JP2012006222A - Mold for in-mold coating, and in-mold coating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金型内で基材樹脂により成形した樹脂成形品を塗料によって被覆（塗装と称することもある）するに好適な型内被覆成形方法、並びに、それに用いるに好適な型内被覆成形用金型に関する。 The present invention relates to an in-mold coating molding method suitable for coating a resin molded product molded from a base resin in a mold with a paint (sometimes referred to as coating), and an in-mold coating molding suitable for use therein. For molds.
従来から、装飾性を高める手段として表面を塗料で被覆する方法が知られており、樹脂成形品の表面に塗膜を形成する方法の一つとして、金型内で樹脂成形品の成形と被覆をおこなう型内被覆成形方法（インモールドコーティング方法と称されることもある）が知られている。 Conventionally, a method of coating a surface with a paint as a means for enhancing decorativeness is known, and as one method of forming a coating film on the surface of a resin molded product, molding and coating of the resin molded product in a mold In-mold coating forming methods (sometimes referred to as in-mold coating methods) are known.
型内被覆成形方法の１例を、以下、簡略に説明する。
従来技術による型内被覆成形方法では、まず、第一ステップとして、射出成形機の型締装置に雄型と雌型（第１の雌型と称することもある）を取り付けるとともに、該型締装置によって、両型が組み合わされるように型締めする。
そして、両型を組み合わせた状態で、雄型と雌型との間に金型キャビティを形成してから、該金型キャビティ内に溶融樹脂を射出して、熱可塑性樹脂を基材とした樹脂成形品を成形する。そして、該樹脂成形品が金型内で冷却されて固化した後、金型を型開きして雄型と雌型を分離する。
An example of the in-mold coating forming method will be briefly described below.
In the in-mold coating molding method according to the prior art, first, as a first step, a male mold and a female mold (sometimes referred to as a first female mold) are attached to a mold clamping apparatus of an injection molding machine, and the mold clamping apparatus The mold is clamped so that both molds are combined.
Then, in a state where both molds are combined, a mold cavity is formed between the male mold and the female mold, and then a molten resin is injected into the mold cavity, and a resin using a thermoplastic resin as a base material Mold the molded product. Then, after the resin molded product is cooled and solidified in the mold, the mold is opened to separate the male mold and the female mold.
次に、第２ステップとして、前記した第１の雌型を、第２の雌型に交換してから、型締装置により両型が組み合わされるように再度型締めする。
ここで、第２の雌型の金型キャビティについて、第１の雌型に比較してキャビティ寸法を、わずか大きめに形成することによって、該両型を組み合わせた状態で、すでに成形された樹脂成形品と、金型キャビティ面との間に、塗料を注入するための隙間を形成する。
そして、第３ステップにおいては、該隙間に塗料注入機を使用して塗料を注入することにより樹脂成形品の表面を被覆して、塗料が硬化した後に、金型を開いて被覆された樹脂成形品を金型より取り出す。
Next, as a second step, the first female die described above is replaced with a second female die, and then the mold is clamped again so that both molds are combined by the mold clamping device.
Here, with respect to the mold cavity of the second female mold, by forming the cavity dimension slightly larger than that of the first female mold, the resin mold already molded in a state in which both molds are combined. A gap for injecting paint is formed between the product and the mold cavity surface.
In the third step, the surface of the resin molded product is coated by injecting the paint into the gap using a paint injection machine, and after the paint is cured, the mold is opened to cover the resin molding. Remove the product from the mold.
前記従来の型内被覆成形方法によれば、熱可塑性樹脂の成形と被覆を金型内で行うことができるので、効率良く型内被覆成形品を得ることができる。 According to the conventional in-mold coating molding method, the molding and coating of the thermoplastic resin can be performed in the mold, so that the in-mold coating product can be obtained efficiently.
前述したような金型の一部を交換する型内被覆成形方法の従来技術として、特許文献１に例を示めすような技術が公知である。
As a conventional technique of the in-mold coating forming method for exchanging a part of the mold as described above, a technique as shown in
なお、前述した従来技術においては、塗料注入中に金型からの塗料漏れを防止するということが、重要な課題となる。特許文献１に開示された技術においては、第１の移動型（雌型）によって、型開閉方向に対して略直行する方向に伸びる金型のパーティング面に沿うようにして伸びる突条を、樹脂成形品の端部に形成しておき、その後、第２の移動型（雌型）の型閉動作により、両金型のパーティング面の間に、該突条を挟み込んで押しつぶすことによって、塗料が漏れ出さないようにシール部分を形成する。
In the prior art described above, it is an important problem to prevent paint leakage from the mold during paint injection. In the technique disclosed in
しかし、前述した特許文献１に開示された技術において、金型の開閉方向に略直行する方向に伸びる金型のパーティング面に対して、沿うように伸びる前述した突条を、金型の型閉動作によって、両金型のパーティング面の間に挟み込んで押しつぶした場合には、シールした状態で、移動型である雌型の位置をそれ以上に閉めこんで調整することができない。そのため、塗料を注入するために形成した樹脂成形品と金型キャビティ面との間の隙間寸法について、微調整することが難しく、塗料の厚みを十分に制御できない場合がある
However, in the technique disclosed in
特に、塗料の注入量によって塗膜の厚みを調整する型内被覆成形方法においては、塗料を注入した後に型内で塗料を拡張させなければならない必要性から、塗料の漏れをシールした状態で、さらに型閉動作して、前記隙間の寸法を小さくすることが必要である。
しかし、前述した従来技術は、型閉動作によって型内で塗料を拡張させることができないから、極めて高い注入圧力を備えた塗料注入機を使用する必要があり、高い漏れ防止機能が必要となると同時に、その漏れ防止機構は極めて大きくなる、或いは複雑な構造のものとなる。
さらに言えば、前記した従来方法においては、塗料の硬化収縮があると金型をそれ以上に閉じられないから、塗料に対して圧力を負荷し続けることが困難である。
そのため、塗膜の表面にしわが発生する、或いは又、空気が逆流してシダ状の表面不良が発生する可能性が高い。
In particular, in the in-mold coating molding method that adjusts the thickness of the coating film depending on the amount of paint to be injected, since it is necessary to expand the paint in the mold after injecting the paint, Furthermore, it is necessary to perform a mold closing operation to reduce the size of the gap.
However, since the above-mentioned conventional technology cannot expand the paint in the mold by the mold closing operation, it is necessary to use a paint injection machine having an extremely high injection pressure, and at the same time, a high leakage prevention function is required. The leakage prevention mechanism becomes extremely large or has a complicated structure.
Furthermore, in the above-described conventional method, if there is curing shrinkage of the paint, the mold cannot be closed any more, so it is difficult to continue to apply pressure to the paint.
For this reason, there is a high possibility that wrinkles will be generated on the surface of the coating film, or that a fertile surface defect will occur due to the backflow of air.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、型内被覆成形品の成形中に、塗料漏れを防止して、塗膜厚みを適正に保つことができる型内被覆成形方法、並びに型内被覆成形用金型を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and during molding of an in-mold coating product, the coating film molding method capable of preventing paint leakage and maintaining the coating film thickness properly, and A mold for in-mold coating molding is provided.
上記の目的を達成するため、本発明による型内被覆成形用金型は、
（１） 雄型、並びに第１の雌型及び第２の雌型を備えて、
第１の雌型と雄型を組み合わせて型締めすることにより樹脂成形品を成形するための金型キャビティを形成するとともに、第２の雌型と雄型を組み合わせて型締めすることにより、該第１の雌型と雄型との間で成形した該樹脂成形品と、金型キャビティとの間に塗料を注入するための隙間を形成する金型キャビティを形成する型内被覆成形用金型において、該雄型と該第１の雌型とにより形成される金型キャビティの端部に補助キャビティ部を形成し、該第２の雌型と雄型を組み合わせて型締めする際に、該補助キャビティ部で成形した突起部に、金型開閉方向に伸びる金型キャビティ面を嵌合させることにより、塗料漏れをシールするためのシール部を形成する。
In order to achieve the above object, a mold for in-mold coating molding according to the present invention comprises:
(1) comprising a male mold, and a first female mold and a second female mold;
By forming a mold cavity for molding a resin molded product by combining and clamping the first female mold and the male mold, and by clamping the second female mold and the male mold in combination, In-mold coating mold for forming a mold cavity for forming a gap for injecting paint between the resin molded product molded between the first female mold and the male mold and the mold cavity The auxiliary cavity portion is formed at the end of the mold cavity formed by the male mold and the first female mold, and when the second female mold and the male mold are combined and clamped, A seal part for sealing paint leakage is formed by fitting a mold cavity surface extending in the mold opening / closing direction to a projection formed by the auxiliary cavity part.
（２） （１）に記載の型内被覆成形用金型において、前記突起部の厚みが、金型閉方向に進むほど大きくなる構成とした。 (2) In the in-mold coating mold according to (1), the thickness of the protruding portion increases as the mold proceeds in the mold closing direction.
（３） （１）又は（２）に記載の型内被覆成形金型において、前記突起部の厚みが、０．１ｍｍから０．３ｍｍまでの範囲にあることを構成とした。 (3) In the in-mold coating mold according to (1) or (2), the thickness of the protrusion is in a range from 0.1 mm to 0.3 mm.
上記の目的を達成するため、本発明による型内被覆成形用方法は、
（４） （１）に記載の型内被覆成形用金型を用いて、第１の雌型と雄型を組み合わせて形成した第１の金型キャビティに溶融樹脂を充填する第１の工程、該第１の金型キャビティに溶融樹脂を充填した後に、該金型キャビティ内に充填した溶融樹脂の型内平均圧力が２〜１０ＭＰａとなる金型の型締力にて、該溶融樹脂の熱収縮に合わせながら該第１の金型キャビティの容積量を減少させ溶融樹脂を賦形して樹脂成形品を成形する第２の工程、該第１の雌型と雄型を開いても樹脂成形品が損傷しない程度にまで冷却されて固化した後、該第１の雌型を第２の雌型に交換する第３工程、該第２の雌型と雄型を組み合わせて形成した第２の金型キャビティに塗料を注入した後、該第２の工程と略同一の型締力にて金型を型締めすることにより、該第２の金型キャビティの容積量を減少させて塗料を拡張させながら樹脂成形品の表面を被覆する第４の工程を備えて、第１の工程から第４の工程までを順次おこなう。
In order to achieve the above object, the method for molding an in-mold coating according to the present invention comprises:
(4) A first step of filling a molten resin into a first mold cavity formed by combining a first female mold and a male mold using the in-mold coating mold described in (1), After the molten resin is filled into the first mold cavity, the heat of the molten resin is applied by a mold clamping force of the mold so that the average pressure in the mold of the molten resin filled in the mold cavity is 2 to 10 MPa. The second step of forming the resin molded product by shaping the molten resin by reducing the volume of the first mold cavity while matching the shrinkage, and the resin molding even if the first female mold and the male mold are opened A third step in which the first female mold is replaced with a second female mold after being cooled and solidified to such an extent that the product is not damaged; After injecting the paint into the mold cavity, the mold is clamped with substantially the same clamping force as in the second step. A fourth step of covering the surface of the resin molded product while reducing the volume of the second mold cavity and expanding the paint is performed sequentially from the first step to the fourth step.
（５） （４）に記載の型内被覆成形方法において、前記第４の工程で塗料を拡張させた後、さらに塗料の硬化収縮に合わせながら金型キャビティの容積量を減少させるように金型を型閉めする請求項４記載の型内被覆成形方法。
(5) In the in-mold coating forming method according to (4), after the paint is expanded in the fourth step, the mold cavity is further reduced in accordance with the curing shrinkage of the paint. The in-mold coating molding method according to
本発明の型内被覆成形用金型によれば、樹脂成形品の端部に形成した突起部に対して、金型の開閉方向に伸びる金型キャビティ面を嵌合させることによって、塗料漏れを防止するためのシール部を形成する。本発明によれば、シール部を形成した状態のままで、金型をさらに型開閉することが可能であり、塗料を注入するために形成した樹脂成形品と金型キャビティ面との間の隙間寸法を、自在に調整することができるので、必要な厚み寸法の塗膜で樹脂成形品を被覆することができる。 According to the mold for in-mold coating molding of the present invention, the mold cavity surface extending in the opening and closing direction of the mold is fitted to the protrusion formed at the end of the resin molded product, thereby preventing paint leakage. A seal portion is formed for prevention. According to the present invention, it is possible to further open and close the mold while the seal portion is formed, and the gap between the resin molded product formed to inject the paint and the mold cavity surface Since the dimensions can be freely adjusted, the resin molded product can be covered with a coating film having a required thickness.
また、前記突起部の厚みが、金型閉方向に進むほど大きくなる構成とすれば、第２の雌型を勘合させた際に、より強力なシール部を形成することが可能である。 Further, if the thickness of the protruding portion is increased as it proceeds in the mold closing direction, a stronger seal portion can be formed when the second female die is fitted.
さらに、前記突起部の厚みが、０．１ｍｍから０．３ｍｍまでの範囲にあるように構成すれば、嵌合する際においても大きな力を必要とせず、十分なシール機能を果たせる。 Furthermore, when the thickness of the protruding portion is in the range from 0.1 mm to 0.3 mm, a large sealing force can be achieved without requiring a large force even when fitting.
以下、図面に基づき本発明に係わる実施形態の好ましい例を説明する。
なお、以下に図を例示して説明する本実施形態においては、可動盤に取り付けた可動型が雌型であり、固定盤に取り付けた固定型が雄型である。
しかしながら、本発明の適応できる範囲はこれに限るものではなく、図２（４）に図示されて後述される一方の型の交換直前の工程の際において、樹脂成形品が残っている側の型を雄型と称し、樹脂成形品が外れて残らない側の型を雌型と称しているのであって、本発明の技術思想を逸脱しない範囲であれば、例えば、可動盤に取り付けた可動型を雄型として、固定盤に取り付けた固定型を雌型とするような実施形態であっても、勿論良い。
Hereinafter, preferred examples of embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In this embodiment described below with reference to the drawings, the movable mold attached to the movable board is a female mold, and the fixed mold attached to the fixed board is a male mold.
However, the applicable range of the present invention is not limited to this, and the mold on the side where the resin molded product remains in the process immediately before the replacement of one mold illustrated in FIG. Is a male mold, and the mold on the side on which the resin molded product does not remain is referred to as a female mold. Of course, an embodiment in which the male mold is used and the fixed mold attached to the stationary platen is a female mold may be used.
図１から図３は本発明による型内被覆成形用金型の実施形態（第１の実施形態）に係わり、図１は金型構造を概念的に説明するための図であって（１）は第１の可動型と固定型の組み合わせを示し、（２）は第２の可動型と固定型の組み合わせを示す図である。
図２は第１の実施形態において金型内の樹脂の挙動を説明するための図である。図３は金型内にシール部を形成する際における樹脂の挙動を説明するための図であり、（１）は図２（３）におけるＡ部詳細を示す要部断面図であって（ａ）は説明のため仮想的に樹脂がない状態を示した図であり（ｂ）は樹脂が入っている状態を示している。
また、図３（２）は、図２（６）におけるＢ部詳細を説明するための要部断面図であって（ａ）は説明のため仮想的に樹脂がない状態を示した図であり（ｂ）は樹脂が入っている状態を示している。
図４は本発明による他の実施形態（第２の実施形態）に係わり、シール部形成の挙動を説明するための要部断面図であり、（１）は図２（３）のＡ部詳細に相当する部分を説明するための要部断面図であり、（２）は図２（６）のＢ部詳細に相当する部分を説明するための要部断面図である。
1 to 3 relate to an embodiment (first embodiment) of a mold for in-mold coating molding according to the present invention, and FIG. 1 is a diagram for conceptually explaining a mold structure (1). Shows a combination of a first movable mold and a fixed mold, and (2) is a diagram showing a combination of a second movable mold and a fixed mold.
FIG. 2 is a view for explaining the behavior of the resin in the mold in the first embodiment. FIG. 3 is a view for explaining the behavior of the resin when forming the seal portion in the mold, and (1) is a cross-sectional view of the main part showing the details of the A portion in FIG. ) Is a diagram virtually showing no resin for the sake of explanation, and (b) shows a state in which resin is contained.
3 (2) is a cross-sectional view of the main part for explaining the details of the B part in FIG. 2 (6), and FIG. 3 (a) is a view virtually showing no resin for explanation. (B) has shown the state in which resin is contained.
FIG. 4 is related to other embodiment (2nd Embodiment) by this invention, and is principal part sectional drawing for demonstrating the behavior of seal part formation, (1) is the A section detail of FIG. 2 (3) It is principal part sectional drawing for demonstrating the part corresponded to (2), (2) is principal part sectional drawing for demonstrating the part corresponded to the B section detail of FIG. 2 (6).
以下、本発明の実施形態による型内被覆成形用金型１００（金型１００と称することもある）の好ましい１例について、その構造を、図１を用いて説明する。
本実施形態による金型１００は、図１（１）及び（２）に示すように、第１の雌型（本実施形態においては可動型５と称することもある）、第２の雌型（本実施形態においては可動型６と称することもある）、及び雄型（本実施形態においては固定型３と称することもある）を備えており、さらに、第２の可動型６の中には塗料注入機５０等を備えている。また、金型１００においては、固定型３に射出ノズルを当接させて、基材としての樹脂を、後述する第１の金型キャビティ１５内に射出供給することができる構造となっている。なお、図１に示した金型１００においては、後述する図２（４）の工程の際において、樹脂成形品が残る固定型３を雄型とし、樹脂成形品が残らない可動型側、即ち第１の可動型５及び第２の可動型６を雌型とする。
Hereinafter, the structure of a preferable example of the in-mold coating mold 100 (also referred to as the mold 100) according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
そして、金型１００においては、後述する樹脂を成形する工程において、図１（１）に示したように、第１の可動型５と固定型３を組み合わせて使用し、樹脂成形品を成形することができ、また、樹脂成形品の成形後、第１の可動型５を交換して、図１（２）のように第２の可動型６と固定型３を組み合わせて使用することにより、樹脂成形品の上に塗料による被覆を施すことが可能である。
And in the metal mold | die 100, in the process of shape | molding resin mentioned later, as shown to FIG. 1 (1), the 1st movable mold |
ここで、金型１００は、図１（１）に示すように、雄型である固定型３と、雌型である第１の可動型５とが組み合わされて、その内部に、所望の樹脂成形品を成形するために必要な第１の金型キャビティ１５を形成する構造となっている。
そして、第１の可動型５について、その金型キャビティ形状の詳細を説明すれば、第１の金型キャビティ１５を形成するために、金型キャビティ面５Ｖ及び５Ｈ等を備えるとともに、第１の金型キャビティ１５の端部に、補助キャビティ面５Ａを配している。
Here, as shown in FIG. 1 (1), the
The details of the mold cavity shape of the first
ここで、図３（１）の（ａ）に参考図を示すように、補助キャビティ面５Ａは、第１の可動型５の金型キャビティ面５Ｈから延び出て、反樹脂成形品側（図３においては固定型側）に進むほどキャビティ空間を拡大させる方向に、その外郭寸法が徐々に大きくなるようにして、テーパー加工が施されている。
従って、第１の可動型５の補助キャビティ面５Ａは、後述する固定型３の金型キャビティ面と組み合わさって、図３（１）の（ａ）に示すような補助キャビティ２０を形成し、金型内に樹脂が充填された際においては、図３（１）の（ｂ）に示すような突起部Ｔを形成する。
Here, as shown in the reference diagram of FIG. 3A, the
Therefore, the
なお、本実施形態において、補助キャビティ面５Ａは、前述したように金型キャビティ面５Ｈの端部に連なり、該端部の周囲を周りから囲みこむようにして全周に形成されている。従って、後述する樹脂成形を行った後、前述した補助キャビティ部２０により成形された突起部Ｔは、第１の金型キャビティ１５を、周りから囲むようにして形成される。
In the present embodiment, the
ここで、本実施形態における金型１００は、樹脂成形品の表面の片側に被覆を施すことを目的として製作されている。
従って、金型１００の第２の可動型６には、塗料注入機５０が取り付けられており、金型キャビティ面６Ｖ等に配設された塗料注入ノズルを介して、第２の金型キャビティ１６内に塗料を注入することができるように構成されている。
また、金型１００は、図１（２）に示すように、雄型である固定型３と、雌型である第２の可動型６とが組み合わされて、その内部に、塗料を注入するために必要な第２の金型キャビティ１６を形成する構造となっている。
なお、本実施形態において、塗料注入機５０は、図示しない駆動装置によって駆動されており、所望する量の塗料を正確に、第２の可動型６の金型キャビティ面６Ｖより、第２の金型キャビティ１６内に、注入することができるように構成されている。
Here, the
Accordingly, the second
In addition, as shown in FIG. 1B, the
In the present embodiment, the coating
第２の可動型６と固定型３とが組み合わされて形成される金型キャビティ１６の形状について説明すれば、前述した樹脂成形品の寸法より、塗料を被覆する分だけわずかに大きく寸法が形成されており、後述する塗料注入の工程において、図３（２）の（ｂ）に示すような塗料を注入するための隙間Ｓを形成することが可能である。
さらに、第２の可動型６の金型キャビティ面６Ｈの端部については、前述した第１の可動型５の補助キャビティ面５Ａのように、反樹脂成形品側に進むほど拡大するように加工されてはおらず、図３（２）の（ａ）を見れば明確なように、金型キャビティ１６の側面部にあたる金型キャビティ面６Ｈと同一寸法で形成されており、その外郭寸法が大きくなるように形成されてはいない。
The shape of the
Further, the end portion of the
従って、前述した突起部Ｔを有した樹脂成形品が固定型３に残った状態で、第２の可動型５と固定型３を型閉して型締めした場合には、金型開閉方向に伸びる第２の可動型６の金型キャビティ面６Ｈによって、突起部Ｔを金型開閉方向に直行する方向に押しつぶしながら嵌合することによって、塗料漏れをシールするためのシール部を形成する。
Accordingly, when the second
なお、本実施形態においては、好ましい形態の１例として、図１及び図３に示すような形状の補助キャビティ２０を形成する金型１００を使用したが、本発明の適応できる範囲の金型構造は、これに限るものではなく、例えば、図４に示したような補助キャビティとシール部を形成するような金型でも良く、塗料で被覆する際の工程において、第２の可動型（雌型）と固定型（雄型）を組み合わせて型締めする際に、補助キャビティ部で成形した突起部に対して、金型開閉方向に伸びる金型キャビティ面を嵌合させることにより、塗料漏れを防止するためのシール部を形成することのできる金型なら良く、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない範囲で変更は可能である。
In the present embodiment, the
以下、金型１００を用いた型内被覆成形方法について説明する。
まず、図示しない射出成形機の型締装置に、図２（１）のように示すように取り付けられた第１の可動型５と固定型３を、図２（２）に示したように組み合わせて型閉及び型締めして、第１の金型キャビティ１５を形成する。
Hereinafter, an in-mold coating forming method using the
First, the first
次に、図２（３）に示すように、基材である熱可塑性樹脂を第１の金型キャビティ１５内に射出（本実施形態に係わる型内被覆成形においては基材としてポリプロピレン樹脂を用いる）する。
ここで、本実施形態においては、射出充填する樹脂の量は、所望する樹脂成形品の寸法に相当する樹脂の容積に略樹脂の冷却収縮分の容積を多めに加えた量とし、、金型１００の型締力を小さめに設定することにより、樹脂の充填圧力により金型１００がわずかに開いた状態となるように調整した。
Next, as shown in FIG. 2 (3), a thermoplastic resin as a base material is injected into the first mold cavity 15 (in the in-mold coating according to this embodiment, a polypropylene resin is used as the base material). )
Here, in the present embodiment, the amount of the resin to be injected and filled is an amount obtained by adding a large amount of the cooling shrinkage of the resin to the volume of the resin corresponding to the dimension of the desired resin molded product, By setting the mold clamping force of 100 to be small, the
そして、樹脂の射出充填完了後、該金型キャビティ内に充填した溶融樹脂の型内平均圧力が２ＭＰａ以上で１０ＭＰａ以下となる金型の型締力にて、第１の可動型５を固定型３側の方向に移動させて、溶融している基材樹脂の熱収縮に合わせながら金型キャビティ１５の容積を徐々に減少させて、基材樹脂を成形する。
なお、本実施形態においては、型締力が金型キャビティの樹脂に負荷される状態として、前述の型締力を２００ＫＮとした。また、本実施形態においては、金型型開閉方向から見た製品の投影面積が、５００ｃｍ２であるので、第１の金型キャビティ内に充填した溶融樹脂の型内平均圧力が４ＭＰａとなる。
そして、基材樹脂により樹脂成形品を成形後、金型を開いても樹脂成形品の表面が大きく損傷しない程度にまで冷却固化した段階で、図２（４）に示すように金型１００を一旦、開いてから次の工程に進む。なお、この際においては、雄型である固定型３に樹脂成形品が残った状態となっている。そして、図２（５）に示すように、樹脂成形品が外れて残っていない雌型側の型である第１の可動型５を、第２の可動型６に交換する。
Then, after completion of the injection filling of the resin, the first
In the present embodiment, the mold clamping force is set to 200 KN in a state in which the mold clamping force is applied to the resin in the mold cavity. In the present embodiment, since the projected area of the product viewed from the mold opening / closing direction is 500 cm 2 , the average pressure in the mold of the molten resin filled in the first mold cavity is 4 MPa.
Then, after molding the resin molded product with the base resin, when the mold is opened, the
ここで、成形中に、第１の可動型５を第２の可動型６に交換する方法については、例えば、第１の可動型５と第２の可動型６をスライド装置上に縦方向、或いは横方向に２つ並べて配置して成形中にスライド装置を作動させて金型交換するスライドチェンジ方式や、回転盤上に２つ並べて配置して成形中に回転盤を回転させることによって交換するロータリチェンジ方式など、公知の装置と方法を使用して交換することが可能である。
Here, regarding the method of exchanging the first
前述の工程により、第１の可動型５を第２の可動型６に交換した後、図２（６）に示すように、第２の可動型５と固定型３を組み合わせて、型閉めして、第２の金型キャビティ１６を形成する。ここで、前述したように第２の可動型６と固定型３とが組み合わされて形成される第２の金型キャビティ１６の形状は、前述した工程で成形した樹脂成形品の寸法よりわずかに塗料を注入して被覆する分だけ大きく形成されているから、図３（２）の（ｂ）に示すような塗料を注入するための隙間Ｓを形成することが可能である。
After the first
ここで、第２の可動型６の金型キャビティ面６Ｈの端部は、基本的に金型キャビティ面６Ｈと、同一寸法で形成されて、金型開閉方向に直線的に伸びている形状になっている。
従って、固定型３に樹脂成形品が残った状態で、第２の可動型６と固定型３を組み合わせて型閉及び型締した場合には、金型開閉方向に伸びている金型キャビティ面６Ｈの端部が、第１の可動型５と固定型３とで成形した突起部Ｔを、金型開閉方向に略直行する方向に押しつぶしながら、嵌合することによって、塗料漏れをシールするためのシール部を形成する。図３の（１）の（ｂ）と、図３の（２）の（ｂ）を比較すれば明確であるが、金型キャビティ面６Ｈの端部が、突起部Ｔの先端（外側部分）を押しつぶした状態で、嵌め合わさっている。
Here, the end of the
Therefore, when the mold is closed and clamped in combination with the second
そして、金型キャビティ面が突起部Ｔを押しつぶしながら嵌め合わさり、第２の可動型の金型キャビティ面と樹脂成形品Ｊとの間に隙間Ｓが形成された状態で、次工程に進み、塗料注入機５０から塗料注入ノズルを介して、金型キャビティ１６の隙間Ｓ内に塗料を注入する。そして、金型キャビティ１６の隙間Ｓ内に塗料を注入した後、前記第２の工程と略同一の型締力にて金型１００を型締めすることにより、金型１００をさらに、型締しながら、隙間Ｓの中に注入した塗料を拡張させて、樹脂成形品Ｊの表面を被覆する。
本実施形態においては、その後、塗料を硬化させて、樹脂成形品Ｊを塗料で被覆した後、被覆した樹脂成形品Ｊを、製品として金型１００から取り出す。
Then, the mold cavity surface is fitted together while crushing the protrusion T, and the process proceeds to the next process in a state where a gap S is formed between the mold cavity surface of the second movable mold and the resin molded product J. The paint is injected into the gap S of the
In the present embodiment, the paint is then cured and the resin molded product J is coated with the paint, and then the coated resin molded product J is taken out from the
なお、本実施形態においては、この際において、図３（２）の（ｂ）に示すように、金型開閉方向に伸びている金型キャビティ面６Ｈの端部に対して、前工程で成形した突起部Ｔを嵌合させてシール部を形成している。
従って、例えば、図３（２）の（ｂ）に示すように、第２の可動型６と固定型３のパーティング面間にも隙間Ｌを残すような寸法関係で、第２の可動型６を形成しておけば、前記したシール部を形成した状態のままで、さらに第２の可動型５を固定型３の方向に移動させながら成形することが可能である。
In this embodiment, at this time, as shown in FIG. 3B, the end portion of the
Therefore, for example, as shown in FIG. 3B, the second movable mold has a dimensional relationship that leaves a gap L between the parting surfaces of the second
つまり、本実施形態によれば、シール部を形成した状態のままで、第２の可動型６（雌型）を、さらに固定型３の方向に型閉して型締めできるのであって、成形の際において、シール部を形成した状態のままで、塗料を注入するために形成した隙間Ｓの寸法を調整することが可能である。
前述した特許文献１の従来技術のように、樹脂の突条を金型のパーティング面の間に挟み込んで押しつぶすことによって、シール部を形成する方法においては、シール部を形成したままの状態で、さらに第２の移動型を固定型の方向に移動させることは難しく、言い換えれば、シール部を形成した状態のままで、塗料を注入するために形成した隙間Ｓの寸法を、自在に調整することは困難である。
That is, according to the present embodiment, the second movable mold 6 (female mold) can be further closed in the direction of the fixed
In the method of forming the seal portion by sandwiching and crushing the resin protrusions between the parting surfaces of the mold as in the prior art of
特に、塗料の注入量によって塗膜の厚みを調整する型内被覆成形方法においては、塗料を注入した後に、塗料の漏れをシールした状態で、さらに型閉して型締めする必要があるので、本実施形態による金型１００を用いるのは好適である。
In particular, in the in-mold coating molding method that adjusts the thickness of the coating film according to the amount of paint to be injected, after injecting the paint, it is necessary to further close the mold and close the mold with the paint leak sealed, It is preferable to use the
なお、本実施形態では前述した第４の工程において、第２の工程と同様に金型１００をわずかに開いた状態とすることにより型締力が金型キャビティの塗料並びに樹脂に負荷される状態として、型締力を２００ＫＮとした。従って、本実施形態においては、第２の金型キャビティ内に充填した塗料の型内平均圧力も、前述した第２の工程と同様に、４ＭＰａとなる。
In the present embodiment, in the above-described fourth process, the mold clamping force is applied to the paint and resin in the mold cavity by slightly opening the
仮に、第２の工程と第４の工程の型締力が大きく異なる場合は、第２の工程と第４の工程で、それぞれ金型の変形が異なるので、それぞれの金型変形を勘案して突起部Ｔ等の形状を検討してシール部を形成する必要がある。
それに対して、本実施形態では、第２の工程と第４の工程の型締力を略同一にすることにより、第２の工程と第４の工程の際の金型変形モード並びに変形量が近似させている。そのため、金型キャビティ面６Ｈと突起部Ｔは、成形時の金型変形に影響を受けにくく、期待した状態のシール部を形成しやすいという効果を有するという点で好ましい。
なお、本発明における略同一とは、概ね±５ＭＰａ以内の数値を意図するが、好ましくは±３ＭＰａ以内である。
If the mold clamping forces of the second process and the fourth process are significantly different, the mold deformation differs between the second process and the fourth process, so that each mold deformation is taken into account. It is necessary to consider the shape of the protrusion T and the like to form the seal portion.
On the other hand, in this embodiment, the mold deformation mode and the amount of deformation in the second step and the fourth step can be reduced by making the mold clamping forces in the second step and the fourth step substantially the same. Approximate. Therefore, the
Note that “substantially the same” in the present invention intends a numerical value within ± 5 MPa, preferably within ± 3 MPa.
また、突起部Ｔの厚みが、金型閉方向に進むほど大きくなるように形成できる金型形状とすれば、第２の可動型６（雌型）を勘合させた際において、より強力なシール部を形成することが可能であり好ましい。 Further, if the mold shape is such that the thickness of the protrusion T can be increased as it proceeds in the mold closing direction, a stronger seal can be obtained when the second movable mold 6 (female mold) is fitted. It is possible and preferable to form a part.
なお、前記突起部の厚みが、０．１ｍｍ以上あればシール機能を果たせる。また、突起部の厚みが０．３ｍｍ以内であれば、嵌合する際においても大きな力を必要とせず、第２の金型との型閉時に突起部が引きちぎられる可能性も少ない。
従って、前記突起部の厚みが、０．１ｍｍから０．３ｍｍまでの範囲にあるように構成することが好ましい。
In addition, if the thickness of the protrusion is 0.1 mm or more, a sealing function can be achieved. Further, if the thickness of the protrusion is within 0.3 mm, a large force is not required even when the protrusion is fitted, and there is little possibility that the protrusion is torn off when the mold is closed with the second mold.
Therefore, it is preferable that the thickness of the protruding portion is in a range from 0.1 mm to 0.3 mm.
さらに、本実施形態による金型１００によれば、第２の可動型６（雌型）と固定型３（雄型）のパーティング面との間に樹脂が介在して残るという危険性が極めて少ないから、両型間のパーティング面の間に残った樹脂が、金型パーティング面を損傷させるといった従来技術の問題点も防止できる。
Furthermore, according to the
さらに本実施形態においては、金型１００をわずかに開いた状態で塗料注入が可能であるから、塗料注入時に高い注入圧力を必要としない。そのため、注入機の仕様を低圧化できるという利点を有する。
それに比較して、金型を開かないで状態で塗料を注入する従来の成形方法を使用した場合には、塗料の硬化収縮による型内での圧力低下を補償できないため、塗料注入時に極めて高い注入圧力を使用して収縮分以上に圧縮する必要があった。そのため、前述の従来成形方法は塗料注入機、或いは金型の高圧仕様化を招き、結果として、構造の複雑で大型の装置を使用することになるので、効率が良くない。
Further, in the present embodiment, since the coating material can be injected with the
In contrast, when using a conventional molding method that injects the paint without opening the mold, the pressure drop in the mold due to the curing shrinkage of the paint cannot be compensated for, so the injection is extremely high when the paint is injected. It was necessary to compress more than the shrinkage using pressure. For this reason, the above-described conventional molding method leads to a high-pressure specification of a paint injection machine or a mold, and as a result, a large-sized apparatus having a complicated structure is used, which is not efficient.
本発明の適応範囲は特に限定されないが、自動車部品、或いは家電品等において使用される樹脂の表面を塗料で被覆した型内被覆成形品において、特に好ましく適用できる。 The applicable range of the present invention is not particularly limited, but the present invention can be particularly preferably applied to an in-mold coated molded article in which the surface of a resin used in automobile parts or home appliances is coated with a paint.
３ 固定型（雄型）
５ 第１の可動型（雌型）
６ 第２の可動型（雌型）
１５ 第１の金型キャビティ
１６ 第２の金型キャビティ
２０ 補助キャビティ
５０ 塗料注入機
１００ 金型
3 Fixed type (male type)
5 First movable type (female type)
6 Second movable type (female type)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
第１の雌型と雄型を組み合わせて型締めすることにより樹脂成形品を成形するための金型キャビティを形成するとともに、
第２の雌型と雄型を組み合わせて型締めすることにより、該第１の雌型と雄型との間で成形した該樹脂成形品と、金型キャビティとの間に塗料を注入するための隙間を形成する金型キャビティを形成する型内被覆成形用金型において、
該雄型と該第１の雌型とにより形成される金型キャビティの端部に補助キャビティ部を形成し、該第２の雌型と雄型を組み合わせて型締めする際に、該補助キャビティ部で成形した突起部に、金型開閉方向に伸びる金型キャビティ面を嵌合させることにより、塗料漏れをシールするためのシール部を形成することを特徴とした型内被覆成形用金型。 Comprising a male mold and a first female mold and a second female mold;
Forming a mold cavity for molding a resin molded product by clamping the first female mold and the male mold in combination;
In order to inject paint between the resin molded product molded between the first female mold and the male mold and the mold cavity by clamping the second female mold and the male mold in combination In the mold for in-mold coating forming a mold cavity that forms a gap of
An auxiliary cavity portion is formed at an end of a mold cavity formed by the male die and the first female die, and the auxiliary cavity is formed when the second female die and the male die are combined and clamped. A mold for in-mold coating molding characterized by forming a seal portion for sealing paint leakage by fitting a mold cavity surface extending in the mold opening / closing direction to a projection formed by the portion.
第１の雌型と雄型を組み合わせて形成した第１の金型キャビティに溶融樹脂を充填する第１の工程、
該第１の金型キャビティに溶融樹脂を充填した後に、該金型キャビティ内に充填した溶融樹脂の型内平均圧力が２〜１０ＭＰａとなる金型の型締力にて、該溶融樹脂の熱収縮に合わせながら該第１の金型キャビティの容積量を減少させ溶融樹脂を賦形して樹脂成形品を成形する第２の工程、
該第１の雌型と雄型を開いても樹脂成形品が損傷しない程度にまで冷却されて固化した後、該第１の雌型を第２の雌型に交換する第３工程、
該第２の雌型と雄型を組み合わせて形成した第２の金型キャビティに塗料を注入した後、該第２の工程と略同一の型締力にて金型を型締めすることにより、該第２の金型キャビティの容積量を減少させて塗料を拡張させながら樹脂成形品の表面を被覆する第４の工程を備えて、
第１の工程から第４の工程までを順次おこなう型内被覆成形方法。 Using the mold according to claim 1,
A first step of filling a molten resin into a first mold cavity formed by combining a first female mold and a male mold;
After the molten resin is filled into the first mold cavity, the heat of the molten resin is applied by a mold clamping force of the mold so that the average pressure in the mold of the molten resin filled in the mold cavity is 2 to 10 MPa. A second step of forming a resin molded product by reducing the volume of the first mold cavity while conforming to the shrinkage and shaping the molten resin;
A third step of replacing the first female mold with a second female mold after being cooled and solidified to such an extent that the resin molded product is not damaged even if the first female mold and the male mold are opened;
After injecting the paint into the second mold cavity formed by combining the second female mold and the male mold, the mold is clamped with substantially the same clamping force as in the second step, A fourth step of covering the surface of the resin molded product while expanding the paint by reducing the volume of the second mold cavity;
An in-mold coating forming method for sequentially performing from the first step to the fourth step.
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