JP2001353749A

JP2001353749A - 射出多層成形品および製造方法

Info

Publication number: JP2001353749A
Application number: JP2000178009A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Ae; 晴彦阿江; Tomomi Hasegawa; 智巳長谷川
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2001-12-25

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の成形材料からなる射出成形による多層
成形品において、外観に優れるとともに、成形品全体の
強度、剛性など均一性にすぐれた成形品、特に成形品の
流動末端部において安定した強度、剛性を有する多層成
形品およびその製造方法の提供。【解決手段】熱可塑性樹脂のコア材とその表面を被覆
するスキン材からなる射出多層成形品において、樹脂の
流動末端部の所望箇所にリブ構造を有する射出多層成形
品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出多層成形品お
よび射出多層成形品の製造方法に関し、詳しくは射出多
層成形品の外観、表面特性と共に、強度、剛性の均一性
に優れた射出成形による多層成形品および製造方法に関
する。

【０００２】

【背景技術】従来より、熱可塑性樹脂は自動車部品、家
庭電化製品、ＯＡ機器分野、家具、建築、住宅設備、土
木用部材等の樹脂成形品として広く利用されている。こ
れらの樹脂成形品は、生産性などの点から主として射出
成形により成形されている。これら成形品は、通常、一
種類の溶融樹脂を射出成形することにより、成形されて
いる。しかしながら、成形品の用途、目的によっては、
一種類の成形材料のみではなく、複数の成形材料を用
い、それぞれの特長を生かしたサンドイッチ成形、すな
わち射出多層成形方法による射出多層成形品が製造され
ている。

【０００３】たとえば、表面部には外観や感触を良好に
する樹脂、内部は強度、剛性の高い樹脂とするなど、そ
れぞれの樹脂特性を生かす成形方法が望まれる場合があ
る。また、省資源、廃棄物の減少対策など、回収した樹
脂の再利用に対しても、そのままでは、強度、外観など
満足な利用は困難であり、回収材料をコア材に含有させ
ることが行われている。

【０００４】この複数の樹脂を用いてそれぞれの特長を
生かす成形方法として、多層成形が採用されている。こ
の多層成形方法は、押出成形における、多層フイルム、
多層シート、多層ブロー成形では特に問題なく行われて
いる。しかしながら、型物成形である、射出成形ではス
キン材樹脂とコア材樹脂からなる外観、強度、剛性など
を満足する多層成形品を得ることは容易なことではな
い。

【０００５】射出成形における多層成形方法は、コア
材を構成する部分を専用の金型を用いて、通常の射出成
形を行い、次いで、スキン材、すなわち表面部を形成す
る樹脂の厚みだけ容積の大きい別の金型に、前記コアを
構成する樹脂成形品を装着し、別の射出成形機によりス
キン材形成用溶融樹脂を射出して多層成形品を成形する
ものがある。また、多層成形品として、軽量化を目的
とした成形方法は、ガス注入射出成形方法で成形した中
空樹脂成形品を金型キャビティ内にインサートし、被覆
用の樹脂を射出する成形方法が提案されている（特開平
８−５７８８７号公報）。しかしながら、これらの成形
方法は、金型が二組必要であることから設備費が高価と
なること、成形品を金型に入れ換えるための工程が必要
であるという問題点を有している。

【０００６】この改良方法として、金型キャビティ内
に２種の樹脂材料を射出してコアの表面が該コアの表面
と異なる材質からなるスキン層で覆われた２層成形品の
製造方法において、射出ゲートを金型キャビティの内部
まで挿入した状態でスキン層形成材料を流動状態で射出
し、次いで該スキン層形成材料が固化しないうちに、同
じ射出ゲートからコア形成材料を射出し、射出完了前に
射出ゲートを後退させる成形方法が提案されている（特
開昭６０−５８８２５号公報）。

【０００７】また、このような成形方法において、ガ
スを注入して軽量化を図る方法も提案されている。すな
わち、中空樹脂成形品の外層を形成する外層樹脂の射出
を開始した後、内層を形成する内層樹脂の射出を開始
し、内層樹脂の周囲を外層用樹脂で被覆した状態で所定
量を金型キャビティに射出した後、内層樹脂層に圧縮ガ
スを吹き込んで、ガスの圧力で内層樹脂層および外層樹
脂層を積層状態で押し広げて型面に貼付け、内部に中空
部を形成する成形方法が提案されている。（特開平３−
２８４９１５号公報、特開平２−１０８５１１号公
報）。

【０００８】しかしながら、これらの改良成形方法は、
外層樹脂層が、金型内で不安定の状態で、芯材（内部）
樹脂が押し出され、両樹脂が混じりやすく、目的とする
層構成の成形品を安定して成形することが困難であると
いう問題点がある。さらに、複数の樹脂が流動状態で、
混じらないようにするためには、ぞれぞれの樹脂が粘度
などにおいて特定の関係を有する樹脂の組み合わせに制
限される。

【０００９】これらの欠点を改良するために、２種以
上の成形材料を順次金型内に射出して成形する多層成形
品の射出成形方法において、単一又は複数の成形材料を
部分充填後、圧力気体を吹き込んで得られる空洞に別種
の成形材料を充填し、さらに圧力気体を吹き込んで空洞
をつくり充填を繰り返す複層体成形品の射出成形方法が
提案されている（特開平７−３０８９４０号公報）。

【００１０】この成形方法は、金型が複数いらない代わ
りに、射出ユニットが２台必要であるが、成形工程が簡
略化される特長がある。さらに、この成形方法は、外部
用の樹脂が、冷却固化してから、内部用の樹脂が射出さ
れるので、外部用の樹脂と内部用の樹脂とが混じり合う
恐れはほとんどなく、また、それぞれの樹脂量、層厚み
の均一性も確保される点ですぐれた成形方法である。

【００１１】このように、射出多層成形品にあっては、
いろいろの多層成形品の成形方法が提案されている。し
かしながら、成形サイクル、生産性からスキン材形成用
溶融樹脂とコア材形成用溶融樹脂を同時、またはコア材
形成用溶融樹脂を少し遅らせて成形金型に射出充填する
方法が最も一般的である。

【００１２】このような、射出成形での多層成形品にお
いては、多層成形品の形状や厚み、用いる成形材料によ
っても異なるが、コア材の占める比率は２０〜６０容量
％程度に過ぎず、成形品のスキン材形成を成形品全体で
均一厚みとすることは非常に困難である。特に、成形金
型キャビティの溶融樹脂の流動末端部での均一なスキン
層形成は非常に困難である。言い換えると、成形金型キ
ャビティの溶融流動末端部まで、コア材形成用樹脂を均
一なスキン層が形成できるように充填することは非常に
困難となる。

【００１３】したがって、成形品の溶融樹脂流動末端部
は、強度、剛性の低いスキン材形成樹脂で形成されるこ
とになり、結果として多層成形品の端部の強度、剛性を
他の部分と同等にすることが困難となる。このため、末
端部の強度を成形品設計の基準にしなければならず、全
体としては、厚みが増大し、重くなるとともに、樹脂の
使用量が増大し、省資源化に逆行することになる大きな
問題点がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数の成形
材料からなる射出成形による多層成形品において、外観
に優れるとともに、成形品全体の強度、剛性などの均一
性にすぐれた成形品、特に成形品の流動末端部において
安定した強度、剛性を有する多層成形品および製造方法
を提供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記のよ
うな状況下において、射出多層成形品の外観、表面特
性、使用する複数樹脂、成形金型などと成形品の強度、
剛性などの機械的性能、その均一性などについて鋭意研
究を重ねた結果、特定の構造を有する射出多層成形品
が、すぐれた外観と物性の均一性を満足し、樹脂の使用
量を軽減することも可能であることを見いだし本発明を
完成したものである。

【００１６】すなわち、本発明は、（１）熱可塑性樹脂のコア材とその表面を被覆する熱
可塑性樹脂のスキン材からなる射出多層成形品におい
て、樹脂の流動末端部の所望箇所にリブ構造を有する射
出多層成形品。（２）熱可塑性樹脂のコア材が、無機充填材を含有す
る前記（１）記載の射出多層成形品。（３）熱可塑性樹脂のコア材が、空隙部を有する前記
（１）または（２）記載の射出多層成形品。（４）熱可塑性樹脂のコア材が、繊維長２〜５０ｍｍ
のガラス繊維を１０〜７０質量％含有し、平均密度が２
００〜９００ｋｇ／ｍ³である前記（３）記載の射出多
層成形品。（５）成形金型キャビティにスキン材を形成する溶融
樹脂の射出を開始した後、コア材を形成する溶融樹脂を
射出する多層成形品の製造方法において、射出溶融樹脂
の流動末端部の所望箇所にリブ構造を形成できる成形金
型キャビティを用いる射出多層成形品の製造方法。（６）コア材を形成する樹脂が溶融膨張性を有する前
記（５）記載の射出多層成形品の製造方法。（７）溶融樹脂の射出中または射出完了後に、成形金
型キャビティ容積を拡大し溶融樹脂を膨張させる前記
（６）記載の射出多層成形品の製造方法に関するもので
ある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の射出多層成形品は、射出成形機を用いて
成形される多層成形品である。この多層成形品は、二以
上の熱可塑性樹脂成形材料、通常二種の熱可塑性樹脂成
形材料からなり、スキン材とコア材で構成された多層成
形品であり、サンドイッチ成形品と呼ばれる場合もあ
る。本発明の射出多層成形品を図面に基づいて説明す
る。

【００１８】図１は、本発明の射出多層成形品の一実施
態様である板状多層成形品の説明のための概念断面図で
ある。図１において、（Ａ）は射出多層成形品の厚み方
向中間断面図である〔図１（Ｂ）のＹ−Ｙ断面図〕。
（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ断面図、（Ｃ）は図１
（Ａ）のＺ−Ｚ断面図である。図１において、３１は射
出多層成形品、３２はスキン材、３３はコア材、３４は
ゲート、３５はリブ、３６はリブ部の空間をそれぞれ示
す。

【００１９】すなわち、本発明の熱可塑性樹脂からなる
射出多層成形品３１は、外観、表面特性を目的としたス
キン材３２と強度、剛性、回収樹脂などの再利用を目的
としたガラス繊維などの強化剤を含有するコア材３３の
二種の熱可塑性樹脂で構成されている。本発明の特徴
は、この射出多層成形品３１において、樹脂の流動末端
部の所望箇所、すなわちゲート３４から射出された溶融
樹脂が比較的遅く、特に最後に充填される部分の所望箇
所にリブ３５を有するものである。

【００２０】図１の射出多層成形品において、従来の多
層成形品である単なる板状多層成形品では、射出多層成
形品のスキン材、コア材の種類、組み合わせによっても
異なるが、多層成形品の流動末端部までコア材が均一に
充填された多層成形品を得ることは困難である。このた
め、射出多層成形品の溶融樹脂の溶融流動末端部は、ス
キン材主体の多層成形品となり、結果として多層成形品
の流動末端部の強度、剛性が低下することになる。

【００２１】本発明の射出多層成形品は、この射出多層
成形品の樹脂の溶融流動末端部の所望箇所にリブ３５を
形成し、このリブ効果により、射出多層成形品全体とし
て、強度、剛性の均一性の高い射出多層成形品とするも
のである。射出多層成形品は、その形状、厚みなどが様
々であり、それに応じてリブを設ける。すなわち、リブ
３５の位置、ピッチ、厚み、高さ、方向などはそれぞれ
の多層成形品の要求性状に基づいて適宜選定できる。し
たがって、図１において、左右方向の端部にもリブを必
要に応じて設けることも可能である。さらに、コーナー
部においては溶融樹脂の流れ方向である斜めリブとする
こともできる。

【００２２】また、成形金型キャビティの形状は、所望
箇所にリブを形成するように設計されなければならな
い。この場合に、多層成形品の成形金型からの離型を考
慮した設計が必要となる。図１の板状多層成形品では、
多層成形品の意匠面の反対側の端部にリブ３５が設けら
れるとともに、ゲート３４も反意匠面側に設計されてい
るので、多層成形品の意匠面側は、従来の多層成形品と
何ら変わることのない多層成形品となる。

【００２３】本発明の射出多層成形品を構成するスキン
材、コア材としては溶融射出成形できるものであれば特
に制限されるものではない。したがって、熱可塑性樹脂
のみからなるもの、無機充填材、繊維状強化材などを含
有する熱可塑性樹脂、リサイクル材料を含有する熱可塑
性樹脂、着色剤、各種機能性添加剤などを含有する樹脂
から構成される。また、コア材としては、空隙部を有す
るものであってもよい。

【００２４】本発明の射出多層成形品のスキン材とコア
材の比率は、特に制限はなく、多層成形品の形状、両材
として用いられる成形材料、成形品の種類、成形品の形
状（厚み、面積など）、スキン材、コア材の使用目的な
どを総合的に判断して決定される。通常、スキン材：コ
ア材（容積比）で、１：９〜７：３程度である。

【００２５】また空隙部を有するコア材としては、発泡
性樹脂を金型キャビティに不完全充填して発泡あるいは
膨張させることにより空隙を形成したものがある。ま
た、不完全充填した溶融樹脂にガスを注入して空隙を形
成したものであってもよい。さらに、金型キャビティに
不完全充填乃至は完全充填してなる膨張性樹脂、あるい
はガス注入による膨張を行う場合に溶融樹脂の射出開始
後から充填後に成形金型キャビティ容積を拡張すること
により、溶融樹脂を膨張させて空隙を形成したものであ
ってもよい。

【００２６】したがって本発明の射出多層成形品は、熱
可塑性樹脂のコア材が、例えば、繊維長２〜５０ｍｍの
ガラス繊維を１０〜７０質量％含有し、密度が２００〜
９００ｋｇ／ｍ³である射出多層成形品である軽量、高
強度、高剛性成形品の場合が好ましい。

【００２７】次に、本発明の多層成形品（サンドイッチ
成形品）の製造方法を図面に基づいて説明する。図２は
本発明の射出多層成形品の製造方法の一実施態様である
製造方法の説明のための概念断面図である。図２におい
て、１は固定金型、２は移動金型、３は可動金型、４は
リブ形成用凸部、５は成形金型キャビティ、６はスプル
ーである。また、１１はスキン材用射出ユニット、１２
はスキン材用射出スクリュー、１３はスキン材用溶融樹
脂、１４はコア材用射出ユニット、１５はコア材用射出
スクリュー、１６はコア材用溶融樹脂、１７は射出ノズ
ルからなる射出ユニット部である。

【００２８】まず、図２に基づいて、一般の射出成形
での製造方法を説明する。この場合には、移動金型２と
可動金型３は、図示の状態に固定されている。移動金型
２が型締され、図２のように成形金型キャビテイ５を形
成する。成形金型キャビティ５の上下端部にはリブ形成
用の凸部４が設けられている。

【００２９】この状態からスキン材用射出ユニット１１
のスキン材用射出スクリュー１２で溶融混練され計量さ
れたスキン材用溶融樹脂１３が射出ノズル１７、スプル
ー６を通って成形金型キャビティ５に射出される。ここ
でスキン材用溶融樹脂の量は、成形金型キャビティ５の
形状において所望のスキン材の厚みが形成し得るに十分
な量とされる。続いて、スキン材が固化しない内に、コ
ア材用射出ユニット１４のコア材用射出スクリュー１５
で溶融混練され計量されたコア材用溶融樹脂１６が射出
ノズル１７、スプルー６を通って射出される。かくし
て、コア材用溶融樹脂はその表面にスキン材用溶融樹脂
を保持しながら成形金型キャビティ５の末端まで充填さ
れる。

【００３０】なお、コア材用溶融樹脂の射出完了後に
は、引き続きスキン材用溶融樹脂の射出開始の準備がな
されると共に、少量のスキン材用溶融樹脂がコア材用溶
融樹脂に射出される。この追加的射出工程は、次射出サ
イクルの開始時に射出ノズル部が完全にスキン材用溶融
樹脂により置換されるようにするためである。これによ
って、スキン材用溶融樹脂にコア材用溶融樹脂が混入す
ることによる外観、表面特性の悪化が防止されることに
なる。多層成形品は冷却後に移動金型２を後退させて型
開き後に離型される。

【００３１】このようにして得られた本発明の射出多層
成形品は、図１に示すように、射出多層成形品の溶融流
動末端部の非意匠面側に複数のリブが形成されている。
図１では、説明のために、スキン材３２とコア材３３を
明確に、すなわちリブ材３５形成部は全てスキン材３２
で形成されている場合を示した。しかし、リブ形成部に
コア材が一部入り込む形態であっても良いことは勿論で
ある。また、成形品の残りの溶融流動末端部にも必要に
より、追加のリブを設けることも可能である。

【００３２】次に、コア材用溶融樹脂として、溶融膨張
性の溶融樹脂を用い、コア材３３が空隙部を有する、す
なわち、軽量な多層成形品の射出成形での製造方法の
一例について説明する。この場合も成形金型キャビティ
５を形成するように成形金型の型締を行う。この製造方
法が、前記と異なるのは、コア材用溶融樹脂として溶
融膨張性を有する溶融樹脂を用い、コア材用溶融樹脂の
射出をスキン材用溶融樹脂の容積と合わせた容積を基準
にて、成形金型キャビティ５の容積に不完全充填するも
のである。この不完全充填の状態の射出にも関わらず、
溶融樹脂が膨張性を有するのでこの膨張力により、コア
材用溶融樹脂はスキン材用溶融樹脂とともに、成形金型
キャビティの末端まで完全に充填される。

【００３３】ここで溶融膨張性を有する溶融樹脂として
は、発泡剤を含有する溶融樹脂、比較的長い繊維を含有
し、繊維の絡み合いによる復元回復性、すなわち溶融膨
張性を有する溶融樹脂あるいはガス注入による溶融膨張
性を有する溶融樹脂またはこれらの複数からなる溶融膨
張性樹脂などが挙げられる。このの製造方法では、コ
ア材３３に空隙を有する射出多層成形品が得られる。こ
の空隙により、多層成形品は軽量化され、空隙の比率、
樹脂組成などによって密度、強度、剛性などを制御する
ことができる。

【００３４】次の製造方法としてのは、前記のコア
材用溶融樹脂として溶融膨張性樹脂を用いることは同様
であるが、成形金型キャビティの容積を成形途中で変更
する点で異なる成形方法である。図２の成形金型キャビ
ティ５において、可動金型３を前進・後退することがで
きるような金型を備えた射出成形機が用いられる。すな
わち、溶融膨張性のコア材用溶融樹脂をスキン材用溶融
樹脂とともに完全に近い状態に充填した後、最終射出多
層成形品の成形金型キャビティ５の容積になるように可
動金型３を後退させて膨張させる製造方法である。

【００３５】この製造方法としては、予め、可動金型３
を前進させて、成形金型キャビティ容積を小さくした成
形金型キャビティ５に、コア材用溶融樹脂をスキン材用
溶融樹脂とともに完全充填し、ついで最終多層成形品の
キャビティ容積になるまで可動金型３を後退させて膨張
する製造方法がある。また、成形金型キャビティに不完
全充填中あるいは充填後に可動金型３を前進させて溶融
膨張性を有する溶融樹脂を圧縮して完全に充填した後、
前記と同様に可動金型３を最終成形品に相当する位置ま
で後退させて膨張する成形方法である。このの製造方
法はに較べて、溶融膨張性を有する溶融樹脂が溶融流
動末端部まで確実に充填されること、特に本発明では、
成形金型の末端部にリブ３５を有するので確実に充填す
るためにはの製造方法が好ましい。

【００３６】本発明の射出多層成形品のスキン材、コア
材としての熱可塑性樹脂としては、特に制限はない。例
えば、ポリプロピレン、プロピレン・エチレンブロック
共重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体、低
結晶性プロピレン系樹脂、シンジオタクチックポリプロ
ピレン、高密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィ
ン共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、
ゴム改質耐衝撃性ポリスチレン、シンジオタクチック構
造を含むポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂などのポ
リスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、
ポリカーボネート系樹脂、ポリフエニレンサルファイ
ド、ポリ芳香族エーテルまたはチオエーテル系樹脂、ポ
リ芳香族エステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、アクリ
レート系樹脂、熱可塑性エラストマー等が採用できる。
ここで、上記熱可塑性樹脂は、単独で用いることもでき
るが、二種類以上を組み合わせ混合して用いてもよい。

【００３７】中でも、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポ
リプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂
から選ばれた少なくとも１種であるものが好ましい。

【００３８】ここで、上記熱可塑性樹脂には、無水マレ
イン酸、フマル酸、アクリル酸などの不飽和カルボン酸
またはその誘導体で変性されたプロピレン系樹脂、ポリ
エチレン系樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、ポリ
スチレン系樹脂などの変性樹脂を含有させることもでき
る。不飽和カルボン酸またはその誘導体変性樹脂の不飽
和カルボン酸またはその誘導体の含有量は、通常０．０
１〜１０質量％である。また、変性樹脂の含有量は、通
常０．５〜２０質量％である。

【００３９】また、これらの熱可塑性樹脂には、必要に
より、各種エラストマーなどの衝撃強度改良材、ガラス
繊維、炭素繊維などの強化材、タルク、炭酸カルシウ
ム、金属粉、カーボンブラック、グラファィト、酸化チ
タン、酸化亜鉛などの無機充填材、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、結晶核剤、分散剤、難
燃剤、難燃助剤、可塑剤、エポキシ化合物、金属不活性
化剤、顔料、染料などの添加剤成分を含有していてもよ
い。

【００４０】中でも、コア材用熱可塑性樹脂には、繊維
強化材、無機充填材などが強度、剛性の向上のために、
５〜７０質量％含有されることが好ましい。特に、コア
材として溶融膨張性を有する場合には、特に３〜５０ｍ
ｍ程度と比較的繊維長の長い繊維を含有する成形材料が
好ましく用いられる。

【００４１】ここで繊維としては、ガラス繊維、炭素繊
維などの無機繊維、銅繊維、黄銅繊維、鋼繊維、ステン
レス繊維、アルミニウム繊維、アルミニウム合金繊維な
どの金属繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ
繊維、チッ化ケイ素繊維、ジルコニア繊維などのセラミ
ック繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、
アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリフエニレンサ
ルファイド繊維、ポリサルホン繊維、超高分子量ポリエ
チレン繊維などの有機繊維などを例示できる。これらの
繊維は、たとえば無機繊維と有機繊維など複数を併用す
ることもできる。

【００４２】中でも、ガラス繊維、炭素繊維などは強
度、剛性、耐熱性にすぐれるとともに、長繊維であり、
溶融樹脂の含浸引き抜き成形が容易であるため好まし
い。特に、ガラス繊維が好ましく用いられる。ここで、
ガラス繊維としては、Ｅ−ガラス、Ｓ−ガラスなどのガ
ラス繊維であって、その平均繊維径が２５μｍ以下のも
の、好ましくは３〜２０μｍの範囲のものが好ましく採
用できる。溶融膨張性を有するガラス繊維含有成形材料
としては、溶融樹脂含浸引き抜き成形により製造され
た、全長が３〜５０mmであり、この全長と等しい長さを
有し、互いに平行に配列された状態にある繊維を２０〜
９０質量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂ペレットまた
は前記ペレットと他のペレットとの混合物で前記繊維が
全体の１０〜７０質量％とされた成形材料であることが
好ましい。

【００４３】繊維が互いに平行に配列された状態となっ
て全体の２０〜９０質量％含有されたペレットを用いれ
ば、ガラス繊維は溶融樹脂によつて含浸、被覆されてい
るので、射出成形機のスクリューで可塑化、溶融、混練
を行っても、繊維の破断が起こり難いとともに、分散性
も良好となる。これにより、成形金型キャビティに射出
された後の溶融膨張性を有する繊維含有溶融熱可塑性樹
脂のスプリングバック現象が良好になるとともに、最終
成形品中に残存する繊維長が長くなり、物性が向上す
る。ここで、他のペレットとの混合物を用いれば、高濃
度のガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの使用量が少
なくて、経済的であるとともに、成形品中の繊維含有量
の調整、溶融粘度の調整などができるメリットがある。

【００４４】なお、この溶融膨張性成形材料の溶融樹脂
の膨張性は、含有するガラス繊維などの繊維の持つ絡み
合いによるスプリングバック現象による復元力によるも
のである。しかし、膨張性の補完のために、少量、たと
えば０．０１〜３質量％程度の発泡剤を含有させること
ができる。ここで、発泡剤としては特に制限はなく、熱
によりガスを発生するものであればよく、化学発泡剤、
物理発泡剤がある。たとえば、アゾジカルボンアミド
（ＡＤＣＡ）、ベンゼンスルホヒドラジド、Ｎ，Ｎ−ジ
ニトロペンタメチレンテトラミン、テレフタルアジドな
どが挙げられる。

【００４５】なお、溶融膨張性樹脂として、ガラス繊維
などの繊維類を含まず、前記発泡剤を含有する成形材料
を用いることができることは前記した通りである。この
場合の発泡剤は、射出多層成形品のコア材の目的とする
密度を達成することができる量を適宜含有させることが
できる。

【００４６】本発明の射出多層成形品は、スキン材によ
り成形品の外観、風合い、硬度、柔軟性、耐薬品性、塗
装性などの表面特性をコア材で強度、剛性、耐衝撃性な
どの機械的特性、密度などの特性を併せ有する成形品で
ある。しかも、成形品形状、厚みなどコア材が成形品の
末端まで均一に流動することが難しい成形品であって
も、末端部まで強度、剛性が確保された多層成形品とな
る。したがって、本発明の射出多層成形品は意匠面を形
成するスキン材とコア材としては、前記したように、二
種の樹脂材料を用い、スキン材とコア材として、それぞ
れの特性に併せた複合効果を得ることが好ましい。した
がって、スキン材用熱可塑性樹脂としては、ストレート
ポリマーが、コア材用熱可塑性樹脂として、例えば高結
晶性のポリプロピレン、ガラス繊維、炭素繊維、タルク
などの充填材、特に強化用繊維充填材として、１ｍｍ〜
５０ｍｍの繊維長を有するガラス繊維、炭素繊維などの
繊維強化材を含有するポリプロピレンなどが好ましい。

【００４７】本発明の射出多層成形品の製造方法は、前
記射出成形品の製造方法であり、コア材の形成について
は、公知の各種成形材料、成形手段の採用により、目的
とする多層成形品に要求される形状、強度、剛性、密度
などを考慮して任意のコア材を形成することが可能であ
る。

【００４８】本発明の射出多層成形品は、従来の射出多
層成形品における成形品端部の強度不足、剛性不足を改
善し、成形品の薄肉化に寄与する。また、コア材が比較
的低密度である多層成形品であっても成形品端部の強
度、剛性の高いレベルでの安定化が可能になる。したが
って、意匠面の外観に優れるとともに、外観とは独立に
強度、剛性、密度などのコア材を自由に選択できること
が可能になる。これらの特徴により、自動車、家電機
器、ＯＡ機器、家具、住宅設備、雑貨などにおける各種
成形品として、その応用分野の拡大が期待される。

【００４９】

【実施例】次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づ
いて説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定
されるものではない。実施例１１．成形機：４５０ｔのサンドイッチ成形機（二機の射
出ユニットを有する）２．使用樹脂：スキン材形成用樹脂として、ポリプロピ
レン樹脂〔出光石油化学（株）製、ＩＤＥＭＩＴＳＵ
ＰＰＪ−９５０ＨＰ、メルトフローレート：３２ｇ／
１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ）〕を用い、コア材形
成樹脂として、前記Ｊ−９５０ＨＰ：７０質量％とガラ
ス長繊維含有ポリプロピレン樹脂（無水マレイン酸変性
ポリプロピレン３質量％含有）〔出光石油化学（株）
製、モストロンＬ〔ガラス繊維長：１２ｍｍ、ガラス繊
維含有量：６５質量％、ペレット長：１２ｍｍ〕：３０
質量％の混合ペレットからなる成形材料。３．成形金型：板状成形品〔４００×２００×高さ：１
０ｍｍ、端部に高さ：７ｍｍ、巾：２ｍｍ、長さ：１２
ｍｍ、ピッチ：１０ｍｍのリブを形成するための凸部を
有する〕。４．成形条件樹脂温度：スキン材用：２２０℃、コア材用：２４０℃ 樹脂比率：スキン材用：約３５質量％、コア材用：約６
５質量％金型温度：４０℃ 射出時間：スキン材用：２秒、コア材用：４秒射出圧力：スキン材用：４０ＭＰａ、コア材用：６０Ｍ
Ｐａ冷却時間：１２０秒５．成形成形品に相当する金型キャビティ厚みになるように成形
金型を型締し、スキン材用樹脂を射出し、次いでコア材
用樹脂の射出、次いで少量のスキン材用樹脂を射出充填
した。冷却後型開きして多層成形品を取り出した。６．成形結果：本成形条件により、端部にリブを有する
ソリ、ヒケのない良好な射出多層成形品が得られた。こ
の多層成形品は、成形品の端部も十分な強度、剛性を有
していた。なお、成形品のリブ部を切断したところガラ
ス繊維は殆ど観られなかった。

【００５０】実施例２実施例１のコア材用成形材料として、溶融膨張性を有す
る熱可塑性樹脂用成形材料を用い、図２に準じた成形金
型を用いて下記のようにして成形した以外は、実施例１
に準じて成形し射出多層成形品を得た。

【００５１】コア材用成形材料：Ｊ−９５０ＨＰ：３０
質量％とガラス長繊維含有ポリプロピレン樹脂（無水マ
レイン酸変性ポリプロピレン３質量％含有）〔出光石油
化学（株）製、モストロンＬ〔ガラス繊維長：１２ｍ
ｍ、ガラス繊維含有量：６５質量％、ペレット長：１２
ｍｍ〕：７０質量％の混合ペレットからなる成形材料。

【００５２】成形方法：実施例１と同様に金型キャビテ
ィに射出（実施例１の射出溶融樹脂量の半分に相当）し
た後、可動金型を前進させて、二層からなる溶融樹脂を
圧縮し金型キャビティに完全充填した、充填完了後１秒
後に可動金型を元の金型キャビテイ位置になるように後
退させて膨張した。その結果、端部にリブを有するソ
リ、ヒケのない良好な射出多層成形品が得られた。この
多層成形品は、成形品の端部も十分な強度、剛性を有
し、その密度は約６００ｋｇ／ｍ³で、ガラス繊維平均
長は４．７ｍｍあった。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、意匠面形成用のスキン
材用溶融樹脂を射出し、強度、剛性などを確保するコア
用溶融樹脂を射出し、スキン材で被覆された多層成形品
において、溶融樹脂の流動末端部の所望箇所にリブ構造
を有する射出多層成形品が得られる。したがって、流動
末端部までコア材用樹脂が流動充填されない場合であっ
ても末端部の強度、剛性が低下することがない。したが
って、強度、剛性が均一化することにより品質が安定す
るばかりでなく、成形品全体としての厚みを薄くするこ
とが可能となり、省資源化にも寄与することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出多層成形品の一実施態様である板
状多層成形品の説明のための概念断面図である。

【図２】本発明の射出多層成形品の製造方法の一実施態
様である製造方法の説明のための概念断面図である。

【符号の説明】

１：固定金型２：移動金型３：可動金型４：リブ形成用凸部５：成形金型キャビティ６：スプルー１１：スキン材用射出ユニット１２：スキン材用射出スクリュー１３：スキン材用溶融樹脂１４：コア材用射出ユニット１５：コア材用スクリュー１６：コア材用溶融樹脂１７：射出ノズル３１：射出多層成形品３２：スキン材３３：コア材３４：ゲート３５：リブ３６：リブ部空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AG00A AK01A AK01B AK07 BA02 CA23A DC11A DD31 DG03A DJ00A EH36 GB08 GB33 GB81 JA13A JB16A JB16B JK01 YY00A 4F202 AA03 AA11 AA13 AA15 AB07 AB16 AB25 AC01 AG20 AG28 AH17 AH33 AH51 CA11 CB01 CB22 CB30 CK06 CK17 CK25 4F206 AA03 AA11 AA13 AA15 AB07 AB16 AB25 AC01 AG20 AG28 AH17 AH33 AH51 JA07 JB22 JB30 JM16 JN12 JN22 JN25 JN33 JQ81

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂のコア材とその表面を被覆
する熱可塑性樹脂のスキン材からなる射出多層成形品に
おいて、樹脂の流動末端部の所望箇所にリブ構造を有す
る射出多層成形品。
【請求項２】熱可塑性樹脂のコア材が、無機充填材を
含有する請求項１記載の射出多層成形品。
【請求項３】熱可塑性樹脂のコア材が、空隙部を有す
る請求項１または２記載の射出多層成形品。
【請求項４】熱可塑性樹脂のコア材が、繊維長２〜５
０ｍｍのガラス繊維を１０〜７０質量％含有し、平均密
度が２００〜９００ｋｇ／ｍ³である請求項３記載の射
出多層成形品。
【請求項５】成形金型キャビティにスキン材を形成す
る溶融樹脂の射出を開始した後、コア材を形成する溶融
樹脂を射出する多層成形品の製造方法において、射出溶
融樹脂の流動末端部の所望箇所にリブ構造を形成できる
成形金型キャビティを用いる射出多層成形品の製造方
法。
【請求項６】コア材を形成する樹脂が溶融膨張性を有
する請求項５記載の射出多層成形品の製造方法。
【請求項７】溶融樹脂の射出中または射出完了後に、
成形金型キャビティ容積を拡大し溶融樹脂を膨張させる
請求項６記載の射出多層成形品の製造方法。