(57)【要約】      （修正有）【課題】溶融樹脂の乱流を抑制して印刷層のインキの流動を防止し得るようにしたフィルムインサート成形用金型を提供する。【解決手段】成形品の側壁面に対応するキャビティ４の内壁面１０に、ランナー８から分岐して先端に至るに従って縮径するテーパ形流路１１を備えた４〜８個のサブマリンゲート９を、その射出方向を同一方向に向けて、一列状に配設した。これにより、複数のサブマリンゲート９から溶融樹脂が一列状態で同一方向に向けて整流的に射出されるので乱流の発生が抑制され、乱流により生じる摩擦熱に起因する溶融樹脂の温度上昇が生じることがないため、インサートフィルムの印刷層の着色用の耐熱性インキが溶解せず、該耐熱性インキの流動を防止することができる。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
裏面に印刷層を備えたインサートフィルムをキャビティ内に配置し、該キャビティ内に射出される溶融樹脂を前記印刷層側に融着させてインサートフィルムとの一体成形を行うために用いるフィルムインサート成形用金型において、
成形品の側壁面に対応するキャビティの内壁面に、ランナーから分岐して先端に至るに従って縮径するテーパ形流路を備えた４〜８個のサブマリンゲートが、その射出方向を同一方向に向けて、一列状に配設されていることを特徴とするフィルムインサート成形用金型。
【請求項２】
４〜８個のサブマリンゲートが、キャビティの内壁面の横幅間に亘って略等間隔で配設されていることを特徴とする請求項１記載のフィルムインサート成形用金型。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、インサートフィルムと溶融樹脂との一体成形に用いるフィルムインサート成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷層を備えたインサートフィルムをキャビティ内に配置し、該キャビティ内に射出される溶融樹脂と前記インサートフィルムとを融着させることにより一体成形を行うフィルムインサート成形が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これは、所定厚のフィルムシートの片面または両面に、スクリーン印刷によって着色用のインキ膜を備えた印刷層を形成し、これを圧空成形，真空成形等の熱成形加工及びトリミング加工によって所定形状に予備成形してインサートフィルムを形成した後、該インサートフィルムをインサート成形用金型内に形成されたキャビティの内壁面に当接するように配置した状態で、該キャビティ内に溶融樹脂を射出することにより、溶融樹脂とインサートフィルムとを融着させて、外表面にインサートフィルムを配した多層成形品を一体成形する成形法であって、合成樹脂製の各種製品及び部品の加飾や、合成樹脂製の操作スイッチ類や表示パネル類等におけるバックライティング性の付与に多用されている。
【０００４】
ここで、バックライティング性とは、成形品の内部から外表面のインサートフィルムに光を当てると、印刷層に表示されている絵柄や文字が前面から視認可能となる機能であって、このようなバックライティング性を多層成形品に付与する場合には、インサートフィルムの基材として透光性を有するフィルムシートが適用され、該フィルムシートの裏面に黒色のインキを用いて絵柄や文字を白抜き状に印刷した印刷層が形成される。そして、このインサートフィルムをキャビティ内に配置し、該キャビティ内に射出される溶融樹脂を前記印刷層側に融着させてインサートフィルムとの一体成形を行うようにしている。
【０００５】
一方、合成樹脂の成形に用いられる成形用金型にあって、キャビティ内に溶融樹脂を射出するゲート構造としてサブマリンゲートが知られている（例えば、特許文献２参照）。このサブマリンゲートは、スプルゥ、ランナーに連続させて先端に至るに従って縮径するように形成されたテーパ形流路を備えており、該テーパ形流路が金型内に潜り込んで、その先端がキャビティの内側壁面に開口されている。このサブマリンゲートは、成形品の上面側にゲート位置を取ることができない場合に採用されるが、先端に至るに従って縮径するテーパ形流路によって溶融樹脂を一方向に整流的に射出することができるため、キャビティ内において溶融樹脂の乱流が生じ難く、また、成形品の離型時にゲートを自動的に切断できる利点がある。
【特許文献１】特公平５−２１０５１号公報
【特許文献２】特開２００５−１６９８９３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、フィルムインサート成形にあっては、上記のように裏面に印刷層を備えたインサートフィルムをキャビティ内に配置し、該キャビティ内に射出される溶融樹脂を前記印刷層側に融着させてインサートフィルムとの一体成形を行うと、印刷層の着色用の耐熱性インキが熱で溶解して流動する場合がある。このインキの流動が発生すると、印刷層による成形品の加飾性が損なわれたり、溶解したインキが溶融樹脂と混じり合うことによって成形品の樹脂部分が汚濁したりするため、成形品の品質が低下し、不良品となってしまうという問題点があった。
【０００７】
上記のような印刷層の耐熱性インキの流動が生じる原因としては、キャビティ内に射出された溶融樹脂の乱流により生じる摩擦熱であることが判明しており、この摩擦熱によって溶融樹脂の温度が上昇する結果、その樹脂温の熱で印刷層の耐熱性インキが溶解し、溶融樹脂流によって押し流されることとなるのである。ここで、上述したように、サブマリンゲートは、先端に至るに従って縮径するテーパ形流路によって溶融樹脂を一方向に整流的に射出することができるため、キャビティ内において溶融樹脂の乱流が生じ難いものではあるが、キャビティの内側壁面に開口する先端部の口径が小さいため、溶融樹脂が射出しづらく、キャビティ内に溶融樹脂が充分に充填されない、所謂ヒケが生じ易いという欠点がある。このヒケの発生を防止するために過剰に射出圧力を高めると、溶融樹脂の乱流が発生し易くなり、この乱流に起因する溶融樹脂の温度上昇により印刷層の耐熱性インキの流動が生じることとなる。また、サブマリンゲートをキャビティの複数の内側壁面に夫々配設してマルチ化した場合には、射出圧力を高めることなく、必要充分量の溶融樹脂をキャビティ内へ充填することが可能となるが、異なる位置及び方向に向けて配設された各サブマリンゲートから射出される溶融樹脂がキャビティ内で合流する時に乱流が発生し易いため、この場合にも乱流に起因する溶融樹脂の温度上昇により印刷層の耐熱性インキの流動が生じることとなる。
【０００８】
本考案は、かかる従来の実状に鑑みてなされたものであって、溶融樹脂の乱流を抑制して印刷層の耐熱性インキの流動を防止し得るようにしたフィルムインサート成形用金型を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案は、裏面に印刷層を備えたインサートフィルムをキャビティ内に配置し、該キャビティ内に射出される溶融樹脂を前記印刷層側に融着させてインサートフィルムとの一体成形を行うために用いるフィルムインサート成形用金型において、成形品の側壁面に対応するキャビティの内壁面に、ランナーから分岐して先端に至るに従って縮径するテーパ形流路を備えた４〜８個のサブマリンゲートが、その射出方向を同一方向に向けて、一列状に配設されていることを特徴とするフィルムインサート成形用金型である。
【００１０】
ここで、ゲートとは、厳密にはキャビティへの溶融樹脂の流入口を指し、キャビティを囲繞する金型の内壁面に開口された部分をいうが、サブマリンゲートでは、前記流入口と、ランナーから金型内を通って前記流入口に至る溶融樹脂の流路とを含む概念となる。
【００１１】
また、前記フィルムインサート成形用金型にあって、４〜８個のサブマリンゲートが、キャビティの内壁面の横幅間に亘って略等間隔で配設されている構成が提案される。
【考案の効果】
【００１２】
本考案は、上述したように、成形品の側壁面に対応するキャビティの内壁面に、ランナーから分岐して先端に至るに従って縮径するテーパ形流路を備えた４〜８個のサブマリンゲートが、その射出方向を同一方向に向けて、一列状に配設されているので、各サブマリンゲートから溶融樹脂が一列状態で同一方向に向けて整流的に射出される。これにより、必要充分量の溶融樹脂を適正な射出圧力でスムーズにキャビティ内へ充填することができるとともに、溶融樹脂が一列状態で同一方向に向けて整流的に射出されるので乱流の発生が抑制され、乱流により生じる摩擦熱に起因する溶融樹脂の温度上昇が生じないため、印刷層の耐熱性インキの流動を防止することができる。
【００１３】
尚、サブマリンゲートの数が３個以下であると、単一の場合と同様に、射出圧力を高める必要があり、乱流が発生し易くなって溶融樹脂の温度上昇を招来するので好ましくない。また、サブマリンゲートの数を９個以上としても、４〜８個の場合の効果と大差がなく、逆に金型の作製に手間が掛かり、コスト高となるため好ましくない。また、４〜８個のサブマリンゲートの数は、成形品の大きさに拘わらず不変とし、単位時間当たりの射出量の調整は、成形品の大小に応じてサブマリンゲートの大きさ（テーパ形流路と流入口の内径寸法）を変化させて対応する。
【００１４】
また、４〜８個のサブマリンゲートが、キャビティの内壁面の横幅間に亘って略等間隔で配設されている構成にあっては、キャビティの内壁面の横幅間に亘って溶融樹脂を略均等に射出することができるため、乱流発生の抑制作用をさらに高めることが可能となる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本考案にかかるフィルムインサート成形用金型の一実施例を、図１〜図５に基づいて説明する。
フィルムインサート成形用金型１は、図１，図２に示すように、固定型２と、該固定型２に対して進退する可動型３とを備えている。固定型２と可動型３には、型締め時に成形品１５（図４（Ｃ）参照）の形状に一致する空洞状のキャビティ４がパーティングライン５を挟んで形成されており、該キャビティ４の固定型２側の空洞部分は、後述するインサートフィルム１２（図４（Ａ）参照）を収納可能な形状及び深さの凹部１７となっている。
【００１６】
固定型２には、射出ヘッド６から射出される溶融樹脂をキャビティ４に導くためのスプルゥ７が形成されており、該スプルゥ７の先端はパーティングライン５を挟んで固定型２と可動型３とに形成されたランナー８に連通されている。そして、該ランナー８から５個のサブマリンゲート９（図３（Ａ）参照）が可動型３内に潜り込むようにして形成されており、その各先端が成形品１５（図４（Ｃ）参照）の側壁面１６に対応する可動型３側のキャビティ４の内壁面１０に開口されている。各サブマリンゲート９は、図３（Ａ）に示すように、ランナー８から分岐して先端に至るに従って縮径するテーパ形流路１１を夫々備えており、その射出方向を同一方向に向けて、一列状に配設されている。また、該各サブマリンゲート９は、図３（Ｂ）に示すように、キャビティ４の内壁面１０の横幅間に亘って略等間隔で配設されている。
【００１７】
尚、この実施例では、サブマリンゲート９を５個としているが、その数は４〜８個の範囲で設定することができる。ここで、サブマリンゲート９の数が３個以下であると、射出圧力を高める必要があり、乱流が発生し易くなるので好ましくない。また、サブマリンゲート９の数を９個以上としても、４〜８個の場合の効果と大差がなく、逆に金型の作製に手間が掛かり、コスト高となるので好ましくない。
【００１８】
また、フィルムインサート成形用金型１は、固定型２と可動型３との位置決め用のガイドピンや成形品を押し出すためのエジェクタピン、及びその他の公知の所要作動部材を備えているが、これらは本考案の要旨ではないため、その図示及び説明を省略する。
【００１９】
図４（Ａ）は、フィルムインサート成形に用いるインサートフィルム１２の一例を示し、厚さ0.3〜0.7mmのフィルムシート１３の少なくとも裏面に、スクリーン印刷によって形成されたインキ膜からなる印刷層１４を備え、かつ圧空成形，真空成形等の熱成形加工及びトリミング加工によって所定形状に予備成形されている。ここで、前記印刷層１４は、  図４（Ｂ）に示すように、フィルムシート１３の着色用に印刷される耐熱性の一液硬化型インキまたは二液反応型インキ或いはＵＶインキ１４ａ上に、溶融樹脂との接着用に印刷される熱可塑性の透明なバインダーインキ１４ｂが積層されている。また、フィルムシート１３の素材には、アクリル，ポリカ，ＰＥＴ等の合成樹脂や、アクリルとＰＥＴ，アクリルとＰＥＴとＡＢＳ，ＰＥＴとＡＢＳ，アクリルとＰＥＴとＰＰ等の混合或いは共重合樹脂が用いられ得る。
【００２０】
図４（Ｃ）は、前記インサートフィルム１２と一体成形された成形品１５の一例を示し、その上部外面に前記インサートフィルム１２を備えている。この成形品１５の樹脂母材には、ＰＣ，ＡＢＳ，ＰＣとＡＢＳ，ＰＣとＰＢＴ等の単独、混合或いは共重合樹脂が用いられる。
【００２１】
かかる構成にあって、図５に示すように、予め予備成形されたインサートフィルム１２を、その裏面の印刷層１４が内面に向くようにしてキャビティ４の固定型２側の凹部１７に配置した状態で、射出ヘッド６から240〜280℃の溶融樹脂を供給すると、該溶融樹脂は、スプルゥ７、ランナー８を経て５個のサブマリンゲート９からキャビティ４内に射出され、キャビティ４内に充填された溶融樹脂が印刷層１４の熱可塑性のバインダーインキと融着してインサートフィルム１２と一体化される。
【００２２】
この時、サブマリンゲート９が、その射出方向を同一方向に向けて、一列状に配設されているので、各サブマリンゲート９から溶融樹脂が一列状態で同一方向に向けて整流的に射出されることとなる。これにより、必要充分量の溶融樹脂を適正な射出圧力でスムーズにキャビティ４内へ充填することができるとともに、溶融樹脂が一列状態で同一方向に向けて整流的に射出されるので乱流の発生が抑制され、乱流により生じる摩擦熱に起因する溶融樹脂の温度上昇が生じることがないため、印刷層１４の着色用の耐熱性インキが溶解せず、該耐熱性インキの流動を防止することができる。
【００２３】
また、サブマリンゲート９が、キャビティ４の内壁面１０の横幅間に亘って略等間隔で配設されているため、キャビティ４の内壁面１０の横幅間に亘って溶融樹脂を略均等に射出することができ、乱流発生の抑制作用をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案にかかるフィルムインサート成形用金型１を閉じた状態の縦断面図である。
【図２】同上のフィルムインサート成形用金型１を開いた状態の縦断面図である。
【図３】（Ａ）は図２におけるＣ−Ｃ線断面図、（Ｂ）は図２におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図４】（Ａ）は予備成形されたインサートフィルム１２の縦断面図、（Ｂ）は該インサートフィルム１２の部分拡大図、（Ｃ）は成形品１５の縦断面図である。
【図５】予備成形されたインサートフィルム１２をキャビティ４内に配置してフィルムインサート成形を行う状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  フィルムインサート成形用金型
４  キャビティ
８  ランナー
９  サブマリンゲート
１０  内壁面
１１  テーパ形流路
１２  インサートフィルム
１４  印刷層
１５  成形品
１６  側壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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