JP2009160756A - Manufacturing method for internal-mold coated article, and internal-mold coated article forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金型内で成形した成形品の表面と金型キャビティ面との間に熱硬化性塗料を注入した後、熱硬化性塗料を金型内で圧縮しながら硬化させて、成形品表面に熱硬化性塗料を密着一体化させる型内塗装品の製造方法および型内塗装品形成装置に関する。 In the present invention, after injecting a thermosetting paint between the surface of a molded product molded in a mold and the mold cavity surface, the thermosetting paint is cured while being compressed in the mold, The present invention relates to an in-mold coated product manufacturing method and an in-mold coated product forming apparatus in which a thermosetting coating is closely integrated with a surface.
従来の型内塗装の方法として、射出キャビティ型101と加飾キャビティ型104の二つのキャビティ型を用い、射出キャビティ型101による成形品103の射出成形後にキャビティ型を交換して、加飾キャビティ型104内の成形品表面に間隙によるキャビティを形成し、そのキャビティに液状熱硬化型組成物からなる加飾用のコーティング材を圧入して、成形品表面に加飾被膜105を成形してなることを特徴とする金型交換による成形品の射出及び加飾成形方法が特許文献1に開示されている(図14参照)。
As a conventional in-mold coating method, two cavity molds, an
しかし、液状熱硬化型組成物からなる加飾用のコーティング材は硬化によって大きく収縮し、その収縮率は時に5%以上と一般的な成型樹脂の収縮率を大きく上回る。このため成形品の表面にヒケが現出してしまうという問題がある。 However, a decorative coating material made of a liquid thermosetting composition is greatly shrunk by curing, and the shrinkage rate is sometimes 5% or more, which is much higher than the shrinkage rate of general molding resins. For this reason, there is a problem that sink marks appear on the surface of the molded product.
本発明はコーティング材が収縮しても上記の問題が発生しないようにするための型内塗装品の製造方法および型内塗装品形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an in-mold coated product manufacturing method and an in-mold coated product forming apparatus for preventing the above-described problems from occurring even when the coating material shrinks.
本発明は前記目的を達成するため、以下のような特徴を備える。 In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
本発明の型内塗装品の製造方法は、裏面形成金型と表面形成金型と塗膜形成金型とを備える型内塗装品形成金型を用い、(1)裏面形成金型と表面形成金型とを型閉じして、成形品を形成するための成形キャビティを裏面形成金型と表面形成金型との間に形成し、(2)成形キャビティ内に成形樹脂を充填し冷却固化させて成形品を形成し、(3)裏面形成金型が成形品を保持する状態で裏面形成金型と表面形成金型とを型開きし、(4)裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替えるために裏面形成金型もしくは表面形成金型と塗膜形成金型とを切り替え、(5)成形品を保持する裏面形成金型と塗膜形成金型とを型閉じして、成形品の表面を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティを成形品と塗膜形成金型との間に形成し、(6)塗装キャビティ内に熱硬化性塗料を注入し、注入完了とほぼ同時に、注入された熱硬化性塗料を加圧する工程をとる。 The method for producing an in-mold coated product of the present invention uses an in-mold coated product forming mold including a back surface forming mold, a surface forming mold, and a coating film forming mold. (1) Back surface forming mold and surface forming The mold is closed and a molding cavity for forming a molded product is formed between the back surface forming mold and the front surface forming mold. (2) The molding cavity is filled with molding resin and cooled and solidified. (3) Open the back surface forming mold and the front surface forming mold in a state where the back surface forming mold holds the molded product, and (4) open the mold facing the back surface forming mold. In order to replace the surface forming mold with the coating film forming mold, the back surface forming mold or the surface forming mold and the coating film forming mold are switched, and (5) the back surface forming mold and the coating film forming mold for holding the molded product. Close the mold and mold the coating cavity for coating the surface of the molded product with thermosetting paint. Formed between the mold (6) a heat-curable coating is injected into the coating cavity, injecting completed almost simultaneously, taking the step of pressurizing the injected thermosetting coating.
また、上記の発明において、成形品がタブ部と製品部とからなり、タブ部の表面に形成される塗装キャビティの厚みを、製品部の表面に形成される塗装キャビティの厚み以上に形成するようにしてもよい。 In the above invention, the molded product is composed of a tab portion and a product portion, and the thickness of the coating cavity formed on the surface of the tab portion is formed to be greater than the thickness of the coating cavity formed on the surface of the product portion. It may be.
本発明の型内塗装品の製造方法は、型内塗装品形成金型と、熱硬化性塗料を注入するための塗料注入機と、型締め機構と、切り替え機構と、金型温度調節機と、樹脂注入機からなり、型内塗装品形成金型が裏面形成金型と表面形成金型と塗膜形成金型とを備え、裏面形成金型が圧縮ブロックとその周囲に位置する外周プレートとを備え、塗膜形成金型が塗料ゲートを備え、切り替え機構が、裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替えるために裏面形成金型もしくは表面形成金型と塗膜形成金型とを切り替えるものであり、裏面形成金型と表面形成金型とによって成形品を形成可能であり、裏面形成金型と塗膜形成金型とによって成形品の表面に熱硬化性塗料層を形成可能であり、型締め機構の可動盤の動作によって外周プレートに対して圧縮ブロックを塗膜形成金型側に移動させることができ、塗料注入機が熱硬化性塗料を硬化させないための温度調節部を備える構成をとる。 An in-mold coated product manufacturing method of the present invention includes an in-mold coated product forming mold, a paint injecting machine for injecting a thermosetting paint, a mold clamping mechanism, a switching mechanism, a mold temperature controller, An in-mold coated product forming mold comprising a back surface forming mold, a surface forming mold, and a coating film forming mold, and the back surface forming mold is a compression block and an outer peripheral plate positioned around the compression block. The coating film forming mold is provided with a paint gate, and the switching mechanism is used to replace the mold facing the back surface forming mold from the surface forming mold to the coating film forming mold. The mold can be switched between the mold and the film-forming mold, and the molded product can be formed by the back-side mold and the surface-forming mold. A thermosetting paint layer can be formed, and the operation of the movable platen of the mold clamping mechanism Te compression block can be moved to the film-forming die side of the outer peripheral plate, a configuration including a temperature adjusting unit for paint implanter is not to cure the thermosetting paint.
また、上記の発明において、圧縮ブロックと外周プレートとの間のスライドブッシングが、成形品が形成される成形キャビティ面に位置してもよい。 In the above invention, the slide bushing between the compression block and the outer peripheral plate may be positioned on the molding cavity surface where the molded product is formed.
また、上記の発明において、裏面形成金型を2つ以上備えてもよい。 In the above invention, two or more back surface forming molds may be provided.
また、本発明の型内塗装品の製造方法は、裏面形成金型と表面形成金型と塗膜形成金型とを備え、裏面形成金型が圧縮ブロックとその周囲に位置する外周プレートとを備え、塗膜形成金型が塗料ゲートを備える型内塗装品形成金型と、裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替えるために裏面形成金型もしくは表面形成金型と塗膜形成金型とを切り替える切り替え機構とを用い、(1)裏面形成金型と表面形成金型とを型閉じして、成形品を形成するための成形キャビティを圧縮ブロックと外周プレートと表面形成金型との間に形成し、(2)成形キャビティ内に成形樹脂を充填し冷却固化させて成形品を形成し、(3)圧縮ブロックが成形品を保持する状態で裏面形成金型と表面形成金型とを型開きし、(4)裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替えるために裏面形成金型もしくは表面形成金型と塗膜形成金型とを切り替え機構によって切り替え、(5)成形品を保持する裏面形成金型と塗膜形成金型とを型閉じして、成形品を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティを成形品と塗膜形成金型と外周プレートとの間に形成し、(6)塗装キャビティ内に塗料ゲートより熱硬化性塗料を注入し、注入完了とほぼ同時に、外周プレートに対して圧縮ブロックを塗膜形成金型側に移動させることによって注入された熱硬化性塗料を加圧する工程をとる。 The method for producing an in-mold coated product of the present invention includes a back surface forming die, a surface forming die, and a coating film forming die, and the back surface forming die includes a compression block and an outer peripheral plate positioned around the compression block. In order to replace the mold in the mold where the coating film forming mold has a paint gate and the mold facing the back surface forming mold from the surface forming mold to the coating film forming mold or Using a switching mechanism for switching between the surface forming mold and the coating film forming mold, (1) the back surface forming mold and the surface forming mold are closed, and a molding cavity for forming a molded product is compressed block (2) Filling the molding cavity with a molding resin and cooling and solidifying it to form a molded product, (3) With the compression block holding the molded product Open the back surface forming mold and the front surface forming mold, and (4) In order to replace the mold facing the surface forming mold from the surface forming mold to the coating film forming mold, the back surface forming mold or the surface forming mold and the coating film forming mold are switched by a switching mechanism, and (5) molding Close the mold for forming the back surface and the film forming mold that holds the product, and provide a coating cavity for coating the molded product with the thermosetting paint between the molded product, the film forming mold, and the outer peripheral plate. (6) The thermosetting paint was injected from the paint gate into the coating cavity, and almost simultaneously with the completion of the injection, the compression block was moved toward the coating film mold side with respect to the outer peripheral plate. A step of applying pressure to the thermosetting paint is taken.
また、上記の発明において、圧縮ブロックと外周プレートとの間のスライドブッシングが、成形品が形成される成形キャビティ面に位置するようにしてもよい。 In the above invention, the slide bushing between the compression block and the outer peripheral plate may be positioned on the molding cavity surface where the molded product is formed.
また、上記の発明において、裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替える方法が、表面形成金型と塗膜形成金型あるいは裏面形成金型が固定された射出成形機の可動盤もしくは可動盤についている回転盤の回転によるようにしてもよい。 In the above invention, the method of replacing the mold facing the back surface forming mold from the surface forming mold to the coating film forming mold is fixed to the surface forming mold and the coating film forming mold or the back surface forming mold. Alternatively, it may be caused by rotation of a movable plate of the injection molding machine or a rotary plate attached to the movable plate.
また、上記の発明において、少なくとも2つの裏面形成金型を有し、1つの裏面形成金型と表面形成金型を用いる上記(1)〜(2)の工程と、他の裏面形成金型と塗膜形成金型を用いる上記(5)〜(6)の工程を同時に行うようにしてもよい。 Moreover, in said invention, it has an at least 2 back surface formation metal mold | die, the process of said (1)-(2) using one back surface formation metal mold | die and a surface formation metal mold, another back surface formation metal mold, You may make it perform the process of said (5)-(6) using a coating-film formation die simultaneously.
本発明の型内塗装品の製造方法は、裏面形成金型と表面形成金型と塗膜形成金型とを備える型内塗装品形成金型を用い、(1)裏面形成金型と表面形成金型とを型閉じして、成形品を形成するための成形キャビティを裏面形成金型と表面形成金型との間に形成し、(2)成形キャビティ内に成形樹脂を充填し冷却固化させて成形品を形成し、(3)裏面形成金型が成形品を保持する状態で裏面形成金型と表面形成金型とを型開きし、(4)裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替えるために裏面形成金型もしくは表面形成金型と塗膜形成金型とを切り替え、(5)成形品を保持する裏面形成金型と塗膜形成金型とを型閉じして、成形品の表面を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティを成形品と塗膜形成金型との間に形成し、(6)塗装キャビティ内に熱硬化性塗料を注入し、注入完了とほぼ同時に、注入された熱硬化性塗料を加圧することを特徴とする。したがって、表面の熱硬化性塗料層が収縮しても表面にヒケのない型内塗装品を得ることができる。 The method for producing an in-mold coated product of the present invention uses an in-mold coated product forming mold including a back surface forming mold, a surface forming mold, and a coating film forming mold. (1) Back surface forming mold and surface forming The mold is closed and a molding cavity for forming a molded product is formed between the back surface forming mold and the front surface forming mold. (2) The molding cavity is filled with molding resin and cooled and solidified. (3) Open the back surface forming mold and the front surface forming mold in a state where the back surface forming mold holds the molded product, and (4) open the mold facing the back surface forming mold. In order to replace the surface forming mold with the coating film forming mold, the back surface forming mold or the surface forming mold and the coating film forming mold are switched, and (5) the back surface forming mold and the coating film forming mold for holding the molded product. Close the mold and mold the coating cavity for coating the surface of the molded product with thermosetting paint. Formed between the mold (6) thermosetting coating in coating cavity is injected, the injection completion almost simultaneously, characterized in that pressurizing the injected thermosetting coating. Therefore, it is possible to obtain an in-mold coated product having no sink on the surface even when the thermosetting coating layer on the surface contracts.
また、本発明の型内塗装品の製造方法は、成形品がタブ部と製品部とからなるようにし、タブ部の表面に形成される塗装キャビティの厚みを、製品部の表面に形成される塗装キャビティの厚み以上に形成する。したがって、製品部の表面に形成される熱硬化性塗料層の厚み方向の収縮量の方がタブ部の表面に形成される熱硬化性塗料層の厚み方向の収縮量より小さくなるので、製品部の表面に形成される熱硬化性塗料層の圧縮が阻害されない。また、製品外にタブが設置されるので塗料ゲートをタブ部に位置させることにより型内塗装品の表面に塗料注入跡が残らない。 In the method for producing an in-mold coated product of the present invention, the molded product is composed of a tab portion and a product portion, and the thickness of the coating cavity formed on the surface of the tab portion is formed on the surface of the product portion. Form more than the thickness of the coating cavity. Therefore, the shrinkage amount in the thickness direction of the thermosetting paint layer formed on the surface of the product portion is smaller than the shrinkage amount in the thickness direction of the thermosetting paint layer formed on the surface of the tab portion. The compression of the thermosetting paint layer formed on the surface of the film is not hindered. In addition, since the tab is installed outside the product, the paint injection trace does not remain on the surface of the in-mold coated product by positioning the paint gate at the tab portion.
本発明の型内塗装品形成装置は、圧縮ブロックと外周プレートとの間のスライドブッシングが、成形品が形成される成形キャビティ面に位置する。これにより、外周プレートに対して圧縮ブロックを塗膜形成金型側に移動させる際に、スライドブッシングの中へ熱硬化性塗料が侵入しない。 In the in-mold coated product forming apparatus of the present invention, the slide bushing between the compression block and the outer peripheral plate is located on the molding cavity surface where the molded product is formed. Thereby, when moving a compression block to the coating-film formation metal mold | die side with respect to an outer peripheral plate, a thermosetting coating does not penetrate | invade in a slide bushing.
図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図2は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図3は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図4は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図5は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図6は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図7は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図8は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図9は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図10は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図11は、本発明の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。図12は、本発明の型内塗装品の製造方法および型内塗装品形成装置に用いる塗料注入機の概略図である。図13は、本発明の型内塗装品の製造方法により得られた型内塗装品の断面図である。図14は、従来の型内塗装品の製造方法を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the method for producing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 12 is a schematic view of a paint injection machine used in the method for manufacturing an in-mold coated product and the in-mold coated product forming apparatus of the present invention. FIG. 13 is a cross-sectional view of an in-mold coated product obtained by the method for manufacturing an in-mold coated product of the present invention. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a conventional method for producing an in-mold coated product.
図中、1は表面形成金型、2は塗膜形成金型、3は裏面形成金型、4は圧縮ブロック、5は外周プレート、6は取付板、7はコイルバネ、11はスライドブッシング、12はスライドブッシング、13は成形キャビティ、14は塗装キャビティ、21は熱硬化性塗料層、22は成形品、23はタブ部、24は製品部、25は型内塗装品、41は塗料注入機、42は塗料注入ユニット、43は塗料タンク、44は塗料ゲート、101は射出キャビティ型、102はコア型、103は成形品、104は加飾キャビティ型、105は加飾被膜である。 In the figure, 1 is a surface forming mold, 2 is a coating film forming mold, 3 is a back surface forming mold, 4 is a compression block, 5 is an outer peripheral plate, 6 is a mounting plate, 7 is a coil spring, 11 is a sliding bushing, 12 Is a slide bushing, 13 is a molding cavity, 14 is a coating cavity, 21 is a thermosetting paint layer, 22 is a molded product, 23 is a tab part, 24 is a product part, 25 is an in-mold coating product, 41 is a paint injection machine, 42 is a paint injection unit, 43 is a paint tank, 44 is a paint gate, 101 is an injection cavity mold, 102 is a core mold, 103 is a molded product, 104 is a decorative cavity mold, and 105 is a decorative coating.
最初に本発明の型内塗装品の製造方法を、本発明に使用する型内塗装品形成金型についての説明を交えながら説明する。 First, a method for producing an in-mold coated product of the present invention will be described with an explanation of an in-mold coated product forming mold used in the present invention.
本発明に使用する型内塗装品形成金型は、裏面形成金型3と表面形成金型1と塗膜形成金型2とを備える。裏面形成金型3は成形品22の裏面形状を形成するために用いられる。表面形成金型1は成形品22の表面形状を形成するために用いられる。塗膜形成金型2は成形品22の表面に熱硬化性塗料層21を形成するために用いられる。
The in-mold coated product forming mold used in the present invention includes a back
裏面形成金型3としては圧縮ブロック4と、その周囲に位置する外周プレート5と、圧縮ブロック4が固定される取付板6と、外周プレート5と取付板6との間に例えばコイルバネ7のような弾性体を備えるものを使用できる。塗膜形成金型2としては塗料ゲート44を備えるものを使用できる。
The back
裏面形成金型3と表面形成金型1とを型閉じして、成形品22を形成するための成形キャビティ13を裏面形成金型3と表面形成金型1との間に形成する(図1(a)、図2参照)。この成形キャビティ13内に成形樹脂を充填し冷却固化させることにより成形品22を得ることができる(図1(b)、図3参照)。
The back
次いで、裏面形成金型3が成形品22を保持する状態で裏面形成金型3と表面形成金型1とを型開きし(図1(c)、図4参照)、裏面形成金型3が対向する金型を表面形成金型1から塗膜形成金型2に入れ替えるために裏面形成金型3もしくは表面形成金型1と塗膜形成金型2とを切り替える(図1(d)、図5参照)。この裏面形成金型3を切り替えるもしくは表面形成金型1と塗膜形成金型2とを切り替える方法については後述する。
Next, the back
次いで、成形品22を保持する裏面形成金型3と塗膜形成金型2とを型閉じして、成形品22を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティ14を成形品22と塗膜形成金型2との間に形成する(図1(e)、図6参照)。
Next, the back
この塗装キャビティ14内に塗料ゲート44より熱硬化性塗料を注入し、注入完了(図1(f)、図7参照)とほぼ同時に、注入された熱硬化性塗料を加圧して成形品22に熱硬化性塗料層21を一体被覆させる(図1(g)、図8参照)ことにより型内塗装品25を製造することができる。ここで、ほぼ同時というのは、加圧を始めるタイミングとして成形上問題のない範囲で注入完了前であっても注入完了後であってもよいということである。注入された熱硬化性塗料を加圧するためには、射出成形機の可動盤の型閉じ方向への動作によってコイルバネ7を縮め、外周プレート5に対して圧縮ブロック4を塗膜形成金型2側に移動させればよい(図1(g)、図8参照)。圧縮ブロック4と外周プレート5との間のスライドブッシング11は、成形品22が形成される成形キャビティ13面に位置することが好ましい(図2参照)。これにより、外周プレート5に対して圧縮ブロック4を塗膜形成金型側に移動させる際に、スライドブッシング11の中へ熱硬化性塗料は侵入しない。
A thermosetting paint is injected into the
成形品22に熱硬化性塗料層21を一体被覆した後は、射出成形機の可動盤を型開き方向へ動作させることにより、縮んでいたコイルバネ7が伸びることによって型閉じ状態を維持しながら圧縮ブロック4を塗膜形成金型2から離れるように移動させた後に裏面形成金型3が型内塗装品25を保持する状態で裏面形成金型3と塗膜形成金型2とを型開きし(図9、図10参照)、型内塗装品25を取り出すとともに裏面形成金型3が対向する金型を塗膜形成金型2から表面形成金型1に入れ替え(図11参照)、型閉じを行って成形サイクルが完了する(図1(a)、図2参照)。
After the
型開き、型閉じを行うための型締め機構としては、例えば射出成形機のトグル式の型締め機構や直圧式の型締め機構を使用することができる。 As a mold clamping mechanism for performing mold opening and mold closing, for example, a toggle type mold clamping mechanism or a direct pressure type mold clamping mechanism of an injection molding machine can be used.
塗膜形成金型2と表面形成金型1とは形状が異なり、塗膜形成金型2は表面形成金型1よりも外形形状を大きくし、成形品22と接しない部分が形成できるように設計する。この接しない部分が塗装キャビティ14に該当する。
The coating
なお、表面形成金型1や、塗膜形成金型2や、裏面形成金型3を構成する圧縮ブロック4、外周プレート5、取付板6の材質は同じ金属であってもよいし、異なった金属でもよい。
In addition, the material of the
成形樹脂の射出口を表面形成金型1側に設置してもよいし(図1〜4、11参照)、裏面形成金型3側にしてもよい。
The injection port of the molding resin may be installed on the
外周プレート5と取付板6との間の弾性体としては、金属製のコイルバネ7やゴムなどを用いることができる(図2〜11参照)。
As an elastic body between the outer
熱硬化性塗料の注入位置である塗料ゲート44は、塗装キャビティ14面の中央に設けてもよいが、塗料注入跡が方内塗装品の表面に残るため、外観が要求される場合には、鍵穴やエンブレム取り付け位置等に設置したり、成形品22がタブ部23と製品部24とからなるようにしてタブ部23に設置すればよい(図2参照)。この場合、タブ部23の表面に形成される塗装キャビティ14の厚みを、製品部24の表面に形成される塗装キャビティ14の厚み以上とすることが重要である。このようにすることにより、製品部24の表面に形成される熱硬化性塗料層21の厚み方向の収縮量の方がタブ部23の表面に形成される熱硬化性塗料層21の厚み方向の収縮量より小さくなるので、製品部24の表面に形成される熱硬化性塗料層21の圧縮が阻害されない。ここでタブ位置においてはスライドブッシング12の位置がタブ外周の位置になってしまうが、成形品22でスライドブッシング12はシールされるので、スライドブッシング12の中へ熱硬化性塗料は侵入しない(図8参照)。
The
また、表面形成金型1および塗膜形成金型2は、両方とも鏡面金型としてもよいし、両方ともシボ金型としてもよいし、あるいはどちらか片方を鏡面にして他方をシボ金型としてもよい。また、裏面形成金型3にはボスなどを形成してもよい。
Moreover, both the
裏面形成金型3および表面形成金型1の金型温度は、金型温度調節機により設定する。金型温度調節機の媒体は水でも油でもよい。成形樹脂の材質に応じて通常の成形に適した温度に設定し、塗膜形成金型2の金型温度は、熱硬化性塗料の材質に応じて熱硬化性塗料が数秒以内に硬化する温度に設定すればよい。
The mold temperatures of the back
以下、切り替え機構によって裏面形成金型3と対向する金型を表面形成金型1から塗膜形成金型2に入れ替える方法をいくつか例示する。
Hereinafter, several methods of replacing the mold facing the back
裏面形成金型3と対向する金型を表面形成金型1から塗膜形成金型2に入れ替える方法として、裏面形成金型3が固定された射出成形機の可動盤もしくは可動盤についている回転盤を回転させる方法がある。あるいは、表面形成金型1と塗膜形成金型2とが固定された射出成形機の可動盤もしくは可動盤についている回転盤を回転させる方法もある。ここで、裏面形成金型3は1つだけでもよいし2つ以上であってもよい。裏面形成金型3を2つ以上使用すれば、1つの裏面形成金型3と表面形成金型1とを型閉じして、成形品を形成するための成形キャビティ13を裏面形成金型3と表面形成金型1との間に形成し、成形キャビティ13内に成形樹脂を充填し冷却固化させて成形品22を形成する工程と、別の成形品を保持する他の裏面形成金型と塗膜形成金型2とを型閉じして、成形品を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティ14を成形品と塗膜形成金型2との間に形成し、塗装キャビティ14内に熱硬化性塗料を注入し、注入完了とほぼ同時に、注入された熱硬化性塗料を加圧する工程とを同時に行うことができる。このようにすることによって、成形品を成形する間にも別の成形品の表面に熱硬化性塗料層21を形成することができるので、単位時間当たりのショット数を増加させることができる。各々の裏面形成金型の形状は全く同じ形状でもよいし、例えば成形品に穴部を形成するための部材の有無が異なる形状でもよい。また、複数の裏面形成金型どうしを一体物として形成してもよい。
As a method of replacing the mold facing the back
あるいは、裏面形成金型3を表面形成金型1と塗膜形成金型2との間に配置し、裏面形成金型3が表面と裏面のそれぞれがキャビティ形成可能な形状を有し、裏面形成金型3が表裏面を交換するように回転することによって切り替え可能とする方法もある。各々のキャビティの形状は同じでも異なってもよい。裏面形成金型3を回転させるためには、例えば水平面で回転する回転盤を用いればよい。この方法でも、1つの成形品を成形する間にも別の成形品の表面に熱硬化性塗料層21を形成することができるので、単位時間当たりのショット数を増加させることができる。また、裏面形成金型3の代わりに、表面形成金型と塗膜形成金型とが表裏一体に固定された状態のものを回転盤にセットして各々の金型が裏面形成金型と対向するように切り替え可能とすることもできる。
Alternatively, the back
つぎに、本発明の型内塗装品の製造方法に用いる熱硬化性塗料について説明する。熱硬化性塗料は、塗料注入機41から1ショット分の正確な量を適度な圧力で塗装キャビティ14に注入される。
Next, the thermosetting paint used in the method for producing an in-mold coated product of the present invention will be described. The thermosetting paint is injected into the
熱硬化性塗料の材質としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマーなどの過酸化物触媒によって硬化が可能なバインダー成分を主体とする一液型塗料や、エポキシ樹脂/ポリアミン硬化系、ポリオール樹脂/ポリイソシアネート硬化系などの、金型注入直前に主剤/硬化剤を混合する二液型塗料などがあげられる。その中でも、アクリレート基を有するオリゴマー又は不飽和ポリエステル樹脂、あるいはこれらの成分と共重合可能なエチレン性不飽和モノマーのうちのいずれかと架橋効率が8以上である有機過酸化物開始剤を含有する一液型塗料は、硬化性・付着性・外観・耐候性に優れており、硬化時間を短縮でき、付着力・外観・耐候性の問題から型内被覆方法を適用できなかった樹脂成形材料にも適用可能である点で非常に良好である。 Thermosetting paint materials include one-component paints mainly composed of binder components that can be cured by peroxide catalysts such as unsaturated polyester resins, epoxy acrylate oligomers, urethane acrylate oligomers, and epoxy resin / polyamine curing systems. And a two-component paint such as a polyol resin / polyisocyanate curing system in which a main agent / curing agent is mixed immediately before mold injection. Among them, an oligomer containing an acrylate group or an unsaturated polyester resin, or an ethylenically unsaturated monomer copolymerizable with these components and an organic peroxide initiator having a crosslinking efficiency of 8 or more are contained. Liquid paints are excellent in curability, adhesion, appearance, and weather resistance, can shorten the curing time, and can be applied to resin molding materials for which in-mold coating methods cannot be applied due to problems with adhesion, appearance, and weather resistance. It is very good in that it can be applied.
熱硬化性塗料の粘度としては、2000〜7000mPa・sの範囲内でパターンや厚みに応じて適宜設定すればよい。とくに本発明の場合、裏面形成金型3と塗膜形成金型2とはキャビティ以外にほとんど隙間がなくかつ強固な型締め圧で金型を固定できるので、熱硬化性塗料が漏れやすい非常に低い粘度であっても熱硬化性塗料が塗装キャビティ14から漏れることがない点で有利である。
What is necessary is just to set suitably as a viscosity of a thermosetting coating according to a pattern and thickness within the range of 2000-7000 mPa * s. Particularly in the case of the present invention, the back
塗料注入機41は、塗料タンク43の上部に圧力をかけ、1ショット分の熱硬化性塗料の正確な量が塗料タンク43から計量・射出・バルブの構造を兼ね備えた塗料注入ユニット42に送られる構造になっている(図12参照)。 The paint injection machine 41 applies pressure to the upper part of the paint tank 43, and an accurate amount of thermosetting paint for one shot is sent from the paint tank 43 to the paint injection unit 42 having the structure of metering / injection / valve. It has a structure (see FIG. 12).
塗料注入ユニット42の位置設定としては、塗膜形成金型2内部に設けてもよい(図5〜10参照)。また、塗膜形成金型2に設けられる熱硬化性塗料の注入口を裏面形成金型3との合わせ面に設け、塗料注入ユニット42と樹脂注入機の樹脂射出ユニットとを垂直にさせてもよい。この場合、成形品22を保持する裏面形成金型3と塗膜形成金型2とが型閉じして、成形品22を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティ14が成形品22と塗膜形成金型2との間に形成された段階で、塗料注入ユニット42が前進して塗膜形成金型2に直接タッチし、熱硬化性塗料が塗膜形成金型2に設けられる塗料ゲートを通して塗装キャビティ14に注入される仕組みになっている。塗料注入ユニット42のノズル先端部は温度調節機によっておよそ30℃に調節される。これにより、金型の熱によって熱硬化性塗料が固化してしまうことを防止する。
As the position setting of the coating material injection unit 42, it may be provided inside the coating film forming mold 2 (see FIGS. 5 to 10). Alternatively, a thermosetting paint injection port provided in the coating
熱硬化性塗料の注入時間は1〜10秒程度で、熱硬化性塗料の材質や塗装キャビティ14の大きさなどによって適宜設定する。熱硬化性塗料の注入圧力は10〜400kgf/cm2程度の範囲内で適宜設定すると良いが、塗膜中にバリや気泡を防止するためには圧力は高めに設定した方が好ましい。とくに本発明の場合、裏面形成金型3と塗膜形成金型2とは塗装キャビティ14以外にほとんど隙間がなくかつ強固な型締め圧で金型を固定できるので、高い圧力で熱硬化性塗料を注入しても熱硬化性塗料が塗装キャビティ14から漏れることがない点で有利である。
The injection time of the thermosetting paint is about 1 to 10 seconds, and is appropriately set depending on the material of the thermosetting paint, the size of the
最終的に形成される熱硬化性塗料層21の厚みは10〜300μmであるのが好ましい。本発明においては、熱硬化性塗料層21の厚みを比較的厚くしてもヒケが現出しないようにできるからである。
The thickness of the finally formed
つぎに、本発明の型内塗装品の製造方法に用いる成形樹脂について説明する。成形樹脂は、通常の熱可塑性の射出成形樹脂やエンジニアリングプラスチックのほか、熱硬化性の成形樹脂材料など特に限定はされないが、成形しやすく熱硬化性塗料との密着が良いものが好ましい。具体的には、アクリロニトリルブタジエンスチレン系樹脂(ABS系樹脂)、ポリアミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などがあげられる。 Next, the molding resin used in the method for producing an in-mold coated product of the present invention will be described. The molding resin is not particularly limited, such as a normal thermoplastic injection molding resin or engineering plastic, or a thermosetting molding resin material, but is preferably one that is easy to mold and has good adhesion to the thermosetting paint. Specific examples include acrylonitrile butadiene styrene resin (ABS resin), polyamide resin, polyethylene resin, polyester resin, polypropylene resin, polybutylene terephthalate resin, and polycarbonate resin.
成形樹脂は樹脂注入機によって、成形キャビティ13内に充填する。樹脂注入機としては射出成形機を用いることができる。 The molding resin is filled into the molding cavity 13 by a resin injection machine. An injection molding machine can be used as the resin injection machine.
表面と裏面のそれぞれがキャビティを持つ裏面形成金型3と表面形成金型1と塗膜形成金型2とを備える型内塗装品形成金型を用いて型内塗装品25を製造した。裏面形成金型3として圧縮ブロック4と、その周囲に位置する外周プレート5と、圧縮ブロック4が固定される取付板6と、外周プレート5と取付板6との間にコイルバネ7を備えるものを使用した。塗膜形成金型2として塗料注入ユニット42を内蔵して塗料ゲート44を備えるものを使用した。また、圧縮ブロック4と外周プレート5との間のスライドブッシングが、成形品22が形成される成形キャビティ面に位置するようにした。
An in-mold coated
射出成形機の可動盤についている回転盤に固定され金型温度が105℃に設定された2つの裏面形成金型3のうち一方の裏面形成金型3を、同じく金型温度が105℃に設定された表面形成金型1に対して型閉じし、成形キャビティ13を形成後、加熱溶融したソリッド色の耐熱ABS樹脂を成形キャビティ13に充填し、40秒間冷却して裏面形成金型3を開くことにより、長さ100mm、幅50mm、高さ3mmの直方体形状の成形品22が裏面形成金型3に保持された状態で得た。次に、成形品22を保持したままの裏面形成金型3を180度回転させ、裏面形成金型3の成形品22を保持する面がキャビティの外形形状が長さ100.5mm、幅50.5mm、高さ3.2mmで金型温度が105℃に設定された塗膜形成金型2と対向するように切り替えし、裏面形成金型3と塗膜形成金型2とを型閉じし、成形品22と塗膜形成金型2との間に塗装キャビティ14を形成した。次に、塗装キャビティ14に熱硬化性塗料(大日本塗料株式会社製プラグラス8000 粘度3000mPa・s)を塗装キャビティ14に注入し、注入完了とほぼ同時に、可動盤を型閉じ方向に移動させることにより注入された熱硬化性塗料に対して40秒間加圧・保持して熱硬化性塗料を固化させた。熱硬化性塗料への加圧の際、圧縮ブロック4と外周プレート5との間のスライドブッシング11の中に熱硬化性塗料は侵入しなかった。塗膜形成金型2を開くことにより、成形品22上に熱硬化性塗料層21が一体被覆された型内塗装品25が得られた(図13参照)。得られた型内塗装品25の表面にヒケは見られなかった。
Of the two back
成形品22がタブ部23と製品部24とからなるようにし、タブ部23の表面に形成される塗装キャビティの厚みを、製品部24の表面に形成される塗装キャビティの厚み以上に形成する以外は実施例1と同様にし、塗料注入跡のついたタブ部23をカットすることにより、型内塗装品25を得た(図13参照)。熱硬化性塗料層21の圧縮は阻害されず、得られた型内塗装品25の表面にヒケは見られなかった。
The molded
1 表面形成金型
2 塗膜形成金型
3 裏面形成金型
4 圧縮ブロック
5 外周プレート
6 取付板
7 コイルバネ
11 スライドブッシング
12 スライドブッシング
13 成形キャビティ
14 塗装キャビティ
21 熱硬化性塗料層
22 成形品
23 タブ部
24 製品部
25 型内塗装品
41 塗料注入機
42 塗料注入ユニット
43 塗料タンク
44 塗料ゲート
101 射出キャビティ型
102 コア型
103 成形品
104 加飾キャビティ型
105 加飾被膜
DESCRIPTION OF
Claims (9)
(1)裏面形成金型と表面形成金型とを型閉じして、成形品を形成するための成形キャビティを裏面形成金型と表面形成金型との間に形成し、
(2)成形キャビティ内に成形樹脂を充填し冷却固化させて成形品を形成し、
(3)裏面形成金型が成形品を保持する状態で裏面形成金型と表面形成金型とを型開きし、
(4)裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替えるために裏面形成金型もしくは表面形成金型と塗膜形成金型とを切り替え、
(5)成形品を保持する裏面形成金型と塗膜形成金型とを型閉じして、成形品の表面を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティを成形品と塗膜形成金型との間に形成し、
(6)塗装キャビティ内に熱硬化性塗料を注入し、注入完了とほぼ同時に、注入された熱硬化性塗料を加圧することを特徴とする型内塗装品の製造方法。 Using an in-mold coated product forming mold comprising a back surface forming mold, a surface forming mold, and a coating film forming mold,
(1) The back surface forming mold and the surface forming mold are closed, and a molding cavity for forming a molded product is formed between the back surface forming mold and the surface forming mold,
(2) Fill a molding cavity with a molding resin and cool and solidify it to form a molded product.
(3) Open the back surface forming mold and the surface forming mold in a state where the back surface forming mold holds the molded product,
(4) In order to replace the mold facing the back surface forming mold from the surface forming mold to the coating film forming mold, the back surface forming mold or the surface forming mold and the coating film forming mold are switched,
(5) The back surface forming mold and the coating film forming mold for holding the molded product are closed, and the coating cavity for coating the surface of the molded product with a thermosetting paint is formed into the molded product and the coating film forming mold. Formed between and
(6) A method for producing an in-mold coated product, which comprises injecting a thermosetting paint into a coating cavity and pressurizing the injected thermosetting paint almost simultaneously with the completion of the injection.
型内塗装品形成金型が裏面形成金型と表面形成金型と塗膜形成金型とを備え、
裏面形成金型が圧縮ブロックとその周囲に位置する外周プレートとを備え、
塗膜形成金型が塗料ゲートを備え、
切り替え機構が、裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替えるために裏面形成金型もしくは表面形成金型と塗膜形成金型とを切り替えるものであり、
裏面形成金型と表面形成金型とによって成形品を形成可能であり、
裏面形成金型と塗膜形成金型とによって成形品の表面に熱硬化性塗料層を形成可能であり、
型締め機構の可動盤の動作によって外周プレートに対して圧縮ブロックを塗膜形成金型側に移動させることができ、
塗料注入機が熱硬化性塗料を硬化させないための温度調節部を備えることを特徴とする型内塗装品形成装置。 In-mold coated product forming mold, paint injecting machine for injecting thermosetting paint, mold clamping mechanism, switching mechanism, mold temperature controller, and resin injecting machine,
The in-mold coated product forming mold includes a back surface forming mold, a front surface forming mold, and a coating film forming mold,
The back surface forming mold includes a compression block and an outer peripheral plate positioned around the compression block,
The film-forming mold has a paint gate,
The switching mechanism is to switch the back surface forming mold or the surface forming mold and the coating film forming mold in order to replace the mold facing the back surface forming mold from the surface forming mold to the coating film forming mold,
A molded product can be formed by a back surface forming mold and a surface forming mold,
A thermosetting paint layer can be formed on the surface of the molded product by the back surface forming mold and the coating film forming mold.
The compression block can be moved to the coating film forming mold side with respect to the outer peripheral plate by the operation of the movable plate of the mold clamping mechanism,
An in-mold coated product forming apparatus, comprising: a temperature adjusting unit for preventing the thermosetting coating material from being cured by the coating material injection machine.
裏面形成金型が圧縮ブロックとその周囲に位置する外周プレートとを備え、
塗膜形成金型が塗料ゲートを備える型内塗装品形成金型と、
裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替えるために裏面形成金型もしくは表面形成金型と塗膜形成金型とを切り替える切り替え機構とを用い、
(1)裏面形成金型と表面形成金型とを型閉じして、成形品を形成するための成形キャビティを圧縮ブロックと外周プレートと表面形成金型との間に形成し、
(2)成形キャビティ内に成形樹脂を充填し冷却固化させて成形品を形成し、
(3)圧縮ブロックが成形品を保持する状態で裏面形成金型と表面形成金型とを型開きし、
(4)裏面形成金型が対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に入れ替えるために裏面形成金型もしくは表面形成金型と塗膜形成金型とを切り替え機構によって切り替え、
(5)成形品を保持する裏面形成金型と塗膜形成金型とを型閉じして、成形品を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティを成形品と塗膜形成金型と外周プレートとの間に形成し、
(6)塗装キャビティ内に塗料ゲートより熱硬化性塗料を注入し、注入完了とほぼ同時に、外周プレートに対して圧縮ブロックを塗膜形成金型側に移動させることによって注入された熱硬化性塗料を加圧することを特徴とする型内塗装品の製造方法。 A back surface forming mold, a surface forming mold, and a coating film forming mold are provided.
The back surface forming mold includes a compression block and an outer peripheral plate positioned around the compression block,
In-mold coated product forming mold in which the coating film forming mold has a paint gate,
In order to replace the mold facing the back surface forming mold from the surface forming mold to the coating film forming mold, using a back surface forming mold or a switching mechanism for switching between the surface forming mold and the coating film forming mold,
(1) The back surface forming mold and the surface forming mold are closed, and a molding cavity for forming a molded product is formed between the compression block, the outer peripheral plate, and the surface forming mold.
(2) Fill a molding cavity with a molding resin and cool and solidify it to form a molded product.
(3) Open the back surface forming die and the surface forming die while the compression block holds the molded product,
(4) In order to replace the mold facing the back surface forming mold from the surface forming mold to the coating film forming mold, the back surface forming mold or the surface forming mold and the coating film forming mold are switched by a switching mechanism,
(5) The back surface forming mold and the coating film forming mold for holding the molded product are closed, and a coating cavity for coating the molded product with the thermosetting paint is formed on the molded product, the coating film forming mold, and the outer periphery. Formed between the plate and
(6) The thermosetting paint injected by injecting the thermosetting paint from the paint gate into the coating cavity and moving the compression block to the coating film forming mold side with respect to the outer peripheral plate almost simultaneously with the completion of the injection. A method for producing an in-mold coated product, characterized by pressurizing.
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