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公開番号2025113647
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024007911
出願日2024-01-23
発明の名称インモールドコート注入装置およびそれを用いたインモールドコート注入方法
出願人株式会社精工技研
代理人個人
主分類B29C 33/38 20060101AFI20250728BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】注入機から金型に注入する前の熱硬化性液状コーティング剤が金型から受ける熱を低減し、硬化反応を抑制することでコンタミの発生を防止し、安定した注入状態を実現できるインモールドコート注入装置を提供する。
【解決手段】加熱されている上型2bおよび下型2aの内部に保持された成形基材3の外面と上型2bの内面との間のコーティングギャップ13に熱硬化性液状コーティング剤4を注入するインモールドコート注入装置1であって、先端部8aに注入口6および注入口6を開閉する開閉弁7の先端弁部7dを有し、注入口6から噴射された熱硬化性液状コーティング剤4をコーティングギャップ13に注入するための注入機8と、注入機8の先端部8aと上型2bとの間に設けられ、先端部8aの材質の熱伝導率よりも低い熱伝導率の材質から成る断熱層9と、を備えている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
加熱されている金型の内部に保持された成形基材の外面と前記金型の内面との間に熱硬化性液状コーティング剤を注入するインモールドコート注入装置であって、
先端部に注入口および該注入口を開閉する開閉弁を有し、前記注入口から噴射された前記熱硬化性液状コーティング剤を前記成形基材の外面と前記金型の内面との間に注入するための注入機と、
該注入機の前記先端部と前記金型との間に設けられ、前記先端部の材質の熱伝導率よりも低い熱伝導率の材質から成る断熱層と、を備えたことを特徴とするインモールドコート注入装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記注入機に、前記注入機の内部の前記熱硬化性液状コーティング剤が硬化することを防止するため、冷却機構が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のインモールドコート注入装置。
【請求項３】
前記注入機の前記先端部が、前記金型に形成された取付穴に差し入れられる外周面と、前記注入口が設けられた先端面とを有し、
前記断熱層が、前記先端部の前記外周面に、前記取付穴の内周面と接するように設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載のインモールドコート注入装置。
【請求項４】
前記断熱層の熱伝導率が、前記金型の熱伝導率よりも低い、ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のインモールドコート注入装置。
【請求項５】
前記断熱層が溶射層である、ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のインモールドコート注入装置。
【請求項６】
前記溶射層が、セラミックを溶射してなるセラミック溶射層である、ことを特徴とする請求項５に記載のインモールドコート注入装置。
【請求項７】
前記注入機の前記先端部の前記外周面に、前記外周面に設けられた前記断熱層よりも前記先端面側に位置して、フランジ部が設けられ、
該フランジ部の縁部の外径が、前記断熱層の表面の外径よりも小さく、前記フランジ部の前記縁部と前記金型の前記取付穴との間に隙間が形成される、ことを特徴とする請求項３に記載のインモールドコート注入装置。
【請求項８】
前記断熱層がポーラスな多孔質である、ことを特徴とする請求項７に記載のインモールドコート注入装置。
【請求項９】
請求項１から３の何れか１項に記載のインモールドコート注入装置を用いて前記成形基材の外面と前記金型の内面との間に前記熱硬化性液状コーティング剤を注入するインモールドコート注入方法であって、
前記金型の熱が前記断熱層を介して前記注入機の前記先端部に伝わることで、前記金型から前記注入機の前記先端部への伝熱を抑制し、
前記注入機の前記先端部に配設された前記注入口およびその注入口を開閉する前記開閉弁の近傍の前記熱硬化性液状コーティング剤の硬化反応を抑えた、ことを特徴とするインモールドコート注入方法。
【請求項１０】
請求項７または８に記載のインモールドコート注入装置を用いて前記成形基材の外面と前記金型の内面との間に前記熱硬化性液状コーティング剤を注入するインモールドコート注入方法であって、
前記注入機の前記注入口から噴射された前記熱硬化性液状コーティング剤の一部が、前記金型の前記取付穴と前記注入機の前記フランジ部の前記縁部との隙間に入り込み、該隙間に入り込んだ前記熱硬化性液状コーティング剤が前記金型からの熱によって硬化することで、前記注入口から噴射された前記熱硬化性液状コーティング剤が前記隙間を通って前記断熱層に浸入することを防止した、ことを特徴とするインモールドコート注入方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱されている金型の内部に保持された成形基材と金型の内面との間に熱硬化性液状コーティング剤を注入するインモールドコート注入装置およびそれを用いたインモールドコート注入方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題への関心が高まる中、有機溶剤を使用せず且つＣＯ２排出削減効果の高い塗装代替技術として、金型内コーティング方法（インモールドコーティング：ＩＭＣ）が注目されている。ＩＭＣは、成形基材が保持された一方の金型に成形基材を覆うように他方の金型を押し当て、他方の金型の内面と成形基材の外面の間のコーティングギャップに液状コーティング剤を注入し、加熱により液状コーティング剤を固化させ、成形基材の外面に被膜を形成する技術である。
【０００３】
ＩＭＣの特徴としては、(1)一般的なスプレー塗装で用いられる有機溶剤を使用しないので環境及び人体に優しい、(2)塗装工程を行うための設備（スプレー吹付、オーブン熱処理）が不要、(3)塗料を有機溶剤で希釈しないので塗布前の材料（塗料）が成形基材の外面に塗膜として形成される割合（塗着効率）が非常に高く無駄が極めて少ない、等が挙げられる。ＩＭＣは、成形品表面の品質向上及び塗装工程の簡略化を目的として利用されており、特に外観及び品質に対する要求度の高い自動車業界において、外装部品等に広く利用されている。
【０００４】
ところで、上述した液状コーティング剤には、被コート材である成形基材の材質（例えば熱可塑性樹脂）に不足する機能特性を付与するため、様々な機能特性を有する非樹脂系物質（例えば微細な粒度の金属や無機物）を配合分散させた熱硬化性樹脂が用いられる場合が多い。斯様な熱硬化性液状コーティング剤は、主剤となる熱硬化性樹脂が金型の熱による化学反応で硬化し、成形基材の外面にコーティングされる。このような熱硬化性液状コーティング剤を被コート材である成形基材が内部に保持された金型に注入するインモールドコート注入装置として、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）、図１（ｄ）に示すものが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
図１（ａ）に示すように、このインモールドコート注入装置ａは、一方の金型ｂと他方の金型ｃとを突き当ててキャビティｄとコアｅとの間の成形空間ｆを形成した状態で、図１（ｂ）に示すように、成形空間ｆにスプルーｇから成形材料ｈ（例えば熱可塑性樹脂）を注入して成形基材ｉを成形し、その直後、図１（ｃ）に示すように、キャビティｄの内面にコート剤として熱硬化性液状コーティング剤ｊを所定の圧力で注入し、図１（ｄ）に示すように、注入した熱硬化性液状コーティング剤ｊがキャビティｄの内面と成形基材ｉの外面との間に浸入して硬化し、成形基材ｉの外面にコーティングを形成するものである。
【０００６】
図１（ａ）に示すように、このインモールドコート注入装置ａは、一方の金型ｂにキャビティｄの内面に繋がるように設けられたシリンダｋと、シリンダｋの内部を自在に昇降するロッド状ピストンｌと、ロッド状ピストンｌを昇降させる油圧アクチュエータｍとを有する。また、インモールドコート注入装置ａは、シリンダｋの上部に繋がるように区画された貯留室ｎと、貯留室ｎにコート材として熱硬化性液状コーティング剤ｊを導入する導入路ｏと、貯留室ｎから熱硬化性液状コーティング剤ｊを排出する排出路ｐと、排出路ｏと導入路ｐとを接続する外部の循環ライン（図示省略）とを備えており、排出路ｐの熱硬化性液状コーティング剤ｊを、循環ラインを介して導入路ｏに戻して貯留室ｎ内の熱硬化性液状コーティング剤ｊを循環させることで、貯留室ｎ内の熱硬化性液状コーティング剤ｊが金型ｂからの熱によって硬化することを抑えている。
【０００７】
このインモールドコート注入装置ａを用いた成形基材ｉの成形工程およびコーティング工程について説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、ロッド状ピストンｌをその下端面がキャビティｄと面一となる位置まで下降させ、ロッド状ピストンｌの下端面によって成形空間ｆの一部を区画する。その状態で、図１（ｂ）に示すように、スプルーｇから成形材料ｈ（例えば熱可塑性樹脂）を成形空間ｆに注入し、成形基材ｉを成形する。成形基材ｉは、加熱されて高温状態の状態の金型ｂから熱を受け、或る程度の時間、可塑性（軟らかい状態）が保持される。
【０００８】
成形基材ｉを成形した直後、図１（ｃ）に示すように、ロッド状ピストンｌを貯留室ｎの上方まで上昇させ、導入路ｏから貯留室ｎに導入されていた熱硬化性液状コーティング剤ｊをシリンダｋに導き、図１（ｄ）に示すように、ロッド状ピストンｌを下降させ、シリンダｋ内の熱硬化性液状コーティング剤ｊをキャビティｄの内面と成形基材ｉの外面との間に所定の圧力で注入する。注入された熱硬化性液状コーティング剤ｊは、キャビティｄの内面と成形基材ｉの外面との間に浸入し、金型ｂの熱による化学反応で硬化し、成形基材ｉの外面にコーティングが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特許第３４２２８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した従来のインモールドコート注入装置ａにおいては、図１（ａ）～図１（ｄ）に示すように、シリンダｋの内部をロッド状ピストンｌが昇降することで熱硬化性液状コーティング剤ｊを金型ｂのキャビティｄ内に注入しているため、シリンダｋとロッド状ピストンｌとの間に両者の摺動を許容するための極狭いクリアランス（隙間）が必要となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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