JP2010023269A

JP2010023269A - ウレタン成形品の製造方法

Info

Publication number: JP2010023269A
Application number: JP2008184740A
Authority: JP
Inventors: Tamio Furuya; 民雄古屋
Original assignee: PUROTO GIKEN KK
Current assignee: PUROTO GIKEN KK
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】ウレタン成形品の製造方法、特に、成形品の成形と塗装を同時に行うインモールドコートにおいて、製造工程、作業人数、製造コストを削減すると共に、成形品の塗装面に鏡面加工を施すことができるウレタン成形品の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明のウレタン成形品の製造方法は、金型の表面に鏡面仕上げ加工と金属メッキを施し、金属メッキ表面に離型剤と塗料を塗布した後、金型のキャビティ内にウレタン樹脂を射出することを特徴とする。
また、鏡面仕上げ工程に８００番以上の番手のサンドペーパーを使用し、金属メッキにハードクロムメッキを用い、さらに離型剤に膜厚が１μｍ以下のフッ素系離型剤を施すことが好ましい。
【選択図】図５

Description

本発明は、ウレタン成形品の製造方法に関し、特に、成形品の成形と塗装とを同時に行うインモールドコートにおいて、成形品の塗装面に鏡面加工を施すことができるウレタン成形品の製造方法に関する。

ウレタン成形品の表面に塗料を塗布するには、アフターコートとインモールドコートとがある。アフターコートは、成形加工した成形品の表面に塗料を塗布するもので、図６の（ａ）に示すように、加工された成形品２０の表面にプライマー塗装２１を施し、さらに（ｂ）に示すように、プライマー塗装２１の表面にポリウレタン系等の樹脂塗料２２を塗布するものである。

またアフターコートを用いた一連の工程は、図７のフローチャートに示すように、型清掃、離型剤塗布、型閉め、ウレタン樹脂射出、型開き、成形品取り出し等からなる成形工程と、ゲート・バリ取り、穴あけ加工、サンディング、ピンホール修正等からなる二次加工工程と、プライマー塗装、焼付け乾燥、ピンホール修正、プライマー塗装、焼付け乾燥、本塗装、焼付け乾燥等からなる塗装工程と、からなる。

しかしながら、アフターコートは、二次加工の後に塗装工程を行うため、製造時間や工程が増えるとともに、それにかかる作業人数も増えて製造コストが増大するという問題があった。

これに対し、インモールドコートは、樹脂などの成形品の成形と塗装を同時に行うもので、予め金型の雌型に塗料を塗布しておき、その後ウレタン材料をキャビティ内に射出して発泡成形品を製造する方法であり、製造工程を軽減すると共に、塗布ムラが無く、塗膜を均一に、且つ平滑に行なうことができるという特性を有する。

また、かかるインモールドコートに関連する技術として、塗料の塗布性及び乾燥性を確保しつつ、キャビティへ注入するウレタン材料を低減することができるウレタン成形品の製造装置が知られている（特許文献１参照）。
この特許文献１には、キャビティを有する金型と、前記キャビティに塗膜層を形成するために、溶剤とウレタン樹脂とを含む塗料溶液を注入したキャビティ内に排出孔を介して減圧する減圧装置と、前記キャビティ内を減圧して塗料溶液を沸騰させ、沸騰時の体積増加及び発泡により塗料をキャビティの壁面に塗布すると共に気化した溶剤を排気してキャビティに塗膜層を形成した後、ウレタン材料の発泡成形を行うために、ウレタン材料をキャビティに注入するウレタン注入装置と、を備えたウレタン成形品の製造装置において、細長形状の前記排出孔を複数形成し、前記塗料溶液と発泡成形されるウレタン材料とのうち、塗料溶液のみが排出孔を介して金型外部に流出するようにしたウレタン成形品の製造装置が開示されている。
特許第３５７３０２０号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、従来のインモールドコートにより製造される成形品や、上掲特許文献１記載のウレタン成形品の製造装置により製造される成形品は、車両のステアリングホイールが主流であり、製造された成形品の表面にはシボや凹凸が形成される。そのため、塗装表面に鏡面を呈する樹脂成形品を製造することは困難であった。

そこで本発明の目的は、上記の課題に鑑み、成形品の成形と塗装を同時に行うインモールドコートにおいて、製造工程、作業人数、製造コストを削減すると共に、成形品の塗装面に鏡面加工を施すことができるウレタン成形品の製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のウレタン成形品の製造方法は、金型の表面に鏡面仕上げ加工と金属メッキを施し、金属メッキ表面に離型剤と塗料を塗布した後、金型のキャビティ内にウレタン樹脂を射出することを特徴とする。

また、前記金型の表面が、少なくとも製品表面側に配設される金型の表面であることが好ましい。

また、前記鏡面仕上げ加工において、使用されるサンドペーパーの番手が８００番以上であることが好ましい。

さらに、前記金属メッキがハードクロムメッキであることが好ましい。

またさらに、前記離型剤がフッ素系離型剤であり、塗布後の膜厚が１μｍ以下であることが好ましい。

本発明のウレタン成形品の製造方法によれば、金型の表面に鏡面仕上げ加工と金属メッキを施し、金属メッキ表面に離型剤と塗料を塗布した後、金型のキャビティ内にウレタン樹脂を射出することにより、金型から取り出した成形品の塗装表面が鏡面状に形成される。そのため、従来のインモールドコートには実現できなかった塗装表面の鏡面化を可能にすることができる。さらにアフターコートによる製造方法に比べ、製造工程、作業人数、製造コストを大幅に削減することができる。

また、鏡面仕上げ加工に８００番以上の番手のサンドペーパーを使用し、金属メッキにハードクロムメッキを用い、あるいは離型剤として膜厚が１μｍ以下のフッ素系離型剤を施すことで、塗装面の鏡面状態を一層向上させることができる。

本発明のウレタン成形品の製造方法は、特に、樹脂などの成形品の成形と塗装を同時に行うインモールドコートにより、塗装表面に鏡面加工を施すものである。

以下、本発明のウレタン成形品の製造方法について、各図面を参照しつつ説明する。
図１および図２は、本発明におけるウレタン成形品の製造方法の概略を示す。図１は型閉め前の金型を示す断面図であり、図２はキャビティ内にウレタン材料を射出した状態の断面図を示す。

図示する金型１は、凸部３を有する雄型２と、凹部５を有する雌型４とからなる。この金型１には、表面に鏡面仕上げ加工１０と金属メッキ１１が施されている。また、金属メッキ１１の表面には、離型剤１２と塗料１３が塗布されている。

かかる鏡面仕上げ加工１０、金属メッキ１１、離型剤１２および塗料１３は、雄型２と雌型４の両方あるいは雄型２と雌型４のいずれか一方に施すことができるが、特に、製品表面側に配設される金型（図中雌型４）に施すことが好ましい。

図２は、金型１の型閉めを行い、雄型２と雌型４の間に形成されたキャビティ６内にウレタン材料７を射出した状態を示す。射出したウレタン材料７が硬化した後、型開きを行い金型１から成形品を取り出す。

次に、図３および図４に基づき、本発明におけるウレタン成形品の製造方法の工程の詳細を説明する。
図３の（ａ）は、金型（図中雌型４）の表面に形成された鏡面仕上げ加工１０を示す。かかる鏡面仕上げ加工１０は、８００番以上の番手のサンドペーパー、より好ましくは１０００番以上の番手のサンドペーパーを使用し、雌型４の表面を研磨することで形成される。

次に、（ｂ）に示すように、鏡面仕上げ加工１０の表面に、傷発生防止用の金属メッキ１１を施す。この工程に使用される金属メッキ１１は、特に、ハードクロムメッキを使用することが好ましい。

傷発生防止用の金属メッキ１１を塗布した後、（ｃ）に示すように、離型剤１２を塗布する。離型剤１２としては、フッ素系離型剤を好適に使用することができ、特に、塗布後の膜厚を１μｍ以下とすることが好ましい。離型剤１２としては、ダイキン工業（株）のダイフリーが使用される。

離型剤１２を塗布した後、（ｄ）に示すように、所望の塗料１３を塗布する。塗料１３はポリウレタン系塗料、アクリル系塗料、ポリエステル系塗料等、既知の塗料を挙げることができるが、ウレタン材料の表面に塗布されるウレタン系塗料が好ましい。ウレタン系塗料としては、例えば、（株）佑光社のポリフェンＡＵ１液型ＡＸＩＳを好適に使用することができる。

塗料１３は、使用に際し、希釈用シンナーにて適宜希釈される。塗料とシンナーの配合比率は、使用材料に応じ適宜定められるが、例えば、型温が６０〜８０℃の場合は塗料１：シンナー２、また型温が４０〜６０℃の場合は塗料２：シンナー１の比率にすることが好ましい。希釈用シンナーは、例えば、（株）佑光社のラッカーシンナーやウレタンシンナーを好適に使用することができる。

塗料１３を塗布した後、図４の（ａ）に示すように、既知の方法にてキャビティ６内にウレタン材料７を射出し、ウレタン材料７が硬化した後、（ｂ）に示すように、金型１から成形品１４を取り出す。この際、成形品１４に塗布された塗料１３の塗料表面１３’は鏡面状となる。

また、本発明のウレタン成形品の製造方法においては、必要に応じ、成形品１４を型から取り出した後、ゲート・バリ取り加工を施すことが好ましい。さらに成形品１４を型から取り出した後、穴あけ加工を施すことが好ましい。さらにまた、成形品１４を型から取り出した後、ピンホール修正加工を施すことが好ましい。

次に、本発明のウレタン成形品の製造方法の好適例における一連の工程を、図５のフローチャートに基づいて説明する。
本発明のウレタン成形品の製造方法の好適例は、型清掃工程、鏡面仕上げ加工工程、金属メッキ加工工程、離型剤塗布工程、塗料塗布工程、型閉め工程、ウレタン樹脂射出工程、型開き工程、および成形品取り出し工程等からなる成形工程と、ゲート・バリ取り工程、穴あけ加工工程、ピンホール修正工程等からなる二次加工と、からなる。

かかる製造方法により、一般的なアフターコートを用いた製造方法に比べ、塗装工程での作業を削減でき、製造工程が軽減される。また、それに伴い、作業人数、製造コストを大幅に削減することができる。さらに、従来のインモールドコートでは実現できなかった塗装表面の鏡面化を可能にすることができる。

本発明のウレタン成形品の製造方法における型閉め前の金型の断面図である。ウレタン材料を射出した状態の断面図である。塗装工程を示す断面図である。成形品を取り出す状態の断面図である。本発明のウレタン成形品の製造方法におけるフローチャートである。アフターコートを施す状態の断面図である。アフターコートにより成形品を製造するフローチャートである。

符号の説明

１金型
２雄型
３凸部
４雌型
５凹部
６キャビティ
７ウレタン材料
１０鏡面仕上げ加工
１１金属メッキ
１２離型剤
１３塗料
１３’塗料表面
１４成形品
２０成形品
２１プライマー塗装
２２樹脂塗料

Claims

ウレタン成形品の製造方法において、
金型の表面に鏡面仕上げ加工と金属メッキを施し、金属メッキ表面に離型剤と塗料を塗布した後、金型のキャビティ内にウレタン樹脂を射出することを特徴とするウレタン成形品の製造方法。
前記金型の表面が少なくとも製品表面側に配設される金型の表面である請求項１記載のウレタン成形品の製造方法。
前記鏡面仕上げ加工において、使用されるサンドペーパーの番手が８００番以上である請求項１または２記載のウレタン成形品の製造方法。
前記金属メッキがハードクロムメッキである請求項１または２記載のウレタン成形品の製造方法。
前記離型剤がフッ素系離型剤であり、塗布後の膜厚が１μｍ以下である請求項１または２記載のウレタン成形品の製造方法。