專利名稱：熱塑性樹脂模塑制品的生產(chǎn)方法及用于該方法的組裝模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱塑性樹脂模塑制品的生產(chǎn)方法以及與表皮材料部分層合的熱塑性樹脂模塑制品(多層模塑制品)。
熱塑性樹脂模塑制品和在其上層合了表皮材料的熱塑性樹脂模塑制品廣泛用于汽車內(nèi)部零件(例如里門頭線、車尾裝璜和儀表盤)，家用電器設(shè)備的內(nèi)部和外部零件等。
這種熱塑性樹脂模塑制品以及與表皮材料層合的樹脂模塑制品的制備方法見美國專利第5154872號所述。此外，在日本專利公告(KoKoKu)第4-26289號(相應(yīng)于日本專利公開第63-11312號)中描述了生產(chǎn)與表皮材料層合的樹脂模塑制品的方法。
本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)上述常規(guī)方法具有下列缺點(diǎn)。
在美國專利第5154872號所述的方法中，在樹脂供給口附近的產(chǎn)品表面上易于產(chǎn)生光澤變化或折皺即所謂加料印(Charge marks)，從而造成產(chǎn)品的外觀很差。此外，在采用常規(guī)方法生產(chǎn)部分與表皮材料層合的模塑制品時，如果所需的模塑制品相當(dāng)大，而這樣在模中的熔融樹脂供給口出現(xiàn)在不與表皮材料層合的區(qū)域，光澤變化或折皺易于在該區(qū)域的產(chǎn)品表面上產(chǎn)生，導(dǎo)致不均勻性和外觀差。
本發(fā)明的一個目的是提供有效地生產(chǎn)具有均勻表面和極佳外觀而同時防止所需模塑制品的表面部分出現(xiàn)光澤變化或折皺的樹脂模塑制品的生產(chǎn)方法，而不會使儀器笨重，即使在生產(chǎn)大的熱塑性樹脂模塑制品時也是如此。所述模塑制品的表面部分要求有極佳的外觀或具有設(shè)計(jì)的表面。
本發(fā)明的另一個目的是提供能有效地生產(chǎn)具有均勻表面和極佳外觀的多層模塑制品的方法，而不會損傷表皮材料，不會在未與表皮材料層合的樹脂表面造成光澤變化或折皺，即使在生產(chǎn)部分與表皮材料層合的熱塑性樹脂模塑制品(多層模塑制品)時也是如此。
本發(fā)明的再一個目的是提供用于本發(fā)明方法的組裝模具。
本發(fā)明提供生產(chǎn)熱塑性樹脂模塑制品的方法，該方法包括下列步驟(a)將第一熔融熱塑性樹脂由第一樹脂供給口供給到在第一模具的模腔表面和第二模具的模腔表面之間形成的模腔的第一部分，所述第一和第二模具處于開模狀態(tài)；(b)關(guān)閉所述第一和第二模具，以使模腔處于閉模狀態(tài)；(c)將第二熔融熱塑性樹脂從第二樹脂供給口注入到處于閉模狀態(tài)的模腔的第二部分；(d)將處于閉模狀態(tài)的模腔中的所述第一和第二樹脂冷卻并固化；及(e)將所述第一模具和所述第二模具開模，以取出所述模塑制品。
另外，本發(fā)明還提供部分與表皮材料層合的熱塑性樹脂模塑制品的生產(chǎn)方法，包括以下幾步；(a)將表皮材料放置在第一模具的模腔表面與第二模具的模腔表面之間形成的模腔的第一部分，并將第一熔融熱塑性樹脂由第一樹脂供給口供給到模腔的第一部分(最好是在表皮材料與第一和第二模具的模腔表面的至少一個模腔表面之間)，所述第一和第二模具處于開模狀態(tài)。
(b)關(guān)閉所述第一模具和所述第二模具，以使模腔處于閉模狀態(tài)；
(c)將第二熔融熱塑性樹脂從第二樹脂供給口注入到處于閉模狀態(tài)的模腔的第二部分；(d)將處于閉模狀態(tài)的模腔中的所述第一和第二樹脂冷卻并固化；及(e)將所述第一模具和所述第二模具開模， 以取出所述模塑制品。
本發(fā)明方法的一個方面還包括以下步驟(f)將一個可移動的節(jié)流排(dam)置于所述第一模具和所述第二模具的至少一個模具之中，以從所述模具的模腔表面凸出到開模狀態(tài)的模腔中，從而將模腔分成第一部分和第二部分，和(g)在注入第二樹脂之前，將所述可移動節(jié)流排撤回至所述模具中。
在本發(fā)明的方法中，第一和第二模具優(yōu)選是在閉模壓力在2.94-8.83MPa(30-90kgf/cm2)下閉模的，而第二樹脂在閉模壓為9.81-39.23MPa(100-400k，/cm2)下注入模腔的第二部分。此外，第二樹脂的注入優(yōu)選在第一樹脂供給完成后0-30秒開始。
在本發(fā)明的方法中，可得到具有極佳外觀的模塑制品，同時防止了至少在注塑部分出現(xiàn)光澤變化或折皺即所謂加料印，這是因?yàn)椴⒉皇撬弥破返乃胁糠志ㄟ^壓塑方法模塑。由于將注塑部分地與壓塑一起使用，不象傳統(tǒng)注塑方法那樣需要高壓力，這樣儀器不會變得很笨重。另外，按照本發(fā)明，可有效且容易地生產(chǎn)壓塑部分與注塑部分一體化(即成為一塊)的樹脂模塑制品。
即使是在生產(chǎn)部分與表皮材料層合的樹脂模塑制品時，仍可防止表皮材料的表面上形成的花紋圖案的減少或表皮材料的損傷，因?yàn)槿廴跇渲膲毫Σ粫芨?，而且表皮材料不會發(fā)生位移。而且，可得到至少在注塑部分具有極佳外觀的、注塑部分與壓塑部分充分一體化的模塑制品。
在使用可移動節(jié)流排時，所得到的模塑制品的壓塑部分和注塑部分可清楚地彼此分開，而且防止了壓塑時第一熔融樹脂向欲注塑的第二部分的外流。因此，可生產(chǎn)能令人滿意的一體化的并且在壓塑部分和模塑部分之間有清晰界線的高質(zhì)量熱塑性樹脂模塑制品。此外，在使用可移動節(jié)流排時，肯定可以防止表皮材料的位移。
本發(fā)明提供用于模塑熱塑性樹脂的組裝模具，它包括具有模腔表面的第一模具；具有與所述第一模具的所述模腔表面相對的模腔表面的第二模具；用于向所述第一模具的模腔表面與所述第二模具的模腔表面之間形成的模腔的第一部分供給第一熔融熱塑性樹脂的第一樹脂供給裝置；用于向所述模腔的第二部分供給第二熔融熱塑性樹脂的第二樹脂供給裝置；壓制裝置，它與所述第一和第二模具相連，用于將至少一個所述模具在所述第一和第二模具處于開模狀態(tài)的開模位置和所述模具處于關(guān)閉狀態(tài)的閉模位置之間移動，并使所述第一和第二模具保持預(yù)定的閉模壓力；和與所述壓制裝置和所述第一和第二樹脂供給裝置相連的控制裝置，所述控制裝置將所述第一樹脂供給裝置驅(qū)動第一段時間，以供給所述第一樹脂，同時所述第一和第二模具通過所述壓制裝置保持開模狀態(tài)；在所述第一樹脂供給同時或之后，驅(qū)動所述壓制裝置以在第一閉模壓力下關(guān)閉所述第一和第二模具，并將所述模具置于閉模狀態(tài)；在所述模具閉模完全后，將所述第二樹脂供給裝置驅(qū)動第二段時間，以注入所述第二樹脂，同時使所述第一和第二模具保持第二閉模壓力；并驅(qū)動所述壓制裝置以在所述第二樹脂的注入完成后的第三段時間后打開所述第一和第二模具。
此外，本發(fā)明提供用于模塑熱塑性樹脂的組裝模具，包括具有模腔表面和與所述模腔表面相連的溝(groove)的第一模具；具有與所述第一模具的所述模腔表面相對的模腔表面的第二模具；存放于溝中的可移動節(jié)流排；用于將所述可移動節(jié)流排在第一位置和第二位置之間移動的節(jié)流排驅(qū)動裝置，其中第一位置是指所述可移動節(jié)流排被完全存放于所述第一模具中的位置，而第二位置是指所述可移動節(jié)流排的一部分從所述模具的模腔表面凸出的位置， 以將由所述第一模具的模腔表面與所述第二模具的模腔表面之間形成的模腔分成第一部分和第二部分。
用于向所述模腔的第一部分供給第一熔融熱塑性樹脂的第一樹脂供給裝置；用于向所述模腔的第二部分供給第二熔融熱塑性樹脂的第二樹脂供給裝置；壓制裝置，它與所述第一和第二模具相連，用于將至少一個所述模具在所述第一和第二模具處于開模狀態(tài)的開模位置和所述模具處于關(guān)閉狀態(tài)的閉模位置之間移動，并使所述第一和第二模具保持預(yù)定的閉模壓力；和與所述壓制裝置、所述第一和第二樹脂供給裝置和所述節(jié)流排驅(qū)動裝置相連的控制裝置，所述控制裝置驅(qū)動所述節(jié)流排驅(qū)動裝置，以使所述可移動節(jié)流排的所述部分凸出到模腔中；將第一樹脂供給裝置驅(qū)動第一段時間，以供給所述第一樹脂，同時所述第一和第二模具通過所述壓制裝置保持開模狀態(tài)；在所述第一樹脂供給的同時或之后驅(qū)動所述壓制裝置以在第一閉模壓力下關(guān)閉所述第一和第二模具，并將所述模具置于閉模狀態(tài)；與所述第一和第二模具的閉模同步驅(qū)動所述節(jié)流排驅(qū)動裝置，以使可移動節(jié)流排返回到所述模具中；將所述模具閉模完全后，將所述第二樹脂供給裝置驅(qū)動第二段時間，以注入所述第二樹脂，同時使所述第一和第二模具保持第二閉模壓力；并驅(qū)動所述壓制裝置以在所述第二樹脂的注入完成后的第三段時間后打開所述第一和第二模具。
本發(fā)明的組裝模具最好還包括一個位置檢測裝置，它與控制裝置相連，用以檢測第一和第二模具中至少一個的位置。
上述“開模狀態(tài)”定義為這樣一種狀態(tài)其中第一模具的模腔表面與第二模具的模腔表面之間的模腔間距大于所需產(chǎn)品(熱塑性模塑制品)的厚度。在本發(fā)明中，開模狀態(tài)優(yōu)選包括第一開模狀態(tài)和第二開模狀態(tài)，在第一開模狀態(tài)中所述模具的放置使得其間的模腔間距應(yīng)使得在第一和第二模具之間的模塑制品能被取出，而第二開模狀態(tài)中的模腔間距應(yīng)小于第一開模狀態(tài)中的模腔間距。按照本發(fā)明的組裝模具的一個方面，在供給第一樹脂前，控制裝置驅(qū)動壓制裝置，從而使第一和第二模具由第一開模狀態(tài)移至第二開模狀態(tài)。
通過使用本發(fā)明的組裝模具，可簡單有效地進(jìn)行本發(fā)明的方法。
下面給出的詳細(xì)說明和附圖將有助于充分理解本發(fā)明，它們的給出僅用于說明，而不應(yīng)誤解為是對本發(fā)明的限制。
本發(fā)明進(jìn)一步的應(yīng)用范圍將由下面給出的詳細(xì)說明而顯而易見。但應(yīng)明白，這些詳細(xì)的說明和具體的實(shí)施例僅給出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，僅用于說明，這是由于在本發(fā)明宗旨和范圍內(nèi)的各種變化和改進(jìn)在本領(lǐng)域技術(shù)人員讀過下面的詳細(xì)說明之后將是顯而易見的。


圖1是本發(fā)明的組裝模具的一個實(shí)例的斷面示意圖；圖2是本發(fā)明的組裝模具的另一個實(shí)例的斷面示意圖；圖3是本發(fā)明的組裝模具的再一個實(shí)例的斷面示意圖4是本發(fā)明的方法的一個實(shí)例中第二模具和樹脂供給口的操作的時間曲線；圖5是本發(fā)明的方法的另一個實(shí)例中第二模具和樹脂供給口的操作的時間曲線；圖6是本發(fā)明的方法的再一個實(shí)例中第二模具和樹脂供給口的操作的時間曲線；圖7是通過本發(fā)明方法生產(chǎn)的熱塑性樹脂模塑制品的一個實(shí)例的透視圖；圖8是圖7所示的模塑制品沿X-X線的斷面圖；圖9至12是顯示本發(fā)明方法的一個生產(chǎn)步驟的狀態(tài)的斷面圖，其中圖7所示的模塑制品是采用圖1中所示的組裝模具，根據(jù)圖4中所示的時間曲線生產(chǎn)的；圖13是本發(fā)明方法的另一個實(shí)例中第二模具、樹脂供給口和可移動節(jié)流排的操作的時間曲線；圖14至17是分別顯示本發(fā)明方法的一個生產(chǎn)步驟的情況的斷面圖，其中圖7所示的模塑制品是按照圖13所示的時間曲線，用圖3所示的組裝模具生產(chǎn)的；圖18是顯示采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的部分與表皮材料層合的熱塑性樹脂模塑制品的一個實(shí)例的透視圖；圖19是圖18中所示的模塑制品沿線Y-Y的斷面圖；圖20至24是分別顯示本發(fā)明方法的一個生產(chǎn)步驟的情況的斷面圖，其中圖18所示的模塑制品是按照圖4所示的時間曲線，用圖1所示的組裝模具生產(chǎn)的；圖25至29是分別顯示本發(fā)明方法的一個生產(chǎn)步驟的情況的斷面圖，其中圖18所示的模塑制品是按照圖13所示的時間曲線，用圖3所示的組裝模具生產(chǎn)的。
下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明。所有附圖中同樣的標(biāo)號表示同一部分。
下面描述本發(fā)明中用于模塑熱塑性樹脂的組裝模具。
如圖1所示，本發(fā)明的組裝模具由第一模具1a和第二模具1b構(gòu)成。這些模具與壓制裝置2相連。參看圖1，第一模具1a固定于壓制裝置2的固定框架2a上(第一模具1a為固定模具)。第二模具1b固定在通過連接桿2b與固定框架2a相連的可移動框架2c上(第二模具1b為可移動模具)。第二模具1b的驅(qū)動裝置2d與可移動框架2c相連，使第二模具1b可按圖1中箭頭A所示的方向移動。對于第二模具1b的驅(qū)動裝置2d沒有特別限制。例如，可使用水力驅(qū)動裝置。
第一模具1a和第二模具1b分別具有彼此相對并與所需產(chǎn)品的形狀相應(yīng)的模腔表面3a和3b。若將第一模具1a和第二模具1b關(guān)閉，則模腔表面3a和3b限定了一個基本上與所需制品的外型相吻合的模腔。
第二模具1b可以通過壓制裝置2在(i)第一開模位置、(ii)第二開模位置和(iii)閉模位置之間來回移動，其中第一開模位置是指其中第一模具的模腔表面3a與第二模具的模腔表面3b之間的模腔間距(圖1中B)處于第一和第二模具1a和1b之間的模塑制品可以移動的狀態(tài)(第一開模狀態(tài))；第二開模位置是指其中模腔間距保持在比第一開模狀態(tài)小一些的狀態(tài)(第二開模狀態(tài))，閉模位置是指其中模腔間距處于與所需模塑制品的厚度幾乎相等的狀態(tài)(閉模狀態(tài))?？赏ㄟ^壓制裝置2使第一和第二模具1a和1b保持預(yù)定的閉模壓力。注意圖1中所示的第一和第二模具1a和1b是處于第一開模狀態(tài)。
圖1中所示的第一模具1a是所謂陽模，其中模腔表面形成凸出部份。第二模具1b是所謂陰模，其模腔表面3b形成凹進(jìn)部分。然而，第二模具可以是陽模，而第一模具可以是陰模。此外，第一模具可以是可移動的模具，而第二模具可以是固定的模具，或者兩個模具均可以是可移動的模具。此外，第一模具可以是上模具，而第二模具可以是下模具。
第一模具1a的模腔表面3a具有至少一個通向第一部分的第一樹脂供給口4a和至少一個通向第二部分的第二樹脂供給口4b，所述第一部分是指其中供給欲壓塑的第一熔融熱塑性樹脂，所述第二部分是指其中供給欲注塑的第二熔融熱塑性樹脂。第一和第二供料口開/關(guān)元件5a和5b分別安裝于第一和第二樹脂供給口4a和4b周圍以獨(dú)立地控制第一和第二樹脂供給口4a和4b的關(guān)/開，注意供料口開/關(guān)元件可以是機(jī)械元件(例如關(guān)閉銷)或用于將供料口附近的樹脂熔融或固化的元件(例如關(guān)閉用加熱器)。第一和第二樹脂供給口4a和4b的數(shù)目根據(jù)第一和第二部分的大小或所需模塑制品的形狀予以適當(dāng)確定。
樹脂擠出裝置7分別通過在第一模具1a中形成的第一和第二樹脂通道6a和6b與第一和第二樹脂供給口4a和4b相連。第一樹脂供給裝置由第一樹脂供給口4a、第一供料口開/關(guān)元件5a、第一樹脂通道6a和樹脂擠出裝置7構(gòu)成。第二樹脂供給裝置由第二樹脂供給口4b、第二供料口開/關(guān)元件5b、第二樹脂通道6b和樹脂擠出裝置7構(gòu)成。第一和第二樹脂通道6a和6b如圖1所示，是中途結(jié)合(integrated midway)的，并與單一的樹脂擠出裝置7相連。然后，如圖2中所示，第一和第二通道6a和6b可通過獨(dú)立排布的第一和第二樹脂通道6a和6b上與第一和第二樹脂擠出裝置7a和7b相連。
控制裝置(CPU)8與第一和第二供料口開/關(guān)元件5a和5b以及壓制裝置2的驅(qū)動裝置2d相連，以控制這些裝置。在本發(fā)明的組裝模具中，壓制裝置2的驅(qū)動裝置2d、第一和第二供料口開/關(guān)元件5a和5b以及第一和第二模具1a和1b的閉模壓力是通過控制元件8來控制的，這將在以后描述。最好是在檢測到第二模具1b相應(yīng)于第一模具1a處于預(yù)定位置時對各裝置進(jìn)行控制。在圖1所示的組裝模具中，將用于檢測第二模具1b的位置的位置檢測裝置9沿第一和第二模具1a和1b的表面放置。位置檢測裝置9也與控制裝置8相連。對位置檢測裝置9無特別限制。例如，可使用機(jī)械、電或光檢測第二模具1b的位置的裝置。打開第一和第二樹脂供給口4a和4b的時間段(驅(qū)動第一和第二樹脂供給裝置的時間段)、關(guān)閉第一樹脂供給口4a至打開第二樹脂供給口4b的時間段、關(guān)閉第二樹脂供給口4b至驅(qū)動壓制裝置2的驅(qū)動裝置2d的時間段等是通過裝在控制裝置8中的計(jì)時器10來控制的。
本發(fā)明的組裝模具可具有用于將供給第一熔融熱塑性樹脂的模腔的第一部分與供給第二熱塑性樹脂的模腔的第二部分暫時分開的可移動節(jié)流排。圖3示出了本發(fā)明的具有這樣的可移動節(jié)流排的組裝模具。
圖3中所示的組裝模具的第一模具1a具有與模腔表面3a相連通的溝11?？梢苿庸?jié)流排12就存放于溝11中?？梢苿庸?jié)流排12的下端部分與裝在第一模具1a中的節(jié)流排驅(qū)動裝置13相連。通過節(jié)流排驅(qū)動裝置13可在圖3中垂直方向C上移動(滑動)可移動節(jié)流排12(方向C基本上與模具開/關(guān)方向A平行)通過此操作，可移動節(jié)流排12可在可移動節(jié)流排12完全存放于第一模具1a中的第一位置和可移動節(jié)流排的一部分(上端部分)從模腔表面3a凸出的第二位置之間移動。注意圖3中所示的可移動節(jié)流排在第二位置?？梢苿庸?jié)流排12優(yōu)選具有基本上與模腔表面3a相平行的上表面，使得其末端表面(上端表面)在第一位置與模腔表面3a一起形成單一平面。而且，可移動節(jié)流排1 2優(yōu)選與溝11具有幾乎相同的寬度，使得在第一模具1a中可移動節(jié)流排12的側(cè)表面(滑動表面)與溝11的內(nèi)表面(滑動表面)之間幾乎不會形成縫隙。對節(jié)流排驅(qū)動裝置13無特別限制。例如，使用空氣或液壓或電磁驅(qū)動裝置均可。
如上所述，在圖3所示的組裝模具中，在壓塑部(供給欲壓塑的第一樹脂的第一部分)與注塑部(供給欲注塑的第二樹脂的第二部分)的界限處設(shè)置可移動節(jié)流排12。可移動節(jié)流排12可通過節(jié)流排驅(qū)動裝置13沿模具開/關(guān)方向C在第一模具1a中滑動，以凸出到模腔中?？梢苿庸?jié)流排12可在第二模具或這兩個模具中設(shè)置。
可移動節(jié)流排12可在壓塑部分和注塑部分之間的界限處連續(xù)或不連續(xù)設(shè)置。若壓塑部分在所需模塑制品的中央部分，而壓塑部分的整個外周緣部分被注塑部分所包圍，則處于界限處的可移動節(jié)流排優(yōu)選是連續(xù)的。若壓塑部分的末端部分與所需模塑制品的末端部分相應(yīng)，則可僅在壓塑部分與注塑部分相接觸的部分設(shè)置可移動節(jié)流排。這里連續(xù)的可移動節(jié)流排應(yīng)很顯然是連續(xù)的。至于結(jié)構(gòu)，可將可移動節(jié)流排分成適于滑動的預(yù)定長度的若干單元。
沿模具開/關(guān)方向C凸出到模腔中的可移動節(jié)流排12的部分的長度(圖3中D)必須大于所需模塑制品的厚度F(最終產(chǎn)品厚度)。然而，若可移動節(jié)流排12超過模塑制品的厚度過分凸出，則模具相應(yīng)交得太厚，或必須過分增加可移動節(jié)流排12的長度。因此，長度D通常小于最終產(chǎn)品厚度的15倍，并優(yōu)選小于最終產(chǎn)品厚度的10倍。
節(jié)流排驅(qū)動裝置13也與控制(CPU)8及第一和第二供料口開/關(guān)元件5a和5b以及壓制裝置2的驅(qū)動裝置2d相連。在圖3所示的本發(fā)明的組裝模具中，壓制裝置2的驅(qū)動裝置2d、節(jié)流排驅(qū)動裝置13和第一及第二供料口開/關(guān)元件5a和5b的操作以及第一和第二模具1a和1b的閉模壓力是通過控制裝置8控制的，這將在以后描述。
如圖1至3所示，本發(fā)明的組裝模具除了上面的裝置外，還可具有表皮材料輸送裝置14。圖1至3所示的表皮材料輸送裝置14可支撐住表皮材料在圖1至3中箭頭E所示的方向移動，從而可將表皮材料放置在第一開模狀態(tài)(優(yōu)選第一開模狀態(tài))的模腔表面3a上的預(yù)定位置(優(yōu)選模腔的第一位置)。若安置表皮材料輸送裝置14，則該表皮材料輸送裝置14也與控制裝置(CPU)8以及第一和第二供料口開/關(guān)元件5a和5b以及壓制裝置2的驅(qū)動裝置2d相連。在圖1至3所示的本發(fā)明的組裝模具中，壓制裝置2的驅(qū)動裝置2d以及表皮材料輸送裝置14的操作以及閉模壓力由控制裝置8控制，這將在以后描述。應(yīng)注意對表皮材料輸送裝置14的具體結(jié)構(gòu)并無特別限制。
下面將描述本發(fā)明的組裝模具用于生產(chǎn)熱塑性模塑制品的本發(fā)明的方法以及本發(fā)明的組裝模具中控制裝置的控制順序。
下面將參照圖4至6所示的時間曲線描述采用圖1中所示的組裝模具生產(chǎn)圖7和8中所示的熱塑性樹脂模塑制品的方法。圖9至12是本發(fā)明的生產(chǎn)方法中一個具體實(shí)施方案中模塑步驟中模具的斷面圖。
圖7是本發(fā)明方法得到的熱塑性樹脂模塑制品15的一個實(shí)例的透視圖。圖8是圖7中模塑制品沿X-X線的縱斷面圖。在圖7中虛線16所圍起的部分是通過壓塑而模制的部分15a，而其余部分則是通過注塑而模制的部分15b(在模腔中第二部分模塑的部分)。
如圖4所示，控制裝置8驅(qū)動驅(qū)動裝置2d以將第二模具1b由第一開模位置降至圖9中所示的第二開模位置(t1至t2)。注意第一開模狀態(tài)中的模腔間距B通常為500-1000mm，第二開模狀態(tài)中模腔間距B通常為所需模塑制品的厚度+0.1至50mm。在兩個模具之間的模腔間距大于最終產(chǎn)品厚度F的第二開模狀態(tài)。第一供料口開/關(guān)元件5a在第一段時間(t3-t4)處于打開狀態(tài)。通過該操作，在欲供給的熔融熱塑性樹脂的總量中，用于形成最終模塑制品的壓塑區(qū)的需要量(第一量)的第一熔融熱塑性樹脂由第一樹脂供給口4a供給到模腔表面3a的第一部分，在那里所述樹脂被壓塑(圖9)。隨后，驅(qū)動裝置2d啟動，將第二模具1b在第一閉模壓力下由第二開模位置關(guān)閉至圖10所示的閉模位置(t5至t6)。通過該操作，第一樹脂15a被壓塑，將包括樹脂未供給部分的模腔(即樹脂注塑部分第二部分)置于關(guān)閉狀態(tài)，而模腔間距B與最終產(chǎn)品厚度F相當(dāng)。第一閉模壓力優(yōu)選30-90kfg/cm2。
閉模操作可在需要量(第一量)的第一樹脂供給完全后進(jìn)行，如圖4所示?；蛘撸鐖D5所示，閉模操作可在第一樹脂供給進(jìn)行的同時開始進(jìn)行。在此情況下，需要量的第一熔融樹脂的供給一完成，閉模操作也就完成了。第一樹脂的供給和閉模操作可在任意時間開始，只要在模腔間距B等于最終產(chǎn)品厚度F之時或之前需要量的第一樹脂已完全供給便可。
閉模操作完成時，使第二供料口開/關(guān)元件5b在第二段時間(t7至t8)保持打開的狀態(tài)，同時第一和第二模具1a和1b保持第二閉模壓力，模腔間距B保持在最終產(chǎn)品厚度F。通過該操作，將剩余量(第二量)的第二熔融熱塑性樹脂15b由第二樹脂供給口4b注入到處于閉模狀態(tài)中的樹脂未供給部分(第二部分)中(圖11)，從而將模腔充以第一和第二樹脂15a和15b(圖12)。第二閉模壓力優(yōu)選為9.81-39.23MPa。在本發(fā)明方法中，第二樹脂15b的注入優(yōu)選在第一樹脂15a的供給完成后0-30秒，更優(yōu)選0-10秒后開始(t4至t7)。通過此操作，壓塑的第一樹脂15a和模塑的第二樹脂15b令人滿意地彼此結(jié)合。
在第二熔融樹脂15b的注入中，模腔間距B不總是需要嚴(yán)格保持在最終產(chǎn)品厚度F，但模腔間距B不能小于最終產(chǎn)品厚度F。例如，要注入第二樹脂時，兩模具1a和1b的保壓壓力可減小?；蛘?，如圖6所示，模具1a和1b可能被樹脂注射壓力略微打開(其程度最好使注入的第二樹脂不會流入到第一部分(壓塑部分))，而在第二樹脂的供給完成后，可再進(jìn)行閉模操作，直至達(dá)到最終產(chǎn)品厚度F。本發(fā)明的注塑也包括這些具體實(shí)施方案。
第二樹脂15b的注塑完成時，在第三段時間里模具1a和1b處于圖12所示的狀態(tài)，從而將熔融熱塑性樹脂15a和15b冷卻并固化。然后，驅(qū)動裝置2d啟動，將第二模具由閉模位置移至第一開模位置，從而打開模具，借此操作，可取出模塑制品(t9)。
在本發(fā)明方法中，通過采用圖2中所示的組裝模具，可將與供給到第一部分(壓塑部分)的第一樹脂不同的樹脂作為供給到第二部分(注塑部分)的第二樹脂，或者，可分別由樹脂供給口4a和4b供給不同的樹脂，從而得到具有兩種或更多種顏色的多色模塑制品。
下面將參照圖13中所示的時間曲線詳述使用圖3所示的組裝模具生產(chǎn)圖7和8中所示的熱塑性樹脂模塑制品的方法。圖14至17是說明本發(fā)明的生產(chǎn)方法的一個實(shí)施方案的模塑步驟中的模具的斷面視圖。
如圖13所示，控制裝置8驅(qū)動節(jié)流排驅(qū)動裝置13以將可移動節(jié)流排由第一位置移至第二位置，從而使可移動節(jié)流排12的一部分凸出到處于第一開模狀態(tài)(T4)的模腔中。此時，凸出到模腔中的可移動節(jié)流排12的部分的長度D大于最終產(chǎn)品的厚度F。啟動驅(qū)動裝置2d，以將第二模具1b由第一開模位置降至圖14中所示的第二開模位置(T2至T4)。在第二模具1b的模腔表面3b與可移動節(jié)流排12接觸時，可移動節(jié)流排12也與第二模具1b同步由最高位移至較高位(T3至T4)。從而，可移動節(jié)流排12的上端表面與第二模具1b的模腔表面3b相接觸。
第一供料口開/關(guān)元件5a在第一段時間(T5至T6)保持打開的狀態(tài)。通過該操作，使用于形成壓塑部分的需要量(第一量)的第一熔融熱塑性樹脂15a由第一樹脂供給口4a供給到被可移動節(jié)流排12所包圍的模腔表面(第一部分)(圖14)。啟動壓制裝置2的驅(qū)動裝置2d和節(jié)流排驅(qū)動裝置13， 以在第一閉模壓力下，將第二模具1b由第二開模位置關(guān)閉至圖15中所示的閉模位置，同時推下可移動節(jié)流排12(T7至T8)。通過該操作，將第一樹脂15a壓塑，而模腔間距B等于最終產(chǎn)品厚度F。
在此情況下，同樣可在第一樹脂供給完成后進(jìn)行閉模操作?；蛘?，閉模操作可在第一樹脂供給的同時開始，并將可移動節(jié)流排12推下。在此情況下，需要量的第一熔融樹脂的供給完成時，閉模操作也就完成了。
閉模操作完成時，驅(qū)動節(jié)流排驅(qū)動裝置13以將可移動節(jié)流排12放回到第一模具1a中(T8互T9)。此時，可移動節(jié)流排12的末端表面必須與第一模具1a的模腔表面3a相匹配，以形成光滑表面。如果可移動節(jié)流排沒有充分返回，或過度返回，則在所得到的模塑制品上相應(yīng)于可移動節(jié)流排的位置形成三維圖案。
在可移動節(jié)流排完全返回后，將第二熔融熱塑性樹脂15b注入到剩余的模腔(第二部分)中，如圖16所示(T10至T11)，從而將第一和第二樹脂15a和15b充入到模腔中(圖17)，這在與上面實(shí)施方案相同。在第二樹脂15b的注塑完成后，如上面實(shí)施方案，將熔融熱塑性樹脂15a和15b冷卻并固化，從模具中除去模塑制品(T12)。
上面已描述了生產(chǎn)不與表皮材料層合的樹脂模塑制品的方法。根據(jù)本發(fā)明方法，也可生產(chǎn)與表皮材料層合的樹脂模塑制品。采用除了模腔表面3a和3b的形狀以及樹脂供給口4a和4b的排布外均與圖1中相同的組裝模具生產(chǎn)圖18和19中所示的熱塑性樹脂模塑制品的方法將在下面參照圖4中所示的時間曲線進(jìn)行描述。圖20至24是在本發(fā)明的生產(chǎn)方法的一個具體實(shí)施方案的模塑步驟中模具的斷面圖。
圖18是采用本發(fā)明方法得到的與表皮材料層合的熱塑性樹脂模制品15的一個實(shí)例的透視圖。圖19是圖18中的模塑制品沿線Y-Y的縱剖面圖。圖19中所示的表皮材料17的下部分相應(yīng)于壓塑部分15a(在模腔的第一部分模塑的部分)，其余部分相應(yīng)于注塑部分15b(在模腔的第二部分模塑的部分)。
當(dāng)不與表皮材料17相層合的區(qū)域(第二部分)被表皮材料層合區(qū)域(第一部分)分成兩個或更多個部分時，相應(yīng)于每一個非層合區(qū)域，至少需要一個第二樹脂供給口4b。同樣，若表皮材料層合區(qū)域(第一部分)分成兩個或更多個部分，則相應(yīng)于每個表皮材料層合區(qū)域，至少在模腔表面需要一個第一樹脂供給口4a。
如圖4所示，控制裝置8驅(qū)動表皮材料輸送裝置14，以將切成預(yù)定尺寸的表皮材料17放置在處于第一開模狀態(tài)的第一和第二模具1a和1b之間形成的模腔中的預(yù)定位置，使表皮材料17的下表面與第一模具的模腔表面3a相接觸(圖20)。啟動驅(qū)動裝置2d，以將第二模具1b由第一開模位置降低至圖21所示的第二開模位置(t1至t2)。在使用表皮材料時，第二開模狀態(tài)中的模腔間距B通常為所需模塑制品的厚度(基材部分)+5至100mm。
在模腔間距B大子最終產(chǎn)品厚度F的第二開模狀態(tài)，第一供料口開/關(guān)元件5a在第一段時間(t3至t4)保持打開狀態(tài)。通過該操作，將第一熔融熱塑性樹脂15a供給到表皮材料17和第一模具1a的模腔表面3a之間(圖21)。啟動驅(qū)動裝置2d，將第二模具1b在第一閉模壓力下由第二開模位置關(guān)閉至圖22所示的閉模位置(t5至t6)。通過該操作，第一樹脂15a與表皮材料17一起被壓塑。同時，將包括樹脂未供給部分的模腔(即未層合區(qū)第二部分)置于關(guān)閉狀態(tài)，而模腔間距B與最終產(chǎn)品厚度F相當(dāng)。
此時，供給的第一熔融熱塑性樹脂15a的量在最終供給的熔融熱塑性樹脂的總量中，至少是與形成表皮材料17層合的基材部分的樹脂的量相應(yīng)。具體供給量隨與表皮材料相層合的部分與模塑制品的比例或模塑制品的形狀而變化。該量通常不超過基材部分的理論樹脂量的重量的兩倍，優(yōu)選不大于1.5倍(重量)，更優(yōu)選不大于1.3倍(重量)。
閉模操作完成時，使第二供料口開/關(guān)元件5b在第二段時間(t7至t8)保持打開的狀態(tài)，同時第一和第二模具1a和1b保持第二閉模壓力，模腔間距B保持在最終產(chǎn)品厚度F。通過該操作，將剩余量(第二量)的第二熔融熱塑性樹脂15b由第二樹脂供給口4b注入到處于閉模狀態(tài)(圖23)中的樹脂未供給部分(未與表皮材料層合的區(qū)域第二部分)，從而將模腔充以第一和第二樹脂15a和15b(圖24)。通過該操作，將不與表皮材料17層合的部分注塑。
若非層合區(qū)域(第二部分)被表皮材料層合區(qū)域(第一部分)分成兩個或更多個區(qū)域，則根據(jù)各區(qū)域所需的樹脂量，將第二熔融樹脂15b分配給各區(qū)域。此時，根據(jù)要被樹脂填充的體積計(jì)算欲供給的樹脂的分配量。但非層合區(qū)未被完全分開時，即當(dāng)兩個或更多個區(qū)域彼此連通時，分配量不需要嚴(yán)格計(jì)算，因?yàn)槿廴跓崴苄詷渲诶鋮s/固化前具有流動性。
在第二樹脂15b注塑完成后，在第三段時間將模具1a和1b保持在圖24中所述的狀態(tài)，并將熔融熱塑性樹脂15a和15b冷卻并固化。然后，將驅(qū)動裝置2d啟動，將第二模具1b由閉模位置移至第一開模位置，從而打開模具。借此操作，可移去模塑制品(t9)。
在本發(fā)明方法中，可將與供給到表皮材料層合區(qū)(第一部分)的第一樹脂不同的樹脂作為供給到非層合區(qū)(第二部分)的第二樹脂，或者，可分別由樹脂供給口4a和4b供給不同的樹脂，從而得到具有兩種或更多種顏色的多色模塑制品。采用除了模腔表面3a和3b的形狀以及樹脂供給口4a和4b的排布外均與圖3中相同的組裝模具生產(chǎn)圖18和19中所示的熱塑性樹脂模塑制品的方法將在下面參照圖13中所示的時間曲線進(jìn)行描述。圖25至29是在本發(fā)明的生產(chǎn)方法的一個具體實(shí)施方案的模塑步驟中模具的斷面圖。
如圖13所示，控制裝置8驅(qū)動節(jié)流排驅(qū)動裝置13以將可移動節(jié)流排12由第一位置移至第二位置，從而使可移動節(jié)流排12的一部分凸出到處于第一開模狀態(tài)(T1)的模腔中。此時，凸出到模腔中的可移動節(jié)流排12的部分的長度D大于最終產(chǎn)品的厚度F?？刂蒲b置8驅(qū)動表皮材料輸送裝置14，以將切成預(yù)定尺寸的表皮材料17放置在處于第一開模狀態(tài)的第一和第二模具1a和1b之間形成的模腔中的預(yù)定位置，使表皮材料17的下表面與第一模具的模腔表面3a相接觸(圖25)。在此情況下，表皮材料17的放置最好應(yīng)使得表皮材料17的邊緣部分沿可移動節(jié)流排12設(shè)置。啟動驅(qū)動裝置2d，以將第二模具1b由第一開模位置降至圖26可所示的第二開模位置(T2至T4)。在第二模具1b的模腔表面3b與可移動節(jié)流排12接觸后，可移動節(jié)流排12也與第二模具1b同步由最高位移至較高位(T3至T4)。從而，可移動節(jié)流排12的上端表面與第二模具1b的模腔表面3b相接觸。
第一供料口開/關(guān)元件5a在第一段時間(T5至T6)保持打開的狀態(tài)。通過該操作，使與欲形成與表皮材料層合的基材部分的樹脂的量(第一量)相應(yīng)的第一熔融熱塑性樹脂15a由第一樹脂供給口供給到位于表皮材料17和第一模具模腔表面3a之間的被可移動節(jié)流排12所包圍的區(qū)域(第一部分)(圖26)。啟動壓制裝置2的驅(qū)動裝置2d和節(jié)流排驅(qū)動裝置13，以在第一閉模壓力下，將第二模具1b由第二開模位置關(guān)閉至圖27中所示的閉模位置，同時推下可移動節(jié)流排12(T7至T8)。通過該操作，將第一樹脂15a與表皮材料17一起壓塑，而模腔間距b等于最終產(chǎn)品厚度F。在此閉模操作中，通過可移動節(jié)流排12防止表皮材料17的位移。而且，也防止了供給的第一熔融樹脂外流到剩余模腔中的情況。
閉模操作完成時，驅(qū)動節(jié)流排驅(qū)動裝置13以將可移動節(jié)流排12放回到第一模具1a中(T8至T9)。在可移動節(jié)流排完全撤回后，將第二熔融熱塑性樹脂15b注入到與非層合區(qū)域相應(yīng)的剩余的模腔(第二部分)中，如圖28所示(T10與T11)，見上面實(shí)施例，從而將第一和第二樹脂15a和15b充入到模腔中(圖29)。通過該操作，對不與表皮材料17相層合的部分進(jìn)行注塑。
在第二樹脂15b的注塑完成后，如上面實(shí)施方案，將熔融熱塑性樹脂15a和15b冷卻并固化，從模具中除去模塑制品(T12)。
作為用在本發(fā)明中的樹脂，可使用任何壓塑、注塑和擠塑中常用的樹脂。例如，常規(guī)熱塑性樹脂例如聚丙烯、聚乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚苯乙烯、聚酰胺包括尼龍、聚氯乙烯、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、聚丙烯酸酯或丙烯酸酯的共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物；熱塑性彈性體例如EPM或EPDM；其混合物；或使用上述材料的聚合物合金。用在本發(fā)明中的熱塑性樹脂可以是可發(fā)泡的或不可發(fā)泡的。
該熱塑性樹脂根據(jù)需要含常規(guī)使用的玻璃纖維或多種填料，例如無機(jī)和有機(jī)填料。當(dāng)然，該熱塑性樹脂還可含多種添加劑例如各種顏料、潤滑劑、抗靜電劑以及常規(guī)使用的穩(wěn)定劑。
至于表皮材料，通常已知的各種表皮材料例如各種織造物或非織造物、針織物、熱塑性樹脂或彈性體的片材或薄膜、紙、金屬薄片、網(wǎng)、或發(fā)泡熱塑性樹脂或彈性體片材均可使用。根據(jù)使用目的，表皮材料的表面可以用三維圖案(例如花紋圖案)、印刷、染色等進(jìn)行修飾。
不僅是單一表皮材料，而且由兩種或更多種材料彼此以粘合劑相聯(lián)結(jié)的層合制品組成的復(fù)合表皮材料都可以使用。特別是用聚氯乙烯片材作底材，優(yōu)選使用發(fā)泡片材料例如發(fā)泡聚丙烯片材或熱塑性彈性體片材例如EPDM。
為使用這些表皮材料，可進(jìn)行預(yù)熱以增加表皮材料與熱塑性樹脂之間的粘合性，或者可根據(jù)欲與表皮材料層合的區(qū)域的形狀進(jìn)行預(yù)成型。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法，即使是大的熱塑性樹脂模塑制品也可在相對較低的壓力下，無需笨重儀器就可進(jìn)行。而且，可有效且容易地生產(chǎn)具有均勻表面和極佳外觀的樹脂模塑制品，而防止所需模塑制品的表面部分發(fā)生光澤變化或折皺，所述的表面部分要求有極佳的外觀或具有設(shè)計(jì)的表面。
此外，根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法，即使在生產(chǎn)與表皮材料部分層合的多層模塑制品時，亦可得到具有均勻表面和極佳外觀的多層模塑制品，同時將表皮材料層合在預(yù)定位置，不會發(fā)生位移，防止對表皮材料造成損傷，并防止不與表皮材料層合的樹脂部分發(fā)生光澤變化或折皺。
下面將根據(jù)實(shí)施例詳述本發(fā)明。但本發(fā)明事實(shí)上不為這些實(shí)施例所限。
在實(shí)施例1和2以及比較例1和2中，將聚丙烯樹脂(SumitomoNoblen BPZ5077，得自Sumitomo Chemical Co.，Ltd.)用作熱塑性樹脂。
在實(shí)施例3和4及比較例3和4中，使用下面的表皮材料和熱塑性樹脂表皮材料通過將膨脹放大倍數(shù)為15倍的發(fā)泡3mm厚聚丙烯片材層合到有花紋圖案的0.6mm厚的基于烯烴的熱塑性彈性體片材的下表面上得到的復(fù)合表皮材料。
熱塑性樹脂聚丙烯樹脂，得自Sumitomo Chemical.，Ltd.(Sumitomo Noblen BPZ5077)。實(shí)施例1根據(jù)圖4中所示的時間曲線圖和圖9至12所示的步驟，用圖1中所示的組裝模具生產(chǎn)圖7和8所示的熱塑性樹脂模塑制品(厚度(F)2.5mm，長度400mm，寬度550mm，側(cè)壁部分的高度10mm)。
在此實(shí)施例中，供給的熔融熱塑性樹脂的溫度是200℃，模具溫度為40℃。
①將包含可移動第二模具1b和固定的第一模具1a的模具對由模腔間距B為600mm的第一開模狀態(tài)移至模腔間距B為6mm的第二開模狀態(tài)(t1至t2)。在第二開模狀態(tài)，將250g第一熔融熱塑性樹脂15a(相當(dāng)于形成壓塑部分的樹脂需要量的1.05倍)由第一樹脂供給口4a通過第一樹脂通道6a供給，用時4秒鐘(t3至t4)(圖9)。
②第一熔融熱塑性樹脂15a供給完成后，關(guān)閉第一樹脂供給口4a。將第二模具1b降低，并在5.88MPa(60kgf/cm2)的閉模壓力下閉模，直至模腔間距B變?yōu)?.5mn(t5至t6)(圖10)。
③使第二樹脂供給口4b處于打開的狀態(tài)，同時施以閉模壓力，以保持該狀態(tài)，并將350g第二熔融熱塑性樹脂15b在4秒鐘內(nèi)注入到剩余的模腔中(t7至t8)(圖11)，從而將兩種樹脂填充模具之間的空間(圖12)。由第一樹脂供給完成到第二樹脂供給開始所需的時間(t4至t7)為兩秒鐘。
④將模具冷卻30秒，以將供給的熔融樹脂15a和15b冷卻并固化。然后，將模具打開以除去模塑制品(t8)。
此時注塑所需的閉模壓力為24.52MPa(250kgf/cm2)。第一和第二樹脂彼此充分結(jié)合。至于所得到的模塑制品的外觀，需要極佳外觀的注塑部分在整個表面上沒有光澤變化是令人滿意的，只是在壓塑部分的樹脂供給口部分觀察到輕微光澤變化。比較例1采用除如下所述變化外其余均與實(shí)施例1相同的方法得到與實(shí)施例1中形狀相同的模塑制品，所述變化是將600g熔融熱塑性樹脂由所有樹脂供給口4a和4b供給到模腔中，同時保持模腔間距B為6mm，進(jìn)行閉模操作直至模腔間距B變?yōu)?.5mm，并省去步驟③中的注塑。
此時(壓塑)所需的閉模壓力為14.71MPa(150kgf/cm2)。但得到的模塑制品在所有樹脂供給口部分都具有光澤變化。比較例2
采用除如下所述變化外其余均與實(shí)施例1相同的方法得到與實(shí)施例1中形狀相同的模塑制品，所述變化是在步驟①中不供給第一樹脂，進(jìn)行閉模操作直至模腔間距B變?yōu)?.5mm，并將600g熔融熱塑性樹脂由所有樹脂供給口4a和4b供給到閉模狀態(tài)的模腔中，同時保持模腔間距。
所得到的模塑制品具有極佳的外觀，而無光澤變化。但閉模壓力(注塑)高達(dá)44.13MPa(450kgf/cm2)。實(shí)施例2根據(jù)圖13中所示的時間曲線圖和圖14至17所示的步驟，用圖3中所示的組裝模具生產(chǎn)圖7和8中所示的熱塑性樹脂模塑制品。
在此實(shí)施例中，所使用的熱塑性樹脂、供給的熔融熱塑性樹脂的溫度、模具溫度以及模塑制品形狀與實(shí)施例1的相同。
①將包含可移動第二模具1b和固定的第一模具1a的模具對置于模腔間距B為600mm的第一開模狀態(tài)，將可移動節(jié)流排12凸出，以使其未端由模腔表面3a凸出10mm(T1)。
②在推下可移動節(jié)流排12的同時，將第二模具1b降低，置于模腔間距B為6mm的第二開模狀態(tài)(T2至T4)，并將相當(dāng)于形成壓塑部分所需樹脂重量的1.05倍的250g第一熔融熱塑性樹脂15a由第一樹脂供給口4a通過第一樹脂通道6a用4秒鐘時間供給到被可移動節(jié)流排12所包圍的部分(T5至T6)(圖14)。
③第一熔融熱塑性樹脂15a供給完成后，關(guān)閉第一樹脂供給口4a。將第二模具1b進(jìn)一步降低，并在5.88MPa的閉模壓力下閉模，同時推下可移動節(jié)流排12，直至模腔間距B變?yōu)?.5mm(T7至T8)(圖15)。
④在保持該狀態(tài)的同時，將可移動節(jié)流排12放回到模具中，直至可移動節(jié)流排12的末端與第一模具1a的模腔表面3a相匹配(T8至T9)。
⑤使第二樹脂供給口4b處于打開的狀態(tài)，同時施以閉模壓力，以保持該狀態(tài)，并將350g第二熔融熱塑性樹脂15b在4秒鐘內(nèi)注入到各剩余的模腔中(T10至T11)(圖16)，從而將兩種樹脂填充到模具之間的空間(圖17)。由第一樹脂供給完成到第二樹脂供給開始所需的時間(T7至T11)為兩秒鐘。
⑥將模具冷卻30秒，以將供給的熔融樹脂15a和15b冷卻并固化。然后，將模具打開以除去模塑制品(T12)。
此時注塑所需的閉模壓力為24.52MPa。第一和第二樹脂彼此充分結(jié)合。至于所得到的模塑制品的外觀，需要極佳外觀的注塑部分在整個表面上沒有光澤變化，是令人滿意的，只是在壓塑部分的樹脂供給口部分觀察到輕微光澤變化。實(shí)施例3根據(jù)圖4中所示的時間曲線圖和圖20至24所示的步驟，用圖1中所示的組裝模具生產(chǎn)圖18和19中所示的部分與表皮材料層合的熱塑性樹脂模塑制品。
在此實(shí)施例中，供給的熔融熱塑性樹脂的溫度是200℃，模具溫度為40℃。
①將包含可移動第二模具1b和固定的第一模具1a的模具對置于模腔間距B為600mm的第一開模狀態(tài)，并放置切成預(yù)定尺寸的表皮材料17，其放置應(yīng)使發(fā)泡片材一側(cè)與第一模具的模腔表面3a接觸(圖20)。
②降低第二模具1b，并使其處于模腔間距B為30mm的第二開模狀態(tài)(t1至t2)，將第一熔融熱塑性樹脂由第一樹脂供給口4a通過第一樹脂通道6a用4秒鐘時間供給到表皮材料17和第一模具的模腔表面3a之間(t3至t4)(圖21)，其中所述第一熔融熱塑性樹脂15a的量相當(dāng)于欲與表皮材料層合的基材部分的樹脂重量的1.3倍，以及熱塑性樹脂總量的35％(重量)。
③第一熔融熱塑性樹脂15a供給完成后，關(guān)閉第一樹脂供給口4a。將第二模具1b降低，并在5.88MPa的閉模壓力下閉模，直至模腔間距B變?yōu)?.5mm(t5至t6)(圖10)。
④使第二樹脂供給口4b處于打開的狀態(tài)，同時施以閉模壓力，以保持該狀態(tài)，并將第二熔融熱塑性樹脂15b在4秒鐘內(nèi)注入到模具之間相應(yīng)于非層合區(qū)域的空間(t7至t8)(圖23)，從而將兩種樹脂填充模具之間的空間(圖24)。由第一樹脂供給完成到第二樹脂供給開始所需的時間(t4至t7)為兩秒鐘。
⑤保持該狀態(tài)，將模具冷卻30秒，以將供給的熔融樹脂15a和15b冷卻并固化。然后，將模具打開以除去模塑制品(t9)。
所生產(chǎn)的與表皮材料層合的多層樹脂模塑制品具有極佳的外觀，而未出現(xiàn)表皮材料的任何位移或斷裂，即使在不與表皮材料層合的部分也沒有折皺或光澤變化。此時注塑所需的閉模壓力為24.52MPa。第一和第二樹脂彼此充分結(jié)合。比較例3采用與實(shí)施例3中相同的方法得到模塑制品，只是在表皮材料17放置得使其發(fā)泡片材一側(cè)與第一模具1a的預(yù)定的模腔表面3a相接觸后，不供給第一熔融樹脂，降低第二模具1b直至模腔間距B變?yōu)?mm，在此狀態(tài)，將全部熔融熱塑性樹脂由所有樹脂供給口4a、4b注入到閉模狀態(tài)的模腔中。
包括所用的熱塑性樹脂、供給樹脂的溫度、表皮材料以及模具的溫度在內(nèi)的模塑條件與實(shí)施例3中相同。
閉模壓力(注塑)高達(dá)44.13MPa。所得到的多層模塑制品外觀很差，這是因?yàn)楸砥げ牧蠌念A(yù)定位置發(fā)生位移，表皮材料表面上的花紋圖案部分消失，而由于發(fā)泡層被破壞，在表面上產(chǎn)生三維圖案。比較例4采用與實(shí)施例3中相同的方法得到模塑制品，只是在表皮材料17放置得使發(fā)泡片材一側(cè)與第一模具1a的預(yù)定的模腔表面3a相接觸后，降低第二模具1b直至模腔間距B變?yōu)?0mm，在此狀態(tài)，將全部熔融熱塑性樹脂由所有樹脂供給口4a、4b供給到表皮材料17與第一模具的模腔表面3a之間，并降低第二模具1b，關(guān)閉模，直至模腔間距B變?yōu)?mm，以進(jìn)行壓塑(不進(jìn)行注塑)。
包括所用的熱塑性樹脂、供給樹脂的溫度、表皮材料以及模具的溫度在內(nèi)的模塑條件與實(shí)施例3中相同。
所得到的模塑制品的表皮材料具有極佳的外觀，而無位移，但未與表皮材料層合的樹脂部分的表面上產(chǎn)生光澤變化。實(shí)施例4根據(jù)圖13中所示的時間曲線圖和圖25至29所示的步驟，用圖3中所示的組裝模具生產(chǎn)圖18和19所示的部分與表皮材料層合的熱塑性脂模塑制品。
在此實(shí)施例中，所使用的熱塑性樹脂、表皮材料、供給的熔融熱塑性樹脂的溫度和模具溫度與實(shí)施例3相同。
①將包含可移動第二模具1b和固定的第一模具1a的模具對置于模腔間距B為600mm的第一開模狀態(tài)，將可移動節(jié)流排12凸出，以使其未端由模腔表面3a凸出35mm(T1)。
②將切成預(yù)定尺寸的表皮材料17放置在被可移動節(jié)流排12所包圍的部分，使發(fā)泡片材一側(cè)與模腔表面3a相接觸(圖25)。
③在推下可移動節(jié)流排12的同時，將第二模具1b降低，置于模腔間距B為30mm的第二開模狀態(tài)(T2至T4)，并將相當(dāng)于與表皮材料層合的基材部分的樹脂重量的1.05倍，以及欲供給的熱塑性樹脂總量的28％(重量)的第一熔融熱塑性樹脂15a由第一樹脂供給口4a通過第一樹脂通道6a用4秒鐘時間供給到被表皮材料17、可移動節(jié)流排12和模腔表面3a所包圍的部分(T5至T6)(圖26)。
④第一熔融熱塑性樹脂15a供給完成后，關(guān)閉第一樹脂供給口4a。將第二模具1b進(jìn)一步降低，并在5.88MPa的閉模壓力下閉模，同時推下可移動節(jié)流排12直至模腔間距B變?yōu)?mm(T7至T8)(圖27)。
⑤在保持該狀態(tài)的同時，將可移動節(jié)流排12放回到模具中，直至可移動節(jié)流排12的末端與第一模具1a的模腔表面3a相匹配(T8至T9)。
⑥在保持閉模壓力的同時使第二樹脂供給口4b處于打開的狀態(tài)，以將第二熔融熱塑性樹脂15b在4秒鐘內(nèi)注入到剩余的模腔中(T10至T11)(圖28)，從而將兩種樹脂填充到模具之間的空間(圖29)。由第一樹脂供給完成到第二樹脂供給開始所需的時間(T7至T10)為兩秒鐘。
⑦將模具冷卻30秒，以將供給的熔融樹脂15a和15b冷卻并固化。然后，將模具打開以除去模塑制品(T12)。
所生產(chǎn)的與表皮材料層合的多層樹脂模塑制品具有極佳的外觀，而未出現(xiàn)表皮材料的任何位移或斷裂，即使在不與表皮材料層合的部分也沒有折皺或光澤變化。此時注塑所需的閉模壓力為24.52MPa。而且第一和第二樹脂彼此充分結(jié)合。
這樣描述了本發(fā)明，很顯然，本發(fā)明可有多種變化。這些變化不應(yīng)被視為是偏離了本發(fā)明的精神和范圍的，而所有那些對本領(lǐng)域技術(shù)人員來講顯而易見的改進(jìn)都將被認(rèn)為是包括在所附權(quán)利要求的范圍的這里將1994年7月11日提交的基礎(chǔ)申請日本申請No158496/1994和1994年7月19日提交的No.166946/1994用作參考。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)熱塑性樹脂模塑制品的方法，該方法包括下列步驟(a)將第一熔融熱塑性樹脂由第一樹脂供給口供給到在第一模具的模腔表面和第二模具的模腔表面之間形成的模腔的第一部分，所述第一和第二模具處于開模狀態(tài)；(b)關(guān)閉所述第一和第二模具，以使模腔處于閉模狀態(tài)；(c)將第二熔融熱塑性樹脂從第二樹脂供給口注入到處于閉模狀態(tài)的模腔的第二部分；(d)將處于閉模狀態(tài)的模腔中的所述第一和第二樹脂冷卻并固化；及(e)將所述第一模具和所述第二模具開模，以取出所述模塑制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括(f)將一個可移動的節(jié)流排置于所述第一模具和所述第二模具的至少一個模具之中，以從所述模具的模腔表面凸出到開模狀態(tài)的模腔中，從而將模腔分成第一部分和第二部分，和(g)在注入第二樹脂之前，將所述可移動節(jié)流排撤回至所述模具中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述熱塑性樹脂模塑制品由壓塑部分和注塑部分組成。在步驟(a)中，將所述第一樹脂供給到所述處于開模狀態(tài)的模腔的第一部分，其量為欲供給到模腔中的樹脂總量中形成所述壓塑部分所需要的第一量；在步驟(b)中，將所述第一樹脂壓塑；及在步驟(c)中，將所述第二樹脂注入到所述處于閉模狀態(tài)的模腔的第二部分，其量為形成所述注塑部分所需要的第二量，從而，將所述第二樹脂注塑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，在步驟(a)中，所述第一樹脂由位于所述第一和第二模具的所述模腔表面的至少一個模腔表面上的所述第一樹脂供給口供給；在步驟(c)中，所述第二樹脂由位于所述第一和第二模具的所述模腔表面的至少一個模腔表面上的所述第二樹脂供給口注入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，在步驟(b)中，將所述第一模具和所述第二模具閉模，直到所述第一模具的所述模腔表面與所述第二模具的所述模腔表面之間的模腔間距幾乎與所需模塑制品的厚度相等；在步驟(c)中，將所述第二樹脂注入到所述的模腔的第二部分，同時保持模腔間距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，在步驟(b)中，第一和第二模具在30-90kgf/cm2的閉模壓力下閉模；在步驟(c)中，在100-400kgf/cm2的閉模壓力下，將所述第二樹脂注入到所述模腔的第二部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第二樹脂的注入是在所述第一樹脂的供給完成之后0-30秒開始的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述第一熔融熱塑性樹脂供給之前，在所述處于開模狀態(tài)的模腔的第一部分安置表皮材料，其中在步驟(a)中，所述第一樹脂由所述第一樹脂供給口供給到所述模腔的第一部分；在步驟(b)中，將所述第一模具和所述第二模具閉模以使模腔置于閉模狀態(tài)；在步驟(c)中，將所述第二熔融熱塑性樹脂由所述第二樹脂供給口注入到所述閉模狀態(tài)的模腔的第二部分；在步驟(d)中，將所述第一和第二樹脂在閉模狀態(tài)的模腔中冷卻并固化，及在步驟(c)中，將所述第一和第二模具開模以取出所述模塑制品。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中將所述第一樹脂供給到所述表皮材料和所述第一和第二模具的所述模腔表面的至少一個模腔表面之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，還包括以下步驟(f)將一個可移動的節(jié)流排置于所述第一模具和所述第二模具的至少一個模具之中，以從所述模具的模腔表面凸出到開模狀態(tài)的模腔中，從而將模腔分成第一部分和第二部分，和(g)在注入第二樹脂之前，將所述可移動節(jié)流排撤回至所述模具中。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中將所述表皮材料置于所述模腔的第一部分，使所述表皮材料的邊緣部分沿所述可移動節(jié)流排放置。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述熱塑性樹脂模塑制品由壓塑部分和注塑部分組成，而且所述表皮材料層合到所述壓塑部分的至少一部分上；在步驟(a)中，將所述第一樹脂供給到所述處于開模狀態(tài)的模腔的第一部分，其量為欲供給到模腔中的樹脂總量中形成所述壓塑部分所需要的第一量；在步驟(b)中，將所述第一樹脂壓塑；及在步驟(c)中，將所述樹脂注入到所述處于閉模狀態(tài)的模腔的第二部分，其量為形成所述注塑部分所需要的第二量，從而，將所述第二樹脂注塑。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，在步驟(a)中，所述第一樹脂由位于所述第一和第二模具的所述模腔表面的至少一個模腔表面上的所述第一樹脂供給口供給；在步驟(c)中，所述第二樹脂由位于所述第一和第二模具的所述模腔表面的至少一個模腔表面上的所述第二樹脂供給口注入。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，在步驟(b)中，將所述第一模具和所述第二模具閉模，直到所述第一模具的所述模腔表面與所述第二模具的所述模腔表面之間的模腔間距幾乎與所需模塑制品的厚度相等；在步驟(c)中，將所述第二樹脂注入到所述的模腔的第二部分，同時保持模腔間距。
15.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，在步驟(b)中，第一和第二模具在30-90kgf/cm2的閉模壓力下閉模；在步驟(c)中，在100-400kgf/cm2的閉模壓力下，將所述第二樹脂注入到所述模腔的第二部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求8的部分，其中所述第二樹脂的注入是在所述第一樹脂的供給完成之后0-30秒開始的。
17.用于模塑熱塑性樹脂的組裝模具，包括具有模腔表面的第一模具；具有與所述第一模具的所述模腔表面相對的模腔表面的第二模具；用于向所述第一模具的模腔表面與所述第二模具的模腔表面之間形成的模腔的第一部分供給第一熔融熱塑性樹脂的第一樹脂供給裝置；用于向所述模腔的第二部分供給第二熔融熱塑性樹脂的第二樹脂供給裝置；壓制裝置，它與所述第一和第二模具相連，用于將至少一個所述模具在所述第一和第二模具處于開模狀態(tài)的開模位置和所述模具處于關(guān)閉狀態(tài)的閉模位置之間移動，并使所述第一和第二模具保持預(yù)定的閉模壓力；和與所述壓制裝置和所述第一和第二樹脂供給裝置相連的控制裝置，所述控制裝置將所述第一樹脂供給裝置驅(qū)動第一段時間，以供給所述第一樹脂，同時所述第一和第二模具通過所述壓制裝置保持開模狀態(tài)；在所述第一樹脂供給同時或之后，驅(qū)動所述壓制裝置以在第一閉模壓力下關(guān)閉所述第一和第二模具，并將所述模具置于閉模狀態(tài)；將所述模具閉模完全后，將所述第二樹脂供給裝置驅(qū)動第二段時間，以注入所述第二樹脂，同時使所述第一和第二模具保持第二閉模壓力；并驅(qū)動所述壓制裝置以在所述第二樹脂的注入完成后的第三段時間后打開所述第一和第二模具。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的組裝模具，還包括位置檢測裝置，它與所述控制裝置相連，用于檢測所述第一和第二模具中至少一個的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的組裝模具，其中所述開模狀態(tài)包括第一開模狀態(tài)和第二開模狀態(tài)，在第一開模狀態(tài)中所述模具的放置使得其間的模腔間距應(yīng)使得在第一和第二模具之間的模塑制品能被取出，而第二開模狀態(tài)中的模腔間距應(yīng)小于第一開模狀態(tài)中的模腔間距，所述控制裝置驅(qū)動所述壓制裝置，以使所述第一和第二模具由第一開模狀態(tài)移至第二開模狀態(tài)，然后，驅(qū)動所述第一樹脂供給裝置，同時使所述模具保持第二開模狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的組裝模具，其中所述控制裝置在停止驅(qū)動所述壓制裝置之前先停止驅(qū)動所述第一樹脂供給裝置，并在所述第一樹脂供給裝置的驅(qū)動停止0-30秒后開始驅(qū)動所述第二樹脂供給裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的組裝模具，其中所述控制裝置在所述第一和第二模具的閉模過程中保持30-90kgf/cm2的閉模壓力，在所述第二樹脂的供給過程中保持l00-400kgf/cm2的閉模壓力。
22.用于模塑熱塑性樹脂的組裝模具，包括具有模腔表面和與所述模腔表面相連的溝的第一模具；具有與所述第一模具的所述模腔表面相對的模腔表面的第二模具；存放于溝中的可移動節(jié)流排；用于將所述可移動節(jié)流排在第一位置和第二位置之間移動的節(jié)流排驅(qū)動裝置，其中第一位置是指所述可移動節(jié)流排被完全存放于所述第一模具中的位置，而第二位置是指所述可移動節(jié)流排的一部分從所述模具的模腔表面凸出的位置，以將由所述第一模具的模腔表面與所述第二模具的模腔表面之間形成的模腔分成第一部分和第二部分。用于向所述模腔的第一部分供給第一熔融熱塑性樹脂的第一樹脂供給裝置；用于向所述模腔的第二部分供給第二熔融熱塑性樹脂的第二樹脂供給裝置；壓制裝置，它與所述第一和第二模具相連，用于將至少一個所述模具在所述第一和第二模具處于開模狀態(tài)的開模位置和所述模具處于關(guān)閉狀態(tài)的閉模位置之間移動，并使所述第一和第二模具保持預(yù)定的閉模壓力；和與所述壓制裝置、所述第一和第二樹脂供給裝置和所述節(jié)流排驅(qū)動裝置相連的控制裝置，所述控制裝置驅(qū)動所述節(jié)流排驅(qū)動裝置，以使所述可移動節(jié)流排的所述部分凸出到模腔中；將所述第一樹脂供給裝置驅(qū)動第一段時間，以供給所述第一樹脂，同時所述第一和第二模具通過所述壓制裝置保持開模狀態(tài)；在所述第一樹脂供給的同時或之后驅(qū)動所述壓制裝置以在第一閉模壓力下關(guān)閉所述第一和第二模具，并將所述模具置于閉模狀態(tài)；與所述第一和第二模具的閉模同步驅(qū)動所述節(jié)流排驅(qū)動裝置，以使可移動節(jié)流排返回到所述模具中；將所述模具閉模完全后，將所述第二樹脂供給裝置驅(qū)動第二段時間，以注入所述第二樹脂，同時使所述第一和第二模具保持第二閉模壓力；并驅(qū)動所述壓制裝置以在所述第二樹脂的注入完成后的第三段時間后打開所述第一和第二模具。
23．根據(jù)權(quán)利要求22的組裝模具，還包括位置檢測裝置，它與所述控制裝置相連，用于檢測所述第一和第二模具中至少一個的位置。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的組裝模具，其中所述開模狀態(tài)包括第一開模狀態(tài)和第二開模狀態(tài)，在第一開模狀態(tài)中所述模具的放置使得其間的模腔間距應(yīng)使得在所述第一和第二模具之間的模塑制品能被取出，而第二開模狀態(tài)中的模腔間距應(yīng)小于第一開模狀態(tài)中的模腔間距，所述控制裝置驅(qū)動所述壓制裝置，以在所述可移動節(jié)流排的所述部分凸出到模腔中之后使所述第一和第二模具由第一開模狀態(tài)移至第二開模狀態(tài)，然后，驅(qū)動所述第一樹脂供給裝置，同時使所述模具保持第二開模狀態(tài)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的組裝模具，其中所述控制裝置在停止驅(qū)動所述壓制裝置之前先停止驅(qū)動所述第一樹脂供給裝置，并在所述第一樹脂供給裝置的驅(qū)動停止0-30秒后開始驅(qū)動所述第二樹脂供給裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的組裝模具，其中所述控制裝置在所述第一和第二模具的閉模過程中保持30-90kgf/cm2的閉模壓力，在所述第二樹脂的供給過程中保持100-400kgf/cm2的閉模壓力。
全文摘要
本發(fā)明提供生產(chǎn)熱塑性樹脂模塑制品的方法，具體生產(chǎn)步驟見說明書，其特點(diǎn)是從兩個樹脂供給口分別供給用于壓塑和注塑的熱塑性樹脂，該方法可在相對較低的壓力下有效且容易地生產(chǎn)具有均勻表面和極佳外觀的樹脂模塑制品，避免了在所需模塑制品的表面部分出現(xiàn)光澤變化或折皺的現(xiàn)象，所述的表面部分需要有極佳的外觀或設(shè)計(jì)的表面。
文檔編號B29C45/16GK1118734SQ9510756
公開日1996年3月20日 申請日期1995年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月11日
發(fā)明者松本正人, 臼井信裕, 寺圣二, 后藤覺 申請人:住友化學(xué)工業(yè)株式會社