制造由合成树脂制的 模塑制品的方法 本发明涉及制造由合成树脂制的模塑制品的方法，更具体地说，它涉及制造由合成树脂制的模塑制品，此制品包括具有夹层结构(它又包括一个芯及覆盖此芯的外层)的第一构成部份，和连接到第一构成部份并具有单层结构的第二构成部份。
例如，汽车保险杠通常被认为是具有上述夹层结构的合成树脂模塑制品(例如见日本公开特许公报平4/267,114)。
在这种公知的保险杠中，得自合成树脂的回收保险杠的已粉碎材料用作保险杠的成芯材料。这对于回收保险杠能被再利用是有效的，因而使得工业废品减少，节省资源及保护了环境。
为了促进回收保险杠的再利用，需要增大得自回收保险杠的成芯材料，而成芯材料用于被制地保险杠中。
因此，本发明的目的，是提供一种制造上述类型的合成树脂模塑制品的方法，此方法能符合上述要求。
为达到上述目的，根据本发明，提供了一种制造合成树脂模塑制品的方法，此制品包括具有夹层结构(它又由一个芯及覆盖此芯的外层所组成)的第一构成部份，和整体地形成到第一构成部份并具有单层结构的第二构成部份。此制法包括：第1步骤，通过金属模中的浇口将外层形成材料注入到模腔中；第2步骤，注塑成芯材料，使成芯材料流进存在于浇口和腔中的外层形成材料中，从而形成第一构成部份；第3步骤，让在流动方向的外层形成材料的前部贯穿在流动方向的成芯材料的前部，以及让成芯材料流进腔中，从而使得在第一构成部份的前面形成第二构成部份；以及第4步骤，从外层材料一侧将在浇口中的双层结构的外层及芯形成材料压入腔中，从而完成第一和第二构成部份的形成。
利用这一方法，通过选择保险杠作为合成树脂模塑制品，及选择非明显保险杠下沿作为第二构成部分，可降低得自回收保险杠的成芯材料的用量。此外，可以大量生产这样一种包括第一和第二构成部份的高质量合成树脂模塑制品。
此合成树脂模塑制品不限于保险杠，并且可以是车身顶部装饰物，在其中，它的第二构成部分是位于低于帽盖的一部份。在这一情况下，第一构成部份的外层是明显的，而且需要具有耐候性。因此，使用含有耐候稳定剂的pp(聚丙烯)作为外层形成材料。仅使用pp作为成芯材料。
从下列带有附图的优选实施方案中，本发明的上述及其他目的，概貌和优点将变得明显。
图1是保险杠的透视图。
图2是沿图1的线2-2的剖面图。
图3是沿图1的线3-3的剖面图。
图4是注塑设备的垂直剖面图。
图5是相应于图3的模的垂直剖面图。
图6是解释第1步骤的图。
图7是解释第2步骤的图。
图8是解释第3步骤的图。
图9是解释第4步骤的图。
图10是说明注塑时间与注塑速度相互关系的图。
图11是沿图中的线11-11的剖面图，说明外层形成材料的流动。
下面将参考附图用优选实施方案对本发明进行说明。
参考图1至3，作为合成树脂模塑制品的由合成树脂制的保险杠3，安装在汽车1的车体2之前部。主保险杠部份31，由保险杠前部的上部边缘延伸至接近下部的边缘，并由保险杠前部的相反侧的上部边缘延伸至接近下部边缘。此主保险杠部份31具有夹层结构，此结构有芯4，和覆盖此芯4的外层5。整体形成在主保险杠部份31、延伸过下部边缘整个长度的保险杠下部边缘(第2构成部份)的32具有单层结构。在主保险杠结构31中，用于固定到车体，从车体的中心部份A横向延伸的带状固定部份3a为保险杠3的前部和上部的后端的三分之一。带状固定部份3a的厚度t1大于主保险杠部份31的厚度t2，而31不包括固定部份3a和保险杠的下部边缘32。例如，在厚度t2和t2之间建立了关系式t1≥1.5t2。
固定部份3a被用多个支架b固定到用钢板制的梁a的一端，而此梁a的另一端被固定到车体2上，因此，增大固定部份3a的厚度t1对于提高保险杠3的固定强度是有效的。
芯4由主体材料形成，该主体材料是将回收的保险杠粉碎而制得的，保险杠是用经乙丙橡胶(EPR)改性的聚丙烯(pp)制成的，在其表面有热塑性树脂涂层。外层5由主体材料形成，而此主体材料是经乙丙橡胶改性的聚丙烯。
参见图4，用于制造保险杠3的注塑设备6包括具有螺杆7的第1注射单元8以便注入外层形成材料，具有螺杆9的第2注射单元10以便注射成芯材料，及把注射单元8和10连接起来的注咀11，及连接到注咀11的热流道拼块12，以及可拆地固定在热流道拼块12的分瓣金属模子13。也如图5所示的，金属模13包括固定在热流道拼块12上的定模头131，以及多个可移动模头132至134，它们可前移并从定模头131移来。
注咀11中的供料通道14通道热流过15与金属模13中的多个浇口16连通。每个浇口与在保险杠形成腔17中的主保险杠部份形成区171中的固定部份形成区的17a相连接。固定部份形成区17a具有一个容积，此容积应如此安排使固定部份3a的厚度t1大于保险杠主部份31和保险杠下部边缘32的厚度t2，在这种情况下，图4中腔17的形状相应于图2，腔17的形状相应于图3，在图中，H1是电热图加热器，而H2是筒型加热器。
在注咀11中，中空外针18和实心内针19同轴地配置，在外针18中，在针18的尖梢端的阀部份20与供料通道14相对，而活塞21在针18的底端提供，而且可滑动地被容纳在料筒22中。活塞21和料筒22构成供料通道的开/闭机构23。在内针19中，在尖梢端的阀部份24与形成于外针18的阀部份20中的阀孔25相对，而活塞26在底端提供，而且可滑动地被容纳在形成于外针18底端的料筒27中。活塞26和料筒27构成阀孔的开/闭机构28。
外针18具有连接到阀部份20的锥形外周界表面，外通道29在注咀11锥形的外周界表面和内周界表面之间形成。外通道29用于通过一个在注咀11中的通孔30在一端与供料通道14连通，而在另一端与第1注射单元8连通。外针18在其底端具有一个直的外周界表面，这样通孔30能被这样一个外周界表面关闭。
内针19具有与其阀部位24相连的锥形外周界表面，在这样的锥形外周界表面与外针18的内周界表面之间，形成内通道31，通过其注咀11中的通孔32和33，该内通道31适于在其一端与阀孔25相通，而在其另一端与第2注塑单元10相通。内针19在其底端具有直的外周界表面，因而，通孔32能被这样一个外周界表面关闭。
用注塑设备6生产保险杠3的具体例子将描述如下。
参考图1和图2，产品保险杠的尺寸如下：在车体2的底端，横向长度c＝1700mm；纵向长度d＝550mm；高e＝300mm；固定部份3a的横向长度f＝1200mm；固定部份3a的纵向长度g＝40mm；固定部份3a的厚度t1＝6mm；主保险杠部分31和不包括固定部分3a的保险杠下端3。的厚度t2＝4mm。因此，在厚度t1和t2之间建立了相互关系t1＝1.5t2。
根据保险杠3的形状决定腔17的部份的尺寸。在这一情况下，浇口16的数目是3个；浇口16的直径h＝1.5mm；热流道的横向长度k＝900mm；而供料通道14中心线与热流道15的左端和右端之间的长度m＝450mm
A成芯材料的制备
选择使用经乙丙橡胶改性的聚丙烯并具有在其表面有双组分聚氨酯涂层的回收保险杠，经模塑而成。回收保险杠的组成如下：
聚乙烯 64％重量
乙丙橡胶 28％重量
滑石 7％重量
涂层 1％重量
将回收保险杠扔进粉碎机中并在其中进行粉碎。此后，将已粉碎的材料扔进造粒机中并进行熔化和捏合。将所得的已熔化/已捏合材料通过内径为1mm的毛细管以形成线状材料。将线状材料切成长度为1至若干mm，以提供成芯材料。
B外层形成材料的制备
将包含以下组分的混合物：
聚丙烯 63％重量
乙丙橡胶 30％重量
滑石 7％重量用以提供与回收的保险杠相同组成的组合物(然而不包括涂层)将其扔进造粒机中，并进行与上述A项相同的程序，以生成粒状外层形成材料。
C制备保险杠
(i)在图4中，将外层形成材料放进第1注塑单元8中并维持在210℃熔融状态。把成芯材料放进第2注塑单元10并维持在200℃熔融状态。定模头131和可移动模头132至134的预热温度分别为40℃和50℃
(ii)在第1步骤，在外通道29处于连接状态和内通道31处于不连接状态的条件下，把外层形成材料M1如图6所示，在第1注塑单元8的操作之下，通过供料通道14，热流道15和浇口16注入保险杠形成腔17中。
(iii)在第2步骤，将邻近供料通道14的外通道29的一部分，通过处于第1注塑单元8操作之下的阀部分20进行调节，如图7所示，在内通道31处于连接状态的条件下，在第2注塑单元10的操作之下把成芯材料M2注入，从而使成芯材料M2能流进处于供料通道14，热流道15，浇口16和腔17内的外层形成材料M1中，使外层形成材料M1和成芯材料M2能流进腔17的主保险杠部份形成区171中，因而使得能形成主保险杠部份31。
(IV)在第3步骤，如图8所示，在外通道29和内通道31处于连接状态下，使处于流动方向的成芯材料M2的前部冲破外层形成材料M1的一部份，因而使成芯材料M2流进保险杠下端形成区172。这使得在保险杠主要部分31形成之前，形成保险杠下端32。然后，停止第2注塑单元10的操作。
(V)在第4步骤，如图9所示，在外通道29处于连接状态，内通道31处于不连接状态的条件下，把存在于供料通道14，热流道15和浇口16中的双层结构的外层形成材料M1和成芯材料M2，在第1注塑单元8的操作情况下，从外层形成材料M1一侧压进腔17中，从而完成了保险杠主要部分31和保险杠下端32的形成。然后，停止第1注塑单元8的操作。
(VI)将金属模13从热流道区12取出，打开模子得到保险杠3。
在上述生产过程之后，在热流道15中外层形成材料M1维持熔融状态，因此保险杠3的模塑能连续进行。
表1表示与在保险杠3的生产中的第1，第2，第3和第4步骤有关的外层形成材料M1和成芯材料M2的注塑时间和注塑速度。
表1 外层形成材料 成芯材料 注塑速度 (毫米/秒) 注塑时间 (秒) 注塑速度 (毫米/秒)注塑时间 (秒)第1步骤 Va 46.0 3.8 -第2步骤 Va 46.0 1.5 Ve 48.4 1.5第3步骤 Vb 4.7 2.0 Ve 48.4 2.8 Vc 15.1 0.8第3步骤 Vc 15.1 1.0 Vd 9.7 2.4
图10是基于表1的，它表明了注塑时间与注塑速度的相互关系。在这一情况下，在第1步骤中在一个阶段对外层形成材料M1进行控制；在第2步骤在一个阶段对成芯材料M2和外层形成材料M1进行控制；在第3步骤在两个阶段对外层形成材料M1和成芯材料M2进行控制；在第4步骤在两个阶段对外层形成材料进行控制。
如果腔17的固定部份形成区17a的容积如此安排，使得此容积随着固定部份3a的厚度t1(如上所述)，及在固定部份形成区17a的外层形成材料M1流动阻力的减少而增大，因此将物料分布到区17a中的腔的长度方向的能力提高了，如图11所示。作为一个结果，图4中外层形成材料M1到达更靠近固定部份形成区17a的、保险杠主要部份形成区171的终端P1所需的时间，与图5中外层形成材料M1到达更远离固定部分形成区17a的、保险杠主要部份形成区171的终端P2所需时间的差别，被减少了。因此，使得成芯材料M2能实际上相等地流进在整个保险杠主要部形成区171中的外层形成材料M1之中。在腔17的保险杠下端形成区172之中，形成了仅由成芯材料M2所制的保险杠下端32。
以上述方法制的保险杠3在质量上是优异的，它包括在其整体中具有夹层结构的保险杠主要部份31，也包括具有单层结构的保险杠下端32。对保险杠3来说，由回收保险杠制得的成芯材料的灌入速度是高的。这对于降低保险杠3的造价和节省资源是有效的。
如果使第2步骤中成芯材料M2的注塑速度Ve高于在第2步骤中外层形成材料的注塑速度Va，如图10所示，则可能使成芯材料的前头部份(如在流动方向看到的)追上外层形成材料M1的前头部份(如在流动方向看到的)。如果在第3步骤使成芯材料M2的注塑速度Ve维持在较高水平，而外层形成材料M1的注塑速度Vb维持在较低水平，则可能使在流动方向的成芯材料M2前部可靠地贯穿在流动方向的外层形成材料M1的前部。
如果在第4步骤外层形成材料M1的注塑速度Vd安排得低于在第4步骤外层形成材料M1的最终注塑速度Vc，则在第4步骤的外层形成材料M1不能流进成芯材料M2中，因而保险杠3的浇口连通部份仅由外层形成材料M1来形成。
可用于制造保险杠3的外层形成材料包括下列例子：
[组合物例子1]
聚乙烯 63重量份
乙丙橡胶 30重量份
滑石 7重量份
耐候稳定剂 1phr
紫外光吸收剂 1phr
炭黑(颜料) 3phr
提高涂布性的改性剂 3phr
[组合物例子2]
聚乙烯 60重量份
乙丙橡胶 30重量份
滑石 10重量份
耐候稳定剂 1phr
紫外光吸收剂 1phr
炭黑(颜料) 3phr
提高涂布性的改性剂 3phr
除了上述的描述外，可用于制造保险杠3的成芯材料M2包括：
(1)由93％重量的聚丙烯混合物与7％重量滑石组成的形成材料。在这一情况下，此聚丙烯含有30％重量的在聚丙烯的一个聚合阶段同时合成的乙丙橡胶。在聚丙烯合成的最后阶段加入滑石。这一形成材料，比单独制造和掺合的含聚丙烯及乙丙橡胶的形成材料，是更价廉的。
(2)含有下列组份的形成材料：
聚乙烯 60％重量份
乙丙橡胶 30％重量份
滑石 10％重量份
包括固定部份3a的保险杠3的整个上端包括可以加厚以具有厚度t1。