专利名称：模内被覆成形用金属模的制作方法
技术领域：
本发明涉及模内被覆成形方法，该方法是将树脂在金属模内成形之后，通过将涂料注入树脂成形品和金属模内腔面之间，并使其硬化，从而被覆在树脂成形品的表面上(也有称为被膜或涂膜)的模内被覆成形方法所使用的模内被覆成形用金属模及使用该金属模的模内被覆成形方法。
背景技术：
作为提高以热可塑性树脂作基体材料的树脂成形品的装饰性的方法，以往大多利用涂饰方法进行装饰。
以往实施的涂饰方法一般是将在金属模内注射模塑成形而成的成形品从该金属模取出之后，再用喷射法或浸渍法等，将涂料涂敷在成形品的表面上，然后，所涂敷的涂料经过干燥硬化变成牢固的涂膜而被覆在成形品的表面上，在装饰该表面的同时还对其进行保护。
但是，近年来，为了省略上述涂饰方法的工序，提出了在同一金属模内进行树脂成形和涂膜的被覆的模内被覆成形方法(也有称作模内处理法的)。
说明上述模内被覆成形方法的工序概况用的流程图示于图14。图14所示的模内被覆成形方法是在金属模内对树脂进行注射模塑成形后，使金属模成为稍许打开的状态，以使在模内成形的树脂成形品与金属模内腔面之间产生间隙。在用涂料注入机将涂料注入该间隙内之后，再一次合模，由此使涂料均匀地扩散在成形品的表面上，然后，使其硬化而被覆在成形品的表面上。
根据上述模内被覆成形方法，由于在同一金属模内进行热可塑性树脂的成形和上述被覆作业，故可省略工序而使成本降低，而且，几乎没有漂浮的尘埃附着在硬化之前的涂膜上而形成不良等，可得到高质量的制品。
因此，特别探讨了在对外观质量要求高的汽车用部件，例如车挡、车门反射镜壳、汽车挡泥板等多种部件上使用上述模内被覆成形方法的问题。
这里，为了防止涂料泄漏，许多模内被覆成形方法都采用在金属模内腔的全周设有剪钳结构的嵌合部的金属模。
但是，在实际注入涂料时，有时从该剪钳结构的嵌合部(也有称作剪钳部的)向金属模外涂料泄漏，尤其是金属模的使用次数增加时，因剪钳部磨损，使剪钳部的间隙逐渐增大，故存在着易发生漏料的问题。
上述剪钳部一般也有称作部分刃口(Share edge)结构的场合。
在特开2001-138334号公报中提出了模内被覆成形用金属模，作为防止产生上述问题的金属模，该金属模在金属模内腔的全周设辅助内腔，将树脂填充到该辅助内腔内，从而防止涂料泄漏。
这种金属模是具有即使剪钳部磨损了也不易泄漏涂料的良好效果的金属模，但存在着的问题是由于填充到该辅助内腔中的树脂收缩有可能会产生涂料泄漏的现象。
参考图5(a)～(c)，示意性地对使用上述辅助内腔的现有金属模产生涂料泄漏的原因作说明。首先，如图5(a)所示，填充到辅助内腔1内的树脂在图5(b)所示的稍稍开模之前冷却而进行热收缩，由此，在辅助内腔1内与金属模面之间产生稍许间隙。如图5(c)所示的形式，涂料从该间隙漏出。
特开平9-48044号公报中公开了一种模内被覆成形方法，该方法使用这样一种金属模，即为了在成形模内部对合成树脂成形品进行表面被覆，在设有将涂料注入到成形模内的机构的注射模塑成形金属模中，上述成形模由至少可分割成2个的模部件构成，在两个模部件的分离面上、沿主内腔全周设有与主内腔连通的辅助内腔，该辅助内腔上，在位于注入涂料的一侧的金属模表面上设有防止上述涂料流出用的沟条，该方法的特征在于，在将热硬化性树脂或热可塑性树脂向内腔内进行注射模塑成形之后，减小合模力，在上述树脂的表面适宜地硬化或固化到能够耐受上述涂料的注入流动压力时，用比上述合模力大的压力将上述涂料注入到成形模内表面与上述树脂成形品的界面上。但是，该公开公报所公开的方法中，没有公开关于在稍许打开金属模之后注入涂料的模内被覆成形方法的使用。
即，该方法中提出了在树脂注射模塑成形后减小金属模的合模力，然后，在树脂硬化或固化到能耐受上述涂料的注入流动压力的程度时，用比合模力大的压力注入涂料，这样，涂料在压缩内腔内的树脂的同时使金属模分离开，用设在辅助内腔上的沟条来接受因该开模而引起的从分离面流出的涂料，有效地截断涂料的流出。但是，该公开公报中未揭示在嵌合部或与嵌合部接邻的内腔端部附近设槽部的情况。
发明内容
本发明提供一种模内被覆成形用金属模和使用这种金属模的模内被覆成形方法，模内被覆成形方法使用的金属模上设有防止产生漏料的机构，即使长期连续使用金属模，实质上也能防止涂料泄漏现象的发生。
本发明中，所谓防止产生涂料泄漏的机构是指在与金属模的嵌合部相接邻地设置的内腔端部附近沿其全周形成的槽部、设在金属模之嵌合部的一部分上的加压块、或将两者组合起来的机构。通过设置这种防止产生涂料泄漏的机构，即使长期连续使用金属膜连续地对成形品进行成形，实际上也可发挥能防止产生涂料泄漏的效果。所谓接邻嵌合部设置的内腔端部附近，实际上是指内腔端部本身，或包含嵌合部的一部分。所谓金属模的涂料分离面，是指除了形成主内腔的面以外的两金属模的水平接触面，所谓嵌合部是指位于形成主内腔的面的延长面上、且与金属模的可动方向平行的面的一部分，随着金属模的移动而相互接触、或者相互间可一面残留微小间隙、一面滑动的部分。
若从上述嵌合部的微小间隙向金属模外漏出树脂，则不能成形。因此，嵌合部至少必须在嵌合部的中途使树脂停止漏出，其间隙的大小自然有上限。
另外，本说明书中后述的辅助内腔不必具有防止树脂向金属模外漏出的功能，通过与辅助内腔相邻的嵌合部来防止向金属模外漏出树脂。
因此，辅助内腔与嵌合部的作用效果明显不同，优选范围也不同，故在本说明书中分别说明辅助内腔和嵌合部。
更具体地说，本发明提供下述的模内被覆成形用金属模和使用该金属模的模内被覆成形方法。
第一，提供一种模内被覆成形用金属模，具有由阳模和阴模形成的金属模内腔和剪钳结构的嵌合部，且备有在该金属模的内腔内，对用该金属模的内腔成形的树脂成形品的表面进行被覆用的涂料注入机，其特征在于，在与该嵌合部接邻的该金属模内腔端部附近设置有防止产生涂料泄漏的机构。
作为该防止产生涂料泄漏的机构，最好是在与该嵌合部接邻的金属模内腔端部附近、沿着内腔全周形成的槽部。另外，该防止产生涂料泄漏的机构也可以是设在该嵌合部上的、内部设有温度调节体的加压块。也可以是设在金属模的一部分嵌合部上的加压块、或该槽部和加压块组合起来的机构。
该金属模也可以具有在金属模的开闭方向上延伸、且在该金属模内腔端部的全周上设置的辅助内腔。
第二，提供一种使用上述金属模的模内被覆成形方法。更具体地说，是提供这样一种模内被覆成形方法，即其特征在于，该成形方法使用模内被覆成形用金属模，该金属模具有由阳模和阴模形成的金属模内腔和剪钳结构的嵌合部，且备有在该金属模的内腔内，对用该金属模的内腔成形的树脂成形品的表面进行被覆用的涂料注入机，该金属模设有槽部，该槽部在与该嵌合部接邻的该金属模内腔端部附近沿着内腔全周形成，在金属模内将树脂成形之后，稍许打开金属模并注入涂料，然后，再一次合模，便涂料遍布在模内成形品的表面上，对成品进行被覆。
提供一种模内被覆成形方法，其特征在于，该成形方法使用模内被覆成形用金属模，该模内被覆成形用金属模包括用阳模和阴模形成的，用剪钳结构的嵌合部包围全周的金属模内腔，和向该金属模内腔内注入涂料用的涂料注入机，在该模内被覆成形用金属模中，该嵌合部设置有内部设有温度调节体的加压块，在金属模内将树脂成形之后，稍许打开金属模并注入涂料，然后，再一次合模，使涂料遍布在模内的成形品的表面上，对成形品进行被覆。
另外，还提供一种模内被覆成形方法，其特征在于，该成形方法使用模内被覆成形用金属模，该金属模具有由阳模和阴模形成的金属模内腔和剪钳结构的嵌合部，且备有在该金属模的内腔内成形的树脂成形品的表面进行被覆用的涂料注入机，并且具有在与该嵌合部接邻的该金属模内腔端部附近、在内腔的全周形成的槽部和在该金属模的开闭方向上延伸、且在该金属模的内腔全周设置的辅助内腔，在金属模内将树脂成形之后，稍打开金属模并注入涂料，然后，再一次合模，使涂料遍布在模内成形品的表面上，对成形品进行被覆。
图1是说明本发明的模内被覆成形用金属模的结构用的断面图。
图2(a)、图2(b)、图2(c)是说明本发明的第一方面的、将作为防止产生涂料泄漏的机构的槽部设在一实施形式的模内被覆成形用金属模上，通过该槽部形成的突起部在防止产生涂料泄漏时的动作用的示意图，图2(a)表示稍许开模前的状况，图2(b)表示稍许开模后的状况，图2(c)表示注入涂料后的状态。
图3是说明本发明的第一方面的、作为防止产生涂料泄漏的机构的槽部形状用的主要部分断面图，图3(a)为半圆式，图3(b)为矩式，图3(c)为梯式，图3(d)为三角式。
图4是说明本发明第一方面的另一实施形式的模内被覆成形用金属模的构造用的主要部分断面图。
图5(a)、图5(b)及图5(c)是说明现有金属模产生涂料泄漏时的动作用的示意图，图5(a)是稍许打开模前的状态，图5(b)是稍许开模后的状态，图5(c)是注入涂料后的状态。
图6是说明第二方面的、一实施形式的模内被覆成形用金属模的结构用的构造图。
图7是说明第二方面的、一实施形式的模内被覆成形用金属模的构造的主要部分断面图。
图8(a)及图8(b)是说明本发明的第二方面的一实施形式的模内被覆成形用金属模所使用的固定模的构造用的组装图，图8(a)是示意地表示加压块的结构的图，图8(b)表示组装后的状态。
图9(a)、图9(b)及图9(c)是说明本发明的第二方面的、一实施形式的模内被覆成形用金属模所使用的加压块的动作用的示意图，图9(a)是加热前的状态、图9(b)是加热后的状态，图9(c)是注入涂料后的状态。
图10(a)、图10(b)及图10(c)是说明本发明的第二方面的、另一实施形式的模内被覆成形用金属模的主要部分断面图，图10(a)是将加热器设在与加压块相向的面上的图，图10(b)是将加热器组装在加压块内的图，图10(c)是将图10(a)和图10(b)组合起来的图。
图11是说明本发明的第二方面之实施形式的模内被覆成形方法的工序用的流程图。
图12是说明本发明的第三方面的、作为模内被覆成形金属模的防止产生涂料泄漏的机构设有槽部和加压块的模内被覆成形用金属模的构造用的主要部分断面图。
图13是说明上述本发明的第一方面之另一实施形式的、在模内被覆成形用金属模的内腔端部的全周形成有作为防止产生涂料泄漏的机构的槽部之构造用的主要部分断面图。
图14是说明现有方法的模内被覆成形方法的工序用的流程图。
具体实施例方式
首先，对本发明的方面作说明。本发明大致有两个方面。第一方面是关于一种金属模和使用该金属模的模内被覆成形方法，该金属模在模内被覆成形用金属模的内腔端部的全周形成有槽部，作为防止产生涂料泄漏的机构。该方面形成有在该金属模的开闭方向上延伸、沿着该金属模的内腔5之全周的辅助内腔1，另外，在与不形成该辅助内腔1的金属模的一方的内腔端部对应的部位上，形成槽部的形式也包括在内。
第二方面是关于一种模内被覆成形用金属模和使用该金属模的模内被覆成形方法，该模内被覆成形用金属模包括由阳模和阴模形成的金属模内腔、和具有剪钳构造的嵌合部的涂料注入机，该涂料注入机用于在该金属模的内腔内对用该金属模内腔成形的树脂成形品的表面进行被覆，这种模内被覆成形用金属模的特征在于，设有加压块作为防止产生涂料泄漏的机构，该加压块内设有设在该嵌合部上的温度调节体。
第三方面包括金属模和使用该金属模的模内被覆成形方法，该金属模同时设置有第一方面的作为防止产生涂料泄漏的机构的槽部、和第二方面的作为防止产生涂料泄漏的机构的加压块。
本发明的防止产生涂料泄漏的机构可设在固定模和可动模的任何一方上。但是，在设置槽部3作为防止产生涂料泄漏的机构的场合，由于与该防止产生涂料泄漏的作用的关系，槽部3最好形成于稍许开模时成形品不固定的一侧金属模上，而且最好设在稍许开模时产生注入涂料用的空隙的一侧的金属模表面上。这是因为注入槽部3内的树脂在稍许开模时形成突起部，防止从槽部3脱离而涂料泄漏的缘故。通常，由于稍许开模时成形品固定在阳模(不管是可动模还是固定模)上，故槽部3最好设在阴模上。
在设置加压块13作为防止产生涂料泄漏的机构的场合，由于与该防止产生涂料泄漏的作用的关系，加压块13最好形成于稍许开模时固定着成形品一侧的金属模上，最好设在稍许开模时不产生注入涂料用的空隙一侧的金属模面上。这是因为在加压块13的场合，通过按压树脂的一部分来防止涂料泄漏的缘故。通常，在稍许开模时，成形品固定在阳模(不管是可动模还是固定模)上，故加压块13最好形成于阳模上。
下面，根据附图对本发明第一方面的、模内被覆成形用金属模的实施形式，参照附图加以说明。以下的本发明第一方面的说明是对设有辅助内腔的形式进行说明。图1是说明本发明的模内被覆成形用金属模的构造用的断面图，图2～图4是本发明的第一方面的实施形式的优选例，图2是说明通过形成于该模内被覆成形用金属模上的槽部所成形的突起部防止涂料泄漏时的动作用的示意图。图3是说明形成于第一方面的模内被覆成形用金属模上的槽部的形状用的主要部分断面图。图4是说明本发明的第一方面的、另一实施形式的模内被覆成形用金属模的构造用的主要部分断面图。图5是说明现有金属模上防止产生涂料泄漏时的动作用的示意图。图14是说明现有的模内被覆成形方法的工序用的流程图。
以下，用图1对本发明的模内被覆成形用金属模100(也有称作金属模100的)的优选例作详细说明。本说明书中，具有同样功能或构造的部件或构件使用同一符号。
本发明的金属模100包括可动模10、固定模20和涂料注入机50，图1所示的本发明实施形式的一例中，可动模10为阴模，固定模20为阳模。
图1所示的金属模100这样构成，其阳模、即固定模20和阴模、即可动模10通过剪钳结构的嵌合部进行嵌合，在该金属模内腔5的全周形成有在该金属模的开闭方向上延伸的辅助内腔1。通过该辅助内腔1，剪钳结构的嵌合部与金属模内腔5连通。
图1所示的实施形式中，在辅助内腔1的外周侧(涂覆面一侧)，在辅助内腔的全周设有断面呈半圆状的槽部3。
通过设成像上述金属模100那样的构造，注射时填充到金属模内腔5中的树脂同时填充到辅助内腔1和槽部3内。辅助内腔1和槽部3内填充了树脂的状态示于图2(a)。
在图1所示的实施形式中，辅助内腔形成于阳模、即固定模20上，槽部3形成于阴模即可动模10上。但是，本发明的辅助内腔1和槽部3的配设位置不局限于这一种，也可在非涂饰面一侧的金属模上形成辅助内腔，在涂饰面一侧的金属模上形成槽部3。
形成于图1所示的金属模100上的槽部3，其断面设成图3(a)所示的半圆状的槽部3，但槽部3的形状不局限于此，例如，也可设成图3(b)所示的矩形槽、图3(c)所示的梯形槽，或图3(d)所示的三角形槽等。
槽部3的深度，最深处(垂直于可动模10的开闭方向的长度)最好在0.01mm～1mm的范围内，0.01mm～0.5mm的范围则更好，0.1mm～0.2mm的范围最理想。槽部的宽度最好为0.01mm～1mm，但不一定局限于此范围。例如，即使在该范围以外，在使用具有辅助内腔的金属模的形式中，为了注入涂料而开模时，只要存在着在金属模内腔5中成形的成形品和进入辅助内腔1中的树脂部分不被切断、或者在槽部3形成的由树脂构成的突起部不被切断的宽度与深度的关系即可。
辅助内腔1的长度(称作可动模10的开闭方向上的长度)L为0.5mm～50mm，0.1mm～50mm较理想，0.5mm～2mm的范围则更好，厚度(称作垂直于可动模10的开闭方向的方向上的长度)T为成形品的厚度以下，为1mm以下较理想，0.5mm～0.2mm的范围则更理想。厚度厚，不仅浪费树脂，而且冷却收缩量大，防止涂料流出的效果往往会减小。
下面，对涂料注入机50的构造的一个例子作简单说明。
第一方面的实施形式的涂料注入机50(也有称作注射机的)安装在可动模10上，可从配设在可动模10的金属模内腔5上的涂料注入口51向金属模内腔5内注入涂料。另外，涂料注入机50的涂料注入口51上装有未图示的阀门，在进行基材注射模塑成形时，关闭该阀，便可防止注射到金属模100的金属模内腔5内的树脂从涂料注入口51进入涂料注入机50内。
本实施形式的涂料注入机50这样构成，即由未图示的驱动装置进行驱动，可将供到涂料注入机50中的涂料仅按规定量正确地从可动模10的内腔5的表面注入。
本实施形式的涂料注入机50虽如上述那样从可动模10的内腔5的表面注入涂料，但不局限于这种形式，也可将涂料注入到在金属模内腔5内成形的树脂成形品和金属模内腔5的表面之间产生的间隙部分内，涂料注入机50也可安装在固定模20上。另外，在本实施形式中，涂料注入机50为1台，但不局限于此，也可以是多台。
以下，用图1、图2和图14对使用金属模100的模内被覆成模方法作详细说明。
首先，作为第一道工序，用未图示的注射模塑成形机的合模装置对金属模100进行合模。
然后，将作为基材的热可塑性树脂注射到金属模内(本实施形式中，作为基材的ABS树脂，使用宇部サイコン株式会社制造的UT 20B)，使基材冷却到一定程度(即使打开金属模，成形品也不会变形的程度)。
在上述实施形式中，通常冷却到即使在上述工序开模成形品也不会变形的程度，但只要在开模时注射的基材上引起的变形在后述的涂料注入后的再合模过程中达到恢复的程度即可，上述基材的冷却进行到在将涂料注入到金属模内腔5内时，涂料不进入基材内的程度即可。
金属模100内的金属模内腔5内填充有树脂的状态示于图2(a)。在图2(a)所示的实施形式中，树脂成为进入辅助内腔1和槽部3并固化的状态。
基材冷却后，如图2(b)所示，使金属模成为稍许打开的微小开模状态(本实施形式中，使可动模10向1mm左右的开模方向移动后的状态)，在金属模内腔5内成形的树脂成形品和可动模10的金属模内腔5的表面之间产生注入被覆涂料用的空间。
这时，填充到槽部3内的树脂以被填充到辅助内腔1内的树脂拉伸的形式从槽部3出来。填充到槽部3内的树脂出槽部3而形成突起，在金属模内移动。
这里，填充到金属模内的树脂因凝固而收缩，故在辅助内腔1中成形的树脂与金属模面之间形成微小的间隙，填充到上述槽部3内的树脂从槽部3出来而形成突起，一边挤压金属模内部一边移动，从而填埋上述微小的间隙。
在产生注入上述涂料用的空间之后，用涂料注入机50向上述空间注入7ml(毫升)涂料。
本实施形式用的涂料的成分示于表1。
表1
用涂料注入机50将涂料注入上述间隙内之后，使可动模10向固定模20的方向移动，再一次关闭金属模100进行合模，由此一面将间隙中的涂料扩展开一面使其流动，使涂料遍布金属模100的内腔5内的各个角落，同时成为施压状态。
这时，在没有形成槽部3的现有金属模的场合，象图5中示意性地说明其动作的形式，涂料往往会从辅助内腔1和金属模面之间产生的微小间隙漏出。
但是，若用本实施形式的金属模100进行被覆成形，如图2(c)所示，填充到槽部3中的树脂形成突起在金属模内移动，于是在槽部成形的突起部将漏出涂料的间隙封住，故可防止产生涂料泄漏的问题。
通过上述工序，使涂料遍布到金属模100的内腔5内的各个角落，同时进行施压，使其在该状态下硬化，涂料硬化后开模取出制品。
本实施形式使用的涂料是热硬化性涂料，容易根据设定的金属模温度进行硬化。
如上所述，根据图1所示的实施形式，漏出的涂料不会在后面的成形中混入制品内而造成不良影响、或者引起损伤金属模等问题，故可长期进行稳定的模内被覆成模。
作为第一方面的其他实施形式，将形成有槽部3的金属模部分设成套管构造，在该套管部分配置有加热体K的场合示于图4。
加热体K沿着该嵌合部以包围该嵌合部的方式在周围设置，可用配置在该加热体K中的未图示的加热器对注入金属模内腔5内的涂料进行加热。
配置有上述加热体K的模内被覆成形用金属模具有利用加热体K对将要从金属模内漏出的涂料进行强加热，从而促进硬化反应的作用，并由于进行了硬化反应的涂料因粘度增大而难以流动而具有更加难以发生从剪钳部涂料泄漏的优良效果。
图4所示的实施形式因以包围该嵌合部的方式在周围设加热体K，在更加难以发生嵌合部的整个面涂料泄漏上效果显著，但是，不需要在嵌合部全周配设加热体K，只要在嵌合部的主要部位配置加热体K，就可防止涂料泄漏，不必要在嵌合部全周配设加热体K。
图4所示的实施形式所使用的加热体K是其内部配置有电热式加热器H1的方式，但加热体K不局限于这种方式，也可以是加热过的油在载热体流路等上流动的方式，还可以是电热式加热器H1和载热体流路并用的方式。
第一方面的又一其他实施形式如图13所示，可列举这样一种金属模，这种金属模不设辅助内腔，在模内被覆成形用金属模的内腔端部全周，只形成作为防止产生涂料泄漏的机构的槽部。这种形式的金属模适合用于在与剪钳部相连接一侧的成形品端部不必为了美观而涂饰的场合。更具体地说，例如作为汽车部件的车门反射镜壳等，与剪钳部相连接一侧的成形品端部在安装时隐避在其他部件的下面，由于这一原因，故该部分实际上不必涂饰。在这种成形品的场合，即使在与剪钳部相连接一侧的成形品端部形成有成为引起外观不良的原因的槽部3，也没有问题。
因此，也可将与剪钳部相连接一侧的成形品端部看作和成形品厚度相同的辅助内腔1。因此，在这种场合，如图3所示，容易理解不必在成形品的周端部重新形成、设置对成形品的形状来说不需要的辅助内腔1，在与成形品端部对应的部位设置槽部也没关系。
接着，根据附图对本发明第二方面的模内被覆成形用金属模的实施形式作说明。图6～图11是本发明第二方面的实施形式，图6是表示用于说明模内被覆成形用金属模的结构的概略构造的构造图，图7是说明模内被覆成形用金属模的构造用的主要部分断面图。图8是表示说明模内被覆成形用金属模所使用的固定模的构造用的概略组装顺序的组装图，图9是说明模内被覆成形用金属模所使用的加压块的动作用的示意图。图10是说明其他实施形式的模内被覆成形用金属模的主要部分断面图。图11是说明模内被覆成形方法的工序的流程图。图14是说明现有方法的模内被覆成形方法的工序的流程图。
以下，用图6对本发明的第二方面的模内被覆成形用金属模100(也称作金属模100)的一例的构造作详细说明。
本发明的金属模100包括可动模10、固定模20、加压块13和涂料注入机50，图6所示的本发明实施形式的一例中，可动模10是阴模，固定模20是阳模。
金属模100由剪钳构造的嵌合部将作为阳模的固定模20和作为阴模的可动模10嵌合起来，在该嵌合状态下，其内部形成金属模内腔5，该剪钳构造的嵌合部(也称作剪钳部)形成于金属模内腔5的全周。又，金属模100利用剪钳部可防止填充到金属模内腔5中的树脂从该金属模100漏出。
如图8所示，作为阳模的固定模20包括基盘20A和心盘20B，将基盘20A和心盘20B组合起来，便在一部分嵌合部上形成沿着金属模内腔5全周的槽部。
实际组装时，在后面将要详述的将加压块13夹在该槽部内的状态下组合起来而形成一体。另外，在金属模12上设有辅助内腔的场合，也可在辅助内腔的一部分上形成加压块。
基盘20A这样组合，即在加压块13上配设供给和排出载热体用的载热体出入口，在一体化时，将后述的加压块13的载热体的出入口、和配设在基盘20A上的载热体出入口连通起来。
以下，对加压块13的一例作详细说明。
加压块13，其形状和上述槽部的形状基本一致，其内部内设有对加压块13进行温度调节的温度调节体。
图6所示实施形式的加压块13是作为温度调节体构成的，加压块13的内部至少形成有1条(本实施形式中为2条路径)可使载热体(本实施形式中为油)流通的载热体流路，使经过温度调节的载热体在该载热体流路中流动，便对加压块13进行加热，可调节温度(也称作温调)。
载热体流路中流动着的载热体通过未图示的温度调节机调节其温度。
对加压块13的构造作说明，图6和图7所示实施形式的加压块13是将金属制(本实施形式中为不锈钢材)的矩形柱材料焊接成矩形框状接合而成的，在构成该框的各矩形柱的内部，形成在该矩形柱的长度方向上延伸的圆管状载热体流路，为了构成矩形框，在分别将该矩形柱的端部相互焊接起来时，形成矩形柱的载热体流路是在矩形柱之间连通而构成的。
这样，关系到成形时的成形模温度(本实施形式中为70℃)的加压块13的形状如图7(a)和图8所示，设成和上述槽部的形状基本一致的形状，而且，通过将载热体供给设在加压块13上的未图示的载热体入口，载热体便在加压块13的框的全周流动，对加压块13的全体进行温度调节之后，从设于加压块13上的未图示的载热体出口排出到外部。
在图6和图7所示的实施形式中，设有2个系列的载热体流路，可迅速地调节整个加压块13的温度，使其达到所要求的温度。
这里，上述载热体流路的数量不局限于本实施形式的2条，也可以是1条或2条以上，只要能对加压块13进行温度调节使其进行热膨胀即可。
载热体流路不仅可利用流动的载热体的温度对加压块13进行加热，而且还可用于冷却加压块13，故可缩短成形周期，这一点是比较理想的。
上述载热体流路也可设置加热用和冷却用2个系列，在这种情况下，成形之后可立即使温度低的载热体在冷却用的载热体通路中流通，故与只有加热用的载热体流路的场合相比，可迅速地对加压块13进行冷却，故可缩短成形周期，这一点更理想。
另外，也可这样构成，即在使比成形时的金属模温度低的低温载热体在载热体流路中流通的状态下，加压块13的形状如图7(a)和图8所示，设成和上述的槽部的形状大体一致，停止载热体流通，便可利用成模时金属模温度使加压块13的温度上升，从而使加压块13膨胀。
形成于加压块13上的温度调节不局限于图6和图7所示的载热体流路，也可以是图10所示的电热式加热器H1，而且，也可以是电热式加热器H1和载热体流路并用的方式。
这里，上述本发明第二方面的实施形式使用的加压块13是使用不锈钢制的部件，但不局限于此，形成加压块13的部件的材质只要是利用后述的热膨胀作用，能密封住从剪钳部涂料泄漏的材质即可，故其他钢材、SC材、合金制等、或其他金属制当然也可以。
加压块13的理想材质是硬度比构成可动模10的部件低的材质，在不划伤模主体这一点上是比较理想的，故最好是硬度较低的不锈钢或铜材等。
上述本发明的第二方面的实施形式中，从成形品的形状来看，剪钳部的形状为矩形，形成于嵌合部的槽部的形状为断面呈矩形的框状，故加压块13构成矩形的框状，但不局限于这种形状，加压块13必须形成得与在金属模内腔的5分割面的全周上所形成的剪钳部的形状一致，例如，若剪钳部的形状为圆形，则加压块必须形成圆形。
下面，对上述本发明的第二方面的涂料注入机50作简单说明。
本发明第二方面的实施形式所使用的涂料注入机50和本发明第一侧面的实施形式所使用的涂料注入机的基本结构没有什么差异，该涂料注入机50安装在可动模10上，可从设在可动模10的内腔5表面上的涂料注入口51将涂料注入金属模内腔5内。另外，涂料注入机50的涂料注入口51上设有未图示的阀，在基材注射模塑成形时，关闭该阀便可防止注射到金属模100的内腔5内的树脂从涂料注入口51进入涂料注入机50内。
本实施形式的涂料注入机50用未图示的驱动装置进行驱动，可从可动模10的内腔5表面将供给到涂料注入机50中的涂料准确地只注入所要求的量。
该本发明的第二方面的实施形式的涂料注入机50如上所述，从可动模10的内腔5表面注入涂料，但不局限于这种结构，也可将涂料注入到在金属模内腔5内成形的树脂成形品和金属模内腔5表面之间产生的间隙部分，涂料注入机50也可安装在固定模20上。另外，在本实施形式中，涂料注入机50有1台，但不局限于此，也可以是数台。
以下，用图11和图9对使用本发明第二方面的金属模100的模内被覆成形方法作详细说明。
首先，作为第一道工序是通过未图示的合模装置对金属模100进行合模。然后，将作为基材的热可塑性树脂注射到(本实施形式中，基材是ABS树脂宇部サイコン株式会社制UT 20B)金属模内，将基材冷却到一定程度(即使打开金属模，成形品也不变形的程度)。
图9(a)所示为金属模100内的内腔5中填充了树脂的状态。
图9所示的实施形式中，剪钳部的间隙大小为0.5mm，故树脂进入该剪钳部的间隙内之后变成固化的状态。
基材冷却后，加热至180℃的载热体(本实施形式中为油)在加压块13的载热体流路中流动，使加压块13膨胀。
加压块13通过膨胀而成为强有力地压紧进入剪钳部的树脂的状态(也称作压紧状态)。又，如图9(c)所示，设成稍许打开金属模的状态(本实施形式中，使可动模10向开模方向移动1mm左右的状态)，在金属模内腔5内成形的树脂成形品和可动模10的金属模内腔5表面之间产生间隙。
产生上述间隙之后，用涂料注入机50将7ml(毫升)涂料注入上述间隙内。本发明第二方面的实施形式中使用的涂料成分和上述表1所示的是同样的涂料成分。
操作也基本上和上述第一侧面的场合一样，用涂料注入机50将涂料注入上述间隙之后，将可动膜10向固定模20的方向移动，再一次闭合金属模而合模，由此，一面扩展开间隙中的涂料、一面使其流动，使涂料遍布金属模100的内腔5内的各个角落，同时成为施压状态。
从涂料注入机50注入的涂料量为7ml(毫升)，根据涂覆面的面积(使用700cm2的金属模)，形成于基材上的涂膜厚度为0.100mm左右。
这时，虽然涂料要从剪钳部的间隙漏出，但如图9(c)所示，由于加压块13膨胀而成为强有力地压紧进入剪钳部的树脂的状态，故不会从该间隙漏出涂料。
本实施形式中，该剪钳部的间隙设定为0.5mm，通过成为强有力地挤压进入剪钳部的树脂的状态，来防止涂料从该间隙漏出，但是，若该间隙的尺寸小于0.1mm，则树脂难以进入剪钳部，若该间隙的尺寸大于1mm时，则去除附着在成形后的成形品上的进入剪钳部的树脂的作业就变得烦杂了。
因此，上述间隙的尺寸最好在0.1mm～1mm的范围。
通过将上述剪钳部的间隙的尺寸设定在0.1mm～1mm的范围，可使树脂确实进入剪钳部，对进入剪钳部的树脂进行压紧，可靠地实施防止涂料泄漏的方法。
根据压紧进入剪钳部的树脂来防止涂料泄漏的模内被覆成模方法，即使在剪钳部磨损的情况下，由于树脂相应于磨损的面进入并固化，故效果不亚于未磨损的场合，可防止涂料泄漏。因此，压紧进入剪钳部的树脂而进行密封的方法，在该间隙的大小大致为0.1mm～1mm的范围时，可发挥大的效果，故特别理想。
本发明的剪钳部(剪钳构造的嵌合部)的间隙大小的定义是嵌合部的阳模、即固定模20与阴模、即可动模10之间的距离是垂直于可动模10的移动方向的方向上的距离。
此外，在金属模内腔5的全周形成槽部、加压块13配设在金属模内腔5的全周上的本实施形式，在防止涂料泄漏这一点上效果特别好，是比较理想的，但是，根据压紧进入剪钳部的树脂来防止涂料泄漏的方法，就不必在金属模内腔5的全周设置槽部和加压块13，在剪钳部的一部分上形成槽部、仅在剪钳部的主要部位配设加压块13，便可防止涂料泄漏，不必在金属模内腔5的全周配设加压块13。
调整剪钳部的大小，在现有技术的栏目中所述的、特开2001-138334号公报中公开的、即使在通过将树脂填充到辅助内腔中来获得防止涂料泄漏的方法的效果的情况下，在采用本发明第二方面的模内被覆成形金属模的结构的情况下，由于加压块13推压进入相当于辅助内腔的剪钳部的树脂，故可以克服因进入的树脂的成形收缩而产生涂料泄漏的问题，可取得非常理想的效果。
注入涂料之后，加热到70℃的载热体在加压块13的载热体流路中流动，使加压块13收缩。通过加压块13收缩，逐渐解除强有力地推压进入剪钳部的树脂的状态。
使涂料遍布到金属模100的内腔内的各个角落的同时，在加压状态下使涂料硬化，涂料硬化之后，开模取出制品。
本实施形式使用的涂料是热硬化性涂料，容易根据设定的金属模温度硬化。
又，如图10(a)或图10(c)所示，若在作为阴模的可动模10的与加压块13相向的面上并设有涂料硬化用的电加热器H3，利用电加热器H3的热量，可望取得促进漏出到剪钳部的涂料硬化，在剪钳部中大大失去流动性，或完全硬化等效果，故在防止从金属模100漏出涂料这一点上效果很大，是比较理想的。
图12是表示本发明第三方面的金属模的一实施形式的主要部分断面图。在该方面，同时设置有第一方面的作为防止产生涂料泄漏的机构的槽部、和第二方面的作为防止产生涂料泄漏的机构的加压块。通常，加压块设在比槽部低的下部位置上。这样，加压块13和槽部3之间的树脂便可以变形，在注入涂料之前开模时，成为兼有两方面效果的金属模100，即兼有突起部离开槽部而产生的上述效果，和加压块13的作用效果。
当然，作为金属模，具有以下结构的金属模也包含在本发明的金属模中。
也就是说，模内被覆成形用金属模具有由阳模和阴模形成的金属模内腔和剪钳结构的嵌合部，并配备有在该金属模的内腔内，对利用该金属模内腔成形的树脂成形品的表面进行被覆用的涂料注入机，这种金属模的特征在于，在该金属模内腔的全周设有在该金属模的开闭方向上延伸的辅助内腔，同时还设有槽部和加压块，其中槽部沿着该辅助内腔的全周形成于该辅助内腔的被覆面一侧，加压块设在该嵌合部的至少一部分上，且内部设有温度调节体；具有由阳模和阴模形成的金属模内腔和剪钳结构的嵌合部，配备有在该金属模的内腔内，对用该金属模内腔成形的树脂成形品的表面进行被覆用的涂料注入机的模内被覆成形用金属模，其特征在于，具有沿着该金属模内腔的全周设的、在该金属模的开闭方向上延伸的辅助内腔，以及沿着该辅助内腔全周形成于设在金属模上的辅助内腔的被覆面一侧的槽部、设在金属模嵌合部的一部分上的加压块、或者由该槽部和该加压块组合而成的防止产生涂料泄漏的机构。
当然，使用这些金属模的模内被覆成形方法也包含在本申请的形式的一部分内。
产业上利用的可能性根据本发明第一方面的模内被覆成模用金属模，填充到辅助内腔内的树脂经冷却而收缩，在树脂与金属模之间产生微小的间隙，即使在这种情况下，填充到槽部的树脂形成突起而将所产生的间隙封住，故具有可防止从上述间隙涂料泄漏的优良作用效果。
本发明第一方面的模内被覆成形用金属模由于有效地防止涂料泄漏，故不会引起所漏出的涂料在下次成形中混入制品而造成不良影响、或损伤金属模等问题，可长期地进行稳定的模内被覆成形。
本发明第二方面的模内被覆成模用金属模显示了这样的作用效果，即配设在形成于嵌合部的槽部的加压块，被温度调节体加热而膨胀，于是直接与阴模接触，或通过推压进入嵌合部的树脂，便可防止涂料从嵌合部漏到金属模内腔外部的良好作用效果。
因此，不会引起所漏出的涂料在下次成形中混入制品而造成不良影响、或损伤金属模等问题，故可长期地进行稳定的模内被覆成形。
另外，通过将上述嵌合部的间隙大小设定为0.1mm～1mm的范围，便可使树脂容易地进入上述嵌合部，推压进入该嵌合部的树脂，可有效地防止涂料泄漏。
根据推压进入上述嵌合部的树脂来防止涂料泄漏的模内被覆成形方法，即使在嵌合部被磨损的情况下，由于树脂与被磨损的面相对应地进入嵌合部并固化，故可使得和未磨损的场合同等良好的防止产生涂料泄漏的效果持续，可进行稳定的运转。
作为温度调节体设在加压块内的电加热器和设有载热体流路的机构等，在结构简单故障少这一点上发挥了较理想的效果。特别是在使用载热体流路的场合，显示出通过调节流通着的载热体的温度，便可迅速地对加压块进行加热、冷却，可缩短成形周期的良好效果。
同时设有两者的本发明第三方面的金属模，由于可更加可靠地防止涂料泄漏，故可发挥能稳定地长期地持续进行成形作业的效果。也就是说，在该形式中两者同时起作用，可在更长的时间内稳定地使用。
权利要求
1.一种模内被覆成形用金属模，具有由阳模和阴模形成的金属模内腔和剪钳结构的嵌合部，且备有在该金属模的内腔内，对用该金属模的内腔成形的树脂成形品的表面进行被覆用的涂料注入机，其特征在于，在与该嵌合部接邻的该金属模内腔端部附近，作为防止产生涂料泄漏的机构，设置有在与该金属模的开闭方向基本上正交的方向上延伸、形成在内腔的全周上的槽部。
全文摘要
一种模内被覆成形用金属模，这种金属模可长期防止在实施模内被覆成模方法时容易发生的涂料泄漏。通过在与设于金属模内腔全周的剪钳结构的嵌合部接邻的该金属模内腔端部附近，作为防止产生涂料泄漏的机构设置槽部，来防止涂料从嵌合部漏到金属模外，防止因漏出的涂料而引起的对成形品的不良影响和损伤金属模等问题，长期地进行稳定的模内被覆成形。
文档编号B29C37/00GK1982032SQ20071000224
公开日2007年6月20日 申请日期2002年7月23日 优先权日2001年7月24日
发明者冈原悦雄, 荒井俊夫, 奥迫隆, 小林和明 申请人:宇部兴产机械株式会社