JP3599441B2 - 型内被覆成形法用の金型 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂から成る射出成形品の表面に各種の機能を有する皮膜を容易に形成し得る金型に関し、更に詳しくは、溶融樹脂射出部を介して金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂とキャビティの金型面との間に皮膜原料を注入したとき、溶融樹脂射出部へ皮膜原料が流入することを効果的に防止し得る型内被覆成形法用の金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂から成る射出成形品の表面特性の向上を目的として、射出成形品の表面に各種皮膜を形成する場合がある。このような皮膜として、例えば、塗料皮膜、ハードコート皮膜、紫外線防止皮膜、防曇皮膜等を挙げることができる。通常、射出成形法にて射出成形品を製造した後、別工程にて射出成形品の表面に各種の機能を有する皮膜を形成する。皮膜の形成方法としては、例えば、皮膜原料のスプレー、射出成形品の液状皮膜原料への浸漬を挙げることができる。このような工程を経るために、表面に皮膜が形成された最終製品が得られるまでの工程が多岐に亙る。それ故、このような射出成形品においては、最終製品に至るまでの製造工程の削減、製造設備の縮小、加工・処理時間の短縮、製造コストの低減等が大きな課題である。
【０００３】
熱可塑性樹脂の射出成形法において、成形工程中に射出成形品の表面に皮膜を形成する方法が提案されている。例えば特開平５−３０１２５１号公報には、熱可塑性樹脂を金型内に設けられたキャビティ内に射出した後、金型の型締力を軽減し又は同一型締力の状態で、樹脂成形品の塗装面と金型との間に形成された空間内に熱硬化性の塗料を注入する技術が開示されている。あるいは又、特開平５−３１８５２７号公報には、熱可塑性樹脂を射出成形し、引き続き未硬化の熱硬化性樹脂を注入した後、熱硬化性樹脂を硬化させ、一部の表面が熱硬化性樹脂で被覆された熱可塑性樹脂より成る成形体の製造方法が開示されている。尚、これらの技術は、通常、型内被覆成形法（インモールドコーティング成形法）と呼ばれている。
【０００４】
従来の型内被覆成形法においては、例えば図１７の模式的な断面図を示す金型を使用する。この金型は、固定金型部１０及び可動金型部１２から構成されており、キャビティ３０が、固定金型部１０と可動金型部１２によって形成されている。固定金型部１０には、溶融樹脂５０をキャビティ３０内に射出するために、キャビティに開口した開口部２０を有する溶融樹脂射出部が設けられている。溶融樹脂射出部は、具体的には、ランナー部１６、ゲート部１８及び開口部２０から成る。そして、ゲート部１８の一端は開口部２０を介してキャビティ３０に連通し、ゲート部１８の他端はランナー部１６の一端に連通している。尚、ランナー部１６の他端はスプルー部１４に連通している。固定金型部１０には、更に、皮膜原料をキャビティ内に注入するために、キャビティに開口した皮膜原料注入部２４が備えられており、かかる皮膜原料注入部２４内に皮膜原料注入装置４０の一部が装着されている。
【０００５】
射出成形装置の加熱シリンダー（図示せず）内で溶融、可塑化及び計量された熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂が、スプルー部１４、ランナー部１６及びゲート部１８を介して、開口部２０からキャビティ３０内に射出される。所定量の溶融樹脂の射出が完了した後、所定の時間、保圧操作を行う。次いで、皮膜原料注入装置４０を作動させて、キャビティ内の樹脂５０Ａとキャビティの金型面との間に皮膜原料５２を注入する。この状態を、模式的な断面図である図１７に示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの公知の技術を用いて射出成形品の表面に皮膜を形成する場合、キャビティ内の樹脂５０Ａとキャビティの金型面との間に注入された皮膜原料５２が、ゲート部１８へ流入し、更にランナー部１６やスプルー部１４へも流入する場合がある。このような現象が発生すると、射出成形品の表面に形成される皮膜の厚さを正確に制御することができなくなるといった重大な問題が発生する。更には、皮膜原料がランナー部やスプルー部へ流入すると、ランナー部内やスプルー部内で冷却、固化した樹脂をランナー部やスプルー部から脱離させることが困難となる。その結果、図１８に模式的な断面図を示すように、金型の離型後、射出成形品６０を固定金型部１０から取り出すことができなくなるといった問題が生じる。尚、参照番号５２’は射出成形品６０の表面に形成された皮膜である。
【０００７】
従って、本発明の目的は、溶融樹脂射出部を介して金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂とキャビティの金型面との間に皮膜原料を注入したとき、皮膜の厚さを正確に制御でき、しかも、溶融樹脂射出部に皮膜原料が流入することを効果的に防止し得る金型を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る型内被覆成形法用の金型は、
固定金型部と可動金型部から成り、
固定金型部と可動金型部によって形成されたキャビティ、
溶融樹脂をキャビティ内に射出するための溶融樹脂射出部、及び、
皮膜原料をキャビティ内に注入するために、キャビティに開口した皮膜原料注入部、を備えており、
溶融樹脂射出部は、ランナー部、及び、該ランナー部に連通し、キャビティに開口したゲート部から成り、
該ランナー部及び／又はゲート部には、皮膜原料流入防止のための凹部が形成されていることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る型内被覆成形法用の金型は、
固定金型部と可動金型部から成り、
固定金型部と可動金型部によって形成されたキャビティ、
溶融樹脂をキャビティ内に射出するための溶融樹脂射出部、及び、
皮膜原料をキャビティ内に注入するために、キャビティに開口した皮膜原料注入部、を備えており、
溶融樹脂射出部は、キャビティに開口したゲート部から成り、
該ゲート部には、皮膜原料流入防止のための凹部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る型内被覆成形法用の金型（以下、これらを総称して、本発明の型内被覆成形法用の金型と呼ぶ）における凹部は、皮膜原料の流入を防止できる形態であれば如何なる形態であってもよいが、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から構成することが好ましい。この場合、溝部の深さは０．２乃至１０ｍｍであり、溝部の幅は０．２乃至１０ｍｍ、より好ましくは、溝部の深さは０．５乃至５ｍｍであり、溝部の幅は０．５乃至３ｍｍであることが、皮膜原料の流入を効果的に防止するために、望ましい。
【００１０】
本発明の型内被覆成形法用の金型においては、皮膜原料注入部が固定金型部に設けられ、そして皮膜原料流入防止のための凹部が固定金型部に形成されている態様、皮膜原料注入部が可動金型部に設けられ、そして皮膜原料流入防止のための凹部が可動金型部に形成されている態様、皮膜原料注入部が、固定金型部に設けられた第１の皮膜原料注入部と、可動金型部に設けられた第２の皮膜原料注入部とから成り、そして皮膜原料流入防止のための凹部が固定金型部及び可動金型部に形成されている態様を挙げることができる。
【００１１】
本発明の金型の溶融樹脂射出部における凹部の位置及び数は任意であり、型内被覆成形法にて射出成形品の表面に皮膜を形成し、かかる皮膜の形成される部位を調べることによって凹部の位置及び数を決定すればよい。
【００１２】
溶融樹脂射出部の形態としては、ランナー部と、このランナー部に連通しそしてキャビティに開口したゲート部の組み合わせ（本発明の第１の態様に係る型内被覆成形法用の金型）、あるいは、ゲート部単独（本発明の第２の態様に係る型内被覆成形法用の金型）を挙げることができる。ゲート部の形態としては、サイドゲート、オーバーラップゲート（ジャンプゲート）、タブゲート、フィルムゲート、ファンゲート、ディスクゲート、スパイダーゲート、リングゲート等を挙げることができる他、これらのゲートとピンポイントゲートやサブマリンゲート（トンネルゲート）の組み合わせを挙げることができる。また、ランナー部の形態としては、コールドランナー、あるいはホットランナーを挙げることができる。尚、ホットランナーの場合には、スプルー部は不要である。
【００１３】
射出成形品の離型性の向上のために、固定金型部のキャビティを構成する面、溶融樹脂射出部の内面にメッキを施すことが好ましい。メッキとしては、クロムメッキ、ニッケルメッキ、銅メッキ、亜鉛メッキ、錫メッキ、鉛メッキ、アルミニウムメッキ、カドミウムメッキ等を挙げることができるが、耐磨耗性、金型からの射出成形品の離型性、コストの面からクロムメッキが好ましい。
【００１４】
溶融樹脂を構成する熱可塑性樹脂としては、
ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等の結晶性ポリオレフィン樹脂；
ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール等の結晶性汎用樹脂；
ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等の結晶性エンジニアリングプラスチックス；
その他フッ素樹脂、アセチルセルロース等の結晶性樹脂；
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、アクリルニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＡＣＳ樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂等の非晶性汎用樹脂；
ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の非晶性エンジニアリングプラスチックス；
その他ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂、アイオノマー、熱可塑性エラストマー樹脂等の非晶性樹脂；
又は、これらの組み合わせ；
あるいは主成分としてこれら一種以上の熱可塑性樹脂と、副成分としてポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステエル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂とから構成されたポリマーアロイ；
更には、ポリマーアロイを含むこれらの材料を繊維系フィラー、鱗片状フィラー等で補強した複合材料を挙げることができる。尚、使用する熱可塑性樹脂は、特に限定されないが、使用する皮膜原料との相性によって制限を受ける場合がある。
【００１５】
また皮膜原料としては、アルキド樹脂系、エポキシ樹脂エステル系、脂肪酸変性ウレタン樹脂系等の酸化重合型塗料、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系、不飽和ポリエステル系等の多液反応型塗料、アルキド樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系、ビニル樹脂系等の加熱硬化型塗料、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、若しくはこれらのオリゴマーとエチレン性不飽和モノマーから成るラジカル重合型塗料、あるいはこれらの塗料に金属粉、特殊顔料、紫外線吸収剤等の特殊添加剤等を混合させた各種機能性塗料、フッ素樹脂系ラッカー、シリコン樹脂系ラッカー、シラン系ハードコート剤等のハードコート剤等を例示することができる。
【００１６】
本発明の型内被覆成形法用の金型においては、溶融樹脂射出部の一部に凹部が形成されているので、皮膜原料の流入を効果的に防止でき、射出成形品の表面に形成される皮膜の厚さを正確に制御することができる。しかも、金型作製時、かかる凹部の形成は左程の工数を必要としない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、発明の実施の形態（以下、単に実施の形態と呼ぶ）及び実施例に基づき本発明を説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図を、図１に示す。型締め後の状態を示すこの金型は、固定金型部１０及び可動金型部１２から構成されており、キャビティ３０が、固定金型部１０と可動金型部１２によって形成されている。固定金型部１０には、溶融樹脂５０をキャビティ３０内に射出するために、キャビティに開口した開口部２０を有する溶融樹脂射出部が設けられている。溶融樹脂射出部は、具体的には、ランナー部１６、ゲート部１８及び開口部２０から成る。そして、ゲート部１８の一端は開口部２０を介してキャビティ３０に連通し、ゲート部１８の他端はランナー部１６の一端に連通している。尚、ランナー部１６の他端はスプルー部１４に連通している。固定金型部１０には、更に、皮膜原料をキャビティ３０内に注入するために、キャビティ３０に開口した皮膜原料注入部２４が備えられている。そして、かかる皮膜原料注入部２４内に皮膜原料注入装置４０の一部が装着されている。皮膜原料注入部２４は、キャビティ３０と連通する副キャビティ３２内に設けられている。最終的に得られる射出成形品からは、この副キャビティに相当する部分は除去されるので、射出成形品の表面に形成された皮膜に皮膜原料注入部の跡が残らなくなる。尚、射出成形品の形状等によっては、皮膜原料注入部をキャビティ３０内に設け、副キャビティの設置を省略してもよい。金型をこのような構造にすることで、例えば箱状の射出成形品の外側の表面に皮膜を形成することができる。
【００１９】
そして、溶融樹脂射出部の開口部２０から離れた溶融樹脂射出部の部分（具体的には、ランナー部１６）に、皮膜原料流入防止のための凹部２２が形成されている。凹部は、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、固定金型部１０に形成されている。尚、溶融樹脂射出部の開口部２０から離れた溶融樹脂射出部の部分に凹部２２が形成されているとは、具体的には、開口部２０と凹部２２とが隣接しているが、一体化していないことを意味する。尚、図４に示すように、開口部２０から離れたゲート部１８に部分に凹部２２を設けてもよい。
【００２０】
図２に、スプルー部１４、ランナー部１６、ゲート部１８、凹部２２、キャビティ３０を透視した模式的な斜視図を示す。尚、副キャビティ３２の部分の図示は省略した。また、図１の模式的な断面図は、図２の線Ｉ−Ｉに沿った断面図に相当する。
【００２１】
図３に実施の形態１の金型を組み込んだ射出成形装置の模式的な部分的な断面図を示す。尚、金型は型開きされた状態にある。熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０２を内部に有する射出シリンダー１００の先端部は、スプルー部１４と接する。固定金型部１０は固定プラテン１０４に取り付けられ、可動金型部１２は可動プラテン１０６に取り付けられ、可動プラテン１０６は、型締め用油圧シリンダー１１０内の油圧ピストン１１２の作動によってタイバー１０８上を平行移動できる構造となっている。図３の右手方向への可動プラテン１０６の移動によって可動金型部１２が固定金型部１０と係合し、金型が型締めされ、キャビティ３０が形成される。型締め力は型締め用油圧シリンダー１１０によって制御される。また、図３の左手方向への可動プラテン１０６の移動によって可動金型部１２が固定金型部１０との係合を解かれ、金型は離型される。尚、可動金型部１２には、金型の離型後に可動金型部に密着した射出成形品を取り出すためのイジェクターピンが配設されているが、図示は省略した。
【００２２】
皮膜原料注入装置４０は、皮膜原料供給部４２、ピストン４４、ピストン４４に取り付けられたシャットオフピン４６から構成されている。シャットオフピン４６の位置によって、皮膜原料注入部２４を開閉する。図１及び図３においては、シャットオフピン４６によって皮膜原料注入部２４は閉じられている。ポンプ１２０によって皮膜原料タンク１２２から皮膜原料５２が耐圧配管１２４を経由して皮膜原料供給部４２に送られる。更に、皮膜原料５２は、ピストン４４によってシャットオフピン４６が後退した際、皮膜原料注入部２４に流れ込み、シャットオフピン４６の前進運動によって、皮膜原料注入部２４を通って、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に注入される。これによって、高精度で計量された所定量の皮膜原料を注入することができる。
【００２３】
このような皮膜原料注入システムにおいては、皮膜原料供給部４２、ピストン４４、シャットオフピン４６等から構成されている皮膜原料注入機構が、皮膜原料の計量・注入機構を兼ねている。しかしながら、皮膜原料注入システムはこのような機構に限定されるものではない。例えば耐圧配管の途中に計量・注入シリンダーを設け、計量・注入機構とシャットオフピン開閉機構とを分けることもできる。
【００２４】
（実施の形態２）
図１１に、実施の形態２に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図を示す。この金型においては、実施の形態１と異なり、皮膜原料注入部２４が可動金型部１２に設けられ、皮膜原料流入防止のための凹部２２が可動金型部１２に形成されている。また、ゲート部１８をサイドゲート構造としたが、このようなゲート構造には限定されない。尚、図４に示したと同様に、開口部２０から離れたゲート部１８に部分に凹部２２を設けてもよい。金型のその他の構造は、実質的に、実施の形態１と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。金型をこのような構造にすることで、例えば箱状の射出成形品の外側の表面に皮膜を形成することができる。尚、射出成形品の形状等によっては、皮膜原料注入部２４をキャビティ３０内に設け、副キャビティの設置を省略してもよい。
【００２５】
（実施の形態３）
図１４に、実施の形態３に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図を示す。この金型においては、実施の形態１と異なり、皮膜原料注入部は、固定金型部１０に設けられた第１の皮膜原料注入部２４Ａと、可動金型部１２に設けられた第２の皮膜原料注入部２４Ｂとから成り、皮膜原料流入防止のための環状の凹部２２Ａが固定金型部１０に形成されており、一方、環状の凹部２２Ｂが可動金型部１２に形成されている。即ち、ランナー部１６は凹部２２Ａ，２２Ｂによって囲まれている。また、ゲート部１８をサイドゲート構造としたが、このようなゲート構造には限定されない。尚、開口部２０から離れたゲート部１８に部分に凹部２２Ａ，２２Ｂを設けてもよい。場合によっては、凹部２２Ａ，２２Ｂのそれぞれを、ランナー部１６とゲート部１８のそれぞれ、若しくはゲート部１８とランナー部１６のそれぞれに設けてもよい。即ち、凹部２２Ａと凹部２２Ｂを対向して設けることは必須ではない。金型のその他の構造は、実質的に、実施の形態１と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。金型をこのような構造にすることで、例えば箱状の射出成形品の外側及び内側の表面に皮膜を形成することができる。実施の形態３の金型においては、皮膜原料供給部４２Ａ、ピストン４４Ａ、ピストン４４Ａに取り付けられたシャットオフピン４６Ａから構成された第１の皮膜原料注入装置４０Ａが、第１の皮膜原料注入部２４Ａに配設されており、皮膜原料供給部４２Ｂ、ピストン４４Ｂ、ピストン４４Ｂに取り付けられたシャットオフピン４６Ｂから構成された第２の皮膜原料注入装置４０Ｂが、第２の皮膜原料注入部２４Ｂに配設されている。射出成形品の形状等によっては、皮膜原料注入部２４Ａをキャビティ３０内に設け、副キャビティの設置を省略してもよい。
【００２６】
本発明の型内被覆成形法用の金型を使用した、熱可塑性樹脂に基づく型内被覆成形法（以下、単に射出成形法と呼ぶ）は、特に限定されるものではないが、
（イ）固定金型部及び可動金型部から成る金型に設けられたキャビティ内に熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂を射出する工程と、
（ロ）溶融樹脂の射出完了後、注入された皮膜原料によってキャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可動金型部が型開き方向に移動するように、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に所定量の皮膜原料を注入する工程と、
（ハ）離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように型内圧を保持する工程、
から成ることが好ましい。ここで、型内圧とは、キャビティ内に射出された樹脂及び／又は注入された皮膜原料によって生成された、キャビティの金型面が受ける圧力を指す。型内圧は、例えば、キャビティの金型面に圧力センサーを取り付けることによって測定することができる。尚、型内圧はキャビティにおける測定位置によって若干異なることがあるので、成形品の中心部に対応するキャビティの金型面における型内圧をもって型内圧の値を代表させる。
【００２７】
溶融樹脂射出部の開口部２０から離れた溶融樹脂射出部の部分に、皮膜原料流入防止のための凹部２２が形成されている本発明の金型を用い、しかも、所定量の皮膜原料を注入することによって、キャビティ内の樹脂表面に形成される皮膜の膜厚を正確に制御することができる。加えて、かかる皮膜原料の所定量は、キャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可動金型部が型開き方向に移動するような量である。言い換えれば、かかる皮膜原料の所定量は、もしも、皮膜原料の注入前に、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されていた場合にあっても、かかる空間の体積よりも大きな体積である。即ち、皮膜原料は、かかる空間内に過充填される。尚、皮膜原料が、キャビティ内の樹脂を圧縮しつつ注入されるか、あるいは可動金型部を固定金型部から若干離間させつつ注入されるか、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注入されるかといった、どのような状態で皮膜原料がキャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に注入されるかは、皮膜原料の注入圧力、型締め力、樹脂の柔軟度に依存する。
【００２８】
通常、注入された皮膜原料には体積収縮が生じる。しかしながら、上記の射出成形法においては、場合によっては皮膜原料が過充填されており、しかも、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように型内圧は保持される。従って、注入後の皮膜原料に常にキャビティの金型面から圧力が加わっている。その結果、皮膜表面の光沢性が低下したり、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下したり、皮膜が不均一になるという問題を確実に回避することができる。尚、後述するように、皮膜原料の注入前に、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されている場合には、かかる空間内への皮膜原料の過充填によって、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように保持される。一方、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態で皮膜原料を注入する場合には、皮膜原料及びキャビティ内の樹脂に起因して、あるいは又、注入された皮膜原料に起因して、あるいは又、キャビティ内の樹脂に起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように保持される。
【００２９】
かかる射出成形法においては、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２と等しい状態で皮膜原料を注入することができる。尚、このような態様を、以下、射出成形法の第１の態様と呼ぶ。ここで、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２と等しい状態とは、キャビティの金型面が受ける圧力、あるいは又、キャビティ内の樹脂に加わっている圧力が大気圧であることを意味する。具体的には、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されている状態、若しくは、空間は形成されていないが、キャビティ内に射出された樹脂によってキャビティの金型面に、大気圧の他、何ら圧力が加わっていない状態を指す。
【００３０】
射出成形法の第１の態様においては、前記工程（イ）と工程（ロ）の間で、保圧を行う工程を更に含み、皮膜原料の注入を、保圧期間の終了と同時に、若しくは保圧期間の終了以降に行うことが好ましい。この場合、保圧期間の終了後、皮膜原料を注入するまでの時間は、１０乃至１２０秒であることが好ましい。尚、保圧期間の終了前に皮膜原料の注入を開始した場合、キャビティ内の溶融樹脂が皮膜原料注入装置内に流入する危険がある。皮膜原料の注入開始を、保圧期間の終了と同時若しくはそれ以降にすることによって、このような危険性を回避することができる。
【００３１】
保圧とは、溶融樹脂の射出後、射出成形装置の射出シリンダー側から金型の溶融樹脂射出部を通じてキャビティ内の溶融樹脂に圧力を加え続ける作業を指す。冷却に伴いキャビティ内の樹脂は体積収縮するが、保圧を行うことによって、キャビティ内に溶融樹脂を補充し、キャビティ内の樹脂全体の過剰な体積収縮を抑制しつつキャビティ内の樹脂の重量を増加させることができる。このような操作を保圧操作と呼び、このときの溶融樹脂に加えられる圧力が保圧圧力である。保圧期間（保圧時間）とは、溶融樹脂を規定量射出した後、溶融樹脂に保圧を加え続けている期間（時間）を意味する。尚、保圧期間中にゲート部内の樹脂の冷却固化が進行し、保圧を加え続けてもキャビティ内の樹脂の重量増加には何ら寄与しなくなることがある。このような現象をゲートシールと呼ぶ。一般に、保圧圧力が小さい場合、保圧時間が長い場合、あるいは又、成形すべき射出成形品の厚さが比較的薄い場合、ゲートシールが観察されることが多い。一方、保圧期間中にゲート部内の樹脂の冷却固化が十分に進行せず、ゲートシールが観察されない場合もある。即ち、保圧圧力が大きい場合、保圧時間が短い場合、成形すべき射出成形品の厚さが比較的厚い場合、ゲートシールは観察されないことが多い。
【００３２】
射出成形法の第１の態様においては、溶融樹脂の射出開始から金型の離型までの間、金型の型締め力を一定に保持することができる。尚、以下、便宜上、このような操作を高圧型締め操作と呼ぶ。この場合、保圧操作によるキャビティ内の樹脂の重量増加が完了した時点における型内圧をＰ１０、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ１０とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ１０，温度Ｔ１０）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１０、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ１０である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３３】
あるいは又、射出成形法の第１の態様においては、保圧工程の完了後、金型の型締め力を工程（イ）における型締め力よりも減少させることができる。尚、以下、便宜上、このような操作を低圧型締め操作と呼ぶ。この場合、使用する熱可塑性樹脂の種類や成形条件等に依存して、低圧型締め操作の完了時、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２となる場合もあるが、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２ではない場合もある。後者の場合、金型の型締め力を減少させた直後の型内圧をＰ１１、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ１１とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ１１，温度Ｔ１１）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１１、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ１１である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３４】
低圧型締め操作においては、前記工程（イ）における型締め力をＦ１０、低減された型締め力をＦ１１としたとき、０≦Ｆ１１／Ｆ１０≦０．３、更に好ましくは０≦Ｆ１１／Ｆ１０≦０．１を満足することが望ましい。Ｆ１１／Ｆ１０の値が０．３を越える場合、使用する熱可塑性樹脂や成形条件に依っては、皮膜原料注入時に生じるキャビティ内の樹脂の圧縮状態が不均一となり、皮膜の厚さが不均一となったり、射出成形品の一部分にしか皮膜が形成されない場合がある。更には、皮膜原料注入前１０秒以内に、金型の型締め力を低減させることが望ましい。
【００３５】
あるいは又、射出成形法の第１の態様においては、保圧工程の完了後、金型の型締め力を０とし、次いで、固定金型部と可動金型部とでキャビティを形成した状態で可動金型部を固定金型部から離間する工程を更に含むことができる。尚、以下、便宜上、このような操作を可動金型部離間操作と呼ぶ。この場合、使用する熱可塑性樹脂の種類や成形条件等に依存して、可動金型部離間操作の完了時、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２となる場合もあるが、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２ではない場合もある。後者の場合、可動金型部を固定金型部から離間させた直後の型内圧をＰ’１１、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ’１１とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ’１１，温度Ｔ’１１）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ’１１、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ’１１である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３６】
高圧型締め操作、低圧型締め操作、あるいは可動金型部離間操作においては、皮膜原料の注入によって生成した型内圧のピーク圧をｐｐｅａｋとした場合、０＜ｐｐｅａｋ≦５００ｋｇｆ／ｃｍ２、好ましくは５０ｋｇｆ／ｃｍ２≦ｐｐｅａｋ≦３００ｋｇｆ／ｃｍ２を満足することが望ましい。キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧Ｐは、皮膜原料の注入時、０ｋｇｆ／ｃｍ２と等しい状態になっている。従ってｐｐｅａｋの値が０ｋｇｆ／ｃｍ２では、注入された皮膜原料によってキャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可動金型部が型開き方向に移動されることがない。このことは、形成された空間の体積と等しい体積の皮膜原料が注入されたか、又は、形成された空間の体積よりも少ない体積の皮膜原料が注入されたことを意味する。このような場合、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性が不十分となり、あるいは又、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下する。一方、ｐｐｅａｋの値が５００ｋｇｆ／ｃｍ２を越えると、皮膜原料注入時に皮膜原料によって生じるキャビティ内の樹脂の圧縮状態が不均一となる結果、皮膜の厚さが不均一となったり、射出成形品の一部分にしか皮膜が形成されない場合がある。ｐｐｅａｋの値がこれらの範囲にあるとき、言い換えれば、ｐｐｅａｋの値がこれらの範囲になるように、形成された空間の体積よりも大きな体積の皮膜原料を注入することにより、射出成形品の表面に均一な厚さの皮膜を形成することができ、しかも、熱可塑性樹脂に対する優れた皮膜の密着性を得ることができる。
【００３７】
更には、離型直前の型内圧をｐ’としたとき、０＜ｐ’／ｐｐｅａｋ≦１．０、より好ましくは０．５≦ｐ’／ｐｐｅａｋ≦１．０を満足することが望ましい。ｐ’／ｐｐｅａｋの値が０では、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように型内圧が保持されていないことになる。その結果、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性が不十分となり、あるいは又、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下する。ｐ’／ｐｐｅａｋの値がこれらの範囲にあるとき、注入された皮膜原料、更には収縮しつつある皮膜原料に対して一層確実にキャビティの金型面から圧力が加わり続ける。その結果、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性に優れ、皮膜表面の光沢性が向上する。また、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性も向上する。
【００３８】
射出成形法の第１の態様においては、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間の空間を一層形成し易くするために、キャビティへの溶融樹脂の射出後、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、通常必要とされる保圧圧力よりも低い保圧圧力で保圧してもよい。この場合、通常必要とされる保圧圧力よりも低い保圧圧力は、通常必要とされる保圧圧力の３０乃至９０％、より好ましくは４０乃至６０％であることが望ましい。保圧期間中の金型の型締め力は、一定であっても、逐次変化させてもよい。例えば、溶融樹脂の冷却・固化の間に金型の型締め力を段階的に減少させてもよい。あるいは又、キャビティへの溶融樹脂の射出後、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、通常必要とされる保圧圧力で、しかも通常必要とされる保圧時間（保圧期間）よりも短い時間、保圧してもよい。この場合、通常必要とされる保圧時間よりも短い保圧時間は、通常必要とされる保圧時間の２０乃至８０％、より好ましくは３０乃至５０％であることが望ましい。
【００３９】
射出成形法の第１の態様においては、主に射出成形品の肉厚、射出成形品の表面に形成する皮膜の厚さに依存して、高圧型締め操作、低圧型締め操作あるいは可動金型部離間操作のいずれかを選択すればよい。射出成形品の肉厚が薄い場合には、可動金型部離間操作を選択することが好ましく、射出成形品の肉厚が厚い場合、高圧型締め操作あるいは低圧型締め操作を採用することが望ましい。射出成形品の表面に形成する皮膜の厚さを厚くしたい場合、低圧型締め操作を採用することが望ましく、更に皮膜の厚さを厚くしたい場合、可動金型部離間操作を採用することが望ましい。
【００４０】
一般に、使用する熱可塑性樹脂が非強化の非晶性樹脂若しくは非晶性樹脂アロイ材から成る場合、キャビティの金型面近傍の樹脂が固化し始めても、金型面から離れた所に位置する樹脂は溶融状態にあり、しかも、固化した樹脂の部分と溶融状態の樹脂の境界は明確ではない。従って、樹脂がこのような状態にあるとき、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間（隙間）を形成しないで皮膜原料を注入すると、場合によっては、皮膜原料によってキャビティ内の樹脂は圧縮されるが、圧縮状態が不均一になる。その結果、注入された皮膜原料の厚さが不均一になり易い。
【００４１】
然るに、射出成形法の第１の態様においては、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間（隙間）を形成し、かかる空間に皮膜原料を注入する。従って、熱可塑性樹脂として非強化の非晶性樹脂若しくは非晶性樹脂アロイ材を使用した場合であっても、均一な皮膜が射出成形品の表面に形成される。また、所定の期間の間保圧を行うことによって、射出成形品にひけやボイドが発生することを防止することができ、しかもキャビティによって形成される形状の射出成形品への転写性を良くすることができる。尚、熱可塑性樹脂が非晶性熱可塑性樹脂であるか否かは、一般に示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法により明確な融点（急激な吸熱を示す温度）が確認されるか否かによって判断される。明確な融点が確認されない樹脂が非晶性熱可塑性樹脂である。一方、明確な融点が確認される樹脂が結晶性熱可塑性樹脂である。
【００４２】
また、Ｖ１２≦Ｖ１０（高圧型締め操作時）、Ｖ１２≦Ｖ１１（低圧型締め操作時）、若しくはＶ１２≦Ｖ’１１（可動金型部離間操作時）といった、熱可塑性樹脂の比容積を規定することで、キャビティ内での溶融樹脂の過剰充填分が型締め力によって受ける圧縮圧を確実に０ｋｇｆ／ｃｍ２にすることができ、射出成形品表面とキャビティの金型面との間に空間（隙間）が確実に生じる。更には、キャビティ内の樹脂に加わる圧力が大気圧まで低下した後（即ち、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２となった後）、皮膜原料を注入することによって、かかる空間に皮膜原料を確実に且つ均一に注入することができる。あるいは又、ｐｐｅａｋの値を規定することによって、注入された皮膜原料、更には収縮しつつある皮膜原料に確実に圧力が加わり続ける。その結果、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性に優れ、皮膜表面の光沢性が向上する。また、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性も向上する。
【００４３】
射出成形法の第１の態様においては、成形すべき射出成形品の形状に特に制限はない。
【００４４】
あるいは又、上述の射出成形法においては、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態で皮膜原料を注入することができる。尚、このような態様を、以下、射出成形法の第２の態様と呼ぶ。具体的には、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されていない状態で、皮膜原料を注入する。
【００４５】
射出成形法の第２の態様においては、前記工程（イ）と工程（ロ）の間で、保圧を行う工程を含み、皮膜原料の注入を、保圧期間の終了と同時に、若しくは保圧期間の終了以降に行うことが好ましい。
【００４６】
この場合、金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出した後の保圧期間を３秒以上とし、保圧圧力を３００ｋｇｆ／ｃｍ２以上とすることが望ましい。保圧圧力が３００ｋｇｆ／ｃｍ２未満で且つ保圧期間が３秒未満では、皮膜原料を注入する直前の型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２にまで低下し易くなる場合がある。型内圧がこのように低下すると、使用する熱可塑性樹脂や皮膜原料、成形条件によっては、キャビティ内の樹脂あるいは注入された皮膜原料を加圧し続けることができなくなり、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性が不十分になったり、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下する場合がある。然るに、保圧圧力及び保圧期間の値を上記のとおりとすれば、キャビティ内に樹脂が過剰充填された状態となり、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２より高い状態で皮膜原料を注入することができ、しかも、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に注入された皮膜原料を加圧し続けることができる。
【００４７】
尚、保圧期間の終了前に皮膜原料の注入を開始した場合、キャビティ内の溶融樹脂が皮膜原料注入装置内に流入する危険がある。皮膜原料の注入開始を、保圧期間の終了と同時若しくはそれ以降にすることによって、このような危険性を回避することができる。更には、皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後５秒以内に行うことが好ましく、これによって、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性を一層向上させることが可能になる。
【００４８】
射出成形法の第２の態様においては、溶融樹脂の射出開始から離型までの間、金型の型締め力を一定に保持することができる。即ち、高圧型締め操作を採用することができる。
【００４９】
あるいは又、射出成形法の第２の態様においては、保圧工程の完了後、金型の型締め力を溶融樹脂の射出時における型締め力よりも減少させることができる。即ち、低圧型締め操作を採用することができる。この場合には、前記工程（イ）における型締め力をＦ２０、低減された型締め力をＦ２１としたとき、０≦Ｆ２１／Ｆ２０≦０．３、更に好ましくは０≦Ｆ２１／Ｆ２０≦０．１を満足することが望ましい。これによって、皮膜原料を注入する直前の、樹脂に起因した型内圧を低下させることで、均一な皮膜を確実に樹脂表面に形成することが可能となる。
【００５０】
あるいは又、射出成形法の第２の態様においては、保圧工程の完了後、金型の型締め力を０とし、次いで、固定金型部と可動金型部とでキャビティを形成した状態で可動金型部を固定金型部から離間する工程を更に含むことができる。即ち、可動金型部離間操作を採用することができる。これによっても、皮膜原料を注入する直前の、樹脂に起因した型内圧を低下させることで、均一な皮膜を確実に樹脂表面に形成することが可能となる。
【００５１】
これらの高圧型締め操作、低圧型締め操作若しくは可動金型部離間操作においては、皮膜原料の注入直前の樹脂に起因した型内圧をＰ２２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ２２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ２２，温度Ｔ２２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０、温度Ｔ２２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２＞Ｖ２２である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００５２】
尚、射出成形法の第２の態様においては、これらの高圧型締め操作、低圧型締め操作、可動金型部離間操作の全ての場合、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２より高い状態で、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を注入する。尚、使用する熱可塑性樹脂等に依存するが、キャビティ内の皮膜原料及び樹脂に起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となる場合、キャビティ内の樹脂のみに起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となる場合、あるいは又、キャビティ内の皮膜原料のみに起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となる場合がある。
【００５３】
高圧型締め操作、低圧型締め操作、あるいは可動金型部離間操作においては、皮膜原料の注入直前の型内圧Ｐの値は、０＜Ｐ≦５００ｋｇｆ／ｃｍ２、より好ましくは、０＜Ｐ≦３００ｋｇｆ／ｃｍ２を満足することが望ましい。Ｐの値が５００ｋｇｆ／ｃｍ２を越える場合、溶融樹脂の収縮し易い部分に皮膜原料が流れ易くなり、その結果、皮膜の膜厚の減少や膜厚のむら、あるいは又、皮膜が射出成形品の一部分にしか形成されないという問題が生じる。然るに、Ｐの値を上記の範囲とすることによって、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を確実に注入することができる。
【００５４】
更には、皮膜原料の注入直後の型内圧Ｐｐｅａｋの値は、０＜Ｐｐｅａｋ≦５００ｋｇｆ／ｃｍ２、より好ましくは、０＜Ｐｐｅａｋ≦３００ｋｇｆ／ｃｍ２を満足することが望ましい。尚、Ｐｐｅａｋは、キャビティ内の樹脂及び／又は皮膜原料の注入に起因した型内圧であり、ピーク値である。Ｐｐｅａｋの値は、皮膜原料注入直前の型内圧、キャビティ内の樹脂の柔軟度、可動金型部の移動のし易さによって決定される。Ｐｐｅａｋの値が５００ｋｇｆ／ｃｍ２を越えると、皮膜の厚さが不均一となったり、射出成形品の一部分にしか皮膜が形成されない場合がある。一方、Ｐｐｅａｋの値が０ｋｇｆ／ｃｍ２では、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性が不十分となり、あるいは又、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下する。
【００５５】
射出成形法の第２の態様においては、主に熱可塑性樹脂の種類、強化樹脂であるか非強化樹脂であるかに基づき、実際に射出成形試験を行って、高圧型締め操作、低圧型締め操作あるいは可動金型部離間操作のいずれかを選択すればよい。射出成形法の第２の態様においては、結晶性熱可塑性樹脂あるいは結晶性樹脂がリッチなポリマーアロイから成る熱可塑性樹脂の使用が特に好ましい。
【００５６】
尚、成形すべき射出成形品の形状に特に制限はないが、結晶性熱可塑性樹脂あるいは結晶性樹脂がリッチなポリマーアロイから成り、厚さが３ｍｍ以上の射出成形品を成形する場合、射出成形法の第２の態様を適用することが好ましい。射出成形品の厚さが３ｍｍ以上にもなると、キャビティ内に射出された溶融樹脂の、射出成形品の厚さ方向の収縮が大きくなる。従って、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成され易くなる。かかる空間が形成された後に皮膜原料を注入すると、樹脂の表面の固化が相当進行した状態で皮膜原料が注入されるため、場合によっては、皮膜と射出成形品との間の密着不良が生じ易くなる。
【００５７】
射出成形法の第２の態様においては、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧が完全に低下しないうちに（言い換えれば、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に隙間を設けることなく）、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を注入する。その結果、注入された皮膜原料には確実に圧力が加わり続けるので、皮膜原料が収縮しても、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性に優れ、皮膜表面の光沢性が向上するし、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性も向上する。また、熱可塑性樹脂の比容積を規定することで、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧が完全に低下しないうちに、即ち、Ｐ＞０の状態において、確実にキャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を注入することができる。更には、皮膜原料注入の際の型内圧Ｐの値を規定することによって、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を確実に注入することができ、しかも、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に注入された皮膜原料を加圧し続けることができる。また、皮膜原料の注入開始を、保圧期間の終了と同時若しくはそれ以降とすることによって、皮膜原料を注入する装置への溶融樹脂の流入を防止することができ、しかも熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性を一層向上させることができる。
【００５８】
皮膜原料を注入した直後の型内圧ｐｐｅａｋ，Ｐｐｅａｋは、先に説明したように０ｋｇｆ／ｃｍ２を超え、５００ｋｇｆ／ｃｍ２以下であることが好ましい。これらの型内圧は、皮膜原料注入直前の型内圧、キャビティ内の樹脂の柔軟度、可動金型部の移動のし易さに依存する。そして、皮膜原料を注入した直後の型内圧ｐｐｅａｋ，Ｐｐｅａｋがこのような範囲内に収まるように、適宜、射出成形方法の第１の態様若しくは第２の態様を選択し、併せて、型締め操作の形態（高圧型締め操作、低圧型締め操作、可動金型部離間操作）を選択すればよい。どの組み合わせが最適かは、熱可塑性樹脂の種類、皮膜原料注入直前のキャビティ内の樹脂の柔軟度、皮膜原料の注入量（即ち、射出成形品の表面に形成すべき皮膜の厚さ）、射出成形品の肉厚や形状等に基づき、決定すればよい。例えば、非強化の非晶性樹脂若しくは非晶性樹脂アロイ材を使用する場合には、射出成形方法の第１の態様を採用することが好ましく、結晶性熱可塑性樹脂あるいは結晶性樹脂がリッチなポリマーアロイから成り、厚さが３ｍｍ以上の射出成形品を成形する場合には、射出成形方法の第２の態様を採用することが好ましい。この際、皮膜原料の注入量の多少に依存して、ｐｐｅａｋ，Ｐｐｅａｋが所定の範囲内に収まるように、適宜、型締め操作の形態を選択、決定すればよい。
【００５９】
【実施例】
（実施例１）
実施例１においては、図１に示した型内被覆成形法用の金型を用いて、射出成形品の成形を行った。実施例１における射出成形法は、キャビティ３０内に射出された樹脂によって生成された型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２と等しい状態で皮膜原料５２を注入する。言い換えれば、皮膜原料５２の注入前に、キャビティ３０内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間５４が形成されており、この空間５４内に皮膜原料を注入する。更に、実施例１においては、前記工程（イ）と工程（ロ）の間で、保圧を行う工程を更に含む。また、低圧型締め操作を採用した。具体的には、実施例１においては、溶融樹脂の射出時における型締め力Ｆ１０を約１００トンｆ、低減された型締め力Ｆ１１を約５トンｆとした。即ち、Ｆ１１／Ｆ１０≒０．０５である。このような型締め力の低減によって、高圧型締め操作の場合よりも、空間５４の体積を増加させることができる。そして、かかる空間５４に、空間の体積よりも若干多量に計量された皮膜原料５２を確実に且つ均一に注入することができる。
【００６０】
また、金型の型締め力を低減させた直後の型内圧をＰ１１、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ１１とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ１１，温度Ｔ１１）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１１、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ１１である熱可塑性樹脂を用いた。
【００６１】
以下、図１〜図９を参照して、実施例１を詳しく説明する。尚、図１、図４〜図１６においては、射出シリンダー１００、固定プラテン１０４、可動プラテン１０６、タイバー１０８、型締め用油圧シリンダー１１０、油圧ピストン１１２の図示は省略した。
【００６２】
以下の実施例においては、東芝機械株式会社製ＩＳ１００射出成形装置を用いて、金型の型締め力を約１００トンｆとして金型の型締めを行い、溶融樹脂の射出成形を行った。キャビティ形状は、縦約１００ｍｍ×横約３０ｍｍ×深さ約１０ｍｍ、肉厚２ｍｍの略箱型である。尚、キャビティ形状はこのような形状に限定されず、所望に応じて任意の形状とすることができる。一方、ランナー部１６の断面形状は矩形であり、断面の寸法を、幅６ｍｍ、高さ（深さ）５ｍｍとした。更に、ゲート部の断面形状も矩形であり、断面の寸法を、幅４ｍｍ、高さ（深さ）２ｍｍとした。固定金型部１０に形成された凹部２２は、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、幅を２ｍｍ、深さを３ｍｍ、長さを６ｍｍとした。ここで、凹部２２の幅は、凹部を溶融樹脂の流れの方向に沿って測定した値であり、凹部２２の長さは、凹部を溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に沿って測定した値である。尚、凹部がランナー部を囲むように、環状の凹部を設けてもよい。
【００６３】
実施例１において使用した原料は、以下のとおりである。
成形用の熱可塑性樹脂：ポリカーボネート／ポリエチレンテレフタレートアロイ樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製：ユーピロンＭＢ２１１２）
【００６４】
また、射出成形条件を、以下のとおりとした。
金型温度 ： １３０゜Ｃ
溶融樹脂の温度： ２９０゜Ｃ
射出圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
【００６５】
尚、金型温度はキャビティ３０の金型面における温度であり、溶融樹脂の温度は射出シリンダー１００内における溶融樹脂の温度であり、射出圧力の値は熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０２に加える圧力の値とした。以下の実施例においても同様である。
【００６６】
先ず、図１に模式的な断面図を示すように、金型を型締めした後、図５の模式的な断面図に示すように、熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂５０を、射出シリンダー１００からスプルー部１４、ランナー部１６、ゲート部１８を経由して、開口部２０からキャビティ３０に射出し、キャビティ３０内を溶融樹脂５０で充填する。尚、キャビティ３０は、固定金型部１０と可動金型部１２とが高圧にて型締めされる（実施例１ではＦ１０＝約１００トンｆ）ことによって形成されている。この場合、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を前進させておき、シャットオフピン４６の先端で皮膜原料注入部２４を閉じておく。これによって、皮膜原料供給部４２とキャビティ３０とは連通せず、皮膜原料５２がキャビティ３０内に流入することはないし、溶融樹脂５０が皮膜原料供給部４２に流入することもない。
【００６７】
溶融樹脂の射出完了直後から、熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０２を用いて、キャビティ３０内の樹脂に圧力を加えた。尚、キャビティ３０内の樹脂に圧力を加えるこの操作を、以下、保圧操作と呼び、この圧力を保圧圧力と呼ぶ。保圧操作の条件を、以下のとおりとした。
保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧時間（期間）： １０秒
【００６８】
保圧圧力の値は熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０２に加えられた圧力の値であり、保圧時間はほぼゲートシール時間と同一であった。尚、射出成形品にひけやボイドが発生することを防止し、しかも形成される形状の射出成形品へのキャビティ３０による転写性を良くするために、保圧操作を実行する。
【００６９】
保圧操作を終了した後、型締め用油圧シリンダー１１０を操作して金型の型締め力を低減させた。型締め力の低減条件を以下のとおりとした。尚、型締め力の低減によって、キャビティ３０の金型開閉方向の厚さは、溶融樹脂の射出時に比べて、約０．１ｍｍ程度増加する。
低減後の型締め力（Ｆ１１）：約５トンｆ
低減開始時間 ：保圧終了より５０秒後
【００７０】
実施例１で使用した成形用の熱可塑性樹脂の体積収縮率は大きい。その結果、樹脂に起因した型内圧を０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低減させることができ、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に塗膜を形成するに十分なる大きな空間５４が形成された。この状態を、図６に模式的な断面図で示す。樹脂５０Ａは、通常、可動金型部１２側に収縮するため、型締め力の低減と相まって、固定金型部１０のキャビティ部分と樹脂５０Ａとの間に空間５４が形成される。
【００７１】
その後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を後退させることによって、シャットオフピン４６の先端を後退させて、皮膜原料注入部２４を開く。これによって、皮膜原料供給部４２と空間５４とは連通する。併せて、ポンプ１２０を介して皮膜原料５２を皮膜原料供給部４２に供給する。これによって、皮膜原料注入部２４まで皮膜原料は充填されるが、連通している空間５４の厚さは皮膜原料注入部２４の流路幅と比較して非常に小さく、皮膜原料の粘度が十分には低くないこともあって、この時点では皮膜原料５２が連通している空間５４を満たすまでには至らない（図７参照）。
【００７２】
その後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を前進させることによって、シャットオフピン４６の先端を前進させる。シャットオフピン４６の先端が前進することによって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に皮膜原料５２が注入される。皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後５４秒とした。このとき皮膜原料５２は、キャビティ３０内の樹脂５０Ａを圧縮しつつ注入されるか、あるいは可動金型部１２を固定金型部１０から若干離間させつつ注入されるか、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注入される。尚、どのような状態で皮膜原料５２がキャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間の空間（隙間）５４に注入されるかは、皮膜原料の注入圧力、型締め力、樹脂５０Ａの柔軟度に依存する。また、低圧型締め操作を行っているが故に、空間（隙間）５４の体積を大きくすることが可能になり、厚い皮膜を射出成形品の表面に均一に形成することが可能になる。
【００７３】
皮膜原料の注入条件を以下のとおりとした。
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：約１５ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧（ｐｐｅａｋ）：１５ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料注入量：０．４７ｃｍ３
【００７４】
キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。図７においては、空間５４は均一な厚さ（距離）をもって図示している。しかしながら、実際には、凹部２２の幅が小さいので、凹部２２内の樹脂の凹部幅方向の体積収縮は小さい。その結果、凹部２２の幅方向における空間の厚さ（距離）は小さい。即ち、凹部２２の型開き方向と平行な面（凹部２２の側面）と凹部２２内の樹脂によって形成される空間の厚さ（距離）は小さい。それ故、皮膜原料５２の流れは、凹部２２の側面と凹部２２内の樹脂によって形成される空間までしか到達せず、皮膜原料５２は、凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはない。この状態を、図８に模式的な断面図で示す。その結果、射出成形品の表面に形成される皮膜の厚さを正確に制御することができるばかりか、皮膜原料がランナー部１６からスプルー部１４にまで侵入し、ランナー部内やスプルー部内で冷却、固化した樹脂をランナー部やスプルー部から取り外すことが困難になるといった問題の発生を確実に回避することができる。
【００７５】
尚、皮膜原料の注入完了後、金型の型締め力は低下させたまま保持してもよいし、皮膜を破損しない程度にまで再加圧してもよい。
【００７６】
次いで、完全にあるいは離型作業に支障がない程度に皮膜原料５２を固化させて、キャビティ３０内の樹脂５０Ａの表面に皮膜５２’を形成する。固化の時間を１２０秒間とした。尚、この時間は射出成形された樹脂の冷却時間でもある。次いで、型締め用油圧シリンダー１１０を後退させて、これまで加えていた型締め力を解除して、離型操作を行う。この状態を、図９の（Ａ）の模式的な断面図に示す。最後に、表面に皮膜５２’が形成された射出成形品６０を可動金型部１２から取り外す。尚、不要な部分を除去した後の射出成形品６０の模式的な断面図を図９の（Ｂ）に示す。
【００７７】
こうして、塗料皮膜から成る皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得た。皮膜の厚さは、底部に開口部を有する箱型の射出成形品の底部で平均８０μｍであった。
【００７８】
実施例１においては、皮膜原料に起因した型内圧のピーク圧ｐｐｅａｋは１５ｋｇｆ／ｃｍ２であり、離型直前の皮膜原料に起因した型内圧ｐ’は５ｋｇｆ／ｃｍ２であった。尚、このように、離型直前の型内圧ｐ’が０ｋｇｆ／ｃｍ２ではない高い値に保持される理由は、体積収縮した皮膜の体積（但し、大気圧下に放置したと仮定したときの体積である）が、未だ、空間５４の体積より大きいことにある。
【００７９】
このように、皮膜原料に起因した離型直前の型内圧ｐ’を０ｋｇｆ／ｃｍ２ではない高い値に保持することによって、皮膜は常にキャビティ３０の金型面にて加圧される。その結果、射出成形品の表面に形成される皮膜に、高い均一性、光沢性、密着性を付与することができた。
【００８０】
実施例１にて使用したポリカーボネート／ポリエチレンテレフタレートアロイ樹脂（ユーピロンＭＢ２１１２）のＰＶＴ図を図１９に示す。尚、図１９中、（Ａ）は圧力１ｋｇｆ／ｃｍ２（大気圧）のときの樹脂温度と比容積の関係を示し、（Ｂ）は同じく３００ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｃ）は５００ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｄ）は７００ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｅ）は１０００ｋｇｆ／ｃｍ２のときの樹脂温度と比容積の関係を示す。
【００８１】
溶融樹脂のキャビティ内への保圧圧力Ｐ１０は約５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇであり、かかる樹脂の温度Ｔ１０は２９０゜Ｃである。従って、（圧力Ｐ１０＝５００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１０＝２９０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１０は約０．９ｃｍ３／ｇである。一方、金型の型締め力を減少させる直前の型内圧は既に大気圧と等しかったので、金型の型締め力を減少させた直後の型内圧Ｐ１１も０ｋｇｆ／ｃｍ２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１１は１４０゜Ｃであった。それ故、（圧力Ｐ１１，温度Ｔ１１）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１１は約０．８６ｃｍ３／ｇであった。更には、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１２は１４０゜Ｃであり、（大気圧Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１２は約０．８６ｃｍ３／ｇであった。従って、Ｖ１２≦Ｖ１１を満足していた。
【００８２】
即ち、温度Ｔ１０（２９０゜Ｃ）から或る温度（図１９では約２２０゜Ｃ）までは等比容積Ｖ１０のままキャビティ内の樹脂は冷却される。次いで、図１９においては、約２２０゜Ｃから約１４０゜Ｃまで、線Ａに沿って、今度は比容積が小さくなるように、キャビティ内の樹脂は変化する。温度が約１４０゜Ｃ（Ｔ１１）の時点で低圧型締め操作が行われ、キャビティの体積は若干増加するが、キャビティ内の樹脂に起因する型内圧は既に大気圧Ｐ０と等しくなっているので、ＰＶＴ図上には変化が現れない。また、低圧型締め操作から皮膜原料の注入までに短時間（４秒）しか経過していないため、皮膜原料注入直前の樹脂の温度Ｔ１２はＴ１１とほぼ等しい。この結果、ｋ２（Ｖ１１−Ｖ１２）、及び低圧型締め操作に起因するキャビティの体積増加分の和に相当する体積変化が、キャビティの金型面とキャビティ内の樹脂との間に形成される空間５４に相当する。このように、Ｖ１２≦Ｖ１１なる熱可塑性樹脂を使用し、低圧型締め操作を行うことによって、キャビティの金型面とキャビティ内の樹脂との間に空間を確実に形成することができる。
【００８３】
（実施例２）
実施例２も、図１に示した型内被覆成形法用の金型を用い、射出成形法の第１の態様にて射出成形品の成形を行った。実施例２においては、溶融樹脂の射出開始から金型の離型までの間、金型の型締め力を一定に保持する。即ち、実施例２においては、高圧型締め操作を採用した。より具体的には、溶融樹脂の射出開始から金型の離型までの間、金型の型締め力を約１００トンｆに保持した。尚、ランナー部１６、ゲート部１８及び凹部２２の寸法は、実施例１と同様とした。
【００８４】
実施例２においては、皮膜原料注入直前のキャビティ内の樹脂が冷却することによって生じる樹脂の体積収縮作用に起因して、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２に低下する。実施例２においては、保圧操作によるキャビティ内の樹脂の重量増加が完了した時点における型内圧をＰ１０、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ１０とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ１０，温度Ｔ１０）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１０、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ１０である熱可塑性樹脂を用いた。これによって、キャビティ内の樹脂によって生成した型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低下する。
【００８５】
実施例２においては成形用の熱可塑性樹脂原料として、以下の原料を使用した。また、射出成形条件、保圧操作条件を、以下のとおりとした。尚、使用した皮膜原料を、実施例１と同様とした。
成形用の熱可塑性樹脂：ポリアミドＭＸＤ６（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製：レニー１０２２）
射出成形条件
金型温度 ： １３０゜Ｃ
溶融樹脂の温度： ２７０゜Ｃ
射出圧力 ： ７００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧操作条件
保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧時間 ： ２．５秒
【００８６】
実施例２における保圧圧力の値は通常の値であるが、保圧時間は、通常の保圧時間と比較して短い。尚、通常の保圧時間は９秒程度で、この時間はほぼゲートシール時間に等しい。従って、保圧操作による溶融樹脂の重量増加は、通常の保圧操作による溶融樹脂の重量増加よりも少ない。その結果、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に空間５４が形成され易くなる。
【００８７】
実施例２では保圧操作終了後、５０秒間冷却時間をおいた後、型締め力を１００トンｆに保持したまま、皮膜原料を注入した。皮膜形成条件、皮膜原料注入後の冷却条件、皮膜固化条件は以下のとおりである。
皮膜形成条件
皮膜原料の注入開始：保圧期間の終了後５０秒
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ）：約１５０ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧（ｐｐｅａｋ）：１５０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料注入量：０．５５ｃｍ３
皮膜固化条件
固化時間 ： １２０秒
尚、この固化時間は射出成形された樹脂の冷却時間でもある。
【００８８】
離型直前における型内圧ｐ’は４０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。実施例２にて用いた熱可塑性樹脂のＰＶＴ図を図２０に示す。尚、図２０中、（Ａ）は圧力１ｋｇｆ／ｃｍ２（大気圧）のときの樹脂温度と比容積の関係を示し、（Ｂ）は同じく５１０ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｃ）は７００ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｄ）は１０２０ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｅ）は１５３０ｋｇｆ／ｃｍ２のときの樹脂温度と比容積の関係を示す。保圧圧力Ｐ１０は５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇであり、保圧工程におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１０は２７０゜Ｃである。従って、図２０からも明らかなように、（圧力Ｐ１０＝５００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１０＝２７０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１０は、約０．６５ｃｍ３／ｇである。温度Ｔ１０（２７０゜Ｃ）から或る温度（図２０では約２３５゜Ｃ）までは等比容積Ｖ１０のままキャビティ内の樹脂は冷却される。次いで、図２０においては、約２３５゜Ｃから約１４０゜Ｃまで、線Ａに沿って、今度は比容積が小さくなるように、キャビティ内の樹脂は変化する。温度が約１４０゜Ｃ（Ｔ１１）の時点で皮膜原料の注入が行われる。皮膜原料の注入直前の樹脂に起因した型内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ２であり、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１２は約１４０゜Ｃである。従って、（型内力Ｐ０＝０ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１２＝１４０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１２は０．６２３ｃｍ３／ｇである。即ち、Ｖ１２≦Ｖ１０を満足している。
【００８９】
実施例２においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。しかしながら、ランナー部１６には凹部２２が形成されているので、皮膜原料５２が凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。また、高圧型締め操作において、Ｖ１２≦Ｖ１０の関係を満足する熱可塑性樹脂を使用し、更には、好ましくは保圧時間を短くすることによって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に空間５４を形成することができ、塗料皮膜から成る平均厚さ１００μｍの皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得ることができた。
【００９０】
（実施例３）
実施例３においては、図１０の型内被覆成形法用の金型を使用し、射出成形法の第１の態様に基づき射出成形品の成形を行った。実施例３においては、キャビティ３０内への溶融樹脂の射出完了後、皮膜原料の注入前に、金型の型締め力を０とし、次いで、固定金型部１０と可動金型部１２とでキャビティ３０を形成した状態で可動金型部１２を固定金型部１０から離間する工程を含む。実施例３の熱可塑性樹脂の射出成形法の実施に適した金型の概要を、図１０の模式的な断面図を参照して説明する。尚、ランナー部１６、ゲート部１８及び凹部２２の寸法は、実施例１と同様とした。
【００９１】
実施例３の実施に適した型内被覆成形法用の金型も、固定金型部１０と可動金型部１２から構成されている。そして、固定金型部１０と可動金型部１２は、固定金型部１０と可動金型部１２とでキャビティ３０を形成した状態で可動金型部１２を固定金型部１０から離間し得る構造を有している。即ち、可動金型部１２を固定金型部１０から離間することによってキャビティ３０の体積を増加させ得る構造となっている。
【００９２】
より具体的には、図１０に示すように、可動金型部１２を固定金型部１０に対して若干移動させても閉じたキャビティ３０が形成されるように、可動金型部１２と固定金型部１０のパーティング面１２Ａ，１０Ａが印篭構造となっている。尚、図１０には、型締めされた状態の金型を示す。金型のその他の構造は、実施例１にて説明した金型と同様とすることができるので、説明は省略する。また、実施例３の実施に適した射出成形装置は、図３にて説明した射出成形装置と同様とすることができるので、その説明は省略する。
【００９３】
実施例３においては、溶融樹脂の射出時の型締め力を約１００トンｆとし、皮膜原料の注入前に、型締め用油圧シリンダー１１０を動作させて、型締め力を開放（０トンｆ）とし、更に、可動金型部１２を固定金型部１０から離間し、キャビティ３０の金型開閉方向の厚さを広げた。固定金型部１０からの可動金型部１２の離間量を０．１ｍｍとした。尚、キャビティ３０の金型開閉方向の厚さは、溶融樹脂の射出時に比べて、約０．３ｍｍ程度増加する。
【００９４】
実施例３においては、可動金型部を固定金型部から離間させた直後の型内圧をＰ’１１、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ’１１とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ’１１，温度Ｔ’１１）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ’１１、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ’１１である熱可塑性樹脂を用いた。
【００９５】
実施例３においては、使用した成形用の熱可塑性樹脂及び皮膜原料を、実施例１と同様とした。また、射出成形条件、保圧操作条件を、以下のとおりとした。尚、
射出成形条件
金型温度 ： １３０゜Ｃ
溶融樹脂の温度： ２９０゜Ｃ
射出圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧操作条件
保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧時間 ： １０秒
【００９６】
実施例３では保圧操作終了後、５０秒経過後、型締め用油圧シリンダー１１０を作動させて、金型の型締め力を０トンｆとし、更に、固定金型部１０と可動金型部１２とでキャビティ３０を形成した状態で可動金型部１２を固定金型部１０から０．１ｍｍ離間した。固定金型部１０に対する可動金型部１２の位置は、溶融樹脂の射出直前を基準とした場合、離間後では０．３ｍｍ移動していた。そして、保圧期間の終了後５４秒経過した後、形成された空間５４内に皮膜原料５２を注入した。皮膜形成条件、皮膜原料注入後の冷却条件、皮膜固化条件は以下のとおりである。
皮膜形成条件
皮膜原料の注入開始：保圧期間の終了後５４秒
皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧（ｐｐｅａｋ）：２０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料注入量：１．７ｃｍ３
皮膜固化条件
固化時間 ： １２０秒
尚、この固化時間は射出成形された樹脂の冷却時間でもある。
【００９７】
離型直前における型内圧ｐ’は５ｋｇｆ／ｃｍ２であった。保圧圧力Ｐ１０は５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇであり、保圧工程におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１０は２９０゜Ｃである。従って、図１９のＰＶＴ図から、（圧力Ｐ１０＝５００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１０＝２９０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１０は約０．９０ｃｍ３／ｇである。一方、可動金型部を固定金型部から離間させた直後の型内圧Ｐ’１１は離間前に０ｋｇｆ／ｃｍ３、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ’１１は約１４０゜Ｃであった。また、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１２もほぼ１４０゜Ｃであった。（圧力Ｐ’１１＝０ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ’１１＝１４０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ’１１は約０．８６ｃｍ３／ｇであり、（圧力Ｐ０＝０ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１２＝１４０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１２も約０．８６ｃｍ３／ｇであり、Ｖ１２≦Ｖ’１１を満足していた。
【００９８】
実施例３においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。しかしながら、ランナー部１６には凹部２２が形成されているので、皮膜原料５２が凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。また、実施例３においては、Ｖ１２≦Ｖ’１１の関係を満足する熱可塑性樹脂を使用し、更には、可動金型部離間操作を行うことによって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に一層確実に空間５４を形成することができ、塗料皮膜から成る皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得ることができた。尚、皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部で平均２６０μｍであった。
【００９９】
（実施例４）
実施例４では、図１１に示した型内被覆成形法用の金型を使用し、射出成形法の第２の態様に基づき射出成形品の成形を行った。即ち、実施例４においては、キャビティ３０内に射出された樹脂５０Ａによって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態で皮膜原料５２を注入する。尚、実施例４の熱可塑性樹脂の射出成形法においては、金型を閉じ型締め力を保持した状態でキャビティ３０内に溶融樹脂５０を射出した後、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に空間（隙間）を形成することなく、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に皮膜原料５２を注入する。即ち、実施例４においては、溶融樹脂の射出開始から離型までの間、金型の型締め力を一定に保持する、高圧型締め操作を採用した。尚、実施例４の実施に適した射出成形装置は、図３にて説明した射出成形装置と同様とすることができるので、その説明は省略する。キャビティ形状は、縦約１００ｍｍ×横約３０ｍｍ×深さ約１０ｍｍ、肉厚４ｍｍの略箱型としたが、キャビティ形状はこのような形状に限定されず、所望に応じて任意の形状とすることができる。一方、ランナー部１６の断面形状は矩形であり、断面の寸法を、幅６ｍｍ、高さ（深さ）５ｍｍとした。更に、ゲート部の断面形状も矩形であり、断面の寸法を、幅４ｍｍ、高さ（深さ）２ｍｍとした。可動金型部１２に形成された凹部２２は、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、幅を２ｍｍ、深さを３ｍｍ、長さを６ｍｍとした。
【０１００】
実施例４においては、皮膜原料の注入直前の樹脂に起因した型内圧をＰ２２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ２２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ２２，温度Ｔ２２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０、温度Ｔ２２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２＞Ｖ２２である熱可塑性樹脂を用いた。
【０１０１】
実施例４において使用した成形用の熱可塑性樹脂原料は、実施例２と同様とした。また、使用した皮膜原料は、実施例１と同様とした。
【０１０２】
また、射出成形条件を、以下のとおりとした。
金型温度 ： １３０゜Ｃ
溶融樹脂の温度： ２７０゜Ｃ
射出圧力 ： ７００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
【０１０３】
先ず、図１１に模式的な断面図を示すように、金型を型締めした後、図１２に模式的な断面図を示すように、熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂５０を、射出シリンダーから、スプルー部１４、ランナー部１６、ゲート部１８を経由して、開口部２０からキャビティ３０に射出し、キャビティ３０内を溶融樹脂５０で充填する。尚、キャビティ３０は、固定金型部１０と可動金型部１２とが高圧にて型締めされる（実施例４では約１００トンｆ）ことによって形成されている。この場合、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を前進させておき、シャットオフピン４６の先端で皮膜原料注入部２４を閉じておく。これによって、皮膜原料供給部４２とキャビティ３０とは連通せず、皮膜原料５２がキャビティ３０内に流入することはない。
【０１０４】
溶融樹脂の射出完了直後から、以下の条件で保圧操作を行った。尚、この保圧操作の条件は、通常の条件であり、保圧時間はゲートシール時間とほぼ同一である。
保圧圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧時間（期間）： ９秒
【０１０５】
保圧期間の終了後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を後退させることによって、シャットオフピン４６の先端を後退させて、皮膜原料注入部２４を開く。併せて、ポンプを介して皮膜原料５２を皮膜原料供給部４２に供給する。これによって、皮膜原料注入部２４まで皮膜原料は充填される。尚、射出成形方法の第２の態様においては、樹脂５０Ａに起因する型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高いので、この時点で樹脂５０Ａが皮膜原料注入部２４に流入することを防止する必要がある。そのためには、キャビティの金型面と接する樹脂５０Ａの部分を或る程度硬化させておけばよい。具体的には、保圧期間の経過後、シャットオフピン４６の後退までの時間を長くする方法、キャビティの金型面と接触する樹脂の部分及びその近傍の樹脂は冷却され、硬化するが、かかる硬化が早い結晶性樹脂を使用する方法が挙げられる。
【０１０６】
その後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を前進させることによって、シャットオフピン４６の先端を前進させる。シャットオフピン４６の先端が更に前進することによって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間５６に皮膜原料５２が注入される。この状態を、図１３の（Ａ）の模式的な断面図に示す。皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後４秒とした。
【０１０７】
このとき皮膜原料５２は、キャビティ３０内の樹脂５０Ａを圧縮しつつ注入されるか、あるいは可動金型部１２を固定金型部１０から若干離間させつつ注入されるか、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注入される。尚、どのような状態で皮膜原料５２がキャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間５６に注入されるかは、皮膜原料の注入圧力、型締め力、樹脂５０Ａの柔軟度に依存する。図１３の（Ａ）においては、樹脂５０Ａが皮膜原料５２によって圧縮されている状態を拡大して模式的に示した。
【０１０８】
皮膜原料の注入条件を以下のとおりとした。
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
皮膜原料の注入時の型内圧（Ｐ）：３００ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入直後の型内圧（Ｐｐｅａｋ）：５００ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料注入量：０．２ｃｍ３
【０１０９】
実施例４においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間５６に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。射出成形方法の第２の態様においては、注入された皮膜原料５２は、キャビティ３０内の樹脂５０Ａを圧縮しつつ注入されるか、あるいは可動金型部１２を固定金型部１０から若干離間させつつ注入されるか、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注入される。樹脂の圧縮のし易さ（柔軟度）は、一般に温度に依存する。即ち、ランナー部１６に設けた凹部２２を先の寸法にすることによって、凹部２２内の樹脂５０Ａの冷却を他の部分における樹脂の冷却よりも早く進行させることで、キャビティ３０内、ゲート部１８内やランナー部１６内の樹脂よりも凹部２２内の樹脂５０Ａは早く固化し、圧縮され難くくなる。また、凹部２２の型開き方向と平行な面（凹部２２の側面）と樹脂との間に侵入した皮膜原料５２は、その圧力をかかる凹部２２の面に主に伝えるだけであり、凹部２２の型開き方向と直角の面（凹部２２の底面）方向の力の成分は極めて小さくなる。その結果、皮膜原料５２が凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。
【０１１０】
次いで、完全にあるいは離型作業に支障がない程度に皮膜原料５２を固化させて、キャビティ３０内の樹脂５０Ａの表面に皮膜を形成する。固化の時間を１２０秒間とした。尚、この期間に射出成形された樹脂は冷却し続ける。次いで、型締め用油圧シリンダー１１０の油圧ピストン１１２を後退させて、これまで加えていた型締め力を解除して、離型操作を行う。最後に、金型から射出成形品を取り出す。尚、離型直前における型内圧Ｐ’の値は約３２０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
【０１１１】
こうして、塗料皮膜から成る皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得た。皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部で平均３０μｍであった。尚、表面に皮膜５２’が形成され、不要な部分が除去された後の射出成形品６０の模式的な断面図を図１３の（Ｂ）に示す。
【０１１２】
実施例４における皮膜原料注入直前における型内圧Ｐ２２は３００ｋｇｆ／ｃｍ２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ２２は２３５゜Ｃであった。実施例４においては、（圧力Ｐ２２＝３００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０＝１ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２２＝０．６４３ｃｍ３／ｇ、Ｖ２＝０．６５３ｃｍ３／ｇである。即ち、Ｖ２＞Ｖ２２を満足している。それ故、皮膜原料注入直前の型内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低下しなかった。尚、実施例４にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図は、図２０と同じである。
【０１１３】
（実施例５）
実施例５では、図１４に示した型内被覆成形法用の金型を使用し、射出成形法の第２の態様に基づき射出成形品の成形を行った。射出成形法において実施例５が実施例４と相違する点は、金型の型締め力を、皮膜原料５２の注入前に、溶融樹脂の射出時における型締め力よりも減少させる点にある。即ち、溶融樹脂の射出時の型締め力を約１００トンｆ（＝Ｆ２０）とし、皮膜原料５２の注入前に、型締め力を約５トンｆ（＝Ｆ２１）に下げた。即ち、Ｆ２１／Ｆ２０≒０．０５である。尚、ランナー部１６及びゲート部１８の寸法、並びに凹部２２Ａ，２２Ｂの幅及び深さは、実施例４と同様とした。
【０１１４】
図１４に示した型内被覆成形法用の金型においては、皮膜原料流入防止のための環状の凹部２２Ａが固定金型部１０に形成されており、一方、環状の凹部２２Ｂが可動金型部１２に形成されている。即ち、ランナー部１６は凹部２２Ａ，２２Ｂによって囲まれている。固定金型部１０に形成された凹部２２Ａは、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、幅を２ｍｍ、深さを３ｍｍとした。また、可動金型部１２に形成された凹部２２Ｂは、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、幅を２ｍｍ、深さを３ｍｍとした。尚、実施例５の実施に適した射出成形装置は、図３にて説明した射出成形装置と同様とすることができるので、その説明は省略する。
【０１１５】
実施例５において使用した成形用の熱可塑性樹脂原料を実施例４と同様とし、射出成形条件、保圧操作条件を実施例４と同様とした。また、第１の皮膜原料注入部２４Ａから注入する皮膜原料５２Ａを、実施例１と同様とした。第２の皮膜原料注入部２４Ｂから注入する皮膜原料５２Ｂとして、三菱化学株式会社製銅系導電性塗料（ＭＣＰ−１０００）を遅乾性シンナー（三菱化学株式会社製：ＭＣＰシンナーＢＭ）で希釈したものを使用した。尚、型締めした後の金型の模式的な断面図を図１４に示す。また、溶融樹脂５０をキャビティ３０内に射出した状態を、図１５の模式的な断面図に示す。
【０１１６】
実施例５においては、保圧期間の終了直後、型締め用油圧シリンダー１１０を操作して、型締め力を約５トンｆまで低下させる。これによって、キャビティの体積は若干増加するが、Ｖ２＞Ｖ２２を満足する熱可塑性樹脂を使用するので、未だ、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間には空間は形成されない。次いで、皮膜原料注入装置４０Ａ，４０Ｂのピストン４４Ａ，４４Ｂを後退させることによって、シャットオフピン４６Ａ，４６Ｂの先端を後退させて、皮膜原料注入部２４Ａ，２４Ｂを開く。これによって、皮膜原料注入部２４Ａ，２４Ｂまで皮膜原料は充填されるが、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２にまで低下していないので樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に空間（隙間）は形成されず、皮膜原料供給部４２Ａ，４２Ｂとキャビティ３０とは連通していない。従って、皮膜原料５２Ａ，５２Ｂは、この段階ではキャビティ３０側に流入しない。
【０１１７】
型締め力を低下させ、次いで、シャットオフピン４６Ａ，４６Ｂの前進によって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に、皮膜原料５２Ａ，５２Ｂを注入する。この状態を、図１６の（Ａ）に模式的な断面図で示す。実施例４と比較すると、低圧型締め操作であるが故に、実施例４よりも厚い皮膜を形成することが可能となる。尚、皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後４秒とした。また、皮膜原料の注入時の型内圧（Ｐ）は１００ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
皮膜形成条件
第１の皮膜原料注入部２４Ａからの皮膜原料の注入
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：２４０ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
注入量：０．３ｃｍ３
第２の皮膜原料注入部２４Ｂからの皮膜原料の注入
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：２４０ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
注入量：０．１ｃｍ３
皮膜原料の注入直後の型内圧（Ｐｐｅａｋ）：２４０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜固化条件
固化時間 ： １２０秒
【０１１８】
尚、この皮膜の固化期間に、射出成形された樹脂は冷却され続ける。皮膜原料の注入完了後、金型の型締め力を低下させたまま保持しておいてもよいし、皮膜原料の注入によって樹脂表面に形成された皮膜を破損しない程度まで型締め力を増加させてもよい。尚、離型直前における型内圧Ｐ’の値は約１９０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
【０１１９】
実施例５において、皮膜原料注入直前における型内圧Ｐ２２は１００ｋｇｆ／ｃｍ２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ２２は２３５゜Ｃであった。（圧力Ｐ２２＝１００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０＝１ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２２＝０．６４８ｃｍ３／ｇ、Ｖ２＝０．６５３ｃｍ３／ｇであった。即ち、Ｖ２＞Ｖ２２を満足している。尚、実施例５にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図は、図２０と同じである。
【０１２０】
こうして、皮膜５２Ａ’，５２Ｂ’が射出成形品６０の表側及び裏面の表面の略全面に亙って形成された射出成形品６０を得ることができた。実施例５においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２Ａ，５２Ｂは、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。しかしながら、ランナー部１６には凹部２２Ａ，２２Ｂが形成されているので、皮膜原料５２Ａ，５２Ｂが凹部２２Ａ，２２Ｂを越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。尚、表面に皮膜５２Ａ’（厚さ約５０μｍ），５２Ｂ’（厚さ約３０μｍ）が形成され、不要な部分が除去された後の射出成形品６０の模式的な断面図を、図１６の（Ｂ）に示す。
【０１２１】
（実施例６）
実施例６では、図１０に示した型内被覆成形法用の金型を使用し、射出成形法の第２の態様に基づき射出成形品の成形を行った。実施例６が実施例４と相違する点は、金型の型締め力を、皮膜原料５２の注入前に、溶融樹脂の射出時における型締め力よりも減少させ、その後、固定金型部１０と可動金型部１２とでキャビティ３０を形成した状態で可動金型部１２を固定金型部１０から離間した後、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面の間に皮膜原料５２を注入する点にある。実施例６においては、金型の型締め力を、溶融樹脂の射出時の型締め力を約１００トンｆとし、皮膜原料５２の注入前に、型締め力を開放（０トンｆ）とし、更には、可動金型部１２を固定金型部１０から離間させた。尚、離間量を０．１ｍｍとした。固定金型部１０に対する可動金型部１２の位置は、溶融樹脂の射出直前を基準とした場合、離間後では０．３ｍｍ移動していた。実施例６の実施に適した射出成形装置は、図３にて説明した射出成形装置と同様とすることができるので、その説明は省略する。尚、キャビティ形状は、縦約１００ｍｍ×横約３０ｍｍ×深さ約１０ｍｍ、肉厚４ｍｍの略箱型である。また、尚、ランナー部１６、ゲート部１８及び凹部２２の寸法を、実施例１と同様とした。
【０１２２】
実施例６において使用した成形用の熱可塑性樹脂原料及び皮膜原料を、実施例４と同様とした。また、射出成形条件、保圧操作条件も実施例４と同様とした。
【０１２３】
実施例６では保圧期間の終了直後、型締め用油圧シリンダー１１０を作動させて型締め力を解放し、可動金型部１２を固定金型部１０から約０．１ｍｍ離間させた後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を後退させることによって、シャットオフピン４６の先端を後退させて、皮膜原料注入部２４を開く。これによって、皮膜原料注入部２４まで皮膜原料は充填されるが、キャビティは樹脂で完全に満たされており、型内圧０ｋｇｆ／ｃｍ２にまで低下していないので、樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面の間に空間が形成されず、皮膜原料供給部４２とキャビティ３０とは連通していない。従って皮膜原料５２は、この段階ではキャビティ３０側に流入しない。
【０１２４】
可動金型部１２を固定金型部１０から離間させ、次いで、シャットオフピン４６の前進によって、皮膜原料５２はキャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入される。皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後４秒とした。尚、実施例５と比較すると、可動金型離間操作であるが故に、厚い皮膜を形成することが可能となる。
皮膜形成条件
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：２００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
皮膜原料の注入時の型内圧（Ｐ）：５０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入直後の型内圧（Ｐｐｅａｋ）：２００ｋｇｆ／ｃｍ２
注入量：０．６ｃｍ３
皮膜固化条件
固化時間 ： １２０秒
【０１２５】
尚、この皮膜の固化期間に、射出成形された樹脂は冷却され続ける。皮膜原料の注入完了後、金型の型締め力を開放したまま保持しておいてもよいし、皮膜原料の注入によって樹脂表面に形成された皮膜を破損しない程度まで型締め力を増加させてもよい。尚、離型直前における型内圧Ｐ’の値は約１００ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
【０１２６】
実施例６においては、皮膜原料注入直前における型内圧Ｐ２２は５０ｋｇｆ／ｃｍ２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ２２は２３５゜Ｃであった。（圧力Ｐ２２＝５０ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０＝１ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２２＝０．６５０ｃｍ３／ｇ、Ｖ２＝０．６５３ｃｍ３／ｇである。即ち、Ｖ２＞Ｖ２２を満足している。それ故、皮膜原料注入直前の型内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低下せず、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面との間に空間（隙間）が発生することはない。尚、実施例６にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図は、図２０と同じである。
【０１２７】
こうして、塗料皮膜から成る皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得た。皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部で平均１００μｍであった。実施例６においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。しかしながら、ランナー部１６には凹部２２が形成されているので、皮膜原料５２が凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。
【０１２８】
以上、本発明を実施の形態及び好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施の形態にて説明した型内被覆成形法用の金型の構造は例示であり、適宜設計変更することが可能である。また、実施例にて説明した型内被覆成形法における各種の条件や使用した材料も例示であり、適宜変更することができる。実施例１及び実施例２で説明した射出成形法においては、実施の形態１にて説明した金型を使用したが、実施の形態２若しくは実施の形態３にて説明した金型を使用することもできる。一方、実施例４で説明した射出成形法においても、実施の形態１若しくは実施の形態３にて説明した金型を使用することもできる。図１０に示した印篭構造を有する金型において、皮膜原料注入装置を可動金型部に配設してもよいし、固定金型部と可動金型部の両方に配設してもよい。
【０１２９】
熱可塑性樹脂の射出成形方法においては、皮膜原料を注入した直後の型内圧ｐｐｅａｋ，Ｐｐｅａｋが先に説明した範囲内に収まるように、適宜、第１の態様若しくは第２の態様を選択し、併せて、型締め操作の形態（高圧型締め操作、低圧型締め操作、可動金型部離間操作）を選択すればよい。どの組み合わせが最適かは、熱可塑性樹脂の種類、皮膜原料注入直前のキャビティ内の樹脂の柔軟度、皮膜原料の注入量（即ち、射出成形品の表面に形成すべき皮膜の厚さ）、射出成形品の肉厚や形状等に基づき、決定すればよい。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明の型内被覆成形法用の金型においては、溶融樹脂射出部の一部に凹部が形成されているので、皮膜原料の溶融樹脂射出部への流入を効果的に防止できる。それ故、正確に制御された所望の厚さの皮膜を射出成形品の表面に形成することができるし、金型の離型後、射出成形品が固定金型部から離れなくなることを効果的に防止し得る。その結果、安定した成形サイクルにて、各種の機能を有する皮膜を樹脂の表面上に形成することができ、最終製品に至る製造工程の削減、製造設備の縮小、加工・処理時間の短縮、製造コストの低減を図ることが可能となる。しかも、金型作製時、かかる凹部の形成は左程の工数を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図２】スプルー部、ランナー部、ゲート部、凹部及びキャビティの部分を透視した模式的な斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る型内被覆成形法用の金型を配設した射出成形装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図４】実施の形態１の変形に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図５】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型に溶融樹脂を射出した状態を示す模式的な断面図である。
【図６】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成された状態を示す模式的な断面図である。
【図７】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に形成された空間に皮膜原料を注入する直前の状態を示す模式的な断面図である。
【図８】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に形成された空間に皮膜原料を注入した後の状態を示す模式的な断面図である。
【図９】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型において、離型を行った後の状態を示す模式的な断面図、及び射出成形品の模式的な断面図である。
【図１０】可動金型部と固定金型部のパーティング面が印篭構造となっている型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図１１】実施の形態２に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図１２】実施の形態２における型内被覆成形法用の金型に溶融樹脂を射出した状態を示す模式的な断面図である。
【図１３】実施の形態２における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に皮膜原料を注入した後の状態を示す模式的な断面図、及び射出成形品の模式的な断面図である。
【図１４】実施の形態３に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図１５】実施の形態３における型内被覆成形法用の金型に溶融樹脂を射出した状態を示す模式的な断面図である。
【図１６】実施の形態３における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に皮膜原料を注入した後の状態を示す模式的な断面図、及び射出成形品の模式的な断面図である。
【図１７】従来のインモールドコーティング法において使用される金型の模式的な断面図である。
【図１８】従来のインモールドコーティング法において使用される金型における問題を説明するための金型等の模式的な断面図である。
【図１９】実施例１にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図である。
【図２０】実施例２にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図である。
【符号の説明】
１０ 固定金型部
１２ 可動金型部
１４ スプルー部
１６ ランナー部
１８ ゲート部
２０ 開口部
２２，２２Ａ，２２Ｂ 凹部
２４ 皮膜原料注入部
３０ キャビティ
３２ 副キャビティ
４０，４０Ａ，４０Ｂ 皮膜原料注入装置
４２，４２Ａ，４２Ｂ 皮膜原料供給部
４４，４４Ａ，４４Ｂ ピストン
４６，４６Ａ，４６Ｂ シャットオフピン
５０ 溶融樹脂
５０Ａ 樹脂
５２，５２Ａ，５２Ｂ 皮膜原料
５２’，５２Ａ’，５２Ｂ’ 皮膜
６０ 射出成形品
１００ 射出シリンダー
１０２ 熱可塑性樹脂供給用スクリュー
１０４ 固定プラテン
１０６ 可動プラテン
１０８ タイバー
１１０ 型締め用油圧シリンダー
１１２ 油圧ピストン
１２０ ポンプ
１２２ 皮膜原料タンク
１２４ 耐圧配管
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂から成る射出成形品の表面に各種の機能を有する皮膜を容易に形成し得る金型に関し、更に詳しくは、溶融樹脂射出部を介して金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂とキャビティの金型面との間に皮膜原料を注入したとき、溶融樹脂射出部へ皮膜原料が流入することを効果的に防止し得る型内被覆成形法用の金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂から成る射出成形品の表面特性の向上を目的として、射出成形品の表面に各種皮膜を形成する場合がある。このような皮膜として、例えば、塗料皮膜、ハードコート皮膜、紫外線防止皮膜、防曇皮膜等を挙げることができる。通常、射出成形法にて射出成形品を製造した後、別工程にて射出成形品の表面に各種の機能を有する皮膜を形成する。皮膜の形成方法としては、例えば、皮膜原料のスプレー、射出成形品の液状皮膜原料への浸漬を挙げることができる。このような工程を経るために、表面に皮膜が形成された最終製品が得られるまでの工程が多岐に亙る。それ故、このような射出成形品においては、最終製品に至るまでの製造工程の削減、製造設備の縮小、加工・処理時間の短縮、製造コストの低減等が大きな課題である。
【０００３】
熱可塑性樹脂の射出成形法において、成形工程中に射出成形品の表面に皮膜を形成する方法が提案されている。例えば特開平５−３０１２５１号公報には、熱可塑性樹脂を金型内に設けられたキャビティ内に射出した後、金型の型締力を軽減し又は同一型締力の状態で、樹脂成形品の塗装面と金型との間に形成された空間内に熱硬化性の塗料を注入する技術が開示されている。あるいは又、特開平５−３１８５２７号公報には、熱可塑性樹脂を射出成形し、引き続き未硬化の熱硬化性樹脂を注入した後、熱硬化性樹脂を硬化させ、一部の表面が熱硬化性樹脂で被覆された熱可塑性樹脂より成る成形体の製造方法が開示されている。尚、これらの技術は、通常、型内被覆成形法（インモールドコーティング成形法）と呼ばれている。
【０００４】
従来の型内被覆成形法においては、例えば図１７の模式的な断面図を示す金型を使用する。この金型は、固定金型部１０及び可動金型部１２から構成されており、キャビティ３０が、固定金型部１０と可動金型部１２によって形成されている。固定金型部１０には、溶融樹脂５０をキャビティ３０内に射出するために、キャビティに開口した開口部２０を有する溶融樹脂射出部が設けられている。溶融樹脂射出部は、具体的には、ランナー部１６、ゲート部１８及び開口部２０から成る。そして、ゲート部１８の一端は開口部２０を介してキャビティ３０に連通し、ゲート部１８の他端はランナー部１６の一端に連通している。尚、ランナー部１６の他端はスプルー部１４に連通している。固定金型部１０には、更に、皮膜原料をキャビティ内に注入するために、キャビティに開口した皮膜原料注入部２４が備えられており、かかる皮膜原料注入部２４内に皮膜原料注入装置４０の一部が装着されている。
【０００５】
射出成形装置の加熱シリンダー（図示せず）内で溶融、可塑化及び計量された熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂が、スプルー部１４、ランナー部１６及びゲート部１８を介して、開口部２０からキャビティ３０内に射出される。所定量の溶融樹脂の射出が完了した後、所定の時間、保圧操作を行う。次いで、皮膜原料注入装置４０を作動させて、キャビティ内の樹脂５０Ａとキャビティの金型面との間に皮膜原料５２を注入する。この状態を、模式的な断面図である図１７に示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの公知の技術を用いて射出成形品の表面に皮膜を形成する場合、キャビティ内の樹脂５０Ａとキャビティの金型面との間に注入された皮膜原料５２が、ゲート部１８へ流入し、更にランナー部１６やスプルー部１４へも流入する場合がある。このような現象が発生すると、射出成形品の表面に形成される皮膜の厚さを正確に制御することができなくなるといった重大な問題が発生する。更には、皮膜原料がランナー部やスプルー部へ流入すると、ランナー部内やスプルー部内で冷却、固化した樹脂をランナー部やスプルー部から脱離させることが困難となる。その結果、図１８に模式的な断面図を示すように、金型の離型後、射出成形品６０を固定金型部１０から取り出すことができなくなるといった問題が生じる。尚、参照番号５２’は射出成形品６０の表面に形成された皮膜である。
【０００７】
従って、本発明の目的は、溶融樹脂射出部を介して金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂とキャビティの金型面との間に皮膜原料を注入したとき、皮膜の厚さを正確に制御でき、しかも、溶融樹脂射出部に皮膜原料が流入することを効果的に防止し得る金型を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る型内被覆成形法用の金型は、
固定金型部と可動金型部から成り、
固定金型部と可動金型部によって形成されたキャビティ、
溶融樹脂をキャビティ内に射出するための溶融樹脂射出部、及び、
皮膜原料をキャビティ内に注入するために、キャビティに開口した皮膜原料注入部、を備えており、
溶融樹脂射出部は、ランナー部、及び、該ランナー部に連通し、キャビティに開口したゲート部から成り、
該ランナー部及び／又はゲート部には、皮膜原料流入防止のための凹部が形成されていることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る型内被覆成形法用の金型は、
固定金型部と可動金型部から成り、
固定金型部と可動金型部によって形成されたキャビティ、
溶融樹脂をキャビティ内に射出するための溶融樹脂射出部、及び、
皮膜原料をキャビティ内に注入するために、キャビティに開口した皮膜原料注入部、を備えており、
溶融樹脂射出部は、キャビティに開口したゲート部から成り、
該ゲート部には、皮膜原料流入防止のための凹部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る型内被覆成形法用の金型（以下、これらを総称して、本発明の型内被覆成形法用の金型と呼ぶ）における凹部は、皮膜原料の流入を防止できる形態であれば如何なる形態であってもよいが、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から構成することが好ましい。この場合、溝部の深さは０．２乃至１０ｍｍであり、溝部の幅は０．２乃至１０ｍｍ、より好ましくは、溝部の深さは０．５乃至５ｍｍであり、溝部の幅は０．５乃至３ｍｍであることが、皮膜原料の流入を効果的に防止するために、望ましい。
【００１０】
本発明の型内被覆成形法用の金型においては、皮膜原料注入部が固定金型部に設けられ、そして皮膜原料流入防止のための凹部が固定金型部に形成されている態様、皮膜原料注入部が可動金型部に設けられ、そして皮膜原料流入防止のための凹部が可動金型部に形成されている態様、皮膜原料注入部が、固定金型部に設けられた第１の皮膜原料注入部と、可動金型部に設けられた第２の皮膜原料注入部とから成り、そして皮膜原料流入防止のための凹部が固定金型部及び可動金型部に形成されている態様を挙げることができる。
【００１１】
本発明の金型の溶融樹脂射出部における凹部の位置及び数は任意であり、型内被覆成形法にて射出成形品の表面に皮膜を形成し、かかる皮膜の形成される部位を調べることによって凹部の位置及び数を決定すればよい。
【００１２】
溶融樹脂射出部の形態としては、ランナー部と、このランナー部に連通しそしてキャビティに開口したゲート部の組み合わせ（本発明の第１の態様に係る型内被覆成形法用の金型）、あるいは、ゲート部単独（本発明の第２の態様に係る型内被覆成形法用の金型）を挙げることができる。ゲート部の形態としては、サイドゲート、オーバーラップゲート（ジャンプゲート）、タブゲート、フィルムゲート、ファンゲート、ディスクゲート、スパイダーゲート、リングゲート等を挙げることができる他、これらのゲートとピンポイントゲートやサブマリンゲート（トンネルゲート）の組み合わせを挙げることができる。また、ランナー部の形態としては、コールドランナー、あるいはホットランナーを挙げることができる。尚、ホットランナーの場合には、スプルー部は不要である。
【００１３】
射出成形品の離型性の向上のために、固定金型部のキャビティを構成する面、溶融樹脂射出部の内面にメッキを施すことが好ましい。メッキとしては、クロムメッキ、ニッケルメッキ、銅メッキ、亜鉛メッキ、錫メッキ、鉛メッキ、アルミニウムメッキ、カドミウムメッキ等を挙げることができるが、耐磨耗性、金型からの射出成形品の離型性、コストの面からクロムメッキが好ましい。
【００１４】
溶融樹脂を構成する熱可塑性樹脂としては、
ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等の結晶性ポリオレフィン樹脂；
ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール等の結晶性汎用樹脂；
ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等の結晶性エンジニアリングプラスチックス；
その他フッ素樹脂、アセチルセルロース等の結晶性樹脂；
ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、アクリルニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＡＣＳ樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂等の非晶性汎用樹脂；
ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の非晶性エンジニアリングプラスチックス；
その他ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂、アイオノマー、熱可塑性エラストマー樹脂等の非晶性樹脂；
又は、これらの組み合わせ；
あるいは主成分としてこれら一種以上の熱可塑性樹脂と、副成分としてポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステエル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂とから構成されたポリマーアロイ；
更には、ポリマーアロイを含むこれらの材料を繊維系フィラー、鱗片状フィラー等で補強した複合材料を挙げることができる。尚、使用する熱可塑性樹脂は、特に限定されないが、使用する皮膜原料との相性によって制限を受ける場合がある。
【００１５】
また皮膜原料としては、アルキド樹脂系、エポキシ樹脂エステル系、脂肪酸変性ウレタン樹脂系等の酸化重合型塗料、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系、不飽和ポリエステル系等の多液反応型塗料、アルキド樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系、ビニル樹脂系等の加熱硬化型塗料、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、若しくはこれらのオリゴマーとエチレン性不飽和モノマーから成るラジカル重合型塗料、あるいはこれらの塗料に金属粉、特殊顔料、紫外線吸収剤等の特殊添加剤等を混合させた各種機能性塗料、フッ素樹脂系ラッカー、シリコン樹脂系ラッカー、シラン系ハードコート剤等のハードコート剤等を例示することができる。
【００１６】
本発明の型内被覆成形法用の金型においては、溶融樹脂射出部の一部に凹部が形成されているので、皮膜原料の流入を効果的に防止でき、射出成形品の表面に形成される皮膜の厚さを正確に制御することができる。しかも、金型作製時、かかる凹部の形成は左程の工数を必要としない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、発明の実施の形態（以下、単に実施の形態と呼ぶ）及び実施例に基づき本発明を説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図を、図１に示す。型締め後の状態を示すこの金型は、固定金型部１０及び可動金型部１２から構成されており、キャビティ３０が、固定金型部１０と可動金型部１２によって形成されている。固定金型部１０には、溶融樹脂５０をキャビティ３０内に射出するために、キャビティに開口した開口部２０を有する溶融樹脂射出部が設けられている。溶融樹脂射出部は、具体的には、ランナー部１６、ゲート部１８及び開口部２０から成る。そして、ゲート部１８の一端は開口部２０を介してキャビティ３０に連通し、ゲート部１８の他端はランナー部１６の一端に連通している。尚、ランナー部１６の他端はスプルー部１４に連通している。固定金型部１０には、更に、皮膜原料をキャビティ３０内に注入するために、キャビティ３０に開口した皮膜原料注入部２４が備えられている。そして、かかる皮膜原料注入部２４内に皮膜原料注入装置４０の一部が装着されている。皮膜原料注入部２４は、キャビティ３０と連通する副キャビティ３２内に設けられている。最終的に得られる射出成形品からは、この副キャビティに相当する部分は除去されるので、射出成形品の表面に形成された皮膜に皮膜原料注入部の跡が残らなくなる。尚、射出成形品の形状等によっては、皮膜原料注入部をキャビティ３０内に設け、副キャビティの設置を省略してもよい。金型をこのような構造にすることで、例えば箱状の射出成形品の外側の表面に皮膜を形成することができる。
【００１９】
そして、溶融樹脂射出部の開口部２０から離れた溶融樹脂射出部の部分（具体的には、ランナー部１６）に、皮膜原料流入防止のための凹部２２が形成されている。凹部は、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、固定金型部１０に形成されている。尚、溶融樹脂射出部の開口部２０から離れた溶融樹脂射出部の部分に凹部２２が形成されているとは、具体的には、開口部２０と凹部２２とが隣接しているが、一体化していないことを意味する。尚、図４に示すように、開口部２０から離れたゲート部１８に部分に凹部２２を設けてもよい。
【００２０】
図２に、スプルー部１４、ランナー部１６、ゲート部１８、凹部２２、キャビティ３０を透視した模式的な斜視図を示す。尚、副キャビティ３２の部分の図示は省略した。また、図１の模式的な断面図は、図２の線Ｉ−Ｉに沿った断面図に相当する。
【００２１】
図３に実施の形態１の金型を組み込んだ射出成形装置の模式的な部分的な断面図を示す。尚、金型は型開きされた状態にある。熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０２を内部に有する射出シリンダー１００の先端部は、スプルー部１４と接する。固定金型部１０は固定プラテン１０４に取り付けられ、可動金型部１２は可動プラテン１０６に取り付けられ、可動プラテン１０６は、型締め用油圧シリンダー１１０内の油圧ピストン１１２の作動によってタイバー１０８上を平行移動できる構造となっている。図３の右手方向への可動プラテン１０６の移動によって可動金型部１２が固定金型部１０と係合し、金型が型締めされ、キャビティ３０が形成される。型締め力は型締め用油圧シリンダー１１０によって制御される。また、図３の左手方向への可動プラテン１０６の移動によって可動金型部１２が固定金型部１０との係合を解かれ、金型は離型される。尚、可動金型部１２には、金型の離型後に可動金型部に密着した射出成形品を取り出すためのイジェクターピンが配設されているが、図示は省略した。
【００２２】
皮膜原料注入装置４０は、皮膜原料供給部４２、ピストン４４、ピストン４４に取り付けられたシャットオフピン４６から構成されている。シャットオフピン４６の位置によって、皮膜原料注入部２４を開閉する。図１及び図３においては、シャットオフピン４６によって皮膜原料注入部２４は閉じられている。ポンプ１２０によって皮膜原料タンク１２２から皮膜原料５２が耐圧配管１２４を経由して皮膜原料供給部４２に送られる。更に、皮膜原料５２は、ピストン４４によってシャットオフピン４６が後退した際、皮膜原料注入部２４に流れ込み、シャットオフピン４６の前進運動によって、皮膜原料注入部２４を通って、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に注入される。これによって、高精度で計量された所定量の皮膜原料を注入することができる。
【００２３】
このような皮膜原料注入システムにおいては、皮膜原料供給部４２、ピストン４４、シャットオフピン４６等から構成されている皮膜原料注入機構が、皮膜原料の計量・注入機構を兼ねている。しかしながら、皮膜原料注入システムはこのような機構に限定されるものではない。例えば耐圧配管の途中に計量・注入シリンダーを設け、計量・注入機構とシャットオフピン開閉機構とを分けることもできる。
【００２４】
（実施の形態２）
図１１に、実施の形態２に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図を示す。この金型においては、実施の形態１と異なり、皮膜原料注入部２４が可動金型部１２に設けられ、皮膜原料流入防止のための凹部２２が可動金型部１２に形成されている。また、ゲート部１８をサイドゲート構造としたが、このようなゲート構造には限定されない。尚、図４に示したと同様に、開口部２０から離れたゲート部１８に部分に凹部２２を設けてもよい。金型のその他の構造は、実質的に、実施の形態１と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。金型をこのような構造にすることで、例えば箱状の射出成形品の外側の表面に皮膜を形成することができる。尚、射出成形品の形状等によっては、皮膜原料注入部２４をキャビティ３０内に設け、副キャビティの設置を省略してもよい。
【００２５】
（実施の形態３）
図１４に、実施の形態３に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図を示す。この金型においては、実施の形態１と異なり、皮膜原料注入部は、固定金型部１０に設けられた第１の皮膜原料注入部２４Ａと、可動金型部１２に設けられた第２の皮膜原料注入部２４Ｂとから成り、皮膜原料流入防止のための環状の凹部２２Ａが固定金型部１０に形成されており、一方、環状の凹部２２Ｂが可動金型部１２に形成されている。即ち、ランナー部１６は凹部２２Ａ，２２Ｂによって囲まれている。また、ゲート部１８をサイドゲート構造としたが、このようなゲート構造には限定されない。尚、開口部２０から離れたゲート部１８に部分に凹部２２Ａ，２２Ｂを設けてもよい。場合によっては、凹部２２Ａ，２２Ｂのそれぞれを、ランナー部１６とゲート部１８のそれぞれ、若しくはゲート部１８とランナー部１６のそれぞれに設けてもよい。即ち、凹部２２Ａと凹部２２Ｂを対向して設けることは必須ではない。金型のその他の構造は、実質的に、実施の形態１と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。金型をこのような構造にすることで、例えば箱状の射出成形品の外側及び内側の表面に皮膜を形成することができる。実施の形態３の金型においては、皮膜原料供給部４２Ａ、ピストン４４Ａ、ピストン４４Ａに取り付けられたシャットオフピン４６Ａから構成された第１の皮膜原料注入装置４０Ａが、第１の皮膜原料注入部２４Ａに配設されており、皮膜原料供給部４２Ｂ、ピストン４４Ｂ、ピストン４４Ｂに取り付けられたシャットオフピン４６Ｂから構成された第２の皮膜原料注入装置４０Ｂが、第２の皮膜原料注入部２４Ｂに配設されている。射出成形品の形状等によっては、皮膜原料注入部２４Ａをキャビティ３０内に設け、副キャビティの設置を省略してもよい。
【００２６】
本発明の型内被覆成形法用の金型を使用した、熱可塑性樹脂に基づく型内被覆成形法（以下、単に射出成形法と呼ぶ）は、特に限定されるものではないが、
（イ）固定金型部及び可動金型部から成る金型に設けられたキャビティ内に熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂を射出する工程と、
（ロ）溶融樹脂の射出完了後、注入された皮膜原料によってキャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可動金型部が型開き方向に移動するように、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に所定量の皮膜原料を注入する工程と、
（ハ）離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように型内圧を保持する工程、
から成ることが好ましい。ここで、型内圧とは、キャビティ内に射出された樹脂及び／又は注入された皮膜原料によって生成された、キャビティの金型面が受ける圧力を指す。型内圧は、例えば、キャビティの金型面に圧力センサーを取り付けることによって測定することができる。尚、型内圧はキャビティにおける測定位置によって若干異なることがあるので、成形品の中心部に対応するキャビティの金型面における型内圧をもって型内圧の値を代表させる。
【００２７】
溶融樹脂射出部の開口部２０から離れた溶融樹脂射出部の部分に、皮膜原料流入防止のための凹部２２が形成されている本発明の金型を用い、しかも、所定量の皮膜原料を注入することによって、キャビティ内の樹脂表面に形成される皮膜の膜厚を正確に制御することができる。加えて、かかる皮膜原料の所定量は、キャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可動金型部が型開き方向に移動するような量である。言い換えれば、かかる皮膜原料の所定量は、もしも、皮膜原料の注入前に、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されていた場合にあっても、かかる空間の体積よりも大きな体積である。即ち、皮膜原料は、かかる空間内に過充填される。尚、皮膜原料が、キャビティ内の樹脂を圧縮しつつ注入されるか、あるいは可動金型部を固定金型部から若干離間させつつ注入されるか、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注入されるかといった、どのような状態で皮膜原料がキャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に注入されるかは、皮膜原料の注入圧力、型締め力、樹脂の柔軟度に依存する。
【００２８】
通常、注入された皮膜原料には体積収縮が生じる。しかしながら、上記の射出成形法においては、場合によっては皮膜原料が過充填されており、しかも、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように型内圧は保持される。従って、注入後の皮膜原料に常にキャビティの金型面から圧力が加わっている。その結果、皮膜表面の光沢性が低下したり、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下したり、皮膜が不均一になるという問題を確実に回避することができる。尚、後述するように、皮膜原料の注入前に、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されている場合には、かかる空間内への皮膜原料の過充填によって、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように保持される。一方、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態で皮膜原料を注入する場合には、皮膜原料及びキャビティ内の樹脂に起因して、あるいは又、注入された皮膜原料に起因して、あるいは又、キャビティ内の樹脂に起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように保持される。
【００２９】
かかる射出成形法においては、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２と等しい状態で皮膜原料を注入することができる。尚、このような態様を、以下、射出成形法の第１の態様と呼ぶ。ここで、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２と等しい状態とは、キャビティの金型面が受ける圧力、あるいは又、キャビティ内の樹脂に加わっている圧力が大気圧であることを意味する。具体的には、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されている状態、若しくは、空間は形成されていないが、キャビティ内に射出された樹脂によってキャビティの金型面に、大気圧の他、何ら圧力が加わっていない状態を指す。
【００３０】
射出成形法の第１の態様においては、前記工程（イ）と工程（ロ）の間で、保圧を行う工程を更に含み、皮膜原料の注入を、保圧期間の終了と同時に、若しくは保圧期間の終了以降に行うことが好ましい。この場合、保圧期間の終了後、皮膜原料を注入するまでの時間は、１０乃至１２０秒であることが好ましい。尚、保圧期間の終了前に皮膜原料の注入を開始した場合、キャビティ内の溶融樹脂が皮膜原料注入装置内に流入する危険がある。皮膜原料の注入開始を、保圧期間の終了と同時若しくはそれ以降にすることによって、このような危険性を回避することができる。
【００３１】
保圧とは、溶融樹脂の射出後、射出成形装置の射出シリンダー側から金型の溶融樹脂射出部を通じてキャビティ内の溶融樹脂に圧力を加え続ける作業を指す。冷却に伴いキャビティ内の樹脂は体積収縮するが、保圧を行うことによって、キャビティ内に溶融樹脂を補充し、キャビティ内の樹脂全体の過剰な体積収縮を抑制しつつキャビティ内の樹脂の重量を増加させることができる。このような操作を保圧操作と呼び、このときの溶融樹脂に加えられる圧力が保圧圧力である。保圧期間（保圧時間）とは、溶融樹脂を規定量射出した後、溶融樹脂に保圧を加え続けている期間（時間）を意味する。尚、保圧期間中にゲート部内の樹脂の冷却固化が進行し、保圧を加え続けてもキャビティ内の樹脂の重量増加には何ら寄与しなくなることがある。このような現象をゲートシールと呼ぶ。一般に、保圧圧力が小さい場合、保圧時間が長い場合、あるいは又、成形すべき射出成形品の厚さが比較的薄い場合、ゲートシールが観察されることが多い。一方、保圧期間中にゲート部内の樹脂の冷却固化が十分に進行せず、ゲートシールが観察されない場合もある。即ち、保圧圧力が大きい場合、保圧時間が短い場合、成形すべき射出成形品の厚さが比較的厚い場合、ゲートシールは観察されないことが多い。
【００３２】
射出成形法の第１の態様においては、溶融樹脂の射出開始から金型の離型までの間、金型の型締め力を一定に保持することができる。尚、以下、便宜上、このような操作を高圧型締め操作と呼ぶ。この場合、保圧操作によるキャビティ内の樹脂の重量増加が完了した時点における型内圧をＰ１０、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ１０とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ１０，温度Ｔ１０）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１０、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ１０である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３３】
あるいは又、射出成形法の第１の態様においては、保圧工程の完了後、金型の型締め力を工程（イ）における型締め力よりも減少させることができる。尚、以下、便宜上、このような操作を低圧型締め操作と呼ぶ。この場合、使用する熱可塑性樹脂の種類や成形条件等に依存して、低圧型締め操作の完了時、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２となる場合もあるが、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２ではない場合もある。後者の場合、金型の型締め力を減少させた直後の型内圧をＰ１１、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ１１とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ１１，温度Ｔ１１）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１１、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ１１である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３４】
低圧型締め操作においては、前記工程（イ）における型締め力をＦ１０、低減された型締め力をＦ１１としたとき、０≦Ｆ１１／Ｆ１０≦０．３、更に好ましくは０≦Ｆ１１／Ｆ１０≦０．１を満足することが望ましい。Ｆ１１／Ｆ１０の値が０．３を越える場合、使用する熱可塑性樹脂や成形条件に依っては、皮膜原料注入時に生じるキャビティ内の樹脂の圧縮状態が不均一となり、皮膜の厚さが不均一となったり、射出成形品の一部分にしか皮膜が形成されない場合がある。更には、皮膜原料注入前１０秒以内に、金型の型締め力を低減させることが望ましい。
【００３５】
あるいは又、射出成形法の第１の態様においては、保圧工程の完了後、金型の型締め力を０とし、次いで、固定金型部と可動金型部とでキャビティを形成した状態で可動金型部を固定金型部から離間する工程を更に含むことができる。尚、以下、便宜上、このような操作を可動金型部離間操作と呼ぶ。この場合、使用する熱可塑性樹脂の種類や成形条件等に依存して、可動金型部離間操作の完了時、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２となる場合もあるが、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２ではない場合もある。後者の場合、可動金型部を固定金型部から離間させた直後の型内圧をＰ’１１、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ’１１とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ’１１，温度Ｔ’１１）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ’１１、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ’１１である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３６】
高圧型締め操作、低圧型締め操作、あるいは可動金型部離間操作においては、皮膜原料の注入によって生成した型内圧のピーク圧をｐｐｅａｋとした場合、０＜ｐｐｅａｋ≦５００ｋｇｆ／ｃｍ２、好ましくは５０ｋｇｆ／ｃｍ２≦ｐｐｅａｋ≦３００ｋｇｆ／ｃｍ２を満足することが望ましい。キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧Ｐは、皮膜原料の注入時、０ｋｇｆ／ｃｍ２と等しい状態になっている。従ってｐｐｅａｋの値が０ｋｇｆ／ｃｍ２では、注入された皮膜原料によってキャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可動金型部が型開き方向に移動されることがない。このことは、形成された空間の体積と等しい体積の皮膜原料が注入されたか、又は、形成された空間の体積よりも少ない体積の皮膜原料が注入されたことを意味する。このような場合、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性が不十分となり、あるいは又、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下する。一方、ｐｐｅａｋの値が５００ｋｇｆ／ｃｍ２を越えると、皮膜原料注入時に皮膜原料によって生じるキャビティ内の樹脂の圧縮状態が不均一となる結果、皮膜の厚さが不均一となったり、射出成形品の一部分にしか皮膜が形成されない場合がある。ｐｐｅａｋの値がこれらの範囲にあるとき、言い換えれば、ｐｐｅａｋの値がこれらの範囲になるように、形成された空間の体積よりも大きな体積の皮膜原料を注入することにより、射出成形品の表面に均一な厚さの皮膜を形成することができ、しかも、熱可塑性樹脂に対する優れた皮膜の密着性を得ることができる。
【００３７】
更には、離型直前の型内圧をｐ’としたとき、０＜ｐ’／ｐｐｅａｋ≦１．０、より好ましくは０．５≦ｐ’／ｐｐｅａｋ≦１．０を満足することが望ましい。ｐ’／ｐｐｅａｋの値が０では、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となるように型内圧が保持されていないことになる。その結果、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性が不十分となり、あるいは又、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下する。ｐ’／ｐｐｅａｋの値がこれらの範囲にあるとき、注入された皮膜原料、更には収縮しつつある皮膜原料に対して一層確実にキャビティの金型面から圧力が加わり続ける。その結果、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性に優れ、皮膜表面の光沢性が向上する。また、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性も向上する。
【００３８】
射出成形法の第１の態様においては、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間の空間を一層形成し易くするために、キャビティへの溶融樹脂の射出後、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、通常必要とされる保圧圧力よりも低い保圧圧力で保圧してもよい。この場合、通常必要とされる保圧圧力よりも低い保圧圧力は、通常必要とされる保圧圧力の３０乃至９０％、より好ましくは４０乃至６０％であることが望ましい。保圧期間中の金型の型締め力は、一定であっても、逐次変化させてもよい。例えば、溶融樹脂の冷却・固化の間に金型の型締め力を段階的に減少させてもよい。あるいは又、キャビティへの溶融樹脂の射出後、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、通常必要とされる保圧圧力で、しかも通常必要とされる保圧時間（保圧期間）よりも短い時間、保圧してもよい。この場合、通常必要とされる保圧時間よりも短い保圧時間は、通常必要とされる保圧時間の２０乃至８０％、より好ましくは３０乃至５０％であることが望ましい。
【００３９】
射出成形法の第１の態様においては、主に射出成形品の肉厚、射出成形品の表面に形成する皮膜の厚さに依存して、高圧型締め操作、低圧型締め操作あるいは可動金型部離間操作のいずれかを選択すればよい。射出成形品の肉厚が薄い場合には、可動金型部離間操作を選択することが好ましく、射出成形品の肉厚が厚い場合、高圧型締め操作あるいは低圧型締め操作を採用することが望ましい。射出成形品の表面に形成する皮膜の厚さを厚くしたい場合、低圧型締め操作を採用することが望ましく、更に皮膜の厚さを厚くしたい場合、可動金型部離間操作を採用することが望ましい。
【００４０】
一般に、使用する熱可塑性樹脂が非強化の非晶性樹脂若しくは非晶性樹脂アロイ材から成る場合、キャビティの金型面近傍の樹脂が固化し始めても、金型面から離れた所に位置する樹脂は溶融状態にあり、しかも、固化した樹脂の部分と溶融状態の樹脂の境界は明確ではない。従って、樹脂がこのような状態にあるとき、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間（隙間）を形成しないで皮膜原料を注入すると、場合によっては、皮膜原料によってキャビティ内の樹脂は圧縮されるが、圧縮状態が不均一になる。その結果、注入された皮膜原料の厚さが不均一になり易い。
【００４１】
然るに、射出成形法の第１の態様においては、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間（隙間）を形成し、かかる空間に皮膜原料を注入する。従って、熱可塑性樹脂として非強化の非晶性樹脂若しくは非晶性樹脂アロイ材を使用した場合であっても、均一な皮膜が射出成形品の表面に形成される。また、所定の期間の間保圧を行うことによって、射出成形品にひけやボイドが発生することを防止することができ、しかもキャビティによって形成される形状の射出成形品への転写性を良くすることができる。尚、熱可塑性樹脂が非晶性熱可塑性樹脂であるか否かは、一般に示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法により明確な融点（急激な吸熱を示す温度）が確認されるか否かによって判断される。明確な融点が確認されない樹脂が非晶性熱可塑性樹脂である。一方、明確な融点が確認される樹脂が結晶性熱可塑性樹脂である。
【００４２】
また、Ｖ１２≦Ｖ１０（高圧型締め操作時）、Ｖ１２≦Ｖ１１（低圧型締め操作時）、若しくはＶ１２≦Ｖ’１１（可動金型部離間操作時）といった、熱可塑性樹脂の比容積を規定することで、キャビティ内での溶融樹脂の過剰充填分が型締め力によって受ける圧縮圧を確実に０ｋｇｆ／ｃｍ２にすることができ、射出成形品表面とキャビティの金型面との間に空間（隙間）が確実に生じる。更には、キャビティ内の樹脂に加わる圧力が大気圧まで低下した後（即ち、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２となった後）、皮膜原料を注入することによって、かかる空間に皮膜原料を確実に且つ均一に注入することができる。あるいは又、ｐｐｅａｋの値を規定することによって、注入された皮膜原料、更には収縮しつつある皮膜原料に確実に圧力が加わり続ける。その結果、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性に優れ、皮膜表面の光沢性が向上する。また、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性も向上する。
【００４３】
射出成形法の第１の態様においては、成形すべき射出成形品の形状に特に制限はない。
【００４４】
あるいは又、上述の射出成形法においては、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態で皮膜原料を注入することができる。尚、このような態様を、以下、射出成形法の第２の態様と呼ぶ。具体的には、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されていない状態で、皮膜原料を注入する。
【００４５】
射出成形法の第２の態様においては、前記工程（イ）と工程（ロ）の間で、保圧を行う工程を含み、皮膜原料の注入を、保圧期間の終了と同時に、若しくは保圧期間の終了以降に行うことが好ましい。
【００４６】
この場合、金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出した後の保圧期間を３秒以上とし、保圧圧力を３００ｋｇｆ／ｃｍ２以上とすることが望ましい。保圧圧力が３００ｋｇｆ／ｃｍ２未満で且つ保圧期間が３秒未満では、皮膜原料を注入する直前の型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２にまで低下し易くなる場合がある。型内圧がこのように低下すると、使用する熱可塑性樹脂や皮膜原料、成形条件によっては、キャビティ内の樹脂あるいは注入された皮膜原料を加圧し続けることができなくなり、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性が不十分になったり、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下する場合がある。然るに、保圧圧力及び保圧期間の値を上記のとおりとすれば、キャビティ内に樹脂が過剰充填された状態となり、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２より高い状態で皮膜原料を注入することができ、しかも、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に注入された皮膜原料を加圧し続けることができる。
【００４７】
尚、保圧期間の終了前に皮膜原料の注入を開始した場合、キャビティ内の溶融樹脂が皮膜原料注入装置内に流入する危険がある。皮膜原料の注入開始を、保圧期間の終了と同時若しくはそれ以降にすることによって、このような危険性を回避することができる。更には、皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後５秒以内に行うことが好ましく、これによって、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性を一層向上させることが可能になる。
【００４８】
射出成形法の第２の態様においては、溶融樹脂の射出開始から離型までの間、金型の型締め力を一定に保持することができる。即ち、高圧型締め操作を採用することができる。
【００４９】
あるいは又、射出成形法の第２の態様においては、保圧工程の完了後、金型の型締め力を溶融樹脂の射出時における型締め力よりも減少させることができる。即ち、低圧型締め操作を採用することができる。この場合には、前記工程（イ）における型締め力をＦ２０、低減された型締め力をＦ２１としたとき、０≦Ｆ２１／Ｆ２０≦０．３、更に好ましくは０≦Ｆ２１／Ｆ２０≦０．１を満足することが望ましい。これによって、皮膜原料を注入する直前の、樹脂に起因した型内圧を低下させることで、均一な皮膜を確実に樹脂表面に形成することが可能となる。
【００５０】
あるいは又、射出成形法の第２の態様においては、保圧工程の完了後、金型の型締め力を０とし、次いで、固定金型部と可動金型部とでキャビティを形成した状態で可動金型部を固定金型部から離間する工程を更に含むことができる。即ち、可動金型部離間操作を採用することができる。これによっても、皮膜原料を注入する直前の、樹脂に起因した型内圧を低下させることで、均一な皮膜を確実に樹脂表面に形成することが可能となる。
【００５１】
これらの高圧型締め操作、低圧型締め操作若しくは可動金型部離間操作においては、皮膜原料の注入直前の樹脂に起因した型内圧をＰ２２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ２２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ２２，温度Ｔ２２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０、温度Ｔ２２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２＞Ｖ２２である熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００５２】
尚、射出成形法の第２の態様においては、これらの高圧型締め操作、低圧型締め操作、可動金型部離間操作の全ての場合、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２より高い状態で、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を注入する。尚、使用する熱可塑性樹脂等に依存するが、キャビティ内の皮膜原料及び樹脂に起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となる場合、キャビティ内の樹脂のみに起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となる場合、あるいは又、キャビティ内の皮膜原料のみに起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態となる場合がある。
【００５３】
高圧型締め操作、低圧型締め操作、あるいは可動金型部離間操作においては、皮膜原料の注入直前の型内圧Ｐの値は、０＜Ｐ≦５００ｋｇｆ／ｃｍ２、より好ましくは、０＜Ｐ≦３００ｋｇｆ／ｃｍ２を満足することが望ましい。Ｐの値が５００ｋｇｆ／ｃｍ２を越える場合、溶融樹脂の収縮し易い部分に皮膜原料が流れ易くなり、その結果、皮膜の膜厚の減少や膜厚のむら、あるいは又、皮膜が射出成形品の一部分にしか形成されないという問題が生じる。然るに、Ｐの値を上記の範囲とすることによって、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を確実に注入することができる。
【００５４】
更には、皮膜原料の注入直後の型内圧Ｐｐｅａｋの値は、０＜Ｐｐｅａｋ≦５００ｋｇｆ／ｃｍ２、より好ましくは、０＜Ｐｐｅａｋ≦３００ｋｇｆ／ｃｍ２を満足することが望ましい。尚、Ｐｐｅａｋは、キャビティ内の樹脂及び／又は皮膜原料の注入に起因した型内圧であり、ピーク値である。Ｐｐｅａｋの値は、皮膜原料注入直前の型内圧、キャビティ内の樹脂の柔軟度、可動金型部の移動のし易さによって決定される。Ｐｐｅａｋの値が５００ｋｇｆ／ｃｍ２を越えると、皮膜の厚さが不均一となったり、射出成形品の一部分にしか皮膜が形成されない場合がある。一方、Ｐｐｅａｋの値が０ｋｇｆ／ｃｍ２では、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性が不十分となり、あるいは又、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下する。
【００５５】
射出成形法の第２の態様においては、主に熱可塑性樹脂の種類、強化樹脂であるか非強化樹脂であるかに基づき、実際に射出成形試験を行って、高圧型締め操作、低圧型締め操作あるいは可動金型部離間操作のいずれかを選択すればよい。射出成形法の第２の態様においては、結晶性熱可塑性樹脂あるいは結晶性樹脂がリッチなポリマーアロイから成る熱可塑性樹脂の使用が特に好ましい。
【００５６】
尚、成形すべき射出成形品の形状に特に制限はないが、結晶性熱可塑性樹脂あるいは結晶性樹脂がリッチなポリマーアロイから成り、厚さが３ｍｍ以上の射出成形品を成形する場合、射出成形法の第２の態様を適用することが好ましい。射出成形品の厚さが３ｍｍ以上にもなると、キャビティ内に射出された溶融樹脂の、射出成形品の厚さ方向の収縮が大きくなる。従って、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成され易くなる。かかる空間が形成された後に皮膜原料を注入すると、樹脂の表面の固化が相当進行した状態で皮膜原料が注入されるため、場合によっては、皮膜と射出成形品との間の密着不良が生じ易くなる。
【００５７】
射出成形法の第２の態様においては、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧が完全に低下しないうちに（言い換えれば、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に隙間を設けることなく）、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を注入する。その結果、注入された皮膜原料には確実に圧力が加わり続けるので、皮膜原料が収縮しても、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性に優れ、皮膜表面の光沢性が向上するし、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性も向上する。また、熱可塑性樹脂の比容積を規定することで、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧が完全に低下しないうちに、即ち、Ｐ＞０の状態において、確実にキャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を注入することができる。更には、皮膜原料注入の際の型内圧Ｐの値を規定することによって、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に皮膜原料を確実に注入することができ、しかも、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に注入された皮膜原料を加圧し続けることができる。また、皮膜原料の注入開始を、保圧期間の終了と同時若しくはそれ以降とすることによって、皮膜原料を注入する装置への溶融樹脂の流入を防止することができ、しかも熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性を一層向上させることができる。
【００５８】
皮膜原料を注入した直後の型内圧ｐｐｅａｋ，Ｐｐｅａｋは、先に説明したように０ｋｇｆ／ｃｍ２を超え、５００ｋｇｆ／ｃｍ２以下であることが好ましい。これらの型内圧は、皮膜原料注入直前の型内圧、キャビティ内の樹脂の柔軟度、可動金型部の移動のし易さに依存する。そして、皮膜原料を注入した直後の型内圧ｐｐｅａｋ，Ｐｐｅａｋがこのような範囲内に収まるように、適宜、射出成形方法の第１の態様若しくは第２の態様を選択し、併せて、型締め操作の形態（高圧型締め操作、低圧型締め操作、可動金型部離間操作）を選択すればよい。どの組み合わせが最適かは、熱可塑性樹脂の種類、皮膜原料注入直前のキャビティ内の樹脂の柔軟度、皮膜原料の注入量（即ち、射出成形品の表面に形成すべき皮膜の厚さ）、射出成形品の肉厚や形状等に基づき、決定すればよい。例えば、非強化の非晶性樹脂若しくは非晶性樹脂アロイ材を使用する場合には、射出成形方法の第１の態様を採用することが好ましく、結晶性熱可塑性樹脂あるいは結晶性樹脂がリッチなポリマーアロイから成り、厚さが３ｍｍ以上の射出成形品を成形する場合には、射出成形方法の第２の態様を採用することが好ましい。この際、皮膜原料の注入量の多少に依存して、ｐｐｅａｋ，Ｐｐｅａｋが所定の範囲内に収まるように、適宜、型締め操作の形態を選択、決定すればよい。
【００５９】
【実施例】
（実施例１）
実施例１においては、図１に示した型内被覆成形法用の金型を用いて、射出成形品の成形を行った。実施例１における射出成形法は、キャビティ３０内に射出された樹脂によって生成された型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２と等しい状態で皮膜原料５２を注入する。言い換えれば、皮膜原料５２の注入前に、キャビティ３０内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間５４が形成されており、この空間５４内に皮膜原料を注入する。更に、実施例１においては、前記工程（イ）と工程（ロ）の間で、保圧を行う工程を更に含む。また、低圧型締め操作を採用した。具体的には、実施例１においては、溶融樹脂の射出時における型締め力Ｆ１０を約１００トンｆ、低減された型締め力Ｆ１１を約５トンｆとした。即ち、Ｆ１１／Ｆ１０≒０．０５である。このような型締め力の低減によって、高圧型締め操作の場合よりも、空間５４の体積を増加させることができる。そして、かかる空間５４に、空間の体積よりも若干多量に計量された皮膜原料５２を確実に且つ均一に注入することができる。
【００６０】
また、金型の型締め力を低減させた直後の型内圧をＰ１１、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ１１とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ１１，温度Ｔ１１）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１１、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ１１である熱可塑性樹脂を用いた。
【００６１】
以下、図１〜図９を参照して、実施例１を詳しく説明する。尚、図１、図４〜図１６においては、射出シリンダー１００、固定プラテン１０４、可動プラテン１０６、タイバー１０８、型締め用油圧シリンダー１１０、油圧ピストン１１２の図示は省略した。
【００６２】
以下の実施例においては、東芝機械株式会社製ＩＳ１００射出成形装置を用いて、金型の型締め力を約１００トンｆとして金型の型締めを行い、溶融樹脂の射出成形を行った。キャビティ形状は、縦約１００ｍｍ×横約３０ｍｍ×深さ約１０ｍｍ、肉厚２ｍｍの略箱型である。尚、キャビティ形状はこのような形状に限定されず、所望に応じて任意の形状とすることができる。一方、ランナー部１６の断面形状は矩形であり、断面の寸法を、幅６ｍｍ、高さ（深さ）５ｍｍとした。更に、ゲート部の断面形状も矩形であり、断面の寸法を、幅４ｍｍ、高さ（深さ）２ｍｍとした。固定金型部１０に形成された凹部２２は、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、幅を２ｍｍ、深さを３ｍｍ、長さを６ｍｍとした。ここで、凹部２２の幅は、凹部を溶融樹脂の流れの方向に沿って測定した値であり、凹部２２の長さは、凹部を溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に沿って測定した値である。尚、凹部がランナー部を囲むように、環状の凹部を設けてもよい。
【００６３】
実施例１において使用した原料は、以下のとおりである。
成形用の熱可塑性樹脂：ポリカーボネート／ポリエチレンテレフタレートアロイ樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製：ユーピロンＭＢ２１１２）
また、射出成形条件を、以下のとおりとした。
金型温度 ： １３０゜Ｃ
溶融樹脂の温度： ２９０゜Ｃ
射出圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
【００６５】
尚、金型温度はキャビティ３０の金型面における温度であり、溶融樹脂の温度は射出シリンダー１００内における溶融樹脂の温度であり、射出圧力の値は熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０２に加える圧力の値とした。以下の実施例においても同様である。
【００６６】
先ず、図１に模式的な断面図を示すように、金型を型締めした後、図５の模式的な断面図に示すように、熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂５０を、射出シリンダー１００からスプルー部１４、ランナー部１６、ゲート部１８を経由して、開口部２０からキャビティ３０に射出し、キャビティ３０内を溶融樹脂５０で充填する。尚、キャビティ３０は、固定金型部１０と可動金型部１２とが高圧にて型締めされる（実施例１ではＦ１０＝約１００トンｆ）ことによって形成されている。この場合、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を前進させておき、シャットオフピン４６の先端で皮膜原料注入部２４を閉じておく。これによって、皮膜原料供給部４２とキャビティ３０とは連通せず、皮膜原料５２がキャビティ３０内に流入することはないし、溶融樹脂５０が皮膜原料供給部４２に流入することもない。
【００６７】
溶融樹脂の射出完了直後から、熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０２を用いて、キャビティ３０内の樹脂に圧力を加えた。尚、キャビティ３０内の樹脂に圧力を加えるこの操作を、以下、保圧操作と呼び、この圧力を保圧圧力と呼ぶ。保圧操作の条件を、以下のとおりとした。
保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧時間（期間）： １０秒
【００６８】
保圧圧力の値は熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０２に加えられた圧力の値であり、保圧時間はほぼゲートシール時間と同一であった。尚、射出成形品にひけやボイドが発生することを防止し、しかも形成される形状の射出成形品へのキャビティ３０による転写性を良くするために、保圧操作を実行する。
【００６９】
保圧操作を終了した後、型締め用油圧シリンダー１１０を操作して金型の型締め力を低減させた。型締め力の低減条件を以下のとおりとした。尚、型締め力の低減によって、キャビティ３０の金型開閉方向の厚さは、溶融樹脂の射出時に比べて、約０．１ｍｍ程度増加する。
低減後の型締め力（Ｆ１１）：約５トンｆ
低減開始時間 ：保圧終了より５０秒後
【００７０】
実施例１で使用した成形用の熱可塑性樹脂の体積収縮率は大きい。その結果、樹脂に起因した型内圧を０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低減させることができ、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に塗膜を形成するに十分なる大きな空間５４が形成された。この状態を、図６に模式的な断面図で示す。樹脂５０Ａは、通常、可動金型部１２側に収縮するため、型締め力の低減と相まって、固定金型部１０のキャビティ部分と樹脂５０Ａとの間に空間５４が形成される。
【００７１】
その後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を後退させることによって、シャットオフピン４６の先端を後退させて、皮膜原料注入部２４を開く。これによって、皮膜原料供給部４２と空間５４とは連通する。併せて、ポンプ１２０を介して皮膜原料５２を皮膜原料供給部４２に供給する。これによって、皮膜原料注入部２４まで皮膜原料は充填されるが、連通している空間５４の厚さは皮膜原料注入部２４の流路幅と比較して非常に小さく、皮膜原料の粘度が十分には低くないこともあって、この時点では皮膜原料５２が連通している空間５４を満たすまでには至らない（図７参照）。
【００７２】
その後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を前進させることによって、シャットオフピン４６の先端を前進させる。シャットオフピン４６の先端が前進することによって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に皮膜原料５２が注入される。皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後５４秒とした。このとき皮膜原料５２は、キャビティ３０内の樹脂５０Ａを圧縮しつつ注入されるか、あるいは可動金型部１２を固定金型部１０から若干離間させつつ注入されるか、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注入される。尚、どのような状態で皮膜原料５２がキャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間の空間（隙間）５４に注入されるかは、皮膜原料の注入圧力、型締め力、樹脂５０Ａの柔軟度に依存する。また、低圧型締め操作を行っているが故に、空間（隙間）５４の体積を大きくすることが可能になり、厚い皮膜を射出成形品の表面に均一に形成することが可能になる。
【００７３】
皮膜原料の注入条件を以下のとおりとした。
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：約１５ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧（ｐｐｅａｋ）：１５ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料注入量：０．４７ｃｍ３
【００７４】
キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。図７においては、空間５４は均一な厚さ（距離）をもって図示している。しかしながら、実際には、凹部２２の幅が小さいので、凹部２２内の樹脂の凹部幅方向の体積収縮は小さい。その結果、凹部２２の幅方向における空間の厚さ（距離）は小さい。即ち、凹部２２の型開き方向と平行な面（凹部２２の側面）と凹部２２内の樹脂によって形成される空間の厚さ（距離）は小さい。それ故、皮膜原料５２の流れは、凹部２２の側面と凹部２２内の樹脂によって形成される空間までしか到達せず、皮膜原料５２は、凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはない。この状態を、図８に模式的な断面図で示す。その結果、射出成形品の表面に形成される皮膜の厚さを正確に制御することができるばかりか、皮膜原料がランナー部１６からスプルー部１４にまで侵入し、ランナー部内やスプルー部内で冷却、固化した樹脂をランナー部やスプルー部から取り外すことが困難になるといった問題の発生を確実に回避することができる。
【００７５】
尚、皮膜原料の注入完了後、金型の型締め力は低下させたまま保持してもよいし、皮膜を破損しない程度にまで再加圧してもよい。
【００７６】
次いで、完全にあるいは離型作業に支障がない程度に皮膜原料５２を固化させて、キャビティ３０内の樹脂５０Ａの表面に皮膜５２’を形成する。固化の時間を１２０秒間とした。尚、この時間は射出成形された樹脂の冷却時間でもある。次いで、型締め用油圧シリンダー１１０を後退させて、これまで加えていた型締め力を解除して、離型操作を行う。この状態を、図９の（Ａ）の模式的な断面図に示す。最後に、表面に皮膜５２’が形成された射出成形品６０を可動金型部１２から取り外す。尚、不要な部分を除去した後の射出成形品６０の模式的な断面図を図９の（Ｂ）に示す。
【００７７】
こうして、塗料皮膜から成る皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得た。皮膜の厚さは、底部に開口部を有する箱型の射出成形品の底部で平均８０μｍであった。
【００７８】
実施例１においては、皮膜原料に起因した型内圧のピーク圧ｐｐｅａｋは１５ｋｇｆ／ｃｍ２であり、離型直前の皮膜原料に起因した型内圧ｐ’は５ｋｇｆ／ｃｍ２であった。尚、このように、離型直前の型内圧ｐ’が０ｋｇｆ／ｃｍ２ではない高い値に保持される理由は、体積収縮した皮膜の体積（但し、大気圧下に放置したと仮定したときの体積である）が、未だ、空間５４の体積より大きいことにある。
【００７９】
このように、皮膜原料に起因した離型直前の型内圧ｐ’を０ｋｇｆ／ｃｍ２ではない高い値に保持することによって、皮膜は常にキャビティ３０の金型面にて加圧される。その結果、射出成形品の表面に形成される皮膜に、高い均一性、光沢性、密着性を付与することができた。
【００８０】
実施例１にて使用したポリカーボネート／ポリエチレンテレフタレートアロイ樹脂（ユーピロンＭＢ２１１２）のＰＶＴ図を図１９に示す。尚、図１９中、（Ａ）は圧力１ｋｇｆ／ｃｍ２（大気圧）のときの樹脂温度と比容積の関係を示し、（Ｂ）は同じく３００ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｃ）は５００ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｄ）は７００ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｅ）は１０００ｋｇｆ／ｃｍ２のときの樹脂温度と比容積の関係を示す。
【００８１】
溶融樹脂のキャビティ内への保圧圧力Ｐ１０は約５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇであり、かかる樹脂の温度Ｔ１０は２９０゜Ｃである。従って、（圧力Ｐ１０＝５００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１０＝２９０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１０は約０．９ｃｍ３／ｇである。一方、金型の型締め力を減少させる直前の型内圧は既に大気圧と等しかったので、金型の型締め力を減少させた直後の型内圧Ｐ１１も０ｋｇｆ／ｃｍ２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１１は１４０゜Ｃであった。それ故、（圧力Ｐ１１，温度Ｔ１１）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１１は約０．８６ｃｍ３／ｇであった。更には、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１２は１４０゜Ｃであり、（大気圧Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１２は約０．８６ｃｍ３／ｇであった。従って、Ｖ１２≦Ｖ１１を満足していた。
【００８２】
即ち、温度Ｔ１０（２９０゜Ｃ）から或る温度（図１９では約２２０゜Ｃ）までは等比容積Ｖ１０のままキャビティ内の樹脂は冷却される。次いで、図１９においては、約２２０゜Ｃから約１４０゜Ｃまで、線Ａに沿って、今度は比容積が小さくなるように、キャビティ内の樹脂は変化する。温度が約１４０゜Ｃ（Ｔ１１）の時点で低圧型締め操作が行われ、キャビティの体積は若干増加するが、キャビティ内の樹脂に起因する型内圧は既に大気圧Ｐ０と等しくなっているので、ＰＶＴ図上には変化が現れない。また、低圧型締め操作から皮膜原料の注入までに短時間（４秒）しか経過していないため、皮膜原料注入直前の樹脂の温度Ｔ１２はＴ１１とほぼ等しい。この結果、ｋ２（Ｖ１１−Ｖ１２）、及び低圧型締め操作に起因するキャビティの体積増加分の和に相当する体積変化が、キャビティの金型面とキャビティ内の樹脂との間に形成される空間５４に相当する。このように、Ｖ１２≦Ｖ１１なる熱可塑性樹脂を使用し、低圧型締め操作を行うことによって、キャビティの金型面とキャビティ内の樹脂との間に空間を確実に形成することができる。
【００８３】
（実施例２）
実施例２も、図１に示した型内被覆成形法用の金型を用い、射出成形法の第１の態様にて射出成形品の成形を行った。実施例２においては、溶融樹脂の射出開始から金型の離型までの間、金型の型締め力を一定に保持する。即ち、実施例２においては、高圧型締め操作を採用した。より具体的には、溶融樹脂の射出開始から金型の離型までの間、金型の型締め力を約１００トンｆに保持した。尚、ランナー部１６、ゲート部１８及び凹部２２の寸法は、実施例１と同様とした。
【００８４】
実施例２においては、皮膜原料注入直前のキャビティ内の樹脂が冷却することによって生じる樹脂の体積収縮作用に起因して、キャビティ内に射出された樹脂によって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２に低下する。実施例２においては、保圧操作によるキャビティ内の樹脂の重量増加が完了した時点における型内圧をＰ１０、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ１０とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ１０，温度Ｔ１０）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１０、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ１０である熱可塑性樹脂を用いた。これによって、キャビティ内の樹脂によって生成した型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低下する。
【００８５】
実施例２においては成形用の熱可塑性樹脂原料として、以下の原料を使用した。また、射出成形条件、保圧操作条件を、以下のとおりとした。尚、使用した皮膜原料を、実施例１と同様とした。
成形用の熱可塑性樹脂：ポリアミドＭＸＤ６（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製：レニー１０２２）
射出成形条件
金型温度 ： １３０゜Ｃ
溶融樹脂の温度： ２７０゜Ｃ
射出圧力 ： ７００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧操作条件
保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧時間 ： ２．５秒
【００８６】
実施例２における保圧圧力の値は通常の値であるが、保圧時間は、通常の保圧時間と比較して短い。尚、通常の保圧時間は９秒程度で、この時間はほぼゲートシール時間に等しい。従って、保圧操作による溶融樹脂の重量増加は、通常の保圧操作による溶融樹脂の重量増加よりも少ない。その結果、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に空間５４が形成され易くなる。
【００８７】
実施例２では保圧操作終了後、５０秒間冷却時間をおいた後、型締め力を１００トンｆに保持したまま、皮膜原料を注入した。皮膜形成条件、皮膜原料注入後の冷却条件、皮膜固化条件は以下のとおりである。
皮膜形成条件
皮膜原料の注入開始：保圧期間の終了後５０秒
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ）：約１５０ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧（ｐｐｅａｋ）：１５０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料注入量：０．５５ｃｍ３
皮膜固化条件
固化時間 ： １２０秒
尚、この固化時間は射出成形された樹脂の冷却時間でもある。
【００８８】
離型直前における型内圧ｐ’は４０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。実施例２にて用いた熱可塑性樹脂のＰＶＴ図を図２０に示す。尚、図２０中、（Ａ）は圧力１ｋｇｆ／ｃｍ２（大気圧）のときの樹脂温度と比容積の関係を示し、（Ｂ）は同じく５１０ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｃ）は７００ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｄ）は１０２０ｋｇｆ／ｃｍ２、（Ｅ）は１５３０ｋｇｆ／ｃｍ２のときの樹脂温度と比容積の関係を示す。保圧圧力Ｐ１０は５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇであり、保圧工程におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１０は２７０゜Ｃである。従って、図２０からも明らかなように、（圧力Ｐ１０＝５００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１０＝２７０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１０は、約０．６５ｃｍ３／ｇである。温度Ｔ１０（２７０゜Ｃ）から或る温度（図２０では約２３５゜Ｃ）までは等比容積Ｖ１０のままキャビティ内の樹脂は冷却される。次いで、図２０においては、約２３５゜Ｃから約１４０゜Ｃまで、線Ａに沿って、今度は比容積が小さくなるように、キャビティ内の樹脂は変化する。温度が約１４０゜Ｃ（Ｔ１１）の時点で皮膜原料の注入が行われる。皮膜原料の注入直前の樹脂に起因した型内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ２であり、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１２は約１４０゜Ｃである。従って、（型内力Ｐ０＝０ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１２＝１４０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１２は０．６２３ｃｍ３／ｇである。即ち、Ｖ１２≦Ｖ１０を満足している。
【００８９】
実施例２においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。しかしながら、ランナー部１６には凹部２２が形成されているので、皮膜原料５２が凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。また、高圧型締め操作において、Ｖ１２≦Ｖ１０の関係を満足する熱可塑性樹脂を使用し、更には、好ましくは保圧時間を短くすることによって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に空間５４を形成することができ、塗料皮膜から成る平均厚さ１００μｍの皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得ることができた。
【００９０】
（実施例３）
実施例３においては、図１０の型内被覆成形法用の金型を使用し、射出成形法の第１の態様に基づき射出成形品の成形を行った。実施例３においては、キャビティ３０内への溶融樹脂の射出完了後、皮膜原料の注入前に、金型の型締め力を０とし、次いで、固定金型部１０と可動金型部１２とでキャビティ３０を形成した状態で可動金型部１２を固定金型部１０から離間する工程を含む。実施例３の熱可塑性樹脂の射出成形法の実施に適した金型の概要を、図１０の模式的な断面図を参照して説明する。尚、ランナー部１６、ゲート部１８及び凹部２２の寸法は、実施例１と同様とした。
【００９１】
実施例３の実施に適した型内被覆成形法用の金型も、固定金型部１０と可動金型部１２から構成されている。そして、固定金型部１０と可動金型部１２は、固定金型部１０と可動金型部１２とでキャビティ３０を形成した状態で可動金型部１２を固定金型部１０から離間し得る構造を有している。即ち、可動金型部１２を固定金型部１０から離間することによってキャビティ３０の体積を増加させ得る構造となっている。
【００９２】
より具体的には、図１０に示すように、可動金型部１２を固定金型部１０に対して若干移動させても閉じたキャビティ３０が形成されるように、可動金型部１２と固定金型部１０のパーティング面１２Ａ，１０Ａが印篭構造となっている。尚、図１０には、型締めされた状態の金型を示す。金型のその他の構造は、実施例１にて説明した金型と同様とすることができるので、説明は省略する。また、実施例３の実施に適した射出成形装置は、図３にて説明した射出成形装置と同様とすることができるので、その説明は省略する。
【００９３】
実施例３においては、溶融樹脂の射出時の型締め力を約１００トンｆとし、皮膜原料の注入前に、型締め用油圧シリンダー１１０を動作させて、型締め力を開放（０トンｆ）とし、更に、可動金型部１２を固定金型部１０から離間し、キャビティ３０の金型開閉方向の厚さを広げた。固定金型部１０からの可動金型部１２の離間量を０．１ｍｍとした。尚、キャビティ３０の金型開閉方向の厚さは、溶融樹脂の射出時に比べて、約０．３ｍｍ程度増加する。
【００９４】
実施例３においては、可動金型部を固定金型部から離間させた直後の型内圧をＰ’１１、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ’１１とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ１２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ’１１，温度Ｔ’１１）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ’１１、（圧力Ｐ０，温度Ｔ１２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ１２としたとき、Ｖ１２≦Ｖ’１１である熱可塑性樹脂を用いた。
【００９５】
実施例３においては、使用した成形用の熱可塑性樹脂及び皮膜原料を、実施例１と同様とした。また、射出成形条件、保圧操作条件を、以下のとおりとした。尚、
射出成形条件
金型温度 ： １３０゜Ｃ
溶融樹脂の温度： ２９０゜Ｃ
射出圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧操作条件
保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧時間 ： １０秒
【００９６】
実施例３では保圧操作終了後、５０秒経過後、型締め用油圧シリンダー１１０を作動させて、金型の型締め力を０トンｆとし、更に、固定金型部１０と可動金型部１２とでキャビティ３０を形成した状態で可動金型部１２を固定金型部１０から０．１ｍｍ離間した。固定金型部１０に対する可動金型部１２の位置は、溶融樹脂の射出直前を基準とした場合、離間後では０．３ｍｍ移動していた。そして、保圧期間の終了後５４秒経過した後、形成された空間５４内に皮膜原料５２を注入した。皮膜形成条件、皮膜原料注入後の冷却条件、皮膜固化条件は以下のとおりである。
皮膜形成条件
皮膜原料の注入開始：保圧期間の終了後５４秒
皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧（ｐｐｅａｋ）：２０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料注入量：１．７ｃｍ３
皮膜固化条件
固化時間 ： １２０秒
尚、この固化時間は射出成形された樹脂の冷却時間でもある。
【００９７】
離型直前における型内圧ｐ’は５ｋｇｆ／ｃｍ２であった。保圧圧力Ｐ１０は５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇであり、保圧工程におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１０は２９０゜Ｃである。従って、図１９のＰＶＴ図から、（圧力Ｐ１０＝５００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１０＝２９０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１０は約０．９０ｃｍ３／ｇである。一方、可動金型部を固定金型部から離間させた直後の型内圧Ｐ’１１は離間前に０ｋｇｆ／ｃｍ３、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ’１１は約１４０゜Ｃであった。また、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度Ｔ１２もほぼ１４０゜Ｃであった。（圧力Ｐ’１１＝０ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ’１１＝１４０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ’１１は約０．８６ｃｍ３／ｇであり、（圧力Ｐ０＝０ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ１２＝１４０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ１２も約０．８６ｃｍ３／ｇであり、Ｖ１２≦Ｖ’１１を満足していた。
【００９８】
実施例３においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。しかしながら、ランナー部１６には凹部２２が形成されているので、皮膜原料５２が凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。また、実施例３においては、Ｖ１２≦Ｖ’１１の関係を満足する熱可塑性樹脂を使用し、更には、可動金型部離間操作を行うことによって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に一層確実に空間５４を形成することができ、塗料皮膜から成る皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得ることができた。尚、皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部で平均２６０μｍであった。
【００９９】
（実施例４）
実施例４では、図１１に示した型内被覆成形法用の金型を使用し、射出成形法の第２の態様に基づき射出成形品の成形を行った。即ち、実施例４においては、キャビティ３０内に射出された樹脂５０Ａによって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高い状態で皮膜原料５２を注入する。尚、実施例４の熱可塑性樹脂の射出成形法においては、金型を閉じ型締め力を保持した状態でキャビティ３０内に溶融樹脂５０を射出した後、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に空間（隙間）を形成することなく、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に皮膜原料５２を注入する。即ち、実施例４においては、溶融樹脂の射出開始から離型までの間、金型の型締め力を一定に保持する、高圧型締め操作を採用した。尚、実施例４の実施に適した射出成形装置は、図３にて説明した射出成形装置と同様とすることができるので、その説明は省略する。キャビティ形状は、縦約１００ｍｍ×横約３０ｍｍ×深さ約１０ｍｍ、肉厚４ｍｍの略箱型としたが、キャビティ形状はこのような形状に限定されず、所望に応じて任意の形状とすることができる。一方、ランナー部１６の断面形状は矩形であり、断面の寸法を、幅６ｍｍ、高さ（深さ）５ｍｍとした。更に、ゲート部の断面形状も矩形であり、断面の寸法を、幅４ｍｍ、高さ（深さ）２ｍｍとした。可動金型部１２に形成された凹部２２は、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、幅を２ｍｍ、深さを３ｍｍ、長さを６ｍｍとした。
【０１００】
実施例４においては、皮膜原料の注入直前の樹脂に起因した型内圧をＰ２２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ２２、大気圧をＰ０とし、（圧力Ｐ２２，温度Ｔ２２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０、温度Ｔ２２）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２＞Ｖ２２である熱可塑性樹脂を用いた。
【０１０１】
実施例４において使用した成形用の熱可塑性樹脂原料は、実施例２と同様とした。また、使用した皮膜原料は、実施例１と同様とした。
【０１０２】
また、射出成形条件を、以下のとおりとした。
金型温度 ： １３０゜Ｃ
溶融樹脂の温度： ２７０゜Ｃ
射出圧力 ： ７００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
【０１０３】
先ず、図１１に模式的な断面図を示すように、金型を型締めした後、図１２に模式的な断面図を示すように、熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂５０を、射出シリンダーから、スプルー部１４、ランナー部１６、ゲート部１８を経由して、開口部２０からキャビティ３０に射出し、キャビティ３０内を溶融樹脂５０で充填する。尚、キャビティ３０は、固定金型部１０と可動金型部１２とが高圧にて型締めされる（実施例４では約１００トンｆ）ことによって形成されている。この場合、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を前進させておき、シャットオフピン４６の先端で皮膜原料注入部２４を閉じておく。これによって、皮膜原料供給部４２とキャビティ３０とは連通せず、皮膜原料５２がキャビティ３０内に流入することはない。
【０１０４】
溶融樹脂の射出完了直後から、以下の条件で保圧操作を行った。尚、この保圧操作の条件は、通常の条件であり、保圧時間はゲートシール時間とほぼ同一である。
保圧圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
保圧時間（期間）： ９秒
【０１０５】
保圧期間の終了後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を後退させることによって、シャットオフピン４６の先端を後退させて、皮膜原料注入部２４を開く。併せて、ポンプを介して皮膜原料５２を皮膜原料供給部４２に供給する。これによって、皮膜原料注入部２４まで皮膜原料は充填される。尚、射出成形方法の第２の態様においては、樹脂５０Ａに起因する型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２よりも高いので、この時点で樹脂５０Ａが皮膜原料注入部２４に流入することを防止する必要がある。そのためには、キャビティの金型面と接する樹脂５０Ａの部分を或る程度硬化させておけばよい。具体的には、保圧期間の経過後、シャットオフピン４６の後退までの時間を長くする方法、キャビティの金型面と接触する樹脂の部分及びその近傍の樹脂は冷却され、硬化するが、かかる硬化が早い結晶性樹脂を使用する方法が挙げられる。
【０１０６】
その後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を前進させることによって、シャットオフピン４６の先端を前進させる。シャットオフピン４６の先端が更に前進することによって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間５６に皮膜原料５２が注入される。この状態を、図１３の（Ａ）の模式的な断面図に示す。皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後４秒とした。
【０１０７】
このとき皮膜原料５２は、キャビティ３０内の樹脂５０Ａを圧縮しつつ注入されるか、あるいは可動金型部１２を固定金型部１０から若干離間させつつ注入されるか、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注入される。尚、どのような状態で皮膜原料５２がキャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間５６に注入されるかは、皮膜原料の注入圧力、型締め力、樹脂５０Ａの柔軟度に依存する。図１３の（Ａ）においては、樹脂５０Ａが皮膜原料５２によって圧縮されている状態を拡大して模式的に示した。
【０１０８】
皮膜原料の注入条件を以下のとおりとした。
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：５００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
皮膜原料の注入時の型内圧（Ｐ）：３００ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入直後の型内圧（Ｐｐｅａｋ）：５００ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料注入量：０．２ｃｍ３
【０１０９】
実施例４においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間５６に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。射出成形方法の第２の態様においては、注入された皮膜原料５２は、キャビティ３０内の樹脂５０Ａを圧縮しつつ注入されるか、あるいは可動金型部１２を固定金型部１０から若干離間させつつ注入されるか、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注入される。樹脂の圧縮のし易さ（柔軟度）は、一般に温度に依存する。即ち、ランナー部１６に設けた凹部２２を先の寸法にすることによって、凹部２２内の樹脂５０Ａの冷却を他の部分における樹脂の冷却よりも早く進行させることで、キャビティ３０内、ゲート部１８内やランナー部１６内の樹脂よりも凹部２２内の樹脂５０Ａは早く固化し、圧縮され難くくなる。また、凹部２２の型開き方向と平行な面（凹部２２の側面）と樹脂との間に侵入した皮膜原料５２は、その圧力をかかる凹部２２の面に主に伝えるだけであり、凹部２２の型開き方向と直角の面（凹部２２の底面）方向の力の成分は極めて小さくなる。その結果、皮膜原料５２が凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。
【０１１０】
次いで、完全にあるいは離型作業に支障がない程度に皮膜原料５２を固化させて、キャビティ３０内の樹脂５０Ａの表面に皮膜を形成する。固化の時間を１２０秒間とした。尚、この期間に射出成形された樹脂は冷却し続ける。次いで、型締め用油圧シリンダー１１０の油圧ピストン１１２を後退させて、これまで加えていた型締め力を解除して、離型操作を行う。最後に、金型から射出成形品を取り出す。尚、離型直前における型内圧Ｐ’の値は約３２０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
【０１１１】
こうして、塗料皮膜から成る皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得た。皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部で平均３０μｍであった。尚、表面に皮膜５２’が形成され、不要な部分が除去された後の射出成形品６０の模式的な断面図を図１３の（Ｂ）に示す。
【０１１２】
実施例４における皮膜原料注入直前における型内圧Ｐ２２は３００ｋｇｆ／ｃｍ２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ２２は２３５゜Ｃであった。実施例４においては、（圧力Ｐ２２＝３００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０＝１ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２２＝０．６４３ｃｍ３／ｇ、Ｖ２＝０．６５３ｃｍ３／ｇである。即ち、Ｖ２＞Ｖ２２を満足している。それ故、皮膜原料注入直前の型内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低下しなかった。尚、実施例４にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図は、図２０と同じである。
【０１１３】
（実施例５）
実施例５では、図１４に示した型内被覆成形法用の金型を使用し、射出成形法の第２の態様に基づき射出成形品の成形を行った。射出成形法において実施例５が実施例４と相違する点は、金型の型締め力を、皮膜原料５２の注入前に、溶融樹脂の射出時における型締め力よりも減少させる点にある。即ち、溶融樹脂の射出時の型締め力を約１００トンｆ（＝Ｆ２０）とし、皮膜原料５２の注入前に、型締め力を約５トンｆ（＝Ｆ２１）に下げた。即ち、Ｆ２１／Ｆ２０≒０．０５である。尚、ランナー部１６及びゲート部１８の寸法、並びに凹部２２Ａ，２２Ｂの幅及び深さは、実施例４と同様とした。
【０１１４】
図１４に示した型内被覆成形法用の金型においては、皮膜原料流入防止のための環状の凹部２２Ａが固定金型部１０に形成されており、一方、環状の凹部２２Ｂが可動金型部１２に形成されている。即ち、ランナー部１６は凹部２２Ａ，２２Ｂによって囲まれている。固定金型部１０に形成された凹部２２Ａは、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、幅を２ｍｍ、深さを３ｍｍとした。また、可動金型部１２に形成された凹部２２Ｂは、溶融樹脂射出部を流れる溶融樹脂の流れの方向と略直角の方向に設けられた溝部から成り、幅を２ｍｍ、深さを３ｍｍとした。尚、実施例５の実施に適した射出成形装置は、図３にて説明した射出成形装置と同様とすることができるので、その説明は省略する。
【０１１５】
実施例５において使用した成形用の熱可塑性樹脂原料を実施例４と同様とし、射出成形条件、保圧操作条件を実施例４と同様とした。また、第１の皮膜原料注入部２４Ａから注入する皮膜原料５２Ａを、実施例１と同様とした。第２の皮膜原料注入部２４Ｂから注入する皮膜原料５２Ｂとして、三菱化学株式会社製銅系導電性塗料（ＭＣＰ−１０００）を遅乾性シンナー（三菱化学株式会社製：ＭＣＰシンナーＢＭ）で希釈したものを使用した。尚、型締めした後の金型の模式的な断面図を図１４に示す。また、溶融樹脂５０をキャビティ３０内に射出した状態を、図１５の模式的な断面図に示す。
【０１１６】
実施例５においては、保圧期間の終了直後、型締め用油圧シリンダー１１０を操作して、型締め力を約５トンｆまで低下させる。これによって、キャビティの体積は若干増加するが、Ｖ２＞Ｖ２２を満足する熱可塑性樹脂を使用するので、未だ、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間には空間は形成されない。次いで、皮膜原料注入装置４０Ａ，４０Ｂのピストン４４Ａ，４４Ｂを後退させることによって、シャットオフピン４６Ａ，４６Ｂの先端を後退させて、皮膜原料注入部２４Ａ，２４Ｂを開く。これによって、皮膜原料注入部２４Ａ，２４Ｂまで皮膜原料は充填されるが、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ２にまで低下していないので樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に空間（隙間）は形成されず、皮膜原料供給部４２Ａ，４２Ｂとキャビティ３０とは連通していない。従って、皮膜原料５２Ａ，５２Ｂは、この段階ではキャビティ３０側に流入しない。
【０１１７】
型締め力を低下させ、次いで、シャットオフピン４６Ａ，４６Ｂの前進によって、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に、皮膜原料５２Ａ，５２Ｂを注入する。この状態を、図１６の（Ａ）に模式的な断面図で示す。実施例４と比較すると、低圧型締め操作であるが故に、実施例４よりも厚い皮膜を形成することが可能となる。尚、皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後４秒とした。また、皮膜原料の注入時の型内圧（Ｐ）は１００ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
皮膜形成条件
第１の皮膜原料注入部２４Ａからの皮膜原料の注入
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：２４０ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
注入量：０．３ｃｍ３
第２の皮膜原料注入部２４Ｂからの皮膜原料の注入
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：２４０ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
注入量：０．１ｃｍ３
皮膜原料の注入直後の型内圧（Ｐｐｅａｋ）：２４０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜固化条件
固化時間 ： １２０秒
【０１１８】
尚、この皮膜の固化期間に、射出成形された樹脂は冷却され続ける。皮膜原料の注入完了後、金型の型締め力を低下させたまま保持しておいてもよいし、皮膜原料の注入によって樹脂表面に形成された皮膜を破損しない程度まで型締め力を増加させてもよい。尚、離型直前における型内圧Ｐ’の値は約１９０ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
【０１１９】
実施例５において、皮膜原料注入直前における型内圧Ｐ２２は１００ｋｇｆ／ｃｍ２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ２２は２３５゜Ｃであった。（圧力Ｐ２２＝１００ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０＝１ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２２＝０．６４８ｃｍ３／ｇ、Ｖ２＝０．６５３ｃｍ３／ｇであった。即ち、Ｖ２＞Ｖ２２を満足している。尚、実施例５にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図は、図２０と同じである。
【０１２０】
こうして、皮膜５２Ａ’，５２Ｂ’が射出成形品６０の表側及び裏面の表面の略全面に亙って形成された射出成形品６０を得ることができた。実施例５においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２Ａ，５２Ｂは、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。しかしながら、ランナー部１６には凹部２２Ａ，２２Ｂが形成されているので、皮膜原料５２Ａ，５２Ｂが凹部２２Ａ，２２Ｂを越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。尚、表面に皮膜５２Ａ’（厚さ約５０μｍ），５２Ｂ’（厚さ約３０μｍ）が形成され、不要な部分が除去された後の射出成形品６０の模式的な断面図を、図１６の（Ｂ）に示す。
【０１２１】
（実施例６）
実施例６では、図１０に示した型内被覆成形法用の金型を使用し、射出成形法の第２の態様に基づき射出成形品の成形を行った。実施例６が実施例４と相違する点は、金型の型締め力を、皮膜原料５２の注入前に、溶融樹脂の射出時における型締め力よりも減少させ、その後、固定金型部１０と可動金型部１２とでキャビティ３０を形成した状態で可動金型部１２を固定金型部１０から離間した後、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面の間に皮膜原料５２を注入する点にある。実施例６においては、金型の型締め力を、溶融樹脂の射出時の型締め力を約１００トンｆとし、皮膜原料５２の注入前に、型締め力を開放（０トンｆ）とし、更には、可動金型部１２を固定金型部１０から離間させた。尚、離間量を０．１ｍｍとした。固定金型部１０に対する可動金型部１２の位置は、溶融樹脂の射出直前を基準とした場合、離間後では０．３ｍｍ移動していた。実施例６の実施に適した射出成形装置は、図３にて説明した射出成形装置と同様とすることができるので、その説明は省略する。尚、キャビティ形状は、縦約１００ｍｍ×横約３０ｍｍ×深さ約１０ｍｍ、肉厚４ｍｍの略箱型である。また、尚、ランナー部１６、ゲート部１８及び凹部２２の寸法を、実施例１と同様とした。
【０１２２】
実施例６において使用した成形用の熱可塑性樹脂原料及び皮膜原料を、実施例４と同様とした。また、射出成形条件、保圧操作条件も実施例４と同様とした。
【０１２３】
実施例６では保圧期間の終了直後、型締め用油圧シリンダー１１０を作動させて型締め力を解放し、可動金型部１２を固定金型部１０から約０．１ｍｍ離間させた後、皮膜原料注入装置４０のピストン４４を後退させることによって、シャットオフピン４６の先端を後退させて、皮膜原料注入部２４を開く。これによって、皮膜原料注入部２４まで皮膜原料は充填されるが、キャビティは樹脂で完全に満たされており、型内圧０ｋｇｆ／ｃｍ２にまで低下していないので、樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面の間に空間が形成されず、皮膜原料供給部４２とキャビティ３０とは連通していない。従って皮膜原料５２は、この段階ではキャビティ３０側に流入しない。
【０１２４】
可動金型部１２を固定金型部１０から離間させ、次いで、シャットオフピン４６の前進によって、皮膜原料５２はキャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入される。皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後４秒とした。尚、実施例５と比較すると、可動金型離間操作であるが故に、厚い皮膜を形成することが可能となる。
皮膜形成条件
皮膜原料の注入圧力（ｐｉｎｊ） ：２００ｋｇｆ／ｃｍ２−Ｇ
皮膜原料の注入時の型内圧（Ｐ）：５０ｋｇｆ／ｃｍ２
皮膜原料の注入直後の型内圧（Ｐｐｅａｋ）：２００ｋｇｆ／ｃｍ２
注入量：０．６ｃｍ３
皮膜固化条件
固化時間 ： １２０秒
【０１２５】
尚、この皮膜の固化期間に、射出成形された樹脂は冷却され続ける。皮膜原料の注入完了後、金型の型締め力を開放したまま保持しておいてもよいし、皮膜原料の注入によって樹脂表面に形成された皮膜を破損しない程度まで型締め力を増加させてもよい。尚、離型直前における型内圧Ｐ’の値は約１００ｋｇｆ／ｃｍ２であった。
【０１２６】
実施例６においては、皮膜原料注入直前における型内圧Ｐ２２は５０ｋｇｆ／ｃｍ２、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ２２は２３５゜Ｃであった。（圧力Ｐ２２＝５０ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２２、（圧力Ｐ０＝１ｋｇｆ／ｃｍ２，温度Ｔ２２＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ２としたとき、Ｖ２２＝０．６５０ｃｍ３／ｇ、Ｖ２＝０．６５３ｃｍ３／ｇである。即ち、Ｖ２＞Ｖ２２を満足している。それ故、皮膜原料注入直前の型内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低下せず、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面との間に空間（隙間）が発生することはない。尚、実施例６にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図は、図２０と同じである。
【０１２７】
こうして、塗料皮膜から成る皮膜が射出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品を得た。皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部で平均１００μｍであった。実施例６においても、キャビティ３０内の樹脂５０Ａとキャビティ３０の金型面との間に注入された皮膜原料５２は、ゲート部１８からランナー部１６へ侵入する。しかしながら、ランナー部１６には凹部２２が形成されているので、皮膜原料５２が凹部２２を越えて更にランナー部１６を流れることはなかった。
【０１２８】
以上、本発明を実施の形態及び好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施の形態にて説明した型内被覆成形法用の金型の構造は例示であり、適宜設計変更することが可能である。また、実施例にて説明した型内被覆成形法における各種の条件や使用した材料も例示であり、適宜変更することができる。実施例１及び実施例２で説明した射出成形法においては、実施の形態１にて説明した金型を使用したが、実施の形態２若しくは実施の形態３にて説明した金型を使用することもできる。一方、実施例４で説明した射出成形法においても、実施の形態１若しくは実施の形態３にて説明した金型を使用することもできる。図１０に示した印篭構造を有する金型において、皮膜原料注入装置を可動金型部に配設してもよいし、固定金型部と可動金型部の両方に配設してもよい。
【０１２９】
熱可塑性樹脂の射出成形方法においては、皮膜原料を注入した直後の型内圧ｐｐｅａｋ，Ｐｐｅａｋが先に説明した範囲内に収まるように、適宜、第１の態様若しくは第２の態様を選択し、併せて、型締め操作の形態（高圧型締め操作、低圧型締め操作、可動金型部離間操作）を選択すればよい。どの組み合わせが最適かは、熱可塑性樹脂の種類、皮膜原料注入直前のキャビティ内の樹脂の柔軟度、皮膜原料の注入量（即ち、射出成形品の表面に形成すべき皮膜の厚さ）、射出成形品の肉厚や形状等に基づき、決定すればよい。
【０１３０】
【発明の効果】
本発明の型内被覆成形法用の金型においては、溶融樹脂射出部の一部に凹部が形成されているので、皮膜原料の溶融樹脂射出部への流入を効果的に防止できる。それ故、正確に制御された所望の厚さの皮膜を射出成形品の表面に形成することができるし、金型の離型後、射出成形品が固定金型部から離れなくなることを効果的に防止し得る。その結果、安定した成形サイクルにて、各種の機能を有する皮膜を樹脂の表面上に形成することができ、最終製品に至る製造工程の削減、製造設備の縮小、加工・処理時間の短縮、製造コストの低減を図ることが可能となる。しかも、金型作製時、かかる凹部の形成は左程の工数を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図２】スプルー部、ランナー部、ゲート部、凹部及びキャビティの部分を透視した模式的な斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る型内被覆成形法用の金型を配設した射出成形装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図４】実施の形態１の変形に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図５】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型に溶融樹脂を射出した状態を示す模式的な断面図である。
【図６】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成された状態を示す模式的な断面図である。
【図７】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に形成された空間に皮膜原料を注入する直前の状態を示す模式的な断面図である。
【図８】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に形成された空間に皮膜原料を注入した後の状態を示す模式的な断面図である。
【図９】実施の形態１における型内被覆成形法用の金型において、離型を行った後の状態を示す模式的な断面図、及び射出成形品の模式的な断面図である。
【図１０】可動金型部と固定金型部のパーティング面が印篭構造となっている型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図１１】実施の形態２に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図１２】実施の形態２における型内被覆成形法用の金型に溶融樹脂を射出した状態を示す模式的な断面図である。
【図１３】実施の形態２における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に皮膜原料を注入した後の状態を示す模式的な断面図、及び射出成形品の模式的な断面図である。
【図１４】実施の形態３に係る型内被覆成形法用の金型の模式的な断面図である。
【図１５】実施の形態３における型内被覆成形法用の金型に溶融樹脂を射出した状態を示す模式的な断面図である。
【図１６】実施の形態３における型内被覆成形法用の金型において、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に皮膜原料を注入した後の状態を示す模式的な断面図、及び射出成形品の模式的な断面図である。
【図１７】従来のインモールドコーティング法において使用される金型の模式的な断面図である。
【図１８】従来のインモールドコーティング法において使用される金型における問題を説明するための金型等の模式的な断面図である。
【図１９】実施例１にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図である。
【図２０】実施例２にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ図である。
【符号の説明】
１０ 固定金型部
１２ 可動金型部
１４ スプルー部
１６ ランナー部
１８ ゲート部
２０ 開口部
２２，２２Ａ，２２Ｂ 凹部
２４ 皮膜原料注入部
３０ キャビティ
３２ 副キャビティ
４０，４０Ａ，４０Ｂ 皮膜原料注入装置
４２，４２Ａ，４２Ｂ 皮膜原料供給部
４４，４４Ａ，４４Ｂ ピストン
４６，４６Ａ，４６Ｂ シャットオフピン
５０ 溶融樹脂
５０Ａ 樹脂
５２，５２Ａ，５２Ｂ 皮膜原料
５２’，５２Ａ’，５２Ｂ’ 皮膜
６０ 射出成形品
１００ 射出シリンダー
１０２ 熱可塑性樹脂供給用スクリュー
１０４ 固定プラテン
１０６ 可動プラテン
１０８ タイバー
１１０ 型締め用油圧シリンダー
１１２ 油圧ピストン
１２０ ポンプ
１２２ 皮膜原料タンク
１２４ 耐圧配管
Claims (7)
- 固定金型部と可動金型部から成り、
固定金型部と可動金型部によって形成されたキャビティ、
溶融樹脂をキャビティ内に射出するための溶融樹脂射出部、及び、
皮膜原料をキャビティ内に注入するために、キャビティに開口した皮膜原料注入部、を備えた、型内被覆成形法用の金型であって、
溶融樹脂射出部は、ランナー部、及び、該ランナー部に連通し、キャビティに開口したゲート部から成り、
該ランナー部及び／又はゲート部には、皮膜原料流入防止のための凹部が形成されていることを特徴とする金型。 - 固定金型部と可動金型部から成り、
固定金型部と可動金型部によって形成されたキャビティ、
溶融樹脂をキャビティ内に射出するための溶融樹脂射出部、及び、
皮膜原料をキャビティ内に注入するために、キャビティに開口した皮膜原料注入部、を備えた、型内被覆成形法用の金型であって、
溶融樹脂射出部は、キャビティに開口したゲート部から成り、
該ゲート部には、皮膜原料流入防止のための凹部が形成されていることを特徴とする金型。 - 凹部の深さは、０．２乃至１０ｍｍであり、凹部の幅は、０．２乃至１０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の型内被覆成形法用の金型。
- 凹部の深さは、０．５乃至５ｍｍであり、凹部の幅は、０．５乃至３ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の型内被覆成形法用の金型。
- 皮膜原料注入部は固定金型部に設けられ、
皮膜原料流入防止のための凹部が固定金型部に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の型内被覆成形法用の金型。 - 皮膜原料注入部は可動金型部に設けられ、
皮膜原料流入防止のための凹部が可動金型部に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の型内被覆成形法用の金型。 - 皮膜原料注入部は、固定金型部に設けられた第１の皮膜原料注入部と、可動金型部に設けられた第２の皮膜原料注入部とから成り、
皮膜原料流入防止のための凹部が固定金型部及び可動金型部に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の型内被覆成形法用の金型。
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