JPH0696235B2 - モールディングの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は合成樹脂成形品を切断してモールディングを
製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

車両用の合成樹脂モールディングの製造方法として、熱
可塑性樹脂の射出成形品、押出成形品等を切断してモー
ルディングを製造する方法がある。ところが、樹脂成形
品を切断すると、切断面が露出して装飾性を害するとと
もに、エッジが危険であるため、切断部にエンドキャッ
プを形成するなどの端末処理を行う必要がある。

このような点を改善するために、冷却した合成樹脂成形
品を、高周波電圧を印加した切断刃により切断する方法
が提案されている（例えば時開昭54-11977号、同61-108
027号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の切断方法では、切断刃
に高周波電圧を印加しているため、切断刃付近の樹脂が
溶融して、他の部分とは異なった外観を有する切断面が
形成されるとともに、溶融部分に切断刃が接するため
に、切断面が乱れて装飾性を害するという問題点があっ
た。

この発明の目的は、上記問題点を解決するため、切断に
より他の部分と連続した外観を有する曲面状の端部が形
成され、かつ切断面が目立たず、優れた装飾性を有する
ように、樹脂成形品を効率よく短時間で切断することが
できるモールディングの製造方法を提案することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、次のモールディングの製造方法である。

（１）（ｉ）誘電損失の大きい熱可塑性樹脂により樹脂
成形品を成形する工程と、 （ii）得られた樹脂成形品の切断部付近を外部加熱によ
りガラス転移温度付近まで加熱する工程と、 （iii）加熱された樹脂成形品に高周波電圧を印加し
て、内部加熱により成形品の内部を軟化させ、外表面部
は内部よりも硬度が高くなるように加熱した状態で、切
断刃を外表面側から前進させて樹脂成形品を切断し、モ
ールディングを製造する工程とを含むモールディングの
製造方法。

（２）切断は樹脂成形品に引張力を加えた状態で行う上
記（１）記載の方法。

この発明において使用する誘電損失の大きい熱可塑性樹
脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリ
アミド樹脂などが使用される。

第１工程の成形は射出成形、押出成形など任意の成形方
法を採用することができる。

第２工程の外部加熱としては、温風、遠赤外線照射な
ど、任意の加熱手段が採用できる。

第３工程では切断に際して、樹脂成形品の外表面が常温
の空気等により冷却される状態で、高周波誘電加熱によ
り切断部を内部加熱して切断を行うのが好しい。切断刃
は加熱する必要はなく、むしろ一定温度に保つように冷
却した方がよい。切断刃の前進速度は樹脂成形品の外表
面部が途中で切断されない程度の速度であることが望ま
しい。切断に際しては、樹脂成形品の引張力を加えた状
態で切断するのが望ましい。

〔作 用〕

この発明のモールディングの製造方法においては、まず
第１工程において、熱可塑性樹脂の射出成形、押出成形
等により樹脂成形品を成形する。

樹脂成形品を誘電加熱により内部加熱すると、ガラス転
移温度付近になるまでは温度上昇速度は遅く、長時間の
加熱を要するが、ガラス転移温度付近から軟化温度まで
は急激に温度が上昇する。そこで本発明では、第２工程
としてガラス転移温度付近までは比較的電力消費の少な
い外部加熱により加熱し、第３工程としてガラス転移温
度付近から軟化温度までは高周波電流の誘電加熱による
内部加熱を行い切断を行う。

第３工程では、第２工程で加熱された樹脂成形品を高周
波誘電加熱によりさらに加熱して内部を軟化させ、外表
面部は内部よりも硬度が高い状態で、切断刃を外表面側
から前進させると、外表面部は硬度が高いため切断刃に
より切断あるいは破断されることなく押され、このため
内部の軟化状態の樹脂は周辺部に移動する。この状態で
切断刃がさらに前進すると、切断部の外表面部は他の部
分と連続した外観を保ったまま曲面状に変形して、曲面
状の端部が形成された状態で切断される。切断面は内部
の樹脂が露出しない状態で、裏面側に狭い幅で形成され
るので外表面側から目立たず、エンドキャップ等の端末
処理をしなくても、切断により優れた外観のモールディ
ングが得られる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面の実施例により説明する。第１図は
射出成形型の断面図、第２図は樹脂成形品の断面図、第
３図は通電時間と温度の関係図、第４図は外部加熱状態
を示す断面図、第５図ないし第７図は切断状態を示す断
面図、第８図は切断刃の配置図、第９図は製造されたモ
ールディングの一部の斜視図である。

第１図および第２図において、１は射出成形型、２は樹
脂成形品である。射出成形型１はキャビティ型1aおよび
コア型1bからなり、両者間にキャビティ３、ゲート４お
よびランナー５が形成されている。

第１工程の樹脂成形品２の製造工程は、この実施例では
射出成形であるが、押出成形その他の成形方法でもよ
い。射出成形型１による射出成形は、射出成形型１のキ
ャビティ型1aおよびコア型1bを型締めし、溶融した熱可
塑性樹脂をランナー５から、ゲート４を経てキャビティ
３に射出し、長尺の樹脂成形品２を成形する。

樹脂成形品２にはゲート部６付近にフローマークが形成
されるので、この部分から外れる部分を切断できるよう
に同一横断面形状部８を形成しておく。Ｌは最終製品の
寸法であり、収縮率の差により切断位置を調整するよう
に、切断調整範囲Ｗを同一横断面形状部８に設ける。

こうして得られる樹脂成形品２を高周波誘電加熱により
内部加熱すると、第３図に示すように、常温RTからガラ
ス転移温度Tg付近になるまでは誘電損失が比較的小さい
ため温度上昇速度は遅く、長時間の加熱を要するが、ガ
ラス転移温度Tg付近から軟化発泡温度Tmまでは誘電損失
が比較的大きいため急激に温度が上昇する。高周波誘電
加熱は消費エネルギーが大きく、かつ装置自体が高価で
ありコスト高になるので、ガラス転移温度Tg以下の加熱
を高周波誘電加熱で行うのは効率が悪いが、本発明で
は、ガラス転移温度Tg付近までは比較的消費エネルギー
が少なくかつ装置自体が安価な外部加熱により加熱し、
ガラス転移温度Tg付近から軟化発泡温度Tmまでは高周波
電流の誘電加熱による内部加熱を行う。

第４図は外部加熱の状態を示し、第２工程として外部加
熱装置７に、樹脂成形品２との同一横断面形状部８を挿
入し、切断部付近をガラス転移温度Tg付近まで加熱す
る。外部加熱装置７により樹脂成形品がガラス転移温度
付近まで加熱されていると、第３工程において高周波電
圧を印加したときに速やかに内部発熱が始まり、効率的
に加熱することができる。

具体的なガラス転移温度は材質により異なり、また実際
に使用する樹脂材料では、その材料中に可塑剤、顔料
等、幾多の他の成分が混入されたものになるので、特定
することが難しいが、例えば軟質ポリ塩化ビニル樹脂の
場合には、40〜80℃が適当である。

外部加熱から内部加熱に切換える温度を具体的に決定す
るためには、同一材料から数個のテストピースを作り、
これらを全部同一の恒温槽内に置いて、所定の温度に保
持して、外部加熱した後にテストピースを取り出し、次
いで内部加熱装置にもってゆき、同一条件の高周波電圧
を印加して内部加熱し、所定の温度に達するまでの時間
を測定する。続いて恒温槽の温度を所定温度だけ上昇さ
せてゆき、同様に内部加熱して時間を測定する。そして
最短の内部加熱時間で済む温度（TX℃）を決定する。そ
の際は取扱性も考慮する。例えば細いひも状のもので
は、Tgよりも多少低い温度が好ましいこともある。

こうして外部加熱された樹脂成形品２を第３工程におい
て切断する。第５図ないし第９図において、９は切断装
置で、樹脂成形品２を載置するFRP製の受台10、セラミ
ック製ダイス11、銅製のアース電極12およびセラミック
製の受台13を有する。受台10に対向してクランプ14が配
置されている。ダイス11とアース電極12の間に形成され
た間隙15に対向して切断刃16が設けられ、往復動してダ
イス11との間で成形品２を切断するようになっている。
切断刃16はセラミック、非磁性金属にセラミックを蒸着
した材料などからなり、成形品２のモールディング部17
から分離される切除部18側にテーパ面16aを有し、刃先
はあまり鋭利にされていないで、先端が平滑にされてい
るのが好ましい。また切断刃16は第８図に示すように、
成形品２の切断形状に形成されている。

切断刃16のダイス11側の上部には銅製の高周波電極19が
設けられて高周波電源に接続され、アース電極12との間
に高周波電圧を印加して、成形品２の切断部20付近を高
周波誘電加熱するようになっている。切断刃16および高
周波電極19は略相似形状で重ねて配置され、切断刃16は
高周波電極19に沿って往復動するようになっており、ダ
イス11および間隙15もこれに対応した形状となってい
る。アース電極12はアースに接続されている。21は成形
品２の切除部18を引張るチャック、22、23は成形品２の
切断部20付近の外表面を冷却する空気吹出管、24は製造
されたモールデイング、25は端部、26は切断面である。

第３工程における樹脂成形品２の切断方法は、樹脂成形
品２を第５図に示すように、切断装置９の受台10に載置
し、クランプ14を前進させて受台10との間で成形品２を
クランプする。このときチャック21により成形品２の端
末を引張って引張力をを与える。そして高周波電極19と
アース電極12の間に高周波電圧を印加して、高周波誘電
加熱により、成形品２の切断部20付近の樹脂を加熱する
とともに、空気吹出管22、23から冷却用の空気を吹出し
て外表面部2aを冷却する。高周波誘電加熱により成形品
２の切断部20付近の樹脂は外表面部2a、内部2bとも均等
に常温以上の温度に加熱されるが、外表面部2aは冷却用
の空気で冷却されるため、内部2bより低温となる。そこ
で内部2bが軟化する程度に加熱すると、外表面部2aは内
部2bよりも硬度が高くなる。この状態で切断刃16を外表
面側から前進させると、外表面部2aは硬度が高いため、
第６図に示すように、空気吹出管22、23から吹出される
冷却用の空気により一定温度に保たれている切断刃16に
より切断あるいは破断されることなく、そのまま引伸ば
されるように押され、内部2bの樹脂は周辺部に移動す
る。このとき切断刃16の切除部18側はテーパ面16aが形
成されているため、多くの樹脂がテーパ面16aに沿って
押出されて切除部18側に移動し、一部の樹脂は反対側の
モールディング部17にも移動して、切断部20に形成され
る端部25付近の外表面部2aにわずかに盛り上がって凸部
を形成しやすいが、チャック21より切除部18に引張力を
加えると、切断部20の軟化樹脂のほとんどは切除部18側
へ移動し、モールディング部17における樹脂の盛り上が
りは防止される。この状態で切断刃16がさらに前進する
と、第７図に示すように、モールディング部17の切断部
20の外表面部2aは、他の部分と連続した外観を保ったま
ま曲面状に変形して、滑らかな曲面状の端部25が形成さ
れた状態で切断され、第９図に示すようなモールディン
グ24が製造される。

切断刃16によって形成される切断面26は、内部2bの樹脂
が外表面側に露出せず、外表面部2aと裏面部2cとが接着
した状態で、裏面部2c付近に形成されるため、外表面側
から目立たない。従ってエンドキャップ等により切断面
26を端末処理しなくても、優れた外観のモールディング
24が得られ、そのままの状態で使用可能である。樹脂成
形品２の外表面にメタリック調の塗装により塗膜を形成
した場合でも、切断時には外表面部2aとともに塗膜を引
き延ばされるので、塗膜が破断したいせずに切断するこ
とができる。

なお、引張力は切断刃16の前進に伴って徐々に小さくな
るように設定しておくのが好ましいが、切断の途中階段
で停止させてもよい。また引張力を加える時点は、切断
刃16が成形品２に接触する前でも、後でも、同時でもよ
い。また成形品２の外表面部2aを強制的に冷却する空気
吹出管からの冷却用の空気は必ずしも必要ではなく、成
形品２の切断部の肉厚が薄い場合には常温の空気による
冷却のみでよい。

なお、以上の説明において、樹脂成形品２およびその切
断部の形状、構造、成形方法等は限定されない。また切
断刃16の刃先にはポリテトラフルオロエチレン樹脂等の
滑性皮膜を形成しておくのが好ましい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、熱可塑性樹脂により樹脂成形品を成形
し、その樹脂成形品の内部を軟化させ、外表面部は内部
よりも硬度が高くなるような状態で切断してモールディ
ングを製造するようにしたため、切断により他の部分と
連続した外観を有する曲面状の端部が形成され、かつ切
断面が目立たず、優れた外観を有するモールディングが
得られる。

また樹脂成形品をガラス転移温度付近まで外部加熱した
のち、高周波誘電加熱により自己発熱させて切断するよ
うにしたので、樹脂成形品の誘電損失が急に大きくなる
ガラス転移温度付近までを設備費が安くかつ消費エネル
ギーの少ない外部加熱により加熱を行うことができ、こ
の温度付近からは高周波電圧を印加する内部加熱により
加熱を行うようにするため、内部加熱では誘電損失の上
昇率の良い部分のみを短時間で加熱でき、非常に効率よ
く全体的には少ない消費エネルギーで切断を行い、効率
よく短時間でモールディングを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は射出成形型の断面図、第２図は樹脂成形品の断
面図、第３図は通電時間と温度の関係図、第４図は外部
加熱状態を示す断面図、第５図ないし第７図は切断状態
を示す断面図、第８図は切断刃の配置図、第９図は製造
されたモールディングの一部の斜視図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、１は射
出成形型、２は樹脂成形品、2aは外表面部、2bは内部、
2cは裏面部、７は外部加熱装置、９は切断装置、10,13
は受台、12はアース電極、14はクランプ、16は切断刃、
18は切除部、19は高周波電極、20は切断部、24はモール
ディング、25は端部、26は切断面である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−11977（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−199792（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−86198（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ｉ）誘電損失の大きい熱可塑性樹脂によ
   り樹脂成形品を成形する工程と、 （ii）得られた樹脂成形品の切断部付近を外部加熱によ
   りガラス転移温度付近まで加熱する工程と、 （iii）加熱された樹脂成形品に高周波電圧を印加し
   て、内部加熱により成形品の内部を軟化させ、外表面部
   は内部よりも硬度が高くなるように加熱した状態で、切
   断刃を外表面側から前進させて樹脂成形品を切断し、モ
   ールディングを製造する工程とを含むモールディングの
   製造方法。
2. 【請求項２】切断は樹脂成形品に引張力を加えた状態で
   行う請求項（１）記載の方法。