JP2009190357A - Panel with outer skin made of foam resin, and its molding method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、発泡樹脂製表皮付きパネル及びその成形方法の改良に関し、特に、キャビティ内に射出された発泡樹脂の合流領域に対応する表皮の外観を見栄え良くする対策に関するものである。 The present invention relates to an improvement in a panel with a foamed resin skin and a molding method thereof, and more particularly, to a measure for improving the appearance of the skin corresponding to a joining region of foamed resin injected into a cavity.
特許文献1には、樹脂製基材の表面に発泡樹脂からなる表皮が一体に射出成形された発泡樹脂製表皮付きパネルの成形方法が開示されている。その成形方法とは、まず、コア型とキャビ型とを型閉じした状態で、キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填して基材を成形する。次いで、該基材を上記コア型に残した状態で、上記キャビ型を別のキャビ型に取り換え、両者間に形成された空間に発泡樹脂を射出充填する。その後、該発泡樹脂がある程度冷却された段階で、上記コア型を後退させてキャビティ容積を拡大して発泡樹脂を発泡させることにより、基材の表面に発泡樹脂製表皮が一体に射出成形された発泡樹脂製表皮付きパネルを得る。
ところで、開口や表面に突出部等がある基材をキャビティ内に配置してゲートから樹脂を射出すると、該樹脂は上記突出部等に当たってその両側に二手に分かれた後、合流する。この場合、パネルを特許文献1の成形方法で成形すると、発泡樹脂が上記合流部で衝突して発泡樹脂の接合部が生じ、該接合部より発泡ガスの泡が破れ、そこからガスが逃げ易くなる。そのため、キャビティ内に発泡樹脂を射出充填した後にキャビティ容積を拡大すると、上記接合部から発泡ガスが逃げ、合流部で発泡樹脂の発泡が不足気味になって発泡樹脂が成形型の成形面に十分に追随せず、成形された表皮の表面がアバタ状の粗面になって商品価値が低下する。
By the way, when a base material having an opening or a protrusion on the surface is disposed in the cavity and the resin is injected from the gate, the resin hits the protrusion and the like and splits into both sides and then merges. In this case, when the panel is molded by the molding method disclosed in
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、外観見栄えの向上した健全な発泡樹脂製表皮付きパネルを提供することである。 This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is providing the panel with the sound foamed resin-made skin which improved the external appearance appearance.
上記の目的を達成するため、この発明は、キャビティ内に射出された発泡樹脂の発泡倍率を部分的に変えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the expansion ratio of the foamed resin injected into the cavity is partially changed.
具体的には、この発明は、基材の表面に発泡樹脂からなる表皮が一体に射出成形された発泡樹脂製表皮付きパネル及びその成形方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。 Specifically, this invention is directed to a panel with a foamed resin skin, in which a skin made of foamed resin is integrally molded on the surface of a base material, and a molding method thereof, and the following solution is taken.
すなわち、請求項1及び2に記載の発明は、前者の発泡樹脂製表皮付きパネルに関するものであり、そのうち請求項1に記載の発明は、上記表皮は、表皮成形時にキャビティ内に射出されて異なる方向に流れて合流する発泡樹脂の合流領域の発泡倍率が、他の領域における発泡倍率よりも低く設定されていることを特徴とする。
That is, the invention according to
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、上記基材の表面には、上記発泡樹脂の合流領域に対応して凹部が形成され、該凹部に対応する領域の表皮は、表面が略均一な平坦面に形成されて肉厚が他の領域の肉厚よりも厚く設定されていることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the invention according to
請求項3に記載の発明は、後者の成形方法に関するものであって、キャビティ内に射出充填される発泡樹脂の合流領域に対応する箇所の成形面が略均一な平坦面に形成された成形型と、上記発泡樹脂の合流領域に対応して凹部が形成された基材とを用意し、該基材を上記成形型のキャビティ内に該成形型の成形面と上記基材の表面との間に空間が形成されるように配置した状態で、上記キャビティ内の空間に発泡樹脂を射出充填し、次いで、該発泡樹脂の成形型の成形面近傍及び上記基材の表面近傍が固化し始めた時点で、キャビティ容積を拡大して上記発泡樹脂を発泡させることにより、上記凹部に対応する領域の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも小さく設定された発泡樹脂からなる表皮を上記基材の表面に一体に射出成形することを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、キャビティ内に射出された発泡樹脂の発泡倍率は、合流領域が他の領域に比べて低いため、合流領域において発泡ガスの泡があまり大きくならず破れ難い。したがって、キャビティ容積を拡大すると、発泡樹脂が十分に発泡して成形型の成形面に確実に追随し、優れた表面性状を備えた表皮が基材の表面に一体に射出成形されて外観見栄えの向上した健全な発泡樹脂製表皮付きパネルが得られる。 According to the first aspect of the present invention, since the expansion ratio of the foamed resin injected into the cavity is lower than that in the other areas, the foamed gas bubbles are not so large in the confluence area and are not easily broken. Therefore, when the cavity volume is enlarged, the foamed resin is sufficiently foamed to reliably follow the molding surface of the mold, and the skin with excellent surface properties is integrally injection-molded on the surface of the base material, so that the appearance is good. An improved panel with a foamed resin skin is obtained.
請求項2に係る発明によれば、発泡樹脂の合流領域に対応する表皮の肉厚は、他の領域の表皮の肉厚よりも厚いため、キャビティ内に射出された発泡樹脂の発泡倍率は、合流領域が他の領域に比べて低くなる。また、この肉厚差は基材の表面に凹部を形成することで設けられ、当該箇所の表皮の表面は略平坦であるため、表皮の表面に段差ができず、外観見栄えを損なわない。 According to the invention according to claim 2, since the thickness of the skin corresponding to the merged region of the foamed resin is thicker than the thickness of the skin of the other region, the foaming ratio of the foamed resin injected into the cavity is The merge area is lower than the other areas. In addition, this thickness difference is provided by forming a recess in the surface of the base material, and the surface of the skin at that location is substantially flat, so that there is no step on the surface of the skin, and the appearance is not impaired.
請求項3に係る発明によれば、基材の表面に凹部を形成し、かつキャビティを拡大するだけで、上記凹部に対応する領域の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも小さく設定され、優れた表面性状を備えた表皮が基材の表面に一体に射出成形されて外観見栄えの向上した健全な発泡樹脂製表皮付きパネルが簡単に得られる。
According to the invention of
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3は、この発明の実施形態に係る発泡樹脂製表皮付きパネルとしての車両用インストルメントパネルにおけるアッパ側の左側半分を構成するインパネアッパパネル1を示す。
FIG. 3 shows an instrument panel
このインパネアッパパネル1は、図1及び図2に示すように、基材3の表面に発泡樹脂からなる表皮5が一体に射出成形されて構成されている。この表皮5の樹脂原料である発泡樹脂は、成形工程のところで述べるが、上記基材3を成形型のキャビティ内に配置した状態で、上記インパネアッパパネル1の上端縁右寄りに仮想線で示すゲート7から成形型のキャビティ内に射出充填される(図3参照)。
As shown in FIGS. 1 and 2, the instrument panel
この実施形態では、上記基材3として樹脂製のものを採用した。例えばポリプロピレン等のオレフィン系樹脂等からなる熱可塑性樹脂や、これにガラス繊維等の強化材が混入されていてもよく、また、熱硬化性樹脂であってもよい。なお、用途目的によっては、樹脂以外に、例えばアルミニウム合金等の金属やウッドチップパネル等の木質系のものも採用可能である。上記基材3の表面左隅部寄りには、サイドベントエア吹出口9aを有する円筒状突出部9が一体に突設されているとともに、該突出部9と基材3の左端縁との間には凹部11が形成されている(図1及び図9参照)。つまり、この凹部11は、成形型のキャビティ内に射出された発泡樹脂がキャビティ内に広がって流れ、上記基材3の突出部9に当たってその両側に二手に分かれた後、合流する合流領域Eに対応して形成されている。
In this embodiment, a resin-made material is used as the
上記表皮5は、ウレタン系、オレフィン系、ポリエステル系及びスチレン系等の熱可塑性エラストマーからなり、この熱可塑性エラストマーには、化学反応によりガスを発生させる化学的発泡剤や二酸化炭素ガス及び窒素ガス等の不活性ガス(物理的発泡剤)等の発泡促進物質が混入されている。上記基材3の凹部11に対応する領域の表皮5は、表面が略均一な平坦面に形成されて肉厚T1 が他の領域の肉厚T2 よりも凹部11の深さだけ厚く設定されている(図9参照)。これにより、表皮5は、成形工程のところで述べるが、表皮成形時にキャビティ内に射出されて異なる方向に流れて合流する発泡樹脂の合流領域Eの発泡倍率が、他の領域の発泡倍率よりも低く設定されている。また、上記表皮5は、作図上の都合により単一層として表しているが、表面のスキン層と内部の発泡層とで構成されている。上記スキン層は、空隙がなく樹脂密度が高く設定されているが、上記発泡層は、多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度が低く設定されている。
The
このようなインパネアッパパネル1は、図4〜図9に示すような成形型101を用いて成形される。
Such an instrument panel
この成形型101は、インパネアッパパネル1の基材3を成形するための固定型103及び第1可動型105を備えている(図4参照)。また、インパネアッパパネル1の表皮5を上記固定型103とで射出成形するための第2可動型107をも備えている(図5参照)。上記固定型103には、インパネアッパパネル1(基材3)の裏面形状に対応した成形面103aが形成されている。上記第1可動型105には、インパネアッパパネル1(基材3)の表面形状に対応した成形面105aが形成されている。また、キャビティ内に射出充填される発泡樹脂の合流領域Eに対応する箇所の上記成形面105aには、基材3の凹部11を形成するための凸部105bが形成されている(図4参照)。上記第2可動型107には、インパネアッパパネル1(表皮5)の表面形状に対応した成形面107aが形成されている。また、キャビティ内に射出充填される発泡樹脂の合流領域Eに対応する箇所の上記成形面107aは、上記第1可動型105の如き凸部105bはなく、略均一な平坦面に形成されている(図5参照)。
The
そして、まず、図4に示すように、第1可動型105を固定型103に接近させて成形型101を型閉じする。この型閉じ状態で、固定型103の成形面103aと第1可動型105の成形面105aとの間にインパネアッパパネル1の基材3を射出成形するためのキャビティ109が形成されている。
First, as shown in FIG. 4, the first
次いで、上記キャビティ109内に射出機(図示せず)から基材3成形用の例えばガラス繊維等の繊維入り熱可塑性樹脂R(例えば繊維入りポリプロピレン樹脂)をゲート7(図3参照)を経て射出充填する。図4はこの射出充填状態を示している。
Next, a fiber-containing thermoplastic resin R (eg, fiber-filled polypropylene resin) such as glass fiber for molding the
その後、上記キャビティ109内で熱可塑性樹脂Rが固化して基材3が成形される。この基材3の表面左隅部寄りには、サイドベントエア吹出口9aを有する円筒状突出部9が一体に突設されているとともに、該突出部9と基材3の左端縁との間には、凹部11が発泡樹脂の合流領域Eに対応して形成されている(図1〜3及び図5参照)。そして、基材3が成形されると、図5に示すように、該基材3を固定型103に残した状態で、第1可動型105を第2可動型107に取り換える。この状態で、成形型101のキャビティ109′内に第2可動型107の成形面107aと基材7の表面との間に空間Cが形成されている。当然、基材3の凹部11対応箇所の空間Cは、他の領域の空間Cよりも凹部11の深さだけ広くなっている。
Thereafter, the thermoplastic resin R is solidified in the
しかる後、図6及び図7に示すように、上記空間C内に射出機(図示せず)から上述の如き膨張促進物質が混入された発泡樹脂R′(熱可塑性エラストマー)を射出充填する。この発泡樹脂R′は、上記空間C内に広がって流れ、基材3の突出部9に当たってその両側に二手に分かれた後、該突出部9と基材3の左端縁との間の凹部11、つまり合流領域Eで合流する。図6は発泡樹脂R′が凹部11で合流する直前の状態を示す。図7は発泡樹脂R′が凹部11で合流した状態を示す。合流して接合した接合部に符号Dを付して示す。
Thereafter, as shown in FIGS. 6 and 7, the space C is injected and filled with foamed resin R ′ (thermoplastic elastomer) mixed with the above-mentioned expansion promoting substance from an injection machine (not shown). The foamed resin R ′ flows in the space C and flows into the space C. The foamed resin R ′ hits the protruding
その後、上記空間C内に射出充填された発泡樹脂R′が固化し始めた時点で、第2可動型107の成形面107a近傍及び基材3の表面近傍にスキン層(図示せず)が生成されるが、このスキン層は未だ完全に固化しきっていない。
After that, when the foamed resin R ′ injected and filled in the space C starts to solidify, a skin layer (not shown) is formed in the vicinity of the
そして、上記発泡樹脂R′が固化する過程で、キャビティ容積を拡大して上記発泡樹脂R′を発泡させる。具体的には、図8に示すように、第2可動型107をキャビティ容積拡大方向X(型開き方向)に後退させる。この段階で、発泡樹脂R′は、第2可動型107の成形面107a及び基材3の表面と接触する部分が型温及び基材3の表面温度の影響により早期に冷却されているため、空隙がなく樹脂密度の高いスキン層(図示せず)となって表面層を構成する。一方、発泡樹脂R′の内側部分は型温の影響を受け難く、粘度の高いゲル状態になっている。したがって、キャビティ容積の拡大により、発泡樹脂R′が化学反応により発生したガスや不活性ガスにより発泡して体積が大きくなり、多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度の低い発泡層となる。これにより、凹部11に対応する領域(合流領域E)の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも小さく設定された発泡樹脂からなる表皮5が上記基材3の表面に一体に射出成形される。図9は成形されたインパネアッパパネル1を成形型101から取り出した状態を示す。
Then, in the process of solidifying the foamed resin R ′, the cavity volume is expanded to foam the foamed resin R ′. Specifically, as shown in FIG. 8, the second
凹部11に対応する領域(合流領域E)の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも小さく設定されるのは、図8に示すように、キャビティ容積拡大前の凹部11に対応する領域の第2可動型107の成形面107aと基材3の表面との間隔をH0 とするとともに、他の領域の第2可動型107の成形面107aと基材3の表面との間隔をh0 とし、一方、キャビティ容積拡大後の凹部11に対応する領域の第2可動型107の成形面107aと基材3の表面との間隔をH1 とするとともに、他の領域の第2可動型107の成形面107aと基材3の表面との間隔をh1 とすると、発泡倍率が、h1 /h0 >H1 /H0 の関係で表すことができることから判る。
As shown in FIG. 8, the foaming magnification of the region corresponding to the recess 11 (merging region E) is set to be smaller than the foaming magnification of other regions, as shown in FIG. 2 The distance between the
このようにして成形されたインパネアッパパネル1では、キャビティ109′の空間C内に射出充填された発泡樹脂R′の発泡倍率は、合流領域Eが他の領域に比べて低くなっているので、合流領域Eにおいて発泡ガスの泡があまり大きくならず破れ難くなっている。したがって、キャビティ容積を拡大すると、発泡樹脂R′が十分に発泡して第2可動型107の成形面107aに確実に追随し、優れた表面性状を備えた表皮5が基材3の表面に一体に成形されて外観見栄えの向上した健全な発泡樹脂製表皮付きインパネアッパパネル1を得ることができる。
In the instrument panel
また、基材3の表面に凹部11を形成し、かつキャビティ109′を拡大するだけで、上記凹部11に対応する領域の発泡倍率を他の領域の発泡倍率よりも小さく設定することができるので、上述の如き健全なインパネアッパパネル1を簡単に得ることができる。
Further, the foaming magnification of the region corresponding to the
さらに、発泡樹脂R′の合流領域Eに対応する表皮5の肉厚T1 は、他の領域の表皮5の肉厚T2 よりも厚くなっているので、キャビティ109′の空間C内に射出充填された発泡樹脂R′の発泡倍率は、合流領域Eが他の領域に比べて低くなる。また、この肉厚差は基材3の表面に凹部11を形成することで設けられ、当該箇所の表皮5の表面は略平坦であるため、表皮5の表面に段差ができず、外観見栄えを損なわない。
Further, since the thickness T1 of the
加えて、表皮5を構成する熱可塑性エラストマーの物性は本来的に優れた弾性を有しているので、良好な手触り感を得ることができる。
In addition, since the physical properties of the thermoplastic elastomer constituting the
なお、この実施形態では、発泡樹脂製表皮付きパネルがインパネアッパパネル1である場合を示したが、これに限らず、例えば車両用ドアトリム等の内装材にも適用することができ、適用対象は限定されない。
In this embodiment, the case where the panel with foamed resin skin is the instrument panel
この発明は、表皮成形時にキャビティ内に射出した発泡樹脂が合流する場合における発泡樹脂製表皮付きパネル及びその成形方法について有用である。 The present invention is useful for a panel with foamed resin skin and a molding method thereof when foamed resin injected into a cavity joins at the time of skin molding.
1 インパネアッパパネル(発泡樹脂製表皮付きパネル)
3 基材
5 表皮
11 凹部
101 成形型
107a 成形面
109′ キャビティ
C 空間
E 発泡樹脂の合流領域
R′ 発泡樹脂
T1 凹部に対応する領域の表皮の肉厚
T2 他の領域の肉厚
1 Instrument panel upper panel (panel with foamed resin skin)
3
Claims (3)
上記表皮は、表皮成形時にキャビティ内に射出されて異なる方向に流れて合流する発泡樹脂の合流領域の発泡倍率が、他の領域の発泡倍率よりも低く設定されていることを特徴とする発泡樹脂製表皮付きパネル。 A foamed resin skinned panel in which a skin made of foamed resin is integrally injection-molded on the surface of the substrate,
The above-mentioned skin is foamed resin characterized in that the foaming ratio of the joining area of the foaming resin that is injected into the cavity at the time of skin molding and flows and merges in different directions is set lower than the foaming ratio of other areas Panel with skin.
上記基材の表面には、上記発泡樹脂の合流領域に対応して凹部が形成され、
該凹部に対応する領域の表皮は、表面が略均一な平坦面に形成されて肉厚が他の領域の肉厚よりも厚く設定されていることを特徴とする発泡樹脂製表皮付きパネル。 In the panel with a foamed resin skin according to claim 1,
On the surface of the substrate, a recess is formed corresponding to the merged region of the foamed resin,
A panel with a foamed resin skin, characterized in that the skin of the region corresponding to the recess is formed on a flat surface having a substantially uniform surface and has a wall thickness greater than that of the other regions.
キャビティ内に射出充填される発泡樹脂の合流領域に対応する箇所の成形面が略均一な平坦面に形成された成形型と、上記発泡樹脂の合流領域に対応して凹部が形成された基材とを用意し、
該基材を上記成形型のキャビティ内に該成形型の成形面と上記基材の表面との間に空間が形成されるように配置した状態で、上記キャビティ内の空間に発泡樹脂を射出充填し、
次いで、該発泡樹脂の成形型の成形面近傍及び上記基材の表面近傍が固化し始めた時点で、キャビティ容積を拡大して上記発泡樹脂を発泡させることにより、上記凹部に対応する領域の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも小さく設定された発泡樹脂からなる表皮を上記基材の表面に一体に射出成形することを特徴とする発泡樹脂製表皮付きパネルの成形方法。 A method for forming a panel with foamed resin skin, in which a skin made of foamed resin is integrally molded on the surface of the substrate,
A molding die in which a molding surface corresponding to the merged region of the foamed resin injected and filled in the cavity is formed on a substantially uniform flat surface, and a base material in which a recess is formed corresponding to the merged region of the foamed resin. And prepare
With the base material placed in the cavity of the mold so that a space is formed between the molding surface of the mold and the surface of the base material, the foamed resin is injected and filled into the space in the cavity. And
Next, when the vicinity of the molding surface of the molding mold of the foamed resin and the vicinity of the surface of the base material start to solidify, foaming of the foamed resin is performed by expanding the cavity volume to foam the region corresponding to the recess. A method for forming a panel with a foamed resin skin, wherein a skin made of a foamed resin having a magnification set smaller than the foaming magnification in other regions is integrally formed on the surface of the substrate.
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