JPS59182778A - プラスチック成形品への絵付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はグラスチック成形品表面への染色絵付は方法に
関ｊ−るものであり、昇華性染料を含むインキを使用し
、検相、文字等をＤ又形品表面ｅで成形直後に印刷し、
次工程において、これを力１ｊ熱して染料をプラスチッ
ク中に移行させ、耐摩Ａ−Ｌ性に優れた絵付けを行う方
法に関するものである。

グラスチック成形品表面への絵イ」方法としては一般的
には顔料系インキによるスタリーンｌ：ｌ］　刷、タコ
印刷、接着剤を利用しｆこ転写、あるいはラベル貼り等
があるが、これらは耐魔耗性、１制ｚ剤性、耐候性等圧
難点をもち、経年変化により絵柄、文字等の鮮明さが減
少し、機能面、意匠面に問題が生じるため実際の利用展
開としては極（限られて（・る、のが現状であった。こ
れらの問題を解決１−る方法、すなわちｌｔ１摩耗性、
耐溶剤性、耐候性に優れた絵柄、文字を得る方法として
は多色射出成形機による方法、あるいは実願昭５７−１
８６９４４に記載されているような昇華転写ｈｃよる方
法がある。

上記三方法について若干の説明を補足′１″ろと以下の
通りである。すなわち、多色射出成形機による方法とは
絵柄を成形するための金型とそれ以外の部分を成形する
金型の２セント用意し始めの工程て絵柄を成形し、続い
てそれ以外の部分を絵１杓とは異色の樹脂で成形すると
いうものである。しかし、この場合は金型コストが高価
となる点、複信１な形状の絵柄、文字等を表現出来ない
点、ある（・は成形品形状てかなりの制約がある虚等の
欠点がある。

又、昇華転写による方法とは成形品成形後、別工程で成
形品を所定の治具にセットし、その成形品表面に、あら
かじめ用意された昇華性染料を含むインキで印刷された
転写紙を密着させ、転写紙の裏面より加熱板を圧着させ
ることにより染料及び成形品を加熱し、染料を成形品中
に昇華浸透させるというものである。

しかし、この場合は成形品を転写治具にセットする工程
が繁雑である点、転写紙に印刷された絵柄、文字と成形
品の正確な位置関係を得ろことか困難な点、転写する際
に成形品を所定温度まで上げろ必要があり、転写ザイク
ルが長くなる点、あるいは加熱の際成形品が変形する恐
れがある点等の欠点がある。

本発明者は、プラスチックの射出成形金型ばＩｊＫ酊摩
耗性、面］溶剤性、耐候性に優れた絵柄、文字を絵付け
する方法でかつ前述した従来法の欠点を改良した絵付方
法を発明するに到った。すなわち、射出成形機により成
形されたプラスチック成形品表面に射出成形後、成形品
が雄型てあって排出される前て該雄型を加熱し、かつ、
昇華性染料や熱溶融移行性染料等の移行性染料を含むイ
ンキを用いて絵柄、文字、図形を成形品に印刷１−ろ事
によって、次工程での加熱と共てインキ中の染料を昇華
させ、射出成形品中に染料を浸透させろ事を特徴とする
射出成形品への絵付方法である。

又、射出成形後成形品を排出する前如行なう雄型の加熱
として雄型中の冷却管路を利用し、該雄型中の管路て高
圧蒸気を吹き込む事により、冷却水を排出し、かつ、高
温に加熱する方法である。

以下、本発明てついて詳しく説明する。

本発明はプラスチック成形品への絵付方法であるが対象
となる製品は例えばコンピューター、電話て使用されて
いるキートップ、耐久性を必霞と１−ろ電気・建材関連
部品、あるいは過酷な煮沸、摩耗条件等で使用される容
器類等である。グラスチック成形材料として熱可塑性材
料としてはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂
、セルロース変性樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ（７クリ
ロニトリル一ブタジエンースチレン共重合）樹脂、ＡＳ
（アクリロニトリル−スチレン）樹脂、ポリカーボネー
ト＋ｆｉｔ脂、塩化ビニール樹脂等。又、熱硬化性樹脂
と１２てはエポキシ樹脂、ウレタ７　Ｉｔ脂、ユリア樹
脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂
等が適用出来る。

本発明を構成する設備としては射出成形機及び金型、凹
版オフセット印刷（以下タコ印刷と記す）磯又はスクリ
ーン印刷機が基本となる。又、成形品への給料に利用さ
れるインキは昇華性染料を含有したものであるが、染料
としては油性染料、分散染料、塩基性染料等を用いろこ
とが出来、絵付けするプラスチック成形品により選ぶこ
とが出来る。たとえばポリエステル樹脂に染色′１−る
１ｌｅ７　Ｋは分散染料が適しており、Ｃ，１，Ｐｌｓ
ｐｅｒｓｅ　Ｒｅｄ　　６０程度の熱移行性を持った染
イ′−１が使える。ポリイミド樹脂に対しては分散染料
あるいは塩基性染料が使え、Ｃ０１，Ｐｉｓｐｅｒｓｅ
　Ｒｅｄ　　８あるいはＣ０Ｉ、Ｂａ、Ｓ］Ｃ＋３１ｕ
ｅ　５　　等を選ぶことが出来る。セルロース変性樹脂
て対しては直接染料、反応性染料が使え、アクリル樹脂
、Ａ　Ｂ　Ｓ樹脂、ＡＳ樹脂に対してはカチオン染料が
好ましい。一方熱硬化性樹脂に対しては一般に分散染料
が適しておりＣ，Ｔ−、Ｂａｓ＋、ｃＯｒｅｎ、９ｅ　
７あるいはＣ０Ｉ、Ｂａ５ｉｃ　Ｏｒａｎｇｅ　８の様
な染料を使うことが出来る。

射出成形金型は、雌型と雄型が締められて、プラスチッ
クが射出されるが、型開きした時雄型に成形品が残るよ
うにする。型開きは、成形品の軟化点よりわずか低温に
て行ない、がっ、１ｊ４７形品が冷却しないよう（（、
冷却水管路又は温調用管路を使用して加熱を行なう。も
ちろん、内部ヒーターを使用して加熱してもかなわない
。加熱温度は１成形品の軟化点よりわずか低温にしてお
く事が望ましい。上記状態で凹版オフセット印刷法やシ
ルクスクリーン印刷法にて、昇華性染料や熱溶融移行性
染料等の移行性染料を含むインキを用いて絵柄、文字等
を印刷する。印刷されたインキは加熱てより、乾燥する
と共に、インキ中の染料が成形品中て移行１−る。この
時、本発明の方法によれば雄型と成形品との間にすき間
がほとんどないので熱伝導が光分性なわれろと共て、内
表面側が温度が高い為、成形品を構成する樹脂内部の非
晶質部の分子間距離が内部において充分大きくなってお
り、従って、よく染料が内部まで浸透する。ここで、′
成形品は、雄型から排出され、さらに力り熱炉中でより
、乾燥及び染料の浸透を行なう事になる。雄型は、熱可
塑性樹脂の射出成形において、樹脂光填後、成形品を取
り出す事ができる温度、すなわち軟化点以下に冷却ずろ
８汝があり、この場合、なろべ（比熱の大きな媒体、す
なわち、水等で冷却する事が好ましいが、このような媒
体力″−次工程での成形品の加熱には好ましくない。そ
こで雄型の冷却管路の入口に切換弁をつけ、冷却終了後
、冷却媒体を排出し、高圧蒸気等で加熱する方法が艮い
。この方法をとると、この他ｆ樹脂の充填［９Ｋ、金型
が高温の為、充填しやすく、複雑な形状であっても、は
とんど無理な（射出成形できるというメリットが生まれ
、より成形しやずくなろ。

又、型温の変化を行ないやす（・ので、成形ザイクルが
短くなり生産性が向上するメリットも生まれろ。

以上の他、本発明によれば金型に成形品が残っている状
態で印刷するので、オフラインて冶具に入れ直して印刷
するに比べ位置精度が高く、又、雄型に密着しているの
℃、薄肉の成形品であっても充分圧力をかけて印刷する
手かできるなどのメリ　］　ト　があ　る。

次て本発明の具体例を図囲を用いて説明づ−る。

本具体例は、第１図に示すポリブチレンテレフタレート
樹脂よりなる天面て文字を有する成形品（Ａ＋であるキ
ートップの成形絵付は方法であるが、まず始めに第２図
に示すように縦型射出成形機（１１により、絵付けをさ
れていない成形品（２）を成形する。この際射出成形機
（１）には雌型（３）および雄型（５）よりなる金型が
七ノドされており、雌型（３）は射出成形機（１）のノ
ズル（４）側に取付けられており樹脂を射出及び冷却す
る際は、下方に移動し、雄型（５）と組み合わされる。

雄型（５）は、回転テーブル（６）に取付けられており
、樹脂射出及び冷却の際（・ま、雌型（３）の直下に、
それ以外は印刷ステーンヨン（７＋　Ｋ移。

動する。樹脂の射出温度、射出圧、成形ザイクル等の成
形条件は、ポリブチレンチレフクレートの成形における
一般的な条件である。成形時において、成形品（Ａ）が
軟化点以下に光分下がると雌型（３）は上方て開（。こ
の際、成形品（Ａ＋は雄型（５）側て残る。型開きが終
了すると、移動テーブル上の雄型（５）は成形品（Ａ＋
を付けたまま、印刷ステーンヨン（７）に移動１−る。

又、これと前後して雄型中の冷却水管中の水を高圧蒸気
で排出づ−ると共Ｋｍ型及び成形品の温度を染料の熱移
行温度て保つ。印刷ステーションには、凹版オフセット
印刷機がセットされている。凹版オフセット印刷機は、
凹版（８）、ドクター（９）、シリコン製のパッド（１
０）、バンド移動用ロッドけυより構成されており、こ
こでは、まず始めに、凹版（８）上にインキを乗せ、ド
クター１））　Ｋよリインキ（１２；を凹版の所定の文
字形状を有した凹部（１３１への充填を行ない、続いて
パラ）（１０１を凹版（８）の凹部（１３１に密着させ
、インキ（１２１をパット（１ｏ）表面（で移し敗る。

雄型（５）が印刷ステーション（７）の所定の位置に停
止すると同時に、雄型（５）１の成形品の所定の位置に
パッド００）を移動、密着させ、パッド上のインキ（１
２）を成形品（２）に転移させる。転移が完了すると、
パッド００）は、成形品（Ａ、］がら離れ、所定の位置
（凹版の面上）へ戻る。この時、雄型ば、１３０〜２０
０℃、好ましくは、１４０〜１７０’Ｃになるように加
熱する。雄型（５）は、さらに７ｊＵ熱工程又加熱して
も良いが、別工程で加熱しても良い。７Ｊｔ］熱は、染
料がブリード状態てならない程度の時間約１゜秒〜１０
分間とし、その後は、すみやかに雄型（５）から成形品
（Ａ＋を排出し冷却する。雄型ば、成形ステーションの
位置に戻り、型締し、樹脂が型内て射出されると前後し
て冷却水管路ｏ４１中にある水蒸気が排出されて、冷却
が流れ、金型内の樹脂をすみやかに冷却同化させ、次の
サイクルが開始されろ。上記射出成形機と印刷機、金型
温調バルブ等の一連の動作はづ−ベて連動さぜ得るよ５
に’ｌ−る。

」１記染料の成形品への浸透は数十マイクロメーターあ
り、結果として、１１ｉ１′摩耗性、耐溶剤性、耐候性
に優れた絵柄を有する成形品を得る事かできろ。

又乾燥後においても成形品中に浸透しない染料あるいは
インキ中の各種バインダーが成形品表面て残ろことが考
えられるがこれについては必要に応じてインキ組成に適
した溶剤等を用℃・て除去することが適当と考えろ。

以上が本発明の説明であるが、本発明を用いろことによ
り、耐性を要求されたプラスチック成形品への検測方法
として従来より利用されて来た多色成形機による方式と
比べて大巾なコストダウンが可能な−しかも、成形品、
絵柄形状に制約がない絵付が可能となった。又、昇華性
染料を用いている従来の方式と方式、すなわち成形と絵
付けをオフラインで行う方式と比軟しても、成形直後の
成形品の熱を利用出来る点、成形後、あらためて成形品
を絵付は治具に再挿入する必要が／９［い点、給料けの
位ｌ′ＩＮ：祷度が大ｌｊＫ向上する点、絵（−Ｊげ治
具が不要になる点、あるいは１訪付り後ｉｊ父形品を加
熱して染４：４を昇華させろ除にも成形品の予熱を利用
出来る点、成形サイクルが向上しゃ１−＜、’ｆｉＴ’
ｊ、肉１〕又形品や複雑形状の成形品ケこも１１ｉ１摩
際印刷ができろ点内部がらカＤ熱されｊ９透速度が早い
舌の数々のメリットを有したプラスチツク１戊形品への
絵イー１け方法であろと考えられろっ 以下発明の実施例を示す。

〈実施例〉 ポリブチレンテレフタレート樹脂を用い、１１ゴ転テ一
ブル付縦型射出成形機〔（株山域精機製〕と１　８　２
　ミ　　リ　メ　−　ト　ル　Ｘ　１　８　２　ミ　リ
　メ　−　ト　ル　×　１０５ミリメートルの１６ケ取
金型に」二り、波形する。

金型は、コールトランナー力式で、ゲ−１・はトンイ・
ルゲート方式とした。成形条件は、シリンダー温、度２
０　Ｄ　〜２６０”Ｃ，５Ｍ形プサイクル１５砂、スラ
イドテーブルの移動も才めての成形、絵付サイクルは１
８秒、雄型は６型使用、金型は、成形中は１２°Ｃの冷
却水を雄型（で流すと共に、その他の時は、１５０　”
Ｃの水蒸気を流して雄型を加熱′−シた。印梗ｊ機は、
太平工業（作製バンド印刷機を改造して利用。パットは
、シリコンゴムｌ［した。

絵柄、文字としては、アルファベット文字を印刷した。

インキ組成 染　　相：スミカロンＴｉ″Ｂコンク〔住友化学（性行
製）　　１０部バインター：　エチルセルロース　　　
　　　　　　　　　１５部溶剤：イノプロビルアルコー
ル　　　　　　　　５０１４３〃　　：メチルセルノル
ブ　　　　　　　　　　　２５部上記インキ組成を用い
て印刷した。版深は、２５マイクロメーターを用いた。

インキは１〜２秒で成形品上で指触乾燥し、づ−ぐ浸透
を開始した。上面からも１６．０”Ｃで１０秒間と１２
秒間、合計２２秒間加熱し、６０マイクロメーターの浸
透を得た。

以上の成形品は、その後バインダーを、トルエンで洗い
流し、良好で鮮明な伯の成形品を得るに致った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の給料は方法により得られた成形品（／
Ｊの斜視図、第２図は本発明の射出成形下稈を示す説明
図、第９図は本発明の絵イー］け工程を示す説明しｌ、
第Ｖ図は本発明の排出工程を示１−説明図である。 （Ａ）・・成形品 （１）・・縦型射出成形イ・浪 （２）絵付けされていない成形品 （３）・・雌　型　　　　　（・４）・ノズル（５）雄
　型　　　　　（６）回転テーブル（７）・印刷ステー
ション　（８）・凹版（９）・・ドクター　　　　００
）　　パッド＋１１＋ハツト移動用ロツド　（１２１イ
ンキ（１３）・・・凹　部　　　　　０４）・・冷却水
管路ｔ１５）−エンエフ７−σ゛／ 特許出願人 凸版印１・ｒり株式会社 第１−図 Ｘ７＋ 今回

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）射出成形機により成形されたプラスチック成形品
   表面に、射出成形後成形品が雄型にあって、排出される
   前に、該雄型を加熱し、か１昇華性染イ′・１あるいは
   熱溶融移行性染料等を含むインキを用いて絵柄、文字、
   図形等を成形品に印刷することてよって、射出成形品中
   に染料を浸透させることを特徴とするプラスチック成形
   品への絵付は方法。
2. （２）前記雄型の加熱手段において、雄型中の冷却水・
   ａ路を利用し、該冷却水管路に高圧蒸気を吹き込むこと
   により、冷却水を排出し、かつ高温て加熱することを特
   徴とする特許請求の；館囲第１項記載のプラスチック成
   形品の検測げ方法。