JP2010094873A - 樹脂発泡成形品の製造方法及び樹脂発泡成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表皮16の内側に発泡層を有する樹脂発泡成形品を製造するに際し、第2分割型34の少なくとも一方の側面成形面38を突成形部44を有するものとなし、第1キャビティ36の拡大時に突成形部44にて突形状部の表皮16-2Aを保持してこれを型開き方向に相対移動させるようになすとともに、第2分割型34の第2摺動面54を側面成形面38に連続して形成し、第1キャビティ36の拡大時に第2摺動面54に沿って、型締状態で形成された表皮16-2Aに連続した新たな表皮16-2Bを形成するようになす。
【選択図】 図3
Description
この製造方法は、自動車のドアトリム等の自動車の内装品その他の製造方法に好適な方法として近年広く用いられるようになってきている。
例えば下記特許文献1,特許文献2にその製造方法が開示されている。
図8はその具体例を示している。
ここでは先ず第2キャビティ203に芯材用の熱可塑性の樹脂材料を射出して芯材204を成形する。
図9(I)はこのときの状態を示している。
この製造方法では、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料210を射出して第1キャビティ208に充填し、しかる後、第1分割型200を型開き方向に図中上向きに所定ストローク後退移動させ、第1キャビティ208を拡大させる。
またこのとき金型の内面に沿って、詳しくは第2分割型206の内面に沿って表皮215が形成される。
この表皮215は、熱可塑性樹脂の基材が金型の内面で冷却され固化することによって生ずる。
尚、212は第1分割型200の第1摺動面,214は第2分割型206の第2摺動面で、これら第1,第2摺動面212,214は型開閉方向に延びて互いに摺動し、型締状態及び第1キャビティの拡大時に第1キャビティ208を閉鎖状態に維持する。
図10(III)において、218は芯材204と発泡層217と表皮215を積層状態に一体化して成る樹脂発泡成形品で、型開閉方向にストレート形状で延びる末端部の一対の側面220,222とそれら側面220,222の同じ側(図中上側)の各端を繋ぐ頂面224を有する全体として扁平な形状をなしている。
尚、226は芯材204に形成された図中右方向に延びる板状の取付部である。
図10(I)は、第1分割型200に芯材204をセットし保持させた状態で、第1分割型200と第2分割型206とを型締めし、そしてそれらの間に形成される第1キャビティ208に発泡樹脂材料を射出し充填した状態を示している。
尚ここでは、芯材204の板状の取付部226のために、第1分割型200が主型200-1とスライド型200-2とに分割されている。
第1分割型200における一対の第1摺動面212の一方は、このスライド型200-2の側に形成されている。
尚、こうした問題点については下記特許文献3,4等にも指摘されている。
しかしながらそのようにした場合、必然的に樹脂発泡成形品の発泡倍率が小さいものとなって、発泡樹脂成形品218の軽量化,触感(軟質感)を十分に高めることができない。
以上、芯材を有する樹脂発泡成形品の製造方法を例として述べたが、以上のような問題はこのような芯材を有しない表皮付き樹脂発泡成形品を製造するに際しても生ずる問題である。
従って第1キャビティの拡大時に表皮が破れることがあっても何等問題は生じない。
またこの請求項1の製造方法によれば、頂面と側面との交差部の形状ダレを生じないことから、第1キャビティ拡大の際の第1分割型と第2分割型との相対移動のストロークを大きく取ることが可能となり、これにより第1キャビティの容積を十分に拡大し得て、発泡樹脂材料を十分に発泡させることができる。
そしてこれにより、液の漏出によりバリが発生し、またそのバリ除去のための仕上げ工程を必要とするといった問題を解決することができる。
而して上突形状部が第2分割型の側面成形面と一体に型開き方向に相対移動したとき、表皮における下突形状部が直線形状となろうとする方向に変形を生じ、そしてその変形によって、表皮における上記の上突形状部の下側部分が破れを生じるのを防止することができる。
即ち、表皮における下突形状部の変形によって上突形状部の移動ストロークを吸収することができる。
尚この請求項6において、上記の突形状部は頂面側に向って漸次外方への突出量を拡大する形態のアンダーカット形状となしておくことができる。
図1において、10は自動車のドアトリムその他自動車の内装品等に好適に用いられる樹脂発泡成形品で、この樹脂発泡成形品10は、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材12と、芯材12に積層された熱可塑性樹脂の発泡層14と、発泡層14と同じ材質の樹脂から成り、発泡層14の外表面を覆うソリッド樹脂から成る表皮16とを積層状態に一体に有している。
この樹脂発泡成形品10は、全体的に図中上向きに太鼓状に膨出した扁平な形状を成している。
取付部24には取付孔26が設けられており、取付部24はこの取付孔26において相手側部材に取付固定される。
一方右側の側面20は、頂面22側の上部が図中右方向に突出した上突形状部をなしており、またその下側の部分が発泡層14の下端に到るまで図中右方向に突出した下突形状部をなしている。
更に右側の側面20における上突形状部もまた、頂面22に向って上側に進むにつれ右方向への突出量を漸次拡大する形態のアンダーカット形状をなしている。
更に16-2Aは、左側の側面18における突形状部の表皮を、また16-2Bは側面18におけるストレート形状部の表皮を表している。
一方16-3Aは、図中右側の側面20における上突形状部の表皮を、また16-3Bは下突形状部における表皮を表している。
一方下突形状部の表皮16-3Bは、緩い角度で傾斜する上側の表皮16-3Baと、急角度で立ち上がる下側の表皮16-3Bbとを有している。
またTPEとしてスチレン系(スチレン・ブロック・コポリマー(SBC)),オレフィン系(TPO),ウレタン系(TPU),ポリエステル系(TPEE),ポリアミド系(TPAE),1,2-ポリブタジエン系,塩ビ系(TPVC),フッ素系その他のものを用いることが可能であるが、ここでは特に好適なものとしてオレフィン系の熱可塑性エラストマー(TPO)が用いられている。
尚、芯材12は硬質のものであることが必要で、ここではロックウェル硬度(Rスケール)が80〜100、或いは100〜120程度のものが用いられているが、この芯材12としてはロックウェル硬度で50以上のものを用いるのが望ましい。
尚、芯材12はここではその厚みが2.3mmである。芯材12としては厚みが1.5mm以上であることが望ましい。
具体的には、物理的発泡法として溶融状態の基材樹脂に、窒素や二酸化炭素等の発泡性ガスを物理的に強制的に注入し、これを射出成形後に発泡させる方法、或いは熱分解により発泡性ガスを放出する発泡剤を樹脂材料中に加えておいて、射出成形後においてこれを熱分解させて発泡させる方法の何れも可能である。
ここでは樹脂発泡成形品10を2色成形によって成形し、金型の一部を共通に用いて先ず芯材12を成形した後、続いて発泡層14及び表皮16を連続して成形し、それらを一体化する。
図において、芯材12を成形する金型は雄型としての第1分割型28と、雌型としての第3分割型30との分割構造とされており、それら第1分割型28と第3分割型30とによって、芯材12の形状に対応した形状の第2キャビティ32を形成している。
芯材12を成形したら、第1分割型28と第3分割型30とを図中上下方向に型開きする。
このとき、成形された芯材12は第1分割型28の側に残りそこに保持される。
図3に示しているように、発泡層14及び表皮16を成形する金型は、図2に示す第1分割型28と、第2分割型34との分割構造をなしている。
即ち、発泡層14及び表皮16を成形する発泡射出成形用の金型は、芯材12成形用の第1分割型28を共通の金型として備えている。
尚この実施形態において、第2分割型34は主型34-1と一対のスライド型34-2,34-3とで構成されている。
そしてこれら主型34-1,一対のスライド型34-2,34-3にて構成される第2分割型34と、第1分割型28とで第1キャビティ36を形成している。
ここで図1中左側の側面18を成形する側面成形面38は、上記のアンダーカット形状の突形状部を成形する突成形部44を有している。ここで突成形部44は、図3(I)に示す型締状態で芯材12の側端面52の上端にまで達している。
第2摺動面54は、図3(I)に示す型締状態で側端面52に接触して第1キャビティ36の図中左端を閉鎖し、また後述の第1キャビティ36の拡大時に、この側端面52から成る第1摺動面に対して摺動し、第1キャビティ36の図中左端側を閉鎖状態に維持する。
この第2摺動面54は、全期間を通じて第1分割型28側に金属接触することはない。
この下突成形部50は、図3中左右方向の水平な成形面と垂直な成形面とを備えている。
このとき、第1キャビティ36に射出充填された発泡樹脂材料の基材が、第2分割型34の内面、詳しくは頂面成形面42と側面成形面38及び40に接してそこで固まることによって、表皮16の中間形状体16′が形成される。
また図中右側の側面においては、上突形状部の表皮16-3Aと下形状部の表皮16-3Ba′,16-3Bb′が形成される。
但しこの段階では表皮16-3Ba′は型開き方向と直角な方向の図中水平向きであり、また表皮16-3Bb′はこれと直角方向の縦向きである。
詳しくは、第1分割型28を第2分割型34に対して相対的に所定ストローク後退移動させ、第1キャビティ36を拡大させたときの状態を表している。
尚このとき、第2分割型34の第2摺動面54は芯材12の側端面52に沿って摺動する。
尚、芯材12の厚み詳しくは側端面52の高さは、その際に必要な金型の相対移動ストローク以上の厚みで予め設定してある。
この結果、図4(II)に示すように先に形成された表皮16-2Aの下端が一時的に芯材12から引き離され、ちぎられてしまう。
即ちアンダーカット形状をなす樹脂発泡成形品10における図中左側の突形状部の下側の、図中上下方向即ち型開き方向にストレート形状をなす表皮16-2Bを形成する。
このとき、図中下側の下突形状部の表皮16-3Ba′,16-3Bb′は側面成形面40による保持によって図中上方に持ち上げられることはなく、下突形状部の表皮16-3Bの根元部は第1分割型28の側詳しくは芯材12の側に残される。
即ち水平向きであった表皮16-3Ba′が緩い傾斜角度で傾き、また直立していた表皮16-3Bb′が立上り角度の急な傾斜形状に変形する。
そして表皮16-3Ba′及び16-3Bb′の変形によって、上突形状部の表皮16-3Aの図中上向きの移動が吸収される。
その際、スライド型34-2,34-3を図中左右方向にスライド移動させることによって、樹脂発泡成形品10を容易に金型から脱型することができる。
ここで、スライド型34-2,34-3を使用しているが、アンダーカットの形状や樹脂発泡成形品10がもつ弾性力によって、スライド型34-2,34-3を第2分割型34と一体とし、樹脂発泡成形品10を弾性変形させながら脱型することも可能である。
従って第1キャビティ36の拡大時に表皮16が破れることがあっても何等問題は生じない。
即ち下突形状部の表皮16-3Bの変形によって上突形状部の表皮16-3Aの移動ストロークを吸収することができる。
またこの製造方法によれば、頂面22と側面18及び20との交差部の形状ダレを生じないことから、第1キャビティ36拡大の際の第1分割型28と第2分割型34との相対移動のストロークを大きく取ることが可能となり、これにより第1キャビティ36の容積を十分に拡大し得て、発泡樹脂材料を十分に発泡させることができる。
因みにこの製造方法によれば、従来発泡倍率1.8倍程度が限度であったのが、同一材料の下で2〜2.5倍まで発泡倍率を高くすることが可能である。
そしてこれにより、液の漏出によりバリが発生し、またそのバリ除去のための仕上げ工程を必要とするといった問題を解決することができる。
12 芯材
14 発泡層
16 表皮
18,20 側面
22 頂面
28 第1分割型
30 第3分割型
32 第2キャビティ
34 第2分割型
36 第1キャビティ
38,40 側面成形面
42 頂面成形面
44 突成形部
48 上突成形部
50 下突成形部
54 第2摺動面
58 縦の壁
Claims (7)
- 型開き方向に第1分割型と第2分割型とに分割された金型の第1キャビティに、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出して充填し、しかる後前記一方の第1分割型を前記第2分割型に対し所定ストローク前記型開き方向に相対的に後退移動させて前記第1キャビティを拡大し、前記発泡樹脂材料を発泡させることによって、前記型開閉方向と直角方向の末端部の一対の側面と、該一対の側面の同じ側の各端を繋ぐ頂面とを有する、金型内面で固化した表皮の内側に発泡層を有する表皮付きの樹脂発泡成形品を製造する樹脂発泡成形品の製造方法であって
前記側面を成形する一対の側面成形面と、前記頂面を成形する頂面成形面とを備えた前記第2分割型の少なくとも一方の側面成形面を、該側面の、型締状態で該側面成形面に沿って形成された前記表皮の基端よりも前記頂面側の上側部分の少なくとも一部を前記型開閉方向と直角方向の外方の突形状部に成形する突成形部を有するものとなして、前記第1キャビティの拡大時に、該突成形部にて前記表皮に形成された突形状部を保持して前記第1分割型に対して前記型開き方向に相対移動させるようになすとともに、
前記第2分割型の、前記第1分割型の側の第1摺動面に対して摺動する、前記型開閉方向に延びた第2摺動面を前記一方の側面成形面に連続して形成し、前記第1キャビティの拡大時に該第2摺動面を前記側面の成形用として用い、該第2摺動面に沿って、前記型締状態で形成された表皮に連続した新たな表皮を形成するようになしたことを特徴とする樹脂発泡成形品の製造方法。 - 請求項1において、前記突形状部が、前記型締状態で形成された前記側面の表皮の前記基端から前記頂面に向って漸次前記軸直角方向の外方への突出量を拡大する形態のアンダーカット形状であることを特徴とする樹脂発泡成形品の製造方法。
- 請求項1,2の何れかにおいて、前記樹脂発泡成形品が熱可塑性樹脂から成る硬質の芯材付きのものであって、
前記型締状態で予め前記第1分割型にセットし保持させてある前記芯材の、前記型開閉方向に延びる縦の面を前記第1分割型の側の第1摺動面として、前記第2摺動面を該第1分割型に対し金属接触させることなく摺動させるようになしてあることを特徴とする樹脂発泡成形品の製造方法。 - 型開き方向に第1分割型と第2分割型とに分割された金型の第1キャビティに、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出して充填し、しかる後前記一方の第1分割型を前記第2分割型に対し所定ストローク前記型開き方向に相対的に後退移動させて前記第1キャビティを拡大し、前記発泡樹脂材料を発泡させることによって、型開閉方向と直角方向の末端部の一対の側面と、該一対の側面の同じ側の各端を繋ぐ頂面とを有する、金型内面で固化した表皮の内側に発泡層を有する表皮付きの樹脂発泡成形品を製造する樹脂発泡成形品の製造方法であって
前記側面を形成する一対の側面成形面と、前記頂面を成形する頂面成形面とを備えた前記第2分割型の少なくとも一方の側面成形面を、型締状態で前記側面の前記頂面側の上部を前記型開閉方向と直角方向の外方の突形状部に成形する上突成形部と、基端側の下部を該基端に到るまで該外方の突形状部に成形する下突成形部とを有するものとなして
前記第1キャビティの拡大時に、前記上突成形部にて前記表皮に形成された上突形状部を保持し且つ該表皮に形成された下突形状部の変形で前記型開き方向の相対移動を吸収することにより根元部を前記第1分割型側に残す状態で、前記側面成形面を前記第1分割型に対して前記型開き方向に相対移動させるようになしたことを特徴とする樹脂発泡成形品の製造方法。 - 請求項4において、前記上突形状部が、前記側面の前記頂面側の端に向って漸次前記軸直角方向の外方への突出量を拡大する形態のアンダーカット形状であることを特徴とする樹脂発泡成形品の製造方法。
- 熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料の基材が成形用の金型内面で固化して形成された表皮の内側に該発泡樹脂材料の発泡にて形成された発泡層を有する表皮付きの樹脂発泡成形品であって、
末端部の一対の側面と、該一対の側面の同じ側の各端を繋ぐ頂面とを有し、且つ少なくとも一方の側面の形状が、少なくとも該頂面側の上側部分が型開閉方向と直角方向の外方の突形状部をなし、且つ該突形状部より下側且つ前記発泡層の下端までの下部が、前記金型の型開閉方向にストレート形状で延びるストレート形状部をなしていることを特徴とする樹脂発泡成形品。 - 熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料の基材が成形用の金型内面で固化して形成された表皮の内側に該発泡樹脂材料の発泡にて形成された発泡層を有する表皮付きの樹脂発泡成形品であって、
末端部の一対の側面と、該一対の側面の同じ側の各端を繋ぐ頂面とを有し、且つ少なくとも一方の側面の形状が、該頂面側の上側部分が型開閉方向と直角方向の外方に突出した形状の上突形状部をなし、且つ該上突形状部より下側且つ前記発泡層の下端に到るまでの下部が該型開閉方向と直角方向の外方に突出した形状の下突形状部をなしていることを特徴とする樹脂発泡成形品。
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