JPH04131212A

JPH04131212A - インモールドコート方法

Info

Publication number: JPH04131212A
Application number: JP25472690A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Fuji; 和久藤; Takami Nakamura; 中村　隆美; Yoshitaka Tanaka; 田中　宜隆
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-09-25
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 1992-05-01
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JP3000232B2

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、金型内において成形材料を所定形状に成形し
た後、この金型を開くことなく該金型内で成形品の表面
にコーティングを施すインモールドコート方法に関する
ものである。

（従来の技術）合成樹脂を素材とするシートモールデイングコンパウン
ドＣＳＭＣ）等の成形材料を用いて成形した成形品は、
例えばボンネットやトランクリッドなど自動車の外板部
材等に適用した場合、従来の鋼板製のものに比べて車体
の軽量化を図ることができる。

しかしながら、上記成形品を最終製品に仕上げるために
該成形品の表面にコーティングを施す際、成形品の表面
および表面近傍に存在する気泡内のエアが、コーティン
グの乾燥工程で塗膜を破って塗膜表面から外部に放出さ
れるため、通常のコーティング方法では塗膜にピンホー
ルが生じ、良好な表面品質を得ることができないという
問題がある。

これに対し７、従来、例えば特開昭６１−２７３９２１
号公報に開示さねているような・インモールトコ−・〜
上方法の採用により上記問題解決を図る１友がなされて
いる。すなわち、このインモ〜・ルドニ１−ト力法は、
成形材料を金型内１ζ配Ｉ７て型締めする。：：　、！
。

により該成形材料を所定形状に成形し５た後、この型締
め状態にある金型内に塗料を注入することＩＪより上記
成形により形成された成形品の表面に゛Ｊ−ティングを
施すようにＬまたものであって、これにより、成形品の
表面および表面近傍の気泡内１１、塗料を充填して塗膜
上のビニ／ホール発生を防止ζることが司１能となる。

（発明が解決しようとする課題）このようなインモールド：トート方法においでは、成形
の際には、成形材料を金型内の隅々まで”充填させる必
要から型締め圧力を所定圧Ｐ１までＪＪさせるー・方、
コーティング時には、金ν内に塗料を注入する必要から
型締め圧力を所定圧Ｐ７．．（Ｐｚ　＜ｐｌ　）まで低
下させるようになっているが、Ｊのとき型締め圧力が急
激に低下夕Ｚ）ため、成形品（，７成形材料の密度が均
・・で！よい部分が発生１．やずくなる。ぞ【、５で１
．：のように材料密度が本均−許、５′ム：ると、成形
品の表面が波打ち現象ＩＪより平滑でなくなり、また、
金型内に注入さイまた塗料か成形品に対して均一に二′
ｌ−トされず、その結果、表面品質に優れたイン・１〜
ルドコ一ト製品苓得ることが７・・きなくなる。

本発明は、このよ・）へ事情に艦み゛こなされたもので
あフて、表面品質）１．優れたインモールドコート製品
を得ることのできるインモールド］　−１・方法を提供
することを目的とτるものである。

（課題を解決するための］−段）本発明に係るインモールドコート・方法は、型締め圧力
をＰｌからＰ２Ｃ：“低下させる途中′Ｃ該型締め圧力
を所定時間所定１１１１、ｇＰ３　　（１１２り′Ｐ　
３　＜　Ｐｌ　）に保持する。二と、および、（の場合
におけるＰｌからＰ３への低下タイミングを上人するこ
とにより、上記目的達成を図、るよっにしたものである
。

すなわち、成形材料を金型内に配【、て型締めｊ７、こ
の型締め圧力をＭＩ定圧■肖まで上昇させるご２Ｉ。

により該成形材料を所定形状に成形し、た後、１１１記
型締め圧力を所定圧Ｐ２　（Ｐｌ＜’Ｐ、）まで低−ト
させ、この状態で前記金型内に塗料をｄ人することによ
り前記成形により形成された成形品のＡ、・面にコーテ
ィングを施すインモールトコ−上方法１；′おいて、前記型締め圧力をＰ、からＰｌに低下させる途中で該型
締め圧力を所定時間所定圧Ｐ３（Ｐｌ＜Ｐ３　＜Ｐｌ　
）に保持するようにし、かつ、予め前記成形と同一条件
で模擬成形を行い、その際前記金型内の複数箇所で成形
材料の圧力検出を行い、これら複数箇所のうち前記模擬
成形後の圧力低下が最も早く起こった箇所の検出結果を
基準として、前記型締め圧力をＰ、からＰ３に低下させ
るタイミングの設定を行うようにしたことを特徴とする
ものである。

（発明の作用および効果）上記構成に示すように、型締め圧力をＰｌからＰｌに低
下させる途中で該型締め圧力を所定時間所定圧Ｐ３　　
（Ｐｌ　＜Ｐ３　＜ＰＩ　）に保持するようにｔつでい
るので、型締め圧力の急激な低トが防」［され、これに
より成形品の材料重度の不均一化が抑制される。したか
って、成形品の表面の波（Ｊぢ現９や塗料の不拘〜・・
ニトート現象が発生号゛ろのを防１１−＃ることができ
る。また、このようｉ：ｐｌより低い１）３で型締め圧
力を保持することにより、成形品の各部位に作用する圧
力のバラン。ｉをＰｌでの型締め圧力保持の場合に比し
、て小さくすることがτ′き、この点でも成形品の材料
密度の不均一化を抑制することができる。

さらに、Ｊ、記構成に示すように実際に行われる成形と
同一条件で模擬成形を行い、その際金型内の複数箇所で
成形材料の圧力検出を行い、これら複数箇所のうち模擬
成形後の圧力低Ｆが最も早く起こった箇所の検出結果を
基準とし−ｃＳ型締め圧力をＰｌからＰ３に低下さぜる
タイミングが設定されるよ、うになっ“Ｃいるので、成
形後の硬化収縮が始まるタイミングが成形品の各部位に
おいて区々であっ°Ｃも、いずれかの部位で硬化収縮が
始まる前に型締め圧力を低下させることができる。この
ため、高い型締め圧力Ｐｌの下で部分的に硬化収縮が始
まってしまい、その部分の表面に波打ち現象が発生して
しまうといった事態を未然に防止することができる。

したが□って、本発明によれば、表面品質に優れたイン
モールドコート製品を得ることができる。

（実　施　例）以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳
述する。

第１図は、本発明に係るインモールドコート方法の一実
施例を示す特性曲線図であって、同図（ａ＞は、型締め
圧力制御特性曲線図、同図（ｂ）は、該型締め圧力制御
特性曲線を得るために行われる模擬成形における型締め
圧力制御特性曲線およびこれによって検出される材料圧
力経時変化曲線の例を示す図である。また、第２図は、
本実施例に係るインモールドコート方法の実施に使用さ
れるインモールドコート装置を示す断面図である。

本実施例に係るインモールドコート方法の工程の概要を
示すと以下のとおりである。

すなわち、第２図に示すように、成形材料たるＳＭＣ（
本実施例においては不飽和ポリエステル樹脂およびガラ
ス繊維からなるシート状のコンパウンド）２を、下型（
固定型）■ＯＡおよび上型（可動型）１０Ｂからなる金
型１０の上下両型１０Ａ１０Ｂ間に配した後、上型駆動
部１２を駆動して型締めを行う。この型締め圧力は、圧
力制御部１４を介して制御ユニット１Ｂによって制御さ
れる。

第１図（ａ）に示すように、型締め圧力は、これを所定
圧ＰＬ　　（例えば７０Ｋｇｆ　／ｃｔｉｒ＞　まで上
昇させ、これによりＳＭＣを金型ｌＯ内（キャビティ）
の隅々まで充填させて所定形状に成形した後、所定圧Ｐ
５、例えば３５ＫＩｆ’　／ｃｍ）まで低下させて所定
時間（例えば２０秒）保持し、その後、所定圧Ｐ２（例
えば２０Ｋｇｒ／ｃｄ）までさらに低下させ、この状態
で上型１０Ｂに設けられた塗料吐出ユニット１８のノズ
ル２０から金型ｌＯ内にインモールドコート用の塗料（
熱硬化塗料）４を高圧で注入する。その後、型締め圧力
を再び所定圧Ｐ、（Ｐ、−Ｐ、）まで上昇させて塗料４
を上記成形により形成されたＳＭＣ成形品２′の表面全
体に押し拡げた後、所定圧Ｐｓ　　（Ｐ５−Ｐ３　）ま
で低下させて所定時間保持する。これにより、インモー
ルドコート製品が完成し、このインモールドコート製品
は、金型１０の型開きの後、取り出される。

上記工程において、塗料４の注入タイミング注入量は、
塗料送出装置２２および塗料吐出ユニット１８を介して
制御ユニット１６によって制御される。

また、この制御ユニット１６には、下型１０Ａおよび上
型１０Ｂ間の変位を検出する変位センサ２４からの変位
信号と、第３図に示すように、下型１０Ａのキャビティ
形成面に臨むようにして下型１０Ａに設けられた５つの
圧力センサ２８ａ　、　２［ｉｂ　、　２８ｃ　、　２
８ｄ　。

２６ｅからの圧力信号とが入力される。

上記工程において、型締め圧力を成形のための所定圧Ｐ
ｌから塗料注入のための所定圧Ｐ２まで一気に低下させ
ずに、途中で所定圧Ｐ３（Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐｉ　）に所定
時間保持するようにしたのは、型締め圧力の急激な低下
によるＳＭＣ成形品２′の材料密度の不均一化を抑制す
るためである。

上記型締め圧力をＰｌからＰ３に低下させるタイミング
は、金型１０内のＳＭＣ成形品２′が成形後の硬化収縮
を始める前に行うことが、ＳＭＣ成形品２′の表面に波
打ち現象が発生するのを未然に防止する上から肝要であ
る。一方、このタイミングを不用意に早くすると、成形
時ＳＭＣが全型内全域に充填されない等の不都合を生じ
る。

このため、本実施例においては、上記タイミングの設定
を、模擬成形から得られる結果に基づいて設定するよう
になっている。

この模擬成形は、実際の成形と同一条件で行い、その際
、下型ＩＱＡに設けられた５つの圧力センサ２６ａ　、
　２８ｂ　、　２８ｃ　、　２８ｄ　、　２６ｅにより
、キャビティ形成面の中央および四隅の５箇所でＳＭＣ
成形品２′の材料圧力を検出する。第１図（ｂ）におい
て実線で示すように、上記模擬成形における型締め圧力
は、実際の成形と同様に所定圧Ｐ１まで上昇せしめられ
た後、このＰｌのままずっと保持される。その際、上記
各圧力センサ２６ａ〜２［ｉｅのうちの１つにより検出
される材１圧力の経時変化曲線を示ｌと、同図において
破線で示すようになる。

図示のように、材料圧力は、型締め圧力が零からＰｌま
で上昇すると、これに伴フて上昇し、ＩＩＸと略同じ圧
力でしばらく推移するが、その後、ＳＭＣ成形品２′が
硬化収縮するため、その材料圧力は急激に低−ドする。

このような材料圧力の急激な低下が起こるタイミングは
、ＳＭＣ成形品２′の各部位においＣ区々であるが、本
実施例＋；：′おいては、５つの圧力センサ２Ｇａ〜２
８ｅ　ｌ：：Ｊり各部位の圧力低下が検出されるので、
これらのうち鮫もｑく圧力低下が起こったタイミングを
基準としで、実際の成形におけるＰｉからＰ、への型締
め圧力低下タイミングを設定する。具体的には、材料Ｒ
；力低下が最も早く起こったタイミングより僅かζ、′
。

早いタイミングで型締め圧力を低下させるようＪ６′６
する。

型締め圧力低下タイミングをこのように設定ν゛ること
が好ましい理由を、次のような実験例に基づいて説明す
る。

α）模擬成形まず、実際の成形と同様に型締め圧力をＰｌ−７０ｈシ
ｆ／ｃｉに上昇させてこのｌＪｌに保持し１、続ける模
擬成形を行い、このとき５つの圧ツノセン！２Ｂａ・〜
２６ｅにより、材料圧力低重タイミングを、ＳＭＣ，成
形品２′の中央および四隅の５箇所において検出する。

■　実際の成形および−〕−ティング型締め圧力をＰ、　−７Ｈｇｆ　／ａＡに［昇させにの
Ｐｌに１１秒間保持した後、型締め圧力をＰ工からＰ、
に低）さぜＣご゛のＰ３に２０秒間保持１７、その後さ
らに型締め圧力をＰ３から１２−０〜５９ｆ／ｃｓｉに
低下させ、この状態で塗料４を注入し、さらに再加圧し
て塗料４を硬化させた。

上記Ｐ！に保持膚る時間Ｔ１は、３秒、５秒。

８秒、１０秒、　２Ｏ秒８２５秒の６段階にしτ５成形
を行った。

■　評価項目上記実際の成形およびコーティングにより完成したイン
七〜ルドコート製品のコート性および表面性状の合否を
目視で判断し、また。

■　評価結果第１表に評価結果を示す。

上表に示すように模擬成形において最も早い材料圧力低
下タイミングが検出された圧力センサ２６Ｃに対応する
部位の材料圧力低下タイミング（ｔ、−９秒）より遅い
タイミングで型締め圧力を低下させた場合ｃＴエニー０
．２０．２５秒とした場合）には、ＳＭＣ成形品２′の
硬化収縮により、インモールドコート製品の表面性状判
定か部分的あるいは全面的に不合格となる。一方、上記
ｔ１−９秒より早いタイミングで型締め圧力を低下させ
た場合であっても、あまりに早すぎる場合（Ｔｌ−３秒
とした場合）には、所定圧Ｐ、に保持される時間が短す
ぎるため、成形時の重合反応が十分になされず、表面性
状判定が不合格となる。Ｔ１−５秒、８秒ではこのよう
な問題はなく、表面性状判定が合格となる。

一方、コート性については、早めに型締め圧力が低下す
るほど、後のコーティングの際の塗料の注入性が増すた
め、良い結果が得られる。そして、その合否の限界は８
秒と１０秒の間であり、上記ｔ１−９秒の付近と考えら
れる。

したがって、上記評価結果から、材料圧力低下が最も早
く起こったタイミングより僅かに早いタイミングで型締
め圧力を低下させるようにすることが、インモールドコ
ート製品の表面品質を高める上で望ましい。

以上詳述したように、本実施例によれば、型締め圧力を
ＰｌからＰｌに低下させる途中で該型締め圧力を所定時
間所定圧Ｐ３　　（Ｐｌ　＜Ｐ３　＜Ｐｉ　）に保持す
るようになっているので、型締め圧力の急激な低下が防
止され、これによりＳＭＣ成形品２′の材料密度の不均
一化が抑制される。したがって、インモールドコート製
品の表面の波打ち現象や塗料の不均一コート現象が発生
するのを防止することができる。また、このようにＰｌ
より低ＯＰ３で型締め圧力を保持することにより、ＳＭ
Ｃ成形品２′の各部位に作用する圧力のバラツキをＰｌ
での型締め圧力保持の場合に比して小さくすることがで
き、この点でもＳＭＣ成形品２′の材料密度の不均一化
を抑制することかできる。

さらに、本実施例によれば実際に行われる成形と同一条
件で模擬成形を行い、その際金型ＩＯ内の複数箇所で材
料圧力検出を行い、これら複数箇所のうち模擬成形後の
圧力低下が最も早く起こった箇所の検出結果を基準とし
て、型締め圧力をＰｌからＰ、に低下させるタイミング
が設定されるようになっているので、成形後の硬化収縮
が始まるタイミングがＳＭＣ成形品２′の各部位におい
て区々であっても、いずれかの部位で硬化収縮が始まる
前に型締め圧力を低下させることができる。

このため、高い型締め圧力Ｐｌの下で部分的に硬化収縮
が始まってしまい、その部分の表面に波打ち現象が発生
してしまうといった事態を未然に防止することができる
。

したがって、本実施例によれば、表面品質に優れたイン
モールドコート製品を得ることができる。

なお、上記実施例において、Ｐｌは、５０〜１２０醇ｆ
／ｉ：ｊに設定するのが好ましく、Ｐ３は、（Ｐ１／２
）±２０υｔ’／ｃｉに設定するのが好ましい。これは
、Ｐ３　＞　（Ｐｉ　／　２）　＋２０に９ｒ／ｃｘｉ
テあると、インモールドコート製品の周辺部に塗料４の
未コートあるいはフローマークが生じる一方、Ｐ３く（
ＰＬ　／２）−２０であると、ＳＭＣ成形品２′表面に
波打ち現象が生じるからである。また、Ｐｌは、０〜Ｐ
３に設定するのが好ましい。これはＰｌ〉Ｐ３であると
、インモールドコート製品の周辺部に塗料４の未コート
あるいはフローマークが生じるからである。さらに、Ｐ
３に保持する所定時間は、ＳＭＣ２のキュアタイム（第
１図（ｂ）において材料圧力経時変化曲線が最終的に水
平になるまでに要する時間）が終了する時点より後に該
所定時間が終了するように設定することが好ましい。こ
れは、キュアタイム終了前にＰ３からＰｌに型締め圧力
を低下させるとＳＭＣ成形品２′全体にフクレが生じる
からである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るインモールドコート方法の一実
施例を示す特性曲線図、第２図は、本実施例に係るインモールドコート方法の実
施に使用されるインモールドコート装置を示す断面図、第・３図は９、土、記イ゛、・・（− ルド′：Ｊ−ト装置の要部平面図である。 −２・・・Ｓ　Ｍ　Ｃ（成形材料）２′ Ｓ　ＦｖＩ　Ｃ成形品（成形品）４・・塗料１０・・・金型１０Ｂ・・」、型１０Ａ・・・Ｆ型２８ａ　。ＢｂＢｅ２６ｄ　。２６ｅ・・・圧力セン（）第図Ｈ）開

Claims

【特許請求の範囲】

成形材料を金型内に配して型締めし、この型締め圧力を
所定圧Ｐ＿１まで上昇させることにより該成形材料を所
定形状に成形した後、前記型締め圧力を所定圧Ｐ＿２（
Ｐ＿２＜Ｐ＿１）まで低下させ、この状態で前記金型内
に塗料を注入することにより前記成形により形成された
成形品の表面にコーティングを施すインモールドコート
方法において、前記型締め圧力をＰ＿１からＰ＿２に低
下させる途中で該型締め圧力を所定時間所定圧Ｐ＿３（
Ｐ＿２＜Ｐ＿３＜Ｐ＿１）に保持するようにし、かつ、
予め前記成形と同一条件で模擬成形を行い、その際前記
金型内の複数箇所で成形材料の圧力検出を行い、これら
複数箇所のうち前記模擬成形後の圧力低下が最も早く起
こった箇所の検出結果を基準として前記型締め圧力をＰ
＿１からＰ＿３に低下させるタイミングの設定を行うよ
うにしたことを特徴とするインモールドコート方法。