(57)【要約】【課題】フィルムインモールド樹脂射出成形プロセスにおいて、樹脂成形品の端部の側面で加飾層が接着層から部分的に剥がれることのない射出成形金型装置を提供する。【解決手段】フィルムインモールド成形品を成形するための射出成形金型装置において、加飾面側の金型２に設けられたフィルム吸引流路６および媒体流入用流路７と、前記加飾面側の金型２に形成された製品形状部３と、前記製品形状部３の外側で前記加飾面側の金型２に加飾フィルム５を拘束するためのフィルムクランプ部４と、を備え、前記製品形状部３と前記フィルムクランプ部４との間に前記媒体流入用流路７の開口端が配置されている。【選択図】図１
2014205328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムインモールド成形品を成形するための射出成形金型装置において、加飾面側の金型に設けられたフィルム吸引流路および媒体流入用流路と、前記加飾面側の金型に形成された製品形状部と、前記製品形状部の外側で前記加飾面側の金型に加飾フィルムを拘束するためのフィルムクランプ部と、を備え、前記製品形状部と前記フィルムクランプ部との間に前記媒体流入用流路の開口端が配置されていることを特徴とする射出成形金型装置。
【請求項２】
フィルムインモールド成形品を成形するための射出成形金型装置において、加飾面側の金型に設けられたフィルム吸引流路および媒体流入用流路と、前記加飾面側の金型に形成された製品形状部と、前記製品形状部の外側で前記加飾面側の金型に加飾フィルムを拘束するためのフィルムクランプ部と、前記製品形状部内で立ち上がる面を備え、前記製品形状部内で立ち上がる面を冷却できるように前記媒体流入用流路が配置されていることを特徴とする射出成形金型装置。
【請求項３】
前記加飾面側の金型に組み込まれて前記製品形状部内で立ち上がる面を構成する流路構成入れ子を備え、前記流路構成入れ子内に前記媒体流入用流路が設けられており、前記流路構成入れ子を構成する材質の熱伝導率が、前記加飾面側の金型を構成する材質の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の射出成形金型装置。
【請求項４】
前記フィルム吸引流路と前記媒体流入用流路が一つの開口端を共用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の射出成形金型装置。
【請求項５】
加飾面側の金型と非加飾面側の金型を備える射出成形金型が型開きしている間に、フィルムクランプ部により前記加飾面側の金型の金型分割面に加飾フィルムを拘束して、前記加飾面側の金型と前記加飾フィルムとの間に密封空間を形成する工程と、
前記密封空間内の気体を吸引する工程と、
前記射出成形金型を型締めして、前記射出成形金型内に成形空間を形成する工程と、
前記成形空間内に樹脂を射出する工程と、
前記射出成形金型を型開きする工程と、
前記射出成形金型の型開き動作が開始されてから前記加飾面側の金型と前記加飾フィルムとの間へ冷却媒体を供給する工程と、
を具備する射出成形方法。
【請求項６】
前記射出成形金型の型開き動作の開始前、または前記射出成形金型の型開き動作の開始後に、前記加飾面側の金型と前記加飾フィルムとの間へ冷却媒体を供給するための動作が開始されることを特徴とする請求項５に記載の射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムインモールド樹脂射出成形プロセスに用いられる射出成形金型装置および射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムインモールド樹脂射出成形プロセスにおいて用いられる加飾フィルムは積層構造をしている。具体的には、大きく分類して、ベースフィルム、剥離層、加飾層、接着層がこの順に積層されている。ベースフィルムの材質は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が一般的である。樹脂成形品への加飾層の転写は、樹脂が射出成形されるときの熱により接着層が樹脂成形品に接着し、射出成形金型が型開きする時に、加飾層が剥離層から剥がれることにより、実現される。このようなフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスを実現するフィルムインモールド射出成形金型装置が特許文献１に開示されている。このフィルムインモールド射出成形金型装置は、型締めされていない射出成形金型内に設置された加飾フィルムを、吸引により加飾面側入れ子の製品形状部に沿わせた後、射出成形金型を型締めして成形空間を形成し、その成形空間へ樹脂を射出するように構成されている。
【０００３】
図７〜図８は一般的なフィルムインモールド射出成形金型装置の主要部の構造断面図である。詳しくは、図７は、吸引により加飾フィルムが加飾面側入れ子の製品形状部に沿わされる段階を示している。図８は、樹脂が射出成形される段階を示している。図９は、製品（フィルムインモールド樹脂成形品）が取り出される段階を示している。以下、一般的なフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスについて、図７〜図８を参照して説明する。
【０００４】
一般的なフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスでは、まず、図７に示すように、非加飾面側入れ子７１と加飾面側入れ子７２との間にセットされた加飾フィルム７５が箔押さえ板７４によってクランプされて、加飾面側入れ子７２と加飾フィルム７５との間に密封空間が形成された後、その密封空間内のエアーが、加飾面側入れ子７２に設けられたフィルム吸引流路７６を介して吸引されることにより、加飾フィルム７５が、伸ばされながら加飾面側入れ子７２の製品形状部７３に沿わされる。
【０００５】
次に、図８に示すように、非加飾面側入れ子７１と加飾面側入れ子７２が型締めされた後、非加飾面側入れ子７１と加飾フィルム７５との間の空間に、非加飾面側入れ子７１の側から溶融樹脂８１が射出されて、型締めされた非加飾面側入れ子７１と加飾面側入れ子７２との間に形成された成形空間に溶融樹脂８１が充填される。その後、非加飾面側入れ子７１と加飾面側入れ子７２が冷却されることにより、充填された溶融樹脂８１が固化して、樹脂成形品（フィルムインモールド樹脂成形品）となる。このとき、製品形状部７３に沿わされた加飾フィルム７５は、接着層の接着力によって、樹脂成形品に密着している。
【０００６】
次に、図９に示すように、非加飾面側入れ子７１と加飾面側入れ子７２が型開きすることにより、樹脂成形品９１に密着している加飾フィルム７５が、加飾層と剥離層を境に分離し、剥離層から剥がれた加飾層が樹脂成形品９１に転写される。その加飾層が転写された樹脂成形品９１が、型開きされた非加飾面側入れ子７１と加飾面側入れ子７２との間から取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２３９５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、従来のフィルムインモールド射出成形金型装置では、射出成形金型が型開きするとき、樹脂成形品９１は十分に冷却されて、固化しており、樹脂成形品９１を構成する樹脂は、射出成形金型から樹脂成形品９１を取り出すことが可能な温度になっている。
【０００９】
しかしながら、従来のフィルムインモールド射出成形金型装置では、射出成形金型が型開きするとき、樹脂成形品９１の表面に密着する加飾フィルム７５は、樹脂成形品９１を構成する樹脂と同じ温度になっており、剥離層が所定の剥離機能を発揮する温度まで十分に冷却されていない。このため、接着層が加飾層に密着する力（接着力）よりも、剥離層の剥離接着強さ（耐剥離性）が強くなっており、樹脂成形品９１の端部の側面（樹脂成形品９１の端面の近傍）において加飾層が接着層から部分的に剥がれるという問題が起こる。
【００１０】
また、射出成形金型が型開きする時には、図１０に示すように、樹脂成形品９１を非加飾面側入れ子７１側に残して加飾フィルム７５から剥がそうとする力１０１が発生する。このとき、前工程で吸引されたときの吸引残圧により、加飾フィルム５を加飾面側入れ子７２側に吸いつける力１０２が発生している。特に、樹脂成形品９１の端面の近傍では、加飾面側入れ子７２の製品形状部７３に加飾フィルム５を吸いつける力１０２に加えて、加飾面側入れ子７２の金型分割面に加飾フィルム５を吸いつける力１０２も発生している。このため、射出成形金型が型開きする時、樹脂成形品９１の端面の近傍において、樹脂成形品９１から加飾フィルム７５を剥離しようとする力が最も大きくなる。これも、樹脂成形品９１の端部の側面において加飾層が接着層から部分的に剥がれる原因となる。
【００１１】
本発明は、フィルムインモールド樹脂射出成形プロセスにおいて、樹脂成形品の端部の側面または樹脂成形品の開口穴部を構成する側面で加飾層が接着層から部分的に剥がれることのない射出成形金型装置および射出成形方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の射出成形金型装置の一側面は、フィルムインモールド成形品を成形するための射出成形金型装置において、加飾面側の金型に設けられたフィルム吸引流路および媒体流入用流路と、前記加飾面側の金型に形成された製品形状部と、前記製品形状部の外側で前記加飾面側の金型に加飾フィルムを拘束するためのフィルムクランプ部と、を備え、前記製品形状部と前記フィルムクランプ部との間に前記媒体流入用流路の開口端が配置されていることである。
【００１３】
本発明の射出成形金型装置の他の側面は、フィルムインモールド成形品を成形するための射出成形金型装置において、加飾面側の金型に設けられたフィルム吸引流路および媒体流入用流路と、前記加飾面側の金型に形成された製品形状部と、前記製品形状部の外側で前記加飾面側の金型に加飾フィルムを拘束するためのフィルムクランプ部と、前記製品形状部内で立ち上がる面を備え、前記製品形状部内で立ち上がる面を冷却できるように前記媒体流入用流路が配置されていることである。
【００１４】
本発明の射出成形金型装置の他の側面は、前記加飾面側の金型に組み込まれて前記製品形状部内で立ち上がる面を構成する流路構成入れ子を備え、前記流路構成入れ子内に前記媒体流入用流路が設けられており、前記流路構成入れ子を構成する材質の熱伝導率が、前記加飾面側の金型を構成する材質の熱伝導率よりも大きいことである。
【００１５】
本発明の射出成形金型装置の他の側面は、前記フィルム吸引流路と前記媒体流入用流路が一つの開口端を共用することである。
【００１６】
本発明の射出成形方法の一側面は、加飾面側の金型と非加飾面側の金型を備える射出成形金型が型開きしている間に、フィルムクランプ部により前記加飾面側の金型の金型分割面に加飾フィルムを拘束して、前記加飾面側の金型と前記加飾フィルムとの間に密封空間を形成する工程と、前記密封空間内の気体を吸引する工程と、前記射出成形金型を型締めして、前記射出成形金型内に成形空間を形成する工程と、前記成形空間内に樹脂を射出する工程と、前記射出成形金型を型開きする工程と、前記射出成形金型の型開き動作が開始されてから前記加飾面側の金型と前記加飾フィルムとの間へ冷却媒体を供給する工程と、を具備することである。
【００１７】
本発明の射出成形方法の他の側面は、前記射出成形金型の型開き動作の開始前、または前記射出成形金型の型開き動作の開始後に、前記加飾面側の金型と前記加飾フィルムとの間へ冷却媒体を供給するための動作が開始されることである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フィルムインモールド樹脂射出成形プロセスにおいて、樹脂成形品の端部の側面または樹脂成形品の開口穴部を構成する側面で加飾層が接着層から剥がれ難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における射出成形金型装置の型開き時の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における射出成形金型装置の樹脂充填時の構成図
【図３】図２の部分Ａの拡大図
【図４】従来のフィルムインモールド射出成形金型装置において樹脂成形品の端部の側面で加飾層が接着層から部分的に剥がれる過程を時系列で示す図
【図５】本発明の実施の形態１の射出成形金型装置において樹脂成形品に接着された加飾層が剥離層から剥がれる過程を時系列で示す図
【図６】本発明の実施の形態２における射出成形金型装置の型開き時の構成図
【図７】一般的なフィルムインモールド射出成形金型装置のフィルム吸引時の構造断面図
【図８】一般的なフィルムインモールド射出成形金型装置の樹脂充填時の構造断面図
【図９】一般的なフィルムインモールド射出成形金型装置の製品取り出し時の構造断面図
【図１０】図８の部分Ｂの拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。また図示された各構成要素の厚みや長さ等は図面作成の都合上から、実際とは異なる。なお、以下の実施の形態で示す各構成要素の材質や、温度等の数値は、一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２１】
（実施の形態１）
図１および図２は本実施の形態１における射出成形金型装置の主要部の構成例を示す図である。詳しくは、図１は、射出成形金型が型開きしている状態を示している。また、図２は、樹脂が射出成形されている段階を示している。この射出成形金型装置は、フィルムインモールド樹脂射出成形プロセスに用いられるフィルムインモールド射出成形金型装置であり、詳しくは、樹脂成形品の端部の側面（樹脂成形品の端面の近傍）に加飾層の転写が要求される加飾製品を製造するために用いられる。本実施の形態１の射出成形金型装置は、接着層を介して樹脂成形品に密着する加飾層を、樹脂成形品の端部の側面（樹脂成形品の端面の近傍）において剥離層から良好に剥がすための剥離助力構造を備えている。
【００２２】
図１において、１は非加飾面側入れ子（非加飾面側の金型の一例）、２は加飾面側入れ子（加飾面側の金型の一例）、３は加飾面側入れ子２に彫り込まれた製品形状部、４は箔押さえ板、５は加飾フィルム、６はフィルム吸引流路、７は媒体流入用流路、８は金型フィルムクランプ面（金型分割面の一例）を示している。また、図２において、２１は溶融樹脂を示している。非加飾面側入れ子１と加飾面側入れ子２は射出成形金型にセットされている。この実施の形態１において、非加飾面側入れ子１は固定側入れ子であり、加飾面側入れ子２は可動側入れ子である。つまり、射出成形金型の固定型に非加飾面側入れ子１がセットされ、射出成形金型の可動型に加飾面側入れ子２がセットされている。但し、非加飾面側入れ子１が可動側入れ子、加飾面側入れ子２が固定側入れ子であっても構わない。また、この実施の形態１において、フィルムクランプ部の一例である箔押さえ板４は、フィルムクランプ用のＯリングを備え、そのＯリングによって加飾フィルム５を金型フィルムクランプ面８に押しつける構成となっている。但し、箔押え板は、Ｏリングを持たない構成であっても構わない。
【００２３】
加飾面側入れ子２において、製品形状部３は金型フィルムクランプ面８から彫り込まれており、金型フィルムクランプ面８は、製品形状部３よりも非加飾面側入れ子１に近い位置にある。また、フィルム吸引流路６の開口端と媒体流入用流路７の開口端はそれぞれ、製品形状部３の外側に位置して、加飾面側入れ子２の金型フィルムクランプ面８に形成されている。詳しくは、フィルム吸引流路６の開口端は、製品形状部３の外周端と箔押さえ板４との間に位置しており、媒体流入用流路７の開口端は、製品形状部３の外周端とフィルム吸引流路６の開口端との間に位置している。なお、フィルム吸引流路６が気体を吸引する機能を果たし、媒体流入用流路７が媒体を流入させる機能を果たすことを条件に、フィルム吸引流路６と媒体流入用流路７が一つの開口端を共用してもよい。
【００２４】
この射出成形金型装置では、図１に示すように、射出成形金型が型開きしている間に、箔押さえ板４が降下して、箔押さえ板４により加飾面側入れ子２の金型フィルムクランプ面８に加飾フィルム５がクランプされた後、フィルム吸引流路６の開口端へ気体が吸引される真空吸引が行われる。これにより、加飾面側入れ子２とクランプされた加飾フィルム５との間に形成された密閉空間内の気体がフィルム吸引流路６を介して吸引されて、加飾フィルム５が、伸ばされながら加飾面側入れ子２の製品形状部３に沿わされる。次に、射出成形金型が型締めされた後、図２に示すように、非加飾面側入れ子１と吸引された加飾フィルム５との間の空間に、非加飾面側入れ子１の側から溶融樹脂２１が射出されて、型締めされた射出成形金型の内部に形成された成形空間に溶融樹脂２１が充填される。
【００２５】
図３は図２の部分Ａの拡大図である。図３において、３１は樹脂成形品を示す。樹脂成形品３１は、溶融樹脂２１が冷却されて、固化したものである。真空吸引された加飾フィルム５は、真空吸引時の吸引残圧により加飾面側入れ子２の製品形状部３と金型フィルムクランプ面に吸いつけられている。本実施の形態１では、射出成形金型の型開き動作開始前に、媒体流入用流路７の開口端から冷却媒体を流入させるための動作が開始される。
【００２６】
ここで、図４（ａ）〜図４（ｅ）を参照して、従来のフィルムインモールド射出成形金型装置において、樹脂成形品の端部の側面（樹脂成形品の端面の近傍）で加飾層が接着層から部分的に剥がれる現象を説明する。図４（ａ）〜図４（ｅ）は、従来のフィルムインモールド射出成形金型装置において、樹脂成形品の端部の側面で加飾層が接着層から部分的に剥がれる過程を時系列で表している。図４（ａ）〜図４（ｅ）において、図７〜図１０に示す構成要素と同じ構成要素については、図７〜図１０で付与した符号と同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００２７】
既に述べたように、従来のフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスでは、射出成形金型が型開きする時に、樹脂成形品９１の表面に密着する加飾フィルム７５が、樹脂成形品９１を構成する樹脂と同じ温度になっており、剥離層が所定の剥離機能を発揮する温度まで十分に冷却されていない。このため、接着層が加飾層に密着する力（接着力）よりも、剥離層の剥離接着強さ（耐剥離性）が強くなっており、樹脂成形品９１の端部の側面（樹脂成形品９１の端面の近傍）において加飾層が接着層から部分的に剥がれる。また、射出成形金型が型開きする時には、樹脂成形品９１の端面の近傍において、樹脂成形品９１から加飾フィルム７５を剥離しようとする力が最も大きくなる。これも、樹脂成形品９１の端部の側面において加飾層が接着層から部分的に剥がれる原因となる。以下、図４（ａ）〜図４（ｅ）を参照して、詳しく説明する。
【００２８】
図４（ａ）において、４１は加飾フィルム７５の接着層、４２は加飾フィルム７５の加飾層、４３は加飾フィルム７５の剥離層、４４は加飾フィルム７５のベースフィルムを示している。また、４５は製品形状部の外周立ち壁面、４６は樹脂成形品９１の端面の近傍を示している。
【００２９】
図４（ａ）は、溶融樹脂が冷却されて、固化したときの状態を示している。このとき加飾フィルム７５は、真空吸引時の吸引残圧により加飾面側入れ子７２の製品形状部と金型フィルムクランプ面に吸いつけられた状態になっている。またこのとき、樹脂成形品９１は、射出成形金型（非加飾面側入れ子７１と加飾面側入れ子７２）との熱交換により、樹脂成形品９１を構成する樹脂の溶融温度から、樹脂成形品９１を構成する樹脂の固化温度まで冷却されている。一般的なフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスでは、金型温度は６０°Ｃ〜８０°Ｃに設定される。また樹脂成形品９１を構成する樹脂が、一般的なフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスで使用される汎用ＡＢＳ樹脂であれば、樹脂成形品９１を構成する樹脂の溶融温度は２００°Ｃ〜２６０°Ｃであり、樹脂成形品９１を構成する樹脂の固化温度は８０°Ｃ〜１２５°Ｃである。樹脂成形品９１に密着している加飾フィルム７５は、樹脂成形品９１と同等の温度となっている。
【００３０】
図４（ｂ）は、射出成形金型の型開き動作が開始された初期の状態を示す。樹脂成形品９１は、樹脂成形品９１を構成する樹脂の収縮により非加飾面側入れ子７１に抱きついており、加飾フィルム７５は接着層４１の接着力により樹脂成形品９１に接着される一方で、箔押さえ板によって加飾面側入れ子７２の金型フィルムクランプ面に拘束され、かつ、真空吸引時の吸引残圧により加飾面側入れ子７２側（製品形状部と金型フィルムクランプ面）に吸いつけられている。このとき、製品形状部の外周端の近傍（外周立ち壁面４５の外周端の近傍）において金型フィルムクランプ面に吸いつけられた加飾フィルム７５は、そのまま金型フィルムクランプ面に残ろうとし、樹脂成形品９１の端面の近傍４６において樹脂成形品９１の側面に接着された加飾フィルム７５は、樹脂成形品９１と一緒に加飾面側入れ子７２から離れようとする。これにより、樹脂成形品９１の端面の近傍４６において、樹脂成形品９１から加飾フィルム７５を剥離しようとする力が最も大きくなる。その力は、樹脂成形品９１の端面の近傍４６において接着層４１と加飾層４２をせん断する方向に働く。この方向は、製品形状部の外周立ち壁面４５と平行な方向（加飾フィルム７５の面と平行な方向）であり、加飾層４２を剥離層４３から剥がすのに最も大きな剥離力が必要となる方向である。
【００３１】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）の状態から更に射出成形金型の型開きが進んだ状態を示す。樹脂成形品９１の端面の近傍４６では、接着層４１と加飾層４２をせん断する方向の力が更に大きくなる。このとき、樹脂成形品９１と加飾フィルム７５の温度は、樹脂成形品９１を構成する樹脂の固化温度以下で、金型温度以上となる。例えば、一般的なフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスで使用される汎用ＡＢＳ樹脂の固化温度は８０°Ｃ〜１２５°Ｃであり、一般的なフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスにおいて設定される金型温度は６０°Ｃ〜８０°Ｃである。一般的に、加飾フィルム７５の剥離層４３の剥離接着強さ（耐剥離性）は、剥離層４３の温度が高くなるにつれて、強くなる特性を持つ。つまり、剥離層４３から加飾層４２を剥離するのに必要な剥離力は、環境温度が高くなるにつれて、大きくなる。例えば、剥離角度１５０°での剥離力は、環境温度が７０°Ｃの下では約６．０Ｎであるのに対し、環境温度が９０°Ｃの下では約７．２Ｎとなる。これらの要因により、接着層４１と加飾層４２をせん断する方向の力が接着層４１の層内破断伸度限界力よりも大きくなって、接着層４１がせん断されても、加飾層４２は剥離層４３から剥離しない。加飾層４２の層内破断伸度限界力は、接着層４１と加飾層４２のそれぞれの材質の特性に起因して、接着層４１の層内破断伸度限界力よりも大きい。このため、最終的には加飾層４２も引張り破断（せん断）されるが、そのタイミングは接着層４１が引張り破断（せん断）されるタイミングから遅れる。
【００３２】
図４（ｄ）は、図４（ｃ）の状態から更に射出成形金型の型開きが進んだ状態を示す。樹脂成形品９１の端面の近傍４６では、接着層４１は既にせん断されているが、加飾層４２は、未だ、せん断されておらず、せん断方向の力を受け続けている。このせん断方向の力が、接着層４１と加飾層４２との間の接着力（密着力）よりも大きく、また加飾層４２の層内破断伸度限界力よりも小さいため、樹脂成形品９１の端面の近傍４６（樹脂成形品９１の端部の側面）で、加飾層４２が接着層４１から部分的に剥がれる。この時の力関係は、加飾層４２の層内破断伸度限界力＞せん断方向の力＞接着層４１と加飾層４２との間の接着力（密着力）となっている。その後、射出成形金型の型開きが更に進むことにより、樹脂成形品９１と加飾フィルム７５が大気に曝され、加飾フィルム７５の環境温度が下がって、剥離層４３の剥離接着強さが弱まる。また、樹脂成形品９１の端面の近傍４６において加飾層４２が接着層４１から部分的に剥がれることで、これまでせん断方向（製品形状部の外周立ち壁面４５に平行な方向、すなわち加飾フィルム７５の面に平行な方向）に働いていた力が、製品形状部の外周立ち壁面４５に交差する方向（加飾フィルム７５の面に交差する方向）へ働く力に変化する。この結果、せん断方向の力が小さくなるので、接着層４１が加飾層４２に密着する力（接着力）が、せん断方向の力よりも大きくなり、接着層４１からの加飾層４２の剥離が止まる。つまり、図４（ｄ）のＸの部分で、接着層４１が加飾層４２に密着する力（接着力）が、せん断方向の力よりも大きくなり、接着層４１からの加飾層４２の剥離が止まる。
【００３３】
樹脂成形品９１の端面の近傍４６（樹脂成形品９１の端部の側面）において加飾層４２が接着層４１から部分的に剥がれる範囲は、上記した力関係、すなわち、加飾層４２の層内破断伸度限界力＞せん断方向の力＞接着層４１と加飾層４２との間の接着力（密着力）の力関係が成り立つ範囲となる。一般的には樹脂成形品９１（製品）の端面から２〜３ｍｍ程度の範囲である。
【００３４】
図４（ｅ）は、射出成形金型の型開きにより、接着層４１を介して樹脂成形品９１に密着する加飾層４２が加飾フィルム７５から完全に剥がれた状態を示す。加飾層４２のせん断は、射出成形金型の型開きにより樹脂成形品９１が加飾面側入れ子７２から離れる際に発生する加飾層４２を引きちぎろうとする力が、加飾層４２の層内破断伸度限界力よりも大きくなった位置で起こり、樹脂成形品９１の端面の近傍４６（樹脂成形品９１の端部の側面）ではなく、加飾面側入れ子７２の金型フィルムクランプ面で起こる。
【００３５】
以上説明した加飾フィルム７５の剥離挙動により、従来のフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスでは、樹脂成形品９１の端面の近傍４６（樹脂成形品９１の端部の側面）において加飾層４２が接着層４１から部分的に剥がれる。これに対して、本実施の形態１の射出成形金型装置は、射出成形金型の型開き動作が開始されると、加飾フィルム５の温度よりも低い温度の冷却媒体が、樹脂成形品３１の端面の近傍において、加飾フィルム５と加飾面側入れ子２との間に、媒体流入用流路７から流入するように構成されている。この構成により、樹脂成形品３１の端面の近傍（樹脂成形品３１の端部の側面）において、冷却媒体の流入により、加飾フィルム５と樹脂成形品３１が冷やされ、接着層が加飾層に密着する力（接着力）よりも剥離層の剥離接着強さが小さくなる。これにより、樹脂成形品３１の端面の近傍（樹脂成形品３１の端部の側面）において接着層から加飾層が剥がれ難くなる。
【００３６】
図５（ａ）〜図５（ｅ）は、本実施の形態１の射出成形金型装置において、射出成形金型が型開きする時に、接着層によって樹脂成形品３１に接着された加飾層が剥離層から剥がれる過程を時系列で表している。図５（ａ）〜図５（ｅ）において、図１〜図３に示す構成要素と同じ構成要素については、図１〜図３で付与した符号と同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００３７】
図５（ａ）において、５１は加飾フィルム５の接着層、５２は加飾フィルム５の加飾層、５３は加飾フィルム５の剥離層、５４は加飾フィルム５のベースフィルムを示している。また、５５は樹脂成形品３１の端面の近傍、５６は冷却媒体を示している。
【００３８】
図５（ａ）は、溶融樹脂が冷却されて、固化したときの状態を示している。このとき加飾フィルム５は、真空吸引時の吸引残圧により加飾面側入れ子２の製品形状部と金型フィルムクランプ面に吸いつけられた状態になっている。また加飾フィルム５は、接着層５１の接着力により樹脂成形品３１に接着される一方で、箔押さえ板によって金型フィルムクランプ面に拘束されている。このとき樹脂成形品３１は、射出成形金型（非加飾面側入れ子１と加飾面側入れ子２）との熱交換により、樹脂成形品３１を構成する樹脂の溶融温度から、樹脂成形品３１を構成する樹脂の固化温度まで冷却されている。樹脂成形品３１と密着している加飾フィルム５は、樹脂成形品３１と同等の温度となっている。この後、加飾面側入れ子２の金型フィルムクランプ面と加飾フィルム５との間に媒体流入用流路７から冷却媒体５６を流入させるための流入圧が、加飾フィルム５に働く。これにより、加飾面側入れ子２の金型フィルムクランプ面から加飾フィルム５を離す力が加飾フィルム５に与えられて、加飾フィルム５は、樹脂成形品３１の端面の近傍５５において、吸引残圧から解放される。
【００３９】
図５（ｂ）は、射出成形金型の型開き動作が開始された初期の状態を示す。樹脂成形品３１は、樹脂成形品３１を構成する樹脂の収縮により非加飾面側入れ子１に抱きついており、射出成形金型の型開きにより、非加飾面側入れ子１と共に加飾面側入れ子２から離れていく。このとき、媒体流入用流路７から冷却媒体５６を流入させるための流入圧により、金型フィルムクランプ面８から加飾フィルム５を離す力が加飾フィルム５に与えられていることから、加飾面側入れ子１が加飾面側入れ子２から離れるのにともない、金型フィルムクランプ面８と加飾フィルム５との間に冷却媒体５６が媒体流入用流路７から流入可能となり、流入される。流入した冷却媒体５６は、加飾フィルム５よりも低い温度であり、樹脂成形品３１を構成する樹脂の固化温度まで冷却された樹脂成形品３１と加飾フィルム５をさらに冷却する。例えば、冷却媒体５６として２０°Ｃの気体が使用される場合、一般的なフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスにおいて設定される金型温度６０°Ｃ〜８０°Ｃよりも低い温度である４０°Ｃ〜５０°Ｃにまで、樹脂成形品３１の端面の近傍５５において樹脂成形品３１と加飾フィルム５が冷却される。これにより、剥離層５３の剥離接着強さ（耐剥離性）が弱まり、接着層５１が加飾層５２に密着する力（接着力）よりも、剥離層５３から加飾層５２を剥がすために必要な力（剥離力）が小さくなり、樹脂成形品３１の端面の近傍５５（樹脂成形品３１の端部の側面）において加飾層５２が接着層５１から剥がれ難くなる。
【００４０】
また、流入した冷却媒体５６により加飾フィルム５が金型フィルムクランプ面８から離れて、樹脂成形品３１に追従する。このため、樹脂成形品３１の端面の近傍５５において、従来のフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスでは発生するせん断方向の力が、発生し難くなる。
【００４１】
図５（ｃ）は、図５（ｂ）の状態から更に射出成形金型の型開きが進んだ状態を示す。樹脂成形品３１の端面の近傍５５では、接着層５１と加飾層５２の引張り破断が起こるとともに、加飾層５２と剥離層５３を境に、加飾層５２が加飾フィルム５（剥離層５３）から剥がれる。詳しくは、冷却媒体５６により膨らんだ加飾フィルム５は、媒体流入用流路７の開口端よりも外側で箔押さえ板４により金型フィルムクランプ面８に拘束され、製品形状部３の内側で加飾面側入れ子２と樹脂成形品３１との間に挟まれている。このため、射出成形金型の型開きによって加飾面側入れ子２から離れていく樹脂成形品３１に加飾フィルム５が追従しきれなくなり、樹脂成形品３１の端面を起点に、接着層５１と加飾層５２が引張力により破断されると同時に、加飾層５２が剥離層５３から剥がれる。このとき、樹脂成形品３１の端面の近傍５５において、樹脂成形品３１と加飾フィルム５は金型温度以下に冷却されており、加飾層５２を剥離層５３から剥がすために必要な力（剥離力）が、接着層５１と加飾層５２との間の接着力よりも大きくなることはない。
【００４２】
図５（ｄ）は、図５（ｃ）の状態から更に射出成形金型の型開きが進んだ状態を示す。このとき、接着層５１を介して樹脂成形品３１に密着する加飾層５２の剥離層５３からの剥離が更に進む。
【００４３】
図５（ｅ）は、射出成形金型の型開きにより、樹脂成形品３１が加飾面側入れ子２から抜け出た状態を示す。この後、接着層５１を介して樹脂成形品３１に密着する加飾層５２が加飾フィルム５から完全に分離するまで、剥離層５３からの加飾層５２の剥離が進む。
【００４４】
以上説明したように、射出成形金型装置が、加飾面側の金型（加飾面側入れ子１）に形成された製品形状部３の外周端とフィルムクランプ部材（箔押さえ板４）との間に媒体流入用流路７の開口端を持ち、この構成において、製品形状部３を構成する金型部品（加飾面側入れ子１）と加飾フィルム５との間にフィルムクランプ部材（箔押さえ板４）によって密封空間が形成され、真空吸引制御、冷却媒体の流入制御が実施されることにより、加飾フィルム５の冷却、および加飾フィルム５の剥離挙動制御が可能となる。具体的には、射出成形金型が型開きする時に、剥離層５３から加飾層５２を剥離するのに必要な力が、接着層５１と加飾層５２との間の接着力よりも小さくなる温度まで、樹脂成形品３１に密着する加飾フィルム５の温度を下げることが可能となる。また、射出成形金型が型開きする時に、非加飾面側入れ子１と共に加飾面側入れ子２から離れる樹脂成形品３１に加飾フィルム５を追従させながら、フィルムクランプ部材（箔押さえ板４）によって加飾フィルム５を拘束して、接着層５１を介して樹脂成形品３１に密着する加飾層５２を剥離層５３から剥離させることが可能となる。これにより、射出成形金型が型開きする時に樹脂成形品３１の端面の近傍５５において発生する接着層５１と加飾層５２をせん断する力が低減するので、樹脂成形品３１の端面の近傍５５（樹脂成形品３１の端部の側面）において加飾層５２が接着層５１から剥がれ難くなる。
【００４５】
以上のように本実施の形態１によれば、樹脂成形品３１の端部の側面（樹脂成形品３１の端面の近傍５５）に加飾フィルム５の加飾層５２の転写が要求されるフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスにおいて、接着層５１を介して樹脂成形品３１に密着する加飾層５２が加飾フィルム５から剥がれる時に、樹脂成形品３１に密着する加飾フィルム５の温度制御、および加飾フィルム５の剥離挙動制御が可能となり、樹脂成形品３１の端面の近傍５５（樹脂成形品３１の端部の側面）で接着層５１から加飾層５２が剥がれ難くなる。
【００４６】
なお、フィルム吸引流路６の開口端が、加飾面側入れ子２の金型フィルムクランプ面８に形成されている射出成形金型装置について説明したが、フィルム吸引流路６の開口端が配置される位置は、本実施の形態１で説明した位置に限定されるものではなく、例えば、加飾面側入れ子２の製品形状部３内にフィルム吸引流路６の開口端が位置しても構わない。また、媒体流入用流路７は、樹脂成形品３１の端部の側面を冷やすことが可能なように設ければよい。これにより、樹脂成形品３１の端面の近傍５５（樹脂成形品３１の端部の側面）において加飾層５２が接着層５１から剥がれ難くなる。媒体流入用流路７の開口端の位置は、媒体流入用流路７が樹脂成形品３１の端部の側面を冷やすことができれば、特に限定されない。但し、樹脂成形品３１の端面の近傍５５の金型フィルムクランプ面８に媒体流入用流路７の開口端を位置させるのが好適である。これにより、樹脂成形品３１の端面の近傍５５において、接着層５１と加飾層５２をせん断する方向の力が、発生し難くなるためである。
【００４７】
また本実施の形態１では、射出成形金型の型開き動作の開始前に、加飾面側入れ子２と加飾フィルム５との間へ冷却媒体５６を流入させるための動作が開始されたが、射出成形金型の型開き動作の開始後に（型開きの途中で）、加飾面側入れ子２と加飾フィルム５との間へ冷却媒体５６を流入させるための動作が開始されてもよい。この場合、射出成形金型の型開き動作の開始直後に、樹脂成形品の端面の近傍において、樹脂成形品から加飾フィルムを剥離しようとする力が局所的に大きくなり、図４（ｂ）に示すように、樹脂成形品の端部の側面において接着層と加飾層が折れ曲がる。そして、この後に、図５（ｂ）に示すように、冷却媒体５６によって、その折れ曲がり方向とは逆方向に加飾フィルム５が膨らむ。これにより、樹脂成形品３１の端面を起点とした接着層５１と加飾層５２の破断が、より確実に起こる。
【００４８】
（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について、前述した実施の形態１で説明した事項とは異なる事項を説明する。この実施の形態２における射出成形金型装置も、前述した実施の形態１と同様に、フィルムインモールド射出成形金型装置であり、接着層を介して樹脂成形品に密着する加飾層を剥離層から良好に剥がすための剥離助力構造として、加飾面側入れ子に設けられた媒体流入用流路を備えている。そして、前述した実施の形態１と同様に、この実施の形態２における射出成形金型装置も、接着層を介して樹脂成形品に密着する加飾層が剥離層から剥がれる時に、媒体流入用流路から冷却媒体を流入させて、樹脂成形品に密着する加飾フィルムの温度制御、および加飾フィルムの剥離挙動制御を行うことができるように構成されている。
【００４９】
図６は本実施の形態２における射出成形金型装置の主要部の構成例を示す図である。なお、前述した実施の形態１において説明した部材に対応する部材については、前述した実施の形態１において付与した符号と同一の符号を付して、その説明を省略する。図６において、６１は流路構成入れ子を示す。
【００５０】
この実施の形態２では、加飾面側入れ子２と流路構成入れ子６１が別部品となっている。フィルム吸引流路６および媒体流入用流路７は流路構成入れ子６１内に形成されている。なお、フィルム吸引流路６が気体を吸引する機能を果たし、媒体流入用流路７が媒体を流入させる機能を果たすことを条件に、フィルム吸引流路６と媒体流入用流路７が一つの開口端を共用してもよい。
【００５１】
加飾面側入れ子２にセットされた流路構成入れ子６１の先端部は、製品形状部３から突出しており、流路構成入れ子６１の先端部の外側面が、製品形状部３内で立ち上がる面を構成する。この流路構成入れ子６１の先端部によって、製品の開口穴部が形成される。つまり、射出成形金型が型締めされたときに、流路構成入れ子６１の天面が、非加飾側入れ子１に当接する。したがって、流路構成入れ子６１の天面からフィルム吸引流路６および媒体流入用流路７の各流路内に溶融樹脂が流れ込んでくることはない。加飾面側入れ子２と流路構成入れ子６１の材質は別の材質とする。好適には、加飾面側入れ子２と流路構成入れ子６１の材質は、流路構成入れ子６１を構成する材質の熱伝導率が、加飾面側入れ子２を構成する金型材質の熱伝導率よりも大きくなるように、選択される。例えば、流路構成入れ子６１の材質が銅（２０°Ｃにおける熱伝導率は３７２ｗ/ｍｋ）、加飾面側入れ子２の金型材質が炭素鋼（２０°Ｃにおける熱伝導率は５３ｗ/ｍｋ）である場合、流路構成入れ子６１の材質の熱伝導率は、加飾面側入れ子２の金型材質の熱伝導率の約７倍になり、流路構成入れ子６１は加飾面側入れ子２よりも熱が伝わり易くなる。
【００５２】
従来、ディスプレイ等の外装に用いられる樹脂成形品の形状は、中心に開口穴部を有する矩形枠形状であることが多い。この樹脂成形品の開口穴部は、加飾面側入れ子２の製品形状部３の中心部で形成される。複数の樹脂成形品が連続して成形される場合、製品形状部３の中心部は、製品形状部３の外周部よりも蓄熱しやすいため、開口穴部を構成する面（側面）において加飾層が接着層から剥がれ易い。
【００５３】
これに対し、本実施の形態２によれば、流路構成入れ子６１の先端部の外側面（製品形状部３内で立ち上がる面）を冷却できるように媒体流入用流路７が設けられている。つまり媒体流入用流路７は、樹脂成形品の開口穴部を構成する側面（樹脂成形品の開口穴部の外周端の近傍）を冷却できる。したがって、接着層を介して樹脂成形品に密着する加飾層が剥離層から剥がれる時に、樹脂成形品の開口穴部を構成する側面に密着する加飾フィルム５の温度制御が行われることにより、樹脂成形品の開口穴部を構成する側面において加飾層が接着層から剥がれ難くなる。さらに、蓄熱が発生しやすい部分が、熱伝導率が良好な材質（金型材質よりも熱伝導率が大きい材質）で構成された入れ子構造となっているので、蓄熱による加飾フィルム５の温度上昇が抑制される。これにより、樹脂成形品の開口穴部を構成する側面において加飾層が接着層から剥がれ難くなる。また、流路構成入れ子６１の内部に媒体流入用流路７が設けられているので、冷却媒体によって流路構成入れ子６１自体の温度制御が可能となり、樹脂成形品の開口穴部を構成する側面において加飾層が接着層から、より一層剥がれ難くなる。
【００５４】
さらに、本実施の形態２によれば、樹脂成形品の開口穴部を形成するための流路構成入れ子６１の天面から冷却媒体が流入することにより、接着層によって樹脂成形品に接着された加飾層が剥離層から剥離する時に力が発生する方向が制御されて、樹脂成形品の開口穴部の外周端の近傍で、接着層と加飾層をせん断する方向の力が弱まる。
【００５５】
以上のように、本実施の形態２によれば、樹脂成形品と、その樹脂成形品に密着する加飾フィルム５が冷却されて、剥離層から加飾層を剥離するために必要な力が、接着層と加飾層との間の接着力よりも小さくなり、かつ、接着層を介して樹脂成形品に密着する加飾層が剥離層から剥がれる時に力が発生する方向が制御されて、樹脂成形品の開口穴部の外周端の近傍で、接着層と加飾層をせん断する方向の力が弱まるので、樹脂成形品の開口穴部を構成する側面（樹脂成形品の開口穴部の外周端の近傍）において接着層から加飾層が剥がれ難くなる。
【００５６】
なお、フィルム吸引流路６の開口端が、流路構成入れ子６１の天面に形成されている射出成形金型装置について説明したが、フィルム吸引流路６の開口端が配置される位置は、本実施の形態２で説明した位置に限定されるものではなく、例えば、加飾面側入れ子２の金型フィルムクランプ面８にフィルム吸引流路６の開口端が位置しても構わない。また、媒体流入用流路７は、製品形状部３内で立ち上がる面（たとえば、樹脂成形品の開口穴部を構成する側面）を冷やすことが可能なように設ければよい。これにより、製品形状部３内で立ち上がる面において加飾層が接着層から剥がれ難くなる。媒体流入用流路７の開口端の位置は、媒体流入用流路７が製品形状部３内で立ち上がる面を冷やすことができれば、特に限定されない。但し、製品形状部３内で立ち上がる面の上端に繋がる面（たとえば、製品形状部内で突出する突出部の天面）に媒体流入用流路７の開口端を位置させるのが好適である。これにより、製品形状部３内で立ち上がる面の上端の近傍において、接着層と加飾層をせん断する方向の力が、非常に発生し難くなるためである。
【００５７】
また、樹脂成形品の開口穴部を形成するために、製品形状部３の一部が、樹脂成形品の開口穴部に対応して突出する形状となっていてもよい。但し、本実施の形態２で説明したように、樹脂成形品の開口穴部を形成するために、熱伝導率が良好な材質（金型材質よりも熱伝導率が大きい材質）で構成された入れ子構造が採用されることで、樹脂成形品の開口穴部を構成する側面において加飾層が接着層から、より一層剥がれ難くなる。
【００５８】
また、実施の形態１で説明したように、射出成形金型の型開き動作の開始前に、加飾面側入れ子２と加飾フィルム５との間へ冷却媒体を供給するための動作が開始されてもよいし、射出成形金型の型開き動作の開始後に（型開きの途中で）、加飾面側入れ子２と加飾フィルム５との間へ冷却媒体を供給するための動作が開始されてもよい。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態を２つ説明した。但し、本発明は上記した２つの実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を実現する具体的な構造は他にも多く考えられ、それら他の構造への変形は当該技術分野に属する者にとって容易であり、それらは本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明にかかる射出成形金型装置および射出成形方法は、フィルムインモールド樹脂射出成形プロセスにおいて、樹脂成形品の端部の側面または樹脂成形品の開口穴部を構成する側面に加飾層を良好に接着できるので、樹脂成形品の端部の側面または樹脂成形品の開口穴部を構成する側面に加飾層の転写が要求される加飾製品を製造するフィルムインモールド樹脂射出成形プロセスに有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１    非加飾面側入れ子
２    加飾面側入れ子
３    製品形状部
４    箔押さえ板
５    加飾フィルム
６    フィルム吸引流路
７    媒体流入用流路
８    金型フィルムクランプ面
２１    溶融樹脂
３１    樹脂成形品
４１    接着層
４２    加飾層
４３    剥離層
４４    ベースフィルム
４５    製品形状部の外周立ち壁面
４６    樹脂成形品の端面の近傍
５１    接着層
５２    加飾層
５３    剥離層
５４    ベースフィルム
５５    樹脂成形品の端面の近傍
５６    冷却媒体
６１    流路構成入れ子
７１    非加飾面側入れ子
７２    加飾面側入れ子
７３    製品形状部
７４    箔押さえ板
７５    加飾フィルム
７６    フィルム吸引流路
８１    溶融樹脂
９１    樹脂成形品
【図１】
2014205328.tif 000003
【図２】
2014205328.tif 000004
【図３】
2014205328.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014205328.tif 000007
【図６】
2014205328.tif 000008
【図７】
2014205328.tif 000009
【図８】
2014205328.tif 000010
【図９】
2014205328.tif 000011
【図１０】
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