開きして、絵付シートが樹脂成形物に積層一体化した絵付成形品を得た。
【００３８】
以上の結果、実施例としてスライド部を設けた１箇所のボスに対応した成形品表面では、ヒケが発生せず、絵付シートの白化や剥離が無く良好な外観であった。しかし、比較例としてスライド部を設けず従来のままの他の３箇所のボスに対応した成形品表面のうち、ゲート近くの２箇所のボスの部分では、保圧がかかり易いために多少ヒケてはいるが絵付シートの白化や剥離も無く許容範囲であった。但し、ゲートから遠いボスの部分では、図２の如く、ボス１に対応した成形品表面にヒケ７が発生した事により、絵付シートＳが樹脂の固化工程時に引っ張られた為に、絵付シートに白化が発生しており、外観不良となった。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の射出成形同時絵付方法及び絵付用成形型によれば、ボス等による肉厚部分でも、ヒケ発生を抑制でき、更にその結果発生する、絵付シートの白化や剥離を防げる。この為、用いる射出樹脂として安価だがヒケが大きい為に採用できなかった場合でも、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂を採用し易くなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形同時絵付方法及び絵付用成形型の一形態を概念的に説明する断面図。
【図２】絵付成形品の裏側のボス部分に対応した成形品表側に発生したヒケ示す断面図。
【符号の説明】
１ボス
２ゲート
３キャビティ面
４スライド部
５駆動部
６樹脂成形物
７ヒケ
ａスライド部近傍
Ｍａ型（絵付用成形型の雄型側）
Ｍｂ型（絵付用成形型の雌型側）
Ｓ絵付シート
Ｐ絵付成形品

Claims

絵付シートを、一対の型の間に挿入した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を射出し充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する射出成形同時絵付方法において、
射出終了後の固化工程中にて、絵付シートを沿わせない方の型のボス、或いは、リブを覆うキャビティ部分毎、成形品肉厚方向に絵付シート側にスライドさせる事で、該スライド部近傍の絵付シート側の成形品面にヒケが発生するのを抑制する、射出成形同時絵付方法。
絵付シートを、一対の型の間に挿入した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する為に使用する一対の絵付用成形型において、
絵付シートを沿わせない方の型のボス、或いは、リブを覆うキャビティ部分毎、成形品肉厚方向にスライドするヒケ防止用のスライド部を備え、該スライド部を、射出終了後の固化工程中に絵付シート側にスライドさせる事で、該スライド部に対応する絵付シート側の成形品面にヒケが発生するのを抑制する、絵付用成形型。