JPH08216183A

JPH08216183A - 射出成形同時絵付け方法及びそれに用いる金型

Info

Publication number: JPH08216183A
Application number: JP5205095A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Kobayashi; 和久小林; Hiroyuki Atake; 浩之阿竹; Takashi Matano; 剛史俣野
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】プラスチックの射出成形加工と同時にその成
形品に絵柄を設けるために使用する絵付け用フィルムに
抜き穴と突起部をもつ成形品を精度よく得る絵付け方法
と金型を提供する。【構成】成形用金型内の所定の位置に絵付け用フィル
ムＦを送填し、雌型Ｂあるいは雄型Ａのパーティング部
上１６で絵付用フィルムＦを必要に応じてフィルムクラ
ンプ２とを併用して固定した後、ゲートを有する雄型部
分で該フィルムの軟化温度以上に加熱したコア１を突出
し、該コアに相対するゲートを有しない雌型のキヤビテ
イ面上６の凹陥部３と突出したコア１との間に該フィル
ムを挟んで射出成形用樹脂が充填されない程度の圧力と
クリアランスで接触させ、該フィルムＦを該凹陥部３の
形状にエンボスした後、雄雌両型を型締めし、成形用樹
脂を射出固化させて、絵付用フィルムを貼着した成型品
を得る金型。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形同時絵付け成
形装置に係わり、更に詳しくはプラスチックの射出成形
加工と同時にその成型品の表面に絵柄を設けるに当たっ
て使用する絵付け用フィルムを貼着させるとともに、抜
き穴と突起部とを設けるための方法及びその金型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】メンブレンスイッチ、シートキーなどの
分野において、開口部（抜き穴）をもつ成型品の全面を
覆って絵付け用フィルムを貼着し、しかも抜き穴をフィ
ルムを表面側（外側）に突出するようにされた成型品が
用いられている。この種の成型品の製造方法としては従
来より次のものがある。例えば、プラスチック成型品の表面に絵柄を設けるために絵付
け用フィルムを予め射出成形用金型（通常雌型）で所望
の形状に真空成形し、次いで雌雄の金型を閉じキヤビテ
イ内に溶融樹脂を射出成形し、成型品の表面に絵付け用
フィルムを貼着する方法が、特公昭４２ー１７１１３号
公報、特公昭５０ー１９１３２号公報に開示されてい
る。

【０００３】絵付けフィルム真空成形を射出成形と同
時に行う技術としては、特公平４ー１１０９４号公報に
開示されている方法は、射出成形機の成形用金型のなか
に、予め絵柄を設けた絵付けフィルムを位置合わせを行
って固定し、コア型と固定型とでキヤビテイを形成し、
キヤビテイ形成と同時にコア型の凹部と固定型の突出部
とにより絵付けフィルムにエンボスを形成し、次に成形
用樹脂をキヤビテイ内に射出して、絵付けした成型品を
得るものである。そして、絵柄の位置ずれ防止法とし
て、コア型に絵付けフィルム吸着機構を有するものであ
る。更に、可動型キャビテイ（コア型）にエンボス用の
凹部を設けて、キャビテイ全体を移動させてエンボスす
ることも行われていた。

【０００４】絵付けフィルムのエンボスから、絵付け
成型品を１工程で行う方法としては、型内に絵付けフィ
ルムを供給し、位置合わせを行って固定し、コア型と固
定型とでキヤビテイを形成し、キヤビテイとは別にコア
型の内面に設けられたエア抜き孔を有する凹部と、その
凹部を覆う広さを有する固定型の凸部とにエア抜き部を
形成し、次に成形用樹脂をキヤビテイ内に射出し、成形
用樹脂の射出により高くなったキヤビテイの内気圧とキ
ヤビテイ外気圧との差によりエンボスをエア抜き部に形
成する同時に絵付けを行う方法も開示されている。（特
公平３ー６７８４８号公報参照。）

【０００５】しかしながら、特公昭４２ー１７１１３
号公報などの方法は、絵付け用フィルムに所望のエンボ
スをすることができる。しかし、その反面予備成形を行
うために、フィルムを加熱軟化させる熱盤、フィルムを
キヤビテイ面に吸引するための金型に穿設された吸気孔
などの付帯設備を必要とし、予備成形の時間だけ作業時
間が長くなるという問題点があった。特公平４ー１１０９４号公報、特公平３ー６７８４
８号公報などの金型の凹部に気圧差によるエンボス方法
では、フィルムが室温のままで成形性に乏しく、その
上、圧力不足のため凹部形状へのエンボス（形状の再現
性）が不充分であるという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、開口部を有
する成型品に抜き穴を含む成型品の全表面を絵付けフィ
ルムで被覆したものであり、抜き穴の表面を覆うフィル
ムが外側に突出した成型品を製造するに当たって、コス
ト面、生産効率、付帯設備などの点より不利な予備成形
を行わずに、抜き穴表面の絵付け用フィルムに金型の凹
部形状を忠実に再現するエンボス形状を賦型できる、金
型及びそれを用いた絵付け方法を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、射出成形同時絵付けにおいて、該成形用
金型内の所定の位置に絵付け用フィルムを装填し、雌型
あるいは雄型のパーティング部で絵付け用フィルムを固
定した後、ゲートを有する雄型部分で該フィルムの軟化
温度以上に加熱したコアを突出し、該コアに相対するゲ
ートを有しない雌型のキャビテイ面上の凹陥部と突出し
た該コアとの間に該フィルムを挟んで、射出成形用樹脂
が充填されない程度の圧力とクリアランスで接触させ、
該固定フィルムを該凹陥部形状にエンボスした後、成形
用樹脂を射出し、固化させて、絵付け用フィルムを貼着
した成型品を得ることを特徴とする射出成形同時絵付け
方法である。また、第２の発明は、絵付け用フィルムを
金型内で位置を合わせた後、型締めする前に、コア側よ
り突出したフィルムクランプが、該フィルムと一番最初
に接触しフィルムをパーテイング部に固定した後、型締
めを完了し、射出成形を行う射出成形同時絵付け方法で
ある。そして、第３の発明は、絵付け用フィルムを固定
するフィルムクランプが、少なくとも金型の製品部の天
地、四方あるいは天のみのいづれかの非成型品部に設け
該フィルムと一番最初に接触しフィルムをパーテイング
部に固定した後、型締めを完了し、射出成形を行う射出
成形同時絵付け用金型である。

【０００８】本発明の射出成形同時絵付け用金型の１実
施例としては、図１に示すように、固定型である雄型Ａ
に駆動板１１で駆動するエンボス用コア１、及び必要に
応じてフィルムクランプ２、そして可動型である雌型に
エンボス用コア１に対応する形状の凹陥部３を設けたも
のである。フィルムクランプ２、及びパーテイング部１
６は、絵付け用フィルムＦを雌型Ｂに固定するものであ
り、エンボス用コア１は、型締め完了後に雌型のキヤビ
テイの凹陥部３に突出し、これを所定の形状にエンボス
するものである。該凹陥部３には、必要に応じて真空ポ
ンプに連結した吸気孔４を設けてもよい。該エンボス用
コア１は、内部に埋設した電熱線などのヒーター９を用
い、絵付け用フィルムＦの軟化温度以上、溶融温度未満
に予備加熱してある。そして、エンボス用コア１を駆動
する駆動板１１、エンボス用コア１、クランプ戻し用バ
ネ２１、キヤビテイを構成するコアプレート５、エジェ
クタープレート７１で駆動する製品取出しエジェクター
７、射出用成形用樹脂を注入するゲート８より構成する
ものである。この金型は、鉄、アルミニウムなどの金
属、セラミックスなど公知の材質を使用することができ
る。

【０００９】図１及び図２（Ａ）に示す示すようにフイ
ルムクランプ２は、絵付け用フィルムＦを固定せずに全
開した金型の状態より、図２（Ｂ）に示す金型が半開状
態で絵付け用フィルムＦをクランプするように移動して
クランプ戻し用バネ２１で固定する。更に型締めをする
と同時に図２（Ｃ）に示すように絵付け用フィルムＦを
コアプレート５のパーテイング部でフィルムを固定し
て、型締めを行いキヤビテイ６を形成する。その後に加
熱されたエンボス用コア１が、駆動板１１を介して絵付
け用フィルムＦに突出し、更に該コアに相対する雌型Ｂ
のキヤビテイ６の凹陥部３にまで突出し、該絵付け用フ
ィルムＦを加熱軟化させ、これを該凹陥部３の形状にエ
ンボスして突起部３２を設ける。このとき、凹陥部の吸
気孔４より絵付け用フィルムＦを吸引するとエンボス成
形をより短時間、且つ凹陥形状により忠実に行うことが
できる。但し、吸引すると一方では、フィルムのエンボ
ス部表面に吸気孔の跡が残ったり、金型の構造が複雑に
なるため、成型品の形状によっては吸気なしでも充分に
エンボスができるときは吸気を行わないことが好まし
い。しかる後に図１に示すゲート８より溶融した成形用
樹脂を雌型Ｂに接した絵付け用フィルムＦ面に注入し、
冷却し固化したのちにキヤビテイを開くとともに製品取
出しエジェクター７で絵付け用フィルムＦを表面に貼
着、積層した抜き穴３１をもつ成型品７０を取出すもの
である。

【００１０】エジェクター７の駆動は、図４（Ａ）〜
（Ｃ）に示すように駆動板１１とエジェクタープレート
エンボス用コア１とを一体化して、駆動板の前進、後退
によってエジェクタープレートの突出しと、絵付け用フ
ィルムのエンボス用コアによるエンボスとを同一駆動板
で行うこともできる。すなわち、図４（Ｂ）に示すとお
りに雄型のコアプレート５と雌型Ｂの凹陥部３との間で
絵付用フィルムＦを挟んで、形成したキャビテイ６に、
成形用樹脂を射出して成形を行う。そして、成形後、金
型を開いて図３（Ｃ）に示すように雌型Ｂを移動すると
同時に駆動板１１を移動して、製品取出しエジェクター
７及びエンボス用コア１を突出して成型品７０を均一に
金型より取出す。このようにして図４（Ｄ）に示す絵付
け用フィルムＦを表面に貼着、積層した抜き穴３１及び
突起部３２をもつ成型品７０を得ることもできる。

【００１１】雌型の凹陥部に雄型のエンボス用コアプレ
ートを挿入嵌合することによって、その部分に射出成形
用樹脂が入りこまないように、空胴を形成して封鎖し、
また同時にフィルムをスイッチ、ボタンなどの所望の突
起した形状にエンボスを行うものである。エンボスの形
状は、半球などの球の一部、半楕円体、円柱、角柱、円
錐台、角錐台など適宜選択する。

【００１２】絵付け用フィルムＦと、金型との位置合わ
せは、目視で位置を判別したり、特公平６ー７５８９１
号公報などに開示されている、絵付け用フィルムＦに位
置検出マーク（縦線、横線、又は十字マークなど）を設
けて、金型、又はその周辺に設置した光電管などの検知
器（センサー）で位置を読み取り、そして、図示はしな
いがサーボモータなどの駆動装置を用いて、フィルムを
前進、後退させたり、巻取りの供給部を左右に慴動させ
たりするなどの一般的な方法を採用することができる。

【００１３】絵付け用フィルムＦを固定するクランプ２
は、金型のなかに送填する絵付け用フィルムの固定部で
あり、図１あるいは図２に示すように、キャビティの製
品とはならない少なくとも天地、四方あるいは天のみの
非成型品部分に設けることができる。特に図１のように
雄型の突部３３がパーテイングよりも突出しているた
め、型締めの際、フィルムが金型に固定される前に、雄
型の突部が絵付け用フィルムＦに触れる場合は、フィル
ムの位置ずれを防ぐ目的でクランプを設けることが好ま
しい。この場合、フィルムクランプ２の先端部は、該フ
ィルムクランプとフィルムＦとの接触以前の状態で、雄
型の突部３３よりも前方に突出しているように設計す
る。フィルムクランプ部分が多い場合は、精密なエンボ
ス作用をしわの発生なく行えるが、それに相当する部分
の絵付け用フィルム及び射出成形用樹脂のロスとなるこ
とはやむを得ない。

【００１４】フィルムをクランプする位置は、金型の内
外部で成型品とはならない位置（所謂パーテイング部）
に設ける。このクランプ部は、金型の開放時には開いた
状態にあり、該フィルムを移動し、更に半閉鎖時にフィ
ルムを固定するようにニップでき、そして、完全に閉鎖
するときはフィルムの張力に耐えるものである。フィル
ムのクランプは、図１に示すように、バネで付勢して固
定してもよいが、金型の開閉と連動するエァシリンダ、
カムなどの作用を利用できる。また、クランプの位置
は、金型の非成型品部に設け、金型の半閉鎖時には、ク
ランプを終えて、金型が完全閉鎖時にはフィルムに張力
を与えるように設定する。そして、フイルムクランプの
絵付け用フィルムとの接触部は、フィルムを滑らせない
材料が好ましく、天然ゴム、合成ゴムなどのなかから選
択できる。したがって、凹凸模様の形状によってクラン
プの位置と数を設定する必要がある。尚、図１、図２で
は、フィルムクランプ２を雄型Ａに設けたが、この他雌
型Ｂのパーテイング部が雄型の凸部より突出している場
合には、クランプは雌型Ｂの側に設けたりあるいは全く
設けないこともできる。

【００１５】本発明の射出成形同時絵付け用金型に使用
できる絵付け用フィルムは、絵柄層を設けたフィルムを
成形用樹脂と積層貼着したままで成型品を形成する。フ
ィルムの少なくとも一方の面には、必要に応じてスイッ
チ、押しボタン、電気接点、電気回路、目盛り、数字、
キーボードのパターンなどの絵柄を通常の印刷方法、あ
るいは部分金属蒸着法などで設けることができる。そし
て、これらのパターンの少なくとも一つと、成型品の窓
部（抜き穴）とは、位置合わせをして成形できるもので
ある。

【００１６】使用できるフィルムは、加熱軟化してエン
ボス成形及び金型キヤビテイ面形状への成形ができ、射
出成形の温度に耐え、そして所望の成型品に成形すると
きの張力に耐えるもであれば特に種類を問うものではな
い。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレートなどの熱可塑性ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、、ポリ
スチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ナイロ
ンなどの延伸あるいは未延伸のフィルムが使用される。
そして、その厚さは、フィルムの種類と成型品の用途に
もよるが２０〜５００μｍ、好ましくは５０〜４００μ
ｍである。２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィル
ムの場合、特に１５０〜２００μｍのものが突起部の押
圧による変形及び復元性の点でシートキーパネル用とし
て好ましい。また、絵柄層を設ける印刷インキに成形用
樹脂との熱接着性をもたせたり、接着剤層としての感熱
接着剤層を絵柄層に設けることもできる。

【００１７】成形用の樹脂は、従来より射出成形に使用
されていたものならば、特にその材料を限定するもので
はない。例えば、溶融した熱可塑性樹脂を成形キャビテ
ィに射出し、冷却固化するＡＢＳ樹脂、ポリスチレン、
ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリカーボネー
トなどの熱可塑性樹脂や、不飽和ポリエステル、二液硬
化型ウレタン樹脂などを射出、反応、固化する反応性射
出成形用樹脂を使用することができる。

【００１８】

【作用】上記のように、絵付け用フィルムを、射出成形
機において金型が開放時に所定の位置に装填し、フィル
ムを金型のパーテイング部に固定し、絵付け用フィルム
は、成型品樹脂の非充填部に相当する雌型部分にコアを
挿入し凹陥部に注入樹脂の進入を妨げるため、それと同
時にエンボス用コアで加熱した凹陥部との間で加圧エン
ボスするため凹陥部の形状を忠実に再現するフィルム貼
着成型品を得ることができる。また、フィルムと雌型と
の間に射出樹脂の回り込みも全く生じないものであっ
た。そして、金型の製品の近接部に設けたフィルムクラ
ンプ部は、型の内部でフィルムに与える張力の伝達距離
を短く固定する作用を奏するものである。したがって、
その面に成形用樹脂を射出されても、該フィルムは、し
わの発生を防止できるものである。

【００１９】

【実施例】

〔実施例１〕図１及び図２に示すように、製品の周辺
にフィルムクランプ部２を設けた金型に、フィルムの片
側面に絵柄層と絵柄余白部に位置決めマークとを設けた
２００μｍのポリエステルフィルムＦを用意した。そし
て該フィルムフィルムＦの押しボタン部の絵柄層が固定
型方向に向くようにして巻取りから送り出し雌型に固定
した光電管センサーで位置決めマークを検知してフィル
ム装填し、型締めの動作をスタートし、最初にコア側に
設けたフィルムクランプ２が接触してフィルムを仮に固
定し、型締めを完結してフィルムＦを完全に固定した。
更にシーケンスでタイミングを制御して、表面を１８０
℃に加熱したエンボス用コア１を油圧シリンダーで突出
半球状で高さ１０ｍｍ、曲率半径４５ｍｍの凹陥部３と
でフィルムを加圧エンボスした後、エンボス用コアと凹
陥部とでフィルムを挟んだ状態でゲート８より溶融した
ポリスチレンをキャビテイ６の中に射出し、冷却して成
型品７０を製品取出しエジェクター７で取出し、図２
（Ｅ）の断面図、及び図３の斜視図に示す絵付けフィル
ム貼着成型品を得た。フィルム突起部３２の直下におけ
る成型品部分は抜き穴３１となっていた。そして、成型
品は、絵柄層との位置ずれのない精度がよく、また、成
型品上部に発生するしわもなく良好なものであった。

【００２０】

【発明の効果】上記のように、構成した金型による射出
成形同時絵付けにより、次の効果を奏することができ
た。絵付け用フィルムを凹陥部の形状に忠実にエンボスで
き、また、エンボス部直下への射出樹脂の回り込みが認
められない抜き穴を成形できる。予備成形方式と比較して、機構は単純となり成形サイ
クルの向上ができる。という効果を奏することができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィルムクランプ部を設けた本発明の型の開放
時に於ける絵付け用フィルムの位置を示す断面概略図で
ある。

【図２】（Ａ）本発明の金型における凹陥部に突出する
エンボス用コアの状態を示す断面概略図である。（Ｂ）絵付け用フィルムを固定した状態を示す断面概略
図である。（Ｃ）キヤビテイを形成したときのエンボス用コアの位
置を示す断面の概略図である。（Ｄ）凹陥部にエンボス用コアを挿入した状態を示す断
面概略図である。（Ｅ）成型品の断面想定概略図である。

【図３】抜き穴を設けた成型品の斜視図である。

【図４】（Ａ）コアとエジェクターとが同一に駆動する
成形用型の断面概略図である。（Ｂ）成形時における金型の嵌合状態を示す断面概略図
である。（Ｃ）成型品を取出すときの金型の断面概略図である。（Ｄ）成型品の断面概略図である。

【符号の説明】

１エンボス用コア１１駆動板１６パーテイング部２フィルムクランプ２１クランプ戻し用バネ３凹陥部３１抜き穴３２突起部３３雄型の突部４吸気孔５コアプレート６キヤビテイ７０成型品７製品取出しエジェクター７１エジェクタープレート８ゲート９ヒーターＡ雄型Ｂ雌型Ｆ絵付け用フィルムＲ成形用樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出成形同時絵付けにおいて、該成形用
金型内の所定の位置に絵付け用フィルムを装填し、雌型
あるいは雄型のパーティング部で絵付け用フィルムを固
定した後、ゲートを有する雄型部分で該フィルムの軟化
温度以上に加熱したコアを突出し、該コアに相対するゲ
ートを有しない雌型のキャビテイ面上の凹陥部と突出し
た該コアとの間に該フィルムを挟んで、射出成形用樹脂
が充填されない程度の圧力とクリアランスで接触させ、
該固定フィルムを該凹陥部形状にエンボスした後、成形
用樹脂を射出し、固化させて、絵付け用フィルムを貼着
した成型品を得ることを特徴とする射出成形同時絵付け
方法。
【請求項２】絵付け用フィルムを金型内で位置を合わ
せた後、型締めする前に、コア側より突出したフィルム
クランプが、該フィルムと一番最初に接触しフィルムを
パーテイング部に固定した後、型締めを完了し、射出成
形を行うことを特徴とする請求項１記載の射出成形同時
絵付け方法。
【請求項３】該絵付け用フィルムを固定するフィルム
クランプが、少なくとも金型の製品部の天地、四方ある
いは天のみのいづれかの非成型品部に設けたものである
ことを特徴とする請求項２に記載の射出成形同時絵付け
用金型。