JPH04347606A - 型内被覆成形方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形において、
気孔、微小亀裂、ひけ、起伏等の表面欠陥を隠蔽するた
めの型内被覆を行うのに適した型内被覆成形方法に関し
、特に、水平部分に対して交差する傾斜面部分を有する
成形品に型内で十分な膜厚の被覆層を形成することを可
能とする型内被覆成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱硬化性材料よりなる成形品が、
金属部品等の代替え部材として工業部品等に広く用いら
れてきている。中でも、シートモールディングコンパウ
ンド（ＳＭＣ）またはバルクモールディングコンパウン
ド（ＢＭＣ）が汎用されている。しかしながら、ＳＭＣ
またはＢＭＣを加熱・加圧することにより成形して得ら
れた成形品では、表面に、気孔、微小亀裂、ひけまたは
起伏等の表面欠陥が存在しがちであった。このような表
面欠陥が存在している場合、成形品に通常の方法によっ
て塗装を行っても、十分な塗膜を形成することは難しい
。

【０００３】従って、上記のような表面欠陥を隠蔽する
ための方法として、いわゆる型内被覆成形方法が提案さ
れている。例えば、特開昭５３−７１１６７号には、金
型内で加熱・加圧してＳＭＣを半硬化させた後、金型を
開き被覆材料を注入することにより成形品に被覆層を設
ける方法が開示されている。また、特開昭６１−２７３
９２１号には、圧縮成形中に、成形圧力を超える注入圧
で被覆材料を注入し、硬化させることにより、成形品表
面に被覆層を形成する方法が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
深絞り形状の容器のように、水平部分に連なる傾斜面部
分を有する成形品を、上述した型内被覆成形方法により
得ようとした場合、傾斜面部分に十分な厚みの被覆層を
設けることができなかった。すなわち、図２に示すよう
に、水平部分１ａ及び傾斜面部分１ｂを有する成形品１
を上記のようにして成形した場合、注入された被覆材料
が水平部分１ａ側に流れ、その結果、十分な膜厚の被覆
層を傾斜面部分１ｂに形成することができなかった。の
みならず、傾斜面部分に形成された被覆層は、基材すな
わち熱硬化性材料よりなる成形品表面との密着性の点で
も不十分であった。

【０００５】よって、本発明の目的は、水平部分に交差
する傾斜面部分を有する成形品を型内被覆成形方法によ
り得る方法であって、傾斜面部分においても十分な膜厚
の被覆層を形成することができ、さらに被覆層と成形品
の被覆される部分との間の密着性を効果的に高め得る方
法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、相対する型間
に熱硬化性成形材料を注入し、加熱・加圧成形するに際
し、型内に被覆材料を注入して被覆層を形成する型内被
覆成形方法において、下記の工程を備えることを特徴と
する。すなわち、本発明では、被覆材料注入前の加圧保
持時には、相対する型の成形面同士を強制的に平行に保
ち、被覆材料注入時には、型と熱硬化性成形材料との間
に隙間を生じさせず、かつ上記成形面同士の強制平行を
開放して被覆材料を注入することを特徴とする。

【０００７】上記のように被覆材料注入前に相対する型
の成形面同士を強制的に平行に保つ方法としては、例え
ば、プレス装置に組み合わせて用いられる公知のレベリ
ング装置が使用される。すなわち、レベリング装置によ
り相対する型の成形面同士を強制的に平行に保った状態
で、熱硬化性成形材料の加圧保持が行われる。

【０００８】なお、本発明においては、被覆材料注入時
には、上記のように型の成形面と熱硬化性成形材料との
間に隙間が生じないようにしておくことが必要であるが
、この場合、熱硬化性成形材料にプレス圧が加わってい
てもよく、あるいは加わっていなくともよい。もっとも
、プレス圧が加わっている場合には、該プレス圧を超え
る注入圧で被覆材料を注入することが必要である。　　
被覆材料注入時には、上述した成形面同士の強制平行を
開放するが、これは、熱硬化性成形材料と成形面との間
に注入される被覆材料の流動性を容易とし、良好な被覆
状態を実現するためである。この場合、強制平行関係の
開放は、上述したレベリング装置による制御を開放する
ことにより行い得る。なお、均一な厚みの被覆層を形成
するためには被覆材料注入後は、再度レベリング装置を
動作させ、相対する成形面同士を平行に保つことが好ま
しい。

【０００９】本発明において用いられる熱硬化性成形材
料としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル
樹脂またはウレタンアクリレート樹脂等の従来より熱硬
化性成形材料として用いられている公知の熱硬化性樹脂
を主成分とし、これに、無機充填剤、ガラス繊維強化剤
等を副成分として含有させたものが用いられる。上記熱
硬化性樹脂は単独で用いられてもよく、あるいは２種以
上を混合して用いられてもよい。また、熱硬化性成形材
料には、必要に応じ、離型剤、増粘剤、低収縮剤または
顔料等が添加剤として含有される。

【００１０】被覆材料としては一般的には熱硬化性樹脂
を主成分とし、これに充填剤、重合開始剤、硬化促進剤
、禁止剤、顔料・染料、低収縮剤または離型剤等の添加
剤が含有されたものが用いられる。用い得る熱硬化性樹
脂としては、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル
樹脂またはウレタンアクリレート樹脂等が挙げられる。 これらの熱硬化性樹脂は、単独で用いられてもよく、あ
るいは複数種を混合して用いられてもよい。

【００１１】

【作用】本発明の型内被覆成形方法では、被覆材料注入
前の加圧保持時には、相対する型の成形面同士が強制的
に保たれているため、最終的に得られる成形品の厚みを
確実に設計通りの厚みとすることができる。すなわち、
加圧時に、成形型がある方向に傾いた場合には、ある部
分だけ熱硬化性成形材料を圧迫し、その部分で注入され
た被覆材料の進行を妨げるおそれがある。しかしながら
、上記のように加圧時に成形面同士を強制的に平行にし
ておけば、被覆材料注入直前の成形型の位置関係を理想
的な関係とすることができる。

【００１２】また、本発明では、被覆材料注入時には、
上記のような強制的な平行関係が開放されるため、型の
成形面と熱硬化性成形材料との間に注入される被覆材料
の流動に応じて型が移動し、従って、被覆材料が型内で
滑らかに流動することが可能となる。よって、被覆材料
による被覆状態を均一にかつ良好なものとすることがで
きる。

【００１３】

【実施例】図１を参照しつつ、本発明の型内被覆成形方
法を具体的に説明する。本発明の型内被覆成形方法では
、まず、図１（ａ）に示すように、相対する上型１１と
下型１２とを所定間隔を隔てて配置する。次に、上型１
１と下型１２との間に熱硬化性成形材料１３を投入し、
上型１１の成形面１１ａと下型１２の成形面１２ａとを
平行に保った状態で、熱硬化性成形材料１３を加熱・加
圧成形する。この強制的な平行関係は、前述したように
プレス装置に組み合わせて用いられる従来公知のレベリ
ング装置により行われる。

【００１４】次に、図１（ｂ）に示すように、上型１１
に取り付けられた注入装置１４から被覆材料（図示せず
）を注入する。この場合、被覆材料の注入時に熱硬化性
成形材料１３と成形面１１ａとの間に隙間を生じさせず
、かつ成形面１１ａと成形面１２ａとの間の強制的な平
行関係を開放する。従って、注入装置１４より注入され
る被覆材料が円滑に熱硬化性成形材料１３の表面におい
て流動し、被覆状態の良好な被覆層を形成することがで
きる。

【００１５】なお、上記「隙間を生じさせず」とは、一
般に該「隙間」が３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、
さらに好ましくは０．５ｍｍ以下であることを意味する
。以下、本発明の非限定的な実施例を説明することによ
り、本発明を明らかにする。

【００１６】実施例１ 図２に示す深絞り形状の成形品１を以下のようにして得
た。なお、図２において、成形品１の縦×横×高さは、
約６００×３５０×２５０ｍｍであり、図示の傾斜面部
分１ｂの傾斜角度θは、図３に展開図で示した傾斜面部
分Ａ〜Ｄについて、それぞれ、傾斜面部分Ａ；５°、傾
斜面部分Ｂ；５°、傾斜面部分Ｃ；２．５°及び傾斜面
部分Ｄ；１５°である。また、成形品１の厚みは約５ｍ
ｍである。

【００１７】プレス機として、レベリング装置付の８０
０ｔプレス機を用いた。このレベリング装置は、図４に
示すように、スライド１５と、該スライド１５に対向す
るベッド１６とを備える。ベッド１６上に、４本の小出
力レベリングシリンダー１７ａ，１７ｂ（紙面紙背方向
にさらに各１本のレベリングシリンダーが配置されてい
る）が設けられており、このレベリングシリンダー１７
ａ，１７ｂを自動制御することにより、すなわちレベリ
ングシリンダー１７ａ，１７ｂのシリンダーロッドの先
端をスライド１５側に当接あるいは非当接状態とするこ
とにより、ベッド１６に対してスライド１５を平行にさ
せ得るように構成されている。

【００１８】なお、成形型の上型及び下型は、上述した
スライド１５及びベッド１６にそれぞれ固定される。ま
た、成形にあたり、予め成形型の表面温度を、上型は１
５０℃、下型は１３５℃となるように電気ヒーターによ
り加温することにより設定した。

【００１９】上記のように温度調整された成形型におい
て、まず熱硬化性成形材料としてＳＭＣ（武田薬品工業
社製、商品名；ポリマールマット６８９−３５０ＷＢＲ
）を３．５ｋｇ投入し、９５ｋｇ／ｃｍ２　の圧力で１
７０秒間加圧成形した。この加圧成形に際し、上記レベ
リング装置を動作させて、成形面同士を強制的に平行に
保った。次に、プレス圧力を４７．５ｋｇ／ｃｍ２　に
減圧し、減圧してから５秒経過後に、レベリング制御を
開放した。

【００２０】レベリング制御を開放してから５秒後に、
下記の組成の被覆材料を上型中央部に取り付けられた注
入装置（モレル社製）により７５ｍｌ注入し、注入後、
４７．５ｋｇ／ｃｍ２　のプレス圧のまま、１５０秒間
、加熱・加圧して被覆材料で被覆された成形品を得た。

【００２１】被覆材料の組成 ポーレイングラスクラッドＥ６７−Ｂ３０；大日本塗料
社製…１００重量部硬化剤（ｔ−ブチルパーオキシベン
ゾエート）…１重量部上記のようにして得られた成形品
の被覆層を観察したところ、被覆状態は十分良好であり
、かつ外観性状も良好であり、さらに被覆ムラ等もまっ
たく見られなかった。

【００２２】また、水平部分１ａ、傾斜面部分Ａ〜Ｄの
被覆層の膜厚を測定したところ、以下の通りであった。 水平部分１ａ；２３０μｍ、傾斜面部分Ａ；９０μｍ、
傾斜面部分Ｂ；８０μｍ、傾斜面部分Ｃ；８５μｍ、傾
斜面部分Ｄ；１００μｍ。

【００２３】比較例１ レベリング制御を行わなかったこと以外は、上述した実
施例１と同様にして成形品を得た。得られた成形品を観
察したところ、傾斜面部分Ａには被覆層がほとんど形成
されていなかった。

【００２４】また、得られた成形品における水平部分１
ａ、傾斜面部分Ａ〜Ｄの被覆層の膜厚を測定したところ
、下記の通りであった。水平部分１ａ；３００μｍ、傾
斜面部分Ａ；０μｍ、傾斜面部分Ｂ；７５μｍ、傾斜面
部分Ｃ；９５μｍ、傾斜面部分Ｄ；１００μｍ。

【００２５】比較例２ 全工程に渡り、すなわち被覆材料注入時においても、レ
ベリング制御を行って成形面同士を強制的に平行とした
ことを除いては、実施例１と同様にして成形品を得た。 得られた成形品を観察したところ、傾斜面部分Ａには被
覆層がほとんど形成されていなかった。

【００２６】また、得られた成形品の水平部分１ａ及び
傾斜面部分Ａ〜Ｄの被覆層の膜厚を測定したところ、下
記の通りであった。水平部分１ａ；２９０μｍ、傾斜面
部分Ａ；０μｍ、傾斜面部分Ｂ；８０μｍ、傾斜面部分
Ｃ；７５μｍ、傾斜面部分Ｄ；１０５μｍ。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明の型内被覆成形方
法では、熱硬化性成形材料を最初に加熱・加圧成形する
に際し、成形面同士を強制的に平行な位置関係に保持す
ることにより、所望の形状の成形品を得ることができ、
さらに被覆材料注入時には、型と成形材料との間に隙間
を生じさせず、かつ上記強制平行関係を開放するために
、被覆材料が熱硬化性成形材料と成形面との間で円滑に
流動し、従って所望通りの厚みの被覆層を成形品表面に
形成することができる。

【００２８】特に、従来の型内被覆成形方法では、水平
部分に対して交差する傾斜面部分を有する成形面に被覆
層を形成する場合、傾斜面部分に被覆層を良好に形成し
難かったのに対し、本発明の方法では、上記のように傾
斜面部分にも被覆材料が円滑に行き渡るため、該傾斜面
部分に十分な膜厚の被覆層を確実に形成することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の型内被覆成形方
法を説明するための各断面図。

【図２】本発明を適用することにより得られる深絞り形
状の成形品を説明するための断面図。

【図３】図２に示した成形品の展開図。

【図４】成形面同士を強制的に平行に保つのに用いられ
るレベリング装置を説明するための概略構成図。

【符号の説明】

１１…上型 １１ａ…成形面 １２…下型 １２ａ…成形面 １３…熱硬化性成形材料 １４…注入装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　相対する型間に熱硬化性成形材料を投
   入し、加熱・加圧成形するに際し、型内に被覆材料を注
   入して成形品表面を被覆する型内被覆成形方法において
   、被覆材料注入前の加圧保持時には、相対する型の成形
   面同士を強制的に平行に保ち、被覆材料注入時には、型
   と熱硬化性成形材料との間に隙間を生じさせず、かつ前
   記成形面同士の強制平行を開放して被覆材料を注入する
   ことを特徴とする、型内被覆成形方法。