JP3006906B2

JP3006906B2 - 射出成形品の製造方法

Info

Publication number: JP3006906B2
Application number: JP9745091A
Authority: JP
Inventors: 顕隆三宅; 弘阿部; 洋介押川
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 2000-02-07
Anticipated expiration: 2015-02-07
Also published as: JPH04327916A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形と同時に、シ
ートを成形品の表面に付着させ、あるいはシートの印刷
インクを成形品表面に転写する射出成形品の製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車、バイク等の車両ボディ、
ＯＡ機器、家電製品等のハウジングや文具等の射出成形
品に表面加飾を行い、あるいは表面硬度、耐候性を改善
したり、ソフトタッチを付与する場合、後行程で、塗装
等のコーティングが行われていた。

【０００３】近年、これら日用品や自動車の内装部材等
のプラスチックス成形品の付加価値を高めるために、射
出成形と同時に、シートに印刷された模様を成形品表面
に転写する方法や、熱可塑性のシートを成形品表面に貼
付する方法が、行われている。

【０００４】例えば、特開昭59ー202830号公報には、射
出成形と同時に絵付けを行う方法として、雌型内に連続
巻出し型の絵付けシートを予備成形した後樹脂を射出す
る方法が提案されている。この方法は図８〜図１１に示
すように、加熱盤２の通気口２ａでシート１を吸引して
加熱部に付着させ展延性を付与し、同時に図示しない枠
部材で挟持して連続シート１を雌型１３の上方位置まで
送りだし（図８）、加熱盤２を雌型１３の枠部に付け、
加熱盤２の吸引を停止し（図９）、雌型１３に設けられ
た吸引口１３ａから真空に吸引し、さらに加熱盤２に設
けられた通気口２ａからの圧空によりシート１を雌型１
３のキャビティ５内面に密着させ（図１０）、型締めし
た後、キャビティ５内に樹脂を射出する（図１１）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示された
方法によると、深絞りの成形品の表面に、シートに印刷
された模様を転写したり、熱可塑性のシートを貼付する
ことは可能である。しかし、シートを雌型に予備成形す
る際に、金型の中央部ではシートが展延され難く、金型
の入り隅部ではシートが大きく伸ばされることからシー
トの膜厚が部分的に非常に薄くなるという欠点があっ
た。このため、得られた成形品の外観が低下したり、耐
久性に問題が生じる場合があり、特に薄いシートや未硬
化状態のシートを用いると、得られた成形品上のシート
に断裂等を生じる場合があった。

【０００６】また、シートに部分的に印刷などを施した
場合、延伸によって模様が歪むことがあった。

【０００７】本発明は上記問題点を解決したものであ
り、その目的とするところは、予備成形時のシートの膜
厚差を減少させることにより、深絞りの成形品の製造に
おいても均一な印刷模様を付けたり熱可塑性シートを被
覆することができて、外観及び性能を向上することがで
き、また部分的な加飾を行う時も模様をあまり歪ませる
ことのない、射出成形品の製造方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の射出成形品の製
造方法は、雌型に設けられたキャビティの周囲にシート
の周端部を固定した状態で、該シートによって囲まれた
キャビティ内の気圧を外気圧に比べて低くすることによ
りシートをキャビティの内面に密着させる際に、シート
の延伸され難い部分をシートの他の部分より高温として
シートをキャビティーの内面に密着させ、型締めした
後、キャビティー内に樹脂を射出することを特徴とし、
このことにより上記目的が達成される。

【０００９】以下本発明を図面に基づいて説明する。

【００１０】図１〜図６は、本発明の製造方法に使用す
る射出成形装置の一例を示したものである。図１〜図６
に示すように、この装置は、キャビティー５を有する雌
型４と、凸部１１を有する雄型１０と、シート１を加熱
するための加熱盤２とを備えている。図５に示すよう
に、加熱盤２の下面側と雌型４のキャビティー５内面に
は、それぞれ通気口２ａおよび通気口４ａが設けられて
いる。雌型４の枠部８上面には、シール材料（Ｏリン
グ）６が設けられている。雄型１０の凸部１１にはゲー
ト１２が設けられている。

【００１１】このような装置を用いて射出成形品を製造
するには、図１に示すように、加熱盤２の通気口２ａか
ら吸引することによりシート１を加熱盤２の下面に密着
させ、この状態で加熱盤２を雌型４上に移動することに
よりシート１を雌型４のキャビティ５の上方位置に配置
する。この間にシート１は加熱盤２によって加熱され展
延性が付与されるが、この時、図２に示すように、シー
トの延伸され難い部分（シートの中央部）１ａを、シー
トの延伸され易い部分（シートの周縁部）１ｂよりも高
い温度とし、周縁部１ｂを中心部１ａよりも伸び難くす
る。このようにシートに温度分布を設けるには、例えば
図３（ａ）に示す加熱盤２または図３（ｂ）に示す四角
枠上の温度調節部材２０が用いられる。

【００１２】図３（ａ）は、図１の加熱盤２の底面図で
ある。この加熱盤２は断熱材２１を挟んで高温部Ａおよ
び低温部Ｂの二つの部分に分けられ、高温部Ａは低温部
Ｂよりも高温に保たれる。従って、高温部Ａと接するシ
ート１の中央部１ａは、低温部Ｂと接するシート１の周
縁部１ｂよりも高温とされる。

【００１３】図３（ｂ）に示す温度調節部材２０を用い
る方法によれば、加熱盤２には温度分布を設けず、シー
ト１を一様に加熱した後、シート１のあまり延伸したく
ない部分（シートの周縁部）１ｂに金属板で形成される
温度調節部材２０を接触させ、シートの周縁部１ｂをシ
ートの中央部１ａよりも低温にする。

【００１４】シートに付与する加熱温度の差異は、用い
られるシート材料、成形品の形によって異なるが、通常
の熱可塑性シートの場合は１０〜５０℃の温度差が設け
られる。

【００１５】次いで、図４に示すように、加熱盤２を下
降して雌型４上に配置し、シート１の周端部を雌型４の
枠部８と加熱盤２との間で固定し、通気口２ａからの吸
引を停止する。その後、図５に示すように、加熱盤２の
通気口２ａから、比較的高圧の気体（空気など）をキャ
ビティ５内に噴出し、同時に通気口４ａから吸引するこ
とによりシート１は伸ばされ、雌型４のキヤビティー５
の内面に密着される。シート１がキャビティー５内面に
密着する直前において、比較的高温に加熱され、高い展
延性を付与されたシートの中央部１ａは、周縁部１ｂに
比べて延伸され、また、比較的低温で加熱され展延性の
低いシートの周縁部１ｂは、中央部１ａに比べてそれほ
ど延伸されない。従って、従来ではシートの薄くなりが
ちなキャビティー５の入り隅部および側面では、それほ
ど延伸されなかったシートの周縁部１ｂがここに密着さ
れるために、シート１の厚みが薄くなり過ぎることはな
いのである。この時の加熱盤２の通気口２ａから噴出さ
れる気体の圧力は、シート１があまり変形しない圧力で
ある３kg/cm²程度で行うのが好ましい。

【００１６】次に、図６に示すように、加熱盤２を雌型
４上から離すと共に雌型４と雄型１０とを合体させ、両
金型４、１０で形成されるキャビティー５内にゲート１
２から溶融樹脂７を射出する。射出に用いる樹脂は特に
限定されないが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィンや塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、
ポリカーボネート等が好ましく用いられる。こうして、
シート１が表面に被覆された射出成形品が得られる。な
お、本発明の方法に使用した装置において、上記通気口
４ａはできあがった成形品のめだたない部分に相当する
位置に設けるのが好ましい。また、雌型４に設けられる
通気口４ａは、図示された形態ではなく、雌型４のその
部分を焼結金属にすることも可能である。シートの一部
に印刷模様があり、これを射出成形品に張り付けまたは
転写する場合は、その部分のシート加熱温度を低くする
ことで印刷模様の歪を低下できる。

【００１７】本発明の方法に用いられる雌型４の形状、
あるいは雌型４と加熱盤２、雄型１０との配置は、製造
される射出成形品の用途に応じて変化することができ
る。

【００１８】本発明に用いられるシート１は、少なくと
も加熱下で展延性を有するシート（フィルム）で形成さ
れる。特に本発明方法によれば、展延時に破断しやすい
比較的薄いシートや未硬化または半硬化状態のシートで
も使用可能である。シートの材質および形状は、シート
を用いる目的、例えば表面加飾、表面強度の改善、耐候
性改善、またはソフトタッチ付与等により選択される。
例えば、以下のようなシートが用いられる。

【００１９】熱可塑性シート・・・ポリスチレン、ア
クリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリカーボネート、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢ
Ｓ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体）、変性ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレン
サルファイド、ポリエーテルイミド、ポエーテルエーテ
ルケトン、ポリエチレンサルファイドなどを主成分とす
るシート。

【００２０】熱硬化性シート・・・アクリルポリオー
ルなどの反応性アクリル樹脂とブロックイソシアネート
を主成分とする未硬化または半硬化状態のシート；反応
性ビニルモノマー及び／またはオリゴマーと熱可塑性ポ
リマーおよび／またはビニル基を有するポリマーと過酸
化物とを主成分とする、未硬化、半硬化状態のシートな
ど。

【００２１】光硬化性シート・・・熱可塑性ポリマー
と反応性ビニルモノマーと光開始剤を主成分とする未硬
化または半硬化状態のシートなど。

【００２２】上記のシートにのシートを積層し
たシート。

【００２３】本発明方法で製造される射出成形品の用途
としては、自動車、バイク等の車両ボディや内装部材、
ＯＡ機器、家電製品等のハウジングや文具等様々なもの
を挙げることができる。

【００２４】

【作用】シートをキャビティー内面に密着させる際に、
シートの伸び難い部分を高温としてより延伸するように
し、また金形の入り隅部の様な、膜厚の減少しやすいシ
ート部分を低温として延伸を抑えるようにすることによ
り、シートが延伸されたときのシート膜厚の不均一化を
抑えることができる。したがって、深絞りの成形におい
ても均一な印刷模様が設けられた成形品や、均一な膜厚
の熱可塑性樹脂シートが貼付けられた成形品を得ること
ができる。またシートの一部に印刷等を設けた場合に
は、その部分のシート温度を低くすることで印刷模様の
歪を低下できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。

【００２６】実施例（Ａ）用いたシート１．ＡＢＳシート（三宝樹脂工業（株）製、Ａ２０５、
膜厚５００μｍ）２．ＡＢＳシート（三宝樹脂工業（株）製、Ａ１０６、
膜厚２５０μｍ）３．光硬化性シートこのシートは、酢酸エチル３００重量部に、パラペット
ビーズ（共和ガス化学工業（株）製）１００重量部、KA
YARAD DPCAー20（日本化薬（株）製）５０重量部、2,4,
6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオ
キサイド４重量部、Ｎメチルジエタノールアミン２重量
部、ルチル型酸化チタン１００重量部を混合して得られ
る光硬化性樹脂組成物をポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（以下、ＰＥＴフィルムという）の離型面に塗工
し、８０℃で５分間乾燥させた後、ＰＥＴフィルムを剥
離することによって得られた、未硬化状態の光硬化性シ
ートである。膜厚は１００μｍであった。

【００２７】４．光硬化性シートこのシートは、上記実施例３で使用した光硬化性樹脂組
成物を、上記実施例１と同様のＡＢＳシートＡ２０５上
に塗工し、８０℃で３０分間乾燥して得られた光硬化性
シートである。シートの膜厚は、ＡＢＳ樹脂層５００μ
ｍ＋光硬化性樹脂層１００μｍであった。

【００２８】５．スエード調シートこのシートは、ニッポラン５１２０（日本ポリウレタン
工業（株）製、固形分３０％）を固形分で１００重量部
と、サイロイド７２（富士デヴィソン化学（株））を２
０部とからなる樹脂組成物を、上記実施例２と同様のＡ
ＢＳシートＡ１０６上に塗工し、８０℃で３０分間乾燥
して得られたスエード調シートである。シートの膜厚
は、ＡＢＳ樹脂層２５０μｍ＋スエード調樹脂層１００
μｍであった。

【００２９】（Ｂ）成形テスト成形は以下のように行った。用いた雌型４のキャビティ
５の形状を図７（ａ）及び（ｂ）に示す。図において、
キャビティ５の各部位の寸法Ｌ₁は200mm、Ｌ₂は200mm、
Ｌ₃は100mm、曲率半径Ｒは10mmとした。

【００３０】シート１を加熱盤２で吸引しながら加熱
し射出成形用の雌型４のキャビティ５の上方位置まで運
んだ（図１）。この時、図３（ａ）に示した加熱盤２を
用いた。加熱盤２の高温部Ａおよび低温部Ｂの温度は表
１に示す通りである。

【００３１】加熱盤２を雌型４上に配置し、加熱盤２
の吸引を停止した（図４）。

【００３２】図５に示すように、加熱盤２の通気口２
ａから圧空を噴出させ、同時に雌型４の通気口４ａから
吸引し、シート１を、雌型４のキャビティー５内面に密
着させた。

【００３３】この時の加熱盤２の加熱温度と、成形され
たシート１の各部（部位は図７（ｂ）のａ、ｂ、ｃで示
す）の膜厚を表１に示す。

【００３４】型締めして、キャビティ５内へＡＢＳ樹
脂（電気化学工業（株）製，ＡＢＳ−ＭＥ）を２３０℃
で射出した（図６）。

【００３５】得られた製品の外観を評価した。その結果
を表１に示す。

【００３６】比較例（Ａ）用いたシート実施例に用いたシート１〜５と同様のものを用いた。

【００３７】（Ｂ）成形テスト成形は図８〜図１１に示す装置を用いて以下のように行
った。用いた雌型１３のキャビティー５の形状は、上記
実施例と同様である。

【００３８】シート１を加熱盤２で吸引しながら加熱
し射出成形用の雌型１３のキャビティ５の上方位置まで
運んだ（図８）。

【００３９】加熱盤２を雌型１３上に配置し、加熱盤
２の吸引を停止した（図９）。

【００４０】雌型１３に設けられた吸引口１３ａから
真空に吸引し、さらに加熱盤２に設けられた通気口２ａ
からの圧空によりシート１を雌型１３のキャビティ５内
面に密着させた（図１０）。

【００４１】このときの加熱盤２の加熱温度と、成形さ
れたシート１の各部（部位は図７に示す）の膜厚を表２
に示す。

【００４２】型締めした後、キャビティ５内にＡＢＳ
樹脂（電気化学工業（株）製，ＡＢＳ−ＭＥ）を２３０
℃で射出した（図１１）。

【００４３】得られた射出成形品の外観を評価した。そ
の結果を表２に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、予備成形時のシートの
膜厚差を減少させることにより、深絞りの成形品の製造
においても均一な印刷模様を付けたり均一な膜厚の熱可
塑性シートを被覆することができる。従って、外観及び
性能に優れた射出成形品が得られる利点があり、また展
延強度に劣るシートも用いることができるので様々な用
途の射出成形品を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形品の製造方法の一実施態様を
説明する断面図である。

【図２】図１のシート１の温度分布を示す図である。

【図３】本発明の射出成形品の製造方法に使用される加
熱盤２を、下面から見た図である。

【図４】本発明の射出成形品の製造方法の一実施態様を
説明する断面図である。

【図５】本発明の射出成形品の製造方法の一実施態様を
説明する断面図である。

【図６】（ａ）は本発明の実施例に用いられる雌型の平
面図である。（ｂ）は雌型の断面図である。

【図７】従来の射出成形品の製造方法を説明する断面図
である。

【図８】従来の射出成形品の製造方法を説明する断面図
である。

【図９】従来の射出成形品の製造方法を説明する断面図
である。

【図１０】従来の射出成形品の製造方法を説明する断面
図である。

【図１１】従来の射出成形品の製造方法を説明する断面
図である。

【符号の説明】

１シート１ａシートの中心部１ｂシートの周縁部２加熱盤２ａ通気口４雌型４ａ通気口５キャビティ６シール材料７溶融樹脂１０雄型１１雄型の凸部１２ゲート２０温度調節部材２１断熱材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−87761（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−31256（ＪＰ，Ａ) 特開平２−113914（ＪＰ，Ａ) 特開平１−195040（ＪＰ，Ａ) 特開平３−34828（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−256620（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】雌型に設けられたキャビティの周囲にシー
トの周端部を固定した状態で、該シートによって囲まれ
たキャビティ内の気圧を外気圧に比べて低くすることに
よりシートをキャビティの内面に密着させる際に、シー
トの延伸され難い部分をシートの他の部分より高温とし
てシートをキャビティーの内面に密着させ、型締めした
後、キャビティー内に樹脂を射出することを特徴とする
射出成形品の製造方法。