JP5429978B2 - 多層成形品の製造方法、及び、多層成形品の製造に用いる金型セット - Google Patents

Description

本発明は、複数の樹脂により複合成形された多層成形品の製造方法、及び、多層成形品の製造に用いる金型セットに関する。

複数の樹脂層の間にインサートシートが埋設される多層成形品は、例えば、次のような工程で製造される。第１型（キャビティ型）とインサートシートが配置された第２型（第１コア型）とを型締めして、第１型とインサートシートとの間に形成された第１キャビティに第１樹脂を射出してインサートシートの一方の側に第１樹脂層を成形する。次に、第１型（第キャビティ型）に第１樹脂層とインサートシートとを保持させつつ、第１型（キャビティ型）と第３型（第２コア型）とを型締めして、インサートシートと第３型（第２コア型）との間に形成された第２キャビティに第２樹脂を射出してインサートシートの他方の側に第２樹脂層を成形する。このようにして、複数の樹脂層の間にインサートシートが埋設される樹脂成形品を得る（特許文献１参照）。

上記構成によれば、インサートシートの両面に第１樹脂層と第２樹脂層とを積層できるので、製造された多層成形品の第１樹脂層と第２樹脂層のうち、表面側の樹脂層に着色された樹脂を用いると、多層成形品が配置された装置本体の内部を隠蔽できる。また、逆に表面側の樹脂層に透明の樹脂を用いると、裏面側の樹脂層が透けて見える形態にすることもできる。

特開２００５−６６８３４号公報

多層成形品において、第１樹脂層と第２樹脂層との間に基体シート上に加飾層が形成されたインサートシートを配置することが望まれる場合がある。例えば多層成形品の表面側となる第１樹脂層を透明な材質にするとともに、加飾層として適当な色や図柄を配すれば、第１樹脂層を通して加飾層の色や図柄を視認できることになり、奥行き感のある意匠を与えることができて、美観性に優れたものとなる。

しかしながら、第１樹脂層と第２樹脂層との間にこのようなインサートシートを設けると、インサートシートが二次成形用の樹脂注入時にこの樹脂の熱の影響を受けて再溶融する現象、いわゆる「ゲート飛び」が起こる虞があった。「ゲート飛び」とは、高温（２５０℃〜２８０℃）の二次成形用の樹脂がインサートシートに接触した際に、この樹脂の熱がインサートシートに伝熱する一方、その熱は一次成形品の断熱効果に金型に伝熱し難いため、インサートシートは金型で冷却されることなく高温となって溶融し、結果的に加飾層に施された図柄等が流れて変形する現象をいう。

また、樹脂の注入により多層成形品の背面にリブやボス等を形成した場合、リブやボス等の箇所で「ヒケ」が発生することがある。「ヒケ」とは、樹脂収縮に伴い、樹脂の厚みが急激に厚くなる部分の表面が凹む現象をいう。この場合に、加飾層に光反射層が含まれていると、この「ヒケ」の部分が多層成形品の表側から透けて視認され多層成形品の美観を損なうことがあった。

本発明は、意匠性を向上させた多層成形品の製造方法、及び、多層成形品の製造に用いられる金型セットを提供する点にある。

本発明の多層成形品の製造方法の第１特徴手段は、
基体シート上に加飾層が形成されたインサートシートを挟んで配置された樹脂層を備えた多層成形品の製造方法であって、
第２型に前記インサートシートを配置し、第１型と当該第２型とを型締めして、前記インサートシートと前記第１型との間に第１キャビティを形成する工程と、
前記第１キャビティに第１樹脂を注入して表側樹脂層を成形するとともに、前記インサートシートの外周の一部に前記表側樹脂層の外周から突出する突出片を形成する工程と、
第３型に前記表側樹脂層が接するように前記表側樹脂層及び前記インサートシートを保持させつつ、当該第３型と第４型とを型締めして、前記インサートシートと前記第４型との間に第２キャビティを形成する工程と、
前記突出片と前記第４型とで挟まれた空間を介して前記第２キャビティに第２樹脂を注入して裏側樹脂層を成形する工程と、を備えた点にある。

この特徴手段により、多層成形品の製造に際し、第１キャビティに第１樹脂を注入されて表側樹脂層が先に成形され、第２キャビティに第２樹脂を注入されて裏側樹脂層が表側樹脂層の後に成形される。つまり、裏側樹脂層となる第２樹脂を注入する際、第２キャビティのインサートシートの側は表側樹脂層で支持されることとなる。したがって、裏側樹脂層の樹脂の厚みが急激に厚くなるような場合、「ヒケ」は裏側樹脂層のインサートシートの側ではなく第４型の側に発生する。その結果、表側樹脂層及びインサートシートが透過性を有する場合であっても、多層成形品の表側から裏側樹脂層の「ヒケ」の部分が目立ち難くなった。

また、インサートシートの突出片と第４型とで挟まれた空間を介して第２キャビティに第２樹脂を注入して裏側樹脂層を成形するので、第２樹脂がインサートシートの突出片にまず接触してから第２キャビティに注入されることとなる。このとき、高温の第２樹脂がインサートシートに接触して第２樹脂の熱がインサートシートに伝熱しても、インサートシートの熱が突出片を通して第３型に伝熱される。つまり、突出片が結果的に第３型で冷やされることとなって、インサートシートはそれほど高温にはならない。したがって、インサートシートの溶融によって加飾層に施された図柄等が流れて変形する現象を抑制できる。特に、インサートシートにおける突出片近傍の箇所は注入される高温の第２樹脂の影響により高温になり易く、インサートシートが溶融し易いものであるが、その突出片近傍の箇所の熱が突出片から突出片を支持する第３型に伝熱されることにより、インサートシートの溶融が適切に抑制される。

こうして、裏側樹脂層が多層成形品の表側から透けて視認できるような場合に、裏側樹脂層の一部にリブやビス等が成形されて樹脂層の厚みが急激に変化しても、多層成形品の表側から裏側樹脂層表面の「ヒケ」による凹凸部分が目立ち難く、「ゲート飛び」の発生も抑制され、外観上、美観性に優れた多層成形品の製造が可能となった。

本発明の多層成形品の製造方法の第２特徴手段は、前記裏側樹脂層を成形する工程では、前記突出片の縁部を固定した状態で前記第２樹脂が注入される点にある。

この特徴手段により、インサートシートの突出片の縁部を固定した状態で第２樹脂が注入されるので、裏側樹脂層を成形する工程において発生し得る、インサートシートの位置のずれ、インサートシートの浮きや「めくれ」等を防止できる。その結果、突出片と第３型との接触を良好に維持されて、インサートシートの熱が突出片を通して第３型に確実に伝熱されるので、インサートシートの溶融を一層抑制できる。

本発明の多層成形品の製造に用いる金型セットの第１特徴構成は、
基体シート上に加飾層が形成されたインサートシートを挟んで配置された樹脂層を備えた多層成形品の製造に用いる金型セットであって、
第１型と、
前記インサートシートを配置して前記第１型と型締めしたときに、前記インサートシートと前記第１型との間に第１キャビティを形成する第２型と、
前記第１キャビティに表側樹脂層となる第１樹脂を注入する第１ゲートと、
前記表側樹脂層が接するように前記表側樹脂層及び前記インサートシートを保持する第３型と、
前記表側樹脂層及び前記インサートシートが保持された前記第３型と型締めしたときに、前記インサートシートとの間に第２キャビティを形成する第４型とを有し、
前記第３型には、前記インサートシートの外周の一部に前記表側樹脂部の外周から突出するよう形成される突出片を支持する支持部を備えており、
前記支持部と前記第４型との間に形成される流路を介して前記第２キャビティに裏側樹脂層となる第２樹脂を注入する第２ゲートを設けた点にある。

この構成により、多層成形品の製造に際し、第１キャビティに第１樹脂を注入されて表側樹脂層が先に成形され、第２キャビティに第２樹脂を注入されて裏側樹脂層が表側樹脂層の後に成形されるので、第２樹脂の注入の際、第２キャビティのインサートシートの側は表側樹脂層で支持されている。したがって、裏側樹脂層の樹脂の厚みが急激に厚くなるような場合、「ヒケ」は裏側樹脂層のインサートシートの側ではなく第４型の側に発生する。その結果、表側樹脂層及びインサートシートが透過性を有する場合であっても、多層成形品の表側から裏側樹脂層の「ヒケ」の部分が目立ち難くなった。

また、インサートシートの突出部を支持する第３型の支持部と第４型との間に形成される流路を介して第２キャビティに裏側樹脂層となる第２樹脂を注入する第２ゲートを設けたので、第２樹脂がインサートシートの突出片にまず接触してから第２キャビティに注入されることとなる。このとき、高温の第２樹脂がインサートシートに接触して第２樹脂の熱が加飾層に伝熱しても、インサートシートの熱は突出片を通して第３型に伝熱される。つまり、突出片が結果的に第３型で冷やされることとなって、インサートシートはそれほど高温にはならない。したがって、インサートシートの溶融によって加飾層に施された図柄等が流れて変形する現象を抑制できる。こうして、外観上、美観性に優れた多層成形品の製造が可能となった。

本発明の多層成形品の製造に用いる金型セット第２特徴構成は、前記突出片の縁部を固定する固定手段を備えている点にある。

この構成により、インサートシートの突出片の縁部が固定手段で固定されるので、第２樹脂の注入時に発生し得る、インサートシートの位置のずれ、インサートシートの浮きや「めくれ」等を防止できる。その結果、突出片と第３型との接触を良好に維持されて、インサートシートの熱が突出片を通して第３型に確実に伝熱されるので、インサートシートの溶融を一層抑制できる。

本発明の多層成形品の製造に用いる金型セットの第３特徴構成は、前記固定手段は、前記型締めに基づいて前記縁部を挟持固定するように前記第３型と前記第４型とに設けられた押付け部である点にある。

この構成により、第３型及び第４型の押付け部で突出片の縁部を挟持して固定するので、第３型と第４型を型締めするだけで第３型及び第４型と突出片との間のすべりを防止する。したがって、第２樹脂の注入時に発生し得る、インサートシートの位置のずれ、インサートシートの浮きや「めくれ」等を防止できる。しかも、第３型及び第４型の押付け部で突出片を挟持するので、突出片を挟持する構成を別途設ける必要もなく、金型セットの構成の簡素化を図ることができる。

第１実施形態の一次成形工程を示す図 第１実施形態の二次成形工程を示す図 第１実施形態の二次成形用金型を型締めしたときの平断面図 第１実施形態の一次成形工程（表側樹脂層の成形工程）の拡大断面図 第１実施形態の二次成形工程（裏側樹脂層の成形工程）の拡大断面図 第１実施形態の多層成形品の全体斜視図 多層成形品の樹脂層の間に配置されるインサートシートの断面図 第２実施形態の一次成形工程を示す図 第２実施形態の一次成形工程（表側樹脂層の成形工程）の拡大断面図 第２実施形態の二次成形工程（裏側樹脂層の成形工程）の拡大断面図 第３実施形態の一次成形用金型を型締めしたときの平断面図 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ矢視断面図 図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ矢視断面図 第３実施形態の二次成形用金型を型締めしたときの平断面図 図１４のＸＶ−ＸＶ矢視断面図 図１４のＸＶＩ−ＸＶＩ矢視断面図 第３実施形態における多層成形品の全体斜視図 別実施形態の一次成形用金型を型締めしたときの側断面図 別実施形態の二次次成形用金型を型締めしたときの側断面図 別実施形態の二色成形用金型による成形工程を示す図 別実施形態の二色成形用金型による成形工程を示す図 別実施形態の二色成形用金型による成形工程を示す図 別実施形態の二色成形用金型による成形工程を示す図

〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る成形用金型について説明する。
本発明に係る成形用金型は２台の単色成形機（一次成形機及び二次成形機）に備えられており、図１は一次成形機に備えられた金型を示し、図２は二次成形機に備えられた金型を示す。一次成形用金型は、第１型１及び第２型２を有し、二次成形用金型は、第３型３及び第４型を有している。すなわち、本発明に係る多層成形品は、２台の単色成形機を用いた２重成形により製造される。ここで、２重成形とは、ある単色成形機の金型で製造された樹脂成形品を一旦取り出して、別の単色成形機の金型を用いて異なる層の樹脂成形を行うことをいう。なお、第１型１と第３型３とはほぼ同型の金型であるが、一次成形において成形される表側樹脂層７が収縮するため、第３型３のキャビティは第１型１のキャビティより小さめに構成されている。

図１（ａ）は第１型１が第２型２から離間された状態を示す。図１（ｂ）に示すように第１型１を第２型２に向けて移動させて第１型１と第２型２とが型締めされると、第１樹脂を受け入れる第１キャビティ６が形成される。図１（ｃ）は第１樹脂の注入が完了した状態を示し、図１（ｄ）は第１型１を再び第２型２から離間させて型開きした状態を示す。

図２（ａ）は第３型３が第４型４から離間された状態を示す。図２（ｂ）に示すように、第３型３を第４型４に向けて移動させて第３型３と第４型４とが型締めされると、第２樹脂を受け入れる第２キャビティ８が形成される。図２（ｃ）は第２樹脂の注入が完了した状態を示し、図２（ｄ）は第３型３を再び第４型４から離間させて型開きした状態を示す。

図１（ａ）の一次成形用金型の型締め前の状態では、第２型２には一次成形で用いられるインサートシート５が保持されている。一次成形機はインサートシート５を第２型２に設置するためのロボット装置１５を備えている。図２（ａ）の二次成形用金型の型締め前の状態では、第４型４と対向した第３型３には、一次成形機で成形された一次成形品Ｆ１（表側樹脂層７とインサートシート５）が保持されている。

ここで、インサートシート５は、図７に示すように、基体シート５Ｂ上に加飾層５Ａを形成したものである。加飾層５Ａは各種印刷方法等を用いて基体シート５Ｂ上に形成され、図柄や色を付加するものである。加飾層５Ａには、例えば金属メッキ層、金属蒸着薄膜層、光輝性メタリックインキ層等の光反射層等が含まれていてもよい。光反射層としては、反射率が高く基体シート５Ｂ上に形成しやすい金属蒸着薄膜層や光輝性メタリックインキ層が好ましい。基体シート５Ｂは、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリプロピレン系樹、ポリエチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂などのプラスチックシート又はプラスチックフィルムである。

図１（ｂ）に示すように、第１型１と第２型２とを型締めすると、第１樹脂を受け入れる第１キャビティ６が第２型２に支持されたインサートシート５と第１型１との間に形成される。第１キャビティ６に第１樹脂を射出するための第１ゲート１０は第２型２に設けられている。図２（ｂ）に示すように、第３型３と第４型４とを型締めすると、第３型３に支持されたインサートシート５と第４型４との間に、第２樹脂を受け入れる第２キャビティ８が形成される。第２キャビティ８に第２樹脂を射出するための第２ゲート１１は第４型４に設けられている。

尚、第１樹脂と第２樹脂とは、異なる色の樹脂としてもよいし、互いに硬度その他の特性が異なる別の種類の樹脂としてもよい。例えば、第１樹脂をポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、或いは、ポリカーボネート樹脂とＡＢＳ樹脂のアロイなどとし、第２樹脂をＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）としてもよい。特に第１樹脂をＡＢＳ樹脂とし、第２樹脂をＰＭＭＡとすると、ＡＢＳ樹脂は成形性が高いため、二色成形などの多層成形を良好に行える。しかも、ＡＢＳ樹脂の軟化温度がＰＭＭＡの軟化温度より低くても、インサートシート５の存在により、ＰＭＭＡを注入するときに成形済みのＡＢＳ樹脂がＰＭＭＡの熱によって変形することが抑制される。

図６に示すように、固化後に第４型４から取り出された二次成形品Ｆ２にはインサートシート５の対向する２辺部分から突出する２つの突出片５ａ，５ｃが形成されている。突出片５ａ，５ｃは、インサートシート５の辺のほぼ全幅から延出された矩形状を呈している。図１（ｃ）及び図４に示すように、第１型１と第２型２とを型締めしたときに、突出片５ｃを収容可能な補助キャビティ１９が形成される。第１樹脂を注入するための第１ゲート１０は、第１樹脂が必ず補助キャビティ１９を介して第１キャビティ６に注入されるような位置に設けてある。また、図２（ｃ）及び図５に示すように、第３型３と第４型４とを型締めしたときに、突出片５ａを収容可能な補助キャビティ２０が形成される。第２樹脂を注入するための第２ゲート１１は、第２樹脂が必ず補助キャビティ２０を介して第２キャビティ８に注入されるような位置に設けてある。

より詳細には、図４に示すように、第１ゲート１０は基準パーティングラインＰＬと比較して第１型１寄りに設けられている。補助キャビティ１９は、第１ゲート１０の近傍から第２型２の第１段部２Ａに向かう直線状の第１連通部１９Ａと、基準パーティングラインＰＬに沿って第２型２の第２段部２Ｂに向かう直線状の第２連通部１９Ｂとを備えている。したがって、第１ゲート１０から射出された第１樹脂は、第１連通部１９Ａから第２連通部１９Ｂに注入され、インサートシート５の突出片５ｃに対してほぼ垂直方向から接触することとなるので、インサートシート５の浮きや「めくれ」を抑制し、インサートシート５と第２型２との隙間への第１樹脂の流入も防止することができる。図３に示すように、突出片５ｃを収容可能な補助キャビティは、一次成形品Ｆ１に近づくほど幅広になる末広がり状を呈している。

また、図５に示すように、第３型３の第４型４の第２ゲート１１に対向する部分は基準パーティングラインＰＬと比較して第４型４寄りに設けられている。補助キャビティ２０は、第２ゲート１１の近傍から第４型４の第１段部４Ａに向かう直線状の第１連通部２０Ａと、基準パーティングラインＰＬに沿って第４型４の第２段部４Ｂに向かう直線状の第２連通部２０Ｂとを備えている。したがって、第２ゲート１１から射出された第２樹脂は、第１連通部２０Ａから第２連通部２０Ｂに注入され、インサートシート５の突出部５ａに対してほぼ垂直方向から接触することとなるので、インサートシート５の浮きや「めくれ」を抑制し、インサートシート５と第３型３との隙間への第２樹脂の流入も防止することができる。図５に示すように、突出部５ａを収容可能な補助キャビティ２０は、二次成形品Ｆ２に近づくほど幅広になる末広がり状を呈している。

本発明に係る二重成形による多層成形品の具体的な製造方法について説明する。
図１（ａ）に示すように、型開きした状態で成形済みのインサートシート５をロボット装置１５によって、一次成形機の第２型２に設置する。次に、図１（ｂ）に示すように、第１型１と第２型２とを型締めする。これにより、第２型２に支持されインサートシート５と第１型１との間に第１キャビティ６が形成される。

次に、図１（ｃ）及び図４に示すように、第１ゲート１０から射出した第１樹脂が第１キャビティ６に注入され、インサートシート５の上面に表側樹脂層７が成形されて、一次成形品Ｆ１となる。

その後、図１（ｄ）に示すように、第１型１と第２型２とを型開きする。この型開きによって、一次成形品Ｆ１を第１型１から取り外し、図２（ａ）に示すように、ロボット装置等を用いて一次成形品Ｆ１を二次成形機の第３型３に表側樹脂層７が接するように設置する。

次に、図２（ｂ）に示すように、一次成形品Ｆ１（表側樹脂層７とインサートシート５）を保持させつつ、第３型３と第４型４とを型締めする。これにより、第３型３に支持された一次成形品Ｆ１のインサートシート５と第４型４との間に第２キャビティ８が形成される。次に、図２（ｃ）及び図５に示すように、第２ゲート１１から射出した第２樹脂が第２キャビティ８に注入され、一次成形品Ｆ１と裏側樹脂層９とが一体化した二次成形品Ｆ２が成形される。

その後、図２（ｄ）に示すように、第３型３と第４型４とを型開きする。この型開きによって、固化した二次成形品Ｆ２を第４型４から取り外す。尚、仕上げ工程として、完成品である多層成形品Ａの外部に突出する突出片５ａ，５ｃを切断する（図６を参照）。

このように、基体シート５Ｂ上に加飾層５Ａが形成されたインサートシート５が２層の樹脂層の中間に配置された多層成形品を製造する場合に、一次成形機を用いて第１キャビティ６に第１樹脂を注入して表側樹脂層７を先に成形し、その後に、二次成形機を用いて第２キャビティ８に第１樹脂を注入して裏側樹脂層９を成形する。このとき、裏側樹脂層９にリブ部やビス部を成形することで、裏側樹脂層９の厚みが急激に変化し、裏側樹脂層９の表面に「ヒケ」が発生する場合がある。しかし、裏側樹脂層９と接するインサートシート５の裏側に表側樹脂層７が存在し、この表側樹脂層７によって裏側樹脂層９が支持されるので、「ヒケ」は主に裏側樹脂層９と接する第４型４の側に発生する。したがって、表側樹脂層及び加飾層が透過性を有する場合であっても、多層成形品の表側から裏側樹脂層９の「ヒケ」の部分が目立ち難くなった。

また、補助キャビティ２０を構成する結果、第２樹脂を注入するとき、第２樹脂は第１連通部２０Ａ，第２連通部２０Ｂを通ってインサートシート５に接触を開始する。したがって、高温の第２樹脂がインサートシート５に接触して第２樹脂の熱がインサートシート５に伝熱するとしても、インサートシート５が受ける熱は面積の大きな突出片５ａを介して第３型３へと効果的に放熱されるため、インサートシート５はあまり高温にならず、インサートシート５の溶融および図柄の変形が防止される。

しかも、第２ゲート１１から射出された第２樹脂は、補助キャビティ２０の第１連通部２０Ａから第２連通部２０Ｂに注入されて、インサートシート５の突出部５ａに対してほぼ垂直方向から接触することとなるので、突出片５ａと第３型３との接触も良好に維持される。したがって、インサートシート５の熱が突出片５ａを通して第３型３に確実に放熱され、インサートシート５の溶融を確実に防止できる。さらに、インサートシート５の浮きや「めくれ」等が防止されて、多層成形品を良好に製造できる。

〔第２実施形態〕
図８〜図１０に示す第２実施形態では、主に第１実施形態の構成と異なる構成についてのみ説明し、第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。第２実施形態で用いる金型も２台の単色成形機（一次成形機及び二次成形機）に備えられており、図８及び図９は一次成形機に備えられた金型を示し、図１０は二次成形機に備えられた金型を示す。図８に示すように、一次成形用金型の第１型１には、転写フィルム１２を送り出すフィルム送り出し装置１３と、転写フィルム１２を巻き取るフィルム巻き取り装置１４と、転写フィルム１２を第１型１の側に押え付ける矩形枠状のクランプ１６とが設けられている。なお、第１型１と第３型３とはほぼ同型の金型であるが、一次成形において成形される表側樹脂層７が収縮することに加えて、第１型１に配置される転写フィルム１２が第３型３には配置されないため、第３型３のキャビティは第１型１のキャビティより小さめに構成されている。

ここで、転写フィルム１２は、表側樹脂層７に融着される加飾部１２ａとハンドリング用の基体シート１２ｂとが一体化されており、加飾部１２ａが樹脂層に融着された後の任意の工程で基体シート１２ｂは剥がされる。加飾部１２ａは一般に、最終的な多層成形品の最外層となる剥離保護層と、樹脂層に融着される接着層とを有し、一般的に剥離保護層と接着層との間に図柄層が設けられているが、模様のない無地の色付きフィルムとしてもよい。

基体シート１２ｂの材質としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン系樹脂等から選択される単層シート、または上記の中から選択された２種以上の樹脂による積層シートまたは共重合シート等を使用することができる。また、基体シート１２ｂの剥離性を高めるために、基体シート１２ｂと加飾部１２ａとの間にアミノアルキド系樹脂等からなる離型層を形成してもよい。基体シート１２ｂの厚みとしては、５〜５００μｍが好ましい。

剥離保護層の材質としては、アクリル系樹脂、硝化綿系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ゴム系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂等を用いるとよい。剥離保護層の厚みは、０．５〜５０μｍが好ましい。図柄層の材質としては、アクリル系樹脂、硝化綿系樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ゴム系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等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。接着層は融着させる対象の樹脂と親和性の高い材質を選択すべきである。接着層の厚みは、０．５〜５０μｍが好ましい。

第２型２には、インサートシート５の一部を固定するスライド駒１７（固定手段の一例）と、型締めの際にクランプ１６を収容する略矩形の凹溝１８とが設けられている。図８（ｂ）に示すように、第１型１と第２型２とを型締めすると第１樹脂を受け入れる第１キャビティ６が形成される。また、図１０に示すように、第３型３と第４型４とを型締めすると、第２樹脂を受け入れる第２キャビティ８が形成される。

また、図１０に示すように、第３型３と第４型４と型締めしたときに突出部５ａを収容可能な補助キャビティ２０が形成される。第２樹脂を注入する第２ゲート１１は、第２樹脂が必ず補助キャビティ２０を介して第２キャビティ８に注入されるような位置に設けてある。より詳細には、第３型３と第４型４と型締めしたときに、第３型３と第４型４との間に、第２ゲート１１と第２キャビティ８とを連通させる連通流路が形成される。連通流路はインサートシート５の突出部５ａと縁部５ｂに面して補助キャビティ２０を構成する。第１実施形態と同様に、突出片５ａを収容可能な補助キャビティ２０は、一次成形品Ｆ１に近づくほど幅広となる末広がり状を呈している。

第２実施形態における多層成形品の具体的な製造方法について説明する。
まず、一次成形機において、図８（ａ）に示すように、第２型２には、ロボット装置１５によってインサートシート５が保持される。第１型１においては、フィルム送り出し装置１３によって一定長さの転写フィルム１２を送り出し、同時に、フィルム巻き取り装置１４によって一定長さの転写フィルム１２を巻き取って、転写フィルム１２を第１型１に対向させる。尚、転写フィルム１２はクランプ１６によって第１型１の縁部に押え付け、加熱装置（不図示）によって転写フィルム１２を加熱するとともに、吸引装置（不図示）によって転写フィルム１２を第１型１の凹部に密着させる。

次に、図８（ｂ）に示すように、第１型１と第２型２とを型締めして、第２型２に支持されたインサートシート５と第１型１との間に第１キャビティ２を形成する。同時に、型締めに際してクランプ１６によって押されたスライド駒１７が突出部５ａの側にスライド移動することで、スライド駒１７（押付け部の一例）と第２型２の一部（押付け部の一例）とが突出片５ａの縁部５ｂを挟持固定する。

次に、図８（ｃ）及び図９に示すように、第１ゲート１０から射出された第１樹脂は第１キャビティ６に注入され、第１型１とインサートシート５との間に第１樹脂による表側樹脂層７が形成される。その後、第１型１と第２型２とを型開きする。この型開きによって、第１型１に支持されている転写フィルム１２の基体シート１２ｂが加飾部１２ａから自然に剥がされ、加飾部１２ａのみが表側樹脂層７の表面に転写された一次成形品Ｆ１が得られる。その後、一次成形品Ｆ１を第１型１から取り外し、ロボット装置等を用いて一次成形品Ｆ１を二次成形機の第３型３に表側樹脂層７が接するように設置する。

次に、二次成形機の第３型３に前工程で成形された一次成形品Ｆ１（表側樹脂層７とインサートシート５）を保持させつつ、第３型３と第４型４とを型締めする。第３型３に支持された一次成形品Ｆ１のインサートシート５と第４型４との間に第２キャビティ８が形成される。図１０に示すように、第２ゲート１１から射出された第２樹脂は補助キャビティ２０を介して第２キャビティ８に注入され、一次成形品Ｆ１と第２樹脂による裏側樹脂層９とが一体化された二次成形品Ｆ２が得られる。

その後、第３型３を第４型４から型開きさせる。そこで、固化した二次成形品Ｆ２を第４型４から取り外す。こうして、裏側樹脂層９とインサートシート５と表側樹脂層７と転写フィルム１２の加飾部１２ａとが順次積層された二次成形品Ｆ２を製造する。表側樹脂層７に転写された加飾部１２ａは、表側樹脂層７に融着されている接着層と中間の図柄層と最外側の剥離保護層とからなる。

〔第３実施形態〕
図１１〜図１６に示すように、一次成形機に第１型１及び第２型２を備え、二次成形機に第３型３及び第４型４を備えている。図１１〜図１３は一次成形の第１樹脂を注入した後の状態、図１４〜図１６は二次成形の第２樹脂を注入した後の状態を示す。また、第３実施形態はインサートシート５のみを用い、表側樹脂層７の表面を加飾する転写フィルム１２を用いない例を示す。

一次成形機において、インサートシート５を保持した第２型２と第１型１とを型締めすると、インサートシート５と第１型１との間に第１キャビティ６が成形される。図１２と図１３は、この第１キャビティ６に第１樹脂が注入され、表側樹脂層７が成形された一次成形品Ｆ１が得られた状態を示す。

図１１に示すように、インサートシート５の突出片５ａは、インサートシート５における一方側の長辺のほぼ全幅から突出する矩形状を呈している。図１２に示すように、第２型２のパーティング面２ａと凸部２ｂとの間には、凸部２ｂの一つの長辺に沿って断面がＶ字状の溝２ｃが形成されている。他方、第１型１のパーティング面１ａと凹部１ｂとの間には、溝２ｃに入り込む断面がＶ字状の突条１ｃが形成されている。したがって、第１型１と第２型２とを型締めすると、突条１ｃの一方の側面と溝２ｃの一方の側面とが接触し、同時に、突条１ｃの他方の側面（押付け部の一例）と溝２ｃの他方の側面（押付け部の一例）とでインサートシート５の突出片５ａが挟持される。

図１３に示すように、第１型１と第２型２とを型締めすると、第１型１と第２型２との間に、第１ゲート１０と第１キャビティ６とを連通させる連通流路３０が形成される。第１ゲート１０から射出された第１樹脂は、この連通流路３０を経て第１キャビティ６に注入される。連通流路３０は、第１型１のパーティング面１ａと第２型２のパーティング面２ａとの間に形成された直線状の第１連通部３１と、突条１ｃの一方の側面と溝２ｃの一方の側面との間に形成された直線状の第２連通部３２と、突条１ｃの他方の側面と溝２ｃの他方の側面との間に形成された第３連通部３３を備えている。第３連通部３３は、第２連通部３２から一次成形品Ｆ１に向かうほど幅広になる末広がり状を呈する。第２連通部３２は第１連通部３１に対して、第３連通部３３は第２連通部３２に対して折れ曲がり状に接続されている。

二次成形機において、第４型４に対して、前工程で注入／成形された一次成形品Ｆ１を保持した第３型３を型締めすると、一次成形品Ｆ１のインサートシート５と第４型４との間に第２キャビティ８が形成される。図１５と図１６は、この第２キャビティ８に第２樹脂が注入され、裏側樹脂層９が成形された二次成形品Ｆ２が得られた状態を示す。

図１６に示すように、第３型３と第４型４との間に、インサートシート５の突出片５ａを収容可能な補助キャビティ２０が形成され、第２樹脂を注入する第２ゲート１１は、第２樹脂が必ず補助キャビティ２０を介して第２キャビティ８に注入される位置に設けられている。

図１５に示すように、第３型３のパーティング面３ａと凹部３ｂとの間には、溝４ｃに入り込むＶ字状の突条３ｃが形成されている。第３型３と第４型４とを型締めすると、突条３ｃの一方の側面と溝４ｃの一方の側面とが接触し、同時に、突条３ｃの他方の側面（押付部の一例）及び溝４ｃの他方の側面（押付け部の一例）とでインサートシート５の突出片５ａを挟持される。

図１６に示すように、第３型３と第４型４とを型締めすると、第３型３と第４型４との間に、第２ゲート１１と第２キャビティ２０とを互いに連通させる連通流路４０が形成される。第２ゲート１１から射出される第２樹脂は、この連通流路４０を経て第２キャビティ２０に注入される。連通流路４０は、第３型３のパーティング面３ａと第４型４のパーティング面４ａとの間に形成された直線状の第１連通部４１と、突条３ｃの一方の側面と溝４ｃの一方の側面との間に形成された直線状の第２連通部４２と、突条３ｃの他方の側面と溝４ｃの他方の側面との間に形成された第３連通部４３とを備えている。第２連通部４２は第１連通部４３に対して、第３連通部４３は第２連通部４２に対して折れ曲がり状に接続されている。突条３ｃの他方の側面と溝４ｃの他方の側面との間には、インサートシート５の突出片５ａの一部を収容可能な補助キャビティ２０が形成されている。ここでは、インサートシート５に形成された突出片５ａの一部が露出する第３連通部分４３が補助キャビティ２０を構成している。

このような連通流路４０の構成の結果、第２樹脂を注入するとき、常に第２樹脂は補助キャビティ２０の突出片５ａと第４型４とで囲まれた空間を通ってインサートシート５に接触する。したがって、高温の第２樹脂がインサートシート５に接触して第２樹脂の熱がインサートシート５に伝熱するとしても、インサートシート５が受ける熱は面積の大きい突出片５ａを介して第３型３へと効果的に放熱されるため、インサートシート５は余り高温にならず、インサートシート５の溶融が防止される。

しかも、一次成形機の第１型１と第２型２との型締めの際に、図１１及び図１２に示すように、突出片５ａにおける第３連通部３３に重複していない両側部分が、第１型１と第２型２との間で挟持固定されている。このため、第１ゲート１０から第１キャビティ６に第１樹脂を注入してインサートシート５の上面に一次成形品Ｆ１を成形する際に、第１樹脂が第２型２との間の隙間に入り込むこともない。

また、二次成形機の第３型３と第４型４との型締めの際にも、図１４及び図１５に示すように、突出片５ａにおける第３連通部４３に重複していない両側部分が、第３型３と第４型４との間で挟持固定されている。このため、第２キャビティ８に第２ゲート１１から射出された第２樹脂を注入してインサートシート５に下面に二次成形品Ｆ２を成形する際に、第２樹脂が第３型３との間の隙間に入り込むこともない。

二次成形機の第３型３と第４型４とを型開きして、多層成形品Ｆ２を第４型４から取り外す。尚、仕上げに、完成品である多層成形品Ａの外部に突出する突出片５ａ、表側樹脂層７及び裏側樹脂層９の突出部分を切断する（図２２を参照）。このとき、多層成形品Ａにおける一方側の長辺から突出片５ａ、表側樹脂層７及び裏側樹脂層９の突出部分が突出しているので、一回の切断だけで済む等、工程の削減及び生産性の向上を図れる。また、第３型３と第４型４にて突出片５ａを挟持するので、突出片５ａを挟持する構成を別に設けることが無い等、構成の簡素化を図れる。

〔第４実施形態〕
上記実施形態では、２台の単色成形機を用いた多層成形品の製造方法を示したが、図２０〜２３に示すように、二色成形機を用いて多層成形品を製造するようにしてもよい。
この二色成形機による多層成形品の製造工程を以下に示す。なお、この二色成形機では、第１型１Ａと第１型１Ｂとが同型の金型で構成されており、各金型が本願発明の第１型と第３型とを兼用する。

まず、図２０に示すように、型開きした状態で成形済みのインサートシート５をロボット装置１５によって第２型２に設置し、転写フィルム１２を別のロボット装置によって第１型１に設置する。

次に、図２１に示すように、回転盤９を固定盤８の側に移動させて、第１型１Ａと第２型２とを型締めするととともに、第１型１Ｂと第４型４とを型締めする。これにより、第２型２に支持されたインサートシート５と第１型１Ａに支持された転写フィルム１２との間に第１キャビティ６が形成される。これと同時に第４型４と第１型１Ｂに支持された一次成形品Ｆ１との間に第２キャビティ８が形成される。

次に、図２２に示すように、第１ゲート１０から射出した第１樹脂が第１キャビティ６に注入され、インサートシート５の上面に表側樹脂層７が成形されて、一次成形品Ｆ１となる。第１ゲート１０から射出された第１樹脂は、第１実施形態と同様に、インサートシート５の突出片５ｃに対してほぼ垂直方向から接触することとなるので、インサートシート５の浮きや「めくれ」を抑制し、インサートシート５と第２型２との隙間への第１樹脂の流入も防止することができる。

他方、第２ゲート１１から射出した第２樹脂は第２キャビティ８に注入され、一次成形品Ｆ１と裏側樹脂層９とが一体化した二次成形品Ｆ２が成形される。第２ゲート１１から射出された第２樹脂は、第１実施形態と同様に、インサートシート５の突出片５ａに対してほぼ垂直方向から接触することとなるので、インサートシート５の浮きや「めくれ」を抑制し、インサートシート５と第４型４との隙間への第２樹脂の流入も防止することができる。

その後、図２３に示すように、回転盤５１を固定盤５０から離間させて、第１型１Ａ及び第１型１Ｂと第２型２及び第４型４とを型開きする。この型開きによって、固化した二次成形品Ｆ２を第４型４から取り外し、回転盤５１を１８０度回転させる。こうして、次に、第１型１Ａと第４型４とを対向させ、第４型４の第２ゲート１１の射出による二次成形を行うとともに、第１型１Ｂと第２型２とを対向させ、第２型２の第１ゲート１０の射出による一次成形を行う。そして、上記操作を繰り返すことにより、第１樹脂による表側樹脂層７とインサートシート５と第２樹脂による裏側樹脂層９とが順次積層された二次成形品Ｆ２を製造する。

〔別実施形態〕
（１）第３実施形態の変形例として、例えば、図１８に示すように、一次成形機の第１型１のパーティング面１ａと凹部１ｂとの間には、第１型１の側の傾斜部１ｄが形成され、第２型２のパーティング面２ａと凸部２ｂとの間には、傾斜部１ｄに対向する第２型２の側の傾斜部２ｄが形成されるように構成する。そして、図１９に示すように、二次成形機の第４型４のパーティング面４ａと凸部４ｂとの間には、傾斜部３ｄに対向する第４型４の側の傾斜部４ｄが形成されるように構成してもよい。こうすると、第１型１と第２型２との間に、第１樹脂を第１キャビティ６に注入するための連通流路３０を第１キャビティ６に向けて傾斜させることなく形成できる。また、第３型３と第４型４との間においても、第２樹脂を第２キャビティ８に注入するための連通流路４０を第２キャビティ８に向けて傾斜させることなく形成できる。

（２）尚、上記実施形態において矩形状の突出片５ａを示したが、突出片５ａの形状は矩形状に限定されない。

（３）第２実施形態及び第４実施形態では、転写フィルム１２を用いて表側樹脂層７の表面に加飾部１２ａを転写する構成を示したが、これに代えて無地の基体シートまたは基体シート上に模様等が付されたインサートシートをそのまま一体化する構成にしてもよいし、転写フィルム１２及びインサートシートを用いない構成にしてもよい。尚、転写フィルム１２はシート状であってよいし、インサートシートはフィルム状であってもよい。また、第１実施形態及び第３実施形態では、表側樹脂層７の表面に転写フィルム１２及びインサートシートをいずれも用いない構成を示したが、これに代えて転写フィルム１２及びインサートシートのいずれかを用いる構成にしてもよい。

（４）上記実施形態では、インサートシート５の裏側に第２樹脂による裏側樹脂層９を設ける構成を例示したが、裏側樹脂層９に、例えば携帯電話の筺体に嵌合する嵌合部を一体成形してもよい。さらに、裏側樹脂層９のインサートシート５とは反対の側を、転写フィルムやインサートシートを用いて加飾するようにしてもよい。

（５）上記実施形態では、第１ゲート１０を第２型２に設け、第２ゲート１１を第４型４に設けたが、第１ゲート１０を第１型１に設けてもよいし、第２ゲート１１を第３型３に設けてもよい。また、第１型１，第３型３を固定型で構成し、第２型２，第４型４を可動型で構成してもよい。

本発明に係る多層成形品の製造方法及び多層成形品の製造に用いる金型セットは、各種の内装品、外装品の製造に広く用いることができる。

１ 第１型
２ 第２型
３ 第３型
４ 第４型
５ インサートシート
５Ａ 加飾層
５Ｂ 基体シート
５ａ，５ｃ 突出片
５ｂ 縁部
６ 第１キャビティ
７ 表側樹脂層
８ 第２キャビティ
９ 裏側樹脂層
１０ 第１ゲート
１１ 第２ゲート
１７ 固定手段
１９，２０ 補助キャビティ
Ａ 多層成形品

Claims (5)

1. 基体シート上に加飾層が形成されたインサートシートを挟んで配置された樹脂層を備えた多層成形品の製造方法であって、
   第２型に前記インサートシートを配置し、第１型と当該第２型とを型締めして、前記インサートシートと前記第１型との間に第１キャビティを形成する工程と、
   前記第１キャビティに第１樹脂を注入して表側樹脂層を成形するとともに、前記インサートシートの外周の一部に前記表側樹脂層の外周から突出する突出片を形成する工程と、
   第３型に前記表側樹脂層が接するように前記表側樹脂層及び前記インサートシートを保持させつつ、前記第３型と第４型と型締めして、前記インサートシートと前記第４型との間に第２キャビティを形成する工程と、
   前記突出片と前記第４型とで挟まれた空間を介して前記第２キャビティに第２樹脂を注入して裏側樹脂層を成形する工程と、を備えた多層成形品の製造方法。
2. 前記裏側樹脂層を成形する工程では、前記突出片の縁部を固定した状態で前記第２樹脂が注入される請求項１に記載の多層成形品の製造方法。
3. 基体シート上に加飾層が形成されたインサートシートを挟んで配置された樹脂層を備えた多層成形品の製造に用いる金型セットであって、
   第１型と、
   前記インサートシートを配置して前記第１型と型締めしたときに、前記インサートシートと前記第１型との間に第１キャビティを形成する第２型と、
   前記第１キャビティに表側樹脂層となる第１樹脂を注入する第１ゲートと、
   前記表側樹脂層が接するように前記表側樹脂層及び前記インサートシートを保持する第３型と、
   前記表側樹脂層及び前記インサートシートが保持された前記第３型と型締めしたときに、前記インサートシートとの間に第２キャビティを形成する第４型とを有し、
   前記第３型には、前記インサートシートの外周の一部に前記表側樹脂部の外周から突出するよう形成される突出片を支持する支持部を備えており、
   前記支持部と前記第４型との間に形成される流路を介して前記第２キャビティに裏側樹脂層となる第２樹脂を注入する第２ゲートを設けた金型セット。
4. 前記突出片の縁部を固定する固定手段を備えている請求項３に記載の金型セット。
5. 前記固定手段は、前記型締めに基づいて前記縁部を挟持固定するように前記第３型と前記第４型とに設けられた押付け部である請求項４に記載の金型セット。

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