JPH01320116A - 合成樹脂成形品のエアボイド検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂成形品のエアボイド検出方法に関し
、温度感応色素を混合した離型剤の色の変化からエアボ
イドを検出するようにした方法に関する。

〔従来技術〕

合成樹脂材料を成形型の成形キャビティ内に射出して成
形する成形機においては、射出成形時に成形キャビティ
内の空気を外部へ排出する為のベント用通路が設けられ
てはいるが、射出成形時に合成樹脂材料が成形キャビテ
ィ中の凸部を迂回して流れるような場合に合成樹脂材料
中に空気が混入して成形品中にエアボイドが発生するこ
とが少なくない。このエアボイドが比較的小さくて成形
品の表面から離れた部位に発生した場合には成形品の性
能に大して影響を及ぼさない。しかし、大形のエアボイ
ドは成形品の強度・剛性を確保する上で問題となるし、
また成形品の表面近くにエアボイドが発生した場合には
塗装後の乾燥段階にエアボイド中の空気が膨張して成形
品の表面へ膨出したり或いは破裂して成形品の表面に欠
陥が発生するなどの問題がある。

上記成形品中に発生したエアボイドを検出する方法とし
て、例えばＥＣ架橋剤を用いたウレタンＲＩＭによるＳ
／Ｆ成形により成形され夫成形品は白色ないしクリーム
色なので、成形品の裏面側より蛍光灯の光を照射し、エ
アボイド発生部とエアボイド非発生部との光の透過度合
の相違からエアボイドを検出する方法が広く採用されて
いる。

ここで、参考までにエアボイドの発生を防止する技術と
して、特開昭６１−２１３１１０号公報には、成形キャ
ビティ内の空気を射出成形温度で気体であり射出成形圧
力下で気体から液体に相変化する物質で置換する技術が
記載されており、また特開昭６１−２１３１１１号公報
には、成形キャビティ内の空気を射出成形温度では空気
より重い気体であって合成樹脂原料に対して空気よりも
溶解性の大きい物質で置換する技術が記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記成形品に蛍光灯の光を照射することにより、成形品
中に発生したエアボイドを検出する技術は、成形品の色
が白色ないしクリーム色など光を透過し易い色であって
、成形品の厚さが余り厚くない場合にのみ適用可能であ
るが、成形品自体が着色している場合や成形品の厚さが
厚い場合には蛍光灯の光の透過によりエアボイドを検出
することは困難である。

例えば、アミン架橋剤を用いたウレタンＲＩＭやウレア
ＲＩＭの成形品では、合成樹脂自体が着色しているため
、上記エアボイド検出方法を適用することは困難である
。

本発明の目的は、着色している成形品であっても適用可
能であり成形品の物性に何ら影響を及ぼすことなく簡単
かつ確実にエアボイドを検出できる検出方法を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る合成樹脂成形品のエアボイド検出方法は、
離型剤に温度感応色素を混合してこの離型剤を成形型の
型面に塗布し、次に成形型内に合成樹脂材料を射出して
成形し、次に成形された成形品を脱型し、次に脱型後成
形品の温度降下中に、成形品のエアボイド発生部とエア
ボイド非発生部との冷却速度の相違から生じる成形品表
面の離型剤の色の相違からエアボイドを検出するもので
ある。

〔作用〕

本発明に係る合成樹脂成形品のエアボイド検出方法にお
いては、離型剤に温度感応色素を混合し、この離型剤を
成形型の型面に塗布して成形するので、成形品を脱型し
たときに成形品の全表面に離型剤が付着した状態になる
。その脱型後成形品の温度が降下していくが、成形品の
エアボイド発生部ではエアボイド非発生部に比較して単
位表面積当りの熱容量が小さいために冷却速度が速くな
り温度降下が速くなる。従って、上記温度感応色素とし
て、成形品の温度降下途中で色が変わる色素であって且
つ上記色の変化前又は変化後の色が成形品の色と異なる
色素を用いれば、エアボイド発生部の成形品の表面では
早期に色の変化が起るので、その色の変化を目視により
或いはカラーセンサ等で検出することによりエアボイド
を検出することが出来る。

従って、成形品が着色していない場合にもまた着色して
いる場合にも、本検出方法を適用して確実に精度よくエ
アボイドを検出することが出来る。

上記離型剤は塗装前に成形品から脱脂除去するので、こ
の温度感応色素は成形品の物性や性能に何ら影響を及ぼ
さない。

〔発明の効果〕

本発明に係る合成樹脂成形品のエアボイド検出方法によ
れば、以上説明したように、成形品の色が何色であって
も、その色との関係で適当な温度感応色素を選択して使
用することにより、エアボイドを確実に且つ精度よく検
出することが出来る。

加えて、温度感応色素は離型剤に添加し、その離型剤は
最終的に成形品から除去されるので、この色素が成形品
中に混り込むこともなく成形品の物性や性能に悪影響を
及ぼすこともない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

最初に、本発明の実施に供する２液反応型射出成形装置
について第１図面の簡単な説明する。

第１図に示すように、下型１と、この下型１に対して接
近／離隔するように図示外の昇降機構で昇降駆動可能に
した上型２とが設けられ、下型ｌに上型２を組合せた状
態で両型１・２内に成形キャビティ３が形成され、下型
１の一側部には射出ヘッド４が装着され、この射出ヘッ
ド４から成形キャビティ３内へ合成樹脂原料が射出供給
される。

この射出成形時、成形キャビティ３内の空気を外部へ逃
すため上型２には複数のベントホール５が設けられてい
る。

上記合成樹脂原料としてはポリオール成分を主成分とす
るＡ液とイソシアネート成分を主成分とするＢ液とが用
いられるが、Ａ？＆を収容したタンク６とＢ液を収容し
たタンク７とが設けられ、タンク６は供給管８で射出ヘ
ッド４の一方の入口部に接続され、供給管８には高圧ポ
ンプ９と切換三方弁１０とが介装され、切換三方弁１０
の戻り口は戻り管１１でタンク６に接続され、また第２
タンク７は供給管１２で射出ヘッド４の他方の入口部に
接続され、供給管１２には高圧ポンプ１３と切換三方弁
１４とが介装され、切換三方弁１４の戻り口は戻り管１
５でタンク７に接続されている。

上記射出ヘッド４へ供給管８・１２から高圧で供給され
たＡ＞＆とＢ液とは攪拌混合されて成形キャビティ３へ
射出され、成形キャビティ３内でＡ液とＢ液とは反応し
て硬化し成形品１６となる。

上記Ａ液及びＢ液は次の組成のものである。

Ａ液〔ポリオール成分を主成分とする液〕ポリプロピレ
ングリゴール　（平均分子１　５０００）８　２　ＴＩ
Ｌｆｆｉ部ジエチルトルエンジアミン　　　１５重量部
アミン系触媒　　　　　　　　　０．２重量部〃（トリ
エチレンシアミン）　　　　　　　０．２ｆｆｉｆｆｉ
９１Ｓ補強材　　　　　　　（ミルドグラスファイバー
）　　　　　１０　重量部Ｂ液〔イソシアネート成分を
主成分とする液〕プレポリマー変性メチレンジイソシア
ネート　　　　　　７７．２重量部イソシアネート　　
　　　　　２２．８重量部次に、上記２液反応型射出成
形装置を用いてウレタン樹脂製の成形品１６を成形し、
成形品１６の内部に発生するエアボイドを検出する方法
について説明する。

第１工程において、上型２を下型ｌの上方へ上昇させた
状態において、第２図（ａｌに示すように上型２及び下
型ｌの成形キャビティ３に臨む型面］ａ・２ａに離型剤
１８をスプレにて塗布する。この離型剤１８としては、
ポリエチレン系樹脂を主成分とするワックス成分に０．
５重量％の可逆性示温顔料（これが、温度感応色素に相
当する）を添加して混練し且つこれを溶剤としてのホワ
イトガソリンに溶解させたものを用いる。

上記可逆性示温顔料としては、次の第１表に記載の何れ
かを用いるものとする。

（本頁以下余白） 第１表 第２工程において、上型２を下型１に組合せてから、供
給管８・１２の切換三方弁１ｏ・１４の戻り口側を閉じ
、高圧ポンプ９・１３を作動させて、タンク６からＡ液
をまたタンク７からＢ液を所定比率で射出ヘッド４に供
給して成形キャビティ３内へ高圧射出する。この射出に
よりＡ液とＢ液とは化合反応して発砲ウレタン樹脂とな
り成形キャビティ３に充満して所定形状の成形品１６と
なる。上記Ａ液とＢ液の供給開始から所定時間経過後に
は切換三方弁１０・１４を戻り口側へ切換えることによ
り、Ａ液とＢ液の過剰供給を防止する。上記射出成形時
、成形キャビティ３内の空気の大部分は複数のベントホ
ール５から外部へ排出されるが、一部の空気が樹脂材料
中に混入して第２図（ｂｌに示すように成形品１６の内
部にエアボイド１７が発生することが少なくない。上記
Ａ液とＢ液との反応は発熱反応であり、上型２と下型１
とは冷却水にて温度調節されている関係上、成形された
成形品１６の温度は第３図に示すように約７０℃である
。

第３工程において、射出成形から所定時間経過して成形
品１６が硬化してから上型２を上昇させて型開きし、そ
の型開き後成形品１６をエジェクト機構でエジェクトし
て脱型する。このとき、前記型面１ａ・２ａに塗布され
た離型剤が型面１ａ・２ａと成形品１６の表面とに付着
する状態に分断状に剥離するので成形品１６が型面ｌ・
２ａに付着せずに脱型され、この成形品１６の略全表面
に離型剤１８が付着した状態となる。そして、脱型直後
においては第３図に示すように成形品１６の温度は約５
５℃なので、離型剤１８中に含まれている示温顔料は第
１表における３０℃以上での色調を示している。

第４工程において、成形品１６を大気中に放置し大気温
まで温度降下させるのであるが、その温度降下中に成形
品１６の全表面に亙って離型剤１８の色調変化を目視に
て連続的に或いは間欠的に観察し、他の大部分の個所よ
りも早期に色調が変化し第１表における３０℃以下での
色調に変った部分を検出する。この早期に色調が変化し
た部分が内部にエアボイド１７の発生したエアボイド発
生部である。

この点について詳しく説明すると、エアボイド発生部の
エアボイド１７はウレタン樹脂の代りに空気が存在する
のでそれだけ熱容量（厳密には単位表面積当りの熱容量
）が小さくなっているため、エアボイド非発生部に比較
して冷却速度が速くなり、温度降下が速くなる。第４図
は成形品製造ラインで実測した成形品１６の表面温度を
示すもので、エアボイド発生部ではエアボイド非発生部
に比較して温度降下が進行し、エアボイド発生部では脱
型後約２分程で５５℃から３０℃まで温度降下するのに
対してエアボイド非発生部では脱型後約３分で５５℃か
ら３０℃まで温度降下する。

このように、エアボイド発生部ではエアボイド非発生部
に比べて数１０秒も早期に３０℃以下になるので、示温
顔料を添加した離型剤１８の色調の変化から確実に且つ
精度よくエアボイド１７を検出することが出来る。

ここで、エアボイド１７の大きさが大きくなる程、エア
ボイド発生部の温度降下速度が速くなるが、エアボイド
１７が小さいときには温度降下の速度が鈍化し、エアボ
イド非発生部との差が小さくなる。そのため、温度降下
が緩やかになりエアボイド発生部とエアボイド非発生部
との差が開き易い３０℃前後で色調が変化する示温顔料
を用いることが望ましい。そして、示温顔料の色調の変
化は連続的に起ることから色調の変化の前後で色調が大
きく変わる第１表の患１及びＮα２の示温顔料が特に望
ましいものである。

尚、前記第１表に列挙した可逆性示温顔料以外のもので
例えば４０℃を境にして色調が変化するような示温顔料
でも適用可能であることは言うまでもない。

また、上記離型剤の色調の変化を目視ではなく、カラー
センサで検出する検出装置を適用することも可能であり
、その場合エアボイド１７の検出を自動化することも可
能である。

上記エアボイド検出方法において、離型剤１８は成形品
１６に塗装を施す前に脱脂により除去されるので、成形
品１６の物性や性能に何ら悪影響を及ぼすことはないし
、成形品１６の色調との関係で適当な可逆性示温顔料を
用いればどのような色調の成形品１６に対しても適用可
能である。しかも、示温顔料は消費量が比較的少ない離
型剤に０．５重量％程度添加するだけなので消費量も少
なくコストアップを招くこともない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係るもので、第１図は２液反応
型射出成形装置の概略構成図、第２図（ａ）・第２図（
ｂｌ・第２図（Ｃ１は夫々射出前・射出後・脱型後の要
部断面図、第３図は成形サイクルにおける成形品表面温
度の線図、第４図は脱型後の成形品表面温度の線図であ
る。 １・・下型、　ｌａ・・型面、　２・・上型、２ａ・・
型面、　１６・・成形品、　１７・・エアボイド、　１
８・・離型剤。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社第３図 第４図 成形品脱型後の経過時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）離型剤に温度感応色素を混合してこの離型剤を成
   形型の型面に塗布し、 次に成形型内に合成樹脂材料を射出して成形し、次に成
   形された成形品を脱型し、 次に脱型後成形品の温度降下中に、成形品のエアボイド
   発生部とエアボイド非発生部との冷却速度の相違から生
   じる成形品表面の離型剤の色の相違からエアボイドを検
   出することを特徴とする合成樹脂成形品のエアボイド検
   出方法。