JP5370825B2 - 型内被覆成形方法。 - Google Patents
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Description
従来技術による型内被覆成形方法においては、熱可塑性樹脂を基材とした樹脂成形品を金型内で成形した後、該金型をわずかに開いた状態(金型微開)とする。
前記工程で金型をわずかに開くと、金型内で成形した樹脂成形品と金型キャビティ面との間に隙間が生じるので、該隙間に塗料注入機を使用して塗料を注入する。
塗料注入後に、金型を再度型締することにより樹脂成形品の表面に塗料を均一に拡張させて硬化させる。そして、塗料が硬化した後に、金型を開いて塗料で被覆した樹脂成形品を金型より取り出す。
(1) 金型キャビティ内で樹脂を成形するとともに、該樹脂の表面に被覆を施す型内被覆成形方法であって、該樹脂の表面に被覆剤を注入する前の工程において、金型キャビティ内に充填した樹脂の被覆する側の表面と金型キャビティ面との間にガスを注入するための空隙を形成する工程と、ガスを空隙に注入した後に急激に圧縮して昇温させる工程と、を備える。
なお、金型キャビティ内に注入するガスを、酸素、又は、酸素と可燃性ガスの混合ガスにすれば、基材樹脂表面について、フレーム処理したと同様の効果を得ることが可能になる。
図1及び図2は本発明の実施形態に係わり、図1の(1)は型内被覆成形用金型の構造を概念的に説明するための要部断面図であり、(2)は(1)の可動型を固定型側からの視野で見た図である。図2は型内被覆成形方法における樹脂とガスの挙動を説明するための図である。
本実施形態に用いる金型100は、図1に示すように、可動型5、固定型3、及び塗料注入機50等から構成されており、可動型5を雌型とし、固定型3を雄型としている。
また、金型100においては、固定型3に当接した射出ノズルから基材としての樹脂を供給することができる構造となっている。
なお、図1に示す金型100においては、金型キャビティ15に充填した樹脂が、金型100から漏れ出すことを防止するために、シェアエッジ構造の嵌合部(くいきり部と称することもある)が、金型キャビティ15の全周にわたって形成されている。
そのため、金型100には、塗料注入機50が、可動型5の内部に取り付けられており、可動型5の金型キャビティ面に配設された塗料注入ノズル51を介して、金型キャビティ15内に塗料を注入することができるように構成されている。
なお、塗料注入ノズル51には図示しないバルブが取りつけられており、基材となる樹脂の射出成形時に、該バルブを閉じておくことによって金型キャビティ15内に射出した樹脂が塗料注入ノズル51より塗料注入機50内に進入することを防止している。
また、塗料注入機50は、図示しない駆動装置によって駆動されて、塗料注入機50の中に供給された塗料を、所望する量だけ正確に可動型5の金型キャビティ面より注入することができるよう構成されている。
従って、金型100においては、酸素供給ラインから、可動型5の金型キャビティ面に配設された酸素注入ノズル52を介して、所望する量の酸素を金型キャビティ15内に注入することができるように構成されている。
なお、酸素注入ノズル52には図示しないバルブが取りつけられており、基材となる樹脂の射出成形時、或いは塗料の注入時に、該バルブを閉じておくことによって金型キャビティ15内に射出した樹脂や塗料が酸素注入ノズル52より酸素供給ライン54内に進入することを防止している。
まず、図示しない型締装置により金型100を型閉し、図2(2)に示したように、可動型5と固定型3と組み合わせて、固定型3と可動型5のシェアエッジ部で嵌合した状態にして金型キャビティ15を形成する。
なお、射出充填する樹脂の量は、所望する樹脂成形品の寸法に相当する樹脂の容積に略樹脂の冷却収縮分の容積を多めに加えた量とした。
ここで、金型キャビティ15内に所望する分量の酸素を供給した後、すぐに型閉動作に入り、可動型5を固定型3方向に速やかに移動させて、該酸素を供給した金型キャビティ内の隙間を消失させる。
なお、この際において、ガスを供給する該隙間の寸法は、厚み方向(型開閉方向)の寸法として1mm以上あることが好ましく、さらに、該隙間を消失させる速度は、厚み方向(型開閉方向)にして、2(mm/sec)以上であることが好ましい。
従って、例えば、該隙間の寸法(型開閉方向寸法)を1mmとした場合には、0.5秒以下の短時間で型閉することにより、隙間を消失させることが好ましい。
この圧縮挙動が、短時間で行われると、酸素は、断熱圧縮の形で急激に圧縮をうけるために、急激に温度が上昇する。そのため、基材樹脂の表面と酸素が反応して、基材樹脂の表面の反応性が高まる。その結果、基材樹脂として、ポリプロピレン系樹脂、或いは、ヒンダードフェノール系の酸化防止剤等を含んだ樹脂を使用した場合においても、塗料の付着性が、従来に比べて改善するので、密着性を向上させることが可能になる。
そして、該空隙の形成後、第6の工程に進み、塗料注入機50から塗料注入口51を介して、金型キャビティ15内に塗料を注入した後、金型100を再度型締しながら、該隙間の中に注入した塗料を拡張させて樹脂成形品の表面を被覆する。その後、塗料を硬化させて、樹脂成形品を塗料で被覆した後、被覆した樹脂成形品を金型100から取り出す。
5 可動型
15 金型キャビティ
20 固定型
30 射出ノズル
50 塗料注入機
51 塗料注入ノズル
52 酸素注入ノズル
54 酸素供給ライン
100 金型
Claims (4)
- 金型キャビティ内で樹脂を成形するとともに、該樹脂の表面に被覆を施す型内被覆成形方法であって、
該樹脂の表面に被覆剤を注入する前の工程において、
金型キャビティ内に充填した樹脂の被覆する側の表面と金型キャビティ面との間にガスを注入するための空隙を形成する工程と、ガスを空隙に注入した後に急激に圧縮して昇温させる工程と、を備えたことを特徴とする型内被覆成形方法。 - 雄型と雌型により形成された金型キャビティを有する金型を用いて、該金型キャビティ内で、樹脂成形品を成形するとともに該樹脂成形品の表面に被覆を施す型内被覆成形方法において、
該金型キャビティに溶融樹脂を充填する第1の工程、
該金型キャビティに溶融樹脂を充填した後に該溶融樹脂の熱収縮に合わせながら金型キャビティの容積量を減少させ溶融樹脂を賦形して樹脂成形品を成形する第2の工程、
該金型をわずかに開いて該金型キャビティ内に充填した樹脂の被覆面と金型キャビティ面との間にガスを注入するための空隙を形成する第3工程、
該空隙にガスを注入した後に金型を型締めしてガスを圧縮して昇温させる第4工程、
該金型を再度わずかに開いて該金型キャビティ内に充填した樹脂の被覆面と金型キャビティ面との間に再度空隙を形成する第5の工程、
該空隙に被覆剤を注入して金型を再度型締めする第6の工程を備えて、第1の工程から第6の工程まで順次おこなう型内被覆成形方法。 - 前記ガスが酸素である請求項1又は請求項2記載の型内被覆成形方法。
- 前記ガスが可燃性ガスと酸素を混合したものである請求項1又は請求項2記載の型内被覆成形方法。
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