JP2014213478A - 合成樹脂成形品の製造方法及び金型 - Google Patents

Abstract

【課題】離型剤の塗布やサンディング等を含む工程を不要とすることにより、極力工程数を減少させることにより、成形工程や塗装工程における成形に要する時間を大幅に短縮すると共に作業環境にも悪影響を与えない合成樹脂成形品の製造方法及びこの製造方法の実施に適する金型を提供すること。【解決手段】テフロン（登録商標）メッキを施して、全体を複合メッキ皮膜５で覆った雄金型２及び雌金型４を使用し、前記雄金型２及び前記雌金型４を所定温度に加熱した状態下で、キャビティ形成面に離型剤を塗布することなく、型閉めして、熱硬化性のポリウレタン樹脂７をキャビティＳ内に射出して成形して硬化したウレタン成形品を型開きして取り出し、サンディングすることなく、前記成形品にプライマー塗布処理をした後に焼付け乾燥し、本塗装を行った後に焼付け乾燥する。【選択図】図３

Description

本発明は、合成樹脂成形品の製造方法、特に成形工程を経て合成樹脂成形品を製造し、この製造された合成樹脂成形品の表面に塗装工程により塗料を塗布して（アフターコート）、合成樹脂成形品を製造する合成樹脂成形品の製造方法、及び雄金型と雌金型とにより形成されるキャビティ内に液状の熱硬化性の合成樹脂を射出して成形する金型に関する。

合成樹脂成形品の表面に塗料を塗布するには、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と、製造された成形品の表面に塗料を塗布するアフターコートとがある。前記インモールドコートについては、例えば特許文献１等において提案されている。アフターコートは、成形工程により製造された成形品の表面にプライマー塗装を施し、更にプライマー塗装の表面に樹脂塗料を塗布（本塗装）するものである。

詳述すると、液状の熱硬化性の合成樹脂として、例えばポリウレタン樹脂を使用した場合の成形及び塗装について、図５に基づいて説明する。初めに金型について型清掃をし、次いで金型のキャビティ形成面に離型剤を塗布し、型閉めを行い、型内に液状の熱硬化性のポリウレタン樹脂を射出して成形して硬化させて型開きをした後に、成形品を取り出して成形工程を終了する。次いで、前記成形品のバリ取りをし、前記成形品に付着した前記離型剤をペーパーやすりで擦って落とすサンディングを行い、ピンホール修正をした後に、プライマー塗装、焼付け乾燥、再度のピンホール修正、再度のプライマー塗装、焼付け乾燥、本塗装、焼付け乾燥からなる塗装工程を経て終了する。この後、この製造されたウレタン成形品を検査して、良品のみ出荷する。

特開２０１０−２３２６９号公報

しかしながら、一般的に、アフターコートは、成形工程の後に、サンディングにより成形品に付着した離型剤を落とさねばならず、またこのサンディングをすることによりピンホールが発生するので、このピンホールの修正をしなければならず、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り、具体的には、成形工程、塗装工程の短縮を図ることが困難である。また、長時間成形を繰り返していると、金型のキャビティ形成面に離型剤がビルトアップし、更にピンホールの発生が多発して成形品に悪環境を及ぼすため、前記キャビティ形成面に付着した離型剤を落とさねばならないという種々の問題がある。

そこで本発明は、特に離型剤の塗布やサンディング等を含む工程を不要とすることにより、極力工程数を減少させることにより、成形工程や塗装工程における成形に要する時間を大幅に短縮すると共に作業環境にも悪影響を与えない合成樹脂成形品の製造方法及びこの製造方法の実施に適する金型を提供することを目的とする。

このため第１の発明は、少なくともキャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施した雄金型及び雌金型を使用した合成樹脂成形品の製造方法であって、
前記雄金型及び前記雌金型を所定温度に加熱した状態下で、前記キャビティ形成面に離型剤を塗布することなく、型閉めして、液状の熱硬化性の合成樹脂を前記キャビティ内に射出して成形して硬化した成形品を型開きして取り出し、
サンディングすることなく、前記成形品にプライマー塗布処理をした後に焼付け乾燥し、本塗装を行った後に焼付け乾燥する
ことを特徴とする。

また第２の発明は、少なくともキャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施した雄金型及び雌金型を使用した合成樹脂成形品の製造方法であって、
前記雄金型及び前記雌金型を所定温度に加熱した状態下で、前記キャビティ形成面に離型剤を塗布することなく、プラサフ処理をして、型閉めして、液状の熱硬化性の合成樹脂を前記キャビティ内に射出して成形して硬化した成形品を型開きして取り出し、
サンディングすることなく、前記成形品に本塗装を行った後に焼付け乾燥する
ことを特徴とする。

更に第３の発明は、少なくともキャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施した雄金型及び雌金型を使用した合成樹脂成形品の製造方法であって、
前記雄金型及び前記雌金型を所定温度に加熱した状態下で、前記キャビティ形成面に離型剤を塗布することなく、サフェイサー処理をして、型閉めして、液状の熱硬化性の合成樹脂を前記キャビティ内に射出して成形して硬化した成形品を型開きして取り出し、
サンディングすることなく、前記成形品に本塗装を行った後に焼付け乾燥する
ことを特徴とする。

また第４の発明は、雄金型と雌金型とにより形成されるキャビティ内に液状の熱硬化性の合成樹脂を射出して成形する金型において、前記雄金型と前記雌金型の、少なくともキャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施したことを特徴とする。

本発明は、特に離型剤の塗布やサンディング等を含む工程を不要とすることにより、極力工程数を減少させることにより、成形工程や塗装工程における成形に要する時間を大幅に短縮すると共に、作業環境にも悪影響を与えないことができる合成樹脂成形品の製造方法及びこの製造方法の実施に適する金型を提供することができる。

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縦断面図である。 型閉め後にポリウレタン樹脂を射出した状態の金型の縦断面図である。 本発明の第１の実施形態のウレタン成形品の製造方法の工程を示す図である。 本発明の第２の実施形態のウレタン成形品の製造方法の工程を示す図である。 従来の一般的なウレタン成形品の製造方法の工程を示す図である。

液状の熱硬化性の合成樹脂として、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等があるが、本実施形態にあっては、一例として液状の熱硬化性のポリウレタン樹脂を使用し、合成樹脂成形品としてのウレタン成形品の製造方法について、以下説明する。

図１は型閉め前の金型１を示す断面図であり、図２はキャビティＳ内に液状の熱硬化性のポリウレタン樹脂を射出した状態の断面図を示す。先ず、図１及び図２において、金型１は、下面に凸部３を有する雄金型（上金型）２と、上面に凹部５を有する雌金型（下金型）４とからなる。前記雄金型２及び前記雌金型４は、例えば共にアルミニウム製で、その少なくともキャビティＳを形成する面（以下、「キャビティ形成面」という。）の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施し、メッキ層を積層しておく。

本実施形態では、図１及び図２に示すように、前記雄金型２及び前記雌金型４のキャビティ形成面の限らず、テフロン（登録商標）メッキを施して、前記雄金型２及び前記雌金型４の全体を無電解ニッケル皮膜膜中にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の微粒子を均一に分散共析させた複合メッキ皮膜６で覆う。

前記ＰＴＦＥはポリテトラフルオロエチレンの重合体で、フッ素原子と炭素原子のみからなるフッ素樹脂（フッ化炭素樹脂）であり、化学的に安定で耐熱性、耐薬品性に優れる。密着性はＰＴＦＥの微粒子一個一個をマトリックスが固く保持し、そのマトリックスが金属であるため、素地とＰＴＦＥメッキの密着性は強固である。なお、メッキ液に占めるＰＴＦＥの含有量は、容積で２５％以上〜４０％以下であり、前記複合メッキ皮膜５の厚さは、５μｍ以上〜２０μｍ以下である。

これにより、キャビティＳ内に合成樹脂が射出された際に、前記合成樹脂の流れが良好となり、成形品の表面に傷を付けたりする虞れがなくなり、成形品を取り出す際の型離れがし易くなる。

次に、ウレタン成形品の製造方法について、図３に基づいて第１の実施形態について説明する。初めに、前記金型１について型清掃をした後に、前述したように作製された前記雄金型２及び前記雌金型４のキャビティ形成面には、前記離型剤を塗布することなく、前記金型１の型閉めを行い、前記雄金型２と前記雌金型４の間に形成されたキャビティＳ内に液状の熱硬化性のポリウレタン樹脂７を射出し、成形する。なお、図示しない加熱手段で、前記前記雄金型２及び前記雌金型４を常時加熱し、前記金型１の温度を４０℃以上から８０℃以下の範囲の、例えば７５℃程度に保持しておくものとする。

そして、射出された液状の熱硬化性のポリウレタン樹脂７が加熱されてウレタン反応して硬化した後、型開きを行い、前記金型１から成形品を取り出す。そして、成形品を金型１から取り出した後、必要に応じて、成形品のバリ取りをする。

そして、前述したように、離型剤を塗布しないので、ペーパーやすりで擦るサンディング及び発生したピンホールの修正加工を施すことをせずに、前記成形品に後に施される本塗装の前に、下地と後に施される本塗装による塗料との密着性（塗膜の付着性）をよくするため、前記成形品にプライマー塗布処理をする。

このプライマー塗布処理の後、溶剤を揮発させるため焼付け乾燥をする。そして、成形品について必要がある場合には部分修正をし、この部分修正をした場合には再度のプライマー塗布処理及び焼付け乾燥をする。このように、必要がある場合の部分修正、再度のプライマー塗布処理及び焼付け乾燥をした後に、必要がない場合には前述したプライマー塗布処理及び焼付け乾燥をした後に、樹脂塗料を塗布して本塗装し、更に焼付け乾燥をする。この後、このように成形品に塗装して製造されたウレタン成形品を検査して、良品のみ出荷する。

以上のように、前記雄金型２及び前記雌金型４のキャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施し、メッキ層を積層しておくことにより、キャビティＳ内に合成樹脂が射出された際に、前記合成樹脂の流れが良好となり、成形品の表面に傷を付けたりする虞れがなくなり、成形品を取り出す際の型離れがし易くなる。また、前記キャビティ面に離型剤を塗布する必要が無いから、サンディング及びピンホール修正加工を施す必要も無く、極力工程数を減少させることにより、成形工程や塗装工程における成形に要する時間を大幅に短縮することができ、しかもサンディングにより粉末が発生しないため、作業環境に悪い影響を与えることもなくなる。

次に、ウレタン成形品の製造方法について、図４に基づいて第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、キャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施して、複合メッキ皮膜５で覆った記雄金型２及び前記雌金型４を使用する。

初めに、前記金型１について型清掃をした後に、前述したように作製された前記雄金型２及び前記雌金型４のキャビティ形成面には、前記離型剤を塗布することなく、型内プライマー処理をする。即ち、下地（塗装素材）と後に施される上塗り（本塗装）との付着性を確保するためのプライマーと、前記下地の細かい凹凸を滑らかに調整する（塗装面の調整）サフェイサーとの２工程を１つとしたプラサフ処理による下塗りを行う型内プライマー処理をする。これにより、これから行われる塗装の耐久性を向上させることができる。この場合、液状の塗装用の樹脂と液状の硬化剤とシンナーとの重量比率を、例えば４：１：３０〜４０として、これを前記雄金型２及び前記雌金型４のキャビティ形成面に塗布して前述した型内プライマー処理をする。

或いは、前述したプラサフ処理に代えて、同様な処理剤を塗布して、プライマー処理をすることなく、サフェイサー処理をしてもよい。

そして、前記金型１の型閉めを行い、前記雄金型２と前記雌金型４の間に形成されたキャビティＳ内に液状の熱硬化性のポリウレタン樹脂７を射出し、成形する。

そして、射出された前記ポリウレタン樹脂７が加熱されてウレタン反応して硬化した後、型開きを行い、前記金型１から成形品を取り出す。そして、成形品を金型１から取り出した後、必要に応じて、成形品のバリ取りをする。このバリ取りの後、前述したように、離型剤を塗布しないので、サンディング及びピンホール修正加工を施すことはしない。

そして、バリ取りの後、成形品に必要がある場合には部分修正をし、この部分修正をした場合には塗膜の付着性をよくするため、前記成形品にプライマー塗布処理をし、更に溶剤を揮発させるため焼付け乾燥をする。このように、必要がある場合の部分修正、プライマー塗布処理及び焼付け乾燥をした後に、必要がない場合には前述した成形品のバリ取りをした後に、樹脂塗料を塗布して本塗装し、更に焼付け乾燥をする。この後、このように成形品に塗装して製造されたウレタン成形品を検査して、良品のみ出荷する。

以上のように、第２の実施形態は前述した第１の実施形態と同様な効果があり、更には第１の実施形態より工数を減少させることができる。

なお、前述したように、第１及び第２実施形態ともに、射出したポリウレタン樹脂７がウレタン反応して硬化するが、ウレタンウレア反応させて硬化させることにより、反応時間をより短く、且つ耐熱性も高くすることができる。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

１ 金型
２ 雄金型
４ 雌金型
６ 複合メッキ皮膜
７ ポリウレタン樹脂
Ｓ キャビティ

Claims (4)

1. 少なくともキャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施した雄金型及び雌金型を使用した合成樹脂成形品の製造方法であって、
   前記雄金型及び前記雌金型を所定温度に加熱した状態下で、前記キャビティ形成面に離型剤を塗布することなく、型閉めして、液状の熱硬化性の合成樹脂を前記キャビティ内に射出して成形して硬化した成形品を型開きして取り出し、
   サンディングすることなく、前記成形品にプライマー塗布処理をした後に焼付け乾燥し、本塗装を行った後に焼付け乾燥する
   ことを特徴とする合成樹脂成形品の製造方法。
2. 少なくともキャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施した雄金型及び雌金型を使用した合成樹脂成形品の製造方法であって、
   前記雄金型及び前記雌金型を所定温度に加熱した状態下で、前記キャビティ形成面に離型剤を塗布することなく、プラサフ処理をして、型閉めして、液状の熱硬化性の合成樹脂を前記キャビティ内に射出して成形して硬化した成形品を型開きして取り出し、
   サンディングすることなく、前記成形品に本塗装を行った後に焼付け乾燥する
   ことを特徴とする合成樹脂成形品の製造方法。
3. 少なくともキャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施した雄金型及び雌金型を使用した合成樹脂成形品の製造方法であって、
   前記雄金型及び前記雌金型を所定温度に加熱した状態下で、前記キャビティ形成面に離型剤を塗布することなく、サフェイサー処理をして、型閉めして、液状の熱硬化性の合成樹脂を前記キャビティ内に射出して成形して硬化した成形品を型開きして取り出し、
   サンディングすることなく、前記成形品に本塗装を行った後に焼付け乾燥する
   ことを特徴とする合成樹脂成形品の製造方法。
4. 雄金型と雌金型とにより形成されるキャビティ内に液状の熱硬化性の合成樹脂を射出して成形する金型において、前記雄金型と前記雌金型の、少なくともキャビティ形成面の表面に、テフロン（登録商標）メッキを施したことを特徴とする金型。

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