JP5727710B2 - リフレクタの製造方法 - Google Patents
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Description
これに対し、特許文献1,2にかかる技術では、BMC中にガラス中空体や中空フィラーを添加してその添加量を調整することにより、上記特性を維持しながら軽量化を図っている。通常の熱可塑性樹脂であれば、成形前の状態では2〜3mm程度の粒状を呈しており、ガラス中空体や中空フィラーを含むこれとは異なる他の材料(添加剤)が混合されても、十分に混合される。
したがって、本発明の主な目的は、BMCを使用した場合であっても、中空体を均一に混合させることができ、成形品の軽量化を図りながら重量のバラツキの発生を防止することができるリフレクタの製造方法を提供することにある。
熱硬化性樹脂であるBMC、ガラス繊維、充填剤および硬化剤を含む標準材と、前記標準材中の充填剤の一部または全部を中空体に置換した軽量材とを準備する工程と、
前記標準材と前記軽量材とを混練しながら一定の金型に射出成形する工程と、を備えるリフレクタの製造方法であって、
前記標準材および前記軽量材は球状または円柱状を呈しており、
前記軽量材は前記標準材より比重が小さく、
前記軽量材は前記標準材より硬化剤が少ないか、または前記軽量材には硬化剤が添加されておらず、
前記標準材と前記軽量材とを射出成形する工程では、
ノズルを有するシリンダと、前記シリンダの一方に前記ノズルを介して設けられた金型と、前記シリンダの他方に設けられたホッパーとを、有する押込み式または押出し式成形機を用いて、前記標準材と前記軽量材とを前記ホッパーに対し当該リフレクタの比重に応じて一定比率で投入し、投入した前記標準材と前記軽量材とを前記シリンダの内部で混練しながら前記金型に射出成形することを特徴とするリフレクタの製造方法が提供される。
(S1)標準材Aと軽量材Bとの2種類の樹脂材料を準備する。
(S2)標準材Aと軽量材Bとを成形機に投入して射出成形する。
(S3)成形品に対しアルミニウムなどを蒸着して鏡面処理を施す。
標準材A,軽量材Bの製造にあたっては、BMC,ガラス繊維,充填剤を一定の容積比で混合し、一定の形状に成形する。
標準材A,軽量材Bとしては、たとえば、表1に示すような組成の材料が使用される。
これに対し、軽量材Bは、BMC,ガラス繊維,炭酸カルシウム,中空ビーズで構成され、これら組成物が42vol%,9vol%,1vol%,48vol%の容積比で混合されている。軽量材Bの特性は、比重が1.0で、充填剤置換率(充填剤中の中空ビーズの置換率)が98%となっている。
軽量材Bは、標準材Aの充填剤の一部(炭酸カルシウム)を、これより比重の小さい中空ビーズに置換したものであり、全体の比重も標準材Aより顕著に小さくなっている。中空ビーズは中空体の一例である。中空ビーズとしては、たとえば住友スリーエム(株)製のグラスバブルスが使用可能であり、好ましくはこれを使用する。
標準材A,軽量材Bの組成物の種類やその混合比は適宜変更可能であり、特に軽量材Bは標準材Aの充填剤の一部がそれより比重の小さい材料に置換され、全体として標準材Aより比重が小さければよい。軽量材Bは標準材Aの充填剤の全部をそれより比重の小さい材料に置換されたものであってもよい。
たとえば、表2の添加比率で標準材A,軽量材Bを投入すれば、成形品の比重を調整することができる。
図3に示すとおり、押込み式成形機50は、円筒状のシリンダ52を有している。シリンダ52の内部にはスクリュー54が設けられている。シリンダ52の外周部には水路56が形成され、冷却水が流れるようになっている。シリンダ52の先端部にはノズル58(射出口)が設けられている。
シリンダ52の前方にはノズル58を介して金型60が設けられている。金型60は固定型62と可動型64とで構成されている。シリンダ52のノズル58が固定型62のスプルーと連結されている。固定型62と可動型64との間には(型締め状態の場合)、リフレクタ20の形状に対応したキャビティ66(成形空間)が形成される。
シリンダ52の後方には射出装置70が設けられている。シリンダ52の後方の上方にはホッパー72(成形材料投入口)が設けられている。ホッパー72の内部には成形材料を押し込むための押込み部材74が設けられている。
ホッパー72の内径が小さい場合には、標準材Aと軽量材Bとの各層の厚みが大きくなるため、好ましくは1回に投入する材料の量を減少させる。
成形条件の一例として、たとえば次のように条件設定することができる。
(i)スクリュー回転速度 :10〜40min−1
(ii)背圧 :0〜5MPa
(iii)押込みシリンダ圧力:5〜6MPa
標準材Aと軽量材Bとの混練が不均一である場合には、スクリュー回転速度,背圧(射出物の戻りを防ぐための圧力),押込みシリンダ圧力を高くすればよい。
その後、標準材Aと軽量材Bとの混合物を金型60で加熱硬化し、金型60を離型して成形品を得る。
図4の押出し式成形機51は、装置構成やこれを用いた成形方法などが、押込み式成形機50を使用する場合の例とは、下記の点で異なっている。
図4に示すとおり、押出し式成形機51ではシリンダ52とホッパー72との間に押出し装置80が設けられている。押出し装置80の内部には複数のスクリュー82が設けられている。
押出し式成形機51を用いてリフレクタ20を成形する場合は、図4に示すとおり、ホッパー72に対し標準材Aと軽量材Bとを同時に投入し、押出し装置80のスクリュー82を作動させ、標準材Aと軽量材Bとを混練しながらシリンダ52に押し出す。
ホッパー72に標準材A,軽量材Bを投入する場合は、各材料を数十個単位で投入すればよい。上記のとおり、標準材A,軽量材Bが球状または円柱状を呈していれば、ホッパー72に投入後は各物質を容易に混合・分散させることができる。この場合においても、標準材Aと軽量材Bとの混練が不均一であるときには、スクリュー回転速度,背圧,押込みシリンダ圧力を高くすればよい。
そのため、S2の工程においては、BMC中に中空ビーズを短時間で均一に混合・分散させることができ、ひいては成形品の軽量化を図りながら重量のバラツキの発生を防止することができる。
さらに、比重の異なる料成形品を製造する場合には、各比重に合わせたBMCをそれぞれ製造または購入することが必要であり、比重ごとに在庫を抱えなければならないが、標準材Aと軽量材Bとの添加比率で成形品の比重を調整することができるから、使用頻度の低い在庫を抱えるのを有効に防止することができる。
この場合、軽量材B(BMC)は常温硬化が抑制または防止されポットライフが長くなるため、軽量材Bを海外輸出したり海外で他の材料と併用したりするのに実益がある。
20 リフレクタ
30 フード
40 カバーレンズ
50 押込み式成形機
51 押出し式成形機
52 シリンダ
54 スクリュー
56 水路
58 ノズル(射出口)
60 金型
62 固定型
64 可動型
66 キャビティ(成形空間)
70 射出装置
72 ホッパー(成形材料投入口)
74 押込み部材
80 押出し装置
82 スクリュー
100 車両用前照灯
Claims (3)
- 熱硬化性樹脂であるBMC、ガラス繊維、充填剤および硬化剤を含む標準材と、前記標準材中の充填剤の一部または全部を中空体に置換した軽量材とを準備する工程と、
前記標準材と前記軽量材とを混練しながら一定の金型に射出成形する工程と、を備えるリフレクタの製造方法であって、
前記標準材および前記軽量材は球状または円柱状を呈しており、
前記軽量材は前記標準材より比重が小さく、
前記軽量材は前記標準材より硬化剤が少ないか、または前記軽量材には硬化剤が添加されておらず、
前記標準材と前記軽量材とを射出成形する工程では、
ノズルを有するシリンダと、前記シリンダの一方に前記ノズルを介して設けられた金型と、前記シリンダの他方に設けられたホッパーとを、有する押込み式または押出し式成形機を用いて、前記標準材と前記軽量材とを前記ホッパーに対し当該リフレクタの比重に応じて一定比率で投入し、投入した前記標準材と前記軽量材とを前記シリンダの内部で混練しながら前記金型に射出成形することを特徴とするリフレクタの製造方法。 - 請求項1に記載のリフレクタの製造方法において、
前記標準材と前記軽量材とを射出成形する工程では、
前記標準材と前記軽量材とを前記成形機の前記ホッパーに交互に投入して積層させながら混練することを特徴とするリフレクタの製造方法。 - 請求項1に記載のリフレクタの製造方法において、
前記標準材と前記軽量材とを射出成形する工程では、
前記標準材と前記軽量材とを前記成形機の前記ホッパーに同時に投入して混練することを特徴とするリフレクタの製造方法。
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