(57)【要約】  本発明は、溶融プラスティックでのプラスティックフィルム（４）のインサート成型用金型（１）と、第一及び第二の金型部品（２、３）により形成されるキャビティ（１１）におけるプラスティック部品の対応する生産方法とに関する。第一の金型部品（２）は、加飾表面領域（２１）と、前記加飾表面領域の外側に配置される固定表面領域（２２）と、加飾表面領域（２１）の少なくとも外側に配置される凹領域（２３）とを有する。第二の金型部品（３）は、溶融プラスティックの注入口（３１）と、突出領域（３３）とを有する。突出領域（３３）は、金型が閉じられた際に、プラスティックフィルム（４）を凹領域内に引き伸ばすように、突出領域が凹領域（２３）に係合するように配置され、該プラスティックフィルムは、第一の金型部品の固定表面領域（２２）に載るように、第一の金型部品（２）と第二の金型部品（３）との間に位置する。
2014504973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の金型部品（２）、第二の金型部品（３）、及びこれらの金型部品により形成されるキャビティ（１１）を備える、溶融プラスティックによりプラスティックフィルム（４）をインサート成形するための金型（１）であって、
前記第一の金型部品（２）が、加飾表面領域（２１）と、前記加飾表面領域（２１）の外縁領域に配置される固定表面領域（２２）と、前記固定表面領域（２２）の内側に、及び／または、前記固定表面領域（２２）の外縁に、及び／または、前記固定表面領域（２２）の外縁から外側にある距離で配置される、凹領域（２３）と、を有し、
前記金型が、金型を閉じる前に、インサート成形される前記プラスティックフィルム（４）を前記第一の金型部品（２）上で所定の位置に固定し、前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）に載置される、固定手段（５）を有し、
前記第二の金型部品（３）が、前記溶融プラスティックの注入口（３１）と、突出領域（３３）とを有し、
前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）と前記第二の金型部品（３）の前記突出領域（３３）とが、金型を閉じる際に、連結係合手段を形成し、これにより、挟まれたプラスティックフィルムが引き込み作用の要領で固定されるように、前記第二の金型部品（３）の前記突出領域（３３）が配置され、
前記金型が閉じられる際に、前記第一の金型部品（２）と前記第二の金型部品（３）との間に配置され、少なくとも前記第一の金型部品の前記固定表面領域（２２）上に位置する、前記プラスティックフィルム（４）を、前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）の中に横たえて保持するために、前記プラスティックフィルム（４）が伸長された状態で、前記第二の金型部品（３）の前記突出領域（３３）が前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）と係合する。
【請求項２】
前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）が、前記加飾表面領域（２１）を部分的にまたは完全に囲んで配置されること、
を特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）が、帯形状の表面として形成されること、
を特徴とする請求項１または２に記載の金型。
【請求項４】
前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）が、前記第一の金型部品（２）の前記加飾表面領域（２１）及び／または前記固定表面領域（２２）を部分的にまたは完全に囲んで配置されること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の金型。
【請求項５】
前記第二の金型部品（３）の前記突出領域（３３）が、前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）に一致するように配置されること、
を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の金型。
【請求項６】
前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）が、凹チャネル（２３）として形成され、前記第二の金型部品（３）における前記突出領域（３３）が、補完的な突出帯状部（３３）として形成されること、
を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の金型。
【請求項７】
前記第二の金型部品（３）が、前記金型が閉じられた際に、前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）と一致するように配置される、固定表面領域（３２）を有すること、
を特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の金型。
【請求項８】
固定手段（５）が、前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）を、少なくとも対向する２辺で囲むこと、
を特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の金型。
【請求項９】
前記固定手段（５）が、前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）を部分的にまたは完全に囲んで配置されること、
を特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１０】
前記固定手段（５）が、前記プラスティックフィルムの搬送手段として形成され、及び／または、前記第一の金型部品または前記第二の金型部品上に支持される押圧手段として形成されること、
を特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１１】
前記第一の金型部品（２）が、前記キャビティ（１１）において、単独で前記加飾表面領域（２１）を形成すること、
を特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の金型。（図１、４、５、６、７）
【請求項１２】
前記第二の金型部品（３）が、前記キャビティ（１１）において、前記加飾表面（２１）に対して、完全にまたはほとんど丸みなく形成される、角度を有する縁を形成する、金型表面を形成すること、
を特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の金型。（図１、４、５、７）
【請求項１３】
前記第二の金型部品（３）が、前記キャビティ（１１）において、共通の同一表面上で前記加飾表面（２１）と接する金型表面を形成すること、
を特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の金型。（図６）
【請求項１４】
前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）と、前記第二の金型部品（３）の対向する表面とが、前記金型が閉じられた際に、挟まれたプラスティックフィルム（４）と共に密閉表面を形成すること、
を特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１５】
プラスティックフィルムで加飾される表面を有するプラスティック成形品の生産方法であって、加飾表面（２１）を備える第一の金型部品（２）と、溶融プラスティック用の注入口（３１）を備える第二の金型部品（３）と、を備える金型（１）を用い、前記金型（１）が、請求項１から請求項１４のいずれか１項に従って好ましくは形成され、以下のステップを有する。
ステップａ）  前記プラスティックフィルム（４）を、前記加飾表面がカバーされるように、前記第一の金型部品上に配置し、前記第一の金型部品上に配置される前記プラスティックフィルムを固定するステップ、
ステップｂ）  前記金型が閉じられる際に、前記第二の金型部品（３）の突出領域（３３）が前記第一の金型部品（２）の凹領域（２３）に係合し、挟まれた前記プラスティックフィルムを引き込みによって固定するように、前記第一の金型部品と前記第二の金型部品とを結合することによって、ステップａ）に従って配置される前記プラスティックフィルムを前記第一の金型部品上に固定するステップ、
ステップｃ）  前記溶融プラスティックを、前記第二の金型部品における前記注入口（３１）を介して、閉じられた前記金型に注入可能とするステップ、及び、
ステップｄ）  冷却後、前記金型を開け、成形品を取り出すステップ。
【請求項１６】
ステップｂ）に従う固定が、金型を閉じるのと同時に行われること、
を特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ステップａ）に従い前記第一の金型部品上に配置された前記プラスティックフィルムの事前伸長が、ステップｂ）の前に行われること、
を特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融プラスティックでのプラスティックフィルムのインサート成型用金型に関する。この金型は、第一の金型部品及び第二の金型部品を有する。さらに、本発明は、プラスティック部品の対応する生産方法と、本発明による金型により生産される、または、本発明による生産方法で生産される、プラスティック部品とに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融プラスティックでのプラスティックフィルムのインサート成型用金型及び関連する生産方法は、特許文献１で知られており、そこでは、プラスティック成形品のIM（インモールド）加飾のために、加飾層を備えるプラスティックフィルムが、第一の金型において、正確な位置決めのための吸引により、所定の位置に保持される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、改良された金型を提供することである。
【０００４】
本発明の目的は、請求項１による金型と、請求項１６による生産方法とで達成される。随意の好ましいソリューションは、請求項１及び１６を引用する従属項の構造から得られる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１による金型は、溶融プラスティックでのプラスティックフィルムのインサート成型用金型である。この金型は、第一の金型部品と、第二の金型部品とを含む。金型を閉じる際に、二つの金型部品の間に金型のキャビティが形成される。
【０００６】
第一の金型部品は、加飾表面領域と、加飾表面領域の外縁領域に配置される固定表面領域とを含む。また、この第一の金型部品は、固定表面領域の内側に、及び／または、固定表面領域の外縁に、及び／または、固定表面領域の外縁から外側にある距離で配置される、凹領域を含む。第二の金型部品は、溶融プラスティックの注入口と、第一の金型部品の凹領域に係合するために備えられる突出領域とを含む。第二の金型部品における注入口は、注入チャネルとして形成されることが好ましい。
【０００７】
プラスティックフィルムのインサート成形のために、プラスティックフィルムが、固定表面領域と、第一の金型部品の凹領域と、第二の金型部品の突出領域との相互作用によって固定されるように、二つの金型部品の間に挿入される。この目的のために、本発明により、第二の金型部品の突出領域が、金型が閉じられた際に、第一の金型部品の凹領域に係合するように配置される提案が成される。従って、第一の金型部品と第二の金型部品との間に配置され、少なくとも第一の金型部品の固定表面領域上に位置するプラスティックフィルムは、プラスティックフィルムが伸長した状態で、第一の金型部品の凹領域に引き込まれ、そこに保持される。
【０００８】
本発明による金型により、インサート成形用の金型に挿入され、固定表面上に位置するプラスティックフィルムは、金型の注入口を介して、好ましくは事前に約30℃から70℃に加熱された溶融プラスティックの注入が許可される際に、金型における加飾表面上に伸長状態で保持される。その結果、皺のないプラスティック成形品が、加飾表面領域で得られるが、これは、固定表面上での平らでなめらかなフィルムの配置と、同時に、加飾表面上でのプラスティックフィルムの伸長とにより、例え熱可塑性プラスティックフィルムが熱（好ましくは約200℃から300℃）溶融プラスティックにより柔化されても、インサート成形中に、プラスティックフィルムは皺のないままであり得るからである。固定表面領域が、加飾表面領域の外縁に直接隣接する場合、加飾表面領域の外縁に至るまで、加飾表面領域全体に亘って、皺のない加飾が可能となる。
【０００９】
金型に挿入されたプラスティックフィルムの固定は、第一の金型部品における凹領域と、第二の金型部品における突出領域との形成により、確実に行われ、これらは、金型が閉じられる際に、二つの金型部品の結合により、自動的に互いに係合し、挟まれた、すなわち、凹領域と突出領域との間に位置するプラスティックフィルムが、好ましくは引き込み作用の要領で、突出領域により、凹領域に引き込まれる。凹領域は、凹チャネルまたは他の形態の凹部として、第一の金型部品に直接形成されることが好ましい。また、突出領域も、好ましくは金型表面に連続する隆起領域により、第二の金型部品に直接形成されることが好ましい。凹領域は、溝形状のチャネルとして形成されることが好ましく、突出領域は、好ましくは帯形状の隆起領域として形成されることが好ましい。凹領域は、第一の金型部品に配置され、突出領域は、第二の金型部品において、好ましくは固定表面領域の外縁領域に直接、または、固定表面領域の外縁からわずかな距離に、配置される。しかしながら、固定表面領域内側への直接的な配置も可能である。第一の金型部品の凹領域と、第二の金型部品の突出領域とは、連結係合手段を形成し、それによって、挟まれたプラスティックフィルムが、引き込みにより固定される。
【００１０】
また、突出領域は、金型の材料とは異なる一つ以上の材料から形成されてもよい。このために、突出領域が、独立した部品として、凹領域と同様の溝形状のチャネルに挿入され、非能動的な固定方法により、または能動的な固定方法により、そこに保持される場合が有利である。例えば、突出領域は、例えば銅、または、真鍮等の金属、またはプラスティックまたはゴムから成ってもよい。また、突出領域は、複合材料から成ってもよく、または、複数の層を有してもよく、特に、表面コーティングを有してもよい。プラスティックフィルムに強い機械的ストレスがないように、比較的軟らかい材料が有利である。プラスティックフィルムを特に良好に掴み、上述した引き込みを改善するために、ゴム、もしくは、ゴムまたはシリコンまたは同様の材料でコーティングされた突出領域が有利である。突出領域に対向するプラスティックフィルムの表面の形態に応じて、突出領域に対向する、例えば比較的表面が粗いプラスティックフィルムを備える、あるアプリケーションに対しては、突出領域の表面が特に滑らかで滑りやすく、例えばテフロン（登録商標）コーティングを有する場合が有利である。
【００１１】
突出領域と、突出領域と相互に作用する凹領域とは、加飾表面を完全に囲んでもよく、または、切断線により部分的な領域に分割されてもよい。しかしながら、個別のエレメントであってもよい。例えば、突出領域は、突起または杭の形態であってもよく、凹領域は、対応する相互形状を備える、例えばカップの形態の凹形態であってもよい。金型を閉じた際に、プラスティックフィルムの均一な伸長を達成するために、突出領域と凹領域とが、連続的な半径を有する場合が有利であり、その場合、プラスティックフィルムは、均一に、伸長され、引き込まれる。特別な要求に対して、及び、プラスティックフィルムの表面仕上げ及び／または厚みに応じて、例えば、より小さい引き込みエレメント（微細構造）、例えば、粗領域、小さいスパイク等が配置される連続的な半径（粗構造）を備える、特別な形状の突出領域及び／または凹領域が有利である。
【００１２】
プラスティックフィルムの特に効果的な伸長を達成するために、第一の金型部品の固定表面領域に位置する、インサート成形されるプラスティックフィルムが、第一の金型部品上で所定の位置に保持される固定手段を、金型が有することが好ましい。この固定は、例えば、フィルムの機械的固定によって、及び／または、真空吸引による所定の位置における保持によって、行われてもよい。第一の金型部品上でのプラスティックフィルムの所定の位置での保持は、金型が閉じられた際に、第二の金型部品の突出領域の第一の金型部品の凹領域への係合が、プラスティックフィルムを伸長して、皺のない形態とすることを保証する。
【００１３】
このために、固定手段は、第一の金型部品を、少なくとも対向する２辺で囲む提案が成されてもよい。固定手段は、第一及び／または第二の金型部品の固定表面領域からある距離離れて、または、キャビティの外側に配置される提案が成されてもよい。
【００１４】
固定手段は、第一の金型部品の凹領域を部分的にまたは完全に囲んで配置されることが好ましい。さらに、固定手段は、固定輪または固定フレームとして形成されてもよい。
【００１５】
固定具は、プラスティックフィルムの搬送手段の部品として形成され、及び／または、第一の金型部品または第二の金型部品上に支持される押圧手段として形成されてもよい。
【００１６】
好ましい実施形態では、第一の金型部品の固定表面領域は、加飾表面領域を完全に囲んで配置される。しかしながら、第一の金型部品の固定表面領域が、加飾表面領域の周りに、部分的にのみ配置される実施形態も可能である。完全な取り囲み配置は、プラスティック金型におけるインサート成形中に、プラスティックフィルムの均一な伸長を保証する。
【００１７】
固定表面領域の固定表面の構造、及び、突出手段及び凹手段の構造に対して、以下の好ましい実施形態が有益であることが判明している。
【００１８】
第一の金型部品の固定表面領域は、帯形状の表面として形成されることが好ましい。帯形状の形態は、キャビティの密閉を促進し、プラスティックフィルムが、加飾表面領域において、皺がないことを保証する。
【００１９】
特に、第一の金型部品の凹領域は、第一の金型部品の加飾表面領域及び／または固定表面領域を、部分的にのみまたは完全に囲んで配置される提案が成されてもよい。凹領域及び突出領域の配置においては、プラスティックフィルムが、加飾表面領域において、均一に伸長可能であることが必須である。
【００２０】
第二の金型部品の突出領域は、第一の金型部品の凹領域に一致するように配置されることが好ましい。
【００２１】
好ましい実施形態では、第一の金型部品の凹領域は、凹チャネルとして形成され、第二の金型部品における突出領域は、補完的な突出帯状部として形成される。
【００２２】
第二の金型部品は、固定表面領域を有することが好ましい。金型が閉じられる際に、この固定表面領域は、第一の金型部品の固定表面領域と一致するように配置される。
【００２３】
プラスティックフィルムのインサート成形における本質的な目的は、加飾のために提供される成形品の表面の外縁までプラスティックフィルムで加飾された成形品を得ることである。さらなる目的は、成形品が先鋭な縁を有し、加飾が先鋭な縁まで延び、正に縁領域で終端することである。この場合、縁が、角度を有する縁として、好ましくは直角で形成され、縁領域において完全にまたはほとんど丸みなく形成される実施形態も可能である。
【００２４】
金型の特に好ましい実施形態は、第二の金型部品が、キャビティにおいて、金型表面を形成する提案を成す。この金型表面は、加飾表面に対して、角度を有する縁を形成する。この縁は、完全にまたはほとんど丸みなく形成される。このことは、先鋭な境界縁を有する加飾されたプラスティック成形品の生産を可能とする。第二の金型部品は、キャビティにおいて、共通の同一表面上で加飾表面と接する金型表面を形成することが好ましい。
【００２５】
特に、第一の金型部品の固定表面領域は、金型が閉じられる際に、第二の金型部品の対向する表面と、挟まれる、すなわち、間に配置されるプラスティックフィルムと共に、密閉表面を形成する。このことは、溶融プラスティックでのプラスティックフィルムのインサート成形作業中において、第一及び第二の金型部品の間のキャビティからの溶融プラスティックの漏れ出しを防ぐことができる。
【００２６】
請求項１６による生産方法は、プラスティックフィルムで加飾された表面を備え、上述した構造的な特徴を実現する、プラスティック成形品の生産を提供する。この生産方法は、互いに直接連続する方法ステップ、または、さらなる中間ステップを伴い互いに連続する方法ステップを提供する。
ステップａ）：プラスティックフィルム（４）を、加飾表面がカバーされるように、第一の金型部品上に配置するステップ；
ステップｂ）：金型が閉じられる際に、第一の金型部品と第二の金型部品とを結合することによって、ステップａ）に従って配置されるプラスティックフィルムを第一の金型部品上に固定するステップ；
ステップｃ）：溶融プラスティックを、第二の金型部品における注入口を介して、閉じられた金型に注入可能とするステップ；
ステップｄ）：冷却後、金型を開け、成形品を取り出すステップ。
【００２７】
この方法の好ましい実施形態では、ステップｂ）に従う固定が、金型を閉じるのと同時に行われる。ステップａ）に従い第一の金型部品上に配置されるプラスティックフィルムの固定及び／または事前伸長が、ステップｂ）の前に行われる提案が成されてもよい。
【００２８】
以下の説明において、本発明は、図を参照して詳述される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第一の実施形態の金型の断面図である。
【図２】図１における上部金型部品の斜視図である。
【図３】図１における下部金型部品の斜視図である。
【図４】第二の実施形態の金型の断面図である。
【図５】第三の実施形態の金型の断面図である。
【図６】第四の実施形態の金型の断面図である。
【図７】第五の実施形態の金型の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１に示す金型は、二つの金型部品２、３から組み立てられている。図１は、溶融プラスティック注入前の、閉じた状態の金型を示している。図１において、インサート成形されるプラスティックフィルム４は、金型部品２と３の間に配置固定されている。
【００３１】
図に示す好ましい実施形態では、プラスティックフィルム４は、多層構造であり、6μmから300μmの間、より好ましくは10μmから50μmの間の層厚の熱可塑性フィルムから成る、支持フィルムを有する。この支持フィルムの処方は、支持フィルムのガラス遷移温度が、10から200℃の間、より好ましくは20から150℃の間であるように選択されることが好ましい。この支持フィルムは、PET、BOPP、PVC、PC、PET-PC、ポリプロピレン（PP）、ABS、ABS-PC、ポリスチレン、PMMAから成ることが好ましい。この支持フィルムは、単層材料、または、たとえば複数の個別フィルムの積層としての複合材料であってもよく、及び／または、一つ以上のコーティング層でコーティングされてもよい。このコーティング層は、例えば、接着層、または、保護層、または支持フィルムの帯電を低減する層であってもよい。
【００３２】
さらに、プラスティックフィルム４は、支持フィルム上に配置されるさらなる層、特に、成形品に残っている、プラスティックフィルム４の層のスタックの残りから、支持フィルムを後で剥離するための、熱活性剥離層、単層または多層の保護層、単層または多層の加飾シート、及び熱活性接着層を有する。加飾シートは、加飾層、例えば、不透明、半透明、または透明な着色ラッカー層、複製ラッカー層、反射層または金属層、及び／または、例えば、金属及び／または導電性ポリマーから成る導体、電子部品、光電子部品、または感光性部品等の機能層を有してもよい。剥離層は、特に、0.001から0.5μmの層厚を有し、加飾シートは、特に、0.1から50μmの層厚を有し、接着層は、特に、0.01から10μmの層厚を有する。
【００３３】
加飾シートは、連続的なパターンでパターン化されてもよく、この場合、パターンと成形品との間の正確な位置は、重要ではない。加飾シートは、一つのイメージをパターンとして有してもよく、この場合は、成形品に正確に配置適用される必要がある。このために、プラスティックフィルムは、加飾表面上に、これに応じて正確に配置される必要がある。これは、好ましくは金型上の光学センサーにより検出される、プラスティックフィルム上のいわゆるレジストマークにより、実現される。この光学センサーは、好ましくはロールからの連続シートとしての、または、一枚のシートとしての、プラスティックフィルムを、金型に運ぶ、プラスティックフィルムの移送手段を制御する。
【００３４】
ABS、ABS-PC、ポリプロピレン（PP）、ポリカーボネート（PC）、ポリスチレン、ABS-PC、PMMA、PET、PET-PC、または、これらの材料の組み合わせ等の熱可塑性ポリマーが、溶融プラスティックとして用いられることが好ましい。
【００３５】
金型部品２−図１における下部の金型−は、加飾表面２１を有する。金型部品３−図１における上部の金型−は、溶融プラスティックの注入口３１を有する。互いに向き合う金型部品２、３の間には、キャビティ１１が形成されている。このキャビティ１１は、金型キャビティ、すなわち、プラスティックフィルム４のインサート成形により金型内でプラスティック成形品を形成するために、注入口３１を介して注入される溶融プラスティックを受け入れるスペースを形成する。
【００３６】
インサート成形されるプラスティックフィルム４は、図１に示すように、閉じた金型において固定配置されることが重要である。プラスティックフィルム４を固定するために、加飾表面２１を囲む、平らな固定表面２２及び凹チャネル２３が、図３における斜視図で確認できるように、下部の金型部品２に形成されている。固定表面２２は、加飾表面２１に直接接して形成され、閉じた環状表面として加飾表面を囲む、帯形状の表面として形成されている。この環状形状の固定表面２２の内縁は、加飾表面２１の外縁にそのまま適合する。凹チャネル２３は、固定表面２２の外縁に接して形成される。この凹チャネルは、固定表面２２の外縁全体を囲む、環状の凹チャネル２３を形成する。従って、この環状の凹チャネル２３は、固定表面２２の外縁を形成する。ここで、凹チャネル２３の経路を明示する図３を参照されたい。
【００３７】
上部の金型部品３には、下部の金型部品２と向かい合う表面において、環状の平らな固定表面３２が、閉じたリングの状態で形成されている。固定表面３２として、この固定表面は、下部の金型部品２２の固定表面２２と一致し、すなわち、その寸法とその配置とにおいて、金型を閉じた際に、固定表面３２が、固定表面２２とぴったり重なり一致するように配置され、インサート成形されるプラスティックフィルム４が挟まれる、すなわち、固定表面２２と固定表面３２との間に配置されるように形成される。固定表面２２及び３２は、プラスティックフィルム４の下面または上面に接して横たわる。これは、図１における断面図で最も良好に確認できる。上部の金型部品３における固定表面３２の外縁には、下部の金型部品２に形成される凹チャネル２３に補完的に係合する、係合帯状部３３が配置されている。図２の斜視図でも確認可能な、係合帯状部３３は、環状の突出帯状部として形成され、下部金型部品２において、凹チャネル２３が環状の固定表面２２とその中に配置される加飾表面２１とを囲むのと同様に、閉じたリングの状態で、環状の固定表面３２を囲む。この一致する配置によって、金型を閉じた状態で、図１に示す係合帯状部３３と凹チャネル２３との係合がもたらされ、挟まれたプラスティックフィルム４が、係合帯状部３３により、凹チャネル２３に挿入され、すなわち、係合帯状部３３の作用により、引き込まれる。
【００３８】
加飾表面におけるプラスティックフィルムの正確な配置により、プラスティックフィルム４が、凹チャネル２３及び係合帯状部３３によって、所定の表面領域、特に所定の固定領域内に適用される場合が有利である。この固定領域では、プラスティックフィルム４は、他の領域とは異なる特性を有してもよい。例えば、固定領域において、プラスティックフィルムには、凹チャネル２３及び係合帯状部３３が内部で噛み合う開口部が備えられてもよく、または、プラスティックフィルム４は、固定領域において、異なる層構造を有していてもよく、その場合、個別層、例えば接着層が除去され、または、固定のためにプラスティックフィルム４の機械的特性を改良する、さらなる層、例えば、結合層または非粘着層または他の機能層が、さらに提供されてもよい。
【００３９】
図１で確認できるように、プラスティックフィルム４上に配置される固定フレーム５が、下部の金型部品２において環状の凹チャネル２３の外側に配置される。この固定フレーム５は、図２及び図３の斜視図では、省略されている。この環状の固定フレーム５は、環状の凹チャネル２３の外縁からある距離離れて配置されることが好ましい。これにより、金型を閉じる前に、プラスティックフィルム４が下部の金型部品２の固定表面２２上に横たわり、この位置で、下部の金型部品２の上に保持されることを保証する。続いて、金型１が閉じられ、図１に示す閉じた状態になると、上部の金型部品３の環状の係合帯状部３３が、下部の金型部品２の環状の凹チャネル２３と噛み合う。下部の金型部品２の固定表面２２上に横たわり、固定フレームにより所定の位置に保持されるプラスティックフィルム４は、係合帯状部３３と凹チャネル２３との間の領域に引き込まれ、プラスティックフィルム４は、環状の固定表面２２により固定され、最終的に、金型を閉じた状態において、下部の固定表面２２と、上部の固定表面３２との間で、皺なく伸長されて配置され、均一に固定される。固定表面領域２２と３２との間に配置されたプラスティックフィルム４は、閉じた状態の金型１を密閉する。
【００４０】
キャビティ１１は、金型１が閉じられた際に、二つの金型部品２、３の間に形成される中空のスペースにより、形成される。このために、図１において、上部の金型部品３は、上部の固定表面３２の内縁により境界が定められる凹部を有する。図２及び図３から確認できるように、この凹部は、基本的には直方体形状である。外縁には、丸みを帯びたコーナーを有する。このキャビティ１１の下方の境界は、下部の金型部品２により形成される。図１において、キャビティ１１の下方の境界は、下部の固定表面２２の内縁により境界が定められ、図１の場合、固定表面２２と同一面上に配置される、加飾表面２１である。
【００４１】
下部の金型部品２の加飾表面２１上に配置され、金型部品２、３の間に挟まれる、プラスティックフィルム４は、注入工程において、注入口３１を介して導入される溶融プラスティックにより、インサート成形される。このことは、キャビティ１１内で形成されるプラスティック成形品は、加飾表面２１に対向する面が、プラスティックフィルムにより加飾されることを意味する。このプラスティックフィルムは、熱エンボス加工フィルム、または、支持フィルムを備えた、または備えない、他のプラスティックフィルムであってもよい。
【００４２】
冷却工程後、金型が開けられ、プラスティックフィルム４で加飾されたプラスティック成形品が取り出される。転写フィルム、例えば、支持フィルム及びその上に剥離可能に配置される転写シートから成る熱エンボス加工フィルム、または、支持フィルムを備える他のフィルム等の、転写フィルムでの加飾の場合、プラスティック成形品の取り出し中に、プラスティック成形品に付着する転写フィルムから支持フィルムが剥離される。
【００４３】
図４は、図１から図３に示す第一の実施形態の改良品である、金型１の第二の実施形態を示す。これらの実施形態は、キャビティ１１の構造のみが異なる。図４において、上部の金型部品３に形成される凹部は、凹状の上部内壁を有するが、図４に示すように、図１の実施形態と同様に固定表面３２の面に対して直角縁を形成し、従って、凹状の上部内壁は、平らな下面へ直角に延びる。
【００４４】
図５は、第一の実施形態及び第二の実施形態とキャビティ１１の構造のみが異なる、金型１の第三の実施形態を示す。第一の実施形態との違いは、図５では、キャビティの下部の境界を形成する加飾表面２１が凸形状であることである。凸状の加飾表面の外縁は、平らな固定表面２２の内縁に直接接する。図５において、金型が閉じられた場合に伸長されるプラスティックフィルム４は、凸状の加飾表面に横たわり、従って、さらに伸長される。
【００４５】
図６は、先の実施形態に対して同様にキャビティ１１の構造のみを変更した、第四の実施形態を示す。この場合、図１における第一の実施形態との差異は、下部の金型部品２の加飾表面２１が、凹形状であり、実際に、図の場合、凹状の加飾表面２１が、固定表面２２に対して直角縁を形成する状態であることである。この場合、金型が閉じられると、図６に示すように、伸長されたプラスティックフィルム４が、加飾表面２１上には横たわらず、その下面が固定表面２２のみに横たわり、加飾表面２１の上方に隙間を備えて固定される。固定表面２２上に横たわるプラスティックフィルム４の上面には、図１〜図５の実施形態と同様に、上部の金型部品３の上部の固定表面３２が横たわって、密閉領域を形成し、金型部品２、３の間のキャビティを密閉する。注入工程において、溶融プラスティックが図６における注入口３１を介して注入されると、プラスティックフィルム４は、一方では、溶融プラスティックの高温により溶融プラスティックによって柔化され、他方では、プラスティックフィルム４が加飾表面２１上に横たわりさらに伸長されるまで、加飾表面２１に向かって移動する。
【００４６】
図７は、第五の実施形態を示す。この場合、図６の実施形態の変更である。図６との差異は、上部の金型部品３に凹部が形成されず、キャビティの上部の境界壁が上部の金型部品３の平らな下面により形成され、この平らな下面が上部の固定表面３２と同一面上に配置されていることである。注入工程において、図７における金型に注入口３１を介して溶融プラスティックの注入が許可されると、図６における実施形態と同様に溶融プラスティックの高温により柔化された溶融プラスティックが、プラスティックフィルム４を、プラスティックフィルムが凹状の加飾表面上に横たわるまで、下部の金型部品２の加飾表面２１へ圧する。
【００４７】
本発明は、以下のようにまとめられる。
【００４８】
本発明による実施形態は、IM加飾される、好ましくは平らなプラスティック部品、すなわち、プラスティック成形品を提供可能とし、加飾表面２１が鮮明な枠または鮮明な縁を有してもよく、好ましくは隙間なしに枠または縁まで加飾される。また、加飾表面領域２１に境界を定める縁に好ましくは丸みや半径のないIM加飾プラスティック部品を提供することができる。また、これらのプラスティック部品は、好ましくは目に見える継ぎ目または分割線がなくてもよい。特に、皺のない加飾プラスティック部品が生産可能である。
【００４９】
これまでは、皺のなさは、加飾表面領域の枠または縁が、小さい、または、非常に小さいエッジ半径を有することで達成されていたが、これは、本発明にはもはや適用されない。このエッジ半径は、溶融プラスティックまたは射出成型材料自体が、金型に流れ込む際に、プラスティックフィルムを引き込んで平らにし、皺を伸ばす、という効果を有していた。溶融プラスティックまたは射出成型材は、実際にはドクターブレードまたは楔のように作用し、エッジ半径は、金型の中で、プラスティックフィルムの引き伸ばしを生じていた。この引き伸ばしは、インサート成形中または溶融プラスティックまたは射出成型材料の注入中に、プラスティックフィルムが加熱され、すなわち、柔らかくなって膨張し、皺が形成され得ることから、必要である。プラスティック部品の形成中に、プラスティックフィルムは、エッジ半径内に引き込まれ、及び／または、エッジ半径内に広がる。しかしながら、本発明による実施形態では、プラスティックフィルム４の“漏斗様の集中作用”を生じるエッジ半径を、もはや提供する必要はない。従って、本発明は、インサート成形プラスティック部品のより多様なエッジ形状のデザインを提供することができる。従って、本発明による実施形態は、依然可能であったものよりもより繊細に加飾することが可能なプラスティック部品を提供することができる。
【００５０】
本発明による実施形態は、特に有利に、射出成型前及び射出成型中に、プラスティックフィルム４を締め続け、プラスティックフィルム４は、加飾表面領域２１において、皺がない。この場合、加飾表面領域２１において第一の金型部品の上面と第二の金型部品の下面との間に形成されるプラスティックの受け入れスペースが、固定表面領域２２により規定される面、すなわち加飾表面領域において、僅かに凸形状、または凹形状であり、あるいは、平らであることが好ましい。
【００５１】
本発明による実施形態は、係合構造３３と凹領域２３とによる、プラスティックフィルム４の伸長状態での所定の位置での保持、または、固定を、有利に提供する。係合構造３３と凹領域２３とによるプラスティックフィルム４の伸長により、プラスティックフィルム４は相当に変形可能である。固定表面領域２２は、加飾表面領域２１におけるプラスティックフィルム４の皺の形成を防ぐ。
【００５２】
本発明による好ましい実施形態では、金型を閉じる際に、係合構造と領域とがプラスティックフィルムを“引っ張る”ため、係合構造３３と凹領域２３とは、引っ張り要素として作用する。従って、プラスティックフィルム４の伸長は、金型１を閉じる際に、増大し得る。さらに、金型を閉じる際に、プラスティックフィルム４は、平らに引き伸ばされ得る。
【００５３】
特に、係合構造３３と凹領域２３とを、プラスティックフィルム４の伸長が、加飾表面領域２１及び／またはプラスティクの受け入れキャビティ１１の輪郭形状とは無関係であるように配置することができる。この場合、プラスティックフィルム４の伸長は、加飾表面領域２１及び／またはプラスティック受け入れキャビティ１１の中心から起こることが好ましい。従って、プラスティックフィルム４は、加飾表面領域２１全体に亘り、全方向に皺なく均一に伸長され得る。固定表面領域２２は、加飾表面領域２１の外形に適合することが好ましい。
【符号の説明】
【００５４】
１    金型
１１  プラスティック受け入れスペース
２    下部の金型部品
２１  加飾表面領域
２２  固定表面領域
２３  凹領域
３    上部の金型部品
３１  注入口
３２  固定表面領域
３３  係合構造
４    プラスティックフィルム
５    固定手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５５】
【特許文献１】US 2006/0188595 A1
【図１】
2014504973.tif 000003
【図２】
2014504973.tif 000004
【図３】
2014504973.tif 000005
【図４】
2014504973.tif 000006
【図５】
2014504973.tif 000007
【図６】
2014504973.tif 000008
【図７】
2014504973.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月5日(2012.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の金型部品（２）、第二の金型部品（３）、及びこれらの金型部品により形成されるキャビティ（１１）を備える、溶融プラスティックによりプラスティックフィルム（４）をインサート成形するための金型（１）であって、
前記第一の金型部品（２）が、加飾表面領域（２１）と、前記加飾表面領域（２１）の外縁領域に配置される固定表面領域（２２）と、前記固定表面領域（２２）の内側に、及び／または、前記固定表面領域（２２）の外縁に、及び／または、前記固定表面領域（２２）の外縁から外側にある距離で配置される、凹領域（２３）と、を有し、
前記金型が、金型を閉じる前に、インサート成形される前記プラスティックフィルム（４）を前記第一の金型部品（２）上で所定の位置に固定し、前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）に載置される、固定手段（５）を有し、
前記第二の金型部品（３）が、前記溶融プラスティックの注入口（３１）と、突出領域（３３）とを有し、
前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）と前記第二の金型部品（３）の前記突出領域（３３）とが、金型を閉じる際に、連結係合手段を形成し、これにより、挟まれたプラスティックフィルムが引き込み作用の要領で固定されるように、前記第二の金型部品（３）の前記突出領域（３３）が配置され、
前記金型が閉じられる際に、前記第一の金型部品（２）と前記第二の金型部品（３）との間に配置され、少なくとも前記第一の金型部品の前記固定表面領域（２２）上に位置する、前記プラスティックフィルム（４）を、前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）の中に横たえて保持するために、前記プラスティックフィルム（４）が伸長された状態で、前記第二の金型部品（３）の前記突出領域（３３）が前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）と係合し、
前記加飾表面領域（２１）が、前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）と同じ平面上に配置される。
【請求項２】
前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）が、前記加飾表面領域（２１）を部分的にまたは完全に囲んで配置されること、
を特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）が、帯形状の表面として形成されること、
を特徴とする請求項１または２に記載の金型。
【請求項４】
前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）が、前記第一の金型部品（２）の前記加飾表面領域（２１）及び／または前記固定表面領域（２２）を部分的にまたは完全に囲んで配置されること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の金型。
【請求項５】
前記第二の金型部品（３）の前記突出領域（３３）が、前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）に一致するように配置されること、
を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の金型。
【請求項６】
前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）が、凹チャネル（２３）として形成され、前記第二の金型部品（３）における前記突出領域（３３）が、補完的な突出帯状部（３３）として形成されること、
を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の金型。
【請求項７】
前記第二の金型部品（３）が、前記金型が閉じられた際に、前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）と一致するように配置される、固定表面領域（３２）を有すること、
を特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の金型。
【請求項８】
固定手段（５）が、前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）を、少なくとも対向する２辺で囲むこと、
を特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の金型。
【請求項９】
前記固定手段（５）が、前記第一の金型部品（２）の前記凹領域（２３）を部分的にまたは完全に囲んで配置されること、
を特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１０】
前記固定手段（５）が、前記プラスティックフィルムの搬送手段として形成され、及び／または、前記第一の金型部品または前記第二の金型部品上に支持される押圧手段として形成されること、
を特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１１】
前記第一の金型部品（２）が、前記キャビティ（１１）において、単独で前記加飾表面領域（２１）を形成すること、
を特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の金型。（図１、４、５、６、７）
【請求項１２】
前記第二の金型部品（３）が、前記キャビティ（１１）において、前記加飾表面（２１）に対して、完全にまたはほとんど丸みなく形成される、角度を有する縁を形成する、金型表面を形成すること、
を特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の金型。（図１、４、５、７）
【請求項１３】
前記第二の金型部品（３）が、前記キャビティ（１１）において、共通の同一表面上で前記加飾表面（２１）と接する金型表面を形成すること、
を特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の金型。（図６）
【請求項１４】
前記第一の金型部品（２）の前記固定表面領域（２２）と、前記第二の金型部品（３）の対向する表面とが、前記金型が閉じられた際に、挟まれたプラスティックフィルム（４）と共に密閉表面を形成すること、
を特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の金型。
【請求項１５】
プラスティックフィルムで加飾される表面を有するプラスティック成形品の生産方法であって、加飾表面（２１）を備える第一の金型部品（２）と、溶融プラスティック用の注入口（３１）を備える第二の金型部品（３）と、を備える金型（１）を用い、前記金型（１）が、請求項１から請求項１４のいずれか１項に従って形成され、以下のステップを有する。
ステップａ）  前記プラスティックフィルム（４）を、前記加飾表面がカバーされるように、前記第一の金型部品上に配置し、前記第一の金型部品上に配置される前記プラスティックフィルムを固定するステップ、
ステップｂ）  前記金型が閉じられる際に、前記第二の金型部品（３）の突出領域（３３）が前記第一の金型部品（２）の凹領域（２３）に係合し、挟まれた前記プラスティックフィルムを引き込みによって固定するように、前記第一の金型部品と前記第二の金型部品とを結合することによって、ステップａ）に従って配置される前記プラスティックフィルムを前記第一の金型部品上に固定するステップ、
ステップｃ）  前記溶融プラスティックを、前記第二の金型部品における前記注入口（３１）を介して、閉じられた前記金型に注入可能とするステップ、及び、
ステップｄ）  冷却後、前記金型を開け、成形品を取り出すステップ。
【請求項１６】
ステップｂ）に従う固定が、金型を閉じるのと同時に行われること、
を特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ステップａ）に従い前記第一の金型部品上に配置された前記プラスティックフィルムの事前伸長が、ステップｂ）の前に行われること、
を特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
溶融プラスティックでのプラスティックフィルムのインサート成型用金型及び関連する生産方法は、特許文献１で知られており、そこでは、プラスティック成形品のIM（インモールド）加飾のために、加飾層を備えるプラスティックフィルムが、第一の金型において、正確な位置決めのための吸引により、所定の位置に保持される。
特許文献２は、凹状の加飾表面領域を備える、溶融プラスティックでのプラスティックフィルムのインサート成型用金型を記述しており、プラスティックフィルムを固定するための固定フレームが備えられる。同様の金型を備える装置が、特許文献３で記述されている。この金型は、凸状の加飾表面領域を有している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
【特許文献１】US 2006/0188595 A1
【特許文献２】EP 1 614 516 A1
【特許文献３】XP002675194 / JP 9 254185 A
【国際調査報告】
2014504973.tif 000010
2014504973.tif 000011
2014504973.tif 000012
2014504973.tif 000013
2014504973.tif 000014
2014504973.tif 000015