CN102781644A - 模内成形品的制造方法和模内成形品 - Google Patents

模内成形品的制造方法和模内成形品 Download PDF

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Abstract

目的是提供无需成形后的去毛边处理，且无需多余的成形品的留量的模内成形品的制造方法。将第1模具(1)和第2模具(2)合模，夹住装饰膜(207)，在模具内切断装饰膜(207)的转印层(302)，在模具的型腔流入树脂(5)，将树脂(5)冷却后开模，取出表面具有转印层(302)的模内成形品。

Description

模内成形品的制造方法和模内成形品
技术领域
本发明涉及通过将装饰膜插入模具内，向上述模具注入树脂进行注射成形，藉此将设置于装饰膜的转印层的图案转印在成形品的表面进行装饰的模内成形品的制造方法。
背景技术
作为装饰树脂成形品的表面的方法有镶件成形方法(日文：インサート成形方法)和模内成形方法。
镶件成形方法是指将切断分离成规定形状的装饰膜200如图12(a)所示设置于模具100的型腔101，然后如图12(b)所示，从射出口103a向型腔101射出树脂5，在树脂5固化后打开模具100取出，藉此如图12(c)所示能够获得表面被装饰膜200装饰的成形品300。装饰膜200由UV硬涂层210和、结合层211和、印刷层210和、粘接层213层叠形成。
通过该镶件成形方法，装饰膜200在模具100内的定位困难，装饰膜200在成形品300中的高精度的定位困难。还有，被埋入制品的装饰膜200的端部，如图13(a)所示树脂5完全包住，为装饰膜200的端部不露出的完成状态，装饰膜200看似与树脂5牢固地结合，但实际上装饰膜200易剥落。图13(b)为表示装饰膜200的端部的状态的图13(a)的A-A截面图。
与此相对，现有的模内成形方法不是像镶件成形方法那样将切断的装饰膜200设置于模具100来进行成形，而是使用图9所示的结构的长尺寸的装饰膜207
装饰膜易定位、生产性优于镶件成形方法的模内成形方法中，开模取出的模内成形品会出现所谓的“箔毛边”，该“箔毛边”是指在模内成形品的边缘附着有设置于上述膜的转印层。作为箔毛边的处理方法有在成形后取出成形品后，用人工实施去毛边处理或者成形后使用专用的工具进行处理。
模内成形方法所使用的装饰膜207中形成有基膜208、剥离层209、UV硬涂层210、结合层211、印刷层212、粘接层213。该基膜208由PET构成，作用是连续地向模具内供给装饰膜207；该剥离层209形成于基膜208上；该UV硬涂层210在转印至成形品后，保护成形品的最表面不受损伤、不沾灰尘等；该结合层211形成于UV硬涂层210上；该印刷层212形成于结合层211上，赋予成形品图案、花样等图案设计；粘接层213形成于印刷层212上，作用是粘接树脂。
该装饰膜207的由粘接层213、印刷层212、结合层211、UV硬涂层210构成的部分为转印至成形品的表面的转印层302，剥离层209和基膜208为不转印至成形品的载体层301。
图10表示使用了装饰膜207的日本专利文献1的模内成形方法。模具由定模103和动模104构成。
工序(a)中，在定模103和动模104之间通过装饰膜207。这时，按照向动模104的型腔104b侧配置基膜208的方式供给装饰膜207。
工程(b)中，移动动模104，进行合模。
工程(c)中，从定模103的型腔103a注入树脂111，向装饰膜207的粘接层213射出，使模具内的型腔部103a,104b填充树脂111。
工程(d)中，树脂111的充填一旦完成，就将成形品121冷却至规定的温度。
工程(e)中，移动动模104进行开模。该开模时，从成形品121剥离装饰膜207的载体层301，装饰膜207的转印层302被转印至成形品121，藉此，成形品121的最表面呈被UV硬涂层210覆盖的状态。然后，推出定模103侧的推杆7，将成形品121从模具取出。成形品121由成为最终制品121a的部分和、制品不需要的流道边料121b(日文：スプルー121b)构成。
这样的模内成形方法与镶件成形方法相比，可以实现模具中的转印层302的高精度的定位，但另一方面，成形品121从装饰膜207剥离时，转印层302的一部分在成形品121的周围未完全剥离，不转印到成形品121的一部分转印层302随成形品剥离而粘附残留下来，因此有时产生箔毛边303(参见图10(e)的放大图)。
模内成形品的制造时，在不设置流道边料121b以外的多余的留量的情况下，所产生的箔毛边303采取在成形后的后工序中由人工使用割刀等，从成形品121切离的方法。
此外，如图11(a)所示，有时在成形品的必要尺寸的外侧设置多余的留量。这时，需要用于将成形品121切离成最终制品121a与不需要的流道边料121b的切断工序。
在图11(b)所示的切断工序中，使用切断的专用工具11进行切断。该切断工具11由切断用的刀具11a和固定该刀具的台座11b构成，将刀具11a与成形品121的规定的倾斜面12c相接，从上下夹住，藉此将流道边料部121b从成形品121切除，得到最终制品121a。
专利文献
专利文献1:日本专利特開2001-260168号公报
发明的内容
该模内成形方法与镶件成形方法相比，可以实现在模具中的装饰膜的高精度的定位，但是如前所述，有时产生箔毛边303。
在模内成形品的制造时，在不设置流道边料121b以外的多余的留量的情况下，所产生的箔毛边303采取在成形后的后工序中由人工使用割刀等，从成形品121切离的方法。
此外，如图11(a)所示，有时在成形品的必要尺寸的外侧设置多余的留量。这时，需要用于将成形品121切离成最终制品121a与不需要的流道边料121b的切断工序。
图11(b)所示的切断工序中，使用切断的专用工具11进行切断。该切断工具11由切断用的刀具11a和固定该刀具的台座11b构成，将刀具11a与成形品121的规定的倾斜面12c相接，从上下夹住，藉此将流道边料部121b从成形品121切除，得到最终制品121a。
这样，现有的模内成形方法中为了处理箔毛边303，必须有用于在成形后进行成形品的箔毛边处理的后工序，此外难以仅处理箔毛边303时，采取通过对成形品的尺寸取余量来进行成形，切去成形品的周围以进行去毛边处理的方法等，由此，造成后处理成本、材料损耗所引起的制造成本，成本增高。
本发明的目的是提供无需成形后的去毛边处理，且无需多余的成形品的留量的模内成形品的制造方法。
本发明的模内成形品的制造方法的特征是，在第1模具和第2模具之间配置具有载体层和转印层的装饰膜，将所述第1模具和所述第2模具合模，夹住所述装饰膜，以由所述第1模具和所述第2模具夹住所述装饰膜的状态，切断所述装饰膜的所述转印层，在所述第1模具和所述第2模具合模所形成的型腔流入树脂，将所述树脂冷却后，将所述第1模具和所述第2模具开模，从所述装饰膜的所述载体层剥离所述转印层，取出在所述树脂表面具有所述转印层的模内成形品。
本发明的方法的特征还在于，相对于所述第1模具，使所述第2模具的嵌套滑块移动，切断所述装饰膜的所述转印层。
其特征还在于，在将所述第1模具和所述第2模具合模，流入所述树脂后的所述第2模具的所述嵌套滑块的移动时，在所述第1模具的内壁面滑动所述转印层的切断面。
其特征还在于，在将所述第1模具和所述第2模具合模，流入所述树脂后的所述第2模具的所述嵌套滑块的移动时，利用形成于所述第1模具的内壁面的镜面部滑动上述转印层的切断面。
其特征还在于，将接所述装饰膜的面的所述嵌套滑块的角部与接所述装饰膜的面的所述第1模具的内侧的角部的关系设定为：仅将所述嵌套滑块的角部取倒角，或者将所述嵌套滑块的角部与所述第1模具的内侧的角部两者都取倒角，同时将所述嵌套滑块的角部的倒角的半径设为R、将所述第1模具的内侧的角部的倒角的半径设为r时，R>r。
其特征还在于，在将所述第1模具和所述第2模具合模所形成的型腔流入所述树脂时，在对应所述转印层的切断面的位置形成于所述第1模具的内侧的凹部也流入上述树脂，使所述向上述转印层的切断面蔓延，以所述覆盖上述切断面。
本发明的模内成形品是在树脂制成形品的表层具有装饰膜的模内成形品，其特征是，在模内成形品的端面露出所述装饰膜的转印层的切断面，同时所述树脂进入所述转印层的切断面的龟裂之间。
如果采用该结构，在成形前预先切断装饰膜的转印层，藉此在将成形后的模内成形品从装饰膜的载体层剥离时，由于预先切断了转印层从而不产生箔毛边，能够得到无需成形品端面的箔毛边处理的模内成形品。
还有，由于能够在成形前事先在模具内切断装饰膜的转印层，因此无需设置成形品的多余的留量。
附图的简单说明
图1为表示本发明的实施方式1的模内成形品的制造方法的步骤S1－步骤S3的模具截面图。
图2是同一实施方式的步骤S4的模具截面图与主要部分的放大图。
图3是同一实施方式的步骤S5的模具截面图与主要部分的放大图。
图4是同一实施方式的步骤S6－步骤S9的模具截面图。
图5是本发明的实施方式2的模具截面图与主要部分的放大图。
图6是本发明的实施方式3的模具的主要部分的放大图。
图7是本发明的实施方式4的模具的主要部分的放大图。
图8的(a)为各实施方式的模内成形品的端面的放大图、(b)为(a)的B-B向视图。
图9是模内成形用的装饰膜的截面图。
图10是现有的模内成形方法的工序图。
图11是现有的模内成形品的端部去毛边处理工序和工具的说明图。
图12是现有的镶件成形方法的工序图。
图13(a)为现有的镶件成形品的端面的装饰膜附近的放大图，(b)为(a)的A-A向视图。
发明的具体实施方式
以下，基于具体的各实施方式说明本发明的模内成形品的制造方法。
(实施方式1)
图1－图4为本发明的实施方式1的模内成形品的制造方法的工序图。装饰膜207的结构与图9的相同。
该实施方式1的模具由作为第1模具的定模1和作为第2模具的动模2构成。动模2呈如下的结构：形成动模主体2b以及在该动模主体2b的内侧相对于动模主体2b移动的嵌套滑块2a(日文；入れ子2a)的分割结构，能够以单体来移动嵌套滑块2a。
在图1所示的步骤S1中，将从卷装体引出的装饰膜207设置于膜输送装置4，使粘接层213朝向定模1的射出口103a。膜输送装置4具有将装饰膜207送入动模2的功能以及可控制装饰膜207在动模2中的图案、花样的定位的功能。
在图1所示的步骤S2中，用形成于动模2的嵌套滑块2a的吸孔3吸附装饰膜207，装饰膜207的位置在动模2内被固定后，由未图示的夹持机构将装饰膜膜207固定。即、装饰膜207被吸引，沿动模2的模表面形状被保持。
在图1所示的步骤S3中，关闭动模2，藉此装饰膜207被定模1和动模主体2b夹持。
在步骤S4中，如图2的(S4-1)所示，模具内装饰膜207的一部分被切断。图2的(S4-2)为图2的(S4-1)的主要部分A的放大图。通过可动机构2c使嵌套滑块2a向定模1侧移动，藉此在装饰膜207的被定模1和动模主体2b所夹持的部分与由嵌套滑块2a向定模1侧驱动的部分的边界上剪切力发生作用，将转印层302切断。这时，在切断的转印层302的端部有微小的间隙或凹凸或裂缝（龟裂）等。可动机构2c的可动范围被设定为在使形成为向成形品转印的转印层的UV硬涂层210、结合层211、印刷层212、粘接层213切断的最小范围的距离的移动，且在不切断基膜208的范围移动，从而仅切断装饰膜207的转印层302。
具体是，以小于基膜208的厚度、大于转印层302的最厚部位的距离移动可动机构2c。基膜208使用20－50μm厚的膜，转印层302由2－40μm间的厚度构成。这次，基膜208使用厚38μm的PET膜、转印层302使用最厚的部位为15μm的转印层。
在步骤S5中，如图3的(S5-1)所示，将向成形品转印的装饰膜207中相当于转印层302的UV硬涂层、结合层、印刷层、粘接层切断后，从定模1的射出口103a开始注入树脂5。
这时，通过树脂5的热量向在装饰膜207的被切断的转印层302进行充分传播，在如图3(S5-1)的主要部分B1中，如图3的(S5-2)、及表示图3的(S5-2)的主要部分B2的图3的(S5-3)所示的部分放大图所示，装饰膜207发生膨胀，转印层302的尖的切断面被强有力地压贴在定模1的内壁面，从而如图3的(S5-4)所示的部分放大图所示那样，转印层302的切断面被强有力地压贴在定模1的内壁面，转印层302的外周面变圆润，切断面变光滑。即，成为与以往相比不易产生箔毛边的状态。
还有，在模内成形品的端面，如图8(a)所示，装饰膜207的转印层302的切断面露出，同时在装饰膜207的被切断的转印层302的切断面产生数拾μm左右的微小的间隙或凹凸或裂缝（龟裂）400等，在该间隙或凹凸或裂缝（龟裂）400之间，如图8(b)所示那样，成形树脂5进入粘接层213与印刷层210之间、印刷层210与结合层211之间、结合层211与UV硬涂层210之间，转印层302的外周与成形了的成形树脂的密合强度提高，即使是转印层302的端部露出的完成状态，也不会发生像图13(a)(b)所示的镶件成形时那样的装饰膜的剥落。
再有，关于装饰膜200的端部不露出的镶件成形方法的完成状态下，装饰膜200易剥落这一点，被认为是由于在将装饰膜200切分时，使用切断性能非常良好的刀具高效地进行切断分离，所以装饰膜200的端面为没有形成如图8(b)所示的微小的间隙或凹凸或裂缝(龟裂)400等的平滑的切断面，与成形树脂的密合强度低的原因。
如图4所示，在树脂5被充分地填充到模具内的状态的步骤S6中，可使动模2的嵌套滑块2a单独移动的可动机构2c因呈被树脂5的向模具内的填充压力压回到原先的位置的状态，这时，装饰膜的转印层在定模1的壁面滑动，转印层的端部通过滑动摩擦，最终形成更加光滑的面形状，抑制箔毛边的产生。
在图4所示的步骤S7中，树脂5在模具内被充分地冷却后，移动动模2进行开模，将装饰膜207的载体层301与转印层302剥离，进行从模具内取出UV硬涂层、结合层、印刷层、粘接层已转印至树脂5的表面的模内成形品6的准备。在该实施方式中，转印层302在步骤S4中被预先切断，而且以转印层302的切断面被树脂5包覆的状态从载体层301剥离转印层302，因此不易出现箔毛边。
在图4所示的步骤S8中，使定模1的推杆7(日文：突き出しピン7)移动，将模内成形品6从模具内取出。
在图4所示的步骤S9中，为下次成形进行准备，停止利用动模2的嵌套滑块2a的吸孔3将装饰膜207的作为载体的基膜、剥离层在动模2的吸附，膜输送装置4将装饰膜207送到具有印有用于下次成形的图案、花样的转印层的规定位置。
(实施方式2)
图5表示本发明的实施方式2。
在实施方式1的步骤S5中，通过可动机构2c使动模2的嵌套滑块2a向定模1侧移动，将装饰膜207的转印层302(UV硬涂层、结合层、印刷层、粘接层)切断后，依靠来自注入的树脂5的热量引起的转印层302的膨胀，以及通过可动机构2c复原时的嵌套滑块2a的下降，依靠转印层302的切断面与定模1的内壁面的滑动，使构成转印层302的粘接层213、印刷层212、结合层211、UV硬涂层210的切断面变圆润。
在该实施方式2中，如图5的(S5-1)所示，在定模1的内周壁的一部分，围绕定模1的开口的全周形成表面较定模1的内周壁的其他部分更加光滑的镜面部8，在这一点上与实施方式1不同。
具体是，步骤S4的装饰膜207的转印层302切断后，如图5的放大显示(S5-1)的主要部分B1的(S5-2)与、图5的放大显示(S5-2)的主要部分B2的(S5-3)所示那样，装饰膜207的被切断了的转印层302的端部的尖的面被压贴于镜面部8，通过可动机构2c使嵌套滑块2a移动，籍此如图5的(S5-4)所示，转印层302的切断面带有圆润，呈接近于镜面的结果。然后，通过注入树脂5，能够得到几乎不出现箔毛边、成形品端部接近于镜面的模内成形品。
这里，较好是按照转印层302的端部达到镜面加工的任意的次数将嵌套滑块2a通过可动机构2c反复升降驱动。
(实施方式3)
图6显示了本发明的实施方式3。
在实施方式1中，将转印层302的切断面在定模1的内周壁摩擦而使其圆滑，但在该实施方式3中如图6所示，在定模1的内周壁，围绕定模1的内周壁的全周形成凹部9，在这一点上与实施方式1不同。
图6的(S4-1)为在成形前通过可动机构2c使装饰膜207的转印层302(UV硬涂层、结合层、印刷层、粘接层)向定模1侧移动，将转印层302切断的状态的局部放大图。
这样，通过对应定模1的装饰膜207的转印层302的切断面的位置，在定模1的内侧设置凹部9，籍此在步骤S6的树脂5的注入时，如图6的(S4-2)所示的局部放大图所示那样，流入凹部9的树脂5蔓延至装饰膜207的被切断的转印层302的切断面。
这样通过树脂5蔓延，能够得到转印层302的切断面及转印层302的各层间的密合强度高于实施方式1的密合强度的模内成形品。此外，从模具内取出时，由于转印层已在向模具内注入树脂前就被切断，而且以转印层的端部被树脂包覆的状态从载体层剥离转印层，所以不易出现箔毛边。
还有，由于凹部9的尺寸预先设定为在步骤S8的成形品取出时，利用推杆7简单地取出的尺寸公差，因此在取出时不存在问题。
(实施方式4)
图7显示本发明的实施方式4。
如在实施方式1的说明所示，在步骤S4中仅切断装饰膜207的载体层301与转印层302中的转印层302。但在该实施方式4中，对即使载体层301极薄的情况下，也能够顺利地切断转印层302而不会切断载体层301的动模2的嵌套滑块2a的角部的倒角的半径R与定模1的内侧的角部的倒角的半径r的关系进行说明
如图7所示，在装饰膜207的载体层301极薄的情况下，为了易切断装饰膜207的转印层302，将定模1的内侧的角部的倒角的半径r设定为沿边，嵌套滑块2a的角部的倒角的半径R设定为R>r，由此载体层301不易被切断。具体是，嵌套滑块2a的角部的倒角的半径R的值被设定为与装饰膜的厚度45μm同等的R=0.05mm，这时r=0.02mm，籍此，在成形前的模具内的仅装饰膜20转印层302的切断即使载体层301极薄的情况下，也能够被顺利进行。
还有，在这里，将动模2的嵌套滑块2a的角部与定模1的内侧的角部两者都取倒角，但即使是定模1的内侧的角部不设为倒角而呈直角的状态，仅动模2的嵌套滑块2a的角部进行倒角的状态，也比现有的情况有效。
产业上的利用可行性
本发明可适用于家电用外装部件、汽车用外装部件等的模内成形品的各种制造用途。

Claims (7)

1.模内成形品的制造方法，其特征在于，在第1模具和第2模具之间配置具有载体层和转印层的装饰膜，
将所述第1模具和所述第2模具合模，夹住所述装饰膜，以由所述第1模具和所述第2模具夹住所述装饰膜的状态，切断所述装饰膜的所述转印层，
在所述第1模具和所述第2模具合模所形成的型腔内流入树脂，将所述树脂冷却后，将所述第1模具和所述第2模具开模，从所述装饰膜的所述载体层剥离所述转印层，
取出在所述树脂表面具有所述转印层的模内成形品。
2.如权利要求1所述的模内成形品的制造方法，其特征在于，相对于所述第1模具，使所述第2模具的嵌套滑块移动，切断所述装饰膜的所述转印层。
3.如权利要求1所述的模内成形品的制造方法，其特征在于，在将所述第1模具和所述第2模具合模，流入所述树脂后的所述第2模具的所述嵌套滑块的移动时，在所述第1模具的内壁面滑动所述转印层的切断面。
4.如权利要求1所述的模内成形品的制造方法，其特征在于，在将所述第1模具和所述第2模具合模，流入所述树脂后的所述第2模具的所述嵌套滑块的移动时，利用形成于所述第1模具的内壁面的镜面部滑动上述转印层的切断面。
5.如权利要求1所述的模内成形品的制造方法，其特征在于，接所述装饰膜的面的所述嵌套滑块的角部与接所述装饰膜的面的所述第1模具的内侧的角部的关系设定为：仅将所述嵌套滑块的角部取倒角，或者将所述嵌套滑块的角部与所述第1模具的内侧的角部两者都取倒角，同时将所述嵌套滑块的角部的倒角的半径设为R、将所述第1模具的内侧的角部的倒角的半径设为r时，R>r。
6.如权利要求1所述的模内成形品的制造方法，其特征在于，在将所述第1模具和所述第2模具合模所形成的型腔流入所述树脂时，在对应所述转印层的切断面的位置形成于所述第1模具的内侧的凹部也流入所述树脂，使所述向所述转印层的切断面蔓延，以所述覆盖所述切断面。
7.模内成形品，它是在树脂制成形品的表层具有装饰膜的模内成形品，其特征在于，在模内成形品的端面露出所述装饰膜的转印层的切断面，同时所述树脂进入所述转印层的切断面的龟裂之间。
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