JP3573013B2

JP3573013B2 - Manufacturing method of molded products

Info

Publication number: JP3573013B2
Application number: JP27618399A
Authority: JP
Inventors: 孝幸伊藤; 俊彦浅谷
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JP2001096579A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂などの成形品の成形と塗装を同時に行うために金型内のキャビティに予め塗料を塗布（モールドコート）した後に充填材料を注入するようにした成形品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の成形品として、例えば、車両用のステアリングホイールがある。ステアリングホイールは、芯金を金型キャビティ（成形品形状を作る空洞部）にセットした後に、金型キャビティに樹脂材料を注入し硬化させて成形される。ステアリングホイールの樹脂成形に使用されているウレタン樹脂は、耐光性に劣り黄変する欠点があるため、その樹脂部分の表面に耐光性をもたせるための塗膜を形成する必要がある。
【０００３】
この塗膜の形成方法として、金型内のキャビティに予め塗料を塗り、その後、製品の成形を行う方法が適用されている。具体的には、金型を開いてキャビティに塗料溶液をスプレーガンで塗布（モールドコート）する。その後、金型を閉じキャビティに充填材料としてのウレタン材料を混合注入して反応硬化させる。これにより、成形品の表面に塗膜が形成される。なお、金型キャビティに所定の材料を混合注入して反応硬化させる成形方法を反応射出成形（ＲＩＭ：ＲｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ）という。また、ここで用いられる塗料溶液は、例えば、溶剤としてのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）及びイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）と、耐光性に優れたウレタン樹脂とからなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のようにスプレーガンにより塗料溶液をキャビティに塗布した場合では、金型のキャビティ以外の部分に塗布されたり、金型に塗着せずに空気中に飛散し塗着効率が悪化してしまう。また、キャビティ以外の部分に塗布された塗料は成形後の製品におけるバリ発生の原因となってしまうため、このバリを製品から除去するための処理工程が必要となる。さらに、塗着せずに空気中に飛散した塗料は、作業場を汚すばかりでなく、周囲の環境を悪化させていた。
【０００５】
また、スプレーガンで塗料溶液を塗布（モールドコート）した場合では、均一に塗料を塗布することができない。特に、パーティングラインの部分では、十分に塗布することができなかった。そのため、ステアリングホイールの耐光性が十分に確保できないといった問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その第１の目的は、金型キャビティに塗料を効率よく塗布（モールドコート）することができる成形品の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、成形品表面に塗膜層が形成された成形品の製造方法において、金型を閉じた状態の金型キャビティ内で溶剤とウレタン樹脂とを含む塗料溶液を沸騰させ、沸騰時の体積増加により塗料を金型キャビティ表面に塗布すると共に気化した溶剤を排気して塗膜層を形成する塗装工程と、その後金型キャビティ内に充填材料を充填する工程とからなることをその要旨としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、金型キャビティ内は、減圧状態としたことをその要旨としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、金型キャビティ内に塗料溶液を流し込んだ後、金型キャビティ内を減圧させて、塗膜層を金型キャビティに形成したことをその要旨としている。
請求項４に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、金型キャビティを減圧し、その減圧した金型キャビティ内に塗料溶液を注入して塗膜層を金型キャビティに形成したことをその要旨としている。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記充填材料は、金型キャビティ内で反応硬化するウレタン材料であることをその要旨としている。
【００１４】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、金型を閉じた状態の金型キャビティ内で溶剤とウレタン樹脂とを含む塗料溶液を沸騰させ、沸騰時の体積増加により塗料が金型キャビティ表面に、効率よく塗布されると共に気化した溶剤が排気されて塗膜層が形成される。その後、金型キャビティ内に充填材料が充填されて、成形と塗装が同時に行われる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、金型キャビティ内を減圧することで金型キャビティ内で塗料溶液を沸騰させ、その沸騰時の体積増加及び破泡により金型キャビティに塗膜層が形成される。
請求項３に記載の発明によれば、金型キャビティ内に塗料溶液を流し込んだ後に、その金型キャビティ内を減圧すると、塗料の溶剤が沸騰し、この沸騰時の体積増加及び破泡により金型キャビティの壁面に塗料が塗着される。つまり、閉じられた金型キャビティにおいて、その壁面に塗料が効率よく均一に塗布される。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、金型キャビティが減圧され、その減圧状態の金型キャビティ内に塗料溶液が注入される。この場合、塗料の溶剤が沸騰し、泡状になった塗料溶液が破泡しながらキャビティ内に流入される。これにより、金型キャビティの壁面に塗料が塗着される。つまり、閉じられた金型キャビティにおいて、その壁面に塗料が効率よく均一に塗布される。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、塗膜層が形成されたキャビティ内にウレタン材料が混合注入されて反応硬化する。つまり、反応射出成形によりウレタン樹脂成形が行われる。この反応射出成形では、一般樹脂の射出成形と比較して、キャビティ内が低温、低圧の条件下で樹脂成形される。従って、キャビティの壁面に形成された塗膜層が成形時の圧力や温度によって壊されることが防止される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
【００２２】
図１〜３は、本実施形態における射出成形機の一部断面図であり、図４は同射出成形機により成形される車両用のステアリングホイール１の斜視図である。
図４に示すようにステアリングホイール１は、リング部２、スポーク部３，４，５及びボス部６を有しており、図１〜３に示す射出成形機の金型７（下型８，上型９）は、リング部２及びスポーク部３，４，５の芯金１０をウレタン樹脂で被覆するためのものである。なお、本実施形態では、図４に示すステアリングホイール１を裏返した状態で、反応射出成形による樹脂成形が実施される。
【００２３】
図１〜図３に示すように、金型７は枠体１１と蓋体１２とからなるボックス１３内に配設されている。詳しくは、枠体１１には金型７の下型８が固定され、蓋体１２には金型７の上型９が固定されている。また、蓋体１２における枠体１１との接合部にはシール部材１４が配設されている。そして、図１に示すように金型７が開けられている状態から枠体１１及び下型８が上方へ移動されて図２に示すように芯金１０がセットされた状態で金型７が閉じられ型締めされる。なおこのとき、枠体１１と蓋体１２とによりボックス１３が形成され、シール部材１４によりボックス１３内が密封される。また、本実施形態の芯金１０は、アルミダイカスト、マグネシウムダイカスト、またはそれらからなる合金のダイカスト成形により製造され、芯金１０のリング部１０ａの断面形状は、図２に示すようにＵ字形状となっている。
【００２４】
下型８及び上型９には凹部１５，１６が形成されており、同凹部１５，１６が成形品形状を作るためのキャビティ１７となる。また、成形時にステアリングホイール１の芯金１０を固定するために、下型８の中央部に固定部材１８が突設されるとともに、上型９の中央部に固定部材１９が突設されている。さらに、上型９の凹部１６には、排出孔２０（例えば、断面積＝４ｍｍ^２）が形成されて、同排出孔２０によりキャビティ１７がボックス１３内の中空部２１に連通される。
【００２５】
枠体１１の一方の側壁（図の右側の側壁）側に射出ノズル２２が配設されており、図示しないウレタン注入装置で混合されたウレタン材料が射出ノズル２２からゲート２３を介してキャビティ１７に注入される。このウレタン材料は、液状であってポリオール成分、イソシアネート成分を含む。また、枠体１１の他方の側壁（図の左側の側壁）には排出管３１が設けられ、その排出管３１は、配管３２及びバルブ３３を介して真空ポンプ３４に接続されている。真空ポンプ３４が駆動されると、ボックス１３内の空気が排出管３１から排出され、ボックス１３内が減圧される。
【００２６】
次に、本実施形態におけるステアリングホイール１のウレタン樹脂の成形方法を図１〜図３を用いて説明する。
先ず、図１に示すように、金型７を開いてキャビティ１７（下型８の凹部１５及び上型９の凹部１６）の壁面に離型剤を塗布する。この離型剤は、ワックス、シリコンオイル等からなり、金型７に成形品が粘着することを防いで、成形品を取り出し易くする目的で塗布されるものである。
【００２７】
次いで、金型７を水平に保ちつつ液状の塗料Ｍ（本実施形態では、１５０ｇ）を下型８の凹部１５に注ぎ込む。本実施の形態における塗料Ｍの溶液は、溶剤としてのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）及びイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）と、固形分としてのウレタン樹脂を含む。なお、塗料Ｍにおける各成分の割合を重量％で示すと、ＭＥＫ＝約８５％、ＩＰＡ＝約１０％、ウレタン樹脂＝２．５％となる。そして、図２に示すように金型７内に芯金１０をセットして金型７を閉じ型締めする。なおこのとき、枠体１１と蓋体１２とがシール部材１４を介して接合されボックス１３内は密閉状態となる。
【００２８】
その後、真空ポンプ３４を駆動し排出管３１からボックス１３内の空気を排出することでボックス１３内を減圧する。このとき、キャビティ１７内の空気が排出孔２０を介してボックス１３内の中空部２１に吸い出されてキャビティ１７内も減圧される。キャビティ１７内が減圧されると、塗料Ｍの溶剤（ＭＥＫ，ＩＰＡ）の沸点が低下する。これにより、塗料Ｍは体積増加を伴いつつ沸騰して破泡する。具体的には、金型７の温度が５５℃に保たれており、キャビティ１７内が３００ｔｏｒｒ以下に減圧されると溶剤は沸騰する。この沸騰時の体積増加及び破泡により、塗料Ｍがキャビティ１７の壁面に塗布される。
【００２９】
そして、塗料Ｍの溶剤が気化して、塗料Ｍのウレタン樹脂がキャビティ１７の壁面に塗着される。つまり、塗膜層がキャビティ１７の壁面に形成される。またこのとき、キャビティ１７内における芯金１０の表面が塗料Ｍの溶剤により洗浄されるとともに、接着剤の役割を果たす塗料Ｍが芯金１０の表面に塗着される。なお、溶剤は約６０秒で気化し、気化した溶剤は排出孔２０からボックス１３内の中空部２１及び排出管３１等を介して真空ポンプ３４から排気される。
【００３０】
次いで、所定の減圧状態を保ちつつ図示しないウレタン注入装置で混合された液状のウレタン材料が射出ノズル２２からゲート２３を介してキャビティ１７に注入されて、図３に示すように同材料がキャビティ１７内で反応硬化する。つまり、ポリオール成分とイソシアネート成分との反応（ウレタン反応）によりウレタン樹脂の発泡成形が実施される。なお、減圧状態のキャビティ１７にウレタン材料を注入すると、特許第２５１８４８１号公報に開示されているように、表面に緻密なスキン層が形成されるとともに、その内部は高発泡のコア部が形成される。
【００３１】
このようにして、ステアリングホイール１のリング部２及びスポーク部３，４，５のウレタン樹脂の成形と塗装が同時に実施される。つまり、充填材料としてのウレタン樹脂Ｕ２の表面に耐光性のあるウレタン樹脂Ｕ１の塗膜がほぼ均一な厚さ（例えば、１０μｍ）で形成される。また、ウレタン材料を用いた反応射出成形は、液状のウレタン材料をキャビティ１７に注入して発泡成形させるものであるため、一般的な熱可塑性樹脂の射出成形と比較して、キャビティ１７内が低温、低圧の条件下で樹脂成形が実施される。従って、キャビティ１７の壁面に形成された塗膜層が成形時の圧力や温度によって壊されることが防止される。
【００３２】
その後、金型７が開けられて、図４に示すようにリング部２及びスポーク部３，４，５がウレタン樹脂Ｕ１，Ｕ２で被覆されたステアリングホイール１が取り出されて成形工程が終了する。なお、本実施形態では、ステアリングホイール１を裏返した状態で樹脂成形が行われるので、ステアリングホイール１において耐光性が必要となる上側ほど厚いウレタン樹脂Ｕ１の塗膜が形成される。
【００３３】
ここで、ステアリングホイール１の樹脂表面における塗膜（ウレタン樹脂Ｕ１）の形成状態を色差計を用いて確認した結果を表１に示す。表１では、上記方法により成形した開発品と、塗料Ｍをスプレーガンで塗布（モールドコート）して成形した従来品との測定結果を示している。なお、実際のステアリングホイール１では、ウレタン樹脂Ｕ１とウレタン樹脂Ｕ２は同色のものが用いられるが、ウレタン樹脂Ｕ１の形成状態を色差計を用いて確認するために、発泡成形されるウレタン樹脂Ｕ２の着色成分を除いて確認用ステアリングホイールを成形している。また、表１は、それぞれの確認用ステアリングホイールのリング部における各部位の測定結果を示すものであり、塗膜が厚く形成される最上部の色を基準色として他の部位との色差ΔＥを示している。つまり、色差ΔＥが「０」であれば、最上部と同じ膜厚が形成されていることを意味し、色差ΔＥが大きいほど、最上部との膜厚差が大きいことを意味する。また、ここでの測定部位としては、最上部とパーティングライン部（ＰＬ部）との中間位置（上中間部）、ＰＬ部、ＰＬ部と最下部との中間位置（下中間部）、最下部である。
【００３４】
表１に示すように、従来品では、各部位とも色差ΔＥが大きく、特にＰＬ部で大きくなっている。この理由は、スプレーガンで塗料溶液を塗布した場合では、形成される塗膜の厚さが各部位で不均一となり、特に型割り面と直交する面を有するＰＬ部の厚さが最上部と比較して薄くなるためである。これに対し、開発品では、色差ΔＥが小さく、ぼほ均一な厚さで塗膜が形成されていることが分かる。また、ＰＬ部においても色差ΔＥが小さく、最上部とほぼ同程度の厚さの塗膜が形成されていることが分かる。
【００３５】
【表１】

次いで、本実施形態の成形方法において、塗料溶液における各成分の配合量を変え、希釈性、塗布性及び乾燥性で評価した結果を表２に示す。なお、表２に示す固形分は、塗膜層を形成するためのウレタン樹脂である。
【００３６】
詳しくは、Ｎｏ２の塗料溶液は、Ｎｏ１の塗料溶液に対してＩＰＡを１００ｇ減量させたものであり、Ｎｏ３の塗料溶液は、Ｎｏ１の塗料溶液に対して、ＩＰＡ及びＭＥＫを各４００ｇ増量させたものである。また、Ｎｏ４の塗料溶液は、Ｎｏ１の塗料溶液に対してＭＥＫを４００ｇ増量させたものであり、同様に、Ｎｏ１の塗料溶液に対してＭＥＫを、Ｎｏ５の塗料溶液は８００ｇ、Ｎｏ６の塗料溶液は１２００ｇ、Ｎｏ７の塗料溶液は１６００ｇ増量させたものである。
【００３７】
表２に示されるように、Ｎｏ１の塗料溶液では、希釈性及び塗布性は良好であるが、乾燥時間が長くなってしまうため、評価は「△」となる。そして、ＭＥＫの配合量に対してＩＰＡの割合が少ない塗料溶液（Ｎｏ２，Ｎｏ６，Ｎｏ７）では、固形分が凝集し、沈殿する。つまり希釈性が悪いため、評価は「×」となる。また、固形分が凝集しない程度にＭＥＫを増量させた場合、つまり、Ｎｏ１→Ｎｏ４→Ｎｏ５の順にＭＥＫの配合量を増加させると、乾燥時間が短くなり乾燥性が向上する。従って、Ｎｏ４及びＮｏ５の塗料溶液の評価は「○」となる。なお、Ｎｏ３の塗料溶液のようにＭＥＫだけでなくＩＰＡも同様に増量させた場合、乾燥時間が長くなってしまうため、評価は「△」となる。また、希釈性の良好な塗料溶液（Ｎｏ１，Ｎｏ３，Ｎｏ４，Ｎｏ５）における塗布性は何れも良好である。一方、希釈性の悪い塗料溶液（Ｎｏ２，Ｎｏ６，Ｎｏ７）では、塗布が困難であった。
【００３８】
このように、凝集が起こらない程度にＭＥＫを加えて希釈すると、塗布性を確保しつつ乾燥性が向上される。従って、本実施形態では、Ｎｏ１の塗料溶液（４００ｇ）に対して２倍のＭＥＫ（８００ｇ）を加えて希釈したＮｏ５の塗料溶液がステアリングホイール１の樹脂成形に使用されている。
【００３９】
【表２】

因みに、従来技術のようにスプレーガンにて塗料Ｍを塗布した場合、キャビティ１７内への塗着効率は約２０％であった。これに対し本実施の形態のように、閉じられたキャビティ１７内で塗料Ｍを塗布した場合では、キャビティ１７内への塗着効率を約５０％〜７０％へ高めることが可能となる。
【００４０】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）閉じた金型７内において、塗料Ｍの塗布が実施されるので、スプレーガンで塗料Ｍを塗布した場合に比べて塗着効率を高めることができ、塗料Ｍの材料費を低減できる。また、塗料Ｍはキャビティ１７外に塗布されることがなく、成形時におけるバリの発生を防止できる。従って、従来技術で必要であったバリを除去するための処理工程が不要となる。その結果、製造コストを低く抑えることができる。さらに、塗料Ｍが外部に飛散することが防止され、作業場をきれいに保つことができ、周囲の環境の悪化を防止することができる。
【００４１】
（２）塗料Ｍは、その溶剤が沸騰して体積増加及び破泡することによりキャビティ１７の壁面に均一に塗布される。つまり、塗布むらが無くなり成形後においてステアリングホイール１の樹脂部の表面に耐光性に優れるウレタン樹脂Ｕ１の塗膜がほぼ均一な厚さで形成される。従って、耐光性がどの場所でも均一に得られ、製品性能の悪化を防止できる。また、製品表面の色むらがなく外観不良を低減できる。さらに、塗料Ｍの溶液をキャビティ１７に流し込む際に、塗料Ｍの量を調整するだけで、所望の厚さの塗膜を形成することができる。つまり、従来のように塗料をスプレーガンで塗布（モールドコート）した場合、型割り面と直交する面を有するパーティングライン部（ＰＬ部）では十分に塗布することができず、その部分の塗膜を厚くすることは困難であるが、本実施形態のステアリングホイール１では、パーティングライン部に適正な厚さの塗膜を形成できる。よって、耐光性や耐摩耗性等の製品性能を高めることができ、実用上好ましいものとなる。また、塗膜表面は、金型表面が転写されるため、金型７により容易に表面意匠を与えることができる。具体的には、例えば、平滑面やシボ面（凸凹面）等の意匠を与えることができる。
【００４２】
（３）芯金１０の表面は、塗料Ｍの溶剤により洗浄され、その芯金１０の表面に接着性に優れるウレタン樹脂系の塗料Ｍが塗布されているため芯金１０とウレタン樹脂が強固に固着できる。
【００４３】
（４）ウレタン材料を用いた反応射出成形では、熱可塑性樹脂の射出成形と比べて、キャビティ１７内が低温、低圧の条件下で樹脂成形が行われるので、キャビティ１７の壁面に塗布された塗膜層が壊れることを防止できる。つまり、製品の歩留まりを向上できる。
【００４４】
（５）本実施形態では、表２に示すＮｏ５の配合割合（ＭＥＫ＝約８５％、ＩＰＡ＝約１０％、ウレタン樹脂＝２．５％）の塗料溶液（１５０ｇ）を使用した。この場合、固形分の凝集がなく希釈性が良好で、塗布性及び乾燥性も好適なものとなる。
【００４５】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態は、塗料注入装置を備える点が第１実施形態と相違する。なお、キャビティ１７の形状、真空ボックス１３等の構成は、第１実施形態と同一であるので、図面及びその詳細な説明を省略する。
【００４６】
図５は、本実施形態における射出成形機の概略構成を示す模式図であり、同図では、金型７内に形成されるキャビティ１７及びゲート２３を点線で示している。図５に示すように、塗料注入装置４０からの塗料Ｍがゲート２３を介して金型７のキャビティ１７に注入される。また、ウレタン注入装置４１で混合されたウレタン材料がゲート２３を介して金型７のキャビティ１７に注入される。つまり、本実施形態では、共通のゲート２３から塗料溶液及びウレタン材料がキャビティ１７に注入される。このように射出成形機を構成した場合、金型７を閉じた状態で塗料溶液をキャビティ１７に注入できる。
【００４７】
具体的には、金型７のキャビティ１７に離型剤を塗布した後に、金型７内に芯金１０をセットして型締めする。そして、真空ポンプ３４を駆動して金型キャビティ１７内を減圧させ、所定圧力以下にキャビティ１７内の圧力が低下したとき、キャビティ１７内に塗料注入装置４０から塗料Ｍを注入する。このとき、塗料Ｍの溶剤が沸騰し、泡状になった塗料Ｍが破泡しながらキャビティ１７内を排出孔２０に向かって流動する。これにより、塗料Ｍがキャビティ１７の壁面に塗布される。そして、塗料Ｍの溶剤が気化して、塗料Ｍのウレタン樹脂がキャビティ１７の壁面に形成される。
【００４８】
このように、塗膜層がキャビティ１７の壁面に形成された後、ウレタン注入装置４１で混合されたウレタン材料をゲート２３を介してキャビティ１７に注入する。そして、同材料がキャビティ１７内で反応硬化することで、ステアリングホイール１のウレタン樹脂成形が実施される。
【００４９】
以上記述したように、本実施の形態によれば、前記第１実施形態の（１）〜（５）の効果に加えて以下の効果を奏する。
（１）キャビティ１７を減圧しながら塗料Ｍを注入できるので、短時間でステアリングホイール１の樹脂成形を実施できる。また、閉じた金型７内のキャビティ１７に塗料Ｍが注入されるので、塗料Ｍの溶剤が射出成形機の外部に漏れることを防止でき、作業環境を改善できる。
【００５０】
（２）塗料注入装置４０により塗料溶液の注入量を的確に制御することで、成形品の表面に所望の厚さの塗膜を形成できる。これにより、塗料Ｍの注入量に基づく製品バラツキを低減できる。
【００５１】
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
○上記第２実施形態では、減圧状態のキャビティ１７内に塗料Ｍを注入するものであったが、減圧する前、つまり常圧状態のキャビティ１７内に塗料注入装置４０から塗料Ｍを注入してもよい。
【００５２】
○上記第２実施形態では、ウレタン材料を注入するためのゲート２３から塗料溶液を注入する構成であったが、このゲート２３以外の場所から塗料溶液をキャビティ１７に注入してもよい。また、複数箇所からキャビティ１７に塗料溶液を注入する構成としてもよい。この場合も、塗料Ｍをキャビティ１７の壁面に効率よく塗布できる。
【００５３】
○上記実施形態では、ウレタン材料を用いた反応射出成形により樹脂成形を行うものであったがこれに限定するものではなく、他の樹脂材料、或いはゴム材料等を用いて射出成形するものでもよい。但し、上述のように、キャビティ１７内でウレタン材料が反応硬化する反応射出成形に適用した方が、低圧、低温の条件下で成形できるので実用上好ましい。
【００５４】
また、成形品は、ステアリングホイール１に限定されず、例えば、インストルメントパネル、コンソールボックス、グローボックス、ヘッドレスト、アームレスト、ドアカバー、エアスポイラー、バンパー等の他の部品にも適用できる。勿論、自動車部品以外に家電製品等の成形品に適用してもよい。
【００５５】
○塗料Ｍの成分を適宜変更して実施してもよい。具体的には、ウレタン樹脂に代えて、他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。また、塗料Ｍの溶剤として、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）及びイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）以外の溶剤を用いてもよい。つまり、溶剤は、固形分を分散できるものであればよく、例えば水でもよい。実用的には、沸点が常圧で約１６０℃以下の溶剤を用いるものであればよい。但し、上記実施形態のように、ケトン系の溶媒にアルコール系の溶媒を加えた方が固形分の分散が向上されるので実用上好ましい。
【００５６】
○上記実施形態では、真空ポンプ３４を駆動してキャビティ１７内を３００ｔｏｒｒ以下に減圧するものであったが、これに限定するものではない。
例えば、金型７の温度が常温（約２０℃）であれば、キャビティ１７内を約７０ｔｏｒｒに減圧する。また、塗料Ｍの溶剤を変更した場合その沸点が変化するので、この場合もキャビティ１７内の減圧時の圧力を変更する。つまり、キャビティ１７内の減圧時の圧力は、金型７の温度及び用いられる溶剤の種類により適宜変更して実施する。
【００５７】
○上記実施形態では、キャビティ１７内を減圧して、塗料Ｍを沸騰させるものであったが、これに限定するものではなく、大気圧時に金型７を溶剤の沸点まで昇温することによりキャビティ１７内の塗料Ｍを沸騰させるものでもよい。この場合も、沸騰時の体積増加及び破泡により塗料Ｍをキャビティ１７に効率よく塗布できる。
【００５８】
さらに、上記実施形態により把握される請求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果とともに記載する。
（イ）請求項１〜５のいずれか一項に記載の成形品の製造方法において、前記塗料溶液は、溶剤としてのメチルエチルケトン及びイソプロピルアルコールと、ウレタン樹脂とを含むことを特徴とする成形品の製造方法。この場合、キャビティ内で溶剤としてのメチルエチルケトン及びイソプロピルアルコールを沸騰させ、その沸騰時の体積増加及び破泡によってウレタン樹脂の塗膜層をほぼ均一な厚さでキャビティに形成できる。
【００５９】
（ロ）請求項１に記載の成形品の製造方法において、金型を昇温したことを特徴とする成形品の製造方法。この場合、金型を昇温することによりキャビティ内の塗料溶液が沸騰する。この沸騰時の体積増加及び破泡により塗料Ｍをキャビティの壁面に効率よく塗布できる。
【００６０】
（ハ）成形と塗装とを同時に行うべく予め金型キャビティに塗膜層を塗布した後に充填材料を注入して成形される成形品において、前記充填材料の表面にほぼ均一な厚さの塗膜が形成されることを特徴とする成形品。この場合、成形品の耐光性や耐摩耗性を向上できる。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、金型キャビティに塗料を効率よく塗布し、成形品の表面にほぼ均一な厚さの塗膜を形成することができる。従って、成形品の表面の耐光性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のステアリングホイールの成形方法を説明するための図。
【図２】第１実施形態のステアリングホイールの成形方法を説明するための図。
【図３】第１実施形態のステアリングホイールの成形方法を説明するための図。
【図４】第１実施形態のステアリングホイールの斜視図。
【図５】第２実施形態の射出成形機の概略構成を示す模式図。
【符号の説明】
１…ステアリングホイール、７…金型、１７…キャビティ、Ｍ…塗料、Ｕ１…塗膜としてのウレタン樹脂、Ｕ２…充填材料としてのウレタン樹脂。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a molded article in which a filling material is injected after a paint is previously applied to a cavity in a mold (mold coating) in order to simultaneously perform molding and coating of a molded article such as a resin.To the lawIt is about.
[0002]
[Prior art]
As this type of molded product, for example, there is a steering wheel for a vehicle. The steering wheel is formed by setting a core metal in a mold cavity (a cavity for forming a molded product), injecting a resin material into the mold cavity, and curing the resin material. Urethane resins used for resin molding of steering wheels have poor light resistance and have a drawback of yellowing. Therefore, it is necessary to form a coating film for imparting light resistance on the surface of the resin portion.
[0003]
As a method of forming the coating film, a method of applying a coating material in advance to a cavity in a mold and then molding a product is applied. Specifically, the mold is opened, and a coating solution is applied to the cavity by a spray gun (mold coating). Thereafter, the mold is closed, and a urethane material as a filling material is mixed and injected into the cavity to be cured by reaction. Thereby, a coating film is formed on the surface of the molded article. In addition, a molding method in which a predetermined material is mixed and injected into a mold cavity and cured by reaction is referred to as reaction injection molding (RIM: Reaction Injection Molding). The coating solution used here is composed of, for example, methyl ethyl ketone (MEK) and isopropyl alcohol (IPA) as solvents and a urethane resin having excellent light resistance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the coating solution is applied to the cavity by the spray gun as described above, the coating solution is applied to portions other than the cavity of the mold, or scatters in the air without being applied to the mold, and the application efficiency is deteriorated. I will. Further, since the paint applied to portions other than the cavities causes burrs in the product after molding, a processing step for removing the burrs from the product is required. Further, the paint that has scattered in the air without being applied not only contaminates the work place but also deteriorates the surrounding environment.
[0005]
In addition, when a coating solution is applied (mold coated) with a spray gun, the coating cannot be applied uniformly. In particular, in the parting line part, sufficient application could not be performed. Therefore, there arises a problem that the light resistance of the steering wheel cannot be sufficiently secured.
[0006]
The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to provide a method for manufacturing a molded article capable of efficiently applying (mold coating) a paint to a mold cavity. Is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a method for manufacturing a molded article having a coating layer formed on the surface of the molded article, wherein the mold is closed.A coating solution containing a solvent and a urethane resin is boiled in a mold cavity, and the coating is increased by increasing the volume at the time of boiling.On the mold cavity surfaceApply and evaporate the vaporized solventThe gist of the invention is to include a coating step of forming a coating layer and a step of subsequently filling the mold cavity with a filling material.
[0008]
According to the invention described in claim 2, in the invention described in claim 1,The inside of the mold cavity was decompressedThat is the gist.
[0009]
According to the invention described in claim 3, in the invention described in claim 1 or 2,After pouring the coating solution into the mold cavity, the interior of the mold cavity was depressurized to form a coating layer in the mold cavity.That is the gist.
In the invention described in claim 4, in the invention described in claim 1 or 2,The mold cavity was depressurized, and a coating solution was injected into the depressurized mold cavity to form a coating layer in the mold cavity.That is the gist.
[0010]
In the invention described in claim 5, the claimIn oneIn the described invention,The filling material is a urethane material that reacts and hardens in the mold cavity.That is the gist.
[0014]
(Action)
According to the first aspect of the present invention, the mold is closed.A coating solution containing a solvent and a urethane resin is boiled in a mold cavity, and the coating is increased due to an increase in volume at the time of boiling.Efficiency on the mold cavity surfacePaintClothedAnd the vaporized solvent is exhaustedThus, a coating layer is formed. Thereafter, the mold cavity is filled with a filling material, and molding and painting are performed simultaneously.
[0015]
According to the invention described in claim 2,The coating solution is boiled in the mold cavity by reducing the pressure in the mold cavity, and a coating layer is formed in the mold cavity due to an increase in volume at the time of boiling and breakage of bubbles.
According to the invention described in claim 3,After the paint solution is poured into the mold cavity, when the inside of the mold cavity is depressurized, the solvent of the paint boils, and the paint is applied to the wall surface of the mold cavity due to an increase in volume at the time of boiling and foam breakage. . That is, in the closed mold cavity, the paint is efficiently and uniformly applied to the wall surface.
[0016]
According to the invention described in claim 4,The mold cavity is depressurized, and the coating solution is injected into the depressurized mold cavity. In this case, the solvent of the paint boils, and the foamed paint solution flows into the cavity while breaking bubbles. As a result, the paint is applied to the wall surface of the mold cavity. That is, in the closed mold cavity, the paint is efficiently and uniformly applied to the wall surface.
[0017]
According to the invention described in claim 5,A urethane material is mixed and injected into the cavity where the coating layer is formed, and is cured by reaction. That is, urethane resin molding is performed by reaction injection molding. In this reaction injection molding, the resin is molded under low-temperature and low-pressure conditions in the cavity as compared with injection molding of a general resin. Accordingly, it is possible to prevent the coating layer formed on the wall surface of the cavity from being damaged by the pressure and temperature during molding.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
1 to 3 are partial cross-sectional views of an injection molding machine according to the present embodiment, and FIG. 4 is a perspective view of a vehicle steering wheel 1 molded by the injection molding machine.
As shown in FIG. 4, the steering wheel 1 has a ring portion 2, spoke portions 3, 4, 5, and a boss portion 6, and a die 7 (a lower die 8, 8) of an injection molding machine shown in FIGS. The upper mold 9) is for covering the core metal 10 of the ring portion 2 and the spoke portions 3, 4, and 5 with urethane resin. In the present embodiment, resin molding by reaction injection molding is performed with the steering wheel 1 shown in FIG. 4 turned upside down.
[0023]
As shown in FIGS. 1 to 3, the mold 7 is disposed in a box 13 including a frame 11 and a lid 12. Specifically, the lower die 8 of the die 7 is fixed to the frame 11, and the upper die 9 of the die 7 is fixed to the lid 12. In addition, a seal member 14 is provided at a joint of the lid 12 and the frame 11. Then, the frame 11 and the lower mold 8 are moved upward from the state where the mold 7 is opened as shown in FIG. 1, and the mold 7 is moved in a state where the core metal 10 is set as shown in FIG. Closed and clamped. At this time, a box 13 is formed by the frame 11 and the lid 12, and the inside of the box 13 is sealed by the sealing member 14. The core 10 of the present embodiment is manufactured by die-casting of aluminum die-cast, magnesium die-cast, or an alloy thereof, and the cross-sectional shape of the ring portion 10a of the core 10 is U-shaped as shown in FIG. It has become.
[0024]

Recesses

15 and 16 are formed in the lower die 8 and the upper die 9, and the

depressions

15 and 16 serve as cavities 17 for forming a molded product. In order to fix the metal core 10 of the steering wheel 1 at the time of molding, a fixing member 18 is protruded from the center of the lower die 8 and a fixing member 19 is protruded from the center of the upper die 9. . Further, the recess 16 of the upper die 9 has a discharge hole 20 (for example, a cross-sectional area = 4 mm).²) Is formed, and the cavity 17 communicates with the hollow portion 21 in the box 13 through the discharge hole 20.
[0025]
An injection nozzle 22 is provided on one side wall (the right side wall in the figure) of the frame 11, and urethane material mixed by a urethane injection device (not shown) is supplied from the injection nozzle 22 to the cavity 17 through the gate 23. Injected. This urethane material is liquid and contains a polyol component and an isocyanate component. A discharge pipe 31 is provided on the other side wall (the left side wall in the figure) of the frame 11, and the discharge pipe 31 is connected to a vacuum pump 34 via a pipe 32 and a valve 33. When the vacuum pump 34 is driven, the air in the box 13 is discharged from the discharge pipe 31, and the pressure in the box 13 is reduced.
[0026]
Next, a method of molding the urethane resin of the steering wheel 1 in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 1, the mold 7 is opened, and a mold release agent is applied to the wall surfaces of the cavity 17 (the concave portion 15 of the lower die 8 and the concave portion 16 of the upper die 9). The release agent is made of wax, silicone oil, or the like, and is applied for the purpose of preventing the molded product from sticking to the mold 7 and facilitating removal of the molded product.
[0027]
Next, the liquid paint M (in this embodiment, 150 g) is poured into the concave portion 15 of the lower die 8 while keeping the die 7 horizontal. The solution of the coating material M in the present embodiment contains methyl ethyl ketone (MEK) and isopropyl alcohol (IPA) as solvents, and a urethane resin as a solid content. In addition, when the ratio of each component in the coating material M is represented by% by weight, MEK = about 85%, IPA = about 10%, and urethane resin = 2.5%. Then, as shown in FIG. 2, the core metal 10 is set in the mold 7, and the mold 7 is closed and the mold is clamped. At this time, the frame 11 and the lid 12 are joined via the seal member 14, and the inside of the box 13 is closed.
[0028]
Then, the inside of the box 13 is depressurized by driving the vacuum pump 34 to discharge the air in the box 13 from the discharge pipe 31. At this time, the air in the cavity 17 is sucked into the hollow portion 21 in the box 13 through the discharge hole 20 and the pressure in the cavity 17 is also reduced. When the pressure in the cavity 17 is reduced, the boiling point of the solvent (MEK, IPA) of the coating material M decreases. As a result, the paint M boils and breaks bubbles with an increase in volume. Specifically, the temperature of the mold 7 is maintained at 55 ° C., and when the pressure in the cavity 17 is reduced to 300 torr or less, the solvent boils. The paint M is applied to the wall surface of the cavity 17 due to the increase in volume and the breaking of bubbles at the time of boiling.
[0029]
Then, the solvent of the paint M is vaporized, and the urethane resin of the paint M is applied to the wall surface of the cavity 17. That is, a coating layer is formed on the wall surface of the cavity 17. At this time, the surface of the core 10 in the cavity 17 is washed with the solvent of the coating M, and the coating M serving as an adhesive is applied to the surface of the core 10. The solvent is vaporized in about 60 seconds, and the vaporized solvent is exhausted from the vacuum pump 34 through the discharge hole 20 through the hollow portion 21 in the box 13 and the discharge pipe 31.
[0030]
Next, a liquid urethane material mixed by a urethane injection device (not shown) is injected into the cavity 17 from the injection nozzle 22 through the gate 23 while maintaining a predetermined reduced pressure state, and the material is injected into the cavity 17 as shown in FIG. Reacts and cures within. That is, foaming molding of the urethane resin is performed by the reaction (urethane reaction) between the polyol component and the isocyanate component. When a urethane material is injected into the cavity 17 in a reduced pressure state, as disclosed in Japanese Patent No. 2518481, a dense skin layer is formed on the surface and a highly foamed core is formed inside the skin layer. You.
[0031]
In this manner, the molding and coating of the urethane resin of the ring portion 2 and the spoke portions 3, 4, and 5 of the steering wheel 1 are performed simultaneously. That is, a coating film of the light-resistant urethane resin U1 is formed with a substantially uniform thickness (for example, 10 μm) on the surface of the urethane resin U2 as the filling material. Also, in the reaction injection molding using a urethane material, since a liquid urethane material is injected into the cavity 17 and foamed, the temperature in the cavity 17 is lower than that of injection molding of a general thermoplastic resin. The resin molding is performed under low pressure conditions. Therefore, it is possible to prevent the coating layer formed on the wall surface of the cavity 17 from being broken by the pressure and temperature during molding.
[0032]
Thereafter, the mold 7 is opened, and as shown in FIG. 4, the steering wheel 1 in which the ring portion 2 and the spoke portions 3, 4, and 5 are covered with the urethane resin U1, U2 is taken out, and the molding process is completed. In this embodiment, since the resin molding is performed with the steering wheel 1 turned upside down, a thicker urethane resin U1 coating film is formed on the upper side of the steering wheel 1 where light resistance is required.
[0033]
Table 1 shows the results of checking the formation state of the coating film (urethane resin U1) on the resin surface of the steering wheel 1 using a color difference meter. Table 1 shows the measurement results of a developed product molded by the above method and a conventional product molded by applying (mold coating) the paint M with a spray gun. In the actual steering wheel 1, the same color urethane resin U1 and urethane resin U2 are used. However, in order to confirm the formation state of the urethane resin U1 using a color difference meter, the urethane resin U2 to be foam-molded is used. The confirmation steering wheel is molded excluding the coloring components. Table 1 shows the measurement results of the respective portions of the ring portion of each of the confirmation steering wheels. The color difference ΔE from the other portions is set using the uppermost color in which the coating film is formed thick as a reference color. Is shown. That is, if the color difference ΔE is “0”, it means that the same film thickness as the uppermost portion is formed, and the larger the color difference ΔE, the larger the film thickness difference from the uppermost portion. The measurement site here is an intermediate position (upper intermediate portion) between the uppermost portion and the parting line portion (PL portion), a PL portion, an intermediate position between the PL portion and the lowermost portion (lower intermediate portion), At the bottom.
[0034]
As shown in Table 1, in the conventional product, the color difference ΔE is large in each part, particularly in the PL part. The reason for this is that when the coating solution is applied with a spray gun, the thickness of the formed coating film becomes non-uniform at each part, and in particular, the thickness of the PL portion having a surface orthogonal to the mold surface is the highest. This is because it becomes thinner in comparison. In contrast, in the developed product, the color difference ΔE is small, and it can be seen that the coating film is formed with a substantially uniform thickness. Also, it can be seen that the color difference ΔE is small also in the PL portion, and a coating film having a thickness substantially equal to that of the uppermost portion is formed.
[0035]
[Table 1]

Next, in the molding method of the present embodiment, the results of evaluating the dilutability, applicability, and drying property by changing the blending amount of each component in the coating solution are shown in Table 2. The solid content shown in Table 2 is a urethane resin for forming a coating layer.
[0036]
Specifically, the coating solution of No. 2 was obtained by reducing IPA by 100 g with respect to the coating solution of No. 1, and the coating solution of No. 3 was obtained by increasing IPA and MEK by 400 g each with respect to the coating solution of No. 1. It is. The coating solution of No. 4 was obtained by increasing MEK by 400 g with respect to the coating solution of No. 1, and similarly, MEK was added to the coating solution of No. 1, 800 g of the coating solution of No. 5, and 800 g of the coating solution of No. 6. The coating solution of 1200 g and No. 7 was increased by 1600 g.
[0037]
As shown in Table 2, the coating solution of No. 1 had good dilutability and coatability, but the drying time was long, so the evaluation was “Δ”. And, in the coating solution (No. 2, No. 6, No. 7) in which the ratio of IPA is small with respect to the blending amount of MEK, the solid content aggregates and precipitates. That is, the evaluation is "x" because the dilutability is poor. When MEK is increased to such an extent that the solid content does not agglomerate, that is, when the blending amount of MEK is increased in the order of No1 → No4 → No5, the drying time is shortened and the drying property is improved. Therefore, the evaluation of the coating solutions of No. 4 and No. 5 is “「 ”. When not only MEK but also IPA is increased in the same manner as in the case of the coating solution of No. 3, the drying time becomes longer, and the evaluation is “△”. In addition, the coating properties of the coating solutions (No. 1, No. 3, No. 4, No. 5) having good dilutability are all good. On the other hand, it was difficult to apply a coating solution having poor dilutability (No. 2, No. 6, No. 7).
[0038]
When MEK is added and diluted to such an extent that coagulation does not occur, the drying property is improved while ensuring the applicability. Therefore, in this embodiment, the No. 5 coating solution diluted by adding twice the MEK (800 g) to the No. 1 coating solution (400 g) is used for resin molding of the steering wheel 1.
[0039]
[Table 2]

Incidentally, when the paint M was applied by a spray gun as in the prior art, the application efficiency into the cavity 17 was about 20%. On the other hand, when the paint M is applied in the closed cavity 17 as in the present embodiment, the application efficiency in the cavity 17 can be increased to about 50% to 70%.
[0040]
As described above, the present embodiment has the following advantages.
(1) Since the application of the coating material M is performed in the closed mold 7, the application efficiency can be increased as compared with the case where the coating material M is applied by a spray gun, and the material cost of the coating material M can be reduced. . Further, since the coating material M is not applied to the outside of the cavity 17, the occurrence of burrs at the time of molding can be prevented. Therefore, a processing step for removing burrs required in the related art becomes unnecessary. As a result, manufacturing costs can be kept low. Further, the paint M is prevented from scattering to the outside, the workplace can be kept clean, and the deterioration of the surrounding environment can be prevented.
[0041]
(2) The coating material M is uniformly applied to the wall surface of the cavity 17 by the boiling of the solvent and the increase in volume and breakage of the foam. That is, the coating of the urethane resin U1 having excellent light resistance is formed with a substantially uniform thickness on the surface of the resin portion of the steering wheel 1 after the molding, since the coating unevenness is eliminated. Therefore, light resistance can be obtained uniformly at any place, and deterioration of product performance can be prevented. In addition, there is no unevenness in color on the surface of the product, and appearance defects can be reduced. Furthermore, when the solution of the coating material M is poured into the cavity 17, a coating film having a desired thickness can be formed only by adjusting the amount of the coating material M. In other words, when the paint is applied (mould coat) by a spray gun as in the prior art, it is not possible to apply the paint sufficiently at the parting line portion (PL portion) having a surface orthogonal to the parting surface. Although it is difficult to make the film thicker, the steering wheel 1 of the present embodiment can form a coating film having an appropriate thickness on the parting line. Therefore, the product performance such as light resistance and abrasion resistance can be enhanced, which is practically preferable. In addition, since the surface of the mold is transferred to the coating film surface, the surface design can be easily given to the mold 7. Specifically, for example, a design such as a smooth surface or a textured surface (uneven surface) can be provided.
[0042]
(3) The surface of the core 10 is washed with a solvent of the coating M, and the surface of the core 10 is coated with a urethane resin-based coating M having excellent adhesiveness, so that the core 10 and the urethane resin are strongly bonded. Can be fixed.
[0043]
(4) In the reaction injection molding using a urethane material, resin molding is performed under low-temperature and low-pressure conditions in the cavity 17 as compared with injection molding of a thermoplastic resin. Breakage of the membrane layer can be prevented. That is, the product yield can be improved.
[0044]
(5) In the present embodiment, a coating solution (150 g) having the blend ratio of No. 5 shown in Table 2 (MEK = about 85%, IPA = about 10%, urethane resin = 2.5%) was used. In this case, there is no solid content aggregation, the dilutability is good, and the coating property and the drying property are also suitable.
[0045]
(2nd Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
This embodiment differs from the first embodiment in that a paint injection device is provided. Since the shape of the cavity 17 and the configuration of the vacuum box 13 and the like are the same as those in the first embodiment, the drawings and detailed description thereof will be omitted.
[0046]
FIG. 5 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the injection molding machine according to the present embodiment. In FIG. 5, a cavity 17 and a gate 23 formed in the mold 7 are indicated by dotted lines. As shown in FIG. 5, the coating material M from the coating material injection device 40 is injected into the cavity 17 of the mold 7 through the gate 23. The urethane material mixed by the urethane injection device 41 is injected into the cavity 17 of the mold 7 through the gate 23. That is, in the present embodiment, the coating solution and the urethane material are injected into the cavity 17 from the common gate 23. When the injection molding machine is configured as described above, the coating solution can be injected into the cavity 17 with the mold 7 closed.
[0047]
Specifically, after applying a release agent to the cavity 17 of the mold 7, the core metal 10 is set in the mold 7 and clamped. Then, the vacuum pump 34 is driven to reduce the pressure in the mold cavity 17. When the pressure in the cavity 17 decreases to a predetermined pressure or less, the paint M is injected into the cavity 17 from the paint injection device 40. At this time, the solvent of the paint M boils, and the foamed paint M flows toward the discharge hole 20 in the cavity 17 while breaking bubbles. Thereby, the paint M is applied to the wall surface of the cavity 17. Then, the solvent of the paint M is vaporized, and the urethane resin of the paint M is formed on the wall surface of the cavity 17.
[0048]
After the coating layer is thus formed on the wall surface of the cavity 17, the urethane material mixed by the urethane injection device 41 is injected into the cavity 17 through the gate 23. When the same material reacts and hardens in the cavity 17, urethane resin molding of the steering wheel 1 is performed.
[0049]
As described above, according to the present embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects (1) to (5) of the first embodiment.
(1) Since the paint M can be injected while depressurizing the cavity 17, resin molding of the steering wheel 1 can be performed in a short time. Further, since the paint M is injected into the cavity 17 in the closed mold 7, it is possible to prevent the solvent of the paint M from leaking out of the injection molding machine, thereby improving the working environment.
[0050]
(2) A coating film having a desired thickness can be formed on the surface of a molded product by precisely controlling the amount of the coating solution injected by the coating material injection device 40. As a result, it is possible to reduce product variations based on the amount of the paint M to be injected.
[0051]
The above embodiment may be implemented in the following modes.
In the second embodiment, the paint M is injected into the cavity 17 in a reduced pressure state. However, the paint M is injected from the paint injection device 40 into the cavity 17 in a normal pressure state before the pressure is reduced. Is also good.
[0052]
In the second embodiment, the coating solution is injected from the gate 23 for injecting the urethane material. However, the coating solution may be injected into the cavity 17 from a location other than the gate 23. Further, a configuration in which the coating solution is injected into the cavity 17 from a plurality of locations may be adopted. Also in this case, the paint M can be efficiently applied to the wall surface of the cavity 17.
[0053]
In the above embodiment, the resin molding is performed by reaction injection molding using a urethane material.However, the present invention is not limited to this, and another resin material, or a material molded by using a rubber material may be used. . However, as described above, application to reaction injection molding in which a urethane material reacts and cures in the cavity 17 is practically preferable because molding can be performed under low pressure and low temperature conditions.
[0054]
Further, the molded product is not limited to the steering wheel 1, and can be applied to other components such as an instrument panel, a console box, a glow box, a headrest, an armrest, a door cover, an air spoiler, and a bumper. Of course, the present invention may be applied to molded articles such as home electric appliances in addition to automobile parts.
[0055]
-The components of the coating material M may be changed as appropriate. Specifically, another thermosetting resin may be used instead of the urethane resin. Further, as a solvent of the coating material M, a solvent other than methyl ethyl ketone (MEK) and isopropyl alcohol (IPA) may be used. That is, the solvent only needs to be capable of dispersing the solid content, and may be, for example, water. Practically, any solvent that has a boiling point of about 160 ° C. or less at normal pressure may be used. However, as in the above embodiment, it is practically preferable to add an alcohol-based solvent to a ketone-based solvent since the dispersion of solids is improved.
[0056]
In the above embodiment, the inside of the cavity 17 is depressurized to 300 torr or less by driving the vacuum pump 34, but the invention is not limited to this.
For example, if the temperature of the mold 7 is normal temperature (about 20 ° C.), the pressure inside the cavity 17 is reduced to about 70 torr. Further, when the solvent of the coating material M is changed, the boiling point changes. Therefore, in this case, the pressure at the time of reducing the pressure in the cavity 17 is also changed. That is, the pressure at the time of pressure reduction in the cavity 17 is appropriately changed depending on the temperature of the mold 7 and the type of the solvent used.
[0057]
In the above embodiment, the inside of the cavity 17 is decompressed to boil the coating material M. However, the present invention is not limited to this. By increasing the temperature of the mold 7 to the boiling point of the solvent at atmospheric pressure, the cavity 17 is heated. The paint M in 17 may be boiled. Also in this case, the paint M can be efficiently applied to the cavity 17 due to the increase in volume and boiling during boiling.
[0058]
Further, technical ideas other than the claims grasped by the above embodiment will be described below together with their effects.
(B) Claims1~5The method for producing a molded article according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating solution contains methyl ethyl ketone and isopropyl alcohol as solvents, and a urethane resin. In this case, methyl ethyl ketone and isopropyl alcohol as the solvent are boiled in the cavity, and the urethane resin coating layer can be formed in the cavity with a substantially uniform thickness by increasing the volume and breaking bubbles during the boiling.
[0059]
(B) ClaimsIn oneThe method for producing a molded article according to any one of the preceding claims, wherein the mold is heated. In this case, when the temperature of the mold is raised, the coating solution in the cavity boils. The paint M can be efficiently applied to the wall surface of the cavity due to the increase in volume and the breakage of bubbles at the time of boiling.
[0060]
(C) In a molded article formed by applying a filling material after previously applying a coating layer to a mold cavity so as to simultaneously perform molding and coating, a coating film having a substantially uniform thickness is formed on the surface of the filling material. A molded article, characterized in that is formed. In this case, the light resistance and wear resistance of the molded product can be improved.
[0061]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a paint can be efficiently applied to a mold cavity, and a coating film having a substantially uniform thickness can be formed on the surface of a molded product. Therefore, the light resistance of the surface of the molded article can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining a method of forming a steering wheel according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of forming a steering wheel according to the first embodiment.
FIG. 3 is a view for explaining a method of forming a steering wheel according to the first embodiment.
FIG. 4 is a perspective view of a steering wheel according to the first embodiment.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an injection molding machine according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference numeral 1 denotes a steering wheel, 7 denotes a mold, 17 denotes a cavity, M denotes a paint, U1 denotes a urethane resin as a coating film, and U2 denotes a urethane resin as a filling material.

Claims

In a method of manufacturing a molded article having a coating layer formed on the surface of the molded article,
A paint solution containing a solvent and a urethane resin is boiled in a mold cavity with the mold closed, and the paint is applied to the mold cavity surface by increasing the volume at the time of boiling , and the vaporized solvent is exhausted to form a coating film. A method for producing a molded article, comprising: a coating step of forming a layer; and a step of subsequently filling a mold cavity with a filling material.

The method for producing a molded article according to claim 1,
A method for producing a molded product, wherein the inside of a mold cavity is kept under reduced pressure.

The method for producing a molded product according to claim 1 or 2,
A method of manufacturing a molded product, comprising: after pouring a coating solution into a mold cavity, reducing the pressure inside the mold cavity to form a coating layer in the mold cavity.

The method for producing a molded product according to claim 1 or 2,
A method for manufacturing a molded product, wherein a mold cavity is decompressed, and a coating solution is injected into the depressurized mold cavity to form a coating layer in the mold cavity.

The method for producing a molded article according to claim 1 ,
The method for manufacturing a molded product, wherein the filling material is a urethane material which reacts and hardens in a mold cavity.