説明

樹脂成形装置、及び、樹脂成形方法、及び、多層成形品

【課題】製品表面層の耐熱性を維持しながら、介在加飾層のインク流れを生じ難い状態で多層成形品を成形できるようにする。
【解決手段】表裏を加飾層1で挟まれた表側樹脂層2Aと、表側樹脂層2Aの裏面側に一体化される裏側樹脂層2Bとを備えた多層成形品2を形成する樹脂成形装置であって、表側樹脂層2Aの裏側部分を成形する第1固定型T1と、第1固定型T1との間で表裏の加飾層1と表側樹脂層2Aとを一体に成形する移動型Uと、表側樹脂層2Aを成形したまま移動型Uに保持自在な保持部5と、保持部5で移動型Uに保持した表側樹脂層2Aの裏面側に一体に裏側樹脂層2Bを成形する第2固定型T2と、移動型Uを、第1固定型T1に対応した位置から、第2固定型T2に対応した位置に移動自在な移動機構Hとが設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と、前記表側樹脂層の裏面側に一体化される裏側樹脂層とを備えた多層成形品を形成する樹脂成形装置、及び、樹脂成形方法、及び、多層成形品に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の樹脂成形技術としては、第1移動型の成形面に沿わせて加飾層を位置させた状態で固定型とで型締めを行い、加飾層と固定型との間に樹脂を吐出して前記加飾層と一体になった裏側樹脂層を成形する工程を実施する。
次に、固定型に裏側樹脂層を支持させたまま、第1移動型に替えて第2移動型を、固定型に対向する状態に配置する工程を実施する。
次に、第2移動型の成形面に沿わせて加飾層を位置させた状態で固定型とで型締めを行い、加飾層と、固定型で支持した裏側樹脂層との間に樹脂を吐出して前記加飾層と裏側樹脂層と一体になった表側樹脂層を成形する工程を実施し、表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と、前記表側樹脂層の裏面側に一体化される裏側樹脂層とを備えた多層成形品を形成していた(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第3472403号公報(図1〜3)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来の樹脂成形技術によれば、先に成形された裏側樹脂層の表側の面には、表側樹脂層との間に挟まれる加飾層(介在加飾層)が、その加飾層の内の絵柄層を露出した状態に位置しているから、その上に吐出される表側樹脂層形成用溶融樹脂の温度の影響で、絵柄層のインクが溶けてインク流れを生じる危険性がある。これは、表側樹脂層が透明な場合には、前記介在加飾層が表面側から透けて見えるから、特に問題となる。
これを防止するのに表側樹脂層形成用溶融樹脂として、溶融温度の低いものを用いることが考えられるが、その場合は、製品表面層としての耐熱性が低下するから、表側樹脂層形成用の樹脂としては、溶融温度の高いものを採用することが好ましい。
【0005】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、製品表面層の耐熱性を維持しながら、介在加飾層のインク流れを生じ難い状態で多層成形品を成形できる樹脂成形技術を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の特徴構成は、表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と、前記表側樹脂層の裏面側に一体化される裏側樹脂層とを備えた多層成形品を形成する樹脂成形装置であって、前記表側樹脂層の裏側部分を成形する第1固定型と、前記第1固定型との間で前記表裏の加飾層と表側樹脂層とを一体に成形する移動型と、前記表側樹脂層を成形したまま前記移動型に保持自在な保持部と、前記保持部で前記移動型に保持した前記表側樹脂層の裏面側に一体に前記裏側樹脂層を成形する第2固定型と、前記移動型を、前記第1固定型に対応した位置から、前記第2固定型に対応した位置に移動自在な移動機構とが設けられているところにある。
【0007】
本発明の第1の特徴構成によれば、第1固定型と移動型とによって表裏面に加飾層を備えた表側樹脂層を一体に成形できると共に、その表側樹脂層を、前記保持部によって移動型に保持することができる。また、移動機構によって、前記保持部で保持した表側樹脂層を、移動型毎、第2固定型に対応した位置に移動させることができ、続いて、表側樹脂層の裏面側に裏側樹脂層を一体に成形して多層成形品を形成することができる。
また、加飾層を樹脂層に一体化するための転写シートは、基体シートの上に、剥離層、絵柄層、接着層の順に積層されており、前記表側樹脂層を成形する際には、溶融樹脂に触れる側に接着層が位置する状態で一体成形が図られる。従って、絵柄層は接着層によって保護されているから、表側樹脂層にガラス転移点の高い樹脂を使用しても、加飾層のインク流れは生じ難い。よって、表側樹脂層にガラス転移点の高い樹脂を使用することができ、製品表面層の耐熱性が高い多層成形品を形成することができる。
更には、基体シートは例えば25〜50μm程度の厚みのPETフィルムで構成されているから、転写シートの接している金型の冷却(10〜80℃)効果によって、溶融樹脂(例えば、ABS,PC/ABS)の温度が230〜260℃であっても接触時には急冷され、加飾層のインク流れは生じ難い。
また、後から成形される裏側樹脂層が接触する前記介在加飾層は、絵柄層が裏側樹脂層側に露出しているが、裏側樹脂層に関しては、低ガラス転移点でインキ流れが生じ難い樹脂を使用しても、多層成形品表面の耐熱性には影響が出にくい。よって、裏側樹脂層にガラス転移点の低い樹脂を使用することができ、前記介在加飾層のインク流れを生じ難くすることができる。
以上の結果、表層樹脂層の耐熱性を維持しながら、介在加飾層のインク流れを生じ難い状態で多層成形品を成形できる。
また、表側樹脂層の表裏に加飾層を先に形成できるから、後から一体に成形される裏側樹脂層の範囲とは無関係に加飾層の範囲を設定でき、必ずしも、裏側樹脂層を表側樹脂層の全面に形成する必要が無くなる。その結果、多層成形品でありながら、裏側樹脂層は、例えば、リブや係合爪部等、最小限に止めて、大部分が表側樹脂層のみで構成された薄肉製品とすることができる。一例としては、薄い厚みが要求される携帯電話の液晶パネルやバッテリーカバー等、大部分が1mm以下の厚みの表側樹脂層で構成された成形品を提供することができる。
【0008】
本発明の第2の特徴構成は、前記裏側樹脂層を形成する第2樹脂は、前記表側樹脂層を形成する第1樹脂よりガラス転移点が低く設定されているところにある。
【0009】
本発明の第2の特徴構成によれば、第1樹脂に、ガラス転移点の高い樹脂を使用して、製品表面層の耐熱性の高い多層成形品を成形できながら、第2樹脂は、第1樹脂よりガラス転移点の低い樹脂を使用するから、第2樹脂を低い温度で溶融させて型内に吐出でき、接触する前記介在加飾層のインク流れを生じ難くできる。
【0010】
本発明の第3の特徴構成は、前記保持部は、前記移動型の型締め方向と直角な方向に沿って移動自在なスライド型で構成されているところにある。
【0011】
本発明の第3の特徴構成によれば、保持部を、移動型の型締め方向と直角な方向に沿って移動するスライド型で構成するから、保持部そのものが嵩張らず、簡単な構造を採用することができ、装置コストの低減化を図り易い。
【0012】
本発明の第4の特徴構成は、前記第2固定型には、対応するキャビティ空間に溶融樹脂を吐出した後、更に溶融樹脂を加圧する圧縮成形手段が設けられているところにある。
【0013】
本発明の第4の特徴構成によれば、ゲートから前記介在加飾層までの初期の距離を長く確保でき、介在加飾層への温度や圧力の影響を少なくしてインク流れの防止を図ることができる。
【0014】
本発明の第5の特徴構成は、表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と前記表側樹脂層の裏面側に一体化される裏側樹脂層とを備えた多層成形品を形成する樹脂成形方法であって、第1固定型と移動型との成形面に沿わせて各別に加飾層を位置させた状態で型締めを行い、両加飾層の間に第1樹脂を吐出して前記加飾層と一体になった表側樹脂層を成形し、前記表側樹脂層を前記移動型で保持したまま第1固定型から離し、前記表側樹脂層の裏面側に第2固定型が位置するように前記移動型を移動させて型締めし、前記表側樹脂層の裏面側に前記第1樹脂よりガラス転移点の低い第2樹脂を吐出して前記裏側樹脂層を前記表側樹脂層と一体に成形するところにある。
【0015】
本発明の第5の特徴構成によれば、第1固定型と移動型とにそれぞれ沿わせる転写シートは、溶融樹脂との接触側の面に絵柄層を保護する状態で接着層を位置させることができるから、第1樹脂としてガラス転移点の高いものを使用しても、加飾層のインク流れを防止できる。また、ガラス転移点の高い第1樹脂によって成形した表側樹脂層は、耐熱性に優れるから、多層成形品としての表面の耐熱性の向上を図ることができる。
更には、ガラス転移点の高い第1樹脂は、基本的に樹脂の高分子化をも伴うから、機械的強度の向上にもつながる。
一方、第1固定型と移動型とで成形した表側樹脂層は、移動型で保持したまま第1固定型から第2固定型へ移動させ、連続して裏側樹脂層を成形できるから、成形上のロスタイムを低減して、効率的に多層成形品を形成することができる。
また、表側加飾層も移動型で保持したまま移動させるので、表側加飾層は外部の環境からのゴミの進入が防止され、ゴミの噛み込み不良の発生を防ぐことができる。
表側樹脂層の裏面側の介在加飾層に接する裏側樹脂層は、第1樹脂よりガラス転移点の低い第2樹脂を用いて成形するから、前記介在加飾層の絵柄層への熱影響を与え難くでき、インク流れの防止を図ることができる。
以上の結果、表層樹脂層の耐熱性を維持しながら、介在加飾層のインク流れを生じ難い状態で多層成形品を成形できる。
また、表側樹脂層の表裏に加飾層を先に形成するから、後から一体に成形される裏側樹脂層の範囲とは無関係に加飾層の範囲を設定でき、必ずしも、裏側樹脂層を表側樹脂層の全面に形成する必要が無くなる。その結果、多層成形品でありながら、裏側樹脂層は、例えば、リブや係合爪部等、最小限に止めて、大部分が表側樹脂層のみで構成された薄肉製品とすることができる。一例としては、薄い厚みが要求される携帯電話の液晶パネルやバッテリーカバー等、大部分が1mm以下の厚みの表側樹脂層で構成された成形品を提供することができる。
【0016】
本発明の第6の特徴構成は、前記第2樹脂を前記第2固定型と前記移動型との間のキャビティ空間に吐出した後、前記第2固定型側から溶融樹脂を加圧して圧縮成形を行うところにある。
【0017】
本発明の第6の特徴構成によれば、裏側樹脂層を成形する上で、ゲートから前記介在加飾層までの初期の距離を長く確保でき、介在加飾層への溶融樹脂による温度や圧力の影響をより少なくしてインク流れの防止を図ることができる。
更には、圧縮成形によって樹脂強度の向上を図れるから、製品をより薄肉化することができる。例えば、厚みが0.5〜0.7mmといった製品でも強度を備えさせることが可能となる。
【0018】
本発明の第7の特徴構成は、表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と、前記表側樹脂層の裏面側に一体化された裏側樹脂層とを備えた多層成形品であって、前記表層樹脂層を構成する第1樹脂は、前記裏側樹脂層を構成する第2樹脂よりガラス転移点が高いところにある。
【0019】
本発明の第7の特徴構成によれば、本発明の前記第1〜第6の特徴構成を備えた樹脂成形装置や、樹脂成形方法によって、簡単に多層成形品を成形することができることに加えて、その多層成形品は、表層樹脂層の耐熱性を維持しながら、介在加飾層のインク流れを生じ難い状態で成形できる。
また、両加飾層の絵柄や色彩等を美麗に構成できるから、例えば、透明な表層樹脂層を通して、それらの加飾層による装飾を施した美観性に富んだ多層成形品とすることができる。
【0020】
本発明の第8の特徴構成は、表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と、前記表側樹脂層の裏面側に一体化された裏側樹脂層とを備えた多層成形品であって、前記表側樹脂層と前記裏側樹脂層とを透明樹脂で構成し、前記裏側樹脂層の裏面に加飾層を設けてあるところにある。
【0021】
本発明の第8の特徴構成によれば、3層の加飾層の絵柄や色彩等を美麗に構成でき、奥行きや立体感のある美観性に富んだ多層成形品とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】樹脂成形装置を示す模式断面図
【図2】樹脂成形装置を示す模式断面図
【図3】樹脂成形装置を示す模式断面図
【図4】樹脂成形装置を示す模式断面図
【図5】保持部を示す断面図
【図6】多層成形品を示す説明図
【図7】別実施形態の樹脂成形装置の要部を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0024】
図1〜4は、本発明の樹脂成形装置の一実施形態を示すもので、当該樹脂成形装置Mは、表裏を加飾層1(1A,1B)で挟まれた表側樹脂層2Aと(図6参照)、前記表側樹脂層2Aの裏面側に一体化される裏側樹脂層2Bとを備えた多層成形品2(図4参照)を形成できるように構成されている。
【0025】
多層成形品2を形成する金型としては、樹脂吐出ゲートGを備えた固定型Tと、前記固定型Tに対して型締め自在に構成された移動型Uとが設けられている。
【0026】
前記固定型Tは、前記移動型Uとの間で、前記表側樹脂層2Aの裏側部分を成形する第1固定型T1と、前記移動型Uとの間で、前記表側樹脂層2Aの裏面側に前記裏側樹脂層2Bを一体的に成形する第2固定型T2とを備えて構成してある。
これら、両固定型T1,T2は、図1に示すように、固定型基体T0に対して両者が隣接する状態に設置されている。
また、第1固定型T1には、表側樹脂層2Aを形成するための第1樹脂P1を送り込むための第1ゲートG1が設けられている。一方、第2固定型T2には、裏側樹脂層2Bを形成するための第2樹脂P2(図4参照)を送り込むための第2ゲートG2が設けられている。
更に、前記表側樹脂層2Aの裏面側の加飾層1Bを形成するための転写シート6を、第1固定型T1の成形面に沿って配置させておく第2転写シート配置手段7が、前記第1固定型T1に対応させて設けられている。
【0027】
前記移動型Uは、前記第1固定型T1と、第2固定型T2とに対応できるように同じ形状に形成された一対のものが、移動型基体U0に対して隣接する状態に設置されている。
移動型基体U0は、回転軸4によって支持されており、軸芯J周りに180度回転させることによって、両固定型T1,T2に対する対応位置が反転できるように構成されている。
従って、一方の移動型Uが第1固定型T1に対応し、他方の移動型Uが第2固定型T2に対応している状態で、前記移動型基体U0を軸芯J周りに180度回転させると、一方の移動型は第2固定型T2に、他方の移動型は第1固定型T1にそれぞれ対向する状態に変更される。前記回転軸4によって、移動機構Hが構成されている。
また、前記表側樹脂層2Aの表面側の加飾層1Aを形成するための転写シート8を、移動型Uの成形面に沿って配置させておく第1転写シート配置手段9が、前記移動型Uに対応させて設けられている。
【0028】
また、移動型Uには、前記表側樹脂層2Aを成形したままの状態で保持自在な保持部5が設けられている(図2参照)。
よって、第1固定型T1との間で成形した前記表側樹脂層2Aをそのまま保持部5で保持することができるようになり、型開きの際、移動型U側に前記表側樹脂層2Aを保持して、第1固定型T1から離脱することができる(図3参照)。従って、表側樹脂層2Aの両面に一体化された加飾層は、成形工程を通じて移動型Uによって保護されているから、傷がつき難い。
【0029】
前記保持部5の一例としては、図5に示すように、前記移動型Uの型締め方向Xと直角なスライド方向Yに沿って移動自在なスライド型Uaが挙げられる。
この例では、表側樹脂層2Aの切り落とし予定の外縁部分の数個所に、移動型Uとスライド型Uaとで挟持できる部分を予め形成しておき、それらの部分をそれぞれ前記スライド型Uaと移動型Uとで挟持することで、表側樹脂層2Aを移動型Uに保持しておくことができる。
また、スライド型Uaをスライド方向Yに沿って開くことで、表側樹脂層2Aの保持を解除することができる。
【0030】
因みに、本実施形態において説明する多層成形品2は、図6に示すように、製品表面を下にしたお盆形状の表側樹脂層2Aと、表側樹脂層2Aの裏面側に周縁部に沿って設けられた裏側樹脂層2Bとから構成されている。
前記表側樹脂層2Aは、透明な第1樹脂P1によって構成されており、表裏面に、加飾層1が設けられている。従って、製品の表面側からは、表面側の加飾層1Aのみならず、裏面側の加飾層1Bも透視することができる。
また、表側樹脂層2Aを構成する第1樹脂P1は、ガラス転移点が120〜100℃のものを使用してあり、裏側樹脂層2Bを構成する第2樹脂P2は、ガラス転移点が100〜80℃のものを使用してある。
特に、表側樹脂層2Aの裏面側に、前記裏面側の加飾層1Bに接触する状態で吐出される第2樹脂P2に関しては、加飾層1Bのインク流れを生じない程度に低いガラス転移点の設定になっている。一方、第1樹脂P1に関しては、インク流れを生じることがないから、第2樹脂P2よりも高いガラス転移点の設定になっている。その結果、製品表面の耐熱性の向上を図ることができる。
【0031】
次に、具体的な製品の成形方法について説明する。
[1]図1に示すように、第2転写シート配置手段7によって第1固定型T1の成形面に沿って転写シート6を配置しておくと共に、第1転写シート配置手段9によって移動型Uの成形面に沿って転写シート8を配置しておく。
[2]移動型Uを第1固定型T1に近接させて、型締めを行い、第1ゲートG1から第1樹脂P1を吐出する(図2参照)。この際、前記保持部5は、閉めた状態にしておく。
[3]表側樹脂層2Aの成形が完了したら、前記保持部5によって表側樹脂層2Aを保持したまま移動型Uを開き、前記移動機構Hによって移動型Uを回転駆動させて、第2固定型T2に対応する位置まで移動させる(図3参照)。
[4]移動型Uを、第2固定型T2に対して型締めを行い、第2ゲートG2から第2樹脂P2を吐出する(図4参照)。表側樹脂層2Aと裏側樹脂層2Bとの一体化が終了すると、前記保持部5を開いた状態にして、両型から成形品を外す。
以上の各工程を、一対の移動型Uによってシフトした状態で並行させることができる。
【0032】
本実施形態の樹脂成形技術によれば、表側樹脂層2Aにガラス転移点の高い樹脂を使用するから、製品表面層の耐熱性が高い多層成形品2を形成することができる。また、裏側樹脂層2Bにガラス転移点の低い樹脂を使用するから、介在加飾層1Bのインク流れを生じ難くすることができ、美観性に富んだ多層成形品2を形成できる。
【0033】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【0034】
〈1〉 前記多層成形品2は、先の実施形態で説明した形状や構成に限るものではなく、適宜、変更することが可能である。例えば、2色成形品に限らず、3色以上の複数色成形品であってもよい。
〈2〉 前記加飾層は、先の実施形態で説明した転写シート6によって転写するものに限らず、例えば、インサートシートを用いて形成するものであってもよい。
〈3〉 前記裏側樹脂層2Bの成形に関しては、例えば、図7に示すように、前記第2固定型T2に、対応するキャビティ空間に溶融樹脂を吐出した後、更に溶融樹脂を加圧する圧縮成形手段Qを設けて、樹脂の吐出時には、ゲートから加飾層までの距離を確保しておき、加飾層のインク流れを生じ難くする方法を採用するものであってもよい。
〈4〉 前記固定型の配置や、移動型の移動機構等は、先の実施形態で説明したものに限るものではなく、例えば、移動型を挟んで一対の固定型を対向配置し、移動型を、固定型の対向方向に直交する軸芯周りに回転自在に構成して、両固定型に対して移動型を型締め自在に構成することも可能である。
【0035】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【0036】
1 加飾層
2 多層成形品
2A 表側樹脂層
2B 裏側樹脂層
5 保持部
H 移動機構
P1 第1樹脂
P2 第2樹脂
T1 第1固定型
T2 第2固定型
U 移動型
Ua スライド型

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と、
前記表側樹脂層の裏面側に一体化される裏側樹脂層とを備えた多層成形品を形成する樹脂成形装置であって、
前記表側樹脂層の裏側部分を成形する第1固定型と、
前記第1固定型との間で前記表裏の加飾層と表側樹脂層とを一体に成形する移動型と、
前記表側樹脂層を成形したまま前記移動型に保持自在な保持部と、
前記保持部で前記移動型に保持した前記表側樹脂層の裏面側に一体に前記裏側樹脂層を成形する第2固定型と、
前記移動型を、前記第1固定型に対応した位置から、前記第2固定型に対応した位置に移動自在な移動機構とが設けられている樹脂成形装置。
【請求項2】
前記裏側樹脂層を形成する第2樹脂は、前記表側樹脂層を形成する第1樹脂よりガラス転移点が低く設定されている請求項1に記載の樹脂成形装置。
【請求項3】
前記保持部は、前記移動型の型締め方向と直角な方向に沿って移動自在なスライド型で構成されている請求項1又は2に記載の樹脂成形装置。
【請求項4】
前記第2固定型には、対応するキャビティ空間に溶融樹脂を吐出した後、更に溶融樹脂を加圧する圧縮成形手段が設けられている請求項1〜3の何れか一項に記載の樹脂成形装置。
【請求項5】
表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と前記表側樹脂層の裏面側に一体化される裏側樹脂層とを備えた多層成形品を形成する樹脂成形方法であって、
第1固定型と移動型との成形面に沿わせて各別に加飾層を位置させた状態で型締めを行い、両加飾層の間に第1樹脂を吐出して前記加飾層と一体になった表側樹脂層を成形し、
前記表側樹脂層を前記移動型で保持したまま第1固定型から離し、前記表側樹脂層の裏面側に第2固定型が位置するように前記移動型を移動させて型締めし、前記表側樹脂層の裏面側に前記第1樹脂よりガラス転移点の低い第2樹脂を吐出して前記裏側樹脂層を前記表側樹脂層と一体に成形する樹脂成形方法。
【請求項6】
前記第2樹脂を前記第2固定型と前記移動型との間のキャビティ空間に吐出した後、前記第2固定型側から溶融樹脂を加圧して圧縮成形を行う請求項5に記載の樹脂成形方法。
【請求項7】
表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と、前記表側樹脂層の裏面側に一体化された裏側樹脂層とを備えた多層成形品であって、
前記表層樹脂層を構成する第1樹脂は、前記裏側樹脂層を構成する第2樹脂よりガラス転移点が高い多層成形品。
【請求項8】
表裏を加飾層で挟まれた表側樹脂層と、前記表側樹脂層の裏面側に一体化された裏側樹脂層とを備えた多層成形品であって、
前記表側樹脂層と前記裏側樹脂層とを透明樹脂で構成し、前記裏側樹脂層の裏面に加飾層を設けてある多層成形品。

【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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【公開番号】特開2012−40799(P2012−40799A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−185065(P2010−185065)
【出願日】平成22年8月20日(2010.8.20)
【出願人】(000231361)日本写真印刷株式会社 (477)
【Fターム(参考)】