(57)【要約】【課題】金型に特殊な加工をせずに金型内で成形品に塗膜の塗布を施す事が出来る型内印刷成形品の製造方法を提供する。金型内で印刷した塗膜の乾燥を早くする事で生産性を落とさずに型内印刷が出来る印刷条件を提供する。【解決手段】金型６に溶融樹脂を充填する前に予めパッド印刷で金型６に転写塗膜１１を印刷する。その後、溶融樹脂を充填し、転写塗膜１１を金型６から成形品１２に転写させる事で型内印刷成形品１４を提供する事ができる型内印刷成形品の製造方法を提供する。使用する塗料３として乾燥の早い揮発乾燥型の塗料を選定し、被印刷面である金型（コア型）８を６０℃以上で保温する事で転写塗膜１１に含まれる溶剤の揮発を促し、転写塗膜１１の触手乾燥までの時間を必要としない印刷条件を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のキャビティ部に対して溶融樹脂を充填する射出成形において、溶融樹脂の充填前に金型の一部に塗料・インク等で図柄や文字などの部分印刷を施し、その後、溶融樹脂を充填する事で、成形と同時に塗膜を成形品に転写させることを特徴とする型内印刷成形品の製造方法及びその製造方法で作られた成形品
【請求項２】
請求項１に記載の金型への塗料の塗布方法が塗料を塗布された印刷版上にシリコンパッドを押し付けてシリコンパッドに印刷パターンを転写し、次いで、印刷パターンを保持したシリコンパッドを印刷面に押しつけて印刷面に印刷パターンを転写するパッド印刷である事を特徴とする請求項１に記載の型内印刷成形品の製造方法及びその製造方法で作られた成形品
【請求項３】
請求項２に記載の印刷版の印刷パターンの深さと金型に転写された塗膜の厚さがそれぞれ１５０μｍ〜２５０μｍの範囲である事を特徴とする請求項２に記載の印刷方法。
【請求項４】
揮発乾燥型の塗料であって、塗膜の厚さが請求項３に記載の範囲内であって、被印刷面である金型の温度を６０℃以上で保温した状態で印刷を施す事で塗膜の形成と乾燥が同時に行われ、塗膜の触手乾燥までの時間を必要としないことを特徴とする請求項１，２に記載の印刷方法及び塗料
【請求項５】
請求項１，２に記載の型内印刷成形品の製造方法であって、金型の印刷面が意匠面とは逆のコア側であり、成形品を組み付け加工する際に利用する爪や位置合わせ用のピン等の機能部位を囲う範囲であり、前記印刷面に使用する塗料が請求項４に記載の塗料であり、且つ耐酸性を有し、めっき前処理で使用される触媒や化学めっきに対して非析出性を有するめっきマスキング用の塗料であることを特徴とする請求項１，２に記載の型内印刷成形品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は熱可塑性樹脂と揮発乾燥型塗料を原料とする型内印刷成形品の製造方法及びこの方法により得られる成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】  現在、自動車の外装部品には数多くの樹脂製品が用いられている。これらの樹脂製品の多くは車両へ取り付けるために爪や突起などを備えている。また、これらの外装部品は外観が重要視される事から塗装や電気めっきなどの表面処理を施す事が多い。【０００３】  めっき処理を施す製品の中には取付用の爪や突起などの部位へのめっきの析出による脆性を避けるためにめっきが析出しないようにめっきマスキング塗料（以下マスキング塗料とする）を塗布する必要があるものが存在する。【０００４】  こうした製品では成形後に塗装を行い、塗膜の乾燥後にめっき処理を行うという工程となる。具体的には、成形後、梱包して塗装ブースに運搬し、筆塗りあるいはマスキング治具を使った部分塗装、乾燥後、再度梱包し、めっきラインへと運び、めっき処理を行うという流れになっており、工数、人手共に無駄が多く、また、キズなどの不良発生のリスクも高くなっている。【０００５】上記の課題の解決方法として成型と塗装の一体化を検討した所、すでに金型内で成形と同時に塗装を行う研究が長年されており、下記特許文献などが先行技術として発表されていた。【０００６】  特許文献１、２の技術では成形後に金型を僅かに開き、そこに塗料を注入して金型内で硬化させるという内容であったが上記の方法では成形品の任意の位置にのみ塗料を塗布する事は出来ず、また、塗料注入機などを金型に備える必要があり、コスト面についても課題となっている。【０００７】  特許文献３の技術では塗布した塗料を硬化させるために金型を加温し、硬化後成形可能な温度まで金型を冷却する必要があるため、サイクルタイムが長くなり、生産性の低下が課題としてある。【０００８】  特許文献４の技術では金型内での部分塗装が可能になっているが、特許文献１，２同様に金型に専用の加工が必要となり、コスト面において課題が残っている。
【先行技術文献】
【特許文献１】特開２００１−３８７３７
【特許文献２】特開２００２−１２７１９８
【特許文献３】特開２００４−２３７４６１
【特許文献４】特開２０１２−１７９７８４
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明は先行技術のような金型に専用の加工を必要とせずに安価且つ容易に金型内で成形品に部分印刷を施す事が可能な型内印刷成形品の製造方法を提供する事を目的とする。
【００１０】  本発明は金型内で印刷した塗膜の触手乾燥までの時間を必要としないことで生産性を低下させずに金型内で印刷を施す事が可能な型内印刷成形品の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  一般的に印刷に使用する液剤にはインクが用いられるが、本発明では塗膜の乾燥を早くするように調整されている塗料を選択した。
【００１２】  上記課題を解決するため、本発明では成形後に塗装を施すのではなく、事前に金型に塗料を印刷し、塗膜の乾燥後に溶融樹脂の充填を行い、塗膜を成形品に転写させる構成とした。
【００１３】  本発明は金型への塗料の塗布方法として塗料が塗布された印刷版上にシリコンパッドを押しつけ、印刷パターンをシリコンパッドに転写し、次いで、印刷パターンを保持したシリコンパッドを印刷面に押しつけて印刷面に印刷パターンを転写するパッド印刷である事を特徴とする。
【００１４】  一般的なパッド印刷では印刷パターンの深さが数μｍ〜数十μｍの印刷版を用いて実施されるが、本発明で使用する塗料は溶剤の揮発が早く、上記の一般的なパッド印刷用の版を使用した場合、印刷工程の途中で塗膜が乾燥してしまい、金型に塗膜を転写出来なくなる事を確認している。そこで、印刷条件について検証を行った結果、本発明では、印刷版の印刷パターンの深さを１５０μｍ〜２５０μｍの範囲にする事で塗料の量を増やし、印刷工程を実施する間に塗膜が乾燥しない様にする事を特徴としている。
【００１５】  また、金型の被印刷面の温度を６０℃以上に保温する事で塗膜中の溶剤の揮発を促すことで、手で触れて問題の無い触手乾燥までの時間を必要としないことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】  本発明の型内印刷成形品の製造方法は通常の金型をそのまま使用出来るため、特許文献１、２、４の様に金型に専用の加工を必要とせず、コストをかけずに実施する事が可能である。
【００１７】  また、特許文献３の構成では塗膜の乾燥のために金型を加熱し、成形後に金型を冷却する必要があり、サイクルタイムが長くなる事が懸念される。
【００１８】  本発明では乾燥の早い揮発乾燥型の塗料を選択し、印刷版の印刷パターンの深さを調整する事で塗膜の乾燥時間をコントロールし、さらに印刷面である金型を保温する事で印刷後の塗膜中の溶剤の揮発を促し、触手乾燥までの時間を必要としないことで生産性を低下させることなく実施する事が可能である。
【発明の実施形態】
【００１９】  以下、本発明に係る型内印刷成形品の製造方法及び成形品について具体的に説明する。
【００２０】  本発明は金型、射出成形機、印刷版、シリコンパッド印刷用シリコンパッド、スキージで構成され、熱可塑性樹脂、揮発乾燥型塗料を材料とし、金型に塗料を印刷する印刷工程と金型に溶融樹脂を充填する成形工程からなる。
【００２１】  本発明で用いられる金型６はキャビティ型７とコア型８からなり金型６を保温できる装置または回路を備えている。
【００２２】  本発明で用いられる射出成形機は種類を問わないが金型６を開いた時に塗料３の塗布を実施出来るスペースが確保出来るものに限られる。
【００２３】本発明で使用する印刷版１は印刷パターン４の溝をほった凹版を用いる。
【００２４】  本発明で使用するシリコンパッド５の材質や硬さは使用する塗料３の種類によって転写のしやすさが異なるため塗料に応じて適宜選定する必要がある。
【００２５】  本発明で用いられる塗料３は溶剤の揮発と共に硬化するものが望ましく、具体的にはアクリル塗料などが挙げられ、めっきマスキングにはポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）やフッ素系塗料などが挙げられる。また、塗料に拘らず、揮発乾燥し、耐酸性があり、めっき用のマスキング剤として使用出来るのであればインクやコーティング剤などでも構わない。
【００２６】  本発明は以下の工程で実施される。
【００２７】（１）印刷版１の印刷パターン４に塗料３を塗布する。
図１のように印刷版１に塗料３を塗布し、スキージ２でかきだすことで印刷版１の印刷パターン４部以外の余剰の塗料を除去する．
【００２８】（２）塗料３の残った印刷版１の印刷パターン４部分にシリコンパッド５を押しつけ（図１（ｄ））、印刷パターン４の絵柄等をシリコンパッド５に転写する（図１（ｅ））。
【００２９】  この時、シリコンパッド５を押しつけるのが遅いと印刷版１上で塗料３の乾燥が始まり、綺麗に転写出来なくなる。具体的にはスキージ２のかき出しから３０秒以内にシリコンパッド５を印刷版１へ押しつけ、シリコンパッド５への転写を行うのが望ましく、１０秒以内に転写出来るのが最も望ましい。
【００３０】（３）シリコンパッド５を塗布が必要な成形品の部位に対応した金型の位置に押しつけ印刷パターンを転写する。（図２（ｂ），（ｃ））
【００３１】（４）金型６を閉じ、射出成形機で溶融樹脂を充填し、成形を実施する。この時の射出速度や樹脂温度などの成形条件は成形を行う樹脂材料毎に推奨される条件で構わない。（図２（ｄ），（ｅ））
【００３２】（５）金型６を開き、型内印刷成形品１４を取り出す。（図２（ｆ））
【００３３】  印刷版１の溝の深さは印刷される塗膜の膜厚と同じであり、一般的なパッド印刷で使用される印刷版の印刷パターンの深さは数μｍ〜数十μｍである。しかし本発明で使用した塗料３では上記の深さの印刷版１では工程中に塗料が乾燥してしまい転写が出来ないという問題が発生した。
【００３４】  そこで、印刷条件について検証したところ、印刷パターン４の深さを１５０μｍ〜２５０μｍの範囲、特に２００μｍ±１０ｍの範囲とすることで工程中に塗料の乾燥が起こる事を防ぐことが可能となった。また、印刷パターンを上記範囲より深くした場合、金型に印刷した塗膜がすぐには乾燥せず乾燥時間を設ける必要がある。
【００３５】  より詳細に各工程で塗料３の転写が可能な時間を調べたところ、シリコンパッド５から金型６に塗膜を転写する事が可能な時間が１０秒程度しかない事が判明した。そこで、上記のシリコンパッド５から金型６に塗膜を転写する事が可能な時間を長くするため、転写条件の検証を行った結果、金型６を保温した状態にする事で塗膜と金型間の付着力が上がり、転写可能な時間を３０秒程度まで延ばすことが可能となった。この時の金型温度は６０℃〜７０℃の範囲が好ましいが使用する樹脂材料によっては金型温度を８０℃以上など高くしても構わない。しかし、金型温度を６０℃より低い条件で成形しなければならない樹脂材料を使用する場合は金型温度が成形可能な温度まで下がるのを待つか冷却装置を設ける必要がある。
【００３６】  また、金型６を保温する事によって印刷後の塗膜中の溶剤の揮発が促進され、結果として印刷の完了と同時に転写塗膜１１の乾燥が進み、転写塗膜１１の触手乾燥までの時間を必要とせずに印刷する事が可能となった。
【発明の実施例】
【００３７】  本発明の具体例としてプラスチックのマスキング塗料を用いた部分塗装による機能部位の保護について説明する。
【００３８】  自動車部品をはじめとした成形品は他の部品との組み付け加工のために爪や位置合わせ用のガイドピンなどを裏面等に設けているが多い。これらの機能部位に対してめっき加工を行うとめっきの析出により勘合が出来なくなったり、めっき皮膜による脆性で組み付けの際に折れたりなどといった不具合が発生する。上記の不具合を防ぐために機能部位に対してマスキング塗料を塗布して機能部位にめっきが析出しない様に処理する事が一般に行われている。
【００３９】  上記のマスキング塗装は機能部位に電気が流れないようにすることでめっきが析出しない様にしている。このため、機能部位に直接マスキング塗料を塗布する必要はなく、機能部位の周囲をマスキング塗料で囲うことで十分に役割を果たすことが出来る。しかし、実際に機能部位の周囲にマスキング塗料を塗布しようとすると、例えば、筆塗りの場合では機能部位が邪魔で筆先が塗布面まで届かなかったり、例えば、スプレー塗装の場合では機能部位の影になり正常に塗布出来ていない箇所ができたりなど、塗布の失敗や塗布面を大きく取るなどの無駄が発生している。
【００４０】  本発明の工法を用いる事で上記の問題を解決する事が可能である。
上記のような問題は機能部位が凸状になっていることを原因としている。翻って金型の側で見ると、機能部位に該当する部分は凹状になる。このため機能部位の周囲に印刷を施す場合、成形品に直接塗布するより、本発明の図２のように金型にマスキング塗料を予め印刷しておき、成形時に転写させる事で図３のように機能部位の周囲にマスキング塗料を塗布する事が容易に実施可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】  また、本発明を銀ナノインク等をはじめとする導電性の液剤で実施する事で、Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｄｅｖｉｃｅ（ＭＩＤ）などの部分めっきが必要な製品を容易に製造する事が可能となる。【００４２】  また、裏面に対して製造番号などを印刷する事で製造履歴を記録するなどの利用方法も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明において金型に塗料を印刷する手段であるパッド印刷の概略図であり（ａ）〜（ｅ）の順に工程が進んでいき、各々以下の状態を示している。（ａ）…印刷版１に塗料３を塗布した状態  （ｂ）…スキージ２で塗料３をかき出し印刷版１に彫られた印刷パターン４に塗料が充填された状態  （ｃ）…印刷パターン４上にシリコンパッドが配置された状態  （ｄ）…印刷パターン４にシリコンパッドが押しつけられた状態  （ｅ）…印刷パターンにあった塗料がシリコンパッドに転写された状態
【図２】図２は本発明の実施形態の各工程の概略図であり、（ａ）〜（ｆ）の順に工程が進んでいき、各々以下の状態を示している。（ａ）…金型の略図  （ｂ）…金型へパッド印刷で印刷を行う前の状態  （ｃ）…金型への印刷が完了した状態  （ｄ）…金型への印刷後金型を閉じた状態  （ｅ）…金型に樹脂を充填した状態  （ｆ）…金型から成形品を取り出した状態
【図３】図３は図２（ｆ）の機能部位周辺１５を拡大したものであり、成形品の機能部位１３にめっきを析出させない様に転写塗膜１１（マスキング塗料）を塗布した状態を示す。
【符号の説明】１・・・  印刷版                            ９・・・  キャビティ
２・・・  スキージ                          １０・・・スプール
３・・・  塗料                              １１・・・転写塗膜
４・・・  印刷パターン                      １２・・・成形品
５・・・  シリコンパッド                    １３・・・成形品（機能部位）
６・・・  金型                              １４・・・型内印刷成形品
７・・・  金型（キャビティ型）              １５・・・機能部位周辺
８・・・  金型（コア型）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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