JP4170502B2

JP4170502B2 - Mold for painting and simultaneous painting method for injection molding

Info

Publication number: JP4170502B2
Application number: JP04998599A
Authority: JP
Inventors: 浩之阿竹
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: JP2000246765A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形同時絵付方法に用いる絵付用成形型とそれを用いた射出成形同時絵付方法に関する。特に、絵付用成形型として真空成形型を兼用する射出成形型で絵付シートを真空成形する際に、入れ子部分等で絵付シートの真空成形すべき領域の内部等で、真空成形を部分的に抑制して真空成形できる様な絵付用成形型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、成形品の成形と同時にその外表面に模様等を設けて絵付する射出成形同時絵付方法が各種の態様で行われている。
例えば、特公昭５０−１９１３２号公報では、真空成形用の通気孔を設けた雌型を利用して熱可塑性樹脂よりなる絵付シートを真空成形した後、雌雄両型を型締めし、溶融樹脂を両型で形成されるキャビティに射出して、射出成形と同時に樹脂成形物の外表面に絵付シートを一体化させる方法が開示されている。この態様の射出成形同時絵付方法では真空成形と射出成形とを組合わせた方法であり、複雑な曲面形状に模様付けができる。なお、絵付シートには、ラミネートタイプと転写タイプとがあり、前者では絵付シート自体を成形品に積層させて絵付けし、後者では絵付シートの基材シートのみを剥離してその転写層を成形品に転写させて絵付けする。
【０００３】
そして、図６の斜視図で概念的に例示する如く、この様な真空成形と射出成形とを組み合わせる形態の射出成形同時絵付方法に使用する絵付用成形型では、絵付シートの真空成形を効率良く確実に行える様にする為に、絵付シートを沿わせる方の型Ｍａ（通常は雌型側）については、そのキャビティ１０の外周に位置するパーティング面２０に、該キャビティを囲繞する様にＯリング３０を設けておく事が多い（特開平９−３９０２５号公報等参照）。このＯリング３０は、通常、パーティング面２０にキャビティ１０を囲繞する様に設けたリング溝内に嵌め込んである。そして、絵付シートＳを枠状のシートクランプ４０で型Ｍａのパーティング面２０に押し付けて該パーティング面２０に固定し保持する際に、Ｏリング３０の部分で絵付シートＳを押し付ける事で、絵付シートＳで覆われる型Ｍａのキャビティ１０内の気密性が向上し、絵付シートの真空成形を確実且つ効率的に行える様になる。なお、シートクランプ４０は、その四隅を４本の摺動ロッド４１で支持されて、パーティング面２０に対して垂直方向に進退動可能に配置されている。そして、シートクランプ４０は、型Ｍａの底部に格納され且つ摺動ロッド４１に連結した流体圧シリンダ等の駆動機構によって、前記進退動作をする。
【０００４】
なお、本発明では上記にて、キャビティ１０の外側となるパーティング面２０のうち、Ｏリング３０を設けた環状の部分は、キャビティ１０の外側を囲繞して絵付シートＳを該パーティング面２０に押圧して該キャビティ１０を密閉する部分として外周密閉領域と呼ぶ。
【０００５】
また、図示は省略するが、絵付用成形型のうちの真空成形型を兼用する方の射出成形型である型Ｍａの型面には、絵付シートＳで覆われたキャビティ１０内の気体を排気する為の孔或いは溝状で真空ポンプ等に接続させる通気孔が設けられている。通気孔が設けられる型面はキャビティ面、外周密閉領域よりも内側部分のパーティング面（図６に於けるＯリングよりも内側のパーティング面）等である。後者パーティング面の場合には、通気孔部分が製品面とはならない為に、通気孔の跡が製品表面に残る心配は無い。
【０００６】
そして、熱盤を用いて加熱軟化させた絵付シートを型Ｍａを用いて真空成形（本発明で言う真空成形とは真空圧空成形も包含する）した後、一対の両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きすれば、絵付シートによる積層又は転写で樹脂成形物の表面が絵付された絵付成形品が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、成形品形状の小変更に対応する為、或いは、真空成形型を兼用する絵付用成形型として、キャビティ内空気を吸引する通気孔（溝を含む）を設ける為等に、絵付用成形型を入れ子構造の型とする事がある。なお、成形品形状の小変更への対応は、例えば、成形品外形形状は同じだが内部に設けた窓形状が異なり、窓部の形状を入れ子で形成する場合等である。
これらの場合、絵付シートが沿う面（キャビティ面やパーティング面）を構成する入れ子を、型面側からボルト等で固定する際に、ボルト孔が深くボルト頭部が凹んでいると、その部分でも絵付シートが真空成形されてしまう為、そこで絵付シートが破断して気密性が低下したり、或いは破断はしないまでも、絵付シートが食い込んでしまい、型開き後の製品取り出しに支障を来す事等がある。更にこの為、樹脂成形物に密着した絵付シートに皺等が発生する事もある。この様な事を避ける為には、入れ子を固定したボルト等の上は埋めて平坦にしておけば良いが、コストアップに繋がる上、形状変更に対応する際に入れ子を入れ換え難い。一方、入れ子を型面側からでは無く型裏面側から固定する構造とすれば、入れ子の交換は、その都度、型を射出成形機から取り外す必要がある。しかも、真空成形型も兼用する絵付用成形型の場合には、入れ子による型の継ぎ目部分を通気孔（溝）として利用する事が多々あり、該通気孔とした継ぎ目部分に成形樹脂が入り込んだときに、その樹脂を取り除く為にも、型を射出成形機か取り外す必要があった。
【０００８】
以上の様に、射出成形型で絵付シートの真空成形もする絵付用成形型では、単なる通常の射出成形型と異なり、入れ子採用時には、絵付シートが入れ子の取り付け孔等に食い込んだりしない様にする工夫が必要であった。
【０００９】
また、特開平９−１５０４３４号公報に開示の如く、真空成形時に製品面上での絵付シートの伸びを均一化して歪みを少なくして、絵付シートの破れや皺等の絵付シートの真空成形不良を生じ難くする為に、シートクランプで絵付シートを型に押圧し固定する部分とする、Ｏリングを設けるパーティング面（外周パーティング面）と、キャビティとの間に、もう一つのパーティング面として内周パーティング面を、外周パーティング面の内周端とキャビティ面の始端（外周端）とを直線的に結ぶ面よりも、外周側に凹んだパーティング面を設けた絵付用成形型においても、内周パーティング面を入れ子構造で形成する場合に、その入れ子の取り付けボルト孔をパーティング面側に設ける構造とすると、前述同様の問題があった（本発明の入れ子取り付け構造の絵付用成形型となるが、図４参照）。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決すべく、本発明の絵付用成形型では、絵付シートを、一対の型の間に挿入して該型のいずれか片方を真空成形型として真空成形した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する為に使用する絵付用成形型において、真空成形時に絵付シートで覆われるキャビティの気密性を向上させる為に、絵付シートを沿わせる方の型が、該型のパーティング面のうち、該型のキャビティの外側を周回する様に囲繞して絵付シートを該パーティング面に押圧して該キャビティを密閉する部分である外周密閉領域よりも内側に於いて、絵付シートの真空成形を抑制すべき部分の周囲を取り囲む様に、Ｏリングを設けた構成とした。
【００１１】
また、本発明の射出成形同時絵付方法では、上記本発明の絵付用成形型を用いて射出成形同時絵付けを行う様にした。すなわち、上記絵付用成形型からなる一対の型の間に、絵付シートを挿入して該型を真空成形型として真空成形した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品とする、射出成形同時絵付方法とした。
【００１２】
以上の本発明の絵付用成形型及び射出成形同時絵付方法によれば、絵付シートの成形を抑制すべき部分では、その周囲のＯリングによって、絵付シートの真空成形が抑制される。従って例えば、入れ子の留め具等をパーティング面側に露出させ、パーティング面側から着脱可能としても、ボルト等の留め具の孔部分で絵付シートが深く絞られて破断したり皺が製品面に及ぶ真空成形不良の発生を防げる。この為に、入れ子の着脱も容易な型となり、形状変更への対応も容易となるる。また、絵付シートの伸びを均一化して歪みを少なくする為の内周パーティング面を入れ子で形成するのも容易となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の絵付用成形型及び射出成形同時絵付方法について、実施の形態を説明する。なお、図１は本発明の絵付用成形型の一形態を雌型側で概念的に例示する説明図、図２は図１の絵付用成形型の型締め時の断面図（雌雄両型）、図３は本発明の絵付用成形型で得られる絵付成形品の一例を例示する正面図、図４は本発明の絵付用成形型の別の或る一形態を概念的に例示する断面図、図５は図４の絵付用成形型の型締め時の断面図、図６は本発明及び従来の絵付用成形型の両方の型の説明を兼用して、絵付用成形型の雌型側の（外周）パーティング面内に設けた外周密閉領域と、シートクランプを説明する斜視図である。
【００１４】
〔絵付用成形型〕
先ず、図１に例示の形態の絵付用成形型で本発明を説明する。図１（Ａ）は、本発明の絵付用成形型の或る一形態に於ける雌型（型Ｍａ）側を、雄型側から見た正面図、図１（Ｂ）は、その型Ｍａの図１（Ａ）中のＡ−Ａ線に於ける断面図である。なお、図１（Ｂ）では、シートクランプ４０と絵付シートＳも図示してある。得られる絵付成形品は、図３の正面図で示す如き、中空の窓Ｗを中央部に有する絵付成形品Ｐである。この為、図１に示した型Ｍａでは、キャビティ１０の中央部にランド状パーティング面２３を入れ子６０（型を構成するブロック）によって形成した構造としてある。入れ子６０で型Ｍａの窓部を形成することで、窓Ｗの大きさや形状が異なる絵付成形品Ｐが入れ子６０を取り替えるのみで、成形できる。同図の形態では、入れ子６０は、パーティング面側からボルト等の留め具７０によって型Ｍａ本体に取り付ける構造である。入れ子６０が成すパーティング面がキャビティ２０の外周に位置する外周パーティング面２２に対して、その内側に島状に分離独立しているランド状パーティング面２３である。
【００１５】
そして、図１（Ｂ）の如く、絵付シートの真空成形時には、シートクランプ４０によって、絵付シートＳを型Ｍａの（外周）パーティング面２２に押圧して固定しておく。この時、シートクランプ４０は、絵付シートＳを、外周パーティング面２２のうち、キャビティ１０の外側を囲繞する様に（外周）Ｏリング３０を設けた部分である外周密閉領域２１の部分で押圧する。Ｏリング３０は、外周パーティング面２２にキャビティ１０を囲繞する様に設けたリング溝内に嵌め込んである。その結果、絵付シートＳによって覆われるキャビティ１０の気密性が向上する。シートクランプ４０は、従来公知のもので良く、例えば、図６の斜視図で説明した如き、枠状のものである。すなわち、シートクランプ４０は、その四隅を４本の摺動ロッド４１で支持されて、外周パーティング面２２に対して垂直方向に進退動可能に配置され、型Ｍａの底部に格納され摺動ロッド４１に連結した流体圧シリンダ等の駆動機構によって、進退動作をして、絵付シートの固定、解放を行う。なお、Ｏリング３０は、シリコーンゴム、バイトンゴム、フッ素ゴム等のゴム、或いは金属から形成される。
【００１６】
一方、同図ではランド状パーティング面２３の面は、外周パーティング面２２の面の延長面上（すなわち、同一高さ）に位置する。更に、このランドパーティング面２３には、該ランド状パーティング面２３を形成する為の入れ子６０の取り付け用に、ボルト等の留め具７０が露出している。そして、この留め具７０の部分で絵付シートＳの真空成形を抑制すべく、同図では２本の留め具７０を纏めて囲繞する様に、ランド状パーティング面の外周形状と略相似形の正面視略長方形にＯリング３１が設けられている。Ｏリング３１は、前記外周パーティング面内のＯリング３０と同様に、正面視略長方形に環状のリング溝に嵌め込んである。Ｏリング３１も、Ｏリング３０と同様の材料から形成される。
【００１７】
したがって、図１（Ｂ）の如く、絵付シートＳがシートクランプ４０によって、雌型Ｍａの外周パーティング面２２に対して押圧、固定された状態では、ランド状パーティング面２３内に設けた真空成形抑制用のＯリング３１と絵付シートＳとは接触した状態となる（或いは、絵付シートＳに多少の弛みがあれば、一部接触又は全周囲で僅かに浮いた非接触状態となる）。但し、そのままの状態では、Ｏリング３１に接触している部分の絵付シートＳは、外周のＯリング３０の部分とは異なり、シートクランプ４０によってランド状パーティング面２３に対して押圧されることは無い。
しかし、その後、キャビティ１０内を脱気し絵付シートＳを真空成形して延伸させる時には、絵付シートの型Ｍａ側が減圧される為に、大気圧との気圧差による圧力によって、絵付シートＳはＯリング３１の全周囲でＯリング３１に押し付けられる。しかし、ある程度、減圧が進むと、ランド状パーティング面２３内のＯリング３１で囲われる部分と、その部分に対面する絵付シートＳとの間の空間からの脱気が、Ｏリング３１によって阻害される為に、その部分に対面する絵付シートＳの真空成形は抑制される。従って、図１（Ｂ）の様に、ボルト等の留め具７０で入れ子６０を固定した構造でも、そのボルト孔がＯリング３１で周囲を囲われた部分よりも凹んでいても、絵付シートＳの真空成形が抑制される。図２の断面図は、この様にして絵付シートの真空成形後、更に雌雄両型Ｍａ及びＭｂが型締めされた後の状態を示す。この様にして、本発明では、絵付シートの真空成形を部分的に抑制する事で、その部分により従来発生していた皺や破れを防げる事になる。
【００１８】
なお、ランド状パーティング面２３に於けるＯリング３１は、図１の正面図での例示では、正面視略長方形で一個であったが、形状及び個数は特に限定はなく、ランド状パーティング面２３の個数、及びその形状、真空成形の抑制を望むべき部分の形状等によって、適宜形状及び個数とすれば良い。例えば、図１（Ａ）の場合では、ランド状パーティング面２３は一個であり該ランド状パーティング面２３には、入れ子６０取り付け用の２本のボトルが留め具７０として露出していたが、各留め具７０毎に、例えば円形状にその周囲を囲繞する形状で２個のＯリング３１を設けても良い（不図示）。
【００１９】
また、Ｏリング３１は、外周パーティング面に設ける外周密閉領域のＯリング３０を絵付用成形型の一構成要素として設ける場合、Ｏリング３０を外周Ｏリングと呼び、これに対比させて、Ｏリング３１を内周Ｏリングと呼ぶことも出来る。但し、本発明では、後述の如く、外周密閉領域のＯリング３０は必須では無い為、Ｏリング３０が無い場合に、Ｏリング３１を内周Ｏリングと呼ぶと、外周Ｏリングの存在を暗示するので、単にＯリング、或いは真空成形抑制用のＯリングと呼ぶ。これに対して、外周密閉領域に設けるＯリングは真空成形向上用のＯリングである。
【００２０】
次は、図４及び図５を用いて、本発明の別の或る一形態を説明する。これら図は、従来技術欄で述べた特開平９−１５０４３４号公報に開示の技術を採用して、外周パーティング面２２とキャビティ１０との間に特定の凹面を有する内周パーティング面２４を設けた絵付用成形型を示す。この内周パーティング面２４を有する絵付用成形型は、真空成形時に製品面上での絵付シートの伸びを均一化して歪みを少なくして、絵付シートの破れや皺等の絵付シートの真空成形不良を生じ難くする効果を有するものである。
図４（Ａ）は、雌型側となる型Ｍａの断面図、図４（Ｂ）は、その中の内周パーティング面２４を構成する入れ子６１を主体とした要部拡大断面図である。また、図５は、型Ｍａで絵付シートの真空成形後、雌雄両型を型締めした後の状態を示す断面図である。なお、これら図では、シートクランプ４０と絵付シートＳも図示してある。また、得られる絵付成形品は、この場合の絵付用成形型には図１に例示の如きランド状パーティング面２３は無いので、図３で例示した窓付きの絵付成形品Ｐに対して窓を無くした様な絵付成形品である。
【００２１】
例示の絵付用成形型の雌型となる型Ｍａのパーティング面は、入れ子６１によって、内周パーティング面２４の全面と、外周パーティング面２２の一部（内側）と、キャビティ面１１の一部（外側）が形成される。入れ子６１の外側となり入れ子６１で形成されない部分の外周パーティング面２２内には、前述した絵付用成形型と同様に、Ｏリング３０をキャビティ１０の外側を囲繞する環状のリング溝に嵌め込んで設けてある。キャビティ１０の外周側に形成される外周パーティング面２２のうち、このＯリング３０が設けられている部分が、本発明で言う外周密閉領域２１の部分である。図４（Ａ）及び（Ｂ）の如く、真空成形時には、外周密閉領域２１の部分で、絵付シートＳはシートクランプ４０によって、型Ｍａの外周パーティング面２２に押圧し固定しておき、キャビティ１０が密閉された状態としておく。
【００２２】
上記の内周パーティング面２４は、図４（Ｂ）の要部拡大断面図で示す如く、外周パーティング面２２の内周端Ｊと、キャビティ１０を成すキャビティ面１１の始端Ｋ（外周端）と、を直線的に結ぶ面〔図４（Ｂ）にて、その面の断面を一点鎖線で図示〕よりも、外周側に凹んだパーティング面である。内周パーティング面２４が成す面を、この様な凹んだ面とする事で、絵付シートＳが真空成形時に伸ばされるときに、その凹みによって、絵付シートＳは内周パーティング面２４の部分でもある程度伸ばされて、つまり、絵付シートの伸び量が前記凹み部分にも分担される。その結果、製品エリアに部分的に大きな歪み（伸び）が生じ難くなり、厚みの厚い部分と薄い部分との差が小さくなって、絵付シートに破れや皺などの真空成形時の成形不良が生じ難くなる。なお、特開平９−１５０４３４号公報で開示の如く、内周パーティング面２４は、上記の如く外周側に凹んだ面形状とは逆に内周側に突出した面形状としても良いが、内周パーティング面２４での絵付シートＳの伸び分担による成形不良低減効果はあるものの、効果は少なくなる。
【００２３】
そして、上記の様な内周パーティング面２４を入れ子６１で形成することで、入れ子の取り替えで、内周パーティング面２４の幅やその凹みを調整して、絵付シートの伸び均一化度合いを調整したり、絵付成形品の外形形状を変更したりできる利点が得られる。
なお、入れ子６１は、キャビティ１０を囲繞する正面視環状の一体構造でも良く、例えば正面視で縦横各辺に分離した複数からなる構造等でも良く、内周パーティング面を所望の面形状にできる立体形状であれば、特に制限は無い。
【００２４】
内周パーティング面２４の面には、該内周パーティング面２４を形成する為の入れ子６１の取り付け用に、ボルト等の留め具７０が露出している。そして、正面図は省略するが、この留め具７０の部分で絵付シートＳの真空成形を抑制すべく、同図では１本の留め具７０毎に該留め具７０を囲繞する様に、Ｏリング３１が設けられている。Ｏリング３１の正面視形状は、留め具７０が通常は正面視円形のボルト等である為、円形状で良いが他の形状でも良い。また、Ｏリング３１は環状のリング溝に嵌め込んである。入れ子６１の留め具７０は、正面視環状の入れ子６１を複数箇所で固定する為に複数個あり、したがって、各留め具毎にＯリング３１も複数個設けてある（不図示）。
【００２５】
以上の様な、内周パーティング面２４内に設けたＯリング３１では、図４（Ａ）及び（Ｂ）で示す如く、最初、シートクランプ４０によって、絵付シートＳを型Ｍａ（の外周パーティング面２２）に対して、押圧し固定しただけの状態では、絵付シートＳはまだＯリング３１には接触しない。
しかし、その後、絵付シートＳの真空成形が始まり、絵付シートが伸びて変形し始めると、絵付シートＳが内周パーティング面の形状に沿って成形されて、Ｏリング３１に接触する様になる。そして、絵付シートＳがＯリング３１の全周囲に接触した後は、Ｏリング３１で囲われる部分と、その部分に対面する絵付シートＳとの間の空間からの脱気が、Ｏリング３１によって阻害される為に、その部分に対面する絵付シートＳのそれ以上の真空成形を抑制する事ができる。したがって、図４（Ｂ）の様に、内周パーティング面２４内に露出し、ボルト等の留め具７０で入れ子６１を固定した構造で、更にそのボルト孔が凹んでいたとしても、絵付シートＳの真空成形が抑制される。
【００２６】
図５の断面図は、この様にして絵付シートＳの真空成形後、更に雌雄両型Ｍａ及びＭｂが型締めされた後の状態を示す。この様にして、本発明では、絵付シートのを真空成形を部分的に抑制する事で、その部分により従来発生していた皺や破れを防げる事になる。
【００２７】
なお、図４及び図５の形態では、真空成形用の通気孔５０は、入れ子６１と型Ｍａ本体との隙間が外周パーティング面２２及びキャビティ面１１に各々通じる溝を利用しているが、通気孔はこれに限定されない。例えば、内周パーティング面２４に、図１（Ａ）及び（Ｂ）で図示の如き溝状の通気孔を設けても良い。
また、この形態の場合でも、前述したランド状パーティング面の場合と同様に、Ｏリング３１の形状及び個数は特に限定はない。真空成形の抑制を望むべき部分の形状等によって、適宜形状及び個数とすれば良い。
また、上記内周パーティング面２４自体は、本発明には必ずしも必須な構成要素では無いが、設ける場合には、上記説明した如く、外周側に凹んだパーティング面とするのが好ましい。
【００２８】
また、この形態の場合でも、真空成形抑制用であるＯリング３１は、外周パーティング面に設ける外周密閉領域のＯリング３０を絵付用成形型の一構成要素として設ける場合、Ｏリング３０を外周Ｏリングと呼び、これに対比させて、Ｏリング３１を内周Ｏリングと呼ぶことも出来る。
【００２９】
以上、本発明の絵付用成形型を、２形態を例に説明して来たが、シートクランプ４０は、絵付用成形型の構成要素として必須ではない。また、シートクランプを使用するにしても、シートクランプは、絵付用成形型に含まれない物としても良い（この場合は、射出成形同時絵付装置の一構成要素となる）。
なお、射出成形同時絵付装置としては、絵付用成形型を含めて考える事もあるが、製品毎に取り替えて使用する絵付用成形型は、（製品毎に取り替えない）射出成形同時絵付装置の構成要素には含めない考え方もある。ちなみに、射出成形同時絵付装置としては、絵付シートを絵付用成形型に供給するシート供給装置や絵付シートの加熱装置、真空吸引装置等を適宜備える。
【００３０】
また、外周密閉領域に設けたＯリング３０は、本発明では必ずしも必須では無い。例えば、Ｏリング３０をシートクランプ４０側に設けておく場合である。上記の如くこの場合でも、シートクランプは本発明の絵付用成形型の構成要素であっても良く、構成要素で無くても良い。或いは、真空成形時に所望の気密性を確保できれば、Ｏリング３０は省略しても良い。この様な理由の為に、通常はＯリング３０を絵付シートが固定されキャビティを密閉するパーティング面の部分に使用するが、本発明ではそのパーティング面の部分を外周密閉領域と呼ぶのである。
また、真空成形抑制用であるＯリング３１を設ける面は、ランド状パーティング面、内周パーティング面以外に、外周密閉領域の内側であれば、外周パーティング面２２上でも良い。
【００３１】
また、本発明の絵付用成形型は、ランド状パーティング面と内周パーティング面の両方を有するものでも良い。例えば、図４及び図５で例示の内周パーティング面２４を有する絵付用成形型に対して、更に図１で例示したランド状パーティング面２３を設けた構成の絵付用成形型である。この場合、ランド状パーティング面内に設けた真空成形抑制用のＯリングは、絵付シートをシートクランプで外周パーティング面に設けたＯリング等を適宜有する外周密閉領域に押圧したときに、絵付シートには接触しない。しかし、絵付シートが真空成形されて伸びるにつれて、ランド状パーティング面に設けたＯリングにも接触し、該Ｏリングで周囲を囲われる部分の真空成形を抑制することができる。
【００３２】
また、ランド状パーティング面にＯリングを設ける形態では、該Ｏリングの内側に真空成形の抑制を望む部分として、入れ子の留め具部分を例に説明したが、真空成形抑制部分は、留め具以外の部分でも良い。例えば、流動状態の樹脂をキャビティ内に充填するゲートがあってもよい。ゲートの場合は、真空が漏れる箇所となり、可動型側で無く固定型側を真空成形型にすることが可能になり、絵付用成形型のサイズを小さくすることが出来る。
なお、絵付シートを真空成形する方の型（雌型）にゲートを設ける場合には、真空成形でキャビティ面に沿わせた絵付シートを貫通して、樹脂をキャビティに充填する工夫が必要になるが、それは、例えば、流動状態の樹脂として加熱熔融樹脂を選び該熔融樹脂を絵付シート（の少なくとも基材シート）の融点又は熔融温度よりも高温とし、該熔融樹脂で絵付シートを貫通させる等とすれば良い。
【００３３】
なお、絵付用成形型の型材は特に限定されず、鉄、鉄合金等の金属、或いはセラミックス等の非金属材料等の従来公知の型材を適宜選択使用すれば良い。
【００３４】
〔射出成形同時絵付方法〕
本発明の射出成形同時絵付方法は、上述した絵付用成形型を使用した射出成形同時絵付方法である。上述絵付用成形型を使用して該型の片方で絵付シートを真空成形した後、射出成形する以外は、従来公知の射出成形同時絵付方法で良い。ちなみに、射出成形同時絵付方法とは、特公昭５０−１９１３２号公報、特公昭４３−２７４８８号公報、特開平６−３１５９５０号公報、特公平２−４２０８０号公報等に記載されるように、絵付シートを、一対の型の間に挿入して該型を真空成形型として真空成形した後、両型を型締めし、両型で形成されるキャビティ内に流動状態の樹脂を充填して固化させて、成形と同時に樹脂成形物表面に絵付シートを密着、積層させた後、両型を型開きし、絵付シートによる積層又は転写によって樹脂成形物が絵付された絵付成形品を製造する方法である。
ラミネ−トの場合は、そのまま絵付シート全層が樹脂成形物に積層した絵付成形品とし、転写の場合は、次いで絵付シートの基材シートを剥離して転写層のみが樹脂成形物に積層した絵付成形品とする。
【００３５】
射出成形同時絵付方法は各種形態があり、それら各種形態に対して、本発明の絵付用成形型が使用される得る。但し、もちろんの事、絵付用成形型で絵付シートを真空成形する予備成形は行う。また、真空成形時に絵付シートの予熱を通常は行うのが好ましいが、伸び適性があれば、予熱無しも不可能では無い。なお、本発明では真空成形とは真空圧空成形も包含する。また、使用する絵付シートは、枚葉、連続帯状いずれでも良い。また、使用する射出成形機は、横型、縦型いずれでも良い。
【００３６】
なお、真空成形時に絵付シートを予熱する為に使用する熱盤は、一般的には絵付用成形型の構成要素とはせずに、射出成形同時絵付装置の一構成要素として取り扱う。熱盤には、従来公知のものを適宜選択使用すれば良い。例えば、金属又はセラミック製のブロック中に電熱ヒータを埋設したものや、或いは耐熱樹脂製又は金属製のシート状のいわゆる面状発熱体でも構わない。また、熱盤の表面には、絵付シートを真空圧空成形するための圧空を吹き出す通気孔を設けたものでも良い。また、熱盤は、絵付シートに密着して伝導熱で加熱する接触加熱方式、或いは、絵付シートに接触せずに輻射熱で加熱する非接触加熱方式のものでも良い。
また、前述したシートクランプによる絵付シートの押圧固定機能を、この熱盤に備えさせて、図６で例示の如きシートクランプを省略しても良い。熱盤の加熱面の外周をシートクランプとして、熱盤が絵付シートに接近する時に、熱盤で絵付シートを型のパーティング面に押圧し、固定する。本発明の絵付用成形型で、シートクランプを不必須な構成要素とするのは、この様なことも理由にある。
【００３７】
次に、本発明の射出成形同時絵付方法による絵付成形品の製造プロセスを、その或る一形態で説明する。
【００３８】
先ず、シート供給工程として、図１、図４、図５等で例示した様な型Ｍａ（雌型）及び型Ｍｂ（雄型）の雌雄一対の両型から成る絵付用成形型が、型開き状態の時に、絵付シートＳを型間に供給し、絵付シートＳを型Ｍａに枠状のシートクランプ４０で押圧して固定する。この際、絵付シートの接着面側は、射出樹脂側となる様にする事はもちろんである。
次いで、加熱軟化工程として、熱盤を型外部の退避位置から両型間に挿入し、絵付シートを加熱軟化させる。
次いで、延伸工程として、型Ｍａの通気孔５０から吸引して絵付シートＳを延伸することで真空成形して、絵付シートＳを型Ｍａのキャビティ面１１に沿わせ予備成形する。通常、真空成形工程としては、前記加熱軟化工程とこの延伸工程を少なくとも含む。
次いで、型締め工程として、熱盤を両型間から型外部の退避位置に退避させた後、両型を型締めする。
次いで、射出工程として、両型で形成さるキャビティに加熱熔融状態等の流動状態の樹脂を充填する。
次いで、取出工程として、樹脂が冷却等により固化した後、型開きして成形物を取り出す。絵付シートがラミネ−トシートの場合は、絵付シートの不要部分があれば適宜トリミングすれば、樹脂成形物に絵付シートが積層され絵付けされた絵付成形品が得られる。また、絵付シートが転写シートの場合は、その基材シートを型Ｍａ側に残した状態で成形物を取り出すか、或いは、絵付シート全体が積層された状態で成形物を取り出し後、基材シートを剥離して、転写層のみが積層されて絵付けされた絵付成形品を得る。
【００３９】
そして、本発明の射出成形同時絵付方法においては、絵付用成形型に前述した本発明の絵付用成形型を用いているので、前記延伸工程にて、入れ子を用いたランド状パーティング面や内周パーティング面等で、絵付シートの真空成形を抑制した部分にＯリングを設けてある為、その部分で絵付シートの真空成形が抑制されて、破れや皺等の成形不良の発生を防げる事になる。ひいては、安定的で品質の良い絵付成形品の製造が可能になる。
【００４０】
〔射出樹脂〕
なお、射出成形する樹脂としては、射出成形同時絵付方法に於ける従来公知のものが使用でき特に制限はない。射出成形樹脂は、製品の要求物性やコスト等に応じて選定される。例えば、熱可塑性樹脂であれば、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、或いはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン系樹脂等である。また、硬化性樹脂であれば、２液硬化型の樹脂、例えば、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の未硬化樹脂液等の射出成形同時絵付用として従来より知られている材料を使用できる。熱可塑性樹脂は加熱熔融して流動状態で射出し、また硬化性樹脂は室温又は適宜加熱して流動状態で射出する。
【００４１】
〔絵付シート〕
また、用い得る絵付シートは、転写タイプ或いはラミネートタイプとして従来公知の絵付シートを用いる事ができ、特に限定されるものでは無い。
ラミネートタイプの絵付シート（ラミネートシート）は、例えば基材シート上に装飾層と接着剤層とを順次積層した構成である。接着剤層側が射出樹脂と接する側である。一方、転写タイプの絵付シート（転写シート）は、基材シートに離型性のシートを用い、基材シート上に転写層が積層された構成である。転写層は例えば装飾層や接着剤層等からなる。なお、転写タイプ、ラミネートタイプ共に接着剤層は省略することもある。
【００４２】
（基材シート）
基材シートとしては、成形性の有る樹脂シートが代表的には用いられる。該樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のオレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、エチレンテレフタレートイソフタレート共重合体等の熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリメチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート−ブチル（メタ）アクリレート共重合体等のアクリル樹脂〔（メタ）アクリレートとはアクリレート又はメタクリレートの意味〕、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体）樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン系等のその他の熱可塑性エラストマー、等の熱可塑性樹脂のシートの単層又は異種材料の２層以上の積層体が用いられる。また、成形性を満足すれば、不織布や織布等の布等に対して樹脂を含浸させたシートや、これに前記樹脂シートを積層した積層体等も用いられる。
なお、転写タイプの絵付シートにて、上記の如き基材シートでは転写層との離型性が不足する場合には、その基材シートを素材シートとして、該素材シートの転写層側に、転写層との離型性を向上させる為、離型層を設けた構成の基材シートとする。離型層は基材シート剥離時に基材シートの一部として、転写層から分離し剥離除去される。離型層には、例えば、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ワックス等の単体又は２種以上の混合物が用いられる。
また、ラミネートタイプでは、基材シート樹脂中に顔料等の着色剤を練り込んで、基材シートを着色透明又は着色不透明、或いは無色透明又は無色不透明等とする装飾処理を施す事もある。この場合、基材シート自体が装飾層を成し基材シートのみの構成の絵付シートとなる場合もある。
【００４３】
（装飾層）
装飾層は、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷等の従来公知の方法、材料で絵柄等を印刷した絵柄層（インキ層）、アルミニウム、クロム等の金属を公知の蒸着法等で部分又は全面に形成した金属薄膜層等である。絵柄は、板目や柾目等の木目模様、大理石や御影石等の石目模様、タイル調模様、煉瓦調模様、布目模様、文字、幾何学模様、全面ベタなど任意である。絵柄層用インキは、バインダー等からなるビヒクル、顔料や染料等の着色剤、これに適宜加える各種添加剤からなる。バインダーには、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等を、これら樹脂の単体又は混合物として用いる。顔料又は染料等の着色剤としては、チタン白、カーボンブラック、弁柄、コバルトブルー、黄鉛、フタロシアニンブルー、イソインドリノン、キナクリドン、アルミニウム粉等の金属顔料、真珠光沢（パール）顔料等が用いられる。
なお、ラミネ−トタイプでは、装飾層は、基材シートの裏面側（射出樹脂側）の場合が多いが、基材シートの表側の場合もある。
【００４４】
（接着剤層）
絵付シートの裏面には、射出樹脂との接着性向上のため、コロナ放電処理、公知の各種プライマー塗工等の易接着処理や感熱型等の接着剤層を施すことがある。接着剤層には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の公知の樹脂が用いられる。例えば、熱可塑性樹脂では、ポリスチレン、ポリα−メチルスチレン等のスチレン樹脂又はスチレン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸エチル、ポリ（メタ）アクリル酸ブチル等のアクリル樹脂、塩素化ポリプロピレン等の塩素化ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール等のビニル重合体、ポリイソプレンゴム、ポリイソブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンアクリロニトリルゴム等のゴム系樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂等の１種又は２種以上の混合物が用いられる。また、熱硬化性樹脂では、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。
【００４５】
〔その他〕
なお、本発明でいう「絵付け」とは、単に絵柄や文字、図形等の目視可能な模様を成形品に付与する以外に、目視不可能な模様、あるいは硬質塗膜、導電性等の機能性層を付与することも包含する。目視可能な模様としては、印刷等により形成した絵柄層、真空蒸着等により形成した金属薄膜層など公知のものが、目視不可能な模様の例としては可視光に対しては透明で紫外線照射で蛍光を発する蛍光インクの絵柄が用いられる。
【００４６】
【実施例】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳述する。
【００４７】
〔実施例〕
本発明の絵付用成形型として、自動車のコンソールボックス用の絵付成形品を成形する金型を用意した。金型は図３の正面図で示す様な窓Ｗ付き絵付成形品Ｐが得られる、図１及び図２で例示の如き型である。可動型として型Ｍａの如き雌型を、固定型として型Ｍｂの如き雄型を用意した。絵付成形品の寸法は、正面が横２００ｍｍ、縦５００ｍｍの長方形で、肉厚は平均３ｍｍ、絵付シートの絞り深さが最大４０ｍｍである。中央の窓部は、図１の様に入れ子６０で形成し、その入れ子６０はランド状パーティング面２３側から留め具７０としてボルトで取り付ける構造である。そして、ランド状パーティング面２３の２本のボルトからなる留め具７０の周囲には、それら周囲を囲繞する様に、真空成形抑制用のＯリング３１が１個設けてある。
【００４８】
一方、絵付シートは、厚み１２５μｍの透明なアクリル樹脂フィルムからなる基材シートの裏側となる面（樹脂成形物側）に、アクリル樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体との混合樹脂系をバインダーの樹脂とし、弁柄を主体とする着色顔料が添加されている着色インキを用いて、木目柄の意匠の絵柄層をグラビア印刷の三色刷りで形成した上に、更に、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体からなる接着剤層（４μｍ厚）をグラビアコートによる２層コートで形成して、用意した。
【００４９】
そして、前記絵付用成形型と上記絵付シートを用いて、前述した如き方法で射出成形同時絵付けを行い、絵付シートがラミネ−トされた絵付成形品を製造してみた。先ず、絵付シートをその絵柄層が雄型のゲート側を向く様にして、型開き状態の雌雄両型間に挿入して、シートクランプで雌型の外周パーティング面に押圧し固定しシート供給した。次いで、表面温度３５０℃に加熱した赤外線輻射加熱方式の熱盤を型間に挿入して、絵付シートを非接触で３秒間加熱して加熱軟化工程を経た後、雌型を真空成形型として、真空引きを開始して真空成形による絵付シートの予備成形を行い、軟化した絵付シートを雌型のキャビティ面に沿う形状に成形して延伸工程を完了した。その後、真空引き開始５秒後に、型締め工程として、熱盤を型外の退避位置に退避させて、両型を型締めした。次いで、射出工程として、耐熱ＡＢＳ樹脂を、樹脂温度２４０℃、金型温度６０℃の条件で、両型で形成されるキャビティ内に射出した。そして、取出工程として、樹脂が冷却し固化後、型開きして、窓付きの絵付成形品を得た。
【００５０】
その結果、上記延伸工程にて、窓部を形成する入れ子の留め具であるボルト部分では、その周囲に真空成形抑制用のＯリングが設けてあるので、絵付シートが更に延伸して真空成形されず、皺や破れは発生せず、外観良好な絵付成形品が得られた。
【００５１】
〔比較例〕
絵付用成形型は、実施例において用いた金型に対して、ランド状パーティング面２３に設けたＯリング３１を設けない型とした。この他は、実施例同様にして、射出成形同時絵付けして、絵付成形品を得た。
【００５２】
その結果、入れ子固定用のボルト部分で、絵付シートが深く絞られ、一部のショットでは、絵付シートが破れる成形不良が発生することがあった。そして、破れたときに得られた絵付成形品は、破れた部分で絵付シートが動きやすくなっていた為に、製品上の一部に皺が発生してしまった。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の絵付用成形型及び射出成形同時絵付方法によれば、絵付シートの成形を抑制すべき部分では、その周囲のＯリングによって、絵付シートの真空成形が抑制される。従って例えば、入れ子の留め具等をパーティング面側に露出させ、パーティング面側から着脱可能としても、ボルト等の留め具の孔部分で絵付シートが深く絞られて破断したり皺が製品面に及ぶ真空成形不良の発生を防げる。その結果、成形不良が無く外観良好な絵付成形品が容易に得られる。しかも、入れ子の着脱も容易な型となり、形状変更への対応も容易となる。また、絵付シートの伸びを均一化して歪みを少なくする為の内周パーティング面を入れ子で形成するのも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の絵付用成形型の一形態を雌型側で概念的に例示する説明図。
【図２】図１の絵付用成形型の型締め時の断面図（雌雄両型）。
【図３】本発明の絵付用成形型で得られる絵付成形品の一例を例示する正面図。
【図４】本発明の絵付用成形型の別の或る一形態を概念的に例示する断面図。
【図５】図４の絵付用成形型の型締め時の断面図（雌雄両型）。
【図６】絵付用成形型の雌型側の（外周）パーティング面内に設けた外周密閉領域と、シートクランプを説明する斜視図。
【符号の説明】
１０キャビティ
１１キャビティ面
２０パーティング面
２１外周密閉領域
２２外周パーティング面
２３ランド状パーティング面
２４内周パーティング面
３０（外周）Ｏリング
３１（内周）Ｏリング
４０シートクランプ
４１摺動ロッド
５０通気孔（孔及び溝）
５１通気孔（孔及び溝）
６０入れ子
６１入れ子
７０留め具
Ｍａ型（絵付用成形型の雌型側）
Ｍｂ型（絵付用成形型の雄型側）
Ｊ外周パーティング面の内周端
Ｋキャビティ面の始端（外周端）
Ｓ絵付シート
Ｐ絵付成形品
Ｗ窓[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mold for painting used in an injection molding simultaneous painting method and an injection molding simultaneous painting method using the same. In particular, when vacuum-forming a picture sheet with an injection mold that also serves as a vacuum mold, the vacuum molding is partially suppressed inside the area where the picture sheet should be vacuum-formed, such as in a nesting part. The present invention relates to a mold for painting that can be vacuum formed.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an injection molding simultaneous painting method in which a pattern or the like is provided on the outer surface of a molded product at the same time as molding is performed in various modes.
For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 50-19132, after a vacuum-formed sheet made of thermoplastic resin is formed using a female mold provided with a vacuum forming vent hole, both the male and female molds are clamped, and the molten resin is fixed. A method of injecting into a cavity formed by both molds and integrating a picture sheet on the outer surface of a resin molding simultaneously with injection molding is disclosed. The injection molding simultaneous painting method of this aspect is a method in which vacuum molding and injection molding are combined, and a pattern can be formed on a complicated curved surface shape. In addition, there are two types of picture sheets: a laminate type and a transfer type. In the former, the picture sheet itself is laminated on the molded product and painted, and in the latter, only the base sheet of the picture sheet is peeled off and the transfer layer is formed. I transfer it to the product and paint it.
[0003]
Then, as conceptually illustrated in the perspective view of FIG. 6, in the mold for painting used in the injection molding simultaneous painting method in a combination of such vacuum molding and injection molding, vacuum molding of the painted sheet is efficiently performed. In order to ensure that it can be performed reliably, the mold Ma (usually the female mold side) along which the picture sheet is placed is placed on the parting surface 20 located on the outer periphery of the cavity 10 so as to surround the cavity. A ring 30 is often provided (see JP-A-9-39025, etc.). The O-ring 30 is usually fitted in a ring groove provided on the parting surface 20 so as to surround the cavity 10. Then, when the picture sheet S is pressed against the parting surface 20 of the mold Ma by the frame-shaped sheet clamp 40 and fixed and held on the parting surface 20, the picture sheet S is pressed by the O-ring 30 portion. The airtightness in the cavity 10 of the mold Ma covered with the picture sheet S is improved, and the picture sheet can be vacuum-formed reliably and efficiently. The sheet clamp 40 is supported by four sliding rods 41 at its four corners, and is disposed so as to be movable forward and backward in the direction perpendicular to the parting surface 20. The seat clamp 40 is moved forward and backward by a drive mechanism such as a fluid pressure cylinder housed in the bottom of the mold Ma and connected to the slide rod 41.
[0004]
In the present invention, in the above description, of the parting surface 20 that is the outside of the cavity 10, the annular portion provided with the O-ring 30 surrounds the outside of the cavity 10 to place the picture sheet S on the parting surface 20. It is called an outer peripheral sealed region as a portion that presses against and seals the cavity 10.
[0005]
Although not shown, the gas in the cavity 10 covered with the painting sheet S is exhausted on the mold surface of the mold Ma, which is the injection molding mold that also serves as the vacuum molding mold among the painting molds. A vent hole for connecting to a vacuum pump or the like is provided in the form of a hole or groove. The mold surface provided with the vent holes is a cavity surface, a parting surface inside the outer peripheral sealing region (parting surface inside the O-ring in FIG. 6), and the like. In the case of the latter parting surface, since the vent hole portion does not become the product surface, there is no concern that the trace of the vent hole remains on the product surface.
[0006]
Then, the picture sheet softened by heating using a hot platen is vacuum formed using the mold Ma (the vacuum forming referred to in the present invention includes vacuum / pressure forming), and then a pair of both molds are clamped, Filling the cavity formed by the mold with the resin in a fluid state and solidifying it, sticking and laminating the picture sheet to the resin molding surface at the same time as molding, then opening both molds and then laminating with the picture sheet Alternatively, a picture-molded product in which the surface of the resin molding is pictured by transfer is obtained.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to respond to small changes in the shape of the molded product, or as a mold for painting that also serves as a vacuum mold, to provide a vent hole (including a groove) for sucking air in the cavity, etc. May be a nested structure type. In addition, the correspondence to the small change of the shape of the molded product is, for example, the case where the molded product has the same outer shape but the window shape provided inside is different and the shape of the window part is nested.
In these cases, when the nesting constituting the surface (cavity surface or parting surface) along which the picture sheet is fitted is fixed from the mold surface with a bolt or the like, if the bolt head is deep and the bolt head is recessed, that portion However, since the picture sheet is vacuum-formed, the picture sheet breaks and the airtightness is lowered, or even if the picture sheet does not break, the picture sheet bites in and hinders product removal after mold opening. There are things. Further, for this reason, wrinkles or the like may occur on the picture sheet in close contact with the resin molded product. In order to avoid such a thing, it is sufficient to bury the top of the bolt etc. which fixed the nest | insert, and to make it flat, but it leads to a cost increase and it is difficult to replace nest | insert when responding to a shape change. On the other hand, if the insert is fixed not from the mold surface side but from the mold back side, it is necessary to remove the mold from the injection molding machine each time the insert is replaced. Moreover, in the case of a picture-forming mold that also serves as a vacuum mold, there are many cases where the seam portion of the mold by nesting is used as a ventilation hole (groove), and molding resin has entered the seam portion as the ventilation hole. Sometimes it was necessary to remove the mold from the injection molding machine to remove the resin.
[0008]
As described above, the picture-forming mold that also performs vacuum-forming of a picture sheet with an injection mold is different from a simple injection mold so that the picture sheet does not bite into the mounting holes of the nest and the like when the insert is employed. Ingenuity was necessary.
[0009]
In addition, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-150434, the elongation of the picture sheet on the product surface is made uniform during vacuum forming to reduce distortion, and the picture sheet such as tearing or wrinkles of the picture sheet is poorly formed. Another parting surface between the cavity and the parting surface (peripheral parting surface) where the O-ring is provided is the part that presses and fixes the picture sheet to the mold with a sheet clamp. A mold for painting with an inner parting surface provided with a parting surface that is recessed on the outer peripheral side of the surface that linearly connects the inner peripheral end of the outer peripheral parting surface and the start end (outer peripheral end) of the cavity surface However, when the inner peripheral parting surface is formed in a nesting structure, if the mounting bolt hole of the nesting is provided on the parting surface side, there is the same problem as described above (the insertion of the present invention). Although the decorative mold mounting structure, see FIG. 4).
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, in the mold for painting of the present invention, after the sheet with a picture is inserted between a pair of molds and either one of the molds is vacuum-molded, both molds are used. The mold is clamped, the resin in fluid state is filled into the cavities formed by both molds and solidified, and the picture sheet is adhered and laminated to the surface of the resin molding simultaneously with molding, and then both molds are opened, In order to improve the airtightness of the cavity covered with the painting sheet during vacuum forming in the painting mold used to produce the painting molding with the resin molding painted by lamination or transfer with the painting sheet, Is a part of the parting surface of the mold that surrounds the outer side of the cavity of the mold and presses the painted sheet against the parting surface to seal the cavity. Perimeter sealed area Remote In the inside, as to surround the portion to be suppressed vacuum forming of decorative sheet, it has a structure in which a O-ring.
[0011]
In the injection molding simultaneous painting method of the present invention, the injection molding simultaneous painting is performed using the above-mentioned painting mold of the present invention. That is, between a pair of molds composed of the above-mentioned molds for painting, a picture sheet is inserted and the mold is vacuum-molded as a vacuum mold, and then both molds are clamped, and inside the cavity formed by both molds Fill and solidify the resin in a fluidized state. At the same time as molding, attach and stack the picture sheet on the surface of the resin molding, then open both molds, and the resin molding is painted by lamination or transfer with the picture sheet. The injection molding simultaneous painting method was used.
[0012]
According to the painting mold and the injection molding simultaneous painting method of the present invention described above, the vacuum forming of the painting sheet is suppressed by the surrounding O-ring at the portion where the molding of the painting sheet is to be suppressed. Therefore, for example, even if the nesting fasteners are exposed on the parting surface side and can be detached from the parting surface side, the picture sheet is deeply squeezed at the hole part of the fasteners such as bolts, and the wrinkles may be broken. Can prevent the occurrence of vacuum forming defects. For this reason, the mold can be easily attached and detached, and the shape change can be easily handled. In addition, it becomes easy to nest and form the inner peripheral parting surface for making the extension of the picture sheet uniform and reducing distortion.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a mold for painting and a method for simultaneous painting with injection molding according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually illustrating one embodiment of the mold for painting of the present invention on the female mold side, and FIG. 2 is a cross-sectional view (both male and female) when the mold for painting of FIG. 1 is clamped. FIG. 3 is a front view illustrating an example of a picture molded product obtained with the mold for painting of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view conceptually illustrating another form of the mold for painting of the present invention. 5 is a cross-sectional view of the mold for painting shown in FIG. 4 when the mold is clamped. FIG. 6 is a female mold side of the mold for painting for the purpose of explaining both the present invention and the conventional mold for painting. It is a perspective view explaining the outer periphery sealing area | region provided in the (outer periphery) parting surface of this, and a sheet clamp.
[0014]
[Molding mold for painting]
First, the present invention will be described with reference to a mold with a picture illustrated in FIG. FIG. 1 (A) is a front view of a female mold (mold Ma) side as seen from the male mold side in a certain form of the mold for painting of the present invention, and FIG. 1 (B) is its mold Ma. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In FIG. 1B, a sheet clamp 40 and a picture sheet S are also shown. The resulting molded article with a picture is a molded article P with a picture having a hollow window W at the center as shown in the front view of FIG. For this reason, the mold Ma shown in FIG. 1 has a structure in which a land-like parting surface 23 is formed by a nesting 60 (a block constituting the mold) at the center of the cavity 10. By forming the window portion of the mold Ma with the nest 60, the molded article P with a different size and shape of the window W can be molded simply by replacing the nest 60. In the form shown in the figure, the insert 60 is structured to be attached to the die Ma main body by a fastener 70 such as a bolt from the parting surface side. The parting surface formed by the insert 60 is a land-like parting surface 23 that is separated and independent in an island shape on the inner side of the outer peripheral parting surface 22 located on the outer periphery of the cavity 20.
[0015]
Then, as shown in FIG. 1B, at the time of vacuum forming the picture sheet, the picture sheet S is pressed and fixed to the (outer) parting surface 22 of the mold Ma by the sheet clamp 40. At this time, the sheet clamp 40 presses the picture sheet S at a portion of the outer peripheral parting surface 22 in the outer peripheral sealing region 21 that is a portion provided with the (outer peripheral) O-ring 30 so as to surround the outside of the cavity 10. To do. The O-ring 30 is fitted into a ring groove provided on the outer peripheral parting surface 22 so as to surround the cavity 10. As a result, the airtightness of the cavity 10 covered with the picture sheet S is improved. The sheet clamp 40 may be a conventionally known one, and has, for example, a frame shape as described in the perspective view of FIG. That is, the sheet clamp 40 is supported by four sliding rods 41 at its four corners, and is arranged so as to be able to move forward and backward in the vertical direction with respect to the outer peripheral parting surface 22, and is stored in the bottom of the mold Ma. The picture sheet is fixed and released by advancing and retreating by a drive mechanism such as a fluid pressure cylinder connected to 41. The O-ring 30 is made of rubber such as silicone rubber, viton rubber, or fluorine rubber, or metal.
[0016]
On the other hand, in the figure, the surface of the land-like parting surface 23 is located on the extended surface (that is, the same height) of the surface of the outer peripheral parting surface 22. Further, a fastener 70 such as a bolt is exposed on the land parting surface 23 for mounting the insert 60 for forming the land-like parting surface 23. Then, in order to suppress vacuum forming of the picture sheet S at this fastener 70, the outer peripheral shape of the land-shaped parting surface is substantially similar to the two fasteners 70 in FIG. An O-ring 31 is provided in a substantially rectangular shape when viewed from the front. Similar to the O-ring 30 in the outer peripheral parting surface, the O-ring 31 is fitted into an annular ring groove in a substantially rectangular shape when viewed from the front. The O ring 31 is also formed from the same material as the O ring 30.
[0017]
Accordingly, as shown in FIG. 1B, when the picture sheet S is pressed and fixed against the outer peripheral parting surface 22 of the female mold Ma by the sheet clamp 40, the vacuum provided in the land-like parting surface 23 is provided. The forming suppression O-ring 31 and the picture sheet S are in contact with each other (or if the picture sheet S has some slack, it is in partial contact or in a non-contact state slightly floating around the entire periphery). However, in the state as it is, the picture sheet S in contact with the O-ring 31 is pressed against the land-like parting surface 23 by the sheet clamp 40, unlike the outer O-ring 30 part. There is no.
However, after that, when the inside of the cavity 10 is degassed and the picture sheet S is vacuum-formed and stretched, since the die Ma side of the picture sheet is depressurized, the picture sheet S becomes O due to the pressure difference from the atmospheric pressure. It is pressed against the O-ring 31 around the entire circumference of the ring 31. However, if the pressure reduction proceeds to some extent, the O-ring 31 prevents degassing from the space between the portion surrounded by the O-ring 31 in the land-like parting surface 23 and the picture sheet S facing the portion. Therefore, the vacuum forming of the picture sheet S facing the portion is suppressed. Accordingly, as shown in FIG. 1 (B), even if the insert 60 is fixed with a fastener 70 such as a bolt, even if the bolt hole is recessed from the portion surrounded by the O-ring 31, the picture sheet S Vacuum forming is suppressed. The cross-sectional view of FIG. 2 shows the state after the vacuum forming of the picture sheet in this way and after the male and female molds Ma and Mb are clamped. In this way, in the present invention, by partially suppressing the vacuum forming of the painted sheet, it is possible to prevent wrinkles and tears that have conventionally occurred due to that portion.
[0018]
In the illustration in the front view of FIG. 1, the O-ring 31 on the land-shaped parting surface 23 is a single rectangular shape in front view, but the shape and the number are not particularly limited, and the land-shaped parting The shape and the number of the surfaces 23 may be appropriately determined depending on the number of the surfaces 23 and the shape thereof, the shape of the portion where suppression of vacuum forming is desired. For example, in the case of FIG. 1A, there is one land-like parting surface 23, and two bottles for attaching the insert 60 are exposed as fasteners 70 on the land-like parting surface 23. For each fastener 70, for example, two O-rings 31 may be provided in a circular shape surrounding the periphery (not shown).
[0019]
Further, when the O-ring 30 in the outer peripheral sealing region provided on the outer peripheral parting surface is provided as one constituent element of the molding die for painting, the O-ring 30 is referred to as an outer peripheral O-ring. The ring 31 can also be called an inner peripheral O-ring. However, in the present invention, as will be described later, the O-ring 30 in the outer peripheral sealed region is not essential. Therefore, if the O-ring 31 is referred to as the inner peripheral O-ring when there is no O-ring 30, the presence of the outer peripheral O-ring is implied. Therefore, it is simply called an O-ring or an O-ring for suppressing vacuum forming. On the other hand, the O-ring provided in the outer peripheral sealed region is an O-ring for improving vacuum forming.
[0020]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. These drawings show the inner peripheral parting surface 24 having a specific concave surface between the outer peripheral parting surface 22 and the cavity 10 by adopting the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-150434 described in the prior art column. The provided mold for painting is shown. The mold for painting having the inner peripheral parting surface 24 makes the elongation of the painted sheet uniform on the product surface during vacuum forming to reduce distortion, and vacuum forming of the painted sheet such as tearing of the painted sheet or wrinkles. It has the effect of making it difficult for defects to occur.
4A is a cross-sectional view of the mold Ma on the female mold side, and FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of a main part mainly composed of a nest 61 constituting the inner peripheral parting surface 24 therein. . FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state after both the male and female molds are clamped after the picture Ma is vacuum-formed with the mold Ma. In these drawings, the sheet clamp 40 and the picture sheet S are also shown. Further, since the obtained molded article has no land-like parting surface 23 as illustrated in FIG. 1 in the mold for painting in this case, the window with respect to the illustrated molded article P with the window illustrated in FIG. It is a molded article with a picture that seems to have lost
[0021]
The parting surface of the mold Ma which is the female mold of the illustrated mold for painting is formed by inserting the entire inner peripheral parting surface 24, a part (inner side) of the outer peripheral parting surface 22, and the cavity surface 11. A part (outside) is formed. In the outer peripheral parting surface 22 that is outside the insert 61 and is not formed by the insert 61, the O-ring 30 is fitted in an annular ring groove surrounding the outside of the cavity 10, as in the above-described mold for painting. It is provided. Of the outer peripheral parting surface 22 formed on the outer peripheral side of the cavity 10, the portion where the O-ring 30 is provided is the portion of the outer peripheral sealed region 21 referred to in the present invention. As shown in FIGS. 4A and 4B, at the time of vacuum forming, the picture sheet S is pressed and fixed to the outer peripheral parting surface 22 of the mold Ma by the sheet clamp 40 at the portion of the outer peripheral sealed region 21. 10 is kept sealed.
[0022]
The inner peripheral parting surface 24 includes an inner peripheral end J of the outer peripheral parting surface 22 and a start end K (outer peripheral end of the cavity surface 11 forming the cavity 10, as shown in an enlarged cross-sectional view of a main part in FIG. ) And a parting surface that is recessed toward the outer peripheral side from the surface (the cross section of the surface is shown by a one-dot chain line in FIG. 4B). The surface formed by the inner peripheral parting surface 24 is such a concave surface, so that when the picture sheet S is stretched during vacuum forming, the picture sheet S is part of the inner peripheral parting surface 24 due to the depression. However, it is stretched to some extent, that is, the amount of elongation of the picture sheet is also shared by the recessed portion. As a result, it is difficult for partial distortion (elongation) to occur in the product area, and the difference between thick and thin parts is reduced, resulting in molding defects such as tearing and flaws in the picture sheet. It becomes difficult. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-150434, the inner peripheral parting surface 24 may have a surface shape that protrudes toward the inner peripheral side as opposed to the surface shape recessed toward the outer peripheral side as described above. Although there is a molding defect reduction effect due to the elongation sharing of the picture sheet S on the peripheral parting surface 24, the effect is reduced.
[0023]
Then, by forming the inner peripheral parting surface 24 with the insert 61 as described above, by changing the insert, the width of the inner peripheral parting surface 24 and the recess thereof are adjusted, and the degree of uniform elongation of the picture sheet is increased. There is an advantage that it is possible to adjust or change the outer shape of the molded article with a picture.
The nesting 61 may have a monolithic structure in a front view surrounding the cavity 10, for example, may have a plurality of structures separated into vertical and horizontal sides in a front view, and the inner peripheral parting surface can have a desired surface shape. If it is a three-dimensional shape, there will be no restriction | limiting in particular.
[0024]
A fastener 70 such as a bolt is exposed on the surface of the inner peripheral parting surface 24 for mounting the insert 61 for forming the inner peripheral parting surface 24. And although a front view is omitted, in order to suppress vacuum forming of the picture sheet S at the portion of the fastener 70, in the same figure, an O-ring is provided so as to surround the fastener 70 for each one of the fasteners 70. 31 is provided. The front view shape of the O-ring 31 may be a circular shape because the fastener 70 is usually a bolt or the like having a circular shape in the front view, but may be other shapes. The O-ring 31 is fitted in an annular ring groove. There are a plurality of fasteners 70 of the insert 61 in order to fix the annular insert 61 in a front view at a plurality of locations. Therefore, a plurality of O-rings 31 are provided for each fastener (not shown).
[0025]
In the O-ring 31 provided in the inner peripheral parting surface 24 as described above, as shown in FIG. 4A and FIG. In the state of being pressed and fixed to the ring surface 22), the picture sheet S does not yet contact the O-ring 31.
However, after that, vacuum forming of the picture sheet S starts, and when the picture sheet starts to expand and deform, the picture sheet S is formed along the shape of the inner peripheral parting surface and comes into contact with the O-ring 31. . After the picture sheet S comes into contact with the entire periphery of the O-ring 31, degassing from the space between the part surrounded by the O-ring 31 and the picture sheet S facing the part is caused by the O-ring 31. Since it is inhibited, further vacuum forming of the picture sheet S facing the portion can be suppressed. Therefore, as shown in FIG. 4 (B), even if the bolt hole is recessed even if it is exposed in the inner peripheral parting surface 24 and the insert 61 is fixed with a fastener 70 such as a bolt, the picture sheet Vacuum forming of S is suppressed.
[0026]
The cross-sectional view of FIG. 5 shows the state after the vacuum forming of the picture sheet S in this way and after both the male and female molds Ma and Mb are clamped. In this manner, in the present invention, by partially suppressing the vacuum forming of the picture sheet, it is possible to prevent wrinkles and tears that have conventionally occurred due to that portion.
[0027]
4 and 5, the vacuum forming vent 50 uses grooves in which the gap between the insert 61 and the die Ma body communicates with the outer peripheral parting surface 22 and the cavity surface 11, respectively. The vent is not limited to this. For example, the inner peripheral parting surface 24 may be provided with a groove-shaped vent as shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B).
Also in this embodiment, the shape and the number of O-rings 31 are not particularly limited as in the case of the land-like parting surface described above. What is necessary is just to make it a shape and a number suitably according to the shape etc. of the part which should suppress vacuum forming.
Further, the inner peripheral parting surface 24 itself is not necessarily an essential component for the present invention, but when provided, it is preferable to provide a parting surface that is recessed toward the outer peripheral side as described above.
[0028]
Even in this embodiment, the O-ring 31 for suppressing the vacuum forming is provided with the O-ring 30 in the outer peripheral sealing region provided on the outer peripheral parting surface as a component of the mold for painting. In contrast to this, the O-ring 31 can also be called an inner circumferential O-ring.
[0029]
As described above, the picture forming mold of the present invention has been described by taking two forms as an example, but the sheet clamp 40 is not essential as a component of the picture forming mold. Further, even when a sheet clamp is used, the sheet clamp may be an object that is not included in the painting mold (in this case, it is a component of the injection molding simultaneous painting apparatus).
In addition, the injection molding simultaneous painting device may be considered including a painting mold, but the painting mold to be used for each product is a configuration of the injection molding simultaneous painting device (not replaced for each product). Some ideas are not included in the element. Incidentally, as the simultaneous injection molding and painting apparatus, a sheet feeding apparatus that supplies a painting sheet to a painting mold, a painting sheet heating apparatus, a vacuum suction apparatus, and the like are provided as appropriate.
[0030]
Further, the O-ring 30 provided in the outer peripheral sealed region is not necessarily essential in the present invention. For example, this is a case where the O-ring 30 is provided on the sheet clamp 40 side. Even in this case as described above, the sheet clamp may or may not be a component of the mold for painting according to the present invention. Alternatively, the O-ring 30 may be omitted if desired airtightness can be ensured during vacuum forming. For this reason, the O-ring 30 is usually used for the parting surface part where the picture sheet is fixed and the cavity is sealed. In the present invention, the parting surface part is called the outer peripheral sealing region. .
Further, the surface on which the O-ring 31 for suppressing vacuum forming is provided may be on the outer peripheral parting surface 22 as long as it is inside the outer peripheral sealed region other than the land-like parting surface and the inner peripheral parting surface.
[0031]
Moreover, the mold for painting of the present invention may have both a land-like parting surface and an inner peripheral parting surface. For example, it is a painting mold having a configuration in which the land-like parting surface 23 illustrated in FIG. 1 is further provided to the painting mold having the inner peripheral parting surface 24 illustrated in FIGS. 4 and 5. In this case, the vacuum forming suppression O-ring provided in the land-like parting surface is attached with a picture when the sheet with a picture is pressed against the outer peripheral sealed region having an O-ring provided on the outer peripheral parting surface as appropriate. Does not touch the sheet. However, as the picture sheet is vacuum-formed and stretched, it can contact the O-ring provided on the land-like parting surface, and the vacuum forming of the portion surrounded by the O-ring can be suppressed.
[0032]
Further, in the embodiment in which the O-ring is provided on the land-like parting surface, the nested fastener portion is described as an example of the portion desired to suppress the vacuum forming inside the O-ring, but the vacuum forming suppressing portion is a fastener. Other parts may be used. For example, there may be a gate that fills the cavity with resin in a fluid state. In the case of a gate, it becomes a part where the vacuum leaks, and it becomes possible to make the fixed mold side instead of the movable mold side a vacuum forming mold, and the size of the picture forming mold can be reduced.
In addition, when a gate is provided in the mold (female mold) for vacuum forming the picture sheet, it is necessary to devise a method of filling the cavity with the resin through the picture sheet along the cavity surface by vacuum forming. However, for example, when a molten resin is selected as the resin in a fluid state, the molten resin is set to a temperature higher than the melting point or melting temperature of the picture sheet (at least the base sheet), and the picture sheet is penetrated by the molten resin. Just do it.
[0033]
The mold material for the mold for painting is not particularly limited, and a conventionally known mold material such as a metal such as iron or an iron alloy or a non-metal material such as ceramic may be appropriately selected and used.
[0034]
[Injection molding simultaneous painting method]
The injection molding simultaneous painting method of the present invention is an injection molding simultaneous painting method using the above-mentioned painting mold. A conventionally known injection molding simultaneous painting method may be used except that the above-described painting mold is vacuum-molded with one of the molds and then injection-molded. By the way, the injection molding simultaneous painting method is as shown in Japanese Patent Publication No. 50-19132, Japanese Patent Publication No. 43-27488, Japanese Patent Laid-Open No. 6-315950, Japanese Patent Publication No. 2-24080, etc. After the sheet is inserted between a pair of molds and the mold is vacuum-molded as a vacuum mold, both molds are clamped and the resin formed in both molds is filled with fluid resin and solidified. In this method, a picture sheet is adhered and laminated on the surface of the resin molding simultaneously with molding, and then both molds are opened, and a picture molding product on which the resin molding is painted by lamination or transfer with the picture sheet is produced. .
In the case of laminating, it is set as a picture-formed product in which all layers of the picture sheet are laminated on the resin molded product. In the case of transfer, the base sheet of the picture sheet is then peeled off and only the transfer layer is laminated on the resin molded product. It shall be a molded article with a picture.
[0035]
The injection molding simultaneous painting method has various forms, and the painting mold of the present invention can be used for these various forms. However, as a matter of course, pre-forming for vacuum forming a picture sheet with a picture mold is performed. In addition, it is preferable that the picture sheet is normally preheated at the time of vacuum forming, but if there is stretchability, it is not impossible without preheating. In the present invention, vacuum forming includes vacuum / pressure forming. Moreover, the sheet with a picture to be used may be either a single sheet or a continuous belt. The injection molding machine to be used may be either a horizontal type or a vertical type.
[0036]
Note that the heating plate used for preheating the picture sheet during vacuum forming is generally handled as a component of the injection molding simultaneous painting apparatus, not as a component of the picture forming mold. As the heating plate, a conventionally known one may be appropriately selected and used. For example, an electric heater embedded in a metal or ceramic block, or a so-called planar heating element made of a heat-resistant resin or metal sheet may be used. Moreover, the surface of the heating plate may be provided with a vent hole for blowing out the compressed air for vacuum-pressure forming the picture sheet. Further, the heating plate may be of a contact heating type in which it is in close contact with the picture sheet and heated by conduction heat, or a non-contact heating type of heating by radiant heat without contacting the picture sheet.
Further, the above-described sheet clamp pressing and fixing function by the sheet clamp may be provided in the heating plate, and the sheet clamp as illustrated in FIG. 6 may be omitted. Using the outer periphery of the heating surface of the hot plate as a sheet clamp, when the hot plate approaches the picture sheet, the hot plate is pressed against the parting surface of the mold and fixed. This is also the reason why the sheet clamp is an indispensable component in the painting mold of the present invention.
[0037]
Next, a manufacturing process of a picture molded product by the injection molding simultaneous picture painting method of the present invention will be described in one form.
[0038]
First, as a sheet supply process, a mold for painting consisting of a pair of male and female molds Ma (female) and Mb (male) as illustrated in FIG. 1, FIG. 4, FIG. In the state, the picture sheet S is supplied between the molds, and the picture sheet S is pressed and fixed to the mold Ma by the frame-shaped sheet clamp 40. At this time, it is needless to say that the adhesive surface side of the picture sheet is the injection resin side.
Next, as a heat softening step, a hot platen is inserted between the two molds from the retracted position outside the mold, and the picture sheet is heated and softened.
Next, as a stretching process, the picture sheet S is drawn by being sucked from the vent holes 50 of the mold Ma and stretched, and the picture sheet S is preformed along the cavity surface 11 of the mold Ma. Usually, the vacuum forming step includes at least the heat softening step and the stretching step.
Next, as a mold clamping process, the hot platen is retracted from between both molds to a retreat position outside the mold, and then both molds are clamped.
Next, as an injection process, a resin formed in a fluid state such as a heat-melted state is filled in a cavity formed by both molds.
Next, as a take-out step, after the resin is solidified by cooling or the like, the mold is opened and the molded product is taken out. When the picture sheet is a laminate sheet, if there is an unnecessary portion of the picture sheet, trimming is appropriately performed to obtain a picture-molded article in which the picture sheets are laminated and painted. When the picture sheet is a transfer sheet, the molded product is taken out with the base sheet left on the mold Ma side, or the molded sheet is taken out with the whole picture sheet laminated, and then the base sheet Is peeled off to obtain a molded article with a picture in which only the transfer layer is laminated.
[0039]
And in the injection molding simultaneous painting method of the present invention, since the above-mentioned painting mold of the present invention is used as the painting mold, in the stretching step, the land-like parting surface or inner Since the O-ring is provided at the part of the peripheral parting surface where vacuum forming of the painted sheet is suppressed, the vacuum forming of the painted sheet is suppressed at that part, preventing the occurrence of molding defects such as tears and wrinkles. become. As a result, it is possible to produce a molded article with a stable and high quality.
[0040]
[Injection resin]
As the resin for injection molding, those conventionally known in the injection molding simultaneous painting method can be used, and there is no particular limitation. The injection molding resin is selected according to the required physical properties and cost of the product. For example, for thermoplastic resins, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer) resin, AS (acrylonitrile-styrene copolymer) resin, styrene resin, vinyl chloride resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polyethylene, polypropylene , Polyolefin resins such as polybutene, polymethylpentene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-butene copolymer, and olefin-based thermoplastic elastomer. Moreover, if it is curable resin, the material conventionally known for injection molding simultaneous painting of uncured resin liquids, such as two-component curable resin, for example, urethane resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, etc. Can be used. The thermoplastic resin is melted by heating and injected in a fluid state, and the curable resin is injected in a fluid state at room temperature or appropriately heated.
[0041]
[Sheet with picture]
Moreover, the picture sheet which can be used can use a conventionally well-known picture sheet as a transfer type or a laminate type, and is not specifically limited.
A laminate-type picture sheet (laminate sheet) has a configuration in which, for example, a decorative layer and an adhesive layer are sequentially laminated on a base sheet. The adhesive layer side is the side in contact with the injection resin. On the other hand, a transfer type picture sheet (transfer sheet) has a configuration in which a releasable sheet is used as a base sheet and a transfer layer is laminated on the base sheet. The transfer layer is made of, for example, a decoration layer or an adhesive layer. Note that the adhesive layer may be omitted for both the transfer type and the laminate type.
[0042]
(Substrate sheet)
As the base sheet, a resin sheet having moldability is typically used. Examples of the resin sheet include polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-butene copolymer, olefin resins such as olefin thermoplastic elastomer, polybutylene terephthalate, ethylene terephthalate isophthalate copolymer. Acrylic resins such as thermoplastic polyester resins such as polymethyl (meth) acrylate and methyl (meth) acrylate-butyl (meth) acrylate copolymer [(meth) acrylate means acrylate or methacrylate], vinyl chloride resin, ABS (Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer) resin, AS (acrylonitrile-styrene copolymer) resin, polyamide resin, other thermoplastic elastomers such as urethane, etc. A laminate of two or more layers of bets monolayer or different materials are used. Moreover, if the moldability is satisfied, a sheet obtained by impregnating a resin into a cloth such as a nonwoven fabric or a woven fabric, or a laminate in which the resin sheet is laminated on the sheet is used.
In addition, in the case of a transfer type picture sheet, if the substrate sheet as described above has insufficient releasability from the transfer layer, the substrate sheet is used as a material sheet and transferred to the transfer layer side of the material sheet. In order to improve releasability with the layer, a base sheet having a release layer is provided. The release layer is separated from the transfer layer and removed as a part of the base sheet when the base sheet is peeled off. For the release layer, for example, a single substance or a mixture of two or more of a silicone resin, a melamine resin, a polyamide resin, a urethane resin, a polyolefin resin, a wax, or the like is used.
In the laminate type, a coloring agent such as a pigment is kneaded in the base sheet resin, and the base sheet may be subjected to a decoration treatment such as colored transparent or colored opaque or colorless transparent or colorless opaque. In this case, the base sheet itself may form a decorative layer and become a picture-attached sheet having only the base sheet.
[0043]
(Decoration layer)
The decorative layer is a part of or the whole surface by a conventionally known method such as gravure printing, silk screen printing, offset printing, a pattern layer (ink layer) printed with a pattern or the like by a material, or a metal such as aluminum or chromium by a known vapor deposition method. The metal thin film layer etc. which were formed in this. The pattern may be any pattern such as a wood grain pattern such as a grain or a grain, a stone pattern such as marble or granite, a tile pattern, a brick pattern, a cloth pattern, a character, a geometric pattern, or a solid pattern. The pattern layer ink is composed of a vehicle composed of a binder, a colorant such as a pigment or a dye, and various additives appropriately added thereto. The binder includes chlorinated polyolefins such as chlorinated polyethylene and chlorinated polypropylene, polyester resins, thermoplastic urethane resins, acrylic resins, vinyl acetate resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, cellulose resins and other thermoplastic resins, A thermosetting resin such as a thermosetting urethane resin or an epoxy resin is used as a single substance or a mixture of these resins. As colorants such as pigments or dyes, titanium white, carbon black, petal, cobalt blue, chrome lead, phthalocyanine blue, isoindolinone, quinacridone, aluminum powder and other metallic pigments, pearlescent (pearl) pigments, etc. are used. It is done.
In the laminate type, the decoration layer is often on the back side (injection resin side) of the base sheet, but may be on the front side of the base sheet.
[0044]
(Adhesive layer)
In order to improve the adhesiveness to the injection resin, an adhesive layer such as a corona discharge treatment, various types of known primer coating, or a heat-sensitive adhesive layer may be applied to the back surface of the picture sheet. For the adhesive layer, a known resin such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin is used. For example, for thermoplastic resins, styrene resins or styrene copolymers such as polystyrene and poly-α-methylstyrene, acrylics such as poly (meth) methyl acrylate, poly (meth) ethyl acrylate, poly (meth) butyl acrylate, etc. Resins, chlorinated polyolefin resins such as chlorinated polypropylene, vinyl chloride resins, vinyl acetate resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, vinyl polymers such as polyvinyl butyral, polyisoprene rubber, polyisobutyl rubber, styrene butadiene rubber, butadiene One type or a mixture of two or more types such as a rubber-based resin such as acrylonitrile rubber and a thermoplastic resin such as polyamide resin is used. In the thermosetting resin, a urethane resin, an epoxy resin, or the like is used.
[0045]
[Others]
In addition, “painting” as used in the present invention means functions other than simply giving a visible pattern such as a pattern, character, figure, etc. to the molded product, a pattern that is not visible, or a hard coating film, conductivity, etc. It also includes providing a sex layer. As a visible pattern, known patterns such as a pattern layer formed by printing, a metal thin film layer formed by vacuum deposition, etc. are examples of patterns that are not visible. A fluorescent ink pattern that emits fluorescence is used.
[0046]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.
[0047]
〔Example〕
As a mold for painting of the present invention, a mold for molding a molded article with a picture for a console box of an automobile was prepared. The mold is a mold as illustrated in FIGS. 1 and 2 from which a picture-formed molded product P with a window W as shown in the front view of FIG. 3 is obtained. A female mold such as a mold Ma was prepared as a movable mold, and a male mold such as a mold Mb was prepared as a fixed mold. The dimensions of the molded product with a picture are a rectangle with a front of 200 mm and a length of 500 mm, an average thickness of 3 mm, and a drawing sheet with a maximum drawing depth of 40 mm. As shown in FIG. 1, the central window portion is formed by a nesting 60, and the nesting 60 is structured to be attached with a bolt as a fastener 70 from the land-like parting surface 23 side. A single O-ring 31 for suppressing vacuum forming is provided around the fastener 70 composed of two bolts on the land-like parting surface 23 so as to surround the periphery.
[0048]
On the other hand, the picture sheet is a binder of a mixed resin system of acrylic resin and vinyl chloride-vinyl acetate copolymer on the back surface (resin molding side) of the base sheet made of a transparent acrylic resin film having a thickness of 125 μm. The pattern layer of the wood grain design is formed by gravure printing using a colored ink containing a color pigment mainly composed of a petrol, and is further coated with vinyl chloride-vinyl acetate. An adhesive layer (4 μm thick) made of a polymer was formed by two-layer coating by gravure coating and prepared.
[0049]
Then, using the painting mold and the painting sheet, simultaneous injection painting was performed by the method described above to produce a painting molded product with the painting sheet laminated. First, a picture sheet is inserted between both male and female molds with the pattern layer facing the male gate, pressed by the sheet clamp against the outer parting surface of the female mold, and supplied to the sheet. did. Next, an infrared radiant heating type heating plate heated to a surface temperature of 350 ° C. is inserted between the molds, the picture sheet is heated in a non-contact manner for 3 seconds and subjected to a heat softening step, and then the female mold is used as a vacuum mold. Vacuum drawing was started to pre-form a picture sheet by vacuum forming, and the softened picture sheet was formed into a shape along the cavity surface of the female mold to complete the stretching process. Thereafter, 5 seconds after the start of evacuation, as a mold clamping process, the hot platen was retracted to the retracted position outside the mold, and both molds were clamped. Next, as an injection process, a heat-resistant ABS resin was injected into a cavity formed by both molds under conditions of a resin temperature of 240 ° C. and a mold temperature of 60 ° C. And as a taking-out process, after resin cooled and solidified, the mold was opened and the molded article with a window was obtained.
[0050]
As a result, in the above-described stretching step, the bolt portion, which is a nesting fastener that forms the window portion, is provided with an O-ring for suppressing vacuum forming around it, so that the picture sheet is further stretched and vacuum formed. In addition, no wrinkles or tears occurred, and a molded article with a good appearance was obtained.
[0051]
[Comparative Example]
The mold for painting was a mold in which the O-ring 31 provided on the land-like parting surface 23 was not provided with respect to the mold used in the examples. Other than this, in the same manner as in the examples, painting with injection molding was performed simultaneously to obtain a molded article with a picture.
[0052]
As a result, the picture sheet is deeply squeezed by the bolts for fixing the insert, and in some shots, the picture sheet may be broken and a molding defect may occur. The molded article obtained at the time of tearing had a wrinkle on a part of the product because the painted sheet was easy to move at the torn part.
[0053]
【The invention's effect】
According to the painting mold and the injection molding simultaneous painting method of the present invention, vacuum molding of the painting sheet is suppressed by the surrounding O-ring at the portion where the molding of the painting sheet is to be suppressed. Therefore, for example, even if the nesting fasteners are exposed on the parting surface side and can be detached from the parting surface side, the picture sheet is deeply squeezed at the hole part of the fasteners such as bolts, and the wrinkles may be broken. Can prevent the occurrence of vacuum forming defects. As a result, it is possible to easily obtain a molded article with a picture having no molding defect and having a good appearance. In addition, the insert can be easily attached and detached, and the shape can be easily changed. In addition, it becomes easy to nest and form the inner peripheral parting surface for making the extension of the picture sheet uniform and reducing distortion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually illustrating one embodiment of a mold for painting according to the present invention on a female mold side.
2 is a cross-sectional view (both male and female) of the mold for painting shown in FIG. 1 during clamping.
FIG. 3 is a front view illustrating an example of a molded article with a picture obtained with the molding die with a picture of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view conceptually illustrating another certain form of the mold for painting of the present invention.
5 is a cross-sectional view (both male and female) of the mold for painting shown in FIG. 4 when clamped. FIG.
FIG. 6 is a perspective view for explaining a seat clamp and an outer periphery sealing region provided in a (outer periphery) parting surface on the female die side of a painting mold.
[Explanation of symbols]
10 cavities
11 Cavity surface
20 Parting surface
21 Perimeter sealed area
22 Peripheral parting surface
23 Land-like parting surface
24 Inner parting surface
30 (Outer) O-ring
31 (Inner circumference) O-ring
40 Sheet clamp
41 Sliding rod
50 Ventilation holes (holes and grooves)
51 Ventilation holes (holes and grooves)
60 nesting
61 Nesting
70 Fastener
Ma type (female side of the mold for painting)
Mb type (male side of the mold for painting)
J Inner peripheral edge of outer peripheral parting surface
K Start of cavity surface (outer edge)
S picture sheet
P Molded product with picture
W window

Claims

A picture sheet is inserted between a pair of molds, and one of the molds is vacuum-molded as a vacuum mold, and then both molds are clamped, and a resin in a fluid state is placed in a cavity formed by both molds. After filling and solidifying, sticking and laminating the picture sheet on the surface of the resin molding at the same time as molding, open both molds, and the picture molding with the resin molding pictured by lamination or transfer with the picture sheet In the mold for painting used for manufacturing,
In order to improve the airtightness of the cavity covered with the painting sheet during vacuum forming, the mold on which the painting sheet is placed surrounds the parting surface of the mold so as to go around the outside of the cavity of the mold. The O-ring is placed so as to surround the periphery of the portion where the vacuum forming of the painted sheet is to be suppressed inside the outer peripheral sealing region that is the portion that seals the cavity by pressing the painted sheet against the parting surface. A mold with a picture provided.

A cavity formed by both molds after inserting a picture sheet between the pair of molds comprising the mold for painting according to claim 1 and vacuum-molding the mold as a vacuum mold. After filling and solidifying the resin in a fluid state, and simultaneously sticking and laminating the picture sheet on the surface of the resin molding, both molds are opened, and the resin molding is obtained by laminating or transferring with the picture sheet. A method of simultaneous injection molding with a picture with a picture.