JP3038207B1 - シボ製品の射出成形法 - Google Patents

シボ製品の射出成形法

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Abstract

【要約】 【技術課題】 シボ加工射出成形品において、シボ模様
にエッチング時などに出来た微細な無用凹凸が転写され
て品質を損なうことがないようにする。 【解決手段】 シボ加工金型7を用いて射出成形を行う
際、シボ用凹凸4が加工された金型7の表面にフィルム
9を介在させる。このようにすると、シボ用凹凸4のみ
が成形品に転写され、品質を損ねる原因の微細な無用凹
凸5はフィルム9でブロックされ、成形品11には転写
されなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック射出
成形品の表面にシボと称される梨地模様あるいはシボ
(凹凸)パターンを形成することにより、当該成形品に
ソフト或いはしっとりと落ち付いた質感を与える射出成
形法に関し、更に詳しくは、シボ形成用に作成された凹
凸以外に、金型形成時に付いた微細な無用の凹凸までも
成形品の表面に形成させないための射出成形法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】射出成形において、通常は、金型キャビ
ティ面は鏡面加工により平滑に仕上げられるが、成形品
の表面に微細な凹凸で成立するシボ用の凹凸を形成する
ことにより、成形品にソフト或いはしっとりと落ち付い
た質感を与えることを目的として所謂シボ用の微細な凹
凸を加工する場合がある。
【0003】このようなシボ加工法であって、シボパタ
ーンの加工例を図1に基づいて説明すると、ステップ1
において金型1の表面にホットレジストフィルム2を貼
り合わせ、更にこの上にシボ形成用フィルム3を貼り合
わせたのち、ステップ2において露光、現象、焼き付け
を行い、ステップ3において不要部分のフィルムの除去
を行って露光した部分を残存させたのち、ステップ4に
おいて酸やアルカリでエッチング処理を行うことによ
り、ステップ5に示すようなシボパターン4を形成し、
このようなシボパターン4を有する金型を用いて射出成
形を行うことにより、成形品の表面に前記シボパターン
4が転写された製品を得ることができるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記シボパタ
ーン4を形成した金型の場合、エッチング処理のみで
は、金型1のエッチング面には腐食による微細な凹凸
4′が存在するため、得られる成形品の表面にこの微細
な凹凸4′が、シボパターン4以外にも転写されてしま
う。そのため、シボパターン4の形状の上に微細な凹凸
4′のパターンが構成されることによってシボパターン
4が不鮮明になるという欠点がある。また、成形品表面
に、微細な凹凸4′が存在するために、成形品の表面が
爪等の接触により傷つきやすい、つまり成型品として耐
傷性に乏しいという欠点がある。
【0005】この問題の解決策として、一般には、エッ
チング完了後にビーズ状のガラス等を用いたブラスト処
理(図1ステップ6)により、微細な凹凸4′を潰して
エッチング面をある程度滑らかにする方法が取られてい
る。しかし、ビーズ状のガラス等を用いたブラスト処理
のみでは、微細な凹凸4′を完全に消し去ることは困難
であり、また、ビーズ状のガラス等が金型表面にぶつか
った時にできる新たな微細な凹凸5(図1ステップ6)
が発生することもあるために、このブラスト処理は上記
の問題に対して完全な解決策とは云い難いという欠点が
ある。
【0006】一方、成形品に求められる技術の進歩によ
り、金型のシボ用凹凸を正確に成形品上に転写させる事
を目的とした成形法として、高転写成形法、高温成形法
などと呼ばれる成形法が存在するが、これらの成形法
は、微細な凹凸を正確に成形品上に転写する事を目的と
しているために、金型上に傷であるところの微細な凹凸
が存在する限り、これも転写されてしまうことから、高
転写が返って災いをもたらすことになる。
【0007】本発明の目的は、射出された樹脂が金型の
内部を充填する過程において、樹脂がフィルムを金型の
シボ用凹凸に押し付けながら充填され、その後固化する
時に、フィルムの層により、樹脂がシボ用凹凸以外の微
細な凹凸内に入り込むことがないようにすることによっ
て、エッチング加工時に発生する腐食やブラスト加工に
よる微細な凹凸を成形品に転写させることなく、シボ用
の凹凸のみを成形品に転写させることにより、本来のシ
ボ模様を成形品に得ることが出来るようにすることであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、シボ製品の射出
成形法において、シボ加工用金型を用いて射出成形を行
う際、シボが加工された金型の表面にフィルムを介在さ
、射出成形後前記フィルムを成形品から剥がしとる
とを特徴とするものである。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【作用】金型を開いた状態でフィルムをシボ加工した側
に配置し、次に金型を閉じ、射出成形を行うと、フィル
ムはシボ加工した凹凸には入り込むが、微細な凹凸面に
は入り込まない。この結果、シボのみが成形品に転写さ
れ、微細な凹凸は転写されない。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明において、金型に対するシ
ボ加工は、図1において説明したステップ1〜5の工程
で行われ、ステップ6のブラスト処理は行っても行わな
くてもよい。使用されるフィルムは、キャビティ内に充
填された樹脂の熱で溶融しない耐熱性を有し、その厚さ
は、シボ用凹凸の大きさ、深さ等により決定される。つ
まり、シボ用凹凸に対してフィルムの厚さが厚すぎると
シボ自体の転写性が損なわれ、反対に薄すぎるとシボ用
凹凸以外の微細な凹凸が転写されてしまう。このような
観点から、通常のシボ用凹凸の転写において、フィルム
の厚さは10〜120μmの範囲である。
【0015】フィルムの材質は、プラスチックが最も好
ましく、このフィルムは単体又は素材の異なるフィルム
をラミネートしたり、延伸加工したものを用いるように
してもよい。又、プラスチックフィルム自体は、ストレ
ッチ性(伸縮性)がなくても樹脂の熱で軟化するため、
シボ用凹凸に良くフィットして転写性を損なうことはな
いが、ストレッチ性を有するものを使用しても良い。
又、プラスチックを主材とし、これに他の物質を混入す
ることにより性状を変えたフィルムを用いるようにして
もよい。
【0016】また、フィルムは、プラスチック以外にア
ルミニウムフィルムを単体で又はこのアルミニウムフィ
ルムとプラスチックフィルムを貼り合わせた複合体を用
いることもできる。更に、フィルムは、成形後に製品か
ら剥し取ることになるので、剥し易いように離型層が表
面に設けられると使い勝手が良くなる。
【0017】
【実施例】本発明の実施例を図2に示す。シボ加工金型
7に対するシボ用凹凸の加工は、図1のステップ1〜5
の手順で行う。この金型7を用いて射出成形する際に
は、図2のステップ1で示すように、先ずシボ用凹凸4
を加工した金型7の前面にフィルム9を配置して金型
7,8を閉じ、ステップ2に示すように樹脂10をキャ
ビティ内に充填すると、樹脂10がフィルム9を金型7
のシボ用凹凸4に押し付ける。この結果、図2のステッ
プ3に示すように固化した後で金型7,8を開いて成形
品11を取り出すと、成形品11の表面にはシボ用凹凸
4が転写される。フィルム9は、次の成形時に再利用す
る。本実施例によると、樹脂10は、シボ用凹凸4内に
はフィルム9ごと入り込むが、図3に示すように、フィ
ルム9の作用で、シボ用凹凸4よりも更に微細な凹凸6
内に入り込むことがない。この結果、シボ加工金型7の
表面上に存在するエッチング腐食やブラスト処理による
微細な凹凸6は成形品11に転写されない。従ってシボ
用凹凸4を鮮明に成形品11に転写させることが出来
る。
【0018】更に、この時使用する金型は、インモール
ド成形に適した構造を持つ金型が望ましいが、通常構造
の金型でもフィルムを金型表面に押し付けるような樹脂
の流れを作るゲート形状であれば使用することが出来
る。また、金型の転写シボのある表面には、製品部分全
体にシボ加工を行っても良いが、部分的にパターンが異
なるシボ加工であってもよく、あるいは鏡面磨きの部分
を組み合わせてもよい。
【0019】本発明によれば、シボ加工金型7上に存在
する微細な無用凹凸5を成形品11に転写させることな
く、シボパターンのみを成形品11に転写させることが
できる。また同時に、成形品11の表面に、微細な無用
凹凸5が存在しないために、爪、生活用品等の接触によ
り傷がつきにくい、即ち、製品として耐傷性に優れてい
るという特徴がある。
【0020】更に、通常のシボ加工を施した金型を使用
した通常の成形法では、高光沢の成形品を得ることが不
可能であるが、本発明によれば、通常のシボ加工を施し
た金型のまま、微細な無用凹凸が転写されないため、こ
の無用な凹凸による乱反射がなくなり、高光沢でかつ、
目的のシボ模様を有する成形品を得ることが出来る優れ
た特徴がある。
【0021】更に、本発明による成形法にて得た成形品
は、高光沢かつシボ模様を有することにより、シボ模様
を明瞭に見せることが出来る装飾性の高い成形品を得る
ことが出来る特徴がある。更に、フィルムは印刷層を持
たないフィルムでも十分に高光沢の成形品を得ることが
できる。
【0022】更に、フィルムには、材質或いは成形温度
などにもよるが、一回ごとではなく、再利用すること
で、省資源、環境負荷の低減を図ることもできる。更
に、樹脂10の射出時には、絶えず樹脂10と金型7の
表面の間にフィルム9が存在するため、樹脂10から発
生するガスが金型7の表面に直接当たらず、シボ加工金
型7の成形時に特有の問題である樹脂10から発生した
ガスが金型7の表面を腐食し、金型7上のシボ用凹凸4
の形状を変化させてしまうという問題を防ぐ効果があ
る。
【0023】更に、従来からあるインモールド成形用の
設備を変更することなく使用することが出来、それによ
り効率の高い生産を行うことが出来る特徴がある。以上
に詳述した本発明の特徴は、以下に説明する実施例によ
って、より具体的に理解できる。
【0024】
【実施例】実施例の金型は、横150mm、縦200m
m、肉厚2.2mmの板形状の成形品を成形することが
でき、シボパターン(日本エッチング株式会社 シボパ
ターンNO.HN636)と、エッチング工程の過程で
発生する微細な凹凸を有する金型のキャビティへ、射出
成形機(株式会社日本製鋼所製射出成形機J220EI
I)を用いてPS樹脂(出光化学株式会社 HT56
0)で射出成形を行った。この時、金型を閉じる前に、
横170mm、縦250mmの無処理フィルム(株式会
社オガサハラ社 PETフィルム 厚み50μm)を設
置させた後に金型を閉じ、その後射出成形を行った。
【0025】得られた成形品11よりフィルム9をはが
し、シボパターン部を観察すると、シボパターンが明瞭
に転写されながら、微細な無用凹凸5は転写されないた
めに、シボパターンを持ちながら高光沢である成形品1
1を得ることができた。この時、光沢度測定機(HOR
IBA社製 IG310、ガラス板による校正値92)
によると55を示した。また、表面荒さ計(MITUT
OYO社製 SV−600)により十点平均粗さ(R
z)を測定(基準長さ2.5mm、評価長さ12.5m
mにて測定)したところ、約15μmであった。更に、
この成形品11に爪を当てて見たところ、傷を目視にて
確認できなかった。
【0026】
【比較例1】実施例において、フィルムを用いない以外
は実施例と同様に射出成形を行った。その結果、得られ
た成形品のシボパターン部を観察すると、シボパターン
と微細な凹凸が同時に成形品上に転写されているため
に、シボパターンを持ちながら非常に光沢の少ない成形
品を得た。この時、実施例と同じ測定条件で光沢度測定
を行ったところ5を示した。また、実施例と同じ測定条
件で表面荒さを測定したところ、約17.5μmを示し
た。更に、この成形品に爪を当てて見たところ、傷を目
視にて容易に確認出来た。
【0027】
【比較例2】実施例において、フィルムの厚みが150
μmであること以外は実施例と同様に射出成形を行っ
た。その結果、得られた成形品よりフィルムを剥がし、
その成形品のシボパターン部を観察すると、微細な凹凸
は転写されないために、高光沢である成形品を得ること
ができた。しかし、シボパターンが明瞭に転写されず、
パターンの形状認識が困難であった。この時、実施例と
同じ測定条件で光沢度測定を行ったところ、75を示し
た。また、実施例と同じ測定機を使用して表面荒さを測
定(基準長さ0.8mm、評価長さ4.0mmにて測
定)したところ、約4.5μmを示した。
【0028】
【比較例3】実施例において、フィルムの厚みが5μm
であること以外は実施例と同様に射出成形を行った。そ
の結果、フィルムは射出された樹脂の圧力により破れ
て、流されたために、本発明による効果を得ることはで
きなかった。
【0029】
【発明の効果】本発明は、シボ加工金型を用いて射出成
形する際、このシボ加工側にフィルムを介在させるよう
にしたため、シボ加工金型上に存在するエッチング腐食
またはブラスト処理による微細な無用凹凸を成形品に転
写させることなく、シボ模様のみを鮮明に成形品に転写
させることができ、かつ、成形品表面に微細な凹凸が存
在しないために、爪や物品等の接触により傷がつきにく
い、即ち、耐傷性に優れた成型品を提供することが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な金型のシボ加工ステップ例を示すフロ
ー図。
【図2】シボパターンを加工した金型の表面にフィルム
を介在させて成形する成形法を示すフロー図。
【図3】樹脂の流動冷却過程時(図2ステップ2)の拡
大図。
【符号の説明】
4 シボ用凹凸 5 微細な無用凹凸 6 ブラスト処理による微細な凹凸 7 シボ加工金型(雌) 8 金型(雄) 9 フィルム 10 樹脂 11 成形品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シボ加工用金型を用いて射出成形を行う
    際、シボが加工された金型の表面にフィルムを介在さ
    、射出成形後前記フィルムを成形品から剥がしとる
    とを特徴とするシボ製品の射出成形法。
  2. 【請求項2】 フィルムがプラスチックフィルム又はプ
    ラスチックを主体としたフィルムであることを特徴とす
    る請求項1記載のシボ製品の射出成形法。
  3. 【請求項3】 フィルムがストレッチ性を有することを
    特徴とする請求項1又は2記載のシボ製品の射出成形
    法。
  4. 【請求項4】 フィルムが単体又は複合体であることを
    特徴とする請求項1〜3に記載の何れか1つに該当する
    シボ製品の射出成形法。
  5. 【請求項5】 フィルムがアルミニウムフィルム単体又
    はプラスチックフィルムと複合されたフィルムであるこ
    とを特徴とする請求項1記載のシボ製品の射出成形法。
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