JP2011025712A - 熱可塑性樹脂の多層成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の多層成形方法は、金型に設けられた各ランナ・ゲート部を介して順次熱可塑性樹脂を金型内のキャビティに積層状態で充填射出させることができる多層成形用装置を用いて、第1の金型キャビティ容積となる位置に金型を閉じる型締工程、第1層目樹脂を金型キャビティ内に射出する第1射出工程、第1層目樹脂の射出が完了した時点で所定の時間保持する第1冷却保持工程、第2の金型キャビティ容積となる位置に金型を開く第1型開工程、第2層目樹脂を第1層目樹脂と金型キャビティとの隙間に射出する第2射出工程、第2層目樹脂の射出が完了した時点で所定の時間保持する第2冷却保持工程、及び型開し成形品を取出す工程を含む成形方法である。
【選択図】図1
Description
図3に示した多層成形用装置において、図3aにおいて示すように、第1の金型キャビティ容積となる位置に金型を閉じる型締をし、ついで、非発泡層を形成する熱可塑性樹脂を射出するためのランナ・ゲート部の樹脂流動遮断弁を開き、非発泡層を形成する溶融樹脂を金型キャビティ内に射出する。所望量の射出が完了した時点で、図3bに示すように、該ランナ・ゲート部の樹脂流動遮断弁を閉じて、所定の時間保持する。冷却保持工程が終了後、図3cに示すように、第2の金型キャビティ容積となる位置に金型を開く。次いで、図3dに示しように、第2層目の発泡性熱可塑性樹脂を射出するためのランナ・ゲート部の樹脂流動遮断弁を開き、発泡性溶融熱可塑性樹脂を非発泡層である第1層目樹脂と金型キャビティとの隙間に、所望量射出する。射出が完了した時点で、図3eに示したように、該ランナ・ゲート部の樹脂流動遮断弁を閉じる。次に、図3fに示したように、所望量型開きし、発泡層を発泡させ、所定の時間経過後、型開きし成形品を取り出す。各工程における保持時間、型開き量などは、使用する樹脂の種類、多層成形品の仕様等を考慮して選定すればよい。非発泡層としては、通常、表面の性状を考慮して、ポリプロピレン等の樹脂が、又発泡層を形成する樹脂としては、ソフトタッチ感を所望とする場合には、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)を使用することがある。なお、金型の一部をスライド可能な構成として、非発泡層の一部に発泡層を部分的に積層させてもよい。また、予め金型内の所定の位置に、表皮材をインサートしておいて成形することにより、表皮材との多層成形品の一体成形も可能である。
図2a〜fに示した工程に従い、以下の条件で、1層目及び2層目の樹脂を射出し、イナードーアトリムを成形した。多層成形用装置としては、図1に示した金型を備えた横型トグル式多層成形機(宇部興産機械製 MD850S−IV全自動多層成形機)を使用した。第1層目樹脂としては、ポリプロピレン(プライムポリマー製 自動車内装グレード MRF30/ISO1133)を使用した。また、第2層目の樹脂としては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(JSR社製 多層成形グレード品 硬度HAS=40 MFR=10)を用いた。なお、ポリプロピレンには、所定量のタルク、及びゴムを混合したものを使用した。成形品を型開きした後、取り出し、ランナ・ゲート部に相当する部分をトリミング処理して取り除いた。得られた多層成形品は、表面の質感に優れ、また、手触り感も良好であった。
図3a〜fに示した工程に従い、以下の条件で、1層目及び2層目の樹脂を射出し、発泡層を含むイナードーアトリムを成形した。多層成形用装置としては、図1に示した金型を備えた横型トグル式多層成形機(宇部興産機械製 MD850S−IV全自動多層成形機)を使用した。第1層目樹脂としては、ポリプロピレン(プライムポリマー製 自動車内装グレード MRF30/ISO1133)を使用した。また、第2層目の樹脂としては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(JSR社製 多層成形グレード品 硬度HAS=40 MFR=10)を用いた。なお、ポリプロピレンには、所定量のタルク、及びゴムを混合したものを、また、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーには、発泡性ガスとして、炭酸ガスを射出装置30bの溶融樹脂中0.9MPaで圧入し、発泡核形成剤は、重曹とクエン酸の混合物を射出装置30bに備えられたホッパから樹脂と共に供給した。なお、かくして調製した発泡性熱可塑性樹脂は非発泡層である第1層目樹脂と金型キャビティ10aとの隙間に、所望量射出した。射出が完了した時点で、射出装置30bに設けられた樹脂流動遮断弁12bを閉じた。所定時間経過後、可動金型4を所望量型開きし、発泡層を発泡させ、所望とする発泡が完了した時点で、成形品を型開きした後、多層成形品を取り出した。次いで、ランナ・ゲート部に相当する部分をトリミング処理して取り除いた。得られた多層成形品は、表面の質感に優れ、また、手触り感も良好で、かつ、優れた製品外観を呈していた。また、切断して、発泡層の状態を観察したところ、微細発泡セルの集合体の形成が認められた。
2 可動盤
3 固定金型
4 可動金型
6 喰切りを有する構造
8a、8b ランナ・ゲート部
10 金型
10a キャビティ
11a、11b 溶融樹脂流動経路
12a、12b 溶融樹脂流動遮断弁
13a、13b 金型バルブ/ゲート制御手段
14a、14b 金型バルブゲート
15 製品意匠面
20 型締装置
22 型締シリンダ
30a、30b 射出装置
31 可塑化シリンダ
32 スクリュー
35 ホッパ
36 ノズル
40 発泡性ガス供給手段
41 空気供給源
42 発泡性ガス(炭酸ガス)供給源
43 発泡性ガス供給装置
61 発泡核形成剤供給装置
62 発泡核形成剤供給装置
70 制御装置
71 成形条件設定部
72 型締制御部
73 樹脂射出制御部
74 発泡性ガス含有樹脂射出制御部
100 横型締めタイプの多層成形用装置
Claims (6)
- 少なくとも2種類の熱可塑性樹脂をそれぞれ独立に可塑化させ、かつ、独立に充填射出しうる複数の射出装置を備え、前記複数の射出装置から、金型に設けられた各ランナ・ゲート部を介して順次熱可塑性樹脂を金型内のキャビティに積層状態で充填射出させることができる多層成形用装置を用いて、第1の金型キャビティ容積となる位置に金型を閉じる型締工程、第1層目樹脂を射出するためのランナ・ゲート部の樹脂流動遮断弁を開き溶融樹脂を金型キャビティ内に射出する第1射出工程、所望量の射出が完了した時点で、該ランナ・ゲート部の樹脂流動遮断弁を閉じて、所定の時間保持する第1冷却保持工程、第2の金型キャビティ容積となる位置に金型を開く第1型開工程、第2層目樹脂を射出するためのランナ・ゲート部の樹脂流動遮断弁を開き溶融樹脂を第1層目樹脂と金型キャビティとの隙間に射出する第2射出工程、所望量の射出が完了した時点で、該ランナ・ゲート部の樹脂流動遮断弁を閉じて、所定の時間保持する第2冷却保持工程、及び型開し成形品を取出す工程を含む多層成形方法。
- 少なくとも1種類の熱可塑性樹脂が、発泡性ガスと発泡核形成剤とが混合されたものであって、該発泡性ガスと発泡核形成剤とが混合された少なくとも1種類の熱可塑性樹脂を射出し、射出完了後は、樹脂流動遮断弁を閉じて所望とする発泡倍率となる金型キャビティ容積に相当する位置まで金型を開く発泡工程を含む請求項1に記載の多層成形方法。
- 前記発泡性ガスが、炭酸ガス、窒素ガス、空気、又はこれらの混合ガスである請求項2に記載の多層成形方法。
- 前記発泡核形成剤が、無機物の微粉、有機酸、又はこれらの混合物である、請求項2又は3に記載の多層成形方法。
- 発泡性ガスの注入圧が、0.1MPa以上、0.99MPa以下である請求項2〜4のいずれか1項に記載の多層成形方法。
- さらに、積層数に応じて所望の多層成形品が得られるまで、順次、型開工程、射出工程、及び冷却保持工程を繰り返すことを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の多層成形方法。
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