KR20160082504A

KR20160082504A - 인 몰드 성형 방법

Info

Publication number: KR20160082504A
Application number: KR1020167010302A
Authority: KR
Inventors: 다카후미 아키야마
Original assignee: 세끼스이 테크노 세이께이 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-07-08
Also published as: JPWO2015064466A1; WO2015064466A1; JP5743297B1; CN105658401B; CN105658401A

Abstract

본 발명은, 가식용 필름을 사출 성형과 동시에 성형품의 표면에 주름이나 파열을 발생시키는 일 없이 일체로 밀착시킬 수 있는 인 몰드 성형 방법을 제공한다. 본 발명의 인 몰드 성형 방법은, 암형과 수형 사이에 배치되는 가식용 필름을 진공 흡인에 의해 암형(1)의 내벽면에 밀착하도록 부형한 후, 형 폐쇄하여, 암형과 수형의 외주부에 각각 형성되어 있는 홈과 돌기를 끼워 맞춤시킴으로써 가식용 필름에 장력을 부여한 상태로 하여 캐비티 내에 용융 수지를 충전하고, 그 충전 중에 금형을 약간 형 개방하여, 가식용 필름에 발생되어 있는 주름을 용융 수지의 유동 선단측으로 모으면서 용융 수지의 유동에 따라서 암형의 주위벽면부로부터 상기 홈과 상기 돌기 사이의 간극에 압입함으로써 표면의 가식층에 주름이 발생하기 어려운 성형품을 얻는다.

Description

인 몰드 성형 방법 {IN-MOLD MOLDING METHOD}

본 발명은, 가식용 필름을 사출 성형과 동시에 성형품의 표면에 일체로 밀착시키는 인 몰드 성형 방법에 관한 것이다.

종래부터, 필름에 가식된 도안을 표면에 밀착시키고 있는 성형품, 혹은 도안이나 박 등에 의해 가식된 필름 자체를 사출 성형에 의해 성형품의 표면에 일체로 밀착시키는, 소위 인 몰드 성형 방법으로서는, 수형과 암형의 파팅 라인 상에 가식용 필름을 공급하고, 이 가식용 필름을 암형측으로부터 진공 흡인하여 이 암형의 내벽면에 밀착하도록 부형한 후, 형 폐쇄하여 캐비티 내에 용융 수지를 충전함으로써 표면에 가식 필름을 일체로 밀착시킨 성형품을 얻는 방법이 알려져 있다.

그러나, 이러한 인 몰드 성형 방법에 의하면, 가식용 필름을 진공 흡인에 의해 암형의 내벽면에 밀착하도록 부형할 때, 암형의 내벽면이 3차원의 복잡한 형상으로 형성되어 있으면, 가식용 필름을 균일한 장력으로 내벽면의 형상에 추종시킬 수 없어, 주름이 발생하거나, 연신량이 큰 부분에 있어서는 얇아진다. 이 상태에서 사출 성형을 행하면, 게이트로부터 용융 수지가 캐비티 내에 충전됨에 따라서, 가식용 필름이 게이트 부분을 중심으로 하여 캐비티의 내주벽을 향해 연신되어, 얇은 필름 부분이 그 연신력에 의해 찢어지거나, 상기 주름이 연신되면서 용융 수지의 선단측으로 모여져 그대로 잔존하여, 성형품의 표면에 백화 부분이나 주름이 발생하는 것과 같은 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 특허문헌 1에는, 암형과 수형에 각각 설치되어 있는 제1 파팅면과 제2 파팅면에 있어서, 제1 파팅면에 캐비티의 외주를 따르는 홈을 형성하고, 제2 파팅면에 이 홈에 끼워 맞추어지는 돌기를 형성해 두고, 형 폐쇄시에 있어서의 이들 돌기와 홈의 끼워 맞춤에 의해 가식용 필름을 끼워 넣어 가식용 필름에 장력을 가해 둠으로써, 용융 수지의 충전 과정에서 가식용 필름에 주름이나 여분의 신장을 발생시키는 일 없이 캐비티의 내벽면을 따라 가식용 필름을 연신하도록 구성한 인 몰드 성형용 금형이 개시되어 있다.

일본 특허 공고 평6-18695호 공보

그러나, 형 폐쇄시에 상기 돌기와 홈의 끼워 맞춤에 의해 가식용 필름을 끼워 넣었을 때, 가식용 필름에 전체면에 걸쳐 균일한 장력이 가해져 있지 않으면, 진공 흡인 공정에서 가식용 필름을 캐비티에 있어서의 암형의 3차원 형상의 내벽면을 따르게 할 때, 장력이 불균일해지는 부분, 특히 3차원 곡면으로 형성되어 있는 암형의 주위벽면부에 있어서의 오목 원호 형상으로 만곡된 코너부에 있어서, 가식용 필름에 주름이 발생하는 원인이 되는 필름 잉여 부분이 발생함과 함께, 암형의 입구 단부 모서리 부분에 있어서는 가식용 필름이 얇아지도록 연신되는 필름 부족 부분이 발생하여 제품 형상으로 깨끗하게 부형할 수 없게 되는 것과 같은 문제점이 발생한다.

이로 인해, 금형에 있어서의 캐비티 주위의 파팅면, 예를 들어 암형의 주위의 제1 파팅면에 상기 홈을 형성하는 경우에는, 암형의 입구 단부 모서리를 따르는 이 홈의 형상이나 깊이를 암형의 3차원 형상의 내벽면에 따라서 가식용 필름이 전체면에 걸쳐 균일한 장력을 발생시킬 수 있도록 형성해 두어야 하며, 돌기에 있어서도 마찬가지이고, 이러한 금형 구조로 구성하기 위해서는 기술적으로 극히 곤란하고, 또한 이것만으로는 완전히 개선되지 않는 경우가 있다.

본 발명은, 이러한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 금형의 캐비티 주위의 파팅면에 설치되는 상기 돌기나 이 돌기를 끼워 맞춤시키는 홈의 형상을 상기한 바와 같은 복잡한 형상으로 형성하는 일 없이, 진공 흡인 공정에서 가식용 필름을 암형의 내벽면에 밀착하도록 부형시켰을 때에 발생하는 필름 잉여 부분이나 필름 부족 부분을, 용융 수지의 사출 충전 중에 소실시켜, 주름, 파열, 미세 크랙 및 백화 등이 발생하기 어려운 우수한 성형품을 얻을 수 있는 인 몰드 성형 방법을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 인 몰드 성형 방법은, 청구항 1에 기재한 바와 같이, 암형과 수형의 파팅면에 있어서의 제1 파팅면에 홈을, 제2 파팅면에 이 홈에 끼워 맞추어지는 돌기를 설치하여 이루어지는 금형에 있어서의 상기 암형과 수형 사이에 가식용 필름을 공급, 배치하는 필름 배치 공정과, 이 가식용 필름을 진공 흡인함으로써 암형의 내벽면을 따라 밀착하도록 부형하는 필름 흡인 공정과, 이 필름 흡인 공정 후에 형 폐쇄함으로써 상기 제1, 제2 파팅면에 각각 형성되어 있는 상기 홈과 돌기를 끼워 맞춤시키고, 상기 가식용 필름의 외주부를 상기 돌기의 선단부면에서 상기 홈 내에 압입함과 함께 이들 암형과 수형의 대향면 사이에 캐비티를 형성하는 형 폐쇄 공정과, 캐비티 내에 용융 수지를 충전하는 사출 공정과, 이 사출 공정시에 있어서의 용융 수지의 사출 충전 중에 한쪽의 금형을 후퇴시킴으로써 상기 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이에 간극을 발생시키고, 용융 수지의 유동압에 의해 상기 가식용 필름을 상기 암형의 내벽면의 형상을 따라 당해 내벽면에 밀착시킬 때에 발생하는 필름 부족 부분 또는 필름 잉여 부분에 따라서 상기 간극에 존재하는 가식용 필름의 외주부를 금형측으로 인출 또는 금형측으로부터 상기 간극에 압입하는 필름의 조정 공정과, 수지의 냉각, 고화 후에 상기 가식용 필름에 의해 가식된 성형품을 취출하는 형 개방 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성한 인 몰드 성형 방법에 있어서, 청구항 2에 관한 발명은, 사출 공정시에 있어서의 용융 수지의 사출 충전 중에 행해지는 형 개방에 의한 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이의 개방량은, 0.001∼1㎜인 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 3에 관한 발명은, 사출 공정시에 있어서의 캐비티 내에의 용융 수지의 사출 충전량이, 상기 캐비티 내에 최종적으로 충전되는 상기 용융 수지의 전체 충전량의 20질량％ 이상에 도달하였을 때에 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이에 간극을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 4에 관한 발명은, 상기 필름의 조정 공정 후에 다시 형 폐쇄를 행하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 관한 발명에 의하면, 암형과 수형의 파팅면에 있어서의 제1 파팅면에 홈을, 제2 파팅면에 이 홈에 끼워 맞추어지는 돌기를 설치하여 이루어지는 금형을 사용하고, 암형과 수형 사이에 가식용 필름을 공급한 후, 암형측으로부터 진공 흡인함으로써 이 가식용 필름을 암형의 내벽면에 밀착하도록 부형하고, 이어서, 형 폐쇄하여 상기 돌기와 홈을 끼워 맞춤시킴으로써 가식용 필름의 외주부를 돌기의 선단부면에서 홈 내에 압입하여 가식용 필름에 장력을 부여하고, 이 상태로 하여 캐비티 내에 용융 수지를 충전하여 냉각, 고화시킴으로써 표면을 가식용 필름으로 가식하여 이루어지는 성형품을 얻는 인 몰드 성형 방법에 있어서, 상기 사출 공정시에 있어서의 용융 수지의 사출 충전 중에 한쪽의 금형을 후퇴시켜 상기 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이에 간극을 형성하므로, 이 간극을 형성할 때까지 캐비티 내에 소정량의 용융 수지가 충전되어, 캐비티 내의 초기의 충전압이나 수지 온도, 특히 게이트 부근의 충전압이나 수지 온도를 안정시킬 수 있다.

따라서, 버어의 발생을 억제하면서 성형을 행할 수 있음과 함께, 상기 진공 흡인시에 가식용 필름이 파팅면으로부터 암형 내를 향해 흡인될 때에 발생하는 신장에 의한 얇아진 필름 부족 부분이나, 형 폐쇄시에 가식용 필름이 상기 돌기와 홈의 끼워 맞춤에 의해 연신될 때에 발생하는 필름 부족 부분의 수축 복원력에 따라서, 돌기와 홈 사이의 간극에 존재하는 가식용 필름 부분을 홈 내로부터 인출하면서 암형의 내벽면을 따라 밀착시킬 수 있어, 가식용 필름의 부형시에 발생한 필름 부족 부분을 해소하여 파열이나 백화를 발생시키는 일 없이 용융 수지를 캐비티 내에 사출 충전할 수 있다.

또한, 암형의 코너부에 있어서는, 상기 진공 흡인시에, 이 코너부의 오목 원호 형상으로 만곡된 벽면을 따라 가식용 필름이 밀착할 때에 세로 주름이 발생함과 함께, 캐비티 내에 용융 수지를 충전하였을 때에는, 용융 수지가 게이트측으로부터 암형의 저면부 상을 암형의 주위벽면부를 향해 유동함에 따라서 암형의 저면부 상에 밀착되어 있는 가식용 필름에 발생되어 있는 미세한 주름을 연신하면서 수지의 유동 선단측에 그 주름이 필름 잉여 부분으로서 모여지지만, 이들 주름은 용융 수지가 캐비티의 주위벽면인 암형의 주위벽면부를 타고 암형의 입구 단부 모서리측으로 유동함에 따라서 이 주위벽면부로부터 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이의 간극으로 가압 전진되어, 이 간극으로부터 상기 돌기와 홈의 중간에 들어가게 할 수 있어 가식용 필름을 암형의 내벽면 전체면에 균일한 장력으로 연신, 밀착시킬 수 있다.

마찬가지로, 암형의 주위벽면부에 밀착하는 일 없이 부상된 상태의 가식용 필름 부분이 존재하고 있는 경우에 있어서도, 상기 용융 수지의 충전압에 의해 상기 돌기와 홈 사이의 간극으로부터 부족 부분에 상당하는 가식용 필름을 인출하면서 암형의 주위벽면부에 밀착시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 인 몰드 성형 방법에 의하면, 파열, 백화 및 필름 잉여 부분인 주름 등을 발생하기 어렵게 하여 가식용 필름을 성형품의 표면 전체면에 균일하게 밀착시킬 수 있어, 품질적으로 우수한 가식 성형품을 제조할 수 있다.

사출 공정 시에 있어서의 용융 수지의 사출 충전중에 행하여지는 형 개방에 의한 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이의 개방량을 0.001∼1㎜로 하고 있는 경우에는, 캐비티 내에 충전한 용융 수지가 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이에 침입하는 것을 억제하여 버어가 거의 발생되어 있지 않은 깨끗한 성형품을 얻을 수 있다.

또한, 캐비티 내에의 용융 수지의 충전량이 소정량에 도달하였을 때에 상기한 바와 같이 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이에 간극이 발생하도록 금형을 개방하면, 게이트가 캐비티의 중앙부로부터 치우친 위치에 설치되어 있어도, 그 치우친 측에 버어가 또한 발생하기 어려워짐과 함께 가식용 필름을 암형의 내벽면에 더욱 강하게 밀착시키면서 부형할 수 있다. 구체적으로는, 사출 공정시에 있어서의 캐비티 내에의 용융 수지의 사출 충전량이, 상기 캐비티 내에 최종적으로 충전되는 상기 용융 수지의 전체 충전량의 20질량％ 이상에 도달하였을 때에 형 개방을 행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 조정함으로써 버어의 발생을 더욱 억제할 수 있음과 함께 가식용 필름을 수지의 충전압에 의해 암형의 내벽면에 더욱 균일한 압력으로 밀착시키면서 부형할 수 있다.

상기 필름의 조정 공정 후에 다시 형 폐쇄를 행한 경우, 암형의 주위벽면으로부터 파팅면에 연속되는 암형 입구 단부 모서리에 이 입구 단부 모서리 상의 가식용 필름 부분이 형 폐쇄력에 의해 압착되어 가식용 필름의 박 끊어짐이 양호해져, 주연에 박 버어가 발생되어 있지 않은 우수한 성형품을 얻을 수 있음과 함께 버어의 발생도 억제할 수 있고, 또한, 형 폐쇄에 의한 수지의 프레스 효과에 의해 수축공의 발생도 억제할 수 있다.

도 1은 암형과 수형 사이에 가식용 필름을 배치한 상태의 간략 단면도.
도 2는 암형과 수형 사이에 암형의 형상을 따른 팽출부를 갖는 가식용 필름을 배치한 상태의 간략 단면도.
도 3은 암형을 수형과 대향하는 면측으로부터 본 정면도.
도 4는 가식용 필름을 수형의 내벽면에 흡인 밀착시킨 상태의 간략 단면도.
도 5는 형 폐쇄한 상태의 간략 단면도.
도 6은 용융 수지의 충전 개시시의 상태를 나타내는 간략 단면도.
도 7은 금형을 약간 형 개방한 상태의 간략 단면도.
도 8은 가식용 필름에 발생하는 필름 잉여 부분인 주름을 해소하고 있는 상태의 간략 확대 단면도.
도 9는 가식용 필름에 발생하는 필름 부족 부분을 해소하고 있는 상태의 간략 확대 단면도.
도 10은 금형을 다시 형 체결한 상태의 간략 단면도.

다음으로, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면에 대해 설명하면, 도 1에 있어서, 인 몰드 성형용 금형은, 가동 형인 암형(1)과 고정 형인 수형(2)을 구비하고, 이들 형(1, 2)에 각각 설치하고 있는 제1 파팅면(11)과 제2 파팅면(12)이 서로 밀접하도록 형 폐쇄함으로써 캐비티(3)가 형성된다. 암형(1)의 오목면인 내벽면(1a)은 저면부(1a1)와 이 저면부(1a1)의 외주부로부터 제1 파팅면(11)에 연속되는 주위벽면부(1a2)를 구비하여 이루어지고, 이 주위벽면부(1a2)의 4코너부는 도 2에 도시하는 바와 같이 오목 원호 형상으로 만곡된 코너부(1a3)에 형성되어 있고, 또한 주위벽면부(1a2)와 제1 파팅면(11)의 연속부인 암형(1)의 입구 단부 모서리를 둘러싸도록 하여 이 입구 단부 모서리로부터 작은 간격을 둔 상기 제1 파팅면(11)에, 일정 깊이와 일정 폭을 갖는 몇 조의 홈(4)을 단속적으로 형성하고 있다. 또한, 이 홈(4)은 암형 입구 단부 모서리의 외주부를 따라 전체 주위에 걸쳐 연속하도록 형성해 두어도 된다.

한편, 형 폐쇄하였을 때, 암형(1)의 오목면과 함께 캐비티(3)를 형성하는 수형의 볼록면은, 암형(2)의 내벽면(1a)에 있어서의 저면부(1a1)와 주위벽면부(1a2)에 각각 일정 간격을 갖고 대향하는 정상면부(2a1)와 주위벽면부(2a2)를 가짐과 함께, 이 주위벽면부(2a2)의 4코너부는 상기 암형(1)의 주위벽면부(1a2)에 있어서의 코너부(1a3)에 일정 간격을 갖고 대향하는 볼록 원호 형상으로 만곡된 코너부(도시하지 않음)로 형성되어 있고, 또한, 주위벽면부(2a2)를 둘러싸도록 하여 이 주위벽면부(2a2)로부터 작은 간격을 둔 상기 제2 파팅면(12)에, 상기 몇 조의 홈(4)에 끼워 맞추어지는 우레탄 고무 등의 고무제, 또는 합성 수지제의 몇 조의 돌기(5)를 단속적으로 형성하고 있다. 또한, 이 돌기(5)도 상기 홈(4)이 무단상으로 연속되어 있는 경우에는, 이 홈(4)과 동일한 형상이 되도록 연속된 형상으로 형성해 두어도 된다.

수형(2)에 설치되어 있는 이 돌기(5)의 돌출 길이(높이)는, 암형(1)에 형성되어 있는 상기 홈(4)의 깊이보다도 가식용 필름(10)의 두께 이상에 상당하는 치수만큼 짧게 형성되어 있음과 함께, 돌기(5)의 두께도 상기 홈(4)의 폭보다도 가식용 필름(10)의 두께의 2배 이상에 상당하는 치수만큼 얇게 형성되어 있고, 돌기(5)와 홈(4) 사이에 가식용 필름(10)이 이동 가능한 간극이 형성되고, 또한 돌기(5)의 선단부면과 홈(4)의 저면 사이에 가식용 필름(10)의 일부를 주름 형상으로 하여 수용할 수 있는 간극(6)(도 8, 도 9에 도시함)이 형성되도록 구성하고 있다. 또한, 상기 돌기(5)의 외주면과 홈(4)의 내주면 사이의 간극도 가식용 필름(10)이 주름이 모여진 상태에서 수납 가능한 간극(6)으로 형성해 두어도 된다.

상기 암형(1)에는, 진공 흡인 장치(도시하지 않음)에 연통하여 캐비티(3) 내의 공기를 흡인 배제하는 흡기 통로(도시하지 않음)가 형성되어 있는 한편, 수형(2)에는 캐비티(3)에 용융 수지를 주입, 충전하는 게이트(8)가 설치되어 있다. 또한, 암형(1)과 수형(2)의 대향면 사이에 있어서 상기 홈(4)이나 돌기(5)를 둘러싸도록 하여 프레임 형상으로 형성한 필름 누름판(9)을 암형(1)의 상기 제1 파팅면(11)을 향해 진퇴 가능하게 배치하고 있고, 공급 롤(도시하지 않음)로부터 암형(1)과 수형(2)의 제1, 제2 파팅면(11, 12) 사이에 공급되는 가식용 필름(10)을 필름 누름판(9)에 의해 암형(1)의 파팅면에 압박하여 고정하도록 구성하고 있다.

가식용 필름(10)으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 성형품이 자동차의 미러인 경우에는, 캐리어 필름에 이형층, 보호층, 가식층인 알루미늄 증착층 및 접착층이 순차, 적층 일체화되어 이루어지는 필름 등을 들 수 있다.

이 가식용 필름(10)을 사출 성형과 동시에 성형품의 표면에 일체로 밀착시키는 본 발명의 인 몰드 성형 방법을 설명하면, 먼저, 도 1에 도시하는 바와 같이, 형 개방 상태에 있어서, 암형(1)과 수형(2) 사이에 가식용 필름(10)을 일정 길이만큼 공급, 배치한 후, 필름 누름판(9)에 의해 이 가식용 필름(10)을 암형(1)의 제1 파팅면(11) 상에 고정한다. 또한, 도 1에 있어서는, 가식용 필름(10)으로서, 암형(1)의 내벽면(1a)을 따른 형상으로 부형되어 있지 않은 필름, 즉, 표리면이 전면적으로 평탄한 띠 형상의 필름을 사용하고 있지만, 도 2에 도시하는 바와 같이, 암형(1)의 내벽면(1a)을 따른 형상으로 미리 부형된 가식용 필름(10)을 사용하고, 이 가식용 필름(10)을 암형(1)과 수형(2) 사이에 배치하여, 이 가식용 필름(10)의 외주부를 필름 누름판(9)에 의해 암형(1)의 제1 파팅면(11) 상에 고정하도록 해도 된다. 구체적으로는, 가식용 필름(10)으로서, 중앙부에 암형(2)의 내벽면(1a)을 따른 팽출부(10a)를 형성하고 있는 가식용 필름(10)을 사용하고, 이 가식용 필름(10)을 암형(1)과 수형(2) 사이에 배치하여, 이 가식용 필름(10)의 외주부를 필름 누름판(9)에 의해 암형(1)의 제1 파팅면(11) 상에 고정하도록 해도 된다.

계속해서, 진공 흡인 장치를 작동시킴으로써 도 4에 도시하는 바와 같이, 이 가식용 필름(10)을 암형(1)의 내벽면(1a)에 밀착하도록 부형하고, 그런 후, 도 5에 도시하는 바와 같이 형 폐쇄하여 암형(1)과 수형(2)으로 캐비티(3)를 형성한다. 가식용 필름(10)을 가열하는 일 없이 암형(1)의 내벽면(1a)에 밀착하도록 부형해도 되지만, 가식용 필름(10)을 가열한 후, 암형(1)의 내벽면(1a)에 밀착하도록 부형해도 된다. 가식용 필름(10)으로서, 암형(1)의 내벽면(1a)을 따른 형상으로 미리 부형된 가식용 필름(10)을 사용한 경우에 있어서도, 가식용 필름(10)을 암형(1)의 내벽면(1a)에 더욱 정확하게 밀착시키기 위해 부형된다.

이 형 폐쇄에 의해 수형(2)의 외주부에 있어서의 제2 파팅면(12)에 돌출 설치되어 있는 돌기(5)가 암형(1)의 외주부에 있어서의 제1 파팅면(11)에 형성되어 있는 홈(4) 내에 끼워 맞추어져, 돌기(5)의 선단부면에서 상기 가식용 필름(10)의 일부가 홈(4) 내에 압입되어 암형(1) 내에 배치되어 있는 가식용 필름(10)을 긴장시키고, 진공 흡착시에 발생한 주름을 해소하면서 이들 홈(4)과 돌기(5)에 의해 가식용 필름(10)을 협착, 고정한다.

이와 같이 형 폐쇄한 후, 형 폐쇄 상태를 유지하면서 도 6에 도시하는 바와 같이 게이트(8)로부터 캐비티(3) 내에 용융 수지를 사출 충전한다. 이 사출 충전시에 있어서는, 게이트(8) 부근의 캐비티 내일수록 충전압이 높고, 또한 냉각되기 어려우므로, 가식용 필름(10)의 필름 잉여 부분인 주름이나 필름 부족 부분인 연신된 박육 부분을 해소하기 위한 형 개방(코어 백)을 행하면, 특히 사이드 게이트의 경우에 있어서 버어가 발생하기 쉬워지므로, 캐비티(3) 내에 용융 수지가 소정량, 충전되어 게이트(8) 부근의 캐비티 내의 충전압이나 수지 온도가 안정된 상태로 되었을 때에, 도 7∼도 9에 도시하는 바와 같이, 가동 형인 암형(1)을 후퇴시켜 암형(1)과 수형(2)의 상기 제1, 제2 파팅면(11, 12) 사이에 간극(13)이 발생하도록 형 개방을 행한다.

형 개방을 행하는 타이밍으로서는, 캐비티(3) 내에 용융 수지가 완전히 충전되기 전이면 된다. 구체적으로는, 형 개방을 행하는 타이밍으로서는, 캐비티(3) 내로의 용융 수지의 충전량이, 캐비티(3) 내에 최종적으로 충전되는 용융 수지의 전체 충전량에 대해 바람직하게는 20질량％ 이상, 더 바람직하게는 50질량％ 이상에 도달하였을 때이다.

가식용 필름(10)의 필름 잉여 부분인 주름이나 필름 부족 부분인 연신된 박육 부분을 더욱 효과적으로 해소할 수 있도록 하기 위한 형 개방 타이밍은, 캐비티(3) 내에의 용융 수지의 충전량이, 캐비티(3) 내에 최종적으로 충전되는 용융 수지의 전체 충전량에 대해, 바람직하게는 99질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 95질량％ 이하, 특히 바람직하게는 90질량％ 이하, 가장 바람직하게는 70질량％ 이하이다.

또한, 형 개방을 한 상태에 있어서, 암형(1)과 수형(2)의 파팅면(11, 12) 사이의 개방량(간격)은, 가식용 필름(10)의 두께에 따라 다르지만, 가식용 필름(10)이 자유롭게 이동할 수 있는 범위인 0.001∼1㎜로 설정하고 있는 것이 바람직하다.

형 개방을 행할 때까지 캐비티(3) 내에 충전된 용융 수지는, 암형(1)의 내벽면(1a)의 저면부(1a1)를 따라 밀착되어 있는 가식용 필름(10)을 게이트(8)측으로부터 암형(1)의 주위벽면부(1a2)를 향해 그 유동압으로 전연하고, 진공 흡인시에 발생되어 있는 주름을 연신하여 수지의 유동 선단측으로 그 주름을 모으면서 유동한다. 이 주름 모으기 작용은 상기 형 개방을 행하였을 때에 있어서도 마찬가지로 하여 연속적으로 행해지고, 모여진 주름은 필름 잉여 부분으로서 용융 수지의 충전량이 증대됨에 따라서 이 수지의 유동 선단부에서 캐비티(3)의 주위벽면인 암형(1)의 주위벽면부(1a2) 상을 타고 이동하면서 암형(1)의 입구 단부 모서리를 향해 가압 전진되고, 또한 입구 단부 모서리로부터 제1, 제2 파팅면(11, 12) 사이의 간극(13)을 통해 도 8에 도시하는 바와 같이, 상기 홈(4)과 돌기(5) 사이의 간극(6)에 수용된다.

이때, 암형(1)의 3차원 곡면 형상으로 만곡되어 있는 코너부(1a3)에 발생되어 있는 주름도 필름 잉여 부분으로서 상기 주름과 함께 수지의 유동압에 의해 암형(1)의 입구 단부 모서리로부터 제1, 제2 파팅면(11, 12) 사이의 간극(13)을 통해 상기 홈(4)과 돌기(5) 사이의 간극(6)에 수용되고, 가식용 필름(10)을 암형(1)의 내벽면 전체면에 균일한 장력에 의해 밀착시킬 수 있다. 또한, 가식용 필름(10)이 암형(1)의 주위벽면부(1a2)에 밀착되는 일 없이 이 주위벽면부(1a2)로부터 이격되어 부상된 상태에 있는 경우에 있어서도, 상기 용융 수지의 충전압에 의해 가식용 필름(10)을 암형(1)의 주위벽면부(1a2)에 밀착시킬 수 있다. 이때, 용융 수지의 압박력에 의해 가식용 필름(10)을 암형(1)의 주위벽면부(1a2)를 향해 압박해 감에 따라서 상기 홈(4)과 돌기(5) 사이의 간극(6)으로부터 도 9에 도시하는 바와 같이 가식용 필름(10)을 인출하여 밀착에 부족한 부분을 보충하면서 암형(1)의 주위벽면부(1a2)에 가식용 필름(10)을 밀착시킬 수 있다.

또한, 상기 진공 흡인시에 있어서, 가식용 필름(10)이 파팅면(11)으로부터 암형(1)의 입구 단부 모서리 부분에서 굴절되면서 암형(1) 내에 흡인되었을 때, 입구 단부 모서리에서 굴절되는 가식용 필름(10) 부분에 큰 연신력이 발생하여 그 부분이 필요 이상으로 연신됨과 함께, 형 폐쇄시에 있어서도, 가식용 필름(10)이 상기 홈(4)과 돌기(5)의 끼워 맞춤에 의해 필요 이상으로 연신되지만, 상기 형 개방에 의해 가식용 필름(10)의 협착력이 해제되었을 때, 원래의 두께로 복원하려고 하는 수축력에 의해 도 9에 도시하는 바와 같이, 홈(4)과 돌기(5) 사이의 간극(6)에 존재하는 가식용 필름 부분을 제1, 제2 파팅면(11, 12) 사이의 간극(13)을 통해 되돌리면서 수지압에 의해 암형(1)의 내벽면(1a)에 균일하게 연신, 밀착시킬 수 있다.

이와 같이 하여, 형 개방 중에 있어서의 캐비티(3) 내에의 용융 수지의 충전에 의해 암형(1)의 내벽면(1a)에 밀착하는 가식용 필름(10)의 부족 또는 잉여, 즉, 과부족이 조정된 후에, 용융 수지의 충전 중 또는 충전 완료 후에 있어서 도 10에 도시하는 바와 같이 다시 형 폐쇄를 행해도 된다. 이 재차 형 폐쇄 공정을 행함으로써, 암형(1)의 주위벽면(1a2)으로부터 제1 파팅면(11)에 연속되는 암형 입구 단부 모서리에 이 입구 단부 모서리 상의 가식용 필름 부분이 형 폐쇄력에 의해 압착되어 가식용 필름(10)의 박 끊어짐이 양호해져, 주연에 박 버어가 발생되어 있지 않은 성형품을 얻을 수 있음과 함께 버어의 발생도 억제할 수 있고, 또한, 형 폐쇄에 의한 수지의 프레스 효과에 의해 수축공의 발생도 억제할 수 있다.

이어서, 캐비티(3) 내에 충전된 수지가 냉각, 고화된 후, 형 개방됨으로써, 가식용 필름(10)이 표면에 전사되어 이루어지는 성형품을 취출한다.

또한, 이상의 실시예에 있어서는, 암형(1)측에 홈(4)을 구비한 제1 파팅면(11)을 설치하고, 수형(2)측에 상기 홈(4)에 끼워 맞추어지는 돌기(5)를 구비한 제2 파팅면(12)을 설치하고 있지만, 이 수형(2)측에 홈(4)을 구비한 제1 파팅면(11)을 설치하고, 암형(1)측에 이 홈(4)에 끼워 맞추어지는 돌기(5)를 구비한 제2 파팅면(12)을 설치해도 된다.

(관련 출원의 상호 참조)

본 출원은, 2013년 10월 31일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-227600호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 개시는 이들 전체를 참조함으로써 본 명세서에 포함된다.

본 발명의 인 몰드 성형 방법에 의하면, 가식용 필름에 파열, 백화 및 주름 등이 발생되어 있지 않은 외관이 우수한 가식 성형품을 제조할 수 있다. 얻어진 가식 성형품은, 자동차 및 자동 이륜차용 미러, 내장재 및 외장재, 전자 기기의 외장재 등에 적합하게 사용할 수 있다.

1 : 암형
2 : 수형
3 : 캐비티
4 : 홈
5 : 돌기
6 : 간극
8 : 게이트
9 : 필름 누름판
10 : 가식용 필름
11 : 제1 파팅면
12 : 제2 파팅면

Claims

암형과 수형의 파팅면에 있어서의 제1 파팅면에 홈을, 제2 파팅면에 이 홈에 끼워 맞추어지는 돌기를 설치하여 이루어지는 금형에 있어서의 상기 암형과 상기 수형 사이에 가식용 필름을 공급, 배치하는 필름 배치 공정과, 이 가식용 필름을 진공 흡인함으로써 암형의 내벽면을 따라 밀착하도록 부형하는 필름 흡인 공정과, 이 필름 흡인 공정 후에 형 폐쇄함으로써 상기 제1, 제2 파팅면에 각각 설치하고 있는 상기 홈과 돌기를 끼워 맞춤시키고, 상기 가식용 필름의 외주부를 상기 돌기의 선단부면에서 홈 내에 압입함과 함께 이들 암형과 수형의 대향면 사이에 캐비티를 형성하는 형 폐쇄 공정과, 캐비티 내에 용융 수지를 충전하는 사출 공정과, 이 사출 공정시에 있어서의 용융 수지의 사출 충전 중에 한쪽의 금형을 후퇴시킴으로써 상기 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이에 간극을 발생시키고, 용융 수지의 유동압에 의해 상기 가식용 필름을 상기 암형의 내벽면의 형상을 따라 당해 내벽면에 밀착시킬 때에 발생하는 필름 부족 부분 또는 필름 잉여 부분에 따라서 상기 간극에 존재하는 가식용 필름의 외주부를 금형측에 인출 또는 금형측으로부터 상기 간극에 압입하는 필름의 조정 공정과, 수지의 냉각, 고화 후에 상기 가식용 필름에 의해 가식된 성형품을 취출하는 형 개방 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 인 몰드 성형 방법.
제1항에 있어서,
사출 공정시에 있어서의 용융 수지의 사출 충전 중에 행해지는 형 개방에 의한 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이의 개방량은, 0.001∼1㎜인 것을 특징으로 하는, 인 몰드 성형 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
사출 공정시에 있어서의 캐비티 내에의 용융 수지의 사출 충전량이, 상기 캐비티 내에 최종적으로 충전되는 상기 용융 수지의 전체 충전량의 20질량％ 이상에 도달하였을 때에 제1 파팅면과 제2 파팅면 사이에 간극을 발생시키는 것을 특징으로 하는, 인 몰드 성형 방법.
제1항에 있어서,
필름의 조정 공정 후에 다시 형 폐쇄를 행하는 것을 특징으로 하는, 인 몰드 성형 방법.