JP3048419B2

JP3048419B2 - 射出成形品の製造方法

Info

Publication number: JP3048419B2
Application number: JP17929291A
Authority: JP
Inventors: 顕隆三宅; 弘阿部
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 2000-06-05
Anticipated expiration: 2015-06-05
Also published as: JPH0524068A

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
模様を成形品表面に付与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７〜図１０に示
すように、加熱部材２の通気口２ａでシート１を吸引す
ることにより加熱部材２の下面にシート１を付着させて
シート１に展延性を付与し、同時に図示しない枠部材と
の間でシート１を挟持してシート１を雌型１３の上方位
置まで送りだし（図７）、次いで加熱部材２を下降して
シート１の周囲を加熱部材２と雌型１３との間で挟持
し、加熱部材２の吸引を停止する（図８）。次に、雌型
１３に設けられた吸引口１３ａから吸引し、同時に加熱
部材２に設けられた通気口２ａから気体を吹き出すこと
によりシート１を雌型１３のキャビティ５内に成形し
（図９）、凸部１１を有する雄型１０を型締めした後、
キャビティ５内に樹脂を射出する（図１０）。なお、図
中１２はゲートである。

【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
された模様を付与したり、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。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。

【０００６】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大きく歪ませる
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。

【０００７】

【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、一方が開口するキャビティを有する雌型の開
口周端部と加熱部材との間でシートを挟持した状態で、
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の少なくとも一部を
変形させてキャビティ内に配設し、その後キャビティ内
に樹脂を射出する射出成形品の製造方法において、加熱
部材に熱伝導率が他の部分より低い材料で形成された低
熱伝導部を設け、シートが延伸され易い部分と接する加
熱部材に上記低熱伝導部が配置されていることを特徴と
し、このことにより上記目的が達成される。

【０００８】以下本発明を図面に基づいて説明する。

【０００９】図１〜図５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５
に示すように、この装置は、上方が開口するキャビティ
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部材２とを備えている。図
４に示すように、加熱部材２にはその下面側が開口する
通気口２ａが設けられ、雌型４にはそのキャビティ５内
面に開口する通気口４ａが設けられている。雌型４の開
口周縁に形成される枠部８上面には、シール材料（Ｏリ
ング）６が全周にわたって設けられている。雄型１０の
凸部１１にはゲート１２が設けられている。

【００１０】上記加熱部材２は熱伝導率の異なる２種以
上の材料で形成されており、熱伝導率の低い材料で形成
される低熱伝導部Ａと、熱伝導率の比較的高い材料で形
成される高熱伝導部Ｂとがその表面に設けられている。
一般的には低熱伝導部Ａは熱伝導率の低い樹脂で形成さ
れ、高熱伝導部Ｂは熱伝導率の高い金属材料で形成され
る。加熱部材２は一般に８０〜２００℃程度の間で使用
されるため、低熱伝導部Ｂに用いられる樹脂としてはフ
ェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂
等の熱硬化性樹脂や、それらに、さらにガラス繊維、カ
ーボン繊維等の補強材や、炭酸カルシウム、タルク、マ
イカ、カーボンブラック等の充填剤を添加したものが好
ましく用いられる。また、加熱部材２とシート１の密着
を防ぐため加熱部材２の表面にはテフロン加工が施され
るのが好ましい。

【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、加熱部材２の通気口２ａ
から吸引することによりシート１を加熱部材２の下面に
密着させ、この状態で加熱部材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は加熱部材２によって加
熱され展延性が付与される。ここで、加熱部材２は、図
２に示すように熱伝導率の比較的低い材料で形成される
四角枠状の低熱伝導部Ａと、熱伝導率の比較的高い材料
で形成される高熱伝導部Ｂ₁、Ｂ₂とを有している。通常
の真空・圧空成形でシート１を成形した場合、シート１
が伸び易い部分と接する部分は低熱伝導部Ａとされてい
る。このため低熱伝導部Ａと接する、シート１の膜厚が
薄くなりがちな部分の加熱温度が低くなりシート１は展
延しにくくなる。

【００１２】次いで、図３に示すように、加熱部材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と加熱部材２との間で挟持し、通気口２ａから
の吸引を停止する。その後、図４に示すように、加熱部
材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を変形させてキャビティ５内に
配設し、そしてキャビティ５内に成形する。シート１が
雌型４の内面に密着する直前において、低温で加熱され
展延性の低いシート１の部分（キャビティの入り隅部と
接触する部分等）は他の部分に比べてそれほど延伸され
ない。従って、従来ではシート１の薄くなりがちなキャ
ビティ５の入り隅部では、それほど延伸されなかったシ
ート１の部分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
部材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。

【００１３】次に、図５に示すように、加熱部材２を雌
型４上から離した後、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５内にゲート１
２から溶融樹脂７を射出する。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。

【００１４】本発明の方法に用いられる雌型４の形状
は、製造される射出成形品の用途に応じて変化させるこ
とができる。

【００１５】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。

【００１６】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、ポリエーテルエー
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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】上記のシートにのシートを積層し
たシート。

【００２０】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。

【００２１】

【作用】シートを加熱延伸してキャビティ内に成形する
際に、シートの金型の入り隅部と接する部分のような、
膜厚の減少しやすいシート部分が加熱部材の低熱伝導部
と接しているため、この部分が低温となって伸びにくく
なり、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。

【００２２】

【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。

【００２３】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）。

【００２４】２．ＡＢＳシート（三宝樹脂工業（株）
製、Ａ１０６、膜厚２５０μｍ）。

【００２５】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。

【００２６】４．光硬化性シートこのシートは、上記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５００μｍ＋
光硬化性樹脂層１００μｍであった。

【００２７】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１００μｍ
であった。

【００２８】（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６（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２
００ｍｍ、Ｌ₃は４０ｍｍ、曲率半径Ｒは１０ｍｍとし
た。

【００２９】シート１を加熱部材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２に示した加熱部材２を用
いた。シート吸引２０秒後のＡ部、Ｂ部（Ｂ₁部、Ｂ
₂部）と接するシート表面の温度は表１に示す通りであ
る。

【００３０】加熱部材２を雌型４の方向に移動し加熱
部材２の吸引を停止した（図３）。

【００３１】図４に示すように、加熱部材２の通気口
２ａ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５内面に密着
させた（図４）。

【００３２】このとき、成形されたシート１の各部（部
位は図６（ｂ）のａ、ｂ、ｃで示す）の膜厚を表１に示
す。

【００３３】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５）。

【００３４】得られた製品の外観を評価した。その結果
を表１に示す。

【００３５】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。

【００３６】（Ｂ）成形テスト成形は図７〜図１０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５の形状は、上記実
施例と同様である。

【００３７】シート１を加熱部材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７）。

【００３８】加熱部材２を雌型１３上に配置し、加熱
部材２の吸引を停止した（図８）。このときのシート表
面の温度は表２に示す通りである。

【００３９】雌型１３に設けられた吸引口１３ａから
真空に吸引し、さらに加熱部材２に設けられた通気口２
ａ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９）。

【００４０】このとき、成形されたシート１の各部（部
位は図６に示す）の膜厚を表２に示す。

【００４１】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１０）。

【００４２】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。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、シートを加熱延伸させ
てキャビティの内面に密着させる際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】本発明の射出成形品の製造方法に使用される加
熱部材の底面図である。

【図３】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。

【符号の説明】

１シート２加熱部材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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−34828（ＪＰ，Ａ) 特開平４−327916（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−149122（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−128917（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−256620（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−161122（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−202830（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−31130（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−110417（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 B29C 33/00 - 33/76

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一方が開口するキャビティを有する雌型の
開口周端部と加熱部材との間でシートを挟持した状態
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の少なくとも一
部を変形させてキャビティ内に配設し、その後キャビテ
ィ内に樹脂を射出する射出成形品の製造方法において、
加熱部材に熱伝導率が他の部分より低い材料で形成され
た低熱伝導部を設け、シートが延伸され易い部分と接す
る加熱部材に上記低熱伝導部が配置されていることを特
徴とする射出成形品の製造方法。