JP3573014B2 - 樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
樹脂成形品の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3573014B2 JP3573014B2 JP27618599A JP27618599A JP3573014B2 JP 3573014 B2 JP3573014 B2 JP 3573014B2 JP 27618599 A JP27618599 A JP 27618599A JP 27618599 A JP27618599 A JP 27618599A JP 3573014 B2 JP3573014 B2 JP 3573014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cavity
- paint
- mold
- resin
- injected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製の成形品の成形と塗装を同時に行うために金型内のキャビティに予め塗料を塗布した後に樹脂材料を注入するようにした樹脂成形品の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、樹脂成形品を大量生産する方法として熱可塑性樹脂の射出成形が採用されている。具体的に、自動車部品における射出成形では、成形性に優れ軽量安価であるポリプロピレン(PP)等が成形材料として適用されている。
【0003】
しかしながら、PPは耐候性に劣るため、このPPを用いて樹脂成形される自動車部品では、その表面に耐候性に優れた塗膜を形成する必要があった。そこで、金型内のキャビティに予め塗料を塗りその後製品の成形を行うようにした方法が提案されている。具体的には、キャビティに塗料溶液をスプレーガンで塗布して、キャビティ表面に塗膜層を形成する。その後、金型を閉じ加熱軟化され流動性が付与されたPPをキャビティに注入してそのキャビティ内で冷却硬化させる。これにより製品の表面に耐候性に優れた塗膜を形成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のようにスプレーガンにより塗料をキャビティに塗布した場合では、金型のキャビティ以外の部分に塗布されたり、金型に塗着せずに空気中に飛散し塗着効率が悪化してしまう。また、キャビティ以外の部分に塗布された塗料は成形後のバリ発生の原因となってしまうため、このバリを除去するための処理工程が必要となる。さらに、塗着せずに空気中に飛散した塗料は、作業場を汚すばかりでなく、周囲の環境を悪化させてしまう。
【0005】
また、スプレーガン塗布では、塗料を均一に塗布することができない。特に、パーティングラインの部分では、十分に塗布することができず、キャビティ表面に形成される塗膜層が薄くなってしまう。このため、樹脂成形時の成形圧力や温度等によって塗膜層が破れ、製品歩留まりが悪化する。
【0006】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その第1の目的は、金型キャビティに塗料を効率よく塗布することができる樹脂成形品の製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、成形と塗装とを同時に行うために、予め金型キャビティに塗料溶液を塗布する樹脂成形品の製造方法において、減圧状態とした金型キャビティ内で溶剤とウレタン樹脂とを含む塗料溶液を沸騰させ、沸騰時の体積増加及び破泡により塗料を金型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塗膜層を金型キャビティに形成した後、加熱軟化され流動性が付与された樹脂材料を金型キャビティに注入し冷却硬化させて成形するようにしたことをその要旨としている。
【0009】
請求項1に記載の発明によれば、減圧状態とした金型キャビティ内で溶剤とウレタン樹脂とを含む塗料溶液を沸騰させ、その沸騰時の体積増加及び破泡により金型キャビティの壁面に塗料が塗着されると共に気化した溶剤が排気される。つまり、閉じられた金型キャビティにおいて、その壁面に塗膜層が効率よく形成される。その後、金型キャビティに加熱軟化され流動性が付与された材料を注入し冷却硬化させて製品を成形すると、その表面にほぼ均一な厚さで塗膜が形成される。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
【0012】
図1〜3は、本実施形態における射出成形機の一部断面図であり、図4は同射出成形機により板状に成形されるバックパネル1の斜視図である。なお、バックパネル1は、自動車の後部のストップランプ間に装着される部品である。
【0013】
図1〜図3に示すように、金型2は枠体3と蓋体4とからなるボックス5内に配設されている。詳しくは、枠体3には金型2の下型8が固定され、蓋体4には金型2の上型9が固定されている。また、蓋体4における枠体3との接合部にはシール部材10が配設されている。そして、図1に示すように金型2が開けられている状態から枠体3及び下型8が上方へ移動されて図2に示すように金型2が閉じられ型締めされる。なおこのとき、枠体3と蓋体4とによりボックス5が形成され、シール部材10によりボックス5内が密封される。
【0014】
下型8及び上型9には凹部11,12が形成されており、同凹部11,12が成形品形状を作るためのキャビティ13となる。また、上型9の凹部12には、排出孔14(例えば、断面積=4mm2)が形成されて、同排出孔14によりキャビティ13がボックス5内の中空部21に連通される。なお、排出孔14は、図4に示すバックパネル1の角部1aに対応する位置にも形成されている。
【0015】
枠体3の一方の側壁(図の右側の側壁)側に射出ノズル22が配設されており、図示しない射出装置本体からのポリプロピレン(PP)が射出ノズル22からゲート23を介してキャビティ13に注入される。また、枠体3の他方の側壁(図の左側の側壁)には排出管31が設けられ、その排出管31は、配管32及びバルブ33を介して真空ポンプ34に接続されている。真空ポンプ34が駆動されると、ボックス5内の空気が排出管31から排出され、ボックス5内が減圧される。
【0016】
次に、本実施形態におけるバックパネル1の樹脂成形方法を図1〜図3を用いて説明する。
先ず、図1に示すように、金型2を開いてキャビティ13(下型8の凹部11及び上型9の凹部12)の壁面に離型剤を塗布する。この離型剤は、ワックス、シリコンオイル等からなり、金型2に成形品が粘着することを防いで、成形品を取り出し易くする目的で塗布されるものである。
【0017】
次いで、金型2を水平に保ちつつ液状の塗料Mを下型8の凹部11に注ぎ込む。本実施の形態における塗料Mの溶液は、溶剤としてのメチルエチルケトン(MEK)及びイソプロピルアルコール(IPA)と、固形分としてのウレタン樹脂を含む。なお、塗料Mにおける各成分の割合を重量%で示すと、MEK=約85%、IPA=約10%、ウレタン樹脂=2.5%となる。そして、枠体3及び下型8を上方に移動させて、図2に示すように金型2を閉じ型締めする。なおこのとき、枠体3と蓋体4とがシール部材10を介して接合されボックス5内は密閉状態となる。
【0018】
その後、真空ポンプ34を駆動し排出管31からボックス5内の空気を排出することでボックス5内を減圧する。このとき、キャビティ13内の空気が排出孔14を介してボックス5内の中空部21に吸い出されてキャビティ13内も減圧される。キャビティ13内が減圧されると、塗料Mの溶剤(MEK,IPA)の沸点が低下する。これにより、塗料Mは体積増加を伴いつつ沸騰して破泡する。具体的には、金型2の温度は常温(約20℃)に保たれており、キャビティ13内が70torr以下に減圧されると溶剤は沸騰する。この沸騰時の体積増加及び破泡により、塗料Mがキャビティ13の壁面に塗布される。
【0019】
そして、塗料Mの溶剤が気化して、ウレタン樹脂がキャビティ13の壁面に塗着されることとなる。なお、気化した溶剤は排出孔14からボックス5内の中空部21及び排出管31等を介して真空ポンプ34から排気される。
【0020】
次いで、図示しない射出装置本体で加熱軟化され流動性が付与されたポリプロピレンが射出ノズル22からゲート23を介してキャビティ13に注入されて、図3に示すようにキャビティ13内で冷却されて硬化する。これにより、バックパネル1の樹脂成形と塗装が同時に実施される。つまり、射出成形により成形されるポリプロピレンP1の表面に耐候性に優れたウレタン樹脂U1の塗膜がほぼ均一な厚さで形成される。
【0021】
その後、金型2が開けられて、図4に示すバックパネル1が取り出されて成形工程が終了する。
因みに、従来技術のようにスプレーガンにて塗料Mを塗布した場合、キャビティ13内への塗着効率は約20%であった。これに対し本実施の形態のように、閉じられたキャビティ13内で塗料Mを塗布した場合では、キャビティ13内への塗着効率を約50%〜70%へ高めることが可能となる
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
【0022】
(1)閉じた金型2内において、塗料Mの塗布が実施されるので、スプレーガンで塗料Mを塗布した場合に比べて塗着効率を高めることができ、塗料Mの材料費を低減できる。また、塗料Mはキャビティ13外に塗布されることがなく、成形時におけるバリの発生を防止できる。従って、従来技術で必要であったバリを除去するための処理工程が不要となる。その結果、製造コストを低く抑えることができる。さらに、塗料Mが外部に飛散することが防止され、作業場をきれいに保つことができ、周囲の環境の悪化を防止することができる。
【0023】
(2)塗料Mは、その溶剤が沸騰して体積増加及び破泡することによりキャビティ13の壁面に均一に塗布される。つまり、塗布むらが無くなり成形後においてバックパネル1の表面に耐候性の優れるウレタン樹脂U1の塗膜がほぼ均一な厚さで形成できる。従って、耐候性がどの部分でも均一に得られ、製品性能の悪化を防止できる。また、製品表面の色むらがなく外観不良を低減できる。
【0024】
(3)スプレーガンにより塗布した場合と比較して短時間での厚塗りが可能であり、塗料Mの注入量を調整するだけで、所望の厚さの塗膜を形成することができる。つまり、従来のように塗料をスプレーガンで塗布した場合、パーティングラインの塗膜を厚く形成することは困難であるが、本実施形態のバックパネル1では、パーティングラインにも所望の厚さの塗膜を形成できる。従って、ポリプロピレン(PP)を注入して樹脂成形するとき、その際の成形圧力が高くなったとしてもウレタン樹脂U1の塗膜が壊れることを防止できる。
【0025】
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態は、塗料注入装置を備える点が第1実施形態と相違する。なお、キャビティ13の形状、真空ボックス5等の構成は、第1実施形態と同一であるので、図面及びその詳細な説明を省略する。
【0026】
図5は、本実施形態における射出成形機の概略構成を示す模式図であり、同図では、金型2内に形成されるキャビティ13及びゲート23を点線で示している。図5に示すように、塗料注入装置40からの塗料Mがゲート23を介して金型2のキャビティ13に注入される。また、樹脂注入装置41で加熱軟化され流動性が付与されたポリプロピレン(PP)がゲート23を介して金型2のキャビティ13に注入される。つまり、本実施形態では、共通のゲート23から塗料M及びポリプロピレン(PP)がキャビティ13に注入される。このように射出成形機を構成した場合、金型2を閉じた状態で塗料Mをキャビティ13に注入できる。
【0027】
具体的には、金型2のキャビティ13に離型剤を塗布した後に型締めする。そして、真空ポンプ34を駆動して金型キャビティ13内を減圧させ、所定圧力以下にキャビティ13内の圧力が低下したとき、キャビティ13内に塗料注入装置40から塗料Mを注入する。このとき、塗料Mの溶剤が沸騰し、泡状になった塗料Mが破泡しながらキャビティ13内を排出孔14に向かって流動する。これにより、塗料Mがキャビティ13の壁面に塗布される。そして、塗料Mの溶剤が気化して、塗料Mのウレタン樹脂がキャビティ13の壁面に形成される。
【0028】
このように、塗膜層がキャビティ13の壁面に形成された後、樹脂注入装置41で加熱され流動性が付与されたポリプロピレン(PP)をゲート23を介してキャビティ13に注入する。そして、同材料がキャビティ13内で冷却硬化することで、バックパネル1の樹脂成形が実施される。
【0029】
以上記述したように、本実施の形態によれば、前記第1実施形態の(1)〜(3)の効果に加えて以下の効果を奏する。
(1)キャビティ13を減圧しながら塗料Mを注入できるので、短時間でバックパネル1の樹脂成形を実施できる。また、閉じた金型2内のキャビティ13に塗料Mが注入されるので、塗料Mの溶剤が射出成形機の外部に漏れることを防止でき、作業環境を改善できる。
【0030】
(2)塗料注入装置40により塗料溶液の注入量を的確に制御することで、成形品の表面に所望の厚さの塗膜を形成できる。これにより、塗料Mの注入量に基づく製品バラツキを低減できる。
【0031】
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
○上記第2実施形態では、減圧状態のキャビティ13内に塗料Mを注入するものであったが、減圧する前、つまり常圧状態のキャビティ13内に塗料注入装置40から塗料Mを注入してもよい。
【0032】
○上記第2実施形態では、ポリプロピレン(PP)を注入するためのゲート23から塗料Mを注入する構成であったが、このゲート23以外の場所から塗料Mをキャビティ13に注入してもよい。また、複数箇所からキャビティ13に塗料Mを注入する構成としてもよい。この場合も、塗料Mをキャビティ13の壁面に効率よく塗布できる。
【0033】
○上記実施形態では、バックパネル1をポリプロピレン(PP)により樹脂成形するものであったが、これに限定するものではない。例えば、ABS樹脂、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン等の他の熱可塑性樹脂により成形するものでもよい。要は、加熱軟化され流動化した樹脂材料をキャビティ13に注入して冷却硬化させて成形するものであればよい。また例えば、高圧下においてガスを吸収させた熱可塑性樹脂を常圧のキャビティ13内に注入して発泡成形させるものに適用してもよい。この場合、キャビティ13内の成形圧力が低くなり、キャビティ13内に形成される塗膜層が壊れることを防止できる。また、別の成形方法として、本願出願人が特公平7−119022号公報において提案している成形方法に適用するものでもよい。その成形方法では、溶融した熱可塑性樹脂を樹脂溜まりに一旦射出し、その後、型締めすることでその樹脂溜まりに保持されていた熱可塑性樹脂を樹脂注入空間に充填して樹脂成形が行われる。この場合も、成形時の圧力が低くなるため、塗膜層が壊れることを防止でき、実用上好ましいものとなる。
【0034】
○成形品はバックパネル1に限定されるものではない。例えば、ステアリングホイール、インストルメントパネル、コンソールボックス、グローボックス、ドアカバー、エアスポイラー、バンパー等の部品にも適用できる。勿論、自動車部品以外に家電製品等の樹脂製品に適用してもよい。
【0035】
○塗料Mの成分を適宜変更して実施してもよい。具体的には、ウレタン樹脂に代えて、他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。また、塗料Mの溶剤として、メチルエチルケトン(MEK)及びイソプロピルアルコール(IPA)以外の溶剤、例えば、水等を用いてもよい。或いは、MEK,IPAの溶剤にトルエン等を加えるものでもよい。実用的には、沸点が約160℃以下の溶剤を用いるものであればよい。
【0036】
○上記実施形態では、真空ポンプ34を駆動してキャビティ13内を70torr以下に減圧するものであったが、これに限定するものではない。塗料Mの溶剤を変更した場合その沸点が変化するので、キャビティ13内の減圧時の圧力を変更する。つまり、キャビティ13内の減圧時の圧力は、金型2の温度及び用いられる溶剤の種類により適宜変更して実施する。
【0037】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、金型キャビティに塗料を効率よく塗布することができる。また、所望の厚さの塗膜が樹脂成形品の表面に均一に形成されるので、その耐候性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態のバックパネルの成形方法を説明するための図。
【図2】第1実施形態のバックパネルの成形方法を説明するための図。
【図3】第1実施形態のバックパネルの成形方法を説明するための図。
【図4】第1実施形態のバックパネルの斜視図。
【図5】第2実施形態の射出成形機の概略構成を示す模式図。
【符号の説明】
1…バックパネル、2…金型、13…キャビティ、M…塗料、P1…樹脂材料としてのポリプロピレン。
Claims (1)
- 成形と塗装とを同時に行うために、予め金型キャビティに塗料溶液を塗布する樹脂成形品の製造方法において、
減圧状態とした金型キャビティ内で溶剤とウレタン樹脂とを含む塗料溶液を沸騰させ、沸騰時の体積増加及び破泡により塗料を金型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塗膜層を金型キャビティに形成した後、加熱軟化され流動性が付与された樹脂材料を金型キャビティに注入し冷却硬化させて成形するようにしたことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27618599A JP3573014B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 樹脂成形品の製造方法 |
DE2000607050 DE60007050T2 (de) | 1999-09-29 | 2000-03-07 | IMC-Verfahren |
EP20000104858 EP1088648B1 (en) | 1999-09-29 | 2000-03-07 | Process for forming coating film |
AU20753/00A AU739153B2 (en) | 1999-09-29 | 2000-03-08 | Molded product having a coating film and process for forming coating film |
US09/522,045 US6607681B1 (en) | 1999-09-29 | 2000-03-09 | Molded product having a coating film and process for forming coating film |
CNB001031732A CN1251857C (zh) | 1999-09-29 | 2000-03-17 | 涂膜注塑产品和涂膜形成方法 |
US10/383,627 US20030172769A1 (en) | 1999-09-29 | 2003-03-10 | Molded product having coating film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27618599A JP3573014B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 樹脂成形品の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001096574A JP2001096574A (ja) | 2001-04-10 |
JP3573014B2 true JP3573014B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=17565903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27618599A Expired - Fee Related JP3573014B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 樹脂成形品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3573014B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113459362A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-10-01 | 和利时(苏州)自控技术有限公司 | 一种真空注胶成型工艺方法 |
-
1999
- 1999-09-29 JP JP27618599A patent/JP3573014B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001096574A (ja) | 2001-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1088648B1 (en) | Process for forming coating film | |
JP2004168064A (ja) | 粗面化または構造化成形スキンと固定して接着された成形ボディを製作する方法およびこの方法を実行するデバイス | |
JP3573014B2 (ja) | 樹脂成形品の製造方法 | |
JP3573018B2 (ja) | 樹脂成形品の製造方法 | |
JP3573013B2 (ja) | 成形品の製造方法 | |
JP3573020B2 (ja) | ウレタン成形品の製造装置 | |
JP3573015B2 (ja) | 成形品の製造方法 | |
JP3584806B2 (ja) | 金型内塗料塗布方法 | |
JP3772605B2 (ja) | インサート成形品の製造方法及びインサート成形品 | |
JP3573016B2 (ja) | ウレタン樹脂製の成形品の製造方法 | |
JP4193305B2 (ja) | 成形品の製造方法 | |
JP3573017B2 (ja) | 金型内塗料塗布方法 | |
JP4221891B2 (ja) | 型内塗装用金型および型内塗装方法 | |
JPS6345291B2 (ja) | ||
AU766039B2 (en) | Molded product | |
JP3573019B2 (ja) | ウレタン成形品の製造方法 | |
JP3830359B2 (ja) | 表皮材の成形方法 | |
JP2000246849A (ja) | 樹脂成形品及びその製造方法 | |
JP2531218B2 (ja) | 車両用ウインドウの製造方法 | |
JP4100569B2 (ja) | 樹脂成型品の成型方法及び成型装置 | |
JP2799592B2 (ja) | 複合成形体の成形方法 | |
JPH0420018Y2 (ja) | ||
JP3724560B2 (ja) | 型内塗装用金型および型内塗装方法 | |
JP2001097229A (ja) | ステアリングホイール | |
KR20080021329A (ko) | 자동차 열교환기용 개스킷 일체형 탱크의 제작방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040608 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040621 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100709 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110709 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120709 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |