JP4527377B2

JP4527377B2 - 成形同時加飾成形品の製造方法およびそれに用いる転写シート

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Publication number: JP4527377B2
Application number: JP2003341592A
Authority: JP
Inventors: 濱野浩二; 豊岡尚登; 森富士男
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP2005103996A

Description

成形同時加飾法は、射出成形金型のＡ金型とＢ金型との間に基体シート上に加飾層を備えた加飾シートを配置し、Ａ金型とＢ金型との型閉めにより形成した成形用空間内に成形樹脂を注入して射出成形品を形成すると同時に射出成形品の表面に加飾層を一体化接着させる方法である。

そして、最近では、意匠性の向上や成形樹脂表面の物性向上のニーズから、特許文献１のような成形樹脂層の片面のみならず、両面に加飾層を設ける成形同時加飾法が脚光を浴びている。このような成形同時加飾法の場合には、加飾シートをＡ金型およびＢ金型の両方の射出成形金型に配置し、成形樹脂を注入するのが一般的である。

特開平６−９９４５７号

しかし、成形樹脂層の両面に加飾層を形成する場合、型開きに際し、得られる成形同時加飾成形品が、Ａ金型の側に保持されたり、Ｂ金型の側に保持されたり、あるいはどちらにも保持されずに型開きと同時に射出成形金型から脱落してしまうことがあり、大量生産時おいて連続的かつ安定的に成形同時加飾成形品を回収することが困難になる問題が生じていた。

上記の課題を解決するために、この発明は、加飾シートをエジェクタピンが付設されている射出成形金型のＡ金型に配置し、基体シート上に転写層が設けられた転写シートを射出成形金型のＢ金型に配置した後、Ａ金型とＢ金型との型閉めにより成形用空間部を形成し、その成形用空間部に成形樹脂を注入して射出成形品を形成すると同時に射出成形品表面に加飾シート及び転写層を形成させる成形同時加飾成形品の製造方法であって、型開きにより転写シートの基体シートと成形同時加飾成形品とが離れ、成形同時加飾成形品が射出成形金型のＡ金型に保持されるようにし、基体シートに対する転写層の離型重さが１０〜１００ｇ重／ｃｍに設定されたものである。

この発明は、型開きにより転写シートの基体シートと成形同時加飾成形品とが離れ、成形同時加飾成形品が絶えずＡ金型の側に保持され、Ａ金型の側に付設されているエジェクタピンによって、成形同時加飾成形品を突き出した状態にすることができる。そのため、回収装置が常に同じ方向で作動することができ、大量生産時において連続的かつ安定的に成形同時加飾成形品を回収することができる。又、転写層の離型重さが所定の範囲となるため、転写層が成形樹脂の流動する圧力により変形せず、加飾シートの形態に関わらず成形同時加飾成形品をＡ金型の側に保持させることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の成形同時加飾成形品１０の製造方法を説明する。まず、対向配置した一対の射出成形金型において、Ａ金型５の側に加飾シート３をセットし、Ｂ金型６の側に転写シート２をセットした後、Ａ金型５とＢ金型６型とを型締めする（図１参照）。

Ａ金型５は、従来と同様に方形状等に形成されるもので、その周端部にはＢ金型６と直接接触する基準面１３を備える。この基準面１３により囲まれた内側部分には、成形品の外形に適合した形状の凹部１４が形成されている（図７参照）。一方、Ｂ金型６は、Ａ金型５に対応した幅及び高さの方形状等に形成されるもので、Ａ金型５と直接接触する平面たる基準面１３を備える。この基準面１３により囲まれた内側部分には、成形品の外形に適合した形状の凹部１４が形成されている（図８参照）。

そして、加飾シート３および転写シート２を挟んで、Ａ金型５の基準面１３とＢ金型６の基準面１３とが相互に接するように重ね合わせた状態（図１参照）において、Ａ金型５の凹部１４（図７参照）にはＢ金型６の凹部１４（図８参照）が配置される。

そして、加飾シート３と転写シート２との間に成形空間部１２が形成され、Ｂ金型６の凹部１４の一部はゲート８となり、成形樹脂７がこのゲート８を介して成形空間部１２に注入される（図１参照）。この成形空間部１２の高さ、幅及び厚みは、成形品の所定の高さ、幅及び厚みに相当する。

そして、成形空間部１２内に成形樹脂７が注入され固化されれば、Ｂ金型６の側に固定されている転写シート２の転写層２０と成形樹脂層１とが接着し一体化する。その後、Ａ金型５とＢ金型６とを開けば、転写層２０と接している成形樹脂層１および基体シート３０の界面うち、接着力の弱い基体シート３０の側の界面から転写層２０が離れて、成形樹脂層１の表面に転写層２０が形成された成形同時加飾成形品１０がＡ金型５に保持される（図２参照）。

また、射出成形金型のＡ金型５には、Ａ金型５から成形同時加飾成形品１０を脱離させるためのエジェクタピン４が付設されている。エジェクタピン４は、油圧などの圧力によって駆動する。

そして、エジェクタピン４によって射出成形金型のＡ金型５から脱離した成形同時加飾成形品１０は、回収装置１５によって金型から取り出される（図３参照）。回収方法としては、吸引による吸い付きの方法のほか、挟んで捕まえる方法などがある。

つぎに、本発明に使用する加飾シート３および本発明に係る転写シート２を説明する。

加飾シート３は、基体シート３０上に剥離しない加飾層３が形成されるシートである。加飾層３の一例としては図柄層３３、接着層３４が順次積層されたものがある（図５参照）。そして、成形樹脂層１と加飾シート３とが接着一体化することにより、成形同時加飾成形品１０を形成する（図４参照）。

なお、加飾シート３の基体シート３０には図柄層３３、接着層３４との密着を良くするためのアンカー層３５を形成しておいてもよい。また、図柄層４０と接着層３４との間にも、密着を良くするためのアンカー層３５を形成しておいてもよい。また、図柄層４０が接着性を有する場合は接着層３４を省略してもよい。

一方、転写シート２は、基体シート２１上に成形後剥離可能な転写層２０が形成されるシートである。転写層２０の一例としては剥離層２２、図柄層２３、接着層２４が順次積層されたものがある（図６参照）。そして、成形樹脂層１と転写シート２とが接着した後に基体シート２１が剥離除去され、転写層２０が成形樹脂層１上に形成される（図４参照）。

なお、転写シート２の基体シート２１上には、剥離層２２との離型を調整するための離型層２５を形成しておいてもよい。また、転写シート２の図柄層２３が剥離性を有する場合は剥離層２２を、図柄層２３が接着性を有する場合は接着層２４を、それぞれ省略してもよい。また、剥離層２２と図柄層２３または図柄層２３と接着層２４との間に密着を良くするためのアンカー層２６を形成しておいてもよい。

基体シート２１，３０の材質は、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂などが好ましい。

基体シート２１，３０の膜厚は５μｍ〜５ｍｍが好ましい。膜厚が５μｍより薄いと、シートに剛性がなく皺が入りやすいという問題があり、５ｍｍより厚いと、剛性がありすぎて取り扱いにくいという問題があるためである。

基体シート２１，３０の形成方法は、押出成形、カレンダー成形、キャストなどの汎用の製膜方法で構わない。なお、基体シート１は、必要に応じて印刷層を形成する側の表面に予めコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着プライマーコート処理等の易接着処理を施しておいてもよい。

離型層２５の材質は、メラミン系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アルキッド系樹脂、フェノール系樹脂を挙げることができ、剥離層からの離型性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。

離型層２５の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、十分な離型性が得られないという問題があり、５０μｍより厚いと、印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。

離型層２５の形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法でも、塗装、ディッピング、リバースコーターなどの方法でもよい。

剥離層２２の材質としては、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニロン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂を挙げることができ、離型層からの剥離性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。

剥離層２２の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、十分な剥離性が得られないという問題があり、５０μｍより厚いと、印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。

剥離層２２の形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法でも、塗装、ディッピング、リバースコーターなどの方法でもよい。

図柄層２３、３３は木目柄、石目柄、布目柄、文字、幾何学模様、ベタパターン等の加飾したい絵柄を形成した層である。なお、図柄層２３、３３は並列して複数形成してもよい。また、図柄層２３、３３には、必要に応じて金属膜層を設けてもよい。この場合、金属膜層は全面でもパターン状でもよい。

図柄層２３、３３の材質は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、硝化綿系樹脂、ウレタン系樹脂、塩化ゴム系樹脂などを挙げることができるが、特に限定されない。また、金属膜層の場合には、アルミニウム、クロム、銅、ニッケル、インジウム、錫、酸化珪素などを挙げることができるが、特に限定されない。。

図柄層２３、３３の膜厚は０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、十分な意匠性が得られないという問題があり、５０μｍより厚いと、印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。ただし、金属膜層の場合は１５０Å〜１２００Åが好ましい。膜厚が１５０Åより薄いと、十分な意匠性が得られないという問題があり、１２００Åより厚いと、クラックが生じやすいという問題があるためである。

図柄層２３、３３の形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法でも、塗装、ディッピング、リバースコーターなどの方法でもよい。金属膜層の場合には、真空蒸着やメッキ等の方法がある。

接着層２４、３４の材質としては、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニロン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂を挙げることができ、成形樹脂との接着性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。

接着層２４、３４の膜厚は０．５μｍ〜１０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、十分な密着が得られないという問題があり、１０μｍより厚いと、印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。

接着層２４、３４の形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法でも、塗装、ディッピング、リバースコーターなどの方法でもよい。

アンカー層２６、３５の材質としては、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ビニロン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリアミド系樹脂を挙げることができ、成形樹脂との接着性に応じて、適宜、好ましい材料を選択する。

アンカー層２６、３５の膜厚は０．５μｍ〜１０μｍが好ましい。膜厚が０．５μｍより薄いと、十分な密着が得られないという問題があり、１０μｍより厚いと、印刷後に乾燥し難いという問題があるためである。

アンカー層２６、３５の形成方法は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷などの方法でも、塗装、ディッピング、リバースコーターなどの方法でもよい。

なお、加飾シート３の形態は、所定の寸法にカットされた枚葉状のものが好ましい。Ａ金型から射出成形品を突き出して取り出すときに、加飾シート３の縁がない方が取り扱いやすいためである（図４参照）。

一方、転写シート２の形態は、巻きロールなどの長尺状のものが好ましい。転写シート２をＢ金型６側のシート送り装置に固定し一定の張力に保持した方が、型開きにより転写シート２の基体シート２１と成形同時加飾成形品１０とが離れやすくなるためである。

また、転写シート２の転写層の離型重さは、１０〜１００ｇ重／ｃｍが好ましい。１０ｇ重／ｃｍ未満であると成形樹脂の流動する圧力で転写層が動いて所望の位置に形成することができなくなり、１００ｇ重／ｃｍを超えると、加飾シート３の形態が所定の寸法にカットされた枚葉状のものである場合に、成形同時加飾成形品がＡ金型に保持されなくなるためである（表１、表２参照）。

転写シート２の転写層の離型重さを測定する方法は、幅１ｃｍの転写シート２を被転写板１７に貼り付けた後、被転写板１７の端部を片方のチャック１６で固定し、その後に転写シート２の基体シート２１を２ｃｍ剥がし、１８０°に折り曲げて基体シート２１を他方のチャック１６で固定して、環境温度２５℃下で引張って剥離強度を測定する方法である（図９参照）。

厚み３８μmのポリエチレンテレフタレートフィルム（易接着処理）からなる基体シート上に様々な比率のメラミン樹脂とシリコン樹脂からなる離型層を形成し、次いでウレタン樹脂系の二液硬化型インキを用いて剥離層をグラビア印刷法により形成した。これを１２０℃で５分間熱処理後、真空蒸着法にて厚み６００±５０Åのアルミニウム金属膜からなる図柄層をパターン形成し、次いで塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂からなる接着層をグラビア印刷法により形成し、様々な離型重さの転写シートを得た。

一方、厚み７０μmのポリカーボネートフィルムからなる基体シート上に、ウレタン樹脂系の二液硬化型インキを用いて剥離層をグラビア印刷法により形成した。これを１２０℃で５分間熱処理後、真空蒸着法にて厚み６００±５０Åのアルミニウム金属膜からなる図柄層をパターン形成し、次いで塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂からなる接着層をグラビア印刷法により形成した後、トムソン打抜き装置によって所望の寸法にカットされた加飾シートを得た。

得られた加飾シートをエジェクタピンが付設された射出成形金型のＡ金型に配置し、様々な離型重さの転写シートをＢ金型に配置した後、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体樹脂からなる成形樹脂を注入し、冷却固化させて加飾シートおよび転写シートと成形樹脂とを一体化させた後、射出成形金型を開いたところ表２の結果が得られた。

※転写層の形成位置の可否は、転写層がほぼ所望の位置に形成されている場合には○、成形樹脂の流動する圧力で転写層が動いて所望の位置に形成することができない場合に×とする。

そして、成形同時加飾成形品がＡ金型側に保持された場合には、吸引装置の付いた回収装置によって連続的かつ安定的に成形同時加飾成形品を回収することが可能であった。

厚み３８μmのポリエチレンテレフタレートフィルム（易接着処理）からなる基体シート上にメラミン樹脂からなる離型層を形成し、次いで様々な比率のアクリル樹脂と塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂からなる剥離層をグラビア印刷法により形成した。次いで、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂からなる図柄層をグラビア印刷法により形成し、様々な離型重さの転写シートを得た。

得られた加飾シートをエジェクタピンが付設された射出成形金型のＡ金型に配置し、様々な離型重さの転写シートをＢ金型に配置した後、アクリロニトリルスチレン共重合体樹脂からなる成形樹脂を注入し、冷却固化させて加飾シートおよび転写シートと成形樹脂とを一体化させた後、射出成形金型を開いたところ表２の結果が得られた。

この発明の成形同時加飾成形品は、携帯通話機器の上蓋や下蓋、電子応用玩具の表面部品や外装部品、炊飯器入力部パネルや自動車内外装パネル、パチンコ台の外枠などに利用できる。

図面は、何れも、本発明に係る成形同時加飾成形品の製造方法並びにこれに用いる射出成形金型、加飾シート、転写シート、離型重さ測定装置およびこれらを用いて得られた成形同時加飾成形品の一実施例を示す。
Ａ金型とＢ金型との間に加飾シートおよび転写シートを挿入し、型締め後、成形樹脂を射出し、成形樹脂が成形空間部に充填される途中の状態を示す射出成形用金型の断面図である。型開き後、成形同時加飾成形品を突き出した状態を示す射出成形同時加飾用金型の断面図である。回収装置が成形同時加飾成形品を回収する状態を示す射出成形同時加飾用金型の断面図である。回収された成形同時加飾成形品の断面図である。加飾シートの断面図である。転写シートの断面図である。射出成形金型のＡ金型の断面図である。射出成形金型のＢ金型の断面図である。剥離重さ測定装置の概略断面図である。

符号の説明

１成形樹脂層
２転写シート
３加飾シート
４エジェクタピン
５Ａ金型
６Ｂ金型
７成形樹脂
８ゲート
１０成形同時加飾成形品
１２成形空間部
１３基準面
１４凹部
１５回収装置
１６チャック
１７被転写板
２０転写層
２１、３０基体シート
２２剥離層
２３、３３図柄層
２４、３４接着層
２５離型層
２６，３５アンカー層

Claims

加飾シートをエジェクタピンが付設されている射出成形金型のＡ金型に配置し、基体シート上に転写層が設けられた転写シートを射出成形金型のＢ金型に配置した後、Ａ金型とＢ金型との型閉めにより成形用空間部を形成し、その成形用空間部に、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体樹脂またはアクリロニトリルスチレン共重合体樹脂からなる成形樹脂を注入して射出成形品を形成すると同時に射出成形品表面に加飾シート及び転写層を形成させる成形同時加飾成形品の製造方法であって、
型開きにより、転写層と接している成形樹脂層および基体シートの界面のうち、接着力の弱い基体シート側の界面から転写層が離れるようにして、転写シートの基体シートと成形同時加飾成形品とが離れ、成形同時加飾成形品が射出成形金型のＡ金型に保持されるようにし、
基体シートに対する転写層の離型重さが１０〜１００ｇ重／ｃｍに設定された、成形同時加飾成形品の製造方法。