JP4303203B2 - インモールドコーティング装置を利用するための既存の成形システムの改良方法 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は射出成形システムおよびこのシステムにおけるインモールドコーティング（ＩＭＣ）の使用に関する。より詳細には、本発明は既存の成形システムの改良方法であって、ＩＭＣ装置の使用を許容し、成形システムの型内において成形された物品がコーティングできるようにする方法に関する。

成形された熱可塑性および熱硬化性の物品、たとえば、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよびポリウレタンから作られた物は、自動車、船舶、レクリエーション製品、構造物、オフィス製品、およびアウトドア装置産業をはじめとする多数の用途で利用される。自動車産業用途としては、ボディパネル、ホイールカバー、バンパー、ヘッドランプ、テールランプ、フェンダー、フード、およびダッシュボードがあげられる。

成形品の表面品質が耐久性、耐薬品性および耐候性用のもののような必要な基準に合わない場合、またはペイント接着を促進するためには、そのような物品はコーティングされなければならない。

射出成形システムは、熱可塑性または熱硬化性物品を生産するために使用される。それらは、基体形成物質（典型的にはホッパーから供給されるペレット、顆粒または粉末のプラスチック材料である）を融点または軟化点以上に加熱し、充填圧力を加え、クランプ圧力下に維持される閉じられた型内に型が実質的に満たされるまで射出する。その後、充填圧力を使用して、型は基体形成物質で完全に充填され、ワークピースを形成する。その後、機械は成形またはクランプ圧力下で保持され、ワークピースを変形することなく型から取り出すことができるまで冷却する。（型はあらかじめ決定されるタイミングサイクルを通常使用して、典型的には機械的にあるいは液圧で開閉される。）そのような射出成形は、たぶんもっとも広範に利用されているプラスチック部材の製造方法であろう。

これらのシステムにおいて一般に使用される型は２つの部分を有し、１つは静止され、他方は移動可能である。これらの半型によって一般に成形される型キャビティーは、１つの半型の上に成形品の仕上げ表面である第１の表面が形成され、対応する第２の表面が他の型の上に形成される。静止している半型は、典型的には型のキャビティーセクションを収容し、射出機械のシリンダーの射出セクションに接して固定プラテン上にマウントされる。移動可能な半型は典型的にはコアとエジェクター機構を有する。型が閉じた位置にある場合、圧力下に基体形成材料の射出が行われる。クランプ圧力、つまり基体形成材料の射出の間に型を閉じておくために使用される圧力は、材料を射出するために使用される圧力より大きくなければならない。

発明の要約
本発明は、射出成形システムを分配装置と操作可能にし、成形システムをコーティングされた物品を提供できるようにする改良方法に関する。本発明の方法は、（１）オペレーティングシステムと成形機械を有する成形システム、（２）コーティング組成物を保持し、供給することができる分配装置を含み、任意にコーティング組成物の分配を制御するためのオペレーティングシステムおよび／またはデータ保存手段を含む。成形システムの成形機械は第１および第２の型セクションを有する型、基体形成物質を射出するための少なくとも１つのノズルを有する。成形システムのオペレーティングシステムは、型セクションと通信し、開いた状態と閉じた状態の間で該セクションを始動することができる。本発明の方法は、成形機械を分配装置と通信するように改良し、分配装置を成形システムとともに機能するように適合させ、あらかじめ決定された１組のパラメータに基づいてコーティング組成物を、該型セクションが閉じた状態にある時に型内に供給する。このようにして供給されたコーティング組成物は形成されて型内にある成形物品の少なくとも１つの表面のあらかじめ決定された１または複数の部分を、型セクションを閉じた状態にしたままで覆い、コーティングし、コーティングされた物品を提供する。あらかじめ決定されるパラメータの組としては、成形サイクル中のセットポイントでコーティング組成物のセットされた量を分配することを含むことができる。

この方法はいくつかのオプションの変数を含むことができる。例えば、１つのパーティは成形システムを提供することができる。その一方で他方のパーティは、コーティングを分配する装置を提供する。パーティのどちらかが、改良および適合工程の１つ又は両方を行う責任を負うことができる。

さらに、型セクションによって成形される型キャビティー内にコーティング組成物を射出し導くために、所望の位置に少なくとも１つのノズルを有するように、さらに型を改良することができる。この分配装置は、任意に、選択的かつ流動的にコーティング組成物用の少なくとも１つのノズルに連結可能である。さらに、分配装置は成形機械と選択的に連結可能であり、任意に移動可能なカートシステムを含むことができ、再配置を可能とし、または機械にマウント可能な移動可能システムとすることができる。コーティング組成物が２成分システムとして提供される場合、コーティング組成物の射出の前に構成成分をブレンドし、混合するために混合装置を提供することができる。

さらに、型はコーティング組成物の流れを向上するか制限する少なくとも１つの特性を含ませるために改良することができる。成形された基体を横切る流れはモデル化されることができ、成形機械および／または分配装置のための最適のセッティングを決定することができる。任意に、型はさらにこのフローモデル化の結果に基づいて変えることができる。成形システムのオペレーティングシステムは、型内へのコーティング組成物の供給をコントロールすることができる。

他の任意の追加のステップもさらに可能である。例えば、好ましい基体材料および／またはコーティング組成物の好ましい材料を決定することができる；最適の型温度および／または型内にコーティング組成物を射出するための基体温度を決定することができる；あるいは、少なくとも１つのセンサーを少なくとも型の１つの変数の測定のために型にマウントし、分配装置および／またはオペレーティングシステムに接続することができる。

図面の簡単な説明
図面はある実施態様を例証する目的のためのみに示され、本発明を制限するものとして解釈されない。
図１は、本発明の方法を実行するのにふさわしい成形装置の側面図である。
図２は、型キャビティーの垂直方向の断面図である。
図３はコーティングされる前の成形された基体の平面図である。示された基体は、コーティング組成物のフローを促進および／または導くために増大した厚さの領域を有する；
図４および図５は、図３に示された基体のそれぞれ正面図および背面図である。
図６は成形されたドアパネルの側面図である。ドアパネルには、コーティング組成物のフローを導くために深さの異なる領域が提供される。
図７は、それの仕上げ表面上にコーティングされた図４の基体を示す。
図８は、仕上げ表面のランナー部分にのみ本質的に位置するコーティングを有する図４の基体である。
図９は、本質的に平らな仕上げ表面を備えた本質的に平坦な成形されたプラークの正面図である。
図１０は、示された異なる厚さを有する領域を有する成形された基体の正面図である。
図１１は、除去可能な柔軟な封じ込めフランジを有する基体の平面図である。
図１２は、除去可能な封じ込めフランジを例証する図１１の１２−１２に沿った断面図である。
図１３Ａから１３Ｄは、様々な構成の除去可能な封じ込めフランジを有する、成形された基体の断面図の例である。
図１４は、基体仕上げ表面の周縁のまわりに完全に伸びる除去可能な封じ込めフランジを有する基体の平面図である。
図１５Ａは、仕上げ表面上と周縁部に除去可能な封じ込めフランジを有し、仕上げ表面のあらかじめ決定された領域にコーティングを有するようにされた基体の平面図である。図１５Ｂは図１５Ａの１５Ｂ−１５Ｂに沿った断面図である。
図１６は、図１に示されるタイプの第１のまたは静止している半型の断面図である。
図１７Ａは、基体の表面上にコーティングが射出されるべき場所に、容易に圧縮されることができる領域を有する成形された基体の正面図であり、図１７Ｂは図１７Ａの１７Ｂ−１７Ｂに沿った横断面図であり、コーティング組成物の射出ポイントの下の圧縮可能な領域を示す。図１７Ｃは図１７Ａの成形された基体の、コーティングされた後の正面図である。
図１８Ａは、コーティング組成物が基体の表面上に射出されることになっている位置で、容易に圧縮可能なエリアを含んでいる、成形された基体の正面図である；
図１８Ｂは、図１８Ａに示されたプラークの横断面図であり、成形された基体はまだ型キャビティー内にあり、コーティング組成物が基体の仕上げ表面に適用されている。図１８Ｃは、図１８Ｂに示されるコーティングされた物品の正面図である。
図１９は、成形された基体をコーティングすることができ、型ランナーが組込まれた、成形装置についての部分的な概要図である。
図２０は、型ランナーおよびＩＭＣ組成物入口を有する型キャビティーについての概要図である。
図２１は図２０の型キャビティーについての概要図である。型キャビティーは基体形成組成物で満たされ、ＩＭＣがそれに適用されている。
封じ込めシュラウドを有する型ランナーは、コーティング組成物が基体形成材料がインジェクターに入るのを防ぐ。
図２２は、半型中の型ランナーの概要図である。図２２（ａ）は、図２２に示された封じ込めシュラウドの拡大図である。
図２３および図２４は封じ込めシュラウドを備えた他の型ランナーの概要図である。
図２５は型ランナー封じ込めシュラウドが存在する場所での、縦断面の半型の断面図である。
図２６は、ゲートピンを介してＩＭＣ組成物が基体射出装置内に入るのを防ぐために、ゲートピン装置のまわりにバリアを有する半型の部分的な正面図である。
図２７は、ＩＭＣ組成物が基体形成材料のインジェクターのオリフィスに入ることを防ぐバリアを有する、コーティングされた基体の部分的な正面図である。
図２８Ａ−Ｃは、ゲートピンおよびコーティング組成物の流れのためのバリヤーを示す、型の部分的な横断面図である。
図２９は、ＩＭＣ組成物が基体形成材料のインジェクターのオリフィスへ入ることを防ぐためのバリアを有する、コーティングされた基体を示す、型の部分的な横断面図である。
図３０Ａ−Ｃは、種種の構成のバリヤーリムを有するコーティングされた基体の部分的な横断面図である。
図３１Ａ−Ｄは、成形物品の「外観」表面上におけるＩＭＣ組成物の流れを示すフローチャートである。
図３２はＩＭＣ組成物のための供給および制御装置である。

例示的実施態様の詳細な説明
図面の中で、類似の数字は同様の又は対応する部分を示す。
図１は、成形装置１０を示し、これは第１の半型２０を有し、これは好ましくは第２の移動可能な半型３０に対して静止しているあるいは固定された位置にある。本発明の方法は広範なタイプおよびスタイルの型において実施することができる。静止する半型２０は成形機械１０のプラテン２１の上にマウントされる。可動の半型３０はプラテン３１にマウントされ、プラテンは成形機械１０のクランプ機構７０にマウントされている。図１は開いた位置での２つの半型を示す。半型２０および３０は噛み合うことができ、少なくとも図２に示されるように、それによりそれらの間に型キャビティー４０を形成する。半型２０、３０はフェイスまたは表面２４および３４に沿ってかみ合い、成形装置が閉じた位置にある場合に、パーティングラインを形成する。

たとえば、公知のような液圧、機械または電気アクチュエーターを介する、クランプアクチュエーター７２を有するクランプメカニズム７０の運動により、可動の半型３０は、第１のもしくは固定された半型２０に対してほぼ水平な軸に沿って往復運動する。以下に詳述されるように、クランプメカニズム７０によって加えられるクランプ圧力は、第１の組成物インジェクターおよび第２の組成物またはＩＭＣインジェクターにより発生又は加えられる圧力よりも大きな操作圧力を有するべきである。たとえば、クランプメカニズム７０によって加えられる圧力は、型表面に対して約１４ＭＰａ（約２，０００ｐｓｉ）から１０３ＭＰａ（約１５，０００ｐｓｉ）、好ましくは約２７ＭＰａ（約４，０００ｐｓｉ）から８３ＭＰａ（約１２，０００ｐｓｉ）、さらに好ましくは約４１ＭＰａ（約６，０００ｐｓｉ）から６９ＭＰａ（約１０，０００ｐｓｉ）までの範囲である。

図２では、２つの半型２０と３０は閉じた位置で示され、パーティングライン４２に沿って、互いに接するかまたは噛み合う。型キャビティー４０の断面図が示されるが、型キャビティーのデザインは、成形される最終生成物により、サイズおよび形が非常に異なることができる。型キャビティー４０は、一般に第１の半型の上に第１の表面４４を有し、その上に物品の仕上げ表面が形成される。第２の半型の上に対応する裏側または反対側の第２の表面４６が形成される。型キャビティーは基体形成組成物およびＩＭＣ組成物が独立してその内部に射出されることを可能にするよう、個別のオリフィスを有するように改良される。インジェクターと射出オリフィスの位置は、装置ごとに、および部材ごとに変えることができ、効率、機能性、ワークピースのジオメトリーなどのような要因に基づくことができる。

さらに図１の中で示されるように、第１の（基体形成）組成物インジェクター５０は、一般に溶融樹脂である、熱可塑性材料および熱硬化性材料を型キャビティー内に射出することができる典型的な射出装置である。第１のインジェクター５０は「バック−オフ」位置で示される。しかし、これは水平方向に動くことができ、ノズルまたは樹脂出口５８が半型２０と噛み合い、型キャビティー４０内に射出することができる。

例示のみの目的のために、第１のインジェクター５０はレシプロケーティングスクリュー機械として示され、ここで第１の組成物はホッパー５２内に置かれ、回転するスクリュー５６は組成物を加熱された押し出しバレル５４を通して動かし、ここで組成物はその融点以上に加熱される。加熱された物質がバレル５４の端の近傍に集まると、スクリュー５６は射出ラムの役割をし、ノズル５８を通して物質を型キャビティー４０内へ入れる。ノズル５８は、一般にそのノズルまたはスクリューチップに逆止弁を有し、スクリュー５６内への材料の逆流を防ぐ。

成形される部品のサイズおよび／または複雑さのために、時々、押出物は１以上の位置から型に射出されることがある。マニホールドによって押出物の流れをコントロールするために、押出物を熱することが必要なことがある。これらのマニホールドの通路はホットランナあるいはマニホールドシステムと呼ばれることがあり、図１６に詳細に示される。

操作の際には、基体形成する材料のあらかじめ決定された量が、第１のインジェクター５０から型キャビティー４０に射出され、基体またはワークピースが成形される。型キャビティーの中で成形された基体は少なくとも仕上げ表面８２および反対の表面８４を持っている。

好適な熱可塑性基体としては、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アセタール樹脂、たとえばポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン類、およびポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）があげられる。これらは限定的なものではなく、あくまでも例示にすぎない。

本発明は既存の成形システムを改良するものであり、それは型自身を含み、ＩＭＣ組成物の第２のインジェクター６０からの型キャビティー４０内への導入を許容する。基体形成材料がコーティングを受容するに十分なモジュラスを発現するか、または型キャビティーの圧力もしくは温度が所望の範囲内に達した時、ＩＭＣ組成物の射出が開始される。これらの条件はより詳細に下に記述される。

図２では、第２のインジェクター６０は、第１のインジェクター５０を有していない半型に位置する、第２のノズル６２に接続される。より詳細には、第１の組成物インジェクター５０は固定半型２０に位置し、また、第２の組成物インジェクター６０は移動可能な半型３０に位置するように示される。しかしながら、第２のノズル６２の位置あるいは数は、コーティングされるワークピースの部分およびそのジオメトリーに基づく。

図２に示されるように、ＩＭＣ組成物９０は第２のノズル６２を介して型キャビティー４０に射出される。ＩＭＣが適用される前に、型は開かれずアンクランプされない。すなわち、半型は両方の組成物の射出の間、パーティングラインを維持し、閉じた位置を保持する。ＩＭＣ組成物９０は広がり、仕上げ表面８２のあらかじめ決定された部分または領域をコーティングする。

図１６は図１の中で示される一般的な設計の、仮想の第１のまたは静止している半型を描く。図面は、型キャビティー内への基体形成材料の供給に使用された型の内部の典型的なランナーシステムを示し、２つのタイプのゲート、すなわち、１６０で示されるホットチップおよび１７０で示されるようなバルブゲートシステムを示す。図１６において、１００は半型である。製造されたポリマーは射出ユニットからブッシング１１２を介して供給される。キャビティープレート１１０は成形される部材に隣接する型の部分である。キャビティープレートがヒートシンクとして作用することを防ぐという機能を有するノズルチップインシュレーターは１１４として示される。さらに、ノズルヒーター１１５は、射出される溶融した材料の正確な温度を維持するシステムの一部である。

マニホールドヒーター１１８はマニホールドを熱く維持する機能を有する。スプルーインシュレーター１２０は温度維持システムの一部として機能する。ノズルチップ１２２は溶融した材料の型内への実際の供給地点で、ノズルハウジング１２４内に位置する。使用されるポリマーによって要求される時、加熱または冷却のために水または油が循環されるラインは１２６および１２８として示される。マニホールドヒーター１３０、ノズルインシュレーター１３２およびエアーギャップ１３４はすべて、温度維持システムの一部である。ロケーティングリング１３６は射出ノズルに関して型を配置するために使用される。スプルーヒーター１３８はスプルーブッシュ１４２の上に置かれる。マニホールド１４０は一般に成形システム全体の基礎または土台である。バルブゲート１４４はノズルチップ１２２用の供給システムの一部であり、空気開放配管１５０および空気閉鎖配管１４８により始動される。圧力変換器１８０は型の中の圧力を測定する；一般に１よりも多いそのような変換器が使用される。温度変換器１８２は型の中の温度を決定するために使用される；一般に１よりも多いそのような変換器が使用される。

基体を形成するために使用される物質の射出は、３段階プロセスとして見ることができる。第１段階は通常、高射出段階と呼ばれる。射出機械から型内に材料を射出するために使用される最適な圧力は実験により決定することができるが、好ましくは十分に大きく、型の容量の少なくとも約８５から９５％を満たす。加圧時間、プラスチック型サイズ、および構成のすべてが決定の要因となる。一般に、ポイント圧力がわずかに減少した時点で、型のパーティングラインでフラッシユがみられるまで、圧力は増加される。

射出の第２の段階は射出充填と呼ばれる。これも一連の実験により決定することができ、好ましくはその終了時に型はその容量の少なくとも９９％まで充填される。

射出充填の後、射出圧力はワークピースがゆがまないように低下される。これは射出ホールドと呼ばれる、第３の段階の開始である。他と同様、実験により決定することができる。

型を改良する際に、具体的な型、具体的な基体材料および具体的なＩＭＣ組成物に関連するシステムの最終のマシンコンディションの決定が重要になりうる。改良された型のセットアップにおいて、商業的に受け入れ可能な時間で許容可能な部材を生産するために、多くの変数が関係づけられなければならない。射出機械の圧力、時間および他のセッティングは、製造される部材の形、および／または使用される高分子材料に応じて変化する。

射出成形における、これらおよび他の重要なオペレーティングパラメータを最適化するために、一連の実験を、型および具体的な基体形成材料で行うことができる。与えられた型の体積は計算することができる。この計算および基体形成材料の密度に基づいて、投入量を決定することができる。最小の時間で最適かつ完全に型の充填ができるまで、異なる機械変数を試みることができる。好ましくは、これらの実験では、型に１つ以上の変換器および／またはセンサーが取り付けられ、種種の機械変数（たとえば射出速度および圧力）を変えながら、圧力および／または温度が測定される。オペレーティングパラメータを最適化するために、型に基づくフローモデリングを行なうことができる。

射出された樹脂の量における変化は、投入量の全重量の０．５％の量まで許容される。ひとつには樹脂が圧縮可能で、許容可能な部材がこの範囲内で生産されるので、そのような変化が生じる。

新しい部材についての射出成形での最適操作変数の決定は、基本的に反復技術（すなわち試行錯誤）である。熟練技能者は何が必要かに関してある考えを持っているかもしれないが、彼はそれにもかかわらず任意の新しい形状についてはある量のスクラップを生成するだろう。選択はたとえば、バレル温度、型温度、射出高圧限界、射出保持圧力、射出速度、充填時間および保持時間について行われる。末端の調節が操作可能な条件を一括化するために行われ、ついで微調整され、これは一括化手段と呼ばれる。

このプロセスを例示するために、一連の実験が改良された７７１のＭｇ（８５０トン）のＣＩＮＣＩＮＮＡＴＩ ＭＩＬＡＣＲＯＮ（登録商標）の液圧クランプ射出成形機および改良された型を使用して行われ、多くの基体材料に関して最適のマシンセッティングを決定した。最適の結果を与えることが見いだされたマシンセッティングは、以下の表１に示された。これらのセッティングは一括化手続きの使用により得られた。この手続きの中で使用される型は、折り曲げられた側面を有する開いた箱の形を本質的に持っている自動車エンジン用のためのバルブカバーに似ている。

これらの結果は、別の成形機械に必ずしも適用可能ではないことがある。もっと正確に言えば、改良されられるシステムに基づいて、新しい一連のテストが必要なことがある。
さらに、これは、型または樹脂が異なる場合にも真実である。そのようなケースでは、最適のオペレーティングパラメータを見つけるために同様の試験を行う必要があるであろう。

実験では基体形成材料として、次の樹脂を使用した：
例１：ＩＭＰＥＴ（登録商標） ＥＫＸ２１５、ガラス充填ポリエステル（Ｔｉｃｏｎａ）
例２：ＩＭＰＥＴ（登録商標） ＥＫＸ２３０、ガラス充填ポリエステル（Ｔｉｃｏｎａ）
例３：ＦＯＲＴＲＯＮ（登録商標） ４１８４Ｌ６ ポリフェニレンスルフィド（Ｔｉｃｏｎａ）
例４：ＰＣ／ＰＢＴアロイ（ＧＥプラスチック；ピッツフィールド マサチューセッツ）
例５：ポリスチレン（ノバケミカル；カルガリー、アルベルタ）

基体の生産用のオペレーティングパラメータを決定し、ついで適当な表を参照してまたは測定により基体形成材料の溶融温度を決定し、ＩＭＣ組成物が適当な時間で射出されるようにしなければならない。図１６に関連して上述された変換器またはセンサーの使用によって、基体の温度がその１つまたは複数の構成成分の溶融温度以下に冷却された時点を決定することが可能である。あるいは、溶融温度は、圧力の観察により間接的に決定することができる。成形品がその溶融温度に達した場合、それは多少収縮し始め、それにより、圧力が減少する。

変換器が使用されない場合、溶融温度に到達しＩＭＣ組成物の射出が始まる時間を決定することができ、ついで操作をコントロールするために使用することができる。言いかえれば、型の閉鎖から基体がその溶融温度に達するまでの時間を決定することができ、ＩＭＣ組成物の射出の開始をコントロールするために使用することができる。

改良された機械を使用し、ＩＭＣ組成物としてＩＭＰＥＴ（登録商標） ４３０樹脂、およびＳＴＹＬＥＣＯＡＴ（登録商標）Ｘプライマー（ＯＭＮＯＶＡソリューションズ社；フェアローン、オハイオ州）を使用して一連の実験が実行された。温度測定によって、基体樹脂は型が閉じられた５０秒後にその融点以下に十分に冷えていることが決定された。３つの部材で、ＩＭＣについて９０秒の硬化時間を使用して作られた。これらの部材は良好な隠蔽および硬化を示した。

さらに３３の部材を作り、これらのマシンセッティングを確認し、これらのすべてが許容可能であること、すなわち良好な外観および接着を有することが確認された。さらなるサンプルが、型を閉鎖してから３０秒後にＩＭＣを射出し、硬化時間を６０秒だけとして作られた。いくつかの部分が単に軽くコーティングされたのみであったので、この部材は許容されなかった。これは、前のマシンセッティングの正確さを確認するものである。

別の一連の部材は基体樹脂としてＶＡＮＤＡＲ（登録商標） ９１１４ ＰＢＴポリエステルアロイを使用して作られた。樹脂は型を閉じた３０秒後にその溶融温度以下に冷えた。これらの部材はすべて良好な外観、つまり均一な隠蔽および良好な接着を示した。

ＩＭＣ組成物を正しい時間（すなわち基体樹脂の表面がその溶融温度に冷却した直後）に射出することの必要性をより明確に示すために、射出が早すぎたものおよび遅すぎたものと比較した。一連の実験（それぞれ５つの部材が作られた）は、液圧のクランプを使用して、改良された東芝９５０射出成形機で、ＶＡＮＤＡＲ（登録商標）７００樹脂およびＳＴＹＬＥＣＯＡＴプライマーをＩＭＣ組成物として使用して行われた。上述のようにして、マシンセッティングは決定され、ＩＭＣ組成物が射出される時間、つまり型の閉鎖と、ＩＭＣの射出の開始の間の時間（秒）を除いて同一であった。これらの実験の結果は、以下の表２に示される。

これらの例は、ＩＭＣ組成物が、基体の表面温度がその溶融温度以下にちょうど下がった時に射出されるようにシステムを決定しセットする望ましさを実証する。したがって、本発明の方法は、ＩＭＣ組成物を射出する最適の時間を含むオペレーティングパラメータの決定およびセットとを含むことができる。

上述のように、基体は、あらかじめ決定された領域で選択的にコーティングすることができる。さらに、選択的なコーティングは、型を改良して基体の厚さまたは深さをコントロールまたは修正することにより、さらにコントロールすることができる。この点で、厚さまたは深さは、基体の１つの表面から基体の反対の表面への距離、周囲寸法、または寸法として定義される。ＩＭＣ組成物流れを増加させるための型の改良は、一般に仕上げ表面と呼ばれ、ＩＭＣ組成物が選択的に導かれるかまたは適用される第１の表面、および実質的に反対側の裏面の２つの表面の間の深さに関連する。ＩＭＣは仕上げ表面全体をカバーすることができるが、しかし必ずしも仕上げ表面全体をカバーしなくてもよい。例えば、図３では、厚さは仕上げ表面８２から裏面あるいは反対側の表面８４との距離をいう。図３の中で示されるように、基体の仕上げ表面および裏面の間の厚さは変化することができる。

それぞれの基体は固有の圧縮係数を有し、すなわち所定の温度で特定の基体は、特定の計算可能なパーセンテージで圧縮可能である。したがって、たとえ成形品または基体が単一の圧縮率を持っても、基体の第２の領域に比べてより厚い基体の第１の領域は、第２の基体より大きな厚さまたは距離で圧縮することができるだろう。例えば、所定の基体は、ある温度で２０パーセントの圧縮率を持っている。したがって、２．０ｃｍの厚さを持っている基体の部分は、０．４ｃｍ圧縮することができる。一方、１．０ｃｍの厚さを持っている基体の部分は、同じ温度で０．２ｃｍしか圧縮することができない。

型を適当に改良することにより、この圧縮性は基体のあらかじめ決められた領域を選択的にコーティングするために利用することができる。基体圧縮性も、基体のある領域あるいは経路にＩＭＣのフローを効果的に向けるために利用することができる。

上記のように、ＩＭＣは、公知の多数の方法で基体に適用することができる。図２には、たとえば半型３０の上のような好適な位置において、成形装置の上にノズル６２を有するＩＭＣ（または第２の）組成物インジェクター６０が示される。第１の量の第１の組成物が、型キャビティ内に所望のあらかじめ決定された量で射出され、たとえば、図３−５に示されたプラーク１００のような、基体、ワークピースまたは物品を形成する。

図３の中で示されるように、基体は少なくとも１つの仕上げ表面８２および裏面８４を持っている。その後、ＩＭＣ組成物９０は、インジェクター６０から少なくとも１つのノズル６２を通って、基体の仕上げ表面側に、たとえば図４に示されたタブ１０３上の１０４のような場所で型キャビティー内に射出される。

ＩＭＣ組成物の射出および硬化の前および／または硬化中に型が開かれず、クランプは解除されず、すなわち、半型はパーティングラインを維持し、互いから実質的に固定された距離をほぼ維持しつつ、第１と第２の両方の組成物が型キャビティ内に射出される。

液体ＩＭＣ組成物は、射出ポイント１０４から仕上げ表面８２の上に分配され、四方に広がる。射出ポイントの位置は、ＩＭＣ組成物インジェクターおよびそれらのノズルが改良された成形装置において位置する場所に依存する。従って、ＩＭＣ組成物の射出のポイントは実質的に基体仕上げ表面８２のいかなる場所にも位置することができ、本発明の図面の中で示される位置へ制限されない。

ＩＭＣ組成物は基体上で硬化し、コーティングを形成する。硬化は、これらに限定されないが、たとえば成形された基体、型自身、又は型を通って流れる温度制御された流体などの熱源から、任意に熱活性化される。

型の改良は基体上のＩＭＣ組成物の流れを導くかまたは経路を付けることを含むことができる。上述のように、成形プロセスの変数の制御を通じて、所望の基体を生産する材料の量は、実験的にあるいはフローモデリングによって決定することができる。第１の組成物が型キャビティーに射出され、融点以下に冷えたか、そうでなければＩＭＣを受容または支持するのに十分な温度に達した後、あらかじめ決定された量のＩＭＣ組成物はインジェクター６０から基体の射出ポイント上に、好ましくは基体の仕上げ表面上に射出される。コーティング組成物は一般に約３．５から約３５ＭＰａ（５００から５０００ｐｓｉ）、典型的には約７から約３０ＭＰａ（１０００から４５００ｐｓｉ） の圧力で射出され、ＩＭＣ組成物がノズルから離れて、型表面と基体の表面との間を広がることを促進する。ＩＭＣの流れは、基体の好ましい領域にＩＭＣを導く、コーティングされる表面の下の基体の樹脂の厚さまたは深さを変えるように型を改良することによりコントロールされる。例えば、基体がコーティングされる領域の下で一定の厚さを持つように型キャビティーが設計されている場合、ＩＭＣ組成物は射出位置から本質的に放射状に、均一かつ一定に広がるだろう。同じ相対関係の下では、コーティングされる表面の下の厚さにおいて異なる領域を有するように基体が形成されると、ＩＭＣ組成物はより大きな相対的な厚さを有する１または複数の領域に流れるように経路づけられることができる。したがって、コーティングの深さは、コーティングされた表面上で変化することができる。基体の圧縮性は、より深い深さを有する基体領域が、第２の領域に対してより圧縮され、より良好なＩＭＣ流れを提供し、それらの移行を促進する。基体温度も、圧縮性の要因であり、したがって流れに影響を与える要因である。

型への別の潜在的な改良では、基体には、ＩＭＣ組成物が基体上に射出されるポイントのまわりに、増加した厚さの領域が供給される。増加した厚さによって、ＩＭＣ組成物の射出位置のまわりの基体の厚さは、基体の少なくとも１つの他の領域あるいは部分より大きいことが理解される。図５の中で示されるように、プラーク１００は、ＩＭＣ射出位置にタブ領域１０３を有する。タブ領域１０３の厚さはＩＭＣ組成物の経路付けを向上させるために変えることができる。図４の中のタブ部分１０４は、ＩＭＣ組成物が型キャビティから流れ出るのを防ぐ、薄い部分または封じ込めタブフランジ１０２を含んでいる。封じ込めフランジについてはさらに以下に説明される。比較的厚いタブ領域は、基体の仕上げ表面８２上へのＩＭＣノズルからのコーティング組成物フローを促進する。ＩＭＣ組成物は、タブのような最小もしくはより薄い厚さの基体部分を避ける傾向があるからである。

型のさらなる改良では、基体上のＩＭＣ組成物フローを促進するために、基体には、優先のフローチャンネルあるいは領域である、少なくとも１つの「ランナー」部分が提供される。ランナー部分は隣接する別の領域より比較的厚い領域であり、そこではＩＭＣ組成物は優先的な流路を定められることができる。有利に、ランナー部分は、複雑な設計あるいはコーティングするのが難しい基体に提供することができる。ランナー部分は、一般に基体上のＩＭＣ組成物の射出ポイントのはじめの領域に位置し、そこからあらかじめ決められた場所または終点まで基体上を広がる。例えば、図５は、タブ領域１０３を含み、これから実質的にプラーク１００の下端１０７まで伸びるランナー部分１０６を有する。図６は、３つのランナー部分１０９を有するドアパネルを示す。型キャビティー内に射出されるＩＭＣ組成物の量に応じて、ランナー部分を有する仕上げ表面は完全にコーティングされることができ、またはたとえば、ランナー部分のような特定の領域のみをコーティングすることができる。塗布されるコーティングの量および厚さは部分ごとに変化することができる。

ランナー部分の深さはコーティングされる基体および設計仕様に応じて変えることができる。基体はＩＭＣ組成物の射出領域から伸びるランナー部分を有することができ、これは比較的厚いので、基体表面へ適用されたＩＭＣのすべてがランナー部分に実質的にとどまる。したがって、想像することができるように、多くのユニークな結果がランナー部分を利用するように型を改良することにより得られる。例えば、ランナー部分は基体表面の末端の部分へコーティング組成物を方向付けるために利用することができる。ランナー部分の厚さは、必要に応じ、たとえば射出のポイントから離れる方向で、徐々に減少させることができ、または離され、もしくは２以上のランナー部分に分割され、所望のコーティングの効果を達成することができる。

成形された基体あるいは物品には、封じ込めフランジ９８が提供されることができる。少なくとも図４の中で示されるように、封じ込めフランジ９８は好ましくは基体、特にはプラーク１００の周縁のまわりに完全に伸びる。フランジ９８はバリヤーとして使用されることができ、ＩＭＣ組成物の型キャビティからの漏れ出し、および潜在的なパーティングラインからの噴き出しを防ぐ。少なくとも図３の中で示されるように、フランジ９８は、仕上げ表面８２の平面より下の平面に一般にオフセットされるか形成される。したがって、仕上げ表面８２はエッジ８３を有し、これはフランジ９８へ移り変わる。仕上げ表面エッジ８３は、仕上げ表面に対して約９０度の角度で壁内に落ち込む。基体壁８６は、フランジ部分９８で終了し、フランジ部分は壁８６に対して約９０度の角度で伸びる。仕上げ表面８２とフランジ９８との間の比較的鋭い角度、並びに薄いフランジの相対的な非圧縮性は、ＩＭＣ組成物のフローへの実質的な障害の役割をすると考えられている。フランジ９８は、一般に基体の最も薄い部分または領域よりも小さな厚さを持っている。図３の中で示されるように、フランジ９８は、基体の最も薄い部分である９６より薄い。フランジ９８は、コーティングされる基体表面の全周囲を実質的に取り囲む。フランジは約０．５７から約０．４５ｃｍ（０．２２５から約０．１７６インチ）、望ましくは約０．４４から約０．１９ｃｍ（０．１７５から約０．０７６インチ）、および好ましくは約０．１９から約０．１１ｃｍ（０．０７５から約０．０４５インチ）の幅を有する。

図７の中で示されるように、ＩＭＣ９０は成形された基体の仕上げ表面全体を被覆する。成形された基体の配置、並びに他の成形変数により、コーティング９０は被覆できるにもかかわらずフランジ９８を被覆しない。フランジ９８のデザインにより一般に約１０重量％未満、望ましくは５重量％未満、好ましくは１重量％未満のＩＭＣがフランジ９８を被覆する。フランジ９８はその末端において、他の基体材料を有しない。フランジとパーティングラインの間に他の基体材料あるいはより外側の端部はない。

破壊可能で除去可能なフラッシュエッジまたは封じ込めフランジを含むように型を改良することができる。成形品、部品あるいは基体は、しばしばあるあらかじめ決定された一定の許容差に適合するように構築される。たびたび、物品は、部材のアセンブリーまたは配置内に正確にあるいは本質的に正確に適合するようにデザインされている。コーティングを封じ込めるために追加の封じ込めフランジと共に提供される物品は、しばしば指定された製作公差より大きい。更に、しばしば、封じ込めフランジ仕上げ表面はＩＭＣでコーティングされず、不適当な外観を有する物品をもたらす。

液体のままの、未硬化のＩＭＣ組成物を、意図された基体のターゲット表面に封じ込めることは非常に困難である。たびたび、組成物は、たとえば、パーティングラインのような周囲の型表面；コーティングされるべきでない物品の仕上げ表面ではない表面；および型自身の上に流れ、漏れ出す。コーティングの漏れに関連した別の問題は、コーティング組成物が型内に適切に充填されず、不鮮明な外観を有するコーティングされた部材、均一なフィルムを有さないかもしくは適当なコーティング厚さを有しない部材、または所望のもしくは必要なテクスチャーを示さない部材をもたらす。エジェクターピン上へのコーティングの浸透は、成形装置の接着および不作動を引き起こす場合がある。部品の破壊の可能性があり、また型表面がコーティングの堆積を除去するために清掃されなければならないので、そのようなオーバーフローは許容しがたい。

本発明の方法によって改良された成形システムは、型を改良することにより上記の課題を解決し、成形された物品またはワークピースが、たとえば物品がコーティングされてコーティングが硬化された後に、手でとれるような柔軟でしたがって容易に除去可能な柔軟なｌＭＣ封じ込めフランジあるいはフラッシュエッジを持つようにする。削除された除去可能な封じ込め端を備えたコーティングされた物品は、そのままアセンブリー内で使用することができる。それは単に部分的にコーティングされることがあり、恐らく不体裁なことがある除去可能な封じ込めフランジの１つの利点は、容易にそれを削除し廃棄することができるということである。さらに、所望の寸法および正確な基準の完全にコーティングされた部材を生産することができる。コーティング封じ込めが達成されると、労働およびコストを節約でき、また、廃棄物が最小限にされるという利点が得られる。除去可能な封じ込めフランジは、部材の塗装作業、二次的ハンドリングおよび部材成形者と塗装業者との間の輸送費を潜在的に除去する。

図１１−１５Ｂを参照すると、除去可能な柔軟な封じ込めフランジを有する成形品あるいは基体が示される。図１１には物品２００が示される。主または仕上げ表面２１０がコーティングされる。除去可能な封じ込めフランジ２２０の存在により、ＩＭＣ組成物が、基体の表面を去り、かつ他の型表面あるいは成形品の裏面を汚染することが防止される。

図１１は基体形成材料が型内に射出される、基体射出領域２３０を示す。ＩＭＣ組成物射出領域２４０は、仕上げ表面を横切って広がるＩＭＣ組成物の進入ポイントを示す。主表面のフローオフを禁じるために、除去可能なフランジ２２０は、既に封じ込めのための機能を含んでいる射出領域２４０のまわりの領域を除き、仕上げ表面の周縁のまわりに伸びる。除去可能なフランジ２２０は仕上げ表面の全周縁の周囲に伸びているものとして示される。ただしそれはたとえば、ワークピースが流れを制限するジオメトリーを含む場合などには、一部のみの周囲に伸びることができる。図１４は、基体２００の主表面の周縁の近くで伸びる除去可能なフランジ２２０を示す。ＩＭＣ組成物射出入口領域２４０も示される。再び、他のある封じ込め機能が存在するか、本質的に漏れが特定の領域で生じない場合、除去可能なフランジは、基体主部分の周囲のまわりの完全な距離に満たない部分で伸びることができる。

除去可能なフランジは、部材の仕上げ表面端あるいは周縁と、裏面端もしくは周縁の間の領域もしくは面において、基体表面上に配置されるかまたは形成される。どちらのフランジが利用されても、フランジはそれぞれ幅および深さまたは高さを持っている。図１２の中で示されるように、幅Ａはコーティングされる仕上げ表面Ｄと、それと反対側の仕上げ表面ではない表面Ｅとの間の位置で、フランジが基体の主要部Ｃから離れる最大距離として定義することができる。深さＢは、深さ又は厚さの寸法として考えることができ、フランジの幅に沿って変化することができ、一般に最も深い深さはフランジの最も外側の部分に存在する。フランジは基体に隣接ないし近接して、容易に破壊することができる非常に薄い部分を有するようにデザインされる。フランジの除去は簡単であり、たとえば、フランジを前後に曲げて、それらのリーディングエッジを壊し、部材の主表面の端から離すだけである。必要でないが、さらにフランジは、切刃、ホットエッジツール、ウォータージェット、バッファー、サンダー、ルーターなどの道具を使用して除去することができる。

除去可能なフランジは多数の形状を持つことができる。図１２は、図１１の断面での構成を示す。ここでフランジ２２０は、その外側の末端部分が、基体の主要部分と接触し、除去可能に接続している部分よりも、より大きな深さを有するくさびとして形成される。除去可能な封じ込めフランジは、パーティングライン２０５の１つの側にのみ形成されることができる。基体主要部分の垂直の側表面と封じ込めフランジ上表面との間の角度は、約１０から約９０度まで変わることができ、好ましくは約１５から約３０度まである。図１３Ａは、基体２１５上にＩＭＣ２１６を有するコーティングされた基体２２０、および三角形のフランジ２２１の断面図を示す。矩形のフランジ２２２は図１３Ｂの形状の中で示される。図１３Ｃおよび１３Ｄの中でそれぞれ示されるように円形、半円のフランジも利用することができる。フランジはほとんどすべての幾何学的形状またはデザインであることができ、たとえば楕円、涙形、テーパーなどであることができる。

フランジが容易に除去可能であるようにするために、基体主要部分へのフランジの取り付け箇所は、容易にそこから分離されるか破壊することができるように十分に薄くあるべきである。フランジの厚さは基体形成組成物に依存する。従って、基体に極く隣接している付着箇所でのフランジの厚さは、約０．７ｍｍ、０．６ｍｍあるいは０．５ｍｍ未満で、好ましくは約０．１ｍｍから０．４ｍｍの範囲である。基体の主要部分に付着している箇所から離れる方向でのフランジの厚さは、任意の好ましい厚さに大きくすることができ、それは、付着箇所での厚さより一般に大きい。基体の主要部分から周縁部端までのフランジの幅は、一般に約１０ｍｍ未満、望ましくは約２．５ｍｍから約８ｍｍまで、および好ましくは約３から約６ｍｍまでである。

除去可能な封じ込めフランジが、機械加工、ミリング操作等により、上記に記述された半型のどちらか又は両方に形成されるように型を改良することができる。典型的には、フランジは、たとえば図１２に示されるように、型のパーティングライン２０５の１つの側または両側に沿って形成される。封じ込めフランジのデザイン、および基体の主要部分への狭い付着箇所での実質的な非圧縮性のために、ＩＭＣ組成物は、図１３Ａ−１３Ｄの中で示されるように、基体の主要部分および封じ込めフランジとの間の付着箇所で主として止められる。すなわち、圧縮勾配が形成され、ＩＭＣは比較的厚く圧縮可能な基体の主要部分を横切って流れることができるが、基体の主要部分に取り付けられた比較的薄い圧縮不可能な封じ込めフランジエッジを横切って流れることは本質的にできない。

除去可能な封じ込めフランジが、基体の表面上に伸び、仕上げ表面または他の表面のあらかじめ決められた領域上へのＩＭＣ組成物の流れ込みを防ぐように、型を改良することができる。図１５Ａは、仕上げ表面Ｄのあらかじめ決められた領域へＩＭＣ３１６を封じ込めるために、仕上げ表面Ｄの部分を横切って伸び、また基体の周縁部の周囲に伸びる除去可能な封じ込めフランジ３２０を有する基体３００を図示する。

図１５Ｂは図１５Ａの１５Ｂ−１５Ｂに沿った断面図である。この図には、除去可能なフランジ３２０によって、仕上げ表面Ｄの前もって定義した部分にＩＭＣ３１６が封じ込められていることが示される。

従って、除去可能なＩＭＣ封じ込めフランジは、前もって定義した部分を優先的にコーティングするために、基体の任意の表面上の１以上の任意の領域で利用することができる。除去可能な封じ込めフランジが、基体、特にそれの仕上げ表面上で利用される場合、基体上に明確に定義されたコーティング境界あるいは領域を作ることができる。様々な表面の審美的な結果を封じ込めフランジ（特に除去可能なもの）を利用して作成することができる。任意の数の封じ込めフランジを有するように型を改良することができる。封じ込めフランジは任意のタイプのパターン、デザイン、ロゴ、レタリング、記章などを作成するために利用することができる。異なる色がつけられたコーティングを、封じ込めフランジ境界を持っている基体の異なる領域に組み入れて、それにより、シェイデング、コントラストカラー、特殊効果などを行うことができる。

除去可能な封じ込めフランジは、スライドあるいはコアのような移動可能な型部分に隣接しているエッジ開口部でも、基体上に使用することができる。除去可能なフランジは、ＩＭＣ組成物が、移動可能なコア領域に漏れだし、恐らくこれを結合することを防止または妨害する。

図１７Ａ−１８Ｃには別の型の改良が示される。この点で、ＩＭＣ組成物は、図１７Ａの中で示されるような基体３２５のうちの３１０の基体表面の中心部分、または図１８Ａの中で示されるような基体４００の基体表面の角４１０で射出されることができる。典型的には、ＩＭＣ組成物は、物品が使用される場合に目立たない、成形された基体上の位置で射出される。あるいは、ＩＭＣ組成物は、後で除去されるか基体の別の部分から切り取られる箇所で、基体上に射出することができる。例えば、所望の場合、図４のタブ１０３で、成形された基体の主要部分に接続する箇所でＩＭＣ組成物射出領域を切り取ることができ、本質的に正方形のコーティングされた物品を残す。

ＩＭＣの射出位置で、基体に増加した相対的な厚さを有する領域あるいは圧縮可能なゾーンを作ることにより、ＩＭＣ組成物フローを促進するか高めることができることが知られた。図１７Ａから１７Ｃは、基体上のフローを促進する、異なる圧縮性を有する、成形された基体３２５を図示する。図１７Ａは、基体３２５の正面図であり、封じ込めフランジ３３０が、基体の仕上げ表面３０２にＩＭＣを封じ込めるために利用できることを示している。成形サイクルの間に、基体の射出入口領域３１０上にＩＭＣ組成物を射出することができる。基体の射出口領域３１２も点線で図示される。基体は仕上げ表面３０２の反対側３０４から射出されており、スプルーが除去された後に存在する場合があるすべてのフローラインおよび望ましくないエッジを隠す。

増加した厚さの領域３０８は、コーティング組成物のフロー、したがって得られるコーティングの厚さおよび表面領域をコントロールするために選択的に使用される「フローゾーン」を形成する。例えば、対応して相対的な圧縮性が増加する相対的に厚さの増加した領域では、フローゾーンは、フローゾーンから相対的に薄い断面を有するその隣接する基体表面へのＩＭＣ組成物の流れを促進する。さらに、このフローゾーンは、コーティングのための射出位置に隣接する。フローゾーンは、増加した（あるいは減少した）圧縮性のチャンネルの提供によりコーティングのフローを選択的にコントロールするためにフローゾーンが設計されているので、強化用の支柱あるいは同様の構造細部から生ずる場合のある増加した厚さを有する他の複雑な断面部分とは異なる。しかしながら、増加した（あるいは減少した）厚さのこれらの領域は、フローゾーンとしても役立つ。同様に、周辺のフランジのようなより薄い断面積の部分において生じるように、フローゾーンは減少した圧縮性を有する領域を含むことができる。この場合、フローゾーンは、コーティングのための封じ込めゾーンの役割をする。さらに、この場合、フローゾーンは射出サイトに隣接する必要がないし、恐らく実際射出サイトに隣接しているというよりむしろ遠方になる。

図１７Ｂは、図１７Ａの成形された基体の１７Ｂ−１７Ｂに沿った側面断面図である。仕上げ表面３０２および裏面３０４は、その間に変化する距離または厚さを有している。スプルー３１４は基体射出成形工程の間に形成される。射出入口領域３１０の裏面領域には、領域３０８が提供され、これはＩＭＣ組成物のフローを促進するために基体領域３０６より大きな厚さを有する。領域３０８は、ＩＭＣ組成物が仕上げ表面３０２上に射出される場所であるその中央の部分で、より厚い部分または最も大きな深さを持っている。基体の厚さは、射出入口領域３１０からテーパー状に薄くなり、基体部分３０６で比較的一定の厚さになる。領域３０８により提供される相対的な深さまたは厚さは、ＩＭＣ組成物に容易に圧縮可能な領域を提供し、仕上げ表面３０２の他の所望の領域へのフローを促進する。図１７Ｃの中で示されるように、ＩＭＣ３２０は完全に仕上げ表面３０２をカバーする。あるいは、所望の場合、基体３２５は、たとえば上記のモールドランナーのような他の圧縮性の異なるゾーンを含むことができ、基体の圧縮性を利用してあらかじめ選ばれた領域にコーティングすることができる。

図１８Ａ−Ｃは、射出入口領域でＩＭＣ組成物のフローを促進する圧縮の差異を生み出すための、さらなる基体圧縮性の使用を図示する。図１８Ａは、仕上げ表面４０２および封じ込めフランジ４３０を有する基体４００を示す。ＩＭＣ組成物は入り口領域４１０で射出される。基体形成材料は裏面領域４１２で射出される。図１８Ｂは、半型４４２と４４４の間の型キャビティ４４０の中に位置するプラーク４００の部分断面図である。成形された基体は、入口領域４１０に位置するノズルを介して入り口チャンネル４２４を通って、射出装置４２２からのＩＭＣ組成物４２０でコーティングされていた。型パーティングライン４６０も図示される。ＩＭＣ組成物は、領域４０６を含む基体の他の部分と比較された時、増加した厚さを持っている領域４０８で基体上に射出される。増加した厚さのため、ＩＭＣ組成物は領域４０６と比較して、領域４０８において、より容易に基体を圧縮することができる。図１８Ｃは、コーティングされた基体４００の仕上げ表面４０１の正面図を図示する。

ＩＭＣ射出位置（たとえば、図１７Ａ中の３１０）において、基体はコーティングされることが意図される基体の別の部分と比較して、約１．１：１から約１０：１、望ましくは約１．２５：１から約２：１、および好ましくは約１．３：１から約１．５：１の厚さの比率を有する。

仕上げ表面を横切るＩＭＣ組成物のなめらかで均一な流れを促進するために、図１７Ｂおよび１８Ｂの中で示されるようなＩＭＣ組成物射出の位置から他の基体領域へのなめらかな、または実質的に均一な変化が作られる。変化ゾーンもテーパーまたはランプと考えられることができる。もちろん、ここに述べられるように、たとえばランナー部分およびコーティング封じ込めフランジのような他のものも、ＩＭＣ組成物フローをコントロールまたは促進するために組み入れることができる。さらに、基体および／または型温度の制御もこの流れに影響を与えることができる。

図１９−２５は型ランナー２２を示す。図２０で示されるように、第１の組成物インジェクター５０は半型２０と接触し、ノズルまたは樹脂出口５８は半型２０とかみ合い、型ランナー２２を介して型キャビティー４０内に射出することができる。型ランナー２２は、型キャビティー４０内へインジェクター５０から基体組成物を移動させるための通路を半型中に提供する。型ランナーはスプルーブッシュ、または型ランナードロップなどと呼ばれる場合がある。

図２２は、１つのタイプの型ランナー２２の概要を示す。型ランナー２２は半型２０またはプラテン２１と、離れるかまたは一緒になることができるボディ要素を有している。すなわち、型ランナーは、半型内に挿入され、取り付けられる、分離可能で取り外し可能な別個の要素であることができ、または半型それ自身の中に形成または賦形されることができる。型ランナー２２は第１の末端２３および第２の末端２５を有し、それらの間に伸びる。第１の末端２３は射出成形機から溶融した材料を受け取る。また、第２の末端２５は、型キャビティー４０内へ材料を放出する。該材料は引き続いて型キャビティー内で基体を形成し、それはコーティングされることができる。型ランナー２２は、封じ込めシュラウドの領域以外においては、射出の間の基体上への応力、ひずみ、剪断力を避けるために、断面は円筒状である。他の適切な形状としては、制限されないが、円錐形、螺旋形、およびテーパーなどがあげられる。少なくとも図２０の中で示されるように、成形操作のためにノズル５８は第１の末端２３に位置するかまたは固定される。型ランナー２２は封じ込めシュラウド２７を有し、これはＩＭＣ組成物の通路２６を通っての成形装置５０内への流動を防止するか又は終了させる。

封じ込めシュラウドは、一般にくぼみ、またはボイドであり、第１の末端と第２の末端との間の型ランナー通路の少なくとも１つの部分の全周囲または全周縁のまわりに伸びる。言いかえれば、封じ込めシュラウドは、一般的には、通路の軸に本質的にほぼ垂直な平面で、通路の周縁のセグメントの周囲の型ランナー中に形成される、キャビティである。それぞれの封じ込めシュラウドは、少なくとも図２２（ａ）にそれぞれ２８および２９として示される、ベース部分および端または末端を有する。ベース部分２８は、通路の軸長に沿った前もって定義した幅を持っている。封じ込めシュラウドはさらに高さを持っており、通路周縁から放射状に外側に伸びる。

上記のように、封じ込めシュラウドはその周囲またはそこを通って、ＩＭＣ組成物が出口通路から基体材料が入る通路へと通過することを防止し、終了させるのに有効なデザインまたは構造を有している。基体形成組成物が型キャビティ内に射出された後、型ランナーおよび封じ込めシュラウドも基体形成組成物で充填される。基体組成物が充填された封じ込めシュラウドは、この薄い領域での基体の相対的な非圧縮性を、ＩＭＣ組成物のフローを防ぐためのバリヤーとして利用する。

ランナーの他の例において、ベース部分は、封じ込めシュラウド中に形成された突出部を含む部分的にコーティングされた基体スプルーの本質的に容易な除去を可能とするために、たとえば図２３および２４の中で示されるように、ターミナルの部分以上の幅または厚さを持っている。ベース部分の幅は変わることができるが、一般には約０．０２５ｍｍから約６．４ｍｍまで、好ましくは約０．０６ｍｍから約０．４ｍｍまでである。従って、封じ込めシュラウドの末端あるいは放射状の外側の部分は、しばしばベース部分よりも小さい幅を持っている。ベース部分と末端の部分の間の封じ込めシュラウドの高さは変わることができ、一般には、約０．１ｍｍから約２ｍｍ、、望ましくは約０．２から約０．６５ｍｍ、好ましくは０．２５から約０．４ｍｍである。封じ込めシュラウドは、第１の末端２３と第２の末端２５の間で型ランナー通路に沿って任意の場所に位置することができる。好ましくは、封じ込めシュラウドは、ＩＭＣ組成物が型ランナーに入いることができる、第２の末端の方向に位置する。封じ込めシュラウドは、第２の末端まで約０．２５ｍｍのところまで接近して位置することができる。シュラウド設計および位置は多数の要因、たとえば、ランナーの直径、基体の組成、および成形されたワークピースを型から取り出す必要性などに依存する。

図２２では、封じ込めシュラウド２７Ａは、第１の末端２３および第２の末端２５の間の通路によって形成された軸に垂直な平面を有するアニュラリングとして示される。アニュラリングはそれの末端部分で角を四角に切った。図２３は、封じ込めシュラウド２７Ｂを示す。成形しコーティング操作が行なわれ、コーティングされた部品が型から取り除かれた後、型ランナーから、通路および封じ込めシュラウドを充填した基体により形成されたスプルーが容易に除去できるような角度で、封じ込めシュラウド２７Ｂはセットされる。シュラウド２７Ｂは、通路と、ベース部分からターミナル部分への測定された高さにより形成された軸によって形成される角度シータで一般にセットされる。角度シータは、約１〜約９０度まで、望ましくは約２５〜約６５度まで、および好ましくは約４０〜約５５度までである。

図２３に示される封じ込めシュラウドと第２の末端２５の間の通路は、封じ込めシュラウドおよび第１の末端２３の間の通路より大きな直径を持っている。この配置はスプルーの除去を容易にする。すなわち、スプルーが型キャビティの方向に型から引かれる場合、封じ込めシュラウドは柔軟であり、第２の末端に最も近い通路に提供される直径のスペースに追従する。封じ込めシュラウドは、さらにたとえば図２４の中で示されるようなテーパーまたはくさび型２７Ｃの態様であることができる。

図２５は、封じ込めシュラウドが図２２におけるように存在するところの位置での、半型の縦軸での断面図である。そこに見ることができるように、封じ込めシュラウド２７は、型ランナーを通ってＩＭＣ組成物が流れるのを防ぐために、通路２６の周縁全体のまわりに伸びている。この実施態様では、型ランナーは円筒状の形である。したがって、封じ込めシュラウドは通路周縁のまわりで放射状に伸びる。

型ランナーがどのように機能するか理解するために、コーティングプロセスが図面１９−２５を参照しつつ説明される。基体形成材料は、射出成形装置へ導入され、その融点以上に加熱される。基体形成材料は回転するスクリュー５６を利用して装置を通って移動されて、バレルの端に置かれる。成形サイクル中に、半型２０および３０は、図１９の中で示されるような閉じた位置にされ、溶融された基体形成材料は、型ランナー２２を通して射出成形装置のノズル５８から型キャビティ４０内に射出される。一般に、最終生産物が望ましく型キャビティを満たすように、適切な量の基体材料が型キャビティ内に射出される。図１９に示されるように、基体形成材料は型キャビティの形をとり、型ランナー２２中に存在するスプルー部分５３をさらに含み、一般にそれらの形に追従し、それを完全に満たす。一旦基体形成材料が射出されたならば、材料は冷却され、その上にＩＭＣ組成物が適用できるポイントまで固化される。ＩＭＣ組成物は、基体材料の仕上げ表面上で型キャビティ４０内に射出される。図２０に示されるように、インジェクター６０は、仕上げ表面４４の上にＩＭＣ組成物を射出する。圧力により、ＩＭＣ組成物は仕上げ表面４４を横切って入口６２から広がる。ＩＭＣが、スプルー５３および型ランナー２２と同じ側の基体上に射出されるので、ＩＭＣ組成物は射出装置５０の方向にスプルー５３に沿って流れる。

図２１は型キャビティ中のコーティングされた基体を図示し、ここでは、封じ込めシュラウドがＩＭＣ組成物が型ランナーを通って流れることを防止するために利用されている。未硬化のＩＭＣ組成物は基体の表面を横切って広がり、型ランナー２２の第２の末端２５にさらに入る。コーティング組成物は、スプルー材料の圧縮性のため、型ランナーの第２の末端２５から型ランナーの第１の末端２３へスプルーを上へ移動する。一旦ＩＭＣ組成物が封じ込めシュラウド２７に遭遇すれば、コーティングは封じ込めシュラウド中の基体組成物の相対的な非圧縮性のために、さらなる広がりが止められる。したがって、ＩＭＣ組成物が第１の末端２３へ到達し、射出装置５０に入り、かつその内部の基体形成材料を汚染することが防止される。

インモールドコーティングが型キャビティ内に射出された後、それは硬化され基体材料に接着し、コーティングを形成する。その後、固定された半型は割られ、スプルー５３と共にコーティングされた基体材料が取り出される。スプルーは、型ランナー封じ込めシュラウドによって形成されたリムまたは突出部を含んでいる。封じ込めシュラウドの中で形成された突出部は一般に柔軟であるので、スプルーは型ランナーから容易に除去可能である。ＩＭＣ組成物が、射出装置を汚染せず、ランナーシステム中にＩＭＣ組成物の堆積物が存在しないので、コーティングされた基体をさらに生産することができる。

図２６−２９はＩＭＣフローを制御する他の型の改良を示す。基体７４０は、基体物質７４２のバリヤーリムを含むバリヤー７４３、基体射出入口領域７４４、およびＩＭ組成物射出領域７４６を含んでいる。上に記述されるような封じ込めフランジ７４８も示される。フランジ７４８はコーティング７４１でコーティングされる基体の領域を完全に取り囲んで示されるが、フランジはワークピースの配置および型のフロー特性に基づいて、コーティングされる領域の一部のみを取り囲むことができる。基体射出入口領域７４４には、バリヤー７４３の存在によりＩＭＣがない。

図２７の中で示されるように、バリヤーリム７４２は基体射出入り口領域７４４の周囲のまわりに伸びる。バリヤーリム７４２は、隣接する基体の表面、バリヤーリム周縁部の外側の表面と比較された時に、隆起しているかもしくは盛り上がっている突出部を有する。典型的には基体射出オリフィスは一般に円形かあるいは円筒状である。従って、バリヤーリム７４２もオリフィスのまわりに相補的な形で形成され、例えば環状であることができるが、一般的に他の形も可能である。

バリヤーリムおよび基体の他の部分の高さは、上述のように、基体の一端から他端まで、たとえば、仕上げ表面から裏面または反対側の表面まで、すなわち対応する半型の間で測定されることができる。特記のない限り、本明細書においては、リムの高さ又は厚さは最大の高さを言う。バリヤーリムの高度または高さは仕上げ表面からリムの末端までで測定することもできる。図２８Ｂの中のＹは、バリヤーリム７４２の高さを示す。それは、Ｚで示される幅の全体にわたり本質的に同じである。バリヤーリム高さＹおよび幅Ｚは、少なくとも図２８Ｃの中で示されるように、ＩＭＣ組成物７４１が基体射出入口領域７４４内に流れ込むことを本質的に防止するようにデザインされる。ＩＭＣ組成物が図２７の射出入口領域７４６で基体７４０の表面に射出された後、基体を圧縮することにより型キャビティ表面と基体表面の間を横切って、コーティングは広がる。最終的に、図２８Ｃに示されるように、ＩＭＣ組成物７４１はバリヤーリム７４２のベースに到る。ＩＭＣ組成物は、リムの幅Ｚの圧縮によりバリヤーリム７４２の高さ方向に流れあがることを試みる。バリヤーリムの幅Ｚは比較的薄いので、図２８Ｃに示されるように、ＩＭＣ組成物７４１が基体射出入り口領域７４４内に流れ込むことを十分に防止する。少なくとも、リム幅が比較的非圧縮性で、ＩＭＣシールまたはコーティング流れに対するバリヤーを形成するからである。

ＩＭＣコーティングがリム自身の上を流れず、基体射出入口領域に流れないように、バリヤーリムの幅Ｚは十分に薄くすることができる。従って、バリヤー近傍における基体の厚さＸ（図３０Ａ中で示す）（１つの基体表面から裏面表面まで測定する）に対するバリヤーリム幅Ｚの比率は、一般に約０．１：１から約２：１、好ましくは約０．２５：１から約１：１、より好ましくは０．３：１から約０．８：１である。必要な圧縮性の相違は基体組成物、型温度および部品設計等に依存して変化することができ、限定された実験により容易に決定することができる。

さらに、バリヤーリム高さＹ（図２７中の７４２）と基体厚さＸとの間の高さ比率の差も、ＩＭＣ組成物の基体射出領域あるいはオリフィスへの突破を防ぐのに十分である。その範囲は一般に、約０．１：１から約５：１、望ましくは約０．５：１から約２：１、好ましくは約１：１である。

図２８Ａ−Ｃは、基体射出オリフィスバリヤーを形成するプロセスを図示し、図１の中で示され、上記に記述された装置に類似する型アセンブリの部分の横断面図を示す。図２８Ａは、第１の半型７１０と第２の半型７１２の間にはさまれた型キャビティ４０の部分図を示す。図２８Ａでは、リム７２２を含むバリヤー成形レリーフ７２１を有する型キャビティが示される。基体形成組成物７４０は、図２８Ｂに示されるようにゲートピン７２０が入口から後退した時に、基体射出入口領域７２４で型キャビティ４０内に射出される。上記のように、ゲートピンは基体入り口制御の単なる１例である。

典型的な成形サイクルの間、ゲートピン７２０は図２８Ｂに示されたように、入り口７２４から後退し、基体形成材料７４０が型キャビティー４０内に所定量流れ込むことを許容する。バリヤーリム７４２を含むバリヤー７４３も、基体物質で作られる。十分な量の基体形成物質７４０が射出された後、ゲートピン７２０は、基体形成材料のフローを止めるためと、成形された物品の表面にきれいなシャットオフを残すという美観上の目的のために、図２８Ｃの中で示されるような閉じた位置へ移動される。

基体物質が冷えた後、適切なモジュラスに達し、または他の方法でそれの表面上に液体を受容することができるようにし、コーティング組成物が型キャビティ内に射出される。射出に際して、バリヤー７４３に遭遇するまで、ＩＭＣ組成物７４１は基体の表面を横切って流れる。バリヤーリム７４２に到達すると、ＩＭＣ組成物は、型キャビティに対してリム幅を圧縮し、基体入口領域あるいは基体射出オリフィスに流れ込むのを止める。これはリムの高さに沿った基体バリヤーリム幅の相対的な圧縮性のためである。したがって、図２８Ｃに示すように、ＩＭＣ組成物７４１が、ゲートピンと周囲のクリアランスの間を流れ、ゲートピン７２０に到達または流れ込むことが防止される。

図２９は、ゲートピンのない射出装置用のバリヤーを図示する。したがって、上記のような型の改良は、ゲートピンが利用されなくても、基体射出オリフィスへのバリヤーが提供される。バリヤーの存在のために、ＩＭＣ組成物は基体射出入り口領域に達することができない。

バリヤーリム７４２は種々の高さおよび幅を有することができ、したがって、基体の主表面に対して本質的に垂直な９０度に形成された２つの実質的に等しい高さを有し、実質的に一定の幅を有する２つの壁を有する、図２８Ｂ、２８Ｃおよび２９の中で示されるバリヤーリムとは異なる様々な形あるいはデザインを有することができる。図３０Ａは変化する高さＹおよび幅Ｚを有するテーパー状のリム７４２を有する異なる態様のバリヤーデザインを示す。基体７４０の主な部分は厚さまたは深さＸを有している。リム７４２は基体の主表面に本質的に垂直な１つの壁を有し、約４５度に傾いている壁を有している。リムの上部の最も薄い部分は実質的に非圧縮性であり、したがって、ＩＭＣ組成物は基体射出入口領域７４４内に本質的に流れ込むことができない。図３０Ｂ−Ｃはバリヤーリムデザインの他の態様を図示し、異なるテーパー状のリムおよび部分的に丸いリムをそれぞれ示す。バリヤーリムのデザインは、バリヤーを有する基体が、成形とコーティングの後に型キャビティから容易に取り除くことができることが望ましいという型の制限のみにより限定される。

図９には、プラーク２００を生産するために使用される型であって、ＩＭＣ組成物を受容するように改良された型が示される。型キャビティ幅は３０．５ｃｍであり、その長さは５２ｃｍである。型は、基体の射出用の型キャビティーの中心に位置する液圧の型ゲート、および部品表面上にＩＭＣ組成物を導入するテーパーを有するタブを有する。タブは型のエッジ部分に位置する。タブおよびセクションＡは、０．００３ｍｍの厚さを持っている。セクションＢは厚さ０．００２５ｍｍである。セクションＣは厚さ０．００２ｍｍである。セクションＤは厚さ０．００１５ｍｍである。プラークはその部品の左側に水平方向に４枚のパネルを有し、その部品の右側に垂直方向に４枚のパネルを有する。部品の右側の水平方向のパネルは長さ１５ｃｍおよび１３ｃｍの幅を有していた。垂直方向のパネルは幅３．８ｃｍおよび長さ５２ｃｍである。プラークはＩＭＣ封じ込めフランジを持っていない。型は、改良された７７１Ｍｇ（８５０トン）のＣＩＮＣＩＮＮＡＴＩ ＭＩＬＡＣＲＯＮ（登録商標） ＶＩＳＴＡ（登録商標）射出成形機内に置かれた。２４９℃の温度に熱したＡＢＳ樹脂が、型キャビティ内に射出され、上記の寸法および厚さを有するセクションＡ−Ｄを有する、図９の中で示されるプラークを製造した。プラークの正面は滑らかな表面である。また、したがって、プラークの裏面は様々な厚さで外形が変化を示す。およそ１２０秒のホールドタイムの後に、ＳＴＹＬＥＣＯＡＴ（登録商標）コーティング組成物がプラークのタブ部分から、プラークの正面の表面上へ射出された。以下の表は、どのようにコーティング組成物がプラークの異なる部分上に流れたかを詳細に示す。

コーティングされる部品の表面積および所望の膜厚から、１．９７立方センチの量が完全なＩＭＣショットを与え、プラーク全体を被覆すると決定された。

チャートから理解されるように、プラーク表面上へＩＭＣ射出すると、最上段の左側のパネルおよび内側の垂直方向のパネル（ランナー部分Ａ）は、フルショットの２５％が使用されたときに差別的にコーティングされる。したがって、この実施例は、セクションＡが有効なランナー部分であり、コーティングはセクションＡに沿って流れ、側面に流れ出て、その後、より薄いセクションＢ、ＣおよびＤへ流れることを示す。ＩＭＣのフルショットの５０％が利用された時、ＩＭＣはセクションＣへセクションＡおよびＢから流れ始めた。

図９の中で示されるプラークは封じ込めフランジを有しない。フルショットの５０％以上のレベルのコーティングが利用された時、パーティングラインを通って型キャビティからコーティング組成物の浸みだしが生じた。したがって、基体表面の所望の部分上にＩＭＣ組成物を維持するために封じ込めフランジが必要であることが示される。

図１０は、様々な基体厚さを有する熱可塑性の物品３００を示す。実施例部品は、上記の通りに改良された１５ｃｍ四方の鋼製の型と、４５Ｍｇ（５０トン）射出成形機で製造された。基体形成材料はＰＥＴ熱可塑性物質だった。また、ＩＭＣはＳＴＹＬＥＣＯＡＴプライマーだった。型温度は、ＩＭＣ組成物射出の前３０秒のディレイタイムで１２１℃だった。

セクションＥ（０．２９ｃｍ厚）、セクションＦ（０．２２ｃｍ厚）、およびセクションＧ（０．１５ｃｍ厚）は以下の表に示されるように、異なる厚さを有する。セクションＨ（０．１５ｃｍ厚）は、より厚い中間部分を利用するタブデザインを表わし、ノズルチップサイトでのフローチャンネルを容易にする。セクションＩ（０．０６ｃｍ厚）は薄い部分の封じ込めフランジを表わす。薄い部分と厚い部分を有する型のデザインと改良の目的は、ＩＭＣ組成物の望ましい形でのチャネルフローを助けることである。
これは、次のものを含むいくつかの方法で表わすことができる：
１．型パーティングラインの内部のＩＭＣ組成物を、部品の表面上に差別的に置くタブサイト（セクションＨ）で、ＩＭＣ組成物流れをチャネリングすること。
２． ＩＭＣ組成物流れをより重要な領域（セクションＥ、Ｆ、Ｇ）にチャネリングすること。
３．型の周囲および／または他の部分に沿ったＩＭＣ組成物の流れを制限し、ＩＭＣ組成物を部品の所望の表面上、およびパーティングライン内（セクションＩ）に封じ込めること。
型についての観察されたＩＭＣ隠蔽性は以下のとおりである：

上記は、この向上された流れメカニズムは、変化する厚さの結果として選択された領域への優先的な流れおよび堆積と、薄いセクション化された封じ込めフランジの結果パーティングライン内の部材の表面上にＩＭＣ組成物を含むことをはじめとする利点を有することを示す。

本発明の方法は、既存の型の改良方法に関し、型が射出成形機械に関連して使用されることができるようにし、型がコーティングされた物品を製造することができるようにするものである。射出成形機械は、溶融した材料を射出するための少なくとも１つの射出装置を有する任意のものであることができる。成形機械はＩＭＣ組成物を射出するための別個の装置を含むことができ、あるいは一体化されたシステムを含むことができる。

より詳しく以下で議論されるように、いくつかの実施態様は、ＩＭＣを適用するのに必要な設備のうちのいくらかあるいはすべてが供給されている成形者に関する。この設備は、ＩＭＣ組成物射出装置；ＩＭＣ組成物インジェクターノズル；ホース、取り付け器具、および他の射出装置をインジェクターノズルと接続するのに必要な器具；またＩＭＣ組成物混合および／または貯蔵機器；を含む。別の実施態様では、ＩＭＣ組成射出装置に所望の時間に、所望の箇所に、特定の温度、量、圧力でＩＭＣを射出するための成形システムと関連して作動することができるように提供される。

図３２は、ＩＭＣの供給および制御装置８６０であって、成形装置１０に接続可能で、成形装置１０にインモールドコーティングの能力および制御を提供する装置が示される。制御装置８６０は、ＩＭＣ組成物のバットのような、ＩＭＣコンテナを支持するためのＩＭＣコンテナ受容シリンダー８６２を含む。適当なＩＭＣ組成物としては、米国特許第５，７７７，０５３号に開示されているものが挙げられる。制御装置８６０は、受容シリンダー８６２に受容された時にＩＭＣコンテナとの流体コミュニケーションを有するように適応された計量シリンダーまたはチューブ８６４をさらに含んでいる。移送ポンプ８６６が制御装置８６０に提供され、受容シリンダー８６２から計量シリンダー８６４にＩＭＣ組成物を移送することができる。

計量シリンダー８６４は、成形装置１０のＩＭＣ組成物インジェクター６２に選択的に流体的に連結可能である。計量シリンダー８６４は、計量シリンダー８６４からＩＭＣ組成物を空にして、インジェクター６２にインモールドコーティング組成物を導くためのピストン８６８のような液圧手段を含んでいる。戻しライン（図示せず）は、インジェクター６２と受容シリンダー８６２に接続され、これらの間を流体的に連結する。

制御装置８６０は、動力源に接続することができる電気ボックス８７４をさらに含んでいる。電気ボックス８７４は、ＩＭＣ組成物の型キャビティー４０への供給の制御のために複数の制御盤８７６およびタッチパッドまたは他のタイプのコントローラ８７８を有する。圧縮空気コネクター（図示せず）は、公知の圧縮空気ラインに制御装置８６０を接続するために制御装置上８６０に提供される。圧縮空気は、移送ポンプ８６６を運転し、かつ清浄操作中に制御装置８６０およびその流体連絡にある配管からＩＭＣ組成物を取り除くために使用される。さらに、空気は清浄化の目的のために、流体連絡にある配管から溶剤を取り除くために使用される。

供給および制御装置８６０は、好ましい実施態様においては半型２０および３０のうちの１つの上に配置されるように適応されるリモートの発信機（図示せず）を有することができる。発信機は、例えば操作時に制御装置８６０へ信号を送る公知のロッカスイッチであることができる。発信機は、半型２０，３０の１つの上（または他の場所）に置かれることができ、半型２０，３０の閉鎖時に稼働されることができる。発信機から送られた信号は制御装置８６０上でタイマー（図示せず）を開始するために使用される。

別法として、成形装置１０は半型２０，３０が閉じる際に信号を発生することができる発信機または発信機手段を装備することができる。制御装置８６０に信号を伝えるために、公知の信号伝達ケーブルが成形装置１０と制御装置８６０の間に接続されることができる。そのような配置は、半型２０，３０の１つに独立した発信機を接続する必要を除去するだろう。

発信器の代わりに、または発信器とともに、制御装置８６０は少なくとも１つのリモートセンサー（図示せず）を好ましくは有することができる。リモートセンサーは型キャビティー４０内の内部圧力および／または温度を測定または記録するために、半型２０，３０の上、または型キャビティー４０に隣接して配置される。センサーは公知の任意のタイプのものであることができ、たとえば、圧力変換器または熱電対などであることができる。１つまたは複数のセンサーおよび制御装置８６０は公知の手段により操作可能に接続され、それらの間を測定信号が通ることを許容する。

型キャビティー４０内にＩＭＣ組成物を射出する準備をするために、所望のＩＭＣ組成物のコンテナが受容シリンダー８６２内に置かれる。計量シリンダー８６４は、インジェクター６２に流体的に接続される。戻しライン８６８は、インジェクター６２および受容シリンダー８６２に流体的に接続される。電気ボックス８７４に電力を供給するために、制御装置８６０は、公知の４６０ボルトのＡＣあるいはＤＣ電源のような適切な動力源に接続される。上に記述されるように、リモートセンサーは、半型２０，３０のうちの１つに適切に配置される。

図１に示されるように、第１の組成物が成形装置１０のホッパー５２内に置かれる。第１のインジェクター５８は、固定半型２０と入れ子になるかまたはかみ合うように移動される。公知の手段を介して、つまり加熱された押し出しバレル５４と回転スクリュー５６を使用して、第１の組成物はその融点以上に加熱され、ノズル５８へ導かれる。半型２０，３０は閉鎖され、それにより型キャビティー４０を作る。存在する場合には、発信器またはセンサーは、半型２０，３０の一つの上に配置され、それらが閉鎖された時に、半型２０，３０が閉まっており、成形プロセスが始まったことを示す信号を制御装置８６０へ送る。
信号を受取ると、以下この時間を時間Ｔ_０と呼ぶ、供給および制御装置８６０は、その内部に含まれていたタイマーを作動させる。タイマーはＴ_０からの経過時間を追跡するために使用される。あらかじめ定義された経過時間間隔で、制御装置８６０が始動され、種種のＩＭＣに関連する関数を制御し、成形プロセスにおいて所望の点で型キャビティー４０にＩＭＣ組成物が供給されることを保証する。したがって、制御装置８６０は成形装置１０と同時に操作される。

Ｔ_０の後に、成形プロセスは継続し、ノズル５８のノズルバルブ（図示せず）は、あらかじめ決定された時間の間、開放位置に移動され、対応する量の基体形成材料が型キャビティー４０に入るようにする。スクリュー５６は、ノズルピンがその閉じた位置に戻るまで、型キャビティー４０内へ第１の組成物を推進する力を提供する。第１の組成物は型キャビティー１６内に満たされる。一旦型キャビティー１６が満たされ充填されれば、第１の組成物はその融点以下の温度に冷却される。第１の組成物は均一には冷却せず、成形された物品の内部は一般に溶融したままである一方、表面はより早く冷却されるので表面を構成する物質は堅くなり始める。

射出後、型キャビティー４０中の樹脂は少なくともある程度まで固形化し始め、基体が射出および／またはコーティング組成物の導入により生じる流動圧力に耐えることができるようになる。この固形化中に、成形物品は幾分冷却され、少なくとも若干の収縮が起こると信じられる。所定量のＩＭＣ組成物がインジェクター６２を介して型キャビティー内に導入される準備がされる。ＩＭＣ組成物が射出される成形プロセスのポイントは、以下においてＴ_ＩＭＣと呼ばれ、Ｔ_０からの経過時間として特徴づけられることができる。第２のインジェクター６２がＩＭＣ組成物を正確にＴ_ＩＭＣで射出するために、制御装置８６０はＴ_０とＴ_ＩＭＣとの間の正確な時間にいくつかの機能を果たさなければならない。これらの機能の各々が、Ｔ_０に対して前もって決定された経過時間において起こる。そのような機能の１つは、所望の量のＩＭＣ組成物で計量シリンダー８６４を充填することである。この機能は、Ｔ_ＩＭＣよりも前に起こる。したがって、あらかじめ選択された経過時間で、制御装置８６０は弁（図示せず）を開け、ＩＭＣ組成物の充填されたコンテナと計量シリンダー８６４の間の流体連絡を許容する。その後、移送ポンプ８６６はコンテナから計量シリンダー８６４にコーティング組成物を移送する。計量シリンダー８６４が所望の量で満たされた時、バルブは閉じ、より多くのＩＭＣ組成物がシリンダーに入るのを防ぐ。シリンダー８６４に入ることを許されたＩＭＣ組成物の量は選択的に調整可能である。

シリンダー８６４が充填された後、Ｔ_ＩＭＣの直前に、制御装置８６０が、インジェクター６２のピンまたは弁（図示せず）を開け、インジェクター６２と型キャビティー４０の間の流体連絡を許容する。弁は通常閉鎖位置に対してバイアスがかけられ、または閉鎖位置に対して促進され、すなわち型表面にフラッシュされるが、制御装置８６０により開放位置に選択的に移動可能である。特には、たとえば、制御装置８６０の電気的に動力が供給された液圧ポンプ（図示せず）が弁を移動させるために使用される。その直後またはその後すぐに、Ｔ_ＩＭＣにおいて、シリンダー８６４の液圧手段はその内部に含まれるＩＭＣ組成物を空にし、ＩＭＣ組成物をインジェクター６２に供給し、それは型キャビティー４０内に入る。

ＩＭＣ組成物は型キャビティー内に、一般に約３．５から約３５ＭＰａ、望ましくは約１０から３１ＭＰａ、好ましくは約１３．５から約２８ＭＰａの圧力で射出される。

一旦コーティング組成物が型キャビティー４０１６内に射出されたら、第２のインジェクター６２は非活性化され、したがってコーティング組成物の流れを止める。コーティング組成物は成形された物品の周囲を流れ、その表面に接着する。コーティング組成物の硬化または架橋は基体もくしは半型の残余の熱、もしくは組成物の成分の反応により起こる。コーティング組成物はついで型キャビティー内で硬化し、基体表面に接着し、その上にコーティングを形成する。基体の残余の熱が硬化を起こすために使用される場合、コーティングの適当な硬化が達成できる温度以下に成形された物品を冷却する前に、ＩＭＣ組成物を射出する。ＩＭＣ組成物は、架橋反応を起こし、それにより基体にコーティングを硬化させ結合させる、内部に含まれる触媒を活性化させるための最低限の温度を必要とする。

上述のように、ＩＭＣ組成物は好ましくは成形された物品の表面がその融点に十分達したように冷却されたすぐ後に射出される。温度が融点に達したことの決定は、同じ材料と型条件を使用して行われた先の実験の結果に基づいて、Ｔ_０からの経過時間により決定できる。別法として、送信機に変えてまたは送信機とともに温度センサーが使用された場合、成型樹脂がその融点に達したポイントは、その樹脂の融点が知られている場合には、型の内部温度を観察することにより直接決定することができる。このポイントは型の内部圧力を測定することにより間接的に決定することもできる。成形品がその溶融温度に達して固形化を開始した場合、それは多少収縮し始め、それにより型内の圧力が減少し、これは型内の圧力変換器（図示せず）の使用により記録することができる。

上述されたシステムにおいて、ＩＭＣが適用される前に型は開かれずアンクランプされない。すなわち、半型は第１および第２の組成物の射出の間、パーティングラインを維持し、実質的に互いに固定された位置を一般に保持する。

インモールドコーティング組成物の射出の間に、制御装置８６０は、システム内にＩＭＣ組成物を循環させるために移送ポンプ８６６を使用する。インジェクター６２上の弁は、閉じた位置を保持し、それによりＩＭＣ組成物が型キャビティー４０内に入いることを防止する。サイクルの間にＩＭＣ組成物を循環させる１つの目的は、コーティング組成物のどんな部分も、成形装置１０の加熱装置への接近により望ましくなく加熱されることを防ぐことである。そのような加熱は、ＩＭＣの材料特性に悪影響を与えるか、または流体配管内でのＩＭＣ組成物の固形化を起こす場合がある。

オペレーターは、制御装置８６０の制御盤８７６およびキーパッド８７８によって、制御装置８６０の特定の操作パラメータを調節および／またはセットすることができる。例えば、計量シリンダー８６４と受容シリンダー８６２の間の連絡を制御する弁をより長期間開けておくことにより、計量シリンダー８６４中に充填されるＩＭＣ組成物の量を増加させるか、または減少させるために操作することができる。さらに、計量シリンダー８６４が移送ポンプ８６６により満たされるまでの時間Ｔ_０からの経過時間を調節するために、および／または液圧手段によってシリンダー８６４が空にされるまでの時間Ｔ_０からの経過時間を調節するために装置を操作することができる。この時間はほぼＴ_ＩＭＣに近づけることにより調節することができる。

センサーは型キャビティー４０に隣接してマウントされた圧力変換器であることができ、その内部の圧力を記録するように適合される。この配置では、制御装置８６０のタイマーおよび送信機は省くことができる。この実施態様では、成形プロセスが開始された時間を示すためにＴ_０からの経過タイムを使用しないで、制御装置８６０は、圧力変換センサーによって記録された型キャビティー４０内の圧力に基づいて、型キャビティー４０内にＩＭＣ組成物を射出する。ＩＭＣ組成物は、使用されるセンサーのタイプとは関係なく、望ましくは成形プロセス中の同じポイントのＴ_ＩＭＣで型キャビティーに射出される。したがって、この実施態様は時間依存性ではなく、圧力依存性である。

熱可塑性樹脂が型キャビティーを満たす際、型キャビティー４０中の圧力は最初に上昇するので、そのような制御が可能となる。型キャビティー４０が充填されるとともに、圧力はさらに上昇するだろう。最後に、成形品が冷えて固形化し始めるとともに、型キャビティー４０中の圧力は減少し始めるだろう。Ｔ_ＩＭＣに対応する冷却期間の間の前もって決定された圧力で、ＩＭＣ組成物は、型キャビティー４０に好ましく射出される。あらかじめ決定された圧力は、一般に、使用される樹脂の具体的な種類に基づき、また使用されるＩＭＣ組成物の具体的な種類にも基づくことがある。

圧力変換器センサーによって得られた圧力測定値に基づいて、制御装置８６０によって行なわれた一連の機能は、型キャビティー４０中で測定された圧力に依存することができる。したがって、成形プロセス中の所望の時点で型キャビティー４０にＩＭＣ組成物を射出することができるように、機能の各々が、型キャビティー４０中のあらかじめ決定された圧力で生じるだろう。型キャビティー４０の中で測定された圧力に基づいて型キャビティー１６および成形品の表面上にＩＭＣ組成物を射出することは、米国特許第６，６１７，０３３号に記述されている。

用語「変換器」は、それにともなう変数について、その値を測定又は記録することができる任意のタイプのセンサーまたは他の手段をいう。したがって、たとえば、圧力変換器は型キャビティー４０のまわりの種種の場所に位置する複数の圧力変換器であることができる。この配置で、多くの圧力測定値に基づいて、ＩＭＣ組成物の射出をはじめとして、制御装置８６０はその機能を行なう。例えば、制御装置８６０は、多くの圧力センサーによって得られた多くの圧力測定値のあらかじめ決定された圧力平均値に基づいてその機能を行なうことができる。多くの圧力変換器により型キャビティー４０の中で観察される実際の圧力をよりよく決定することができるので、この配置は望ましいことがある。

上記の実施態様に変えて、またはそれに加えてＩＭＣ組成物の射出時点を決定するために温度センサーを使用することができる。すなわち、型キャビティー４０の温度が使用される物質の公知の融点以下に温度が到達したら、ＩＭＣ組成物を射出することができる。

いくつかの公知の射出成形機および型は、既に、型キャビティー４０の中で圧力を測定するために適合された１つ以上の変換器を装備している。これらの機械は、多くの場合公知のデータ転送手段を介して、制御装置８６０のような関連機器に１つまたは複数の圧力の信号を送ることができる。この場合、遠隔の圧力変換器センサーの必要性は除かれる。型キャビティー４０から得られた１つまたは複数の圧力測定の信号を受け取るためには、射出成形機１０に適切に制御装置８６０を接続する必要がある。

センサーは型キャビティー４０に隣接してマウントされ、温度を記録するように適合された、熱電対であることができる。この構成では制御装置８６０のタイマーもなくすことができる。さらに、成形された部材６０は熱電対センサーによりその内部に記録された温度に基づいて、型キャビティー４０内にＩＭＣ組成物を射出することができる。ＩＭＣ組成物はそれぞれの成形サイクルにおいて、成形プロセスの同じポイント、Ｔ_ＩＭＣで型キャビティー４０内に射出される。

分配および制御装置８６０は、データ収集手段を備え、および／またはこれに接続されることもできる。データ収集手段は、１あるいは一連の成形品のために制御装置８６０上でセットされたオペレーティングパラメータを記録することができる、内蔵のハードドライブあるいは他の記録媒体でありえる。
もちろん、他の異なる配置も可能であり、たとえば、ネットワークに装置を接続し、遠隔の位置でオペレーティングパラメータを記録することができる。どんな場合でも、データ収集手段はあらかじめ決定されたＴ_０からの経過時間セッティングを記録することができ、様々な制御装置機能が使用のためにセットされることができ、および／または種種の機能が生じる時の実際の経過時間間隔をセットすることができる。例えば、ＩＭＣ組成物のそれぞれの射出については、データ収集手段は移送ポンプ８６６が計量シリンダー８６４を満たすＴ_０からの時間、インジェクター６２の弁が開くＴ_０からの時間、液圧手段が計量シリンダー８６４を空にしてインジェクター６２が型キャビティー４０内にＩＭＣを射出するＴ_０からの時間、および／またはインジェクター６２の弁が閉じるＴ_０からの時間を記録することができる。もちろん、特定の量のＩＭＣ組成物を射出するためのＩＭＣ組成物射出の数、計量シリンダー８６４を空にするための液圧などの他の機能も記録することができる。

１つ以上の圧力変換器が、ロッカースイッチ（時間依存性センサー）の代わりに使用される場合、データ収集手段は関連する測定値を記録するために使用することができる。例えば、データ収集手段は、その時間において制御装置８６０の様々な機能が起こる、特定の測定圧力値を記録することができる。同様に、センサーが熱電対である場合、それにより得られた温度を記録することができる。

どんな場合も、データ収集手段によって記録されたデータまたは情報は、品質管理目的に使用することができる。例えば、コーティングを施した一部材は、型キャビティー４０から取り出される際に検査され、その一部材に関連したＩＭＣ組成物の特定の射出について集められたデータと比較されることができる。その部材がコーティングと基体との間の接着の不足、耐引っかき性の不足、表面の欠陥、適切なコーティング被覆の不足などのような特定の品質管理要求事項を満たさない場合、時間依存性、圧力依存性または温度依存性またはその他であろうとなかろうと、現在のパラメータは、その後のコーティングされた部材のコーティング特性を改善するために調節することができる。

制御装置８６０は集めたデータを転送するための手段を装備することができる。これは、データが、ローカルコンピュータ、イントラネット、インターネット、他のネットワークなどに接続可能なデータリンクを提供して、モバイル記憶媒体にデータが記録されることを可能にするディスクドライブまたはその他同種のものを提供することを含む任意の公知の手段を介して行うことができる。データを転送するためのそのような手段は、リアルタイムで集めたデータを遠隔で分析することを許容することができる。

制御装置８６０は、たとえば受容シリンダー８６２内に配置され、インモールドコーティングの特定のコンテナ上のバーコードをスキャンするために使用することができるバーコードリーダーのような、公知のパッケージコードリーダー（図示せず）を含むことができる。上記のデータ収集手段と共に使用される、ＩＭＣ組成物のための特定のコンテナのためのバーコードは、特定のコンテナからのＩＭＣ組成物のすべての射出のために記録されたデータと関連づけることができる。さらに、コンテナのバーコードは、成形装置からのコーティングを備えた完成部材を受容する、完成部材の集積所または採取手段と関連づけることができる。そのような情報の記録および格納は、特定の完成部材について、分析と、それについて記録されたデータと使用された特定のインモールドコーティングとの容易な比較を許容する。

制御装置８６０には、ユーザが成形されコーティングされる一連の部材を表わす部分アイコンを簡単に選択することを可能にするユーザー・インタフェースを提供することができる。それらが時間ベース、キャビティー圧ベース、または他の方法によるものでも、ユーザー・インタフェース上の特定の部分アイコンの選択は、制御装置８６０上の制御パラメータをプリセットする。ユーザー・インタフェースは、新しい一連の部材が成形およびコーティングプロセスで製造されるたびごとに、オペレーターが管理パラメータを個々にセットする必要性を除く。

制御装置８６０には、モニター（図示せず）のようなディスプレイ手段を供給することができる。ディスプレイ手段は、リアルタイムに、制御装置８６０によって測定され、および／または記録される、データあるいは情報のすべてを表示することができる。上述されたいずれの構成においても、制御装置８６０はＩＭＣ組成物のコンテナあたり特定の数の射出のみを許容するようにすることができる。別法として、またはさらに、制御装置８６０はバーコードリーダーとともに使用される場合には、特定のタイプのＩＭＣのみで操作されるように設定することができる。

別の実施態様では、分配あるいは「基礎の」装置が提供される。この装置は上記の「インテリジェント」制御装置８６０と本質的に同じようにＩＭＣ組成物を保持し、供給するが、制御システムは含んでいない。この点で、基礎装置はＩＭＣ組成物を維持し分配するのに必要な構成要素だけを含んでいる。基礎装置は、成形機械あるいは他の外的制御および／または制御機能用のシステムに依存する。しかしながら、基礎装置はデータ保存装置を収納し、および／または製造された部材およびオペレーティングパラメータのモニターのために使用されたデータ伝達部分を収容することができる。

図３２の中で示されるように、インテリジェント分配システム８６０はスタンドアロンのユニットでありえる。従って、別の実施態様においては、供給および／または制御システムは成形機械とは異なる移動可能なカートに置かれる。システムが移動可能なカート上に置かれる場合、その位置を変えて、２つ以上の成形機械と接続して使用できようにしたり、または単に作業者の好みに応じて移動することができることが望ましい。さらにスタンドアローンのカート装置、特には完全に含有された分配および制御装置もしくはインテリジェントカートを加えることによって既存の射出成形システムを改良することにより、成形システムは最小休止時間を備えたＩＭＣ対応の成形システムに変換することができる。射出成形システムの休止時間を最小限にすることは、成形システムにＩＭＣ能力を供給することに関連したコストを大きく低減する。

別の実施態様において、ＩＭＣ分配システムが既存の成形機械に直接マウントされるか、または一体化されるように改良される。このシステムが本質的に上記と同様に機能している一方、分配および／または制御装置は、成形機械と一体化されるように設計され、賦形される。しかし型内にＩＭＣ組成物を射出するために必要な機械システムおよび／または電気的システムもしくは制御システムを収容するための外部装置またはカートは存在しない。一体化されたシステムは、制御機能を有するインテリジェントシステム、または基本システムのいずれかでありえる。

他のタイプの分配および／または制御装置を使用することができる。さらなる実施態様では、型キャビティー内に射出する前に適当な量でＩＭＣ組成物の２成分を混合するためのＩＭＣ混合装置を取り付けることができる。混合装置は、装置８６０に組み入れることができるか、あるいは分配装置に関連して作動する、スタンドアロンの装置でありえる。

さらなる実施態様では、既存の型は、上述の分配および／または制御システムに関連して働くように改良されることができる。型は、少なくとも１つのインジェクター６０およびノズル６２を組込むために半型２０、３０を再加工することにより改良される。これは、既存の型を評価し、次に、所望の結果を達成するためにそれを改良することにより行われる。これは、下記要因の１つ以上を含むことができる：
・改良の前の既存の型の標準のオペレーティングパラメータ、
・半型を作るために使用された鋼あるいは他の金属のタイプ；
・型キャビティー表面の条件、
・存在する場合には、型内で使用されたランナーシステムのタイプとランナーの位置；
・流体の流れ、冷却／加熱配管の位置および冷却／加熱容量を含む型の冷却／加熱；
・仕上げ表面に対するパーティングラインおよびエジェクターピンの位置をはじめとする仕上げ表面に関する部品設計；コア、スライド、シャットオフあるいは内部パーティングラインの存在および位置、および仕上げ表面に対するそれらの位置；また異なる部品厚さあるいは壁ストックの領域、
・１つまたは複数のＩＭＣ組成物インジェクターの追加、並びに
・基体または１つまたは複数の樹脂インジェクターのデザインおよび１つまたは複数の基体インジェクターの位置。

このリストは広範囲であるが、それは型改良の全体の評価をカバーしない。他の要因が追加の型改良について必要な場合がある。さらに、それらが議論される順番は特定の要因の重要性に関係はない。

既存の型はそれが存在する状態で評価される。この点で、改良が行われる前の型は、操作温度、圧力、受容するために型が設計された樹脂のタイプ（例えば、低温樹脂を使用するために設計された型は、高い硬化温度を要求するＩＭＣ組成物の使用のために改良されることができないことがある）、使用される樹脂に基づいた成形温度、および型の充填パターンを含む最適のパラメータについての完全な理解を得るために調査される。

分析の別の部分は、型に使用された工具鋼のタイプの決定を含むことができる。異なるタイプの工具鋼は異なる特性を有し、鋼の機械加工性および性能に影響する。

しかし、分析の別の部分は、多くの方法で成形過程に影響を及ぼす型キャビティー表面の条件の決定を含むことができる。第１に、ワークピースの表面は、型キャビティーの表面の条件の反映である。粗い型表面は、不鮮明あるいは粗い表面のワークピースを生産する。これは後の型外コーティング操作のための良好な接着には望ましいことがあるが、ＩＭＣの表面仕上げまたは品質に影響を与える。第２に、成形過程が完成した後、表面の仕上げは、ワークピースの離型に影響を与える；高度に磨き上げられた型キャビティーは、磨き上げられていないキャビティーよりも、コーティングされたワークピースをより良好に離型する。第３に、型キャビティーがクロムメッキされていた場合、型が改良される方法を調節しなければならない。（クロムメッキされた型キャビティーは優れた表面外観、離型性、および型寿命を提供する；しかしながら、クロム仕上げは比較的薄い。したがって、物質の除去を必要とする型キャビティー改良はクロム表面仕上げを計算に入れなければならない。）

仕上げ表面上のＩＭＣの流れを型ランナーが妨害する場合に、型ランナーによって生じる熱を打ち消すために型を改良することができる。基体インジェクターおよびインジェクターヒーターを通る基体形成材料の流れにより、ランナーのまわりの型温度は、型の他の部分より熱い。上に述べられるように、ＩＭＣ組成物流れは基体の圧縮性によって影響を受ける。したがって、ランナーシステムがコーティングされる仕上げ表面に近ければ、型は温度の問題に対処するように適当に改良される必要があるだろう。これらの改良はランナーの位置を変更すること、ランナーの近くへの追加の型冷却の提供、または仕上げ表面の他の場所の近くへの型加熱の追加を含むことができるが、これに制限されるものではない。

型冷却および／または加熱は、樹脂の固形化の補助および／または樹脂流れを制御するために使用することができる。型冷却はワークピースの樹脂の固形化に必要な時間の短縮、および所望の型温度を維持するために使用することができ、型加熱は型キャビティー全体が充填される前に樹脂が固形化するのを防ぐために使用することができる。これは、大きなワークピースおよび／または複雑な構成を備えたワークピースにおいて特に重要である。典型的な射出成形設備は、型冷却に使用される冷却プラント水を有する。型冷却に通常使用される第１のタイプは、冷却塔によって冷却され、１０〜２１℃の間の温度の水により冷却される。第２のタイプは外界温度が３２℃以上である場合には温度が高くなることがあるが、２１から３２℃の間の冷却水を生産する蒸発冷却器を利用する。第３のタイプの水は加熱水であり、射出成形設備が水を熱し、成形作業に熱した水を供給する能力を有するものである。成形設備は、さらに型温度をさらにコントロールするために使用することができる油を熱するために油加熱器を持つことができる。型はこれらの３つのタイプの１つ以上の温度制御された水および／または油を使用して、ＩＭＣ組成物の流れを制御するために改良されることができる。型への実際の改良は半型に冷却または加熱配管を加え、加熱されたおよび／または冷却された流体の所望の流れを許容することを含むことができる。更に、成形システムは１以上のタイプの加熱されたおよび／または冷却された流体を受容するように改良される必要のある場合がある。

上述のように、ＩＭＣ組成物流れは基体の圧縮性に基づき、これは基体温度の関数である。基体が冷えるとともに、それは固形化し始める。また、固形化された基体は溶融樹脂ほど圧縮可能ではない。冷やされたあるいは、冷たい水は、ランナーの近くの型の部分のような熱すぎる領域の型温度を低下させるために使用することができる。型の中のホットスポットは、より低温である他の領域よりも圧縮可能な基体の領域に帰着する場合がある。その結果、より少ない抵抗の路を通るＩＭＣ組成物は、より圧縮可能なホットスポットに流れる。ホットスポットは、冷却性能を加えるかより冷たい水を利用することにより解決することができる。最後にコーティングされる仕上げ表面の領域については、反対のことが言える。これらの領域の樹脂は、コーティング組成物が完全に表面をコーティングする機会を得る前に、過度に固形化されることがある。基体のこれらの領域が低い圧縮性を有するので、ＩＭＣ組成物は、仕上げ表面の末端に到着する前に流動が停止することがある。型加熱は、基体の固形化を遅くすることができる。熱した水および／または油がこれらの領域を通ってポンプ移送されるように型を改良することによって、基体はより溶融状態を維持し、ＩＭＣ組成物の流れが向上される。

型は１つ以上の温度制御された水のタイプおよび／または油がＩＭＣを硬化するのを支援するために使用するように改良することができる。上述のように、ＩＭＣは、熱および、より特には基体の熱に基づいて硬化される。したがって、仕上げ表面と隣接する型部分に加熱および／または冷却配管を有するように型を改良することは、使用される樹脂およびＩＭＣに基づく型温度を最適化することによりＩＭＣの硬化を促進することができる。

型に関して流れのモデリングまたは分析を行い、行うことのできる最適の改良を決定することができる。これらの改良は、仕上げ表面を完全に被覆し、フローラインを最小限にし（特にメタリックコーティングの場合）、ＩＭＣの望ましくない流れを最小限にすることを含むＩＭＣ組成物の所望のフローパターンを得ることに関する。フロー分析は、仕上げ表面をグリッドに分けることにより、ＩＭＣノズルの最適場所または配置を決定する。改良前の型の特性およびＩＭＣ組成物に導入することが意図されている改良に基づいてＩＭＣ組成物の流れを決定するためにコンピュータ技術（例えば、フローモデリングソフトウェア）を使用することができる。フロー分析は、さらに１以上のＩＭＣ組成物ノズルが必要か、または望ましいかどうかを決定することもできる。さらにフロー分析は、有効性を確認するために改良の後に行なうことができる。

本発明の方法は、１以上の配管がインジェクターの好ましい配置を妨害する場合には、冷却および／または加熱ラインを改良するか、またはＩＭＣ組成物のインジェクターの配置を変更することを含む。その位置が冷却および／または加熱ラインを妨害する場合には、１つ又は複数のラインまたはノズルが移動されなければならない。ノズル位置が所望の流れを達成するのに非常に重要であるという事実を考慮すれば、ラインを改良することが必要な場合がある。しかしながら、ラインを単に除去することは、型キャビティーの仕上げ表面上にホットまたはコールドスポットを作る場合があるので、必ずしも選択肢とはならない。その結果、ＩＭＣ組成物ノズルの再配置あるいは冷却または加熱用の水および／または油の１つまたは複数のラインの改良が望ましいか、決定されなければならない。これは、ノズルの再配置および冷却ラインの改良の１つまたは両方のシミュレーション試験を行い、補足のフロー分析またはモデリングにより行うことができる。最良の解決策が冷却ラインを改良することであることが決定された場合、冷却ラインの一部の移動および／または冷却ラインの再配置には公知の方法を使用することができる。冷却の一部が移動される場合、バブラーまたは液だめを利用することができる。バブラーを使用すると流れは低減されるが、型のこの領域は依然として冷却されたか熱された流体の幾分かの流れを受容し、それによって、型内のホットまたはコールドスポットの激しさを低減する。これは、たとえそれが冷却ラインおよび／または加熱ラインを妨害するとしてもも、最適のノズル位置が利用されることを可能にする。

仕上げ表面に関する物品のデザインは、型に行われる改良に影響する。これらの改良は、仕上げ表面を完全に被覆し、フローラインを最小限にし（特にメタリックコーティングの場合）、ＩＭＣの望ましくない流れを最小限にすることを含むＩＭＣ組成物の所望のフローパターンを得ることに関する。

仕上げ表面がリブ、ボス（内部開口）あるいは複雑な表面を含んでいる場合、望まれるようにＩＭＣ組成物が流れないことがある。改良は、流れを導きおよび／または流れを促進することができる型ランナーの追加を含むことができる。増加した部品厚さを有する領域を作ることによって、基体の増加した圧縮性により流れを向上させることができる。一般に、ＩＭＣ組成物流れを促進するか導くために基体の圧縮性を増加させるように、型の変更を行なうことができる。別法として、仕上げ表面がパーティングライン、コア、スライド、シャットオフ、内部パーティングラインあるいはエジェクターピンに近い場合、ＩＭＣ流れを制限するように改良される必要があることがある。上に述べられるように、ＩＭＣ組成物は著しい圧力の下で型キャビティーへ導入され、最小の抵抗の路を流れる。したがって、仕上げ表面がこれらの型構成要素のうちのどれか１つを含んでいる場合、ＩＭＣ組成物はそれらの要素から仕上げ表面を出ることができ、これはＩＭＣが完全に仕上げ表面をコーティングするのを妨害し、型の機能に影響する。したがって、型はＩＭＣ組成物がこれらの型構成要素あるいは位置へ流れるかどうかを決定するために評価される。圧力下で適用されるＩＭＣは、約０．０２５ｍｍより大きなすべての開口に入る。エジェクターピンまたはコアピンは、例えば、典型的には０．０５あるいは０．０７５ｍｍのクリアランスを有し、したがって、仕上げ表面がエジェクターピンまたはコアピンを含んでいる場合、ＩＭＣ組成物はエジェクターピンまたはコアピンキャビティーに入り、結局、エジェクターピンまたはコアピンの操作を妨害する。パーティングライン、コア、スライド、シャットオフおよび内部パーティングラインについても同じことが言える。次に、改良のない構成に基づいて、これらの領域への、もしくはこれらの領域からのＩＭＣ組成物の流れが防止されるように部品が設計されているか否かについて、部品構成が評価されなければならない。例えば、既存の成形物品が最初から仕上げ表面のまわりにパーティングラインと一致するフランジを含んでいる場合、改良は必要ではないことがある。最初から存在するフランジは、流れ防止材の役割をすることができる。しかしながら、物品の自然な構成がそのような特徴を含んでいない場合、型はＩＭＣ組成物の望まれない流れを防ぐ、流れ防止の役割をするものを組み込むように改良されることができる。

改良は、少なくとも１つのＩＭＣ組成物インジェクターの追加を含むことができる。フロー分析または型のモデリングに基づき、ＩＭＣインジェクターの最適位置が決定され、型はノズルを含むように改良される。ＩＭＣノズルは、好ましくは、型自体の周囲の近く、および仕上げ表面の端の上に存在する。型に対する位置に関して、ＩＭＣ組成物ノズルは、型の再配置可能な構成要素であり、したがってノズルへのアクセスは型のメンテナンスを助ける。ノズルがツールの中に埋められれば、ノズルの手入れは困難だろう。仕上げ表面に対する位置については、仕上げ表面の端の上のＩＭＣノズルは、成形過程に伴う視覚的な欠陥を最小限にすることができる。さらにフロー分析は、１よりも多いＩＭＣ組成物インジェクターが必要かどうかを決めるため、および多数のインジェクターの最適場所を決定するために使用することができる。より詳細には、ＩＭＣ組成物は、仕上げ表面のすべての部分がフローラインの外観を示すことなく、均一にコーティングされるように型キャビティー内に導かれる。フロー分析は、所望の流れを得るために１つまたは複数のＩＭＣ組成物インジェクターの最適の配置を決定する。仕上げ表面を横切る層流が好ましい。さらに、ノズル配置は、最適のノズル配置を決定するために、上に記述された流れ向上構造あるいは防止構造に関して評価することができる。

図３１Ａ−Ｄを参照すると、４つの異なるスタイルのノズル配置が示されている。図３１Ａは、単一のノズル６２が仕上げ表面５３２全体をコーティングするのに十分な、小さく、あまり複雑ではない部材５３０を示す。この例において、ノズルは仕上げ表面の中心に置かれ、ノズル６２の周囲にすべての方向において層流５３４を生ずる。図３１Ｂ−Ｄは、仕上げ表面５３８を有する、より大きなおよび／またはより複雑な部分５３６を示し、単一のノズルでは仕上げ表面を完全にコーティングするのに必要な流れのレベルを生成するのには十分ではない。図３１Ｂでは、２つのノズル６２ａおよび６２ｂが仕上げ表面５３８の一方の端に示されている。結果は、２つの別個のＩＭＣ流れ５４０および５４２を生成し、それらは互いの方向に流れ、接合線５４４で、仕上げ表面の中間で会う。更に、個別の流れが互いに達するとともに、ポケット５４６および５４８が生成される。結果として、接合線が完成したワークピースにおいて視認され、ポケット５４６および５４８はコーティングされない。図３１Ｃは、図３１Ｂの中で示されるものよりも好ましい２つのノズル配置を示す。この点で、ノズル６２ｃおよび６２ｄは、仕上げ表面の同じ側に別々に間隔を置いて配置される。その結果、一体になった単一の層流５５０が、２つのノズルによって生産される。この配置では、流れは仕上げ表面の１つの側で始まり、一緒に反対側に流れ、接合線は生成されず、エアポケットは最小限にされる。更に、エアポケットが生成される場合、仕上げ表面の端に隣接して存在し、これは受容可能である場合がある。図３１Ｄを参照すると、より多くの流れが必要な場合、型は３のノズル配置６２ｅ、６２ｆおよび６２ｇを含むように改良されることができる；しかしながら、３つのノズルは好ましくは単一の層流が生じるように配置される。必要ならば、個々のノズル６２ｅ−ｇの流れは所望の流れを提供するために変えることができる。この点で、ノズル６２ｆは、流れの７５％を受容し、その一方でノズル６２ｅおよび６２ｇはともに２５％だけを受容することができる。３つのノズルの使用が所望の流れを得るのに十分だったことは知られているが、より多くのノズルを利用することができることがある。さらに、型加熱および／または冷却をはじめとする上記の流れ向上構造は、所望の流れを達成するために、多数のノズル配置と関連して使用することができる。

実際のノズルのサイズおよび配置は、仕上げ表面をコーティングするのに必要なＩＭＣ組成物の体積に基づく。より大きな表面は、より大きな内直径を備えたノズルの使用を必要とする。洗浄および／または取り替えのために取り外しできるように、ノズルは型にマウントされる。ノズルチップはキャビティーの壁の形に一致するように形成される。

改良はさらに１つまたは複数の樹脂インジェクターの評価を含むことができる。仕上げ表面に対する樹脂ノズルの位置は、第一の考慮事項である。基体ノズルが、仕上げ表面の中にない場合、または十分に仕上げ表面に近くない場合、改良は必要ではない。ノズルが、ＩＭＣの流れの範囲内にある場合、ノズルのデザインは好ましくはＩＭＣ組成物が樹脂ノズルに入らないことを保証するよう評価される。ＩＭＣが樹脂ノズルに入ることができることが決定された場合、ＩＭＣ組成物が樹脂インジェクターに入るのを防ぐために、いくつかの上述の封じ込めフランジのうちの１つを組込むように改良されることができる。さらに、ノズルの近くに存在する場合がある、上昇した型温度を低下させる冷却向上構造を含むように型を改良することができる。

既存の型が改良できないとわかった場合、上述された法則、考察などを使用してコーティングされた部材を製造するためにのみ新しい型を設計することができる。

成形システムを改良する際に、具体的な型、基体材料、およびＩＭＣ組成物を使用して所定の改良された機械において使用のために最終の機械の状態を決定することが望ましい。改良された型をセットアップする際、たとえば機械の最小のサイクル時間のようなあらかじめ決定された目的に基づいて、受容可能な製品を製造するために、多くの変数が互いに制御されなければならない。より詳細には、改良された射出機械の圧力、時間および他の変数は、型の配置（つまり製造される部材の形および使用されている高分子材料）に応じて変わる。従って、型改良は一連の実験および／またはフロー分析を、改良された型および具体的なポリマー物質について行い、プロセスを最適化することを含む。所定の型の体積は計算することができる。この計算および基体を形成する物質の比重に基づいて、投入量を決定することができる。異なる機械変数が、最小の時間で最適かつ完全に型の充満を終えるように決定されるまで試みられる。これらの実験では、好ましくは型に圧力および／または温度を測定する変換器が取り付けられ、様々な機械変数（例えば射出速度および圧力）が変更される。

要約すると、既存の射出成形システムを改良する本発明の方法は、典型的には装置を所有しまたは操作する射出成形業者により、射出成形機を提供することを含み、たとえば上述されたカートのようなＩＭＣ分配システムを提供し、成形機械をＩＭＣ供給システムと接続するように改良することを含む。必要ならば、本発明方法はさらに、少なくとも１つの物品を成形するための型を、所望の場所でＩＭＣ組成物を型キャビティー内に導き、成形された基体の仕上げ表面をコーティングするための１つの射出ノズルを少なくとも含むように改良することを含むことができる。ＩＭＣ分配システムは、型の上のノズルおよび成形機械に接続される。型は流れを導き、向上しおよび／または制限するために少なくとも１つの流れ向上機能を含むように改良されることができる。最後に、本発明方法はさらに、改良されたシステムが正しく機能することを保証するための工程を含むことができる。この工程は検討される基体形成物質の溶融温度を決定し、この情報をさらなるテストとともに使用し、型キャビティー内にＩＭＣ組成物を射出し、所望の仕上げ表面の被覆を得るための最適のパラメータを決定することを含む。
（これらのパラメータには、型キャビティー内に射出されるＩＭＣ組成物の量；ＩＭＣ組成物の温度；ＩＭＣ組成物が射出される時間；そしてＩＭＣ組成物が射出される圧力が含まれる）。改良された成形システムと検討される型のための最初の運転をセットアップすることに関し、所望のコーティング特性が達成されることがさらに保証される。

図１は、本発明の方法を実行するのにふさわしい成形装置の側面図である。 図２は、型キャビティーの垂直方向の断面図である。 図３はコーティングされる前の成形された基体の平面図である。 図４は、図３に示された基体の正面図である。 図５は、図３に示された基体の背面図である。 図６は成形されたドアパネルの側面図である。 図７は、それの仕上げ表面上にコーティングされた図４の基体を示す。 図８は、仕上げ表面のランナー部分にのみ本質的に位置するコーティングを有する図４の基体である。 図９は、本質的に平らな仕上げ表面を備えた本質的に平坦な成形されたプラークの正面図である。 図１０は、示された異なる厚さを有する領域を有する成形された基体の正面図である。 図１１は、除去可能な柔軟な封じ込めフランジを有する基体の平面図である。 図１２は、除去可能な封じ込めフランジを例証する図１１の１２−１２に沿った断面図である。 図１３Ａから１３Ｄは、様々な構成の除去可能な封じ込めフランジを有する、成形された基体の断面図の例である。 図１４は、基体仕上げ表面の周縁のまわりに完全に伸びる除去可能な封じ込めフランジを有する基体の平面図である。 図１５Ａは、仕上げ表面上と周縁部に除去可能な封じ込めフランジを有し、仕上げ表面のあらかじめ決定された領域にコーティングを有するようにされた基体の平面図である。図１５Ｂは図Ａの１５Ｂ−１５Ｂに沿った断面図である。 図１６は、図１に示されるタイプの第１のまたは静止している半型の断面図である。 図１７Ａは、基体の表面上にコーティングが射出されるべき場所に、容易に圧縮されることができる領域を有する成形された基体の正面図であり、図１７Ｂは図１７Ａの１７Ｂ−１７Ｂに沿った横断面図であり、コーティング組成物の射出ポイントの下の圧縮可能な領域を示す。図１７Ｃは図１７Ａの成形された基体の、コーティングされた後の正面図である。 図１８Ａは、コーティング組成物が基体の表面上に射出されることになっている位置で、容易に圧縮可能なエリアを含んでいる、成形された基体の正面図である；図１８Ｂは、図１８Ａに示されたプラークの横断面図であり、成形された基体はまだ型キャビティー内にあり、コーティング組成物が基体の仕上げ表面に適用されている。図１８Ｃは、図１８Ｂに示されるコーティングされた物品の正面図である。 図１９は、成形された基体をコーティングすることができ、型ランナーが組込まれた、成形装置についての部分的な概要図である。 図２０は、型ランナーおよびＩＭＣ組成物入口を有する型キャビティーについての概要図である。 図２１は図２０の型キャビティーについての概要図である。 図２２は、半型中の型ランナーの概要図である。図２２（ａ）は、図２２に示された封じ込めシュラウドの拡大図である。 図２３は封じ込めシュラウドを備えた他の型ランナーの概要図である。 図２４は封じ込めシュラウドを備えた他の型ランナーの概要図である。 図２５は型ランナー封じ込めシュラウドが存在する場所での、縦断面の半型の断面図である。 図２６は、ゲートピンを介してＩＭＣ組成物が基体射出装置内に入るのを防ぐために、ゲートピン装置のまわりにバリアを有する半型の部分的な正面図である。 図２７は、ＩＭＣ組成物が基体形成材料のインジェクターのオリフィスに入ることを防ぐバリアを有する、コーティングされた基体の部分的な正面図である。 図２８Ａ−Ｃは、ゲートピンおよびコーティング組成物の流れのためのバリヤーを示す、型の部分的な横断面図である。 図２９は、ＩＭＣ組成物が基体形成材料のインジェクターのオリフィスへ入ることを防ぐためのバリアを有する、コーティングされた基体を示す、型の部分的な横断面図である。 図３０Ａ−Ｃは、種種の構成のバリヤーリムを有するコーティングされた基体の部分的な横断面図である。 図３１Ａ−Ｄは、成形物品の「外観」表面上におけるＩＭＣ組成物の流れを示すフローチャートである。 図３２はＩＭＣ組成物のための供給および制御装置である。

Claims (1)

1. 射出成形システムを分配装置と操作可能にして、該成形システムをコーティングされた物品を提供できるようにする改良方法であって、
   ａ）１）（Ａ）操作システム、および
   （Ｂ）（ｉ）第１および第２の型セクション、および
   （ｉｉ）該型セクションの少なくとも１つに、基体形成物質を射出するための少なくとも１つのノズルを含み、
   該操作システムは該型セクションと連絡を有し、該セクションが開かれた状態と閉じた状態の間で開始されることができるようにし、前記第１および第２の型セクションが閉じた状態の時に型キャビティーを形成するようにされた型を備える成形機械、
   を含む成形システム、
   ２）コーティング組成物を保持し供給することのできる分配装置であって、少なくとも１つの、コーティング組成物の供給を制御するための操作システムおよびデータ貯蔵手段を含む、分配装置；
   を提供し、
   ｂ）該成形機械を分配装置と接続するようにし、
   ｃ）該分配装置を該成形システムと、１組のあらかじめ決定されたパラメータに基づいて、型セクションが閉鎖位置にある時にコーティング組成物を型内に供給するように作動するように適合させ、および
   ｄ）該型を、コーティング組成物の流れをコントロールするために基体の圧縮性を利用する、少なくとも１つの流れコントロールを含むように改良し、
   該コーティング組成物が、形成され型内に保持されている成形物品の１つの表面の少なくともあらかじめ決定された部分を、該型セクションが該閉鎖位置にある時に被覆し、コーティングされた物品を提供する、
   成形システムをコーティングされた物品を提供できるようにする改良方法。

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