(57)【要約】ランナーまたはスプルータイプの射出成形装置のための型ランナー。この型ランナーは、基体物質の射出源から型キャビティ内への通過を許容し、封じ込めシュラウドを有し、これは封じ込めシュラウド内での基体の比較的非圧縮性の性質を利用し、引き続く工程で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が射出基体源内に流れ、これを汚染することを防止する。
2005521577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融点以上の基体組成物を型キャビティ（４０）内に型ランナー（２２）を有する半型（２０）を通して射出し、該型キャビティ（４０）および前記型ランナー（２２）内の成形された物品（５２）に連結されたスプルー（５３）内に成形された物品（５２）を形成し、前記型ランナー（２２）は第１の末端（２４）と第２の末端（２５）を有する通路（２６）、および前記型ランナー（２２）の該通路（２６）に沿って第１の末端（２４）と第２の末端（２５）の間に位置し、第１の末端（２９）と第２の末端（２５）の少なくとも１つから離れて位置する封じ込めシュラウド（２７）を有し、該封じ込めシュラウド（２７）は通路（２６）の周囲の回りに伸び、これも基体組成物で充填される；
前記型キャビティ（４０）内で成形された物品（５２）の表面上にインモールドコーティングを射出し、
前記インモールドコーティングの該通路（２６）を通る流れと該基体射出装置（５０）内への流れを該封じ込めシュラウド（２７）で完全に防止することを含む、
インモールドコーティングが基体射出装置（５０）に入ることを防止する方法。
【請求項２】
前記通路（２６）が本質的に円筒状、本質的に円錐形、または本質的にテーバーを有するものである、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記封じ込めシュラウド（２７）が前記通路周囲に連結されたベース部分（２８）を有するキャビティであり、該ベース部分（２８）が幅を有する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記封じ込めシュラウド（２７）が前記ベース部分（２８）と相対するターミナル部分（２９）とそれらの間の高さを有し、該ターミナル部分（２９）は該ベース部分（２９）の幅以下の幅を有する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第１の末端（２４）と第２の末端（２５）の間の通路（２６）の軸に対して約１度から約９０度の角度で封じ込めシュラウド（２７）が形成される、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記角度が約３５度から約５５度である、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記封じ込めシュラウド（２７）が、前記通路の一つの端（２４，２５）から２インチ（５０．８ｍｍ）以内に位置する、請求項６記載の型ランナー。
【請求項８】
型キャビティ（４０）の容積が基体組成物を型キャビティ（４０）内に射出する工程、およびインモールドコーティングを型キャビティ（４０）内の成形された物品（５２）の上に射出する工程の両方において実質的に同じである、請求項１記載の型ランナー。
【請求項９】
融点以上の基体組成物を型キャビティ（４０）内に型ランナー（２２）を有する半型（２０）を通して射出し、該型キャビティ（４０）および前記型ランナー（２２）内の成形された物品（５２）に連結されたスプルー（５３）内に成形された物品（５２）を形成し、前記型ランナー（２２）は第１の末端（２４）と第２の末端（２５）を有する通路（２６）、および前記型ランナー（２２）の該通路（２６）に沿って第１の末端（２４）と第２の末端（２５）の間に位置し、第１の末端（２４）と第２の末端（２５）の少なくとも１つから離れて位置する封じ込めシュラウド（２７）を有し、該封じ込めシュラウド（２７）は通路（２６）の周囲の回りに伸び、これも基体組成物で充填される；
前記型キャビティ（４０）内で成形された物品（５２）の表面上にインモールドコーティングを射出し、前記インモールドコーティングの該通路（２６）を通る流れと該基体射出装置（５０）内への流れが該封じ込めシュラウドにより完全に防止され、
型キャビティ（４０）が基体組成物の射出工程からインモールドコーティングを射出する工程まで容積を実質的に不変のまま維持する、
ことを含む、インモールドコーティングが基体射出装置（５０）に入ることを防止する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランナーまたはスプルータイプ射出成形装置のための型ランナーに関する。型ランナーは引き続く工程において型キャビティ内へ射出されるインモールドコーティングが射出源へ流出し、射出源を汚染することを防止しつつ、射出源からの溶融した流動可能な基体の、型キャビティへの通過を許容する。従って、型ランナーはインモールドコーティングフローへの障壁である。
【０００２】
本発明の背景技術
射出成形操作が行なわれた後、基体がまだ型キャビティに存在している間に、成形された基体にコーティングを提供することは多くの場合望ましい。コーティングされた製品がそのままで最終の用途における使用に適当であるか、または使用前に表面処理がほとんどもしくは全く必要がない場合に、成形された製品の表面品質を改良するために、様々なインモールドコーティング方法が用いられてきた。
【０００３】
一般に滑らかな表面を提供する熱可塑性物質あるいは熱硬化性の材料へのインモールドコーティング（ＩＭＣ）の適用は、耐久性および他の表面の特性を改善し、基体のポロシティーを減じるかなくす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）；および６，１８０，０４３があげられる。
【０００４】
基体がインモールドコーティングでコーティングされる射出成形プロセス中に、溶かされた基体は、型キャビティと射出装置の間のプラテン中の型ランナーを通って型キャビティ内に射出される。基体の射出の後、射出された基体は、冷却されて、固化される。プロセスでのこのポイントでは、基体は型キャビティと射出装置のノズルとの間、すなわちブラテンの型ランナーの中に形成されたスプルーまたはスプルーブッシュとまだ連結されている。
【０００５】
成形された基体がインモールドコーティングを受理するよう十分に冷えた時、インモールドコーティングが基体の表面上にインモールドコーティング射出装置から射出される。インモールドコーティングは射出ポイントから広がり、基体の前もって決定された表面をカバーする。インモールドコーティングは型キャビティ内に高圧、通常２００、５００、または１０００から５０００ｐｓｉで射出されるので、インモールドコーティングは成形された基体の表面上に広がる。
【０００６】
典型的には、インモールドコーティングは、スプルーまたはスプルーブッシュが存在する表面と同じ基体表面上に射出される。従って、インモールドコーティングは、基体の意図した表面だけでなくスプルーの外側の部分に沿っても広がる。スプルーを通して、インモールドコーティングはノズルあるいは他のオリフィスを通して射出成形装置に入いることができる。射出成形装置の中へのインモールドコーティングのフローはそのブリーチング作用によって射出成形装置を汚染する。未硬化のインモールドコーティングと溶融した基体樹脂の間の相互汚染は、標準以下の部品を生産する場合がある。したがって、インモールドコーティングが基体射出成形装置に入いり、汚染することを防ぐ装置を提供することは望ましい。
【０００７】
発明の要約
本発明は、改善された型ランナーに関し、特には型の中への溶融したポリマー基体の射出における使用に関する。型ランナーは、射出成形機からその融点よりも高い温度の基体材料を受け取り、型キャビティへ材料を移動させるために通路を提供する。型ランナーは、インモールドコーティングが型キャビティから射出成形機のノズルあるいは他のオリフィスに入いることを防ぐように設計された新規な構造を含んでいる。型ランナーは、このようにインモールドコーティングフローに有効なバリヤーを提供する。
【０００８】
好ましい実施態様では、型ランナーは、半型内に形成されるか、または挿入可能に半型に接続されるボディ要素を有している。ボディ要素は第１と第２のエンドおよびその間の流動体の通路を有している。第１のエンドは射出成形機から溶かされた基体材料を受け取る。また、第２のエンドは、型キャビティへ基体材料を放出する出口である。インモールドコーティング封じ込めシュラウドは型ランナー通路に位置し、射出成形機のオリフィスを介してインモールドコーティングが射出成形機に入るのを防止している。
【０００９】
型ランナー通路は、封じ込めシュラウドの領域以外においては、一般に円錐形または円筒状の形状を有する。封じ込めシュラウドは、一般に型ランナー通路に関して放射状に外へ伸びる突出部またはキャビティである。型ランナー通路に対する封じ込めシュラウドの角度は変えることができる。
【００１０】
図面の詳細な説明
図面とともに本発明の詳細な説明を読むことにより本発明は一層よく理解され、また、他の特徴および利点は明白になる：図面の説明は以下のとおりである：
図１は、成形された基体をインモールドコーティングすることができる成形装置についての部分的な図である。成形装置には、本発明の型ランナーが組込まれている。
図２は、型ランナーおよびインモールドコーティング入口を有する型キャビティの図である。
図３は、図２に示された型キャビティの図であり、型キャビティが基体組成物で充填され、インモールドコーティングがそれに適用された図である。封じ込めシュラウドを有する型ランナーは、コーティングが基体インジェクターに入るのを防いだ。
図４は、半型内の型ランナーの好ましい実施態様の図である。図４（ａ）は、図４の中で図示された封じ込めシュラウドについての拡大図である。
図５は、本発明の封じ込めシュラウドを有する型ランナーのさらなる実施態様の図である。
図６は、封じ込めシュラウドを有する型ランナーの異なる実施態様の図である。
図７は、型ランナー封じ込めシュラウドが存在する場所での、半型の縦断面図である。そこに、型ランナーの周囲のまわりの封じ込めシュラウドの様子が示される。
【００１１】
発明の詳細な説明
本発明の型ランナーおよび関連する装置の実施態様は、図面を参照しつつ説明される。複数の図面において、１つの数字は類似又は対応する部分を示す。図１には、射出成形とインモールドコーティング装置の概要の図が示され、それは数字１０で示される。本発明の実施態様は、一般に、たとえば、第１の組成物の成形品または基体を製造することができ、ついで第２の組成物で成形品または基体の上にコーティングする、すなわちインモールドコーティングすることができる任意の成形装置において実施することができる。
【００１２】
成形装置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は閉じた位置での２つの半型を示す。第１の半型と第２の半型が、噛み合い、接触し、図に示されるように、それによりそれらの間に型キャビティ４０を形成する。２つの半型は、成形装置が閉じた位置にある時に噛み合い、それらの間にパーティングライン４２を形成する。
【００１３】
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、機械または電気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、熱可塑性又は熱硬化性組成物射出装置５０及びインモールドコーティング射出装置６０により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（ｐｓｉ）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ポンドまでの範囲で一般に変動する。
【００１４】
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形装置であり、それは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。組成物インジェクター５０は、半型２０と接触し、ノズルまたは樹脂出口５８が半型２０と噛み合い、型ランナー２２を通して型キャビティ４０内へ射出することができる。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。成形サイクルの間に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型キャビティ４０内へ入れる。
【００１５】
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、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。
【００１６】
図２では、半型２０および３０はパーティングライン４２に沿って接しているか、または噛み合っている、閉じた位置で示される。図示されるように、型キャビティ４０は断面図で示される。成形される最終生成物に応じて、型キャビティのサイズおよび形状を大きく変化させることができることは、当業者にとって容易に理解される。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。型キャビティは、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、すなわち型ランナー２２およびインモールドコーティング入り口６２を含む。インジェクター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。
【００１７】
少なくとも図１および２の中で示されるように、型ランナー２２は、型キャビティ４０内へ射出装置５０から基体組成物を移動させるための通路を半型２０中に提供する。当該技術分野では、型ランナーはスプルーブッシュ、または型ランナードロップなどと呼ばれる場合がある。図４は、本発明の型ランナー２２のための１つの実施態様の図を示す。型ランナー２２は半型またはプラテンと、離れるかまたは一緒になることができるボディ要素を有している。すなわち、型ランナーは、半型内に挿入され、取り付けられる、分離可能で取り外し可能な別個の要素であることができ、または半型それ自身に形成または賦形されることができる。型ランナーは第１の末端２４および第２の末端２５を有する。通路２６は第の末端と第２の末端の間に伸びる。少なくとも図２および３の中で示されるように、第１の末端は射出成形機から溶融した材料を受け取る。また、第２の末端は、型キャビティ４０へ材料を放出する。該材料は引き続いて型キャビティ内で基体を形成し、それはインモールドコーティングでコーティングされることができる。通路２６は、封じ込めシュラウドの領域以外においては、図３の中で図示されるように、断面は一般に円筒状である。他の適切な通路の形状としては、制限されないが、円錐形、螺旋形、およびテーパーなどがあげられる射出中に基体に応力、歪み、および剪断力を与えないために、工業的に使用されるほとんどの型ランナーは円筒状である。少なくとも図１の中で示されるように、成形操作のためにノズル５８は型ランナーの第１の末端に位置するかまたは固定される。
【００１８】
型ランナーは封じ込めシュラウド２７を有し、これはインモールドコーティングの通路２６を通っての成形装置５０内への流動、あるいは第１の末端２４の周囲の半型２０の間とノズル５８の周囲の射出装置５０との間のスペースからの流れ出しを防止するか又は終了させる。
【００１９】
封じ込めシュラウドは、一般にくぼみ、中空またはボイドであり、第１の末端と第２の末端との間の型ランナー通路の少なくとも１つの部分の全周囲または全周縁のまわりに伸びる。言いかえれば、封じ込めシュラウドは、一般的には、通路の軸に本質的にほぼ垂直な平面で、通路の周縁のセグメントの周囲の型ランナー中に形成される、キャビティである。それぞれの封じ込めシュラウドは、少なくとも図４（ａ）にそれぞれ２８および２９として示される、ベース部分および端または末端を有する。ベース部分２８は、通路の軸長に沿った前もって定義した幅を持っている。封じ込めシュラウドはさらに高さを持っており、通路周縁から放射状に外側にある距離で伸びる。
【００２０】
上記のように、封じ込めシュラウドはその周囲またはそこを通って、インモールドコーティングが出口通路から基体材料が入る通路へと通過することを防止し、終了させるのに有効なデザインまたは構造を有している。基体組成物が型キャビティ内に射出された後、型ランナーおよび封じ込めシュラウドも基体組成物で充填される。基体組成物が充填された封じ込めシュラウドは、この薄い領域での基体の相対的な非圧縮性を、インモールドコーティングフローを防ぐためのバリヤーとして利用する。
【００２１】
好ましい実施態様では、ベース部分は、封じ込めシュラウド中に形成された突出部を含む部分的にコーティングされた基体スプルーの本質的に容易な除去を可能とするために、たとえば図５および６の中で示されるように、ターミナルの部分以上の幅または厚さを持っている。ベース部分の幅は変わることができるが、一般には約０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）から約０．２５インチ（６．３５ｍｍ）まで、好ましくは約０．００２５インチ（０．０６３５ｍｍ）あるいは０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）までである。従って、封じ込めシュラウドの末端あるいは放射状の外側の部分は、しばしばベース部分よりも小さい幅を持っている。ベース部分と末端の部分の間の封じ込めシュラウドの高さは変わることができる。しかし、高さは一般には、約０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）から約０．５０インチ（１２．７ｍｍ）あるいは０．７５インチ（１９．０５ｍｍ）まで、望ましくは約０．００８インチ（０．２０３２ｍｍ）から約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）まで、および好ましくは約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）までである。封じ込めシュラウドは、第１の末端と第２の末端の間で型ランナー通路に沿って任意の場所に位置することができる。好ましくは、封じ込めシュラウドは、インモールドコーティングが型ランナーに入いることができる、第２の末端の方向に位置する。封じ込めシュラウドは、第２の末端まで約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）のところまで接近して位置することができる。シュラウド設計は多数の要因、たとえば、ランナーの直径、基体の組成などに依存し、シュラウド領域では高いモジュラスを有し、ほとんど圧縮されない基体が必要とされる。
【００２２】
図４の実施態様では、封じ込めシュラウド２７Ａは、第１の末端２４および第２の末端２５の間の通路によって形成された軸に垂直な平面を有するるアニュラリングとして示される。アニュラリングはそれの末端部分で角を四角に仕切った。図５は、本発明の封じ込めシュラウドのさらなる実施態様を示す。成形しコーティング操作が行なわれ、コーティングされた部品が型から取り除かれた後、型ランナーから、通路および封じ込めシュラウドを充填した基体により形成されたスプルーが容易に除去できるような角度で、封じ込めシュラウド２７Ｂはセットされる。封じ込めシュラウドは、通路と、ベース部分からターミナル部分までの測定された高さにより形成された軸によって形成される角度ウプシロンで一般にセットされる。角度ウプシロンは、約１〜約９０度まで、望ましくは約２５〜約６５度まで、および好ましくは約４０〜約５５度までである。スクリューを容易に除去可能にするために、図５の中でさらに示されるように、封じ込めシュラウドと第２の末端２５の間の通路は封じ込めシュラウドおよび第１の末端２４の間の通路より大きな直径を持っている。すなわち、スプルーが型キャビティの方向に型から引かれる場合、封じ込めシュラウドは柔軟であるかまたは曲げることができ、第２の末端に最も近い通路で提供されるスペースに追従する。封じ込めシュラウドは、さらにたとえば図６の中で示されるようなテーパーまたはくさび型２７Ｃの態様であることができる。
【００２３】
封じ込めシュラウドは、本発明の図面の中で特に図示された実施態様に制限されるものではなく、当該技術分野における当業者は改良および変更が可能であることをを理解するであろうことを銘記することは重要である。
【００２４】
図７は、封じ込めシュラウドが図４におけるように存在するところの位置での、半型の縦軸での断面図である。そこに見ることができるように、封じ込めシュラウド２７は、型ランナーを通ってインモールドコーティングが流れるのを防ぐために、通路２６の周縁全体のまわりに伸びている。この実施態様では、型ランナーは円筒状の形である。したがって、封じ込めシュラウドは通路周縁のまわりで放射状に伸びる。
【００２５】
本発明の型ランナーがどのように機能するか理解するために、インモールドコーティングプロセスが図面を参照しつつ説明される。基体のインモールド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。また、ここに記述されないプロセスの変法も本発明のパラメーター内に含まれる。熱可塑性物質または熱硬化性の基体材料は、射出成形装置５０へ導入され、その融点以上に加熱される。基体材料は回転するスクリュー５６を利用する装置を通って移動されて、バレルの端に置かれる。成形サイクル中に、半型２０および３０は、図１の中で示されるような閉じた位置にされ、溶融された基体材料は、型ランナー２２を通して射出成形装置のノズル５８から型キャビティ４０内に射出される。一般に、最終生産物が望ましく型キャビティを満たすように、適切な量の基体材料が型キャビティ内に射出される。図１に示されるように、基体材料は型キャビティの形をとり、型ランナー２２中に存在するスプルー部分５３をさらに含み、一般にそれらの形に追従し、それを完全に満たす。一旦基体材料が型キャビティ内に射出されたならば、材料は冷却し、固化する。あるポイントでは、基体材料は固化するか、またはインモールドコーティングが適用されることができる表面特性を達成する。インモールドコーティングは、基体材料のショー表面上で型キャビティ４０内に射出される。図２に示されるように、インモールドコーティングインジェクター６０は、基体のショー表面側４４の上に組成物を射出する。圧力により、インモールドコーティングは基体のショー表面を横切ってインモールドコーティング入口６２から広がる。インモールドコーティングが、スプルー５３および型ランナー２２と同じ側の基体上に射出されるので、インモールドコーティングは射出装置５０の方向にスプルー５３に沿って流れる。
【００２６】
本明細書に参照され組込まれる米国特許出願１０／０４５，４８１に記載されているように、それぞれの基体組成物が圧縮性を有し、したがって圧縮係数または圧縮率を有し、所定の温度において基体はある程度圧縮可能である。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、より薄い第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。本発明の型ランナーは、インモールドコーティングが成形装置に達して、かつそれを汚染するのを防ぐために、基体の固有の圧縮性を利用して設計された。
【００２７】
図３は型キャビティ中のインモールドコーティングされた基体を図示し、ここでは、本発明の封じ込めシュラウドがインモールドコーティングが型ランナーを通って流れることを防止するために利用されている。
【００２８】
未硬化のインモールドコーティングはコーティングされる基体の表面を横切って広がり、型ランナー２２の第２の末端２５にさらに入る。コーティングは、スプルー材料の圧縮性のため、型ランナーの第２の末端から型ランナーの第１の末端２４へスプルーを上へ移動する。一旦インモールドコーティングが封じ込めシュラウド２７に遭遇すれば、コーティングは封じ込めシュラウドのデザインによってさらなる移動が止められる。封じ込めシュラウドのまわりのコーティングのフローは、封じ込めシュラウド中の基体組成物の相対的な非圧縮性によって防がれる。したがって、インモールドコーティングが射出装置５０に入り、かつその内部の基体材料を汚染することが防止される。
【００２９】
インモールドコーティングが型キャビティ内に射出された後、それは硬化され基体材料に接着する。その後、固定された半型は割られ、スプルー５３と共にコーティングされた基体材料が取り出される。スプルーは、型ランナー封じ込めシュラウドによって形成されたリムまたは突出部を含んでいる。封じ込めシュラウドの中で形成された突出部は一般に柔軟であるので、スプルーは型ランナーから容易に除去可能である。本発明の封じ込め覆いを有するランナーの存在のため、インモールドコーティングが、射出装置を汚染しないので、コーティングされた基体をさらに生産することができる。
【００３０】
任意の熱可塑性基体を本発明の型ランナーにおいて使用することができる。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。
【００３１】
本発明の型ランナーは任意のインモールドコーティングとともに使用することができる。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。インモールドコーティング射出装置は、ＥＭＣ２、Ｓｔｅｒｌｉｎｇ  Ｈｉｌｌｓ，  ミシガン州、  およびＭｏｒｒｅｌｌ、Ａｕｂｕｒｎ  Ｈｉｌｌｓ，  ミシガン州から商業的に利用可能である。
【００３２】
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パッケージの下塗コーティング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、しばしばアミノ−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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、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。
【００３７】
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ことができる。
【００３８】
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剤、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。
【００３９】
本発明の型ランナーは、一般に、基体組成物が型キャビティに射出され、型ランナーをその間に置くことができる任意の射出成形装置において使用できることが銘記されるべきである。
本発明の型ランナーは、インモールドコーティングが基体射出源を汚染することを防止するので、労力と支出を削減する効果がある。
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記載されたが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載による。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、成形された基体をインモールドコーティングすることができる成形装置についての部分的な図である。
【図２】図２は、型ランナーおよびインモールドコーティング入口を有する型キャビティの図である。
【図３】図３は、図２に示された型キャビティの図であり、型キャビティが基体組成物で充填され、インモールドコーティングがそれに適用された図である。
【図４】図４は、半型内の型ランナーの好ましい実施態様の図である。図４（ａ）は、図４の中で図示された封じ込めシュラウドについての拡大図である。
【図５】図５は、本発明の封じ込めシュラウドを有する型ランナーのさらなる実施態様の図である。
【図６】図６は、封じ込めシュラウドを有する型ランナーの異なる実施態様の図である。
【図７】図７は、封じ込めシュラウドが存在する、半型の縦断面図である。
【図１】
2005521577.tif 000003
【図４】
2005521577.tif 000004
【図５】
2005521577.tif 000005
【図６】
2005521577.tif 000006
【図３】
2005521577.tif 000007
【図２】
2005521577.tif 000008
【図４ａ】
2005521577.tif 000009
【図７】
2005521577.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月23日(2004.7.23)
【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】
融点以上の基体組成物を型キャビティ（４０）内に型ランナー（２２）を有する半型（２０）を通して射出し、該型キャビティ（４０）および前記型ランナー（２２）内の成形された物品（５２）に連結されたスプルー（５３）内に成形された物品（５２）を形成し、前記型ランナー（２２）は第１の末端（２４）と第２の末端（２５）を有する通路（２６）、および前記型ランナー（２２）の該通路（２６）に沿って第１の末端（２４）と第２の末端（２５）の間に位置し、第１の末端（２４）と第２の末端（２５）の少なくとも１つから離れて位置する封じ込めシュラウド（２７）を有し、該封じ込めシュラウド（２７）は通路（２６）の周囲の回りに伸び、これも基体組成物で充填される；
前記型キャビティ（４０）内で成形された物品（５２）の表面上にインモールドコーティングを射出し、前記インモールドコーティングの該通路（２６）を通る流れと該基体射出装置（５０）内への流れが該封じ込めシュラウドにより完全に防止され、
型キャビティ（４０）が基体組成物の射出工程からインモールドコーティングを射出する工程まで容積を実質的に不変のまま維持する、
ことを含む、インモールドコーティングが基体射出装置（５０）に入ることを防止する方法。
【請求項２】
前記通路（２６）が本質的に円筒状、本質的に円錐形、または本質的にテーバーを有するものである、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記封じ込めシュラウド（２７）が前記通路周囲に連結されたベース部分（２８）を有するキャビティであり、該ベース部分（２８）が幅を有する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記封じ込めシュラウド（２７）が前記ベース部分（２８）と相対するターミナル部分（２９）とそれらの間の高さを有し、該ターミナル部分（２９）は該ベース部分（２８）の幅以下の幅を有する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第１の末端（２４）と第２の末端（２５）の間の通路（２６）の軸に対して約１度から約９０度の角度で封じ込めシュラウド（２７）が形成される、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記角度が約３５度から約５５度である、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記封じ込めシュラウド（２７）が、前記通路の一つの端（２４，２５）から２インチ（５０．８ｍｍ）以内に位置する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
型キャビティ（４０）が少なくとも２つの型要素（２０，３０）で画定され、前記基体組成物の射出および前記インモールドコーティングの射出の間、互いに実質的に固定された距離を保つ、請求項１記載の方法。
【請求項９】
型キャビティ（４０）が少なくとも２つの型要素（２０，３０）で画定され、前記基体組成物の射出および前記インモールドコーティングの射出の工程を通して、それらが一定のクランプ圧力下に保持される、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
型キャビティ（４０）が少なくとも２つの型要素（２０，３０）で画定され、前記基体組成物の射出および前記インモールドコーティングの射出工程の間、それらが開かれず、またクランプも解除されない、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
型キャビティ（４０）が少なくとも２つの型要素（２０，３０）で画定され、前記基体組成物の射出および前記インモールドコーティングの射出工程の間、それらが減らされることのないクランプ圧下に互いに保持される、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
型キャビティ（４０）が少なくとも２つの型要素（２０，３０）で画定され、前記基体組成物の射出および前記インモールドコーティングの射出工程の間、それらが増加されることのないクランプ圧下に互いに保持される、請求項１記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月11日(2004.11.11)
【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】
融点以上の基体組成物を型キャビティ（４０）内に型ランナー（２２）を有する半型（２０）を通して射出し、該型キャビティ（４０）および前記型ランナー（２２）内の成形された物品（５２）に連結されたスプルー（５３）内に成形された物品（５２）を形成し、前記型ランナー（２２）は第１の末端（２４）と第２の末端（２５）を有する通路（２６）、および前記型ランナー（２２）の該通路（２６）に沿って第１の末端（２４）と第２の末端（２５）の間に位置し、第１の末端（２４）と第２の末端（２５）の少なくとも１つから離れて位置する封じ込めシュラウド（２７）を有し、該封じ込めシュラウド（２７）は通路（２６）の周囲の回りに伸び、これも基体組成物で充填される；
前記型キャビティ（４０）内で成形された物品（５２）の表面上にインモールドコーティングを射出し、前記インモールドコーティングの該通路（２６）を通る流れと該基体射出装置（５０）内への流れが該封じ込めシュラウドにより完全に防止され、
型キャビティ（４０）が基体組成物の射出工程からインモールドコーティングを射出する工程まで容積を実質的に不変のまま維持する、
ことを含む、インモールドコーティングが基体射出装置（５０）に入ることを防止する方法。
【国際調査報告】
2005521577.tif 000011
2005521577.tif 000012