JP2005212244A

JP2005212244A - 樹脂成形品の成形方法

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Publication number: JP2005212244A
Application number: JP2004020902A
Authority: JP
Inventors: Makoto Moriguchi; 誠森口
Original assignee: GP Daikyo Corp
Current assignee: Daikyo Nishikawa Corp
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: JP3811701B2

Abstract

【課題】軽量で吸音効果が高くかつ表面に皮膜を有する樹脂成形品を効率良く成形する。
【解決手段】成形型１のキャビティ１３内に発泡性の繊維入り熱可塑性樹脂２９を射出する。キャビティ１３内で繊維入り熱可塑性樹脂２９が固化する過程で可動型５をキャビティ容積が拡大する方向に移動させて繊維入り熱可塑性樹脂２９をその粘着力で可動型５に追随させて膨張させるとともに吸音穴形成用のピン１７をキャビティ１３内に突出させる。繊維入り熱可塑性樹脂２９と固定型３との間に皮膜形成用の樹脂原料３１を注入し、成形品本体３３表面に被膜が形成されるとともに成形品本体３３裏面に吸音穴３５が形成されかつ成形品本体３３内部に微細な気泡が形成された樹脂成形品を成形する。
【選択図】図４

Description

この発明は、射出成形方法とインモールドコート方法との組み合わせで樹脂成形品を成形する方法に関するものである。

特許文献１には、成形型のキャビティ内に発泡性樹脂を射出し、次いで、キャビティ容積を縮小して上記発泡性樹脂を圧縮し、その後、樹脂表面を発泡しない状態で固化させた後、キャビティ容積を拡大して上記発泡性樹脂を発泡させることにより、表面が緻密で光沢のある発泡樹脂成形品を成形する方法が開示されている。

一方、特許文献２には、成形型のキャビティ内に熱可塑性樹脂を射出して固化させ、次いで、熱可塑性樹脂と成形型の成形面と間に皮膜形成用の樹脂原料を注入して表面に皮膜が形成された樹脂成形品を成形する方法（インモールドコート方法）が開示されている。
特開平４−２１４３１１号公報（第４頁、図４〜７）特開２００２−９６３５１号公報（第３頁、図１）

ところで、上記２つの成形方法を組み合わせて、例えば、車両のエンジンルームを覆うボンネットや天井材等の樹脂成形品を成形する場合、軽量でかつ吸音機能を効果的に有するものにできれば、車体重量の軽減を図ることができるとともに、エンジンルーム内や車室内で発生する音を吸収することができて好ましい。

この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軽量で吸音効果が高くかつ表面に皮膜を有する樹脂成形品を効率良く成形することである。

上記の目的を達成するため、この発明は、成形過程でキャビティ容積を可変にする型動作に関連付けて成形品本体内部に微細な空隙や気泡を形成するとともに、成形品本体裏面に吸音穴を形成することを特徴とし、具体的には、次のような解決手段を講じた。

すなわち、請求項１に記載の発明は、固定型と可動型と吸音穴形成用のピンとを備え、型閉じ状態で可動型が固定型に対し接離することでキャビティ容積が可変な成形型を用意し、上記成形型のキャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出する射出工程後、上記キャビティ内で繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で上記可動型をキャビティ容積が拡大する方向に移動させて上記繊維入り熱可塑性樹脂をその粘着力で可動型に追随させて膨張させるとともに上記ピンをキャビティ内に突出させる樹脂膨張・ピン突出工程と、上記繊維入り熱可塑性樹脂と固定型との間に皮膜形成用の樹脂原料を注入するインモールドコート工程とのいずれか一方を他方に優先させることにより、成形品本体表面に皮膜が形成されるとともに成形品本体裏面に吸音穴が形成されかつ成形品本体内部に微細な空隙が形成された樹脂成形品を成形することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、射出工程に続いて、可動型をキャビティ容積が縮小する方向に移動させて繊維入り熱可塑性樹脂を圧縮する圧縮工程が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、熱可塑性樹脂が発泡性樹脂であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、樹脂成形品が車両のエンジンルームを覆うボンネットであることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で可動型に引っ張られて膨張することで、成形品本体内部に微細な空隙が形成されて樹脂成形品の軽量化を図ることができるとともに、吸音効果を得ることができる。さらに、上記空隙形成とともに成形品本体裏面に吸音穴が形成されることにより、成形品本体の内部奥（成形品本体の皮膜近傍）まで吸音効果を招来するとともに、吸音面積が増大して吸音効果をさらに高めることができる。また、１台の成形型で軽量で吸音効果が高くかつ表面に皮膜を有する樹脂成形品を効率良く成形することができる。さらに、インモールドコート工程を樹脂膨張・ピン突出工程に優先させる場合には、インモールドコート工程において、皮膜表面を繊維入り熱可塑性樹脂の膨張による影響を受けることなく平滑に仕上げることができる。

請求項２に係る発明によれば、熱可塑性樹脂に混入されている繊維を圧縮力の作用でキャビティ全体に行き亘らせて、成型品本体内部に満遍なく介在させることができる。また、射出圧力の低い射出成形機を使用することができるので、成形設備が安価である。

請求項３に係る発明によれば、樹脂が発泡してできた微細な気泡により、軽量化及び吸音効果を一段と増大させることができる。

請求項４に係る発明によれば、ボンネットの軽量化を図ることができるとともに、ボンネット裏面に吸音シートを別途付着させることなくエンジンルーム内で発生する音を効率良く吸収することができる。

以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１〜５はこの発明の実施の形態１に係る成形方法の成形工程図を示す。説明の順番として、成形方法の説明に先立ち、成形に使用する成形型１の型構造を説明する。

上記成形型１は、固定型３と可動型５とを備え、可動型５には樹脂成形品の外形に沿った環状凹部７が形成され、この環状凹部７には環状の中型９が上記可動型５に対して相対的に移動可能に配置されている。上記環状凹部７と中型９との間にはコイルスプリング１１が配置され、中型９はコイルスプリング１１のばね力で常時固定型３の方向に付勢されている。そして、上記中型９を固定型３に圧接して成形型１を型閉じした状態で、固定型３と可動型５と中型９との間にキャビティ１３を形成し、可動型５が固定型３に対し接離することでキャビティ容積が可変になっている。また、上記可動型５にはピン収容空間１５が形成され、このピン収容空間１５内には、複数本の吸音穴形成用のピン１７が成形型１固定側に固定されたプレート１９に支持されて配置され、ピン１７先端は可動型５の貫通孔５ａを貫通して可動型５の移動に伴ってキャビティ１３に対して出没可能になっている。さらに、上記可動型５のほぼ中央にはスプル２１がキャビティ１３に通ずるように形成され、このスプル２１は、可動型５背面のスプルブッシュ２３を介して図示しない射出機側のノズルに接続されている。一方、上記固定型３にはインモールドコート用の図示しない注入機側のノズル２５が装着されている。

上述の如く構成された成形型１を使用して樹脂成形品２７を成形する要領について以下に説明する。なお、樹脂成形品２７としては、車両のエンジンルームを覆うボンネットや車両の天井材等を想定しているが、これに限らない。

まず、図１に示すように、中型９を固定型３に圧接して成形型１を型閉じし、成形型１のキャビティ１３内に射出機からスプル２１を経て発泡性の繊維入り熱可塑性樹脂２９を射出する（射出工程）。この型閉じ状態でピン１７先端が僅かにキャビティ１３内に突出している。ここでは、上記繊維入り熱可塑性樹脂２９を発泡剤が入って化学的に発泡する発泡性樹脂である場合を例示するが、ミューセル法によるガス発泡、あるいは非発泡性樹脂でもよい。

次いで、上記射出工程後、これに続いて、図２に示すように、可動型５をキャビティ容積が縮小する方向に移動させて、つまり可動型５を固定型３に接近させて上記繊維入り熱可塑性樹脂２９を圧縮する（圧縮工程）。この可動型５の移動でピン１７が貫通孔５ａに没入し、ピン１７先端と可動型５の成形面とが面一になる。この圧縮工程で熱可塑性樹脂に混入されている繊維が圧縮力の作用でキャビティ１３全体に行き亘る。

その後、成形型１のキャビティ１３内で繊維入り熱可塑性樹脂２９が発泡しながら固化する過程で、図３に示すように、上記可動型５をキャビティ容積が拡大する方向に移動させる。つまり可動型５を固定型３から離れさせる。この可動型５の移動でピン１７が貫通孔５ａから進出してキャビティ１３内に突出し、繊維入り熱可塑性樹脂２９に食い込む（樹脂膨張・ピン突出工程）。この段階では繊維入り熱可塑性樹脂２９はネバネバとした粘度の高い状態になっていて可動型５にくっついて引っ張られ、その粘着力で可動型５に追随して膨張し、繊維入り熱可塑性樹脂２９が発泡することによって微細な気泡が形成される。なお、この樹脂膨張・ピン突出工程におけるピン１７の食い込み深さ（突出量）は、樹脂成形品２７表面にピン１７の残痕ができない深さに設定されている。このことは後述する実施の形態２においても同様である。

しかる後、繊維入り熱可塑性樹脂２９の固定型３側の表面が固化した後、又は発泡固化工程終了段階で、図４に示すように、可動型５をさらにキャビティ容積が拡大する方向に僅かに移動させ、つまり可動型５を固定型３からさらに離れさせ、繊維入り熱可塑性樹脂２９と固定型３との間に注入機からノズル２５を経て熱硬化性樹脂等からなる皮膜形成用の樹脂原料３１を注入する、いわゆるインモールドコートを施す（インモールドコート工程）。このようにして裏面に吸音穴３５が形成され、内部に微細な気泡が形成された成形品本体３３が成形される。なお、インモールドコート工程において、可動型５を移動させずにキャビティ容積を変えることなくインモールドコートを施してもよいが、可動型５を移動させてキャビティ容積を拡大した方が樹脂原料３１を確実にキャビティ１３全体に行き亘らせることができる。

その後、図５に示すように、可動型５をキャビティ容積が縮小する方向に僅かに移動させ、つまり可動型５を固定型３に接近させ、樹脂原料３１を圧縮する。これにより、成形品本体３３表面に皮膜３７が均一に形成され、樹脂成形品２７が成形される。成形後は、図示しないが、可動型５を固定型３から大きく離れさせて型開きし、樹脂成形品２７を脱型する。

このように、この実施の形態１では、繊維入り熱可塑性樹脂２９を発泡固化する過程で可動型５で引っ張って膨張させることで、成形品本体３３内部に微細な気泡を形成して樹脂成形品２７の軽量化を図ることができるとともに、吸音効果を得ることができる。さらに、上記気泡形成と同時に成形品本体３３裏面に形成された吸音穴３５により、成形品本体３３の内部奥（成形品本体３３の皮膜３７近傍）まで吸音効果を招来するとともに、吸音面積を増大させて吸音効果をさらに高めることができる。また、熱可塑性樹脂に混入されている繊維を圧縮力の作用でキャビティ１３全体に行き亘らせて、成形品本体３３内部に満遍なく介在させることができる。加えて、１台の成形型１で軽量で吸音効果が高くかつ表面に皮膜３７を有する樹脂成形品２７を効率良く成形することができる。

（実施の形態２）
図６〜９はこの発明の実施の形態２に係る成形方法の成形工程図を示す。この実施の形態２は、圧縮工程直後の工程にインモールドコート工程を採用した成形方法である。成形に使用する成形型１の型構造は先の実施の形態１と同じであるので説明を省略することとし、以下に実施の形態２の成形要領を説明する。

まず、図６に示すように、中型９を固定型３に圧接して成形型１を型閉じし、成形型１のキャビティ１３内に射出機からスプル２１を経て発泡性の繊維入り熱可塑性樹脂２９を射出する（射出工程）。この型閉じ状態でピン１７先端が僅かにキャビティ１３内に突出している。

次いで、上記射出工程後、これに続いて、図７に示すように、可動型５をキャビティ容積が縮小する方向に移動させて、つまり可動型５を固定型３に接近させて上記繊維入り熱可塑性樹脂２９を圧縮する（圧縮工程）。この可動型５の移動でピン１７が貫通孔５ａに没入し、ピン１７先端と可動型５の成形面とが面一になる。この圧縮工程で熱可塑性樹脂に混入されている繊維が圧縮力の作用でキャビティ１３全体に行き亘る。ここまでは実施の形態１と同じ成形工程である。

その後、すなわち、繊維入り熱可塑性樹脂２９の固定型３側の表面が固化した後、図８に示すように、可動型５をキャビティ容積が拡大する方向に僅かに移動させ、つまり可動型５を固定型３から離れさせ、繊維入り熱可塑性樹脂２９と固定型３との間に注入機からノズル２５を経て熱硬化性樹脂等からなる皮膜形成用の樹脂原料３１を注入する、いわゆるインモールドコートを施す（インモールドコート工程）。この段階は固化初期段階であって、繊維入り熱可塑性樹脂２９の発泡固化は十分には進行していない。この可動型５の移動でピン１７が貫通孔５ａから進出してキャビティ１３内に僅かに突出し、繊維入り熱可塑性樹脂２９に食い込む。

しかる後、成形型１のキャビティ１３内で繊維入り熱可塑性樹脂２９が発泡しながら固化する過程で、図９に示すように、上記可動型５をキャビティ容積が拡大する方向に移動させる。つまり可動型５を固定型３から離れさせる。この可動型５の移動でピン１７が貫通孔５ａからさらに進出してキャビティ１３内にさらに突出し、繊維入り熱可塑性樹脂２９に対する食い込み量が大きくなる（樹脂膨張・ピン突出工程）。この段階では繊維入り熱可塑性樹脂２９はネバネバとした粘度の高い状態になっていて可動型５にくっついて引っ張られ、その粘着力で可動型５に追随して膨張し、繊維入り熱可塑性樹脂２９が発泡することによって気泡が形成される。

その後、繊維入り熱可塑性樹脂２９が完全に発泡固化すると、成形品本体３３が成形され、成形品本体３３裏面に吸音穴３５が形成されるとともに、成形品本体３３内部に微細な気泡が形成される。また、成形品本体３３表面に皮膜３７が均一に形成され、樹脂成形品２７が成形される。

したがって、この実施の形態２では、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができるものである。加えて、実施の形態２では、インモールドコート工程を樹脂膨張・ピン突出工程に優先させているので、繊維入り熱可塑性樹脂２９の膨張による影響を受けることなく皮膜３７の表面平滑性を実現することができる。

なお、実施の形態１，２では、繊維入り熱可塑性樹脂２９として発泡性の樹脂を用いたが、非発泡性の樹脂を用いた場合には、樹脂膨張・ピン突出工程で成形品本体３３内部に微細な空隙が形成される。

また、中型９は固定型３に一体に形成されていてもよく、この場合にはコイルスプリング１１は不要である。

さらに、ピン１７は、射出工程時にキャビティ１３内に突出させることなく可動型５の成形面と面一になるようにしてもよい。また、ピン１７は、繊維入り熱可塑性樹脂２９が膨張した（膨張工程）後、該繊維入り熱可塑性樹脂２９に食い込むように可動式としてもよい。

この発明は、軽量でかつ吸音機能を有する樹脂成形品を成形する方法に有用である。

実施の形態１に係る成形方法の射出工程図である。実施の形態１に係る成形方法の圧縮工程図である。実施の形態１に係る成形方法の樹脂膨張・ピン突出工程図である。実施の形態１に係る成形方法のインモールドコート工程図である。実施の形態１に係る成形方法のインモールドコート用樹脂原料圧縮工程図である。実施の形態２に係る成形方法の射出工程図である。実施の形態２に係る成形方法の圧縮工程図である。実施の形態２に係る成形方法のインモールドコート工程図である。実施の形態２に係る成形方法の樹脂膨張・ピン突出工程図である。

符号の説明

１成形型
３固定型
５可動型
１３キャビティ
１７ピン
２７樹脂成形品
２９繊維入り熱可塑性樹脂
３１インモールドコート用樹脂原料
３３成形品本体
３５吸音穴
３７皮膜

Claims

固定型と可動型と吸音穴形成用のピンとを備え、型閉じ状態で可動型が固定型に対し接離することでキャビティ容積が可変な成形型を用意し、
上記成形型のキャビティ内に繊維入り熱可塑性樹脂を射出する射出工程後、上記キャビティ内で繊維入り熱可塑性樹脂が固化する過程で上記可動型をキャビティ容積が拡大する方向に移動させて上記繊維入り熱可塑性樹脂をその粘着力で可動型に追随させて膨張させるとともに上記ピンをキャビティ内に突出させる樹脂膨張・ピン突出工程と、上記繊維入り熱可塑性樹脂と固定型との間に皮膜形成用の樹脂原料を注入するインモールドコート工程とのいずれか一方を他方に優先させることにより、成形品本体表面に皮膜が形成されるとともに成形品本体裏面に吸音穴が形成されかつ成形品本体内部に微細な空隙が形成された樹脂成形品を成形することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、
射出工程に続いて、可動型をキャビティ容積が縮小する方向に移動させて繊維入り熱可塑性樹脂を圧縮する圧縮工程が設けられていることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
請求項１又は２に記載の樹脂成形品の成形方法において、
熱可塑性樹脂が発泡性樹脂であることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の成形方法において、
樹脂成形品が車両のエンジンルームを覆うボンネットであることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。