JP2006110994A - 射出圧縮によってオーバーモールドされた部品を備えたプラスチック材料製のプレートを製造するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のオーバーモールドを実施するシステムにより課せられた制約を克服すると共に、不透明な部品を備えた透明な材料からなるプレートについて、最良の審美的特性、光学的特性、並びに機械的特性を備え、かつ歪みのないように効率良く製造することのできる方法を提供する。
【解決手段】 本明細書には、オーバーモールドされた部品（２）及びプレート（１）間の連結部の圧縮領域（３，４）を除き、同プレート（１）上の少なくとも一部に、射出圧縮によってオーバーモールドされたプラスチック材料製の部品を備えたプラスチック材料製の物品（１）、具体的には透明なプレートを製造するための方法が記載されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、概してプラスチック材料製の物品に係り、具体的には、オーバーモールドされた部品を備えるプレート（但し、これに限定されない）の製造に関する。
本発明を適用するプレートは、透明なプレート（例えば自動車の窓、及びプラズマテレビジョンのスクリーン）又は不透明なプレートのいずれであってもよく、また、プレート上にオーバーモールドされた部品も、透明な部品又は不透明な部品のいずれであってもよく、前記プレートと同じ材料又は異なる材料のいずれから形成してもよい。上記部品は、更に、例えば、プレートの外周縁に沿うように又は種々の複数領域に、連続的又は不連続にオーバーモールドされることができる。

取り扱いを容易にするため、参照例として、透明なプラスチック材料製のプレートと、不透明なプラスチック材料製のオーバーモールドされた部品とを次に示すが、前記定義には、当然のことながら、上記にて明確にされた文言の中で他の異なるものとの組み合わせも含まれている。

従来より、透明なプラスチック材料製のプレートは射出成形によって製造され、透明な材料、一般的にポリカーボネートは、流れ線、継ぎ目等に対して他のプラスチック材料よりもはるかに敏感である。従って、製品の寸法が大きくなると、射出は困難なものになり、よほど精巧な射出システムを採用しない限り、主に美的欠陥及び光学的欠陥を除去することができなくなる。中位の寸法を有した物品に対しては、所謂「フィルム射出」システムが有効に用いられている。このシステムにより、これら透明なプラスチック材料に関する主な問題の多くを解決できるが、寸法が大きくなると、十分に高品質なものを得ることができなくなる。更に、この種の射出には、成形されたプレートから突出するフィルムの付属物を切断することが含まれ、付属物は、製品質量に対し無視できないほどの質量を有し、かつ明らかに材料の浪費を伴う。

さらに、これら透明なプレートは、種々の適用分野に応じて設計されるものの（具体的には、自動車分野の場合）、基本的には、残存内部応力（型内応力）を減少させることが重要である。実際には、この応力によって、製品に変形が生じてしまい、製品の機械的特性、特に光学的特性が変更されてしまう傾向にある。

これらの問題を解決するため、例えばドイツ特許公開第１０２１７５８４号明細書に記載されるように、積層成形プレスを採用する装置により実施される射出圧縮、即ち注入工程を経てそれと同時又はそれに続いて圧縮工程を実施することにより、寸法の大きい透明なプレートを成形するシステムが提案されていた。

更に重要な問題が、次に実施される不透明なプラスチック材料製のオーバーモールドされた部品を形成することに関連している。これらの部品を成形する際、先に形成された透明なプレートの連結部の領域、即ちプレートの表面とオーバーモールドされた部品との間の分割端面にて変形を受けなくするため、重大な問題に直面することになる。上記領域においては、局所的に生じる変形を防止することが実質上不可能で、当業者により通常「窓効果」と呼ばれる光学的欠陥が発生してしまうのが実情である。

許容される変形は、特定の場合に光を反射し様々な角度から鏡のように見えるアイテムとなるため、そうならないように、通常ポリカーボネート等の透明な材料が応力を受ける際その屈折率が変化する効果も考慮して、寸法的な見地より極めて小さく抑えられなければならない。従って、許容される変形は、極めて低く抑えられなければならず、また温度及び圧力の両方に関する成形条件を考慮すれば、透明な材料に対しても不透明な材料に対しても極めて似通ったものとなり、第１の材料の形状や構造を変更せず、第２の材料が正常にオーバーモールドされるよう最適な成形条件を特定することは困難である。

添付されたプレートの図面としての図１及び図２には、透明なプレート１（又はその一部）がそれぞれ例示され、それらの背面には、不透明なプラスチック材料製のオーバーモールドされた部品２が設けられている。該部品２は、通常、連続的又は不連続な周辺要素であって、該部品２では、プレート１との連結部３の一部が徐々に先細になるよう、即ち部品２の厚さがプレート１に接近するに従い小さくなるように形成され、分割端面４が終端とされている。

図１は、オーバーモールドされた一部品２を備えたプレート１について外見上変形を伴わない理想状態を示している。
一方、図２は、従来技術を用いプレート１上に不透明な部品２をオーバーモールドした場合に相当する実際の状況を示している。図に見られるように、少なくとも３つの欠陥が存在しており、一つは、透明なプレート１の前面において部品２のオーバーモールドにより生じた陥没Ｄ１、一つは、分割端面４の近傍にてオーバーモールドされた部品２において連結部の領域３に沿うような陥没Ｄ２、及び、一つは、オーバーモールドされた部品２及びプレート１の背面間の分割端面４に対する集中圧縮Ｄ３である。

これらの変形は、部品２の不適切な成形、具体的には、過剰な圧力に起因するものがその大部分を占め、説明したように、直ちに目視で識別され、それ故に許容されない光学的な影響をプレート１にもたらす。

本発明の目的は、前述した問題を解決することであって、従来のオーバーモールドを実施するシステムにより課せられた制約を克服すると共に、不透明な部品（又は上述したように透明な材料も）を備えた透明な材料（又は上述したように不透明な材料も）からなるプレートについて、最良の審美的特性、光学的特性、並びに機械的特性を備え、かつ歪みのないように効率良く製造できるようにすることにある。

上記した目的を達成するため、本発明の主要部は、プラスチック材料製のオーバーモールドされた部品を備えたプラスチック材料製のプレートの製造方法であって、基本的には、プラスチック材料製の上記部品が、オーバーモールドされた部品及びプレート間の連結部の圧縮領域を除く同プレート上に、射出圧縮によってオーバーモールドされることを特徴としている。

この解決思想によって、先に述べられた欠陥Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の発生を効果的に抑止することができる。

さて、本発明に係る方法の実施形態の一例を参照し、限定されない例を単に用いることによって本発明を詳細に説明する。
図示されている例は、図１及び図２を参照して既に検討された透明なプラスチック材料製のプレート１、及び不透明なプラスチック材料製の周辺要素２に関する。

一般に、そのような二部品からなる製品の製造方法では連続した２つの工程を想定しており、それらは回転板を備える射出成形のためのプレスと、回転する中央表面を備える積層金型プレスとによって実施され、例えば、既に引用されたドイツ特許公開第１０２１７５８４号明細書に記載されている。

第１工程では、射出と、タイミングよく行われる金型内での圧縮とによるプレート１の形成を想定しており、それらのうち後者は、射出と同時又は射出後に実施される。
この工程は、本出願人により同日に出願された並行するイタリア特許明細書の主要部を構成する固有の解法によって実施することもできる。

その後、不透明な部品２のオーバーモールドを含む第２工程を実施するため、金型内で形成されたプレート１は、第１成形ステーションから第２成形ステーションへと搬送される。

不透明な材料は、プレート１の背面を覆うように射出され、それと同時又はそれよりも後に、プレート１を含む金型とそれに対向する金型５とが接近しその結果実行される圧縮工程の対象とされる。

この場合も、射出工程及び圧縮工程は、本出願人により同日に出願された並行するイタリア特許明細書の主要部を構成する明確な独自の解法によって実施することもできる。
対向金型５、又は、どのような場合であれ、不透明な部品２の圧縮を実行する可動要素は、上記部品２の全ての伸展に対して作用するものではなく（図４に示すものとは異なり）、部品２及びプレート１間の連結部の領域３と共に、明らかに双方の分割端面４についても圧縮を排除するような方法で作用する。

挿入具６は、部品２の成形キャビティに対し、より良好な充填を行うべく、特定の条件を得たり、空気を抜いたりするため、できる限り、連結部の領域３を形成する範囲内のモールド上に設けられる。その範囲内は、どのような場合であっても、圧縮の対象になることはない。

圧縮工程の最後に、こうして得られた二部品からなる製品は、図１に示される理想的な形態を呈するようになり、例えば図２を参照して先に述べられた（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）等の構造的なそれ故に光学的な欠陥が回避される。

上記欠陥は、通常、部品２のオーバーモールドが図４に示す方法で実施される場合、即ち、部品２及びプレート１間の連結部の領域３と双方の分割端面４とに対して圧縮が付与される場合に存在することになる。

本発明に係る方法の実施形態について、その手法は、当然のことながら、請求の範囲に定義された本発明の技術的範囲から逸脱することなく、本明細書に記載され説明された内容を大幅に変更してもよい。従って、例えば、プレートが備える幾つかのオーバーモールドされた部品には射出圧縮を適用してもよく、他のものにはそれ以外の方法を使用してもよい。また、既に最初に明らかにしたように、本発明による方法は、透明なプラスチック材料又はそれ以外の材料からなるプレート（又は、どのような場合でもウェブ状製品である必要はない）に適用され、また、オーバーモールドされた部品は、プレートと同じ材料又は異なる材料のいずれから形成してもよく、透明なプラスチック材料又は不透明なプラスチック材料のいずれから形成してもよい。更に、上記部品は、プレートの周辺領域にオーバーモールドされるが、そうではなく、それとは異なる領域にオーバーモールドされてもよく、連続的な形状又は不連続な形状をなすようにしてもよい。

本発明に係る方法によりオーバーモールドされた部品を備えるプラスチック材料製のプレートの部分断面略図。 本発明によらない方法によりオーバーモールドされた際に生じる主な欠陥を示す図１と同様の図。 本発明に係る方法によるオーバーモールドの手法を示す略図。 本発明によらない方法によるオーバーモールドの手法を示す図３と同様の図。

Claims (8)

1. プラスチック材料製のオーバーモールドされた部品（２）を備えたプラスチック材料製の物品（１）、具体的にはプレートを金型内で製造する方法において、
   前記プラスチック材料製の部品（２）は、前記オーバーモールドされた部品（２）及び前記プレート（１）間の連結部の圧縮領域（３，４）を除き、前記プレート（１）上の少なくとも一部に、射出圧縮によってオーバーモールドされることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記オーバーモールドされた部品（２）の前記連結部の領域（３）ではその厚さを前記プレート（１）に接近するに従い小さくすることを特徴とする方法。
3. 請求項２に記載の方法において、
   前記オーバーモールドされた部品（２）及び前記プレート（１）間の前記連結部の領域（３，４）を形成する範囲内において前記モールド上に挿入手段（６）を設けることを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法において、
   前記部品（２）は、前記プレート（１）の周辺領域にオーバーモールドされることを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法において、
   前記プレート（１）は透明なプラスチック材料からなり、前記オーバーモールドされた部品（２）は不透明なプラスチック材料からなることを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法において、
   前記プレート（１）は射出圧縮により成形されることを特徴とする方法。
7. 請求項１に記載の方法において、
   積層金型プレスを用いて実施されることを特徴とする方法。
8. 請求項１に記載の方法により得られたプラスチック材料製の物品。

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