JP2000117759A - 樹脂成形品の複合成形方法及び複合成形された樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、繊維強化樹脂の骨格体の外観面側
に、繊維を含まない樹脂の表皮材を積層一体化する際、
表皮材等の厚みを任意に且つ均一に成形出来る成形方法
及びリサイクル性に優れた樹脂成形品の提供を目的とす
る。 【解決手段】 凸型形状の上型１１と、シャトル台１２
上で往復動可能な凹型形状の第１の下型１３及び第２の
下型１４によって成形品１を複合成形するにあたり、繊
維を含まないポリプロピレンｐを第１の下型１３内に供
給し、上型１１を降下させて表皮材３をプレス成形した
後、表皮材３を上型１１の凸部に付着させて型開きし、
次にポリプロピレンをガラス長繊維で強化した繊維強化
樹脂シートｓを第２の下型１４内に供給して上型１１の
下方に位置決めし、上型１１を降下させて表皮材３の凸
部面側に骨格体２をプレス成形し一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動二輪車
等のヘルメットボックスのような箱型形状の樹脂成形品
及びその成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば比較的強度を要する製品を
軽量化するような場合、強度を受け持つ骨格部分を繊維
強化樹脂から成形し、製品外観面に繊維を含まない樹脂
の表皮材を積層して外観品質を高めるような技術とし
て、例えば特開平５−１８５４６６号や、特開平４−１
６８０３７号や、特公平６−１７０３６号等が知られて
おり、前記特開平５−１８５４６６号では、繊維強化熱
可塑性樹脂をスタンピング成形して骨格体を成形した
後、同一の金型を使用して射出成形により繊維を含まな
い表皮材を骨格体の表面に射出し一体化するようにして
いる。

【０００３】また、後者の特開平４−１６８０３７号や
特公平６−１７０３６号では、凸型形状の上型と凹型形
状の下型で繊維強化熱硬化性樹脂をプレス成形した後、
成形体を上型に付着させて型開きし、引き続いて凹部形
状の異なる下型と前記上型を型締めして、前記繊維強化
樹脂成形体の凸部面側に繊維を含まない熱硬化性樹脂層
を一体成形するような技術を開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の特開
平５−１８５４６６号では、使用する金型が１セットで
あり、骨格体をプレス成形した後、表皮材を射出する際
は、上型と下型を型開き方向に相対移動させて間隙を設
定し、その間隙部に向けて材料を射出するため、表皮材
の厚みをあまり厚くすることが出来ず、また厚みを均一
に成形するのが困難である。

【０００５】また、後者の特開平４−１６８０３７号や
特公平６−１７０３６号の場合は、熱硬化性樹脂を使用
していることからリサイクルが出来ず、しかも成形サイ
クルが長いという難点がある。また、繊維を含まない樹
脂層を製品の凸部面側に積層一体化するようにしている
ため、例えば箱型形状の成形品の製品面が凹部面側であ
る時は、適用出来ないという問題がある。

【０００６】そこで本発明は、繊維強化樹脂からなる骨
格体と、繊維を含まない樹脂からなる表皮材を積層一体
化する際、表皮材の厚みを任意にすることが出来て均一
な厚みで成形することが出来、リサイクル性に優れしか
も成形効率の良い樹脂成形品及びその成形方法の提供を
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、凸型形状の上型と凹型形状の第１の下型によ
って繊維を含まない熱可塑性樹脂をプレス成形して表皮
材を形成した後、この表皮材を上型の凸部に付着させて
型開きし、この上型の下方に凹部形状の異なる第２の下
型を位置決めするとともに、この第２の下型と前記上型
との間に前記表皮材と同一の熱可塑性樹脂を繊維で強化
した繊維強化樹脂シートを供給し、この繊維強化樹脂シ
ートを前記上型と第２の下型でプレス成形することで、
前記表皮材の凸部面側に積層一体化される骨格体を形成
するようにした。

【０００８】このように下型の種類を２種類とし、例え
ばシャトル機構によってスライド移動させながら連続的
に成形出来るようにし、当初、繊維を含まない熱可塑性
樹脂から、上型と第１の下型で表皮材を成形すると、成
形収縮により表皮材は上型の凸部に付着し、型開きした
時に凸部に付着して型開きされる。次にこの上型と、凹
部形状が一回り大きい第２の下型との間で繊維強化樹脂
シートをプレスして骨格体を成形すれば、上型の凸部に
付着する表皮材の凸部面側に骨格体が一体化される。す
なわち、箱型形状の凹部面側が製品外観面であるような
時、骨格体の凹部面側に表皮材を積層することが出来
る。

【０００９】この際、表皮材も骨格体もいずれもプレス
成形するため、任意の厚みで均一に成形することが出
来、しかも骨格体と表皮材の素材を同一の熱可塑性樹脂
にしているためリサイクルが容易であり、更に熱硬化性
樹脂に較べて成形サイクルを短くすることが出来る。ま
た、表皮材と骨格体を異なる色で成形するような時で
も、表皮材を先に成形するため、骨格材の色が表皮材に
染み込んで混色状態になるような不具合がなく、外観性
を良好にすることが出来る。

【００１０】また請求項２では、凹型形状の上型と凸型
形状の第１の下型によって熱可塑性樹脂を繊維で強化し
た繊維強化樹脂シートをプレス成形して骨格体を形成し
た後、この骨格体を上型の凹部に付着させて型開きし、
この上型の下方に凸部形状の異なる第２の下型を位置決
めするとともに、この第２の下型と前記上型との間に前
記骨格体と同一の熱可塑性樹脂で繊維を含まない表皮材
料を供給し、この表皮材料を前記上型と第２の下型でプ
レス成形することで、前記骨格体の凹部面側に積層一体
化される表皮材を形成するようにした。

【００１１】この場合は、前記例とは上型と下型の凹凸
を逆にし、凸型形状の下型の種類を２種類とし、例えば
シャトル機構によってスライド移動させながら連続的に
成形出来るようにする。そして、当初、骨格体を上型と
第１の下型で成形するとともに、型開き時に骨格体が上
型の凹部に付着するよう、例えば上型の凹部にアンダー
カット部等を設けておく。この際、繊維強化樹脂シート
から成形される骨格体は、繊維を含まない樹脂に較べて
成形収縮が少なく、下型の凸部への付着力は弱いため軽
度のアンダーカット部等で良い。そしてこの上型と、凸
部形状が一回り小さい第２の下型との間で繊維を含まな
い樹脂をプレスして表皮材を成形すれば、骨格体の凹部
面側に表皮材が一体化される。

【００１２】この場合も、前記例の場合と同様の効果、
すなわち、表皮材等を任意の厚みで均一に成形すること
が出来、しかも骨格体と表皮材の素材が同一の熱可塑性
樹脂であるためリサイクルが容易であり、また熱硬化性
樹脂に較べて成形サイクルを短くする等の効果を得るこ
とが出来る。

【００１３】そして上記のような各成形方法により、請
求項３のように、熱可塑性樹脂であるポリプロピレンを
ガラス長繊維で強化した骨格体の凹部面側に、繊維を含
まないポリプロピレンの表皮材を積層一体化した樹脂成
形品を成形する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
樹脂成形品の複合成形方法の第１例の説明図、図２は複
合成形方法の第２例の説明図、図３は複合成形された成
形品の説明図である。

【００１５】本発明に係る樹脂成形品の複合成形方法
は、例えば自動二輪車等のヘルメットボックスを樹脂成
形品から成形するような際に適用され、このヘルメット
ボックスは、後部フレームの一部を構成するため比較的
強度が要求されるとともに、凹部面側を外観面として整
える必要がある。

【００１６】このため、本発明ではＳＭＣ（シート・モ
ールディング・コンパウンド）等の熱硬化性樹脂等と較
べて、リサイクル性に優れ且つサイクル時間の短い熱可
塑性樹脂を主体に構成するようにし、図３に示すよう
に、繊維で強化される繊維強化樹脂シートで剛性のある
骨格体２と、繊維を含まない同一の樹脂の表皮材３を積
層した成形品１とし、表皮材３を外観面である凹部面側
に形成して外観品位を改善するようにしている。

【００１７】ここで、骨格体２を成形するための繊維強
化樹脂シートに使用される樹脂としては、例えばポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリアミド等各種の熱可塑性
樹脂が適用出来るが、本実施形態ではポリプロピレン樹
脂を採用し、必要に応じて耐熱、対候処理を施すように
している。また繊維としては、例えばガラス繊維、カー
ボン繊維、金属繊維、セラミックス繊維等各種の長繊維
または短繊維が適用出来るが、本実施形態ではガラス長
繊維を採用している。また表皮材３を成形するための樹
脂は、骨格体２と同じ樹脂で且つ繊維を含まないものと
し、本実施形態ではポリプロピレン樹脂としている。

【００１８】具体的な成形方法の第１例について、図１
に基づき説明する。この例では、凸型形状の上型１１の
下方に、シャトル機構等によって往復動自在なシャトル
台１２が設けられ、このシャトル台１２には、凹型形状
の第１の下型１３と、第１の下型１３の凹部形状より一
回り大きい凹部形状の第２の下型１４が設けられ、この
第２の下型１４内には、例えば成形品が離脱するのを防
止するためのアンダーカット部ｋ等を形成している。

【００１９】このような金型設備において、まず（ａ）
に示すように、上型１１の下方に第１の下型１３が位置
決めされ、型開き状態の第１の下型１３内に溶融状態の
ポリプロピレンｐを一定量供給し、（ｂ）に示すよう
に、上型１１を降下させてプレス成形して表皮材３を形
成する。

【００２０】一方、第２の下型１４内には、（ｂ）に示
すように、加熱した繊維強化樹脂シートｓを一定量投入
する。この繊維強化樹脂シートｓは、予めポリプロピレ
ンとガラス長繊維が積層されてシート状に形成されたも
のを使用し、例えばポリプロピレン６０ｗｔ％に対して
ガラス長繊維を４０ｗｔ％程度分散させたものを使用す
るようにしている。そしてこのシートｓをポリプロピレ
ンの融点より高い温度に加熱して流動しやすい状態にし
ている。

【００２１】そして前記第１の下型１３内の表皮材３が
プレス成形されて半冷却状態になると、上型１１を上昇
させて型開きする。すると、プレス成形されて半冷却状
態になった表皮材３は、ポリプロピレンｐの成形収縮率
（１６／１０００）により上型１１の凸部に付着した状
態となり、第１の下型１３の凹部から離脱する。

【００２２】次いで、シャトル台１２が移動し、（ｃ）
に示すように、上型１１の下方に第２の下型１４が位置
決めされる。この第２の下型１４内には、前記のように
加熱された繊維強化樹脂シートｓが投入されており、第
２の下型１４が位置決めされると、（ｄ）に示すよう
に、上型１１が降下して繊維強化樹脂シートｓをプレス
成形する。すると、繊維強化樹脂シートｓのポリプロピ
レンとガラス長繊維は、第２の下型１４の凹部と表皮材
２で画成される空間部内に均一に流動し、表皮材２の凸
部面側に骨格体２が積層されて成形品１が複合成形され
る。

【００２３】そして、上型１１を上昇させると、骨格体
２は第２の下型１４の凹部内のアンダーカット部ｋに係
合して下型１４側に残り、表皮材３が上型１１の凸部か
ら離脱する。そして、成形品１が成形されると、（ｅ）
に示すように、第２の下型１４の押出しピン１５により
成形品１を押出すとともに、第１の下型１３に一定量の
ポリプロピレンｐを投入し、上記と同様の手順を繰り返
す。

【００２４】以上のような成形方法により、表皮材３や
骨格体２の厚みを任意にしても均一な状態で成形出来る
とともに、表皮材３の表面がある程度固化した状態で骨
格体２が積層されるため、表皮材３と骨格体２の色が異
なるような場合でも、表皮材３に色が染み出るような不
具合を防止出来る。

【００２５】次に、成形方法の第２例について図２に基
づき説明する。この構成例では、図２（ａ）に示すよう
に、凹型形状の上型１１の下方に、シャトル機構等によ
って往復動自在なシャトル台１２が設けられ、このシャ
トル台１２には、凸型形状の第１の下型１３と、第１の
下型１３の凸部形状より一回り小さい凸部形状の第２の
下型１４が設けられ、前記例とは金型の凹凸形状を逆に
し、成形順序も逆にしている。また上型１１の凹部内に
は成形品が抜け出るのを比較的軽い力で阻止するアンダ
ーカット部ｋを設けている。

【００２６】そして、この金型設備による成形は、図２
（ａ）に示すように、上型１１の下方に第１の下型１３
を位置決めし、下型１３の凸部上に加熱した所定量の繊
維強化樹脂シートｓを供給し、（ｂ）に示すように、上
型１１を降下させて型締めすることによって骨格体２を
プレス成形する。

【００２７】骨格体２のプレス成形が完了すると、上型
１１を上昇させる。すると、上型１１の凹部内のアンダ
ーカット部ｋによって、骨格体２は上型１１の凹部内に
付着した状態で上昇し、下型１３の凸部から離脱する。
因みに、繊維強化樹脂シートｓはガラス長繊維を含んで
いるため成形収縮率は、２／１０００〜３／１０００程
度とあまり大きくなく、凸部から容易に離脱させること
が出来る。

【００２８】上型１１が上昇するとシャトル台１２が移
動し、上型１１の下方に第２の下型１４が位置決めされ
る。そして（ｃ）に示すように、第２の下型１４の凸部
上に溶融したポリプロピレンｐが供給された後、（ｄ）
に示すように、上型１１が降下して表皮材３がプレス成
形される。

【００２９】このため、骨格体２の凹部面側に表皮材３
が一体成形され、上型１１を上昇させると、第２の下型
１４の凸部には成形品１が残されるようにしている。こ
のため、前記のようにアンダーカット部ｋの係止力を比
較的弱めにし、表皮材３の成形収縮による下型１４への
付着力以下としている。そして（ｅ）に示すように、こ
の成形品１を押出しピン１５によって取出す。

【００３０】そして、この間、第１の下型１３の凸部上
に繊維強化樹脂シートｓを供給し、上記手順を繰り返す
ようにしている。このような方法で成形する場合でも、
骨格体２の凹部面側に表皮材３を積層一体化することが
出来る。

【００３１】尚、本発明は以上のような実施形態に限定
されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載し
た事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を
奏するものは本発明の技術的範囲に属する。例えば、成
形品１は自動二輪車等のヘルメットボックスに限定され
るものではなく、また、成形品１のボックス形状等は任
意である。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明に係る樹脂成形品の
複合成形技術は、凸型形状の上型と凹型形状の２種類の
下型によって、熱可塑性樹脂の表皮材と、同一樹脂を繊
維で強化した骨格体とを、それぞれプレス成形で積層一
体化するようにしたため、表皮材等の厚みを任意に且つ
均一に成形することが出来、しかも骨格体と表皮材の素
材を同一の熱可塑性樹脂にしているためリサイクルが容
易であり、更に熱硬化性樹脂に較べて成形サイクルを短
くすることが出来る。また、表皮材と骨格体を異なる色
で成形するような時でも、表皮材を先に成形するため、
骨格材の色が表皮材に染み込んで混色状態になるような
不具合がなく、外観性を良好にすることが出来る。

【００３３】また請求項２のように、凹型形状の上型と
凸型形状の２種の下型によって、熱可塑性樹脂を繊維で
強化した骨格体と、同一樹脂の表皮材とを、それぞれプ
レス成形で積層一体化することによっても、前記と同様
に、表皮材等の厚みを任意に且つ均一に成形することが
出来、しかもリサイクル性に優れた成形品にすることが
出来、更に熱硬化性樹脂に較べて成形サイクルを短くす
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る樹脂成形品の複合成形方法の第１
例の説明図

【図２】複合成形方法の第２例の説明図

【図３】複合成形された成形品の説明図

【符号の説明】 １…樹脂成形品、２…骨格体、３…表皮材、１１…上
型、１３…第１の下型、１４…第２の下型、ｐ…ポリプ
ロピレン、ｓ…繊維強化樹脂シート。

フロントページの続き (72)発明者 下川 一郎 熊本県菊池郡大津町平川1500 本田技研工 業株式会社熊本製作所内 Ｆターム(参考） 4F204 AA11 AD04 AD08 AD16 AD19 AG03 AH17 FA01 FA18 FB01 FB13 FB22 FG02 FN11 FQ08 FQ15 4F213 AA11 AD04 AD08 AD16 AD19 AG03 AH17 WA04 WA33 WA57 WB01 WB13 WB22 WC05 WK01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凸型形状の上型と凹型形状の第１の下型
   によって繊維を含まない熱可塑性樹脂をプレス成形して
   表皮材を形成した後、この表皮材を上型の凸部に付着さ
   せて型開きする工程と、この上型の下方に凹部形状の異
   なる第２の下型を位置決めし、この第２の下型と前記上
   型との間に前記表皮材と同一の熱可塑性樹脂を繊維で強
   化した繊維強化樹脂シートを供給する工程と、この繊維
   強化樹脂シートを前記上型と第２の下型でプレス成形
   し、前記表皮材の凸部面側に積層一体化される骨格体を
   形成する工程を備えたことを特徴とする樹脂成形品の複
   合成形方法。
2. 【請求項２】 凹型形状の上型と凸型形状の第１の下型
   によって熱可塑性樹脂を繊維で強化した繊維強化樹脂シ
   ートをプレス成形して骨格体を形成した後、この骨格体
   を上型の凹部に付着させて型開きする工程と、この上型
   の下方に凸部形状の異なる第２の下型を位置決めし、こ
   の第２の下型と前記上型との間に前記骨格体と同一の熱
   可塑性樹脂で繊維を含まない表皮材料を供給する工程
   と、この表皮材料を前記上型と第２の下型でプレス成形
   し、前記骨格体の凹部面側に積層一体化される表皮材を
   形成する工程を備えたことを特徴とする樹脂成形品の複
   合成形方法。
3. 【請求項３】 繊維強化樹脂シートから箱型形状にプレ
   ス成形される骨格体と、この骨格体の凹部面側に積層一
   体化される樹脂製の表皮材を備え、前記繊維強化樹脂シ
   ートは、ポリプロピレン樹脂がガラス長繊維で強化され
   たものであり、前記樹脂製の表皮材は、繊維を含まない
   ポリプロピレン樹脂であることを特徴とする複合成形さ
   れた樹脂成形品。