(57)【要約】【課題】  エア溜まりに起因する外観不良や熱硬化性塗料層の硬化不足の問題が発生しない型内塗装品の製造方法を提供する。【解決手段】  裏面形成金型の成形キャビティ形成面に吸引口が配置された型内塗装品形成金型を用い、成形品を裏面形成金型から突き出して成形品と裏面形成金型との間に連通空間部を形成することによって塗装キャビティと吸引口との間を連通させ、吸引口からのエア吸引後に塗装キャビティに熱硬化性塗料を注入して成形品の表面に熱硬化性塗料層を形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面形成金型と塗膜形成金型と裏面形成金型とを備え、
裏面形成金型と表面形成金型で形成される成形キャビティで成形品を形成可能であり、
成形品を保持する裏面形成金型と塗膜形成金型で形成される塗装キャビティで成形品の表面に熱硬化性塗料層を形成可能であり、
裏面形成金型の成形キャビティ形成面に吸引口が配置されたことを特徴とする型内塗装品形成金型。
【請求項２】
請求項１に記載の型内塗装品形成金型を用い、
表面形成金型と裏面形成金型によって成形キャビティを形成したところに、成形樹脂を充填させることによって成形品の射出成形を行い、
裏面形成金型が成形品を保持する状態で裏面形成金型に対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に切り替え、成形品の表面に間隙による塗装キャビティを形成し、
成形品を裏面形成金型から突き出して成形品と裏面形成金型との間に連通空間部を形成することによって塗装キャビティと吸引口との間を連通させ、
吸引口からのエア吸引後に塗装キャビティに熱硬化性塗料を注入して成形品の表面に熱硬化性塗料層を形成することを特徴とする型内塗装品の製造方法。
【請求項３】
成形品を裏面形成金型から０．０１〜０．０３ｍｍ突き出して連通空間部を形成する請求項２に記載の型内塗装品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＶ機器や家電製品のフロントパネルやケース、ボタン、自動車の計器パネルやボタン等として用いられる型内塗装品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の型内塗装品の製造方法として、表面形成金型１０１と塗膜形成金型１０２と裏面形成金型１０３を備える型内塗装品形成金型を用い、以下の方法により型内塗装品１１０を形成する技術が特許文献１に開示されている。
（１）表面形成金型１０１と裏面形成金型１０３によって成形キャビティ１０４を形成したところに、成形樹脂を充填させることによって成形品１０８の射出成形を行い（図３（ａ）参照）、
（２）裏面形成金型１０３が成形品１０８を保持する状態で裏面形成金型１０３に対向する金型を表面形成金型１０１から塗膜形成金型１０２に切り替え、成形品１０８の表面に間隙による塗装キャビティ１０５を形成し（図３（ｂ）参照）、
（３）塗装キャビティ１０５に液状熱硬化型組成物からなる加飾用の熱硬化性塗料を注入して、成形品１０８の表面に熱硬化性塗料層１０９を成形して型内塗装品１１０を形成する（図３（ｃ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３９８８６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の型内塗装品の製造方法においては、熱硬化性塗料を塗装キャビティに注入する際に型内のエア溜まりが発生することによって型内塗装品１１０の外観不良や熱硬化性塗料層１０９の硬化不足（ラジカル重合反応における酸素阻害による）が生じてしまう場合があった。
【０００５】
ここで一般に樹脂成形品を形成する場合には、エア溜まりを防ぐため、金型パーティング面に空かし（エアベント）を形成しておき、成形樹脂の充填時にキャビティ内のエアを空かした箇所から排出する方法を採ることができる。しかし、型内塗装品を形成する場合に熱硬化性塗料の充填のため金型パーティング面に空かしを形成すると、熱硬化性塗料の粘度が数十ｃｐｓと非常に低いため、熱硬化性塗料の充填時に空かした箇所から塗料が漏れ出して硬化し、その結果、型内塗装品１１０の外周にバリが発生してしまうので、この金型パーティング面に空かしを形成する方法は採用できない。
【０００６】
本発明は熱硬化性塗料層形成時のエア溜まりに起因する外観不良や熱硬化性塗料層の硬化不足の問題が発生しないようにするための型内塗装品の製造方法およびこれに使用する金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するため、以下のような特徴を備える。
【０００８】
本発明の型内塗装品形成金型は、表面形成金型と塗膜形成金型と裏面形成金型とを備え、
裏面形成金型と表面形成金型で形成される成形キャビティで成形品を形成可能であり、
成形品を保持する裏面形成金型と塗膜形成金型で形成される塗装キャビティで成形品の表面に熱硬化性塗料層を形成可能であり、
裏面形成金型の成形キャビティ形成面に吸引口が配置されたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の型内塗装品の製造方法は、上記の発明の型内塗装品形成金型を用い、
表面形成金型と裏面形成金型によって成形キャビティを形成したところに、成形樹脂を充填させることによって成形品の射出成形を行い、
裏面形成金型が成形品を保持する状態で裏面形成金型に対向する金型を表面形成金型から塗膜形成金型に切り替え、成形品の表面に間隙による塗装キャビティを形成し、
成形品を裏面形成金型から突き出して成形品と裏面形成金型との間に連通空間部を形成することによって塗装キャビティと吸引口との間を連通させ、
吸引口からのエア吸引後に塗装キャビティに熱硬化性塗料を注入して成形品の表面に熱硬化性塗料層を形成することを特徴とする。
【００１０】
また、上記の発明において、成形品を裏面形成金型から０．０１〜０．０３ｍｍ突き出して連通空間部を形成してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の型内塗装品の製造方法は、成形品裏面側に形成した連通空間部により塗装キャビティと吸引口との間を連通させ、吸引口からのエア吸引後に塗装キャビティに熱硬化性塗料を注入する。したがって、塗装キャビティ内を真空状態に近いようにできるので熱硬化性塗料層形成時にエア溜まりが生じないため、意匠性に優れ十分な表面硬度をもつ型内塗装品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の型内塗装品の製造方法により型内塗装品を形成する工程を示す断面図である。
【図２】本発明の型内塗装品の製造方法に用いる塗料注入機の概略図である。
【図３】従来の型内塗装品の製造方法により型内塗装品を形成する工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳しく説明する。
【００１４】
本発明の型内塗装品の製造方法に使用する金型は、表面形成金型１と塗膜形成金型２と裏面形成金型３とを備え、裏面形成金型３と表面形成金型１で形成される成形キャビティ１２で成形品２２を形成可能であり、成形品２２を保持する裏面形成金型３と塗膜形成金型２で形成される塗装キャビティ１３で成形品２２の表面に熱硬化性塗料層２１を形成可能であり、裏面形成金型３の成形キャビティ形成面に吸引口４が配置されたものである（図１参照）。
【００１５】
裏面形成金型３は成形品２２の裏面形状を形成するために用いられる。表面形成金型１は成形品２２の表面形状を形成するために用いられる。型内塗装品２３を形成するには、まず、裏面形成金型３と表面形成金型１で形成される成形キャビティ１２に成形樹脂を充填させることによって成形品２２を形成する（図１（ａ）参照）。ここで成形キャビティ形成面に配置される吸引口４の大きさは、粘度の大きい成形樹脂が入り込まない程度とする。
【００１６】
塗膜形成金型２は、表面形成金型１よりも外形形状を大きくし、成形品２２と接しない部分が形成できるように設計する。この接しない部分が塗装キャビティ１３に該当する。成形品２２の形成後、裏面形成金型３が成形品２２を保持する状態で裏面形成金型３に対向する金型を表面形成金型１から塗膜形成金型２に切り替え、成形品２２の表面に間隙による塗装キャビティ１３を形成する。そして、エジェクターピン３１の作動で成形品２２を裏面形成金型３から微小量だけ突き出し、成形品２２と裏面形成金型３との間に連通空間部１４を形成することによって、塗装キャビティ１３と吸引口４との間を連通させる（図１（ｂ）参照）。
【００１７】
続いて、吸引口４からエアを吸引して塗装キャビティ１３内を真空状態に近くする。この状態で塗装キャビティ１３に液状熱硬化型組成物からなる加飾用の熱硬化性塗料を後述する塗料注入機４１より注入し、成形品２２の表面に熱硬化性塗料層２１を成形する（図１（ｃ）参照）。
【００１８】
ここで、連通空間部１４を形成するために成形品２２を裏面形成金型３から突き出す微小量としては０．０１〜０．０３ｍｍとするのがよい。０．０１ｍｍ未満だと、連通空間部１４の厚みが薄くなり、塗装キャビティ１３内部の空気を十分に吸引しきれずにエア溜まりが生じる恐れがある。また、０．０３ｍｍを超えると、連通空間部１４の厚みが厚くなり、熱硬化性塗料が吸引口４にまで流れ込んで吸引口４を塞いでしまいエア溜まりが生じる恐れがある。この範囲に突き出し量を設定すると、熱硬化性塗料は、おおよそ０．１ｍｍ前後の厚みの塗装キャビティ１３内では塗装キャビティ１３全体を速やかに充填しながらも、塗装キャビティ１３よりも薄い空間である連通空間部１４内では速やかに加熱されて粘度が高くなり吸引口４まで到達しないようにできる。
【００１９】
吸引完了後、エジェクターピン３１を反対に作動させて成形品２２を裏面形成金型３側に戻す（図１（ｄ）参照）。成形品２２は一旦裏面形成金型３から離型しているために成形品２２と裏面形成金型３との間にわずかの隙間は残るが、この隙間箇所の熱硬化性塗料は即座に熱硬化する。また、この隙間箇所の熱硬化性塗料は成形品２２の背面に密着して形成されているため外観にも影響せず、バリ取りのような後処理は不要である。
【００２０】
熱硬化性塗料層２１が完全に硬化すると、塗装キャビティ１３内で熱硬化性塗料層２１にエア溜まりが生じないため、意匠性に優れ十分な表面硬度をもつ型内塗装品２３を得ることができる。
【００２１】
以下、型内塗装品２３の形成に用いられる型内塗装品形成金型以外の材料や装置を説明する。
【００２２】
熱硬化性塗料の材質としては、例えば、有機過酸化物を硬化反応の開始剤とする、少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を有するウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー等のオリゴマーもしくはその樹脂、又は不飽和ポリエステル樹脂２０〜７０重量％と、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、酢酸ビニル、トリプロピレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、スチレン等の共重合可能なエチレン性不飽和モノマー８０〜３０重量％からなるビヒクル成分を主成分とし、ラジカル捕捉剤、各種着色顔料、アルミニウム顔料、パール顔料、離型剤及び光安定剤等からなるものを使用できる。
【００２３】
塗料注入機４１は、塗料タンク４３の上部に圧力をかけ、１ショット分の熱硬化性塗料の正確な量が塗料タンク４３から計量・射出・バルブの構造を兼ね備えた塗料注入ユニット４２に送られる構造になっている（図２参照）。
【００２４】
塗料注入ユニット４２の位置設定としては、塗膜形成金型２内部に設けてもよい。また、塗膜形成金型２に設けられる熱硬化性塗料の注入口を裏面形成金型３との合わせ面に設け、塗料注入ユニット４２と樹脂注入機の樹脂射出ユニットとを垂直にさせてもよい。この場合、成形品２２を保持する裏面形成金型３と塗膜形成金型２とが型閉じして、成形品２２を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティ１３が成形品２２と塗膜形成金型２との間に形成された段階で、塗料注入ユニット４２が前進して塗膜形成金型２に直接タッチし、熱硬化性塗料が塗膜形成金型２に設けられる塗料ゲートを通して塗装キャビティ１３に注入される仕組みにとなる。
【００２５】
成形樹脂は、通常の熱可塑性の射出成形樹脂やエンジニアリングプラスチックのほか、熱硬化性の成形樹脂材料など特に限定はされないが、成形しやすく熱硬化性塗料との密着が良いものが好ましい。具体的には、アクリロニトリルブタジエンスチレン系樹脂（ＡＢＳ系樹脂）、ポリアミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などがあげられる。
【００２６】
成形樹脂は樹脂注入機によって、成形キャビティ１２内に充填する。樹脂注入機としては射出成形機を用いることができる。
【００２７】
本発明の型内塗装品形成金型は、裏面形成金型３を複数備えるようにして、可動盤または可動盤についている回転盤が回転する二色成形用の射出成形機に配置できる（図示せず）。射出成形機内での金型配置として、表面形成金型１と塗膜形成金型２とを固定盤に固定し、裏面形成金型３が射出成形機の可動盤または可動盤についている回転盤に固定すればよい。また、裏面形成金型３を固定盤に固定し、表面形成金型１と塗膜形成金型２とを射出成形機の可動盤または可動盤についている回転盤に固定してもよい。このように設置すると、ある裏面形成金型３と表面形成金型１によって成形品２２を形成する間、別の成形品２２を保持する裏面形成金型３と塗膜形成金型２によって熱硬化性塗料層２１を形成する、すなわち成形品２２の形成と同時に型内塗装品２３の製造ができ、好適である。
【実施例１】
【００２８】
表面形成金型１と塗膜形成金型２と２つの裏面形成金型３とを備える型内塗装品形成金型を用いて型内塗装品２３を製造した。塗膜形成金型２として塗料注入ユニット４２を内蔵して塗料注入口を備えるものを使用した。裏面形成金型３として成形キャビティ形成面に吸引口４が配置されたものを使用した。型内塗装品２３の製造には可動盤についている回転盤が回転する二色成形用の射出成形機を使用した。
【００２９】
表面形成金型１に対向する裏面形成金型３を表面形成金型１に対して型閉じして形成した成形キャビティ１２に加熱溶融したソリッド色の耐熱ＡＢＳ樹脂を充填、冷却固化させて成形品２２を形成した（図１（ａ）参照）。次いで射出成形機の回転盤を回転させ、裏面形成金型３が成形品２２を保持する状態で裏面形成金型３に対向する金型を表面形成金型１から塗膜形成金型２に切り替え、裏面形成金型３と塗膜形成金型２とを型閉じして、成形品２２を熱硬化性塗料で塗装するための塗装キャビティ１３を形成した。そして成形品２２を裏面形成金型３からエジェクターピン３１により突き出して成形品２２と裏面形成金型３との間に連通空間部１４を形成することによって塗装キャビティ１３と吸引口４との間を連通させた（図１（ｂ）参照）。吸引口からのエア吸引後、塗装キャビティ１３内に熱硬化性塗料（大日本塗料株式会社製プラグラス８０００）を注入して熱硬化性塗料層２１を形成し（図１（ｃ）参照）、最後に突き出しを戻し、熱硬化性塗料層２１を硬化させて型内塗装品２３を形成した（図１（ｄ）参照）。
【００３０】
吸引口４から連通空間部１４経由のエア吸引によって塗装キャビティ１３内を真空状態に近いようにしてから熱硬化性塗料を塗装キャビティ１３内に注入したので、熱硬化性塗料層２１の形成の際にエア溜まりが生じなかったため、得られた型内塗装品２３は意匠性に優れ十分な表面硬度を備えるものであった。
【符号の説明】
【００３１】
１  表面形成金型
２  塗膜形成金型
３  裏面形成金型
４  吸引口
１２  成形キャビティ
１３  塗装キャビティ
１４  連通空間部
２１  熱硬化性塗料層
２２  成形品
２３  型内塗装品
３１  エジェクターピン
４１  塗料注入機
４２  塗料注入ユニット
４３  塗料タンク
１０１  表面形成金型
１０２  塗膜形成金型
１０３  裏面形成金型
１０４  成形キャビティ
１０５  塗装キャビティ
１０８  成形品
１０９  熱硬化性塗料層
１１０  型内塗装品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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