JP5093744B2 - In-mold coating mold - Google Patents

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Description

本発明は、金型内で熱可塑性樹脂の成形品を成形した後、該樹脂の成形品と金型のキャビティ面との間に熱硬化性の塗料を注入して、金型内で硬化させることにより、樹脂成形品の表面を塗料により被覆(塗膜と称することもある)して装飾する型内被覆成形品を成形するに好適な型内被覆成形用金型に関する。   In the present invention, after molding a molded article of a thermoplastic resin in a mold, a thermosetting paint is injected between the molded article of the resin and the cavity surface of the mold and cured in the mold. Thus, the present invention relates to an in-mold coating molding die suitable for molding an in-mold coating molded product that coats and decorates the surface of a resin molded product with a paint (sometimes referred to as a coating film).

従来から、成形品の装飾性を高める方法として、塗装法が多く用いられているが、近年になって、塗装工程の省略化を目的として、樹脂成形と塗膜による被覆を同一の金型内で行う型内被覆成形方法(インモールドコーティング方法と称されることもある)が提案された。   Conventionally, the painting method has been widely used as a method for improving the decorativeness of molded products, but recently, for the purpose of omitting the painting process, resin molding and coating with a coating film are placed in the same mold. An in-mold coating method (sometimes referred to as an in-mold coating method) was proposed.

前記型内被覆成形方法の一例を説明するためとして、図6に工程の概略を説明するフローチャートを示す。図6に示した型内被覆成形方法は、熱可塑性樹脂を基材として金型内で射出成形した後、金型をわずかに開いた状態として、型内で成形した樹脂成形品と金型キャビティ面との間に隙間を生じさせ、該隙間に塗料注入機を使用して塗料を注入する。
その後、金型を再度型締することによって成形品の表面に塗料を均一に拡張させた後、硬化させて被覆する型内被覆成形方法である。
In order to explain an example of the in-mold coating forming method, FIG. 6 shows a flowchart explaining the outline of the process. The in-mold coating molding method shown in FIG. 6 is a resin molded product molded in a mold and a mold cavity after injection molding in a mold using a thermoplastic resin as a base material and then the mold is slightly opened. A gap is formed between the surface and the paint is injected into the gap using a paint injector.
After that, the mold is clamped again to uniformly extend the paint on the surface of the molded product, and then cured and coated.

前記型内被覆成形方法は、熱可塑性樹脂の成形と被覆を同一の金型内で行うため、工程の省略化によるコストダウンが可能であると同時に、揮発する溶剤がほとんどないので環境に優しい成形方法と言える。また、浮遊している塵が、成形中に硬化する以前の塗膜に付着して不良になる等という問題もないため、高い品質の製品を得ることができる。
そのため、特に、外観に対して高い品質が要求される自動車用の部品、例えば、バンパー、ドア、ドアミラーカバー、フェンダー等多くの部品には、前記型内被覆成形方法の利用が検討されている。
The in-mold coating molding method performs molding and coating of the thermoplastic resin in the same mold, so the cost can be reduced by omitting the process, and at the same time, there is almost no volatilizing solvent, so environmentally friendly molding It's a method. Further, since there is no problem that floating dust adheres to a coating film before being cured during molding and becomes defective, a high quality product can be obtained.
Therefore, in particular, the use of the in-mold coating forming method has been studied for many parts such as bumpers, doors, door mirror covers, and fenders for automobiles that require high quality in appearance.

前記型内被覆成形方法に用いる塗料としては、一般的に熱硬化性の塗料が用いられており、金型内に注入された塗料については、金型温度と樹脂温度を利用して、金型内で硬化させる。そのため、金型は通常100℃以上という高い温度に設定されている。   As the paint used for the in-mold coating molding method, a thermosetting paint is generally used. For the paint injected into the mold, the mold temperature and the resin temperature are used to obtain the mold. Harden in. Therefore, the mold is usually set to a high temperature of 100 ° C. or higher.

なお、前記型内被覆成形方法に用いられる金型としては、特許文献1、又特許文献2等に開示されるような金型が公知であるが、主に、金型から塗料が漏れ出さないようにするための技術に重点がおかれているものが多い。   In addition, as a metal mold | die used for the said in-mold coating molding method, although a metal mold | die as disclosed by patent document 1, patent document 2, etc. is well-known, a coating material does not mainly leak from a metal mold | die. There are many things that are focused on the technology to do so.

特開平9−48044号公報JP 9-48044 A

特開平9−52257号公報JP-A-9-52257

ところで、前記型内被覆成形を行う場合においては、基本的に、樹脂成形品上において塗料を硬化させる必要があり、そのため、塗料注入機内、或いは又、塗料タンクから塗料注入機にまで塗料を流すための塗料用ライン内等で、塗料が硬化しないように設備は設計される。 By the way, in the case of performing the in-mold coating, basically, it is necessary to cure the paint on the resin molded product. Therefore, the paint is allowed to flow in the paint injection machine or from the paint tank to the paint injection machine. The equipment is designed so that the paint does not harden in the paint line.

しかし、実成形の際においては、塗料注入機の先端部等は、高温の金型や樹脂に長時間接触することになり、その結果として、塗料注入機の先端部が設定した以上に昇温されてしまうという実情がある。そのため、何らかの要因により塗料注入機の先端部などにわずかにでも成形の際の塗料が残ると、そこに残っている樹脂が、先端部で硬化してしまうという問題が生じていた。勿論、塗料注入機は金型温度の影響をできる限り受けないようするため、冷却装置等により温度調節される構造となっているが、連続成形する間に、外乱を受けるなどして、ほんのわずかな量の塗料が塗料注入機の先端部で硬化する。 However, at the time of actual molding, the tip of the paint injection machine etc. will be in contact with a high-temperature mold or resin for a long time, and as a result, the temperature of the paint injection machine will rise more than set. There is a fact that it will be done. For this reason, if the paint at the time of molding remains even slightly at the tip of the paint injector for some reason, there is a problem that the resin remaining there hardens at the tip. Of course, the paint injecting machine has a structure in which the temperature is adjusted by a cooling device or the like so as not to be affected by the mold temperature as much as possible, but it is only slightly affected by disturbances during continuous molding. A reasonable amount of paint hardens at the tip of the paint injector.

硬化した塗料がわずかな量であれば、塗料注入機の先端が閉塞するなどの問題は生じないが、塗料の硬化物は「ぶつ」と呼ばれる固形物となって、次成形において塗料の流れに入り込み、その結果、「ぶつ」が、金型内における塗料の流れを乱す、或いは塗膜の表面に現れる等して、被覆後の成形品外観を悪くする。特に、型内被覆成形品は、その外観を形成する意匠面に装飾として施工されることが多く、そのような場合に、わずかな、「ぶつ」が致命的な欠陥を引き起こす。 If the amount of hardened paint is small, there will be no problems such as clogging the tip of the paint injector, but the hardened material of the paint will become a solid called “striking” and it will flow into the paint flow in the next molding. As a result, “bump” disturbs the flow of the paint in the mold or appears on the surface of the coating film, thereby deteriorating the appearance of the molded product after coating. In particular, the in-mold coated molded product is often applied as a decoration on the design surface that forms its appearance, and in such a case, a slight “striking” causes a fatal defect.

また、前述した「ぶつ」と呼ばれる塗料の硬化物は、塗料注入機に接続する塗料ライン内で発生する事もあり、この塗料ラインで発生した「ぶつ」も、最終的に、塗料の流れに入り込むので、その結果として、「ぶつ」が、金型内の塗料の流れを乱し、成形品被覆後の外観を悪くする。   In addition, the above-mentioned cured product of the paint called “Batsu” may occur in the paint line connected to the paint injection machine. As a result, the “shock” disturbs the flow of the paint in the mold and deteriorates the appearance after covering the molded product.

本発明は、前述したような実成形上の問題点に鑑みてなされたものであり、金型内に塗料を注入する前の段階において、何らかの原因により生じた塗料の硬化物が、固形物となって塗料の中を流れることに起因して発生する外観不良という問題を防止するに好適な型内被覆成形用金型を提供するものである。   The present invention has been made in view of the problems in actual molding as described above, and in the stage before pouring the paint into the mold, the cured product of the paint caused by some cause is a solid matter. Thus, it is an object of the present invention to provide a mold for in-mold coating molding suitable for preventing the problem of poor appearance caused by flowing in a paint.

上記の課題を解決するため、本発明による型内被覆成形用金型は、
(1) 雄型と雌型により形成した金型キャビティを有し、該金型キャビティで成形した樹脂成形品の表面に被覆を施して装飾面を形成するための塗料注入機を備えた型内被覆成形用金型において、該金型キャビティに隣接して薄肉部を形成する中間キャビティ、並びに、該中間キャビティを介して金型キャビティにつながる補助キャビティを備えて、金型開閉方向におけるキャビティ寸法について、該薄肉部の最小寸法が、補助キャビティに配した塗料注入機の塗料注入口から、金型キャビティの装飾面まで、の最小寸法となるように形成して、該塗料注入口から注入した塗料を、該薄肉部を介して、該装飾面に注入する構成とした。
In order to solve the above problems, the mold for in-mold coating molding according to the present invention is:
(1) Inside a mold having a mold cavity formed by a male mold and a female mold, and having a coating material injection machine for coating the surface of a resin molded product molded by the mold cavity to form a decorative surface Cavity dimensions in the mold opening and closing direction, including an intermediate cavity that forms a thin portion adjacent to the mold cavity and an auxiliary cavity that is connected to the mold cavity via the intermediate cavity. The thin part is formed so that the minimum dimension is the minimum dimension from the paint injection port of the paint injection machine arranged in the auxiliary cavity to the decorative surface of the mold cavity, and the paint injected from the paint injection port and through the thin portion, and configured to inject into the decorative surface.

(1)に記載の型内被覆成形用金型において、金型開閉方向におけるキャビティ寸法について、前記薄肉部を形成するためのキャビティにおける最小寸法が、塗料注入口から装飾面までに設けられた他のキャビティ部分の寸法と比較して、1mm以上小さい寸法とした。 ( 2 ) In the in-mold coating mold according to (1) , the minimum dimension in the cavity for forming the thin portion is provided from the paint injection port to the decorative surface with respect to the cavity dimension in the mold opening / closing direction. Compared to the dimensions of the other cavity portions thus formed, the dimensions were set to be 1 mm or more smaller.

本発明に係る型内被覆成形用金型は、金型キャビティで成形した樹脂成形品の表面に被覆を施して装飾面を形成するための塗料注入機を備えた型内被覆成形用金型において、塗料注入機の塗料注入口と該装飾面を形成するキャビティとの間に、樹脂成形品に薄肉部を形成する薄肉キャビティを設けるとともに、金型開閉方向におけるキャビティ寸法について、該薄肉キャビティの最小寸法を塗料注入口から装飾面までの最小寸法として、該塗料注入口から注入した塗料を、該薄肉キャビティを介して、該装飾面に注入する構成とした。従って、型内被覆成形の塗料注入工程時において、該薄肉キャビティに形成された塗料の流路は、他のキャビティ部分に比較して極端に厚みが小さくなるので、その結果として、塗料の硬化物が、その狭い流路部分に挟まってそれより先に流れることができない。そのため、塗料の硬化物が、金型キャビティの装飾面に流れ込むことを防止でき、その結果として前述した「ぶつ」による欠陥のない優れた外観の型内被覆成形品を得ることができる。   An in-mold coating molding die according to the present invention is an in-mold coating molding die provided with a coating material injection machine for coating a surface of a resin molded product molded in a mold cavity to form a decorative surface. In addition, a thin-walled cavity for forming a thin-walled portion is provided in the resin molded product between the paint-injecting port of the paint-injecting machine and the cavity for forming the decorative surface. The dimensions were set to the minimum dimension from the paint inlet to the decorative surface, and the paint injected from the paint inlet was injected into the decorative surface through the thin-walled cavity. Therefore, during the coating injection process for in-mold coating, the thickness of the flow path of the coating formed in the thin-walled cavity is extremely smaller than that of other cavities. However, it cannot be sandwiched between the narrow flow path parts and flow forward. Therefore, it is possible to prevent the cured product of the paint from flowing into the decorative surface of the mold cavity, and as a result, it is possible to obtain an in-mold coated molded article having an excellent appearance free from defects due to the above-mentioned “striking”.

なお、薄肉キャビティの金型開閉方向における最小寸法は、他のキャビティ部分と比較して、1mm以上小さくすることが好ましい。キャビティにおける前記金型開閉方向の寸法差が、1mmより、極端に小さくなりすぎると流路の寸法差も小さくなるので、硬化物を捕集する能力が小さくなり好ましくない。   The minimum dimension of the thin cavity in the mold opening / closing direction is preferably 1 mm or more smaller than that of other cavity portions. If the dimensional difference in the mold opening / closing direction in the cavity is extremely smaller than 1 mm, the dimensional difference in the flow path is also reduced, which is not preferable because the ability to collect the cured product is reduced.

また、本発明において、塗料の硬化物が、薄肉キャビティの狭い流路部分に挟まった状態で硬化するために、その外観は不良となることが予想される。従って、通常は、薄肉キャビティ等が、外観を形成しない部分に配されるようにして金型設計を行うことが好ましい。   Further, in the present invention, since the cured product of the coating is cured in a state where it is sandwiched between narrow channel portions of the thin-walled cavity, it is expected that the appearance will be poor. Therefore, it is usually preferable to design the mold so that the thin-walled cavities and the like are arranged in a portion that does not form an appearance.

以下、図面に基づいて本発明による型内被覆成形用金型の実施形態について説明する。
図1〜図6は本発明の実施形態に係わり、図1は型内被覆成形用金型の構成を説明するため概略の構造を示した断面図であり、図2は型内被覆成形用金型に形成される補助キャビティと中間キャビティを説明するための説明図である。図3は補助キャビティ、中間キャビティ及び金型キャビティの樹脂と塗料の流れを説明するための図であり、図4は中間部で塗料の硬化物を捕集する機構の概念図である。図5は中間部の長さ(L)及び厚み(W)を説明する図である。図6は一般的な型内被覆成形方法の工程を説明するフローチャートである。
Hereinafter, embodiments of an in-mold coating mold according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 6 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure for explaining the configuration of an in-mold coating mold, and FIG. 2 is an in-mold coating mold. It is explanatory drawing for demonstrating the auxiliary | assistant cavity and intermediate | middle cavity formed in a type | mold. FIG. 3 is a view for explaining the flow of the resin and the paint in the auxiliary cavity, the intermediate cavity and the mold cavity, and FIG. 4 is a conceptual diagram of a mechanism for collecting the cured product of the paint at the intermediate portion. FIG. 5 is a diagram for explaining the length (L) and thickness (W) of the intermediate portion. FIG. 6 is a flowchart for explaining steps of a general in-mold coating forming method.

本発明に係わる型内被覆成形用金型100(金型100と称することもある)の好ましい1例について、以下、その構成を、図1〜図2を用いて説明する。
図1に示した金型100は、可動型10、固定型20、及び、塗料注入機50等を備えており、図1に示した実施形態の1例においては、可動型10が雌型であり、固定型20が雄型である。
A preferred example of the in-mold coating mold 100 (also referred to as the mold 100) according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
A mold 100 shown in FIG. 1 includes a movable mold 10, a fixed mold 20, a paint injector 50, and the like. In one example of the embodiment shown in FIG. 1, the movable mold 10 is a female mold. Yes, the fixed mold 20 is a male mold.

金型100は、雄型である固定型20と雌型である可動型10とが、所謂、シェアエッジ構造と呼ばれるようなくいきり構造の嵌合部で嵌め合わされるようになっており、該嵌め合わされた状態で、その内部に、金型キャビティ15と、中間キャビティTを介して金型キャビティ15に隣接する補助キャビティ18とを形成する構造となっている。
なお、前述したくいきり構造の嵌合部(くいきり部と称することもある)は金型キャビティ15、中間キャビティT、並びに隣接する補助キャビティ18とを周りから囲むようにして形成される。そして、金型100はくいきり部にて金型キャビティ15、中間キャビティT、並びに補助キャビティ18に充填した樹脂が、金型100から漏れ出すことを防止する。
The mold 100 is configured such that a fixed mold 20 that is a male mold and a movable mold 10 that is a female mold are fitted together in a so-called shear edge structure at a fitting portion of a continuous structure. In the fitted state, a mold cavity 15 and an auxiliary cavity 18 adjacent to the mold cavity 15 via the intermediate cavity T are formed therein.
Note that the above-described fitting portion (sometimes referred to as a “drilling portion”) of the climax structure is formed so as to surround the mold cavity 15, the intermediate cavity T, and the adjacent auxiliary cavity 18 from the periphery. The mold 100 prevents the resin filled in the mold cavity 15, the intermediate cavity T, and the auxiliary cavity 18 from leaking out of the mold 100 at the gaps.

ここで、図1に示す実施形態においては、金型キャビティ15により所望する形状の成形品(本実施形態においては平板)を形成するようになっており、後述する補助キャビティ18と、薄肉キャビティとして設けた中間キャビティTにより形成された成形品は不要なものとして、成形後に切除するので、製品の外観に影響を与えない。
なお、本実施形態においては、金型キャビティ15で成形する樹脂成形品の一面について、被覆による加飾が製品外観に影響を与える装飾面とし、補助キャビティ18等については成形後に切除する構成とした。
しかし、本発明の実施の形態がこれに限るものではないことは勿論であって、例えば、補助キャビティを設けない場合においては、金型キャビティに塗料注入口を設けるとともに、金型キャビティの一部として薄肉部を形成する薄肉キャビティを形成し、該薄肉キャビティを介して、塗料注入口から装飾面(被覆による外観の良否が製品の良否に影響を与える部分)まで塗料を流す構成すれば良く、塗料注入口から薄肉キャビティまでの間で塗料により被覆される部分については「ぶつ」による外観不良が製品の良否に影響を与えない非装飾面となるよう構成とされていれば良い。従って、本発明の技術思想を逸脱しない範囲について適宜形態の変更が可能である。
Here, in the embodiment shown in FIG. 1, a molded product having a desired shape (in the present embodiment, a flat plate) is formed by the mold cavity 15, and an auxiliary cavity 18 (to be described later) and a thin cavity are used. Since the molded product formed by the provided intermediate cavity T is unnecessary and is cut after molding, the appearance of the product is not affected.
In the present embodiment, one surface of the resin molded product to be molded by the mold cavity 15 is a decorative surface in which decoration by coating affects the product appearance, and the auxiliary cavity 18 and the like are cut off after molding. .
However, it goes without saying that the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, when an auxiliary cavity is not provided, a paint injection port is provided in the mold cavity and a part of the mold cavity is provided. And forming a thin-walled cavity to form a thin-walled portion, and the paint may flow through the thin-walled cavity from the paint inlet to the decorative surface (the part where the appearance of the coating affects the quality of the product), The part covered with the paint between the paint injection port and the thin cavity may be configured so that the appearance defect due to “bump” becomes a non-decorative surface that does not affect the quality of the product. Accordingly, it is possible to appropriately change the form within a range not departing from the technical idea of the present invention.

次ぎに、図1及び図2に示した中間キャビティTの配置と形状について説明する。
図1に示した金型100で成形される成形品は、図2(2)にその概略形状を示唆するように長方形の平板状であって、その1辺に対して、補助キャビティ18が中間キャビティTを介して隣接する。そして、補助キャビティ18には、塗料を注入するために、塗料注入機50の塗料注入口51、並びに、樹脂を射出注入するために、ホットランナの樹脂注入口61が設けられている。
Next, the arrangement and shape of the intermediate cavity T shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
The molded product molded by the mold 100 shown in FIG. 1 has a rectangular flat plate shape as suggested in FIG. 2 (2), and the auxiliary cavity 18 is intermediate to one side. Adjacent through cavity T. The auxiliary cavity 18 is provided with a paint injection port 51 of the paint injection machine 50 for injecting paint, and a resin injection port 61 of a hot runner for injecting and injecting resin.

なお、補助キャビティは、図2(2)に示すように、扇形に類似する形状となって、金型キャビティ15に向かって徐々に広くなっている形状であって、補助キャビティ18の1辺を形成するキャビティ面と、金型キャビティ15の1辺を連通させるようにして、中間キャビティTを形成している。
そして、この中間キャビティTは、図2に示すように、補助キャビティ18から金型キャビティ15に向う方向で、一旦、途中で金型開閉方向における最小寸法が、金型キャビティ15の入り口側(中間キャビティ側)寸法より、小さくなるように形成されており、後述する塗料注入工程において、補助キャビティ18から金型キャビティ15に向かって流れる塗料が、その流路を、中間キャビティTの最小寸法部分で絞り込まれるような形状として形成されている。
As shown in FIG. 2B, the auxiliary cavity has a shape similar to a fan shape and gradually increases toward the mold cavity 15. The intermediate cavity T is formed so that the cavity surface to be formed communicates with one side of the mold cavity 15.
As shown in FIG. 2, the intermediate cavity T is in the direction from the auxiliary cavity 18 to the mold cavity 15, and once in the middle, the minimum dimension in the mold opening / closing direction is the entrance side of the mold cavity 15 (intermediate side) Cavity side) is formed so as to be smaller than the dimension, and the paint flowing from the auxiliary cavity 18 toward the mold cavity 15 in the paint injecting step described later passes through the flow path at the minimum dimension portion of the intermediate cavity T. The shape is narrowed down.

次に、塗料注入機50について簡単に説明する。
本実施の形態における塗料注入機50は、可動型10に取りつけられて、補助キャビティ18の可動型10側に配設された塗料注入口51より、補助キャビティ18に塗料を注入することができるよう構成されている。また、塗料注入機50の塗料注入口51には、図示しないバルブを取りつけており、基材の射出成形時においては、該バルブが閉じられていることによって、金型100の補助キャビティ18内に射出された樹脂が塗料注入口51より塗料注入機50内に進入することを防止している。
Next, the paint injector 50 will be briefly described.
The paint injection machine 50 according to the present embodiment is attached to the movable mold 10 so that the paint can be injected into the auxiliary cavity 18 from the paint injection port 51 disposed on the movable mold 10 side of the auxiliary cavity 18. It is configured. Further, a valve (not shown) is attached to the paint injection port 51 of the paint injection machine 50, and the valve is closed during the injection molding of the base material, so that the auxiliary cavity 18 of the mold 100 is closed. The injected resin is prevented from entering the paint injector 50 from the paint inlet 51.

そして、本実施の形態における塗料注入機50は、図示しない駆動装置によって駆動されて、塗料注入機50の中に供給された塗料を、所望する量だけ正確に注入することができるよう構成されている。   The paint injector 50 in the present embodiment is driven by a driving device (not shown) so that the paint supplied into the paint injector 50 can be accurately injected in a desired amount. Yes.

なお、本実施の形態における塗料注入機50は、前記したように補助キャビティ18の可動型10側より塗料を注入するよう構成したが、これに限るものではなく、補助キャビティ18で成形した樹脂成形品と金型キャビティ面との間に生じた隙間部分に塗料を注入できるように構成すれば良く、その条件を満たせば塗料注入機50は固定型20に取りつけられる等しても良い。   Although the coating material injection machine 50 in the present embodiment is configured to inject the coating material from the movable mold 10 side of the auxiliary cavity 18 as described above, the present invention is not limited to this, and resin molding formed by the auxiliary cavity 18 is performed. What is necessary is just to comprise so that a coating material can be inject | poured into the clearance gap produced between the goods and the mold cavity surface, and the coating material injection | pouring machine 50 may be attached to the fixed mold | type 20, etc., if the conditions are satisfy | filled.

以下、本実施形態による金型100を用いた型内被覆成形方法を説明する。
まず、第1の工程として、図示しない型締装置により金型100を型締めする。この状態において、薄肉部を形成する薄肉キャビティとして設けた中間キャビティTの近傍は図3(1)に示すようになっている。
そして、図3(2)に示したように基材である熱可塑性樹脂を樹脂注入口61から補助キャビティ18に射出し、該射出された樹脂は、補助キャビティ18から中間キャビティTを介して金型キャビティ内に充填される。なお、本実施の形態においては、基材としてABS樹脂であるUMGABS(旧社名:宇部サイコン)株式会社製のUT20Bを使用した。
Hereinafter, an in-mold coating forming method using the mold 100 according to the present embodiment will be described.
First, as a first step, the mold 100 is clamped by a mold clamping device (not shown). In this state, the vicinity of the intermediate cavity T provided as a thin cavity for forming a thin portion is as shown in FIG.
Then, as shown in FIG. 3 (2), a thermoplastic resin as a base material is injected from the resin injection port 61 into the auxiliary cavity 18, and the injected resin passes through the intermediate cavity T through the intermediate cavity T. Filled into mold cavity. In the present embodiment, UT20B manufactured by UMGABS (former company name: Ube Saikon) Co., Ltd., which is an ABS resin, was used as the base material.

その後、基材をある程度(後述する塗料の注入圧力に耐えうる程度)まで冷却させる。
基材の冷却後、図3(3)に示すように金型をわずかに開いた状態(本実施の形態においては1mmほど型開方向に可動型10を移動させた状態)として、補助キャビティ18及び金型キャビティ15内で成形した樹脂成形品と、可動型10のキャビティ面との間に空隙(塗料用間隙、或いは単に隙間と称することもある)を生じさせる。
Thereafter, the substrate is cooled to a certain degree (a degree that can withstand the injection pressure of the paint described later).
After cooling the base material, the auxiliary cavity 18 is in a state where the mold is slightly opened (in the present embodiment, the movable mold 10 is moved in the mold opening direction by about 1 mm) as shown in FIG. In addition, a gap (also referred to as a paint gap or simply a gap) is generated between the resin molded product molded in the mold cavity 15 and the cavity surface of the movable mold 10.

前述したように金型100をわずかに開いて樹脂成形品と可動型10のキャビティ面との間に塗料を注入するための空隙を形成する。また、その工程に並行しながら、中間キャビティTにおいても、隙間を形成して、塗料が流れる狭い流路を形成する。
なお、この際に生じさせる中間キャビティTの隙間は樹脂の金型の型開量、と熱収縮量によって決まるため、中間キャビティTの最小寸法部に充填される樹脂の熱収縮量は、金型キャビティ15に充填された熱収縮量より小さいので、必然的に塗料が流れる隙間の寸法は、この部分で小さくなる。なお、塗料の固形物を捕集するため中間キャビティTの塗料を流す流路厚みが0.1mmになる程度に隙間厚み(W)を決定することが好ましい。
As described above, the mold 100 is slightly opened to form a gap for injecting the paint between the resin molded product and the cavity surface of the movable mold 10. In parallel with the process, a gap is formed also in the intermediate cavity T to form a narrow channel through which the paint flows.
In addition, since the gap of the intermediate cavity T generated at this time is determined by the mold opening amount of the resin mold and the heat shrinkage amount, the heat shrinkage amount of the resin filled in the minimum dimension portion of the intermediate cavity T is determined by the mold. Since the amount of heat shrinkage filled in the cavity 15 is smaller, the size of the gap through which the paint flows inevitably becomes smaller in this portion. In order to collect the solid matter of the paint, it is preferable to determine the gap thickness (W) so that the thickness of the flow path through which the paint in the intermediate cavity T flows is 0.1 mm.

前記隙間を生じさせた後、塗料注入機50によって塗料注入口51から前記隙間に対して塗料を25ml(ミリリットル)注入する。なお、本実施形態に用いた金型で成形する成形品の被覆表面積は、補助キャビティ18と金型キャビティ15をそれぞれ合計して、2500cmであり、塗膜の厚みは0.1mm程度となる。また、本実施の形態において用いた塗料は、プラグラス#8000:赤(大日本塗料株式会社製)である。 After the gap is generated, 25 ml (milliliter) of paint is injected from the paint injection port 51 into the gap by the paint injection machine 50. The covering surface area of the molded product molded with the mold used in the present embodiment is 2500 cm 2 in total for the auxiliary cavity 18 and the mold cavity 15, and the thickness of the coating film is about 0.1 mm. . The paint used in the present embodiment is Praglas # 8000: Red (manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.).

塗料を注入した後、可動型10を固定型20の方向に移動させ金型100を再度閉じて型締めすることにより、隙間の中の塗料を押し広げながら流動させ、成形品表面を塗料で被覆する。   After injecting the paint, the movable mold 10 is moved in the direction of the fixed mold 20, the mold 100 is closed again and the mold is closed, and the paint in the gap is made to flow while spreading, and the surface of the molded product is covered with the paint. To do.

なお、前述の工程において塗料を注入する際において、中間キャビティTの大きさが、その他の部分に比べて極端に小さくなっている。従って、何らかの原因により、塗料注入機50から補助キャビティ18内に注入した塗料に、塗料の硬化物が固形物として混入していたとしても、中間キャビティTの隙間部分に挟まれてひっかかり、その先にあって装飾面となる金型キャビティ15部分に流れ込むことを防止できる。
以上の工程で、塗料の硬化物を外観に影響を与えない補助キャビティ及び中間キャビティTに封じ込めることにより、外観不良のない良好な型内被覆成形品を得ることができた。
Note that when the coating material is injected in the above-described process, the size of the intermediate cavity T is extremely small as compared with other portions. Therefore, for some reason, even if the hardened material of the paint is mixed as a solid in the paint injected into the auxiliary cavity 18 from the paint injector 50, it is caught between the gap portions of the intermediate cavity T and beyond. Therefore, it is possible to prevent the mold cavity 15 from flowing into the decorative surface.
By enclosing the cured product of the paint in the auxiliary cavity and the intermediate cavity T that do not affect the appearance through the above steps, a good in-mold coated product having no appearance defect could be obtained.

なお、薄肉キャビティである中間キャビティTの金型開閉方向における最小寸法は、他のキャビティ部分と比較して1mm以上小さくすることが好ましい。前記金型開閉方向の寸法差が1mmより、極端に小さくなりすぎると流路の寸法差も小さくなるので、硬化物を捕集する能力が小さくなり好ましくない。   In addition, it is preferable that the minimum dimension in the mold opening / closing direction of the intermediate cavity T, which is a thin cavity, is 1 mm or more smaller than other cavity portions. If the dimensional difference in the mold opening / closing direction is extremely smaller than 1 mm, the dimensional difference of the flow path is also reduced, so that the ability to collect the cured product is reduced, which is not preferable.

本発明の実施形態に係わり型内被覆成形用金型の構成を説明するため概略の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the general | schematic structure for demonstrating the structure of the metal mold | die for mold | cover inner mold | die concerning the embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係わり型内被覆成形用金型に形成される補助キャビティ、中間キャビティを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the auxiliary | assistant cavity and intermediate | middle cavity which are related to embodiment of this invention and are formed in the metal mold | die for in-mold coating molding. 本発明の実施形態に係わり補助キャビティ、中間キャビティ及び金型キャビティの樹脂と塗料の流れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the flow of resin and a coating material of an auxiliary | assistant cavity, an intermediate | middle cavity, and a mold cavity in connection with embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係わり中間キャビティで塗料の硬化物を捕集する機構の概念図である。It is a conceptual diagram of the mechanism which concerns on embodiment of this invention and collects the hardened | cured material of a coating material in an intermediate | middle cavity. 本発明の実施形態に係わり中間キャビティの長さ(L)と厚み(W)を説明する図である。It is a figure explaining the length (L) and thickness (W) of an intermediate | middle cavity in connection with embodiment of this invention. 型内被覆成形方法の工程を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of the in-mold coating method.

符号の説明Explanation of symbols

10 可動型
15 金型キャビティ
18 補助キャビティ
20 固定型
50 塗料注入機
51 塗料注入口
60 ホットランナ
61 樹脂注入口
100 型内被覆成形用金型
T 中間キャビティ
K 塗料用間隙
L 中間キャビティ長さ
W 中間キャビティ隙間厚み
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Movable type 15 Mold cavity 18 Auxiliary cavity 20 Fixed mold 50 Paint injection machine 51 Paint injection port 60 Hot runner 61 Resin injection port 100 Mold for mold-in-mold coating T Intermediate cavity K Paint gap L Intermediate cavity length W Intermediate Cavity gap thickness

Claims (2)

雄型と雌型により形成した金型キャビティを有し、該金型キャビティで成形した樹脂成形品の表面に被覆を施して装飾面を形成するための塗料注入機を備えた型内被覆成形用金型において、
該金型キャビティに隣接して薄肉部を形成する中間キャビティ、並びに、該中間キャビティを介して金型キャビティにつながる補助キャビティを備えて、
金型開閉方向におけるキャビティ寸法について、該薄肉部の最小寸法が、補助キャビティに配した塗料注入機の塗料注入口から、金型キャビティの装飾面まで、の最小寸法となるように形成して、
該塗料注入口から注入した塗料を、該薄肉部を介して、該装飾面に注入する型内被覆成形用金型。
For in-mold coating molding having a mold cavity formed by a male mold and a female mold, and having a coating material injection machine for coating the surface of a resin molded product molded by the mold cavity to form a decorative surface In the mold,
An intermediate cavity that forms a thin portion adjacent to the mold cavity, and an auxiliary cavity that leads to the mold cavity via the intermediate cavity;
About the cavity dimension in the mold opening and closing direction, the minimum dimension of the thin wall portion is formed to be the minimum dimension from the paint injection port of the paint injection machine arranged in the auxiliary cavity to the decorative surface of the mold cavity,
The injected paint from paint inlet, through the thin wall portion, mold coating mold to be injected into the decorative surface.
金型開閉方向におけるキャビティ寸法について、前記薄肉部を形成するためのキャビティにおける最小寸法が、塗料注入口から装飾面までに設けられた他のキャビティ部分の寸法と比較して、1mm以上小さい寸法である請求項1記載の型内被覆成形用金型。 Regarding the cavity dimension in the mold opening and closing direction, the minimum dimension in the cavity for forming the thin portion is smaller than the dimension of the other cavity part provided from the paint inlet to the decorative surface by 1 mm or more. The mold for in-mold coating molding according to claim 1.
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