(57)【要約】成型物品又は基体であって、その上にインモールドコーティング（９０）を有するものが開示される。インモールドコーティングされた基体は、基体上のインモールドコーティングのフローが選択的にコントロールできる方法により製造される。成型された物品は、基体の種々の部分の厚さ又は深さをコントロールすることにより、インモールドコーティングで所望の、又はあらかじめ決められた領域において差別的にコーティングされる。さらなる実施態様においては、成型された物品または基体にインモールドコーティング封じ込めフランジ（１３０）が提供され、コーティングが硬化される前に、インモールドコーティング（９０）を実質的に金型キャビティ内および 部品の所望の領域内に封じ込める。本発明の異なる態様においては、成型された物品または基体に、少なくともランナー部分、または好ましいフローチャンネルが提供され、基体の表面上のインモールドコーティングのフローを促進する。本発明のさらなる実施態様においては、インモールドコーティングのフローを助長し、促進するために、インモールドコーティング射出場所に増大した相対厚さを有する領域が提供される。
2005506913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．少なくとも１つの隣接した領域に対して、増大した寸法の厚さの少なくとも１つの領域を有する基体であって、該増大した寸法の厚さの領域が該基体のショー表面の効率的なコーティングを容易にするよう位置する基体、および
ｂ．該増大した寸法の厚さの基体領域を含む基体のショー表面の上のインモールドコーティングであって、それらの増大した圧縮の結果として、比較的増大した寸法の厚さの領域の方向に該インモールドコーティングが流れる傾向があるので、該増大した寸法の厚さの基体領域が該少なくとも１つの隣接した領域に対して差別的にコーティングされているインモールドコーティング、
を含む、インモールドコーティングされた基体。
【請求項２】
インモールドコーティングの金型キャビティのパーティングラインからの漏出を防止する、ショー表面に隣接し、基体の少なくとも周縁部分に位置する、インモールドコーティング封じ込めフランジを基体が有する、請求項１記載の基体。
【請求項３】
該フランジが該ショー表面と、該ショー表面と実質的に相対する第２の表面との間の厚さよりも薄い、請求項２記載の基体。
【請求項４】
該フランジがショー表面からオフセットの平面において十分に薄い厚さを有し、該インモールドコーティングがショー表面から去らず、フランジをコーティングしない、請求項２または３記載の基体。
【請求項５】
該ショー表面が実質的に該インモールドコーティングで被覆され、該フランジが実質的に該インモールドコーティングを有さない、請求項２から４のいずれか１項記載の基体。
【請求項６】
インモールドコーティング射出入り口領域をさらに有し、該入り口領域が該基体領域内に位置し、インモールドコーティングが該基体上に射出され、該入り口領域が少なくとも２つの異なる厚さを有し、該表面上のインモールドコーティングの流れを方向付ける、請求項１から５のいずれか１項記載の基体。
【請求項７】
該入り口領域が厚い中心部分と、相対的に薄い外側周縁部分であって部分的に該厚い中心部分取り巻くものを有するタブである、請求項６記載の基体。
【請求項８】
該相対的に薄い外側周縁部分が、実質的にインモールドコーティングの流れの障害である、インモールドコーティング封じ込めフランジである、請求項７記載の基体。
【請求項９】
少なくとも１つのランナー部分が該基体上において、インモールドコーティング射出入り口領域からあらかじめ決定された終点位置まで伸びる、請求項６から８のいずれか１項記載の基体。
【請求項１０】
該少なくとも１つのランナー部分が該基体の上の少なくとも第２の領域に比較して該基体の上の増大した厚さの領域である、請求項９記載の基体。
【請求項１１】
該インモールドコーティングが該ランナー部分の領域内の基体表面上に実質的に位置する、請求項９または１０記載の基体。
【請求項１２】
該基体が熱可塑性物質である、請求項１から１１のいずれか１項記載の基体。
【請求項１３】
該インモールドコーティングが熱硬化性アクリル組成物である、請求項１から１２のいずれか１項記載の基体。
【請求項１４】
基体上のインモールドコーティングの差別的流れを促進する方法であって、
ｃ．少なくとも１つの隣接した領域に対して、増大した寸法の厚さの少なくとも１つの領域を有する基体を形成する工程、
ｄ．該基体を、そのショー表面上をインモールドコーティングでコーティングする工程であって、ここで該ショー表面は増大した寸法の厚さの基体領域を含み、増大した寸法の厚さを有する領域の増大した圧縮性の結果、該領域が、増大した寸法の厚さを有しない基体領域に対して差別的にコーティングされる、
工程を含む方法。
【請求項１５】
該基体がインモールドコーティング封じ込めフランジを含み、該基体の周縁部の少なくとも一部の周囲に位置し、金型キャビティのパーティングラインからのインモールドコーティングの漏出を防止する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
該増大した寸法の厚さを有する少なくとも１つの領域が、該インモールドコーティングのコーティングされた部分へのフローを促進するランナー部分である、請求項１４または１５記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つのランナー部分の少なくとも１つが、基体上をインモールドコーティング射出入り口領域からあらかじめ決定された終点位置まで伸びる、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
該基体がインモールドコーティング射出入り口領域を有し、該入り口領域が該基体領域内に位置し、インモールドコーティングが該基体上に射出され、該入り口領域が少なくとも２つの異なる厚さを有し、該基体上のインモールドコーティングの流れを方向付ける、請求項１４から１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
該入り口領域が厚い中心部分と、相対的に薄い外側周縁部分であって部分的に該厚い中心部分取り巻くものを有するタブである、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
該基体が、少なくとも２つの分離可能であり、それらの間に密閉された金型キャビティを形成する型要素の間で、基体を形成するのに十分な温度および圧力で成型することにより形成され、該金型キャビティは異なる厚さの領域を有し、成型された基体が異なる厚さの領域を有することを許容する、請求項１４から１９のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インモールド組成物で成形品または基体をコーティングする方法に関し、インモールド組成物のフロー、したがって基体上でのインモールドコーティング組成物の厚さを選択的にコントロールすることができる。重要なことには、基体の様々な部分の厚さまたは深さのコントロールにより、成形品の所望の領域を、差別的にインモールドコーティング組成物でコーティングすることができる。有利に、本発明の方法は、その上にインモールドコーティングを有し、均一または所望の外観を有する、比較的複雑な形あるいはデザインの物品を成型するために利用することができる。
【０００２】
本発明の１つの実施態様では、成形品にはインモールドコーティングフローを助長するか促進するために、インモールドコーティング射出の位置で相対的に増加した厚さの領域が提供される。
【０００３】
本発明の別の実施態様では、成形品あるいは基体は少なくとも１つのランナーセクションまたは好ましいフローチャンネルを、基体の表面上のインモールドコーティングフローを促進するために有する。
【０００４】
本発明の別の実施態様は、バリヤーの役割をし、インモールドコーティングが漏出し、または所望の表面から漏れ出して、金型キャビティから出てゆくことを防ぐ、インモールドコーティング封じ込めフランジを有する成形品または基体を提供することを含む。インモールドコーティング封じ込めフランジは、インモールドコーティングが適用される、成型された基体表面の周囲を実質的に完全に取り囲む。
【０００５】
本発明の背景技術
成型された熱可塑性および熱硬化性の物品、たとえば、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよびポリウレタンから作られた物は、自動車、船舶、レクリエーション製品、構造物、オフィス製品、およびアウトドア装置産業をはじめとす多数の用途で利用される。例えば、自動車産業用途としてはボディパネル、ホイールカバー、バンパー、ヘッドランプおよびテールランプ、フェンダー、フードおよびダッシュボードが挙げられる。
【０００６】
表面品質がたとえば、耐久性、耐薬品性および耐候性などの必要な基準に会わない場合があるので、成形品の使用は問題がないわけではない。多くの例では、成型された熱可塑性物品は、上記の必要条件を満たすかあるいはペイントへの接着を促進するためにコーティングされる必要がある場合がある。無数の方法が、成型品に様々なコーティングを適用し、表面特性を改善するために開発されている。
【０００７】
従来、成型されたワークピースが型の中で形成され、成形物を取り出し、ついでコーティングを、たとえば、表面処理、下塗、上塗、ペインティングなどのコーティングプロセスによって、成型されたワークピースの表面上に適用した。従って、先の方法は、ワークピース上の仕上面を達成する追加のステップ、すなわち、あらかじめ形成されたワークピースを、ペイントまたはコーティングを塗る前に表面処理することを要求した。
【０００８】
これらの方法は、成型されたワークピース表面を調製するために追加のステップおよび増加したコストを要求した。したがって、コーティングを型内でワークピースに適用することができ、コーティングされたワークピースであって、その表面が仕上げられ、そのままで最終用途での使用に適当であるか、またはこれまでに使用されていた表面仕上げ処理よりも少ない処理もしくはかかる処理を全く必要としないワークピースを提供する方法を提供することが望ましい。
【０００９】
熱可塑性物質あるいは熱硬化性材料へのインモールドコーティング（ＩＭＣ）の適用は一般に滑らかな表面、改良された耐久性および他の表面特性を提供し、また、基体のポロシティーを低減または排除することが知られている。多くのインモールドコーティング法が熱硬化性樹脂の成形材料を使用する、圧縮成形方法または射出成形方法でコーティングを適用するのに使用された。たとえば、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）およびＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）（たとえば、米国特許第４，０７６，７８８；４，０８１，５７８；４，３３１，７３５；４，３６６，１０９；および４，６６８，４６０）があげられる。これまでに、成形品に適用されたインモールドコーティングは、典型的には物品の全表面をカバーした。コーティングの隠蔽性は、たとえば、アンダーショットの場合のように、適用されるコーティングの量だけによってコントロールされ、または金型キャビティの物理的な境界によりコントロールされていた。
【００１０】
発明の要約
インモールドコーティングを適用するための改善された方法が開発されてた。それにより成形品は、差別的に所望のエリアにコーティングすることができ、物品の部分の厚さを選択的にコントロールすることによりコーティングの深さを規制することができる。本発明は、物品の厚さまたは深さに基づいて、少なくとも１つのあらかじめ決められた領域において、成型物品または基体を差別的にインモールドコーティングする方法に関する。第１の組成物は、好ましくは当該技術分野において公知の射出成形技術によって、型内で物品または基体に成型される。第２の組成物は、型内において基体に適用され、基体の圧縮性に基づいて、基体の少なくとも１つのあらかじめ決められた領域に指向される。
【００１１】
成型された基体はしばしば複雑なデザインあるいは配置を持っており、これまでは所望の仕様に適切にあるいは完全にコーティングされた、インモールドコーティングされた物品を生産するのは難しかったか、またはできなかった。有利に、物品の上のインモールドコーティングのフローを有効にコントロールすることができ、それによって基体表面上のコーティングがデザイン仕様に一致するように、コーティングを方向付け、経路を定めることができることが見いだされた。インモールドコーティングは、厚さあるいはコーティングされる表面の下の深さが変化している領域を基体に提供することにより、好ましくは方向付けられる。より大きな深さの基体領域が、より少ない厚さの領域に比較してインモールドコーティングのフローを促進することが見いだされた。本発明は、さらに基体上のインモールドコーティングの厚さをコントロールする方法を開示する。
【００１２】
本発明は、最終用途での使用にそのままでふさわしいか、または表面の後処理が全く必要ないかもしくは最小の処理ですむ、あらかじめ決められた領域にコーティングを有する成形品を生産する方法を提供する。本発明のさらなる目的は、あらかじめ形成されたワークピースの表面に追加のペイントあるいは他の表面処理コーティングを塗る必要を排除することである。本発明の別の目的はその上にインモールドコーティングの外観を有するワークピースを提供することである。それはたとえば、高光沢、硬さ、良好な接着および良好な耐候性のようなペイント類似の特性を持っている。本発明のさらなる目的はその上にインモールドコーティングを有するワークピースを提供することである。それは成形の間の良好なフローと被覆、良好な接着、均一な色、耐久性、耐候性、良好な表面特質および良好なペインタビリティを持っている。
【００１３】
本発明の１つの実施態様では、成形品にはインモールドコーティングフローを助長または促進するために、インモールドコーティング射出の位置で増加した相対的な厚さを有する領域が提供される。本発明の別の実施態様では、成形品あるいは基体には、少なくとも１つのランナー部分あるいは好ましいフローチャンネルが、基体の表面の上のインモールドコーティングフローを促進するために提供される。本発明の別の実施態様はバリヤーの役割をし、インモールドコーティングの金型キャビティからの漏れまたは浸みだしを防ぐ、インモールドコーティング封じ込めフランジを成形品または基体に提供することを含んでいる。インモールドコーティング封じ込めフランジは、被覆された成型基体表面の周囲のまわりに実質的に完全に伸びる。
【００１４】
図を参照しつつ発明の詳細な説明を読むことにより、本発明が一層よく理解され、また、他の態様および利点が明白になる。
【００１５】
発明の詳細な説明
本発明は、コーティングが結合した成形品または基体の製造に関する。コーティングは、あらかじめ決められた１つまたは複数の領域で基体の表面に存在する。
本発明の方法によりインモールドコーティングの膜厚もコントロールすることができる。
本発明の方法は、インモールドコーティングのフローをコントロールし、基体上でそれを方向付けるか経路を定め、大きいかあるいは複雑な形状の上に一定の厚さまたは外観を有するコーティングを与えることができるようにするためのプロセスを提供する。
インモールドコーティングは基体の全表面あるいは選択区域だけをコーティングするために方向付けることができる。
本発明の方法は、一般に第１の組成物の成形品または基体を製造し、ついで該成形品または基体を第２の組成物、すなわちインモールドコーティングでコーティングすることができる任意の成型装置、たとえば、射出成型機で実行することができる。
【００１６】
図面を参照するに際し、すべての図面について同様の数字は同様の又は対応する部分を示す。本発明の実施のために好適な成型装置は図１の中に示され、一般に１０のように設計される。
成型装置１０は可動な第２の半型３０と、好ましくは該半型に対して静止または固定した位置にとどまる第１の半型２０を有する。
図１は開いた位置での２つの半型を示す。第１の半型と第２の半型が適合され、すべり噛み合いまたは入れ子にされ、少なくとも図２に示されるように、それによりそれらの間に金型キャビティー４０を形成する。２つの半型が、表面２４および３４（図１）に沿って噛み合い、成型装置が閉じた位置にある時、それらの間にパーティングライン４２（図２）を形成する。
【００１７】
クランプメカニズム７０とクランプアクチュエーター７２の運動、たとえば、公知のような油圧または機械的なアクチュエーターを介する運動により、可動の半型３０は、第１または固定した半型２０に対して水平な軸に沿ってほぼ往復運動する。クランプメカニズム７０によって加えられるクランプ圧力は、第１の組成物の射出機および第２の組成物のインジェクターにより発生又は加えられる圧力よりも大きな操作圧力を有するべきである。クランプ機構によって加えられる圧力は、型表面の平方インチあたり２，０００〜約１５，０００ポンドまで、望ましくは約４，０００〜約１２，０００ポンドまで、および好ましくは約６，０００から約１０，０００ポンド（ｐｓｉ）までの範囲で一般に変動する。
【００１８】
図２では、２つの半型２０と３０は閉じた位置で示され、表面２４および３４で、パーティングライン４２に沿って、接するかまたは噛み合う。図示されるように、金型キャビティは断面として示される。金型キャビティのデザインは、成型される最終生成物により、サイズおよび形が非常に異なることができることは、当業者に容易に理解できる。金型キャビティは一般に第１の半型の上に第１の表面４４を有し、その上に物品のショー表面（ｓｈｏｗ  ｓｕｒｆａｃｅ）が形成される。そして１つの、対応する裏面または反対側の第２の表面４６が、第２の半型の上に形成される。金型キャビティは、第１および第２の組成物インジェクターが、それぞれの組成物をその内部に射出するために別個のオリフィスを含むことができる。入と射出オリフィスの位置は、装置ごとに、部品ごとに変化することができ、効率、機能性、または型設計者の希望などの要因に基づくことができる。
【００１９】
図１に示されるように、第１の組成物インジェクター５０は、当該技術分野における当業者に公知の典型的な射出成型装置であり、それは金型キャビティの中へ、一般に樹脂またはポリマーである、熱可塑性または熱硬化性組成物を射出することができる。第１の組成物インジェクターは「バックオフ」位置で示される。しかし、これは水平方向に動くことができ、ノズルまたは樹脂出口５８が半型２０と噛み合い、金型キャビティ４０内へ射出することができることが容易に理解できる。例示のみの目的のために、図１の中の第１の組成物インジェクターはレシプロケーティングスクリュー機械であり、ここで第１の組成物はホッパー５２に置かれることができ、回転するスクリュー５６は組成物を加熱された押し出しバレル５４を通して動かし、ここで物質はその融点以上に加熱される。材料がバレルの端に集まると、スクリューは射出ラムの役割をし、ノズル５８を通して押し出し物を金型キャビティ４０内へ入れる。ノズルは、一般にスクリューへの物質の逆流を防ぐためにノズルかスクリューチップに逆止弁を有する。
【００２０】
第１の組成物インジェクターは、図１の中で示される実施態様に制限されることは意図されず、金型キャビティに熱可塑性の組成物を射出することができる任意の装置でありえる。適当な射出成形機はＣｉｎｃｉｎｎａｔｉ  Ｍｉｌａｃｒｏｎ、Ｂａｔｔｅｎｆｅｌｄ、Ｅｎｇｅｌ、Ｈｕｓｋｙ、Ｂｏｙその他から利用可能である。
【００２１】
インモールドコーティングのフローを選択的に制御する本発明は、一般に、射出成型することのできる任意の熱可塑性基体について行うことができる。好適な熱可塑性基体としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル、アセタール、ポリエチレンおよびポリプロピレンのようなポリオレフィン、並びにポリ塩化ビニルがあげられるが、これらに限定されるものではない。先のリストは、網羅的なものではなく、本発明の実施に有用な様々な材料の単なる例示である。
【００２２】
基体の厚さまたは深さのコントロールまたは修正により、あらかじめ決められた領域において、インモールドコーティングで選択的に基体の表面をコーティングすることができることが知られた。本発明において利用される時、厚さまたは深さは、基体の１つの表面から反対の表面への距離、周囲の寸法あるいは次元として定義される。本発明の方法は、２つの表面間の深さに関係がある。第１の表面は型内のインモールドコーティングが選択的に向けられるか適用される表面であり、一般にショー表面または外観表面と呼ばれ、該基体の実質的に反対側である裏面がある。インモールドコーティングはショー表面全体をカバーすることができるが、しかし必ずしもそうではない。例えば、図３では、厚さは基体のショー表面８２から裏側または反対側表面８４への距離をいう。図３の中で示されるように、基体のショー表面および裏面の間の厚さは変わることができる。
【００２３】
本発明の基体はそれぞれ固有の圧縮係数またはパーセンテージを有し、所定の温度でそれぞれの特定の基体が、ある計算可能なパーセンテージで圧縮可能である。したがって、たとえ成形品または基体が単一の圧縮率を持っても、基体の別の領域に比べてより厚い基体の第１の領域は、第２の基体より大きな厚さまたは距離で圧縮することができるだろう。例えば、基体「Ａ」は、ある温度で２０パーセントの圧縮率を持っている。したがって、２．０ｃｍの厚さを持っている基体「Ａ」の部分は、０．４ｃｍ圧縮することができる。しかし、１．０ｃｍの厚さを持っている基体の部分は、与えられた温度で０．２ｃｍしか圧縮することができない。
【００２４】
上記の記述された基体の圧縮性は基体のあらかじめ決められた領域を選択的にコーティングするために利用することができる。基体圧縮性も、基体のある領域あるいは経路にインモールドコーティングのフローを向けるために有効に利用することができる。
【００２５】
インモールドコーティングは、当該技術分野における当業者によく知られている多数の方法で基体に適用することができる。本発明は、次の実施例に制限されるものではない。図２に示されるように、インモールドコーティングあるいは第２の組成物のインジェクター６０はノズル６２を有し、これは成型装置の適当な位置、たとえば、半型３０の上に位置する。第１の量の第１の組成物８０が、金型キャビティに所望のあらかじめ決定された量で射出され、たとえば、図３−５に示されたプラーク１００のような、基体、ワークピースまたは物品を形成する。図３の中で示されるように、基体は少なくとも１つのショー表面８２および裏面８４を持っている。その後、インモールドコーティング組成物９０は、インモールドコーティングインジェクター６０から金型キャビティ内に射出される。インモールドコーティングは少なくとも１つのノズル６２を介して基体のショー表面側に、たとえば、図４のタブ１０２の上の１０４の位置で、射出される。
【００２６】
インモールドコーティングの適用前、および／または適用中に型が開かれず、クランプが解除されないことに留意することは重要である。すなわち、半型はパーティングラインを維持し、互いから実質的に固定された距離をほぼ維持しつつ、第１と第２の両方の組成物が上記のように金型キャビティ内に射出される。
【００２７】
インモールドコーティング組成物は、基体のショー表面上の射出ポイント１０４から広がるか、分散するか、または放射状に広がる。基体上へのインモールドコーティングの射出のポイントは、成型装置中のインモールドコーティングインジェクターおよびノズルの位置に依存する。従って、インモールドコーティングの射出のポイントは実質的に基体ショー表面のいかなる場所にも位置することができ、本発明の図面の中で示される位置へ制限されない。本発明の１つの実施態様は、基体上のインモールドコーティングのフローを導くか方向付ける方法に関する。
【００２８】
予想外にも、少なくとも第１の組成物およびインモールドコーティング組成物の射出の間、半型が接しているか閉じられた状態で保持される、「クランプを閉じて」行われるインモールドコーティングシステムにおいて、インモールドコーティングフローを導くために基体の圧縮性を利用できることがみいだされた。すなわち、半型間のパーティングラインは、インモールドコーティングされた基体が製造される成形作業の間に分離されない。半型２０、３０が閉まっているか連結される場合、金型キャビティ４０はその間に形成される。金型キャビティは、特定の定義された容積の配置を持っている。所望の基体を生産するあらかじめ決定された量の第１の組成物が、金型キャビティ内に射出される。あらかじめ決定された量との用語により、成形過程の変数のコントロールを通じて、所望の基体を生産する材料の計算量を実験的に決定することができることは、当該技術分野における当業者により理解される。第１の組成物が金型キャビティ内へ射出され、融点以下に冷却されるか、またはインモールドコーティングを受理するか支持するのに十分な温度に達した後、あらかじめ決定された量のインモールドコーティングが、インジェクターユニット６０から、少なくとも１つのノズルを介して基体の射出ポイント上、好ましくはそれのショー表面上に射出される。コーティングは、一般に約５００〜約５，０００まで、望ましくは約１，０００〜約４，５００まで、および好ましくは約２，０００から約４，０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）までの範囲の圧力で射出される。射出圧力は、ノズルからインモールドコーティングが離れて広がることを促進する。インモールドコーティングは、ノズルから型表面と基体の表面の間に広がる。
【００２９】
予想外にも、コーティングされる表面より下の基体の樹脂の厚さまたは深さを変えることによって、基体の好ましい領域へインモールドコーティングの経路を定めることができ、所望の場合、その中に封じ込められることが見いだされた。
例えば、基体がインモールドコーティングされる領域の下に一定の厚さを持つように金型キャビティが設計されている場合、インモールドコーティングは射出の位置から実質的に放射状に、均一または一定に広がる。同じ相対的な条件の下では、コーティングされる表面領域の下の厚さが異なる領域を有する基体が形成される場合、インモールドコーティングはより大きな相対的な厚さの１又は複数の領域に流れるよう方向付けることができる。したがって、コーティングの深さは、コーティングされた表面上で変わることができる。上記に述べられるように、基体の圧縮性は、第２の領域に比較してより大きな深さを有する基体領域においてより大きな圧縮を許容し、インモールドコーティングフローをより良好に適合させ、それの移動を促進する。
【００３０】
本発明の１つの実施態様では、インモールドコーティングフローを促進するために、基体にはインモールドコーティングが基体に射出されるポイントまたは位置のまわりに増加した厚さの領域または部分が提供される。増加した厚さによって、インモールドコーティング射出位置のまわりの基体の厚さは、基体の少なくとも１つの他の領域あるいは部分より大きいことが理解される。図５の中で示されるように、プラーク１００は、インモールドコーティング射出位置にタブ領域１１０を有する。タブ領域の厚さはインモールドコーティングの方向付けを向上させるために変えることができる。図４の中のタブ部分１０４は、インモールドコーティングが金型キャビティから流れ出るのを防ぐ、薄い部分またはインモールドコーティング封じ込めタブフランジ１０２を含んでいる。封じ込めフランジの概念はさらに以下に説明される。比較的厚いタブ領域は、基体のショー表面８０上へのインモールドコーティングノズルからのインモールドコーティングフローを促進する。インモールドコーティングは、タブあるいは最小もしくはより薄い厚さの他の基体部分を避ける傾向がある。
【００３１】
本発明のさらなる実施態様では、基体上のインモールドコーティングフローを促進するために、基体には、優先のフローチャンネルあるいは領域である、少なくとも１つの「ランナー」部分が提供される。ランナー部分は隣接する別の領域より比較的厚い領域であり、そこではインモールドコーティングは好ましく流路を定められることができる。有利に、ランナー部分は、複雑な設計あるいは前もってコーティングするのが難しかった基体について提供することができる。ランナー部分は、一般に基体上のインモールドコーティングの射出のポイントのはじめの領域に位置し、そこからあらかじめ決められた場所または終点まで基体上を広がる。例えば、図５は、タブ領域を含み、これから実質的にプラークの下端１０７まで伸びるランナー部分１０６を有する。図６は、３つのランナー部分１２０を有するドアパネルを示す。基体に少なくとも１つのランナー部分を供給することによって、インモールドコーティングは有効に経路を定めるか、あるいは方向付けられ、基体の所望の領域を被覆することができる。
【００３２】
金型キャビティに射出されたインモールドコーティングの量に依存して、ランナー領域を有するショー表面基体は完全にコーティングされることができ、あるいはたとえばランナー部分のような特定の領域又は部分にのみコーティングすることができる。適用されるコーティング量およびその厚さは部分ごとに変化することができる。
【００３３】
ランナー部分の深さはコーティングされる基体および設計仕様に応じて変えることができる。基体はインモールドコーティングの射出領域から伸びるランナー部分を有することができ、これは比較的厚いので、基体表面へ適用されたインモールドコーティングのすべてがランナー部分に実質的にとどまる。したがって、想像することができるように、多くのユニークな結果がランナー部分の利用により得られる。しばしば、インモールドコーティングで完全にショー表面をコーティングすることは望ましい。複雑なあるいは細かい形状の基体をコーティングするのは多くの場合難しい。ランナー部分は、インモールドコーティングをそれまでコーティングすることが困難であった領域に方向付けることにより、これらの基体を効果的にインモールドコーティングするために使用することができる。例えば、ランナー部分は基体表面の末端の部分へコーティングを方向付けるために利用することができる。ランナー部分の厚さは、必要に応じ、たとえば射出のポイントから離れる方向で、徐々に減少させることができ、または均等に分割され、もしくは２以上のランナー部分に分割され、所望の効果又はコーティングを達成することができる。
【００３４】
本発明の異なる実施態様において、成型された基体あるいは物品には、インモールドコーティング封じ込めフランジ１３０が提供される。少なくとも図４の中で示されるように、コーティング封じ込めフランジは好ましくは基体、具体的にはプラーク１００の周縁のまわりに完全に伸びる。しばしば、インモールドコーティングで基体のショー表面を実質的にコーティングすることは望ましい。封じ込めフランジ１３０はバリヤーとして作用し、インモールドコーティングが金型キャビティから漏れるかしみ出し、潜在的な半型間のパーティングラインからの噴き出しを防ぐ。
【００３５】
少なくとも図３の中で示されるように、フランジ１３０は、ショー表面８２の平面以下の平面に一般にオフセットされるか形成される。したがって、ショー表面はエッジ又はボーダー８３を有し、これはフランジ１３０へ移り変わる。ショー表面エッジ８３は、ショー表面に対して約９０度の角度で壁内に落ち込む。基体壁８６は、フランジ部分１３０で終了し、フランジ部分は壁８６に対して約９０度の角度で伸びる。ショー表面とフランジ１３０との間の比較的鋭い角度、並びに薄いフランジの相対的な非圧縮性は、コーティングフローへの実質的な障害の役割をし、したがってコーティングがショー表面から去るのを防ぐと考えられる。フランジは、一般に基体の最も薄い部分または領域よりも小さな厚さを持っている。図３の中で示されるように、封じ込めフランジ１３０は、基体の最も薄い部分である１１２より薄い。インモールドコーティング封じ込めフランジは、コーティングされる基体表面の全周囲を実質的に取り囲む。フランジは少なくともほぼ約０．２２５から約０．１７６、望ましくは約０．１７５から約０．０７６、および好ましくは０．０７５から約０．０４５インチの幅を有する。上記のように、フランジの主な目的は、インモールドコーティングが基体のターゲット表面を去ることを防止し、かつコーティングが型のパーティングラインに入り込むことを防ぐことである。
【００３６】
図７の中で示されるように、インモールドコーティング９０は成型された基体のショー表面全体を被覆する。成型された基体の配置、並びに他の成形変数により、コーティング９０は封じ込めフランジ１３０を被覆しないしコーティングもしない。しかしながら、インモールドコーティングが封じ込めフランジをコーティングするか部分的にコーティングすることは許容可能である。封じ込めフランジのデザインにより一般に約１０重量％未満、望ましくは５重量％未満、好ましくは１重量％未満のインモールドコーティングが封じ込めフランジを被覆するかコーティングする。封じ込めフランジはその末端において、他の基体材料を有しない。すなわち、封じ込めフランジと金型キャビティパーティングラインの間に他の基体材料あるいはより外側の端部はない。
【００３７】
本発明のプロセスはインモールドコーティングを利用する。それらの多くは商業的に利用可能である。そのようなコーティングとしてはＧｅｎＧｌａｚｅ（登録商標）、およびＳｔｙｌｅｃｏａｔ（登録商標）（オムノバソリューションズ社から利用可能なアクリルベースの外観用インモールド塗料）などがあげられる。これらおよび他のコーティングは当該技術分野においてよく知られている。好適なインモールドコーティングは、米国特許第５，７７７，０５３号に見いだされ、かかる特許は参照として本明細書の一部とされる。アクリル塗料の主な利点は、熱、光酸化および加水分解に対する高度の抵抗性であり、優れた保色性、脆化に対する抵抗および外部耐久性を有するコーティングを与えることである。２〜３の平均官能基を有する低分子量アクリル樹脂であって、官能基を持たないかただ一つの官能基を有する分子をほとんど含んでいないものが、本発明において有用である。エポキシ樹脂も本発明のインモールドコーティングとして有用である。エポキシ樹脂の主要な用途は、２パッケージの下塗中の成分としてのものである。１方はエポキシ樹脂を含み、他方は多官能性アミンを含んでいる。アミン末端ポリアミドは、しばしばアミド−アミンと呼ばれ、広く使用される。好ましいアクリル樹脂は、少なくとも２つのアクリレート基および少なくとも１つの共重合可能なエチレン性不飽和モノマーを有するエポキシベースのオリゴマーと、−ＣＯ−、−ＮＨ２−、ＮＨ、および／または−ＯＨ基を有する少なくとも１つの共重合可能なモノエチレン性不飽和化合物である。
【００３８】
本発明は、さらにたとえば、アルキド樹脂、ポリエステル、ウレタンシステム、アミノ樹脂、フェノール樹脂およびシリコーン樹脂のような他の樹脂コーティングの使用も企図する。たとえば、Ｋｉｒｋ  Ｏｔｈｍｅｒ、化学技術辞典、第６巻、（１９９３年、第４版）、ｐｐ．６７６−６９０を参照。
【００３９】
５つの成分、すなわち、
１）  飽和脂肪族ポリエステル中間体ウレタン
２）  脂肪族のポリエーテル
３）  脂肪族または脂環式の部分（メタ）アクリレート
４）  ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート
５）  ビニル置換芳香族
を含むインモールドコーティングが、本発明の実施において特段の有用性を有することが見い出された。
【００４０】
インモールドコーティング組成物は以下のように調製される。ポリエステルウレタンアクリレートはスチレンのようなビニル置換芳香族モノマー、たとえばイソボルニルアクリレートのような飽和脂肪族または脂環式（メタ）アクリレート、およびたとえばヒドロキシプロピルメタクリレートのようなヒドロキシアルキルメタクリレートと混合される。これらの化合物が混合された後、フィラーおよび、たとえば、硬化インヒビター、光安定剤、潤滑剤などの添加剤が加えられ混合される。フリーラジカル生成開始剤は最後に加えられる。ポリオールのポリアクリレートエステルは、サプライヤーからのポリエステルウレタンアクリレート中に存在することができる。このインモールドコーティング組成物は硬化の後に透明である。
【００４１】
本発明で使用することが企図されたコーティングはすべて、所望の色、色調、色相あるいは不透明度を得るために、所望のまたは有効な量の、ピグメント、着色剤などの利用により着色することができる。ピグメント、ピグメント分散液、着色剤などは当該技術分野においてよく知られており、例えば、グラファイト、二酸化チタン、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニンレッド、クロムおよび酸化鉄（ＩＩＩ）、アルミニウムあるいは他の金属フレークなどがあげられる。
【００４２】
特定の色のインモールドコーティングが所望の場合、１つ以上のピグメント、着色剤などを適当な量で利用することができる。公知のように、しばしば、それらが容易にブレンドすることができるように、様々なピグメントあるいは着色剤がキャリヤー（例えばポリエステル）に加えられる。任意の適当な混合容器を利用することができ、また、種々の成分および添加剤が、化合物がブレンドされるまで混合される。ピグメントが混合物に含まれていなくても、この時点での混合物は透明ではない。
【００４３】
本発明中で利用されることのある上記のインモールドコーティング組成物のすべては、当該技術分野において公知の量において、他の添加剤およびフィラーなどを含んでもよい。例えば、様々な硬化インヒビター、たとえば、ベンゾキノン、ヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、ｐ−ｔ−ブチルカテコールなども使用することができる。他の添加剤としては、たとえばコバルトオクトエートなどの促進剤を含んでもよい。促進剤の他のクラスとしては亜鉛、あるいは他の金属のカルボン酸塩があげられる。様々な光安定剤、たとえば様々なヒンダードアミン（ＨＡＬＳ）、置換ベンゾフェノン、および置換ベンズトリアゾールなども使用できる。潤滑剤と離型剤は一般に使用され、具体例としては、ステアリン酸亜鉛あるいはステアリン酸カルシウムなどの種々のステアリン酸金属塩、およびホスホン酸エステルがあげられる。たとえば、タルクのような強化フィラーを利用することができる。他の添加剤としては硬化剤、たとえばシリカのようなチキソトロープ、およびたとえばポリ酢酸ビニルのような接着剤があげられる。
【００４４】
実施例１
図９の中で示されるプラーク２００を生産するために使用される型が作られた。金型キャビティ幅は１２．０インチである。金型キャビティ長さは２０．５インチである。型は、基体の射出用の金型キャビティーの中心に位置する液圧の型ゲートを有する。型は、部品表面上にＩＭＣを導入するテーパーを有するタブを有する。タブは型のエッジ部分に位置する。タブおよびセクションＡは、０．１２０ミルの厚さを持っている。セクションＢは厚さ０．１００ミルである。セクションＣは厚さ０．０８０ミルである。セクションＤは厚さ０．０６０ミルである。図９の中で示されるように、プラークはその部品の左側に水平方向に４枚のパネルを有し、その部品の右側に垂直方向に４枚のパネルを有する。部品の右側の水平方向のパネルは長さ６．０インチおよび５．１２５インチの幅を有していた。垂直方向のパネルは幅１．５０インチおよび長さ２０．５インチである。プラークはインモールドコーティング封じ込めフランジを持っていない。型は、８５０トンのＣｉｎｃｉｎｎａｔｉ  Ｍｉｌａｃｒｏｎ  Ｖｉｓｔａ射出成形機内に置かれた。４８０°Ｆの温度に熱したＡＢＳ樹脂が、金型キャビティ内に射出され、上記の寸法を有する部分を有する、図９の中で示される部品を製造した。図９はプラークの正面図である。上記のように、様々な部分、Ａ−Ｄは、所望の領域においてプラークの異なる厚さを示す。図９の中で示されるプラークの正面は滑らかな表面である。また、したがって、プラークの裏面は様々な厚さで外周が変化を示す。およそ１２０秒のホールドタイムの後に、インモールドコーティング（Ｓｔｙｌｅｃｏａｔ）はプラークのタブ部分から、プラークの正面の表面上へ射出された。以下の表は、どのようにインモールドコーティングがプラークの異なる部分上に流れたかを詳細に示す。
【００４５】
【表１】
2005506913.tif 000003
＊  １ミル＝０．００１インチ
【００４６】
コーティングされる部品の表面積および所望の膜厚から、１．２立方インチのインモールドコーティング量は完全なインモールドコーティングショットを与え、プラーク全体を被覆すると決定された。チャートから理解されるように、プラーク表面上へインモールドコーティング射出すると、最上段の左側のパネルおよび内側の垂直方向のパネル（ランナー部分Ａ）は、フルショットの２５％が使用されたときに差別的にコーティングされる。したがって、この実施例は、セクションＡが有効なランナー部分であり、コーティングはセクションＡに沿って流れ、側面に流れ出て、その後、より薄いセクションＢ、ＣおよびＤへ流れることを示す。インモールドコーティングのフルショットの５０％が利用された時、インモールドコーティングはセクションＣへセクションＡおよびＢから流れ始めた。図９の中で示されるプラークがインモールドコーティング封じ込めフランジを封じ込めないことに注目することは重要である。フルショットの５０％以上のレベルのコーティングが利用された時、パーティングラインを通って金型キャビティから漏れまたは浸みだしが生じた。したがって、所望の基体表面上にインモールドコーティングを維持するためにインモールドコーティング封じ込めフランジの必要性が明白に示される。プラークの好ましい部分またはランナー部分の差別的なコーティングが、壁構造の厚さを利用してインモールドコーティングを部品表面を横切って導くことにより得られることが実施例により示された。
【００４７】
実施例２
図１０は、様々な基体（熱可塑性物質）厚さを有する熱可塑性の物品を示す。インモールドコーティングフローが基体厚さによって影響を受けることは実験を通じて示された。実施例部品は、ＩＭＣ射出ノズルが取り付けられた６インチ四方の鋼キャビティを使用して、５０トン射出成形機で製造された。基体材料はＰＥＴ熱可塑性物質だった。また、インモールドコーティングはＯＭＮＯＶＡ社のＳｔｙｌｅｃｏａｔ  ＩＭＣだった。型温度は、ＩＭＣ射出の前３０秒のディレイタイムで２５０°Ｆだった。
【００４８】
図１０では、部分Ｅ、ＦおよびＧは以下の表に示されるような厚さの異なる部品の表示である。セクションＨは、より厚い中間部分を利用するインモールドコーティングタブデザインを表わし、インモールドコーティングノズルチップサイトでのインモールドコーティングフローチャンネルを容易にする。セクションＩは薄い部分の封じ込めフランジを表わす。
【００４９】
薄い部分と厚い部分を有する型のデザインにおける全体的な目的は、インモールドコーティングフローパスを所望の態様で差別的に方向付けることである。
これは、次のものを含むいくつかの方法で表わすことができる：
１．型パーティングラインの内部のインモールドコーティングを、部品の表面上に差別的に置く、インモールドコーティングタブサイト（セクションＨ）でのインモールドコーティングフローのチャネリング。
２．  選択的なインモールドコーティングがある部品のデザイン（セクションＥ、ＦおよびＧ）においては必要な場合があるので、部品内のインモールドコーティングをより重要な領域に方向付けて満たすこと。
３．型の周囲に沿ったインモールドコーティングフローを制限し、インモールドコーティングを部品の表面上、およびパーティングライン（セクションＩ）内に封じ込めること。
６ｘ６型についての観察されたインモールドコーティング隠蔽性は以下のとおりである：
【００５０】
【表２】
2005506913.tif 000004
【００５１】
注：
セクションＥ＝１１５ミル（厚さ）
セクションＦ＝８５ミル
セクションＧ＝６０ミル
セクションＨ＝インモールドコーティングタブ−６０ミル
セクションＩ＝封じ込めフランジ−２５ミル
＊１ミル＝０．００１インチ
【００５２】
我々が示した実施例では、この差別的なフローメカニズムは、以下をはじめとする長所を持つ：
１．厚さを変えることの結果として、部品の選択された領域への差別的なＩＭＣのフローおよび堆積。
２．デザインされた薄いセクションにされたＩＭＣフロー制限、「封じ込めフランジ」により得られる、ＩＭＣの、パーティングライン内の部品の表面上への封じ込めの達成。
【００５３】
特許法の規定に従って、ベストモードおよび好ましい実施態様が述べられたが、発明の範囲は、それにより何ら制限される物ではない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の方法を実行するのにふさわしい成型装置の１つの実施態様の側面図である。
【図２】図２は、金型キャビティの垂直の高さ方向での断面図である。
【図３】図３は、インモールドコーティングでコーティングされる前の成型された基体の上面図である。基体はインモールドコーティングのフローを促進および／または方向付けするために増加した厚さの領域を持って示される。
【図４】図４は、図３の中で示される基体の正面図である。
【図５】図５は、図３の中で示される基体の背面図であり、そこでは深さが変化する領域が明確に示される。
【図６】図６は成型されたドアパネルの側面図である。ドアパネルは、基体の上のインモールドコーティングフローを方向付けるために深さの異なる領域を有し、所定の標準を満たすために所望の領域にコーティングされるようにする。
【図７】図７は、それのショー表面にインモールドコーティングを有する図４の基体である。
【図８】図８は、実質的にショー表面のランナー部分にのみインモールドコーティングを有する図４の基体である。
【図９】図９は、実質的に平坦なショー表面を有する、実質的に平坦な成型されたプラークの正面図である。ランナー部分の位置および厚さは見る人の便宜のために示される。
【図１０】図１０は、図示された厚さの変化する領域を有する成型された基体の正面図である。
【国際公開パンフレット】
2005506913.tif 000005
2005506913.tif 000006
2005506913.tif 000007
2005506913.tif 000008
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2005506913.tif 000013
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2005506913.tif 000042
2005506913.tif 000043
2005506913.tif 000044
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月23日(2003.9.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体（１００）の形成の間、互いに実質的に固定された距離にある一対の半型（２０，３０）の間に形成される基体（１００）上のインモールドコーティング（９０）の差別的流れを促進する方法であって、
（ａ）少なくとも１つの隣接した領域に対して、増大した寸法の厚さの少なくとも１つの領域を有する該基体（１００）を形成し、
（ｂ）互いに実質的に固定された距離を保持する半型（２０，３０）の間の基体（１００）にインモールドコーティング（９０）を適用し、増大した寸法の厚さを有する少なくとも１つの領域を少なくとも１つの隣接した領域よりも圧縮し、増大した寸法の厚さの基体領域が該少なくとも１つの隣接した領域に対して差別的にコーティングされる、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
該基体（１００）が該基体（１００）の周縁部の少なくとも一部の周囲に位置するインモールドコーティング封じ込めフランジ（１３０）を含み、金型キャビティ（４０）のパーティングライン（４２）からのインモールドコーティング（９０）の漏出を防止する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
該増大した寸法の厚さを有する少なくとも１つの領域が、基体 （１００）のショー表面（８２）上のインモールドコーティング（９０）のフローを促進するランナー部分（１０６）である、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
該ランナー部分（１０６）が、基体（１００）上をインモールドコーティング射出入り口領域（１０４）からあらかじめ決定された終点位置（１０７）まで伸びる、請求項３記載の方法。
【請求項５】
該基体（１００）がインモールドコーティング射出入り口領域（１０４）を有し、該入り口領域（１０４）が該基体（１００）領域内に位置し、インモールドコーティング（９０）が該基体（１００）上に射出され、該入り口領域（１０４）が少なくとも２つの異なる厚さを有し、該基体（１００）上のインモールドコーティング（９０）の流れを方向付ける、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
該入り口領域（１０４）が厚い中心部分と、相対的に薄い外側周縁部分（１０２）であって部分的に該厚い中心部分取り巻くものを有するタブ（１１０）である、請求項５記載の方法。
【請求項７】
該基体（１００）が、少なくとも２つの分離可能であり、それらの間に密閉された金型キャビティ（４０）を形成する型要素（２０，３０）の間で、基体（１００）を形成するのに十分な温度および圧力で基体（１００）を成型することにより形成され、該金型キャビティ（４０）は異なる厚さの領域を有し、成型された基体（１００）が異なる厚さの領域を有することを許容する、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
該基体（１００）が該一対の半型（２０，３０）の間で画定され、実質的に固定された体積を有する金型キャビティ（４０）内で形成され、コーティングされる、請求項１から７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
基体（１００）の形成の間、互いに実質的に固定された距離にある一対の半型（２０，３０）の間に形成される基体（１００）をインモールドコーティングする方法であって、
互いに実質的に固定された距離に保持される一対の半型（２０，３０）の間の基体（１００）をインモールドコーティング（９０）でコーティングすることを特徴とする方法。
【請求項１０】
該基体（１００）が該半型（２０，３０）により画定される金型キャビティ（４０）内で形成され、これは実質的に固定された体積を有し、該基体が実質的に固定された体積を有する金型キャビティ（４０）内でコーティングされる、請求項９記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
クランプメカニズム７０とクランプアクチュエーター７２の運動、たとえば、公知のような油圧または機械的なアクチュエーターを介する運動により、可動の半型３０は、第１または固定した半型２０に対して水平な軸に沿ってほぼ往復運動する。クランプメカニズム７０によって加えられるクランプ圧力は、第１の組成物の射出機および第２の組成物のインジェクターにより発生又は加えられる圧力よりも大きな操作圧力を有するべきである。クランプ機構によって加えられる圧力は、型表面の平方インチあたり２，０００ｐｓｉ（１３７．８バール）〜約１５，０００ｐｓｉ（１０３３．５バール）まで、望ましくは約４，０００ｐｓｉ（２７５．６バール）〜約１２，０００ｐｓｉ（８２６．８バール）まで、および好ましくは約６，０００ｐｓｉ（４１３．４バール）から約１０，０００ｐｓｉ（６８９．０バール）までの範囲で一般に変動する。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図２では、２つの半型２０と３０は閉じた位置で示され、表面２４および３４で、パーティングライン４２に沿って、接するかまたは噛み合う。図示されるように、金型キャビティは断面として示される。金型キャビティのデザインは、成型される最終生成物により、サイズおよび形が非常に異なることができることは、当業者に容易に理解できる。金型キャビティは一般に第２の半型３０の上に第１の表面４４を有し、その上に物品のショー表面（ｓｈｏｗ  ｓｕｒｆａｃｅ）が形成される。そして１つの、対応する裏面または反対側の第２の表面４６が、第１の半型２０の上に形成される。金型キャビティは、第１および第２の組成物インジェクターが、それぞれの組成物をその内部に射出するために別個のオリフィスを含むことができる。入と射出オリフィスの位置は、装置ごとに、部品ごとに変化することができ、効率、機能性、または型設計者の希望などの要因に基づくことができる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
基体の厚さまたは深さのコントロールまたは修正により、あらかじめ決められた領域において、インモールドコーティングで選択的に基体の表面をコーティングすることができることが知られた。本発明において利用される時、厚さまたは深さは、基体の１つの表面から反対の表面への距離、周囲の寸法あるいは次元として定義される。本発明の方法は、２つの表面間の深さに関係がある。第１の表面は型内のインモールドコーティングが選択的に向けられるか適用される表面であり、一般にショー表面または外観表面と呼ばれ、該基体の実質的に反対側である裏面がある。インモールドコーティングはショー表面全体をカバーすることができるが、しかし必ずしもそうではない。例えば、図３では、厚さ１５は基体のショー表面８２から裏側または反対側表面１０８への距離をいう。図３の中で示されるように、基体のショー表面および裏面の間の厚さは変わることができる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明は、次の実施例に制限されるものではない。図２に示されるように、インモールドコーティングあるいは第２の組成物のインジェクター６０（図１）はノズル６２を有し、これは成型装置の適当な位置、たとえば、半型３０の上に位置する。第１の量の第１の組成物が、金型キャビティに所望のあらかじめ決定された量で射出され、たとえば、図３−５に示されたプラーク１００のような、基体、ワークピースまたは物品を形成する。図３の中で示されるように、基体は少なくとも１つのショー表面８２および裏面１０８を持っている。その後、インモールドコーティング組成物９０は、（図７および８において９０として示されるように）インモールドコーティングインジェクター６０から金型キャビティ内に射出される。インモールドコーティングは少なくとも１つのノズル６２を介して基体のショー表面側に、たとえば、図４のタブ１１０の上の１０４の位置で、射出される。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
予想外にも、少なくとも第１の組成物およびインモールドコーティング組成物の射出の間、半型が接しているか閉じられた状態で保持される、「クランプを閉じて」行われるインモールドコーティングシステムにおいて、インモールドコーティングフローを導くために基体の圧縮性を利用できることがみいだされた。すなわち、図１および２を参照すれば、半型間のパーティングラインは、インモールドコーティングされた基体が製造される成形作業の間に分離されない。半型２０、３０が閉まっているか連結される場合、金型キャビティ４０はその間に形成される。金型キャビティは、特定の定義された容積の配置を持っている。所望の基体を生産するあらかじめ決定された量の第１の組成物が、金型キャビティ内に射出される。あらかじめ決定された量との用語により、成形過程の変数のコントロールを通じて、所望の基体を生産する材料の計算量を実験的に決定することができることは、当該技術分野における当業者により理解される。第１の組成物が金型キャビティ内へ射出され、融点以下に冷却されるか、またはインモールドコーティングを受理するか支持するのに十分な温度に達した後、あらかじめ決定された量のインモールドコーティングが、インジェクターユニット６０から、少なくとも１つのノズルを介して基体の射出ポイント上、好ましくはそれのショー表面上に射出される。コーティングは、一般に約５００ｐｓｉ（３４．５バール）〜約５，０００ｐｓｉ（３４４．５バール）まで、望ましくは約１，０００ｐｓｉ（６８９．０バール）〜約４，５００ｐｓｉ（３１０．０バール）まで、および好ましくは約２，０００ｐｓｉ（１３７．８バール）から約４，０００ｐｓｉ（２７５．６バール）までの範囲の圧力で射出される。射出圧力は、ノズルからインモールドコーティングが離れて広がることを促進する。インモールドコーティングは、ノズルから型表面と基体の表面の間に広がる。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明の他の実施態様では、インモールドコーティングフローを促進するために、基体にはインモールドコーティングが基体に射出されるポイントまたは位置のまわりに増加した厚さの領域または部分が提供される。増加した厚さによって、インモールドコーティング射出位置のまわりの基体の厚さは、基体の少なくとも１つの他の領域あるいは部分より大きいことが理解される。図５の中で示されるように、プラーク１００は、インモールドコーティング射出位置にタブ領域１１０を有する。タブ領域の厚さはインモールドコーティングの方向付けを向上させるために変えることができる。図４の中のタブ部分１１０は、インモールドコーティングが金型キャビティから流れ出るのを防ぐ、薄い部分またはインモールドコーティング封じ込めタブフランジ１０２を含んでいる。封じ込めフランジの概念はさらに以下に説明される。比較的厚いタブ領域は、基体のショー表面８２上へのインモールドコーティングノズルからのインモールドコーティングフローを促進する。インモールドコーティングは、タブあるいは最小もしくはより薄い厚さの他の基体部分を避ける傾向がある。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
少なくとも図３の中で示されるように、フランジ１３０は、ショー表面８２の平面以下の平面に一般にオフセットされるか形成される。したがって、ショー表面はエッジ又はボーダー８３を有し、これはフランジ１３０へ移り変わる。ショー表面エッジ８３は、ショー表面に対して約９０度の角度で壁内に落ち込む。基体壁８６は、フランジ部分１３０で終了し、フランジ部分は壁８６に対して約９０度の角度で伸びる。ショー表面とフランジ１３０との間の比較的鋭い角度、並びに薄いフランジの相対的な非圧縮性は、コーティングフローへの実質的な障害の役割をし、したがってコーティングがショー表面から去るのを防ぐと考えられる。フランジは、一般に基体の最も薄い部分または領域よりも小さな厚さを持っている。図３の中で示されるように、封じ込めフランジ１３０は、基体の最も薄い部分である１１２より薄い。インモールドコーティング封じ込めフランジは、コーティングされる基体表面の全周囲を実質的に取り囲む。フランジは少なくともほぼ約０．２２５インチ（０．５７１５ｃｍ）から約０．１７６インチ（０．４４７０ｃｍ）、望ましくは約０．１７５インチ（０．４４４５ｃｍ）から約０．０７６（０．１９３０ｃｍ）インチ、および好ましくは０．０７５インチ（０．１９０５ｃｍ）から約０．０４５インチ（０．１１４３ｃｍ）の幅を有する。上記のように、フランジの主な目的は、インモールドコーティングが基体のターゲット表面を去ることを防止し、かつコーティングが型のパーティングラインに入り込むことを防ぐことである。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
本発明のプロセスはインモールドコーティングを利用する。それらの多くは商業的に利用可能である。そのようなコーティングとしてはＧｅｎＧｌａｚｅ（登録商標）、およびＳｔｙｌｅｃｏａｔ（登録商標）（オムノバソリューションズ社から利用可能なアクリルベースの外観用インモールド塗料）などがあげられる。これらおよび他のコーティングは当該技術分野においてよく知られている。１つの好適なインモールドコーティングは、米国特許第５，７７７，０５３号に見いだされ、これはアクリルコーティングである。アクリル塗料の主な利点は、熱、光酸化および加水分解に対する高度の抵抗性であり、優れた保色性、脆化に対する抵抗および外部耐久性を有するコーティングを与えることである。２〜３の平均官能基を有する低分子量アクリル樹脂であって、官能基を持たないかただ一つの官能基を有する分子をほとんど含んでいないものが、本発明において有用である。エポキシ樹脂も本発明のインモールドコーティングとして有用である。エポキシ樹脂の主要な用途は、２パッケージの下塗中の成分としてのものである。１方はエポキシ樹脂を含み、他方は多官能性アミンを含んでいる。アミン末端ポリアミドは、しばしばアミド−アミンと呼ばれ、広く使用される。好ましいアクリル樹脂は、少なくとも２つのアクリレート基および少なくとも１つの共重合可能なエチレン性不飽和モノマーを有するエポキシベースのオリゴマーと、−ＣＯ−、−ＮＨ２−、ＮＨ、および／または−ＯＨ基を有する少なくとも１つの共重合可能なモノエチレン性不飽和化合物である。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
特定の色のインモールドコーティングが所望の場合、１つ以上のピグメント、着色剤などを適当な量で利用することができる。公知のように、しばしば、それらが容易にブレンドすることができるように、様々なピグメントあるいは着色剤がキャリヤー（例えばポリエステル）に加えられる。任意の適当な混合容器を利用することができ、また、種々の成分および添加剤が、化合物がブレンドされるまで混合される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
実施例１
図９の中で示されるプラーク２００を生産するために使用される型が作られた。金型キャビティ幅は１２．０インチ（３０．４８ｃｍ）である。金型キャビティ長さは２０．５インチ（５２．０７ｃｍ）である。型は、基体の射出用の金型キャビティーの中心に位置する液圧の型ゲートを有する。型は、部品表面上にＩＭＣを導入するテーパーを有するタブを有する。タブは型のエッジ部分に位置する。タブおよびセクションＡは、０．１２０ミル（０．００３０ｍｍ）の厚さを持っている。セクションＢは厚さ０．１００ミル（０．００２５ｍｍ）である。セクションＣは厚さ０．０８０ミル（０．００２０ｍｍ）である。セクションＤは厚さ０．０６０ミル（０．００１５ｍｍ）である。図９の中で示されるように、プラークはその部品の左側に水平方向に４枚のパネルを有し、その部品の右側に垂直方向に４枚のパネルを有する。部品の右側の水平方向のパネルは長さ６．０インチ（１５．２４ｃｍ）および５．１２５インチ（１３．０２ｃｍ）の幅を有していた。垂直方向のパネルは幅１．５０インチ（３．８１ｃｍ）および長さ２０．５インチ（５２．０７ｃｍ）である。プラークはインモールドコーティング封じ込めフランジを持っていない。型は、８５０トン（７７１．１２メートルトン）のＣｉｎｃｉｎｎａｔｉ  Ｍｉｌａｃｒｏｎ  Ｖｉｓｔａ射出成形機内に置かれた。４８０°Ｆ（２４８．９℃）の温度に熱したＡＢＳ樹脂が、金型キャビティ内に射出され、上記の寸法を有する部分を有する、図９の中で示される部品を製造した。図９はプラークの正面図である。上記のように、様々な部分、Ａ−Ｄは、所望の領域においてプラークの異なる厚さを示す。図９の中で示されるプラークの正面は滑らかな表面である。また、したがって、プラークの裏面は様々な厚さで外周が変化を示す。およそ１２０秒のホールドタイムの後に、インモールドコーティング（Ｓｔｙｌｅｃｏａｔ）はプラークのタブ部分から、プラークの正面の表面上へ射出された。以下の表は、どのようにインモールドコーティングがプラークの異なる部分上に流れたかを詳細に示す。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
【表１】
2005506913.tif 000045
＊  １ミル＝０．００１インチ＝０．０２５４ミリメートル
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
コーティングされる部品の表面積および所望の膜厚から、１．２立方インチ（１９．６６ｃｍ３）のインモールドコーティング量は完全なインモールドコーティングショットを与え、プラーク全体を被覆すると決定された。チャートから理解されるように、プラーク表面上へインモールドコーティング射出すると、最上段の左側のパネルおよび内側の垂直方向のパネル（ランナー部分Ａ）は、フルショットの２５％が使用されたときに差別的にコーティングされる。したがって、この実施例は、セクションＡが有効なランナー部分であり、コーティングはセクションＡに沿って流れ、側面に流れ出て、その後、より薄いセクションＢ、ＣおよびＤへ流れることを示す。インモールドコーティングのフルショットの５０％が利用された時、インモールドコーティングはセクションＣへセクションＡおよびＢから流れ始めた。図９の中で示されるプラークがインモールドコーティング封じ込めフランジを封じ込めないことに注目することは重要である。フルショットの５０％以上のレベルのコーティングが利用された時、パーティングラインを通って金型キャビティから漏れまたは浸みだしが生じた。したがって、所望の基体表面上にインモールドコーティングを維持するためにインモールドコーティング封じ込めフランジの必要性が明白に示される。プラークの好ましい部分またはランナー部分の差別的なコーティングが、壁構造の厚さを利用してインモールドコーティングを部品表面を横切って導くことにより得られることが実施例により示された。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
実施例２
図１０は、様々な基体（熱可塑性物質）厚さを有する熱可塑性の物品を示す。インモールドコーティングフローが基体厚さによって影響を受けることは実験を通じて示された。実施例部品は、ＩＭＣ射出ノズルが取り付けられた６インチ四方（３８．７１２ｃｍ２）の鋼キャビティを使用して、５０トン（４５．３６メートルトン）射出成形機で製造された。基体材料はＰＥＴ熱可塑性物質だった。また、インモールドコーティングはＯＭＮＯＶＡ社のＳｔｙｌｅｃｏａｔ  ＩＭＣだった。型温度は、ＩＭＣ射出の前３０秒のディレイタイムで２５０°Ｆ（１２１．１℃）だった。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
注：
セクションＥ＝１１５ミル（２．９２ｍｍ）（厚さ）
セクションＦ＝８５ミル（２．１６ｍｍ）
セクションＧ＝６０ミル（１．５２ｍｍ）
セクションＨ＝インモールドコーティングタブ−６０ミル（１．５２ｍｍ）
セクションＩ＝封じ込めフランジ−２５ミル（０．６４ｍｍ）
＊１ミル＝０．００１インチ＝０．０２５４ｍｍ
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の方法を実行するのにふさわしい成型装置の１つの実施態様の側面図である。
【図２】図２は、金型キャビティの垂直の高さ方向での断面図である。
【図３】図３は、コーティングされる前の成型された基体の上面図であり、基体はコーティング組成物のフローを促進および／または方向付けするために増加した厚さの領域を持って示される。
【図４】図４は、図３の中で示される基体の正面図である。
【図５】図５は、図３の中で示される基体の背面図であり、そこでは深さが変化する領域が明確に示される。
【図６】図６は基体の上のコーティングフローを方向付けるために深さの異なる領域を有する、成型されたドアパネルの側面図である。
【図７】図７は、それのショー表面にインモールドコーティングを有する図３の基体の正面図である。
【図８】図８は、ショー表面のランナー部分にのみコーティングされた図３の基体の正面図である。
【図９】図９は、図示された変化する厚さを有する領域を有する成型されたプラークの、縮尺通りではない透視図である。
【図１０】図１０は、実質的に平坦に成型された実質的に平坦になショー表面を有する成型されたプラークの正面図である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005506913.tif 000046
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2005506913.tif 000047
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月10日(2003.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体（１００）の形成の間、互いに固定された距離にある一対の半型（２０，３０）の間に形成される基体（１００）上のインモールドコーティング（９０）の差別的流れを促進する方法であって、
（ａ）少なくとも１つの隣接した領域に対して、増大した寸法の厚さの少なくとも１つの領域を有する該基体（１００）を形成する工程、および
（ｂ）互いに実質的に固定された距離を保持する半型（２０，３０）の間の基体（１００）にインモールドコーティング（９０）を適用し、該インモールドコーティング（９０）は増大した寸法の厚さを有する少なくとも１つの領域を少なくとも１つの隣接した領域よりも圧縮し、増大した寸法の厚さの基体領域が該少なくとも１つの隣接した領域に対して差別的にコーティングされる工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）が、該基体（１００）の周縁部の少なくとも一部の周囲に位置するインモールドコーティング封じ込めフランジ（１３０）を形成する工程であるサブ工程を含み、
前記工程（ｂ）が、該インモールドコーティング封じ込めフランジ（１３０）を用い、金型キャビティ（４０）のパーティングライン（４２）からのインモールドコーティング（９０）の漏出を防止する工程であるサブ工程を含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記工程（ａ）が、ランナー部分（１０６）を形成する工程であるサブ工程を含み、
前記工程（ｂ）が、該ランナー部分（１０６）を用い、基体 （１００）のショー表面（８２）上のインモールドコーティング（９０）のフローを促進する工程であるサブ工程を含む、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記工程（ａ）が、基体（１００）上をインモールドコーティング射出入り口領域（１０４）からあらかじめ決定された終点位置（１０７）まで伸びるランナー部分（１０６）を形成する工程であるサブ工程を含む、
請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）が、インモールドコーティング射出入り口領域（１０４）であって、該基体（１００）の領域内に位置し、ここでインモールドコーティング（９０）が該基体（１００）上に射出され、入り口領域（１０４）が少なくとも２つの異なる厚さを有するものを形成する工程であるサブ工程を含み、
前記工程（ｂ）が、該入り口領域（１０４）を用いて基体（１００）上のインモールドコーティング（９０）の流れを方向付ける工程であるサブ工程を含む、
請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）が、厚い中心部分と、相対的に薄い外側周縁部分（１０２）であって部分的に該厚い中心部分取り巻くものを有するタブ（１１０）を形成する工程であるサブ工程を含む、請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
基体（１００）を形成する工程が、
少なくとも２つの分離可能であり、それらの間に密閉された金型キャビティ（４０）を形成する型要素（２０，３０）の間で、基体（１００）を形成するのに十分な温度および圧力で基体（１００）を成型することにより基体を形成する工程、および
異なる厚さの領域を有する該金型キャビティ（４０）を提供し、成型された基体（１００）が異なる厚さの領域を有することを許容することにより、異なる厚さの領域を有する基体を形成する工程であるサブ工程を含む、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
工程（ａ）の後および工程（ｂ）の間、該半型（２０，３０）が閉じられ、クランプされて保持される、請求項１から７のいずれか１項記載の方法。
【国際調査報告】
2005506913.tif 000048
2005506913.tif 000049
2005506913.tif 000050