JP2004160658A

JP2004160658A - 表皮一体成形方法

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Publication number: JP2004160658A
Application number: JP2002233242A
Authority: JP
Inventors: Koji Kubota; 浩司久保田; Katsuyoshi Shimodaira; 勝義下平
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP3825376B2

Abstract

【課題】起毛表皮体の毛倒れ防止、そり防止が可能な、射出又は射出圧縮成形による表皮一体成形方法を提供すること。
【解決手段】表皮体側金型の温度は全工程において充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保ち、反表皮体側金型の温度は、樹脂充填から寸開・起毛工程の終了までは充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下となるように保ち、寸開・起毛工程完了後、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、表皮体が十分に降温した時点で型締圧力をゼロにして又は起毛を潰さず成形品を支えられる実験的に求まる位置に金型を停止させて設定時間保持するようにした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機を使用して表皮一体成形品を成形する射出成形又は射出圧縮成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の内装や家具類に手触りが良く、高級感を有する表面に布貼りや起毛布貼りをしたパネルを使用することが近年増加しつつある。以前は手作業でパネルに布を接着剤や熱接着で貼り付けていたが、この製造方法では、自動車の内貼りのような凹凸の多い複雑な形状のパネルについては、多くの手数が掛かりコストが高くなるので、射出成形により表皮とパネルを一体に成形することが検討され、低圧射出による成形方法等が種々提案されている。
【０００3】
しかし、起毛布は起毛側は熱伝導が悪く、裏側の直接金型に接する溶融樹脂側は冷却速度が早いため、通常の金型を用いた射出成形方法では、成形品の金型側が早く固化し、起毛側は遅く固化するので、冷却経過中に成形品が変形を起こす。また、合成樹脂繊維を使用する起毛布は品質が安定して安価であるが、パネルの樹脂温度が高くて起毛布側の繊維材料の融点を超えると起毛布が溶けて崩れる虞があり、また、高圧下で高温に長時間保持されると折角の起毛が寝てしまい、風合い品質を悪化させる虞もある。
【０００４】
このような問題に対し、特開２００１−１６２６４８号に記載されている表皮一体樹脂成形品の成形方法は、射出成形機を使用し、表皮材が装着された成形金型キャビティ内に繊維を含有する発泡性樹脂を射出又は射出圧縮して充填した後、キャビティを拡張する成形方法において、表皮が装着された金型面に対向する金型面が断熱構造を有する金型を用いていること、または表皮を装着していない側の金型面の温度を表皮が装着された金型面温度より、２０℃以上高くするようにして、金型内の樹脂の表裏の冷却速度の差を少なくして、起毛織物や発泡シートなどの断熱性表皮材であっても、変形の少ない、強度、寸法安定性、均一性の良い表皮一体の樹脂成形品を得ることを狙いとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来例は表皮裏面の溶融樹脂の冷却効果の悪い側に合わせ、反表皮側金型温度を２０℃高くしているが、この方法は繊維および発泡材入り樹脂や起毛織物の表皮一体成形におけるそり（変形）防止には効果があると思われる。しかし、起毛表皮一体成形においては、射出充填後、若干の小寸法型開きして、表皮体を昇温起毛する際発生する反表皮体側成形品の金型から浮き上がりによるそり変形に対して、相対的な金型温度差のみでは問題が解決しない。また、反表皮側金型は断熱金型構造のため、冷却速度が遅く、成形サイクルが長くなる。
本発明は、起毛表皮体の毛倒れ防止（風合い品質の維持）、そり防止が可能な、射出又は射出圧縮成形する表皮一体成形方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題に対する本発明の解決手段は、以下の各項の成形方法を特徴とする。
（１）表皮体を、その起毛表面が表皮体側金型に面するように装着し、表皮体と反表皮体側金型間のキャビティに溶融樹脂を射出又は射出圧縮して充填し、片面に起毛表面を有する成形品を成形する表皮一体成形方法において、樹脂充填後に、金型を開いて表皮体の毛倒れを復元して起毛する寸開・起毛工程と、その後の、型締圧力ゼロで又は起毛を潰さず成形品を支えられる実験的に求まる位置に金型を停止させて所定の時間保持するゼロ型締工程とを有し、表皮体側金型の温度は、少なくともゼロ型締工程において、充填樹脂の熱変形温度以下に保ち、反表皮体側金型の温度は、樹脂充填から寸開・起毛工程の終了まで、充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下に保ち、寸開・起毛工程完了後、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、ゼロ型締工程では、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つことを特徴とする表皮一体成形方法。
すなわち、反表皮体側金型の温度は、１サイクル中、樹脂充填（型締）から寸開・起毛の工程を高温に、それ以外の工程では低温になるように反表皮体側金型の温度を変化させ、１サイクル１周期で繰り返すことを特徴としている。
（２）裏面にクッションシートを貼付けた表皮体を、その起毛表面が表皮体側金型に面するように装着し、表皮体のクッション側面と反表皮体側金型間のキャビティに溶融樹脂を射出又は射出圧縮して充填し、片面に起毛表面を有する成形品を成形する表皮一体成形方法において、樹脂充填後に、型締力ゼロで又は起毛を潰さず成形品を支えられる実験的に求まる位置に金型を停止させて所定の時間保持するゼロ型締工程とを有し、表皮体側金型の温度は、少なくともゼロ型締工程において、充填樹脂の熱変形温度以下に保ち、反表皮体側金型キャビティ面温度は、樹脂充填から降圧するまで、充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下に保ち、降圧後、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、ゼロ型締工程では、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つことを特徴とする表皮一体成形方法。
すなわち、反表皮体側金型の温度は、１サイクル中、樹脂充填（型締）から降圧するまでの工程を高温に、それ以外の工程では低温になるように反表皮体側金型の温度を変化させ、１サイクル１周期で繰り返すことを特徴としている。
【０００７】
（３）反表皮体側金型の温度を、ゼロ型締工程では、４０℃以下に保つことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の表皮一体成形方法。
【０００８】
（４）表皮体側金型の温度を、全工程において、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の表皮一体成形方法。
（５）表皮体側金型の温度を、少なくともゼロ型締工程において、５〜２５℃に保つことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の表皮一体成形方法。
（６）表皮体側の金型の温度を、全工程において、５〜２５℃に保つことを特徴とする上記（４）に記載の表皮一体成形方法。
（７）表皮体を、その起毛表面が表皮体側金型に面するように装着する手段と、表皮体と反表皮体側金型間のキャビティに溶融樹脂を射出充填する射出手段と、金型の型締め・型開閉を行なう手段と、表皮体側金型の温度を、少なくとも前記ゼロ型締工程において充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つ冷却手段と、反表皮体側金型の温度を、樹脂充填から寸開・起毛工程の終了まで充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下に保つ加熱手段と、反表皮体側の金型の温度を、寸開・起毛工程の終了後に充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、ゼロ型締工程で充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つ冷却手段と、を有することを特徴とする表皮一体成形装置。
（８）裏面にクッションシートを貼付けた表皮体を、その起毛表面が表皮体側金型に面するように装着する手段と、表皮体と反表皮体側金型間のキャビティに溶融樹脂を射出充填する射出手段と、金型の型締め・型開閉を行なう手段と、表皮体側金型の温度を、少なくとも前記ゼロ型締工程において充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つ冷却手段と、反表皮体側金型の温度を、樹脂充填から降圧まで充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下に保つ加熱手段と、反表皮体側の金型の温度を、降圧後に充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、ゼロ型締工程で充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つ冷却手段と、を有することを特徴とする表皮一体成形装置。
（９）表皮体側金型を冷却する手段は、チラーによる冷却水又はクーリングタワーから還流する冷却水を使用するものであることを特徴とする上記（７）又は（８）に記載の表皮一体成形装置。
（１０）反表皮体側金型を加熱する手段は、外部のヒータで加熱された熱媒液を還流して使用するものであり、同金型の冷却手段は、前記ヒータと同じ熱媒液を還流させる熱交換器であることを特徴とする上記（７）又は（８）に記載の表皮一体成形装置。
（１１）前記ヒータと前記熱交換器からそれぞれ反表皮体側金型に熱媒液を循環させる熱媒液配管と、熱媒液配管に弁を介して連結される圧縮空気配管と、熱媒液配管にそれぞれ弁を介して連結される熱媒液回収タンクとを具え、加熱と冷却との切り替え時に、熱媒液配管に圧縮空気を送り、切り替え前の熱媒液を配管内から熱媒液回収タンクに回収した後、切り替える熱媒液を熱媒液配管内に送り込むことを特徴とする上記（７）又は（８）に記載の表皮一体成形装置。
【０００９】
［作用］
起毛表皮体を片側の金型に貼付けた状態で、射出又は射出圧縮後、降圧し、金型を少し開いた状態（寸開）で高温の樹脂側からの伝熱により表皮体温度を昇温して起毛し、起毛後再型閉じし、成形品を冷却する。
反表皮体側金型は射出及び型寸開工程では熱変形温度以上融点以下の金型温度のため、金型を開いても成形品が浮き上がることなく貼付いている。その後表皮が起毛後、熱媒体（液）の配管を加熱媒体から冷却媒体（冷水）に切換え、反表皮体側金型温度を低下させ、ゼロ圧に型閉じして成形品を表裏同じ冷却速度になるように冷却する。このように、表皮の起毛時、反表皮体側金型温度の低下時とも、成形品を金型内に閉じ込めた状態で同じ加熱、冷却速度で熱処理することにより、成形品の変形を防ぐことができる。
【００１０】
毛状表面を有する繊維織物の裏面にクッションシートを貼付けたクッション表皮体の表皮一体成形のときは、クッションシートが断熱材となっているため、金型を寸開にしなくても表皮の毛立ち部分が加熱されること無く、寝た状態に固定されることがないので、寸開工程を省き、型締降圧後、直ちに冷却、ゼロ圧の型閉じ工程に移行することができる。
表皮体側金型温度はチラーによる水冷却とすることができる。また、反表皮側金型の熱媒液を冷却媒液に切換えるときは、金型の熱媒配管に圧縮空気を送って配管内の熱媒液を一旦追い出した後、冷却媒液に切換え、冷却媒液から熱媒液に切換えるときも同様に圧縮空気を送って配管内の冷却媒液を追い出してから熱媒液を通すようにすれば、金型の冷却速度、加熱速度を早くし、ヒータと熱交換器の負荷の低減を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
【第１の実施形態】
本発明の第１の実施形態を図に基づいて説明する。図１は型締装置と加熱冷却系統を示す模式図、図２は図１の型締装置の寸開状態を示す部分拡大図、図３は図１の型締装置のゼロ圧型締状態を示す部分拡大図、図４は図１の型締装置の型締工程ブロック図と各工程における金型と成形品の表裏の温度を示す図である。
図１に示す通り、本実施形態では、一方の金型６に形成された成形品キャビティの外周に他方の金型５の内周が嵌合し、キャビティの外周辺形状を保ったまま平行移動して間隔が変えられる金型５，６を有し、表皮体１１側の金型６のキャビティ面を冷却する手段２１と、反表皮体側の金型５にキャビティ面を加熱する手段２２と冷却する手段２９との両方を備えた型締装置１を用いている。
図１において、１は型締装置、２は射出ユニットで、型締装置１は固定ダイプレート３と、可動ダイプレート４と、同固定ダイプレート３に取付けられた（反表皮側）固定金型５と、同可動ダイプレート４に取付けられた可動金型６と、油圧シリンダ８と、同油圧シリンダ８と固定ダイプレート３を結合して型締力を対向して支え可動ダイプレート４を平行移動可能にガイドする複数のタイバー７とにより構成される。固定金型５、可動金型６にはそれぞれ加熱又は冷却媒液を通す複数の貫通孔５ａ、６ａが明けられている。
【００１２】
油圧シリンダ８内のラム９は可動ダイプレート４と直結し、油圧シリンダ８の油圧による型締力を可動ダイプレート４を介して可動金型６に伝え固定金型５と型締めする。１２は固定金型５と可動金型６との相対位置を検出する位置センサ、１３は型内圧センサである。射出ユニット２から射出された溶融樹脂１０は金型キャビテイ内に充填される。起毛織物からなる表皮体１１は可動金型６のキャビティ面に複数箇所取付けられた掛け針等に引っかけてキャビティ面全面又は部分的に取付けられる。
【００１３】
金型の加熱、冷却系統を説明する。２１は冷却水を５〜２５℃に冷却するチラー、２２は熱媒体（液）を充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下となるように加熱し固定（反表皮側）金型５に供給するヒータ、２９は熱媒液を約４０℃に保持する熱交換器である。可動金型６の冷却水を通す複数の貫通孔６ａは配管で連結されチラー２１の冷却水出入り口に配管結合され、ポンプ２４により冷却水を還流し、常時５〜２５℃に冷却されている。固定金型５の複数の貫通孔５ａは配管で連結され、ヒータ２２及び熱交換器２９の熱媒液出入り口に空気作動３方向弁２７、２８、３１を介して結合され、熱媒液はそれぞれポンプ２５、２６により供給され、３方向弁２７、２８、３１により加熱温度が切り換えられるようになっている。ヒータ２２及び熱交換器２９の熱媒液タンク（図示せず）は、固定金型５のキャビティ面を急速に加熱、冷却が可能な十分な容量を有している。なおチラー２１に代えてクーリングタワーからの還流水を採用してもよい。
【００１４】
固定金型５に供給する熱媒液を加熱から冷却側に切換えるとき、熱媒液が金型５からヒータ２２の熱媒液タンク側に流れるように３方向弁２８を切換え、２方向開閉弁３２を開いて圧縮空気を送って配管内の（加熱側）熱媒液をヒータ２２のタンクへ戻す。（加熱側）熱媒液を戻した後、２方向開閉弁３２を閉じて圧縮空気通路を閉じた後、３方向弁２７の入り口側をポンプ２５側に開き、３方向弁３１の出口を熱交換機２９側に切換え２９，２５，２７，５，３１，２９の順序で循環する。固定金型５を冷却から加熱に切換えるときも同様に、熱媒液が金型５から熱交換器機２９のタンク側に流れるように３方向弁２７を切換え、３方向弁３１の出口も熱交換器２９のタンク側に切換え、空気作動２方向開閉弁３２を開いて圧縮空気を送って配管内の冷却側熱媒液を熱交換器２９のタンクへ戻した後、２方向開閉弁３２を閉じて圧縮空気通路を閉じた後、３方向弁２８の入り口側をポンプ２６側に切換え、３方向弁３１の出口をヒータ２２側に切換える。このように、圧縮空気を送って配管内の熱媒液を追い出してから温度が異なる熱媒体液を通すようにして、金型５の冷却速度、加熱速度を早くし、熱交換器２９とヒータ２２の負荷の低減を図るようにしている。また、制御装置２３は内蔵する型締め工程のプログラムに沿って型締め、寸開、ゼロ型締め、型開を指示し、また、固定金型５の加熱と冷却の温度の切り換えを指示する。
【００１５】
図４により、本型締装置の型締工程と各工程における金型と成形品の表裏の温度について説明する。
（１）型閉：可動金型６のキャビティ面に表皮体１１を貼り付けた後、油圧シリンダ８により可動ダイプレート４を全開の位置から全閉の位置まで（移動距離ＳＫ）移動し、可動金型６を固定金型５に近づけ当接する。この型閉工程において、固定金型５の熱媒液通路５ａにヒータ２２で加熱された熱媒液を送り、固定金型５の温度ＴＫＦが充填樹脂１０の熱変形温度以上で融点以下となるように加熱する。可動金型６の温度ＴＫＭは少なくともゼロ型締工程で充填樹脂の熱変形温度より低い温度に維持すれば足りるが、全工程を通して当該温度に維持するようにしても良い。本実施形態では、より急速な冷却を実現するため、５〜２５℃に維持している。５℃より低くしようとすると、冷却水を生成するエネルギーコストが増加し、経済的に不利となる。表皮表面温度ＴＫＳは当然可動金型６の温度ＴＫＭと同じである。
【００１６】
（２）型締：油圧シリンダ８に型締油圧が加えられ、油圧シリンダ８のラム９により可動ダイプレート４、固定ダイプレート３、タイバー７を介して可動金型６と固定金型５を型締めし、十分型締めされた後、図１に示すように、射出ユニット２が溶融樹脂を金型キャビティ内の表皮体１１と固定ダイプレート３のキャビティ面との間に低圧射出充填し、同圧で設定時間保持する。
この工程では、金型内樹脂温度ＴＫＰは次第に下降して、固定金型５の温度ＴＫＦに近づき、表皮表面温度ＴＫＳは金型内樹脂温度ＴＫＰからの熱が伝わって上昇する。
（３）降圧：射出保圧工程が完了したとき、油圧シリンダ８の油圧を低下させて金型の型締力をゼロにすると同時に、射出ユニット２の樹脂圧もゼロにする。このとき、表皮体１１の弾性により表皮体１１と可動金型６との距離が離れ、可動金型６からの冷却効果が減るので表皮表面温度ＴＫＳは若干上昇して樹脂温度ＴＫＰに近づく。
【００１７】
（４）寸開起毛：油圧シリンダ８のｂ側に作動油を送って可動金型６を小寸法（図２にｍで示す）固定金型５から離れる方向に移動して設定時間保持する。表皮体１１は射出工程で高温高圧を受け、毛倒れを起こしている状態にあるが、前の降圧工程で表皮表面温度ＴＫＳを上昇させた後、金型を寸開することにより毛倒れを復元して起毛させることができる。
（５）表皮冷却：３方向切換弁２８を切り換えてヒータ２２からの熱媒液の送液を止め、２方向開閉弁３２を開いて圧縮空気を固定金型５の熱媒液通路内へ送り固定金型５の熱媒液通路内の熱媒液をヒータ２２のタンクへ戻し、次いで３方向切換弁２８と２方向開閉弁３２を閉じた後、３方向切換弁２７と３方向切換弁３１を切り換えて熱交換器２９に貯溜している低温の熱媒液を固定金型５の熱媒液通路へ送り、固定金型５を冷却する。固定金型温度ＴＫＦ、金型内樹脂温度ＴＫＰ、表皮表面温度ＴＫＳとも下降する。この場合、固定金型温度ＴＫＦは、充填樹脂の熱変形温度より低い温度まで降温させれば足りるが、より急速な冷却により成形サイクルを短縮するためには４０℃以下に降温させるのが好ましい。寸開起毛から表皮冷却に切替えるタイミングはタイマーで行なうものとし、その時間は起毛の復元状態を実験で予め確認して決定する。
【００１８】
（６）ゼロ型締：型内圧ＰＫがゼロで、型締力ゼロになる可動金型６の位置に、即ち、寸開における金型の開距離ｍより短いｎ距離開いた位置で表皮体１１と樹脂が一体になった成形品が冷却固化するまで保持することにより成形品の変形を防止する工程である。型締力ゼロを計測することは難しいが、表皮体１１と一体の成形品の起毛が潰れない程度で確実に成形品が支えられる金型の位置ｎを実験的に決め、（金型の相対）位置センサ１２で検出した位置で可動金型６を停止させるようにする。
（７）型開成形品取出：油圧シリンダ８により可動金型を完全に開いて、成形品を取出す。このとき、樹脂温度ＴＫＰは固化して変形しない温度となっていて、固定金型の低い方の温度ＴＫＦと同じ温度となる。
【００１９】
【第２の実施形態】
本発明の第１の実施形態が表皮体の反起毛側に直接溶融樹脂を射出充填する成形方法であるのに対して、この第２の実施形態では、表皮体の反起毛側にクッションシートを重ねた表皮体に溶融樹脂を射出充填する成形方法である。従って、この成形方法を行う射出成形機の型締装置は第１の実施形態で用いた型締装置１と全く同じであるので、型締装置１の構成や機能部品の説明を省略し、成形工程についてのみ図を参考にして説明する。
図５は型締装置の第２実施形態に係る型締状態を示す部分拡大図、図６は型締装置の第２実施形態に係るゼロ圧型締状態を示す部分拡大図、図７は第２実施形態に係る型締工程ブロック図と各工程における金型と成形品の表裏の温度を示す図である。図７に示す金型と成形品の表裏の温度を示す符号は、第１の実施形態と同じ符号を用いている。
図７の第２の実施形態における型締装置の型締工程と、各工程における金型と成形品の表裏の温度についての図を参考にして説明する。
【００２０】
（１）型閉：可動金型６のキャビティ面に表皮体１１を貼り付けた後、油圧シリンダ８により可動ダイプレート４を全開の位置から全閉の位置まで（移動距離ＳＫ）移動し、可動金型６を固定金型５に近づけ当接する。この型閉工程において固定金型５の熱媒液通路５ａにヒータ２２で加熱された熱媒液を送り、固定金型５の温度ＴＫＦが充填樹脂１０の熱変形温度以上で融点以下となるように加熱する。可動金型６の温度ＴＫＭは少なくともゼロ型締工程で充填樹脂の熱変形温度より低い温度に維持すれば足りるが、全工程を通して当該温度に維持するようにしても良い。本実施形態では、より急速な冷却を実現するため、全工程を通して５〜２５℃に維持している。５℃より低くしようとすると、冷却水を生成しるエネルギーコストが増加し、経済的に不利となる。表皮表面温度ＴＫＳは当然可動金型６の温度ＴＫＭと同じである。
（２）型締：油圧シリンダ８に型締油圧が加えられ、油圧シリンダ８のラム９により可動ダイプレート４、固定ダイプレート３、タイバー７を介して可動金型６と固定金型５を型締めし、十分型締めされた後、図１に示すように、射出ユニット２が溶融樹脂を金型キャビティ内の表皮体１１と固定ダイプレート３のキャビティ面との間に低圧射出充填し、同圧で設定時間保持する。
この工程では、金型内樹脂温度ＴＫＰは次第に下降して、固定金型５の温度ＴＫＦに近づき、表皮表面温度ＴＫＳは樹脂温度ＴＫＰからの熱が伝わって上昇する。
【００２１】
（３）降圧：射出保圧工程が完了したとき、油圧シリンダ８の油圧を低下させて金型の型締力をゼロにすると同時に、射出ユニット２の樹脂圧もゼロにする。このとき、起毛表皮体１１の弾性により表皮体１１と可動金型６との距離が離れ、可動金型６からの冷却効果が減るので表皮表面温度ＴＫＳは若干上昇して樹脂温度ＴＫＰに近づく。
この後、寸開起毛の工程がなく、次の表皮冷却ゼロ型締へ進む。
【００２２】
（４）表皮冷却ゼロ型締：３方向切換弁２８を切り換えてヒータ２２からの熱媒液の送液を止め、２方向開閉弁３２を開いて圧縮空気を固定金型５の熱媒液通路内へ送り固定金型５の熱媒液通路内の熱媒液をヒータ２２のタンクへ戻し、次いで３方向切換弁２８と２方向開閉弁３２を閉じた後、３方向切換弁２７と３方向切換弁３１を切り換えて熱交換器２９に貯溜している低温の熱媒液を固定金型５の熱媒液通路へ送り、固定金型５を冷却する。固定金型温度ＴＫＦ、金型内樹脂温度ＴＫＰ、表皮表面温度ＴＫＳとも下降する。固定金型５の冷却と同時に、型内圧ＰＫがゼロで、型締力ゼロになる可動金型６の位置に、即ち、図６に示すｎ距離開いた位置で、充填樹脂１０と表皮体１６とクッションシート１５が一体になった成形品が冷却固化するまで保持する。
【００２３】
（５）表皮体１６は射出工程で高温高圧を受け、毛倒れを起こしている状態にあるが、クッションシート１５が介在するため起毛部の温度上昇が少ないため、毛倒れの癖付きが少なく、上記（３）の降圧工程で表皮表面温度ＴＫＳを上昇させ、金型をｎ寸法開いて型内圧をゼロにしたとき、容易に毛倒れを復元して起毛させることができる。このゼロ型締を適当な時間保持することにより、成形品の変形を防止することができる。型締力ゼロの位置は、表皮体１６と一体の成形品の起毛が潰れない程度で確実に成形品が支えられる金型の位置ｎを実験的に決める。
（６）型開成形品取出：油圧シリンダ８により可動金型６を完全に開いて、成形品を取出す。このとき、金型内樹脂温度ＴＫＰは固化して変形しない温度で、固定金型５の低い方の温度ＴＫＦと同じ温度となる。
【００２４】
【実施例】
上記の実施形態の成形方法により、起毛表皮体（モケット）の反起毛側に溶融樹脂を射出充填した実施例を、表１を参考にして説明する。
表皮シートの材質、コアになる射出充填樹脂は、軟化温度（硝子転移温度）、融点等から、また、コスト面から、通常ＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＡＢＳ等が用いられる。この実験はＰＥＴの起毛表皮体（モケット）とＰＰの射出充填樹脂においての成績である。
【００２５】
表皮体に十分伝熱し、表皮体の毛が復元した時点で取出しのため反表皮体金型温度を３０℃に切り換えると風合い保持率が確保でき、成形品も十分冷却できるので変形のないものが得られる（テストＮｏ１）。
反表皮体側金型温度を上げると、表皮体の温度が上昇した状態でセットされるので、毛倒れが発生する。すなわち、表皮体は射出工程で高温高圧を受け、毛倒れしている状態から毛倒れを復元するため、金型を開き型締め圧の開放及び射出工程で受けた温度にプラス２０℃以上の表皮体の昇温が必要と言われている。従って、射出工程での表皮体温度の上昇を最小にするため、表皮体側金型温度を低くするのが毛倒れ防止に効果がある（テストＮｏ１、２）。
寸開による毛倒れ復元後の型締め力をゼロ圧にすると、風合い保持率がさらに上がる（テストＮｏ３）。
寸開動作がなければ、毛倒れが激しい（テストＮｏ４）。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の射出成形機の表皮一体成形方法は、表皮体側金型の温度は少なくともゼロ型締工程において充填樹脂の熱変形温度以下に保ち、反表皮体側金型の温度は、樹脂充填から寸開・起毛工程の終了まで充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下に保ち、寸開・起毛工程完了後、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、表皮体が十分に降温した時点で型締圧力をゼロにして設定時間保持するようにしたので、表皮体の毛倒れ防止（クッション材の潰れ防止を含む）を、従来のような、相対的な金型温度差のみを用いるのでなく、反表皮体側金型温度を積極的に昇温し、寸開して溶融樹脂から表皮側への熱伝導が勝るようにしているので、毛倒れしていたものを容易に復元起毛することができる。
また、射出充填後、適当な設定時間、金型温度を高いままの状態にして成形品の冷却速度が遅くなるようにし、起毛後の型締圧をゼロにした型閉じでは、成形品を表裏同じ冷却速度に冷却するようにしているので、成形品は変形を起こさず、キャビティ内で浮き上がることも無くなる（請求項１）。
【００２７】
毛状表面を有する繊維織物の裏面にクッションシートを貼付けたクッション表皮体の表皮一体成形のときは、クッションシートが断熱材となっているため、金型を寸開にしなくても表皮の毛立ち部分が加熱されること無く、寝た状態に固定されることがないので、寸開工程を省き、型締降圧後、直ちに冷却、ゼロ圧の型閉じ工程に移行することができる（請求項２）。
反表皮側金型の熱媒液を冷却液に切換えるときは、金型の熱媒体配管に圧縮空気を送って配管内の熱媒体液を一旦追い出した後、冷却液に切換え、冷却液から熱媒液に切換えるときも同様に圧縮空気を送って配管内の冷却液を追い出してから熱媒液を通すようにしているので、金型の冷却速度、加熱速度を早くし、成形のサイクル時間を短くすることができると同時に、熱交換器の負荷の低減することができる効果がある（請求項１１）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る型締装置と加熱冷却系統を示す模式図である。
【図２】図１の型締装置の第１実施形態に係る寸開状態を示す部分拡大図である。
【図３】図１の型締装置の第１実施形態に係るゼロ圧型締状態を示す部分拡大図である。
【図４】図１の型締装置の第１実施形態に係る型締工程ブロック図と各工程における金型と成形品の表裏の温度を示す図である。
【図５】図１の型締装置の第２実施形態に係る型締状態を示す部分拡大図である。
【図６】図１の型締装置の第２実施形態に係るゼロ圧型締状態を示す部分拡大図である。
【図７】図１の型締装置の第２実施形態に係る型締工程ブロック図と各工程における金型と成形品の表裏の温度を示す図である。
【符号の説明】
１…型締装置
２…射出ユニット
５…固定金型
６…可動金型
８…型締シリンダ
１０…樹脂（成形品）
１１、１６…起毛織物表皮
１５…クッションシート
１２…（金型相対）位置センサ
１３…型内圧センサ
２１…チラー
２２…熱媒体（液）ヒータ
２３…制御装置
２９…熱交換器

Claims

表皮体を、その起毛表面が表皮体側金型に面するように装着し、表皮体と反表皮体側金型間のキャビティに溶融樹脂を射出又は射出圧縮して充填し、片面に起毛表面を有する成形品を成形する表皮一体成形方法において、樹脂充填後に、金型を開いて表皮体の毛倒れを復元して起毛する寸開・起毛工程と、その後の、型締圧力ゼロで又は起毛を潰さず成形品を支えられる実験的に求まる位置に金型を停止させて所定の時間保持するゼロ型締工程とを有し、表皮体側金型の温度は、少なくともゼロ型締工程において、充填樹脂の熱変形温度以下に保ち、
反表皮体側金型の温度は、樹脂充填から寸開・起毛工程の終了まで、充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下に保ち、寸開・起毛工程完了後、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、ゼロ型締工程では、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つことを特徴とする表皮一体成形方法。
裏面にクッションシートを貼付けた表皮体を、その起毛表面が表皮体側金型に面するように装着し、表皮体のクッション側面と反表皮体側金型間のキャビティに溶融樹脂を射出又は射出圧縮して充填し、片面に起毛表面を有する成形品を成形する表皮一体成形方法において、
樹脂充填後に、型締力ゼロで又は起毛を潰さず成形品を支えられる実験的に求まる位置に金型を停止させて所定の時間保持するゼロ型締工程とを有し、
表皮体側金型の温度は、少なくともゼロ型締工程において、充填樹脂の熱変形温度以下に保ち、
反表皮体側金型キャビティ面温度は、樹脂充填から降圧するまで、充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下に保ち、降圧後、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、ゼロ型締工程では、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つことを特徴とする表皮一体成形方法。
反表皮体側金型の温度を、ゼロ型締工程では、４０℃以下に保つことを特徴とする請求項１又は２に記載の表皮一体成形方法。
表皮体側金型の温度を、全工程において、充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つことを特徴とする請求項１又は２に記載の表皮一体成形方法。
表皮体側金型の温度を、少なくともゼロ型締工程において、５〜２５℃に保つことを特徴とする請求項１又は２に記載の表皮一体成形方法。
表皮体側の金型の温度を、全工程において、５〜２５℃に保つことを特徴とする請求項４に記載の表皮一体成形方法。
表皮体を、その起毛表面が表皮体側金型に面するように装着する手段と、表皮体と反表皮体側金型間のキャビティに溶融樹脂を射出充填する射出手段と、金型の型締め・型開閉を行なう手段と、表皮体側金型の温度を、少なくとも前記ゼロ型締工程において充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つ冷却手段と、反表皮体側金型の温度を、樹脂充填から寸開・起毛工程の終了まで充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下に保つ加熱手段と、反表皮体側の金型の温度を、寸開・起毛工程の終了後に充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、ゼロ型締工程で充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つ冷却手段と、を有することを特徴とする表皮一体成形装置。
裏面にクッションシートを貼付けた表皮体を、その起毛表面が表皮体側金型に面するように装着する手段と、表皮体と反表皮体側金型間のキャビティに溶融樹脂を射出充填する射出手段と、金型の型締め・型開閉を行なう手段と、表皮体側金型の温度を、少なくとも前記ゼロ型締工程において充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つ冷却手段と、反表皮体側金型の温度を、樹脂充填から降圧まで充填樹脂の熱変形温度以上で融点以下に保つ加熱手段と、反表皮体側の金型の温度を、降圧後に充填樹脂の熱変形温度より低い温度に降温させ、ゼロ型締工程で充填樹脂の熱変形温度より低い温度に保つ冷却手段と、を有することを特徴とする表皮一体成形装置。
表皮体側金型を冷却する手段は、チラーによる冷却水又はクーリングタワーから還流する冷却水を使用するものであることを特徴とする請求項７又は８に記載の表皮一体成形装置。
反表皮体側金型を加熱する手段は、外部のヒータで加熱された熱媒液を還流して使用するものであり、同金型の冷却手段は、前記ヒータと同じ熱媒液を還流させる熱交換器であることを特徴とする請求項７又は８に記載の表皮一体成形装置。
前記ヒータと前記熱交換器からそれぞれ反表皮体側金型に熱媒液を循環させる熱媒液配管と、熱媒液配管に弁を介して連結される圧縮空気配管と、熱媒液配管にそれぞれ弁を介して連結される熱媒液回収タンクとを具え、加熱と冷却との切り替え時に、熱媒液配管に圧縮空気を送り、切り替え前の熱媒液を配管内から熱媒液回収タンクに回収した後、切り替える熱媒液を熱媒液配管内に送り込むことを特徴とする請求項７又は８に記載の表皮一体成形装置。