JPS6319215A - 樹脂成形品の圧縮成形方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、型開きされた可動金型及び固定金型間のキャ
ビティ内に成形材料を入れ、可動金型を抑圧して型締め
を行うことにより、キャビティ内に成形材料を充満させ
、硬化させるようにした、樹脂成形品の圧縮成形方法に
関するもので、特に、自動車の樹脂製外板パネルのよう
に、一方の面のみの精密成形が求められる樹脂成形品の
成形に適した圧縮成形方法に関するものである。

（従来の技術） 自動車の樹脂製外板パネルのような複雑な形状をした曲
板状の樹脂成形品は、通常、圧縮成形法あるいは射出成
形法によって成形される。

圧縮成形法は、可動金型と固定金型とを型開きした状態
で、キャビティ内に一定体積の成形材料、例えば一定量
の溶融樹脂あるいは一定サイズのシート状樹脂を入れ、
その金型を加熱加圧して型締めを行うことにより、キャ
ビティ内に成形材料を充満させ、加熱あるいは冷却して
成形材料を硬化させるようにしたものである。また、射
出成形法は、可動金型と固定金型とを型Ｍｌめしだ後、
七のキャビティ内に溶融樹脂を圧入、すなわち射出して
充満させ、キャビティ内でその溶融樹脂を冷却硬化させ
るようにしたものである。したがって、いずれの成形法
においても、成形品は金型のキャビティ内で固化するよ
うにされる。

ところで、樹脂は、熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂
のいずれであっても、硬化するときに収縮する。そのた
めに、上述のように金型のキャビティ内に保持したまま
成形材料を硬化させるようにした場合にも、成形材料の
固化に伴って、成形材料の表面と金型の型面との間にギ
ャップが生じてしまう、そのようなギャップが生じると
、金型の転写性が低下するばかりでなく、加熱あるいは
冷却効率が低下して、硬化に要する時間が増大してしま
う。

そこで、射出成形法の場合には、溶融樹脂の射出後、更
に一定の時間、キャビティ内の溶融樹脂に圧力を加える
保圧を行い、冷却硬化に伴う樹脂の収縮分を補うように
している。しかしながら、圧縮成形法の場合には、その
ような保圧を加えることができない、そのために、圧縮
成形法は、射出成形法に比べて成形精度が劣るものとな
っている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、圧縮成形法は、熱硬化性樹脂や繊維等の
複合材を含んだシート状の樹脂等をも成形することがで
きるという利点を有している。また、その成形機も構造
の簡単なものでよく、大形の成形品であっても安価に成
形することができる。このようなことから、成形精度の
高い圧縮成形方法の開発が望まれている。

ところで、自動車の樹脂製外板パネルのような成形品の
場合には、外面となる一方の表面のみが精密に成形され
ればよく、背面に多少の凹凸等があっても外観が損なわ
れることはない。

そのように背面側の金型転写性がそれほど問題とされな
い成形品を成形する場合、表面に変形が生じやすい部分
の背面に圧縮空気を導入して、その表面部分を金型の型
面に押し付けることにより、その変形を防止するように
した成形方法が考えられている（特公昭８１−９１２６
号公報参照）、これは、部分的に厚肉部を有する成形品
を射出成形するときに用いられる方法であって、その厚
肉部の表面側にひけが生ずるのを防止するようにしたも
のである。したがって、圧縮空気は成形品の背面側の一
部分に導入されるにすぎない、射出成形法の場合には、
溶融樹脂の射出時にキャビティ内の空気が抜けるように
しておかなければならないので、キャビティを気密にす
ることができず、そのような圧縮空気による押圧力を成
形品の背面全体に加えることはできない、また、上述の
ように保圧が加えられるので、そのようにする必要もな
い。

そして、このように背面の一部分のみを圧縮空気によっ
て加圧するようにしたものでは、その部分が他部より凹
むことになり、金型によって設定された形状と異なるも
のになってしまうという問題がある。したがって、背面
にもある程度の金型転写性が求められる場合には、この
ような方法は採用することができない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、圧縮成形法によって、一方の面が精度
よく成形されるとともに、他方の面も金型の型面に沿っ
た形状に成形されるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、型締めしたと
きキャビティが気密に密封されるようにされた金型を用
い、キャビティ内に成形材料を入れて型締めすることに
よりそのキャビティ内に成形材料を充満させた後、一方
の金型の型面とその型面によって成形された成形材料の
表面との間に圧縮気体を吹き込むようにしている。

（作用） このように構成することにより、両面が金型の型面によ
って成形された成形材料は、一方の金型側から導入され
る圧縮気体の圧力によって他方の金型の型面に押し付け
られる。そして、その状態で成形材料が硬化するので、
得られる成形品は、一方の表面が金型の型面に正確に合
致したものとなる。

また、成形材料の他方の面には全面に均一な圧力が加え
られるので、その面が、金型によって成形された形状か
ら大きく異なるものとなることもない。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１図は本発明による圧縮成形方法の−・実施例
を示す各成形工程の説明図であり、第２図はその圧縮成
形方法に用いられる金型の縦断面図である。

第２図から明らかなように、この金型は、上方の可動金
型ｌと下方の固定金型２とからなっている。これらの金
型１，２は、それぞれ加熱板３，４を介して可動盤５及
び固定盤６に取り付けられている。可動８５は、図示さ
れていない型開閉用ラムによって昇降されるようになっ
ている。

この実施例では、可動金型ｌが雄型の型面７を有し、固
定金型２が雌型の型面８を有するものとされている。そ
して、図のように型締めしたとき、その間にキャビティ
９が形成されるようになっている。また、金型１，２間
のパーティング面には、キャビティ９を取り囲む０リン
グ等のシール部材１０が設けられ、型締めすることによ
ってそのキャビティ９が気密に密封されるようにされて
いる。

固定金型２の上面には、キャビティ９に連通ずる細い樹
脂溜め状の計測部１１が設けられており、その計測部１
１に、内部に侵入している樹脂の量、例えばその樹脂の
長さを検出するセンサ（図示せず）が設けられている。

また、固定金型２の下部には、その型面８に開口する噴
気口１２が設けられており、コンプレッサ１３等の圧縮
気体源から、その噴気口１２を通してキャビティ９内に
、空気、炭酸ガス、窒素ガス等の圧縮気体を導入するこ
とができるようにされている。その噴気口１２は、プラ
グ１４ミよって開閉し得るようにされている。

このように構成された金型１，２を用いて樹脂成形品を
成形するときには、まず、噴気口１２を閉じるとともに
、加熱板３．４により各金型１，２を加熱しておき、第
１図（Ａ）に示されているように型開きをして、固定金
型２の型面８上に所定量の成形材料、例えば溶融樹脂１
５を注入する０次いで、同図（Ｂ）に示されているよう
に、可動金型１を下降させる。すると、溶融樹脂１５は
、各金型１，２の型面７゜８間において加圧されて、キ
ャビティ９内に広がっていく、このとき、キャビティ９
内の空気は、全５！１．２間のすきまから流出する。

可動金型ｌを更に下降させると、第１図（Ｃ）に示され
ているように、固定金５２に向けて押圧されて型締めさ
れた状態となる。このときには、キャビティ９はシール
部材１ｏによって気密に密封される。そして、溶融樹脂
１５は、加熱加圧されてキャビティ９内に充満する。し
たがって、金型１，２の型面７．８に沿った形状となる
。また、その溶融樹脂１５は、計測部ｌｌ内にも侵入す
る。

この状態を所定時間保持した後、成形材料が熱可塑性樹
脂である場合には、加熱板３，４による加熱上停止し、
金型１，２の冷却を開始する。また、熱硬化性樹脂の成
形の場合には、更に刀ｕ熱を続ける。すると、その成形
材料、すなわち溶融樹脂１５が硬化を始める。このとき
、まず、細い計測部１１内の樹脂１５が硬化して、収縮
する。所定の長さにまで収縮すると、計測部１１内のセ
ンサがそれを検出する。このときには、キャビティ９内
の溶融樹脂１５は、その表面のみがわずかに硬化した状
態となっている。

そして、センサからの信号によってプラグ１４が作動さ
れ、噴気口１２が開かれる。その結果、第１図（Ｄ）に
示されているように、その噴気口１２からキャビティ９
内に圧縮気体が導入される。その気体は、固定金型２の
型面８とその型面８によって成形された樹脂１５の表面
との間に入り込む、したがって、樹脂工５は、可動金型
１の型面７に押し付けられる。

この状態で樹脂１５の硬化が進行する。したがって、硬
化に伴って樹脂１５が収縮しても、樹脂工５と可動金型
工の型面７との間にギャップが生じることはない、しか
も、樹脂１５は、その背面全体から高圧が加えられるの
で、その型面７と接する面は極めて精密に成形される。

また、その背面に加えられる圧力は均一であるので、固
定金型２の型面８によって成形された面が変形すること
もない。

そして、このように樹脂１５が可動金型１に密着した状
態で保持されるので、その金型１による樹脂１５の冷却
あるいは加熱も効率よく行われる。その結果、その樹脂
１５の硬化が速やかに進行するようになり、成形サイク
ルも短縮される。キャビティ９内に導入される圧縮気体
を冷媒あるいは熱媒としておけば、その硬化が一層促進
されるようになる。

なお、上記実施例においては、成形材料として溶融樹脂
１５を用いるものとしているが、シート状の樹脂や粉末
状の樹脂等を用いることもできる。シート状の樹脂を用
いる場合には、一定サイズのものを高周波加熱等によっ
て予備加熱した後、キャビティ９内に入れるようにすれ
ばよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、成形
材料を金型によって所定の形状に成形した後、金型の一
方から圧縮気体を吹き込んで、成形材料を他方の金型に
押圧するようにしているので、圧縮成形法でありながら
、一方の面は表面光沢が得られるほどに精密成形される
とともに、他方の面も金型の型面に沿う形状に成形され
るようになる。したがって、自動車の外板パネル等の成
形に適した成形方法とすることができる。

また、成形材料が金型に密着した状態で保持されるので
、その硬化時における加熱あるいは冷却効率も高められ
る。したがって、成形サイクルも短縮させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明による樹脂成形品の圧
縮成形方法の一実施例を、その工程順に示す説明図、 第２図は、その方法に用いられる金型の縦断面図である
。 ｌ・・・可動金型　　　　　　　２・・・固定金型７．
８・・・型面　　　　　　　９・・・キャビティ１０・
・・シール部材　　　　　１１・・・計測部１２・・・
噴気口 １５・・・溶融樹脂（成形材料） 特許出願人　株式会社日本！Ａ鋼所 代　理　人　　弁理士　　森　下　端　侑第１図 （（）（Ｄ） 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パーティング面にシール部材が設けられ、型締め
   したときキャビティが気密に密封されるようにされた可
   動金型及び固定金型からなり、その可動金型あるいは固
   定金型のいずれか一方に、前記キャビティに向けて開口
   する噴気口が設けられている金型を用い、 その金型を型開きして、前記キャビティ内に所定量の成
   形材料を入れた後、 前記可動金型を前記固定金型に向けて押圧して型締めを
   行うことにより、前記成形材料を加圧して前記キャビテ
   ィ内に充満させ、 次いで、前記噴気口から、その噴気口が設けられている
   方の金型の型面とその型面によって成形された前記成形
   材料の表面との間に圧縮気体を導入して、その成形材料
   を他方の金型の型面に押し付け、 その状態で前記成形材料を硬化させるようにした、 樹脂成形品の圧縮成形方法。
2. （２）前記金型の内部に、前記キャビティに連通する細
   い樹脂溜め状の計測部が設けられており、その計測部内
   の前記成形材料の硬化時における体積を検出して、 その体積があらかじめ定められた大きさまで収縮したと
   き、前記圧縮空気を導入するようにした、 特許請求の範囲第１項記載の樹脂成形品の圧縮成形方法
   。