JP2004001537A - Mold for molding multi-layer molding and method for manufacturing multi-layer molding using the mold - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、多層成形体成形用金型およびこれを用いる多層成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱可塑性樹脂からなる基材の表面に表皮材が部分的に貼着された多層成形体は、自動車のドアトリム、リアトリム、インストルメントパネルなどの自動車内装部品や家電製品などに広く使用されている。
このような表皮材が部分的に貼着された多層成形体は、一般には、金型面の所定の位置に表皮材を載置したのち溶融樹脂を供給し、これをキャビティクリアランスが最終製品厚になるまで加圧、型締する圧縮成形法により製造されている。
しかし、このような方法においては、表皮材を金型面の所定の位置に正確に保持させることが難しく、溶融樹脂の供給圧や、型締時の溶融樹脂の型内での流動により表皮材が成形過程において位置ずれを起こし、所定の場所に表皮材を貼着することができないという問題があった。
【０００３】
かかる問題を解決するものとして、たとえば特公平４−２６２８９号には、金型面に表皮材の周縁部に対応して隔壁を設け、表皮材周縁端末を隔壁に沿わせ、該隔壁で囲まれた領域に表皮材表面が金型面に接するように表皮材を載置したり、隔壁の頂点を鋸刃状にして表皮材周縁端末を係止して表皮材を固定する方法が提案されている。
しかし、この方法においても、該隔壁内に載置されているとはいえ表皮材は金型面には特に固定されていないために、あるいは隔壁の頂点で表皮材周縁端末を係止するとしても係止力が十分でないために、溶融樹脂の供給圧や型締時の溶融樹脂の型内での流動により表皮材が該隔壁を越えて移動し、位置ずれを確実に防止することは難しかった。このため、この方法による場合には使用される表皮材が溶融樹脂の供給圧や型締時の溶融樹脂の型内での流動による影響を受けにくい厚手の繊維材料などに限定されたり、該隔壁内に嵌合するように表皮材を予備賦形しておかなければならないなどの問題があった。
【０００４】
また、表皮材が部分的に貼着された多層成形体としては、上記したような表皮材が部分的に貼着されている以外は基材表面がそのまま成形体表面を形成するような成形体以外に、基材表面の一部が表皮材１で部分的に貼着され、その他の基材表面部分は他の表皮材２で貼着された、いわゆる多色の多層成形体も知られており、その製造法として、特開平２−２０６５１３号には、部分的に貼着される表皮材１の周縁端部を金型面に設けた周溝内に挿入し、さらにその上を覆いつつ金型面の全面に他の表皮材２を載置したのち、表皮材と金型面の間に溶融樹脂を供給する方法が知られている。
しかし、この方法においても、表皮材１の周縁端末は単に周溝内に挿入されているのみで何ら固定手段を持たないため、溶融樹脂の供給圧や型締時の溶融樹脂の型内での流動により表皮材が移動し、所定の位置に正確に表皮材を貼着することが困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、本発明者らは表皮材が熱可塑性樹脂基材の表面に部分的に貼着されている以外は基材表面がそのまま成形体表面を形成するような成形体や、基材表面の一部が表皮材１で部分的に貼着され、その他の基材表面部分は他の表皮材２で貼着された多色の多層成形体など、少なくとも１種の表皮材が部分的に貼着されている部分を有する多層成形体を、位置ずれを起こすことなく容易に製造すべく検討の結果、金型内に部分的に載置された表皮材の周縁端末を金型面に固定するに好適な金型を開発するに至り、この金型を用いて上記したような多層成形体を製造することにより、成形過程において金型内に部分的に載置された表皮材が位置ずれを起こすこともなく、所定の位置に正確に表皮材が貼着された多層成形体を製造することができることを見出し、本発明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる基材の表面に表皮材が部分的に貼着された多層成形体を製造するための雌雄一対からなる成形用金型であって、金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路を有するとともに、貼着する表皮材の周縁部に対応する位置の一部もしくは全部に表皮材周縁端末の一部もしくは全部が挿入可能な凹部を少なくとも１個有してなる雌雄いずれかの金型面と、該凹部に挿入された表皮材周縁端末を該凹部内壁との間で挟持し、固定可能に、かつ均一金型面を構成するように該凹部に嵌合するインサートブロックとから構成される多層成形体成形用金型を提供するものであり、また本発明は、このような金型を用いて、熱可塑性樹脂からなる基材の表面に表皮材が部分的に貼着された多層成形体を製造する方法において、
（１）所定形状に裁断した表皮材を金型面の所定位置に載置し、表皮材周縁端末を金型面に設けた凹部に折り込む工程
（２）インサートブロックを凹部に嵌合し、表皮材を金型面に固定配置する工程
（３）少なくとも、金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路から溶融樹脂を供給する工程
（４）所定のキャビティクリアランスになるまで加圧、型締したのち冷却し、成形体を金型内から取り出す工程
からなる基材表面に表皮材が部分的に貼着された多層成形体を製造する方法を提供するものである。
また、本発明は、同種または異種の表皮材１、２を使用して、
（１）所定形状に裁断した表皮材１を金型面の所定位置に載置し、表皮材周縁端末を金型面に設けた凹部に折り込む工程
（２）インサートブロックを凹部に嵌合し、表皮材を金型面に固定配置する工程
（３）表皮材２を、表皮材１を覆いつつ金型面の全面に載置する工程
（４）少なくとも、金型面の表皮材１貼着部内に開口する溶融樹脂供給路から溶融樹脂を供給する工程
（５）所定のキャビティクリアランスになるまで加圧、型締したのち冷却し、成形体を金型内から取り出す工程
（６）取り出した成形体から、表皮材１を覆う表皮材２を、表皮材１の周縁部に沿って切り離す工程
からなる基材表面に表皮材１が部分的に貼着され、それ以外の基材表面に表皮材２が貼着された多層成形体を製造する方法を提供するものである。
【０００７】
以下、本発明を説明する。
図１は、図３に例示されるような基材樹脂（１６）の表面に表皮材（４）が部分的に貼着された本発明の目的とする多層成形体を製造するための、本発明の金型の例をその断面略図で示したものであり、図２はその雄金型の金型面の平面図である。
金型は、雌金型（１）、雄金型（２）の雌雄一対からなり、雄金型の金型面に、金型面の表皮材貼着部内および非貼着部にそれぞれ開口する溶融樹脂供給路（３）および貼着する表皮材（４）の周縁部に相当する位置に複数の凹部（５）を有し、この例では好ましい態様としての、表皮材周縁部に沿って連続した小溝（１０）が雄金型の金型面に設けられ、また雌金型の金型面には、雄金型に設けられた小溝に対応する位置に連続した帯状の突起（１２）が設けられている。
尚、成型時に嵌合されるインサートブロックは、この図では示されていない。
【０００８】
凹部（５）は図４に断面略図で示すように、開口部の一辺が表皮材周縁と接し、かつ表皮材の貼着領域より外方向に開口して設けることが必要である。
かかる凹部の形状については特に制限はなく、開口部の形状として四角形、三角形、半円状形、楕円形状など任意であるが、一般的には四角形状で設けられ、またその側面は金型面に対して通常は略直角であるが、底面から開口部に向かって広がる方向での直線状や円弧状であってもよいし、底面も通常は平面であるが、球面状であってもよく、凹部の形状と対応する形状のインサートブロックが嵌合可能で、かつインサートブロックと凹部とで表皮材周縁端末が挟持、固定できる形状であれば特に限定されない。
【０００９】
凹部の数は、表皮材貼着部分の大きさ、表皮材の貼着部位、使用する表皮材の性質などの条件によって適宜決定されるが、通常は表皮材周縁部に沿って、適宜の間隔のもとに非連続的に２個以上設けられる。
しかし、表皮材の貼着部位が成形体の中央部ではなく端の方のみであって、表皮材の全周縁の内の一部で表皮材非貼着の基材表面と識別されるような場合には、凹部は金型内における表皮材周縁に沿った適宜の位置に１個だけ設けてもよい。また、上記のような場合、あるいは表皮材を成形体の中央部に設けるような場合でも、表皮材が使用する溶融状熱可塑性樹脂との熱融着性に優れる場合には、金型面内の表皮材の全周縁部に沿って連続した凹部を１個設けてもよい。
【００１０】
凹部の開口部の幅（表皮材周縁より外方向の長さ）は、表皮材の種類、厚さ、性質、表皮材貼着部分の大きさ、金型の大きさなどの諸条件によって適宜選択され、インサートブロックを嵌合して表皮材周縁端末を挟持、固定することが可能となる範囲であれば特に限定されないが、一般的には５〜７０ｍｍ程度である。溝幅が７０ｍｍを越えても特に問題はないが、実務上、これをことさらに大きくする利益はあまりない。凹部の深さ（深さが均一でない場合は最深部）もインサートブロックの嵌合による表皮材挟持が可能であれば特に制限はなく、一般的には最終成形体の厚さの３分の１以上となるように設けられるが、成形体の厚さ以上であっても差し支えない。
凹部の開口部の長さ（表皮材周縁に沿った長さ）は、金型面内の表皮材の全周縁に沿って設ける場合を除いて、開口部の幅の場合と同様の諸条件の他、設ける凹部の数、金型内における表皮材周縁の長さ、貼着される表皮材部分の形状などとも密接に関係し、インサートブロックによる表皮材挟持が可能である範囲において任意に選択されるが、一般的には凹部の数が少なかったり表皮材周縁の長さが長い場合には比較的長く、凹部の数が多かったり表皮材周縁の長さが短い場合には比較的短く設けられることが多い。勿論、表皮材周縁の長さにかかわらず、形状が複雑になれば開口部の長さを短くして凹部の数を多くするなど適宜の態様がとられることはいうまでもない。
このような凹部を複数個設ける場合に、各凹部はその全てにおいて同一である必要はなく、貼着される表皮材の形状や貼着部位など必要に応じてそれぞれの凹部の開口部の幅や長さ、深さなどが適宜変更されていてもよいことはいうまでもない。
【００１１】
凹部を２個以上設ける場合、その間隔は必ずしも均等である必要はなく、表皮材周縁端末が挟持、固定できるように、凹部の数や開口部の長さ、表皮材周縁の長さ、表皮材が貼着される部分の金型形状等の諸条件によって任意に選択すればよい。
【００１２】
本発明の金型は、上記した金型面に凹部を有する金型と、該凹部に嵌合して凹部内に折り込まれた表皮材周縁端末を挟持、固定するためのインサートブロック（６）とから構成されている。
この表皮材周縁端末の挟持、固定は、該端末を凹部内壁とインサートブロック外壁との間で行われ、通常は図４−（１）に示されるように、凹部の表皮材周縁側内壁（７）とインサートブロックの表皮材周縁側外周面（８）との間で行われる。
そのため、インサートブロックは、基本的には凹部の空間領域に対応する形状であるが、インサートブロックを凹部に嵌合した際に、凹部の表皮材周縁側内壁とインサートブロックの表皮材周縁側外周面との間に適宜の間隔が存在するような大きさに形成されている。
この間隙Ｈは、少なくとも表皮材の厚み以下であって、具体的には使用する表皮材の種類、厚み、性質などによって変わるが、溶融樹脂を供給したり型締の際に表皮材周縁端末が動くことなく緊密に挟持できるように定める必要があり、一般には表皮材の厚みに対して０．１〜０．９倍の範囲である。
【００１３】
尚、表皮材周縁端末をより確実に挟持、固定するために、図４−（２）に示すように該端末を凹部の底面にまで更に折り曲げて、凹部の底面とインサートブロックの下面との間でも挟持力を持たせることができ、さらにこれをより一層確実ならしめるために、図４−（３）に示すように、インサートブロックの下面から下方に向けて、あるいは凹部の底面から上方に向けてピンや鋸歯状の表皮材固定用突起（１４）を１個以上設け、表皮材周縁端末を該ピンで突き刺したり、突起先端に引っかけたりして固定させ、挟持力を向上させることができる。この場合に、ピンや突起物の高さを考慮してインサートブロックの高さを短くしてもよいし、対向するインサートブロックの下面または凹部の底面に、これらの先端を受け入れることのできる空隙を各ピンや突起物の位置に対応して設けておくこともできる。
いずれの場合であっても、表皮材周縁端末を凹部の底面にまで更に折り曲げる場合には、インサートブロックの嵌合後においても金型面が均一、平滑になるように、インサートブロックの高さを折り込まれた表皮材の厚みに応じて調整する必要がある。
【００１４】
本発明の金型は、基本的にはこのような凹部を有する金型とインサートブロックとから構成され、使用時にインサートブロックを凹部に嵌合することにより表皮材を金型面に固定することができるが、この際の嵌合をより確実にしたり、成型時におけるインサートブロックの浮き上がりなどを確実に防止するための手段として、図５に示されるように、インサートブロックの下面を、凹部の底面を貫通して金型内に設けた金型の開き方向に前後に摺動可能な摺動軸（９）と一体的に連結し、摺動軸を前後に作動させることによって機械的にインサートブロックの嵌合、離脱を行なうようにすることもできる。
この場合、表皮材周縁端末の挟持、固定は、図５−（１）に示すように摺動軸を押し上げてインサートブロックを凹部より離脱させ、インサートブロックと凹部の隙間から表皮材の周縁端末を凹部内に折り曲げた後、図５−（２）に示すように摺動軸の作動によりインサートブロックを凹部内に降下、嵌合させることにより行うことができる。
この場合、各摺動軸は個別に作動させてもよいし、適当なグループ毎にあるいは全部を連動させて同時に稼働するようにしてもよい。
摺動軸の作動は、たとえば通常の油圧装置などを利用することにより容易に行なうことができる。
【００１５】
本発明の金型において、表皮材周縁と該表皮材以外の部分との境界部分をより明確にし、外観を良好ならしめるために、表皮材周縁端末を挿入するための小溝（１０）を貼着する表皮材の周縁部に沿って、更に金型に設けることは有効である。
この小溝は、通常は表皮材を所定の位置に載置したときに、溝断面のほぼ中心ないしはそれより表皮材貼着部側に表皮材の周縁が位置するように設けられる。かかる小溝は、通常その断面形状が半円形、Ｕ字形などであるが、四角形や上部に開いた三角や放物線状であってもよい。
小溝の幅や深さは表皮材の種類、成形体の厚さなどによって変わるが、幅としては表皮材厚みの１０程度以下、好ましくは５倍程度以下であり、深さはその最深部において表皮材厚みの１０程度以下、好ましくは５倍程度以下である。
また、この小溝はインサートブロック嵌合後の状態においても、表皮材周縁に連続して金型面に存在するように、凹部が設けられている部分においては、凹部の表皮材側周縁が該小溝の一部を構成するように、また、嵌合後のインサートブロックの表皮材側周縁が該小溝の一部を構成するように、それぞれの表皮材側周縁に切り欠き（１１）が設けられる。（図５、図６）
尚、金型面に小溝を設ける場合、この金型に対向する金型面に、この小溝と対応して成形時に表皮材周縁と接するように連続的な突起（１２）を設け、この突起で小溝に挿入した表皮材周縁端末を押さえつつ成形すれば、得られた多層成形体の表皮材周縁部に該突起に対応した溝（１３）が生成し、表皮材周縁と表皮材非貼着の基材樹脂面との境界部が該溝により一層明確となり、かかる突起を対向する金型面に設けることは非常に有効である。（図７、図８）
かかる目的で設けられる突起の幅は、得られた多層成形体の表皮材周縁と表皮材非貼着の基材樹脂面との境界部における溝の幅と対応するため、所要の溝幅となるように適宜選択されるが、通常は対向する金型に設けた小溝（１０）の幅よりも狭くなるように設けられる。
また、突起の高さは得られた多層成形体の厚さや、形成せしめる溝（１３）の深さなどにより変わるが、少なくとも製品である多層成形体の厚さと小溝の深さの合計より短い高さの範囲で適宜決定される。
【００１６】
このような本発明の金型を用いて、熱可塑性樹脂からなる基材の表面に表皮材が部分的に貼着された多層成形体を製造するには、たとえば以下の工程からなる方法が挙げられる。
第一工程：所定形状に裁断した表皮材を金型面の所定位置に載置し、表皮材周縁端末を金型面に設けた凹部（および表皮材の周縁に沿って金型面に小溝が設けられている場合にはその小溝）に折り込む（図９）。
第二工程：インサートブロックを凹部に嵌合し、表皮材を金型面に固定配置する（図１０）。
第三工程：少なくとも、金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路から溶融樹脂を供給する（図１１）。
第四工程：所定のキャビティクリアランスになるまで加圧、型締したのち冷却し、成形体を金型内から取り出す（図１２）。
【００１７】
第一工程において、表皮材は貼着されるべき形状に応じて予め裁断されるが、この際、表皮材周縁端末を金型面に設けた凹部に折り込むために、挟み代（１７−１）を見込んで裁断する必要がある。
この挟み代は、図１３に示すように、表皮材を金型の所定の位置に載置したときの凹部の位置に対応して、凹部の開口部の長さに略等しい長さで、かつ凹部に挿入する長さに相当する幅となるような突起状物となるように設けることが好ましい。
尚、表皮材の周縁に沿って金型面に小溝が設けられている場合には、該小溝の溝に沿って、溝の最深部まであるいは溝内壁に沿って溝から飛び出ないように表皮材が折り込まれるため、該小溝の溝に応じた折り込み部分（１７−２）を見込んで、表皮材を裁断する必要があり、従ってこの場合には小溝の折り込み部分と凹部への折り込み部分として設けた挟み代が表皮材周縁端末となる。
かくして裁断された表皮材は所定の位置に載置され、凹部および小溝が存在する場合には小溝に表皮材周縁端末を折り込み、挿入する。
【００１８】
第二工程においては、凹部にインサートブロックを嵌合し、折り込まれた表皮材周縁端末を凹部内壁とインサートブロック外周面との間で挟持し、固定する。この場合、インサートブロックが独立した部品である場合にはこれを凹部にはめ込むようにして嵌合し、インサートブロックが摺動軸を介して金型と一体的に構成されている場合には、摺動軸を作動させてインサートブロックを凹部に嵌合させる。
【００１９】
金型間に溶融樹脂（１５）を供給する第三工程において、溶融樹脂は少なくとも金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路から供給することが必要である。
金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路から溶融樹脂を供給する場合には、該表皮材と金型面との間で過剰となった溶融樹脂は、表皮材周縁端末が固定されていない部分、すなわち表皮材が固定されている凹部以外の金型部分において、表皮材周縁下部をくぐり抜けて表皮材が載置されていない金型空間にまで流動し、その結果、表皮材が部分的に貼着された多層成形体を得ることができるが、金型面の表皮材貼着部以外に開口する溶融樹脂供給路から供給された溶融樹脂は、供給された溶融樹脂が半密閉状態である表皮材と金型面との間に流入せず、所定の多層成形体を得ることができない。
このため、溶融樹脂の供給は金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路のみから行なうか、複数の溶融樹脂供給路から行なう場合であっても、金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路からも行なうことが必要であって、表皮材貼着部以外に開口する溶融樹脂供給路のみから供給することは好ましくない。
尚、凹部が表皮材の全周縁に沿って金型面に設けられている場合には、金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路のみから溶融樹脂を供給しても、表皮材周縁の全てが固定されているために溶融樹脂が表皮材が載置されていない金型空間にまで流動しないため、この場合には表皮材貼着部以外に開口する溶融樹脂供給路からも溶融樹脂を供給する必要がある。
上記理由から、表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路のみから溶融樹脂を供給する場合には、多層成形体を製造するに必要な樹脂の全量を同供給路から供給する必要があり、表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路と表皮材貼着部以外に開口する溶融樹脂供給路の両方から溶融樹脂を供給する場合には、前者の溶融樹脂供給路から供給される樹脂量は、少なくとも、最終製品における表皮材貼着部の基材部を形成するに必要な樹脂量であることが必要であって、それより少ない場合には所望の多層成形体を得ることができない。
【００２０】
溶融樹脂が供給された後、第四工程としてキャビティクリアランスが最終製品厚になるまで雌雄両金型を型締し、その後冷却して目的とする多層成形体を金型から取り出す。
尚、この型締は、通常は溶融樹脂の供給が完了した後に行われるが、表皮材や熱可塑性樹脂の種類、金型形状などによっては、溶融樹脂の供給が完了するまでにキャビティクリアランスが最終製品厚にならない限り、たとえば溶融樹脂を供給しながら型締したり、その際に型締動作を一時的に停止したりして、溶融樹脂の供給完了と同時に型締が完了するように行ってもよく、第四工程の型締はこのような実施態様も含むものである。
型締が完了すれば、常法に従って冷却し、金型を開いて表皮材が部分的に貼着された多層成形体が取り出される。
【００２１】
かくして得られた多層成形体は、成形完了時において図７に示すように、凹部に折り込まれた表皮材周縁端末部分が基材樹脂の裏面にまで部分的に貫通した状態となり、凹部と凹部の間は表皮材貼着部側の基材樹脂と表皮材非貼着部側の基材樹脂とが表皮材周縁下部を通じて一体化されているとともに、表皮材周縁の一部がその両側の樹脂で挟まれた状態となっていて、表皮材貼着部分と非貼着部分との境界が明瞭な多層成形品が得られる。
尚、金型に小溝が設けられている場合には、凹部に折り込まれた表皮材周縁端末が基材樹脂の裏面にまで部分的に貫通した状態となるとともに、図８に示されるように、この小溝に対応する突起が成形体裏面に形成され、この突起内において小溝内に折り込まれた表皮材周縁部が樹脂で固定されているため、表皮材貼着部分と非貼着部分とがより明瞭に識別された多層成形体が得られる。
更には、凹部および小溝が設けられた金型と対向する金型面に、この小溝と対応する連続的な突起状物が設けられている場合には、表皮材周縁と表皮材非貼着の基材樹脂面との境界部に形成された溝（１３）により、表皮材貼着部分と非貼着部分との境界部がより一層明確となった多層成形体が得られる。
また、凹部が表皮材の全周縁に沿って金型面に設けられている場合には、表皮材周縁端末が周縁部に沿って連続的に基材樹脂の裏面にまで貫通し、該端末で分離された表皮材側と非表皮材側の基材樹脂層はそれぞれに表皮材周縁端末と強固に接着（融着）し、この接着を介して結合されている多層成形体が得られ、この場合の表皮材貼着部と表皮材非貼着部の境界は極めて明瞭である。
尚、この方法において、表皮材の部分的貼着とは、表皮材が部分的に１ケ所貼着される場合のみならず、海島模様にそれぞれに独立した複数の貼着部分が基材表面に設けられていてもよいし、この場合にそれぞれの貼着部分の表皮材が異なっていてもよく、いずれの場合も上記方法と全く同様にしてこれらの多層成形体を製造することができる。
【００２２】
上記方法は表皮材４が部分的に貼着された多層成形体の製造例であるが、本発明の金型を使用することにより、上記方法に準じて基材表面に表皮材４が部分的に貼着され、それ以外の基材表面の全面に他の表皮材４−２が貼着された多層成形体を製造するすることもできる。
かかる多層成形体を製造する例を以下に述べる。
この場合、上記方法における第二工程と第三工程の間に表皮材４−２を載置する工程が加わり、最終工程として表皮材４を覆って被覆された表皮材４−２を切り離す工程が追加され、以下の工程で示される。
第一工程および第二工程は前記と全く同様である。
第二工程終了後、第三工程として表皮材４−２を、表皮材４を覆いつつ金型面の全面に載置する（図１４）。
第四工程および第五工程は先に述べた第三工程および第四工程のそれぞれと全く同様である。（図１５、図１６）
第六工程として、取り出した成形体から、表皮材４を覆う表皮材４−２を、表皮材４の周縁部に沿って切り離す。（図１７）
【００２３】
ここで、第三工程における表皮材４−２は表皮材４と同一であってもよいが、通常は表皮材４とは異なった表皮材が使用される。
また、この工程における表皮材４−２の金型面への載置にあたっては、表皮材４−２の端末は金型外周部に設けたクランプなどで保持してもよいし、クランプを設けることなく、型締時における雌雄両金型のパーティング面で保持するようにしてもよく、通常の方法が採用される。
第四工程の溶融樹脂の供給方法も先に述べたと全く同様であって、少なくとも金型面の表皮材４の貼着部内に開口する溶融樹脂供給路から溶融樹脂を供給することが必要であって、表皮材４−２の貼着部内に開口する溶融樹脂供給路のみから溶融樹脂を供給しても所望の多層成形体を得ることはできない。
第五工程終了後の成形体は、表皮材４−２は表皮材４の上面を表皮材４に貼着することなく覆いながら、表皮材４の部分を除いて基材樹脂に貼着され、みかけ状はあたかも基材樹脂の表面全体に表皮材４−２が貼着された状態となる。
第六工程は、このような成形体から、表皮材４の上面を覆っている表皮材４−２を、表皮材４の周縁部に沿って切り離す工程である。
この場合、表皮材４の周縁部に沿って金型面に小溝が設けられ、かつ該金型と対向する金型面にこの小溝と対応する連続的な突起状物を設けた金型を使用する場合には、得られた成形体の表皮材４の周縁には溝が形成されているため、この溝に沿って表皮材４−２を切り離すことが非常に容易となる。
【００２４】
かかる方法により、基材表面に表皮材４が部分的に貼着され、それ以外の基材表面の全面に他の表皮材４−２が貼着された多層成形体を製造するすることができるが、この場合も前記と同様に、表皮材４と表皮材４−２は同一であってもよいし異なっていてもよく、また、表皮材４は部分的に１ケ所貼着される場合のみならず、それぞれに独立して複数ケ所設けられていてもよく、この際に表皮材４が異なっていてもよい。
【００２５】
このような多層成形体の製造法において、基材形成のために使用される熱可塑性樹脂としては、プレス成形、射出成形あるいは押出成形などにおいて通常使用される熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーなどがそのまま適用され、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエンブロック共重合体、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリアクリレートもしくはその共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、ナイロンなどのポリアミドなどの熱可塑性樹脂、ＥＰＭやＥＰＤＭなどの熱可塑性エラストマー、これらの混合物、あるいはこれらを用いたポリマーアロイなどが挙げられ、これらは発泡性であっても非発泡性であってもよい。
また、これらの熱可塑性樹脂には必要に応じて通常使用されるガラス繊維、炭素繊維、有機繊維などの各種の強化繊維、各種の有機もしくは無機フィラーなどの充填材が含有されていてもよく、もちろん、通常使用される各種の安定剤、顔料、滑剤、帯電防止剤などの各種の添加剤が配合されていてもよい。
【００２６】
また、この方法に適用される表皮材としては、各種の織布、編布、不織布や熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エラストマーのシートまたはフィルム、網状物など従来よりしられている各種の表皮材が挙げられ、特に限定されない。
かかる表皮材の表面には、目的に応じてシボなどの凹凸模様や印刷、染色などで加飾されていてもよい。
また、これら表皮材はそれぞれの単独で使用されるのみならず、２種類以上を接着剤や熱融着で積層した複合表皮材として使用することもでき、特にポリプロピレン発泡シートなどの発泡シートを裏打ち材としたポリ塩化ビニルシートやＥＰＤＭなど熱可塑性エラストマーシートは好んで用いられる。
これら表皮材はシート状で使用されることが多いが、表皮材と熱可塑性樹脂との接着性をあげる目的で表皮材を予備加熱して用いてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の成形用金型を用いて本発明の方法で表皮材を部分的に貼着した多層成形品を製造することにより、金型内に部分的に載置された表皮材が位置ずれを起こすこともなく、所定の位置に正確に表皮材が貼着され、しかも表皮材貼着部と非貼着部との境界部が明瞭な多層成形体を製造することができる。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明がこれによって限定されるものでないことはいうまでもない。
【００２９】
実施例１
表皮材周縁部に対応する位置に開口部が長方形の凹部（５）（長さ：２０ｍｍ、幅：４０ｍｍ、深さ：２５ｍｍ）を６ケ所有し、表皮材周縁の全周に対応する位置に小溝（幅：５ｍｍ、深さ：７ｍｍ）を有する雄金型（２）と、この小溝に対応する連続した突起（幅：２ｍｍ、高さ：６ｍｍ）を有する雌金型（１）からなる雌雄両金型（図１、図２）を使用し、以下の方法で表皮材が部分的に貼着された多層成形体を製造した。
図 に示されるような、表皮材周縁端末が凹部および小溝に挿入可能となるような挟み代（１７−１、１７−２）を持つように裁断された表皮材（４）（厚さ０．６ｍｍのシボ付ポリ塩化ビニルシートの裏面に、発泡倍率１５倍で厚さ３ｍｍのポリプロピレン発泡シートを積層した複合表皮材）を、発泡層側が金型面側になるように、雄金型の金型面の所定の位置に載置し、凹部および小溝に挟み代を折り曲げて挿入した。
このとき、小溝に折り込まれた挟み代は幅（折り込み長さ）が５ｍｍであり、凹部に折り込まれた挟み代は凹部の開口部の長さと同じ２０ｍｍ幅で、折り込まれた長さは凹部の深さと同じ２５ｍｍであった。
次いで、凹部の空間形状に対応した長さ２０ｍｍ、幅３８．５ｍｍ、高さ２５ｍｍのインサートブロック（６）を凹部に嵌合し、インサートブロック外周壁と凹部の表皮材周縁側内壁との間隙（クリアランス：１．５ｍｍ）で挟み代を挟持し、表皮材を固定した。
型締装置を作動させ、雌雄両金型間のクリアランスが３０ｍｍとなったところで金型を停止させ、この停止位置で、雄金型の金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路および金型面の表皮材非貼着部に開口する溶融樹脂供給路から、２００℃の溶融状ポリプロピレン（住友ノーブレンＢＰＺ５０７７：住友化学社製）を供給した。
このとき、両供給路から供給する溶融状ポリプロピレンの供給割合は、前者の供給路からは表皮材貼着部における基材樹脂量よりも２割過剰とし、後者の溶融樹脂供給路からは所定の総樹脂量からこの分を差し引いた量とした。
樹脂供給後、型締装置を再度作動させて型締を再開し、キャビティクリアランスが所望の最終製品厚である５ｍｍとなるように加圧、型締し、保圧しながら冷却したのち金型を開いて表皮材が部分的に貼着された多層成形体を取り出した。
得られた多層成形体は、表皮材が位置ずれを生じることなく所定の位置に正確に貼着されており、また表皮材貼着部分と基材表面（表皮材非貼着部分）の境界部には表皮材周縁端末が樹脂中に埋め込まれた小溝が形成され、両者の境界は該溝で識別されて極めて明瞭で、外観の良好なものであった。
【００３０】
比較例１
凹部を設けることなく、小溝のみを設けた雄金型を用い、小溝内にのみ表皮材周縁端末の挟み代を折り曲げて挿入したこと以外は実施例１と同様にして、表皮材が部分的に貼着された多層成形体を製造した。
得られた多層成形体は表皮材が位置ずれしたものであり、形成された溝にも表皮層形成部分が押し込まれたり、樹脂のみからなる部分が混在し、また部分的に表皮材周縁端末が基材表面に飛び出していた。
尚、この製造例を繰り返したが、その都度表皮材の貼着される位置が異なり、安定して多層成形体を得ることだできなかった。
【００３１】
実施例２
実施例１と同様の金型を用い、実施例１に準じて以下の方法で２種の表皮材で基材表面が全面的に貼着された多層成形体を製造した。
但し、雄金型の金型面に設けた小溝の幅は６ｍｍであり、またインサートブロックの幅は３７．５ｍｍに変更した。
表皮材周縁端末が凹部および小溝に挿入可能となるような挟み代（１７−１、１７−２）を持つように裁断された表皮材（４）（厚さ２ｍｍのポリエステル製ファブリックの裏面に、発泡倍率１５倍で厚さ３ｍｍのポリプロピレン発泡シートを積層した複合表皮材）を、発泡層側が金型面側になるように、雄金型の金型面の所定の位置に載置し、凹部および小溝に挟み代を折り曲げて挿入した。
このとき、小溝に折り込まれた挟み代は幅が５ｍｍであり、凹部に折り込まれた挟み代は凹部の開口部の長さと同じ２０ｍｍ幅で、折り込まれた長さは凹部の深さと同じ２５ｍｍであった。
次いで、インサートブロック（６）を凹部に嵌合し、インサートブロック外周壁と凹部の表皮材周縁側内壁との間隙（クリアランス：２．５ｍｍ）で挟み代を挟持し、表皮材（４）を固定した。
その後、表皮材（４−２）（厚さ０．６ｍｍのシボ付ポリ塩化ビニルシートの裏面に、発泡倍率１５倍で厚さ３ｍｍのポリプロピレン発泡シートを積層した複合表皮材）を、発泡層側が金型面側になるように、表皮材（４）を覆いつつ金型面の全面を覆うように載置した。
その後、実施例１と同様にして溶融状ポリプロピレン（実施例１と同）の供給、型締、冷却を行ない、表皮材（４−２）で全面が覆われた成形体を得た。
その後、表皮材（４）の上面に重なった表皮材（４−２）を、表皮材（４）の周縁部に形成された溝に沿ってカッターで切り離した。
得られた多層成形品体は、基材表面が表皮材（４）および表皮材（４−２）で全面的に貼着されており、しかも表皮材（４）は位置ずれを生じることなく所定の位置に正確に貼着されており、また形成された溝内には表皮材（４）の周縁部がきれいに収まるとともに、該溝を境界部として表皮材（４）と表皮材（４−２）は明瞭に識別され、外観も良好であった。
【００３２】
比較例２
凹部を設けることなく、小溝のみを設けた雄金型を用い、小溝内にのみ表皮材（４）周縁端末の挟み代（１７−２）を折り曲げて挿入したこと以外は実施例２と同様にして、表皮材（４）および表皮材（４−２）で基材表面を貼着した２色の多層成形体を製造した。
得られた多層成形体は表皮材（４）の位置ずれが激しく、形成された溝の外に表皮材（４）がはみだしたり、溝の内部にまで表皮材（４−２）が貼着されれていた。
尚、この製造例を繰り返したが、その都度表皮材（４）の貼着される位置や貼着状態がが異なり、安定して多層成形体を得ることだできなかった。
【００３３】
実施例３
裏面に長さ３ｍｍのピンを２ケ所設け、ピンの高さを含めた高さが金型面の凹部の深さと同じインサートブロックを使用し、凹部に折り込まれる表皮材周縁端末の長さが４０ｍｍとして、表皮材周縁端末をインサートブロック裏面のピンを差し込んで固定すること以外は実施例１と同様にして表皮材が部分的に貼着された多層成形体を得た。
得られた多層成形体は、表皮材の位置ずれが全くなく、実施例１で得られた多層成形体と同様に、表皮材貼着部と非貼着の境界が明瞭な、外観の非常に良好なものであった。
【００３４】
実施例４
金型とインサートブロックが、凹部底面を貫通して金型の開閉方向に自在に摺動するように金型内に設けた摺動軸により一体になり、かつ各インサートブロックが同時に作動するように摺動軸の動作を調整した金型装置を使用する以外は実施例１と同様にして表皮材が部分的に貼着された多層成形体を得た。
この方法による場合には、インサートブロックを個々に嵌合させる手間が省略されるとともに、得られた多層成形体も実施例１で得られたと同様に、位置ずれもなく、外観の良好なものであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形用金型の金型面の断面概略図である。
【図２】図１に示される金型面の平面図である。
【図３】本発明の方法により製造される多層成形体の例を斜視図で示したものである。
【図４】本発明の金型における、インサートブロックと金型凹部による表皮材周縁端末の挟持、固定状態を示したものである。
【図５】本発明の金型における、インサートブロックの嵌合、離脱を摺動軸を用いて行なう状態を示したものである。
【図６】本発明における切り欠きを有したインサートブロックおよびこれと切り欠きを有する金型凹部とで表皮材周縁端末を挟持、固定した状態を示したものである。
【図７】本発明の方法における多層成形体の成形完了後における、金型凹部間での金型内の状態を示したものである。
【図８】本発明の方法における多層成形体の成形完了後における、金型面に小溝および突起を設けた部分の状態を示したものである。
【図９】本発明の製造工程を示す金型断面の概略図である。
【図１０】本発明の製造工程を示す金型断面の概略図である。
【図１１】本発明の製造工程を示す金型断面の概略図である。
【図１２】本発明の製造工程を示す金型断面の概略図である。
【図１３】本発明の方法に適用される表皮材の裁断状態を示したものである。
【図１４】本発明の製造工程を示す金型断面の概略図である。
【図１５】本発明の製造工程を示す金型断面の概略図である。
【図１６】本発明の製造工程を示す金型断面の概略図である。
【図１７】本発明の方法により得た多層成形体を金型から取り出した後、重複する表皮材部分を切り離した状態を示す。
【符号の説明】
１：雌金型
２：雄金型
３：溶融樹脂供給路
４、４−２：表皮材
５：凹部
６：インサートブロック
７：凹部の表皮材周縁側内壁
８：インアートヌロックの表皮材周縁側外周面
９：摺動軸
１０：小溝
１１：切り欠き
１２：突起
１３：溝
１４：表皮材固定用突起
１５：溶融樹脂
１６：基材樹脂[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a mold for molding a multilayer molded article and a method for producing a multilayer molded article using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, multilayer molded products in which a skin material is partially adhered to the surface of a base material made of a thermoplastic resin have been widely used for automotive interior parts such as door trims, rear trims and instrument panels of automobiles, and home appliances. ing.
In general, a multilayer molded article having such a skin material partially adhered thereto is supplied with a molten resin after the skin material is placed at a predetermined position on a mold surface, and the cavity clearance is applied to the final product thickness. It is manufactured by a compression molding method in which the mold is pressed and clamped until it becomes.
However, in such a method, it is difficult to accurately hold the skin material at a predetermined position on the mold surface, and the skin material is supplied by the supply pressure of the molten resin or the flow of the molten resin in the mold at the time of mold clamping. However, there has been a problem that a displacement occurs in a molding process and a skin material cannot be stuck to a predetermined place.
[0003]
In order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Publication No. Hei 4-26289 discloses a method in which a partition wall is provided on a mold surface corresponding to a peripheral portion of a skin material, and a peripheral edge of the skin material is arranged along the partition wall and is surrounded by the partition wall. A method of fixing the skin material by placing the skin material so that the surface of the skin material is in contact with the mold surface in the region where the surface is in contact with the mold surface, or making the apex of the partition wall into a sawtooth shape and locking the skin material peripheral end. I have.
However, even in this method, although the skin material is placed in the partition wall, the skin material is not particularly fixed to the mold surface, or even if the skin material peripheral terminal is locked at the top of the partition wall. Because the locking force is not sufficient, the skin material moves beyond the partition walls due to the supply pressure of the molten resin or the flow of the molten resin in the mold during mold clamping, and it has been difficult to reliably prevent the displacement. . For this reason, in the case of this method, the skin material used is limited to a thick fiber material or the like which is not easily affected by the supply pressure of the molten resin or the flow of the molten resin in the mold at the time of mold clamping. There was a problem that the skin material had to be preformed so as to fit inside.
[0004]
Further, as the multilayer molded body to which the skin material is partially adhered, a molded body whose base material surface forms the molded body surface as it is except that the skin material is partially adhered as described above. In addition, a so-called multi-colored multilayer body in which a part of the substrate surface is partially adhered with the
However, also in this method, since the peripheral edge of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
From these facts, the present inventors have proposed a molded article in which the surface of the base material forms the surface of the molded article as it is, except that the skin material is partially adhered to the surface of the thermoplastic resin substrate. A part of the surface of the material is partially adhered with the
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a molding die composed of a pair of male and female for producing a multilayer molded body in which a skin material is partially adhered to the surface of a base material made of a thermoplastic resin, and the skin material on the mold surface is provided. At least one concave portion having a molten resin supply path opened in the attaching portion and capable of inserting a part or all of the skin material peripheral terminal into a part or all of a position corresponding to a peripheral portion of the skin material to be attached. Either of the male and female mold surfaces and the peripheral edge of the skin material inserted into the recess are sandwiched between the inner wall of the recess, and the recess is formed so as to be fixable and form a uniform mold surface. The present invention also provides a mold for molding a multilayer molded article composed of an insert block and a mold that fits into a surface of a substrate made of a thermoplastic resin by using such a mold. The method of manufacturing a multilayer molded body to which a material is partially adhered Te,
(1) A step of placing a skin material cut into a predetermined shape at a predetermined position on a mold surface and folding a peripheral edge of the skin material into a concave portion provided on the mold surface.
(2) Step of fitting the insert block into the concave portion and fixing and disposing the skin material on the mold surface
(3) At least a step of supplying a molten resin from a molten resin supply path that opens into a skin material attaching portion on a mold surface.
(4) A step of pressurizing and clamping the mold until a predetermined cavity clearance is reached, cooling, and taking out the molded body from the mold.
It is intended to provide a method for producing a multilayer molded body in which a skin material is partially adhered to the surface of a base material comprising:
In addition, the present invention uses the same or
(1) A step of placing the
(2) Step of fitting the insert block into the concave portion and fixing and disposing the skin material on the mold surface
(3) A step of placing the
(4) Step of supplying molten resin from at least a molten resin supply path that is opened in a portion of the mold surface where the
(5) Step of pressurizing and mold-clamping until a predetermined cavity clearance is reached, cooling, and removing the molded body from the mold
(6) A step of separating the
The present invention provides a method for producing a multilayer molded body in which the
[0007]
Hereinafter, the present invention will be described.
FIG. 1 shows a book for manufacturing a multilayer molded article of the present invention in which a skin material (4) is partially adhered to the surface of a base resin (16) as exemplified in FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of the mold of the invention, and FIG. 2 is a plan view of a mold surface of the male mold.
The mold is composed of a pair of male and female molds (1) and male molds (2), and is opened on the mold surface of the male mold, inside the skin material sticking portion and on the non-sticking portion of the mold surface, respectively. A plurality of recesses (5) are provided at positions corresponding to the peripheral portion of the molten resin supply path (3) and the skin material (4) to be adhered, and in this example, a continuous form is provided along the peripheral portion of the skin material as a preferred embodiment. A small groove (10) is provided on the mold surface of the male mold, and a continuous band-like projection (12) is provided on the mold surface of the female mold at a position corresponding to the small groove provided on the male mold. Is provided.
The insert block fitted during molding is not shown in this figure.
[0008]
As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 4, the concave portion (5) needs to be provided so that one side of the opening is in contact with the periphery of the skin material and is opened outward from the region where the skin material is adhered.
The shape of the recess is not particularly limited, and the opening may have any shape such as a square, a triangle, a semicircle, and an ellipse, but is generally provided in a square shape, and its side surface is a mold surface. Is generally a right angle, but may be a straight line or an arc in a direction spreading from the bottom surface toward the opening, or the bottom surface is usually a flat surface, but may be a spherical shape. There is no particular limitation as long as an insert block having a shape corresponding to the shape of the recess can be fitted, and the skin material peripheral edge can be sandwiched and fixed between the insert block and the recess.
[0009]
The number of the concave portions is appropriately determined according to conditions such as the size of the skin material sticking portion, the sticking site of the skin material, and the properties of the skin material to be used, but usually at appropriate intervals along the periphery of the skin material. , Two or more are provided discontinuously.
However, the skin material sticking site is not at the center of the molded body but only at the end, and is distinguished from the base material surface of the skin material non-sticking at a part of the entire periphery of the skin material. In this case, only one recess may be provided at an appropriate position along the periphery of the skin material in the mold. In addition, even in the case described above or when the skin material is provided at the center of the molded body, if the skin material is excellent in the heat-sealing property with the molten thermoplastic resin used, the in-plane surface of the mold is used. One continuous recess may be provided along the entire periphery of the skin material.
[0010]
The width of the opening of the concave portion (the length outward from the periphery of the skin material) is appropriately selected according to various conditions such as the type, thickness, and properties of the skin material, the size of the skin material attachment portion, and the size of the mold. There is no particular limitation as long as the insert block can be fitted and the peripheral edge of the skin material can be sandwiched and fixed, but it is generally about 5 to 70 mm. There is no particular problem if the groove width exceeds 70 mm, but there is not much benefit in practically increasing the groove width. There is no particular limitation on the depth of the concave portion (the deepest portion when the depth is not uniform) as long as the skin material can be clamped by fitting the insert block, and generally one third of the thickness of the final molded body. Although provided so as to be as described above, the thickness may be more than the thickness of the molded body.
The length of the opening of the concave portion (the length along the periphery of the skin material) is the same as that of the width of the opening except for the case where the recess is provided along the entire periphery of the skin material in the mold surface. In addition, the number of concave portions to be provided, the length of the skin material peripheral edge in the mold, the shape of the skin material portion to be adhered, and the like are closely related, and are arbitrarily selected within a range where the skin material can be sandwiched by the insert block. However, generally, when the number of recesses is small or the length of the skin material is long, the length is relatively long, and when the number of recesses is large or the length of the skin material is short, the length is relatively short. Often. Of course, regardless of the length of the skin material peripheral edge, if the shape becomes complicated, it is needless to say that an appropriate mode such as shortening the length of the opening and increasing the number of concave portions is adopted.
When providing a plurality of such recesses, each recess need not be the same in all of them, the width of the opening of each recess as required, such as the shape of the skin material to be affixed or the sticking site Needless to say, the length, the depth, and the like may be appropriately changed.
[0011]
When two or more recesses are provided, the intervals are not necessarily required to be equal, and the number of recesses, the length of the opening, the length of the skin periphery, the skin material, so that the skin peripheral edge can be sandwiched and fixed. May be arbitrarily selected according to various conditions such as the shape of the mold at the portion where the is adhered.
[0012]
The mold according to the present invention includes a mold having a recess on the mold surface described above, and an insert block (6) for holding and fixing a skin material peripheral end fitted into the recess and folded into the recess. It is composed of
Nipping and fixing of the peripheral edge of the skin material are performed between the inner wall of the concave portion and the outer wall of the insert block. Usually, as shown in FIG. ) And the outer peripheral surface (8) on the skin material peripheral side of the insert block.
Therefore, the insert block basically has a shape corresponding to the space area of the concave portion. However, when the insert block is fitted into the concave portion, when the insert block is fitted into the concave portion, the outer peripheral surface of the skin material peripheral side of the concave portion of the insert block Are formed in such a size that there is an appropriate interval between them.
This gap H is at least equal to or less than the thickness of the skin material, and specifically varies depending on the type, thickness, properties, etc. of the skin material to be used. It must be determined so that it can be clamped tightly without movement, and is generally in the range of 0.1 to 0.9 times the thickness of the skin material.
[0013]
In order to more securely hold and fix the peripheral edge of the skin material, as shown in FIG. 4- (2), the edge is further bent to the bottom surface of the concave portion, and between the bottom surface of the concave portion and the lower surface of the insert block. However, in order to further secure the pinching force, as shown in FIG. 4C, the pinching force is directed downward from the lower surface of the insert block or upward from the bottom surface of the concave portion. One or more pins or saw-toothed skin material fixing projections (14) are provided, and the peripheral edge of the skin material is pierced by the pins or hooked to the tips of the projections to be fixed, so that the clamping force can be improved. In this case, the height of the insert block may be shortened in consideration of the height of the pin or the protrusion, or a gap capable of receiving these tips may be provided on the lower surface of the opposed insert block or the bottom surface of the concave portion. It can also be provided corresponding to the position of each pin or protrusion.
In any case, when the skin material peripheral edge is further bent to the bottom of the concave portion, the height of the insert block is adjusted so that the mold surface becomes uniform and smooth even after the insert block is fitted. It is necessary to adjust according to the thickness of the folded skin material.
[0014]
The mold of the present invention is basically composed of a mold having such a concave portion and an insert block, and the skin material is fixed to the mold surface by fitting the insert block into the concave portion during use. As shown in FIG. 5, the lower surface of the insert block may be replaced with the lower surface of the recess as a means for more securely fitting at this time or for reliably preventing the insert block from floating during molding. The slide block (9), which is slidable back and forth in the opening direction of the mold provided therethrough, is integrally connected, and the slide shaft is operated back and forth to mechanically insert the insert block. Fitting and disengaging can also be performed.
In this case, as shown in FIG. 5- (1), the sliding shaft is pushed up to separate the insert block from the concave portion, and the peripheral terminal of the skin material is removed from the gap between the insert block and the concave portion. After bending into the recess, as shown in FIG. 5- (2), the insertion block can be lowered and fitted into the recess by the operation of the sliding shaft.
In this case, each of the sliding shafts may be operated individually, or may be operated simultaneously for each appropriate group or all of them in conjunction.
The operation of the sliding shaft can be easily performed, for example, by using a normal hydraulic device or the like.
[0015]
In the mold of the present invention, a small groove (10) for inserting a skin material peripheral end is attached in order to further clarify a boundary portion between the skin material periphery and a portion other than the skin material and improve the appearance. It is effective to provide the mold further along the peripheral edge of the skin material.
The small groove is usually provided such that when the skin material is placed at a predetermined position, the peripheral edge of the skin material is located substantially at the center of the cross section of the groove or on the skin material sticking portion side. Such small grooves usually have a semicircular or U-shaped cross section, but may have a quadrangular shape, a triangular shape open at the top, or a parabolic shape.
The width and depth of the small groove vary depending on the type of the skin material, the thickness of the molded body, and the like, but the width is about 10 or less, preferably about 5 times or less the thickness of the skin material, and the depth is the skin at the deepest part. It is about 10 or less, preferably about 5 times or less of the material thickness.
Further, even in the state after the insert block is fitted, in the portion where the concave portion is provided, the peripheral edge of the concave portion on the surface side of the concave portion is formed so as to be present on the mold surface continuously to the peripheral edge portion of the skin material. And a notch (11) is provided in each skin material side peripheral edge so that the skin material side peripheral edge of the fitted insert block forms a part of the small groove. (FIGS. 5 and 6)
When a small groove is provided on the mold surface, a continuous protrusion (12) is provided on the mold surface facing the mold so as to correspond to the small groove so as to be in contact with the skin material periphery at the time of molding. If the molding is performed while pressing the peripheral edge of the skin material inserted into the small groove, a groove (13) corresponding to the projection is generated at the peripheral edge of the skin material of the obtained multilayer molded body, and the peripheral edge of the skin material and the non-sticking of the skin material are formed. The boundary with the base resin surface is more clearly defined by the groove, and it is very effective to provide such projections on the opposing mold surface. (FIGS. 7 and 8)
The width of the projection provided for this purpose corresponds to the width of the groove at the boundary between the outer periphery of the skin material of the obtained multilayer molded body and the surface of the base material resin on which the skin material is not adhered, so that the required groove width is obtained. Although it is appropriately selected as described above, it is usually provided so as to be narrower than the width of the small groove (10) provided in the opposing mold.
The height of the projection varies depending on the thickness of the obtained multilayer molded body, the depth of the groove (13) to be formed, and the like, but at least a height shorter than the sum of the thickness of the multilayer molded body as a product and the depth of the small groove. It is appropriately determined within the range of the length.
[0016]
Using such a mold of the present invention, in order to produce a multilayer molded body in which a skin material is partially adhered to the surface of a base material made of a thermoplastic resin, for example, a method comprising the following steps is mentioned. Can be
First step: A skin material cut into a predetermined shape is placed at a predetermined position on a mold surface, and a peripheral edge of the skin material is provided in a concave portion provided on the mold surface (and a small groove is formed on the mold surface along the periphery of the skin material). If it is provided, it is folded into its small groove (FIG. 9).
Second step: The insert block is fitted into the recess, and the skin material is fixedly arranged on the mold surface (FIG. 10).
Third step: At least a molten resin is supplied from a molten resin supply passage that opens into the skin material attaching portion on the mold surface (FIG. 11).
Fourth step: pressurizing and pressing the mold until a predetermined cavity clearance is reached, then cooling, and taking out the molded body from the mold (FIG. 12).
[0017]
In the first step, the skin material is cut in advance in accordance with the shape to be attached. At this time, in order to fold the skin material peripheral end into the concave portion provided on the mold surface, a pinching margin (17-1) It is necessary to cut in anticipation.
As shown in FIG. 13, the pinch allowance has a length substantially equal to the length of the opening of the concave portion, corresponding to the position of the concave portion when the skin material is placed at a predetermined position of the mold, and It is preferable to provide the projection so as to have a width corresponding to the length to be inserted into the recess.
When a small groove is provided on the mold surface along the peripheral edge of the skin material, the skin material is so arranged as not to protrude from the groove along the groove of the small groove, to the deepest part of the groove or along the inner wall of the groove. Is folded, it is necessary to cut the skin material in anticipation of the folded portion (17-2) corresponding to the groove of the small groove. Therefore, in this case, the skin material is provided as a folded portion of the small groove and a folded portion of the concave portion. The pinching allowance is the skin material peripheral edge.
The cut skin material is placed in a predetermined position, and if there is a concave portion and a small groove, the skin material peripheral end is folded and inserted into the small groove.
[0018]
In the second step, the insert block is fitted into the concave portion, and the folded skin material peripheral end is sandwiched and fixed between the inner wall of the concave portion and the outer peripheral surface of the insert block. In this case, if the insert block is an independent part, it is fitted by fitting it into the recess, and if the insert block is integrally formed with the mold via a sliding shaft, The drive shaft is operated to fit the insert block into the recess.
[0019]
In the third step of supplying the molten resin (15) between the molds, it is necessary to supply the molten resin from at least a molten resin supply path that opens into the skin material attaching portion on the mold surface.
When the molten resin is supplied from the molten resin supply path that opens into the skin material attaching portion of the mold surface, excess molten resin between the skin material and the mold surface has a skin material peripheral end. In the unfixed portion, that is, in the mold portion other than the concave portion where the skin material is fixed, it flows through the lower edge of the skin material to the mold space where the skin material is not placed, and as a result, the skin material Can be obtained, but the molten resin supplied from the molten resin supply path, which is opened at a portion other than the skin material attaching portion on the mold surface, is half of the supplied molten resin. It does not flow between the closed skin material and the mold surface, and a predetermined multilayer molded body cannot be obtained.
For this reason, the supply of the molten resin is performed only from the molten resin supply path that opens into the skin material attaching portion on the mold surface, or even when the molten resin is supplied from a plurality of molten resin supply paths, It is necessary to perform the supply also from the molten resin supply path that opens into the attachment portion, and it is not preferable to supply the resin only from the molten resin supply path that opens outside the skin material attachment portion.
In addition, when the concave portion is provided on the mold surface along the entire periphery of the skin material, even if the molten resin is supplied only from the molten resin supply path that opens in the skin material attachment portion of the mold surface, Because the entire periphery of the skin material is fixed, the molten resin does not flow to the mold space where the skin material is not placed, so in this case, from the molten resin supply path opened other than the skin material attachment portion Need to supply molten resin.
For the above reason, when supplying the molten resin only from the molten resin supply path that opens into the skin material attaching section, it is necessary to supply the entire amount of the resin necessary for manufacturing the multilayer molded body from the supply path, When the molten resin is supplied from both the molten resin supply path that opens inside the skin material attaching section and the molten resin supply path that opens outside the skin material attaching section, the amount of resin supplied from the former molten resin supply path Is required to be at least the amount of resin necessary to form the base material portion of the skin material sticking portion in the final product, and if it is less than that, a desired multilayer molded article cannot be obtained.
[0020]
After the molten resin is supplied, as a fourth step, the male and female molds are clamped until the cavity clearance reaches the final product thickness, and then cooled to take out the desired multilayer molded body from the mold.
This mold clamping is usually performed after the supply of the molten resin is completed, but depending on the type of the skin material and the thermoplastic resin, the shape of the mold, etc., the cavity clearance may be finalized before the supply of the molten resin is completed. Unless the product thickness is reached, for example, mold clamping while supplying the molten resin, and temporarily stop the mold clamping operation at that time, so that mold clamping is completed simultaneously with the completion of the supply of the molten resin. Alternatively, the mold clamping of the fourth step includes such an embodiment.
When the mold clamping is completed, the mold is cooled according to a conventional method, the mold is opened, and the multilayer molded body on which the skin material is partially adhered is taken out.
[0021]
As shown in FIG. 7, at the time of completion of molding, the multilayer molded body thus obtained is in a state where the skin material peripheral end portion folded into the concave portion partially penetrates to the back surface of the base resin, and the concave portion and the concave portion are formed. Between the base material resin on the skin material sticking part side and the base material resin on the skin material non-sticking part side are integrated through the lower part of the skin material periphery, and a part of the skin material periphery is resin on both sides thereof. A multilayer molded product which is sandwiched and has a clear boundary between the skin material-attached portion and the non-adhered portion can be obtained.
In addition, when the small groove is provided in the mold, the skin material peripheral terminal folded into the concave portion partially penetrates to the back surface of the base resin, and as shown in FIG. A protrusion corresponding to this small groove is formed on the back surface of the molded body, and the skin material peripheral portion folded into the small groove in this protrusion is fixed with resin, so that the skin material sticking portion and the non-sticking portion are more A clearly identified multilayer molding is obtained.
Further, when a continuous projection corresponding to the small groove is provided on the mold surface facing the mold provided with the concave portion and the small groove, the outer periphery of the skin material and the non-sticking of the skin material are provided. Due to the groove (13) formed at the boundary with the base resin surface, a multilayer molded body with a more clear boundary between the skin material-attached portion and the non-adhered portion can be obtained.
Further, when the concave portion is provided on the mold surface along the entire periphery of the skin material, the skin material peripheral terminal continuously penetrates to the back surface of the base resin along the peripheral portion, and the terminal is The separated base resin layers on the skin material side and the non-skin material side are firmly bonded (fused) to the skin material peripheral edge, respectively, and a multilayer molded body bonded through this bonding is obtained. In this case, the boundary between the skin material sticking portion and the skin material non-sticking portion is extremely clear.
In this method, the partial application of the skin material means not only the case where the skin material is partially applied at one place, but also a plurality of independent application portions each having a sea-island pattern on the surface of the base material. It may be provided, and in this case, the skin material of each sticking part may be different, and in any case, these multilayer molded articles can be manufactured in exactly the same manner as the above method.
[0022]
The above method is a production example of a multilayer molded body to which the
An example of producing such a multilayer molded article will be described below.
In this case, a step of placing the skin material 4-2 is added between the second step and the third step in the above method, and a step of separating the covered skin material 4-2 covering the
The first step and the second step are exactly the same as described above.
After the second step, the skin material 4-2 is placed on the entire surface of the mold while covering the
The fourth and fifth steps are exactly the same as the third and fourth steps described above, respectively. (FIGS. 15 and 16)
As a sixth step, the skin material 4-2 covering the
[0023]
Here, the skin material 4-2 in the third step may be the same as the
When placing the skin material 4-2 on the mold surface in this step, the end of the skin material 4-2 may be held by a clamp or the like provided on the outer periphery of the mold, or a clamp may be provided. Instead, it may be held on the parting surfaces of the male and female molds at the time of mold clamping, and a normal method is employed.
The method for supplying the molten resin in the fourth step is exactly the same as described above, and it is necessary to supply the molten resin from at least the molten resin supply path that opens in the bonding portion of the
After completion of the fifth step, the molded body is adhered to the base resin except for the
The sixth step is a step of separating the skin material 4-2 covering the upper surface of the
In this case, a mold is used in which a small groove is provided on the mold surface along the periphery of the
[0024]
By this method, it is possible to manufacture a multilayer molded body in which the
[0025]
In the method for producing such a multilayer molded body, as the thermoplastic resin used for forming the base material, a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer or the like usually used in press molding, injection molding, extrusion molding, or the like is used as it is. Applicable, for example, polypropylene, polyethylene, acrylonitrile-styrene-butadiene block copolymer, polystyrene, polyvinyl chloride, polycarbonate, acrylic resin, polyacrylate or its copolymer, styrene-butadiene block copolymer, polyamide such as nylon, etc. Thermoplastic resins, thermoplastic elastomers such as EPM and EPDM, mixtures thereof, and polymer alloys using them, and these may be foamable or non-foamable.
In addition, these thermoplastic resins may contain a glass fiber, a carbon fiber, various reinforcing fibers such as organic fibers, and fillers such as various organic or inorganic fillers, if necessary. Of course, various additives such as various commonly used stabilizers, pigments, lubricants, antistatic agents and the like may be blended.
[0026]
Examples of the skin material applied to this method include various woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics and sheets or films of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer, and various types of conventionally used skin materials such as meshes. Is not particularly limited.
The surface of the skin material may be decorated with an uneven pattern such as a grain, printing, dyeing, or the like according to the purpose.
In addition, each of these skin materials can be used alone as well as a composite skin material obtained by laminating two or more kinds with an adhesive or heat fusion, and particularly, a backing of a foam sheet such as a polypropylene foam sheet. A thermoplastic elastomer sheet such as a polyvinyl chloride sheet or EPDM is preferably used.
These skin materials are often used in the form of a sheet, but may be used by preheating the skin material for the purpose of improving the adhesiveness between the skin material and the thermoplastic resin.
[0027]
【The invention's effect】
By using the molding die of the present invention to produce a multilayer molded product in which the skin material is partially adhered by the method of the present invention, the skin material partially placed in the mold is displaced. It is possible to manufacture a multilayer molded body in which the skin material is accurately adhered to a predetermined position without causing any rise, and in which the boundary between the skin material affixing portion and the non-sticking portion is clear.
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto.
[0029]
Example 1
The opening has a rectangular recess (5) (length: 20 mm, width: 40 mm, depth: 25 mm) at a position corresponding to the periphery of the skin material, and is located at a position corresponding to the entire circumference of the periphery of the skin material. Male and female comprising a male mold (2) having a small groove (width: 5 mm, depth: 7 mm) and a female mold (1) having continuous projections (width: 2 mm, height: 6 mm) corresponding to the small groove. Using both molds (FIGS. 1 and 2), a multilayer molded body having a skin material partially adhered thereto was produced by the following method.
As shown in the figure, the skin material (4) (thickness: 0, 1) cut so as to have a clip margin (17-1, 17-2) so that the peripheral edge of the skin material can be inserted into the concave portion and the small groove. A composite skin material in which a polypropylene foam sheet having a foaming ratio of 15 and a thickness of 3 mm is laminated on the back surface of a 6 mm grained polyvinyl chloride sheet, and the metal mold of a male mold is placed so that the foam layer side is the mold surface side. It was placed at a predetermined position on the mold surface, and the clip margin was bent and inserted into the concave and small grooves.
At this time, the pinch margin folded into the small groove has a width (fold length) of 5 mm, the pinch margin folded into the concave portion has the same 20 mm width as the length of the opening of the concave portion, and the folded length is the same as that of the concave portion. It was 25 mm, the same as the depth.
Next, an insert block (6) having a length of 20 mm, a width of 38.5 mm, and a height of 25 mm corresponding to the space shape of the concave portion is fitted into the concave portion, and a gap between the outer peripheral wall of the insert block and the inner peripheral wall of the skin material of the concave portion ( (Clearing: 1.5 mm) to clamp the pinching allowance and fix the skin material.
The mold clamping device is operated to stop the mold when the clearance between the male and female molds becomes 30 mm. At this stop position, the molten resin supply opening into the skin material attaching portion on the mold surface of the male mold. A 200 ° C. molten polypropylene (Sumitomo Noblen BPZ5077: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was supplied from a molten resin supply passage opening to the road and the skin material non-sticking portion of the mold surface.
At this time, the supply ratio of the molten polypropylene supplied from both supply paths is set to be 20% larger than the amount of the base resin at the skin material attaching portion from the former supply path and a predetermined amount from the latter molten resin supply path. This amount was subtracted from the total resin amount.
After supplying the resin, the mold clamping device is operated again to resume mold clamping, pressurizing and clamping so that the cavity clearance becomes the desired final product thickness of 5 mm, cooling while keeping the pressure, and then opening the mold. The multilayer molded body to which the skin material was partially adhered was taken out.
In the obtained multilayer molded body, the skin material is accurately stuck at a predetermined position without causing displacement, and the boundary portion between the skin material stuck portion and the base material surface (the skin material non-stuck portion). A small groove was formed in which the peripheral edge of the skin material was embedded in the resin, and the boundary between the two was identified by the groove and was very clear and had a good appearance.
[0030]
Comparative Example 1
Without providing a concave portion, using a male mold provided with only a small groove, the skin material was partially formed in the same manner as in Example 1 except that the clip margin of the skin material peripheral edge was bent and inserted only in the small groove. The laminated multilayer molded body was manufactured.
In the obtained multilayer molded body, the skin material is displaced, and the skin layer forming portion is pushed into the formed groove, a portion composed only of resin is mixed, and the skin material peripheral terminal is partially It had jumped out to the substrate surface.
Although this production example was repeated, the position where the skin material was adhered was different each time, and a multilayer molded body could not be stably obtained.
[0031]
Example 2
Using the same mold as in Example 1, a multilayer molded body having the entire surface of the base material stuck with two kinds of skin materials was produced according to the following method according to Example 1.
However, the width of the small groove provided on the mold surface of the male mold was 6 mm, and the width of the insert block was changed to 37.5 mm.
A skin material (4) cut so as to have a clip margin (17-1, 17-2) so that the skin material peripheral end can be inserted into the concave portion and the small groove (on the back surface of a 2 mm thick polyester fabric, A composite skin material obtained by laminating a polypropylene foam sheet having a foaming ratio of 15 times and a thickness of 3 mm) is placed at a predetermined position on the mold surface of the male mold so that the foam layer side is the mold surface side, and the concave portion is formed. And the pinch margin was bent and inserted into the small groove.
At this time, the width of the pinch folded into the small groove is 5 mm, the width of the pinch folded into the concave portion is 20 mm, which is the same as the length of the opening of the concave portion, and the folded length is 25 mm, which is the same as the depth of the concave portion. there were.
Next, the insert block (6) is fitted into the concave portion, and a gap (clearance: 2.5 mm) between the outer peripheral wall of the insert block and the inner peripheral wall of the concave portion of the concave portion is clamped to fix the skin material (4). did.
Then, a skin material (4-2) (a composite skin material in which a 3 mm thick polypropylene foam sheet with a foaming ratio of 15 times laminated on the back surface of a 0.6 mm thick grained polyvinyl chloride sheet) was used. It was placed so as to cover the entire surface of the mold while covering the skin material (4) so as to be on the mold surface side.
Thereafter, supply of molten polypropylene (same as in Example 1), mold clamping, and cooling were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a molded body entirely covered with the skin material (4-2).
Thereafter, the skin material (4-2) overlapping the upper surface of the skin material (4) was cut by a cutter along a groove formed on the peripheral edge of the skin material (4).
In the obtained multilayer molded article, the surface of the base material is entirely adhered with the skin material (4) and the skin material (4-2), and the skin material (4) is in a predetermined shape without any displacement. And the periphery of the skin material (4) fits neatly in the formed groove, and the skin material (4) and the skin material (4-2) are bounded by the groove. ) Was clearly identified and had a good appearance.
[0032]
Comparative Example 2
A male mold having only a small groove was used without providing a concave portion, and the same procedure as in Example 2 was performed except that the pinching margin (17-2) of the skin material (4) peripheral edge was bent and inserted only in the small groove. Thus, a two-color multilayer molded product in which the surface of the base material was adhered with the skin material (4) and the skin material (4-2) was produced.
In the obtained multilayer molded body, the displacement of the skin material (4) was severe, and the skin material (4) protruded outside the formed groove, or the skin material (4-2) was stuck to the inside of the groove. Had been.
Although this production example was repeated, the position where the skin material (4) was adhered and the state of adhesion were different each time, and a multilayer molded body could not be stably obtained.
[0033]
Example 3
Two pins having a length of 3 mm are provided on the back surface, and an insert block whose height including the height of the pins is the same as the depth of the concave portion on the mold surface is used. In the same manner as in Example 1 except that the peripheral edge of the skin material was fixed by inserting a pin on the back surface of the insert block, a multilayer molded body to which the skin material was partially adhered was obtained.
The obtained multilayer molded article had no displacement of the skin material at all, and similarly to the multilayer molded article obtained in Example 1, the boundary between the skin material-attached portion and the non-adhered part was very clear, and the appearance was very high. It was good.
[0034]
Example 4
The mold and the insert block are integrated by a sliding shaft provided in the mold so that the mold and the insert block penetrate the bottom of the recess and slide freely in the opening and closing direction of the mold, and each insert block operates simultaneously. A multi-layer molded article having a skin material partially adhered was obtained in the same manner as in Example 1 except that a mold apparatus in which the operation of the sliding shaft was adjusted was used.
In the case of this method, the trouble of individually fitting the insert blocks is omitted, and the obtained multilayer molded body has no misalignment and good appearance as in the case of Example 1. there were.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a mold surface of a molding die of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a mold surface shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a multilayer molded article produced by the method of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a skin material peripheral end is sandwiched and fixed by an insert block and a mold recess in a mold according to the present invention.
FIG. 5 shows a state where fitting and disengaging of an insert block are performed using a sliding shaft in the mold of the present invention.
FIG. 6 shows the insert block having a notch according to the present invention, and a state in which a skin material peripheral end is sandwiched and fixed between the insert block and a notch having a notch.
FIG. 7 shows a state in a mold between mold recesses after completion of molding of a multilayer molded body in the method of the present invention.
FIG. 8 shows a state of a portion where a small groove and a projection are provided on a mold surface after completion of molding of a multilayer molded body in the method of the present invention.
FIG. 9 is a schematic view of a mold section showing a manufacturing process of the present invention.
FIG. 10 is a schematic view of a mold section showing a manufacturing process of the present invention.
FIG. 11 is a schematic view of a mold section showing a manufacturing process of the present invention.
FIG. 12 is a schematic view of a mold section showing a manufacturing process of the present invention.
FIG. 13 shows a cut state of a skin material applied to the method of the present invention.
FIG. 14 is a schematic view of a mold section showing a manufacturing process of the present invention.
FIG. 15 is a schematic view of a mold section showing a manufacturing process of the present invention.
FIG. 16 is a schematic view of a mold section showing a manufacturing process of the present invention.
FIG. 17 shows a state in which a multilayered molded body obtained by the method of the present invention is taken out of a mold, and then an overlapping skin material portion is cut off.
[Explanation of symbols]
1: Female mold
2: Male mold
3: molten resin supply path
4, 4-2: skin material
5: recess
6: Insert block
7: Inner wall of the skin material peripheral side of the concave portion
8: Outer peripheral surface of the skin material of INART Nuloc
9: sliding shaft
10: Small groove
11: Notch
12: protrusion
13: groove
14: Skin material fixing projection
15: Molten resin
16: base resin
Claims (4)
（１）所定形状に裁断した表皮材を金型面の所定位置に載置し、表皮材周縁端末を金型面に設けた凹部に折り込む工程
（２）インサートブロックを凹部に嵌合し、表皮材を金型面に固定配置する工程（３）少なくとも、金型面の表皮材貼着部内に開口する溶融樹脂供給路から表皮材と金型面との間に溶融樹脂を供給する工程
（４）所定のキャビティクリアランスになるまで加圧、型締したのち冷却し、成形体を金型内から取り出す工程
からなることを特徴とする基材表面に表皮材が部分的に貼着された多層成形体の製造方法。A method for producing a multilayer molded article in which a skin material is partially adhered to a surface of a substrate made of a thermoplastic resin, using the mold apparatus for molding a multilayer molded article according to claim 1,
(1) A step of placing the skin material cut into a predetermined shape at a predetermined position on the mold surface and folding the peripheral edge of the skin material into a concave portion provided on the mold surface. (2) Fitting the insert block into the concave portion, (3) At least a step of supplying a molten resin between the skin material and the mold surface from a molten resin supply path that opens into a skin material attachment portion of the mold surface (4). ) Multi-layer molding in which the skin material is partially adhered to the surface of the base material, comprising the steps of pressurizing until the predetermined cavity clearance is reached, clamping the mold, cooling, and removing the molded body from the mold. How to make the body.
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