JP2015120305A

JP2015120305A - 成形品の製造方法及び成形品

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Publication number: JP2015120305A
Application number: JP2013265976A
Authority: JP
Inventors: 浩二神谷; Koji Kamiya; 錬司真木; Renji Maki
Original assignee: Tokai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-07-02
Anticipated expiration: 2033-12-24
Also published as: CN104723496A; JP5855635B2; CN104723496B

Abstract

【課題】ガーニッシュ本体の表面に光沢ムラが発生することを防止できるようにする。【解決手段】ガーニッシュ本体を製造する場合に、まず、射出成形型１９を閉じて本体部成形用キャビティ２６を形成すると共に、スライド型２５を閉鎖位置に移動させてスライド型２５で突出部成形用キャビティ２７を塞いだ状態にする。この後、本体部成形用キャビティ２６内に加熱溶融したポリマー材料を射出し、そのポリマー材料が本体部成形用キャビティ２６内を流動してスライド型２５の位置（突出部成形用キャビティ２７の位置）を通過した後にスライド型２５を開放位置に移動させて、突出部成形用キャビティ２７を本体部成形用キャビティ２６に連通させた状態する。これにより、本体部成形用キャビティ２６内を流動するポリマー材料が突出部成形用キャビティ２７付近に到達したときに、突出部成形用キャビティ２７付近でポリマー材料の乱流が発生することを防止する。【選択図】図３

Description

本発明は、長尺状に形成された本体部と、該本体部の裏面側から突出する突出部とを備えたポリマー材料製の成形品の製造方法及び成形品に関する発明である。

自動車のピラーに沿って装着されるピラーガーニッシュにおいては、硬質のポリマー材料で本体部を射出成形した後、クッション部を成形するための射出成形型内に本体部をセットして軟質のポリマー材料でクッション部を射出成形する（又は軟質のポリマー材料で成形したクッション部を両面テープ等で本体部に貼り付ける）ことで、本体部にクッション部を接合して本体部とクッション部とを一体化したものがある。

また、特許文献１（ＷＯ２０１２／００５１８１号公報）に記載されているように、ピラーガーニッシュの本体部の裏面側に突出部を設けるようにしたものがある。この特許文献１では、本体部成形用キャビティと突出部成形用キャビティを有する射出成形型を用い、本体部成形用キャビティ内に加熱溶融したポリマー材料を射出して、本体部成形用キャビティと突出部成形用キャビティにポリマー材料を充填することで、本体部と突出部を成形して本体部に突出部を一体化した成形品を形成するようにしている。

ＷＯ２０１２／００５１８１号公報

しかし、上記特許文献１の技術では、本体部成形用キャビティ内に加熱溶融したポリマー材料を射出して、本体部成形用キャビティと突出部成形用キャビティにポリマー材料を充填する際、本体部成形用キャビティ内を流動するポリマー材料が突出部成形用キャビティ付近に到達したときに、ポリマー材料の流れが二つの方向（突出部成形用キャビティ内に流入する方向と突出部成形用キャビティを通過する方向）に分かれるため、突出部成形用キャビティ付近でポリマー材料の流れが乱れてポリマー材料の乱流が発生する。このため、成形後の本体部の表面のうちの突出部に対応する部分の近傍に光沢ムラが発生して外観を損なってしまうことがある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、本体部の裏面側に突出部を設けた成形品において、本体部の表面に光沢ムラが発生することを防止できるようにすることにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、長尺状に形成された本体部と、該本体部の裏面側の長手方向の一部から突出する突出部とを備えたポリマー材料製の成形品を製造する方法であって、本体部を成形するための本体部成形用キャビティと、突出部を成形するための突出部成形用キャビティとを有すると共に、突出部成形用キャビティ内に進入して突出部成形用キャビティを塞いだ状態にする閉鎖位置と突出部成形用キャビティ内から退出して突出部成形用キャビティを本体部成形用キャビティに連通させた状態にする開放位置との間を移動可能なスライド型を有する射出成形型を用い、射出成形型を閉じて本体部成形用キャビティを形成すると共にスライド型を閉鎖位置に移動させた状態にする準備工程と、本体部成形用キャビティ内に加熱溶融したポリマー材料を射出し、該ポリマー材料が本体部成形用キャビティ内を流動してスライド型の位置を通過した後にスライド型を開放位置に移動させて、本体部成形用キャビティ及び突出部成形用キャビティにポリマー材料を充填することで本体部及び突出部を成形して本体部に突出部を一体化した成形品を形成する成形工程と、射出成形型を開いて成形品を取り出す取出工程とを実行するようにしたものである。

この製造方法では、ポリマー材料が本体部成形用キャビティ内を流動してスライド型の位置を通過した後に、スライド型を開放位置に移動させて、突出部成形用キャビティを本体部成形用キャビティに連通させた状態にする。このため、本体部成形用キャビティ内を流動するポリマー材料が突出部成形用キャビティ付近に到達したときに、ポリマー材料の流れる方向が分かれることがなく、突出部成形用キャビティ付近でポリマー材料の乱流が発生することを防止することができる。これにより、成形後の本体部の表面のうちの突出部に対応する部分の近傍に光沢ムラが発生することを防止することができる。

この場合、請求項２のように、成形工程において、本体部成形用キャビティ内のポリマー材料内に流体を注入して空洞を形成するようにしても良い。このようにすれば、突出部のような肉厚を不均一にする部分を有する成形品であっても、成形工程でポリマー材料内に流体を注入してポリマー材料の内部から圧力を均一に加えることで、成形品にヒケが発生することを防止することができる。

また、請求項３のように、突出部は、柱状に形成されているようにすると良い。このようにすれば、突出部成形用キャビティに進入させるスライド型を柱状（例えば円柱状）にして、スライド型をスムーズにスライド移動（進入／退出）させることができる。

尚、請求項４は、請求項１乃至３のいずれかに記載の製造方法により製造された成形品である。このような成形品は、光沢ムラがなく外観を向上させることができる。

図１は本発明の一実施例におけるガーニッシュ本体の斜視図である。図２は射出成形型の平面図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図でスライド型が閉鎖位置に移動した状態を示す図である。図４は図２のＡ−Ａ断面図でスライド型が閉鎖位置から開放位置へ移動中の状態を示す図である。図５は図２のＡ−Ａ断面図でスライド型が開放位置に移動した状態を示す図である。図６は図２のＡ−Ａ断面図で高圧ガスを注入した状態を示す図である。図７は図６のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を車両のフロントピラーに沿って装着されるピラーガーニッシュに適用して具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてピラーガーニッシュの概略構成を説明する。ピラーガーニッシュは、長尺状に形成されたガーニッシュ本体１１（成形品）の外面にクッション部（図示せず）を射出成形してガーニッシュ本体１１とクッション部とを接合して一体化したものである。或は、ガーニッシュ本体１１の外面にクッション部を両面テープ等で貼り付けることでガーニッシュ本体１１とクッション部とを接合して一体化しても良い。

ガーニッシュ本体１１は、長尺状に形成された本体部１２と、この本体部１２の裏面側の長手方向の一部から突出する突出部１３とが一体的に設けられている。この突出部１３は、円柱状に形成され、ガーニッシュ本体１１を車体に取り付けるときや、ガーニッシュ本体１１にクッション部を接合するとき（例えばガーニッシュ本体１１をクッション部の射出成形型にセットするとき）等に位置決めに用いられる。或は、本体部１２から突出部１３を切り取って本体部１２内の空洞１７と繋がる貫通孔を形成するようにしても良い。

ガーニッシュ本体１１（本体部１２と突出部１３）は、クッション部よりも剛性が高くて硬質の熱可塑性ポリマー材料で成形されている。ガーニッシュ本体１１を成形する熱可塑性ポリマー材料としては、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル・エチレンプロピレン・スチレン樹脂（ＡＥＳ樹脂）、硬質又は半硬質のポリ塩化ビニル樹脂（rigid ＰＶＣ樹脂）、ポリカーボネイト樹脂（ＰＣ樹脂）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ樹脂）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂）、ポリアミド樹脂（ＰＡ樹脂）等の熱可塑性合成樹脂が用いられる。

本体部１２は、装飾頭部１４と、この装飾頭部１４を受け支える脚部１５と、この脚部１５の一方の縁部から裏面側へ突出するリブ１６とが一体的に形成され、本体部１２の内部には、空洞１７（中空部）が形成されている。本体部１２の裏面のうちの突出部１３の周囲には、凹部１８が形成されている。また、本体部１２の第１の縁部１２ａ（例えば装飾頭部１４の裏面）に沿って弾性を有する第１のクッション部（図示せず）が接合され、本体部１２の第２の縁部１２ｂ（例えば脚部１５の側面）に沿って弾性を有する第２のクッション部（図示せず）が接合される。

次に、図２乃至図７を用いてガーニッシュ本体１１の製造方法について説明する。
図２に示すように、ガーニッシュ本体１１を射出成形するための射出成形型１９は、二つのガーニッシュ本体１１（右側フロントピラー用のガーニッシュ本体と左側フロントピラー用のガーニッシュ本体）を同時に成形できるようになっている。

図３乃至図７に示すように、射出成形型１９は、上型２０及び下型２１と、これらの上下型２０，２１に対して左右方向に移動可能なスライドコア２２，２３（図７参照）と、前後方向に移動可能なスライドコア２４と、上下方向に移動可能なスライド型２５等から構成されている。この射出成形型１９には、本体部１２を成形するための本体部成形用キャビティ２６と、突出部１３を成形するための突出部成形用キャビティ２７とが設けられている。

スライド型２５は、突出部成形用キャビティ２７に合わせて円柱状に形成され、突出部成形用キャビティ２７内に進入して突出部成形用キャビティ２７を塞いだ状態にする閉鎖位置（図３参照）と、突出部成形用キャビティ２７内から退出して突出部成形用キャビティ２７を本体部成形用キャビティ２６に連通させた状態する開放位置（図５参照）との間をスライド移動可能に設けられている。このスライド型２５は、図示しないアクチュエータ（例えば油圧シリンダやエアシリンダ等）によって駆動され、射出成形型１９が閉じた状態でスライド移動させることができるようになっている。

射出成形型１９には、本体部成形用キャビティ２６内に熱可塑性ポリマー材料（以下単に「ポリマー材料」という）Ｐを射出する射出ゲート２８が設けられ、この射出ゲート２８の近傍に、本体部成形用キャビティ２６内に空洞形成用の流体である高圧ガス（例えば窒素ガス）を注入するガス注入部２９が設けられている。更に、本体部成形用キャビティ２６内に射出されたポリマー材料Ｐが最も遅く到達する部分（本体部成形用キャビティ２６の長手方向で射出ゲート２８と反対側の端部）には、排出流路３０を介して本体部成形用キャビティ２６と連通する排出用キャビティ３１が設けられている。

射出成形機の射出ノズル（図示せず）から射出されて加熱溶融したポリマー材料Ｐは、ランナー３２→スプルー３３→射出ゲート２８→本体部成形用キャビティ２６及び突出部成形用キャビティ２７→排出用キャビティ３１の経路で流動する。また、高圧ガス供給源３４（例えば高圧ガスポンプ）から圧送された高圧ガスは、ガス注入部２９→本体部成形用キャビティ２６（或は本体部成形用キャビティ２６及び突出部成形用キャビティ２７）→排出用キャビティ３１の経路で流動する。尚、高圧ガスを注入する位置は、適宜変更しても良く、例えば、ランナー３２や射出ノズル（図示せず）等から高圧ガスを注入するようにしても良い。

ガーニッシュ本体１１を製造する場合には、まず、準備工程を実行する。この準備工程では、図３に示すように、射出成形型１９を閉じて本体部成形用キャビティ２６を形成すると共に、スライド型２５を閉鎖位置に移動させてスライド型２５で突出部成形用キャビティ２７を塞いだ状態にする。

この後、成形工程を実行する。この成形工程では、図３に示すように、本体部成形用キャビティ２６内に加熱溶融したポリマー材料Ｐを射出する。これにより、ポリマー材料Ｐが本体部成形用キャビティ内２６を流動するが、スライド型２５が閉鎖位置に移動して突出部成形用キャビティ２７を塞いだ状態になっているため、ポリマー材料Ｐがスライド型２５の位置（突出部成形用キャビティ２７の位置）に到達しても、ポリマー材料Ｐの流れが二つの方向（突出部成形用キャビティ２７内に流入する方向と突出部成形用キャビティ２７を通過する方向）に分かれることなく、ポリマー材料Ｐがスライド型２５の位置を通過する。このため、突出部成形用キャビティ２７付近でポリマー材料Ｐの流れが乱れることがなく、ポリマー材料Ｐの乱流の発生が防止される。

この後、図４に示すように、ポリマー材料Ｐの射出を開始してから所定時間が経過した時点で、スライド型２５を閉鎖位置から開放位置へ移動させる処理を開始して、スライド型２５を開放位置（図５参照）に移動させる。ここで、所定時間は、ポリマー材料Ｐの射出を開始してからポリマー材料Ｐが本体部成形用キャビティ２６内を流動してスライド型２５の位置を通過するまでに要する時間に設定されている。これにより、ポリマー材料Ｐが本体部成形用キャビティ２６内を流動してスライド型２５の位置を通過した後に、スライド型２５を開放位置に移動させて、突出部成形用キャビティ２７を本体部成形用キャビティ２６に連通させた状態する。この状態で、ポリマー材料Ｐの射出を継続して、突出部成形用キャビティ２７にポリマー材料Ｐを充填すると共に、本体部成形用キャビティ２６にポリマー材料Ｐを充填することで、本体部１２及び突出部１３を成形して本体部１２に突出部１３を一体化したガーニッシュ本体１１を形成する。

また、この成形工程では、図５乃至図７に示すように、ポリマー材料Ｐが固化する前に、本体部成形用キャビティ２６内のポリマー材料Ｐ内に高圧ガス（例えば窒素ガス）を注入して、本体部１２（或は本体部１２及び突出部１３）内に空洞１７を形成する。このとき、突出部成形用キャビティ２７の入口で部分的に空洞１７が膨らむ。尚、高圧ガスを注入するタイミングは、ポリマー材料Ｐの射出開始直後（ポリマー材料Ｐを本体部成形用キャビティ２６に充填する前）でも良いし、ポリマー材料Ｐを本体部成形用キャビティ２６に充填した後でも良い。

以上のようにしてガスアシスト射出成形を行った後、高圧ガスの圧力を保ったまま本体部成形用キャビティ２６及び突出部成形用キャビティ２７内のポリマー材料Ｐを冷却固化させることで、内部に空洞１７を有するガーニッシュ本体１１を成形し、ポリマー材料Ｐを固化させる。その後、図７に示すスライドコア２２，２３を左右方向にスライドさせると共に、下型２１を下に移動させることで、射出成形型１９を開いてガーニッシュ本体１１を取り出す取出工程を実行する。これにより、ガーニッシュ本体１１の製造が完了する。

この後、クッション部を成形するための射出成形型（図示せず）内にガーニッシュ本体１１をセットして、軟質のポリマー材料でクッション部を射出成形することで、ガーニッシュ本体１１（本体部１２の縁部１２ａ，１２ｂ）にクッション部を接合してガーニッシュ本体１１とクッション部とを一体化したピラーガーニッシュを形成する。この際、ガーニッシュ本体１１の突出部１３を利用して射出成形型にガーニッシュ本体１１を位置決めすることができる。

或は、軟質のポリマー材料で成形したクッション部を両面テープ等でガーニッシュ本体１１（本体部１２の縁部１２ａ，１２ｂ）に貼り付けることで、ガーニッシュ本体１１とクッション部とを接合して一体化したピラーガーニッシュを形成するようにしても良い。

以上説明した本実施例では、ガーニッシュ本体１１を製造する場合に、まず、射出成形型１９を閉じて本体部成形用キャビティ２６を形成すると共に、スライド型２５を閉鎖位置に移動させてスライド型２５で突出部成形用キャビティ２７を塞いだ状態にする。この後、本体部成形用キャビティ２６内に加熱溶融したポリマー材料を射出し、そのポリマー材料が本体部成形用キャビティ２６内を流動してスライド型２５の位置（突出部成形用キャビティ２７の位置）を通過した後にスライド型２５を開放位置に移動させて、突出部成形用キャビティ２７を本体部成形用キャビティ２６に連通させた状態にする。このようにすれば、本体部成形用キャビティ２６内を流動するポリマー材料が突出部成形用キャビティ２７付近に到達したときに、ポリマー材料Ｐの流れが二つの方向に分かれることがなく、突出部成形用キャビティ２７付近でポリマー材料の乱流が発生することを防止することができる。これにより、成形後の本体部１２の表面のうちの突出部１３に対応する部分の近傍に光沢ムラが発生することを防止することができる。

更に、本実施例では、成形工程において、本体部成形用キャビティ２６内のポリマー材料内に高圧ガスを注入して空洞１７を形成するようにしたので、突出部１３のような肉厚を不均一にする部分を有するガーニッシュ本体１１であっても、成形工程でポリマー材料内に高圧ガスを注入してポリマー材料の内部から圧力を均一に加えることで、ガーニッシュ本体１１にヒケが発生することを防止することができる。

また、本実施例では、突出部１３を円柱状に形成するようにしたので、突出部成形用キャビティ２７に進入させるスライド型２５を円柱状にして、スライド型２５をスムーズにスライド移動（進入／退出）させることができる。

尚、上記実施例では、突出部１３を円柱状に形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、突出部１３を角柱状（例えば四角柱状や六角柱状等）に形成するようにしても良い。

また、上記実施例では、ガーニッシュ本体１１（本体部１２）の裏面側に一つの突出部１３を設ける構成としたが、これに限定されず、ガーニッシュ本体１１（本体部１２）の裏面側に複数の突出部１３を設ける構成としても良い。

また、上記実施例では、ガーニッシュ本体１１の内部に空洞１７を形成する構成としたが、これに限定されず、ガーニッシュ本体１１の内部に空洞１７を形成しない構成としても良い。

その他、本発明は、自動車のフロントピラーに沿って装着されるピラーガーニッシュに限定されず、例えば、センターピラーやリアピラーに沿って装着されるピラーガーニッシュ、ドアパネルに装着されるボディサイドモールディング、ホイールアーチに沿って装着されるホイールアーチモールディング（マッドガードを含む）、サイドドアの窓開口の下縁に沿って装着されるベルトモールディング等にも適用して実施できる。

１１…ガーニッシュ本体（成形品）、１２…本体部、１３…突出部、１７…空洞、１９…射出成形型、２５…スライド型、２６…本体部成形用キャビティ、２７…突出部成形用キャビティ

Claims

長尺状に形成された本体部と、該本体部の裏面側の長手方向の一部から突出する突出部とを備えたポリマー材料製の成形品を製造する方法であって、
前記本体部を成形するための本体部成形用キャビティと、前記突出部を成形するための突出部成形用キャビティとを有すると共に、前記突出部成形用キャビティ内に進入して前記突出部成形用キャビティを塞いだ状態にする閉鎖位置と前記突出部成形用キャビティ内から退出して前記突出部成形用キャビティを前記本体部成形用キャビティに連通させた状態にする開放位置との間を移動可能なスライド型を有する射出成形型を用い、
前記射出成形型を閉じて前記本体部成形用キャビティを形成すると共に前記スライド型を前記閉鎖位置に移動させた状態にする準備工程と、
前記本体部成形用キャビティ内に加熱溶融したポリマー材料を射出し、該ポリマー材料が前記本体部成形用キャビティ内を流動して前記スライド型の位置を通過した後に前記スライド型を前記開放位置に移動させて、前記本体部成形用キャビティ及び前記突出部成形用キャビティに前記ポリマー材料を充填することで前記本体部及び前記突出部を成形して前記本体部に前記突出部を一体化した成形品を形成する成形工程と、
前記射出成形型を開いて前記成形品を取り出す取出工程と
を含むことを特徴とする成形品の製造方法。
前記成形工程において、前記本体部成形用キャビティ内のポリマー材料内に流体を注入して空洞を形成することを特徴とする請求項１に記載の成形品の製造方法。
前記突出部は、柱状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形品の製造方法。
請求項１乃至３のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする成形品。