JP2005022327A - 合成樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents

合成樹脂成形品及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】加飾された合成樹脂シートをその表面に有する合成樹脂成形品を低いコストで安定して得る。合成樹脂シートはバックライティングできるものもあるし、金属調外観を有する場合もある。又加飾部分は立体的にする場合もある。更に合成樹脂シートは成形金型内で賦形することもある。
【解決手段】射出成形金型のパーティング面に成形品の投影面積より面積の広い合成樹脂シートを挿入できる掘り込み凹部を設けて、射出成形する。極めて高価なフィルム送り装置が不要であるし、成形金型内でかなりな程度に賦形できる。加飾される合成樹脂シートにはシート厚みやインキ膜厚の規定を行ない、又金属膜の設置も行う。
【選択図】図11

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車の計器盤における文字板、エアコンにおける表示板、時計文字板、家電製品の表示板等において使用されるその表面又は裏面に加飾された合成樹脂シートを有する合成樹脂成形品及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の速度計や回転計のように数字や文字、目盛等で加飾された合成樹脂シートをその表面に有する成形品や、吹き出し位置マークや温度レベルマーク等で加飾された合成樹脂シートをその表面に有する合成樹脂製表示板等を製造する場合、その成形品の投影面で予め打ち抜きされた加飾合成樹脂シートを金型内に挿入する方法(いわゆるインモールド成形法)がある(例えば、特許文献1及び2)。これは立体成形品においても同様である。
【0003】
また成型品の投影面積に予め打ち抜かないで連続した加飾合成樹脂フイルムないしシートをロール状で供給し、金型の可動側と固定側のパーティング面で挟み込み、金型内に溶融樹脂を射出して加飾された表面を有する成型品を得ている(例えば特許文献3及び4参照)。この場合合成樹脂シートを成形品表面に一体化する場合もあるし、印刷絵柄層のみを成型品表面に転写する場合もある。
【0004】
【特許文献1】
特公昭59−45502(第(3)頁、第(5)頁、第(6)頁
【特許文献2】
特公平5−21051(第(1)〜(4)頁)
【特許文献3】
特許第2923281号(第4頁)
【特許文献4】
特開平10−180803(第2,第3頁)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の合成樹脂成形品の製造においては加飾された合成樹脂シートを金型内に挿入する場合に、単純な形状の成形品の場合は問題がないが、複雑な形状の成形品の場合は、安定的に挿入するのに時間がかかったり、安定挿入率が低かったりとコストアップの要因となっている。
【0006】
また挿入を自動化しようとする場合に金型に複雑な装置を必要としコストを高くしている。更に成形金型内での合成樹脂シートの賦形加工も極程度の軽い賦形しかできない。
【0007】
少し強い賦形加工をしようとすれば加飾された合成樹脂シートの面積不足が起こり、加飾合成樹脂シートがかぶさっていない成形品ができてしまうなどの問題がある。
【0008】
加飾合成樹脂シートを成形品投影面積状に打ち抜かずロール状のシートのままで金型間に供給する場合シートはある程度の絞り加工はできるしシートロールの送り装置も自動化されたものではあるがこの送り装置や、位置決め装置、金型への固定装置等が極めて高価なものとなる問題がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記のような問題や課題を解決するために本発明者は鋭意研究の結果本発明に到達した。
【0010】
即ち、加飾された合成樹脂シートをその表面又は裏面に有する合成樹脂成形品において該合成樹脂シートの面積が射出成形部分の投影面積より大きいものであって、金型を閉じた時に可動側金型のパーティング面又は固定側金型のパーティング面の一方又は両方に該合成樹脂シートを挿入できる掘り込み凹部を設けることを特徴とする加飾された合成樹脂シートをその表面又は裏面に有する合成樹脂成形品である。
【0011】
前記合成樹脂シートの厚みが0.1mm〜2.0mmであることを特徴とする合成樹脂成形品が手段の一つである。合成樹脂シートの厚みが0.1mmより薄いと射出成形時に溶融樹脂の影響を受けシートが破れることがある。又2.0mmより厚いと、成形品外周部のシートの打ち抜きが困難である。
【0012】
前記合成樹脂シートの厚みが0.2mm〜0.8mmであり、金型内で射出成形時に該シートの絞り加工を行うことを特徴とする合成樹脂成形品も手段の一つである。シートが0.2mmより薄いと絞りの程度によってはシートが破れてしまうし、0.8mmより厚いと絞り加工が出来なくなる。
【0013】
前記合成樹脂シートに金属膜又は/及び誘電体膜を有することを特徴とする合成樹脂成形品も手段の一つである。金属膜としては、アルミニューム、クロム、銀、ニッケルなどがある。誘電体膜の材料としてはAl2O3 , TiO2 , SiO2 , SiO , ZrO2 , Ta2O5 , ZnS , MgF2 及びこれらの混合物がある。これらは光を反射して、金属調外観を与えるのに効果がある。
【0014】
金属膜及び/又は誘電体膜の可視光透過率が1%〜50%であることを特徴とする前記合成樹脂成形品も手段の一つである。可視光透過率が1%より低いと透過照明時暗すぎて実用に耐えない。50%より高いと光があまり反射されず、金属調外観が損なわれる。
【0015】
前記合成樹脂シートに射出成形金型により立体絵柄ないし模様を賦与することを特徴とする合成樹脂成形品も手段の一つである。加飾された前記合成樹脂シートの加飾部分と金型に彫りこんだ立体絵柄ないし模様が一致するようにすることにより、立体化がより強調される。
【0016】
前記合成樹脂シートが金型に挿入できる形状に賦形してあることを特徴とする合成樹脂成形品も手段の一つである。
【0017】
合成樹脂シートは予め所望の程度に賦形しておけばよい。その場合でも成形品投影面積の外側部はシートのままとし、金型パーティング面に堀り込みをした部分に挿入するものとする。投影面積の外側部シートがあることで、シートの自動挿入がより容易となり、安定化する。
【0018】
賦形した部分は同時に金型内に挿入する。賦形部分は金型内において更に絞り加工をしても良い。このように、二段で賦形加工(絞り加工)することでより深い絞り加工が可能となる。
【0019】
前記合成樹脂シートにおいてインキ膜厚が単層で使用する場合に4μ以上又は/及び二層以上で使用する場合に8μ以上であることを特徴とするバックライティング可能な合成樹脂成形品も手段の一つである。
【0020】
インキ膜厚が4μより薄かったり、8μより薄かったりするとピンホールが発生し透過照明時に漏光しバックライティングできなくなる。
【0021】
手段の一つは加飾された合成樹脂シートをその表面又は裏面に有する合成樹脂成形品の射出成形において、該合成樹脂シートの面積が射出成形部分の投影面積より大きいものであって、金型を閉じた時に可動側金型のパーティング面又は固定側金型のパーティング面の一方又は両方に合成樹脂シートを挿入できる凹部を設けることを特徴とする加飾された合成樹脂シートをその表面又は裏面に有する合成樹脂成形品の製造方法である。
【0022】
更に手段の一つは前記金型に設ける凹部が合成樹脂シートの厚みと等しいものであることを特徴とする合成樹脂成形品の製造方法である。
【0023】
該凹部がシートの厚みより浅いと金型を閉じた時に金型でシートをかんだ様になり多数成形するうちに金型面がいたみ、樹脂漏れの原因となる。
【0024】
更に手段の一つは前記金型に設ける凹部が合成樹脂シートの厚み + (0.05mm〜0.25mm)であることを特徴とする合成樹脂成形品の製造方法である。前記金型に設ける凹部が +0.05mmより浅いとシートを金型内で絞り加工する時に、シートが十分動けず破れたり、極端に薄肉の部分ができて実用に耐えられなくなる。又、+0.25mmより深いと樹脂漏れの原因となり完全な成形品ができなくなる。
【0025】
又樹脂漏れした場合シートの余剰部分を金型で打抜く時に困難になったり、割れたりする。
【0026】
前記合成樹脂シートにおいて、インキ膜厚が単層で使用する場合に4μ以上又は/及び二層以上で使用する場合8μ以上であることを特徴とするバックライティング可能な合成樹脂成形品の製造方法も手段の一つである。インキ膜厚が4μより薄かったり、8μより薄かったりするとピンホールが発生し漏光してバックライティングできなくなる。
【0027】
【発明の実施の形態】
実施例1.
図1に示すように直径12cmの時計の文字板(図1及び図5:直径12cmの外枠線12、文字11、直径9cmの内枠線13)を濃青色で裏面に印刷した厚さ0.5mmの透明なポリカーボネートシート8を17cm角に裁断したものの左右の端からそれぞれ7mm,上下方向は中央の位置に、直径4.1mmの穴A,Aをあけて用意した。(図1)
【0028】
成形金型1,2は固定側2に直径12cm、深さ5mmのキャビティ(凹型)5を有するもので、可動側金型1の前記ポリカーボネートシート8の穴に対する位置に直径4.0mmのガイドピン4を有している。(図2)
【0029】
又、可動側金型1のパーティング面3周辺に深さ0.5mmの17cm角の掘り込み6を行った。(図2)
【0030】
前記シート8をこのガイドピン4に挿入し金型を閉じて、ポリカーボネートシート8の表側に透明な溶融樹脂7を射出成形した。得られた成形半製品を図3、図4に示す。
【0031】
この透明成形樹脂14(厚み5mm)の周囲に前記シート8を有する成形品を成形部分が挿入できるように作製した型に挿入し、上型を降ろして打ち抜き、成形品とした。(図5)
【0032】
この成形品は裏面に印刷したポリカーボネートシート8を有し表面は透明成形樹脂14からなり文字部が巾15mmのリング状で端面厚みが5.5mmで中心に向かってテーパを有し、テーパ終了部分21の厚みが3mmとなる立体的なものであった。
【0033】
前記ポリカーボネートシート8を直径12cmの円形に打ち抜き、自動挿入で100枚を金型に挿入したが、100枚中4枚は斜めに挿入され射出成形した樹脂が該シート8の裏面に回りこむ不良品となった。
【0034】
100枚中1枚は金型にうまく挿入できず落下した。
【0035】
17cm角の前記ポリカーボネートシート8をそのままで自動挿入機で100枚を金型ガイドピン4に挿入したが、100枚共確実に挿入され、射出成形品の不良品は発生しなかった。
【0036】
実施例2.
直径12cmの時計の文字板を黒色で、文字が抜き文字となるように表面に印刷した厚み0.4mmの透明なポリカーボネートシート8を17cm角に裁断したものに、実施例1と同じ位置に、巾4.0mm横長さ7.0mmの穴A,Aを、又中心に直径10mmの穴Bをあけて用意した。(図6)
【0037】
可動側金型パーティング面3の掘り込みは0.5mmで前記ポリカーボネートシート8が動き得るものとした。ガイドピン4(図示せず)は実施例1と同様に設置してあった。
【0038】
金型にはポリカーボネートシート8の時計の文字に対応する位置9に、この文字と同じ文字を彫りこんだ。(図7)
【0039】
前記ポリカーボネートシート8をガイドピン4に挿入し、金型を閉じて溶融樹脂7を前記ポリカーボネートシート8の裏面に射出して成形した。(図8)
【0040】
得られた半製品を打ち抜き型に挿入し、余剰のポリカーボネートシート8を打ち抜いて、完成成形品とした。(図9)
【0041】
得られた成形品は文字部が巾15mmのリング状で中心に向かってテーパを有すると同時に文字が高さ0.4mmに突き出したもので端面の厚みは4mm、テーパ終了部21の厚みは2mmの文字板で、文字は立体化されたものであり且つ前記ポリカーボネートシート8が金型内で絞り加工されて端面の上面から3.6mm.まで黒色で覆われており(図9の22)見映えのするものであった。
【0042】
実施例3.
厚み0.5mm , 大きさ17cm角の透明なポリカーボネートシート8に可視光透過率が25%のアルミ箔を転写した上にスクリーン印刷法により黒色のインキで時計の文字を抜き文字となるように、且つインキ膜の厚みが17μとなるように2度刷りで印刷した。
【0043】
時計の文字板としての外周は直径12cmで文字部は巾15mmのリング15を形成し、リングの内径は9cmであり、その内側に巾6mmの金属調のリング16を形成するように、直径7.8cmのスモーク印刷17を行った。
【0044】
スモーク印刷の厚みは6.8μであった。前記ポリカーボネートシート8には実施例2と同じように、巾4.0mm.、長さ7.0mm.の穴A,Aをあけ又、中心に直径10mm.の穴Bをあけた。(図10)
【0045】
固定側金型の射出成形部分5の内壁に前記文字板の文字に対応する位置9に深さ0.4mmの文字の彫刻を行い、金属調リングに対応する位置10に間隔1mmで巾1mmの切込みを深さ0.3mmで直径方向に作製した。可動側金型のパーティング面には直径12cmの射出成形部分の外側に対応する部分に深さ0.6mmの掘り込み凹部を作製し前記合成樹脂シートが動き得るものとした。
【0046】
又、可動側金型1には更に前記文字板の直径12cmに対応する位置から中心に向かってテーパをもった穴(深さ1mm)5を作製した。(図11)ガイドピン4(図示せず)は実施例1と同様に設置してあった。
【0047】
金型を閉じて、前期ポリカーボネートシート8の裏面から溶融樹脂7を射出成形した。得られた半製品(図12)の余剰シートを打ち抜いて除去した。得られた成形品(図13)は端面の厚みが3mmで端面上部2.5mmまで黒で覆われており、直径12cm、表面は文字部が中心に向かってテーパを形成(テーパ終了部21)し、文字部のリングの内側径は9cm、文字は前記ポリカーボネートシート8が賦形されて高さ0.4mmの立体化されたもので金属調を有し、文字部リング15の内側に隙間1mmで巾1mm、高さ0.3mmの金属調の突起18をリング状に有していた。
【0048】
このリング状金属調突起18も前記ポリカーボネートシート8が箔共々賦形されたものである。文字及びリング状金属調突起18は金属感を有し、後方から照明した場合は明るく見えるものであった。
【0049】
文字部リング15にはピンホールもなく文字がくっきりと浮かび上がるものであった。
【0050】
又、中心部のスモーク部17は後方からの照明により文字やリング状金属調突起18ほどではないが光を透過しリング状金属調突起18の強い明るさを和らげるものであった。全体として、透過照明可能な 立体時計文字板であった。
【0051】
実施例4.
アルミを真空蒸着して可視光透過率が30%となったアルミ皮膜を有する厚み0.5mm.の透明なポリカーボネートシート8を大きさ17cm角に切断し、アルミ皮膜の上にスクリーン印刷法により黒色のインキで直径12cm、内径9cm.の自動車の速度計文字板を印刷した。
【0052】
中心を通る垂直線下側から左に50゜の点を0km/hとし、右に70゜の点を180km/hとし、この間を等間隔に10 km/hずつの目盛と20 km/hおきの数字を抜き目盛、抜き文字となるように印刷した。
【0053】
黒インキ膜厚が15μとなるように二度刷りで印刷した。目盛りは巾1mm、長さ6mm.で、数字の大きさは巾3.5mm、長さ6mmであった。
【0054】
目盛りの円の外周は直径12cm.、文字の円の外周は直径10.3cm.であった。
【0055】
文字及び目盛りを構成している前記黒印刷のリング19(外径12cm.、内径9cm.)の内側に直径7.8cm.のスモーク印刷17を行った。(図14)
【0056】
黒印刷リング(抜き目盛りと抜き文字のリング)とスモーク印刷との間のリングは、印刷を行わずアルミ蒸着膜のみとし金属調のリング16を形成させ、固定側金型の射出成形部分5内壁のこれに対応する位置10に間隔1mm、巾1mmの切込みを深さ0.3mmで直径方向に作製した。(図15)
【0057】
前記ポリカーボネートシート8には実施例3と同様なガイド穴A及び中心の穴Bをあけた。前記ポリカーボネートシート8のガイド穴を金型2のガイドピン4(図示せず)に挿入し該シート8全体が固定側金型2のパーティング面3に掘り込んだ深さ0.6mm.、広さ17cm角の凹部6(図15)に挿入されるように設置した。ポリカーボネートシート8の穴Bは固定側金型2のゲートにさしこんだ。
【0058】
射出成形部分5及びシートの絞り加工部分は固定側金型2の中心から直径12cm.の円上とし、端面の厚み3mm.で、中心に向かってテーパを有し、黒リング部の内側で厚み2mm.となるように金型を製作した。
【0059】
金型を閉じ前記ポリカーボネートシート8の裏面から溶融樹脂7を射出成形して、成形半製品を得た。(図16)
【0060】
この成形半製品は直径12cmの速度計文字板の外側にポリカーボネートシート8を有するものなので、打ち抜き用金型にセットして、シート部分を打ち抜き除去し、成形製品とした。(図17)
【0061】
この速度計文字板は端面の厚みが3mm.で端面上部から2.5mm.まで黒色で覆われており、黒色印刷部19(目盛り及び文字板)は中心に向かってテーパを有し、直径9cm.の円がテーパ終了部21であってそこの厚みは2mm.であった。目盛り及び文字は、金属調外観を有する見映えのするものであった。アルミ皮膜のリング状金属調突起18は巾1mm、間隔1mmで深さ0.3mmに前記ポリカーボネートシート8が賦形加工され、ローレット状であり光を反射して、見事な外観を有していた。
【0062】
前記速度計文字板の後方から光を照射したところ、目盛り、文字及びリング状金属調突起部が浮き上がって見え、中心のスモーク印刷部からは柔らかい光が出てきて、リング状金属調突起部の強い光を和らげており、ピンホールもなく、全体が見映えのするものであった。
【0063】
実施例5.
実施例4の加飾合成樹脂シートの目盛及び数字部に対応するアルミ被膜の上から透明な緑色のインキで1回印刷を行った。インキ膜の厚みは5.8μであった。
【0064】
実施例4と同様にして立体的成型品を得た。この成形品を計器盤にとり付けたのと同じ状態での外観は実施例4と同様なものであり、目盛、数字が金属調でその内側のリング状金属調突起部も金属調であり見栄えのするものであった。
【0065】
この成型品をバックライティングしたところ、目盛と数字部は緑色に輝き、リング状金属調突起部は光源色を呈し、その内側は柔らかいスモーク色に輝き、光洩れもなく見栄えのするものであった。
【0066】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、加飾された合成樹脂シートをその表面又は裏面に有した合成樹脂成形品を射出成形法にて得る場合に、合成樹脂シートの挿入率の向上、挿入の自動化の平易性、安全性、金型内絞り加工の確実化、ロール状シート物のような高額な送り装置、位置決め装置の不要化、優れた金属調外観と透過照明可能性を兼ね備えた立体成形品の容易な取得等の効果を有する。金属調外観を有する立体成形品の場合、従来なら二つの部品の組み合わせで得られていたが、本発明ではその必要はなく組み合わせ工程の省略化効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の加飾された合成樹脂シートの正面図。
【図2】実施例1の金型断面図。
【図3】実施例1の射出成形直後の半製品の斜視図。
【図4】実施例1の射出成形直後の半製品の断面図。
【図5】実施例1の成形品(製品)の斜視図。
【図6】実施例2の加飾された合成樹脂シートの正面図。
【図7】実施例2の金型断面図。
【図8】実施例2の射出成形直後の半製品の斜視図。
【図9】実施例2の成形品(製品)の斜視図。
【図10】実施例3の加飾された合成樹脂シートの正面図。
【図11】実施例3の金型断面図。
【図12】実施例3の射出成形直後の半製品の斜視図。
【図13】実施例3の成形品(製品)の斜視図。
【図14】実施例4の加飾された合成樹脂シートの正面図。
【図15】実施例4の金型断面図。
【図16】実施例4の射出成形直後の半製品の斜視図。
【図17】実施例4の成形品(製品)の斜視図。
【符号の説明】
1…可動側金型 2…固定側金型 3…パーティング面
4…ガイドピン 5…射出成形部分(キャビティ)
6…パーティング面掘り込み凹部
7…熔融樹脂 8…加飾されたポリカーボネートシート
9…文字彫り込み部 10…リング状突起彫り込み部
11…文字 12…外枠線
13…内枠線 14…透明成形樹脂 15…文字部リング
16…金属調リング 17…スモーク印刷 18…リング状金属調突起
19…黒印刷リング 20…ゲート 21…テーパ終了部
22…加飾されたポリカーボネートシートがかぶさった射出成形部分
A…穴 B…穴

Claims (12)

  1. 加飾された合成樹脂シートをその表面又は裏面に有する合成樹脂成形品の射出成形において、該合成樹脂シートの面積が射出成形部分の投影面積より大きいものであって、可動側又は固定側金型のパーティング面の一方又は両方に該合成樹脂シートを挿入できる掘り込み凹部を設けることを特徴とする加飾された合成樹脂シートをその表面又は裏面に有する合成樹脂成形品。
  2. 合成樹脂シートの厚みが0.1mm〜2.0mmであることを特徴とする、請求項1記載の合成樹脂成形品。
  3. 合成樹脂シートの厚みが0.2〜0.8mmであり金型内で該シートの絞り加工を行うことを特徴とする、請求項1記載の合成樹脂成形品。
  4. 合成樹脂シートに金属膜又は/及び誘電体膜を有することを特徴とする、請求項1、2又は3記載の合成樹脂成形品。
  5. 金属膜又は/及び誘電体膜の可視光透過率が1%〜50%であることを特徴とする、請求項4記載の合成樹脂成形品。
  6. 合成樹脂シートに金型により立体絵柄ないし、模様を賦与することを特徴とする、請求項1,2,3,4又は5記載の合成樹脂成形品。
  7. 合成樹脂シートが金型に挿入できる形状に賦形してあることを特徴とする、請求項1,2,3,4,5又は6記載の合成樹脂成形品。
  8. インキ膜厚が単層で使用する場合に4μ以上又は/及び二層以上で使用する場合に8μ以上であることを特徴とするバックライティング可能な、請求項1,2,3,4,5,6又は7記載の合成樹脂成形品。
  9. 加飾された合成樹脂シートをその表面又は裏面に有する合成樹脂成形品の射出成形において該合成樹脂シートの面積が射出成形部分の投影面積より大きいものであって、可動側又は固定側金型のパーティング面の一方又は両方に該合成樹脂シートを挿入できる掘り込み凹部を設けることを特徴とする加飾された合成樹脂シートをその表面又は裏面に有する合成樹脂成形品の製造方法。
  10. 金型に設ける掘り込み凹部が合成樹脂シートの厚みと等しいものであることを特徴とする、請求項9記載の合成樹脂成形品の製造方法。
  11. 金型に設ける掘り込み凹部が合成樹脂シートの厚み+(0.05mm〜0.25mm)であることを特徴とする、請求項10記載の合成樹脂成形品の製造方法。
  12. インキ膜厚が単層で使用する場合に4μ以上又は/及び二層以上で使用する場合に8μ以上であることを特徴とするバックライティング可能な、請求項9,10又は11に記載の合成樹脂成形品の製造方法。
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