(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加飾フィルムを吸引するための真空吸引孔とスプルー又はゲートとが形成されたキャビティ凹部と
加飾フィルムをキャビティ凹部の周囲に押さえ付けるクランプ部材と
を固定型あるいは可動型のいずれか一方の金型に有する成形同時加飾用金型であって、スプルー又はゲートを開閉することができる遮断プレートを有することを特徴とする成形同時加飾用金型。
【請求項２】
加飾フィルムをスプルー又はゲートが形成されたキャビティ凹部上に位置させ、クランプ部材で加飾フィルムをキャビティ凹部の周囲に押さえ付け、スプルー又はゲートを遮断プレートで閉じた後、加飾フィルムを吸引してキャビティ凹部に密着させ、次に、型閉めし、スプルー又はゲートを開けた後、スプルー又はゲートを介して溶融樹脂をキャビティ内に射出して、加飾フィルムと成形品とを一体化することを特徴とする成形同時加飾成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンソールパネル、アームレスト、コイントレー、ドアートリム、センターピラー、ホイールキャップ、メーターパネル、ダッシュボード、スイッチベース、計器パネル、操作ボタン、各種ベゼル等の自動車の内装・外装部品、AV機器のフロントパネルや操作ボタン、あるいは洗濯機、炊飯器、浄水器等の家電製品のパネルや操作ボタン等の成形同時加飾成形品の製造方法とその製造方法に適用可能な成形同時加飾用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、加飾フィルムを吸引するための真空吸引孔とスプルー又はゲートとが形成されたキャビティ凹部を固定型あるいは可動型のいずれか一方の金型に有する成形同時加飾用金型がある。この金型を用いて、まず、加飾フィルムをキャビティ凹部上に位置させ、加飾フィルムとキャビティ凹部とで形成された空間を密閉状態とし、加飾フィルムを吸引してキャビティ凹部に密着させ、次に、型閉めし、スプルー又はゲートを介して溶融樹脂をキャビティ内に射出して、加飾フィルムと成形品とを一体化する成形同時加飾成形品の製造方法がある（図３参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の成形同時加飾金型及びこれを用いた成形同時加飾成形品の製造方法では、次の問題点があった。
真空吸引孔から吸引しても、加飾フィルムとキャビティ凹部とで形成された空間が、スプルー又はスプルーを介して外部に通じているため、加飾フィルムとキャビティ凹部とで形成された空間の密閉度を上げにくく、加飾フィルムがキャビティ凹部の内面に密着しにくかった。このため、加飾フィルムが浮いたままの状態で溶融樹脂が射出されることにより加飾フィルムが破れたり、加飾フィルムにしわが入ったりすることがあった。この場合、得られる成形品の表面に一体化された加飾フィルムも、当然、破れたり、しわが入ったりしたものであった。
特に、加飾フィルムが硬かったり分厚かったりする場合には、この傾向が大きかった。
【０００４】
この発明は、加飾フィルムを吸引する際にスプルー又はゲートを閉め、溶融樹脂を射出する際にはスプルー又はゲートを開けるようにすることにより、加飾フィルムとキャビティ凹部との間の空間の密閉度を上げ、加飾フィルムに破れやしわが入らないようにすることを目的とした成形同時加飾成形品の製造方法と成形同時加飾用金型に関するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の成形同時加飾用金型は、以上の課題を解決するために、加飾フィルムを吸引するための真空吸引孔とスプルー又はゲートとが形成されたキャビティ凹部と
加飾フィルムをキャビティ凹部の周囲に押さえ付けるクランプ部材と
を固定型あるいは可動型のいずれか一方の金型に有する成形同時加飾用金型であって、スプルー又はゲートを開閉することができる遮断プレートを有するようにした。
【０００６】
また、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法は、以上の課題を解決するために、加飾フィルムをスプルー又はゲートが形成されたキャビティ凹部上に位置させ、クランプ部材で加飾フィルムをキャビティ凹部の周囲に押さえ付け、スプルー又はゲートを遮断プレートで閉じた後、加飾フィルムを吸引してキャビティ凹部に密着させ、次に、型閉めし、スプルー又はゲートを開けた後、スプルー又はゲートを介して溶融樹脂をキャビティ内に射出して、加飾フィルムと成形品とを一体化するようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の成形同時加飾用金型と成形同時加飾成形品の製造方法を説明する。
【０００８】
この発明の成形同時加飾用金型、およびこの発明の成形同時加飾用金型に適用する加飾フィルムを図面を参照しながら説明する。
この発明の成形同時加飾用金型としては、一例として次のようなものがある。
つまり、成形同時加飾用金型としては、可動型４と固定型５とからなるものがある（図１参照）。可動型４と固定型５との間に加飾フィルム１を挟み込み、キャビティに溶融樹脂を射出することにより、キャビティでの射出成形と同時に加飾フィルム１の艷やつや消しや色柄等を成形品６に形成することができるものである。可動型４又は固定型５には加飾フィルム１を吸引するための真空吸引孔８とスプルー又はゲート１０とが形成されたキャビティ凹部２を有する。スプルー又はゲート１０は、固定型５のキャビティ凹部２に対向して形成されていてもよい。あるいは、可動型４のランナー部２０に対向して形成されていてもよい（図４参照）。後者の場合、ランナー部２０が通常幅の狭い溝であることに起因して、可動型４と固定型５とが型閉めされたときに、加飾フィルム１がスプルー又はゲート１０の近傍において挟み込まれることになるので、溶融樹脂の射出による加飾フィルム１の突破に際に、加飾フィルム１がいわゆるテントを張ったような状態になりにくく、加飾フィルム１に孔が開き易くなる。突破とは、溶融樹脂の射出圧力により加飾フィルム１に孔を開けることをいう。なお、加飾フィルム１が押え付けられる方の金型のパーティング面７にはクランプ部材１１が形成されていてもよい。
【０００９】
加飾フィルム１を吸引するための真空吸引孔８とスプルー又はゲート１０とが形成されたキャビティ凹部２を有する可動型４又は固定型５は、スプルー又はゲート１０を開閉することができる遮断プレート１２を有する。遮断プレート１２は、スプルー又はゲート１０のどの部分に形成されていてもよい。つまり、金型の外面とスプルーブッシュとの間に位置してもよい（図１、図２参照）。あるいは、金型に刳り貫き部を形成して金型内においてスプルー又はゲート１０の開口部を形成し、遮断プレート１２はその開口部を開閉させるようにしたものでもよい。
【００１０】
遮断プレート１２としては、例えば、次の形状のものがある。即ち、円柱形状た四角柱形状等からなり、中心孔はスプルー又はゲート１０の後部開口部とほぼ同一径の連結流路１４とし、頂面はスプルー又はゲート１０の後部開口部を覆う面積を有する孔塞ぎ部１５とするものである。溶融樹脂９を射出するときは、スプルー又はゲート１０の開口部と遮断プレートの連結流路１４とを重ね合わせる。加飾フィルム１を吸引するときは、スプルー又はゲート１０の開口部を遮断プレート１２の孔塞ぎ部１５で覆う。
スプルー又はゲート１０の開口部と遮断プレート１２の連結流路１４とが隙間なく重ね合わさるようにするために、遮断プレート１２を断面が台形状あるいは楔形状を呈するものとし、キャッシュスプルーの受け入れ凹部１６あるいは刳り貫き部の形状を、スプルー又はゲート１０の開口部付近において、遮断プレート１２の形状に合致した形状とするとよい（図５、図６参照）。遮断プレート１２の駆動は、遮断プレート１２をエアーシリンダー等で押したり引いたりするシャフト１３等を備えた駆動装置１７により行うとよい。
【００１１】
加飾フィルム１は、基体シート１８上に加飾層、接着層等が順次積層されたものであり、加飾フィルム１に成形樹脂が接着した後に基体シート１８を剥離しない、いわゆるインサートフィルムと呼ばれるものがある。加飾フィルム１は、基体シート１８上に剥離層、加飾層、接着層等が順次積層されたものであり、加飾フィルム１に成形樹脂が接着した後に基体シート１８のみを剥離する、いわゆる転写フィルムと呼ばれるものがある（図７参照）。基体シート１８の材質は、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン、アクリル等がある。加飾層は成形品の表面に装飾性や機能性を付与する層である。加飾層は、通常の印刷図柄や導電材で形成された導電パターン等がある。加飾層は樹脂バインダーと顔料または染料とにより形成することができる。加飾層は樹脂バインダーと隠蔽性のある金属顔料や無機顔料等を用いてもよい。加飾層は金属光沢を出すために金属蒸着層からなるものでもよい。接着層は、インサートフィルムと成形品とを接着させるための層である。接着層は、成形樹脂の素材に適した感熱性あるいは感圧性の樹脂を適宜使用する。たとえば、成形樹脂がアクリル樹脂やウレタン樹脂の場合は、接着層として塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂やアクリル系樹脂を用いるとよい。加飾層、接着層は各種印刷法で形成する。接着層は樹脂フィルムを用いてもよい。
【００１２】
以上の成形同時加飾用金型を用いた、この発明の成形同時加飾成形品の製造方法を、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、可動型４と固定型５との間に加飾フィルム１を導入し、加飾フィルム１をキャビティ凹部２上に位置させる（図１参照）。導入方法としては、例えば、固定型５と可動型４からなる射出成形用金型の上方に設置した巻出しロール手段（図示せず。）のフィルムロールから巻き出してもよい。また、加飾フィルム１は枚葉にカットしたものを一枚一枚、手や機械で導入しもよい。加飾フィルム１をクランプ部材１１で押え付ける。つまり、クランプ部材１１をパーティング面７方向に引っ張り、加飾フィルム１を金型のキャビティ凹部２の周囲に押さえ付ける。加飾フィルム１をクランプする金型は、加飾フィルム１を吸引するための真空吸引孔８とスプルー又はゲート１０とが形成されたキャビティ凹部２を有する方の金型となる。必要により、加熱手段（図示せず。）を加飾フィルム１の導入とは別の工程として固定型５と可動型４との間に侵入させ、加飾フィルム１を加熱してもよい。位置合わせは、位置決めセンサーなどを用いるとよい。
【００１４】
次に、スプルー又はゲート１０を遮断プレート１２で閉じた後、加飾フィルム１を吸引してキャビティ凹部２に密着させる（図１参照）。例えば、図１に示す前記遮断プレート１２を用いる場合は、スプルー又はゲート１０の開口部と遮断プレート１２の孔塞ぎ部１５とを重ね合わせるとよい。スプルー又はゲート１０の開口部が金型内部に形成される場合は、遮断プレート１２を、金型に刳り貫き部を形成してその中を移動させてスプルー又はゲート１０の開口部を閉じても良い。この場合は、金型外面のスプルー又はゲート１０の開口部を閉じる場合に比べて、空気がキャビティ内に侵入しにくいため効果的である。スプルー又はゲートとは、溶融樹脂の流路を含む概念である。加飾フィルム１の吸引は、真空吸引法等を用いるとよい。吸引を開始する前に、加飾フィルム１の周囲をクランプ部材１１で、金型のパーティング面７に押え付ける。また、吸引する際に加飾フィルム１を加熱してもよい。
【００１５】
次に、スプルー又はゲート１０を開けた後、スプルー又はゲート１０を介して溶融樹脂９をキャビティ内に射出して、加飾フィルム１と成形品６とを一体化する（図２、図６参照）。
例えば、図６に示す前記遮断プレート１２を用いる場合は、スプルー又はゲート１０の開口部と遮断プレート１２の連結流路１４とを重ね合わせるとよい。スプルー又はゲート１０の開口部が金型内部に形成されている場合は、金型外面のスプルー又はゲート１０の開口部を閉じる場合に比べて、スプルー又はゲート１０から溶融樹脂９が漏れ出しにくいので効果的である。
加飾フィルム１と成形品６とを一体化させた後、加飾フィルム１としていわゆる転写フィルムを用いた場合は、加飾フィルム１と成形品６とを一体化した後に基体シート１８を剥離する。
【００１６】
溶融樹脂９の成形材料としては、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ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等を使用することができる。最後に、固定型５と可動型４とを型開きした後、クランプ部材１１を金型から引き離し、成形品６に加飾フィルム１が接着した成形品を取り出す。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は、以上のような構成の成形同時加飾用金型と成形同時加飾成形品の製造方法である。したがって、加飾フィルム１を吸引する際、キャビティ凹部内に空気が侵入せず、加飾フィルムとキャビティ凹部との間の空間の密閉度を高く保つことができるため、加飾フィルムがキャビティ凹部の内面に密着しやすくなる。このため、加飾フィルムが破れたり、加飾フィルムにしわが入ったりしない美麗なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の成形同時加飾用金型と成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図２】  この発明の成形同時加飾用金型と成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図３】  従来の成形同時加飾用金型と成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図４】  この発明の成形同時加飾用金型と成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図５】  この発明の成形同時加飾用金型と成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図６】  この発明の成形同時加飾用金型と成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【図７】  この発明の成形同時加飾成形品の製造方法の一工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１  加飾フィルム
２  キャビティ凹部
４  可動型
５  固定型
６  成形品
７  パーティング面
８  真空吸引孔
９  溶融樹脂
１０  スプルー又はゲート
１１  クランプ部材
１２  遮断プレート
１３  シャフト
１４  連結流路
１５  孔塞ぎ部
１６  受け入れ凹部
１７  駆動装置
１８  基体シート
１９  溶融樹脂射出装置
２０  ランナー部
２１  スプルーブッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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