JP2007090582A

JP2007090582A - 箔バリを防止する射出成形同時転写装置用金型及び当該金型を用いる射出成形同時転写成形品の製造方法。

Info

Publication number: JP2007090582A
Application number: JP2005281003A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hamaoka; 弘一浜岡
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】箔バリの発生を防止する射出成形同時転写成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】第一型１０、第二型２０と第三型２０からなる金型を用いる。第一型１０と第三型３０の間を開いて転写フィルム４を金型内に配置し、金型を型締めする。これにより、転写フィルム４上の転写層の塗り足し部分は、第一型１０と第三型３０の間に挟持される。成形キャビティ２内に溶融樹脂を射出し、射出成形同時転写を行う。その後に、第一型１０と第三型３０の間は型締めの状態を保持しつつ、第二型２０と第三型３０の間を開いて、成形品を取り出す。
【選択図】図４

Description

本発明は、射出成形同時転写装置に用い、箔バリの発生を防止する金型に関するものである、また、箔バリの発生を防止する射出成形同時転写成形品の製造方法に関するものである。

射出成形同時転写成形品の製造にあっては、転写フィルム上の転写層部分と成形品の見当合わせの困難を回避し、また転写層端部の成形品への転写を確実化して、成形品端部の外見不良、特に絵柄ヌケを防止するために、転写フィルム上の転写層は成形品の表面よりも外側まで転写層を塗り足しておくことが通常行われる。また、透明部が多くを占める射出成形同時転写品の製造にあっても、表面強度増大、表面硬度増大などの目的で、転写フィルム上の機能層が成形品に転写される場合にも、当該転写層は成形品の表面よりも外側まで塗り足しが行われる。

このような転写フィルムを用いて射出成形同時転写を行うと、成形品表面より大きな範囲で転写層が転写フィルムから剥離し、成形品に付いていく現象が生じる。この成形品表面の範囲を越えて成形品に付いていった転写層を箔バリと呼んでいる。箔バリは製品へ付着することにより不良品を生む原因となり、また、成形品から脱落して落下、浮遊すれば金型や装置に付着して、ゴミ噛み、装置の動作不良を惹起し、射出成形同時転写による成形品の製造を阻害する。

箔バリを除去する方法として、従来、射出成形同時転写成形により得られた被転写体に、流体を吹きつけ、被転写体縁部より突出して残存する不要な転写層部分などを除去する転写方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平４−１６４６９９号公報

従来の箔バリを除去する方法は、箔バリが生じた後に、成形品から箔バリを取り除くものであり、成形品から脱落した箔バリが、装置の動作不良を惹起することを根本から防止するものではない。

本発明は箔バリの発生を防止できる射出成形同時転写装置用金型を得ることを課題とする。また、本発明は、箔バリの発生を防止する射出成形同時転写成形品の製造方法を得ることを課題とする。

本発明のその他の課題は、以下の本発明の説明により明らかになる。

上記の課題を解決するため、本発明の一の態様にかかる射出成形同時転写装置用金型は、基体シート上に転写層を有する転写フィルムを型内に配置して、射出成形と同時に前記転写層を成形品に転写する射出成形同時転写装置用金型において、対向する第一型及び第二型並びに第一型と第二型の間に位置する第三型からなり、第一型は第二型に対向する面である第一キャビティ面を有し、第二型は第一型の方向に突き出した突出部と前記突出部の先端面である第二キャビティ面を有し、第三型は、第一型と第二型を結ぶ方向に貫通した貫通窓と、前記貫通窓内側面の一部分であって前記貫通窓内側面の中で第一型に近い部分である第三キャビティ面を有し、第二型の前記突出部が第三型の前記貫通窓に挿入されて、第一キャビティ面、第二キャビティ面及び第三キャビティ面によって成形キャビティが形成され、第一型と第三型の間を転写フィルム用分割部とし、第二型と第三型の間を成形品取り出し用分割部とした。

本発明にかかる金型にあっては、第三型を設けたので、型締め時に第三型と第一型によって転写フィルム状の転写層塗り足し部分が挟持される。成形品取り出しは、第三型と第一型による型締め状態を保持しつつ、第ニ型と第三型の間隔を開いて行われる。このため、転写層の塗り足し部分は、成形品についていくことなく、転写シート上に存置され、箔バリが発生しない。

第三型は、転写シートの挟持を担うものであり、一定の表面を持つものであれば役目を果たすが、金型として用いるためには、耐久性が必要である。本発明にあっては、第三型に一定厚さとして耐久性を付与するために、第三型の貫通窓内側面の一部分のみを第三キャビティ面としており、残余の当該内側面は第二型挿入部として機能するようにした。

本発明にかかる射出成形同時転写装置用金型は、厚さや立ち上がり部の小さい成形品のみならず、厚さや立ち上がり部の大きい成形品にも適合するものである。

本発明にかかる射出成形同時転写装置用金型の好ましい実施態様にあっては、第一型と対面する第三型の表面の一部分であって、前記貫通窓の開口縁の近傍に離型処理を施してもよい。

第三型は、第一型と共同して転写層塗り足し部分を挟持するから、転写層が第三型の表面に付着することもある。離型処理を施すことにより、転写層の付着が回避され射出成形同時転写装置用金型の稼動時間が延び、また、転写層が付着した場合にその取り除きも容易となる。

本発明の一の態様にかかる射出成形同時転写成形品の製造方法は、基体シート上に転写層を有する転写フィルムを型内に配置して、射出成形と同時に前記転写層を成形品に転写する射出成形同時転写成形品の製造方法において、以下の工程よりなる。
イ本発明にかかる射出成形同時転写装置用金型を準備する工程。
ロ第一型と第三型の間を開いて転写フィルムを前記射出成形同時転写装置用金型内に配置する工程。
ハロの工程の後に、前記射出成形同時転写装置用金型を型締めし、成形キャビティ内に溶融樹脂を射出し、射出成形と同時に前記転写層を成形品に転写し、その後成形品を冷却・固化させることで、射出成形と同時に前記転写層を成形品に転写する工程
ニハの工程の後に、第一型と第三型の間は前記型締めの状態を保持しつつ、第二型と第三型の間を開いて、前記成形品を取り出す工程。

以上説明した本発明の一の態様、本発明の好ましい実施態様、これらに含まれる構成要素は可能な限り組み合わせて実施することができる。

本発明にかかる射出成形同時転写装置用金型を用いると、射出成形同時転写品の製造において、箔バリの発生を防止できる。本発明にかかる射出成形同時転写装置用金型は、特に板状の成形品を製造するために、好ましく使用できる。

また、本発明にかかる射出成形同時転写成形品の製造方法は、成形品に箔バリが発生しない射出成形同時転写成形品の製造方法である。本発明にかかる射出成形同時転写成形品の製造方法は、特に板状の成形品を製造する場合に好適である。

以下、図面を参照しながら本発明にかかる射出成形同時転写装置用金型と、射出成形同時転写成形品の製造方法をさらに説明する。この発明の実施例に記載されている部材や部分の寸法、材質、形状、その相対位置などは、とくに特定的な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は射出成形同時転写装置用金型の分解斜視図であり、図２は射出成形同時転写装置用金型の断面説明図である。

射出成形同時転写装置用金型１は互いに対向する第一型１０及び第二型２０、並びに第一型１０と第二型２０の間に位置する第三型３０で構成される。第一型１０は可動盤（図示せず）に取り付けられ、第二型２０は固定盤（図示せず）に取り付けられる。第一型１０が固定盤に、第二型２０が可動盤に取り付けられてもよい。

第一型１０は、第二型２０と対面する面に第一キャビティ面１１を有する。第二型２０は、第一型１０と対面する面に、第一型１０方向に突き出した突出部２２を有する。突出部２２の突出距離は、第三型３０の厚さよりも小さい。突出部２２の先端面は第二キャビティ面２１である。第三型３０は、第一型１０と第二型２０を結ぶ方向に貫通している貫通窓３２を有している。

貫通窓３２の内側面において、第一型１０に近い部分は第三キャビティ面３１である。貫通窓３２の内側面において、第三キャビティ面３１を除く面（すなわち、第二型２０に近い部分面）は、第二型挿入部３３である。射出成形同時転写装置用金型１を型締めすると、第二型２０の突出部２２は第三型３０の第二型挿入部に挿入され、第一キャビティ面１１、第二キャビティ面２１と第三キャビティ面３１で取り囲まれる成形キャビティ２が形成される。

ところで、本発明は、対向する第一型と第二型と、この第一型と第二型との間に位置して、これらとともにキャビティを形成する第三型とからなる射出成形同時転写装置用金型であるが、このように第三型を構成要素とする射出成形同時転写装置用金型は従来から知られている（特開平２−１５８３１５号）。第三型の厚みは、金型の強度、耐久性を考慮すると一定以上（現実には例えば２０ｍｍ以上）が必要となるが、前記公知の金型は、第二型と第三型との間を成形品取り出し用パーティングラインとする構成としているので、第三型の内側面全面がキャビティ面として作用することになり、結果として成形品の立ち上がりが大きなものにしか適用できず、成形品の立ち上がりが小さな成形品（例えば携帯電話の窓部材のような薄肉成形品）の成形には適用することができないことになる。

これに対して、本発明にあっては、第三型は、貫通窓内側面の一部分であって貫通窓内側面の中で第一型に近い部分である第三キャビティ面を有し、第二型の突出部が第三型の貫通孔に挿入されるように構成されているので、第三型の厚みが前記公知の第三型と同じ厚みであるとしても、第三型の内側面の一部分しかキャビティ面として作用しないことになり、結果として成形品の立ち上がりが小さな成形品（例えば携帯電話の窓部材のような薄肉成形品）の成形にも適用することができるのである。

具体的には、第三型３０の厚さは２０ｍｍ程度以上必要である。第三型の厚さに起因して、射出成形同時転写装置用金型１により成形される成形品は、その厚さあるいは成形品端部の立ち上がり部の高さが、第三型に必要とされる最小限度の厚さに等しいか、それよりも薄い、すなわち厚さあるいは当該立ち上がり部の高さが２０ｍｍ程度以下である板状体であることが、より好ましい。このような好ましい板状体成形品を例示すると、携帯電話の窓部材、携帯電話の表面部材、携帯電話の筐体などである。もっとも、本発明にかかる射出成形同時転写装置用金型１で成形される成形品の厚さは、第三型３０の厚さを厚くすることにより、より厚くすることが可能である。

第三型３０は、第１型１０にエジェクタ（図示せず）を設けて、当該エジェクタの動作により開閉してもいいし、また、別の開閉機構を設けて開閉してもよい。

射出成形同時転写装置用金型１の第一型１０と第三型３０の間が転写フィルム用分割部５であり、第三型３０と第二型２０の間が成形品取り出し用分割部６である。

第三型３０の第一型１０と対面する表面の一部分であって、貫通窓３２の開口縁３５の近傍３４は、転写フィルム上の転写層と接触する（接触状態は後に図５を参照して詳述する）。転写層がその表面に付着することを避けるため、また、付着した転写層の取り除きを容易化するために、開口縁３５の近傍３４は、窒化処理による離型処理を施している。離型処理を施す範囲は、転写フィルム状の転写層の塗り足し範囲や、転写フィルムを型内に配置する場合の配置位置の許容誤差などにより異なる。一例を挙げると、開口縁３５から外側に５ｍｍ、より好ましくは３ｍｍの範囲である。しかし、離型処理は、第三型３０の第一型１０と対面する表面の全面に施してもよい。

第一キャビティ面１１は、図示したような転写フィルム用分割面から凹状に形成される形状に限られず、当該分割面と平面であってもよく、当該分割面から凸状に形成されてもよい。同様に、第二キャビティ面１２は、図示した凸状に形成される形状に限られず、平面であってもよく、凹状に形成されてもよい。

図３は、他の実施例にかかる射出成形同時転写装置用金型の断面説明図である。射出成形同時転写装置用金型１０１は、射出成形同時転写装置用金型１と同様に、互いに対向する第一型１０及び第二型１２０、並びに第一型１０と第二型１２０の間に位置する第三型１３０で構成される。図３中に、射出成形同時転写装置用金型１と同様な構成部分には同一の符号を付している。射出成形同時転写装置用金型１０１は、射出成形同時転写装置用金型１と、第二型１２０に設ける突出部１２２が錐台形状であり、第三型１３０の第二型挿入部１３３が当該錐台形状を受け入れる形状であることが異なる。その他の部分は、射出成形同時転写装置用金型１と同様である。

射出成形同時転写装置用金型１０１は、射出成形同時転写装置用金型１に比較して、第二型の強度、耐久性を考慮した設計の自由度が向上し、また、第二型１２０と第三型１３０のアライメント公差が緩和される。

次に射出成形同時転写装置用金型１を使用する射出成形同時転写成形品の製造方法を説明する。

図４は射出成形同時転写成形品の製造方法の説明図であり、（ａ）は型内に転写フィルムを配置する工程の説明図であり、（ｂ）は型締めし、成形樹脂を射出する工程の説明図である。図５は、転写フィルム配置状態の部分拡大説明図である。

まず、転写フィルム用分割部５を開き、第一型１０と第三型３０の間に転写フィルム４を配置する。転写フィルム４は、長尺の基体シート４１に複数の転写層を形成したものであり、巻き出しロール５１から供給され、巻き取りロール５２に巻き取られる。転写フィルムは、枚葉のシートを１枚ずつ、型内に供給してもよい。

次に転写フィルム用分割部５を閉じて、転写フィルムを第一型１０と第三型３０で挟持する。

図５を参照して、転写フィルム４は、基体シート４１の片面に転写層４２が形成されている。転写フィルム４が挟持された状態で、転写層４２の転写部分４３は成形キャビティ内にあり、転写層４２の塗り足し部分４４は第一型１０と第三型３０に挟まれている。このとき、貫通窓３２の開口縁３５の近傍３４は、転写層の塗り足し部分４４と接触している。なお、第三型３０が転写フィルム４を固定するので、通常の射出成形同時転写装置用金型に設けられる転写フィルムのクランプ機構は不必要である。

この状態で第二型２０を相対移動し、射出成形同時転写装置用金型１を型締めする。転写フィルムの固定と型締めを同時に行なってもよい。

続いて、成形キャビティ２内に溶融樹脂を射出し、射出成形と同時に転写フィルム４上の転写層４２中転写部分４３を成形品に転写し、その後成形品を冷却・固化させる。その後、第一型１０と第三型３０の間は上述の転写フィルム固定状態を保持しつつ、第二型２０と第三型３０の間を開いて、成形品を取り出す。このとき、転写層４２中の塗り足し部分４４は第一型１０と第三型３０の間に挟持されているので、成形品についてくることがなく、当該塗り足し部分４４による箔バリが発生しない。

以上で一の成形サイクルが終わり、同様な次の成形サイクルを繰り返す。

転写フィルム４は、基体シート４１上に剥離層、転写層４２、接着層などが設けられてなる。転写層４２は絵柄であってもよく、硬度、強度向上等のための機能層であってよい。

以下の転写フィルムを作成した。厚さ３８μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムに、グラビア印刷により、約１μ厚の剥離層、約２μｍ厚の絵柄層と約１μｍ厚の接着層からなる転写層を形成した。剥離層と接着層は、絵柄層にかかわらず全面塗工した。絵柄層は、成形品の表面境界線から外側に２ｍｍの幅で塗り足した。

当該転写フィルムと射出成形同時転写装置用金型１を用いて成形品を製造した。成形品は、平均肉厚１．５ｍｍ、高さ３ｍｍの携帯電話用表面部材である。

当該転写フィルムを第一型１０と第三型３０で挟持し、型締めし、溶融ＰＭＭＡ樹脂を成形キャビティに射出充填した。冷却後、第一型１０と第三型３０の間は転写フィルム固定状態を保持しつつ、第二型２０と第三型３０の間を開いた。この際成形品は第二型２０に伴い、第三型３０と第一型１０から離型した。さらに、第一型１０と第三型３０の間を開き、転写フィルムの送り工程を行った。

成形品を取り出したところ、箔バリの無い射出成形同時転写成形品を得ることができた。

本発明にかかる射出成形同時転写装置用金型は、例えば、携帯電話の表面部材を製造する射出成形同時転写装置に利用することができる。また、本発明にかかる射出成形同時転写成形品の製造方法は、例えば、携帯電話の表面部材の製造に利用することができる。

射出成形同時転写装置用金型の分解斜視図である。射出成形同時転写装置用金型の断面説明図である。他の実施例にかかる射出成形同時転写装置用金型の断面説明図である。射出成形同時転写成形品の製造方法の説明図であり、（ａ）は型内に転写フィルムを配置する工程の説明図であり、（ｂ）は型締めし、成形樹脂を射出する工程の説明図である。転写フィルム配置状態の部分拡大説明図である。

符号の説明

１射出成形同時転写装置用金型
２成形キャビティ
４転写フィルム
５転写フィルム用分割部
６成形品取り出し用分割部
１０第一型
１１第一キャビティ面
２０第二型
２１第ニキャビティ面
２２突出部
３０第三型
３１第三キャビティ面
３２貫通窓
３３第二型挿入部
３４貫通窓近傍
３５開口縁

４１基体シート
４２転写層
４３転写層の転写部分
４４転写層の塗り足し部分
５１巻き出しロール
５２巻き取りロール
１０１射出成形同時転写装置用金型
１２０第二型
１２２突出部
１３０第三型
１３３第二型挿入部

Claims

基体シート上に転写層を有する転写フィルムを型内に配置して、射出成形と同時に前記転写層を成形品に転写する射出成形同時転写装置用金型において、
対向する第一型及び第二型並びに第一型と第二型の間に位置する第三型からなり、
第一型は第二型に対向する面である第一キャビティ面を有し、
第二型は第一型の方向に突き出した突出部と前記突出部の先端面である第二キャビティ面を有し、
第三型は、第一型と第二型を結ぶ方向に貫通した貫通窓と、前記貫通窓内側面の一部分であって前記貫通窓内側面の中で第一型に近い部分である第三キャビティ面を有し、
第二型の前記突出部が第三型の前記貫通窓に挿入されて、第一キャビティ面、第二キャビティ面及び第三キャビティ面によって成形キャビティが形成され、
第一型と第三型の間を転写フィルム用分割部とし、第二型と第三型の間を成形品取り出し用分割部とした射出成形同時転写装置用金型。
請求項１に記載した射出成形同時転写装置用金型において、第一型と対面する第三型の表面の一部分であって、前記貫通窓の開口縁の近傍に離型処理を施したことを特徴とする射出成形同時転写装置用金型。
基体シート上に転写層を有する転写フィルムを型内に配置して、射出成形と同時に前記転写層を成形品に転写する射出成形同時転写成形品の製造方法において、以下の工程よりなる射出成形同時転写成形品の製造方法。
イ請求項１乃至２いずれか記載の射出成形同時転写装置用金型を準備する工程。
ロ第一型と第三型の間を開いて転写フィルムを前記射出成形同時転写装置用金型内に配置する工程。
ハロの工程の後に、前記射出成形同時転写装置用金型を型締めし、成形キャビティ内に溶融樹脂を射出し、その後成形品を冷却・固化させることで、射出成形と同時に前記転写層を成形品に転写する工程。
ニハの工程の後に、第一型と第三型の間は前記型締めの状態を保持しつつ、第二型と第三型の間を開いて、前記成形品を取り出す工程。