特許 7438567 金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-16

(45)【発行日】2024-02-27

(54)【発明の名称】金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/16 20060101AFI20240219BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20240219BHJP

【ＦＩ】

B29C45/16

B29C45/26

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022093075

(22)【出願日】2022-06-08

(65)【公開番号】P2023180029

(43)【公開日】2023-12-20

【審査請求日】2023-09-12

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000147350

【氏名又は名称】株式会社精工技研

(74)【代理人】

【識別番号】100148688

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 裕行

(72)【発明者】

【氏名】柿沼 憲宏

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 正己

(72)【発明者】

【氏名】飯田 有人

【審査官】坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０５２２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４２５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０２０１０７５４７（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／１６，４５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一金型に成形基材を装着し、該成形基材が装着された前記第一金型を第二金型に前記成形基材を覆うように突き当て、該第二金型の内面と前記成形基材の外面との間にコーティングギャップを形成し、該コーティングギャップに液状コーティング剤を注入して前記成形基材の外面に付着させた金型内コーティング成形品の製造方法であって、
互いに突き当てられる前記第一金型の突き当て面と前記第二金型の突き当て面との間に弾性体を介在させ、前記第一金型の突き当て面と前記第二金型の突き当て面とを突き当てたときに前記弾性体が圧縮することで、前記コーティングギャップ内に注入された前記液状コーティング剤が前記突き当て面同士の間から漏出しないようにシールする、ことを特徴とする金型内コーティング成形品の製造方法。

【請求項2】

前記弾性体に環状に形成された弾性シートを用い、
該弾性シートを前記成形基材が装着される前記第一金型の突き当て面に装着し、
前記弾性シートおよび前記成形基材が装着された前記第一金型を前記第二金型に前記成形基材を覆うように突き当てて、前記第二金型の内面と前記成形基材の外面との間に前記コーティングギャップを形成すると共に前記弾性シートを圧縮させ、
圧縮された前記弾性シートによって前記第一金型の突き当て面と前記第二金型の突き当て面との間をシールすることで、前記コーティングギャップ内に注入された前記液状コーティング剤が前記突き当て面同士の間から漏出することを防止した、ことを特徴とする請求項１に記載の金型内コーティング成形品の製造方法。

【請求項3】

前記弾性体に前記成形基材が装着される形状の弾性ブロックを用い、
該弾性ブロックが前記第一金型の突き当て面に装着された状態で前記弾性ブロックに前記成形基材を装着し、
前記成形基材が前記弾性ブロックに装着された前記第一金型を前記第二金型に前記成形基材を覆うように突き当てて、前記第二金型の内面と前記成形基材の外面との間に前記コーティングギャップを形成すると共に前記弾性ブロックを圧縮させ、
圧縮された前記弾性ブロックによって前記第一金型の突き当て面と前記第二金型の突き当て面との間をシールすることで、前記コーティングギャップ内に注入された前記液状コーティング剤が前記突き当て面同士の間から漏出することを防止した、ことを特徴とする請求項１に記載の金型内コーティング成形品の製造方法。

【請求項4】

前記弾性ブロックは、前記第一金型の突き当て面に沿って凸状に形成されたブロック凸部を有し、前記第二金型は、前記ブロック凸部と係合する金型凹部を有し、前記成形基材は、前記ブロック凸部と係合する成形基材凹部を有し、
前記弾性ブロックが前記第一金型の突き当て面に装着された状態で前記弾性ブロックに前記成形基材を装着し、前記成形基材が前記弾性ブロックに装着された前記第一金型を前記第二金型に前記成形基材を覆うように突き当てて、前記第二金型の内面と前記成形基材の外面との間に前記コーティングギャップを形成すると共に前記弾性ブロックを圧縮させるとき、
前記第二金型の前記金型凹部が前記弾性ブロックの前記ブロック凸部を押圧し、前記ブロック凸部が圧縮されることで前記ブロック凸部と前記金型凹部との間をシールし、前記コーティングギャップ内に注入された前記液状コーティング剤が前記ブロック凸部と前記金型凹部との間から漏出することを防止した、ことを特徴とする請求項３に記載の金型内コーティング成形品の製造方法。

【請求項5】

前記液状コーティング剤に熱硬化塗料を用い、該熱硬化塗料を前記第二金型の内面と前記成形基材の外面との間に形成されたコーティングギャップに注入した後、前記第二金型を熱源とした熱反応によって前記熱硬化塗料が硬化して前記成形基材の外面に付着する、ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の金型内コーティング成形品の製造方法。

【請求項6】

請求項２に記載の金型内コーティング成形品の製造方法に用いる金型内コーティング成形品用金型であって、
前記第一金型の突き当て面に塗装コアが凸設され、
前記第一金型の突き当て面を前記第二金型の突き当て面に近接させたとき、前記塗装コアが差し込まれる塗装キャビティが前記第二金型の突き当て面に凹設され、
前記第一金型の突き当て面に前記塗装コアを囲繞するように環状に形成された弾性シートを装着すると共に該弾性シートに載るように前記成形基材を前記塗装コアに装着した状態で、前記第一金型の突き当て面を前記第二金型の突き当て面に近接させたとき、前記弾性シートと接触するシート収容凹部が前記塗装キャビティの外周と全周に亘って繋がるように前記第二金型の突き当て面に凹設され、
前記シート収容凹部の深さが前記弾性シートの厚さより浅く設定されている、ことを特徴とする金型内コーティング成形品用金型。

【請求項7】

請求項３に記載の金型内コーティング成形品の製造方法に用いる金型内コーティング成形品用金型であって、
前記第一金型の突き当て面に装着された弾性ブロックが、前記第一金型の突き当て面に形成された凹部に嵌まるベースブロック部と、前記成形基材が装着されるメインブロック部と、前記第一金型の突き当て面から僅かに突出した部分とを有し、
前記第一金型の突き当て面を前記第二金型の突き当て面に近接させたとき、前記弾性ブロックのメインブロック部が差し込まれる塗装キャビティが前記第二金型の突き当て面に凹設されている、ことを特徴とする金型内コーティング成形品用金型。

【請求項8】

請求項４に記載の金型内コーティング成形品の製造方法に用いる金型内コーティング成形品用金型であって、
前記第一金型の突き当て面に装着された弾性ブロックが、前記第一金型の突き当て面に形成された凹部に嵌まるベースブロック部と、前記成形基材が装着されるメインブロック部と、前記第一金型の突き当て面に沿って凸状に形成されたブロック凸部と、前記第一金型の突き当て面から僅かに突出した部分とを有し、
前記第一金型の突き当て面を前記第二金型の突き当て面に近接させたとき、前記弾性ブロックのメインブロック部が差し込まれる塗装キャビティが前記第二金型の突き当て面に凹設されると共に、前記ブロック凸部と係合する金型凹部が前記塗装キャビティに接続して形成されている、ことを特徴とする金型内コーティング成形品用金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一対の金型に挟まれた成形基材の外面と金型の内面との間にコーティングギャップを形成し、コーティングギャップに液状コーティング剤を注入して成形基材の外面に付着させるようにした金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型に係り、特に、コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤が一対の金型同士の突き当て面から漏出することを防止した金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の環境問題への関心が高まる中、有機溶剤を使用せず且つＣＯ２排出削減効果の高い塗装代替技術として、金型内コーティング方法（インモールドコーティング：ＩＭＣ）が注目されている。ＩＭＣとは、成形に用いられた金型を利用して、成形基材の外面と金型の内面との隙間に機能性液状コーティング剤（例えば塗料）を注入し、加熱により成形基材の外面に被膜（例えば塗膜）を形成する技術である（特許文献１参照）。

【0003】

ＩＭＣの特徴としては、(1)一般的なスプレー塗装で用いられる有機溶剤を使用しないので環境及び人体に優しい、(2)塗装工程を行うための設備（スプレー吹付、オーブン熱処理）が不要、(3)塗料を有機溶剤で希釈しないので塗布前の材料（塗料）が成形基材の外面に塗膜として形成される割合（塗着効率）が非常に高く無駄が極めて少ない、等が挙げられる。

【0004】

ところで、ＩＭＣは、熱硬化樹脂を成形基材とする一部の製品を除き、熱可塑性樹脂の成形品では広く実用化に至っていない。その大きな理由のひとつは、成形基材と金型との隙間に注入する液状コーティング剤（塗料）の漏出である。液状コーティング剤の主材料は多くが熱硬化性樹脂であり、注入時の粘性は極めて低く微小な隙間でも浸透するため、金型同士の突き当て面から漏れ出てしまい、製造における品質低下の原因となっている。

【0005】

塗料の漏れ対策として、特許文献２には、一対の金型の間に成形基材を射出成形した後に金型同士を僅かに離間させて成形基材と金型との間にコーティングギャップを形成し、そのコーティングギャップに塗料を注入する所謂コアバック式ＩＭＣにおいて、金型同士の突き当て面（パーティング面）に成形基材を囲むように補助キャビティを設け、コーティングギャップから漏れ出た塗料を補助キャビティに導いて硬化させることで、金型外への漏出を防止した方法が開示されている。

【0006】

また、特許文献３には、同じくコアバック式ＩＭＣにおいて、金型に、成形基材を成形する主キャビティ（金型キャビティ）を囲むように副キャビティを設けたものが開示されている。このコアバック式ＩＭＣによれば、主キャビティにて成形基材を射出成形する際に副キャビティにて成形基材の外周にリブを形成し、その後、金型同士を僅かに離間させて成形基材と金型との間に形成されたコーティングギャップに塗料を注入した際、塗料がリブに堰き止められて金型同士のパーティング面から漏出することを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第３６１７８０７号公報

【文献】特許第３８２０３３２号公報

【文献】特開２００１－３８７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献２、３に開示されたものは、補助キャビティや副キャビティによって本来製品として必要のない形状を封止材（パッキン）として形成しているため、製品を取り出し後に必要のない封止材の部分を除去するトリミング工程が必要となり、製造コストのアップが避けられない。また、金型同士を僅かに離間（コアバック）させて成形基材と金型との間にコーティングギャップを形成する際、補助キャビティや副キャビティにて成形された形成部が脱落し、コンタミ不良を引き起こしてしまう可能性がある。

【0009】

このように、熱可塑性樹脂の成形事業においては、成形サイクルを数秒単位で短縮し、成形後の後加工を極力排除して、製造コストを低減しなければならないところ、上述した塗料の漏れ問題がＩＭＣを利用した量産化への足かせとなっている。

【0010】

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、一対の金型に挟まれた成形基材の外面と金型の内面との間にコーティングギャップを形成し、コーティングギャップに液状コーティング剤を注入して成形基材の外面に付着させるようにした金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型において、コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤が一対の金型同士の突き当て面から漏出することを適切に防止できる金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成すべく創案された本発明によれば、第一金型に成形基材を装着し、成形基材が装着された第一金型を第二金型に成形基材を覆うように突き当て、第二金型の内面と成形基材の外面との間にコーティングギャップを形成し、コーティングギャップに液状コーティング剤を注入して成形基材の外面に付着させた金型内コーティング成形品の製造方法であって、互いに突き当てられる第一金型の突き当て面と第二金型の突き当て面との間に弾性体を介在させ、第一金型の突き当て面と第二金型の突き当て面とを突き当てたときに弾性体が圧縮することで、コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤が突き当て面同士の間から漏出しないようにシールする、ことを特徴とする金型内コーティング成形品の製造方法が提供される（請求項１）。

【0012】

本発明に係る金型内コーティング成形品の製造方法においては、弾性体に環状に形成された弾性シートを用い、弾性シートを成形基材が装着される第一金型の突き当て面に装着し、弾性シートおよび成形基材が装着された第一金型を第二金型に成形基材を覆うように突き当てて、第二金型の内面と成形基材の外面との間にコーティングギャップを形成すると共に弾性シートを圧縮させ、圧縮された弾性シートによって第一金型の突き当て面と第二金型の突き当て面との間をシールすることで、コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤が突き当て面同士の間から漏出することを防止してもよい（請求項２）。

【0013】

本発明に係る金型内コーティング成形品の製造方法においては、弾性体に成形基材が装着される形状の弾性ブロックを用い、弾性ブロックが第一金型の突き当て面に装着された状態で弾性ブロックに成形基材を装着し、成形基材が弾性ブロックに装着された第一金型を第二金型に成形基材を覆うように突き当てて、第二金型の内面と成形基材の外面との間にコーティングギャップを形成すると共に弾性ブロックを圧縮させ、圧縮された弾性ブロックによって第一金型の突き当て面と第二金型の突き当て面との間をシールすることで、コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤が突き当て面同士の間から漏出することを防止してもよい（請求項３）。

【0014】

本発明に係る金型内コーティング成形品の製造方法においては、弾性ブロックは、第一金型の突き当て面に沿って凸状に形成されたブロック凸部を有し、第二金型は、ブロック凸部と係合する金型凹部を有し、成形基材は、ブロック凸部と係合する成形基材凹部を有し、弾性ブロックが第一金型の突き当て面に装着された状態で弾性ブロックに成形基材を装着し、成形基材が弾性ブロックに装着された第一金型を第二金型に成形基材を覆うように突き当てて、第二金型の内面と成形基材の外面との間にコーティングギャップを形成すると共に弾性ブロックを圧縮させるとき、第二金型の金型凹部が弾性ブロックのブロック凸部を押圧し、ブロック凸部が圧縮されることでブロック凸部と金型凹部との間をシールし、コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤がブロック凸部と金型凹部との間から漏出することを防止してもよい（請求項４）。

【0015】

本発明に係る金型内コーティング成形品の製造方法においては、液状コーティング剤に熱硬化塗料を用い、熱硬化塗料を第二金型の内面と成形基材の外面との間に形成されたコーティングギャップに注入した後、第二金型を熱源とした熱反応によって熱硬化塗料が硬化して成形基材の外面に付着してもよい（請求項５）。

【0016】

また、本発明によれば、請求項２に記載の金型内コーティング成形品の製造方法に用いる金型内コーティング成形品用金型であって、第一金型の突き当て面に塗装コアが凸設され、第一金型の突き当て面を第二金型の突き当て面に近接させたとき、塗装コアが差し込まれる塗装キャビティが第二金型の突き当て面に凹設され、第一金型の突き当て面に塗装コアを囲繞するように環状に形成された弾性シートを装着すると共に弾性シートに載るように成形基材を塗装コアに装着した状態で、第一金型の突き当て面を第二金型の突き当て面に近接させたとき、弾性シートと接触するシート収容凹部が塗装キャビティの外周と全周に亘って繋がるように第二金型の突き当て面に凹設され、シート収容凹部の深さが弾性シートの厚さより浅く設定されている、ことを特徴とする金型内コーティング成形品用金型が提供される（請求項６）。

【0017】

また、請求項３に記載の金型内コーティング成形品の製造方法に用いる金型内コーティング成形品用金型であって、第一金型の突き当て面に装着された弾性ブロックが、第一金型の突き当て面に形成された凹部に嵌まるベースブロック部と、成形基材が装着されるメインブロック部と、第一金型の突き当て面から僅かに突出した部分とを有し、第一金型の突き当て面を第二金型の突き当て面に近接させたとき、弾性ブロックのメインブロック部が差し込まれる塗装キャビティが第二金型の突き当て面に凹設されている、ことを特徴とする金型内コーティング成形品用金型が提供される（請求項７）。

【0018】

また、請求項４に記載の金型内コーティング成形品の製造方法に用いる金型内コーティング成形品用金型であって、第一金型の突き当て面に装着された弾性ブロックが、第一金型の突き当て面に形成された凹部に嵌まるベースブロック部と、成形基材が装着されるメインブロック部と、第一金型の突き当て面に沿って凸状に形成されたブロック凸部と、第一金型の突き当て面から僅かに突出した部分とを有し、第一金型の突き当て面を第二金型の突き当て面に近接させたとき、弾性ブロックのメインブロック部が差し込まれる塗装キャビティが第二金型の突き当て面に凹設されると共に、ブロック凸部と係合する金型凹部が塗装キャビティに接続して形成されている、ことを特徴とする金型内コーティング成形品用金型が提供される（請求項８）。

【発明の効果】

【0019】

本発明に係る金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型によれば、次のような効果を発揮できる。
（１）一対の金型に挟まれた成形基材の外面と金型の内面との間にコーティングギャップを形成し、コーティングギャップに液状コーティング剤を注入して成形基材の外面に付着させる金型内コーティング成形品の製造方法において、対となる第一金型と第二金型との突き当て面に弾性体を介在させ、第一金型と第二金型とを突き当てたときに弾性体が圧縮されることで突き当て面がシールされるので、コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤が突き当て面から漏出することを適切に防止できる。
（２）このように、コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤が突き当て面から漏出することを防止できるので、突き当て面から漏出した液状コーティング剤が第一金型および第二金型の何れかの部分に付着して硬化する事態を回避でき、それを除去するための金型清掃が不要となり、サイクルタイムを短縮できる。
（３）コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤が突き当て面から漏出しないので、液状コーティング剤が漏出することによるコーティングギャップ内の圧力低下を防止でき、液状コーティング材の成形基材への付着性が高まり、コーティング強度が向上する。
（４）特許文献２、３に開示されたもののように補助キャビティや副キャビティを用いて本来製品として必要のない形状を封止材（パッキン）として形成していないため、成形後の後加工を極力排除でき、製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第一実施形態に係る金型内コーティング成形品の製造方法に用いる金型内コーティング成形品用金型を構成する第一金型および第二金型の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ線断面図である。

【図2】図１（ｂ）の第一金型を第二金型から離間させて、成形基材、スプルーおよびランナーを取り出し、弾性シートを装着する様子を示す断面図である。

【図3】第一実施形態に用いる成形基材の説明図であり（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ－ｃ線断面図である。

【図4】第一実施形態に用いる弾性シートの斜視図である。

【図5】図２に続く工程を示す説明図であり、（ａ）は弾性シートが装着された第一金型に成形基材を装着する様子を示す断面図、（ｂ）は成形基材が第一金型に装着された様子を示す断面図である。

【図6】図５（ｂ）に続く工程を示す説明図であり、（ｃ）は第一金型を第二金型に近付けて弾性シートが第二金型に接触したときを示す断面図、（ｄ）は第一金型を第二金型に更に近付けて弾性シートが圧縮された状態を示す断面図、（ｅ）は液状コーティング剤として熱硬化性の塗料を成形基材と第二金型との間に形成されたコーティングギャップに注入した様子を示す断面図である。

【図7】（ｃ１）は図６（ｃ）の部分拡大図、（ｄ１）は図６（ｄ）の部分拡大図である。

【図8】本実施例においては塗料が弾性シートによってシールされ、弾性シートが省略された比較例では塗料が漏れる様子を示す説明図であり、（Ｘ）は本実施例である図６（ｅ）の部分拡大図、（Ｙ）は比較例として弾性シートを省略したものの同部分拡大図である。

【図9】図６（ｅ）に続く工程を示す説明図であり、（ｆ）は第一金型を第二金型から離間させた断面図、（ｇ）はコーティングされた成形基材および弾性シートを第一金型から取り出した様子を示す断面図、（ｈ）はコーティングされた成形基材から弾性シートを取り外した様子を示す断面図である。

【図10】コーティングされた成形基材すなわち金型内コーティング成形品の説明図であり（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ－ｃ線断面図である。

【図11】第一実施形態において、成形キャビティと塗装キャビティとの深さを対比すると共に成形コアと塗装コアとの高さを対比する説明図であり、センターラインＣの左側に成形金型部を右側に塗装金型部を示し、これらを模式的に付き合わせて表示した断面図である。

【図12】本発明の第二実施形態に係る金型内コーティング成形品の製造方法に用いる金型内コーティング成形品用金型を構成する第一金型、弾性ブロック（ブロック凸部を有する）、成形基材（成形基材凹部を有する）および第二金型（金型凹部を有する）を示す斜視図である。

【図13】図１２の成形基材を弾性ブロックに装着した様子を示す斜視図である。

【図14】第二実施形態に係る金型内コーティング成形品の製造方法の工程を示す説明図であって、図１３のXIV－XIV線断面図に相当し、（ａ）は成形基材を弾性ブロックに装着する様子を示す断面図、（ｂ）は第一金型を第二金型に近付ける様子を示す断面図、（ｃ）は弾性ブロックが第二金型に接触したときを示す断面図、（ｄ）は第一金型を第二金型に更に近付けて弾性ブロックが圧縮された状態を示す断面図である。

【図15】図１４（ｄ）に続く工程を示す説明図であり、（ｅ）は液状コーティング剤として熱硬化性の塗料を成形基材と第二金型との間に形成されたコーティングギャップに注入した様子を示す断面図、（ｆ）は第一金型を第二金型から離間させた断面図、（ｇ）はコーティングされた成形基材すなわち金型内コーティング成形品を第一金型から取り出した様子を示す断面図である。

【図16】コーティングされた成形基材（成形基材凹部を有する）である金型内コーティング成形品の説明図であり（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ－ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ－ｃ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0022】

（金型内コーティング成形品の製造方法の概要）
本発明に係る金型内コーティング成形品の製造方法は、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように第一金型１に成形基材２を装着し、図６（ｃ）に示すように成形基材２を覆うように第一金型１に第二金型３を突き当て、図６（ｄ）に示すように第二金型３の内面と成形基材２の外面との間にコーティングギャップ４を形成し、図６（ｅ）に示すようにコーティングギャップ４に液状コーティング剤５（例えば塗料）を注入して成形基材２の外面に付着させる金型内コーティング成形品の製造方法が前提となる。本発明の金型内コーティング成形品の製造方法の特徴は、図６（ｃ）に示すように第一金型１の突き当て面６と第二金型３との突き当て面７の間に弾性体８を介在させ、図６（ｄ）に示すように第一金型１と第二金型３とを突き当てて型締めしたときに弾性体８が圧縮されることで、図６（ｅ）に示すようにコーティングギャップ４内に注入された液状コーティング剤５が突き当て面６、７の間から漏出しないようにシールする点にある。以下に、弾性体８に弾性シート８ａを用いた本発明の第一実施形態について説明する。

【0023】

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態は、図４に示すようにシールとして機能する弾性体８に、環状に形成された弾性シート８ａを用い、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、弾性シート８ａを成形基材２が装着される第一金型１の突き当て面６に装着し、図６（ｃ）、図６（ｄ）に示すように第一金型１に成形基材２を覆うように第二金型３を突き当てて第二金型３の内面と成形基材２の外面との間にコーティングギャップ４を形成すると共に弾性シート８ａを圧縮させ、図６（ｅ）に示すように圧縮された弾性シート８ａによって第一金型１の突き当て面６と第二金型３の突き当て面７との間をシールすることで、図８（Ｘ）に示すようにコーティングギャップ４内に注入された液状コーティング剤５が突き当て面６と突き当て面７との間から漏出することを防止するものである。なお、図８（Ｙ）に示すように、シールとして機能する弾性シート８ａが存在しない場合、コーティングギャップ４内に注入された液状コーティング剤が突き当て面６と突き当て面７との間から漏出してしまう。

【0024】

（金型内コーティング成形品用金型）
図１（ａ）、図１（ｂ）、図２に、本発明の第一実施形態に係る金型内コーティング成形品の製造方法に用いる金型内コーティング成形品用金型の一例を示す。この金型は、凸状の成形コア９および塗装コア１０が形成された下側の第一金型１と、凹状の成形キャビティ１１および塗装キャビティ１２が形成された上側の第二金型３とから構成されており、成形コア９および成形キャビティ１１からなる成形金型部１３と、塗装コア１０および塗装キャビティ１２からなる塗装金型部１４とを備えている。なお、第一金型１と第二金型３とは、上下配置（竪型）に限られず、左右配置（横型）でもよく、第一金型１を第二金型３に突き当てて型締めし、離間させて成形品を取り出すアクチュエータには、油圧や電動など様々な機構が用いられる。

【0025】

図２の状態から第一金型１を第二金型３に近付け、図１（ｂ）に示すように第一金型１の突き当て面６を第二金型３の突き当て面７に突き当てたとき、成形コア９が成形キャビティ１１に差し込まれてこれらの間に成形基材２を成形するための成形ギャップ１５が形成され、これと同時に塗装コア１０が塗装キャビティ１２に差し込まれ、後述するように塗装コア１０に装着された成形基材２と塗装キャビティ１２との間にコーティングギャップ４（図６（ｄ）、図７（ｄ１）参照）が形成される。ここで、成形コア９および成形キャビティ１１が成形金型部１３を構成し、塗装コア１０および塗装キャビティ１２が塗装金型部１４を構成することになる。

【0026】

図２に示すように、第二金型３の内部には、成形キャビティ１１と塗装キャビティ１２との中間に位置してスプルー通路１６が上下方向に形成されており、第二金型３の上面には、スプルー通路１６に成形基材を成形するための樹脂を注入する樹脂注入口１７が形成されている。第二金型３の突き当て面７には、一端がスプルー通路１６に接続され他端がゲート１８を介して成形キャビティ１１に接続されたランナー溝部１９が形成されており、図１（ｂ）に示すように、第二金型３の突き当て面７に第一金型１の突き当て面６が突き当てられたとき、ランナー溝部１９が第一金型１の突き当て面６で覆われてランナー通路２０となる。また、第二金型３の内部には、一端がゲート２１を介して塗装キャビティ１２に接続された塗料通路２２が形成されており、第二金型３の側面には、塗料通路２２の他端に塗料５（液状コーティング剤）を注入するための塗料注入口２３が形成されている。

【0027】

（成形基材２を成形する樹脂）
図１（ｂ）に示すように、成形金型部１３において成形基材２を成形するために樹脂注入口１７に注入される樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の何れも使用できる。但し、熱可塑性樹脂の方が本発明のメリットが大きい。この点を説明すると、熱可塑性樹脂の冷却硬化時間（例えば３０秒程度）の方が熱硬化性樹脂の反応硬化時間（例えば３分適度）よりも遙かに短い。このため、本発明を用いることなく、特許文献２、３に開示された方法のように補助キャビティや副キャビティによって成形基材に本来製品として必要のない形状を封止材（パッキン）として形成した場合、製品を取り出し後に必要のない封止材の部分を除去するトリミング処理（後処理）をするための時間（例えば十数秒）が必要となるところ、後処理を含めた全体時間に対する後処理時間の割合が熱可塑性樹脂の方が熱硬化性樹脂よりも遙かに大きくなる。よって、トリミング処理を行うことによるサイクルタイムの悪化（長期化）は、熱可塑性樹脂の方が熱硬化性樹脂より顕著となる。本発明によれば、上述のトリミング処理が不要となるため、熱可塑性樹脂の方が熱硬化性樹脂よりサイクルタイムを短縮化する割合が大きい。

【0028】

樹脂注入口１７に注入される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－酢酸ビニルポリマーといったポリオレフィン樹脂、ポリビニルアルコール等の結晶性汎用樹脂、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール等の結晶性エンジニアリングプラスチック、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂等の非晶性汎用樹脂、ポリカーボネート、変性ＰＰＯ、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド等の非晶性エンジニアリングプラスチック、その他、ポリスチレン樹脂、熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらは混合して用いることも可能である。また、熱可塑性を維持する範囲で上述した各種の熱可塑性樹脂に他の成分、例えば、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を混合したものを用いることもできる。更に、これらの各種材料にカーボン繊維やガラス繊維等の各種繊維を添加した複合材料を用いることも可能である。

【0029】

加えて、樹脂注入口１７には、熱可塑性樹脂ではなく、熱硬化性樹脂を注入してもよい。注入される熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等をマトリックスとするバルクモールディング コンポウンド（ＢＭＣ）、タフモールディング コンポウンド（ＴＭＣ）と呼ばれる成形用コンポウンドが挙げられる。

【0030】

（液状コーティング剤５としての塗料）
図６（ｅ）、図８（Ｘ）に示すように、塗装金型部１４において成形基材２に液状コーティング剤５として塗料をコーティングするために塗料注入口２３に注入される塗料５には、例えば、熱硬化塗料が用いられる。熱硬化塗料は、塗料注入口２３から第二金型３の塗装キャビティ１２の内面と成形基材２の外面との間に形成されたコーティングギャップ４に注入された後、第二金型３を熱源とした熱反応によって硬化し、成形基材２の外面に付着される。コーティングギャップ４内の熱硬化塗料を加熱硬化させるため、第二金型３にはヒーターが内蔵されている。ヒーターとしては、例えば、ニクロム線等の電気抵抗線を第二金型３の塗装キャビティ１２の近傍に配設したものが考えられる。また、加熱方法として、温度制御性が求められ、設定温度が１２０℃以下の場合は水温調、１２０℃を越える場合は油温調等が用いられる。

【0031】

塗料注入口２３に注入される塗料５としては、アルキド樹脂系、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系、ビニル樹脂系等の熱硬化型塗料の他、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、これら各種オリゴマーとエチレン性不飽和モノマーからなるラジカル重合型塗料、アルキド樹脂系、エポキシ樹脂エステル系、脂肪酸変性ウレタン樹脂系等の酸化重合型塗料、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系、不飽和ポリエステル系等の多液反応型塗料、或いはこれらの塗料に金属粉や顔料、紫外線吸収剤等を添加した機能性塗料、フッ素樹脂系ラッカー、シリコン樹脂系ラッカー、シラン系ハードコート剤等を用いることができる。

【0032】

（弾性シート８ａ）
図２に示すように、第一金型１の突き当て面６には、塗装コア１０を挿通するように環状に形成された弾性シート８ａ（図４参照）が装着される。なお、本明細書において環状（リング状）の概念には、円形リングの他、図４に示す矩形リングやその他の形状も含まれる。すなわち、弾性シート８ａは、塗装コア１０の形状に応じたリング状に成形されている。弾性シート８ａは、第一金型１の突き当て面６を第二金型３の突き当て面７に突き当てたとき、図６（ｃ）、図７（ｃ１）および図６（ｄ）、図７（ｄ１）に示すように弾性変形して潰れ、図６（ｅ）、図８（Ｘ）に示すように、塗装コア１０に装着された成形基材２と塗装キャビティ１２との間に形成されたコーティングギャップ４に塗料を注入した際、その塗料が第一金型１の突き当て面６と第二金型３の突き当て面７との間から漏出することを防止するシール（パッキン）として機能する。

【0033】

弾性シート８ａは、本実施形態においては、図２に示すように、成形基材２を成形コア９から取り出した後、その成形基材２を塗装コア１０に取り付ける前に、第一金型１の突き当て面６に塗装コア１０を囲繞するように装着される。但し、これに限らず、図１（ｂ）に示すように、樹脂注入口１７に樹脂を注入して成形コア９と成形キャビティ１１との間の成形ギャップ１５において成形基材２を射出成形するに先立って、予め弾性シート８ａを第一金型１の突き当て面６に成形コア９を囲繞するように装着しておき、その状態で第一金型１を第二金型３に突き合わせて成形基材２を射出成形し、溶融樹脂の冷却硬化により成形基材２の下面に弾性シート８ａが仮装着されている状態でもよい。

【0034】

図１（ａ）、図１（ｂ）、図２に示すように、第二金型３の突き当て面７の塗装キャビティ１２の周囲には、弾性シート８ａの形状に合わせて形成されたシート収容凹部２４が、塗装用キャビティ１２の外周と全周に亘って繋がるように形成されている。図５（ｂ）に示すように、シート収容凹部２４の突き当て面７からの深さＤは、弾性シート８ａの厚さｔより僅かに浅く設定されている。従って、図５（ｂ）の状態から第一金型１を上昇させ、図６（ｃ）に示すように弾性シート８ａをシート収容凹部２４に差し入れ、弾性シート８ａの上面がシート収容凹部２４の天井面に当接したとき、弾性シート８ａの下部８ｃが突き当て面７から下方に突出し、突き当て面７と突き当て面６との間には圧縮ギャップＧが形成された状態となる（図６（ｃ）の部分拡大図である図７（ｃ１）参照）。

【0035】

その後、図６（ｄ）に示すように、第一金型１を更に上昇させて第一金型１の突き当て面６を第二金型３の突き当て面７に突き当てて圧縮ギャップＧを無くすと（零にすると）、シート収容凹部２４から突出した弾性シート８ａの下部８ｃが圧縮され、圧縮ギャップＧ相当の圧縮代によってシール機能が発揮される（図６（ｄ）の部分拡大図である図７（ｄ１）参照））。すなわち、図７（ｄ１）に示すように、圧縮ギャップＧを零とした型締め時に、シート収容部２４と塗装用キャビティ１２との接続部に塗装用キャビティ１２の開口を囲繞するように枠状に形成された金型エッジ部２４ｘが、弾性変形した弾性シート８ａの上面に食い込み、弾性シート８ａの復元力によって弾性シート８ａの上面と第二金型３のシート収容部２４との間が封止（シール）される。この結果、コーティングギャップ４に注入された塗料５が突き当て面６、７の間から漏出（漏洩）することを防止できる。

【0036】

弾性シート８ａの材質は、図６（ｃ）、図６（ｄ）に示すように、第一金型１と第二金型３との間に挟まれたとき弾性的に圧縮されてシール（パッキン）機能を発揮する材質であって、図８（Ｘ）に示すように、塗料注入口２３からコーティングギャップ４に注入された１００～１２０℃程度の塗料が弾性シート８ａに接したときシール（パッキン）機能を損なわない耐熱性を有する材質、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ (アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン) 等が用いられる。本実施形態においては、弾性シート８ａの材質にＰＥＴを用いている。

【0037】

また、弾性シート８ａの厚さは、それを挟む成形基材２の枠状底面と第一金型１の突き当て面６の塗装コア１０の外周部分との形状に追従させるためには極力薄くすることが好ましく、例えば厚さ０．０２ｍｍ～０．２ｍｍが望ましい。弾性シート８ａの厚さを薄くすることで、弾性シート８ａを挟む成形基材２の枠状底面と第一金型１の突き当て面６の塗装コア１０の外周部分とに多少のスロープや隆起があっても、それらの形状に弾性シート８ａがしなやかに追従するように変形し、適切にシールできる。本実施例においては、弾性シートには、厚さ０．０２ｍｍ～０．２ｍｍ（例えば０．１ｍｍ）のＰＥＴフィルムを用いている。

【0038】

（各工程について）
以下、第一実施形態に係る金型内コーティング成形品の製造方法の工程を説明する。

【0039】

先ず、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、第一金型１の突き当て面６を第二金型３の突き当て面７に突き当てた状態で、樹脂注入口１７から樹脂（本実施例では熱可塑性樹脂）を注入する。樹脂は、スプルー通路１６、ランナー通路２０およびゲート１８を通り、成形コア９と成形キャビティ１１との間に形成された成形ギャップ１５に注入され、成形ギャップ１５内において硬化して成形基材２となる。

【0040】

図２に示すように、第一金型１を第二金型３から離間させ、成形コア９に装着された状態となっている成形基材２を図示しない突き出し機構（イジェクト機構）で離型させ、同様にスプルー２５およびランナー２６を図示しない突き出し機構（イジェクト機構）で離型させる。図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、成形基材２は、本実施形態においては底面が開放された直方体となっているが、この形状に限られず、底面が開放された円柱体等でもよく、底面が開口されていなくてもよい。なお、ランナー２６と成形基材２とはゲート１８の部分にて切り離される。

【0041】

図２に示すように、第一金型１の突き当て面６に、塗装コア１０を挿通するようにリング状に形成された弾性シート８ａを装着する。図４に示すように、弾性シート８ａの形状は、本実施形態においては成形基材の形状に合わせて矩形リング状であるが、例えば成形基材の形状が円柱体であれば、それに合わせて円形リング状となる。その後、成形コア９から離型された成形基材２を塗装コア１０に装着する。この成形基材２の付け替えは、図示しないロボットアーム等によって行われる。

【0042】

図５（ａ）は、弾性シート８ａが第一金型１の突き当て面６に、塗装コア１０を挿通するように装着された様子を示す断面図であり、図５（ｂ）は、成形基材２が弾性シート８ａに載るように塗装コア１０に
装着された様子を示す断面図である。図２に示すように、塗装コア１０の突き当て面６からの高さＨ１は、成形コア９の突き当て面６からの高さＨ２よりも、弾性シート８ａの厚さｔを考慮して厚さｔ分だけ高く設定されている。このため、図５（ｂ）に示すように、成形基材２が弾性シート８ａに載るように塗装コア１０に装着されたとき、成形基材２の天井面２ｚが塗装コア１０の頂面１０ｚに接した状態となる。なお、成形基材２を、塗装コア１０内に設けられた図示しない吸引機能によって、塗装コア１０に吸着してもよい。

【0043】

図６（ｃ）、図７（ｃ１）に示すように、第一金型１を上昇させて第二金型３に近付ける。第一金型１の弾性シート８ａの上面が第二金型３のシート収容凹部２４の天井面に当接したとき、シート収容凹部２４の深さＤが弾性シート８ａの厚さｔよりも僅かに小さいため、弾性シート８ａの下部８ｃが第二金型３の突き当て面７から下方に突出し、第一金型１の突き当て面６と第二金型３の突き当て面７との間には僅かな隙間（圧縮ギャップＧ）が形成された状態となる。その後、第一金型１を更に上昇させ、図６（ｄ）、図７（ｄ１）に示すように、第一金型１の突き当て面６が第二金型３の突き当て面７に突き当たって圧縮ギャップＧが零になると、シート収容凹部２４から下方に突出している弾性シート８ａの下部８ｃが圧縮され、その圧縮代によってシール機能が発揮される。同時に、塗装コア１０に装着された成形基材２と塗装キャビティ１２との間に所定のコーティングギャップ４が形成される。

【0044】

すなわち、図２、図１１に示すように、塗装キャビティ１２は、成形キャビティ１１よりも僅かに大きく形成されており、成形キャビティ１１と成形コア９との間で成形された成形基材２を塗装コア１０に装着し、塗装コア１０に装着された成形基材２に塗装キャビティ１２を被せて突き当て面６、７を突き当てたとき、図６（ｄ）、図７（ｄ１）に示すように、成形基材２の外面と塗装キャビティ１２の内面との間には、所定のコーティングギャップ４が形成される。図１１は、成形キャビティ１１と塗装キャビティ１２との深さを対比すると共に成形コア９と塗装コア１０との高さを対比する説明図であり、センターラインＣの左側に成形金型部１３を右側に塗装金型部１４を示し、これらを模式的に付き合わせて表示した断面図である。図１１のセンターラインＣの右側の仮想線Ｋは、成形キャビティ１１の形状を表す。

【0045】

なお、図６（ｃ）、図７（ｃ１）に示すように、第一金型１の弾性シート８ａの上面が第二金型３のシート収容凹部２４の天井面に当接した段階においては、成形基材２の頂面２ｙと塗装キャビティ１２の天井面１２ｙとの間には、上述のコーティングギャップ４よりも僅かに広い隙間（コーティングギャップ４よりも圧縮ギャップＧ分だけ広い隙間）が形成され、図６（ｄ）、図７（ｄ１）に示すように、第一金型１の突き当て面６が第二金型３の突き当て面７に突き当たったとき、成形基材２の外面と塗装キャビティ１２の内面との間に所定のコーティングギャップ４が形成される。

【0046】

図６（ｅ）に示すように、塗料注入口２３から塗料５（例えば熱硬化塗料）を注入する。塗料５は、塗料通路２２およびゲート２１を通ってコーティングギャップ４に注入され、コーティングギャップ４内において硬化して成形基材２の外面に付着（コーティング）される。このとき、図８（Ｘ）に示すように、圧縮された弾性シート８ａによって第一金型１の突き当て面６と第二金型３との突き当て面７との間がシールされるため、コーティングギャップ４内に注入された塗料５が突き当て面６、７の間から漏出することが防止される。仮に、図８（Ｙ）に示すように、シールとして機能する弾性シート８ａが存在しない場合、コーティングギャップ４内に注入された塗料５が、金属同士が突き当てられたに過ぎない第一金型１の突き当て面６と第二金型３の突き当て面７との間から漏出してしまう。

【0047】

コーティングギャップ４内の塗料５が硬化した後、図９（ｆ）に示すように、第一金型１を下降させ第二金型３から離間させる。このとき、成形基材２の外面に塗膜２７が形成された金型内コーティング成形品２８（製品）が、塗装コア１０に嵌まり込んだ状態となっている。図９（ｇ）に示すように、金型内コーティング成形品２８を、図示しない突き出し機構（イジェクト機構）によって塗装コア１０から離型させる。弾性シート８ａは金型内コーティング成形品２８と一体となってイジェクトされる。

【0048】

最後に、図９（ｈ）に示すように、弾性シート８ａを金型内コーティング成形品２８から取り外す。ここで、塗料５（熱硬化塗料）を硬化させるために、第二金型３の塗装キャビティ１２の近傍に加えられる熱によって成形基材２および弾性シート８ａが昇温されるところ、成形基材２（例えばポリエチレン等の熱可塑性樹脂）および弾性シート８ａ（例えばＰＥＴ）はそれらのガラス転移温度（Ｔｇ）より低い状態が保たれるため、弾性シート８ａがコーティング済みの成形基材２に溶着することはなく、容易に剥離できる。よって、後工程のコストアップの要因とはならない。

【0049】

図１０に、成形基材２の外面に塗膜２７がコーティングされた金型内コーティング成形品２８（製品）を示す。図示するように、底面が開放された直方体からなる成形基材２の外面には、コーティング剤として塗膜２７が形成されている。塗膜２７の厚さは、図８（Ｘ）に示すコーティングギャップ４の間隔に応じた厚さとなる。

【0050】

（作用・効果）
第一実施形態に係る金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型によれば、次のような効果を発揮できる。

【0051】

図８（Ｘ）に示すように、対となる第一金型１と第二金型３との突き当て面６、７の間に弾性シート８ａを介在させ、第一金型１と第二金型３とを突き当てたときに弾性シート８ａが圧縮されることで突き当て面６、７の間がシールされるので、コーティングギャップ４内に注入された塗料５が突き当て面６、７の間から漏出することを適切に防止できる。弾性シート８ａは、成形基材２の底面の開口に沿って環状（リング状）に形成されているので、コーティングギャップ４内の塗料５の漏れを周方向の全周に亘って防止できる。

【0052】

図８（Ｘ）に示すように、コーティングギャップ４内に注入された塗料５が突き当て面６、７の間から漏出することをリング状の弾性シート８ａによって防止できるので、図８（Ｙ）に示す比較例のように、突き当て面６、７の間から漏出した塗料５が第一金型１および第二金型３の何れかの部分に付着して硬化する事態を回避でき、それを除去するための金型清掃が不要となり、サイクルタイムを短縮できる。なお、図８（Ｘ）において、万一、塗料５がコーティングギャップ４の下端から漏れたとしても、漏れた塗料５は、弾性シート８ａ（例えばＰＥＴフィルム）の上面に付着するため、図９（ｇ）に示すイジェクトによって弾性シート８ａと共に離型され、金型清掃が不要となる。

【0053】

図８（Ｘ）に示すように、コーティングギャップ４内に注入された塗料５が突き当て面６、７の間から漏出しないので、塗料５が漏出することによるコーティングギャップ４内の圧力低下を防止でき、塗料５の成形基材２への付着性が高まり、塗膜２７のコーティング強度が向上する。

【0054】

図２に示すように、塗装コア１０の突き当て面６からの高さＨ１が、成形コア９の突き当て面６からの高さＨ２よりも弾性シート８ａの厚さｔ分だけ高く設定されているため、図５（ｂ）に示すように、成形基材２を弾性シート８ａに載るように塗装コア１０に装着したとき、成形基材２の天井面２ｚが塗装コア１０の頂面１０ｚに丁度接した状態となる。よって、型締め後、図８（Ｘ）に示すように、コーティングギャップ４内に塗料５を注入したとき、コーティングギャップ４内に注入された塗料５の圧力によって成形基材２の天井面２ｚが下方に凹むことはなく、成形基材２の天井面２ｚが下方に凹むことによるコーティングギャップ４内の圧力低下を防止でき、塗料５の成形基材２への付着性が高まる。

【0055】

本実施形態によれば、特許文献２、３に開示されたもののように補助キャビティや副キャビティを用いて本来製品として必要のない形状を封止材（パッキン）として形成していないため、成形後の後加工（製品として必要のない封止材を除去する加工）を極力排除でき、製造コストを低減できる。

【0056】

また、図２に示すように、成形コア９から取り出した成形基材２を塗装コア１０に取り付けた後、図６（ｄ）、図７（ｄ１）に示すように、第一金型１の突き当て面６を第二金型３の突き当て面７に突き当てて、塗装コア１０に取り付けられた成形基材２と塗装キャビティ１２との間にコーティングギャップ４を形成したとき、図１（ｂ）に示すように、成形コア９が成形キャビティ１１に差し入れられてそれらの間に成形ギャップ１５が形成される。よって、図６（ｅ）に示すように、塗料５をコーティングギャップ４に注入する工程と、図１（ｂ）に示すように、樹脂を成形ギャップ１５に注入する工程とを並行して行うことで、成形基材２の成形と成形基材２へのコーティングとを同時に行うことができ、製造効率が向上する。

【0057】

すなわち、図１（ｂ）の右側の塗装金型部１４にて塗装された成形基材２をイジェクトし、左側の成形金型部１３にて成形された成形基材２を右側の塗装コア１０に付け替えた後、第一金型１と第二金型３とを突き合わせ、右側の塗装金型部１４にて成形基材２に塗膜２７をコーティングすると共に左側の成形金型部１３にて次の成形基材２を成形するという工程を繰り返すことで、成形基材２の成形と成形基材２へのコーティングとを一つの金型（対となる第一金型１および第二金型３）で同時に行うことができ、製造効率が向上する。

【0058】

上述した第一実施形態に係る金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型によれば、図７（ｃ１）に示すように、第一金型１と第二金型３との間に弾性シート８ａを介在させ、図７（ｄ１）に示すように、型締め時に弾性変形した弾性シート８ａの復元力と金型エッジ部２４ｘで発揮される封止機能によって、多くの金型内成形品２８（製品）の塗料漏れ問題を改善できる。しかしながら、図１２の中程に示す成形基材２ｂのように、形状に部分的な切り欠き（成形基材凹部２ｘ）があるなど、第一金型１と第二金型３の突き当て面６、７（パーティングライン面）が水平な平面とはならない場合、突き当て面に弾性シート８ａを介在させる方法では塗料漏れ防止が困難となる。この場合、以下に説明する第二実施形態に係る金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型が用いられる。

【0059】

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は、図１２および図１３に示す第一金型１の突き当て面６を第二金型３の突き当て面７に突き当てたとき圧縮されてシール機能を発揮する弾性体８に、第一実施形態の弾性シート８ａではなく、弾性ブロック８ｂを用いたものである。図１２および図１３は、図１（ａ）、図１（ｂ）および図２に示す第一金型１および第二金型３の塗装金型部１４を示す。第二実施形態は、弾性体８に第一実施形態の弾性シート８ａではなく弾性ブロック８ｂを用いた点を除き、成形樹脂やコーティング塗料等を含めて基本的には第一実施形態と同様である。よって、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、相違点について説明する。

【0060】

本発明の第二実施形態は、図１２、図１３に示すように弾性体８に成形基材２ｂが装着される形状の弾性ブロック８ｂを用い、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように弾性ブロック８ｂが第一金型１の突き当て面６に装着された状態で弾性ブロック８ｂに成形基材２ｂを装着し、図１４（ｃ）、図１４（ｄ）に示すように第一金型１に成形基材２ｂを覆うように第二金型３を突き当てて第二金型３の内面と成形基材２ｂの外面との間にコーティングギャップ４を形成すると共に弾性ブロック８ｂを圧縮させ、図１５（ｅ）に示すように圧縮された弾性ブロック８ｂによって第一金型１の突き当て面６と第二金型３の突き当て面７との間をシールすることで、コーティングギャップ４内に注入された液状コーティング剤５（熱硬化塗料）が突き当て面６、７の間から漏出することを防止するものである。

【0061】

図１２に示すように、弾性ブロック８ｂは、突き当て面６に沿って凸状に形成されたブロック凸部８ｘを有し、第二金型３は、ブロック凸部８ｘと係合する金型凹部１２ｘを有し、成形基材２ｂは、ブロック凸部８ｂと係合する成形基材凹部２ｘを有する。金型凹部１２ｘは塗装キャビティ１２と繋がっている。成形基材凹部２ｘを有する成形基材２ｂは、図１（ａ）、図１（ｂ）および図２に示す第一金型１および第二金型３の成形金型部１３によって、射出成形される。すなわち、第二実施形態においては、第一金型１および第二金型３の成形金型部１３の形状が成形基材凹部２ｘを成形する形状となっており、これによって射出成形された成形基材凹部２ｘを有する成形基材２ｂを、第一金型１および第二金型３の塗装金型部１４の塗装コア１０を構成する弾性ブロック８ｂに装着する。

【0062】

図１２に示すように、弾性ブロック８ｂは、第一金型１の突き当て面６に形成された凹部３０に嵌まるベースブロック部８ｙと、ベースブロック部８ｙの上面に設けられ成形基材２ｂが装着されるメインブロック部８ｚと、メインブロック部８ｚの側部に設けられ成形基材２ｂの成形基材凹部２ｘが嵌まるブロック凸部８ｘとを有する。ベースブロック部８ｙは、第一金型１を第二金型３に対して当接離間させる移動中に弾性ブロック８ｂが第一金型１から外れないように固定するための固定部として機能する。ベースブロック部８ｙは、第一金型１の突き当て面６から僅かに（０．０２～０．０４ｍｍ程度）突出しており、この突出した部分８ｗが後述するように圧縮代ｐとなりシール性を発揮する。なお、弾性ブロック８ｂのシール性および耐久性を考慮すると、圧縮代ｐはベースブロック部８ｙの厚さｄの８～３０％が好ましい。また、弾性ブロック８ｂの弾性率（圧縮弾性率）は、０．１～５ＧＰａ、特に１～３ＧＰａが好ましい。

【0063】

図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示すように、弾性ブロック８ｂのメインブロック部８ｚに成形基材２ｂを装着する。メインブロック部８ｚは、成形基材２ｂを装着するための塗装コアとして機能する。なお、成形基材２ｂを、弾性ブロック８ｂ内に設けられた図示しない吸引機能によって、弾性ブロック８ｂに吸着してもよい。図１４（ｃ）、図１４（ｄ）に示すように、第一金型１を上昇させて第二金型３に突き当て、第二金型３の内面と成形基材２ｂの外面との間にコーティングギャップ４を形成すると共に、弾性ブロック８ｂを圧縮させる。

【0064】

詳しくは、図１４（ｃ）に示すように、上昇する第一金型１に装着された弾性ブロック８ｂのベースブロック部８ｙの頂面が第二金型３の突き当て面７に当接した段階においては、第二金型３の突き当て面７と第一金型１の突き当て面６との間には、僅かな隙間（圧縮代ｐ相当の隙間）が形成され、成形基材２ｂの頂面と塗装キャビティ１２の天井面との間には、上述のコーティングギャップ４よりも僅かに広い隙間（コーティングギャップ４よりも圧縮代ｐ分だけ広い隙間）が形成された状態となる。その後、第一金型１が更に上昇されて、図１４（ｄ）に示すように、第一金型１の突き当て面６が第二金型３の突き当て面７に突き当たり、ベースブロック部８ｙの第一金型１の突き当て面６から突出した部分８ｗが潰れて圧縮代ｐが零になったとき、成形基材２ｂの外面と塗装キャビティ１２の内面との間に所定のコーティングギャップ４が形成される。

【0065】

図１４（ｄ）に示すように、第一金型１の突き当て面６が第二金型３の突き当て面７に突き当たったとき、第一金型１に装着された弾性ブロック８ｂのベースブロック部８ｙが第二金型３の突き当て面７に押し付けられ、ベースブロック部８ｙの第一金型１の突き当て面６から突出した部分８ｗが潰れ、パッキンとして機能する。よって、図１５（ｅ）に示すように、コーティングギャップ４内に注入された塗料５が第一金型１のベースブロック部８ｙと第二金型３の突き当て面７との間から漏出することが防止される。

【0066】

これと同時に、図１３に示す第二金型３の金型凹部１２ｘが弾性ブロック８ｂのブロック凸部８ｘを押圧し、図１４（ｄ）に示すように、ブロック凸部８ｘが圧縮されることでブロック凸部８ｘと金型凹部１２ｘとの間をシールする。よって、図１５（ｅ）に示すように、コーティングギャップ４内に注入された液状コーティング剤５（例えば熱硬化塗料）がブロック凸部８ｘと金型凹部１２ｘとの間から漏出することが防止される。

【0067】

コーティングギャップ４内の塗料が硬化した後、図１５（ｆ）に示すように、第一金型１を下降させ第二金型３から離間させる。このとき、外面が塗膜２７でコーティングされた成形基材２ｂ（金型内コーティング成形品２８ｂ）が、弾性ブロック８ｂのメインブロック部８ｚに嵌まり込んだ状態となっている。最後に、図１５（ｇ）に示すように、成形基材２ｂの外面が塗膜２７でコーティングされた金型内コーティング成形品２８ｂ（製品）を、図示しない突き出し機構（イジェクト機構）によって弾性ブロック８ｂから離型させる。

【0068】

図１６に、成形基材２ｂの外面が塗膜２７でコーティングされた金型内コーティング成形品２８ｂを示す。図示するように、底面が開放され側面に成形基材凹部２ｘを有する略直方体からなる成形基材２ｂの外面には、コーティング剤として塗膜２７が形成されている。塗膜２７の厚さは、図１５（ｅ）に示すコーティングギャップ４の間隔に応じた厚さとなる。

【0069】

（弾性ブロック８ｂ）
第二実施形態の弾性ブロック８ｂは、その材質がパッキンとしての機能をもつ弾性体で構成される。その材質を選定する条件は塗料５である熱硬化樹脂に侵されないこと、硬化のための温度に耐えられる耐熱性をもつこと、塗料５の漏れを封止させるための弾性力を持つことが条件となる。一例としては４フッ化エチレン（テフロン（登録商標））が好適である。

【0070】

通常、金型（第一金型１、第二金型３）は鋼材を使用するのが一般的であるが、塗料５は粘性が低く、小さなスキマにも侵入してしまう特性があり、その注入圧力は１０～２０ｋｇｆ／ｃｍ２と低いので、樹脂製の金型でも充分耐えることが可能である。但し、金型全体の剛性は必要であるから、鋼材からなる第一金型１の一部をポケット加工し、図１３、図１４に示すように、第一金型１の突き当て面６に凹設したポケット（凹部３０）に弾性ブロック８ｂのベースブロック部８ｙを嵌め込んだ入れ子構造とすることが望ましい。

【0071】

塗料５を注入した時の漏れを防止するために、弾性ブロック８ｂのベースブロック部８ｙは、第一金型１の突き当て面６より０．０２～０．０４ｍｍ程度突出することが重要である。第一金型１の突き当て面６を第二金型３の突き当て面７に突き当てる型閉じ時に、ベースブロック部８ｙの第一金型１の突き当て面６から突出した部分８ｗが潰し代（圧縮代ｐ）となってパッキン効果を発揮し、塗料の漏れが防止される。

【0072】

（作用・効果）
第二実施形態に係る金型内コーティング成形品の製造方法によれば、第一金型１と第二金型３との型締め時に圧縮されてパッキンとして機能する弾性体８に、図１２に示すような弾性ブロック８ｂを用いているので、弾性ブロック８ｂにブロック凸部８ｘを形成し、それに合わせて第二金型３に金型凹部１２ｘを形成し、成形基材２ｂに成形基材凹部２ｘを形成することで、成形基材２ｂの形状に部分的な切り欠きがあるなど、第一金型１および第二金型３の突き当て面６、７（パーティングライン面）が水平な平面とはならない場合であっても、塗料漏れを適切に防止できる。

【0073】

すなわち、図１５（ｅ）に示すように、コーティングギャップ４に注入された液状コーティング剤５（例えば塗料）は、型締め時に、弾性ブロック８ｂのベースブロック部８ｙが潰れることで成形基材２ｂの下端から漏出することが防止され、弾性ブロック８ｂのブロック凸部８ｘが潰れることでブロック凸部８ｘと基材凹部２ｘとの間から漏出することが防止される。よって、第一実施形態と同様に、漏出した塗料５によって第一金型１、第二金型３が汚れることはなく金型清掃が不要となり、塗料５が漏出することによるコーティングギャップ４内の圧力低下を防止でき、塗料５の成形基材２ｂへの付着性が高まり、塗膜２７のコーティング強度が向上する等の作用・効果を発揮できる。その他、第二実施形態の基本的な作用・効果は第一実施形態と同様である。

【0074】

（その他）
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

【0075】

例えば、図１２以降に示す第二実施形態において、ブロック凸部８ｘ、金型凹部１２ｘ、成形基材凹部２ｘを省略し、第一実施形態と同様に、シンプルな形状の弾性ブロック８ｂ、塗装キャビティ１２、成形基材２ｂとしてもよい。この場合、弾性ブロック８ｂは、第一金型１の突き当て面６に形成された凹部３０に嵌まるベースブロック部８ｙと、ベースブロック部８ｙの上面に設けられ成形基材２ｂが装着されるメインブロック部８ｚとから構成され、塗装キャビティ１２および成形基材２ｂは、第一実施形態の塗装キャビティ１２および成形基材２と同様の形状となる。

【0076】

この場合であっても、第一金型１の突き当て面６を第二金型３の突き当て面７に突き当てたとき、弾性ブロック８ｂのベースブロック部８ｙが第二金型３の突き当て面７に押し付けられ、ベースブロック部８ｙの第一金型１の突き当て面６から突出した部分８ｗが潰れることで、コーティングギャップ４内に注入された塗料５が第一金型１のベースブロック部８ｙと第二金型３の突き当て面７との間から漏出することを防止できる。

【産業上の利用可能性】

【0077】

本発明は、一対の金型に挟まれた成形基材の外面と金型の内面との間にコーティングギャップを形成し、コーティングギャップに液状コーティング剤（塗料）を注入して成形基材の外面に付着させるようにした金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型において、コーティングギャップ内に注入された液状コーティング剤が一対の金型同士の突き当て面から漏出することを防止できる金型内コーティング成形品の製造方法及びそれに用いる金型内コーティング成形品用金型に利用できる。

【符号の説明】

【0078】

１ 第一金型
２ 成形基材
２ｘ 成形基材凹部
３ 第二金型
４ コーティングギャップ
５ 液状コーティング剤（例えば塗料）
６ 第一金型の突き当て面
７ 第二金型の突き当て面
８ 弾性体
８ａ 弾性シート
８ｂ 弾性ブロック
８ｘ ブロック凸部
８ｙ ベースブロック部
８ｚ メインブロック部
８ｗ 突き当て面６から突出した部分
９ 成形コア
１０ 塗装コア
１１ 成形キャビティ
１２ 塗装キャビティ
１２ｘ 金型凹部
２４ シート収容凹部
２８ 金型内コーティング成形品（第一実施形態）
２８ｂ 金型内コーティング成形品（第二実施形態）
３０ 凹部
Ｄ シート収容凹部２４の深さ
ｔ 弾性シート８ａの厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】