一种注塑成型品的制造方法与流程

1.本发明涉及在表面形成有图案的注塑成型品的成型方法。


背景技术：

2.已知过去有如下发明：通过丝网印刷，在树脂制薄膜表面形成有细微间距的微细线构成的图案，用此方式，制成模面形成用薄片。将该模面形成用薄片配置在模具内，使图案转印到注塑成型品的表面上。这样，无需在模具表面直接制作图案，即可简单地制造表面具有图案的注塑成型品。
3.然而，由于以往的模面形成用薄片上的图案是通过印刷方式制成的，因此反复进行注塑成型时容易出现图案损伤问题。此外，以往的模面形成用薄片，在注塑成型时受热会沿模具内壁发生变形，黏贴于模具内壁而留在模具中，在腔体和分模线的交界等有形状变化之处还会产生较强折痕。并且，因树脂制薄膜缺乏柔软性，所述较强折痕处便容易出现断裂问题。
4.基于此，本发明的目的在于提供一种降低模面形成用薄片的更换频度、提高注塑成型品的制造效率的方法。
5.专利文献
6.专利文献1：日本专利第5750747号公报。


技术实现要素：

7.实现上述目的注塑成型品的制造方法包括以下工序：薄片制备工序，制备模面形成用薄片，该模面形成用薄片由平板形状的弹性体薄片构成、具有第1面以及与第1面相背的第2面，且在该模面形成用薄片的第1面上，形成有由弹性体本身凹凸构成的图案；薄片固定工序，将模面形成用薄片固定在具有凹陷形状内壁的注塑成型用模具上，使第2面朝向模具内壁，第1面处于面向腔体内部状态；合模工序，夹紧模具；成型工序，向腔体内注入熔融树脂，利用熔融树脂的压力使模面形成用薄片发生形状变化，将第2面挤压到模具内壁，将第1面上的图案转印到熔融树脂制品的表面；取出工序，熔融树脂固化后，在模面形成用薄片存留于模具的状态下取出注塑成型品。
8.采用这样的构造，即弹性体的模面形成用薄片为平板形状，因而能够容易地通过其凹凸制作图案。并且，因为模面形成用薄片是平板形状的弹性体，因而比以往的树脂薄膜更富柔软性、不易破损。此外，由于模面形成用薄片的第1面上的图案是由弹性体本身的凹凸而非印刷油墨所成，因此与印刷、即油墨所成的凹凸图案相比，在反复注塑成型作业中具有较高的耐久性。故此，能够降低模面形成用薄片的更换频度，还能够提高注塑成型品的制造效率。
9.在所述取出工序中，模面形成用薄片会因弹性而恢复成平板形状。即，通过使用具有足够耐热性的弹性体的模面形成用薄片，在取出工序中，当模具开模时，模面形成用薄片恢复平板形原状的同时会将注塑成型品挤出，因而注塑成型品得以顺利取出。
10.在所述薄片制备工序中，首先制造原版，即在平板形状的金属板表面上通过印刷方式制作隆起的图案，然后再将弹性体材料紧贴在制有图案的原版表面，待弹性体固化后，将固化的弹性体从原版上剥离，依此制成模面形成用薄片。
11.采用这种方法，即利用印刷方式先在金属板上简单地制作图案，再将该图案转印到弹性体上，这样即可简单地在弹性体上制成凹凸图案。
12.在所述薄片制备工序中，利用激光直写方式，在平板形状弹性体的薄片表面上制作凹凸，同样可以制作模面形成用薄片。
13.采用这样的构造，即可在弹性体上简单地制作凹凸图案。
14.依照本发明，能够降低模面形成用薄片的更换频度、提高注塑成型品的制造效率。
附图说明
15.图1(a)为本发明中的制造方法所涉及的注塑成型品主视图、图1(b)为(a)中的部分图案的放大图。
16.图2(a)为带有印刷所成图案的原版主视图、图2(b)为(a)中局部剖面的放大图。
17.图3(a)为包含将原版置于模具中的图，图3(b)为制作模面形成用薄片时的图。
18.图4为注塑成型工序的解说图，其中图4(a)是固定模面形成薄片的固定工序，图4(b)是将模面形成用薄片固定在模具上并夹紧的合模工序，图4(c)是注入熔融树脂的成型工序，图4(d)是开模取出注塑成型品的取出工序。
19.附图标记说明
20.10原版
21.11金属板
22.13油墨
23.20模具
24.30模面形成用薄片
25.31第1面
26.32第2面
27.33凹形状态
28.40模具
29.42a内壁
30.50注塑成型品
具体实施方式
31.以下，将参照相应图示对本发明的实施方式进行详细说明。
32.如图1(a)所示，根据本发明的制造方法所制造的注塑成型品50，其表面上形成有由凹凸图案m。注塑成形品50的带图案m的面上呈曲面凸起状、其背面则为凹陷状。构成图案m的线如同脊状隆起而延展。
33.如图1(b)中的部分图案m的放大图所示，图案m除了具有表示区域边界的线2之外，还具有微细的条纹3a、3b、3c。各条纹3a、3b、3c由平行的线构成，条纹3a延伸的方向、条纹3b延伸的方向、条纹3c延伸的方向互不相同。因此，根据人对该图案m观察方向的不同，条纹
3a、3b、3c中既有强反光的，也有弱反光的。故此，图案m因人所观察的方向不同，在视觉上被强化的部分不相同，给人以闪闪发光的感觉。
34.本实施方式所述的制造方法，首先是制备模面形成用薄片30，即在其弹性体表面制备由凹凸构成的图案m(参照图3(c))(薄片制备工序)。
35.如图2(a)、(b)所示，在薄片制备工序中，先在平板形状的金属板11的表面上通过印刷方式制作隆起的图案m，制成原版10。此时的印刷方式可采用丝网印刷或喷墨印刷方法。印刷过程中所使用油墨为紫外线固化型，将油墨印在金属板11的表面之后再用紫外线照射，即可快速进行浮出印刷。或者，使用一般性油墨，将树脂粉末撒布在未干之油墨上，使树脂粉末融解、附着，即所谓的凸字粉印刷。
36.金属板11的材质只要能够附着油墨即可，没有特别限定，例如可以使用铝或不锈钢。利用金属板11作为原版10的原材料，易于将成型后的弹性体的模面形成用薄片30从原版10剥离。
37.还有，如图3(a)～(c)所示，利用原版10来制作弹性体的模面形成用薄片30。模面形成用薄片30的制作方式如图3(a)所示，模具20既有比原版10厚度稍深的凹陷部分，将原版10设置在凹陷部分的内壁。模具20分为固定侧22和移动侧21，可将原版10置于其中任何一侧的内壁，只须使图案m朝向腔体(模具内部空间)。此时，由于配置有销p，在成型后的模面形成用薄片30上会形成孔35。
38.还有，如图3(b)所示，注入弹性体的材料em，使弹性体的材料em与制备有图案m的原版10的表面紧密接触。弹性体的材料em没有特别限定，可使用任何一种热塑性材料或者热固性材料。例如，热塑性弹性体材料有苯乙烯类、烯烃类、酯类、硬质氯乙烯类、聚氨酯类、酰胺类等；而热固性材料除丁二烯类、异戊二烯类、聚氨酯类以外，还可使用有机硅弹性体。模面形成用薄片30特别优选使用耐热性和柔软性优异的有机硅弹性体。无论使用哪一种弹性体材料，都优选使用耐热性较高、至少能承受下述成型工序所用树脂的熔点的耐热性材料。
39.还有，如图3(c)所示，当弹性体固化后，将固化的弹性体从原版10剥离，制成模面形成用薄片30。模面形成用薄片30由平板形状弹性体薄片构成，具有第1面31以及与第1面31相背的第2面32。在模面形成用薄片的第1面31上，由于被油墨13所构成的凸起形状反转压印，使得弹性体本身形成由凹凸构成的图案m。在本实施方式中，油墨13的凸起转印所成的凹陷33构成图案m。在模具20上设置销p时，模面形成用薄片30上将形成与销p对应的孔35。
40.如图4(a)所示，完成模面形成用薄片30的制备之后，将模面形成用薄片30固定在具有凹陷形状内壁42a的注塑成型用模具40上(薄片固定工序)，并使其呈第2面32朝向模具40的内壁42a、第1面31朝向模具腔体的状态。
41.具体地，作为一个实例，模具40分为固定侧41和移动侧42，其凹陷形状的内壁42a设置在移动侧42上，而在固定侧41上则设有与凹陷形状内壁42a相应的凸起形状内壁41a。凹陷形状的内壁42a设置在固定侧41或者移动侧42上均可。可通过在移动侧42上设置销p2，使其与模面形成用薄片30的孔35卡合来固定模面形成用薄片30。在模具40上固定模面形成用薄片30时，也可在凹陷形状内壁42a的边缘平面部分44上固定。此外，在模具40上固定模面形成用薄片30时，还可以使用粘接剂或双面胶带来固定。当模面形成用薄片30固定于模
具40上时，模面形成用薄片30呈平板形状，因此在移动侧42上仅为固定，不会与凹陷形状的内壁42a发生接触(参照双点划线)。
42.如图4(b)所示，当模具40夹紧时(合模工序)，模面形成用薄片30虽然受到凸起形状的内壁41a挤压伸长，但并不会与凹陷形状的内壁42a发生接触。在所述模具40中，材料充填的腔体为模面形成用薄片30与凸起形状内壁41a之间所成的空间(下一步成型工序中充填熔融树脂mp的空间)。
43.还有，如图4(c)所示，向腔体内注入熔融树脂mp，熔融树脂mp的压力致使模面形成用薄片30发生形状变化，将第2面32挤压到模具40的内壁42a上，同时第1面31上的图案m转印到熔融树脂mp的制品表面ps上(成型工序)。
44.还有，如图4(d)所示，当熔融树脂mp固化后，在模面形成用薄片30存留于模具40的状态下取出注塑成型品50(取出工序)。当注塑成型品50上有残留的流道浇口59等情况下，可切断流道浇口59。模面形成用薄片30的第1面31上的凹凸形状被转印到注塑成型品50的表面而形成图案m。在本实施方式中，图案m是由凸起形状53所构成的图案。
45.模面形成用薄片30采用耐热性强的材料，因而在取出工序中，模面形成用薄片30因自身的弹性而恢复为平板形原状。因此，可以利用模面形成用薄片30恢复平板形状的力量，使注塑成型品50从模面形成用薄片30上脱离而得以顺利取出。另外，与通常的注塑成型方法相同，优选使用适合成品取出用的顶出销。
46.根据上述说明，本实施方式的注塑成型品的制造方法能够产生如下作用和效果。
47.由于构成模面形成用薄片30的弹性体为平板形状，因此能够容易地制作凹凸图案。在本实施方式中，弹性体成型制作时，通过印刷所成凸起形状的转印，能够容易地在弹性体表面制作出弹性体本身的凹陷形状33。并且，由于上述印刷所成的凸起形状是形成在平板形状的金属板11表面，因而容易制作。
48.还有，因为模面形成用薄片是平板形状的弹性体，因而比以往的树脂薄膜更富柔软性，难以产生折痕，不易破损。此外，由于模面形成用薄片30的第1面31上的图案m是由弹性体本身的凹凸而非印刷油墨所成，因此与由印刷的凹凸的情况相比，在反复注塑成型作业中具有较高耐久性。因此，可降低模面形成用薄片30的更换频度，并能提高注塑成型品50的制造效率。
49.还有，在取出工序中，当模具40开模时，模面形成用薄片30恢复平板形状的同时会将注塑成型品50挤出，因而能够平稳取出注塑成型品50。
50.还有，在本实施方式中，利用印刷方式先在金属板上简单地制作图案m，再将该图案m转印到弹性体上，这样即可在模面形成用薄片30上简单地制成凹凸图案m。
51.以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限于所述实施方式，还可以通过适当的变形来实施。
52.例如，在所述实施方式中，是通过将金属板11上印刷所成的凹凸转印到弹性体上的方法，来制作弹性体表面凹凸的；但在薄片制备工序中，也可以在平板形状的弹性体薄片表面上，通过激光直写形成凹凸的方法来制作模面形成用薄片。
53.利用这样方法，也能够简单地在弹性体上制作凹凸图案。
54.此外，在所述实施方式中，是通过金属板上印刷所成的凹凸来制作原版的，但也可以在金属板的表面通过激光直写、机械加工、工匠雕刻来形成凹凸。同样可以将这些非印刷
所成的凹凸转印到弹性体的表面。另外，原版材料只要能满足弹性体的成型要求，则不限于金属板，例如可以使用陶瓷等材料。
55.进而，模面形成用薄片不一定亲自加工，也可以委托他人制作。
56.在所述实施方式中，弹性体表面上的图案是由凹形线构成的，但也可以采用凸形的线或点来描绘。例如，可在金属板表面上通过激光直写方法来形成凹形图案，再将该图案转印到弹性体表面，这样即可在弹性体的表面上制作凸形图案。另外，也可以在弹性体的表面同时制作凹形和凸形两种线。
57.还有，所述图案是日本专利第5594641号公报中所记载的，由微细线构成的交替变化图形。所述交替变化图形包括：第1线条，即由多条平行虚线构成的、作为背景的基底图案；第2线条，即设置在所述第1线的条重叠区域内、由多条与所述第1线条的虚线朝向不同的平行虚线构成的、至少一种类型的图案。另外，每条虚线都由脊状隆起的形状构成，因而所看到的图案也会因观察方向不同而发生变化。这种由微细线构成的线条的制作适合采用印刷形成凹凸的方法，因此能够有效地利用本发明。
58.此外，也可以将上述实施方式及变形实例中所介绍的各要素任意进行组合来实施。

技术特征：
1.一种注塑成型品的制造方法，其特征在于，包括：薄片制备工序，制备模面形成用薄片，所述模面形成用薄片由平板形状的弹性体薄片构成、具有第1面和与所述第1面相背的第2面，在该模面形成用薄片的所述第1面上，形成有由弹性体本身凹凸构成的图案；薄片固定工序，将所述模面形成用薄片固定在带有凹陷形状内壁的注塑成型用模具上，使所述第2面朝向所述模具的所述内壁，所述第1面则处于面向腔体内部的状态；合模工序，夹紧所述模具；成型工序，向所述腔体内注入熔融树脂，利用所述熔融树脂的压力使所述模面形成用薄片发生形状变化，将所述第2面挤压到所述模具的所述内壁，所述第1面上的图案转印到所述熔融树脂制品的表面；取出工序，所述熔融树脂固化后，在所述模面形成用薄片存留于所述模具的状态下取出注塑成型品。2.根据权利要求1所述的注塑成型品的制造方法，其特征在于，在所述取出工序中，所述模面形成用薄片依靠弹性恢复为平板形状。3.根据权利要求1或2所述的注塑成型品的制造方法，其特征在于，在所述薄片制备工序中，在平板形状金属板的表面上，通过印刷印制隆起图案的方式来而制作原版，再将弹性体材料紧贴于制有所述图案的所述原版的表面，弹性体固化后，将固化的弹性体从所述原版上剥离，制成所述模面形成用薄片。4.根据权利要求1或2所述的注塑成型品的制造方法，其特征在于，在所述薄片制备工序中，在平板形状的弹性体薄片的表面上，通过激光直写雕刻凹凸的方式来制作所述模面形成用薄片。5.根据权利要求1或2所述的注塑成型品的制造方法，其特征在于，所述弹性体为有机硅。

技术总结
一种注塑成型品的制造方法，包括：薄片制备工序，制备模面形成用薄片30，其由平板形状的弹性体薄片构成、具有第1面31和第2面32，第1面31上形成有由弹性体本身凹凸构成的图案；薄片固定工序，将模面形成用薄片固定在带有凹陷形状内壁42A的注塑成型用模具40上，第2面32向模具内壁42A，第1面31面向腔体内部；合模工序，夹紧模具40；成型工序，向腔体内注入熔融树脂MP，利用熔融树脂MP的压力使模面形成用薄片30发生形状变化，将第2面32挤压到模具40的内壁42A，并使第1面31上的图案转印到制品表面PS；取出工序，熔融树脂MP固化后，在模面形成用薄片30存留于模具40的状态下取出注塑成型品50。片30存留于模具40的状态下取出注塑成型品50。片30存留于模具40的状态下取出注塑成型品50。


技术研发人员：内藤正和
受保护的技术使用者：内藤工程技术股份有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/3/7