JP2018079650A - 多層成形品の成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡易な構成で適切に接合された多層成形品を成形する。【解決手段】第１部材３と第２部材４とが接合して積層された多層成形品１の成形方法は、金型１０の着脱領域２２に装着された着脱部品１５を囲む第１充填領域２１に、第１樹脂材料を充填して、第１部材３を成形する第１ステップ（ステップＳ１０２）と、着脱領域２２から着脱部品１５を取り除く第２ステップ（ステップＳ１０４）と、着脱部品１５が取り除かれた着脱領域２２と、第１樹脂材料が充填されている第１充填領域２１及び着脱領域２２に接している第２充填領域２３とに、第２樹脂材料を充填して、第１部材３に接合した第２部材４を成形する第３ステップ（ステップＳ１０６）と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、多層成形品の成形方法に関する。

自動車の部品等に、種類が異なる樹脂材料を積層して成形される多層成形品が利用されている。例えば、第１樹脂から成る第１部材と、第１樹脂とは異なる種類の第２樹脂から成る第２部材とを積層した多層成形品が、利用されている。

このような多層成形品の成形方法としては、第１部材と第２部材の間に接着剤やインサート材を介して、第１部材と第２部材を密着するように積層する成形方法が利用されている。

特開２００４−３６３４５０号公報

しかし、上記の成形方法の場合には、接着剤やインサート材等の接合材が必要となるため、製造工程数が増えたり、製造コストが増加したりしてしまう。また、熱膨張や収縮度合いが異なる材料から成る第１部材及び第２部材が密着している場合には、一方の部材が他方の部材の変形に引っ張られてしまい、多層成形品の意匠の品質低下等を招く恐れがある。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、より簡易な構成で適切に接合された多層成形品を成形することを目的とする。

本発明の一の態様においては、第１部材と第２部材とが接合して積層された多層成形品の成形方法であって、金型の着脱領域に装着された着脱部品を囲む第１充填領域に、第１樹脂材料を充填して、前記第１部材を成形する第１ステップと、前記着脱領域から前記着脱部品を取り除く第２ステップと、前記着脱部品が取り除かれた前記着脱領域と、前記第１樹脂材料が充填されている前記第１充填領域及び前記着脱領域に接している第２充填領域とに、第２樹脂材料を充填して、前記第１部材に接合した前記第２部材を成形する第３ステップと、を有する、多層成形品の成形方法を提供する。
かかる多層成形品の成形方法によれば、第２部材の着脱領域に充填されて形成された部分が、第１部材と嵌合することになるので、第２部材が第１部材から外れ難くなる。これにより、接着剤等の接合材を用いなくても、異種材の第１部材と第２部材を積層した多層成形品を成形できる。また、接合材を用いないため、第２部材と第１部材が密着しないことになる。このため、熱膨張や収縮度合いが異なる第１部材及び第２部材がそれぞれ独立して変形することが可能となり、例えば第２部材が第１部材の変形に引っ張られることを抑制できる。

また、前記第３ステップにおいては、前記着脱領域に前記第２樹脂材料を充填することで、前記第２部材の前記第１部材と係合する係合部を成形することとしてもよい。

また、前記着脱領域は、前記第２充填領域に接する小幅領域と、前記小幅領域と繋がっており、前記小幅領域から見て前記第２充填領域とは反対側の大幅領域と、を含み、前記第２ステップにおいては、前記着脱領域の前記大幅領域側から前記着脱部品を取り除くこととしてもよい。

また、前記着脱領域は、所定間隔で複数設けられており、前記第２ステップにおいては、複数の前記着脱領域から前記着脱部品をそれぞれ取り除くこととしてもよい。

本発明によれば、より簡易な構成で適切に接合された多色成形品を成形できるという効果を奏する。

本発明の一の実施形態に係る多層成形品１の構成の一例を示す断面模式図である。 多層成形品１の成形工程を説明するためのフローチャートである。 第１部材３の成形を説明するための模式図である。 着脱部品１５を着脱領域２２から取り除く態様を説明するための模式図である。 第２部材４の成形を説明するための模式図である。

＜多層成形品の構成＞
図１を参照しながら、本発明の一の実施形態に係る多層成形品１の構成について説明する。

図１は、一の実施形態に係る多層成形品１の構成の一例を示す断面模式図である。多層成形品１は、一例として、トラック等の車両の車室内に配置される部品に用いられる。多層成形品１は、図１に示すように、異種材から成る第１部材３と第２部材４とが接合して積層された一体品である。

第１部材３は、例えばＰＰ（polypropylene）樹脂から成形されており、第２部材４は、例えばＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene copolymer）樹脂から成形されている。第１部材３及び第２部材４は、ここでは板状に形成されている。そして、多層成形品１が車両に取り付けられた際には、第２部材４の上面４ａが、外部に露出するものとする。そこで、第２部材４には、第１部材３とは異なり、意匠の観点等から表面処理が施されてもよい。また、美感を演出するために、第２部材４の色を第１部材３の色と異ならせてもよい。

第１部材３の上面３ａは、対向する第２部材４の下面４ｂと接している。また、第１部材３は、上面３ａから下面３ｂへ亘って貫通した複数の貫通孔３ｃを有する。複数の貫通孔３ｃは、所定間隔で形成されている。

第２部材４は、凸形状の係合部４ｃを有する。係合部４ｃは、第２部材４の下面４ｂから突出しており、第１部材の貫通孔３ｃと係合している。このように係合部４ｃが貫通孔３ｃと係合しているため、外部から力が作用しても第２部材４は第１部材３から取り外されない。そして、本実施形態では、係合部４ｃと貫通孔３ｃを係合させることで、第２部材４の下面４ｂと第１部材３の上面３ａとの間に接着剤等の接合材を設ける必要がない。

また、第２部材４の下面４ｂと第１部材３の上面３ａとの間に接合材を設けていないため、第２部材の下面４ｂは、第１部材３の上面３ａと密着していない。このため、仮に温度変化等によって第１部材３が変形しても、第２部材４は第１部材３の変形に引っ張られず、所望の形状を保持できる。これにより、外部から見える第２部材４の意匠を損なうことを防止できる。

＜多層成形品の成形方法＞
図２〜図５を参照しながら、上述した構成の多層成形品１の成形方法について説明する。

本実施形態に係る多層成形品１は、溶融樹脂を充填して成形する射出成形を利用して、成形されている。射出成形では、射出成形装置において金型の充填部（キャビティ）に溶融樹脂を射出（充填）させて成形品を成形した後に、エジェクタピンによって成形品を金型から離型させる。なお、射出成形装置は、公知の構成を採用しているため、詳細な説明は省略する。

図２は、多層成形品１の成形工程を説明するためのフローチャートである。図３は、第１部材３の成形を説明するための模式図である。図４は、着脱部品１５を着脱領域２２から取り除く態様を説明するための模式図である。図５は、第２部材４の成形を説明するための模式図である。

まず、図３に示すように、金型１０内の閉空間である第１充填領域２１に、第１樹脂材料を充填することで、第１部材３を成形する（ステップＳ１０２）。すなわち、溶融樹脂である第１樹脂材料が、第１充填領域２１に射出されることで、第１部材３が成形される。なお、第１樹脂材料を充填する前に、着脱領域２２には着脱部品１５が予め装着されている。

例えば、第１樹脂材料の一例としてのＰＰ樹脂が、第１充填領域２１に充填されて、第１部材３が成形される。ここで、第１充填領域２１は、着脱領域２２に装着された着脱部品１５を囲む領域となっている。このように着脱部品１５が着脱領域２２に装着された状態でＰＰ樹脂が充填されることで、貫通孔３ｃ（図１）を有する第１部材３が成形される。

第１部材３の成形後に、着脱領域２２に装着されていた着脱部品１５を、取り除く（ステップＳ１０４）。具体的には、図４に示すように、第１充填領域２１に第１部材３が存在する状態で、着脱領域２２から着脱部品１５を取り除く。

ここで、図４を参照しながら、金型１０の着脱領域２２の構成について説明する。着脱領域２２は、着脱部品１５と同様に凸形状に形成されており、所定間隔で複数設けられている。複数の着脱領域２２には、それぞれ着脱部品１５が着脱可能に装着される。着脱領域２２は、小幅領域２２ａと、大幅領域２２ｂとを有する。

小幅領域２２ａは、第１部材３の上面３ａ側に位置する。
大幅領域２２ｂは、第１部材３の下面３ｂ側に位置しており、小幅領域２２ａと繋がっている。また、大幅領域２２ｂの幅は、小幅領域２２ａの幅よりも大きい。

そして、上記の構成の着脱領域２２に対して、着脱部品１５は以下のように取り除かれる。すなわち、着脱領域２２の大幅領域２２ｂ側から第１部材３の下方へ向かって、着脱部品１５を移動させる。これにより、第１充填領域２１に第１部材３が存在する状態で、着脱部品１５を円滑に取り除くことが可能となる。

また、上記では、着脱領域２２が、凸形状となっていることとしたが、これに限定されない。第２部材４が第１部材３に係合可能な係合部を成形できれば、他の形状であってもよい。

次に、図５に示すように、着脱部品１５が取り除かれた着脱領域２２と第２充填領域２３とに、第１樹脂材料とは異種材である第２樹脂材料を充填して、第２部材４を成形する（ステップＳ１０６）。すなわち、溶融樹脂である第２樹脂材料（一例としてＡＢＳ樹脂）が、着脱領域２２及び第２充填領域２３に射出されることで、第２部材４が成形される。なお、第２充填領域２３に第２樹脂材料を充填する際に、金型１０の可動型の位置を調整して成形することで（コアバック成形）、第２部材４の厚さを調整してもよい。

ここで、第２充填領域２３は、第１充填領域２１の上方に位置する領域であり、第１充填領域２１及び着脱領域２２に接している。そして、着脱領域２２（小幅領域２２ａ及び大幅領域２２ｂ）にＡＢＳ樹脂を充填することで、第１部材３と係合する係合部４ｃを有する第２部材４が成形されることになる。これにより、第２部材４は、第１部材３に密接してはいないが、第１部材３から外れないように接合された状態で積層されることになる。

次に、第１部材３上に第２部材４が接合して積層された多層成形品１を金型１０から取り出す（ステップＳ１０８）。これにより、金型１０を用いた多層成形品１の成形が完了する。

＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態によれば、着脱部品１５が装着された着脱領域２２を囲む第１充填領域２１に第１樹脂材料を充填して、第１部材３を成形する。次に、着脱部品１５を着脱領域２２から取り除く。そして、着脱領域２２及び第２充填領域２３に第２樹脂材料を充填して、第１部材３と接合した第２部材４を成形する。
これにより、第２部材４の着脱領域２２に充填されて形成された部分（具体的には、係合部４ｃ）が、第１部材３（具体的には、貫通孔３ｃ）と嵌合することになるので、第２部材４が第１部材３から外れ難くなる。この結果、接着剤等の接合材を用いなくても、異種材の第１部材３と第２部材４と積層した多層成形品１を成形できる。
また、接合材を用いないため、第２部材４と第１部材３が密着しないことになる。このため、熱膨張や収縮度合いが異なる第１部材３及び第２部材４がそれぞれ独立して変形することが可能となり、例えば第２部材４が第１部材３の変形に引っ張られることを抑制できる。

なお、上記では、多層成形品１が、第１部材３と第２部材４の２層の成形品であることとしたが、これに限定されない。例えば、多層成形品１は、３層以上に積層された成形品であってもよい。

また、上記では、第２部材４が第１部材３の貫通孔３ｃと係合する係合部４ｃを有することとしたが、これに限定されない。例えば、第２部材４は、係合部４ｃに代えて、第１部材３の穴部と嵌合する嵌合部を有することとしてもよい。

また、上記では、第１樹脂材料がＰＰ樹脂であり、第２樹脂材料がＡＢＳ樹脂であることとしたが、これに限定されない。第１樹脂材料と第２樹脂材料が異種材であれば、他の樹脂であってもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 多層成形品
３ 第１部材
３ｃ 貫通孔
４ 第２部材
４ｃ 係合部
１０ 金型
１５ 着脱部品
２１ 第１充填領域
２２ 着脱領域
２２ａ 小幅領域
２２ｂ 大幅領域
２３ 第２充填領域

Claims (4)

1. 第１部材と第２部材とが接合して積層された多層成形品の成形方法であって、
   金型の着脱領域に装着された着脱部品を囲む第１充填領域に、第１樹脂材料を充填して、前記第１部材を成形する第１ステップと、
   前記着脱領域から前記着脱部品を取り除く第２ステップと、
   前記着脱部品が取り除かれた前記着脱領域と、前記第１樹脂材料が充填されている前記第１充填領域及び前記着脱領域に接している第２充填領域とに、第２樹脂材料を充填して、前記第１部材に接合した前記第２部材を成形する第３ステップと、
   を有する、多層成形品の成形方法。
2. 前記第３ステップにおいては、前記着脱領域に前記第２樹脂材料を充填することで、前記第２部材の前記第１部材と係合する係合部を成形する、
   請求項１に記載の多層成形品の成形方法。
3. 前記着脱領域は、
   前記第２充填領域に接する小幅領域と、
   前記小幅領域と繋がっており、前記小幅領域から見て前記第２充填領域とは反対側の大幅領域と、を含み、
   前記第２ステップにおいては、前記着脱領域の前記大幅領域側から前記着脱部品を取り除く、
   請求項２に記載の多層成形品の成形方法。
4. 前記着脱領域は、所定間隔で複数設けられており、
   前記第２ステップにおいては、複数の前記着脱領域から前記着脱部品をそれぞれ取り除く、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の多層成形品の成形方法。
   
   

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