JP2005254605A - 型内被覆成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 型内被覆成形する際において、被覆用の塗料が金型キャビティから漏れ出して硬化することにより、金型を傷つけるという問題を防止する。
【解決手段】 金型キャビティをシールする可動型と固定型が付き合わせ部分に予めシートＳを配しておき、該シートＳの材質を該金型より塗料Ｔの付着しやすい材質とする。そして、成形の際において、該金型キャビティから漏れた塗料Ｔを、該シートＴに付着させて該金型から取り出すことにより、被覆用の塗料Ｔが金型キャビティから漏れ出して硬化することにより、金型を傷つけるという問題を防止する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、金型内で樹脂成形品を成形した後、金型から樹脂成形品を取り出すことなく、樹脂成形品の表面の一部を塗料によって被覆（塗装と称することもある）する型内被覆成形方法に関する。

樹脂成形品の装飾性を高める方法として、従来から塗装による加飾が多く用いられている。従来から行われている塗装法は、金型内で射出成形した樹脂成形品を金型から取り出した後、その表面にスプレー法や浸漬法等によって塗料の塗布を行う方法が一般的である。塗布された塗料は、硬化することによって、強固な被覆となり樹脂成形品の表面を加飾するとともに保護する。

しかし、近年、前記塗装法の工程省略化を目的とし、熱可塑製樹脂の成形と塗膜による被覆を同一の金型内で行う型内被覆成形方法（インモールドコーティング方法と称されることもある）が提案されている。

前記型内被覆成形方法の１例を図８（１）フローチャートを用いて以下簡略に説明する。図８（１）に示した従来の型内被覆成形方法は、熱可塑性樹脂を基材として金型内で射出成形した後、金型内で樹脂を冷却収縮させることにより、金型内で成形した樹脂成形品と金型キャビティ面との間に隙間（空隙と称することもある）を生じさせ、該隙間に塗料注入機を使用して塗料を注入する。
塗料注入後は、金型内で塗料を硬化させて、塗料が硬化した後に、金型を開いて塗料で被覆した樹脂成形品を金型より取り出す。

また、前記型内被覆成形方法の他の例を図８（２）フローチャートを用いて以下簡略に説明する。図８（１）に示した従来の型内被覆成形方法は、熱可塑性樹脂を基材として金型内で射出成形した後、金型をわずかに開いた状態とする。そして金型をわずかに開くことにより型内で成形した樹脂成形品と金型キャビティ面との間に隙間（空隙と称することもある）が生じるので、該隙間に塗料注入機を使用して塗料を注入する。
塗料注入後は、金型を再度型締することにより樹脂成形品の表面に塗料を均一に流動させた後、塗料を硬化させて、塗料が硬化した後に、金型を開いて塗料で被覆した樹脂成形品を型内被覆成形品として金型より取り出す。

前記型内被覆成形方法は、熱可塑性樹脂の成形と塗料による被覆を同一の金型内で行うため、工程の省略化によるコストダウンが可能であると同時に、浮遊している塵が硬化する以前の塗膜に付着して不良となる等といったことがほとんどなく、高い品質の製品を得ることができる。
そのため、外観に対して高い品質が要求される自動車用の部品、例えば、バンパー、ドア、ドアミラーカバー、フェンダー等多くの部品には、前述の型内被覆成形方法の利用が検討されている。

特に、塗料注入後に金型を再度型締めする前述の従来の型内被覆成形方法は、金型の型締動作によって樹脂成形品の被覆面を金型キャビティ面に押しつけた状態として塗料が硬化するまで金型キャビティに密着させることにより、塗膜によく磨いた金型の表面を転写して、Ａクラスの表面を達成することも可能である。
そのような理由から、前述の型内被覆成形方法について、既に数多くの提案がなされており、例えば特許文献１及び２に開示されるようなものが公知である。

特開２００２−１７２６５７公報 特開平９−５２２５７号公報

ここで、前述した型内被覆成形方法に用いられる塗料は、一般的に硬化前の粘度が非常に小さく、わずかな隙間に入り込んで流れるという特性を有している。そのため、従来の型内被覆成形方法を実施する際において、硬化前の塗料が金型パーティング面等から金型キャビティの外に漏れ出して、金型に付着してしまうという問題があった。
漏れた塗料をそのままにしておくと、漏れだした部分で硬化するため、その後の成形で金型を傷つける恐れがある。
従って、金型キャビティから塗料が漏れた出した場合は、成形を一旦中止して金型の清掃を行なう必要があって、この清掃が連続成形を行なう上での妨げとなっていた。

この問題を解決するため従来の型内被覆成形用金型は、塗料が漏れ出し易い部分にシール機構等を設けて塗料の漏れ止めを行なっている。
シール機構の例として、例えば、特許文献２に記載されるような塗料の漏れ止め機構を（シール部材）を設ける、パーティング面を食い切り構造にする、又、塗料硬化用ヒータにより金型キャビティ末端の塗料を強制的に硬化させて塗料の漏れ出しを防止する等といった手段が既に公知である。

しかし、従来のシール機構を採用するためには、金型を改造する必要があり、金型の構造が複雑で高価になることは避けられないという問題があった。
また、金型に複雑な加工が必要な従来のシール機構は、製品形状により構造的に使用できない場合もあり、金型加工上の制約によって樹脂成形品の形状に制限を受ける場合が多かった。
例えば、従来のシール機構は、樹脂成形品の形状に穴等が形成されている場合等において、十分な対応ができない。
というのは、樹脂成形品に穴部を形成する金型部分は、通常、金型キャビティの内側に配されるが、金型の内側部分には、温調用の配管等もあって金型の漏れ止め防止の改造を施すだけのスペースが確保できないので、実際にシール機構を金型に配設することができないといった理由である。
特に、格子状の穴を持った樹脂成形品においては、穴の数が多い、又加工寸法が小さい等といった理由によって、従来のシール機構を採用することが、ほとんど不可能である。

また、従来の技術は、シール機構を利用して金型キャビティから塗料が漏れ出すことを防止しているが、長時間連続成形を行なっていると、わずかに塗料が漏れ出す場合があり、金型キャビティから塗料が漏れた出した場合は、成形を一旦中止して金型の清掃を行なう必要があるため、この清掃が連続成形を行なう上での妨げとなっていた。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、硬化前の塗料が金型キャビティから漏れ出して金型を傷つけるという従来技術の問題の解決して、連続成形を安定して行なうことができる型内被覆成形方法を提供するものである。

上記の課題を解決するため、本発明による型内被覆成形方法は
（１） 固定型と可動型により形成される金型キャビティを有して、該金型キャビティで成形される樹脂成形品の表面に被覆を施すための塗料注入機を備えた型内被覆成形用の金型を用いて、該金型を型締めした際に金型キャビティに隣接して可動型と固定型が突き合わされる部分にシートを配する第１の工程、該可動型と固定型が突き合わされる部分にシートを挟んだ状態で該金型を型締めする第２の工程、該金型キャビティに樹脂を射出充填する第３の工程、該射出充填した樹脂を冷却収縮させて該金型キャビティで成形した樹脂成形品と、金型キャビティ面との間に空隙を生じさせる第４の工程、及び、該空隙に塗料を注入して樹脂成形品を被覆する第５の工程を備え、該第１の工程から第５の工程までを順次行なう樹脂の型内被覆成形方法であって、該可動型と固定型が付き合わされる部分に配するシートの材質を、該金型より塗料の付着しやすい材質として、該金型キャビティから、該可動型と固定型が突き合わされる部分に漏れた塗料を、該シートに付着させて該金型から取り出した。

（２） （１）に記載の型内被覆成形方法において、前記第４の工程において、金型キャビティで成形した樹脂成形品が型開しても形状を保持できるまで冷却した後、金型をわずかに開いて樹脂成形品と金型キャビティ面との間の空隙の大きさを拡大するとともに、
前記第５の工程において、該空隙に塗料を注入した後、再度金型を型締めして樹脂成形品を被覆した。

（３）（１）又は（２）に記載の型内被覆被覆成形方法において、前記シートが、固化後の樹脂成形品に対して剥離性を有する構成とした。

（４） （１）又は（２）に記載の型内被覆被覆成形方法において、前記シートを形成する材料が、前記樹脂成形品を成形する樹脂と同一とした。

（５）（１）〜（４）までのいずれか１項に記載の型内被覆被覆成形方法において、前記金型キャビティに隣接して可動型と固定型が突き合わされる部分が、可動型と固定型の金型パーティング面とした。

（６）（１）〜（５）までのいずれか１項に記載の型内被覆被覆成形方法において、前記金型キャビティに隣接して可動型と固定型が突き合わされる部分が、樹脂成形品に穴部を形成するため金型キャビティ内に形成した凸部の先端と、該金型を型締めした際において該凸部の先端に対向する金型部分とした。

（７）（５）に記載の型内被覆被覆成形方法において、前記金型キャビティに隣接する可動型と固定型の金型パーティング面の外周に切り込みを形成して、漏れた塗料が溜まることのできる空間を形成した。

（８）（４）に記載の型内被覆被覆成形方法において、前記シートを、予め金型の形状に合わせてプリフォームした状態で金型に配する構成とした。

本発明によれば、金型キャビティから塗料が漏れ出してくる部分に、予め塗料が付着しやすいシートを配しておき、成形中に金型キャビティから漏れた出した塗料をシートに付着させることによって、成形後、金型の外に迅速かつ効率的に取り出す。
そのため、塗料が漏れ出した部分で硬化し、その後の成形で金型を傷つけるという従来技術の問題を防止して、成形後における金型の清掃が容易になり、連続成形を安定して行なうことが出来るという優れた効果を得ることが可能である。
そして、前記シートとして、固化後の樹脂成形品に対して剥離性を有するシートを用いれば、成形後に取り出した型内被覆成形品からシートを間単に取り除くことができ、後加工が省力化できる。
また、前記シートを形成する材料を、前記樹脂成形品を成形する樹脂と同一とした場合において、例え、成形後にシートが型内被覆成形品に固着しても、型内被覆成形品の外観や強度に与える影響が小さいので、型内被覆成形品から取り除くシートの量を最小化でき省力化がはかれる。さらに、該シートを金型パーティング面に配した場合において、該金型パーティング面の外周に漏れた塗料が溜まることのできる空間を形成することによって、例え塗料が想定以上漏れ出した場合においても、該塗料が該空間に溜まることによって金型を傷つける可能性が低くなる。

以下、図面に基づいて本発明による型内被覆成形方法の好ましい例について説明する。
図１〜図７は本発明の実施形態に係わり、図１及び図２は本実施形態に用いた型内被覆成型用金型について概略の構造を説明するための図であって、図１は金型全体の要部断面図であり、図２（１）は固定型側から見た可動型の平面図とその要部断面図であり、図２（２）は可動型側から見た固定型の平面図とその要部断面図である。
また、図３は本実施形態に用いたシートを説明するための図であって、図３（１）は型閉方向に垂直な方向から見た要部断面図であり、図３（２）は型開閉方向から見た平面図である。図４は型内被覆成形方法の工程を説明するため樹脂と金型の挙動を示した概念図であり、図５は型内被覆成形方法の工程を記載したフローチャートである。
また、図６及び図７は他の実施形態によるシートの構成を説明するための図である。

本実施形態に用いた型内被覆成形用金型１００（金型１００と称することもある）の好ましい１例について、以下、その構造を図１及び図２を用いて詳細に説明する。
図１に示した金型１００は、可動型１０、固定型２０、及び塗料注入機５０等を備えており、可動型１０と固定型２０に形成したそれぞれの金型キャビティ面を対向するように組合わせて型締めすることにより、金型１００内に所望する形状の金型キャビティ１５を形成する構造となっている。

ここで、図２に示した金型１００は、金型キャビティ１５の中心付近にゲート部８が形成されたセンターゲートの金型であるとともに、金型キャビティ１５で成形される樹脂成形品の形状は、平板状で、その一部にだ円径の貫通穴（穴と称することもある）が形成されている。
そして、金型１００の可動型１０と固定型２０の分割面（金型パーティング面と称することもある）は、樹脂成形品を成形する金型キャビティ１５に隣接して、金型キャビティ１５を囲むようにして形成されているとともに、金型パーティング面は金型１００の型閉方向に対して垂直になるようにして形成されている。

金型１００の可動型１０と固定型２０を組み合わせた際に、可動型１０と固定型２０は金型パーティング面で互いに対向して突き合わされる。
なお、金型１００は、金型キャビティ１５を囲むようにして形成した金型パーティング面を互いに突き合わせることによって、金型キャビティ１５に充填した樹脂Ｊが金型パーティング面から金型キャビティ１５の外に漏れ出すことを防止することのできる構造である。また、金型１００においては、可動型１０側の金型パーティング面の外周に、切り込みを加工して、段差がつくように加工しており、可動型１０と固定型２０の金型パーティング面を互いに対向して突き合わせた際に、該切り込み部分と固定型２０の間に空隙を形成する。

さらに、金型１００は、可動型１０と固定型２０を組み合わせた際に、可動型１０の金型キャビティ面に設けた凸部１２の先端を、固定型２０に突き合わせることによって、樹脂成形品にだ円径の穴部を形成する構造である。なお、図１及び図２に示した金型１００において、可動型１０の金型キャビティ面で樹脂成形品の被覆する側の面を形成し、固定型２０の金型キャビティ面で樹脂成形品の被覆しない側の面を形成する。

次に、塗料注入機５０の構成について簡単に説明する。
本実施の形態における塗料注入機５０は、可動型１０に取り付けられて、可動型１０の金型キャビティ面に配設された塗料注入口５１より金型キャビティ１５内に塗料を注入することができるよう構成されている。
また、塗料注入機５０の塗料注入口５１には図示しないバルブが取りつけられており、基材である樹脂Ｊの射出成形時においては、該バルブが閉じられていることによって、金型１００の金型キャビティ１５内に射出された樹脂Ｊが塗料注入口５１より塗料注入機５０内に進入することを防止している。

そして、本実施の形態における塗料注入機５０は、図示しない駆動装置によって駆動されて、樹脂成形品を被覆するための塗料Ｔを所望する量だけ正確に金型キャビティ１５内に注入することができるよう構成されている。
なお、本実施の形態における塗料注入機５０は、可動型１０側の金型キャビティ面より塗料Ｔを注入するよう構成したが、これに限るものではなく、金型キャビティ１５内で成形した樹脂成形品の被覆したい部分と金型キャビティ面との間に生じた空隙部分に塗料を注入できるよう構成すれば良く、その条件を満たせば塗料注入機５０は固定型２０に取りつけられる等しても良い。

次に、本実施の形態に用いるシートＳの配置及び構成について説明する。
本発明の特徴的な点は、金型キャビティ１５から漏れ出した塗料Ｔを金型１００に付着させず、シートＳに付着させることによって金型１００の外に取り出すことにある。
そのため、塗料Ｔが漏れ出す部分に予めシートＳを配しておく必要がある。
ここで、金型キャビティ１５より塗料Ｔが最初に漏れ出す部分とは、すなわち、金型キャビティ１５から外部に樹脂Ｊが漏れ出さないようシールしている部分である。

一般的な金型１００は、金型キャビティ１５を囲むようにして形成した金型パーティング面を突き合わせることにより、金型キャビティ１５から外部に樹脂Ｊが漏れ出すことを防止している。しかし、前述したように型内被覆成形方法に用いる塗料Ｔは、その硬化前の粘性が溶融した樹脂Ｊに比べて極端に低いことから、金型パーティング面等を突き合わせても、突き合わせ面から漏れ出してしまう。
また、塗料が漏れ出しやすい他の部分として、樹脂成形品に貫通穴を形成するため金型キャビティ内に形成した凸部１２の先端部分とそれに対向する固定型２０の金型部分との間がある。該凸部の先端部分とそれに対する金型部分の間も、金型パーティング面と同様に樹脂が入り込んではならない部分であるが、塗料Ｔは、その突き合わせ面に漏れ流れて入り込んでしまう。

以上説明したような理由から、本実施形態において、金型キャビティ１５から樹脂が漏れ出すのをシールする部分は、前述した金型パーティング面、又、金型キャビティ内に形成した凸部１２の先端部分である。本実施形態では、シートＳを、金型キャビティの投影面積（型閉方向に平行な方向から投影した場合の投影面積）以上の大きさとして、可動型１０と固定型２０の間に配することにより、金型１００を型締めして可動型１０と固定型２０を組み合わせた際において、シートＳが前述した金型１００の可動型１０と固定型２０の金型パーティング面の間、及び、金型キャビティ内に形成した凸部１２の先端部分とそれに対向する固定型２０の金型キャビティ面との間、に挟み込まれるよう配置した。
ここで、金型１００は、可動型１０に塗料注入機５０を配しており、樹脂成形品と可動型１０の金型キャビティ面との間に塗料Ｔを注入する構造となっているが、金型加工上の都合によって固定型２０側にゲート８を配した構造となっている。
そのため、シートＳの中心付近に樹脂通過用の切り抜き穴Ｈを形成し、ゲート８から供給された樹脂が、切り抜き穴Ｈを抜けて可動型１０とシートＳの間に供給される構成としている。
なお、図４に示したシートＳは、シート供給機ＳＫに上端と下端を保持されて、固定型２０と可動型１０の間に配される。

ここで、本発明に用いることの出来るシートＳの材質は、成形に使用する樹脂Ｊの種類や金型１００の材質によって変化する。

前述したように本発明の型内被覆成形方法においては、漏れた塗料Ｔを金型１００に付着させずシートＳに付着させて金型１００の外に取り出す必要がある。
そのため、シートＳに対する塗料Ｔの付着力が、少なくとも金型１００に対する塗料Ｔの付着力より大きい必要があり、その条件を満足するシートＳの材質を選定して使用する必要がある。
なお、シートＳと金型の付着力を判断する簡易的な方法は、金型表面を形成する金属とシートＳとの間に硬化前の塗料Ｔを挟み込んだ状態で加熱昇温することにより塗料Ｔを硬化させ、塗料硬化後にシートＳを金属から離間させて、金属とシートＳの表面を比較し、どちらの側に塗料が付着しているか確認すれば良く、シートＳに塗料が付着して金属に塗料Ｔが付着しないシートＳを選定すればよい。

また、成形の際に溶融した樹脂ＪがシートＳに接触する可能性があるため、樹脂Ｊの溶融温度で損傷しないシートＳを選定することが好ましい。ただ、樹脂の溶融温度でシートＳが損傷したとしても、漏れ出した樹脂Ｊを付着させて金型１００から取り出すという本発明の効果を果たすことができ、かつ樹脂脂成形品の外観や強度に影響を及ぼさない、という機能を有するシートＳであれば本発明に用いることができる。
特に、樹脂ＪとシートＳを同一の材料にした場合において、樹脂の溶融温度でシートＳが損傷したとしても、樹脂脂成形品の外観や強度に影響を及ぼさないことが多く，漏れ出した樹脂Ｊを付着させて金型１００から取り出すという本発明の効果を果たすことができる。言い換えれば、シートＳを形成する材料を、前記樹脂成形品を成形する樹脂Ｊと同一とした場合においては、例え、成形後にシートＳが型内被覆成形品に固着しても、型内被覆成形品の外観や強度に与える影響が小さいので、型内被覆成形品から取り除くシートＳの量を最小化でき省力化がはかれる。
また、シートＳを、予め金型の形状に合わせてプリフォームした状態で金型に配すれば、型締めの際の金型挙動に影響を与えにくいという効果があり、さらに、シートＳの金型キャビティ１５内に入った部分が、樹脂の流れに与える影響を、小さくすることができるという点で好ましい。

また、型内被覆成形後に、漏れ出した塗料Ｔが付着したシートＳを樹脂成形品より取り除く必要性が生じた場合に、シートＳが固化後の樹脂成形品に対して大きな剥離性を有する材質で形成されていれば、型内被覆成形品を金型１００から取り出した時点で、樹脂成形品から自然にシートＳが剥離するので手間をかけて取り除く必要がない。従って、シートＳの材質は、固化後の樹脂成形品に対して大きな剥離性を有する材質であることが好ましい。
また、シートＳが固化後の樹脂成形品に対してある程度の剥離性を有していれば、型内被覆成形品を金型１００から取り出した時点で、人手により容易に剥ぎ取ることができる。つまり、固化後の樹脂成形品に対して剥離性を有するシートＳを用いれば、成形後に取り出した型内被覆成形品からシートＳを間単に取り除くことができ、後加工が省力化できる。

仮に、シートＳが固化後の樹脂成形品に対して剥離性を有する材質で形成されていない場合は、型内被覆成形品を金型１００から取り出した後、余分なシートＳを切り取って取り除く必要性が生じる可能性が高い。
そのような場合において、シートＳは、一般的にカッターナイフ等により切り取ることができ、工業的には前記切り取り作業を自動化することも可能である。
ただ、前記の切り取り作業により成形後の作業工程が一つ増えることを避けようとすれば、前述したように固化後の樹脂成形品に対して剥離性を有する材質をシートＳの材質として選定して使用することが好ましい。

なお、シートＳは、基本的には単層構造であっても多層構造であっても良く、多層構造の場合は、樹脂Ｊと塗料Ｔに接する側の表面を形成する層の材質が、付着性と剥離性の点で前記シートＳの材質としての条件を満足すれば良い。
ただし、樹脂ＪとシートＳを同一の材料にした場合においては、多層構造であったとしても、全ての層が樹脂Ｊと同一の材料で形成されている必要がある。前記シートと基材樹脂の代表的な例を表１に記載する

なお、ＡＢＳはアクリルニトリル−ブタジエン−スチレン三元共重合体樹脂の略称、ＰＣはポリカーボネイトの略称、ＰＰはポリプロピレン樹脂の略称、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレートの略称である。
また、布を使用した場合においては、網目が細かいものを選定することによって、樹脂が網目に差込んで剥離できなくなるという現象を回避できる。

ここで、型内被覆成形方法に用いる射出成形用熱可塑性の樹脂Ｊは、通常その溶融温度が高いもので２５０℃前後である。化学繊維以外で編まれた麻や木綿等といった布は、２５０℃程度の温度で損傷せず、また化学的性質から言えば樹脂Ｊと溶着しにくいため、本発明に用いるシートＳの材質として好適である。
ただ、一般的な布は、その表面に織目等があって微細な穴が開いている。これは不織布の場合も同様であって、ミクロな部分を拡大してみればその表面に微細な穴が開いていることが多い。表面に微細な穴を有した布が、溶融状態の樹脂に接触した場合に、この微細な穴に溶融した樹脂が差込んだまま固化すると、布と樹脂Ｊは機械的に結合して剥離しにくくなる。
溶融した樹脂Ｊが布の網目に差込んで剥離しなくなるかどうかどうかは、布の厚み、布の織り方、あるいは布を形成する繊維の太さ等に影響されるとともに、樹脂成形品の形状、射出成形時の射出圧力、溶融した樹脂Ｊの温度等に影響される。
そのため、編み方や厚み等の違う布をトライアンドエラーでテストして見ることにより、成形に用いることが出来る布を選定することが実務上においては効率的である。

以下、本発明による型内被覆成形方法の好ましい１例を図４及び図５を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は樹脂の射出充填時に金型を開かない所謂通常の射出成形方法を利用したものであるが、本発明に適応できる樹脂Ｊの射出充填時における成形方法はこれに限らず、射出プレス成形方法、又射出圧縮成形方法であっても良く、特に限定されることはない。

図４に挙動を示した型内被覆成形方法は、第１の工程として、可動型１０と固定型２０を大きく離間させて金型１００を完全に開いた状態とし、可動型１０と固定型２０の間に、シートＳを配置する。本実施形態に用いたシートＳの材質は、単層のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂であって、その厚みが約０．５ｍｍ程度のシートである。
また、図３に示すようシートＳは、中心付近に切り抜き穴Ｈを開けた形状となっているため、金型１００を型締めする際に、金型キャビティ１５に隣接して可動型１０と固定型２０の金型パーティング面と、凸部１２の先端部分にシートＳを配することができる。
なお、前述したように金型１００においては、該平板状の樹脂成形品を成形する金型キャビティ１５に隣接し囲むようにして可動型１０と固定型２０の金型パーティング面が形成されており、可動型１０と固定型２０をあわせた際には、該パーティング面が互いに突き合わさって、金型キャビティ面から樹脂Ｊが漏れ出すことを防止するとともに、金型キャビティ１５内に設けた凸部１２の先端を固定型２０に突きあわせて樹脂成形品にだ円径の穴部を形成する。

次に第２の工程として、図４（２）に示すように、図示しない型締装置により金型１００を型閉して、固定型２０と可動型１０を型締めすることにより、可動型１０と固定型２０が突き合わされる部分にシートＳを挟んだ状態で金型１００を型締めする。

第２の工程で金型１００を型締めした後、第３の工程に移り、図４（３）に示したように基材である熱可塑性の樹脂Ｊを金型内に射出（本実施の形態においては、基材としてＡＢＳ樹脂：ＵＭＧＡＢＳ社製 ＵＴ２０Ｂ）する。

樹脂Ｊを射出充填完了後、第４の工程に移り、樹脂成形品を金型キャビティ内で冷却する。樹脂成形品は冷却されることにより熱収縮して、金型キャビティ面と樹脂成形品との間にわずかな空隙が生じる。

該空隙が生じた後、第５の工程に移り、塗料注入機５０によって該空隙に塗料Ｔを注入する。本実施形態においては、前記空隙を生じさせた後、塗料注入機５０によって塗料注入口５１から前記空隙に対して塗料Ｔを３ｍｌ（ミリリットル）注入した。なお、第１の実施形態で用いた金型１００で成形する成形品の被覆表面積は３００ｃｍ^２であり、塗料Ｔによる塗膜の厚みは０．１ｍｍ程度となる。また、塗料Ｔは、プラグラス＃８０００：赤（大日本塗料株式会社製）を使用した。

塗料注入後は、金型キャビティ１５内で塗料を硬化させた後、第６の工程に移り、金型１００を開いて被覆した樹脂成形品を型内被覆成形品として金型１００から取り出す。
塗料Ｔは、第５の工程において、金型パーティング面等の突き合わせ部に漏れ出して、図４（５）に示した塗料漏れＦとなるが、第（６）の工程において、金型１００から型内被覆成形品を取り出す際に、シートＳに付着して金型１００に残ることはない。
そして、本実施形態においてはシートＳが固化後の樹脂成形品に対して大きな剥離性を有しているため、図４（６）に示したように金型１００を型開した時点で、シートＳが型内被覆成形品から自然に剥離するので切り取る必要がない。

また、本実施形態に用いた金型１００は、前述したように可動型１０側の金型パーティング面の外周に、切り込みを加工して、可動型１０と固定型２０の金型パーティング面を互いに対向して突き合わせた際に該切り込み部分と固定型２０の間に空間を形成する。そのため、何らかのトラブルにより想定した以上の塗料Ｔが金型キャビティ１５から漏れ出しても、該切り込みの空間に塗料Ｔが溜まることができるため、該塗料ＴはシートＳに付着して金型１００に付着することはない。

なお、本実施形態においては、シートＳの形状として前述した図３に示すような形状のものを使用したが、これに限らないことは勿論であって、塗料Ｔが漏れ出す部分にのみ配すれば良い。
例えば、樹脂成形品に穴部を有しない場合は、図６に示すような形状として、金型パーティング面にのみにシートＳが配される形状とすれば良く、また、金型パーティング面に他の漏れ止め手段（食い切り構造等）を設けて塗料の漏れ止め対策を施した場合は、他の漏れ止め手段が採用しにくい樹脂成形品の穴部にのみシートＳを配すれば良い。
なお、樹脂成形品の穴部にのみシートＳを配する場合は、図７に示したように、シートＳをシール式シートとして、前述した第１の工程で予め凸部１２の先端にシートＳを貼付し、工程６にて貼付したシール式シートをはがすようにしておけば効率的である。

また、前述した実施形態においては、第４の工程で樹脂成形品を金型キャビティ内で冷却して熱収縮により金型キャビティ面と樹脂成形品との間に塗料注入用の空隙を形成したが、樹脂成形品を形成する樹脂Ｊの種類や形状（主に樹脂成形品の肉厚）により、塗料Ｔを注入するために必要な空隙の寸法が確保できない場合がある。
その場合には、第３の工程で樹脂Ｊを金型キャビティ１５に射出充填完了後、第４の工程で、金型１００をわずかに開いても樹脂成形品の形状が壊れない程度まで冷却してから可動型１０を反固定型２０側の方向に移動させて、金型１００をわずかに型開することによって、塗料を注入するための空隙を確保しても良い。

ただ、この場合は、型開によって金型パーティング面が大きくはなれてしまうと、塗料Ｔが大量に金型外部に漏れ出す可能性があるため、十分注意する必要がある。
このような場合には、シートＳの厚みを大きめにする、又は、クッション性のある発泡性の材質のシートＳを使用することが好ましい。
というのは、厚みの大きなシートＳやクッション性のある発泡性の材質のシートＳは、金型１００をわずかに開いた際に、型締めにより潰されていたシートＳの厚みが回復することによって、塗料Ｔの漏れをある程度防止できるため、塗料Ｔが大量に金型外部に漏れ出す可能性を低くすることが可能である。

どうしても、型開量が大きくなり過ぎて、シートＳで漏れ出した塗料Ｔを受けきれない場合は、必要に応じて、金型パーティング面や凸部１２の突き合わせ面等をわずかな彫り込みむことにより、小さな食い切り構造を漏れ止め構造として併用することにより金型１００から漏れ出す塗料Ｔの量を減少させても良い。
例えば、凸部１２の先端の突き合わせ面に凸部１２の先端部分に近似する形状の穴をわずかに掘り込み、成形時に凸部１２の先端を該掘り込みに挿入することによって、漏れ出す塗料Ｔの量を減少させることができる。

また、前述した本発明の実施形態は、塗料注入前に樹脂を冷却収縮して空隙を形成し該空隙に塗料を注入する方法、又は、塗料注入時に金型をわずかに開いて空隙を形成し該空隙に塗料を注入した後再度型締めする方法を使用した。
しかし、本発明に適応できる塗料注入時の金型の動作はこれに限るものではなく、他の方法であっても良く、例えば、金型を型締めする型締力より塗料注入圧力を高めることにより樹脂成形品と金型キャビティ面との間に塗料を注入する方法といった他の方法等を利用しても良い。

さらに、前述した本発明の実施形態は、該金型キャビティ面と樹脂成形品の間にシートＳを配する構成としたが、本発明に適応できるシートＳの配置はこれに限るものではなく、樹脂成形品と塗料Ｔの両方に対して付着性の高いシートＳを使用した場合等において、該樹脂成形品と塗料Ｔの間に配して、塗料Ｔを金型１００から取り除く構成としても良い。

本発明の実施形態に用いた型内被覆成形用金型の構成を説明する要部断面図である。 本発明の実施形態に用いた型内被覆成形用金型の固定型と可動型の構成を説明する要部断面図である。 本発明の実施形態に用いたシートを説明するための図である。 本発明の実施形態に係わる型内被覆成形方法の工程における樹脂と金型の挙動を示した概念図である。 本発明の実施形態に係わる型内被覆成形方法の工程を記載したフローチャートである。 本発明の他の実施形態に用いた実施形態に用いたシートを説明するための図である。 本発明の他の実施形態に用いた実施形態に用いたシール式シートを説明するための図である。 従来法による型内被覆成形方法の工程を説明するフローチャートである。

符号の説明

８ ゲート
１５ 金型キャビティ
１０ 可動型
２０ 固定型
５０ 塗料注入機
５１ 塗料注入口
１００ 型内被覆成形用金型
Ｆ 塗料漏れ
Ｊ 樹脂
Ｈ 切り抜き穴
Ｓ シート
Ｔ 塗料
ＳＫ シート供給機

Claims (8)

1. 固定型と可動型により形成される金型キャビティを有して、該金型キャビティで成形される樹脂成形品の表面に被覆を施すための塗料注入機を備えた型内被覆成形用の金型を用いて、該金型を型締めした際に金型キャビティに隣接して可動型と固定型が突き合わされる部分にシートを配する第１の工程、該可動型と固定型が突き合わされる部分にシートを挟んだ状態で該金型を型締めする第２の工程、該金型キャビティに樹脂を射出充填する第３の工程、該射出充填した樹脂を冷却収縮させて該金型キャビティで成形した樹脂成形品と、金型キャビティ面との間に空隙を生じさせる第４の工程、及び、該空隙に塗料を注入して樹脂成形品を被覆する第５の工程を備え、該第１の工程から第５の工程までを順次行なう樹脂の型内被覆成形方法であって、
   該可動型と固定型が付き合わされる部分に配するシートの材質を、該金型より塗料の付着しやすい材質として、該金型キャビティから、該可動型と固定型が突き合わされる部分に漏れた塗料を、該シートに付着させて該金型から取り出すことを特徴とする樹脂の型内被覆成形方法。
2. 前記第４の工程において、金型キャビティで成形した樹脂成形品が型開しても形状を保持できるまで冷却した後、金型をわずかに開いて樹脂成形品と金型キャビティ面との間の空隙の大きさを拡大するとともに、
   前記第５の工程において、該空隙に塗料を注入した後、再度金型を型締めして樹脂成形品を被覆する請求項１記載の型内被覆成形方法。
3. 前記シートが、固化後の樹脂成形品に対して剥離性を有する請求項１又は請求項２記載の型内被覆成形方法。
4. 前記シートを形成する材料が、前記樹脂成形品を成形する樹脂と同一である請求項１又は請求項２記載の型内被覆成形方法。
5. 前記金型キャビティに隣接して可動型と固定型が突き合わされる部分が、可動型と固定型の金型パーティング面である請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の型内被覆成形方法。
6. 前記金型キャビティに隣接して可動型と固定型が突き合わされる部分が、樹脂成形品に穴部を形成するため金型キャビティ内に形成した凸部の先端と、該金型を型締めした際において該凸部の先端に対向する金型部分とである請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の型内被覆成形方法。
7. 前記金型キャビティに隣接する可動型と固定型の金型パーティング面の外周に切り込みを形成して、漏れた塗料が溜まることのできる空間を形成する請求項５記載の型内被覆成形方法。
8. 前記シートを、予め金型の形状に合わせてプリフォームした状態で金型に配する請求項４記載の型内被覆成形方法。
   

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