JP2001170960A - 射出成形同時加飾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装飾シートに対する加熱効率が良好で、かつ
安定的に装飾シート供給ができるようにする。 【解決手段】 熱盤３０にその加熱面上の周縁部を囲繞
する所定の高さと幅を持った枠状のシート固着部３１を
具備させ、しかもそのシート固着部３１に該固着部で囲
繞された内部と外部とを連通させる切欠部３２を設け
る。装飾シートＳの加熱時に膨張した空気が切欠部３２
から抜けて加熱空間内外の圧力差がなくなり、装飾シー
トＳが金型に接触して変形したり破れたりすることがな
いので、装飾シートＳに対する加熱効率が良好であると
ともに、装飾シートＳの供給を安定的に行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形品の表面
に装飾シートを積層接着して絵柄を設ける成形同時加飾
の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、樹脂成形品の表面に絵柄を設
ける方法として、射出成形の雌雄両型間に装飾シートを
挿入し、両型を係合して型締めした後、熔融樹脂をキャ
ビティ内に射出充填し、樹脂成形品の表面に装飾シート
を貼り合わせる方法が広く行われている。

【０００３】そして、この方法を実施する装置として
は、雌雄両型外において、熱盤の加熱板に設けた枠状の
吸着板とこれに対向して設けられるフィルム押さえ枠と
により装飾シートを保持し、その保持状態のまま装飾シ
ートを加熱軟化させつつ、同時に装飾シートを雌型に搬
入するようにした装置が知られている（例えば、特許第
２６９５３４８号公報参照）。また、装飾シートを金型
上に別装置で供給し、装飾シートを雌型パーティング面
上にシートクランプで固着し（この時点ではシートは未
加熱）、しかる後に雌雄両型外に待機していた熱盤を雌
型パーティング面に固着された装飾シートの前面に挿入
し、装飾シートを加熱軟化せしめるようにしたものも知
られている（例えば、特開平１０−２４９８８４号公報
参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた前
者の装置では、装飾シートと加熱板で閉じられた空間の
空気が温まって膨張することによって装飾シートが彎曲
突出し、搬送時に金型などに接触してしまい、装飾シー
トが変形したり破れるという問題がある。これに対し、
後者の装置は、安定性は良いが、成形サイクルが長くな
るという問題点がある。

【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、装飾シート
に対する加熱効率が良好で、かつ安定的に装飾シート供
給ができる射出成形同時加飾装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の射出成形同時加飾装置は、真空吸引孔を有
する雌型、射出成形機のノズルに接続したゲートを有す
る雄型、雌雄両型間の成形位置と雌雄両型間の外部の待
機位置との間を往復可能である熱盤、熱盤に装飾シート
を供給するためのシート供給装置とからなる装置であっ
て、熱盤は加熱面上の周縁部を囲繞する所定の高さと幅
を持った枠状のシート固着部を有し、且つそのシート固
着部には該固着部で囲繞された内部と外部とを連通させ
る切欠部を設けてなり、熱盤の待機位置においてシート
供給装置から供給された装飾シートをシート固着部に固
着し、装飾シートを加熱して軟化せしめながら熱盤を両
型間の成形位置まで挿入せしめ、次いで雌型の真空吸引
孔からの真空吸引を少なくとも利用して装飾シートを雌
型キャビティ面上に密着成形せしめ、次いでシート固着
部による装飾シートの固着を解除せしめてから熱盤を待
機位置に戻し、次いで両型を係合して型締し、次いで両
型間に形成されるキャビティ空間内に流動状態の樹脂を
射出充填し、固化せしめて得られた成形品の表面に装飾
シートを接着せしめ、両型を開いて成形品を取り出すよ
うに作動することを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１に本発明に係る射出成形同時
加飾装置の一例を図示している。この射出成形装置で
は、雌型１０は真空吸引成形に適用可能なように真空吸
引孔１１が設けられた構造を有するものであり、雄型２
０と合体させて射出成形により成形される成形品の形状
の一部が雌型キャビティ面１２として賦形されている。
雄型２０は固定盤２１に固定されると共にタイバー２２
（計４本ある）にも固定されている。一方、雌型１０は
可動盤１３に固定され、可動盤１３はタイバー２２に摺
動可能に貫通されている。

【０００８】図１において３０は熱盤であり、図２の正
面図と図３の一部拡大斜視図にも示すように、この熱盤
３０は、加熱空間を作って加熱を非接触で行うため、加
熱面上の周縁部を囲繞する所定高さと幅を持った枠状の
シート固着部３１を有している。そして、シート固着部
３１は、装飾シートＳを固着する手段として、内部を貫
通して表面に開口する真空吸引孔ａを多数穿設してあ
り、これらの真空吸引孔ａは熱盤３０内に設けた通気路
を通して外部の真空ポンプ（図示せず）に連結してあ
る。また、シート固着部３１で囲繞された内部と外部と
を連通させる切欠部３２を設けてある。この切欠部３２
の場所はどこでもよいが、幅が５ｍｍ程度で深さが２ｍ
ｍ程度のものを１〜８箇所作る。通常は図２の如く４箇
所とする。

【０００９】なお、熱盤３０自体は、射出成形同時加飾
装置に用いられている従来公知のものでよく、例えば電
気ヒーターを内蔵した金属製又はセラミックス製のブロ
ック状の熱盤であり、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。そして、熱
盤３０の表面には、図示の如く、装飾シートＳを真空圧
空成形するための圧空を吹き出す空気吹出孔ｂを設けた
ものでもよい。その熱盤表面の加熱温度は２００〜４０
０℃程度である。

【００１０】熱盤３０の待機位置（図１）において、そ
の前方にシート供給装置５０から装飾シートＳが供給さ
れる。そして、熱盤３０の前方に供給された装飾シート
Ｓは、真空吸引孔ａからの吸引によってシート固着部３
１に固着される。なお、装飾シートＳはフレーム５１に
支持された巻取５２から一対のシート送りローラ５３を
介してシート搬送チャック５４により引き出され、固着
状態でシートカッター（図示せず）により１ショット分
が熔断により巻取５２側から切り離される。熱盤３０の
シート固着部３１に固着された装飾シートＳは、熱盤３
０の加熱面と一定の距離が保たれた状態で輻射熱により
加熱して軟化せしめられる。この加熱時において、膨張
した空気が切欠部３２から抜けるので、装飾シートＳで
分離された加熱空間内外の圧力差がなくなるため、装飾
シートＳが不用意に膨らみ彎曲突出することがない。

【００１１】このように熱盤３０で装飾シートＳの加熱
を行いつつ、ピストン３３を駆動する熱盤挿入用流体圧
シリンダーを作動させることで、図４に示すように熱盤
３０を雌雄両型間に挿入する。そして、樹脂の射出に先
立って、装飾シートＳの予備成形を行う。

【００１２】この予備成形を行うに際しては、まず、図
４の状態から熱盤３０を雌型１０に向けて移動させ、シ
ート固着部３１により装飾シートＳを雌型１０のパーテ
ィング面に押圧固定して雌型キャビティ面１２と装飾シ
ートＳとで密閉空間を形成せしめる。このように装飾シ
ートＳにより密閉空間を形成した後、雌型１０の真空吸
引孔１１を通して密閉空間の空気を吸引することで、装
飾シートＳを雌型１０のキャビティ面１２に真空成形に
て吸引密着させる。さらに必要であれば、この段階で熱
盤３０の加熱面上に設けた空気吹出孔ｂから加熱空気を
吹き出して、圧空成形を追加してもよい（真空圧空成
形）。図５はこの予備成形を終えた時点での状態を示し
ている。

【００１３】装飾シートＳの予備成形を終えた後、シー
ト固着部３１と連結した真空ポンプとの接続を遮断し、
リーク弁を通して通気路を大気圧に戻し（さらに必要で
あれば、通気路に圧縮器を接続して圧空状態とし、真空
吸引孔ａから気流を吹き出して）固着した装飾シートＳ
を解放する。その後、熱盤３０を両型間外部の待機位置
に戻す。

【００１４】装飾シートＳの予備成形を終え、熱盤３０
を待機位置に戻した後、図６に示すように、雌型移動用
流体圧シリンダー４０によりピストン４１を作動させる
ことで、装飾シートＳが密着したままの雌型１０をタイ
バー２２に摺動させつつ雄型２０に合体させて型締めさ
せてから、両型１０，２０によって形成されるキャビテ
ィＣ内に、流動状態の成形品形成用樹脂Ｐを雄型のゲー
ト２３を通して充填させて射出成形を行う。そして、射
出した樹脂Ｐを固体化し、装飾シートＳと樹脂成形品と
を接着し積層せしめた後、図７に示すように雌雄両型１
０，２０を開き、装飾シートＳにより表面化粧の施され
た樹脂成形品Ｐ’を型外に取り出す。なお、雌型１０と
雄型２０は鉄等の金属又はセラミックスにて形成され
る。

【００１５】なお、以上で説明した射出成形同時加飾装
置は、本発明の一実施形態であり、斯かる構成のみに本
発明が限定される訳ではない。前記の如き本発明固有の
熱盤を採用する他は、他の構成要素は公知の各種射出成
形同時加飾装置の構成要素を任意に選択して採用し、組
み合わせることができる。

【００１６】装飾シートとしては、基材シートを最低限
の要素とし、必要に応じて着色剤練込み、絵柄印刷、金
属薄膜形成等によって装飾処理を施したものを使用す
る。基材シートは、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ
樹脂等の熱可塑性樹脂のシート単層或いはこれらのシー
トのうちから選んだ異なる２層以上の積層体からなり、
厚さは通常２０〜３００μｍ程度である。

【００１７】基材シート或いは装飾処理自体に射出成形
品と十分な接着が得られない場合は、装飾シートの成形
品側に接着剤層を形成する。接着剤は、装飾シートと成
形品の材料の組合せに応じて選ぶ。例えば、ポリオレフ
ィン樹脂の基材シートとポリオレフィン樹脂成形品との
組合せの場合は、塩素化ポリオレフィン樹脂（塩素化ポ
リプロピレン等）、アクリル樹脂の基材シートとポリオ
レフィン樹脂成形品との組合せの場合は、基材シート上
に２液硬化型ウレタン樹脂層とその上に塩素化ポリオレ
フィン樹脂層をこの順に形成する。

【００１８】装飾シートとしては、ラミネートシート及
び転写シートの両タイプのものがいずれも使用できる。
ラミネートシートタイプの場合は、基材シートと装飾処
理を構成する絵柄印刷又は金属薄膜の層との接着力、或
いは基材シートと接着剤層との接着力を成形品の使用条
件下で剥離しない程度に強力なものとし、成形品製造用
樹脂と装飾シートとは一体化したまま使用される。一
方、転写シートタイプの場合は、基材シートと絵柄印刷
又は金属薄膜の層との接着力を容易に剥離可能な程度と
しておき、一旦装飾シートと成形品製造用樹脂とを絵柄
印刷又は金属薄膜層を間に介して接着一体化した後、基
材シートのみを剥離、除去して絵柄印刷又は金属薄膜を
成形品側に接着したまま残す。

【００１９】雄型側のゲートから射出する流動状態の樹
脂は射出成形用の樹脂であり、実際には製品の要求物
性、コスト等により選択される。具体的には、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリブテン、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樹脂、アクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポ
リスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合
体、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート、アクリル
樹脂等の樹脂を使用し、これを加熱熔融して射出し、冷
却して固体化させる場合と、ポリオールとイソシアネー
ト架橋剤とからなるポリウレタン樹脂、アミンを硬化剤
とするエポキシ樹脂、イソシアネート、有機スルホン酸
塩、過酸化ベンゾイル等を硬化剤とする不飽和ポリエス
テル等の２液反応硬化型樹脂の未硬化の液状組成分を射
出し、化学反応で固体化させる場合とがある。

【００２０】

【実施例】装飾シートとして厚さ１２５μｍのアクリル
樹脂フィルムにグラビア印刷を施したものを準備した。
具体的には、樹脂バインダーがアクリル樹脂と塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体との１対１重量比混合物からな
り、これに顔料としてキナクリドンレッド、イソインド
リノンイエロー、フタロシアニンブルー及びカーボンブ
ラックを添加してなるインキで木目絵柄を印刷したもの
を準備した。

【００２１】射出成形同時加飾装置として、本発明の如
き切欠部を持った熱盤を使用した装置と、切欠部のない
熱盤を使用した装置の２種類でテストを行った。熱盤の
サイズは３３０ｍｍ×３３０ｍｍであり、側端から内側
５ｍｍの位置に、高さが６ｍｍで幅が１０ｍｍの枠状の
シート固着部を設けてある。切欠部は、幅約５ｍｍで深
さが２ｍｍの溝で、図２及び図３の如くシート固着部３
１の４辺各々について各辺の中央部に形成した。

【００２２】熱盤のシート吸着部で装飾シートを固着し
て加熱を行った。具体的には、シート固着部の表面に開
口する真空吸引孔を、該吸引孔に連通する真空ポンプで
吸引することで装飾シートを固着し、その状態で熱盤の
加熱面の表面温度を３００℃にして８秒間加熱した。そ
の結果、切欠部の持った熱盤では、装飾シートは水平な
状態で保たれていたが、切欠部のない熱盤では、装飾シ
ートの中心部が３０ｍｍも膨らんでしまい、熱盤を雌雄
両金型間に搬送したときに雌金型に接触して熱盤から剥
がれてしまった。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の射出成形
同時加飾装置によれば、熱盤にその加熱面上の周縁部を
囲繞する所定の高さと幅を持った枠状のシート固着部を
具備させ、しかもそのシート固着部に該固着部で囲繞さ
れた内部と外部とを連通させる切欠部を設けたことによ
り、装飾シートの加熱時に膨張した空気が切欠部から抜
けて加熱空間内外の圧力差がなくなり、装飾シートが金
型に接触して変形したり破れたりすることがないことか
ら、装飾シートに対する加熱効率が良好であるととも
に、装飾シートの供給を安定的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形同時加飾装置の一例を示
す一部破断図である。

【図２】図１の射出成形同時加飾装置における熱盤の正
面図である。

【図３】同じく一部拡大斜視図である。

【図４】熱盤を雌雄両型間に挿入した状態での射出成形
同時絵付装置の一部破断図である。

【図５】予備成形を終えた時点での射出成形同時絵付装
置の一部破断図である。

【図６】成形用樹脂を射出する状態での射出成形同時絵
付装置の一部破断図である。

【図７】雌雄両金型を開いて樹脂成形品を取り出す状態
での射出成形同時絵付装置の一部破断図である。

【符号の説明】

Ｓ 装飾シート １０ 雌型 １１ 真空吸引孔 １２ キャビティ面 １３ 可動盤 ２０ 雄型 ２１ 固定盤 ２２ タイバー ２３ ゲート ３０ 熱盤 ３１ シート固着部 ３２ 切欠部 ３３ ピストン ４０ 雌型移動用流体圧シリンダー ４１ ピストン ５０ シート供給装置 ５１ フレーム ５２ 巻取 ５３ シート送りローラ ５４ シート搬送チャック ａ 真空吸引孔 ｂ 空気吹出孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空吸引孔を有する雌型、射出成形機の
   ノズルに接続したゲートを有する雄型、雌雄両型間の成
   形位置と雌雄両型間の外部の待機位置との間を往復可能
   である熱盤、熱盤に装飾シートを供給するためのシート
   供給装置とからなる装置であって、熱盤は加熱面上の周
   縁部を囲繞する所定の高さと幅を持った枠状のシート固
   着部を有し、且つそのシート固着部には該固着部で囲繞
   された内部と外部とを連通させる切欠部を設けてなり、
   熱盤の待機位置においてシート供給装置から供給された
   装飾シートをシート固着部に固着し、装飾シートを加熱
   して軟化せしめながら熱盤を両型間の成形位置まで挿入
   せしめ、次いで雌型の真空吸引孔からの真空吸引を少な
   くとも利用して装飾シートを雌型キャビティ面上に密着
   成形せしめ、次いでシート固着部による装飾シートの固
   着を解除せしめてから熱盤を待機位置に戻し、次いで両
   型を係合して型締し、次いで両型間に形成されるキャビ
   ティ空間内に流動状態の樹脂を射出充填し、固化せしめ
   て得られた成形品の表面に装飾シートを接着せしめ、両
   型を開いて成形品を取り出すように作動することを特徴
   とする射出成形同時加飾装置。