JP4240730B2 - 射出成形同時絵付け方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形同時絵付け方法に関する。特に、絵付けシートの予備成形時の皺や浮き等の不具合を解消して、作製する絵付け成形品の形状の制約が少ない射出成形同時絵付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、成形品の成形と同時にその凹凸表面に模様等を設けて絵付けする射出成形同時絵付け方法が各種の態様で行われている。
【０００３】
（１）例えば、所謂インサート成形の形態では、特公昭５０−２８９７５号公報等で、射出成形型とは別個の型（真空成形型）上で予め絵付けシートを成形品表面形状に真空成形（オフライン予備成形）して成形品の表面凹凸形状に成形した後、真空成形型から取り外した成形後の絵付けシートを今度は射出成形型に固定し、この後、射出成形型を型締めして、樹脂をキャビティ内に射出し充填し、固化させて、射出成形と同時に樹脂成形物の外表面に絵付けシートを一体化させる方法を開示している。
【０００４】
（２）一方、特公昭５０−１９１３２号公報、特開平６−３１５９５０号公報等に開示されている形態では、絵付けシートの予備成形を、射出成形の雌型に吸引孔を設けて真空成形型と兼用する型として、この雌型で絵付けシートの予備成形（インライン予備成形）を行った後、射出成形型を型締めして、樹脂をキャビティ内に射出し充填し、固化させて、射出成形と同時に樹脂成形物の外表面に絵付けシートを一体化させる方法を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の絵付けシートを外部の専用の真空成形型で予備成形する形態では、人手或いは吸盤を持った吸着具等で、予備成形後の絵付けシートを真空成形型から取り外して射出成形型の雌型に移して固定したときに、真空成形後の絵付けシートが成形後の収縮により寸法変化したり、或いは型から取り外して移送する際に変形することにより、形状が雌型形状と微妙に異なるので、皺が発生したり端部で型面から絵付けシートが浮いたりする不具合が起きる事がある。また、必然的に真空成形後に時間を置いて、絵付けシートを射出成形型に装着することになる為、塵等の異物が巻き込む事が多かった。
【０００６】
一方、上記（２）の絵付けシートを射出成形型の雌型で予備成形する形態では、射出成形型で絵付けシートを真空成形するが故に、絵付け成形品の形状に制約が多かった。それは、射出成形の雌型を用いて絵付けシートを真空成形する為に、絵付けシートのうち絵付け成形品に積層される部分（成形品中心部分に対応する部分）が一番伸びる部分になってしまい、その部分の絵付けシート上の絵柄の歪みや色調変化等の発生によって、それを許容できる程度の範囲内の形状のものにしか適用できなかった為である。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、射出成形同時絵付け方法に於いて、絵付けシートの予備成形時の皺や浮き等の不具合を解消して、作製する絵付け成形品の形状の制約を少なくする事である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の射出成形同時絵付け方法では、熱可塑性樹脂からなる絵付けシートを、加熱軟化し、その後、真空成形用雄型で絵付けシート裏面側から絵付けシートを真空成形し、成形後の絵付けシートの形状を保ったまま、該絵付けシートと共に真空成形用雄型を射出成形用の雌雄両型間に挿入し、真空成形用雄型上の絵付けシートと略同一形状である射出成形用雌型に、絵付けシートと共に真空成形用雄型を押し付けて、射出成形用雌型側からの真空吸引により絵付けシートを射出成形用雌型上に渡して固定した後、真空成形用雄型を射出成形用の雌雄両型外に退去し、両型を型締めし両型で形成されるキャビティに流動状態の樹脂を射出、充填し、固化させて樹脂成形物とすることにより、絵付けシートを該樹脂成形物に一体化して絵付け成形品とする様にした。
【０００９】
この様に、外部の真空成形型、それも雄型で絵付けシートを予備成形する事で、その成形後の絵付けシートを真空成形用雄型上から離す事なく射出成形用雌型に移し替えて固定する事ができる様になる。その結果、別の型で真空成形するにしても、絵付けシートの成形後の形状を射出成形用の雌型形状に合わせ易くなり、また、真空成形後の絵付けシートを一旦脱型して搬送する際のシート予備成形体の変形も無い為、絵付けシートを射出成形用雌型に固定時に皺や浮き等の不具合の発生を防止できる。しかも、真空成形後の絵付けシートは直ぐに射出成形型に装着される為、塵等の異物を巻き込む事も少なくなる。（なお、これは、本発明では、真空成形後の絵付けシートを射出成形用雌型に引き渡さない限り、真空成形用雄型は次の真空成形を出来ない為に、多数の成形済みの絵付けシートの一時保存は真空成形用雄型を多数用意しない限り現実的には出来ない事による。）その上、絵付けシートの真空成形は、雌型では無く雄型で行うので、絵付けシートが一番延ばされる部分は、絵付け成形品に積層しない無い不要部分（周縁部分）とする事もできる。この為、絵付けシート上の絵柄の歪みや色調変化等の発生を考慮する必要が少なくなり、絵付け成形品の形状の制約を少なくできる。その結果、射出成形同時絵付け方法の適用範囲を広げられる。
【００１０】
また、本発明の射出成形同時加飾方法は、上記方法において更に絵付けシートを真空成形後、真空成形用雄型上で絵付けシートの樹脂成形物上に積層したく無い部分を切り抜くトリミング工程を行ってから、絵付けシートを射出成形用雌型に押し付け、固定する様にした。
【００１１】
この様に、真空成形用雄型上で真空成形後の絵付けシートの不要部分をトリミングした後、射出成形用雌型に絵付けシートを渡す様にすれば、射出成形用の型上や射出成形後のトリミングを省略できる。
【００１２】
また、本発明の射出成形同時加飾方法は、トリミング後の絵付けシートの不要部分が射出成形用雌型に渡されて固定されない様に、更に上記方法のトリミング工程に於いて、真空成形用雄型が、絵付けシートの不要部分の少なくとも一部に接する部分で可動し、該可動部分を型面から後退させて、該可動部分に対応するトリミング後の絵付けシートの不要部分を射出成形用雌型に接触させない様にした。
【００１３】
この様に、スライドコア等として真空成形用雄型の一部を可動させて型面から一時的に後退させる事で、その後、真空成形用雄型を射出成形用雌型に押し付けて絵付けシートを射出成形用雌型に引き渡すときに、トリミング後の不要な絵付けシートが、真空吸引の力で絵付けシートを受け取る射出成形用雌型に接触して引き渡されない様にできる。従って、例えば、絵付け成形品の内部に絵付けシートを部分的に積層させない構造の成形品も、容易に得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の射出成形同時絵付け方法ついて、実施の形態を説明する。
【００１５】
なお、図１〜図４は、本発明の射出成形同時絵付け方法を概念的に例示する説明図（断面図）で、一連の過程を、図１（Ａ）〜図４（Ｋ）に分けて、全図に跨がる分図記号（Ａ）から（Ｋ）にて順に説明した図である。なお、図１は真空成形工程、図２はトリミング工程、図３は絵付けシートの引渡工程、図４は射出成形工程に該当する。
【００１６】
〔真空成形工程〕
絵付けシートを予備成形する為の真空成形は、本発明では射出成形型とは別型の真空成形用雄型で行う。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、この真空成形を説明図である。図１（Ａ）は真空成形前の状態を示し、図１（Ｂ）は真空成形後の状態を示す。真空成形用雄型１は型面に通気孔２を有し、通気孔２は導管３を経て真空吸引用の真空ポンプに連通している。また、導管３には、その途中に三方切換弁４が設けられ、三方切換弁４によって、導管３は真空ポンプ以外に圧縮機にも切り換えで連通する。なお、圧縮機は真空成形後の絵付けシートを射出成形用雌型に引き渡す時に使用する構造となっている。また、図示は省くが、導管３には適宜リーク弁を設けることも出来る。
【００１７】
真空成形用雄型の型材は公知の物で良いが、本発明では真空成形後の絵付けシートが真空成形用雄型上にあるままの状態で、真空成形用雄型を射出成形用雌型に押し付けて、前記絵付けシートを射出成形用雌型に渡す為、型材は、好ましくは、射出成形用雌型よりも柔らかい材質のものを用いるのが、射出成形用雌型を傷つけない点で良い。この様な柔らかい材質の型材としては、例えば、アルミニウム、樹脂、木材、ゴム（耐熱性、離型性に優れたシリコーンゴムが好ましい）等を用いれば良い。或いはまた、内部は鉄等の硬質の型材を用いその型面近傍をゴム等の柔らかい材質の型材としても良い。
【００１８】
なお、真空成形用雄型は、射出成形時に形成される樹脂成形物の形状、すなわち、絵付け成形品のうち絵付けシートが積層一体化して接触している部分の形状と同じ形状の型とする。すなわち、射出成形用雌型と同形状逆凹凸だが絵付けシートの厚み分だけ小さい（凹んだ）型とする。これによって、真空成形用雄型上の絵付けシートを、浮きや皺を発生させずに射出成形用雌型に直接引き渡す事ができる様になる。
【００１９】
そして、熱可塑性樹脂からなる絵付けシートＳは、真空成形する部分の外周部分で、図面右側から見た時の正面視が例えば長方形形状シートクランプ５で表裏から絵付けシートを挟んで、裏側（射出成形樹脂側とする方）を真空成形用雄型１に向けて固定する。そして、シートクランプ５で固定された絵付けシートＳは、その表側（射出成形用雌型側）から熱盤６で加熱する。図は輻射熱による非接触加熱の例であるが、熱伝導を利用した接触加熱も可能である。絵付けシートを加熱する温度は、絵付けシート（大抵は熱可塑性樹脂からなる基材シート）の軟化温度と融点（乃至は熔融温度）との間の温度である。絵付けシートに使用される熱可塑性樹脂及びその他材料にもよるが、通常は１００〜１８０℃程度に絵付けシートは加熱する。
【００２０】
そして、加熱軟化した絵付けシートＳを、シートクランプ５によって真空成形用雄型１に接近させつつ（或いは真空成形用雄型１の方をシートクランプの方に接近させても良い）、三方切換弁４で通気孔２を真空ポンプに連通させて真空吸引する事で、絵付けシートＳを真空成形用雄型１に真空成形する。この際、シートクランプ５は枠形状で、その内枠（内周）形状が真空成形用雄型の外形（外周）形状と嵌合する様な形状としてあり、シートクランプ５と真空成形用雄型１とによって、絵付けシートＳと真空成形用雄型１間の空間を密閉し、該空間内を脱気して絵付けシートを真空成形用雄型１に対して真空成形できる様になっている。
【００２１】
なお、熱盤６としは、従来公知のものを使用すれば良い。例えば、金属又はセラミック製のブロック中に電熱ヒータを埋設したもの、或いは耐熱樹脂製又は金属製のシート状のいわゆる面状発熱体でも構わない。また、熱盤は、絵付けシートに接触せずに輻射熱で加熱する非接触加熱方式のものが、絵付けシート表面に接触跡を残さない点で好ましいが、跡が残らなければ、絵付けシートに密着して伝導熱で加熱する接触加熱方式でも良い。
【００２２】
また、真空成形は真空圧空成形で行っても良い。すなわち、本発明にて「真空成形」とは「真空圧空成形」も包含する。例えば、熱盤６の加熱面等に圧縮機に連通した圧空吹出口を設ける等してこの熱盤６をシートクランプ５に当接させて、熱盤６及びシートクランプ５によって、シートクランプ５で囲われる絵付けシートＳの表側空間を密閉し、前記圧空吹出口から圧空を吹き出す等して、真空成形用雄型からの真空吸引に併用して圧空も絵付けシートの成形に利用しても良い。
【００２３】
〔トリミング工程〕
図１（Ｂ）の様に真空成形の後、そのまま、真空成形済みの絵付けシートＳを射出成形用雌型に引き渡しても良いが、更に、絵付けシートのうち樹脂成形物表面の絵付けに関与しない不要部分は除去する為に、真空成形用雄型上で切断するトリミングを行う事もできる。図２（Ｃ）から図２（Ｅ）は、このトリミング工程の説明図である。
【００２４】
トリミングは、真空成形済みでまだ真空成形用雄型１上に有る絵付けシートＳに対して、例えばトリミング用型７を押し付けて絵付けシートを切断すると良い。この際、好ましくは、真空成形用雄型１の真空吸引は真空成形後も続行させておけば、真空成形後の絵付けシートＳは、その形状を保ったままで、真空成形用雄型上に固定しておく事ができる。なお、概念的に示す図２の場合では、絵付けシートＳの不要部分は、絵付け成形品の外周部分に該当する絵付けシート部分と、図４（Ｋ）で示す絵付け成形品Ｐの内側陥没部分１５に対応する絵付けシートＳｘの部分である。絵付けシートの切断は、トリミング用型７と真空成形用雄型との共同作業による剪断や押し切り等によって行う。なお、トリミング用型７には、鉄、鉄合金等の金属、或いはセラミックス等の非金属材料等の従来公知の材料を適宜選択使用すれば良い。また、真空成形用雄型のうち、少なくともトリミング用型７との共同として絵付けシートを切断する部分は、樹脂、木材、ゴム等では無く、前記トリミング用型と同様の材料を使用すると良い。
【００２５】
また、トリミングされた後の絵付けシートの不要部分は、絵付け成形品の外周部分はシートクランプ５で保持しているので、シートクランプ５に保持したまま移動して取除き、その他の必要部分の絵付けシートＳのみを真空成形用雄型１上に固定したまま、該真空成形用雄型１によって射出成形用の雌雄両型間に挿入する。
【００２６】
この際、先に説明した様に、絵付け成形品Ｐの内側陥没部分１５に対応する様な内側で不要となる絵付けシートＳｘが有る場合には、その絵付けシートＳｘを剪断でトリミングする為にスライドコア８として真空成形用雄型に設けた可動部分を、型面から後退（図面右側方向）させた時に形成される凹部９内に、絵付けシートＳｘがトリミング用型１で押し込まれた状態で、次に説明する様に、この後の引渡工程に移れば、該不要な絵付けシートＳｘを射出成形用雌型に渡さずに済む。
なお、スライドコア８は、真空成形用雄型１の型面に垂直方向に摺動する構造と描いてあるが、トリミング部分の形状次第では斜め方向の場合もある。トリミング用型の前後退の方向も同様である。なお、トリミング用型の形状、及びスライドコアの型面等での形状は、トリミングする絵付けシートの形状及び絵付け成形品の形状により、適宜形状とする。
【００２７】
〔引渡工程〕
引渡工程では、図３（Ｆ）〜図３（Ｉ）の如く、真空成形後の絵付けシートＳの形状を保ったまま、その絵付けシートと共に真空成形用雄型１を射出成形用の雌雄両型間に挿入して、射出成形用雌型１１に対面する位置まで移動させた後、射出成形用雌型１１に対して前進して、絵付けシートＳと共に真空成形用雄型１を押し付ける。そして、押し付けた後、真空成形用雄型１は、いままで真空吸引していた通気孔は、今度は、三方切換弁を操作して圧縮空気を出す様にする。一方、射出成形用雌型１１も型面に通気孔２１を有し、該通気孔２１からの真空吸引によって、真空成形雄型１上の絵付けシートＳを受け取り、射出成形用雌型１１上に固定する。固定後、真空成形用雄型１は射出成形用の雌雄両型の外部に退去する。なお、射出成形用雌型１１の真空吸引は、絵付けシートＳを射出成形用雌型１１上に保持しておく為に、樹脂の射出充填が完了するまで続行するのが好ましい。なお、上記説明の如く、引渡時には真空成形用雄型１は真空吸引から圧縮空気に切り換えるのが、引渡しをより確実に行える点で好ましいが、引渡が容易ならば、圧縮空気を使わずに、真空吸引の停止、或いは更に該停止後の大気開放でも良い。
【００２８】
なお、射出成形用の雌雄両型の型材は特に限定されず、鉄、鉄合金等の金属、或いはセラミックス等の非金属材料等の従来公知の材料を適宜選択使用すれば良い。但し、前述の如く、真空成形用雄型よりは硬質のものが良い。
【００２９】
なお、引渡工程の際、先に説明した絵付けシート内側の不要部分、すなわち、絵付けシートＳｘの部分は、射出成形用雄型１のスライドコア８の後退で生じた凹部９内に入った状態としてあるので射出成形用雌型１１には接触せず、従って、真空吸引で絵付けシートＳ引き取る射出成形用雌型１１に移動してしまう事は無く、射出成形用雌型への固定から回避できる。
【００３０】
一方、図３（Ｉ）の如く、不要部分の絵付けシートＳｘは、絵付けシートＳの引渡が完了して、真空成形用雄型１が射出成形用の雌雄両型の外部に退去した後、後退させておいたスライドコア８を型面が平面となる元の位置まで前進させれば凹部９から排出し落下させる等すれば良い。
【００３１】
〔射出成形工程〕
次の射出成形工程は、特公昭５０−２８９７５号公報、特公昭５０−１９１３２号公報、特開平６−３１５９５０号公報等に開示されている射出成形同時絵付け方法に於ける射出成形工程と同様である。すなわち、図４（Ｊ）で示す如く、射出成形用雌型１１と射出成形用雄型１２の両型を型締めし、両型で形成されるキャビティに流動状態の樹脂を射出、充填し、充填された射出成形樹脂１３を固化させた後、型開きすれば、図４（Ｋ）の如く、絵付けシートＳが樹脂成形物１４の表面に一体化した絵付け成形品Ｐが得られる。なお、同図では、絵付け成形品の内側部分に、前述スライドコア８等による操作で形成できる様な、絵付けシートＳが積層されていない内側陥没部１５を有する。
【００３２】
なお、射出成形する樹脂としては、従来公知のものが使用でき特に制限はない。射出成形樹脂は、製品の要求物性やコスト等に応じて選定される。
例えば、熱可塑性樹脂であれば、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、或いはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン系樹脂等である。また、硬化性樹脂であれば、２液硬化型の樹脂、例えば、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の未硬化樹脂液等の射出成形同時絵付け用として従来より知られている材料を使用できる。熱可塑性樹脂は加熱熔融して流動状態で射出して冷却により固化させ、また硬化性樹脂は室温又は適宜加熱して流動状態で射出して化学反応により固化させる。
【００３３】
〔各部駆動機構〕
本発明の射出成形同時絵付け方法にて、真空成形用雄型１、シートクランプ５、熱盤６、射出成形用雌型１１、及び射出成形用雄型１２等の駆動は、射出成形、或いは射出成形同時絵付け等に於ける従来公知のモータ、流体圧シリンダ等の駆動源を使用した各種駆動機構を適宜採用すれば良い。例えば、真空成形用雄型１、シートクランプ５及び熱盤６は、通常の横型の射出成形機の雌雄両型の上方に設置し、昇降機構にて、射出成形用雌雄両型間を上下往復動作させる。昇降機構は、例えば、従来の射出成形同時絵付けにて、射出成形用雌型を真空成形用雌型と兼用する形態（インライン予備成形）にて、熱盤を射出成形用の雌雄両型の外部と内部とで往復動作させていた機構等を採用すれば良い。一方、シートクランプ５及び熱盤６は、雌雄両型内まで移動させる必要が無い為、雌雄両型の上方に位置したままで、横方向に真空成形用雄型に対して前後に駆動させて、絵付けシートの真空成形を行う。この際、真空成形用雄型をシートクランプ５に対して前後動作させても良い。なお、絵付けシートは、枚葉、連続帯状いずれでも良い。なお、射出成形機は、横型の他、縦型でも良い。
【００３４】
〔絵付けシート〕
なお、用い得る絵付けシートは、ラミネートタイプとして従来公知の熱可塑性樹脂からなる絵付けシートであれば良く、特に限定されるものでは無い。例えば熱可塑性樹脂からなる基材シートに、装飾層と接着剤層とを順次積層した構成である。接着剤層側が射出樹脂と接する側である。ここで、絵付けシートの代表的な各層について、一応説明しておく。
【００３５】
基材シートとしては、真空成形性を有する事が必要であり、この為、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートが用いられる。該樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、エチレンテレフタレートイソフタレート共重合体等の熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリメチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート−ブチル（メタ）アクリレート共重合体等のアクリル樹脂〔（メタ）アクリレートとはアクリレート又はメタクリレートの意味〕、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン系等のその他の熱可塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂のシートの単層又は異種材料の２層以上の積層体が用いられる。なお、成形性を満足すれば、熱可塑性樹脂に不織布や織布等の布等を含浸させたシートや、これに前記樹脂シートを積層した積層体等でも良い。
また、基材シートの樹脂中には、顔料等の着色剤を練り込んで、基材シートを着色透明又は着色不透明、或いは無色透明又は無色不透明等とする装飾処理を施す事もある。この場合、基材シート自体が装飾層を成し基材シートのみの構成の絵付けシートとなる場合もある。
【００３６】
装飾層は、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等の従来公知の方法、材料で絵柄等を印刷した絵柄層、アルミニウム、クロム等の金属を公知の蒸着法等で部分又は全面に形成した金属薄膜層等である。或いは、装飾層としては、硬質塗膜、導電体層、磁性体層、抗菌剤層、蛍光体層等の機能性材料層であっても良い。装飾層の絵柄は、板目や柾目等の木目模様、大理石や御影石等の石目模様、タイル調模様、煉瓦調模様、布目模様、文字、幾何学模様、全面ベタなど任意である。絵柄層用インキは、バインダー等からなるビヒクル、顔料や染料等の着色剤、これに適宜加える各種添加剤からなるが、バインダーには、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等を、これら樹脂の単体又は混合物として用いる。着色剤には、例えば、チタン白、亜鉛華、カーボンブラック、鉄黒、弁柄、カドミウムレッド、群青、コバルトブルー、黄鉛、チタンイエロー等の無機顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、イソインドリノンイエロー、キナクリドンレッド、ペリレンレッド等の有機顔料、アルミニウム、真鍮等の金属の粉末又は鱗片等の金属顔料、二酸化チタン被覆雲母の粉末又は鱗片等の真珠光沢（パール）顔料、或いは染料等が用いられる。
なお、装飾層は、基材シートの裏面側（射出樹脂側）の場合が多いが、基材シートの表側の場合もある。
【００３７】
絵付けシートの裏面には、射出樹脂との接着性向上のため、コロナ放電処理、公知の各種プライマー塗工等の易接着処理や感熱型等の接着剤層を施すことがある。接着剤層には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の公知の樹脂が用いられる。例えば、熱可塑性樹脂では、アクリル樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ゴム系樹脂、ポリアミド樹脂等が用いられ、熱硬化性樹脂では、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。これらは、単体種又は２種以上の混合物として用いられる。
【００３８】
〔その他〕
なお、本発明でいう「絵付け」とは、単に絵柄や文字、図形等の目視可能な模様を成形品に付与する以外に、目視不可能な模様、あるいは硬質塗膜、導電性等の機能性層を付与することも包含する。目視可能な模様としては、印刷等により形成した絵柄層、真空蒸着等により形成した金属薄膜層など公知のものが、目視不可能な模様の例としては可視光に対しては透明で紫外線照射で蛍光を発する蛍光インキで印刷した絵柄等が、用いられる。
【００３９】
〔絵付け成形品の用途〕
本発明で得られる絵付け成形品の用途は、特に限定されず各種用途に用いられ得る。例えば、自動車、電車等の車両、航空機、船舶等の各種乗物の内装材及び外装材、テレビ受像機等の家電製品・ＯＡ機器のキャビネットの表面材、景品や小物等の各種雑貨、或いは、瓶、化粧品容器、小物入れ等の各種包装容器及び材料、その他、壁面等の建築物の内装建材、建具、家具等に用いられ得る。
【００４０】
【実施例】
次に、実施例により本発明を更に詳述する。
【００４１】
〔実施例〕
先ず、絵付けシートには、厚み１２５μｍの透明アクリル樹脂フィルムを基材シートとして、その裏側とする面（樹脂成形物側）に、アクリル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体との１対１質量比混合物をバインダーの樹脂とし、弁柄及びカーボンブラックを着色剤としたインキを用いて、木目柄絵柄層をグラビア印刷で形成後、更に、ポリプロピレンの主鎖にメタクリル酸アルキルエステルをグラフト重合してなるアクリル変性ポリオレフィン系樹脂からなる、厚さ４μｍの接着剤層を全面にグラビア印刷して形成シートを用意した。
【００４２】
そして、射出成形用雌雄両型の外で、上記絵付けシートＳを熱盤６による非接触加熱でシート温度１５０℃まで加熱し軟化させた時点で〔図１（Ａ）参照〕、真空成形用雄型１を用いて三方切換弁４を真空ポンプ側に繋ぎ、絵付けシートの裏側からの真空吸引のみによる真空成形を行った〔図１（Ｂ）参照〕。
【００４３】
その後、絵付け成形品の内側陥没部と外周部分の両不要部分の絵付けシートを、トリミング用型７を、真空成形用雄型１に押し付ける事によりトリミングした〔図２（Ｃ）及び（Ｄ）参照〕。その際、真空成形用雄型１のうち絵付け成形品にて内側陥没部１５に対応する部分は絵付けシートを積層せず、従ってその部分の絵付けシートは不要部分となるので、図２（Ｃ）の如く、スライドコア８を後退させて型面に凹部９を設け、図２（Ｅ）の如く、この凹部９内に前記不要な絵付けシートＳｘを押し入れる様にした。一方、絵付け成形品外周の絵付けシート不要部分は、絵付けシートを保持したままの状態でシートクランプ５を真空成形用雄型１から離す事で、真空成形用雄型１から取り除いた。そして、図２（Ｅ）の如く、真空成形用雄型１の型面上に積層に必要な部分のみの絵付けシートＳを真空吸引により固定した状態とした。
【００４４】
次に、真空成形用雄型１から絵付けシートＳを射出成形用雌型１１に引き渡した〔図３（Ｆ）〜図３（Ｉ）参照〕。この際、射出成形用雌型１１の方は真空吸引し、真空成形用雄型１が絵付けシートＳを射出成形用雌型に押し付けた後、真空成形用雄型は三方切換弁を真空吸引から圧空吹出しに切り換え、そして射出成形用雌型１１から離れて、絵付けシートＳを射出成形用雌型１１に渡した。その後、真空成形用雄型１が射出成形用の雌雄両型外部に退去した後、スライドコア８を前進させて元に戻し、不要な絵付けシートＳｘを射出成形用雄型１から除去した〔図３（Ｉ）〕。
【００４５】
その後、射出成形用の雌雄両型を型締めして、キャビティ内に射出成形用雄型１２のゲートから、ポリプロピレン系樹脂（ポリプロピレン１００質量部に、エチレン−プロピレンゴム１０質量部とタルク粉末１０質量部を添加）を射出し、充填し、固化した後、型開きして、図３（Ｋ）の様な、絵付けシートＳが樹脂成形物１４に積層一体化した絵付け成形品Ｐを得た。なお、絵付け成形品Ｐは、成形品中央部に絵付けシートが積層されておらず凹部なっている内側陥没部１５を有する形状である。
得られた絵付け成形品Ｐは、表面に積層された絵付けシートＳに、皺や、成形品端部で射出成形用雌型上で浮いた痕跡等の不具合は発生していなかった。また、塵の付着も無かった。
【００４６】
【発明の効果】
▲１▼本発明の射出成形同時絵付け方法によれば、絵付けシートの皺や浮き等の不具合の発生を防げる。また、塵等の異物を絵付けシートに巻き込む事も少ない。しかも、絵付けシートが真空成形で一番延ばされる部分は、絵付け成形品に積層しない無い不要部分（成形品周縁部）とする事もできる。この為、絵付けシート上の絵柄の歪みや色調変化等の発生を考慮する必要が少なくなり、絵付け成形品の形状の制約を減らせる。その結果、射出成形同時絵付け方法の適用範囲を広げられる。
▲２▼更に真空成形用雄型上で真空成形後の絵付けシートの不要部分をトリミングした後、射出成形用雌型に絵付けシートを渡す様にすれば、射出成形用の型上や射出成形後のトリミングを省略できる。
▲３▼更に、トリミング時に、真空成形用雄型のうち、絵付けシートの不要部分の少なくとも一部に接する部分で可動し、該可動部分を型面から後退させる様にすれば、その後、真空成形用雄型を射出成形用雌型に押し付けて絵付けシートを射出成形用雌型に引き渡すときに、トリミング後の不要な絵付けシートが射出成形用雌型に接触して引き渡されない様にできる。従って、例えば、絵付け成形品の内部に絵付けシートを部分的に積層させない構造の成形品も、容易に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形同時絵付け方法の一連の過程を、その一形態で概念的に説明する説明図（その１：真空成形工程）。
【図２】本発明の射出成形同時絵付け方法の一連の過程を、その一形態で概念的に説明する説明図（その２：トリミング工程）。
【図３】本発明の射出成形同時絵付け方法の一連の過程を、その一形態で概念的に説明する説明図（その３：絵付けシートの引渡工程）。
【図４】本発明の射出成形同時絵付け方法の一連の過程を、その一形態で概念的に説明する説明図（その４：射出成形工程）。
【符号の説明】
１ 真空成形雄型
２ 通気孔
３ 導管
４ 三方切換弁
５ シートクランプ
６ 熱盤
７ トリミング用型
８ スライドコア
９ 凹部
１１ 射出成形用雌型
１２ 射出成形用雄型
１３ 射出成形樹脂
１４ 樹脂成形物
１５ 内側陥没部
２１ 通気孔
Ｓ 絵付けシート
Ｓｘ 成形品内側不要部分の絵付けシート
Ｐ 絵付け成形品
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形同時絵付け方法に関する。特に、絵付けシートの予備成形時の皺や浮き等の不具合を解消して、作製する絵付け成形品の形状の制約が少ない射出成形同時絵付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、成形品の成形と同時にその凹凸表面に模様等を設けて絵付けする射出成形同時絵付け方法が各種の態様で行われている。
【０００３】
（１）例えば、所謂インサート成形の形態では、特公昭５０−２８９７５号公報等で、射出成形型とは別個の型（真空成形型）上で予め絵付けシートを成形品表面形状に真空成形（オフライン予備成形）して成形品の表面凹凸形状に成形した後、真空成形型から取り外した成形後の絵付けシートを今度は射出成形型に固定し、この後、射出成形型を型締めして、樹脂をキャビティ内に射出し充填し、固化させて、射出成形と同時に樹脂成形物の外表面に絵付けシートを一体化させる方法を開示している。
【０００４】
（２）一方、特公昭５０−１９１３２号公報、特開平６−３１５９５０号公報等に開示されている形態では、絵付けシートの予備成形を、射出成形の雌型に吸引孔を設けて真空成形型と兼用する型として、この雌型で絵付けシートの予備成形（インライン予備成形）を行った後、射出成形型を型締めして、樹脂をキャビティ内に射出し充填し、固化させて、射出成形と同時に樹脂成形物の外表面に絵付けシートを一体化させる方法を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の絵付けシートを外部の専用の真空成形型で予備成形する形態では、人手或いは吸盤を持った吸着具等で、予備成形後の絵付けシートを真空成形型から取り外して射出成形型の雌型に移して固定したときに、真空成形後の絵付けシートが成形後の収縮により寸法変化したり、或いは型から取り外して移送する際に変形することにより、形状が雌型形状と微妙に異なるので、皺が発生したり端部で型面から絵付けシートが浮いたりする不具合が起きる事がある。また、必然的に真空成形後に時間を置いて、絵付けシートを射出成形型に装着することになる為、塵等の異物が巻き込む事が多かった。
【０００６】
一方、上記（２）の絵付けシートを射出成形型の雌型で予備成形する形態では、射出成形型で絵付けシートを真空成形するが故に、絵付け成形品の形状に制約が多かった。それは、射出成形の雌型を用いて絵付けシートを真空成形する為に、絵付けシートのうち絵付け成形品に積層される部分（成形品中心部分に対応する部分）が一番伸びる部分になってしまい、その部分の絵付けシート上の絵柄の歪みや色調変化等の発生によって、それを許容できる程度の範囲内の形状のものにしか適用できなかった為である。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、射出成形同時絵付け方法に於いて、絵付けシートの予備成形時の皺や浮き等の不具合を解消して、作製する絵付け成形品の形状の制約を少なくする事である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の射出成形同時絵付け方法では、熱可塑性樹脂からなる絵付けシートを、加熱軟化し、その後、真空成形用雄型で絵付けシート裏面側から絵付けシートを真空成形し、成形後の絵付けシートの形状を保ったまま、該絵付けシートと共に真空成形用雄型を射出成形用の雌雄両型間に挿入し、真空成形用雄型上の絵付けシートと略同一形状である射出成形用雌型に、絵付けシートと共に真空成形用雄型を押し付けて、射出成形用雌型側からの真空吸引により絵付けシートを射出成形用雌型上に渡して固定した後、真空成形用雄型を射出成形用の雌雄両型外に退去し、両型を型締めし両型で形成されるキャビティに流動状態の樹脂を射出、充填し、固化させて樹脂成形物とすることにより、絵付けシートを該樹脂成形物に一体化して絵付け成形品とする様にした。
【０００９】
この様に、外部の真空成形型、それも雄型で絵付けシートを予備成形する事で、その成形後の絵付けシートを真空成形用雄型上から離す事なく射出成形用雌型に移し替えて固定する事ができる様になる。その結果、別の型で真空成形するにしても、絵付けシートの成形後の形状を射出成形用の雌型形状に合わせ易くなり、また、真空成形後の絵付けシートを一旦脱型して搬送する際のシート予備成形体の変形も無い為、絵付けシートを射出成形用雌型に固定時に皺や浮き等の不具合の発生を防止できる。しかも、真空成形後の絵付けシートは直ぐに射出成形型に装着される為、塵等の異物を巻き込む事も少なくなる。（なお、これは、本発明では、真空成形後の絵付けシートを射出成形用雌型に引き渡さない限り、真空成形用雄型は次の真空成形を出来ない為に、多数の成形済みの絵付けシートの一時保存は真空成形用雄型を多数用意しない限り現実的には出来ない事による。）その上、絵付けシートの真空成形は、雌型では無く雄型で行うので、絵付けシートが一番延ばされる部分は、絵付け成形品に積層しない無い不要部分（周縁部分）とする事もできる。この為、絵付けシート上の絵柄の歪みや色調変化等の発生を考慮する必要が少なくなり、絵付け成形品の形状の制約を少なくできる。その結果、射出成形同時絵付け方法の適用範囲を広げられる。
【００１０】
また、本発明の射出成形同時加飾方法は、上記方法において更に絵付けシートを真空成形後、真空成形用雄型上で絵付けシートの樹脂成形物上に積層したく無い部分を切り抜くトリミング工程を行ってから、絵付けシートを射出成形用雌型に押し付け、固定する様にした。
【００１１】
この様に、真空成形用雄型上で真空成形後の絵付けシートの不要部分をトリミングした後、射出成形用雌型に絵付けシートを渡す様にすれば、射出成形用の型上や射出成形後のトリミングを省略できる。
【００１２】
また、本発明の射出成形同時加飾方法は、トリミング後の絵付けシートの不要部分が射出成形用雌型に渡されて固定されない様に、更に上記方法のトリミング工程に於いて、真空成形用雄型が、絵付けシートの不要部分の少なくとも一部に接する部分で可動し、該可動部分を型面から後退させて、該可動部分に対応するトリミング後の絵付けシートの不要部分を射出成形用雌型に接触させない様にした。
【００１３】
この様に、スライドコア等として真空成形用雄型の一部を可動させて型面から一時的に後退させる事で、その後、真空成形用雄型を射出成形用雌型に押し付けて絵付けシートを射出成形用雌型に引き渡すときに、トリミング後の不要な絵付けシートが、真空吸引の力で絵付けシートを受け取る射出成形用雌型に接触して引き渡されない様にできる。従って、例えば、絵付け成形品の内部に絵付けシートを部分的に積層させない構造の成形品も、容易に得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の射出成形同時絵付け方法ついて、実施の形態を説明する。
【００１５】
なお、図１〜図４は、本発明の射出成形同時絵付け方法を概念的に例示する説明図（断面図）で、一連の過程を、図１（Ａ）〜図４（Ｋ）に分けて、全図に跨がる分図記号（Ａ）から（Ｋ）にて順に説明した図である。なお、図１は真空成形工程、図２はトリミング工程、図３は絵付けシートの引渡工程、図４は射出成形工程に該当する。
【００１６】
〔真空成形工程〕
絵付けシートを予備成形する為の真空成形は、本発明では射出成形型とは別型の真空成形用雄型で行う。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、この真空成形を説明図である。図１（Ａ）は真空成形前の状態を示し、図１（Ｂ）は真空成形後の状態を示す。真空成形用雄型１は型面に通気孔２を有し、通気孔２は導管３を経て真空吸引用の真空ポンプに連通している。また、導管３には、その途中に三方切換弁４が設けられ、三方切換弁４によって、導管３は真空ポンプ以外に圧縮機にも切り換えで連通する。なお、圧縮機は真空成形後の絵付けシートを射出成形用雌型に引き渡す時に使用する構造となっている。また、図示は省くが、導管３には適宜リーク弁を設けることも出来る。
【００１７】
真空成形用雄型の型材は公知の物で良いが、本発明では真空成形後の絵付けシートが真空成形用雄型上にあるままの状態で、真空成形用雄型を射出成形用雌型に押し付けて、前記絵付けシートを射出成形用雌型に渡す為、型材は、好ましくは、射出成形用雌型よりも柔らかい材質のものを用いるのが、射出成形用雌型を傷つけない点で良い。この様な柔らかい材質の型材としては、例えば、アルミニウム、樹脂、木材、ゴム（耐熱性、離型性に優れたシリコーンゴムが好ましい）等を用いれば良い。或いはまた、内部は鉄等の硬質の型材を用いその型面近傍をゴム等の柔らかい材質の型材としても良い。
【００１８】
なお、真空成形用雄型は、射出成形時に形成される樹脂成形物の形状、すなわち、絵付け成形品のうち絵付けシートが積層一体化して接触している部分の形状と同じ形状の型とする。すなわち、射出成形用雌型と同形状逆凹凸だが絵付けシートの厚み分だけ小さい（凹んだ）型とする。これによって、真空成形用雄型上の絵付けシートを、浮きや皺を発生させずに射出成形用雌型に直接引き渡す事ができる様になる。
【００１９】
そして、熱可塑性樹脂からなる絵付けシートＳは、真空成形する部分の外周部分で、図面右側から見た時の正面視が例えば長方形形状シートクランプ５で表裏から絵付けシートを挟んで、裏側（射出成形樹脂側とする方）を真空成形用雄型１に向けて固定する。そして、シートクランプ５で固定された絵付けシートＳは、その表側（射出成形用雌型側）から熱盤６で加熱する。図は輻射熱による非接触加熱の例であるが、熱伝導を利用した接触加熱も可能である。絵付けシートを加熱する温度は、絵付けシート（大抵は熱可塑性樹脂からなる基材シート）の軟化温度と融点（乃至は熔融温度）との間の温度である。絵付けシートに使用される熱可塑性樹脂及びその他材料にもよるが、通常は１００〜１８０℃程度に絵付けシートは加熱する。
【００２０】
そして、加熱軟化した絵付けシートＳを、シートクランプ５によって真空成形用雄型１に接近させつつ（或いは真空成形用雄型１の方をシートクランプの方に接近させても良い）、三方切換弁４で通気孔２を真空ポンプに連通させて真空吸引する事で、絵付けシートＳを真空成形用雄型１に真空成形する。この際、シートクランプ５は枠形状で、その内枠（内周）形状が真空成形用雄型の外形（外周）形状と嵌合する様な形状としてあり、シートクランプ５と真空成形用雄型１とによって、絵付けシートＳと真空成形用雄型１間の空間を密閉し、該空間内を脱気して絵付けシートを真空成形用雄型１に対して真空成形できる様になっている。
【００２１】
なお、熱盤６としは、従来公知のものを使用すれば良い。例えば、金属又はセラミック製のブロック中に電熱ヒータを埋設したもの、或いは耐熱樹脂製又は金属製のシート状のいわゆる面状発熱体でも構わない。また、熱盤は、絵付けシートに接触せずに輻射熱で加熱する非接触加熱方式のものが、絵付けシート表面に接触跡を残さない点で好ましいが、跡が残らなければ、絵付けシートに密着して伝導熱で加熱する接触加熱方式でも良い。
【００２２】
また、真空成形は真空圧空成形で行っても良い。すなわち、本発明にて「真空成形」とは「真空圧空成形」も包含する。例えば、熱盤６の加熱面等に圧縮機に連通した圧空吹出口を設ける等してこの熱盤６をシートクランプ５に当接させて、熱盤６及びシートクランプ５によって、シートクランプ５で囲われる絵付けシートＳの表側空間を密閉し、前記圧空吹出口から圧空を吹き出す等して、真空成形用雄型からの真空吸引に併用して圧空も絵付けシートの成形に利用しても良い。
【００２３】
〔トリミング工程〕
図１（Ｂ）の様に真空成形の後、そのまま、真空成形済みの絵付けシートＳを射出成形用雌型に引き渡しても良いが、更に、絵付けシートのうち樹脂成形物表面の絵付けに関与しない不要部分は除去する為に、真空成形用雄型上で切断するトリミングを行う事もできる。図２（Ｃ）から図２（Ｅ）は、このトリミング工程の説明図である。
【００２４】
トリミングは、真空成形済みでまだ真空成形用雄型１上に有る絵付けシートＳに対して、例えばトリミング用型７を押し付けて絵付けシートを切断すると良い。この際、好ましくは、真空成形用雄型１の真空吸引は真空成形後も続行させておけば、真空成形後の絵付けシートＳは、その形状を保ったままで、真空成形用雄型上に固定しておく事ができる。なお、概念的に示す図２の場合では、絵付けシートＳの不要部分は、絵付け成形品の外周部分に該当する絵付けシート部分と、図４（Ｋ）で示す絵付け成形品Ｐの内側陥没部分１５に対応する絵付けシートＳｘの部分である。絵付けシートの切断は、トリミング用型７と真空成形用雄型との共同作業による剪断や押し切り等によって行う。なお、トリミング用型７には、鉄、鉄合金等の金属、或いはセラミックス等の非金属材料等の従来公知の材料を適宜選択使用すれば良い。また、真空成形用雄型のうち、少なくともトリミング用型７との共同として絵付けシートを切断する部分は、樹脂、木材、ゴム等では無く、前記トリミング用型と同様の材料を使用すると良い。
【００２５】
また、トリミングされた後の絵付けシートの不要部分は、絵付け成形品の外周部分はシートクランプ５で保持しているので、シートクランプ５に保持したまま移動して取除き、その他の必要部分の絵付けシートＳのみを真空成形用雄型１上に固定したまま、該真空成形用雄型１によって射出成形用の雌雄両型間に挿入する。
【００２６】
この際、先に説明した様に、絵付け成形品Ｐの内側陥没部分１５に対応する様な内側で不要となる絵付けシートＳｘが有る場合には、その絵付けシートＳｘを剪断でトリミングする為にスライドコア８として真空成形用雄型に設けた可動部分を、型面から後退（図面右側方向）させた時に形成される凹部９内に、絵付けシートＳｘがトリミング用型１で押し込まれた状態で、次に説明する様に、この後の引渡工程に移れば、該不要な絵付けシートＳｘを射出成形用雌型に渡さずに済む。
なお、スライドコア８は、真空成形用雄型１の型面に垂直方向に摺動する構造と描いてあるが、トリミング部分の形状次第では斜め方向の場合もある。トリミング用型の前後退の方向も同様である。なお、トリミング用型の形状、及びスライドコアの型面等での形状は、トリミングする絵付けシートの形状及び絵付け成形品の形状により、適宜形状とする。
【００２７】
〔引渡工程〕
引渡工程では、図３（Ｆ）〜図３（Ｉ）の如く、真空成形後の絵付けシートＳの形状を保ったまま、その絵付けシートと共に真空成形用雄型１を射出成形用の雌雄両型間に挿入して、射出成形用雌型１１に対面する位置まで移動させた後、射出成形用雌型１１に対して前進して、絵付けシートＳと共に真空成形用雄型１を押し付ける。そして、押し付けた後、真空成形用雄型１は、いままで真空吸引していた通気孔は、今度は、三方切換弁を操作して圧縮空気を出す様にする。一方、射出成形用雌型１１も型面に通気孔２１を有し、該通気孔２１からの真空吸引によって、真空成形雄型１上の絵付けシートＳを受け取り、射出成形用雌型１１上に固定する。固定後、真空成形用雄型１は射出成形用の雌雄両型の外部に退去する。なお、射出成形用雌型１１の真空吸引は、絵付けシートＳを射出成形用雌型１１上に保持しておく為に、樹脂の射出充填が完了するまで続行するのが好ましい。なお、上記説明の如く、引渡時には真空成形用雄型１は真空吸引から圧縮空気に切り換えるのが、引渡しをより確実に行える点で好ましいが、引渡が容易ならば、圧縮空気を使わずに、真空吸引の停止、或いは更に該停止後の大気開放でも良い。
【００２８】
なお、射出成形用の雌雄両型の型材は特に限定されず、鉄、鉄合金等の金属、或いはセラミックス等の非金属材料等の従来公知の材料を適宜選択使用すれば良い。但し、前述の如く、真空成形用雄型よりは硬質のものが良い。
【００２９】
なお、引渡工程の際、先に説明した絵付けシート内側の不要部分、すなわち、絵付けシートＳｘの部分は、射出成形用雄型１のスライドコア８の後退で生じた凹部９内に入った状態としてあるので射出成形用雌型１１には接触せず、従って、真空吸引で絵付けシートＳ引き取る射出成形用雌型１１に移動してしまう事は無く、射出成形用雌型への固定から回避できる。
【００３０】
一方、図３（Ｉ）の如く、不要部分の絵付けシートＳｘは、絵付けシートＳの引渡が完了して、真空成形用雄型１が射出成形用の雌雄両型の外部に退去した後、後退させておいたスライドコア８を型面が平面となる元の位置まで前進させれば凹部９から排出し落下させる等すれば良い。
【００３１】
〔射出成形工程〕
次の射出成形工程は、特公昭５０−２８９７５号公報、特公昭５０−１９１３２号公報、特開平６−３１５９５０号公報等に開示されている射出成形同時絵付け方法に於ける射出成形工程と同様である。すなわち、図４（Ｊ）で示す如く、射出成形用雌型１１と射出成形用雄型１２の両型を型締めし、両型で形成されるキャビティに流動状態の樹脂を射出、充填し、充填された射出成形樹脂１３を固化させた後、型開きすれば、図４（Ｋ）の如く、絵付けシートＳが樹脂成形物１４の表面に一体化した絵付け成形品Ｐが得られる。なお、同図では、絵付け成形品の内側部分に、前述スライドコア８等による操作で形成できる様な、絵付けシートＳが積層されていない内側陥没部１５を有する。
【００３２】
なお、射出成形する樹脂としては、従来公知のものが使用でき特に制限はない。射出成形樹脂は、製品の要求物性やコスト等に応じて選定される。
例えば、熱可塑性樹脂であれば、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、或いはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン系樹脂等である。また、硬化性樹脂であれば、２液硬化型の樹脂、例えば、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の未硬化樹脂液等の射出成形同時絵付け用として従来より知られている材料を使用できる。熱可塑性樹脂は加熱熔融して流動状態で射出して冷却により固化させ、また硬化性樹脂は室温又は適宜加熱して流動状態で射出して化学反応により固化させる。
【００３３】
〔各部駆動機構〕
本発明の射出成形同時絵付け方法にて、真空成形用雄型１、シートクランプ５、熱盤６、射出成形用雌型１１、及び射出成形用雄型１２等の駆動は、射出成形、或いは射出成形同時絵付け等に於ける従来公知のモータ、流体圧シリンダ等の駆動源を使用した各種駆動機構を適宜採用すれば良い。例えば、真空成形用雄型１、シートクランプ５及び熱盤６は、通常の横型の射出成形機の雌雄両型の上方に設置し、昇降機構にて、射出成形用雌雄両型間を上下往復動作させる。昇降機構は、例えば、従来の射出成形同時絵付けにて、射出成形用雌型を真空成形用雌型と兼用する形態（インライン予備成形）にて、熱盤を射出成形用の雌雄両型の外部と内部とで往復動作させていた機構等を採用すれば良い。一方、シートクランプ５及び熱盤６は、雌雄両型内まで移動させる必要が無い為、雌雄両型の上方に位置したままで、横方向に真空成形用雄型に対して前後に駆動させて、絵付けシートの真空成形を行う。この際、真空成形用雄型をシートクランプ５に対して前後動作させても良い。なお、絵付けシートは、枚葉、連続帯状いずれでも良い。なお、射出成形機は、横型の他、縦型でも良い。
【００３４】
〔絵付けシート〕
なお、用い得る絵付けシートは、ラミネートタイプとして従来公知の熱可塑性樹脂からなる絵付けシートであれば良く、特に限定されるものでは無い。例えば熱可塑性樹脂からなる基材シートに、装飾層と接着剤層とを順次積層した構成である。接着剤層側が射出樹脂と接する側である。ここで、絵付けシートの代表的な各層について、一応説明しておく。
【００３５】
基材シートとしては、真空成形性を有する事が必要であり、この為、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートが用いられる。該樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、エチレンテレフタレートイソフタレート共重合体等の熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリメチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート−ブチル（メタ）アクリレート共重合体等のアクリル樹脂〔（メタ）アクリレートとはアクリレート又はメタクリレートの意味〕、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン系等のその他の熱可塑性エラストマー等の熱可塑性樹脂のシートの単層又は異種材料の２層以上の積層体が用いられる。なお、成形性を満足すれば、熱可塑性樹脂に不織布や織布等の布等を含浸させたシートや、これに前記樹脂シートを積層した積層体等でも良い。
また、基材シートの樹脂中には、顔料等の着色剤を練り込んで、基材シートを着色透明又は着色不透明、或いは無色透明又は無色不透明等とする装飾処理を施す事もある。この場合、基材シート自体が装飾層を成し基材シートのみの構成の絵付けシートとなる場合もある。
【００３６】
装飾層は、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等の従来公知の方法、材料で絵柄等を印刷した絵柄層、アルミニウム、クロム等の金属を公知の蒸着法等で部分又は全面に形成した金属薄膜層等である。或いは、装飾層としては、硬質塗膜、導電体層、磁性体層、抗菌剤層、蛍光体層等の機能性材料層であっても良い。装飾層の絵柄は、板目や柾目等の木目模様、大理石や御影石等の石目模様、タイル調模様、煉瓦調模様、布目模様、文字、幾何学模様、全面ベタなど任意である。絵柄層用インキは、バインダー等からなるビヒクル、顔料や染料等の着色剤、これに適宜加える各種添加剤からなるが、バインダーには、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等を、これら樹脂の単体又は混合物として用いる。着色剤には、例えば、チタン白、亜鉛華、カーボンブラック、鉄黒、弁柄、カドミウムレッド、群青、コバルトブルー、黄鉛、チタンイエロー等の無機顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、イソインドリノンイエロー、キナクリドンレッド、ペリレンレッド等の有機顔料、アルミニウム、真鍮等の金属の粉末又は鱗片等の金属顔料、二酸化チタン被覆雲母の粉末又は鱗片等の真珠光沢（パール）顔料、或いは染料等が用いられる。
なお、装飾層は、基材シートの裏面側（射出樹脂側）の場合が多いが、基材シートの表側の場合もある。
【００３７】
絵付けシートの裏面には、射出樹脂との接着性向上のため、コロナ放電処理、公知の各種プライマー塗工等の易接着処理や感熱型等の接着剤層を施すことがある。接着剤層には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の公知の樹脂が用いられる。例えば、熱可塑性樹脂では、アクリル樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ゴム系樹脂、ポリアミド樹脂等が用いられ、熱硬化性樹脂では、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。これらは、単体種又は２種以上の混合物として用いられる。
【００３８】
〔その他〕
なお、本発明でいう「絵付け」とは、単に絵柄や文字、図形等の目視可能な模様を成形品に付与する以外に、目視不可能な模様、あるいは硬質塗膜、導電性等の機能性層を付与することも包含する。目視可能な模様としては、印刷等により形成した絵柄層、真空蒸着等により形成した金属薄膜層など公知のものが、目視不可能な模様の例としては可視光に対しては透明で紫外線照射で蛍光を発する蛍光インキで印刷した絵柄等が、用いられる。
【００３９】
〔絵付け成形品の用途〕
本発明で得られる絵付け成形品の用途は、特に限定されず各種用途に用いられ得る。例えば、自動車、電車等の車両、航空機、船舶等の各種乗物の内装材及び外装材、テレビ受像機等の家電製品・ＯＡ機器のキャビネットの表面材、景品や小物等の各種雑貨、或いは、瓶、化粧品容器、小物入れ等の各種包装容器及び材料、その他、壁面等の建築物の内装建材、建具、家具等に用いられ得る。
【００４０】
【実施例】
次に、実施例により本発明を更に詳述する。
【００４１】
〔実施例〕
先ず、絵付けシートには、厚み１２５μｍの透明アクリル樹脂フィルムを基材シートとして、その裏側とする面（樹脂成形物側）に、アクリル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体との１対１質量比混合物をバインダーの樹脂とし、弁柄及びカーボンブラックを着色剤としたインキを用いて、木目柄絵柄層をグラビア印刷で形成後、更に、ポリプロピレンの主鎖にメタクリル酸アルキルエステルをグラフト重合してなるアクリル変性ポリオレフィン系樹脂からなる、厚さ４μｍの接着剤層を全面にグラビア印刷して形成シートを用意した。
【００４２】
そして、射出成形用雌雄両型の外で、上記絵付けシートＳを熱盤６による非接触加熱でシート温度１５０℃まで加熱し軟化させた時点で〔図１（Ａ）参照〕、真空成形用雄型１を用いて三方切換弁４を真空ポンプ側に繋ぎ、絵付けシートの裏側からの真空吸引のみによる真空成形を行った〔図１（Ｂ）参照〕。
【００４３】
その後、絵付け成形品の内側陥没部と外周部分の両不要部分の絵付けシートを、トリミング用型７を、真空成形用雄型１に押し付ける事によりトリミングした〔図２（Ｃ）及び（Ｄ）参照〕。その際、真空成形用雄型１のうち絵付け成形品にて内側陥没部１５に対応する部分は絵付けシートを積層せず、従ってその部分の絵付けシートは不要部分となるので、図２（Ｃ）の如く、スライドコア８を後退させて型面に凹部９を設け、図２（Ｅ）の如く、この凹部９内に前記不要な絵付けシートＳｘを押し入れる様にした。一方、絵付け成形品外周の絵付けシート不要部分は、絵付けシートを保持したままの状態でシートクランプ５を真空成形用雄型１から離す事で、真空成形用雄型１から取り除いた。そして、図２（Ｅ）の如く、真空成形用雄型１の型面上に積層に必要な部分のみの絵付けシートＳを真空吸引により固定した状態とした。
【００４４】
次に、真空成形用雄型１から絵付けシートＳを射出成形用雌型１１に引き渡した〔図３（Ｆ）〜図３（Ｉ）参照〕。この際、射出成形用雌型１１の方は真空吸引し、真空成形用雄型１が絵付けシートＳを射出成形用雌型に押し付けた後、真空成形用雄型は三方切換弁を真空吸引から圧空吹出しに切り換え、そして射出成形用雌型１１から離れて、絵付けシートＳを射出成形用雌型１１に渡した。その後、真空成形用雄型１が射出成形用の雌雄両型外部に退去した後、スライドコア８を前進させて元に戻し、不要な絵付けシートＳｘを射出成形用雄型１から除去した〔図３（Ｉ）〕。
【００４５】
その後、射出成形用の雌雄両型を型締めして、キャビティ内に射出成形用雄型１２のゲートから、ポリプロピレン系樹脂（ポリプロピレン１００質量部に、エチレン−プロピレンゴム１０質量部とタルク粉末１０質量部を添加）を射出し、充填し、固化した後、型開きして、図３（Ｋ）の様な、絵付けシートＳが樹脂成形物１４に積層一体化した絵付け成形品Ｐを得た。なお、絵付け成形品Ｐは、成形品中央部に絵付けシートが積層されておらず凹部なっている内側陥没部１５を有する形状である。
得られた絵付け成形品Ｐは、表面に積層された絵付けシートＳに、皺や、成形品端部で射出成形用雌型上で浮いた痕跡等の不具合は発生していなかった。また、塵の付着も無かった。
【００４６】
【発明の効果】
▲１▼本発明の射出成形同時絵付け方法によれば、絵付けシートの皺や浮き等の不具合の発生を防げる。また、塵等の異物を絵付けシートに巻き込む事も少ない。しかも、絵付けシートが真空成形で一番延ばされる部分は、絵付け成形品に積層しない無い不要部分（成形品周縁部）とする事もできる。この為、絵付けシート上の絵柄の歪みや色調変化等の発生を考慮する必要が少なくなり、絵付け成形品の形状の制約を減らせる。その結果、射出成形同時絵付け方法の適用範囲を広げられる。
▲２▼更に真空成形用雄型上で真空成形後の絵付けシートの不要部分をトリミングした後、射出成形用雌型に絵付けシートを渡す様にすれば、射出成形用の型上や射出成形後のトリミングを省略できる。
▲３▼更に、トリミング時に、真空成形用雄型のうち、絵付けシートの不要部分の少なくとも一部に接する部分で可動し、該可動部分を型面から後退させる様にすれば、その後、真空成形用雄型を射出成形用雌型に押し付けて絵付けシートを射出成形用雌型に引き渡すときに、トリミング後の不要な絵付けシートが射出成形用雌型に接触して引き渡されない様にできる。従って、例えば、絵付け成形品の内部に絵付けシートを部分的に積層させない構造の成形品も、容易に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形同時絵付け方法の一連の過程を、その一形態で概念的に説明する説明図（その１：真空成形工程）。
【図２】本発明の射出成形同時絵付け方法の一連の過程を、その一形態で概念的に説明する説明図（その２：トリミング工程）。
【図３】本発明の射出成形同時絵付け方法の一連の過程を、その一形態で概念的に説明する説明図（その３：絵付けシートの引渡工程）。
【図４】本発明の射出成形同時絵付け方法の一連の過程を、その一形態で概念的に説明する説明図（その４：射出成形工程）。
【符号の説明】
１ 真空成形雄型
２ 通気孔
３ 導管
４ 三方切換弁
５ シートクランプ
６ 熱盤
７ トリミング用型
８ スライドコア
９ 凹部
１１ 射出成形用雌型
１２ 射出成形用雄型
１３ 射出成形樹脂
１４ 樹脂成形物
１５ 内側陥没部
２１ 通気孔
Ｓ 絵付けシート
Ｓｘ 成形品内側不要部分の絵付けシート
Ｐ 絵付け成形品
Claims (3)
- 熱可塑性樹脂からなる絵付けシートを、加熱軟化し、その後、真空成形用雄型で絵付けシート裏面側から絵付けシートを真空成形し、成形後の絵付けシートの形状を保ったまま、該絵付けシートと共に真空成形用雄型を射出成形用の雌雄両型間に挿入し、真空成形用雄型上の絵付けシートと略同一形状である射出成形用雌型に、絵付けシートと共に真空成形用雄型を押し付けて、射出成形用雌型側からの真空吸引により絵付けシートを射出成形用雌型上に渡して固定した後、真空成形用雄型を射出成形用の雌雄両型外に退去し、両型を型締めし両型で形成されるキャビティに流動状態の樹脂を射出、充填し、固化させて樹脂成形物とすることにより、絵付けシートを該樹脂成形物に一体化して絵付け成形品とする、射出成形同時絵付け方法。
- 絵付けシートを真空成形後、真空成形用雄型上で絵付けシートの樹脂成形物上に積層したく無い部分を切り抜くトリミング工程を行ってから、絵付けシートを射出成形用雌型に押し付け、固定する、請求項１記載の射出成形同時絵付け方法。
- 上記トリミング工程に於いて、トリミング後の絵付けシートの不要部分が射出成形用雌型に渡されて固定されない様に、真空成形用雄型が、絵付けシートの不要部分の少なくとも一部に接する部分で可動し、該可動部分を型面から後退させて、該可動部分に対応するトリミング後の絵付けシートの不要部分が、射出成形用雌型に接触させない様にする、請求項２記載の射出成形同時絵付け方法。
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