JPH0357612A - 複合成形体の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被成形部材とシール材が一体化された複合成形
体の或形方法に係り、特に既存の被成形部材のシール面
上に弾性シール材を簡易な或形工程により密着よく彼着
し得る複合成形体の成形方法に関する。

本発明にかかる複合成形体とはプラスチック、金属等の
各種被成形部材と弾性シール材との複合体をいい、具体
的には各種自動車部品、例えばオイルパン、ヘッド力バ
ー、計器カバー、テールランプ等のランプケース等、あ
るいは各種容器のふた、配管のフランジ部、各種ダイキ
ャスト部品の接合面などがあげられる。

特に本発明は大きなサイズの被成形部材に対し１； て部分的にシール材を一体成形するのみ適している。

〔従来の技術〕

この種の複合成形体は従来、シール材と被成形部材とを
別々に制作した後、これらを組み合わせてアツセンブリ
ーシていた。

しかし、この方法では、組み合わせに手間がかかり、傷
つきやすく、密着性に劣り、さらに、シ一ル材と被成形
部材とのシール面精度の影響により充分なシール性が得
られず、かつシール材を平板から打ち抜く際に材料ロス
が生じる等の問題があった。

また、被成形部材のシール面に液状シール材をロボット
等により塗布し、接着硬化させる方法も実用化されてい
るが、この方法では塗布ビードの形状精度が低く、また
、形状自由度が小さく、さらに、硬化に時間がかかり、
量産性に乏しい等の欠点があった。

そこで、これらの公知技術に存する欠点を改良する方法
として、互いに置き換え可能な一対の金型を備えた成形
機を用い、前記金型のいずれか一方で、プラスチックに
よる破成形部材を成形し、次いで他方の金型で前記プラ
スチック被成形部材のシール面に弾性シール材を成形す
る方法が知られているが（特開昭６０−５２３２２号公
報参照）、この方法では被成形部材も同時に成形するた
め、これを新規に設計する物品には適するが、既存の被
成形部材に対してシール材だけをあとから一体成形する
ことは不可能であるのみならず、被成形部材がプラスチ
ック成形物であるという制限もある。

これを改良すべく、特開昭６　０−２　３　７　２　６
　７号公報記載の方法では、被成形部材のシール面に液
状ゴムを盛りつけた後、かぶせ型を覆って硬化２〜、脱
型して複合成形物を得るものであるが、しかし、この方
法では成形キャビティ内のエアーを完全に逃がすことが
むずかしく、このためボイドができやすかったり、また
、塗布量が多すぎると、パリが出やすい等の成形上の問
題点が充分に解決されていなかった。

さらに平面度の悪い板金部品や、圧力により破損し易い
プラスチック部品に対して、弾性を有する樹脂型を用い
て低い型締力でも成形する方法が知られている（特願昭
６２−１９３６４１）。

しかし、この方法では上型および下型を必要とし、その
中に被成形部材を配置するために被成形部材よりも大き
な或形型を必要としていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明の目的は既存の各種材料からなる被成形
部材に対して弾性シール材を簡易な或形工程により、迅
速、かつ精密に、密着性よく、さらには材料のロスを生
じることなく一体或形し得、すなわち、かぶせ型の非常
に簡便な成形型のみで一体成形し得、前述の各種従来技
術に存する欠点を改良した、被成形部材と弾性シール材
からなる複合成形体の成形方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明によれば、被成形部
材のシール面上に弾性シール材の被着された複合成形体
の成形方法において、前記弾性シール材の彼着すべき被
成形部材自体を一方の成形型とし、この成形型のシール
面上にかぶせ型を他方の成形型として押し当てることを
特徴とし、前記シール面またはシール面と接触するかぶ
せ型の接触面の少なくともいずれか一方には凹溝を形成
しておき、前記シール面上にかぶせ型を押し当てる際に
これら接触部に前記凹溝によるキャビティを形成するよ
うにし、このキャビティに弾性シール材形成用樹脂材料
を注入し、硬化の後前記かぶせ型をとりはずすことを特
徴とする。

以下、本発明を添付図面を用いて詳述する。

第１図は本発明方法を実施するための一具体例の断面図
を示し、第２図は第１図の方法によって成形されたパイ
プフランジ部の斜視図を示す。ｌはパイプフランジ部〈
被成形部材）からなる破成形部材であって、シール面１
ｌを有している。このパイプ７ランジ部（被成形部材）
■自体を一方の成形型とし、この成形型１のシール面１
１上にかぶせ型・７を他方の成形型として押し当て、か
ぶせ型７の接触面９とシール面１ｌを接触させる。この
とき接触面９に凹溝１０を形成しておくと、接触部８に
は凹溝ｌＯによるキャビティ３が形成される。

次いで、キャビティ３に弾性シール材形戒用樹脂材料を
注入ノズル６からスプル５、ランナー４およびゲート１
４を経て注入し、硬化させた後、かぶせ型７を離型（脱
型）することにより第２図に示されるように、パイプフ
ランジ（破成形部材）１のシール面ｌｌ上に弾性シール
材ｌ２が被着された複合成形体が或形される。２はボル
ト穴、ｌ３はパイプ内面である。

弾性シール材１２の素材である樹脂材料としては、射出
あるいは注型或形できるものであって、硬化して弾性体
となる材料であればいずれでもよく、具体的には熱可塑
性樹脂、熱硬化性樹脂（反応硬化性樹脂）等である。

熱可塑性樹脂の場合、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）
といわれる弾性樹脂を用いることができ、例えばスチレ
ン系、オレフイン系、塩ビ系、ポリウレタン系、ポリア
ミド系、フッ素系、１、２一ポリブタジエン系等が用い
られ、また熱硬化性樹脂としては反応硬化して弾性体と
なる樹脂を用いることができ（加熱しなくても常温でも
反応硬化するものもある）、例えばシリコーン系、ポリ
ウレタン系、エポキシ系、ボリアミド系、ポリエステル
系、ポリアクリルウレタン系、ポリサルファイド系等が
用いられる。これらの中で注入前はできるだけ粘度が低
い方が低い注入圧で注入できてかぶせ型の圧着力も小さ
くてすむため、好ましい。

特に反応硬化性の樹脂の方が初期粘度が低く好ましい。

また、硬化後の弾性体の耐熱性、圧縮復元性などからシ
リコーン系樹脂が特に好ましい。さらに反応硬化性樹脂
は一液型でも二液型でもいずれでも良いが、どちらかと
いえば二液性の方が低温で短時間に硬化するために適し
ている。二液性の場合は、ダイナミックミキサー、スタ
ティックミキサー、スクリュー等によって混合された後
、キャピテイ３に注入される。注入の方法はインライン
スクリューによって直接射出する方法や、ダイナミック
ミキサー、スタティックミキサーで混合したものをポッ
ト室に移しかえ、トランスファポットによって注入する
方法やシリンジに移しかえたものを注入する等いずれの
方法でも良い。

また、硬化して弾性体となる樹脂が破成形部材１に対し
て接着性がない場合には、被成形部材１のシール面１１
にあらかじめプライマー層を形成しておいて、シール材
１２が被成形部材１に接着するようにする。特にシール
材１２の樹脂材料としてシリコーン樹脂を用いた場合の
プライマーとしては、一般に下記の構造を有するカップ
リング剤等を用いることができる。

ＹＲ’　Ｓ　ｉ　Ｒ’ｎＸ　１−．） （Ｒ’はアルキル基、アリール基、ビニル基等Ｒ２はア
ルキル基等　Ｘ　／はケイ素原子に結合している加水分
解性基でクロル基、アルコシ基、アセトキシ基、シラノ
ール基等、Ｙは有基官能基でビニル基、メタクリル基、
エポキシ基、グリシドキシ基、アミノ基、メルカブト基
等である〉。これらは単独で用いてもよいし、またその
混合物でも良い。

さらに有機溶剤で適当な割合で希釈して用いてもよい。

これらのプライマーを被成形部材１のシール面ｌ１にス
プレー、ハケ塗り等で塗布して、風乾あるいは加熱等に
よって乾燥し、プライマー層を形成する。次に硬化して
弾性体となる樹脂がかぶせ型７に対して接着性がある場
合には、かぶせ型７０表面にシリコーンオイル、シリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂等の金型離型剤を塗布し、表面処
理しておけば、被成形部材１のみに接着して、かぶせ型
７からの脱型が容易となる。また硬化して弾性体となる
樹脂が接着性が強い場合、かぶせ型の素材として、シリ
コーンやフッ素樹脂等離型性の高い素材で形成すればシ
ール材１２が被成形部材ｌのみに接着し、かぶせ型７か
らは容易に脱型できる。

なお、シリコーンやフッ素樹脂はある程度の弾性を有す
る為、低い型締力（かぶせ型７の圧着力）でも被成形部
材１に良く密着し、シール材の注入時に樹脂材料が接触
部８より洩れてパリが発生することがなく、破成形部材
１がプレス部品等、歪が大きかったり、プラスチックや
ガラス部品のようにわれやすいものや、シール材の成形
面積が大きいものでも問題なく成形でき、また大きな被
成形部材１の複雉な形状の一部だけにシール材を一体成
形する場合にも、大きな型締力を必要としない。

シール材の硬化方法としては熱可塑性の樹脂の場合であ
れば加熱して溶融させてからかぶせ型７内で冷却して硬
化させれば良いし、熱硬化性の樹脂であればかぶせ型７
内で加熱して硬化させ、硬化を速めることもできるが、
反応性の高いものであれば常温でも充分硬化する。ここ
でかぶせ型の加熱方法としては、ヒーターや油などの熱
媒体などにより成形型を加熱する方法や、誘導加熱や誘
電加熱や超音波・高周波加熱を用いることができる。

シール材の断面形状としては多くの形状が或形可能であ
るが、第３図（ａ）＃よび第４図（ａ）のように凹溝１
０をシール面１１に形成してキャビティ３を形戒し、第
３図６）および第４図わ）に示されるようにシール面１
ｌのキャビティ３中にシール材ｌ２を形成することもで
きる。また、図示していないが凹溝ｌＯをかぶせ型７の
接触部８と被成形部材１のシール面１１の両方に設けて
両方にまたがったキャビティ３を接触部８に形成し、こ
のキャビティ３にシール材を注入して硬化させることも
できる。

またシール材の注入口であるゲート１４は第１図のよう
にかぶせ型７の内部にもうけることもできるし、被成形
部材１とかぶせ型７の接触面９（パーティング面）にも
うけることもできる。また被威形部材１のシール面１１
から裏側に通じるところに注入用の穴をあけ被成形部材
１側から注入することもできる。さらにボルト穴２を利
用して破成形部材１のシール面１１の裏側から注入する
こともできる。

なお上述の被成形材料の素材としては、金属、ガラス、
セラミック、プラスチックス、木材等、各種材料が用い
られる。

〔作用〕

上述の本発明は被成形部材とシール材の複合物品を成形
するに当たり、被成形部材のシール面またはこのシール
面と接触する或形型の接触面の少なくともいずれか一方
に凹溝を形成し、このシール面上に成形型を覆いかぶせ
てこれら接触部に凹溝によるキャビティを形戒し、この
キャビティにシール材を注入し、硬化するようにしたか
ら、既存の各種材料からなる被成形部材に対して部分的
に弾性シール材を簡易に、迅速に、かつ精密し得る。し
かもシール材の成形面積のみの成形型の大きさがあれば
良く、大きな被成形部材に対して非常に簡易な装置でシ
ール材のあと付け成形ができる。

〔発明の実施例〕

実施例１ 第１ｒｌｌＪおよび第２図に示されるように被成形部材
１として配管用パイプを選んだ。まず、パイプのフラン
ジ部シール面１１上にシリコーンゴムでできたかぶせ型
７を覆いかぶせ、シール面１１と接触面９の接触によっ
てできたキャビティ３にウレタン樹脂をポット注入した
。このとき、かぶせ型７の温度をｇｏ−ｉｏｏ℃に保持
しておくと、ウレタン樹脂は短時間にエラストマー状に
硬化し、第２図示のシール材ｌ２を形成した。このシー
ル材ｌ２はバイブフランジ部１　（被成形部材）のシー
ル面ｌ１に強固に接着し、かぶせ型７からは容易に離型
できた。離型後、長いパイプのフランジ部のシール面１
ｌにはシール材１２が一体化した複合成形体がバイブの
フランジ部のみに型あてするだけの簡単な装置により短
時間で精度良く成形できた。

実施例２ 第５図および第６図に示されるように、被成形部材ｌと
して自動車のオイルパン、対象物としてエンジンヘッド
ブロック１５の組み合わせを選んだ。

まずオイルバンｌ　（被成形部材）のシール面ｌ１にテ
フロン樹脂製のかぶせ型７、を覆いかぶせ、シール面１
ｌと接触面９の接触によってできたキャビティ３にシリ
コーン樹脂を射出注入した。このとき成形型の温度を１
２０〜１５０℃に保持しておくとシリコーン樹脂は短時
間にエラストマー状に硬化し、第６図示のシール材１２
を形成した。このシール材１２はオイルバン１　（被成
形部材）のシール面１ｌには強固に接着し、かぶせ型７
からは容易に離型できた。脱型後オイルパンｌ　（被成
形部材）のフランジ部ｌｌ（シール面）にはシール材ｌ
２が一体化された複合成形体Ａが簡単なかぶせ型７のみ
で単時間に精度良くできた。

実施例３ 被成形部材ｌとして第６図に示すアルミダイキャスト製
のエンジンヘッドブロックｌ５を用い、エンジンヘッド
ブロックｌ５のシール面１ｌにはあらかじめウレタン系
のプライマーを塗布してブライマ一層を形成しておく。

次いでエンジンヘッドブロック１５のシール面ｌ１にか
ぶせ型７を押し当て、シール面１ｌと接触面９の接触に
よってできた接触部８中のキャビティ３にウレタン系の
熱可堕性エラストマーを２００℃で可塑化して、射出注
入した。

このときかぶせ型７の温度は常温から７０℃の低温に保
ち冷却硬化させた。硬化後実施例ｌと同様にして型を開
き第６図示のエンジンヘッドブロックｌ５を得た。この
シール材にはプライマー層を介してシール面１１に強固
に密着されていた。

〔発明の効果〕

上述の本発明成形方法によれば、既存のいかなる大きさ
の、またいかなる材質の破成形部材に対しても弾性シー
ル材の一体或形が簡単な装置でかつ簡単な操作で短時間
に行うことができる。また、成形されたシール材は被成
形部材ｌのシール面と強固に密着され、剥離されること
がない。またボイド、パリ等の成形不良もなく、成形精
度も高い。

さらにシール材の形状設計の自由度も高く、材料ロスも
なく、省力、省エネルギーで生産可能である。またシー
ル材の成形時に被成形部材とのアツセンブリーも同時に
行うことができ産業上の利用価値の高い方法である。特
に大きな被成形部材に対して、全体を型の中に挿入しな
くても、それ自身を一方の成形型として部分的にだけ一
体或形できる。

【図面の簡単な説明】

第一図は本発明方法を実施するための一興体例の断面図
を示し、第２図は第１図方法によって成形された複合物
品の斜視図を示し、第３図（ａ）および第４図（ａ）は
それぞれ本発明方法の他の具体例の部分断面図を示し、
第３ＴＩ！Ｊ（ロ）および第４図（ｂ）はそれぞれ第３
図（ａ）および第４図（ａ）によって或形された複合成
形体の部分断面図を示し、第５図は被成形部材として自
動車のオイルパンを用いた成形例の断面図を示し、第６
図は第５図の方法によって成形された、シール部材と才
イルパンからなる複合成形体の斜視図を示す。 ｌ・・被成形部材、　３・・キャビティ、７・・かぶせ
型、　８・・接触部、　９・・接触面、ｌＯ・・凹溝、
１１・・シール面、１２・・シール材。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）被成形部材のシール面上に弾性シール材の被着さ
   れた複合成形体の成形方法において、前記弾性シール材
   の被着すべき被成形部材自体を一方の成形型とし、この
   成形型のシール面上にかぶせ型を他方の成形型として押
   し当てることを特徴とし、前記シール面またはシール面
   と接触するかぶせ型の接触面の少なくともいずれか一方
   には凹溝を形成しておき、前記シール面上にかぶせ型を
   押し当てる際にこれら接触部に前記凹溝によるキャビテ
   ィを形成するようにし、このキャビティに弾性シール材
   形成用樹脂材料を注入し、硬化の後前記かぶせ型をとり
   はずすことを特徴とする複合成形体の成形方法。
2. （２）請求項第１項に記載の成形方法において、前記凹
   溝がかぶせ型の接触面に形成されてなる複合成形体の成
   形方法。
3. （３）請求項第１項に記載の成形方法において、被成形
   部材のシール面にあらかじめプライマー層を形成してお
   くことを特徴とする複合成形体の成形方法。
4. （４）請求項第１項に記載の成形方法において、前記か
   ぶせ型のキャビティ内面に離型材を被覆してなる複合成
   形体の成形方法。
5. （５）請求項第１項に記載の成形方法において、前記か
   ぶせ型が離型性素材で形成されてなる複合成形体の成形
   方法。
6. （６）請求項第１項に記載の成形方法において、前記キ
   ャビティ内に満たされた弾性シール材形成用樹脂材料を
   加熱硬化し、硬化を速めることを特徴とする複合成形体
   の成形方法。