JP2018134783A - 樹脂成形品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外観の向上が図られる樹脂成形品及びその製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明に係る樹脂成形品１０は、第１樹脂層２１と、第１樹脂層２１の表側に一体的に形成される第２樹脂層２２と、を有している。樹脂成形品１０の裏側を向く面のうち樹脂成形品１０の外縁寄り部分には、凹部１５が設けられている。この凹部１５は、樹脂成形品１０の表側へ向かうに従って断面積が大きくなるアンダーカット形状になっている。【選択図】図３

Description

本発明は、第１樹脂層と第２樹脂層を有する樹脂成形品及びその製造方法に関する。

特許文献１には、従来の樹脂成形品の製造方法として、共通型と１次型とによって第１樹脂層を形成し、共通型に第１樹脂層を残したまま、その共通型と２次型とによって第２樹脂層を第１樹脂層の上に形成する方法が示されている。

特開２００１−２６０３６号公報（図１０）

しかしながら、上述した従来の樹脂成形品の製造方法では、第２樹脂層を形成するときに第１樹脂層の浮き上がりや反りが発生すると、第２樹脂層を構成する樹脂が第１樹脂層の裏側に回り込む。その結果、樹脂成形品の裏面の外観が悪くなるという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、外観の向上が図られる樹脂成形品及びその製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、第１樹脂層と、前記第１樹脂層の表側に一体的に形成される第２樹脂層と、を有する樹脂成形品であって、前記樹脂成形品の裏側を向く面のうち前記樹脂成形品の外縁寄り部分に、凹部が設けられ、前記凹部は、前記前記樹脂成形品の表側へ向かうに従って断面積が大きくなるアンダーカット形状になっている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の樹脂成形品において、前記凹部は、前記第１樹脂層を貫通しないように形成されている。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の樹脂成形品において、前記樹脂成形品の外縁から前記凹部までの距離をＸ１（ｍｍ）とし、前記第１樹脂層を構成する第１樹脂の収縮率をＹ１としたときに、Ｘ１・Ｙ１≧０．２（ｍｍ）である。

請求項４の発明は、請求項３に記載の樹脂成形品において、Ｘ１は、４０（ｍｍ）以下である。

請求項５の発明は、共通型と１次型との間に形成される第１キャビティに第１樹脂を注入して第１樹脂層を形成することと、前記共通型に前記第１樹脂層を残したまま前記１次型を２次型に替え、前記共通型と前記２次型の間に形成される第２キャビティに第２樹脂を注入して、前記第１樹脂層の表側に第２樹脂層を形成することと、を有する樹脂成形品の製造方法であって、前記共通型のうち前記第１キャビティの外縁寄り部分を構成する部位に、前記共通型と前記１次型の開閉方向で前記第１キャビティ内へ向かうにつれて断面積が大きくなるアンダーカット形状の突部を設けておき、前記第１樹脂層を形成するにあたり、前記突部によって前記第１樹脂層の裏面に凹部を形成し、前記突部と前記凹部を係合させた状態で、前記第２樹脂層を形成する。

請求項６の発明は、請求項５に記載の樹脂成形品の製造方法において、前記第１キャビティの外縁から前記突部までの距離をＸ２（ｍｍ）とし、前記第１樹脂の収縮率をＹ１としたときに、Ｘ２・Ｙ１≧０．２（ｍｍ）となるように、前記突部を配置しておく。

請求項７の発明は、請求項６に記載の樹脂成形品の製造方法において、Ｘ２は、４０（ｍｍ）以下である。

［請求項１〜４の発明］
本発明に係る樹脂成形品の構成によれば、凹部を形成するために金型に設けた突部を第１樹脂層に係合させた状態で、第２樹脂層を成形することが可能となる。しかも、凹部はアンダーカット形状になっているので、第１樹脂層を金型の突部との係合部分に固定して第１樹脂層の反りを抑制することが可能となる。これにより、第１樹脂層の裏側に第２樹脂層を構成する樹脂が回り込むことが抑制され、樹脂成形品の外観の向上が図られる。

また、凹部が第１樹脂層を貫通しないように形成されていると、第２樹脂層の表側面に、凹部に対応した斑が発生することが抑制される（請求項２の発明）。

また、樹脂成形品の外縁から凹部までの距離Ｘ１（ｍｍ）と第１樹脂層を構成する第１樹脂の収縮率Ｙ１との積Ｘ１・Ｙ１が０．２（ｍｍ）以上となるように凹部が配置されていると、第２樹脂層を成形するときに、第１樹脂層の収縮によって第１樹脂層の外周面と金型との間に０．２ｍｍ以上の隙間を形成することができる。ここで、樹脂成形にあたっては、一般に、０．２ｍｍ以上の隙間があると、その隙間に樹脂が入り込み易くなる。従って、第１樹脂層の外周面と金型との間の隙間に第２樹脂層を構成する樹脂を入り込ませて、第１樹脂層の外周面の全体を当該樹脂で覆うことが可能となる。これにより、樹脂成形品の外周面において、第１樹脂層の外周面が第２樹脂層を構成する樹脂によって部分的に覆われることが抑えられ、樹脂成形品の外観の向上が図られる（請求項３の発明）。なお、距離Ｘ１は、４０（ｍｍ）以下であることが好ましい（請求項４の発明）。距離Ｘ１が４０（ｍｍ）を超えると、第１樹脂層が反り易くなるという問題が生じ得る。

［請求項５〜７の発明］
本発明に係る樹脂成形品の製造方法では、共通型に設けた突部を第１樹脂層に係合させた状態で、第２樹脂層を成形する。ここで、突部はアンダーカット形状になっているので、第１樹脂層を共通型の突部との係合部分に固定して第１樹脂層の反りを抑制することが可能となる。これにより、第１樹脂層の裏側に第２樹脂層を構成する樹脂が回り込むことが抑制され、樹脂成形品の外観の向上が図られる。

ところで、第２樹脂層の形成の際、第１樹脂層の収縮により、第１樹脂層と第２キャビティの外縁との間に隙間が生じる。ここで、一般的に、樹脂成形にあたっては、０．２ｍｍ以上の隙間があると、その隙間に樹脂が入り込み易くなる。本発明では、上述のように、第１樹脂層が共通型の突部との係合部分に固定されるので、第１キャビティの外縁を構成する部位から突部までの距離Ｘ２（ｍｍ）と第１樹脂の収縮率Ｙ１との積Ｘ２・Ｙ２が０．２（ｍｍ）以上となるように突部を配置することで、第１樹脂層と第２キャビティの外縁との間に０．２ｍｍ以上の隙間を形成することができる。すると、当該隙間に第２樹脂を入り込ませて、第１樹脂層の外周面の全体を第２樹脂で覆うことが可能となる。これにより、樹脂成形品の外周面において、第１樹脂層の外周面が第２樹脂層を構成する樹脂によって部分的に覆われることが抑えられ、樹脂成形品の外観の向上が図られる（請求項６の発明）。なお、距離Ｘ２は、４０（ｍｍ）以下であることが好ましい（請求項７の発明）。距離Ｘ２が４０（ｍｍ）を超えると、第１樹脂層が反り易くなるという問題が生じ得る。

本発明の一実施形態に係る樹脂成形品をカバー部材として備える自動二輪車の側面図 樹脂成形品の（Ａ）側面図、（Ｂ）背面図 樹脂成形品の（Ａ）側断面図、（Ｂ）外縁部周辺の側断面 （Ａ）１次型を用いる場合の成形金型の断面図、（Ｂ）２次型を用いる場合の成形金型の断面図 （Ａ）１次型が型閉じされたときの成形金型の断面図、（Ｂ）第１樹脂層が成形されたときの成形金型の断面図 （Ａ）２次型が型閉じされたときの成形金型の断面図、（Ｂ）第２樹脂層が成形されたときの断面図 （Ａ）図６（Ａ）における第１樹脂層の外縁部周辺の拡大図、（Ｂ）図６（Ｂ）における第１樹脂層の外縁部周辺の拡大図 （Ａ）実験例１の樹脂成形品を裏側から見た斜視写真、（Ｂ）実験例１の樹脂成形品の外縁部周辺の側断面図 （Ａ）実験例２の樹脂成形品を裏側から見た斜視写真、（Ｂ）実験例２の樹脂成形品の外縁部周辺の側断面図 （Ａ）実験例３の樹脂成形品を裏側から見た斜視写真、（Ｂ）実験例３の樹脂成形品の外縁部周辺の側断面図 （Ａ）実験例４の樹脂成形品を裏側から見た斜視写真、（Ｂ）実験例４の樹脂成形品の外縁部周辺の側断面図 他の実施形態に係る樹脂成形品の側断面図

以下、本発明を車両用部品に適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示されるように、本実施形態の樹脂成形品１０は、自動二輪車９０においてハンドル９１の下部に備えられたグローブボックス９２のカバー部材９３である。なお、以下では、樹脂成形品１０において、カバー部材９３の意匠面側を表側と称し、カバー部材９３の意匠面と反対側を裏側と称する。

図２（Ａ）に示されるように、樹脂成形品１０は、カバー本体部１１と、脚部１２と、を備えている。カバー本体部１１は、「く」の字形の板状に形成されている。脚部１２は、カバー本体部１１の裏面から突出し、グローブボックス９２のケース部材９４（図１）に固定される。

図３に示されるように、樹脂成形品１０のカバー本体部１１は、第１樹脂からなる第１樹脂層２１に第２樹脂からなる第２樹脂層２２が重ねられた積層構造を有している。カバー本体部１１の表側を向く面は、第２樹脂層２２により構成され、カバー本体部１１の裏側を向く面は、第１樹脂層２１により構成されている。即ち、第２樹脂層２２は、カバー部材９３の意匠面を構成する。なお、脚部１２は、第１樹脂層２１と一体に形成されている。

図２（Ｂ）に示されるように、カバー本体部１１の裏面における外縁寄り部分には、複数の凹部１５が形成されている。複数の凹部１５は、カバー本体部１１の外縁に沿って直線状に延びている。また、図３（Ａ）に示されるように、複数の凹部１５は、第１樹脂層２１を貫通せず、第１樹脂層２１にのみ形成されている。

図３（Ａ）に示されるように、凹部１５の深さ方向は、脚部１２の延在方向に一致している。また、凹部１５は、カバー本体部１１の表側へ向かうにつれて断面積が大きくなるアンダーカット形状に形成されている。具体的には、凹部１５の内側面は、脚部１２の延在方向に対して僅かに傾斜している。なお、図３（Ａ）には、脚部１２の延在方向と平行な軸Ｊ１が一点鎖線で示され、凹部１５の内側面を延長した面Ｍ１が二点鎖線で示されている。

本実施形態の樹脂成形品１０では、カバー本体部１１の外縁から凹部１５までの距離Ｘ１（ｍｍ）は、４０（ｍｍ）以下となっている（図２）。また、第１樹脂層２１を構成する第１樹脂の収縮率をＹ１としたときに、凹部１５は、Ｘ１・Ｙ１≧０．２（ｍｍ）の関係を満たすように配置されている。

図３（Ｂ）に示されるように、第１樹脂層２１の外周面は、第２樹脂層２２を構成する樹脂によって覆われている。詳細には、第２樹脂層２２を構成する樹脂は、第１樹脂層２１の外周面の全体を覆い、第１樹脂層２１の裏側には回り込んでいない。

樹脂成形品１０は、図４（Ａ），４（Ｂ）に示される成形金型３０を用いて製造される。成形金型３０は二色成形用の金型であって、共通型３１と、１次型３２と、２次型３３と、を有している。図４（Ａ）から図４（Ｂ）への変化に示されるように、１次型３２と２次型３３は、互いに入れ替え可能となっている。共通型３１のうち１次型３２又は２次型３３と対向する面には、共通凹部３１Ａが形成されている。また、１次型３２のうち共通型３１と対向する面には、第１凹部３２Ａが形成されていて、２次型３３のうち共通型３１と対向する面には、第２凹部３３Ａが形成されている。

図５（Ａ）に示されるように、共通型３１と１次型３２が型閉じされると、共通型３１の共通凹部３１Ａと１次型３２の第１凹部３２Ａとによって第１樹脂層２１に対応した形状の第１キャビティ３２Ｃが形成される。また、図６（Ａ）に示されるように、共通型３１と２次型３３が型閉じされると、共通型３１の共通凹部３１Ａと２次型３３の第２凹部３３Ａとによって樹脂成形品１０に対応した形状の第２キャビティ３３Ｃが形成される。

図４（Ａ），５（Ａ）に示されるように、共通型３１における共通凹部３１Ａの底面の外縁寄り部分には、成形金型３０の開閉方向に突出する複数の突部３１Ｔ（同図には、突部３１Ｔが１つだけ示されている。）が設けられている。突部３１Ｔは、第１キャビティ３２Ｃ内へ向かうにつれて断面積が大きくなるアンダーカット形状に形成されている。具体的には、突部３１Ｔの外側面は、成形金型３０の開閉方向に対して僅かに傾斜している。

突部３１Ｔは、共通型３１の共通凹部３１Ａの外縁から突部３１Ｔまでの距離Ｘ２（ｍｍ）が４０（ｍｍ）以下となるように配置されている（図４（Ａ））。また、第１樹脂の収縮率をＹ１とすると、突部３１Ｔは、Ｘ２・Ｙ１≧０．２（ｍｍ）の関係を満たすように配置されている。

成形金型３０を用いて樹脂成形品１０を製造するには、まず、共通型３１と１次型３２を型閉じし（図５（Ａ））、第１キャビティ３２Ｃに第１樹脂を注入して、第１樹脂層２１を成形する（図５（Ｂ））。このとき、共通型３１の突部３１Ｔによって第１樹脂層２１に凹部１５が形成される。

次いで、共通型３１に第１樹脂層２１を残したまま、１次型３２を２次型３３に替え、共通型３１と２次型３３を型閉じする（図６（Ａ））。このとき、第１樹脂層２１の凹部１５が共通型３１の突部３１Ｔと係合し、第１樹脂層２１は、突部３１Ｔとの係合部分に固定される。また、第１樹脂層２１は、熱収縮して、第２キャビティ３３Ｃの外縁の内面との間に隙間３４を形成する（図７（Ａ））。なお、上述したＸ２・Ｙ１≧０．２（ｍｍ）の関係から、隙間３４の幅は、０．２ｍｍ以上となっている。

次いで、第２キャビティ３３Ｃに第２樹脂を注入して、第２樹脂層２２を成形する（図６（Ｂ））。このとき、第２樹脂は、第１樹脂層２１と第２キャビティ３３Ｃの外縁の内面との間の隙間３４に入り込み、第１樹脂層２１の外周面の全体を覆う（図７（Ｂ））。また、第１樹脂層２１は、凹部１５と突部３１Ｔの係合によって共通型３１に固定されているので、第１樹脂層２１の共通型３１からの浮き上がりや第１樹脂層２１の反りが抑制される。これにより、第１樹脂層２１の裏側に第２樹脂が回り込むことが抑制される。

次いで、成形金型３０から第１樹脂層２１及び第２樹脂層２２が外されると、樹脂成形品１０（図２〜３）が得られる。

本実施形態の樹脂成形品１０とその製造方法に関する説明は以上である。次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態では、共通型３１に設けた突部３１Ｔが第１樹脂層２１と係合した状態で、第２樹脂層２２が成形される。ここで、突部３１Ｔはアンダーカット形状になっているので、第１樹脂層２１の凹部１５と共通型３１の突部３１Ｔとの係合によって第１樹脂層２１が共通型３１に固定され、第１樹脂層２１の反りや浮き上がりが抑制することが可能となる。これにより、第２樹脂が第１樹脂層２１の裏側に回り込むことが抑制され、樹脂成形品１０の外観の向上が図られる。

また、本実施形態では、凹部１５が第１樹脂層２１を貫通しないので、第２樹脂層２２の表側面に凹部１５に対応した斑が発生することが抑制される。

また、本実施形態では、第２樹脂層２２が成形される際に、第１樹脂層２１の外縁と第２キャビティ３３Ｃの外縁との間に０．２ｍｍ以上の隙間３４が形成されるので、その隙間３４に入り込んだ第２樹脂によって第１樹脂層の外周面の全体を覆うことが可能となる。これにより、第１樹脂層２１の外周面を第２樹脂が部分的に覆うことが抑えられ、樹脂成形品１０の外観の向上が図られる。また、共通凹部３１Ａの外縁から突部３１Ｔまでの距離Ｘ２（ｍｍ）は、４０以下となっているので、第２樹脂層２２が成形されるときに第１樹脂層２１の外縁部の反りや浮き上がりが抑制される。

図８〜９には、共通型３１の突部３１Ｔ（図４（Ａ））が樹脂成形品１０の外観に及ぼす影響（言い換えれば、凹部１５（図２（Ｂ），３（Ａ））が樹脂成形品１０の外観に及ぼす影響）を検証するために行われた実験例１〜４の結果が示されている。実験例１〜４では、第１樹脂として、ポリプロピレン樹脂とエラストマーとタルクを含む混合樹脂が用いられ、第２樹脂として、オレフィン系エラストマーが用いられている。そして、第１樹脂の収縮率Ｙ１＝０．７％である。なお、第１樹脂層２１の厚みは２．５ｍｍであり、第２樹脂層２２の厚みは１．５ｍｍである。

各実験例の詳細は以下のようになっている。実験例１では、共通凹部３１Ａに突部３１Ｔが設けられていない。実験例２〜４では、共通凹部３１Ａの外縁から突部３１Ｔまでの距離Ｘ２（ｍｍ）が異なる。実験例２では、Ｘ２＝１５（ｍｍ）であり、実験例３では、Ｘ２＝２５（ｍｍ）であり、実験例４では、Ｘ２＝３０（ｍｍ）である。なお、実験例２，３では、Ｘ２・Ｙ１＜０．２（ｍｍ）であり、実験例４では、Ｘ２・Ｙ１＞０．２（ｍｍ）となる。

図８（Ａ）〜図１１（Ｂ）には、各実験例の樹脂成形品１０の裏面と側面が示されている。第１樹脂層２１を構成する第１樹脂が灰色で示されていて、第２樹脂層２２を構成する第２樹脂が黒で示されている。なお、図８〜図１１の（Ａ）に示される写真は、樹脂成形品１０をそれぞれ図８〜図１１の（Ｂ）に示される方向Ｚから撮影したものである。

図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、実験例１では、第２樹脂層２２を構成する第２樹脂が第１樹脂層２１の外周面の全体を覆うと共に、第１樹脂層２１の裏側にまで回りこんでいる。また、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、実験例２では、第２樹脂が第１樹脂層２１の裏側に回り込まず、第１樹脂層２１の外周面もほとんど覆っていない。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されるように、実験例３では、実験例２と同様に、第２樹脂が第１樹脂層２１の裏側に回り込んでいないが、第１樹脂層２１の外周面を部分的に覆っている。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示されるように、実験例４では、第２樹脂が第１樹脂層２１の外周面の全体を覆い、第１樹脂層２１の裏側には回り込んでいない。

実験例１と実験例２〜４の結果から、共通型３１に突部３１Ｔが設けられていると、第２樹脂が第１樹脂層２１の裏側に回り込むことが抑えられていることが分かる。また、実験例２〜４の結果から、Ｘ２・Ｙ１の値が大きくなるにつれて、第１樹脂層２１の外周面のうち第２樹脂によって覆われる面積が大きくなることが分かる。これは、Ｘ２・Ｙ１の値が大きくなるにつれて、第２樹脂が第２キャビティ３３Ｃ（図６（Ａ））に注入される際に第１樹脂層２１と第２キャビティ３３Ｃの外縁との間に形成される隙間３４（図７（Ａ））の幅が大きくなり、その隙間３４に第２樹脂が入り込み易くなるからである。そして、Ｘ２・Ｙ１＜０．２である場合には、第２樹脂が第１樹脂層２１の外周面全体を覆うことができず、Ｘ２・Ｙ１≧０．２である場合には、第２樹脂が第１樹脂層２１の外周面全体を覆うことが分かる。

このように、実験例１〜４から、共通凹部３１Ａの外縁から突部３１Ｔまでの距離Ｘ２と、第１樹脂の収縮率Ｙ１との積Ｘ２・Ｙ１が０．２以上であると、第１樹脂層２１の全体を第２樹脂で覆いつつ、第１樹脂層２１の裏側へ第２樹脂が回り込むことが抑えられることが確認された。

［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、本発明の樹脂成形品の例として、自動二輪車９０に備えるカバー部材９１を示したが、それに限られるものでなく、例えば、自動車のグローブボックスやコンソールボックスに用いられる部材であってもよい。

（２）上記実施形態において、凹部１５は、点状に形成されて、樹脂成形品１０の外縁に沿って配置されてもよい。また、上記実施形態では、凹部１５が直線状に設けられていたが、第１樹脂層２１の外縁に沿った曲線状に設けられてもよい。

（３）上記実施形態では、凹部１５は、第１樹脂層２１を貫通しない構成であったが、図１２に示されるように、第１樹脂層２１を貫通する構成であってもよい。なお、図１２の例では、凹部１５の深さが第１樹脂層２１の厚みと同じになっている。

１０ 樹脂成形品
１５ 凹部
２１ 第１樹脂層
２２ 第２樹脂層
３０ 成形金型
３１ 共通型
３１Ｔ 突部
３２ １次型
３３ ２次型

Claims (7)

1. 第１樹脂層と、前記第１樹脂層の表側に一体的に形成される第２樹脂層と、を有する樹脂成形品であって、
   前記樹脂成形品の裏側を向く面のうち前記樹脂成形品の外縁寄り部分に、凹部が設けられ、
   前記凹部は、前記樹脂成形品の表側へ向かうに従って断面積が大きくなるアンダーカット形状になっている。
2. 請求項１に記載の樹脂成形品において、
   前記凹部は、前記第１樹脂層を貫通しないように形成されている。
3. 請求項１又は２に記載の樹脂成形品において、
   前記樹脂成形品の外縁から前記凹部までの距離をＸ１（ｍｍ）とし、前記第１樹脂層を構成する第１樹脂の収縮率をＹ１としたときに、Ｘ１・Ｙ１≧０．２（ｍｍ）である。
4. 請求項３に記載の樹脂成形品において、
   Ｘ１は、４０（ｍｍ）以下である。
5. 共通型と１次型との間に形成される第１キャビティに第１樹脂を注入して第１樹脂層を形成することと、
   前記共通型に前記第１樹脂層を残したまま前記１次型を２次型に替え、前記共通型と前記２次型の間に形成される第２キャビティに第２樹脂を注入して、前記第１樹脂層の表側に第２樹脂層を形成することと、を有する樹脂成形品の製造方法であって、
   前記共通型のうち前記第１キャビティの外縁寄り部分を構成する部位に、前記共通型と前記１次型の開閉方向で前記第１キャビティ内へ向かうにつれて断面積が大きくなるアンダーカット形状の突部を設けておき、
   前記第１樹脂層を形成するにあたり、前記突部によって前記第１樹脂層の裏面に凹部を形成し、
   前記突部と前記凹部を係合させた状態で、前記第２樹脂層を形成する。
6. 請求項５に記載の樹脂成形品の製造方法において、
   前記第１キャビティの外縁から前記突部までの距離をＸ２（ｍｍ）とし、前記第１樹脂の収縮率をＹ１としたときに、Ｘ２・Ｙ１≧０．２（ｍｍ）となるように、前記突部を配置しておく。
7. 請求項６に記載の樹脂成形品の製造方法において、
   Ｘ２は、４０（ｍｍ）以下である。