JP2005074876A

JP2005074876A - 樹脂製品の射出成形方法

Info

Publication number: JP2005074876A
Application number: JP2003309837A
Authority: JP
Inventors: Kashichi Hirota; 嘉七廣田
Original assignee: Kyowa Electric and Chemical Co Ltd
Current assignee: Kyowa Electric and Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2005-03-24
Also published as: CN1590068A; US20040164460A1

Abstract

【課題】樹脂についての制約が少なく、成形時間を大幅に短縮できる、塗装面を有する樹脂製品の射出成形方法を提供すること。
【解決手段】プラスチック材料の射出成形用金型の可動型を５０℃から７０℃、又は６０℃から９５℃の間の温度に加熱した状態で塗装ステーションに置き、その成形面に液状のアクリルラッカー塗料又はウレタン系或いはエポキシ系の塗料を塗布し、次いで、該可動型を５０℃から６０℃、又は８０℃から９０℃の間の温度に維持された乾燥室に移動させ、３０秒ないし９０秒間、又は６秒ないし３０秒間該乾燥室内に位置させて成形面上に塗布された塗料を半乾燥状態とし、その後、該可動型を固定型と合わせて間に成形用キャビティを形成する。次いで、該成形用キャビティ内に溶融樹脂を射出して表面に塗料の塗膜を有する樹脂射出成形品を製造する。
【選択図】図４

Description

本発明は、樹脂製品の射出成形方法に関し、詳細には、表面塗装を有する樹脂製品の射出成形方法に関する。

熱可塑性エラストマー樹脂を用いて成形と塗装を同時に行う塗装成形体の製造方法が、特許第３２６４７７６号掲載公報に開示されている。この公知の技術では、予め離型剤を塗布した射出成形用金型の意匠面に、塗料を塗布し、その後１０分以内、好ましくは５分以内に熱可塑性樹脂を射出して成形を行うことにより、表面に塗装を有する成形体を得ることができる。射出される樹脂は、オレフィン系又はスチレン系エラストマーであり、塗料は、ＪＩＳ−K５４００によるフォードカップＮｏ．４を用いる粘度測定法における流下時間が１０ないし３０秒のものを用いる。

特許第３２６４７７６号掲載公報

上記特許文献１に開示された技術は、特定の範囲の粘度を有する塗料を用いることにより、射出成形の際に生じる樹脂の流れにより塗料の塗膜が乱されないようにするものである。実際には、塗装から樹脂の射出成形までの時間は凡そ１分に設定されて好結果が得られたと説明されている。しかし、この公知の方法は、射出される樹脂はＪＩＳ−Ｋ７２０３による曲げ弾性率が５０００ｋｇ／ｃｍ²未満のものに限られ、具体的には、オレフィン系熱可塑性エラストマー又はスチレン系熱可塑性エラストマーを使用するものとしている。さらに、当該特許文献１に記載されているように、この技術では、金型意匠面に離型剤を塗布することが必須である。

本発明は、このような公知の技術と比較して樹脂についての制約が少なく、成形時間を大幅に短縮でき、しかも使用する樹脂の制約が少ないために金型面への離型剤塗布が必須ではなくなる、塗装面を有する樹脂製品の射出成形方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明による樹脂製品の射出成形方法は、プラスチック材料の射出成形用金型の可動型を５０℃以上の温度に加熱した状態で塗装ステーションに置き、その金型成形面に液状の塗料を塗布し、次いで、該可動型を５０℃以上の温度に維持された乾燥室に移動させて成形面上に塗布された塗料を半乾燥状態とし、その後、該可動型を固定型と合わせて間に成形用キャビティを形成し、該成形用キャビティ内に溶融樹脂を射出して表面に塗料の塗膜を有する樹脂射出成形品を製造することからなる。

本発明の好ましい態様によれば、樹脂製品の射出成形方法は、プラスチック材料の射出成形用金型の可動型を５０℃から７０℃の間の温度に加熱した状態で塗装ステーションに置き、その金型成形面に液状のアクリルラッカー塗料を塗布し、次いで、該可動型を５０℃から６０℃の間の温度に維持された乾燥室に移動させ、３０秒ないし９０秒間該乾燥室内に位置させて成形面上に塗布された塗料を半乾燥状態とし、その後、該可動型を固定型と合わせて間に成形用キャビティを形成し、該成形用キャビティ内に溶融樹脂を射出して表面に塗料の塗膜を有する樹脂射出成形品を製造することからなる。

さらに別の態様によれば、樹脂製品の射出成形方法は、プラスチック材料の射出成形用金型の可動型を６０℃から９５℃の間の温度に加熱した状態で塗装ステーションに置き、その成形面に液状のウレタン系又はエポキシ系塗料を塗布し、次いで、該可動型を８０℃から９０℃の間の温度に維持された乾燥室に移動させ、６秒ないし３０秒間該乾燥室内に位置させて成形面上に塗布された塗料を半乾燥状態とし、その後、該可動型を固定型と合わせて間に成形用キャビティを形成し、該成形用キャビティ内に溶融樹脂を射出して表面に塗料の塗膜を有する樹脂射出成形品を製造することからなる。

本発明の方法においては、塗布される塗料の塗膜は６ないし２０マイクロメートルの厚さとすることが好ましい。

本発明の方法によれば、可動金型の成形面に液状の塗料を塗布したのち、該可動金型を５０℃以上の温度に維持された乾燥室に移動させて成形面上に塗布された塗料を半乾燥状態とし、その後、樹脂の射出成形を行うので、どのようなタイプの塗料を用いても射出成形される樹脂と塗料との接合状態を良好に保つことができ、塗布された塗料膜が垂れることがない。また、塗料を塗布する際の可動金型の温度と乾燥室の温度及び乾燥時間を使用する塗料のタイプに応じて適切に定めることにより、使用される塗料のタイプ及び樹脂のタイプに関係なく、良好な塗装膜を形成することができる。具体的には、使用される塗料がアクリルラッカータイプの場合には、可動金型を５０℃から７０℃の間の温度に加熱した状態で塗装を行い、乾燥は、５０℃から６０℃の間の温度に維持された乾燥室において３０秒ないし９０秒間行うことにより、良好な結果が得られる。また、使用される塗料がウレタン系又はエポキシ系塗料の場合には、可動金型を６０℃から９５℃の間の温度に加熱した状態で塗装を行い、乾燥は、８０℃から９０℃の間の温度に維持された乾燥室において６秒ないし３０秒間行うことにより、良好な結果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図について説明する。

図１及び図２を参照すると、樹脂製品の射出成形装置１は、固定プレート２に固定された固定金型すなわち上型３ａと可動プレート４に取り付けられた可動金型すなわち下型３ｂとから構成される成形金型３を備える。成形金型３には、固定金型３aと可動金型３ｂとが合わせられたとき、間に成形用キャビティ５が形成される。

固定金型３aを支持する固定プレート２には、固定金型３ａを通して溶融状態の成形用樹脂を成形用キャビティ５に射出する射出シリンダ６が設けられる。可動金型３ｂを支持する可動プレート４は、上下方向に伸縮する金型開閉用シリンダ７に支持されている。該金型開閉用シリンダ７は、後述するように、横方向にも移動可能である。

図１に示すように、成形金型３の側方には温水供給装置８が設けられる。温水供給装置８は、例えばボイラーのような水加熱装置８ａと該加熱装置８ａに接続された温度調節装置８ｂとを備える。温度調節装置８ｂは、加熱装置８ａからの温水を適当に冷水と混合して所定の温度の温水を形成し、冷水が必要なときには冷水のみを水出口に送り出すように作用する。

温度調節装置８ｂの水出口は供給ホース８ｃの一端に接続される。供給ホース８ｃの他端は可動金型３ｂに形成された水ジャケット（図示せず）の供給口に接続される。可動金型３ｂの水ジャケット内を循環した水は、ジャケット出口に達する。ジャケット出口には戻りホース８ｄの一端が接続される。戻りホース８ｄの他端は、温度調節装置８ｂの水戻り口に接続される。

図３及び図４に示すように、射出成形装置１の横方向に並列して乾燥室９が設けられ、さらに、該乾燥室９の横方向に並列して塗装ステーション１０が設けられる。可動金型３ｂと可動プレート４を支持する金型開閉用シリンダ７は、乾燥室９を通って塗装ステーション１０まで往復移動が可能なように設置される。温度調節装置８ｂと可動金型３ｂとの間のホース８ｃ、８ｄは可動金型３ｂの横方向移動を妨げないように余裕をもった長さにされており、必要な数のガイドローラ１１及びガイドプーリ１２により案内される。ガイドプーリ１２は、図１に示す状態でホース８ｃ、８ｄに弛みがでないように、適当な手段により図１及び図３において右方向に付勢される。塗装ステーション１０には塗料吹付けノズル１０ａが設けられる。塗装ステーション１０において、型塗装時には、ゲート、製品面以外のプレート部分には、冶具等でマスキングが施される。これは、ゲート部分にかかった塗料が成形品に流れ、製造後の製品の外観を悪くすることを防ぐためである。

作動においては、先ず、温水供給装置８の温度調節装置８ｂから５０℃以上の所定温度に調節された温水が可動金型３ｂのジャケットに供給され、該可動金型３ｂが所定の温度に加熱される。可動金型の加熱温度は、使用される塗料がアクリルラッカータイプの場合には５０℃から７０℃の間、ウレタン系又はエポキシ系塗料の場合には６０℃から９５℃の間とする。この状態で可動金型３ｂが塗装ステーション１０に置かれ、塗料吹付けノズル１０ａから金型３ｂの成形面１３に塗料が吹付けられ、塗膜が形成される。塗膜の厚さは、６ないし２０マイクロメートルとすることが好ましい。

次いで、可動金型３ｂは乾燥室９を通って移動させられる。乾燥室９の温度は、使用される塗料がアクリルラッカータイプの場合には５０℃から６０℃の間とし、使用される塗料がウレタン系又はエポキシ系塗料の場合には８０℃から９０℃の間とする。このとき、可動金型３ｂは乾燥室９内に所定時間置かれる。この所定時間は、使用される塗料がアクリルラッカータイプの場合には３０秒ないし９０秒間、使用される塗料がウレタン系又はエポキシ系塗料の場合には６秒ないし３０秒間とする。

その後、可動金型３ｂは、固定金型３ａの下方の位置に移動させられ、金型開閉用シリンダ７により可動金型３ｂが上方に移動させられて固定金型３ａと合わせられる。このようにして形成された成形用キャビティ５内に射出用シリンダ６から溶融状態の樹脂が射出され、樹脂製品が成形される。使用される樹脂は、射出成形可能な樹脂であれば特に制限はないが、例えばＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂などが使用される。成形が完了すると、温度調節装置８ｂから冷水が可動金型３ｂのジャケットに供給され、該金型３ｂ及び固定金型３ａが冷却される。成形用金型３が所定温度まで冷却されると、可動金型３ｂが下方に移動させられて型開きされ、製品１３が取り出される。

図１から図４までに示す構成及び配置の装置を準備し、次の条件で可動金型成形面への塗料吹付け、乾燥及び樹脂の射出成形を行った。

可動金型温度５０℃ないし５５℃(プレート型)
使用塗料オリジン電気製プラネットSV（アクリルラッカー塗料）
塗膜厚さ７μｍ
乾燥室温度５５℃
乾燥時間６０秒
射出樹脂ＡＢＳ樹脂

射出成形により得られた製品を調べたところ、製品表面に形成された塗膜にはむらがなく、塗膜と樹脂の付着状況も満足できるものであった。具体的には、JIS K ５４００塗料一般試験方法のうちクロスカット法により該製品の密着度を試験したが、異常なしと判断された。また該製品の外観も良好なものであった。この実施例では、離型剤は使用しなかったが、塗膜の状態に問題はなかった。

（比較例１）
乾燥工程を省いた以外は実施例１と同じ条件で樹脂射出成形品を製作した。射出成形時に樹脂の流れのために塗膜に乱れを生じ、製品上での塗膜の一様性が不満足であった。

（比較例２）
実施例１と同じ条件であるが乾燥工程を省き、塗膜が乱れを生じない程度まで乾燥する時間を置いて樹脂の射出成形を行った。要した時間は、実施例１における時間より約６０秒長かった。

（比較例３）
可動金型温度が３０度から４０度で、乾燥工程を省いた条件で、塗装後射出までの時間を３分とったこと以外は実施例１と同じ条件で樹脂射出成形品を製作したが、製品上での塗膜の一様性が不満足なものであった。

本発明の樹脂射出成形方法に使用される装置の構成及び配置を示す平面図である。図１に示す装置の側面図である。図１に示す装置に組み合われた乾燥室及び塗装ステーションを示す平面図である。図３に示す装置の側面図である。

符号の説明

１・・・射出成形装置、２・・・固定プレート、３・・・成形金型、
３ａ・・・固定金型、３ｂ・・・可動金型、４・・・可動プレート、
５・・・成形用キャビティ、９・・・乾燥室、１０・・・塗装ステーション

Claims

プラスチック材料の射出成形用金型の可動型を５０℃以上の温度に加熱した状態で塗装ステーションに置き、その金型成形面に液状の塗料を塗布し、
次いで、該可動型を５０℃以上の温度に維持された乾燥室に移動させて成形面上に塗布された塗料を半乾燥状態とし、
その後、該可動型を固定型と合わせて間に成形用キャビティを形成し、
前記成形用キャビティ内に溶融樹脂を射出して表面に前記塗料の塗膜を有する樹脂射出成形品を製造する、
ことを特徴とする樹脂製品の射出成形方法。
プラスチック材料の射出成形用金型の可動型を５０℃から７０℃の間の温度に加熱した状態で塗装ステーションに置き、その金型成形面に液状のアクリルラッカー塗料を塗布し、
次いで、該可動型を５０℃から６０℃の間の温度に維持された乾燥室に移動させ、３０秒ないし９０秒間該乾燥室内に位置させて成形面上に塗布された塗料を半乾燥状態とし、
その後、該可動型を固定型と合わせて間に成形用キャビティを形成し、
前記成形用キャビティ内に溶融樹脂を射出して表面に前記塗料の塗膜を有する樹脂射出成形品を製造する、
ことを特徴とする樹脂製品の射出成形方法。
プラスチック材料の射出成形用金型の可動型を６０℃から９５℃の間の温度に加熱した状態で塗装ステーションに置き、その成形面に液状のウレタン系又はエポキシ系塗料を塗布し、
次いで、該可動型を８０℃から９０℃の間の温度に維持された乾燥室に移動させ、６秒ないし３０秒間該乾燥室内に位置させて成形面上に塗布された塗料を半乾燥状態とし、
その後、該可動型を固定型と合わせて間に成形用キャビティを形成し、
前記成形用キャビティ内に溶融樹脂を射出して表面に前記塗料の塗膜を有する樹脂射出成形品を製造する、
ことを特徴とする樹脂製品の射出成形方法。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された樹脂製品の射出成形方法であって、塗布される塗料の塗膜は６ないし２０マイクロメートルの厚さである樹脂製品の射出成形方法。