(57)【要約】  この発明は、少なくとも２つのキャビティを有する金型の中で、基材を成形しおよびコーティングするデバイスおよび方法に関する。方法は、（ａ）金型の第１のキャビティにおいて基材を成形すること；（ｂ）工程（ａ）において成形した基材を金型の第２のキャビティに導入すること；ならびに、（ｃ）第２のキャビティにおいて、工程（ａ）において成形した基材を塗料によって塗装すること、およびその塗装は高い圧力下で行うことを含んでなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのキャビティを有する金型の中で、基材を成形しおよびコーティングする方法であって、
（ａ）金型の第１のキャビティ内で基材を成形する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）において成形した基材を、前記金型の第２のキャビティに導入する工程；および
（ｃ）前記第２のキャビティ内で、前記工程（ａ）において成形した基材を塗料によってコーティングする工程であって、コーティングは加圧下にて行い、その後、塗料を硬化させる工程
を有してなる方法。
【請求項２】
前記工程（ｃ）における塗料によるコーティングは射出成形プロセスによる反応の後で行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程（ｃ）において、コーティングおよび硬化の間に、塗料および基材を加熱することによって、第２のキャビティまたは第２のキャビティの一部における圧力を、１０バール（１００００ヘクトパスカル）の圧力を越えて維持するかまたは一定に維持することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程（ａ）における基材の成形を、射出成形、射出圧縮成形、圧縮成形、発泡成形又は反応射出成形によって行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
フリーラジカル重合、イオン重合または重付加によって硬化する塗料系を使用することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
塗料含量の１０％以下、好ましくは２％以下、特に好ましくは１％以下の溶剤含量を有する低溶剤型の塗料系を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
無溶剤型の塗料系を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
一成分系または二成分系の塗料を注入することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
塗料として、ポリウレタン系またはポリウレア系塗料を用いることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
塗料として、溶剤を含まない脂肪族ポリウレタン系塗料を用いることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
塗料系が、３０分以下、好ましくは１０分以下、特に好ましくは２分以下のポットライフを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
工程（ｃ）におけるコーティングを、１０〜９０バール（１００００〜９００００ヘクトパスカル）の範囲で行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも２つのキャビティを有しており、少なくとも１つのキャビティは射出成形デバイスに接続されており、および、１つのキャビティはＲＩＭ塗料注入装置に接続されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の方法を実施するための金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金型（モールド（mould)）の中において、基材を成形および被覆（コーティング）する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許出願公開ＥＰ１９７  ４９６Ａは、金型の中において基材を成形および被覆する方法を開示している。基材の成形は、２つに分割可能な金型の間の金型キャビティにおいて、基材が部分的に硬化するまで行われる。基材の表面にコーティングを受け入れることができるスキン層が形成される程度まで、基材の表面を硬化させると、金型キャビティの中にコーティングを注入する。コーティングの注入は、注入の直前に金型キャビティ内に形成されている圧力よりも高い圧力で行われる。注入の間、金型を実質的に抜くことなく、金型は加圧下で閉じた状態に保たれる。従って、コーティングは実質的に基材の表面全体にわたって適用され、および圧縮される。ＥＰ１９７  ４９６Ａによれば、基材の成形は、射出圧縮成形（injection  compression  moulding）によって行われる。ＥＰ１９７  ４９６Ａの方法を用いると、コーティングを注入する前に金型を開いたり閉じたりすることに伴う種々の問題点、例えばサイクル時間が長引くことが防止されると記載されている。ＥＰ１９７  ４９６Ａによれば、硬化圧力よりも大きな圧力下でコーティングを注入することによって、金型を開いたり閉じたりすることをバイパス（即ち、迂回）することができる。ＥＰ１９７  ４９６Ａに開示された方法の問題点は、基材の製造および基材のコーティングを１つのキャビティの中で連続的に実施することによって生じている。２つのプロセスの工程（steps）のための種々のパラメータ、例えばコーティングの肉厚または金型の表面温度などを自由に選択することはできない。
【０００３】
ドイツ国特許出願公開ＤＥ４３  １６  １５４Ａは、架橋し得る硬化性樹脂または塗料を用いて、室内装飾部材（interior  finishing  component）をコーティングするための方法を開示している。この方法において、室内装飾部材の表面に、射出成形または加圧ダイキャスティング操作にてコーティングが適用されるように、室内装飾部材は金型内において所定の位置に配置される。樹脂または塗料は、１つの処理工程において、閉じた金型内で、所望される総厚みにて適用される。全硬化時間の間、時間に対して一定に保たれる圧力が、樹脂または塗料に適用される。樹脂または塗料は、最初は液状であって、その後、金型内で硬化するが、硬化による収縮が生じ得る。この点に関して、存在する空気が液状の樹脂または塗料の中に溶解するように、圧力が選択される。ＤＥ４３  １６  １５４Ａによる方法では、コーティング操作のために、金型の中に既製の室内装飾部材を配置している。従って、その室内装飾部材は、コーティングとは独立して製造されている。コーティングの間、収縮は生じるが、金型のラムを動作させることによって、金型内の内部圧力は維持される。金型内の高い内部圧力によって、硬化の間に空気は溶解した状態に留められ、従って、コーティングの品質に悪影響を与えないという効果を有するとされている。インジェクション（射出成形）によって被覆すべき室内装飾部材を外部で製造することは、そのプロセスのための装置に対するコストが特に上昇するため、不利である。従って、製造コストが著しく高いものとなり得る。
【０００４】
欧州特許出願公開ＥＰ  ９３４  ８０８も、金型内でコーティングする方法を開示している。その方法は、第１の工程において、射出成形方法、射出圧縮成形方法（injection  compression  moulding  process）または射出プレス−成形方法（injection  press-moulding  process）によって、熱可塑性樹脂（即ち、プラスチック）材料から、金型内で、造形された物品を製造することを含んでいる。このことは、固定された一方の金型ハーフ（またはモールド・ハーフ（mould  half)）と可動式の他方の金型ハーフ（モールド・ハーフ）を有してなる金型に、クランピング圧力を適用することによって行われている。第２の工程において、クランピング圧力を低下させるか、またはクランピング圧力を維持したまま、可動側の金型ハーフを離れさせ、その後、更なる工程で、金型の内側表面と造形物品の表面との間にコーティング材料を注入する。クランピング圧力は多段階に変化させることができるが、特定のクランピング圧力でコーティング材料を注入した後に、特定のクランピング圧力遷移時間で、金型をクランピングする。ＥＰ  ９３４  ８０８の方法の２つの工程、例えば、造形した物品の成形および造形した物品のコーティングは１つのキャビティの中で実施され、コーティングの硬化は、特定の圧力プロファイルにて生じる。この方法でも１つのキャビティの中で個々の工程が行われるので、ＥＰ１９７  ４９６Ａの方法と同様の問題点があてはまる。
【０００５】
米国特許出願２００３／０１９７３０７Ａは、成形品を射出成形し、その後、熱硬化性塗料層によってコーティングする方法を開示している。射出成形と、その後のコーティングは、２つの独立した金型キャビティ内で行われている。米国特許出願２００３／０１９７３０７Ａによれば、コーティングには、容易に揮発しない成分を実質的に含んでなる熱硬化性組成物が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、基材を成形しおよび塗料によってコーティングする方法であって、上述したような従来技術における問題点を伴わない方法を提供することである。塗料コーティングは、その厚みとは独立して、欠陥のない品質で、均一に適用される必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、少なくとも２つのキャビティを有する金型の中で、基材を成形しおよびコーティングする方法であって、
（ａ）金型の第１のキャビティ内で基材を成形する工程；
（ｂ）前記工程（ａ）において成形した基材を、前記金型の第２のキャビティに導入する工程；および
（ｃ）前記第２のキャビティ内で、前記工程（ａ）において成形した基材を塗料によってコーティングする工程であって、コーティングは加圧下、即ち上昇させた圧力にて行い、その後、塗料の硬化を行う工程
を含んでなる方法を提供する。
【０００８】
本発明の方法は、２またはそれ以上のキャビティを有する金型の中で行われ、基材を成形する工程（ａ）および基材をコーティングする工程（ｃ）の２つの工程は、異なるキャビティの中で行われる。キャビティの表面は、例えば、ガラス、セラミックス、プラスチック、金属もしくは合金などの、同じ材料で形成されていてもよいし、または異なる材料で形成されていてもよい。
【０００９】
工程（ａ）による第１のキャビティにおける基材の成形は、例えば、射出成形、射出圧縮成形（injection  compression  moulding）、圧縮成形（compression  moulding）、反応射出成形（ＲＩＭ（reaction  injection  moulding)）または発泡成形（foaming）によって行うことができる。その材料として、種々の熱硬化性樹脂材料、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエステル、特にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）もしくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ（アクリロニトリル−コブタジエン−コスチレン）（ＡＢＳ）、ポリ（アクリロニトリル−コスチレン−コアクリル酸エステル）（ＡＳＡ）、ポリ（スチレン−コアクリロニトリル）（ＳＡＮ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、環状ポリオレフィン（ＣＯＣ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）およびそれらのブレンドを用いることができる。基材はいずれか所望の形状であってよい。
【００１０】
工程（ａ）による基材の成形は、射出成形方法によって熱可塑性樹脂材料から行うことが好ましい。射出成形方法は、この従来技術において適切に知られている。熱可塑性樹脂材料から射出成形方法によって基材を製造する場合、種々の熱可塑性樹脂材料および熱硬化性樹脂材料、例えば、ＰＣ、ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＡＳＡ、ＳＡＮ、ＰＥＴ、ＰＯＭ、ＣＯＣ、ＰＰＯ／ＰＡまたはＰＰＯ／ＰＳブレンド、ＰＭＭＡ、ＰＰＳ、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ＥＰ、ＰＶＣおよびそれらのブレンドなども好適である。
【００１１】
基材を成形した後、工程（ｂ）に従って、基材を同じ金型の第２のキャビティの中に導入する。そのために、金型を開いて、基材を第２のキャビティに移動させる。基材の移動は、既知の方法、例えば多色射出成形（multicolored  injection  moulding）において用いられる方法によって行うことができる。一方で、典型的な方法では、ロータリー・テーブル、ターニング・プレート、スライディング・キャビティまたはインデックス・プレートまたは基材がコアに留まる同様の方法等によって移動を行う。移動の間に基材がコアに留まる場合には、移動後において、位置が正確に規定されるという利点を有する。他方で、例えばハンドリング・システムを用いて、１つのキャビティから基材を取り出してもう１つのキャビティの中に配置するという、基材を移動させる方法が、従来技術から知られている。基材を取り出すことを伴う移動は、コーティングに関して、例えばベンドまたはマスクされた領域の形成に関して、大きな設計的許容範囲を提供する。
【００１２】
本発明の工程（ｃ）によれば、基材は、金型の第２のキャビティの中で塗料によってコーティングされ、そのコーティングは加圧下で行われる。このことは、塗料の適用および硬化がいずれも加圧下で行われるということを意味する。塗料層の中に気泡が生じることを防止するために、注入フェーズおよび圧力保持フェーズの両方の間、即ち、塗料の硬化の間、適当な加圧が必要である。塗料層の適用は、塗料を加圧下で、キャビティの内側壁と基材の表面との間の中空のスペースの中に導入、例えば注入することによって行われる。圧力は、塗料のポット・ライフに達する前は、充填すべきキャビティについて十分に高いことが必要である。同時に、その圧力によって、塗料の流頭（flow  front）における気泡の生成が防止される。塗料の硬化も加圧下で行われる。本発明に関して、塗料の硬化の間とは、塗料層へ損傷を与えることなく、金型からコーティングされた基材を信頼性よく（または確実に）取り出すことを少なくとも確保するために必要な時間を意味する。この圧力は、硬化の間に塗料の中に気泡が生じることを抑制するのに十分に高いことが必要である。この圧力によって、更に、硬化の間における塗料の体積収縮の補償も確保される。硬化時間の終わりに、キャビティ内の圧力は周囲圧力まで降下させることができる。
【００１３】
コーティングの間の圧力は好ましくは１０〜９０バール、特に好ましくは４０〜６０バールである。この外部から適用される圧力は、コーティングの間、即ち注入および硬化の間、一定に保つことができる。別法として、外部から適用される圧力を、コーティングの間に変更することもできる。その圧力は、好ましくは１０〜９０バールの範囲であることが好ましく、４０〜６０バールの範囲であることが特に好ましい。圧力は、外部から、例えばラム（ram）によって適用することができる。別法として、圧力は圧縮操作（compression  operation）によって適用することもできる。
【００１４】
本発明の方法は、０．０１〜３ｍｍの範囲の層厚みの塗料について好適である。
【００１５】
好ましい態様において、例えば金型の上側ハーフを加熱することによって、塗料および基材を熱膨張させて、コーティングの間におけるキャビティ内の圧力を調節することができる。第１のおよび／または第２のキャビティにおける金型表面温度および／または滞留時間（dwell  times）を選択することによって、塗料組成（lacquer  formulation）に基づいて制御された様式で、金型内部圧力プロファイルを形成することができる。第１のキャビティの温度は、処理すべき基材材料について適切に選択される。４０℃〜８０℃が好適である。第１のキャビティ内における滞留時間は、３０〜６０秒であることが好ましい。第２のキャビティにおいて、塗料は、選択された材料について好適な２０〜１２０℃の範囲の温度にて基材上に注入することができ、そして硬化される。第２のキャビティにおける滞留時間は、少なくとも４５秒であることが好ましく、４５秒〜２分間であることが特に好ましい。滞留時間は塗料組成に依存するため、滞留時間は、例えば１０分程度まで、長くすることもできる。
【００１６】
第１のキャビティでは、基材が冷却されることによって収縮が起こるが、第２のキャビティでは、上昇した温度のために、塗料および基材の熱膨脹が生じる。熱膨脹は、第２のキャビティ内で所望の内部圧力が達成されるように、制御された様式で調節することができる。第２のキャビティにおいて、塗料層に隣接する金型ハーフは加熱されることが好ましい。このように、第２のキャビティにおける高温は、硬化を促進するだけではなく、基材および塗料層の熱膨張のために、金型の内部圧力に制御された様式で影響を及ぼすこともできる。
【００１７】
金型表面の温度を、キャビティの種々の領域において種々の値に調節することもできる。このことを制御された様式で用いて、例えば、局部的な内部圧力プロファイルを形成することができる。
【００１８】
従って、工程（ｃ）において、コーティングおよび硬化の間に、塗料および基材を加熱することによって、第２のキャビティまたは第２のキャビティの一部における圧力を、１０バール（bar)(１００００ヘクトパスカル（hPa)）の限界圧力（limiting  pressure）を越えて維持したり、または一定に維持したりする方法が好ましい。
【００１９】
塗料および基材の熱膨張によってキャビティの内部圧力に影響を与えるというこの態様は、以下の理由から、外部から適用される圧力によって内部圧力を調整する方法よりも有利である。その第１の理由は、硬化フェーズの間にキャビティの中に塗料を強制的に導入することなく、金型全体にわたって圧力を均等に適用することができるということである。第２の理由は、硬化によって、塗料の体積収縮を局部的に補うことができることである。最後の理由は、硬化の間に、金型の温度制御を局部的に種々の温度にて制御することによって、圧力を変化させることができるということである。
【００２０】
工程（ｃ）における基材のコーティングは、金型の内側壁と基材の表面との間の中空のスペースが塗料によって十分に満たされるように、特に、１またはそれ以上のノズルを通してキャビティの中へ塗料を注入することによって実施することができる。塗料の最適な注入のために、注入ポイントの位置および数は、当業者によって知られている様式で、好適に選択される。第２のキャビティの構成についての１つの基準は、注入の間に、キャビティ内に存在する空気を制御的に排出（displacement）すること、およびその除去を型割線（parting  line）またはベントチャンネル（venting  channels）を通して行うことである。例えば、従来技術から知られている計算プログラムをこの目的に用いることができる。塗料を注入するスプルーの構成は、例えば、反応射出成形（ＲＩＭ成形）の製造に関して従来技術から知られているスプルーの例と同様にすることができる。
【００２１】
好ましい態様例において、工程（ｃ）のコーティングは、例えば当業者に知られているような、反応射出成形プロセスによって実施することができる。
【００２２】
このことは、２成分の塗料系における２つの成分は、キャビティの中に注入される直前に混合物されるという利点を有する。
【００２３】
他の方法と対比して、ＲＩＭプロセスは、成分をキャビティの中に導入する前に、成分を直接的に混合するという可能性を提供することができる。従って、好ましい方法は、系のポットライフとは独立している。この利点は、試験において明確に示された。更なる利点は、著しく減少した清浄化時間およびコスト、並びにプロセスの信頼性の向上である。これらは、射出成形装置の領域における干渉（interferences）が、塗料成分を計量することおよび混合することに関して、結果としての損傷(damage）を生じないためである。
更に、製造を中断した後、システムは、品質に関して高いグレードの（または高品質の）塗装を行った成形品を製造することを、速やかに再開することができる。
【００２４】
基材の表面全体にわたって塗料層が同じ厚みとなるように、基材をコーティングするためのキャビティはいずれかの所望の構成とすることができる。しかしながら、キャビティは基材の種々の領域において、塗料層が異なる厚みとなるような形状とすることもできる。このようにして、基材のいずれの部位においても所望する塗料層の厚みを達成することができる。
【００２５】
工程（ｃ）による基材のコーティングには、フリーラジカルもしくはイオン付加重合もしくは重付加によって硬化させることができる塗料であって、プラスチック材料の塗装に好適である低溶剤型（low-solvent  system）の一成分または二成分系の塗料を用いることができる。低溶剤型と考えられる塗料系は、塗料の、特に１０重量％以下、好ましくは２重量％以下、特に１重量％以下の溶剤含量を有する。無溶剤型の系（solvent-free  system）を用いることは特に好ましい。特に、溶剤を含まないポリウレタン塗料系もしくはポリウレア系が用いられ、溶剤を含まない脂肪族ポリウレタン塗料系を用いることが特に好ましい。
【００２６】
２成分の塗料系を用いる場合、これらの成分は、ポットライフおよび装置技術に基づいて、例えば高圧の向流混合ヘッドによって、塗料注入ノズル内で、または静的ミキサーもしくは動的ミキサーを用いる動的混合によって、フィードライン中で十分に混合することができる。
【００２７】
ポットライフが長い場合、２成分の混合を装置の外側で行うこともでき、従って混合物は一成分系のように処理することができる。この場合、例えば、成分を注入する前に冷却することによって、処理時間を長くすることもでき、また、第２のキャビティにおける高い金型温度によって短い反応時間を達成することもできる。
【００２８】
短いポットライフを有する塗料系が通常用いられる。３０分以下のポットライフを有する塗料系を用いることが好ましく、１０分以下のポットライフを有する塗料系を用いることが特に好ましく、２分以下のポットライフを有する塗料系を用いることが非常に好ましい。短いポットライフのためには、２成分を混合するのに高圧向流混合ヘッドを用いることが好ましい。他の方法と対比して、この方法によって最も高い生産性が得られる。更に、方法が終了した時点で、混合された塗料材料の残留物が金型内に残らない。
【００２９】
工程（ａ）による基材の成形の前および工程（ｃ）によるコーティングの前に、場合により、追加の工程において、離型剤（release  agent）をキャビティの表面に適用することができる。このような薬剤として、従来技術において離型剤として知られているものを用いることができる。
【００３０】
本発明の方法は、２つ以上のキャビティを有する金型においても実施することができる。従って、場合によって、それぞれのキャビティの中でそれぞれの塗料層を適用することによって、特定の特性を有する塗料層を適用することができる。工程（ａ）による処理工程において、個々のキャビティでそれぞれ並行して複数の基材を製造し、その後、１つのキャビティで連続してまたは個々のキャビティで並行して、工程（ｃ）によってそれぞれの基材を塗料によってコーティングすることもできる。
【００３１】
本発明の方法は、従来技術の方法と対比して、いくつかの利点を提供する。サイクル時間は、個々の処理工程の時間の総和によって構成されないため、より短いものとなる。更に、プロセスパラメータ、例えば、金型壁温度を、処理工程（ａ）と（ｃ）とで独立して選択することができ、従って、塗料および基材の材料に最適なように適合させることができる。その結果、特にサイクル時間を最適化させることもできる。更に、塗料層の厚みをキャビティの種々の点（point）にて自由に選択することができる。更に、種々のキャビティの表面として、種々の材料、例えば、ガラス、セラミックス、プラスチック、種々の金属もしくは合金などを選択することができる。必要な場合には、金型表面に制御された様式で、離型剤を用いることもできる。従って、例えば、塗料が基材に付着して悪影響を及ぼすことなく、塗料を金型表面から良好に分離させることができる。
【００３２】
この出願の発明は、本発明の方法を実施するための金型であって、射出成形デバイスに接続されている少なくとも一方のキャビティと、ＲＩＭ塗料注入装置に接続されている１つのキャビティとを有する少なくとも２つのキャビティを有している金型をも提供する。
【００３３】
本発明の金型の射出成形デバイスは、金型の第１のキャビティにおける射出成形によって、熱可塑性樹脂材料から基材を製造することができる。好適な射出成形デバイスは、従来技術から当業者に知られている。それらは、基材を処理するための可塑化装置、移送、金型の開閉動作を行うことができるクロージングユニット（closing  unit）、温度制御装置および、場合によって基材のための乾燥装置を有してなる標準的な射出成形装置の構成を有している。
【００３４】
塗料注入装置は、本発明の第２のキャビティに接続されており、工程（ｃ）に従って、基材に塗料をコーティングする作用を行う。従来技術から当業者に好適な塗装装置が知られている。それらの装置は、個々の成分のための１またはそれ以上のリザーバコンテナ、撹拌装置、フィードポンプ、温度を制御するための温度制御装置、フィードラインおよび、場合によって、二種以上の塗料成分を混合するための混合デバイス、例えば高圧向流ジェット混合のための混合ヘッドを有している。
【００３５】
本発明の方法によって製造された塗料コーティングされた基材は、例えば、自動車の内装部品、例えば、ピラーライニング、トリム、グローブコンパートメントのカバー、カバーリング、ライト・シェード、インストルメント・パネル、空気循環システムのパーツ、工業的に製造されたパーツ、例えば、電気装置のハウジング、携帯電話機および家庭用品などに用いるのに好適である。
【００３６】
以下、添付図面を参照して、更に詳細に本発明について説明する。図１は、ステップ（Ａ）〜（Ｈ）を用いて方法の主たる流れを示している。２つの金型ハーフ１１、１２および２つのキャビティ１３、１４を有してなる注入金型１０が示されている。キャビティ１３は基材キャビティであり、キャビティ１４は塗装キャビティである。本発明の方法のスタート・ステップ（Ａ）において、金型１０が閉じられて、基材キャビティ１３の中にはコア１５が配置されている。基材２１を成型するための熱可塑性樹脂材料が注入され、および固化させられる（ステップ（Ｂ)）。金型から取り出す温度に達すると、基材２１は、基材キャビティ１３から塗装キャビティ１４へ移される（ステップ（Ｃ）および（Ｄ)）。そのために、金型１０が開かれ（ステップ（Ｃ)）、図示する態様例のように、基材成形品２１はコア１５と一緒に、塗装キャビティ１４へ押しやられる（ステップ（Ｃ）において示す矢印に対応する）。基材成形品２１が塗装位置にくると、金型１０が閉じられる（ステップ（Ｅ)）。塗装キャビティ１４、従って、金型壁１６と基材成形品２１との間にある金型の中空スペースは、図示しないノズルを通して塗料２２によって充填される。硬化フェーズ（ステップ（Ｆ)）の間、塗料２２は加圧下に保たれる。塗料が十分に反応して、冷却されると、金型１０が開かれ（ステップ（Ｇ)）、塗料２２によってコーティングされた基材２１が金型から取り出される（ステップ（Ｈ)）。
【実施例】
【００３７】
２つのキャビティ（１つは基材キャビティであり、１つは塗装キャビティであって、ＲＩＭ装置に接続されている）を有する射出成形装置にて、射出成形金型内で、塗料がコーティングされており、投影面積（projected  area）が４０ｃｍ２である成形品を製造した。熱可塑性樹脂材料の成形品は、角のある側面を有するボックス形状の構造用部品であった。基材成形品の肉厚は約３ｍｍであった。成形品の表面には、一連の実験にて、種々の厚みの塗装が設けられた。塗料の層厚みは、領域に応じて、約３００μｍ〜１０００μｍの範囲に調節した。
【００３８】
第１の工程において、基材を製造した。そのために、射出成形シリンダーの中で熱可塑性樹脂材料の粒状物を溶融させた。熱可塑性樹脂材料は、ポリカーボネート（ＰＣ）とアクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）とのブレンド（この場合、Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧ（ドイツ連邦共和国）からのＢａｙｂｌｅｎｄ（登録商標）Ｔ６５）であった。これらのポリマーブレンドを、溶融操作（標準的な射出成形プロセスと同様の操作）の後で、閉じた金型の第１の成形キャビティの中に２７０℃の温度にて注入した。保持圧力時間および冷却時間の４５秒が経過した後、金型を開いた。この間、形成した基材を注入金型のエジェクター側に保持して、基材位置（２）から、金型コアと共に、スライドさせて、塗装位置（４）（図１参照）へ移動させた。塗装キャビティは、市販の離型剤（Ａｃｍｏｓ（ドイツ連邦共和国）からの）ＡＣＭＯＳ３６−４５６６を用いて前もって湿潤化処理されていた。その後、射出成形型を再び閉じて、２００バールを越えない閉鎖力をかけて、無溶剤型のポリエステルポリオール（Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧからのＤｅｓｍｏｐｈｅｎ（登録商標）ＶＰＬＳ  ２２４９−１）と無溶剤型の脂肪族ポリイソシアネート（Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧからのＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ２４１０）とを含んでなる無溶剤型の脂肪族ポリウレタン塗料を、１：１の量比にて、約１％のＤＢＴＬを触媒として、５０バールの圧力にて塗装キャビティの中に注入した。
【００３９】
２種の塗料成分を、ＲＩＭ装置から高圧向流混合ヘッドへ供給し、注入の前にそこで混合した。注入が終了した後、塗料の逆流を防止するために、塗料注入ノズルは最初は５０バールである圧力にて流体圧シリンダによってシールされた。金型から熱可塑性樹脂成形品を取り出す平均的温度と比べてキャビティ内のより高い平均温度のために、硬化の間におけるキャビティ内の圧力は金型表面のインプレッション（impression）が非常に良好であって、塗料内の気泡の生成を確実に防止する程度まで上昇した。４５秒間の反応時間および冷却時間の後、金型を開いて、塗装した成形品を金型から取り出した。実験に関して、塗料側の塗装キャビティの金型表面温度および塗料注入温度を変化させた。時間の経過に伴う圧力変動を、以下の表に示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
時間の経過に伴う圧力変動の値からわかるように、硬化時間の終了時に、圧力降下が発生した。これは、硬化の間における塗料の体積収縮に起因するものであった。
【００４２】
塗料は、基材に対して良好な付着性を示した。塗装した成形品を金型から取り出すことは、問題なく行うことができた。塗装表面は、ミラー（または鏡面）のように光沢が付された成形品表面であった。
【００４３】
（比較例）
サンプルシート金型について比較の実験を行った。この場合の金型は、射出成形装置上で組み立てられており、ＲＩＭ装置に接続されていた。金型は、シート形態のキャビティを有しており、そこに標準的な注入成型法によって熱可塑性樹脂材料を充填した。冷却時間が経過した後、まだ閉じている金型キャビティの中に塗料を導入した。この操作は、ＲＩＭ装置を用いて行った。ＲＩＭ装置は、２種の塗料成分を静的ミキサーによってホースシステムの中で混合し、塗料混合物を金型の中へ導入した。塗料系を十分に反応させおよび冷却させた後、金型を開いて、金型からコーティングしたシートを取り出した。この場合にも、上述の例と同様に、基材として、ポリカーボネート（ＰＣ）とアクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）とのブレンド（この場合、Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧ（ドイツ連邦共和国）からのＢａｙｂｌｅｎｄ（登録商標）Ｔ６５）を用い、塗料としては、無溶剤型のポリエステルポリオール（Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧからのＤｅｓｍｏｐｈｅｎ（登録商標）ＶＰＬＳ  ２２４９−１）と無溶剤型の脂肪族ポリイソシアネート（Ｂａｙｅｒ  ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ  ＡＧからのＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）ＸＰ２４１０）とを含んでなる無溶剤型の脂肪族ポリウレタン塗料を、１：１の量比にて、約０．２％のＤＢＴＬを触媒として用いた。触媒の濃度が低いため、ポットライフを約２０分までと延長させて調節した。この場合に、フィードラインの中で成分を混合したこと、および、選択したプロセスプロシージャのために、ポットライフを短縮することはできなかった。
【００４４】
実験手順（procedure）は以下の問題点を伴っていた。金型は、塗料を導入するまで閉じた状態に保たれるので、即ち、基材を成形する工程と、基材の塗装（コーティング）を行う工程との間では開かれないので、熱可塑性樹脂材料の注入操作前において、キャビティは離型剤によって湿潤化されていることが必要であった。熱可塑性樹脂材料の注入の際に、熱可塑性樹脂材料の表面に多少の離型剤が付着した。その結果、基材に対する塗料の付着性が著しく低下した。更に、塗料厚みを規定した様式にて調節することができなかった。厚みは、基材の収縮および成形品の形状に依存していた。このことによって、特に自由度の高い成形品の収縮縁部（shrinking  edges）において、望ましくない大きな塗料厚みが形成された。
【００４５】
逐次的に実施される方法の工程のため、サイクル時間は個々のプロセスについての時間の総和となっていた。この手順において塗料系のポットライフは大きな役割を果たしたので、塗料を選択することについて効果があった。
【００４６】
更に、金型表面温度を自由に選択することができなかったため、熱膨張による所望の内部圧力プロファイルを達成すること、およびそれが伴う利点を利用することはできなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の方法をステップ（Ａ）〜（Ｈ）によって説明する図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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