模內成形品的製造方法和模內成形品的製作方法
2023-07-17 02:32:26
專利名稱：模內成形品的製造方法和模內成形品的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過將裝飾膜插入模具內，向上述模具注入樹脂進行注射成形，藉此將設置於裝飾膜的轉印層的圖案轉印在成形品的表面進行裝飾的模內成形品的製造方法。
背景技術：
作為裝飾樹脂成形品的表面的方法有鑲件成形方法(日文4 >寸一卜成形方法)和模內成形方法。鑲件成形方法是指將切斷分離成規定形狀的裝飾膜200如
圖12 (a)所示設置於模具100的型腔101，然後如圖12(b)所示，從射出口 103a向型腔101射出樹脂5，在樹脂5 固化後打開模具100取出，藉此如圖12(c)所示能夠獲得表面被裝飾膜200裝飾的成形品
300。裝飾膜200由UV硬塗層210和、結合層211和、印刷層210和、粘接層213層疊形成。通過該鑲件成形方法，裝飾膜200在模具100內的定位困難，裝飾膜200在成形品300中的聞精度的定位困難。還有，被埋入製品的裝飾I旲200的端部，如圖13(a)所不樹脂5完全包住，為裝飾膜200的端部不露出的完成狀態，裝飾膜200看似與樹脂5牢固地結合，但實際上裝飾膜200易剝落。圖13(b)為表示裝飾膜200的端部的狀態的圖13(a)的A-A截面圖。與此相對，現有的模內成形方法不是像鑲件成形方法那樣將切斷的裝飾膜200設置於模具100來進行成形，而是使用圖9所示的結構的長尺寸的裝飾膜207裝飾膜易定位、生產性優於鑲件成形方法的模內成形方法中，開模取出的模內成形品會出現所謂的「箔毛邊」，該「箔毛邊」是指在模內成形品的邊緣附著有設置於上述膜的轉印層。作為箔毛邊的處理方法有在成形後取出成形品後，用人工實施去毛邊處理或者成形後使用專用的工具進行處理。模內成形方法所使用的裝飾膜207中形成有基膜208、剝離層209、UV硬塗層210、結合層211、印刷層212、粘接層213。該基膜208由PET構成，作用是連續地向模具內供給裝飾膜207 ;該剝離層209形成於基膜208上；該UV硬塗層210在轉印至成形品後，保護成形品的最表面不受損傷、不沾灰塵等；該結合層211形成於UV硬塗層210上；該印刷層212形成於結合層211上，賦予成形品圖案、花樣等圖案設計；粘接層213形成於印刷層212上，作用是粘接樹脂。該裝飾膜207的由粘接層213、印刷層212、結合層211、UV硬塗層210構成的部分為轉印至成形品的表面的轉印層302，剝離層209和基膜208為不轉印至成形品的載體層
301。圖10表示使用了裝飾膜207的日本專利文獻I的模內成形方法。模具由定模103和動模104構成。工序(a)中，在定模103和動模104之間通過裝飾膜207。這時，按照向動模104的型腔104b側配置基膜208的方式供給裝飾膜207。工程(b)中，移動動模104，進行合模。
工程(c)中，從定模103的型腔103a注入樹脂111，向裝飾膜207的粘接層213射出，使模具內的型腔部103a，104b填充樹脂111。工程⑷中，樹脂111的充填一旦完成，就將成形品121冷卻至規定的溫度。工程(e)中，移動動模104進行開模。該開模時，從成形品121剝離裝飾膜207的載體層301，裝飾膜207的轉印層302被轉印至成形品121，藉此，成形品121的最表面呈被UV硬塗層210覆蓋的狀態。然後，推出定模103側的推桿7，將成形品121從模具取出。成形品121由成為最終製品121a的部分和、製品不需要的流道邊料121b(日文卞—121b)構成。這樣的模內成形方法與鑲件成形方法相比，可以實現模具中的轉印層302的高精度的定位，但另一方面，成形品121從裝飾膜207剝離時，轉印層302的一部分在成形品121的周圍未完全剝離，不轉印到成形品121的一部分轉印層302隨成形品剝離而粘附殘留下來，因此有時產生箔毛邊303 (參見圖10 (e)的放大圖)。 模內成形品的製造時，在不設置流道邊料121b以外的多餘的留量的情況下，所產生的箔毛邊303採取在成形後的後工序中由人工使用割刀等，從成形品121切離的方法。此外，如圖11(a)所示，有時在成形品的必要尺寸的外側設置多餘的留量。這時，需要用於將成形品121切離成最終製品121a與不需要的流道邊料121b的切斷工序。在圖11(b)所示的切斷工序中，使用切斷的專用工具11進行切斷。該切斷工具11由切斷用的刀具I Ia和固定該刀具的臺座I Ib構成，將刀具I Ia與成形品121的規定的傾斜面12c相接，從上下夾住，藉此將流道邊料部121b從成形品121切除，得到最終製品121a。專利文獻專利文獻I:日本專利特開2001-260168號公報發明的內容該模內成形方法與鑲件成形方法相比，可以實現在模具中的裝飾膜的高精度的定位，但是如前所述，有時產生箔毛邊303。在模內成形品的製造時，在不設置流道邊料121b以外的多餘的留量的情況下，所產生的箔毛邊303採取在成形後的後工序中由人工使用割刀等，從成形品121切離的方法。此外，如圖11(a)所示，有時在成形品的必要尺寸的外側設置多餘的留量。這時，需要用於將成形品121切離成最終製品121a與不需要的流道邊料121b的切斷工序。圖11(b)所示的切斷工序中，使用切斷的專用工具11進行切斷。該切斷工具11由切斷用的刀具Ila和固定該刀具的臺座Ilb構成，將刀具Ila與成形品121的規定的傾斜面12c相接，從上下夾住，藉此將流道邊料部121b從成形品121切除，得到最終製品121a。這樣，現有的模內成形方法中為了處理箔毛邊303，必須有用於在成形後進行成形品的箔毛邊處理的後工序，此外難以僅處理箔毛邊303時，採取通過對成形品的尺寸取餘量來進行成形，切去成形品的周圍以進行去毛邊處理的方法等，由此，造成後處理成本、材料損耗所引起的製造成本,成本增高。本發明的目的是提供無需成形後的去毛邊處理，且無需多餘的成形品的留量的模內成形品的製造方法。本發明的模內成形品的製造方法的特徵是，在第I模具和第2模具之間配置具有載體層和轉印層的裝飾膜，將所述第I模具和所述第2模具合模，夾住所述裝飾膜，以由所述第I模具和所述第2模具夾住所述裝飾膜的狀態，切斷所述裝飾膜的所述轉印層，在所述第I模具和所述第2模具合模所形成的型腔流入樹脂，將所述樹脂冷卻後，將所述第I模具和所述第2模具開模，從所述裝飾膜的所述載體層剝離所述轉印層，取出在所述樹脂表面具有所述轉印層的模內成形品。本發明的方法的特徵還在於，相對於所述第I模具，使所述第2模具的嵌套滑塊移動，切斷所述裝飾膜的所述轉印層。其特徵還在於，在將所述第I模具和所述第2模具合模，流入所述樹脂後的所述第2模具的所述嵌套滑塊的移動時，在所述第I模具的內壁面滑動所述轉印層的切斷面。
其特徵還在於，在將所述第I模具和所述第2模具合模，流入所述樹脂後的所述第2模具的所述嵌套滑塊的移動時，利用形成於所述第I模具的內壁面的鏡面部滑動上述轉印層的切斷面。其特徵還在於，將接所述裝飾膜的面的所述嵌套滑塊的角部與接所述裝飾膜的面的所述第I模具的內側的角部的關係設定為僅將所述嵌套滑塊的角部取倒角，或者將所述嵌套滑塊的角部與所述第I模具的內側的角部兩者都取倒角，同時將所述嵌套滑塊的角部的倒角的半徑設為R、將所述第I模具的內側的角部的倒角的半徑設為r時，R>r。其特徵還在於，在將所述第I模具和所述第2模具合模所形成的型腔流入所述樹脂時，在對應所述轉印層的切斷面的位置形成於所述第I模具的內側的凹部也流入上述樹月旨，使所述向上述轉印層的切斷面蔓延，以所述覆蓋上述切斷面。本發明的模內成形品是在樹脂製成形品的表層具有裝飾膜的模內成形品，其特徵是，在模內成形品的端面露出所述裝飾膜的轉印層的切斷面，同時所述樹脂進入所述轉印層的切斷面的龜裂之間。如果採用該結構，在成形前預先切斷裝飾膜的轉印層，藉此在將成形後的模內成形品從裝飾膜的載體層剝離時，由於預先切斷了轉印層從而不產生箔毛邊，能夠得到無需成形品端面的箔毛邊處理的模內成形品。還有，由於能夠在成形前事先在模具內切斷裝飾膜的轉印層，因此無需設置成形品的多餘的留量。附圖的簡單說明圖I為表示本發明的實施方式I的模內成形品的製造方法的步驟SI 一步驟S3的模具截面圖。圖2是同一實施方式的步驟S4的模具截面圖與主要部分的放大圖。圖3是同一實施方式的步驟S5的模具截面圖與主要部分的放大圖。圖4是同一實施方式的步驟S6 —步驟S9的模具截面圖。圖5是本發明的實施方式2的模具截面圖與主要部分的放大圖。圖6是本發明的實施方式3的模具的主要部分的放大圖。圖7是本發明的實施方式4的模具的主要部分的放大圖。圖8的(a)為各實施方式的模內成形品的端面的放大圖、(b)為(a)的B-B向視圖。圖9是模內成形用的裝飾膜的截面圖。圖10是現有的模內成形方法的工序圖。
圖11是現有的模內成形品的端部去毛邊處理工序和工具的說明圖。圖12是現有的鑲件成形方法的工序圖。圖13(a)為現有的鑲件成形品的端面的裝飾膜附近的放大圖，(b)為(a)的A_A向視圖。發明的
具體實施例方式以下，基於具體的各實施方式說明本發明的模內成形品的製造方法。(實施方式I)圖I 一圖4為本發明的實施方式I的模內成形品的製造方法的工序圖。裝飾膜207的結構與圖9的相同。
該實施方式I的模具由作為第I模具的定模I和作為第2模具的動模2構成。動模2呈如下的結構形成動模主體2b以及在該動模主體2b的內側相對於動模主體2b移動的嵌套滑塊2a(日文；入&子2幻的分割結構，能夠以單體來移動嵌套滑塊2a。在圖I所示的步驟SI中，將從卷裝體引出的裝飾膜207設置於膜輸送裝置4，使粘接層213朝向定模I的射出口 103a。膜輸送裝置4具有將裝飾膜207送入動模2的功能以及可控制裝飾膜207在動模2中的圖案、花樣的定位的功能。在圖I所示的步驟S2中，用形成於動模2的嵌套滑塊2a的吸孔3吸附裝飾膜207，裝飾膜207的位置在動模2內被固定後，由未圖示的夾持機構將裝飾膜膜207固定。S卩、裝飾膜207被吸引，沿動模2的模表面形狀被保持。在圖I所示的步驟S3中，關閉動模2，藉此裝飾膜207被定模I和動模主體2b夾持。在步驟S4中，如圖2的(S4-1)所示，模具內裝飾膜207的一部分被切斷。圖2的(S4-2)為圖2的(S4-1)的主要部分A的放大圖。通過可動機構2c使嵌套滑塊2a向定模I側移動，藉此在裝飾膜207的被定模I和動模主體2b所夾持的部分與由嵌套滑塊2a向定模I側驅動的部分的邊界上剪切力發生作用，將轉印層302切斷。這時，在切斷的轉印層302的端部有微小的間隙或凹凸或裂縫(龜裂)等。可動機構2c的可動範圍被設定為在使形成為向成形品轉印的轉印層的UV硬塗層210、結合層211、印刷層212、粘接層213切斷的最小範圍的距離的移動，且在不切斷基膜208的範圍移動，從而僅切斷裝飾膜207的轉印層
302。具體是，以小於基I旲208的厚度、大於轉印層302的最厚部位的距尚移動可動機構2c。基膜208使用20 — 50 iim厚的膜，轉印層302由2 — 40 iim間的厚度構成。這次，基膜208使用厚38 ii m的PET膜、轉印層302使用最厚的部位為15 y m的轉印層。在步驟S5中，如圖3的(S5-1)所示，將向成形品轉印的裝飾膜207中相當於轉印層302的UV硬塗層、結合層、印刷層、粘接層切斷後，從定模I的射出口 103a開始注入樹脂5。這時，通過樹脂5的熱量向在裝飾膜207的被切斷的轉印層302進行充分傳播，在如圖3(S5-1)的主要部分BI中，如圖3的(S5-2)、及表示圖3的(S5-2)的主要部分B2的圖3的(S5-3)所示的部分放大圖所示，裝飾膜207發生膨脹，轉印層302的尖的切斷面被強有力地壓貼在定模I的內壁面，從而如圖3的(S5-4)所示的部分放大圖所示那樣，轉印層302的切斷面被強有力地壓貼在定模I的內壁面，轉印層302的外周面變圓潤，切斷面變光滑。即，成為與以往相比不易產生箔毛邊的狀態。還有，在模內成形品的端面，如圖8(a)所示，裝飾膜207的轉印層302的切斷面露出，同時在裝飾膜207的被切斷的轉印層302的切斷面產生數拾Pm左右的微小的間隙或凹凸或裂縫(龜裂)400等，在該間隙或凹凸或裂縫(龜裂)400之間，如圖8 (b)所示那樣，成形樹脂5進入粘接層213與印刷層210之間、印刷層210與結合層211之間、結合層211與UV硬塗層210之間，轉印層302的外周與成形了的成形樹脂的密合強度提高，即使是轉印層302的端部露出的完成狀態，也不會發生像圖13(a) (b)所示的鑲件成形時那樣的裝飾膜的剝落。再有，關於裝飾膜200的端部不露出的鑲件成形方法的完成狀態下，裝飾膜200易剝落這一點，被認為是由於在將裝飾膜200切分時，使用切斷性能非常良好的刀具高效地進行切斷分離，所以裝飾膜200的端面為沒有形成如圖8(b)所示的微小的間隙或凹凸或裂縫(龜裂)400等的平滑的切斷面，與成形樹脂的密合強度低的原因。如圖4所示，在樹脂5被充分地填充到模具內的狀態的步驟S6中，可使動模2的 嵌套滑塊2a單獨移動的可動機構2c因呈被樹脂5的向模具內的填充壓力壓回到原先的位置的狀態，這時，裝飾膜的轉印層在定模I的壁面滑動，轉印層的端部通過滑動摩擦，最終形成更加光滑的面形狀，抑制箔毛邊的產生。在圖4所示的步驟S7中，樹脂5在模具內被充分地冷卻後，移動動模2進行開模，將裝飾膜207的載體層301與轉印層302剝離，進行從模具內取出UV硬塗層、結合層、印刷層、粘接層已轉印至樹脂5的表面的模內成形品6的準備。在該實施方式中，轉印層302在步驟S4中被預先切斷，而且以轉印層302的切斷面被樹脂5包覆的狀態從載體層301剝離轉印層302，因此不易出現箔毛邊。在圖4所示的步驟S8中，使定模I的推桿7 (日文突務出U O 7)移動，將模內成形品6從模具內取出。在圖4所示的步驟S9中，為下次成形進行準備，停止利用動模2的嵌套滑塊2a的吸孔3將裝飾膜207的作為載體的基膜、剝離層在動模2的吸附，膜輸送裝置4將裝飾膜207送到具有印有用於下次成形的圖案、花樣的轉印層的規定位置。(實施方式2)圖5表示本發明的實施方式2。在實施方式I的步驟S5中，通過可動機構2c使動模2的嵌套滑塊2a向定模I側移動，將裝飾膜207的轉印層302 (UV硬塗層、結合層、印刷層、粘接層)切斷後，依靠來自注入的樹脂5的熱量引起的轉印層302的膨脹，以及通過可動機構2c復原時的嵌套滑塊2a的下降，依靠轉印層302的切斷面與定模I的內壁面的滑動，使構成轉印層302的粘接層213、印刷層212、結合層211、UV硬塗層210的切斷面變圓潤。在該實施方式2中，如圖5的(S5-1)所示，在定模I的內周壁的一部分，圍繞定模I的開口的全周形成表面較定模I的內周壁的其他部分更加光滑的鏡面部8，在這一點上與實施方式I不同。具體是，步驟S4的裝飾膜207的轉印層302切斷後，如圖5的放大顯示(S5_l)的主要部分BI的(S5-2)與、圖5的放大顯示(S5-2)的主要部分B2的(S5-3)所示那樣，裝飾膜207的被切斷了的轉印層302的端部的尖的面被壓貼於鏡面部8，通過可動機構2c使嵌套滑塊2a移動，籍此如圖5的(S5-4)所示，轉印層302的切斷面帶有圓潤，呈接近於鏡面的結果。然後，通過注入樹脂5，能夠得到幾乎不出現箔毛邊、成形品端部接近於鏡面的模內成形品。這裡，較好是按照轉印層302的端部達到鏡面加工的任意的次數將嵌套滑塊2a通過可動機構2c反覆升降驅動。(實施方式3)圖6顯示了本發明的實施方式3。在實施方式I中，將轉印層302的切斷面在定模I的內周壁摩擦而使其圓滑，但在該實施方式3中如圖6所示，在定模I的內周壁，圍繞定模I的內周壁的全周形成凹部9，在這一點上與實施方式I不同。
圖6的(S4-1)為在成形前通過可動機構2c使裝飾膜207的轉印層302 (UV硬塗層、結合層、印刷層、粘接層)向定模I側移動，將轉印層302切斷的狀態的局部放大圖。這樣，通過對應定模I的裝飾膜207的轉印層302的切斷面的位置，在定模I的內側設置凹部9，籍此在步驟S6的樹脂5的注入時，如圖6的(S4-2)所示的局部放大圖所示那樣，流入凹部9的樹脂5蔓延至裝飾膜207的被切斷的轉印層302的切斷面。這樣通過樹脂5蔓延，能夠得到轉印層302的切斷面及轉印層302的各層間的密合強度高於實施方式I的密合強度的模內成形品。此外，從模具內取出時，由於轉印層已在向模具內注入樹脂前就被切斷，而且以轉印層的端部被樹脂包覆的狀態從載體層剝離轉印層，所以不易出現箔毛邊。還有，由於凹部9的尺寸預先設定為在步驟S8的成形品取出時，利用推桿7簡單地取出的尺寸公差，因此在取出時不存在問題。(實施方式4)圖7顯示本發明的實施方式4。如在實施方式I的說明所示，在步驟S4中僅切斷裝飾膜207的載體層301與轉印層302中的轉印層302。但在該實施方式4中，對即使載體層301極薄的情況下，也能夠順利地切斷轉印層302而不會切斷載體層301的動模2的嵌套滑塊2a的角部的倒角的半徑R與定模I的內側的角部的倒角的半徑r的關係進行說明如圖7所示，在裝飾膜207的載體層301極薄的情況下，為了易切斷裝飾膜207的轉印層302，將定模I的內側的角部的倒角的半徑r設定為沿邊，嵌套滑塊2a的角部的倒角的半徑R設定為R>r，由此載體層301不易被切斷。具體是，嵌套滑塊2a的角部的倒角的半徑R的值被設定為與裝飾膜的厚度45 y m同等的R=O. 05mm,這時r=0. 02mm,籍此,在成形前的模具內的僅裝飾膜20轉印層302的切斷即使載體層301極薄的情況下，也能夠被順利進行。還有，在這裡，將動模2的嵌套滑塊2a的角部與定模I的內側的角部兩者都取倒角，但即使是定模I的內側的角部不設為倒角而呈直角的狀態，僅動模2的嵌套滑塊2a的角部進行倒角的狀態，也比現有的情況有效。產業上的利用可行性本發明可適用於家電用外裝部件、汽車用外裝部件等的模內成形品的各種製造用途。
權利要求
1.模內成形品的製造方法，其特徵在於，在第I模具和第2模具之間配置具有載體層和轉印層的裝飾膜， 將所述第I模具和所述第2模具合模，夾住所述裝飾膜，以由所述第I模具和所述第2模具夾住所述裝飾膜的狀態，切斷所述裝飾膜的所述轉印層， 在所述第I模具和所述第2模具合模所形成的型腔內流入樹脂，將所述樹脂冷卻後，將所述第I模具和所述第2模具開模，從所述裝飾膜的所述載體層剝離所述轉印層， 取出在所述樹脂表面具有所述轉印層的模內成形品。
2.如權利要求I所述的模內成形品的製造方法，其特徵在於，相對於所述第I模具，使所述第2模具的嵌套滑塊移動，切斷所述裝飾膜的所述轉印層。
3.如權利要求I所述的模內成形品的製造方法，其特徵在於，在將所述第I模具和所述 第2模具合摸，流入所述樹脂後的所述第2模具的所述嵌套滑塊的移動時，在所述第I模具的內壁面滑動所述轉印層的切斷面。
4.如權利要求I所述的模內成形品的製造方法，其特徵在於，在將所述第I模具和所述第2模具合模，流入所述樹脂後的所述第2模具的所述嵌套滑塊的移動時，利用形成於所述第I模具的內壁面的鏡面部滑動上述轉印層的切斷面。
5.如權利要求I所述的模內成形品的製造方法，其特徵在於，接所述裝飾膜的面的所述嵌套滑塊的角部與接所述裝飾膜的面的所述第I模具的內側的角部的關係設定為僅將所述嵌套滑塊的角部取倒角，或者將所述嵌套滑塊的角部與所述第I模具的內側的角部兩者都取倒角，同時將所述嵌套滑塊的角部的倒角的半徑設為R、將所述第I模具的內側的角部的倒角的半徑設為r吋，R>r。
6.如權利要求I所述的模內成形品的製造方法，其特徵在於，在將所述第I模具和所述第2模具合模所形成的型腔流入所述樹脂時，在對應所述轉印層的切斷面的位置形成於所述第I模具的內側的凹部也流入所述樹脂，使所述向所述轉印層的切斷面蔓延，以所述覆蓋所述切斷面。
7.模內成形品，它是在樹脂製成形品的表層具有裝飾膜的模內成形品，其特徵在於，在模內成形品的端面露出所述裝飾膜的轉印層的切斷面，同時所述樹脂進入所述轉印層的切斷面的龜裂之間。
全文摘要
目的是提供無需成形後的去毛邊處理，且無需多餘的成形品的留量的模內成形品的製造方法。將第1模具(1)和第2模具(2)合模，夾住裝飾膜(207)，在模具內切斷裝飾膜(207)的轉印層(302)，在模具的型腔流入樹脂(5)，將樹脂(5)冷卻後開模，取出表面具有轉印層(302)的模內成形品。
文檔編號B29C45/14GK102781644SQ20108006484
公開日2012年11月14日 申請日期2010年12月16日 優先權日2010年3月15日
發明者井芹充博, 芝田嶽永, 角陸晉二, 金內和彥 申請人:松下電器產業株式會社