JP4404599B2

JP4404599B2 - 成形同時加飾成形品の製造方法

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Publication number: JP4404599B2
Application number: JP2003341705A
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: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP2005104007A

Description

成形同時転写法は、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転写層を備えた転写シートを配置し、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転写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、両面に転写層を設ける成形同時両面転写法が脚光を浴びている。このような成形同時両面転写法の場合には、第一転写シートおよび第二転写シートを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転写層を形成する場合、型開きに際し、得られる成形同時転写成形品が、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両面転写成形品を回収することが困難になる問題が生じていた。

そこで、本発明者は、前記課題を解決するために次のような発明をした。

この発明は、基体シート上に第一転写層が設けられた第一転写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、基体シート上に第二転写層が設けられた第二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金型との型締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第一転写層及び第二転写層を一体化形成させる成形同時加飾成形品の製造方法であって、第一転写層の基体シートからの離型重さ、及び第二転写層の基体シートからの離型重さは、１０〜５００ｇ重／ｃｍに設定され、第一転写層の基体シートからの離型重さは、第二転写層の基体シートからの離型重さの１．１倍以上に設定され、型開き後に成形同時加飾成形品がＡ金型に保持されるようにしたものである。

したがって、本発明の成形同時転写成形品の製造方法によれば、得られる成形同時転写成形品が絶えず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、成形同時転写成形品を突き出すことができるため、回収装置が常に同じ方向で作動することができるので、大量生産時において連続的かつ安定的に成形同時両面転写成形品を回収することができる効果がある。

また、本発明に係る第一転写シートおよび第二転写シートによれば、射出成形金型の形状をＡ金型の側に保持させやすいようにしなくとも、成形同時転写成形品をＡ金型の側に保持させることができるため、成形同時転写成形品の形状の選択範囲が拡大する効果がある。

以下、図面を参照しながら本発明の第１態様の成形同時転写成形品の製造方法の発明を説明する。この発明の成形同時転写成形品１０の製造方法は、第一転写シート２をＡ金型５に配置し、第二転写シート３をＢ金型６に配置した後、Ａ金型５とＢ金型６との型閉めにより成形用空間部１２を形成し、該成形用空間部１２にゲート８から成形樹脂７を注入して（図１参照）、成形と同時に成形樹脂層１の表面に第二転写シート３、裏面に第一転写シートを一体化形成させるものであって、型開き後に成形同時転写成形品１０をＡ金型５に保持させることを特徴とする（図２参照）。

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６参照）。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７参照）。

そして、第一転写シート２および第二転写シート３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６参照）にはＢ金型６の凹部１４（図７参照）が配置される。そして、第一転写シート２と第二転写シート３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、成形樹脂層１と第一転写シート２および第二転写シート３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、第二転写層３０の離型重さが第一転写層２０の離型重さよりも低いので、第二転写シート３の基体シート２１から第二転写層３０が離れて、成形樹脂層１の表面に第二転写層３０が形成され、裏面に第一転写シート２が接着一体化された成形同時転写成形品１０がＡ金型５に保持される（図２参照）。

その後、射出成形金型のＡ金型５に付設されたエジェクタピン４が成形同時転写成形品１０を突き出すことにより、第一転写シート２の基体シート２１から第二転写層２０が離れて、成形樹脂層１の表面に第二転写層３０、裏面に第一転写層２０が接着一体化された成形同時両面転写成形品１１が得られる（図４参照）。

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両面転写成形品１１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。なお、エジェクタピン４は、油圧などの圧力によって駆動する。

つぎに、本発明に係る第一転写シート２および第二転写シート３を説明する。

第一転写シート２および第二転写シート３は、基体シート２１上に成形後剥離可能な第一転写層２０および第二転写層３０が形成されるシートである。第一転写層２０および第二転写層３０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５参照）。そして、成形樹脂層１に第一転写シート２および第二転写シート３が接着した後は、各々の基体シート２１が剥離除去され、成形樹脂層１の両面に第一転写層２０および第二転写層３０が形成された成形同時両面転写成形品１１が得られる（図４参照）。

なお、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、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は並列して複数形成してもよい。また、図柄層２３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、第一転写シート２および第二転写シート３は、シート送り装置にセット可能な巻きロールなどの長尺状の形態が好ましい。第一転写シート２をＡ金型５のシート送り装置、第二転写シート３をＢ金型６のシート送り装置にそれぞれ固定することにより、型開きの際および突き出しの際に基体シート２１と第一転写層２０および第二転写層３０とが離れやすくなるためである。

また、第一転写シート２の第一転写層２０の離型重さおよび第二転写シート３の第二転写層３０の離型重さは、１０〜５００ｇ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しまい所望の位置に形成することができなくなり、５００ｇ重／ｃｍを超えると転写シートを転写層から剥離する際、転写層が離型しない場合があるからである。

そして、第一転写シート２の第一転写層２０の離型重さは、第二転写シート３の第二転写層３０の離型重さの１．１倍以上であることが好ましい。１．１倍未満であるとＢ金型に成形同時転写成形品１０が保持される場合があるからである（表１、表２参照）。

なお、第一転写層２０および第二転写層３０の離型重さを測定する方法は、幅１ｃｍの第一転写シート２および第二転写シート３を各々の被転写板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、その後に基体シート２１を２ｃｍ剥がし、１８０°に折り曲げて他方のチャック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８参照）。

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、様々な離型重さの第一転写シートを得た。

一方、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とシリコン樹脂が重量％１：１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、次いで塩化ビニル樹脂からなる接着層をグラビア印刷法により形成し、離型重さ５０ｇ重／ｃｍの第二転写シートを得た。

得られた様々な離型重さの第一転写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、第二転写シートを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、冷却固化させて第一転写シートおよび第二転写シートの転写層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１の結果が得られた。

そして、成形同時転写成形品が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両面転写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、様々な離型重さの第一転写シートを得た。

一方、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、次いでアクリル樹脂と塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂が重量％１：１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、塩化ビニル樹脂からなる図柄層をグラビア印刷法により形成し、離型重さ１００ｇ重／ｃｍの第二転写シートを得た。

得られた様々な離型重さの第一転写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金型側に配置し、第二転写シートをもう片方の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、冷却固化させて第一転写シートおよび第二転写シートの転写層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。

この発明によって得られた成形同時両面転写成形品は、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転写成形品の製造方法並びにこれらに用いる射出成形金型、第一転写シート、第二転写シート、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両面転写成形品の一実施例を示す。
Ａ金型とＢ金型との間に第一転写シートおよび第二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金型の断面図である。型開後、成形同時転写成形品がＡ金型に保持され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両面転写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両面転写成形品の断面図である。本発明に係る第一転写シートおよび第二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。離型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第一転写シート
３第二転写シート
４エジェクタピン
５Ａ金型
６Ｂ金型
７成形樹脂
８ゲート
１０成形同時転写成形品
１１成形同時両面転写成形品
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第一転写層
２１基体シート
２２剥離層
２３図柄層
２４接着層
２５離型層
２６アンカー層
３０第二転写層

Claims

基体シート上に第一転写層が設けられた第一転写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、基体シート上に第二転写層が設けられた第二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金型との型締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第一転写層及び第二転写層を一体化形成させる成形同時加飾成形品の製造方法であって、
第一転写層の基体シートからの離型重さ、及び第二転写層の基体シートからの離型重さは、１０〜５００ｇ重／ｃｍに設定され、
第一転写層の基体シートからの離型重さは、第二転写層の基体シートからの離型重さの１．１倍以上に設定され、
型開き後に成形同時加飾成形品がＡ金型に保持されるようにした、成形同時加飾成形品の製造方法。