JP2013132826A - In-mold molding method, metal mold for molding in-mold film, and in-mold film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、IMD(In-Mold Decoration)やIML(In-Mold Label)に用いるインモールド成型方法及びインモールドフィルムの成型金型、並びにインモールドフィルムに関するものである。 The present invention relates to an in-mold molding method used for IMD (In-Mold Decoration) and IML (In-Mold Label), a mold for in-mold film, and an in-mold film.
従来から、印刷したフィルムを貼り付けて素材を加飾するIMD技術が知られている。図12は、特許文献1に開示されたIMDによる加飾方法を示す説明図である。この加飾方法では、透明な合成樹脂製のフィルム501に、紫外線硬化型のインクを用いた加飾層502が積層形成され、更に、白色押さえ層503及びバインダー層504が積層形成される。そして、当該バインダー層504を介して製品Sである樹脂成形体の表面にインモールドフィルム500が熱圧着される。
Conventionally, IMD technology for pasting a printed film and decorating a material is known. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a decoration method by IMD disclosed in Patent Document 1. In this decoration method, a
前記白色押さえ層503及びバインダー層504は、溶剤系のインクを用いてスクリーン印刷されているため、紫外線硬化型インクの加飾層502に比べて柔軟性を有する。このため、成型用金型から取出した後の各層の硬度差から生じる歪みを前記白色押さえ層503及びバインダー層504が緩和し、フィルム501と加飾層502との剥離やコーナー部分のクラックや亀裂を防止できる。
Since the white
しかしながら、上記従来の加飾方法では、インモールドフィルム500を成型用金型にセットしてインサート成型する場合、インモールドフィルム500が熱により伸びてしまうため、例えばタッチパネルのように印刷とスイッチとの位置関係の正確さが求められるような製品に適用すると、必要な寸法精度が確保できないという問題点があった。この発明は、係る問題点を解決するためになされたものである。
However, in the conventional decoration method, when the in-
第1の発明に係るインモールド成型方法は、射出成型用金型内にインモールドフィルムを配置し、溶融樹脂を射出することで成型を行うインモールド成型方法において、真空成型用金型内の中間位置にインモールドフィルムを固定する固定手段を設け、前記射出成型用金型によるインモールド成型の前に、インモールドフィルムを前記真空成型用金型により前記固定手段により固定した状態でフォーミングしておくことを特徴とする。 An in-mold molding method according to a first invention is an in-mold molding method in which an in-mold film is placed in an injection mold and molding is performed by injecting a molten resin. A fixing means for fixing the in-mold film is provided at a position, and before the in-mold molding by the injection molding die, the in-mold film is formed in a state of being fixed by the fixing means by the vacuum molding die. It is characterized by that.
このように、本願における第1の発明によれば、射出成型用金型によるインモールド成型の前に真空成型用金型内の中間位置に設けたインモールドフィルムを固定する固定手段により、インモールドフィルムを固定してフォーミングする。これにより、射出成型用金型によるインモールド成型においてインモールドフィルムの伸びが抑制されるため、射出成型用金型に固定手段を設けなくても高い寸法精度で加飾できるようになる。なお、前記インモールドフィルムのフォーミングにより、インモールドフィルムを最終的な成型物の形と略同じ形にしても良いし、前記成型物に近い形にしても良い。また、真空成型用金型でフォーミングしてから射出成型用金型でインモールド成型するようにすれば、当該射出成型用金型には前記固定手段は設けなくてすむ。従って、射出成型された製品に固定手段によって形成される穴または切り欠き等が一切発生しないので、製品の剛性の向上・外観の美感の向上により製品価値を高めることができる。また、前記真空成型用金型は、前記射出用金型より低い加工精度若しくは低い機械的特性又は少ない体積であり且つ前記射出用金型のキャビティと略同形状のキャビティを有するものである。 Thus, according to the first invention of the present application, the in-mold film is fixed by the fixing means for fixing the in-mold film provided at the intermediate position in the vacuum mold before the in-mold molding by the injection mold. Fix the film and form. Thereby, since the elongation of the in-mold film is suppressed in the in-mold molding by the injection molding die, it is possible to decorate with high dimensional accuracy without providing a fixing means in the injection molding die. Note that, by forming the in-mold film, the in-mold film may be formed in substantially the same shape as the final molded product, or may be in a shape close to the molded product. Further, if the in-mold molding is performed with the injection molding mold after forming with the vacuum molding mold, the fixing means need not be provided in the injection molding mold. Accordingly, since no holes or notches formed by the fixing means are generated in the injection molded product, the product value can be increased by improving the rigidity of the product and the appearance. In addition, the vacuum mold has a lower processing accuracy or lower mechanical properties or a smaller volume than the injection mold, and has a cavity that is substantially the same shape as the cavity of the injection mold.
第2の発明に係るインモールドフィルムの成型金型は、インモールドフィルムを内部に配置する金型であって、前記金型にインモールドフィルムを固定する固定手段を、前記金型のキャビティ内に設けたことを特徴とする。 A molding die for an in-mold film according to a second invention is a die for placing an in-mold film therein, and a fixing means for fixing the in-mold film to the die is provided in the cavity of the die. It is provided.
このように本願の別の形態によれば、インモールドフィルムの固定手段を設けることで、インモールドフィルムの伸びが抑制され、高い寸法精度の加飾が行えるようになる。なおここで、本発明における前記成型金型には、真空成型金型及び射出成型金型が含まれ、前記真空成型金型の場合、インモールドフィルムを固定手段で固定してプレフォーミングし、その後、射出成型金型によりインモールド成型することになる。また、射出成型金型の場合、インモールドフィルムを前記固定手段で固定しつつそのまま溶融樹脂を射出してインモールド成型することになる。前記固定手段には、例えばキャビティ内に突起を設けてその突起によりインモールドフィルムを強く挟んで固定したり、或いは、インモールドフィルムの一部を吸引孔からエアで吸引して固定したりすること等が含まれる。 Thus, according to another form of this application, by providing the fixing means of an in-mold film, the elongation of an in-mold film is suppressed and a decoration with high dimensional accuracy can be performed. Here, the molding die in the present invention includes a vacuum molding die and an injection molding die. In the case of the vacuum molding die, the in-mold film is fixed by a fixing means and then preformed. In-mold molding is performed using an injection mold. In the case of an injection mold, the in-mold film is fixed by the fixing means and the molten resin is injected as it is to perform in-mold molding. For the fixing means, for example, a protrusion is provided in the cavity and the in-mold film is firmly fixed by the protrusion, or a part of the in-mold film is fixed by sucking air from the suction hole. Etc. are included.
本願発明に係るインモールドフィルムの成型金型は、前記固定手段が、インモールドフィルムの特定範囲の周囲に複数設けられていることが好ましい。 In the in-mold film molding die according to the present invention, a plurality of the fixing means are preferably provided around a specific range of the in-mold film.
インモールドフィルムの特定範囲の周囲に前記固定手段を設けることで、少なくとも固定手段に囲繞された特定範囲の伸びが抑制されるので、高い寸法精度の加飾が行える。 By providing the fixing means around the specific range of the in-mold film, at least the expansion of the specific range surrounded by the fixing means is suppressed, so that decoration with high dimensional accuracy can be performed.
本願発明に係るインモールドフィルムの成型金型は、前記固定手段が、前記金型のキャビティを形成する対向面に設けられ、前記金型を閉じることでインモールドフィルムの一部を狭持する一対の狭持部からなることが好ましい。 In the in-mold film molding die according to the present invention, the fixing means is provided on a facing surface forming a cavity of the die, and a pair of the in-mold film is sandwiched by closing the die. It is preferable that it consists of a holding part.
インモールドフィルムは一般的に柔軟性を有する樹脂からなるため、金型を閉じることでインモールドフィルムの一部を狭持して固定できる。そして、狭持部の周囲や狭持部に囲繞された特定範囲において伸びが抑制され、高い寸法精度の加飾が行える。 Since the in-mold film is generally made of a flexible resin, a part of the in-mold film can be held and fixed by closing the mold. And elongation is suppressed in the surroundings of the holding part or in a specific range surrounded by the holding part, and decoration with high dimensional accuracy can be performed.
本願発明に係るインモールドフィルムの成型金型は、前記固定手段が、金型の一方又は両方のキャビティ内に設けた突起であることが好ましい。 In the in-mold film molding die according to the present invention, the fixing means is preferably a protrusion provided in one or both cavities of the die.
キャビティ内に突起を設けると、成型時にこの突起がインモールドフィルムに喰い込んで成型に用いる力より大きな力でインモールドフィルムを押し付け挟むことになる。このため、突起の周囲や突起に囲繞された特定範囲において伸びが抑制され、高い寸法精度の加飾が行える。なお、金型の一方に突起を設けた場合の対向面は平面のままでも良いし、当該突起が入る窪みを設けても良い。 When a protrusion is provided in the cavity, the protrusion bites into the in-mold film at the time of molding, and the in-mold film is pressed and sandwiched with a force larger than that used for molding. For this reason, elongation is suppressed in the circumference of the projection or in a specific range surrounded by the projection, and decoration with high dimensional accuracy can be performed. In addition, the opposing surface when a protrusion is provided on one side of the mold may be a flat surface, or a recess for receiving the protrusion may be provided.
本願発明に係るインモールドフィルムの成型金型は、前記固定手段が、キャビティを構成する面に形成され且つエアを吸引する管と連通する吸引孔からなることが好ましい。 In the in-mold film molding die according to the present invention, the fixing means is preferably formed of a suction hole formed on a surface constituting the cavity and communicating with a tube for sucking air.
係る構成によれば、インモールドフィルムをキャビティを構成する面に当て、吸引孔からエアを吸引することでインモールドフィルムを吸着して固定できる。なお、吸引孔は前記狭持部や突起に設けられる場合も含まれる。 According to such a configuration, the in-mold film can be sucked and fixed by applying the in-mold film to the surface constituting the cavity and sucking air from the suction holes. In addition, the case where a suction hole is provided in the said clamping part and protrusion is also included.
本願のさらに別の形態によれば、インモールドフィルムは、金型内に挿入して成型物の加飾を行うインモールドフィルムであって、インモールドフィルムの表面に、伸びを抑制する突起状の伸び抑制部を設けたことを特徴とする。 According to still another embodiment of the present application, the in-mold film is an in-mold film that is inserted into a mold to decorate a molded product, and has a protruding shape that suppresses elongation on the surface of the in-mold film. It is characterized by providing an elongation suppressing part.
本願発明では、金型内でフォーミングするにあたって前記突起状の伸び抑制部がその他の部分よりも強く固定される。例えば真空成型金型でプレフォーミングする場合は突起状の伸び抑制部が金型に挟まれて強く固定され、射出成型用金型でインモールド成型する場合はモールド時の圧力で突起状の伸び抑制部が強く金型面に押し付けられて固定される。このため、当該固定により伸びが抑制され、高い寸法精度の加飾を行うことができるようになる。 In the present invention, the protrusion-like elongation suppressing portion is fixed more strongly than the other portions when forming in the mold. For example, when pre-forming with a vacuum mold, the protrusion-like elongation restraining part is sandwiched between the mold and firmly fixed. When in-mold molding with an injection mold, the protrusion-like elongation is suppressed by the pressure during molding. The part is firmly pressed against the mold surface and fixed. For this reason, elongation is suppressed by the said fixation, and it becomes possible to perform decoration with high dimensional accuracy.
この発明によれば、寸法精度の高い加飾を行うことができる。 According to this invention, decoration with high dimensional accuracy can be performed.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1に係る加飾方法を示す説明図である。図2は、図1のA−A断面図である。図3は、インモールドフィルムの一例を示す構成図である。このインモールドフィルム10は、IMD成型に用いる樹脂フィルムであり、射出成型金型に挿入され、成型品の表面に加飾を行うものである。このインモールドフィルム10は、剥離性の高いオレフィン系の樹脂からなる基材フィルム1と、基材フィルム1の下層に設けたハードコート層(保護層)を兼用した剥離層2と、剥離層2の下層にインクジェット印刷等により形成した加飾印刷層3と、加飾印刷層3の下層に設けた接着層4とからなる。なお、インモールドフィルム10の具体例は後述する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an explanatory view showing a decorating method according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of an in-mold film. This in-
本加飾方法に用いる金型20は、例えば真空成型用金型であり、固定金型21及び移動金型22からなる。固定金型21のキャビティ23内には、矩形の突起24からなる固定手段が設けられている。突起24は、図2に示すように、インモールドフィルム10を金型20のキャビティ23内に挿入したときに、特定範囲25の周囲に位置するようになる。この図の例では、突起24は特定範囲25を囲繞するように設けられている。突起24の高さは、インモールドフィルム10の基材フィルム1の厚さ以下とするのが好ましい。なお、図中において突起24は説明のため大きく表示するものとする。
The
移動金型22は、インモールドフィルム10のフォーミングに用いるものであり、固定金型21のキャビティの形状に対応した形状のキャビティ23(凸部)を備えている。
The moving
まず、図1(a)に示すように、固定金型21と移動金型22との間に前記インモールドフィルム10を挿入する。移動金型22が固定金型21に対して移動すると、インモールドフィルム10が固定金型21と移動金型22との間に挟まれ、前記突起24が基材フィルム1の表層に喰い込んでインモールドフィルム10の動きが固定される。即ち、突起24がインモールドフィルム10に喰い込むように押し付けられることで、インモールドフィルム10の全体の成型に用いる力とは異なる力がインモールドフィルム10の一部に与えられたことになる。これにより、インモールドフィルム10のうち前記突起24の内側にある特定範囲25は、当該突起24により伸びが抑制される。
First, as shown in FIG. 1A, the in-
突起24の内側の範囲と、前記動きが固定される特定範囲25とは、完全に一致するとは限らない。インモールドフィルム10の材質、層構造、温度等の条件や、突起24の位置、形状、大きさ等の条件により異なるためである。このため、前記特定範囲25は、実験等により前記突起24の位置を調整しつつインモールドフィルム10の伸びが抑制される部分を特定するものとする。
The range inside the
前記突起24の断面形状は、図1に示したような半円状のものの他、三角形、四角形等の様々な形状を採用できる。更に、突起24は、図4(a)に示すように、鍵形状及び直線状の組み合わせでも良いし、図4(b)に示すように、半球状の突起を連設して囲繞部分を形成するようにしても良い。また、ズレを防止したい特定範囲25は、一つのインモールドフィルム10上の1箇所のみならず、2箇所以上であっても良い。前記特定範囲25は、例えばタッチパネルに形成する文字や図形等であって、その位置がずれると品質に影響を及ぼすようなものである。
As the cross-sectional shape of the
上記金型20によれば、インモールドフィルム10を固定金型21に対して突起24により固定するので、射出成型時にインモールドフィルム10の特定範囲25における伸びが抑制される。そして、金型20によりインモールドフィルム10を成型品30の表面に転写するのに適した形状にフォーミングした後、図1(b)に示す成型用金型(26,28)に挿入し、成型品30の表面に転写する。
According to the
具体的には、図5(a)に示すように、フォーミングしたインモールドフィルム10を射出成型機の成型用固定金型28にロボットや手動で移動し、図5(b)に示すように、型締ユニットの成型用移動金型26により型締を行う。そして、図5(c)に示すように、成型用固定金型28と成型用移動金型26とにより形成したキャビティ27に溶融樹脂を射出し、図5(d)に示すような成型品30を成型する。成型品30は、冷却後、金型から取り出される。これにより、インモールドフィルム10が成型品30の表面に貼り付けられ、最後に基材フィルム1を剥がすことで、加飾された成型品30が得られる。
Specifically, as shown in FIG. 5 (a), the formed in-
以上の加飾方法によれば、固定金型21に突起24からなる固定手段を設け、この突起24を基材フィルム1に喰い込ませてインモールドフィルム10の特定範囲25における伸びを抑制するようにしたので、文字や図形等を成型品30の狙い通りの位置に形成することができる。なお、上記金型20は、IMD成型のみならず、フィルム樹脂を成型するのみの一般的な成型にも用いることができる。
According to the above decoration method, the fixing die 21 is provided with fixing means including the
図6は、上記金型の変形例を示す説明図である。このように、固定金型21と移動金型22との両方に前記突起24を設け、インモールドフィルム10を狭持するようにしても良い。この場合、インモールドフィルム10を固定金型21と移動金型22とで型締すると、前記突起24によりインモールドフィルム10が強固に狭持されるので、インモールドフィルム10の動きがより一層固定される。その他の作用効果は上記同様である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a modified example of the mold. As described above, the
(実施の形態2)
図7は、この発明の実施の形態2に係る加飾方法を示す説明図である。この金型40は、インモールドフィルム10のフォーミングと成型品30のインサート成型とを同じ金型により行うものである。固定金型41のキャビティ内には上記実施の形態1と同様の突起24からなる固定手段が設けられている。まず、図7(a)に示すように、固定金型21と移動金型22との間にインモールドフィルム10を入れ、金型40を閉じてインモールドフィルム10のフォーミングを行う。このとき、前記突起24がインモールドフィルム10の基材フィルム1に喰い込み、前記インモールドフィルム10は、図7(b)に示すように、前記特定範囲25が固定された状態でフォーミングされる。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is an explanatory view showing a decoration method according to
続いて、図7(c)に示すように、移動金型42は、インモールドフィルム10のフォーミングの後、所定量だけ引いてインモールドフィルム10と移動金型42との間にキャビティ43を形成する。射出成型機は、このキャビティ43に溶融樹脂を射出する。インモールドフィルム10は、突起24により固定金型41に固定されているので、射出成型時のインモールドフィルム10の特定範囲25における伸びが抑制される。成型品は、冷却後、金型から取り出される。これにより、インモールドフィルム10が成型品の表面に貼り付けられ、最後に基材フィルム1を剥がすことで、加飾された成型品が得られる。
Subsequently, as shown in FIG. 7C, the moving
この加飾方法によれば、実施の形態1と同様の効果を有する他、移動金型42をスライドして射出成型するためのキャビティ43を構成するので、金型40の移動が最小限になり生産効率が向上する。また、装置構成が簡単になる。
According to this decorating method, in addition to the same effects as in the first embodiment, the
(実施の形態3)
図8は、この発明の実施の形態3に係る加飾方法を示す説明図である。この加飾方法では、固定金型51に、固定手段として真空引き用の吸引孔54を複数設けてインモールドフィルム10の伸びを抑制する点に特徴がある。この吸引孔54は、固定金型51の凸部53の表面であって、インモールドフィルム10の伸びを抑制する必要がある上記特定範囲25の周囲に設けられている。なお、当該特定範囲25は、吸引孔54を結ぶ直線の内側と必ずしも一致しない。前記特定範囲25は、実験等によりインモールドフィルム10の伸びが防止される部分を特定しながら前記吸引孔54の位置を調整しつつ決定するものとする。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is an explanatory view showing a decoration method according to
また、吸引孔54は、管57と連通し、この管57にはエアを抜くためのポンプ55が接続されている。固定金型51に対応する移動金型52には、キャビティを構成する凹部56が形成されている。また、吸引孔54の形状は、円形に限定されず、長穴やL字形状の穴であっても良い(図示省略)。
The
この金型50によりインモールドフィルム10をフォーミングするには、まず、インモールドフィルム10を金型50のキャビティ内に搬送ロボット(図示省略)によって挿入し、固定金型21の凸部53の表面で位置決めする。そして、吸引孔54からエアを吸引し、インモールドフィルム10を固定金型51に吸着する。これによりインモールドフィルム10の特定範囲25における伸びが抑制される固定される。
In order to form the in-
そして、インモールドフィルム10を固定金型51に固定した状態で移動金型52により型締し、インモールドフィルム10のフォーミングを行う。フォーミングしたインモールドフィルム10は、例えば図5のようなプロセスにより成型品に転写される。
Then, the in-
以上の加飾方法によれば固定金型51にインモールドフィルム10をエアで吸着するので、インモールドフィルム10上の特定範囲25における伸びを抑制できる。このため、文字や図形等を成型品30の狙い通りの位置に形成できる。また、型締め前にインモールドフィルム10を吸着するので、移動金型52がインモールドフィルム10の前記特定範囲25に接触するより前にインモールドフィルム10の周囲等に接触して引っ張られるような条件においても、文字や図形等を狙い通りの位置に形成できる。
According to the above decoration method, since the in-
(実施の形態4)
図9は、この発明の実施の形態4に係る加飾方法を示す説明図である。この加飾方法は、インモールドフィルム10の表層に矩形の突起7を設けてインモールドフィルム10の伸びを抑制する点に特徴がある。当該突起7は断面半円状であり、その位置は実験等によりインモールドフィルム10の伸びを抑制したい部分を確認しながら求めるものとする。
(Embodiment 4)
FIG. 9 is an explanatory view showing a decoration method according to
突起7の形状は、断面半円状のものの他、三角形、四角形等の様々な形状を採用できる。更に、突起7は、鍵形状及び直線状の組み合わせでも良いし、半球状突起を連設して囲繞部分を形成するようにしても良い。また、伸びを防止したい特定範囲25は、一つのインモールドフィルム10上の1箇所のみならず、2箇所以上であっても良い。更に、突起7は、単純な矩形のみならず、格子状でも良い。
As the shape of the
実施の形態1の突起7は金型20のキャビティ内に設けているため硬いが、インモールドフィルム10の基材フィルム1の表層に形成した突起7は比較的軟らかい。このため、突起7の高さや寸法の自由度が高い。また、インモールドフィルム10の加飾内容により異なる金型20を準備しなくても良いので、同じ形状の成型品に異なる加飾内容を転写する場合に有用である。更に、基材フィルム1は成型品への転写後に剥がされるものであるから、その表層に突起7を設けても加飾品質に影響を与えない。
The
上記インモールドフィルム10を金型20に挿入し、固定金型21と移動金型22により型締すると、インモールドフィルム10の突起7が固定金型21のキャビティの内面に当たり、当該突起部分で固定金型21と移動金型22とによりインモールドフィルム10が狭持される。続いて、移動金型22の移動により当該突起7が潰されて突起付近での狭持力が高まり、インモールドフィルム10が強固に固定される。これにより、特定範囲25における伸びが抑制された状態でインモールドフィルム10をフォーミングできる。
When the in-
その後、例えば上記図5に示したように、インモールドフィルム10を射出用金型に挿入し、成型品の表面に転写する。転写後は、基材フィルム1を剥がすことで前記突起7が除去され、成型品の表面に突起7が残ることはない。
After that, for example, as shown in FIG. 5, the in-
この加飾方法によれば、インモールドフィルム10に突起7からなる固定手段を設け、この突起7が潰れることでインモールドフィルム10の特定範囲25を強固に固定するようにしたので、フォーミング時の伸びが抑制され、文字や図形等を成型品の狙い通りの位置に形成することができるようになる。また、インモールドフィルム10を前記金型20でプレフォーミングするのではなく、射出用金型に直接入れて、溶融樹脂の射出時の圧力により突起7を射出成型用金型に押し付け、当該射出用金型に対して固定するようにしても良い(図示省略)。
According to this decorating method, the fixing means including the
(実施の形態5)
図10は、この発明の実施の形態5に係る加飾方法を示す構成図である。この金型60は、移動金型62の一部に複数のプッシュロッド64を設けた構成である。このプッシュロッド64は、上記実施の形態の突起24に代わる作用効果を備えたものである。プッシュロッド64は、インモールドフィルム10を金型60のキャビティ63内に挿入したときに、特定範囲25の周囲に位置する。
(Embodiment 5)
FIG. 10: is a block diagram which shows the decorating method which concerns on
この金型60内にインモールドフィルム10を挿入した後であって、金型60を型締する前に、前記プッシュロッド64を下げて固定金型61の上面65とプッシュロッド64の先端とによりインモールドフィルム10を狭持する。これによりインモールドフィルム10の特定範囲25が固定されて動かなくなる。続いて、移動金型62を移動して固定金型61と移動金型62とを型締し、インモールドフィルム10をフォーミングする。
After the in-
本加飾方法は、インモールドフィルム10をフォーミングする際、キャビティ63の周囲が先にインモールドフィルム10と当接するような状況下で効果的である。係る状況は、成型品の周囲が湾曲している場合であってその曲率が大きいときや、角になっているときの金型で起こり得る。これに対し、本加飾方法では、インモールドフィルム10と移動金型62が接触する前にプッシュロッド64と固定金型61によりインモールドフィルム10を狭持固定するので、移動金型62がインモールドフィルム10に先に接触して引っ張られても、前記特定範囲25においてインモールドフィルム10が動くことがない。このようにすれば、インモールドフィルム10により加飾する文字や図形等を成型品の狙い通りの位置に形成できる。
This decorating method is effective under the situation where the periphery of the
図11は、この発明の実施の形態5に係る別の加飾方法を示す構成図である。この金型70は、実施の形態1の移動金型22のキャビティの凹形状の底部71とその側部72とが別体になっており、底部71が先に移動して金型内に挿入されたインモールドフィルム10を狭持する構造となる。このとき、底部71に設けられた突起24によりインモールドフィルム10の特定範囲25が固定される。その後、側部72を移動させてインモールドフィルム10の周囲部分をフォーミングする。これにより、インモールドフィルム10の特定範囲25を固定できるので、加飾する文字や図形等を成型品30の狙い通りの位置に形成できる。
FIG. 11: is a block diagram which shows another decoration method which concerns on
[インモールドフィルムの構成例]
次に、上記実施の形態1〜5の加飾方法に用いるインモールドフィルム10の構成例を説明するが、これに限定されるものではない。なお、成型品には、接着層4を介して前記剥離層2と加飾印刷層3が貼り付けられることから、この剥離層2及び加飾印刷層3を転写層5という。
[Configuration example of in-mold film]
Next, although the structural example of the in-
前記基材フィルム1は、離型性の高いオレフィン系の樹脂からなる。例えば、ポリプロピレン樹脂(PP樹脂)、ポリエチレン樹脂(PE樹脂)、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA樹脂)、ポリオレフィン系軟質樹脂(TPO樹脂)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)等を挙げることができる。これらのオレフィン系樹脂の中でも、発明者らによる試作研究により、ポリプロピレン樹脂(PP樹脂)、ポリエチレン樹脂(PE樹脂)が基材フィルム1として最も好ましい剥離性を持つことがわかった。なお、基材フィルム1の厚さは50〜250μmが好ましく、100〜180μmがより好ましい。 The base film 1 is made of an olefin resin having high releasability. For example, polypropylene resin (PP resin), polyethylene resin (PE resin), ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA resin), polyolefin soft resin (TPO resin), polyethylene terephthalate resin (PET resin), polycarbonate resin (PC resin) Etc. Among these olefin-based resins, it has been found that a polypropylene resin (PP resin) and a polyethylene resin (PE resin) have the most preferable releasability as the base film 1 based on the trial research by the inventors. In addition, 50-250 micrometers is preferable and, as for the thickness of the base film 1, 100-180 micrometers is more preferable.
前記剥離層2には、透明の紫外線硬化型(UV硬化型)の樹脂系材料が用いられる。特に、ハードコート層を兼用する場合、アクリレート系樹脂を用いる。具体的には、主成分がポリマー型アクリレートを用いるのが好ましい。ポリマー型アクリレートは、ドライヤーにより70℃の温度で5分間加熱することで仮硬化が可能であり、その際の引張伸度(JIS K7127)は約50%である。なお、自然乾燥により仮硬化させても良い。仮硬化時の硬度は、鉛筆硬度(JIS K 5600−5−4 塗料一般試験法、塗膜の機械的性質、引っかき硬度(鉛筆法))でF程度となる。即ち、ポリマー型アクリレートは、仮硬化状態で鉛筆硬度がF程度であるため基材フィルム1に対して高い剥離性を有し、且つ、引張伸度も高いためにインモールドフィルム10の伸展性若しくは伸展性を高くできる。
The
剥離層2の紫外線による本硬化は、高圧水銀ランプ(80W/cm)により500mJ/cm2のエネルギー条件により行う。高圧水銀ランプの主波長は365nmであり、254nm、313nm、405nm、436nmの波長成分が強く出るので、ポリマー型アクリレートからなる剥離層2の硬化に好適である。
The main curing of the
剥離層2の他の材料としては、ウレタンアクリレートを用いることができる。また、その他のアクリレート系樹脂として、例えばウレタン系メタアクリレート、ビスフェノールA系、ビスフェノールF系、ビスフェノールAD系、水添加型ビスフェノールA系、ダイマー酸変性系等からなるエポキシ系アクリレートまたはエポキシ系メタアクリレート、ポリエステル系アクリレート、ポリエステル系メタアクリレート、シリコーン系アクリレート、シリコーン系メタアクリレート、アルキッド系アクリレート、アルキッド系メタアクリレート等を用いることもできる。
As another material of the
この剥離層2は、コーター、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット等により形成される。剥離層2の厚さはバインダーを含んだ状態で10μm〜50μm程度、乾燥後の状態で5μm〜15μmである。
The
加飾印刷層3は、紫外線硬化型のインクを用いてインクジェットにより描画された印刷描画層と、この印刷描画層の彩度を上げる白トナーをインクジェット印刷した白押さえ層とからなる。前記インクには、イソボルニルアクリレート(約50重量%)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(約20重量%)変性アミンアクリレートオリゴマー(約10〜25重量%)を主成分としたものを用いることで、高い引張伸度を得ることができる。加飾印刷層3の厚みは、5〜40μmが好ましく、20〜30μmがより好ましい。なお、加飾印刷層3は、インクジェットの他、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、パッド印刷法、オフセット印刷法、熱転写印刷法等を用いて形成しても良い。なお、印刷デザインの内容によっては、白押さえ層は省略可能である。白押さえ層は、スクリーン印刷により形成しても良いし、白の樹脂層を積層して形成しても良い。
The
前記UVインクは、主波長380nm付近で硬化する特性を有するものとする。第一加飾層8は、インクジェットプリンタにおいて前記インク塗布と同時に、主波長が380nmのLEDによる紫外線照射を300mJ/cm2の低エネルギーで行い、硬化させる。硬化状態でインクの引張伸度(JIS K7127)は、100%程度となる。硬化時の硬度は、鉛筆硬度(JIS K 5600−5−4 塗料一般試験法、塗膜の機械的性質、引っかき硬度(鉛筆法))でF〜H程度となる。 The UV ink has a property of being cured at a main wavelength of around 380 nm. The first decorative layer 8 is cured by performing ultraviolet irradiation with an LED having a dominant wavelength of 380 nm at a low energy of 300 mJ / cm 2 simultaneously with the ink application in the ink jet printer. In the cured state, the tensile elongation (JIS K7127) of the ink is about 100%. The hardness at the time of curing is about F to H in terms of pencil hardness (JIS K 5600-5-4 paint general test method, mechanical properties of coating film, scratch hardness (pencil method)).
インクは、LEDによる紫外線照射を低エネルギーで行い、硬化させる。紫外線照射は、例えばインクジェットプリンタによる印刷時に行う。硬化の状態でインクの引張伸度は、100%程度となる。 The ink is cured by irradiating the LED with ultraviolet rays with low energy. Ultraviolet irradiation is performed at the time of printing with an ink jet printer, for example. In the cured state, the tensile elongation of the ink is about 100%.
接着層4には、例えば主要成分がシクロヘキサノンからなるものを用いる。その他、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂などの樹脂を用いることもできる。接着層4の厚さは、貼り付ける製品Sの樹脂の種類により異なるが、一般的な厚さとしては5〜30μm程度とする。
For the
このインモールドフィルム10では、上記の加飾方法により成型品の表面に貼り付けられた後、基材フィルム1を剥離層2から剥がし、転写層5を本硬化させることで当該成型品の表面に加飾を行う。なお、インモールドフィルム10の貼り付けには、IML、ロール式又はアップダウン式の熱転写や真空プレス転写等を用いても良い。
In this in-
特に、インモールドフィルム10を成型品の湾曲部(又はコーナー部)に貼り付ける場合、前記基材フィルム自体が伸展性を有すること及び前記転写層5が仮硬化状態で高い伸度を有することから、当該インモールドフィルム10が全体として高い柔軟性を持つことになる。換言すれば、転写層5が基材フィルム1よりも伸展性が高いため、基材フィルム1の変形や伸びに追従しやすくなるので、成型品の湾曲部(又はコーナー部)に沿ってインモールドフィルム10を無理なく貼り付けることができる。
In particular, when the in-
そして基材フィルム1の上から、転写層5に特定波長の紫外線を照射して本硬化させる。剥離層2は、本硬化によりハードコート層として機能する。基材フィルム1はPE、PPからなり、その厚さも50μm〜150μm程度であるため紫外線を十分透過するため、基材フィルム1の上から紫外線を照射できる。紫外線の照射には、LED、水銀ランプ、メタルハライドランプ等を用いる。インクの硬化にはLEDランプの主波長である380nm付近の紫外線照射が必要であり、剥離層2の硬化には大きなエネルギーが必要であるため高圧水銀ランプによる紫外線の照射が必要である。このため、LEDランプと高圧水銀ランプとにより同時に紫外線照射するのが好ましい。
Then, the
続いて、基材フィルム1を剥離層2から剥離する。基材フィルム1は伸展性を有するため、剥離層2からの剥離性が良く、また、剥離した後も再利用が可能である。
Subsequently, the base film 1 is peeled from the
10 インモールドフィルム
20 金型
21 固定金型
22 移動金型
24 突起
10 In-
Claims (7)
真空成型用金型内の中間位置にインモールドフィルムを固定する固定手段を設け、前記射出成型用金型によるインモールド成型の前に、インモールドフィルムを前記真空成型用金型により前記固定手段により固定した状態でフォーミングしておくことを特徴とするインモールド成型方法。 In an in-mold molding method in which an in-mold film is placed in an injection mold and molding is performed by injecting a molten resin.
A fixing means for fixing the in-mold film is provided at an intermediate position in the vacuum molding mold, and before the in-mold molding by the injection molding mold, the in-mold film is moved by the fixing means by the vacuum molding mold. An in-mold molding method characterized by forming in a fixed state.
前記金型にインモールドフィルムを固定する固定手段を、前記金型のキャビティ内に設けたことを特徴とするインモールドフィルムの成型金型。 A mold for placing an in-mold film inside,
A mold for molding an in-mold film, wherein a fixing means for fixing the in-mold film to the mold is provided in a cavity of the mold.
インモールドフィルムの表面に、伸びを抑制する突起状の伸び抑制部を設けたことを特徴とするインモールドフィルム。 An in-mold film that is inserted into a mold to decorate a molded product,
An in-mold film comprising a protrusion-like elongation suppressing portion for suppressing elongation on a surface of the in-mold film.
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US20160318221A1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-11-03 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Method for manufacturing decorative molded article |
KR101820880B1 (en) | 2016-07-22 | 2018-03-08 | (주)코반케미칼 | 3d shape glass decoration method using preforming film |
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