JP2018065383A - Method for production of laminate molding - Google Patents

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竜也 大門
Tatsuya Daimon
竜也 大門
伊久雄 大西
Ikuo Onishi
伊久雄 大西
佳実 大田
Yoshimi Ota
佳実 大田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for production of a laminate molding in which a planar skirt portion of a preform molded body is sandwiched between mating surfaces of a female mold and a male mold and fixed to perform in-mold molding, wherein the generation of wrinkles in the laminated preform molded bodies is suppressed.SOLUTION: The method for production of a laminate molding includes the steps of: preparing a preform molded body having a main body portion shaped into a three-dimensional shape and a skirt portion continuous to the periphery of the main body portion; disposing the preform molded body so that the main body portion is accommodated in the cavity portion; clamping the skirt so as to sandwich it at the mating surface; and charging a molten resin into the cavity from a gate. In the preform molded body, the length L (A) from the point G1 facing the center of the gate to the point A corresponding to the farthest point reached by the molten resin charged from the gate is formed to be shorter than the length L (B) from the point G2 facing the center of the gate to the point B corresponding to the farthest point reached by the molten resin charged from the gate, on the surface of the female mold.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、シート材を成形して得られるプリフォーム成形体を用いて、インモールド成形により積層成形体を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a laminated molded body by in-mold molding using a preform molded body obtained by molding a sheet material.

意匠性を有するシート材を成形して得られるプリフォーム成形体を金型のキャビティに配置し、射出成形するインモールド成形が知られている。インモールド成形によれば、意匠性を有するシート材を、射出成形体の表面に一体化した積層成形体を製造することができる。意匠性を有するシート材としては、光沢層やハードコート層で保護され、塗装,転写,グラビア印刷等により絵柄が付与されたフィルムが広く用いられている。   In-mold molding is known in which a preform molded body obtained by molding a sheet material having design properties is placed in a cavity of a mold and injection molding is performed. According to in-mold molding, a laminated molded body in which a sheet material having design properties is integrated on the surface of an injection molded body can be manufactured. As a sheet material having design properties, a film protected by a glossy layer or a hard coat layer and provided with a pattern by painting, transfer, gravure printing or the like is widely used.

一般的な、プリフォーム成形体を用いてインモールド成形により積層成形体を製造する方法について、図11を参照して説明する。図11中、11はプリフォーム成形体,2aは雌型,2bは雄型,3は射出成形機の射出部本体,3aはノズル,3bはシリンダ,3cはインラインスクリュ,4はゲート,5は射出成形体,5aは溶融樹脂,20は積層成形体である。   A general method for producing a laminated molded body by in-mold molding using a preform molded body will be described with reference to FIG. In FIG. 11, 11 is a preform molded body, 2a is a female mold, 2b is a male mold, 3 is an injection body of an injection molding machine, 3a is a nozzle, 3b is a cylinder, 3c is an in-line screw, 4 is a gate, 5 is An injection molded body, 5a is a molten resin, and 20 is a laminated molded body.

プリフォーム成形体を用いたインモールド成形においては、はじめに、図11(a)に示すように、キャビティ部2cを有する雌型2aとコア部2dを有する雄型2bとを備える射出成形用金型2の、雌型2aのキャビティ部2cにプリフォーム成形体11を配置する。そして、図11(b)に示すように、雌型2aと雄型2bとを型締めする。そして、図11(c)に示すように、雌型2aと雄型2bとを型締めすることにより形成されるキャビティcに熱可塑性樹脂の溶融樹脂5aを充填する。   In in-mold molding using a preform molded body, first, as shown in FIG. 11 (a), an injection mold having a female mold 2a having a cavity 2c and a male mold 2b having a core 2d. 2, the preform molded body 11 is disposed in the cavity portion 2 c of the female mold 2 a. Then, as shown in FIG. 11B, the female mold 2a and the male mold 2b are clamped. And as shown in FIG.11 (c), the cavity c formed by clamping the female type | mold 2a and the male type | mold 2b is filled with the molten resin 5a of a thermoplastic resin.

そして、キャビティc内の溶融樹脂5aを冷却する冷却工程の終了後、図11(d)に示すように、雌型2aを後退させて、雌型2aと雄型2bとを型開きすることにより、射出成形体5にプリフォーム成形体11が一体化された積層成形体20が得られる。   And after completion | finish of the cooling process which cools the molten resin 5a in the cavity c, as shown in FIG.11 (d), the female type | mold 2a is retracted, and the female type | mold 2a and the male type | mold 2b are mold-opened. Thus, a laminated molded body 20 in which the preform molded body 11 is integrated with the injection molded body 5 is obtained.

意匠性を有するフィルムのインモールド成形においては、フィルムの荷重たわみ温度よりも高い温度で溶融樹脂が射出されることにより、溶融樹脂の熱と流動によりフィルムが軟化して延伸されて、射出成形体に一体化されたフィルムに皺が発生することが知られていた。このような皺の発生を抑制する方法として、例えば下記特許文献1は、型閉め状態で、成形品の角部に相当する箇所で金型と接触せずに湾曲するように成形し、また、その端面が成形品の立ち上がり部内面の端縁に相当する箇所で金型に接触するように打ち抜かれたプリフォーム成形体を用いることにより、射出成形体に一体化されたフィルムに皺が発生することが抑制されることが開示されている。   In in-mold molding of a film having design properties, the molten resin is injected at a temperature higher than the deflection temperature under load of the film, so that the film is softened and stretched by the heat and flow of the molten resin, and an injection molded body It has been known that wrinkles occur in the film integrated with the film. As a method for suppressing the occurrence of such wrinkles, for example, the following Patent Document 1 is molded so as to be curved without contacting a mold at a portion corresponding to a corner of a molded product in a closed state, By using a preform molded body whose end surface is punched so as to contact the mold at a position corresponding to the edge of the inner surface of the rising portion of the molded product, wrinkles are generated in the film integrated with the injection molded body. It is disclosed that this is suppressed.

ところで近年、意匠性に加えて柔らかな触感を付与するインモールド成形用のシート材として、フィルムよりも厚い繊維構造体(テキスタイル)を用いた積層成形体が提案されている(例えば、下記特許文献2)。   By the way, in recent years, as a sheet material for in-mold molding which gives a soft touch in addition to design properties, a laminated molded body using a fiber structure (textile) thicker than a film has been proposed (for example, the following patent document) 2).

特開2005−104114号公報JP 2005-104114 A 特開平6−328498号公報JP-A-6-328498

加熱プレス成形,真空成形,真空圧空成形等のシート成形法を用いてシート材に3次元形状を賦形することにより、3次元的に賦形され製品本体部になる本体部と、本体部の周囲に連なる平面状の裾部を有するプリフォーム成形体が製造される。本体部の周囲に連なる裾部は通常不要な部分であるために、打ち抜き加工等により裾部を除去され、本体部のみを有するプリフォーム成形体をキャビティに収容し、インモールド成形を行うことが多い。   By forming a three-dimensional shape on the sheet material using a sheet forming method such as hot press forming, vacuum forming, vacuum pressure forming, etc., A preform molded body having a flat hem that continues to the periphery is manufactured. Since the hem that is connected to the periphery of the main body is usually an unnecessary part, the hem can be removed by punching or the like, and a preform molded body having only the main body can be accommodated in the cavity and in-mold molding can be performed. Many.

しかしながら、この方法で金型のキャビティに収容されたプリフォーム成形体は、キャビティ内で位置ずれするという問題があった。このような位置ずれを避けるために、プリフォーム成形体を金型のキャビティ部に両面テープで貼り付けたり、真空吸着させたり、コア部の突起に嵌め込んだりして固定する方法等が用いられている。   However, the preform molded body accommodated in the cavity of the mold by this method has a problem that it is displaced in the cavity. In order to avoid such misalignment, a method is used in which the preform is attached to the cavity of the mold with double-sided tape, vacuum-adsorbed, or fitted into the protrusion of the core, and fixed. ing.

本発明者らは、金型のキャビティ部にプリフォーム成形体を固定する方法として、図2に示すように、3次元的に賦形された本体部1aと本体部1aの周囲に形成された平面状の裾部1bを有するプリフォーム成形体をそのまま用い、本体部1aをキャビティ部に収容させ、平面状の裾部1bを雌型と雄型の合わせ面で挟んで固定することにより、キャビティ内におけるプリフォーム成形体の位置ずれを抑制することを検討した。   As a method for fixing the preform molded body to the cavity portion of the mold, the present inventors formed a body portion 1a formed three-dimensionally and a periphery of the body portion 1a as shown in FIG. By using the preform molded body having the flat hem 1b as it is, the main body 1a is accommodated in the cavity, and the flat hem 1b is sandwiched and fixed between the mating surfaces of the female mold and the male mold. It was studied to suppress the displacement of the preform molding in the interior.

しかしながら、平面状の裾部を雌型と雄型との合わせ面に挟んで固定して射出成形を行った場合、溶融樹脂の流動長が長くなる領域の末端付近で、積層成形体に一体化されたプリフォーム成形体に皺が発生しやすくなる傾向があった。   However, when injection molding is performed with the flat hem sandwiched between the mating surfaces of the female and male molds, it is integrated with the laminated molded product near the end of the region where the flow length of the molten resin increases. There was a tendency that wrinkles were likely to occur in the preform formed article.

本発明は、このようなプリフォーム成形体の平面状の裾部を雌型と雄型の合わせ面で挟んで固定してインモールド成形を行う積層成形体の製造方法において、積層されたプリフォーム成形体の皺の発生を抑制することを目的とする。   The present invention relates to a laminated preform in a method for producing a laminated molded body in which a flat hem portion of such a preform molded body is sandwiched and fixed between a mating surface of a female mold and a male mold and in-mold molding is performed. It aims at suppressing the generation | occurrence | production of the wrinkle of a molded object.

本発明者らは、本体部の周囲の裾部を残したプリフォーム成形体を用い、本体部をキャビティに収容させ、裾部を雌型と雄型との合わせ面に挟んで固定してインモールド成形を行う積層成形体の製造方法において、溶融樹脂の流動長が長くなる領域の末端付近に皺が発生しやすくなる原因を検討した。そして、次のようなメカニズムで皺が発生すると考えた。   The present inventors use a preform molded body that leaves a skirt around the main body part, accommodates the main body part in a cavity, fixes the hem part between the mating surfaces of the female mold and the male mold, and fixes the inner part. In the manufacturing method of the laminated molded body which performs mold forming, the cause that wrinkles are likely to occur near the end of the region where the flow length of the molten resin becomes long was examined. And I thought that wrinkles occurred by the following mechanism.

図6は、積層成形体に皺が発生するメカニズムを説明するための説明図であり、(a)から(c)の順に射出成形用金型2に溶融樹脂5aが充填される様子を経時的に示している。インモールド成形においては、図6(a)に示すように、プリフォーム成形体1の本体部1aの周囲に形成された裾部1bは、雌型2aと雄型2bとの合わせ面に挟まれて固定されている。そして、射出成形用金型2のキャビティに収容されたプリフォーム成形体1は、射出成形機のノズル3aからゲート4を通過して充填される溶融樹脂5aから熱を受けながら、矢印に示したような流動方向にせん断力を受ける。そのために、プリフォーム成形体1は、溶融樹脂5aの流動方向に延伸される。   FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the mechanism of wrinkles generated in the laminated molded body, and shows how the molten resin 5a is filled into the injection mold 2 in order from (a) to (c). It shows. In in-mold molding, as shown in FIG. 6 (a), the skirt 1b formed around the main body 1a of the preform molded body 1 is sandwiched between the mating surfaces of the female mold 2a and the male mold 2b. Is fixed. The preform molded body 1 accommodated in the cavity of the injection mold 2 is indicated by an arrow while receiving heat from the molten resin 5a filled through the gate 4 from the nozzle 3a of the injection molding machine. It receives shearing force in the flow direction. For this purpose, the preform 1 is stretched in the flow direction of the molten resin 5a.

プリフォーム成形体1の本体部1aの周囲に形成された裾部1bが、雌型2aと雄型2bとの合わせ面に挟まれている場合、図6(b)に示すように、溶融樹脂5aの流動長が長くなる末端付近Eにおいて、プリフォーム成形体1の伸びた部分がたるみを生じ始める。そして、図6(c)に示すように、プリフォーム成形体1の伸びてたるんだ部分は完充填時に座屈して皺を発生させる。本発明者らは、このような知見に基づいて、流動長が長くなる領域の末端付近で伸びた部分がたるみを生じないような形状にプリフォーム成形体を設計することにより、皺の発生が抑制された積層成形体が得られることを見出し、本発明に想到した。   When the skirt 1b formed around the main body 1a of the preform 1 is sandwiched between the mating surfaces of the female mold 2a and the male mold 2b, as shown in FIG. In the vicinity of the end E where the flow length of 5a becomes long, the stretched part of the preform 1 starts to sag. And as shown in FIG.6 (c), the stretched and slack part of the preform molded object 1 buckles at the time of complete filling, and generates wrinkles. Based on such findings, the present inventors designed the preform molded body in such a shape that the portion extending near the end of the region where the flow length becomes long does not sag, thereby generating wrinkles. The present inventors have found that a laminated molded article that is suppressed can be obtained, and have arrived at the present invention.

すなわち、本発明の一局面は、3次元形状に賦形された本体部と本体部の周囲に連なる裾部とを有するプリフォーム成形体を準備する工程と、コア部を有する雄型と型締めしたときにコア部を収容するキャビティ部を有する雌型とを備える射出成形用金型に、該キャビティ部に本体部を収容させるようにプリフォーム成形体を配置する工程と、キャビティ部に本体部を収容させた状態で、裾部を合わせ面に挟むように雌型と雄型とを型締めする工程と、雄型に形成された少なくとも一つのゲートからキャビティに溶融樹脂を充填することにより、成形される射出成形体とプリフォーム成形体とを一体化させる工程と、を備え、プリフォーム成形体は、雌型に面する側の表面における、ゲートの中心に対向する点G1から、本体部と裾部との境界線上の、ゲートから充填される溶融樹脂が到達する最も遠い点に対応する点Aまでの長さL(A)が、雌型の表面における、ゲートの中心に対向する点G2から、キャビティ部と合わせ面との境界線上の、ゲートから充填される溶融樹脂が到達する最も遠い点に対応する点Bまでの長さL(B)に対して、0.5〜15%短く形成されている積層成形体の製造方法である。   That is, one aspect of the present invention includes a step of preparing a preform molded body having a main body portion shaped into a three-dimensional shape and a skirt portion continuous to the periphery of the main body portion, a male mold having a core portion, and a mold clamping And a step of placing a preform molded body so that the body portion is accommodated in the cavity portion, and a body portion in the cavity portion. In a state in which the hem is sandwiched between the mating surfaces, the step of clamping the female mold and the male mold, and by filling the cavity with the molten resin from at least one gate formed in the male mold, And a step of integrating the injection molded body to be molded and the preform molded body, the preform molded body from the point G1 facing the center of the gate on the surface facing the female mold from the main body portion And the hem On the line, the length L (A) to the point A corresponding to the farthest point where the molten resin filled from the gate reaches from the point G2 facing the center of the gate on the surface of the female mold, Lamination formed to be 0.5 to 15% shorter than the length L (B) from the gate to the point B corresponding to the farthest point where the molten resin to be filled arrives on the boundary line with the mating surface It is a manufacturing method of a molded object.

本発明によれば、3次元形状に賦形された本体部と本体部の周囲の裾部を有するプリフォーム成形体を用い、本体部をキャビティ部に収容させ、裾部を雌型と雄型との合わせ面に挟んで固定してインモールド成形した場合に、皺の発生が抑制された積層成形体が得られる。   According to the present invention, a preform molded body having a main body portion shaped into a three-dimensional shape and a skirt portion around the main body portion is used, the main body portion is accommodated in the cavity portion, and the skirt portion is a female mold and a male mold. When the in-mold molding is performed by being sandwiched between the mating surfaces, a laminated molded body in which generation of wrinkles is suppressed is obtained.

図1は、実施形態の積層成形体の製造方法の各工程を説明する説明図である。Drawing 1 is an explanatory view explaining each process of a manufacturing method of a lamination fabrication object of an embodiment. 図2は、実施形態で用いたプリフォーム成形体1の斜視模式図であり、(a)は上面視したとき、(b)は底面視したときの図である。2A and 2B are perspective schematic views of the preform molded body 1 used in the embodiment, where FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a bottom view. 図3は、実施形態で用いた射出成形用金型の雌型2a、及び雄型2bのキャビティ形成面の斜視模式図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of the cavity forming surface of the female mold 2a and the male mold 2b of the injection mold used in the embodiment. 図4は、射出成形用金型の雌型2aのキャビティ部2cに、プリフォーム成形体1を合わせたときの位置関係を説明するための斜視模式図である。FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining the positional relationship when the preform molded body 1 is aligned with the cavity 2c of the female mold 2a of the injection mold. 図5は、プリフォーム成形体1を収容した射出成型用金型2のキャビティcに溶融樹脂5aが充填されるときの様子を模式的に示した説明図である。FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a state in which the molten resin 5a is filled in the cavity c of the injection mold 2 in which the preform molded body 1 is accommodated. 図6は、積層成形体に皺が発生するメカニズムを説明するための説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a mechanism in which wrinkles occur in the laminated molded body. 図7は、ファンゲートを有する射出成形用金型12のキャビティ部に、プリフォーム成形体を合わせたときの位置関係を説明するための斜視模式図である。FIG. 7 is a schematic perspective view for explaining the positional relationship when the preform molded body is aligned with the cavity portion of the injection mold 12 having a fan gate. 図8は、2点のピンゲートを有する射出成形用金型22のキャビティ部に、プリフォーム成形体を合わせたときの位置関係を説明するための斜視模式図である。FIG. 8 is a schematic perspective view for explaining the positional relationship when the preform molded body is aligned with the cavity portion of the injection molding die 22 having two pin gates. 図9は、実施例1で製造したプリフォーム成形体の斜視模式図であり、(a)は上面視したとき、(b)は底面視したときの図である。FIG. 9 is a schematic perspective view of the preform molded body manufactured in Example 1, where (a) is a top view and (b) is a bottom view. 図10(a)は、実施例2で製造したプリフォーム成形体の形状、図10(b)は、実施例2で製造したインモールド成形体の形状を説明する説明図である。10A is a diagram illustrating the shape of the preform molded body manufactured in Example 2, and FIG. 10B is an explanatory diagram illustrating the shape of the in-mold molded body manufactured in Example 2. FIG. 図11は、従来のプリフォーム成形体を用いたインモールド成形による積層成形体の製造方法の各工程を説明する説明図である。FIG. 11 is an explanatory view for explaining each step of a method for producing a laminated molded body by in-mold molding using a conventional preform molded body.

本実施形態の積層成形体の製造方法を、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態の積層成形体の製造方法の各工程を説明する説明図である。   The manufacturing method of the laminated molded body of this embodiment is demonstrated with reference to drawings. FIG. 1 is an explanatory view for explaining each step of the method for producing a laminated molded body of the present embodiment.

図1中、1は3次元形状に賦形された本体部1aとその周囲に連なる裾部1bとを有するプリフォーム成形体,2aは凹状のキャビティ部2cを有する雌型,2bはコア部2dを有する雄型,3は射出成形機の射出部本体,3aはノズル,3bはシリンダ,3cはインラインスクリュ,4はゲート,5は射出成形体,5aは溶融樹脂,9はインモールド成形体(積層成形体)である。また、10は、インモールド成形体9から、プリフォーム成形体1の裾部1b、及び射出成形体5aのスプルーランナー9bを切断した最終的な製品である。雌型2aと雄型2bとは一対になってキャビティcを形成する射出成形用金型2を構成する。なお、本実施形態においては、雌型2aは射出成形用金型の可動側、雄型2bは射出成形用金型の固定側である。   In FIG. 1, 1 is a preform molded body having a body portion 1a shaped in a three-dimensional shape and a skirt portion 1b connected to the periphery thereof, 2a is a female die having a concave cavity portion 2c, and 2b is a core portion 2d. 3 is an injection part body of an injection molding machine, 3a is a nozzle, 3b is a cylinder, 3c is an in-line screw, 4 is a gate, 5 is an injection molding, 5a is a molten resin, 9 is an in-mold molding ( Laminated molded body). Reference numeral 10 denotes a final product obtained by cutting the skirt 1b of the preform molded body 1 and the sprue runner 9b of the injection molded body 5a from the in-mold molded body 9. The female mold 2a and the male mold 2b are paired to form an injection mold 2 that forms a cavity c. In the present embodiment, the female mold 2a is the movable side of the injection mold, and the male mold 2b is the fixed side of the injection mold.

図2は、プリフォーム成形体1の斜視模式図であり、(a)は上面視したとき、(b)は底面視したときを示す。プリフォーム成形体1は、製品本体部を形成する3次元形状に成形された本体部1aと、後にトリミングされて除去される平面状の裾部1bとを備える。   FIG. 2 is a schematic perspective view of the preform 1, (a) when viewed from the top, and (b) when viewed from the bottom. The preform molded body 1 includes a main body portion 1a formed into a three-dimensional shape that forms a product main body portion, and a flat skirt portion 1b that is trimmed and removed later.

本実施形態の積層成形体の製造方法においては、はじめに、図1(a)に示すように、雌型2aの凹状のキャビティ部2cにプリフォーム成形体1を収容させる。プリフォーム成形体は位置ずれしないように、キャビティ部の表面に両面テープで貼り付けたり、真空吸着させたり、プリフォーム成形体自身の表面粘着性を用いて付着させたり、キャビティ部に突起を設けるようにして、固定してもよい。   In the method for producing a laminated molded body of the present embodiment, first, as shown in FIG. 1A, the preform molded body 1 is accommodated in the concave cavity portion 2c of the female mold 2a. In order not to shift the position of the preform molded body, it is affixed to the surface of the cavity portion with double-sided tape, vacuum-adsorbed, attached using the surface adhesiveness of the preform molded body itself, or provided with protrusions on the cavity portion. In this way, it may be fixed.

次に、図1(b)に示すように、プリフォーム成形体1の本体部1aがキャビティ部2cに収容された状態で、雌型2aと雄型2bとを型締めする。このとき、平面状の裾部1bは、図中の破線で囲ったように、雌型2aと雄型2bとを型締めして形成される合わせ面に挟まれて固定される。このように、雌型2aと雄型2bとの合わせ面に裾部1bを挟んで固定することにより、プリフォーム成形体1が位置ずれしにくくなる。雌型2aと雄型2bとを型締めすることによりキャビティcが形成される。   Next, as shown in FIG. 1B, the female mold 2a and the male mold 2b are clamped in a state where the main body 1a of the preform molded body 1 is accommodated in the cavity 2c. At this time, the flat skirt 1b is fixed by being sandwiched between mating surfaces formed by clamping the female mold 2a and the male mold 2b as surrounded by a broken line in the drawing. Thus, by fixing the skirt 1b with the mating surface of the female mold 2a and the male mold 2b, the preform molded body 1 is less likely to be displaced. A cavity c is formed by clamping the female mold 2a and the male mold 2b.

そして、図1(c)に示すように、キャビティcに溶融樹脂5aを充填する。詳しくは、射出成形機の射出部3を前進させ、ノズル3aを雄型2bに形成されたスプルーブッシュsに当接させ、シリンダ3b内で溶融された溶融樹脂5aをインラインスクリュ3cで射出することにより、溶融樹脂5aが所定の射出速度でキャビティcに充填される。   And as shown in FIG.1 (c), the cavity c is filled with the molten resin 5a. Specifically, the injection part 3 of the injection molding machine is advanced, the nozzle 3a is brought into contact with the sprue bush s formed on the male mold 2b, and the molten resin 5a melted in the cylinder 3b is injected by the in-line screw 3c. Thus, the molten resin 5a is filled into the cavity c at a predetermined injection speed.

射出される熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、ABS系樹脂、PMMA樹脂のようなアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂、各種ポリアミド系樹脂、COP樹脂等が挙げられる。また、これらは、フィラー等を配合したコンパウンド品や、複数種の樹脂をアロイ化またはブレンド化した混合品であってもよい。これらは用途に応じて適宜選択される。例えば、携帯電話、モバイル機器、家電製品等の筐体に用いる樹脂としては、ABS系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂等の耐衝撃性に優れた樹脂が好ましく用いられる。   Specific examples of the thermoplastic resin to be injected include ABS resins, acrylic resins such as PMMA resins, polystyrene resins, polycarbonate resins, polyolefin resins such as polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), and polybutylene. Examples thereof include polyester resins such as terephthalate (PBT), various polyamide resins, and COP resins. Moreover, these may be a compound product in which a filler or the like is blended, or a mixed product in which a plurality of types of resins are alloyed or blended. These are appropriately selected according to the application. For example, as a resin used for a casing of a mobile phone, a mobile device, a home appliance, etc., a resin having excellent impact resistance such as an ABS resin, a polycarbonate resin, and a polyolefin resin such as polypropylene is preferably used.

射出成形条件は、熱可塑性樹脂の熱特性や溶融粘度、成形体の形状、および樹脂厚みに応じて完充填可能な条件(樹脂温度、金型温度、射出圧力、射出速度、射出後の保持圧力、冷却時間)が適宜設定される。   The injection molding conditions are conditions that allow complete filling according to the thermal characteristics and melt viscosity of the thermoplastic resin, the shape of the molded body, and the resin thickness (resin temperature, mold temperature, injection pressure, injection speed, holding pressure after injection) , Cooling time) is appropriately set.

成形される射出成形体の厚さは特に限定されず、用途や成形性に応じて適宜選択される。例えば、携帯電話、モバイル機器、家電製品等の筐体に用いる場合には、0.3〜3mm、さらには0.5〜3mm、とくには0.5〜1.5mmが好ましい範囲として選ばれる。   The thickness of the injection-molded article to be molded is not particularly limited, and is appropriately selected according to the application and moldability. For example, when used for a casing of a mobile phone, a mobile device, a home appliance, etc., 0.3 to 3 mm, further 0.5 to 3 mm, and particularly 0.5 to 1.5 mm are selected as a preferable range.

そして、冷却工程において、雌型2aと雄型2bとが型締めした状態で形成されるキャビティc内で溶融樹脂5aを所定の時間冷却した後、図1(d)に示すように、雌型2aと雄型2bとを型開きして、成形された射出成形体5と射出成形体5に積層されたインモールド材1とが一体化されたインモールド成形体9が取り出される。そして、図1(e)に示すように、インモールド成形体9からプリフォーム成形体1の裾部1bをトリミングし、また、射出成形体5のスプルーランナー9bを切断除去することにより、最終的な製品形状を有する積層成形体10が得られる。   In the cooling step, after the molten resin 5a is cooled for a predetermined time in the cavity c formed with the female mold 2a and the male mold 2b clamped, as shown in FIG. 1 (d), the female mold The mold 2a and the male mold 2b are opened, and an in-mold molded body 9 in which the molded injection-molded body 5 and the in-mold material 1 laminated on the injection molded body 5 are integrated is taken out. Then, as shown in FIG. 1 (e), the bottom part 1b of the preform molded body 1 is trimmed from the in-mold molded body 9, and the sprue runner 9b of the injection molded body 5 is cut off and removed. A laminated molded body 10 having a simple product shape is obtained.

次に、本実施形態の積層成形体の製造方法に用いられる、プリフォーム成形体について詳しく説明する。   Next, the preform molded body used in the method for producing the laminated molded body of the present embodiment will be described in detail.

プリフォーム成形体は、図2に示すように、3次元形状に成形された本体部1aと、最終的にトリミングされて除去される裾部1bとを備える。図2においては、本体部1aとして、箱を横切断したような方形盆状の形状を示したが、本体部の形状はこのような方形盆状に限定されず、半球盆状やドーム盆状等、3次元形状である限り、特に限定されない。また、裾部の幅は雌型と雄型の合わせ面に挟持されて固定できる程度の幅であれば特に限定されない。本体部1aと裾部1bとの境界には境界線Kが現れる。   As shown in FIG. 2, the preform molded body includes a main body portion 1a formed into a three-dimensional shape and a skirt portion 1b that is finally trimmed and removed. In FIG. 2, the main body portion 1 a has a rectangular basin shape obtained by transversely cutting a box. However, the shape of the main body portion is not limited to such a rectangular basin shape. As long as it has a three-dimensional shape, it is not particularly limited. Moreover, the width | variety of a skirt part will not be specifically limited if it is a width | variety of the grade which can be clamped by the mating surface of a female type | mold and a male type | mold. A boundary line K appears at the boundary between the main body 1a and the skirt 1b.

プリフォーム成形体は、人工皮革や合成皮革等の皮革様素材や、不織布,織布,織物,編物等の繊維構造体シート、樹脂シート等のシート材を、熱プレス成形、真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の成形手段により賦形するプリフォーム成形により得られる。このようなシート材を賦形した場合に、プリフォーム成形の所定の型に沿って賦形された本体部が形成され、本体部の周囲には賦形されないシートがそのまま残って、裾部となる。本体部と裾部との境界には境界線が現れる。   Preform molded products are made of leather-like materials such as artificial leather and synthetic leather, fiber structure sheets such as nonwoven fabrics, woven fabrics, woven fabrics and knitted fabrics, and sheet materials such as resin sheets. It is obtained by preform molding which is shaped by molding means such as vacuum / pressure molding. When such a sheet material is shaped, a body part shaped along a predetermined mold for preform molding is formed, and a sheet that is not shaped remains around the body part. Become. A boundary line appears at the boundary between the main body and the skirt.

プリフォーム成形体を形成するためのシート材の厚さは、特に限定されないが、0.1〜2mm、さらには、0.2〜1mm程度であることが好ましい。シート材が薄すぎる場合には、形成されたプリフォーム成形体の裾部を雌型と雄型の合わせ面に挟持させて固定する場合に、裾部に力が充分に伝わらず、固定することが困難になる傾向がある。   The thickness of the sheet material for forming the preform molded body is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 2 mm, and more preferably about 0.2 to 1 mm. When the sheet material is too thin, when the hem of the formed preform is clamped between the mating surfaces of the female mold and the male mold, the hem will not be sufficiently transmitted to the hem. Tend to be difficult.

プリフォーム成形における、シート材の成形温度はシート材の種類に応じて適宜選択されるが、シート材を形成する樹脂のガラス転移温度(Tg)に対して、(Tg−10)℃以上(Tg+50)℃以下、さらには、(Tg−10)℃以上(Tg+30)℃以下、とくには(Tg)℃以上(Tg+20)℃以下であることが好ましい。シート材の成形温度が低すぎる場合には、延伸性が低下する傾向があり、シート材の成形温度が高すぎる場合には延伸しすぎることにより、皺が発生しやすくなる傾向がある。   In the preform molding, the molding temperature of the sheet material is appropriately selected according to the type of the sheet material, but is (Tg-10) ° C. or higher (Tg + 50) with respect to the glass transition temperature (Tg) of the resin forming the sheet material. ) ° C. or lower, more preferably (Tg−10) ° C. or higher and (Tg + 30) ° C. or lower, particularly preferably (Tg) ° C. or higher and (Tg + 20) ° C. or lower. When the molding temperature of the sheet material is too low, the stretchability tends to decrease, and when the molding temperature of the sheet material is too high, the film tends to be wrinkled due to excessive stretching.

本実施形態で用いられるプリフォーム成形体は、インモールド成形に用いられる射出成型用金型との関係で次のような特徴を有する。本実施形態で用いられるプリフォーム成形体の形状を、図3〜図5を参照して説明する。   The preform molded body used in the present embodiment has the following characteristics in relation to an injection mold used for in-mold molding. The shape of the preform molded body used in this embodiment will be described with reference to FIGS.

図3は、射出成形用金型2の雌型2a、及び雄型2bのキャビティ形成面の斜視模式図であり、(a)は雌型2aを示し、(b)は雄型2bを示す。図3中、4はゲートであり、G2は雌型2bの表面における、ゲート4の中心に対向する点であり、Bは雌型2aの表面における、キャビティ部2cと合わせ面2pとの境界線M上の、ゲート4から流入してきた溶融樹脂が到達する流動長が最も長くなる位置に対応する点である。また、雌型2aの表面における、点G2と点Bとの距離をL(B)とする。   FIG. 3 is a schematic perspective view of the cavity forming surface of the female mold 2a and the male mold 2b of the injection mold 2, wherein (a) shows the female mold 2a and (b) shows the male mold 2b. In FIG. 3, 4 is a gate, G2 is a point facing the center of the gate 4 on the surface of the female mold 2b, and B is a boundary line between the cavity 2c and the mating surface 2p on the surface of the female mold 2a. This is a point corresponding to a position on M where the flow length reached by the molten resin flowing in from the gate 4 is the longest. Further, the distance between the point G2 and the point B on the surface of the female mold 2a is L (B).

図4は、射出成形用金型の雌型2aのキャビティ部2cと、キャビティ部2cに収容されるプリフォーム成形体1の位置関係を説明するための斜視模式図である。図4中、G1はプリフォーム成形体1の、雌型2aの表面に対面する側の面上における、ゲート4の中心に対向する点であり、Aは、雌型2aの表面に対面する側の面における、本体部1aと裾部1bとの境界線K上の、ゲート4から流入した溶融樹脂が到達する流動長が最も長くなる点に対応する点である。また、点G1と点Aとの距離をL(A)とする。プリフォーム成形体1上の点Aと雌型2aの表面の点Bはそれぞれ、ゲート4から流入した溶融樹脂が到達する流動長が最も長くなる点に対応する。また、プリフォーム成形体1上の点G1と雌型2aの表面の点G2とは、ゲート4の中心に対応する。また、雄型2bのゲート4の中心から、雌型2aのキャビティ部2cに垂線Lpを下したとき、垂線Lpはゲート4の中心から点G1及び点G2を通過する。   FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining the positional relationship between the cavity 2c of the female mold 2a of the injection mold and the preform molded body 1 accommodated in the cavity 2c. In FIG. 4, G1 is a point facing the center of the gate 4 on the surface of the preform 1 that faces the surface of the female mold 2a, and A is the side facing the surface of the female mold 2a. This corresponds to the point where the flow length reached by the molten resin flowing in from the gate 4 on the boundary line K between the main body portion 1a and the skirt portion 1b is the longest. In addition, the distance between the point G1 and the point A is L (A). A point A on the preform 1 and a point B on the surface of the female die 2a correspond to the points where the flow length reached by the molten resin flowing in from the gate 4 is the longest. The point G1 on the preform molded body 1 and the point G2 on the surface of the female mold 2a correspond to the center of the gate 4. Further, when the perpendicular Lp is dropped from the center of the gate 4 of the male mold 2b to the cavity 2c of the female mold 2a, the perpendicular Lp passes through the point G1 and the point G2 from the center of the gate 4.

プリフォーム成形体1は、プリフォーム成形体1上の点G1から、境界線K上の、ゲート4から充填される溶融樹脂が到達する流動長が最も長くなる点に対応する点Aまでの長さL(A)が、雌型2a上の点G2から、境界線M上の、ゲート4から充填される溶融樹脂が到達する流動長が最も長くなる点に対応する点Bまでの長さL(B)よりも小さくなるように賦形されている。プリフォーム成形体1の形状をこのように形成することにより、図6(c)に示したような、溶融樹脂の流動長が長くなる領域の末端付近で、伸びた部分が行き場を無くして皺Wが発生する現象が抑制される。   The preform molded body 1 has a length from the point G1 on the preform molded body 1 to a point A corresponding to the point on the boundary line K corresponding to the point where the flow length of the molten resin filled from the gate 4 reaches the longest. The length L (A) is a length L from the point G2 on the female mold 2a to a point B corresponding to the point on the boundary line M corresponding to the point where the flow length of the molten resin filled from the gate 4 reaches the longest. It is shaped to be smaller than (B). By forming the shape of the preform 1 in this way, the stretched portion has no place to go in the vicinity of the end of the region where the flow length of the molten resin becomes long as shown in FIG. The phenomenon in which W occurs is suppressed.

図5は、プリフォーム成形体1を収容した射出成型用金型2のキャビティcに溶融樹脂5aが充填されるときの様子を模式的に示した説明図であり、(a)から(c)の順に射出キャビティcに溶融樹脂5aが充填される様子を経時的に示している。図5(a)に示すように、ゲート4からキャビティcに流入した溶融樹脂5aは、ゲート4から充填される溶融樹脂が到達する流動長が最も長くなる点A,Bに向かって矢印方向の一方向に充填される。このとき、プリフォーム成形体1は溶融樹脂5aの流れによってせん断力を受け、延伸される。プリフォーム成形体1の裾部1bは、雌型2aの雄型2bとの合わせ面に挟まれて固定されているために、本体部1aは溶融樹脂5aの流動長が長くなる領域の末端方向に向かって伸びる。このような場合において、上述したように、プリフォーム成形体1上の点G1から、境界線K上の、ゲート4から充填される溶融樹脂5aが到達する流動長が最も長くなる点に対応する点Aまでの長さL(A)を、雌型2a上の点G2から、キャビティ部2cと合わせ面2pとの境界線M上の、点Bまでの長さL(B)よりも小さくなるように賦形した場合、図5(a)に示すように、本体部1aがキャビティ内をショートカットするような状態で配置される。そして、図5(b)に示すように、プリフォーム成形体1の伸びた部分は、長さL(B)の長さに一致するようになるまで伸びるために用いられる。その結果、図5(c)に示したように、完充填したときに、溶融樹脂の流動長が長くなる領域の末端付近で、伸びた部分が行き場を無くして皺を発生させる現象が抑制される。   FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a state in which the molten resin 5a is filled in the cavity c of the injection mold 2 in which the preform molded body 1 is accommodated, from (a) to (c). The state in which the molten resin 5a is filled into the injection cavity c in this order is shown with time. As shown in FIG. 5 (a), the molten resin 5a that has flowed into the cavity c from the gate 4 reaches the points A and B where the flow length reached by the molten resin filled from the gate 4 is longest in the direction of the arrow. Filled in one direction. At this time, the preform 1 is stretched by receiving a shearing force by the flow of the molten resin 5a. Since the skirt 1b of the preform 1 is sandwiched and fixed between the mating surfaces of the female mold 2a and the male mold 2b, the main body 1a has a distal direction in the region where the flow length of the molten resin 5a is increased. Stretches toward. In such a case, as described above, it corresponds to the point where the flow length reached by the molten resin 5a filled from the gate 4 on the boundary line K from the point G1 on the preform molded body 1 is the longest. The length L (A) to the point A is smaller than the length L (B) from the point G2 on the female die 2a to the point B on the boundary line M between the cavity portion 2c and the mating surface 2p. When shaped in this way, as shown in FIG. 5 (a), the main body 1a is arranged in a state where the inside of the cavity is short-cut. And as shown in FIG.5 (b), the extended part of the preform molded object 1 is used in order to extend until it corresponds to the length of length L (B). As a result, as shown in FIG. 5C, when completely filled, the phenomenon that the stretched part loses its place and generates wrinkles near the end of the region where the flow length of the molten resin becomes long is suppressed. The

プリフォーム成形体上の点G1から点Aまでの長さL(A)は、雌型上の点G2から点Bまでの長さL(B)に対して0.5〜15%短く形成されており、好ましくは0.6〜10%、さらには0.6〜5%短く形成されていることが好ましい。長さL(A)が長さL(B)に対して15%以上短い場合には、射出成形用金型のキャビティ部の表面形状に一致するように正確に賦形されなくなる傾向がある。また、長さL(A)が長さL(B)に対して0.5%未満の範囲で短い場合には、皺を抑制する効果が低下する傾向がある。   The length L (A) from the point G1 to the point A on the preform molded body is 0.5 to 15% shorter than the length L (B) from the point G2 to the point B on the female mold. Preferably, it is 0.6 to 10%, more preferably 0.6 to 5% shorter. When the length L (A) is shorter than the length L (B) by 15% or more, there is a tendency that it is not accurately shaped so as to match the surface shape of the cavity portion of the injection mold. Moreover, when length L (A) is short in the range below 0.5% with respect to length L (B), there exists a tendency for the effect which suppresses wrinkles to fall.

なお、プリフォーム成形に用いられる型は、通常、得られるプリフォーム成形体の外表面が射出成型用金型の雌型のキャビティ部の表面に正確に一致するように設計される。本実施形態のように、プリフォーム成形体上の長さL(A)を雌型のキャビティ部の表面の長さL(B)より短く形成するためには、プリフォーム成形に用いられる型を、射出成型用金型に対して、相似的に小さく設計したり、コーナー部の曲率半径を小さくなるように設計したりすることにより実現できる。   The mold used for preform molding is usually designed so that the outer surface of the resulting preform molded body exactly matches the surface of the cavity of the female mold of the injection mold. In order to form the length L (A) on the preform molded body shorter than the length L (B) of the surface of the cavity portion of the female mold as in this embodiment, a mold used for preform molding is used. This can be realized by designing the injection mold to be small in size or designing the radius of curvature of the corner portion to be small.

また、本実施形態においては、射出成型用金型として、方形の盆状のキャビティを形成し、キャビティ中央部に一つのゲートを設けた例を説明したが、ゲートは複数であってもよい。また、ゲート形状は、スプルーゲート、ピンゲート、ファンゲートやフイルムゲート等いずれの形態であってもよい。具体的には、例えば、図7に示すようにファンゲート14を有するような射出成型用金型12の場合、ファンゲート14の中心をゲートの中心とし、その中心に対向するG2,G1を設定し、また、ファンゲート14から充填される溶融樹脂が到達する最も遠い点に対応する位置をA,Bと設定することができる。また、例えば、図8に示すように2点のピンゲートを有するような射出成型用金型22の場合、2点のピンゲートのそれぞれの中心をゲートの中心とし、各中心に対向するG2,G1を設定し、また、2点のピンゲートから充填される溶融樹脂が到達する最も遠い点に対応する位置をA,Bと設定することができる。   In the present embodiment, an example in which a square basin-like cavity is formed as an injection mold and one gate is provided at the center of the cavity has been described. However, a plurality of gates may be provided. The gate shape may be any form such as a sprue gate, a pin gate, a fan gate or a film gate. Specifically, for example, in the case of an injection mold 12 having a fan gate 14 as shown in FIG. 7, the center of the fan gate 14 is set as the center of the gate, and G2 and G1 facing the center are set. In addition, the positions corresponding to the farthest point where the molten resin filled from the fan gate 14 reaches can be set as A and B. Further, for example, in the case of an injection mold 22 having two pin gates as shown in FIG. 8, the centers of the two pin gates are the centers of the gates, and G2 and G1 facing each center are represented by G2, G1. The position corresponding to the farthest point where the molten resin filled from the two pin gates reaches can be set as A and B.

プリフォーム成形体を形成するシート材は、80℃における破断伸びが110%以上、さらには110〜250%、とくには150〜200%程度であることが好ましい。また、射出成形用金型内に充填された溶融樹脂の、プリフォーム成形体に面する部分における剪断速度は、100/秒以上、さらには1000〜10000秒/秒程度であることが好ましい。シート材の80℃における破断伸びが高すぎる場合、または、溶融樹脂の剪断速度が高すぎる場合にはシート材が伸びすぎて、皺の抑制効果が低減する傾向がある。また、シート材の80℃における破断伸びが低すぎる場合、または、溶融樹脂の剪断速度が低すぎる場合には、シート材が伸びないために、射出成形用金型のキャビティ部の表面形状に正確に賦形されなくなる傾向がある。   The sheet material for forming the preform molded body preferably has a breaking elongation at 80 ° C. of 110% or more, more preferably 110 to 250%, particularly about 150 to 200%. The shear rate of the molten resin filled in the injection mold in the portion facing the preform molded body is preferably 100 / second or more, and more preferably about 1000 to 10000 seconds / second. When the elongation at break of the sheet material at 80 ° C. is too high, or when the shearing rate of the molten resin is too high, the sheet material tends to be stretched too much and the effect of suppressing wrinkles tends to be reduced. In addition, when the elongation at break of the sheet material at 80 ° C. is too low, or when the shear rate of the molten resin is too low, the sheet material does not stretch, so the surface shape of the cavity part of the injection mold is accurate. There is a tendency not to be shaped.

本実施形態の製造方法により得られる積層成形体は、例えば、携帯電話のカバー、スマートフォンのカバー、ノートパソコンの装飾材、自動車内装材、カメラやピアノの外装材、マウス表面の装飾材等に好ましく用いられる。   The laminated molded body obtained by the manufacturing method of the present embodiment is preferably used for, for example, a mobile phone cover, a smartphone cover, a notebook personal computer decoration material, an automobile interior material, a camera or piano exterior material, a mouse surface decoration material, and the like. Used.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は実施例により何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The scope of the present invention is not limited by the examples.

なお、本実施例で用いたシート材の破断伸び率は、次のようにして測定された。   The elongation at break of the sheet material used in this example was measured as follows.

[シート材の破断伸び率]
シート材から100mm×25mmの試験片を切り抜いた。そして、恒温槽を備えた万能試験機(インストロン5566)に試験片をセットし、80℃に加熱した恒温槽中に3分間放置した後、引張速度500mm/minで引張試験を行ったときの破断伸び率を測定した。
[Elongation at break of sheet material]
A test piece of 100 mm × 25 mm was cut out from the sheet material. And after setting a test piece to the universal testing machine (Instron 5566) provided with the thermostat, and leaving it to stand in the thermostat heated to 80 degreeC for 3 minutes, when a tensile test was done at the tension speed of 500 mm / min The elongation at break was measured.

[実施例1]
厚さ0.5mmの銀面調の表面を有し、80℃における伸縮率が150%(TD)である人工皮革((株)クラレ製のティレニーナ、ZK-5012:繊度0.09dtexでガラス転移温度Tg100℃の変性PETの極細繊維の不織布を含む)の縦300mm×横450mmのシートを準備した。
[Example 1]
Artificial leather with a silver surface of 0.5 mm thickness and a stretch rate of 150% (TD) at 80 ° C (Tillenina made by Kuraray Co., Ltd., ZK-5012: Glass transition at a fineness of 0.09 dtex A sheet having a length of 300 mm and a width of 450 mm was prepared.

そして、真空圧空成形機(布施真空(株)製、NGF-0406-T)を用いて、シートを140℃に加熱し、後述する射出成形用金型のキャビティに収容される本体部と本体部の周囲の裾部を有するような凹型を有するプリフォーム型で賦形してプリフォーム成形体を成形した。具体的には、凹型は、図9に示すように、プリフォーム成形体の射出成型用金型の面に対する側において、縦150mm×横300mm×高さ10.0mm、立ち上がり角度90度の方形盆状の本体部を有し、本体部と裾部との境界において曲率半径が6.0mmになるように面取りした形状のプリフォーム成形体を正確に賦形する形状であった。   Then, using a vacuum / pneumatic molding machine (manufactured by Fuse Vacuum Co., Ltd., NGF-0406-T), the sheet is heated to 140 ° C., and the main body and the main body stored in the cavity of an injection mold described later A preform molded body was formed by shaping with a preform mold having a concave mold having a peripheral skirt. Specifically, as shown in FIG. 9, the concave mold is a rectangular tray having a length of 150 mm × width of 300 mm × height of 10.0 mm and a rising angle of 90 degrees on the side of the preform molded body with respect to the surface of the injection mold. It was the shape which has a shape-shaped main-body part and shape | molds the preform molded object of the shape chamfered so that a curvature radius might be 6.0 mm in the boundary of a main-body part and a skirt part.

そして、得られたプリフォーム成形体を用いてインモールド成形を行った。具体的には、射出成形機((株)名機製作所製のNADEM5000-DM)に搭載された、射出成形用金型の雌型と雄型とを型開きした状態で、雌型のキャビティ部にプリフォーム成形体を配置した。
そして、雌型と雄型とを裾部を合わせ面に挟んで型締めした。なお、射出成形用金型のキャビティ部の形状は、プリフォーム成形体の形状にほぼ一致する、縦150mm×横300mm×高さ10.0mm、立ち上がり角度90度の方形盆状の本体部を有していた。なお、本体部と裾部との境界における曲率半径は、5.0mmになるように面取りされていた。射出成形用金型のキャビティ部には、図9(b)のG1,G1に対向する位置に互いに対称な位置に2か所のゲートを設けられていた。
And in-mold shaping | molding was performed using the obtained preform molded object. Specifically, with the female mold and male mold of the injection mold mounted on the injection molding machine (NADEM5000-DM manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.) opened, the cavity of the female mold The preform molded body was placed in
Then, the female mold and the male mold were clamped with the skirts sandwiched between the surfaces. The shape of the cavity portion of the injection mold has a rectangular basin-shaped main body portion of 150 mm in length, 300 mm in width, 10.0 mm in height, and a rising angle of 90 degrees, which substantially matches the shape of the preform molded body. Was. The radius of curvature at the boundary between the main body portion and the skirt portion was chamfered to be 5.0 mm. In the cavity portion of the injection mold, two gates were provided at positions symmetrical to each other at positions facing G1 and G1 in FIG. 9B.

そして、シリンダ温度235℃、金型温度50℃、射出ピーク圧160MPaの条件でABS樹脂(Tg87℃)を射出してキャビティ内に充填した。なお、このとき、射出成形用金型内に充填された溶融樹脂の剪断速度を流動解析ソフトMOLDFLOWにより解析したところ、プリフォーム成形体に面する部分において約2500/秒であった。そして、完充填後、保圧20MPaを付与しながら、40秒間の冷却時間を保持した後、型開きした。そして、平均肉厚Tが1mmのABS樹脂成形体の表面にプリフォーム成形体が一体化された積層成形体を得た。   Then, ABS resin (Tg 87 ° C.) was injected and filled into the cavity under the conditions of cylinder temperature 235 ° C., mold temperature 50 ° C., and injection peak pressure 160 MPa. At this time, when the shear rate of the molten resin filled in the injection mold was analyzed by the flow analysis software MOLDFLOW, it was about 2500 / sec in the portion facing the preform molded body. Then, after complete filling, the mold was opened after holding a cooling time of 40 seconds while applying a holding pressure of 20 MPa. And the laminated molded object with which the preform molded object was integrated with the surface of the ABS resin molded object whose average thickness T is 1 mm was obtained.

プリフォーム型の設計図から算出されたプリフォーム成形体のL(A)は、111.0mmであった。また、射出成形用金型の設計図から算出されたL(B)は111.8mmであった。よって、(111.0−111.8)/111.8×100から計算すると、0.7%短く形成されていた。そして、得られた積層成形体には皺が全く見られなかった。   L (A) of the preform molded body calculated from the design drawing of the preform mold was 111.0 mm. Moreover, L (B) calculated from the design drawing of the injection mold was 111.8 mm. Therefore, when calculated from (111.0-111.8) /111.8×100, it was formed shorter by 0.7%. And the wrinkle was not seen at all in the obtained laminated molded object.

[比較例1]
実施例1において、曲率半径が6.0mmになるように面取りした形状のプリフォーム成形体を用いた以外は、実施例1と同様にしてインモールド成形を行った。
[Comparative Example 1]
In-mold molding was carried out in the same manner as in Example 1 except that a preform molded body having a chamfered shape so that the radius of curvature was 6.0 mm was used.

L(A)は111.4mmであった。そして、L(B)も111.4mmであった。得られた積層成形体にはコーナー部の複数個所に皺が形成されていた。   L (A) was 111.4 mm. And L (B) was also 111.4 mm. In the obtained laminated molded body, wrinkles were formed at a plurality of locations in the corner portion.

[比較例2]
実施例1において、曲率半径が5.5mmになるように面取りした形状のプリフォーム成形体を用いた以外は、実施例1と同様にしてインモールド成形を行った。
[Comparative Example 2]
In-mold molding was performed in the same manner as in Example 1 except that a preform molded body having a shape that was chamfered so that the radius of curvature was 5.5 mm was used.

プリフォーム成形体のL(A)は、111.4mmであった。また、雌型のL(B)は111.8mmであった。よって、(111.4−111.8)/111.8×100から計算すると、0.35%短く形成されていた。そして、得られた積層成形体にはコーナー部の複数個所に皺が形成されていた。   L (A) of the preform molded body was 111.4 mm. Moreover, L (B) of female type | mold was 111.8 mm. Therefore, when calculated from (111.4-111.8) /111.8×100, it was formed shorter by 0.35%. And in the obtained laminated molded body, wrinkles were formed at a plurality of corner portions.

[比較例3]
実施例1において、曲率半径が10.0mmになるように面取りした形状のプリフォーム成形体を用いた以外は、実施例1と同様にしてインモールド成形を行った。
[Comparative Example 3]
In-mold molding was carried out in the same manner as in Example 1 except that a preform molded body having a chamfered shape so that the radius of curvature was 10.0 mm was used.

プリフォーム成形体のL(A)は、93.5mmであった。また、雌型のL(B)は111.8mmであった。よって、(93.5−111.8)/111.8×100から計算すると、16.4%短く形成されていた。そして、得られた積層成形体にはコーナー部の複数個所に皺が形成されていた。また、射出成形体の一部がプリフォーム成形体に覆われず、剥き出しとなった部分が見られた。   L (A) of the preform molded body was 93.5 mm. Moreover, L (B) of female type | mold was 111.8 mm. Therefore, when calculated from (93.5-111.8) /111.8×100, it was 16.4% shorter. And in the obtained laminated molded body, wrinkles were formed at a plurality of corner portions. Moreover, a part of the injection-molded product was not covered with the preform molded product, and an exposed portion was seen.

[実施例2]
実施例1と同様のシートを準備した。そして、真空圧空成形機(布施真空(株)製、NGF-0406-T)を用いて、シートを140℃に加熱し、図10(a)に示すような、底面の円の直径140mm,高さ9.0mm,立ち上がり部の角度120度である曲面を有する凹型のプリフォーム型で賦形してプリフォーム成形体を成形した。なお、図10(a)はプリフォーム成形体の上面図及び模式断面図であり、図10(b)は後述するインモールド成形体の上面図及び模式断面図である。
そして、図10(a)に示すようなプリフォーム成形体を用いてインモールド成形を行った。具体的には、射出成形機((株)名機製作所製のNADEM5000-DM)に搭載された、射出成形用金型の雌型と雄型とを型開きした状態で、雌型のキャビティ部にプリフォーム成形体を配置した。そして、プリフォーム成形体の裾部を雌型と雄型の合わせ面に挟んで型締めした。なお、射出成形用金型のキャビティの形状は、図10(b)に示すような、底面の円の直径150mm,高さ10.0mm,立ち上がり部の角度120度の曲面を有する、曲面状であった。なお、射出成形用金型にはサイドゲートGsが設けられており、Gsの中心が、図10(b)のG1,G1がGsの中心に対向する位置になる。
このようなプリフォーム成形体及び射出成型用金型を用いた以外は、実施例1と同様にインモールド成形を行った。このようにして、肉厚1mmのABS樹脂成形体の表面にプリフォーム成形体が一体化された積層成形体を得た。なお、流動解析ソフトMOLDFLOWにより解析した、射出成形用金型内に充填された溶融樹脂の、プリフォーム成形体に面する部分における剪断速度は約1400/秒であった。
[Example 2]
A sheet similar to that in Example 1 was prepared. The sheet was heated to 140 ° C. using a vacuum / pneumatic molding machine (manufactured by Fuse Vacuum Co., Ltd., NGF-0406-T), and the bottom circle diameter 140 mm, as shown in FIG. A preform molded body was formed by shaping with a concave preform mold having a curved surface with a height of 9.0 mm and an angle of 120 ° at the rising portion. 10A is a top view and a schematic cross-sectional view of a preform molded body, and FIG. 10B is a top view and a schematic cross-sectional view of an in-mold molded body to be described later.
Then, in-mold molding was performed using a preform molded body as shown in FIG. Specifically, with the female mold and male mold of the injection mold mounted on an injection molding machine (NADEM5000-DM manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.) open, the cavity of the female mold The preform molded body was placed in Then, the skirt of the preform molded body was clamped with the female and male mating surfaces sandwiched. The shape of the cavity of the injection mold is a curved surface having a curved surface with a diameter of the bottom circle of 150 mm, a height of 10.0 mm, and a rising angle of 120 degrees as shown in FIG. there were. The injection molding die is provided with a side gate Gs, and the center of Gs is a position where G1 and G1 in FIG. 10B face the center of Gs.
In-mold molding was performed in the same manner as in Example 1 except that such a preform molded body and an injection mold were used. In this way, a laminated molded body in which the preform molded body was integrated with the surface of the ABS resin molded body having a thickness of 1 mm was obtained. The shear rate of the molten resin filled in the injection mold analyzed by the flow analysis software MOLDFLOW at the portion facing the preform molded body was about 1400 / second.

プリフォーム成形体のL(A)は、70.8mmであった。また、射出成形用金型の雌型のL(B)は75.9mmであった。よって、(70.8−75.9)/75.9×100から計算すると、6.7%短く形成されていた。そして、得られた積層成形体には皺が全く見られなかった。   L (A) of the preform molded body was 70.8 mm. The L (B) of the female mold for injection molding was 75.9 mm. Therefore, when calculated from (70.8-75.9) /75.9×100, it was 6.7% shorter. And the wrinkle was not seen at all in the obtained laminated molded object.

[比較例4]
実施例2において、射出成形用金型のキャビティに一致する、底面の円の直径150mm,高さ10.0mm,立ち上がり部の角度120度の曲面である本体部を有するプリフォーム成形体を用いた以外は、実施例2と同様にしてインモールド成形を行った。
[Comparative Example 4]
In Example 2, a preform molded body having a main body portion having a curved surface with a diameter of 150 mm, a height of 10.0 mm, and a rising angle of 120 degrees corresponding to the cavity of the injection mold was used. Except that, in-mold molding was performed in the same manner as in Example 2.

L(A)は75.9mmであった。そして、L(B)も75.9mmであった。得られた積層成形体にはコーナー部の複数個所に皺が形成されていた。   L (A) was 75.9 mm. And L (B) was also 75.9 mm. In the obtained laminated molded body, wrinkles were formed at a plurality of locations in the corner portion.

本発明によれば、皺の発生の少ない、プリフォーム成形体を一体化した積層成形体を製造することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lamination molded object which integrated the preform molded object with few generation | occurrence | production of wrinkles can be manufactured.

1 インモールド材
1a 本体部
1b 裾部
2 射出成形用金型
2a 雌型
2b 雄型
2c キャビティ部
2d コア部
3 射出成形機の射出部本体
3a ノズル
3b シリンダ
3c インラインスクリュ
4,14 ゲート
5 射出成形体
5a 溶融樹脂
9,10,20積層成形体
9b スプルーランナー
11 (裾部を有しない)プリフォーム成形体
A 点G1から、ゲートから充填される溶融樹脂が到達する最も遠い点に対応する点
B 点G2から、ゲートから充填される溶融樹脂が到達する最も遠い点に対向する点
c キャビティ
G1 プリフォーム成形体の雌型に面する側の面におけるゲートの中心に対向する点
G2 雌型のプリフォーム成形体に面する側の面におけるゲートの中心に対向する点
K 本体部1aと裾部1bとの境界線
M キャビティ部2cと合わせ面2pとの境界線
w 皺
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-mold material 1a Main part 1b Bottom part 2 Injection mold 2a Female mold 2b Male mold 2c Cavity part 2d Core part 3 Injection part main body of injection molding machine 3a Nozzle 3b Cylinder 3c Inline screw 4, 14 Gate 5 Injection molding Body 5a Molten resin 9, 10, 20 Laminated molded body 9b Sprue runner 11 (No hem) preform molded body A Point B corresponding to the farthest point where the molten resin filled from the gate reaches from point G1 The point facing the farthest point where the molten resin filled from the gate reaches from the point G2. C Cavity G1 The point facing the center of the gate on the surface facing the female mold of the preform G2. Point facing the center of the gate on the surface facing the reformed molded body K Boundary line between the body portion 1a and the skirt portion 1b Boundary line w wrinkle between 2c and the mating surface 2p

Claims (3)

3次元形状に賦形された本体部と前記本体部の周囲に連なる裾部とを有するプリフォーム成形体を準備する工程と、
コア部を有する雄型と型締めしたときに前記コア部を収容するキャビティ部を有する雌型とを備える射出成形用金型に、該キャビティ部に前記本体部を収容させるように前記プリフォーム成形体を配置する工程と、
前記キャビティ部に前記本体部を収容させた状態で、前記裾部を合わせ面に挟むように前記雌型と前記雄型とを型締めする工程と、
前記雄型に形成された少なくとも一つのゲートから前記キャビティに溶融樹脂を充填することにより、成形される射出成形体と前記プリフォーム成形体とを一体化させる工程と、を備え、
前記プリフォーム成形体は、
前記雌型に面する側の表面における、前記ゲートの中心に対向する点G1から、前記本体部と前記裾部との境界線上の、前記ゲートから充填される前記溶融樹脂が到達する最も遠い点に対応する点Aまでの長さL(A)が、
前記雌型の表面における、前記ゲートの中心に対向する点G2から、前記キャビティ部と前記合わせ面との境界線上の、前記ゲートから充填される前記溶融樹脂が到達する最も遠い点に対応する点Bまでの長さL(B)に対して、0.5〜15%短く形成されていることを特徴とする積層成形体の製造方法。
A step of preparing a preform molded body having a body portion shaped into a three-dimensional shape and a skirt portion connected to the periphery of the body portion;
The preform molding so that the main body portion is accommodated in the cavity portion in an injection mold including a male die having a core portion and a female die having a cavity portion that accommodates the core portion when clamped. Placing the body;
A step of clamping the female mold and the male mold so that the skirt is sandwiched between mating surfaces in a state where the main body is accommodated in the cavity;
Integrating the injection molded body to be molded and the preform molded body by filling the cavity with molten resin from at least one gate formed in the male mold, and
The preform molded body is
On the surface facing the female mold, from the point G1 facing the center of the gate, the farthest point on the boundary line between the main body part and the skirt part where the molten resin filled from the gate reaches The length L (A) to the point A corresponding to
The point corresponding to the farthest point on the boundary line between the cavity portion and the mating surface at which the molten resin filled from the gate reaches from the point G2 facing the center of the gate on the surface of the female mold A method for producing a laminated molded body, wherein the length L (B) up to B is 0.5 to 15% shorter.
前記プリフォーム成形体は繊維構造体を含む請求項1に記載の積層成形体の製造方法。   The method for producing a laminated molded body according to claim 1, wherein the preform molded body includes a fiber structure. 前記プリフォーム成形体を形成するシートは、80℃において110%以上の破断伸びを有する請求項1または2に記載の積層成形体の製造方法。   The method for producing a laminated molded article according to claim 1 or 2, wherein the sheet forming the preform molded article has a breaking elongation of 110% or more at 80 ° C.
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