JP2005161683A - 型内塗装成形品、その製造方法及び型内塗装成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 塗膜成形用キャビティ内の密閉性を向上させることが容易な型内塗装成形品、その製造方法、及び型内塗装成形用金型を提供すること。
【解決手段】 固定金型３３と第１移動金型とで形成される基材成形用キャビティに樹脂を充填して、パーティングライン面と接する位置又はパーティングライン面よりも第１移動金型側に環状のシール突条３７が位置するように、該シール突条３７を有する基材２３を成形した後、固定金型３３と第２移動金型４１とを型締めすることにより、前記基材２３の表面と前記第２移動金型４１との間に塗膜成形用キャビティ４３を形成するとともに、該第２移動金型４１により前記シール突条３７を押潰して変形させた後、該塗膜成形用キャビティ４３に塗料を充填して基材２３の表面に塗膜を成形する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、金型を用いて基材及び塗膜を成形することにより、基材の表面に塗膜が形成された型内塗装成形品を製造する型内塗装成形品の製造方法、その製造方法によって製造される型内塗装成形品、及び前記製造方法に用いられる型内塗装成形用金型に関するものである。

一般に、車両のドアピラーガーニッシュ等の樹脂成形品は、基材を成形した後、該基材の表面に塗膜を成形する、いわゆる型内塗装成形法によって製造されている。このような型内塗装成形法においては、金型内で基材の表面に塗料を充填する際に、粘度の低い塗料が金型キャビティの外部に漏れ出し易いため、金型キャビティの全周にわたって補助キャビティを設け、該補助キャビティに樹脂を充填する１次成形を行うことにより基材自体に塗料の漏れ防止構造を形成するようにしている。しかしながら、この場合、基材を成形してから塗料を充填するまでに、補助キャビティ内の樹脂が冷却による収縮を引き起こすことにより、該補助キャビティ内の樹脂と金型との間に隙間が生じてしまい、該隙間から塗料が漏れ出すおそれがあった。

このため、以下のような技術が開発された。即ち、図８（ａ）に示すように、従来は、移動金型１０１と固定金型１０２との型締めによって形成された基材成形用キャビティに樹脂を充填して基材１０３を成形する際に、該基材１０３の側壁に突起１０３ａを設けている。従って、その後、図８（ｂ）に示すように、移動金型１０１を型開き方向に移動させて、塗料を充填するための塗膜成形用キャビティ１０４を形成し、この塗膜成形用キャビティ１０４に塗料を充填しても、前記突起１０３により、基材１０３と移動金型１０１との間の隙間が埋められて、塗料漏れが生じないようになっている。

また、移動金型の補助キャビティに溝部を設けて基材を成形した後、基材の表面と移動金型のキャビティ面との間に塗料を充填するための塗膜成形用キャビティを形成するために、前記移動金型を型開き方向に移動させる技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。このとき、前記溝部によって形成された基材の突起が溝部からずれ出して基材と金型との隙間を埋めることにより、充填される塗料が塗膜成形用キャビティの外部に漏れ出さないようになっている。
特開２００３−１９１２８６号公報

しかしながら、前述の図８（ａ）、（ｂ）及び特許文献１のいずれの場合においても、基材を成形する金型と塗膜を成形する金型とが同じであるため、補助キャビティを設けなくてはならず、それに伴って樹脂成形品の端部の外面形状が大幅に制限されてしまうという問題があった。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、塗膜成形用キャビティ内の密閉性を向上させることが容易な型内塗装成形品、その製造方法、及び型内塗装成形用金型を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基材の表面に塗膜を備えた型内塗装成形品を製造する製造方法であって、前記基材を成形する第１工程と、前記基材の表面に塗膜を成形する第２工程とを備え、前記第１工程は、固定金型と第１移動金型とで形成される基材成形用キャビティに樹脂を充填して基材を成形するとともに、該基材のパーティングライン面と接する位置又はパーティングライン面よりも第１移動金型側に環状のシール突条を成形する工程であり、前記第２工程は、前記固定金型と第２移動金型とを型締めすることにより、前記基材の表面と前記第２移動金型との間に塗膜成形用キャビティを形成するとともに、該第２移動金型により前記シール突条の側部を押潰した後、該塗膜成形用キャビティに塗料を充填して塗膜を成形する工程であることを要旨とする。

従って、第２移動金型によりシール突条を押潰して変形させるため、該シール突条におけるシール性を向上させることができ、塗膜成形用キャビティ内の密閉性が高められる。さらに、基材を成形する金型と塗膜を成形する金型とは別金型であるため、基材成形用キャビティの端部に補助キャビティを設けなくてもよく、型内塗装成形品の形状の自由度を高めることが容易となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２移動金型は、前記シール突条の側部を押潰すためのシール突条押潰部と、該シール突条押潰部に隣接して設けられる変形吸収凹部とを備えていることを要旨とする。

従って、前記第２移動金型においてシール突条押潰部と変形吸収凹部とが隣接して設けられているため、該シール突条押潰部により前記シール突条の側部を押潰すと同時に、この押潰しによるシール突条の変形分を変形吸収凹部で吸収することができる。このため、パーティングライン面にシール突条を形成する樹脂がはみ出さないようにすることができるので、型内塗装成形品の成形後のバリ取り作業が不要となる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第２移動金型のシール突条押潰部には刃部が設けられていることを要旨とする。
従って、前記シール突条押潰部には刃部が設けられているため、該シール突条押潰部が前記シール突条に食込み易くなるので、前記塗膜成形用キャビティ内の密閉性が高められる。

請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記第２移動金型のシール突条押潰部はパーティングライン面に沿って形成されていることを要旨とする。

従って、前記シール突条押潰部により前記シール突条を容易に押潰すことができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記シール突条はパーティングライン面と接する位置に設けられていることを要旨とする。

従って、前記基材の意匠面全体に前記塗膜を形成することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記シール突条の側部は、該シール突条の先端に向かってパーティングライン面に近接するように傾斜していることを要旨とする。

従って、前記シール突条押潰部によって、シール突条を押潰して変形させたときの変形分を容易に前記変形吸収凹部に導くことができる。
請求項７に記載の発明は、基材の表面に塗膜を備えた型内塗装成形品であって、前記基材の表面には、該基材と塗膜との境界線に沿って延びる突条が設けられていることを要旨とする。

従って、前記突条により塗膜の端面が揃えられているので、型内塗装成形品の外観が良好になる。
請求項８に記載の発明は、基材の表面に塗膜を備えた型内塗装成形品を成形する型内塗装成形用金型であって、固定金型、第１移動金型及び第２移動金型を備え、前記固定金型及び第１移動金型により形成される基材成形用キャビティにて基材を成形し、前記固定金型及び第２移動金型にて形成されるキャビティは型内塗装成形品の外面形状を形成し、前記第１移動金型の第１キャビティ面はパーティングライン面に沿って延びるシール突条形成用凹溝を備え、前記第２移動金型の第２キャビティ面は、前記塗膜を成形する塗膜成形部と、パーティングライン面に沿って延びるシール突条押潰部とを備え、前記シール突条押潰部は前記シール突条形成用凹溝が設けられた第１キャビティ面よりもパーティングライン面に近接した位置に設けられていることを要旨とする。

従って、前記シール突条押潰部によって、前記シール突条を確実に押潰すことができるので、前記キャビティ内の密閉性を高めることができる。

本発明によれば、塗膜成形用キャビティ内の密閉性を向上させることが容易な型内塗装成形品、その製造方法、及び型内塗装成形用金型を提供することができる。

以下、本発明を自動車のドアピラーガーニッシュに具体化した実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態の型内塗装成形品としてのドアピラーガーニッシュ２０は、自動車のサイドドア２１のドアピラー部２２に、その車外側全体を覆うように取り付けられる。なお、図１は、前記ドアピラーガーニッシュ２０が取り付けられたサイドドア２１を車外側から見た図を示している。

図２に示すように、ドアピラーガーニッシュ２０は、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂よりなる基材２３と、該基材２３の表面に薄層状に成形された塗膜２４とを備えている。塗膜２４は熱硬化性アクリル樹脂より構成されており、ドアピラーガーニッシュ２０の意匠面を形成している。塗膜２４の厚みは、０．０５ｍｍ〜０．３０ｍｍであることが好ましく、０．１０ｍｍ〜０．２０ｍｍであることがより好ましい。

基材２３の外周縁には、周縁突条２６が環状に形成されている。この周縁突条２６の先端部には突条としての第１突条２６ａが設けられ、同周縁突条２６の基端部には前記第１突条２６ａに隣接して延びる第２突条２６ｂが設けられている。第１突条２６ａは第２突条２６ｂよりも薄く形成されており、これら第１突条２６ａと第２突条２６ｂとの境界には段差が形成されている。第２突条２６ｂの上面には、前記塗膜２４の外端面が接している。すなわち、前記周縁突条２６は、基材２３と塗膜２４との境界線に沿って延びるように基材２３の外周縁に沿って設けられている。

次に、前記ドアピラーガーニッシュ２０の製造方法を図３〜図５に基づいて説明する。
ドアピラーガーニッシュ２０は、第１金型３０及び第２金型３１を用いて製造される。
図３に示すように、第１金型３０は、固定金型３３と第１移動金型３４とから構成されており、上下方向に型締めを行うことにより基材成形用キャビティ３５が形成されるようになっている。固定金型３３のパーティングライン面には、基材２３の下面（裏面）の形状をなす固定側キャビティ面３３ａが形成されている。第１移動金型３４のパーティングライン面には、ドアピラーガーニッシュ２０の上面（表面）の形状をなす第１キャビティ面３４ａが形成されている。

第１キャビティ面３４ａの周縁部には、パーティングライン面に沿って延びるシール突条形成用凹溝３６が設けられており、シール突条３７を成形するように構成されている。前記シール突条３７は、基材２３の外周縁に沿って設けられているうえ、前記第２金型３１によって所定形状に押潰されることにより、前記第１突条２６ａ及び第２突条２６ｂを備えた周縁突条２６が形成されるようになっている。なお、前記シール突条形成用凹溝３６は、第１キャビティ面３４ａの外端側ほどパーティングライン面に近接するように傾斜している。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第２金型３１は、前記第１移動金型３４を第２移動金型４１に交換したもの、すなわち前記固定金型３３と第２移動金型４１とから構成されている。第２金型３１は、固定金型３３と第２移動金型４１とを上下方向に型締めすることにより、ドアピラーガーニッシュ２０の外面形状をなすキャビティ４２が形成されるようになっている。このキャビティ４２は、前記基材２３を固定金型３３に密着状態で収容するように構成されているうえ、該基材２３の表面と第２移動金型４１の第２キャビティ面４１ａとの間に設けられた塗膜成形用キャビティ４３を形成するようになっている。塗膜成形用キャビティ４３は、塗料が充填されることにより基材２３の表面に塗膜２４を成形する。

第２移動金型４１の第２キャビティ面４１ａには、塗膜２４を成形するための塗膜成形部４６と、パーティングライン面に沿って延びるシール突条押潰部４７とを備えている。塗膜成形部４６は塗膜２４の上面（表面）の形状をなすように形成され、シール突条押潰部４７は前記シール突条３７と対応する位置に設けられている。前記シール突条押潰部４７は、前記第１移動金型３４のシール突条形成用凹溝３６が設けられた第１キャビティ面３４ａよりもパーティングライン面（固定金型３３）に近接した位置に配設されており、前記基材２３の外周縁に成形されたシール突条３７を所定形状に押潰すように構成されている。

前記シール突条押潰部４７の基端部には、押潰部４７ａが設けられている。この押潰部４７ａは、パーティングライン面に沿って延びるとともに、パーティングライン面と所定間隔（第１突条２６ａの幅に相当する間隔）離間するように配置されている。さらに、前記シール突条押潰部４７の先端部には、前記押潰部４７ａに隣接して、断面円弧状に窪んだ変形吸収凹部４７ｂが設けられている。また、前記押潰部４７ａの内端には刃部４８が尖った形状に形成されており、シール突条３７を容易に押潰すことができるようになっている。

ここで、図４（ｂ）に示すように、前記刃部４８から前記変形吸収凹部４７ｂの先端までの距離Ａ及び前記刃部４８からパーティングライン面までの距離Ｂはいずれも、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることがより好ましく、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであることが一層好ましく、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍであることがより一層好ましい。前記距離Ａが０．１ｍｍ未満の場合には充分に塗膜成形用キャビティ４３内が密閉されず、逆に１．０ｍｍを越える場合には前記基材２３の側面に形成される塗膜２４の厚みが不足する。前記距離Ｂが０．１ｍｍ未満の場合には充分に前記変形吸収凹部４７ｂを確保することができず、逆に１．０ｍｍを越える場合にはシール突条３７を高く形成しなければならなくなる。

前記ドアピラーガーニッシュ２０を製造する工程は、第１金型３０を用いて基材２３を成形する第１工程と、該基材２３の表面に塗膜２４を成形する第２工程とを備えている。
図３に示すように、前記第１工程は、固定金型３３と第１移動金型３４とで形成される基材成形用キャビティ３５に、図示しない射出ゲートから溶融状態の熱可塑性樹脂を射出して固化させることにより、パーティングライン面と接触する位置にシール突条３７を有する基材２３を成形する工程である。このとき、前記シール突条３７の上面は、該シール突条３７の先端に向かって下降傾斜するように形成される。

続いて、第１移動金型３４を上方に移動させて第１金型３０を開き、第１移動金型３４を第２移動金型４１に交換した後、第２工程を行う。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前記第２工程は、固定金型３３上に前記第１工程で成形された基材２３を載置した状態で固定金型３３と第２移動金型４１とを型締めし、基材２３の表面と第２移動金型４１の塗膜成形部４６との間に塗膜成形用キャビティ４３を形成する工程を備えている。このとき、第２移動金型４１のシール突条押潰部４７により、前記シール突条３７の先端部上面が押潰されて変形される。すなわち、図４（ｂ）に示すように、シール突条３７は、シール突条押潰部４７と該シール突条３７とが重なる領域ａ１の部分が押潰されて変形される。この場合、領域ａ１の高さは、０．１０ｍｍ〜０．１５ｍｍであることが好ましい。すると、このシール突条３７の変形された領域ａ１の部分の樹脂は、変形吸収凹部４７ｂと固定金型３３とシール突条３７とで囲まれる領域ａ２内に押し出されることにより吸収される。この場合、領域ａ１の広さは、領域ａ２と同じか、或いは狭いほうが好ましい。

引き続き第２工程は、図５に示すように、前記塗膜成形用キャビティ４３内に図示しない充填ゲートから硬化性アクリル塗料を充填して硬化させ、同塗膜成形用キャビティ４３内の基材２３の表面に塗膜２４を成形する工程を備えている。このとき、前記シール突条押潰部４７の刃部４８が前記シール突条３７の上面（シール突条の側部）に食い込みながら押付けられているため、前記塗料がパーティングライン面に漏れ出すことはない。さらに、前記刃部４８は、塗膜成形用キャビティ４３の外周縁を取り囲むシール突条３７の上面全体にわたって押付けられていることから、塗料がパーティングライン面へと漏れ出すおそれはない。

したがって、前記ドアピラーガーニッシュ２０は、前記第１工程を実施した後、前記第２工程を実施することにより成形される。前記ドアピラーガーニッシュ２０の成形後、第２移動金型４１を上方へ型開きした後、前記ドアピラーガーニッシュ２０を第２金型３１内から取り出す。このようにして製造されたドアピラーガーニッシュ２０の周縁部には、第１突条２６ａがほぼ均一な突出高さとなるように突設されており、バリ取りを行う必要はほとんどない。

以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
・ 前記基材２３を成形する第１金型３０と該基材２３の表面に塗膜２４を成形する第２金型３１とは別々に構成されているため、基材成形用キャビティ３５の端部に補助キャビティを設けなくてもよい。このため、ドアピラーガーニッシュ２０の形状の自由度を高めることができる。加えて、第２移動金型４１により前記シール突条３７を押潰して変形させるため、該シール突条３７におけるシール性を向上させることができる。このため、塗膜２４の成形時に、塗料がパーティングライン面に漏れ出すことはない。したがって、この塗料によるバリが発生しないので、後工程のバリ取り作業を省くことができる。

・ 前記シール突条押潰部４７により前記シール突条３７の上面を押潰したときの、該シール突条３７の変形分（領域ａ１の部分）を領域ａ２内に押し出して吸収することができるため、パーティングライン面にシール突条３７を形成する樹脂がはみ出さないようにすることができ、成形後のバリ取り作業が不要となる。加えて、前記シール突条３７の変形分を吸収することができるため、前記塗膜成形用キャビティ４３の端面を形成するシール突条３７の上面の変形を抑制することができる。すなわち、塗膜２４の端面の変形が抑制されるため、ドアピラーガーニッシュ２０の塗膜２４と基材２３との境界線における外観を良好にすることができる。

・ 前記シール突条押潰部４７の押潰部４７ａは、その内端に刃部４８を備えているため、前記シール突条３７に食込み易いので、前記塗膜成形用キャビティ４３内の密閉性が高められる。

・ 前記シール突条３７の上面は、該シール突条３７の先端に向かって下降傾斜しているので、シール突条押潰部４７によって、該シール突条３７の先端部上面を押潰して変形させたときの変形分（領域ａ１の部分）を領域ａ２内に導くことができる。

（変更例）
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図６に示すように、前記第２移動金型４１の変形吸収凹部４７ｂを省略してもよい。この場合、押潰された部分のシール突条３７を形成する樹脂がパーティングライン面にはみ出して薄板状のバリとなるため、後工程でバリ取り作業を行う必要があるが、上記実施形態と同様に塗膜成形用キャビティ４３内の密閉性を向上させることが容易である。

・ 図７（ａ）に示すように、前記第２移動金型４１の変形吸収凹部４７ｂの断面形状を三角形状にしてもよい。
・ 図７（ｂ）に示すように、前記第２移動金型４１の変形吸収凹部４７ｂの断面形状を四角形状にしてもよい。

・ 前記シール突条押潰部４７の刃部４８を省略してもよい。
・ 前記実施形態の型内塗装成形方法により、ドアピラーガーニッシュ２０以外にも、例えば車両の各種内装部品や各種外装部品を製造するようにしてもよい。

実施形態のドアピラーガーニッシュが取り付けられたドアを示す側面図。 図１の２−２線における拡大断面図。 基材の成形状態を示す断面図。 （ａ）は第２工程における第２金型の型締め前の断面図、（ｂ）は第２工程における第２金型の型締め後の断面図。 第２工程において、塗膜を形成するときの断面図。 変更例を示す断面図。 （ａ）、（ｂ）はともに変更例を示す断面図。 （ａ）は従来技術における基材の成形状態を示す断面図、（ｂ）は従来技術における塗膜成形前の状態を示す断面図。

符号の説明

２０…型内塗装成形品としてのドアピラーガーニッシュ、２３…基材、２４…塗膜、２６ａ…突条としての第１突条、３３…固定金型、３４…第１移動金型、３４ａ…第１キャビティ面、３５…基材成形用キャビティ、３６…シール突条形成用凹溝、３７…シール突条、４１…第２移動金型、４１ａ…第２キャビティ面、４２…キャビティ、４３…塗膜成形用キャビティ、４６…塗膜成形部、４７…シール突条押潰部、４７ａ…押潰部、４７ｂ…変形吸収凹部、４８…刃部。

Claims (8)

1. 基材の表面に塗膜を備えた型内塗装成形品を製造する製造方法であって、
   前記基材を成形する第１工程と、前記基材の表面に塗膜を成形する第２工程とを備え、
   前記第１工程は、固定金型と第１移動金型とで形成される基材成形用キャビティに樹脂を充填して基材を成形するとともに、該基材のパーティングライン面と接する位置又はパーティングライン面よりも第１移動金型側に環状のシール突条を成形する工程であり、
   前記第２工程は、前記固定金型と第２移動金型とを型締めすることにより、前記基材の表面と前記第２移動金型との間に塗膜成形用キャビティを形成するとともに、該第２移動金型により前記シール突条の側部を押潰した後、該塗膜成形用キャビティに塗料を充填して塗膜を成形する工程であることを特徴とする型内塗装成形品の製造方法。
2. 前記第２移動金型は、前記シール突条の側部を押潰すためのシール突条押潰部と、該シール突条押潰部に隣接して設けられる変形吸収凹部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の型内塗装成形品の製造方法。
3. 前記第２移動金型のシール突条押潰部には刃部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の型内塗装成形品の製造方法。
4. 前記第２移動金型のシール突条押潰部はパーティングライン面に沿って形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の型内塗装成形品の製造方法。
5. 前記シール突条はパーティングライン面と接する位置に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の型内塗装成形品の製造方法。
6. 前記シール突条の側部は、該シール突条の先端に向かってパーティングライン面に近接するように傾斜していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の型内塗装成形品の製造方法。
7. 基材の表面に塗膜を備えた型内塗装成形品であって、
   前記基材の表面には、該基材と塗膜との境界線に沿って延びる突条が設けられていることを特徴とする型内塗装成形品。
8. 基材の表面に塗膜を備えた型内塗装成形品を成形する型内塗装成形用金型であって、
   固定金型、第１移動金型及び第２移動金型を備え、
   前記固定金型及び第１移動金型により形成される基材成形用キャビティにて基材を成形し、前記固定金型及び第２移動金型にて形成されるキャビティは型内塗装成形品の外面形状を形成し、
   前記第１移動金型の第１キャビティ面はパーティングライン面に沿って延びるシール突条形成用凹溝を備え、
   前記第２移動金型の第２キャビティ面は、前記塗膜を成形する塗膜成形部と、パーティングライン面に沿って延びるシール突条押潰部とを備え、
   前記シール突条押潰部は前記シール突条形成用凹溝が設けられた第１キャビティ面よりもパーティングライン面に近接した位置に設けられていることを特徴とする型内塗装成形用金型。

Images