説明

熱硬化性樹脂による成形品の両面絵付け成形法

【課題】熱硬化性樹脂による成形品の内外両面に絵付けを、単体のキャビティ型とキャビティ割型の両方を採用して、コア型との型開閉により圧縮成形された成形体を上下に反転するなく行えるようにする。
【解決手段】コア型とキャビティ割型との型閉により熱可塑性樹脂の成形品の内体を圧縮形成し、型開により内体をキャビティ割型内に抱持してコア型から離型する。コア型と内体との間に絵付きフォイルを入れて型閉により内体内面に絵付けする。内体をキャビティ割型内に抱持してコア型から離型し、内体とコア型との間にコーティング材を入れて内体をコア型に保持したのち、キャビティ割型を単体のキャビティ型と交換する。キャビティ型とコア型との型閉により内体上の材料樹脂を圧縮して外体を成形し、外体と内体とによる内外二層の成形品の成形体を成形する。成形体とキャビティ割型との間に絵付きフォイルを入れて型閉により成形の外面に絵付けする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、熱硬化性樹脂による成形品の圧縮成形時に、成形品の内面と外面の両方に絵付けを行う成形法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
熱硬化性樹脂製の成形品(例えば食器類、各種容器)の成形には圧縮成形が採用されている。圧縮成形は加熱されたコア型とキャビティ型との間に材料樹脂を入れ、その材料樹脂をコア型とキャビティ型の型閉により圧縮して行っている。
【0003】
この圧縮成形により製造された成形品の内面と外面の両方に絵付けを行うには、先ず下型のキャビティ型と上型のコア型とにより成形品を圧縮成形し、そのコア型を型開してキャビティ型内の成形品から離型したのち、成形品の内側を表として成形品内に絵柄を有するフォイルを入れ、コア型を再型閉して内面の絵付けを行う。次に成形品をキャビティ型から離型して上下に反転し、絵付けが済んだ内側を下型として準備した上向きのコア型に嵌合して外側を表とし、その外側に絵柄を有する別のフォイルを被せ、そのコア型と上型として準備したキャビティ型とを型閉して、成形品の外面に絵付けを行っている。
【特許文献1】特許第3398818号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来の絵付け成形法では、成形品の内面の絵付けを先行し、その成形品を上下に反転して外面の絵付けを行っていることから、キャビティ型を下型とし、コア型を上型として配置した成形装置と、反対にコア型を上型としキャビティ型を下型として配置した成形装置の2台が必要となる。また内面の絵付けが済んだ成形品をキャビティ型から取り外し、これを上下に反転して別の成形装置のコア型に嵌合するので作業効率に課題を有し、また成形品の取り出しから嵌合に移行する際に損傷することもあるので歩留りにも課題を有するものであった。
【0005】
この発明は、上記従来の課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、コア型に対し開閉自在に設けた単体のキャビティ型と一対の分割型によるキャビティ割型とにより、圧縮成形した成形体を上下に反転するなく、該成形体の内外両面に絵付けを行い得る新たな熱可塑性樹脂による成形品の両面絵付け成形法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的によるこの発明は、コア型と、単体のキャビティ型との型閉によりコア型上の材料樹脂を圧縮して成形品の内体を成形し、その内体を型開によりキャビティ型から離型してコア型に保持したのち、キャビティ型をキャビティ面にアンダーカット部を有する一対の分割型によるキャビティ割型と交換する工程と、そのキャビティ割型とコア型との型閉により内体上の材料樹脂を圧縮して外体を成形するとともに、外体と内体とによる内外二層の成形品の成形体を成形する工程と、その成形体を型開によりキャビティ割型内に抱持してコア型から離型し、コア型と成形体との間に絵付きフォイルを入れたのち、該コア型とキャビティ割型の型閉により成形体の内面に絵付けを行う工程と、その成形体を型開によりキャビティ割型内に抱持してコア型から再度離型し、成形体と該コア型との間にコーティング材を入れたのち、コア型とキャビティ割型を型閉して成形体の内面をコーティング処理する工程と、上記キャビティ割型の分割型を側方に開いて成形体から離したのち、該キャビティ割型の型開により成形体をコア型に保持し、成形体とキャビティ割型との間に絵付きフォイルを入れたのち、分割型を開いた状態でコア型とキャビティ割型とを型閉し、型閉後に分割型を閉じて成形体の外面に絵付けを行う工程とからなる、というものである。
【0007】
またこの発明は、コア型と、キャビティ面にアンダーカット部を有する一対の分割型によるキャビティ割型との型閉により、コア型上の材料樹脂を圧縮して成形品の内体を成形し、その内体を型開によりキャビティ割型内に抱持してコア型から離型する工程と、そのコア型と内体との間に絵付きフォイルを入れたのち、該コア型とキャビティ割型の型閉により内体内面に絵付けして、内体を型開によりキャビティ割型内に抱持してコア型から再度離型し、その内体と該コア型との間にコーティング材を入れて、コア型とキャビティ割型の型閉により内体の内面をコーティング処理する工程と、キャビティ割型とコア型の型開を、上記分割型を側方に開いてから行って内体をコア型に保持したのち、キャビティ割型を単体のキャビティ型と交換する工程と、そのキャビティ型とコア型との型閉により内体上の材料樹脂を圧縮して外体を成形するとともに、外体と内体とによる内外二層の成形品の成形体を成形し、その成形体とキャビティ割型との間に絵付きフォイルを入れて、コア型とキャビティ型の型閉により成形の外面に絵付けを行う工程と、コア型とキャビティ型を型開して成形体とキャビティ型との間にコーティング材を入れ、コア型とキャビティ型の型閉により成形体の外面をコーティング処理する工程とからなる、というものである。
【0008】
またこの発明は、上記コア型の端部周側面に端辺に接する複数条の縦溝を凹設し、その縦溝によりスタッキング用の縦リブを成形体の内面に成形してなる、というものである。
【発明の効果】
【0009】
上記構成では、成形体の圧縮成形に用いたコア型を、そのまま成形体の内面と外面の絵付け工程におけるコア型として使用できるのでコア型が一つで済む。また絵付けに際するコア型からの成形体の離型もキャビティ割型により抱持して行うので、成形体とコア型の位置ずれもなく、再型閉による成形体の損傷も確実に防止される。またキャビティ割型の型閉と分割型の開閉により成形体の圧縮成形と内外両面の絵付けを連続して行えるので作業効率が向上し、不良品の発生も殆ど無くなることから歩留りもよくなる。さらにまた、内外二層の成形体の成形ではキャビティ型とキャビティ割型の両方を、コア型に対し交換可能に配設し、その何れか一方を一次成形に使用し、他方を二次成形に使用できるので、内外二層の成形品であっても容易に圧縮成形することができる。しかも成形は1台の圧縮成形機で済むことから設備コストの節減ともなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
図中1は成形品の内面を形成するコア型、2はコア型1との型開閉により成形体の内体又は外体を成形するキャビティ型で単体からなる。3はコア型1との型開閉により成形体の内体又は外体を成形するキャビティ割型で、その何れも成形温度に加熱できる構成からなる。またキャビティ割型はベース31の下面に取付けた底型32と、ベース31の下面に摺動自在に取付けて、底型32の両側に側方に開閉自在に設けた一対の分割型33,33とからなる。また分割型の底型32と接する型面には成形体の底縁を成形する環状の凹所34が形成してあり、その凹所34がアンダーカット部として機能するようにしてある。
【0011】
上記キャビティ型2とキャビティ割型3は、図は省略するが、圧縮成形機に下型として縦に取付けたコア型1と交互に型開閉できるように、コア型1の上の盤体に並設してあり、コア型側又はキャビティ型側の横移動により、コア型1に対し交換できるようにしてある。またキャビティ型1とキャビティ割型3の型開きは、コア型1の上に側部から材料挿入が可能となるところまで高く行われる。
【0012】
上記キャビティ型2とキャビティ割型3を使用したこの発明の実施形態を、図2に示す内外二層のコップ10の圧縮成形と内外両面への絵付けを一例として、図1(A)〜(L)の各図に順に示す成形工程をより説明する。
【0013】
図1−1(A)〜(C) 先ずコア型1の上方にキャビティ型2を位置させ、型開時に予備乾燥した熱硬化性樹脂(例えばメラミン樹脂)の材料樹脂11aを、コア型1に載せてキャビティ型2のキャビティ下に入れる(A)。次にキャビティ型2を降下してコア型1と型閉し、材料樹脂11aをコア型1とキャビティ型2の型閉による加圧により圧縮してキャビティに充填し、両金型の加熱により半硬化した内体12aを一次成形する(B)。
【0014】
上記内体12aの圧縮成形が終わったらキャビティ型2を上昇して型開する。この型開により内体12aがキャビティ型2から離型してコア型1に保持される。次にコア型1に対するキャビティ型2をキャビティ割型3に交換する。この型交換はキャビティ型側を横移動するか、またはコア型側を横移動して行われる。金型交換によりキャビティ割型3は分割型33,33を閉じた状態でコア型1の上方に位置する。予備乾燥した別のメラミン樹脂の材料樹脂11bをコア型側の内体12aの上に載せてキャビティ下に入れる(C)。
【0015】
図1−2(D)〜(F) 次にキャビティ割型3を降下してコア型1と型閉する。キャビティ割型3の型閉と加圧により材料樹脂11bを圧縮してキャビティに充填し、半硬化した内体12aに外体12bを二次成形する。これにより両方が一体化して図2に示すコップ10の成形体12が圧縮成形される(D)。
【0016】
この二次成形は、内体12aと外体12bとが完全に硬化する前に終了し、分割型33,33を閉じた状態で直ちにキャビティ割型3を上昇してコア型1から離型する(図は省略)。この際、凹所34により成形された底縁12cが型面におけるアンダーカットとなるので、成形体12はキャビティ割型3から外れずにキャビティ割型内に抱持された状態でコア型1から抜け出て離型する(E)。
【0017】
二次成形が終了したら、コア型1の型面に絵付けフォイル13を入れる(E)。フォイル13はメラミン樹脂を含浸して乾燥した絵柄入り印刷紙で環状帯に形成されており、そのフォイル13が型圧によりずれないようにコア型1に固定してから、キャビティ割型3を降下してコア型1と型閉する(F)。この型閉後の加圧によりフォイル13が成形体12の内側面に貼着する。
【0018】
上記フォイル13による絵付けが終了したら、キャビティ割型3をその状態のまま上昇してコア型1から成形体12を離型する。成形体12はアンダーカットとなった底縁12cにより離れることなく、キャビティ割型内に抱持された状態でコア型1から抜け出て離型する(図は省略)。またフォイル13が内体12aに移ってコア型1の型面から離れる。
【0019】
図1−3(G)〜(I) 型開が終了したらコア型1の上にメラミン樹脂の透明なコーティング材14aを載せてコア型1と成形体12との間に入れる(G)。その後にキャビティ割型3を成形体12と共に降下してコア型1と型閉する。コーティング材14aは圧縮されてコア型1の型面と成形体12の内側面との間に押し延ばされ、フォイル13と共に成形体12の内面を被覆するコーティング層14となる(H)。
【0020】
上記コーティング層14の成形が終了したらキャビティ割型3の型開を行う。この型開は、先ず分割型33,33を側方に開いて成形体12の周側面から離し、次にキャビティ割型3を上昇して行う。この分割型33,33の離れにより成形体12はキャビティ割型3に抱持されずにコア型1に嵌合した状態で残る。キャビティ割型3の型開が終了したら、成形体12の外側に上記フォイル13とは絵柄が異なる絵付けフォイル15を入れる(I)。
【0021】
図1−4(J)〜(L) 上記フォイル15を入れたら、キャビティ割型3を底型32が成形体12の底面に接するまで分割型33,33を開いたまま降下する(J)。次に分割型33,33を閉じて成形体12を側方から加圧する。この加圧とキャビティ割型3による加熱とにより、フォイル15が成形体12の外面に溶着して絵付けが行われる(K)。
【0022】
上記フォイル15による絵付けの終了後、分割型33,33を閉じたままキャビティ割型3を成形体12と共に上昇してコア型1との型開を行う(L)。次にキャビティ型側を横移動するか、またはコア型側を摺動して、コア型1からキャビティ型2を横にずらし、その位置で分割型33,33を側方に開いてキャビティ割型3から成形体12を取り出す。成形体12は図2に示すように、内面と外面の両面に異なった絵柄16,17が絵付けされたコップ10として取り出される。その後にコア型1の上方にキャビティ型2が位置して次回の成形工程に備える。
【0023】
また図3に示すコップ10のように、内側面の下部にスタッキング用の複数の縦リブ18を突設する場合には、図4に示すように、コアの端部周側面に複数条の縦溝19をコア端辺に接するところまで凹設したコア型1′を使用する。コア側面に上向きの縦溝19があると、キャビティ型2による内体12aの圧縮成形時に、上記材料樹脂11aの一部が圧入されて上記縦リブ18となる。この縦リブ18の抜き方向は上方となることから、内体12aと外体12bとによる成形体12をコア型1から離型する際の障害とはならない。このためスタッキング用の縦リブ18を有するコップ10であつても、図1(A)〜(L)に示す工程により圧縮成形することができる。
【0024】
図5(A)〜(L)は、図6に示す内外二層の湯呑101の成形を一例として、キャビティ割型3による内体12aの圧縮成形と内面絵付けを先行し、その後にキャビティ型2による外体12bの圧縮成形と外面絵付けを行う場合の工程を順に説明するものである。なお、キャビティ割型3としては、湯呑101の形態から、内体底縁とキャビティ面とにアンダーカット部35を施した割型33,33を使用している。
【0025】
図5−1(A)〜(C) 先ず分割型33,33を閉じた状態でコア型1の上方にキャビティ割型3を位置させ、メラミン樹脂の材料樹脂11aをコア型1に載せてキャビティ下に入れる(A)。次にキャビティ割型3を降下してコア型1と型閉し、材料樹脂11aをコア型1とキャビティ割型3の型閉による加圧により圧縮してキャビティに充填し、両金型の加熱により半硬化した内体12aを一次成形する(B)。
【0026】
内体12aの圧縮成形が終わったらキャビティ割型3を上方に型開する。圧縮成形された内体12aは、分割型33,33のキャビティ面に施したアンダーカット部35によりキャビティ面から外れずにキャビティ割型内に抱持された状態でコア型1から抜け出て離型する。この型開後にコア型1の型面にメラミン樹脂を含浸して乾燥した絵柄入り印刷紙で環状帯に形成された絵付けフォイル13を嵌め入れてコア型面に固定する(C)。
【0027】
図5−(D)〜(F) 次にキャビティ割型3を降下してコア型1と型閉する。この型閉後の加圧によりフォイル13が成形体12の内側面に貼着する(D)。上記フォイル13による絵付けが終了したら、キャビティ割型3をその状態のまま上昇してコア型1から内体12aを離型する。アンダーカット部35により内体12aは再度キャビティ割型内に抱持された状態でコア型1から抜け出て離型する。またフォイル13が内体12aに移ってコア型1の型面から離れる。型開が終了したらコア型1の上にメラミン樹脂の透明なコーティング材14aを載せてコア型1と内体12aとの間に入れる(E)。
【0028】
次に図では省略するが、キャビティ割型3を内体12aと共に降下してコア型1と型閉する。コーティング材14aは圧縮されてコア型1の型面と内体12aの内面との間に押し延ばされ、図(F)の拡大図に示すように、フォイル13と共に内体12aの内面を被覆するコーティング層14となる。
【0029】
上記コーティング層14の成形が終了したらキャビティ割型3の型開を行う。この型開は、先ず分割型33,33を側方に開いてからキャビティ割型3を上昇して行う。側方への型開により内体12aの外面に形成されたアンダーカット部35′がキャビティ面から外れ、内体12aはキャビティ割型3から離れて抱持されずにコア型1に嵌合した状態で残る(F)。
【0030】
図5(G)〜(I) キャビティ割型3の型開が終了したら、キャビティ割型3を単体のキャビティ型2に交換する。そして内体12aの上にメラミン樹脂の材料樹脂11bを載せてキャビティ型2と内体12aとの間に入れる(G)。その後にキャビティ型2を降下してコア型1と型閉し、型閉による加圧により材料樹脂11bを圧縮して、加熱により半硬化した内体12aに外体12bを二次成形する。この二次成形は内体12aと外体12bとが完全に硬化する前に終了する。これにより両方が一体となって図6に示す湯呑101の成形体12が圧縮成形される(H)。
【0031】
成形体12の圧縮成形が終了したらキャビティ型2を上昇してコア型1との型開を行う。圧縮成形された成形体12はコア型1と密着し、またキャビティ型2のキャビティ面にはアンダーカット部がないので、成形体12はキャビティ型2に抱持されることなく、そのままコア型1に嵌合した状態で残る。この型開後に、外体12bの外面にメラミン樹脂を含浸して乾燥した絵柄入り印刷紙で環状帯の絵付けフォイル15を嵌め入れて外体12bに固定する(I)。
【0032】
図5(J)〜(L) フォイル入れが済んだらキャビティ型2を降下してコア型1と型閉し、成形体12を加圧してフォイル15を外体12bの外面に貼着する(J)。上記フォイル15による絵付けが終了したら、キャビティ型2を上昇してコア型1から型開する。成形体12はキャビティ型2から離型してコア型1に嵌合状態で残るので、型開後に外体12bの上にメラミン樹脂の透明なコーティング材20aを載せて、キャビティ型2と成形体12との間に入れる(K)。
【0033】
次に図では省略するが、キャビティ型2を降下してコア型1と型閉する。コーティング材20aは圧縮されてキャビティ型2のキャビティ面と外体12bの外面との間に押し延ばされて、図6の湯呑101の部分拡大図に示すように、フォイル15と共に外体12bの外面を被覆するコーティング層20となる。このコーティング層20の成形が終了したらキャビティ型2の型開を行う(L)。型開により成形体12はコア型1に残り、図6に示すように、内面と外面の両面に異なった絵柄102,103が絵付けされた湯呑101となってコア型1から取り出される。
【0034】
なお、この発明の絵付け成形法は、上記キャビティ割型により抱持できる形態であれば、コップや湯呑以外の成形品、例えば小鉢、丼、茶椀、汁椀等の食器類、各種容器などの圧縮成形に適用可能であることはいうでもない。また成形機の構造によっては金型の配置を、図示の場合とは逆に、コア型を上型、キャビティ型とキャビティ割型を下型としてコア型側を昇降し、その両方との型開閉を行うようにしてもよく、その配置は任意に選択することができる。したがつて、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1−1】(A)〜(C) この発明に係わる成形品の両面絵付け成形法の成形工程の説明図である。
【図1−2】(D)〜(F) この発明に係わる成形品の両面絵付け成形法の成形工程の説明図である。
【図1−3】(G)〜(I) この発明に係わる成形品の両面絵付け成形法の成形工程の説明図である。
【図1−4】(J)〜(L) この発明に係わる成形品の両面絵付け成形法の成形工程の説明図である。
【図2】図1の成形工程により内外両面に絵付したコップの一部を拡大して示す半部縦断正面図である。
【図3】内側面の下部にスタッキング用の縦リブを有するコップの半部縦断正面図である。
【図4】スタッキング用の縦リブの成形が可能なコア型とキャビティ型の略示断面図である。
【図5−1】(A)〜(C) この発明に係わる成形法による他の成形工程の説明図である。
【図5−2】(D)〜(F) この発明に係わる成形法による他の成形工程の説明図である。
【図5−3】(G)〜(I) この発明に係わる成形法による他の成形工程の説明図である。
【図5−4】(J)〜(L) この発明に係わる成形法による他の成形工程の説明図である。
【図6】図5の成形工程により内外両面に絵付した湯呑の一部を拡大して示す半部縦断正面図である。
【符号の説明】
【0036】
1 コア型
2 キャビティ型
3 キャビティ割型
10 コップ
11a 内体の材料樹脂
11b 外体の材料樹脂
12 成形体
12a 内体
12b 外体
12c 底縁
13 内側のフォイル
14 内側コーティング層
15 外側のフォイル
16 内面の絵柄
17 外面の絵柄
18 スタッキング用の縦リブ
19 コア型の縦溝
20 内側コーティング層
32 底型
33 分割型
35 アンダーカット部
101 湯呑
102 内面の絵柄
103 外面の絵柄

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コア型と、単体のキャビティ型との型閉によりコア型上の材料樹脂を圧縮して成形品の内体を成形し、その内体を型開によりキャビティ型から離型してコア型に保持したのち、キャビティ型をキャビティ面にアンダーカット部を有する一対の分割型によるキャビティ割型と交換する工程と、
そのキャビティ割型とコア型との型閉により内体上の材料樹脂を圧縮して外体を成形するとともに、外体と内体とによる内外二層の成形品の成形体を成形する工程と、
その成形体を型開によりキャビティ割型内に抱持してコア型から離型し、コア型と成形体との間に絵付きフォイルを入れたのち、該コア型とキャビティ割型の型閉により成形体の内面に絵付けを行う工程と、
その成形体を型開によりキャビティ割型内に抱持してコア型から再度離型し、成形体と該コア型との間にコーティング材を入れたのち、コア型とキャビティ割型を型閉して成形体の内面をコーティング処理する工程と、
上記キャビティ割型の分割型を側方に開いて成形体から離したのち、該キャビティ割型の型開により成形体をコア型に保持し、成形体とキャビティ割型との間に絵付きフォイルを入れたのち、分割型を開いた状態でコア型とキャビティ割型とを型閉し、型閉後に分割型を閉じて成形体の外面に絵付けを行う工程と、
からなることを特徴とする熱硬化性樹脂による成形品の両面絵付け成形法。
【請求項2】
コア型と、キャビティ面にアンダーカット部を有する一対の分割型によるキャビティ割型との型閉により、コア型上の材料樹脂を圧縮して成形品の内体を成形し、その内体を型開によりキャビティ割型内に抱持してコア型から離型する工程と、
そのコア型と内体との間に絵付きフォイルを入れたのち、該コア型とキャビティ割型の型閉により内体内面に絵付けして、内体を型開によりキャビティ割型内に抱持してコア型から再度離型し、その内体と該コア型との間にコーティング材を入れて、コア型とキャビティ割型の型閉により内体の内面をコーティング処理する工程と、
キャビティ割型とコア型の型開を、上記分割型を側方に開いてから行って内体をコア型に保持したのち、キャビティ割型を単体のキャビティ型と交換する工程と、
そのキャビティ型とコア型との型閉により内体上の材料樹脂を圧縮して外体を成形するとともに、外体と内体とによる内外二層の成形品の成形体を成形し、その成形体とキャビティ割型との間に絵付きフォイルを入れて、コア型とキャビティ型の型閉により成形の外面に絵付けを行う工程と、
コア型とキャビティ型を型開して成形体とキャビティ型との間にコーティング材を入れ、コア型とキャビティ型の型閉により成形体の外面をコーティング処理する工程と、
からなることを特徴とする熱硬化性樹脂による成形品の両面絵付け成形法。
【請求項3】
上記請求項1又は2記載の成形法において、上記コア型の端部周側面に端辺に接する複数条の縦溝を凹設し、その縦溝によりスタッキング用の縦リブを上記成形体の内面に成形してなることを特徴とする熱硬化性樹脂による成形品の両面絵付け成形法。

【図1−1】
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【図1−2】
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【図1−3】
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【図1−4】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5−1】
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【図5−2】
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【図5−3】
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【図5−4】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−160924(P2007−160924A)
【公開日】平成19年6月28日(2007.6.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−234047(P2006−234047)
【出願日】平成18年8月30日(2006.8.30)
【出願人】(392020266)関東プラスチック工業株式会社 (3)
【Fターム(参考)】