JP3317882B2 - Method for producing molded article having three-layer structure - Google Patents

Method for producing molded article having three-layer structure

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JP3317882B2
JP3317882B2 JP24280097A JP24280097A JP3317882B2 JP 3317882 B2 JP3317882 B2 JP 3317882B2 JP 24280097 A JP24280097 A JP 24280097A JP 24280097 A JP24280097 A JP 24280097A JP 3317882 B2 JP3317882 B2 JP 3317882B2
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molding machine
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、3層構造を有する
成形体の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a molded article having a three-layer structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の内装材などの用途、たとえば、
ドア材,天井材,インストルメントパネル等に表皮材の
裏面に発泡層およびコア層を備えた3層構造を有する成
形体が用いられている。従来から、このような3層構造
を有する成形体は、表皮材と、発泡層となる発泡体と
を、コア層となるコア材を別工程で製造するとともに、
まず、表皮材と発泡体を張り合わせて積層体を得たの
ち、この積層体を真空成形しつつコア材を張り合わせて
製造されている。
2. Description of the Related Art Applications such as automotive interior materials, for example,
BACKGROUND ART For door materials, ceiling materials, instrument panels and the like, molded articles having a three-layer structure having a foam layer and a core layer on the back surface of a skin material are used. Conventionally, a molded article having such a three-layer structure is obtained by manufacturing a skin material and a foam to be a foamed layer, and a core material to be a core layer in a separate step.
First, a laminate is obtained by laminating a skin material and a foam, and then the core is laminated while vacuum-forming the laminate.

【0003】しかし、上記従来の製造方法では、作業工
程が煩雑であるため、可動型と固定型とを備え、一方の
型の一部が他方の型に嵌合してキャビティを形成すると
ともに、その嵌合深さを任意に変更してキャビティクリ
アランスを変更可能な金型を用いた特開平4−1489
07号公報に開示されているような方法が提案されてい
る。
However, in the above-mentioned conventional manufacturing method, since the working process is complicated, a movable mold and a fixed mold are provided, and a part of one mold is fitted to the other mold to form a cavity. Japanese Patent Laid-Open No. 4-1489, which uses a mold in which the cavity clearance can be changed by arbitrarily changing the fitting depth.
A method such as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-2007 is proposed.

【0004】すなわち、この方法は、表皮材にあらじめ
発泡層が裏打ちされたシート材を可動型内にセットし、
両型を閉じたのち、溶融状態の発泡性ポリプロピレンを
一次キャビティに射出充満させて予備成形し、この予備
成形体の表面部分を固化させてスキン層を形成したの
ち、可動型を固定型から離れる方向に移動させてキャビ
ティクリアランスを大きくして空間容積の大きな二次キ
ャビティを形成することによって予備成形体の未固化部
分を発泡させて表面がスキン層で被われた低発泡層を有
するコア層を備えた成形体を得るようにしている。
That is, in this method, a sheet material in which a skin material is previously lined with a foam layer is set in a movable mold,
After closing both molds, the primary cavity is injection-filled with foamable polypropylene in a molten state and preformed, and the surface portion of the preformed body is solidified to form a skin layer, and then the movable mold is separated from the fixed mold. Direction to increase the cavity clearance to form a secondary cavity with a large volume of space, thereby foaming the unsolidified portion of the preform to form a core layer having a low-foaming layer whose surface is covered with a skin layer. It is intended to obtain a molded body provided.

【0005】したがって、この方法によれば、従来のよ
うに、コア層を別工程で成形する必要がなくなり、作業
工程が少なくなるとともに、コア層が低発泡層を備えて
いるため、成形体自体の軽量化も図ることができる。し
かしながら、この特開平4−148907号公報に開示
されているような方法においても、上記金型を用いた成
形作業以外に、表皮材に発泡層となる発泡体を裏打ちす
ると言う作業を行わなければならなず、より作業性の改
善が望まれている。
[0005] Therefore, according to this method, it is not necessary to form the core layer in a separate step as in the prior art, and the number of working steps is reduced. Can also be reduced in weight. However, even in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-148907, other than a molding operation using the above-described mold, an operation of backing a foam to be a foam layer on a skin material must be performed. Nevertheless, further improvement in workability is desired.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて、3層構造を有する成形体を生産性よく1
工程で製造することができる成形体の製造方法を提供す
ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention provides a molded product having a three-layer structure with high productivity.
It is an object of the present invention to provide a method for producing a molded article that can be produced in a process.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる3層構造
を有する成形体の製造方法は、このような目的を達成す
るために、可動型と固定型とを備え、一方の型の一部が
他方の型に嵌合してキャビティを形成するとともに、そ
の嵌合深さを任意に変更してキャビティクリアランスを
変更可能な金型の、両型を開放し、表皮材を一方の型の
型面に沿うように供給したのち、両型を所定の嵌合位置
まで嵌合させて金型内に一次キャビティを形成するとと
もに、この一次キャビティ内にガスを充満させて、一次
キャビティ内を一定圧力に保持する第1工程と、両型の
いずれか一方に設けられた樹脂供給孔から一次キャビテ
ィ内に、発泡剤によって生じたガスが溶解された溶融熱
可塑性樹脂を供給する第2工程と、内部の溶融状態を保
ちながら、一次キャビティ内に供給された溶融熱可塑性
樹脂の型面および表皮材に接する部分を固化させてスキ
ン層を形成したのち、一次キャビティ内のガス圧力を減
圧しつつ可動型を型開き方向に移動させて一次キャビテ
ィより大きな容積の二次キャビティを形成し、スキン層
の内部の溶融熱可塑性樹脂中に溶解したガスを気化させ
て溶融熱可塑性樹脂を発泡させる第3工程とを備えてい
る構成とした。
According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a molded article having a three-layer structure, which comprises a movable mold and a fixed mold, and a part of one of the molds. Are open to both molds to form a cavity by changing the fitting depth and arbitrarily changing the fitting depth. After feeding along the surface, both molds are fitted to a predetermined fitting position to form a primary cavity in the mold, and the primary cavity is filled with gas, and a constant pressure is applied in the primary cavity. A first step of supplying a molten thermoplastic resin in which a gas generated by a foaming agent is dissolved into a primary cavity from a resin supply hole provided in one of the two molds; While maintaining the molten state of After solidifying the mold surface of the molten thermoplastic resin supplied into the cavity and the portion in contact with the skin material to form a skin layer, the movable mold is moved in the mold opening direction while reducing the gas pressure in the primary cavity. A secondary cavity having a larger volume than the primary cavity is formed, and a third step of vaporizing a gas dissolved in the molten thermoplastic resin inside the skin layer to foam the molten thermoplastic resin is provided.

【0008】上記本発明において、請求項2のように、
原料熱可塑性樹脂と発泡剤とを射出成形機に投入し、射
出成形機内で原料熱可塑性樹脂を溶融するとともに、射
成形機のバレル側および一次キャビティ内の圧力を、
前記発泡剤によって生じたガスが完全に溶融熱可塑性樹
脂中に溶解するのに必要な圧力に保ちつつ、射出成形機
から一次キャビティ内に供給すること、あるいは、請求
項3のように、表皮材が接している型の温度より表皮材
が接していない側の型の温度を低くした状態で第3工程
を行うことが好ましい。
[0008] In the present invention, as in claim 2,
The raw material thermoplastic resin and the blowing agent was introduced into an injection molding machine, to together when melting the raw material thermoplastic resin in an injection molding machine, morphism
The pressure of the molding machine barrel side and the primary cavity out,
The skin material is supplied from the injection molding machine into the primary cavity while maintaining the pressure required for completely dissolving the gas generated by the foaming agent in the molten thermoplastic resin. It is preferable to perform the third step in a state where the temperature of the mold on which the skin material is not in contact is lower than the temperature of the mold with which is in contact.

【0009】本発明に使用される樹脂としては、熱可塑
性を有していれば、特に限定されないが、たとえば、ポ
リエチレン,ポリプロピレン,ポリブテン等のオレフィ
ン樹脂、エチレン−プロピレン,エチレン−ブテン等の
オレフィン樹脂同士のコポリマー、ポリ酢酸ビニル,ポ
リ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、アクリロニトリ
ル,酢酸ビニル,塩化ビニリデン,アクリル酸メチル等
のビニル系コポリマー、スチレン−ブタジエンゴム,天
然ゴム等のジエン系樹脂、ナイロン6.6,ナイロン1
2等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト,ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂エス
テル系樹脂などが挙げられ、これらの樹脂を単独で用い
ても、2種以上をブレンドして用いてもよい。
The resin used in the present invention is not particularly limited as long as it has thermoplasticity. Examples thereof include olefin resins such as polyethylene, polypropylene and polybutene, and olefin resins such as ethylene-propylene and ethylene-butene. 5. Copolymers of each other, vinyl resins such as polyvinyl acetate and polyvinylidene chloride, vinyl copolymers such as acrylonitrile, vinyl acetate, vinylidene chloride, and methyl acrylate; diene resins such as styrene-butadiene rubber and natural rubber; 6, nylon 1
And thermoplastic resin ester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate. These resins may be used alone or as a blend of two or more.

【0010】また、本発明の成形体を自動車内装材とし
て使用する場合、これらの樹脂のうち、ポリエチレン,
ポリプロピレンが好ましい。さらに、上記樹脂のうち、
ポリプロピレンのように発泡性が不十分な樹脂を用いる
場合、樹脂にアクリル系モノマーを添加して高発泡性樹
脂に変性しておくことが好ましい。
When the molded article of the present invention is used as an automobile interior material, among these resins, polyethylene,
Polypropylene is preferred. Further, among the above resins,
When a resin having insufficient foaming property such as polypropylene is used, it is preferable to add an acrylic monomer to the resin to modify the resin into a highly foamable resin.

【0011】上記アクリル系モノマーとしては、アクリ
ロイルオキシ基を有する化合物であって、特に限定され
ないが、たとえば、アルカンジオールジアクリレート,
エチレングリコールジアクリレート,プロピレングリコ
ールジアクリレート,トリメチロールプロパントリアク
レート,ペンタエリスリトールトリアクリレート,ジト
リメチロールプロパンテトラアクリレートなどが挙げら
れ、これらが単独であるいは2種以上ブレンドされて用
いられる。
The acrylic monomer is a compound having an acryloyloxy group, and is not particularly limited. For example, alkanediol diacrylate,
Examples thereof include ethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, and ditrimethylolpropane tetraacrylate, and these may be used alone or as a mixture of two or more.

【0012】アクリル系モノマーの添加量としては、ア
クリル系モノマーが添加される樹脂の種類,グレードな
どによって異なるが、通常樹脂100重量部に対して、
0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜5重量部であ
る。すなわち、アクリル系モノマーの添加量が0.1重
量部をより少ないとポリプロピレンの発泡に必要な溶融
粘度を付与できなくなり、10重量部より多いと、添加
したアクリル系モノマーが自己熱重合を起こし、ポリプ
ロピレンの溶融粘度が上がらなくなり、製品中に未反応
物として残留する割合が多くなり、人体に刺激を及ぼし
たり、原料効率が悪くなる恐れがある。
The amount of the acrylic monomer varies depending on the type and grade of the resin to which the acrylic monomer is added.
0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight. That is, if the amount of the acrylic monomer is less than 0.1 part by weight, the melt viscosity required for foaming the polypropylene cannot be provided, and if the amount is more than 10 parts by weight, the added acrylic monomer causes self-thermal polymerization, The melt viscosity of the polypropylene does not increase, and the proportion of unreacted substances remaining in the product increases, which may irritate the human body or lower the raw material efficiency.

【0013】発泡剤としては、熱分解型発泡剤でも揮発
型発泡剤でも構わない。熱分解型発泡剤としては、特に
限定されないが、アゾジカルボンアミド(ADCA),
アゾビスホルムアルデヒド,アゾビスイソブチロニトリ
ル(AIBN),ジニトロソペンタメチレンテトラミン
(DPT),p−トルエンスルホニルヒドラジド(TS
H),ベンゼンスルホニルヒドラジド(BSH),炭酸
水素ナトリウム(重曹)などが挙げられ、これらのう
ち、アゾジカルボンアミドおよび炭酸水素ナトリウムが
より好ましい。
The foaming agent may be a pyrolytic foaming agent or a volatile foaming agent. The pyrolytic foaming agent is not particularly limited, but may be azodicarbonamide (ADCA),
Azobisformaldehyde, azobisisobutyronitrile (AIBN), dinitrosopentamethylenetetramine (DPT), p-toluenesulfonyl hydrazide (TS
H), benzenesulfonyl hydrazide (BSH), sodium hydrogencarbonate (sodium bicarbonate) and the like, among which azodicarbonamide and sodium hydrogencarbonate are more preferable.

【0014】熱分解型発泡剤は、熱可塑性樹脂100重
量部に対して1〜50重量部(好ましくは2〜35重量
部)の範囲で、所望の発泡倍率に応じて適宜添加するこ
とができる。一方、揮発型発泡剤としては、窒素,炭酸
ガス,フロン,ブタン,ペンタン等が挙げられる。
The pyrolytic foaming agent can be appropriately added in an amount of 1 to 50 parts by weight (preferably 2 to 35 parts by weight) based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, according to a desired expansion ratio. . On the other hand, examples of the volatile foaming agent include nitrogen, carbon dioxide, chlorofluorocarbon, butane, and pentane.

【0015】さらに、原料樹脂中、あるいは、原料樹脂
を溶解させる際に、必要に応じて、発泡助剤、気泡核形
成剤、酸化防止剤、顔料、難燃剤等を添加しても構わな
い。
Further, in the raw material resin or when dissolving the raw material resin, a foaming aid, a bubble nucleating agent, an antioxidant, a pigment, a flame retardant, etc. may be added as necessary.

【0016】表皮材としては、TPO(サーモプラスチ
クオレフィン),ポリウレタン,ポリ塩化ビニル等のシ
ートや不織布などが挙げられるが、オールポリオレフィ
ンという観点からTPO製の表皮材がよく使用される。
表皮材の厚みは、成形体の用途によっても異なるが、通
常、0.2〜2mm程度が好ましい。
Examples of the skin material include sheets and non-woven fabrics of TPO (thermoplastic olefin), polyurethane, polyvinyl chloride and the like, and a TPO skin material is often used from the viewpoint of all-polyolefin.
Although the thickness of the skin material varies depending on the use of the molded body, it is usually preferably about 0.2 to 2 mm.

【0017】第1工程において、表皮材は、通常可動側
の型面(キャビティ面)に沿って装着されるが、型面に
凹凸がある場合、表皮材の予備加熱を行い、可動型側に
設けられたエア孔を介して外部に設けられた真空ポンプ
によって内部圧を減圧して予め型面に沿うように賦形す
ることが好ましい。
In the first step, the skin material is usually mounted along the mold surface (cavity surface) on the movable side, but if the mold surface has irregularities, the skin material is pre-heated, and It is preferable that the internal pressure is reduced by a vacuum pump provided outside via the provided air hole, and the shape is previously formed along the mold surface.

【0018】第2工程において、一次キャビティに供給
される樹脂の量は、一次キャビティの容積の60〜95
%が好ましい。すなわち、60%未満では、第3工程で
溶融熱可塑性樹脂を発泡させても一部に充填不良を起こ
す恐れがあり、95%を越えると、十分な発泡倍率の発
泡層を得られなくなる恐れがある。
In the second step, the amount of the resin supplied to the primary cavity is 60 to 95 times the volume of the primary cavity.
% Is preferred. That is, if it is less than 60%, even if the molten thermoplastic resin is foamed in the third step, there is a possibility that defective filling may occur in a part, and if it exceeds 95%, a foamed layer having a sufficient expansion ratio may not be obtained. is there.

【0019】また、第2工程において、ガスが熱可塑性
樹脂に完全に溶解するのに必要な圧力は、発泡倍率によ
って異なり、下記の式で求めることができる。圧力(at
m) =(発泡体積(cc/g)−1(cc/g))/溶解度係数
(cc/atm・g)
In the second step, the pressure required for the gas to completely dissolve in the thermoplastic resin depends on the expansion ratio, and can be determined by the following equation. Pressure (at
m) = (foaming volume (cc / g) -1 (cc / g)) / solubility coefficient (cc / atm · g)

【0020】因みに、窒素ガスをポリプロピレンに溶解
させ、発泡倍率10倍の成形体を得ようとする場合、溶
解度係数が0.13cc/atm・g なので、(10−1)/
0.13=69.23となり、約70atm 以上の圧力を
付加する必要がある。
Incidentally, when a nitrogen gas is dissolved in polypropylene to obtain a molded product having a foaming ratio of 10 times, the solubility coefficient is 0.13 cc / atm.g, so that (10-1) /
0.13 = 69.23, and it is necessary to apply a pressure of about 70 atm or more.

【0021】第3工程において、両型の温度は、温度が
低すぎると溶融熱可塑性樹脂の冷却が速くなりすぎ、発
泡層が十分に確保できなくなる恐れがあり、温度が高す
ぎると、冷却時間が遅くなり、生産性を阻害する恐れが
ある。型の適正な温度範囲は、樹脂の種類によって異な
るが、ポリプロピレンの場合、50〜120℃程度が好
ましい。
In the third step, if the temperature of both molds is too low, the cooling of the molten thermoplastic resin may be too fast, and a sufficient foam layer may not be secured. May slow down and hinder productivity. The appropriate temperature range of the mold varies depending on the type of resin, but in the case of polypropylene, it is preferably about 50 to 120 ° C.

【0022】本発明に使用する射出成形機としては、特
に限定されないが、成形機先端のノズルは、スクリュー
による押圧が、一定圧力に達するとノズルから射出でき
るシャットオフ構造のものが好ましい。シャットオフ構
造のノズルとしては、スプリング式、油圧式、エアーシ
リンダー式等が挙げられる。
The injection molding machine used in the present invention is not particularly limited, but the nozzle at the tip of the molding machine preferably has a shut-off structure that can be injected from the nozzle when the pressure of the screw reaches a certain pressure. Examples of the nozzle having the shut-off structure include a spring type, a hydraulic type, and an air cylinder type.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図1は、本発明にか
かる3層構造を有する成形体の製造方法を実施するのに
用いる成形装置の1例をあらわしている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a molding apparatus used to carry out the method for producing a molded article having a three-layer structure according to the present invention.

【0024】図1に示すように、この成形装置1は、金
型2と射出成形機3とを備えている。金型2は、固定型
(雄型)4と可動型(雌型)5とを備え、固定型4の嵌
合凸部41が可動型5の嵌合凹部51に嵌まり込むとと
もに、嵌合凸部41が嵌合凹部51に嵌まり込んだ状態
で可動型5が固定型4方向に進退可能になっている。す
なわち、可動型5の可動によって、キャビティクリアラ
ンスtを任意に変更できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the molding apparatus 1 includes a mold 2 and an injection molding machine 3. The mold 2 includes a fixed mold (male mold) 4 and a movable mold (female mold) 5. The fitting protrusion 41 of the fixed mold 4 fits into the fitting recess 51 of the movable mold 5, and The movable mold 5 can move forward and backward in the fixed mold 4 direction in a state where the convex portion 41 is fitted in the fitting concave portion 51. That is, the cavity clearance t can be arbitrarily changed by the movement of the movable mold 5.

【0025】また、固定型4は、樹脂供給孔であるゲー
ト42と、ガス供給および排気用のガス流路43とを内
部に備えている。ガス流路43は、圧力調整弁43aを
介して外部のガス供給手段としての窒素ガスボンベ44
に接続されるとともに、分岐路45から排気できるよう
になっている。
The fixed mold 4 has a gate 42 as a resin supply hole and a gas flow path 43 for gas supply and exhaust inside. The gas passage 43 is provided with a nitrogen gas cylinder 44 as an external gas supply means via a pressure regulating valve 43a.
, And can be exhausted from the branch passage 45.

【0026】可動型5は、固定型4の嵌合凸部41が嵌
合凹部51に嵌合した時、嵌合凸部41の周壁に圧接し
てキャビティ内を気密にシールするOリング52が開口
部近傍の内周面に沿って設けられている。射出成形機3
は、ノズル31とバレル32とを備え、ノズル31がス
プリング式のシャットオフ構造となっていて、スクリュ
ー35による押圧が一定圧力に達すると溶融樹脂をノズ
ル31の先端から射出することができるようになってい
るとともに、バレル32が第1ゾーン32a,第2ゾー
ン32b,第3ゾーン32cの3つのゾーンに分かれて
いてそれぞれのゾーン毎に温度制御できるようになって
いる。
When the fitting projection 41 of the fixed mold 4 is fitted into the fitting recess 51, the movable mold 5 has an O-ring 52 which presses against the peripheral wall of the fitting projection 41 to hermetically seal the inside of the cavity. It is provided along the inner peripheral surface near the opening. Injection molding machine 3
Is provided with a nozzle 31 and a barrel 32 so that the nozzle 31 has a spring-type shut-off structure so that the molten resin can be injected from the tip of the nozzle 31 when the pressing by the screw 35 reaches a certain pressure. In addition, the barrel 32 is divided into three zones, a first zone 32a, a second zone 32b, and a third zone 32c, so that the temperature can be controlled for each zone.

【0027】つぎに、本発明の1例を工程順に示す図2
を用いて、この成形装置1を用いた製造方法を詳しく説
明する。第1工程では、まず、図2(a)に示すよう
に、固定型4と可動型5とを開放した状態で、挿入装置
(図示せず)を用いて表皮材7を可動型5の型面に沿っ
てセットする。
Next, an example of the present invention will be described with reference to FIG.
The manufacturing method using the molding apparatus 1 will be described in detail with reference to FIG. In the first step, first, as shown in FIG. 2 (a), with the fixed mold 4 and the movable mold 5 open, the skin material 7 is removed from the mold of the movable mold 5 using an insertion device (not shown). Set along the surface.

【0028】つぎに、キャビティクリアランスtとなる
ように、可動型5を固定型4側へ移動して可動型5の嵌
合凹部51へ固定型4の嵌合凸部41を嵌合させ、一次
キャビティ21を形成する。そして、後述する第2工程
において、一次キャビティ21へガスが溶解された溶融
樹脂を供給する際の、射出成形機3のスクリュー35と
ノズル31により樹脂に付加する圧力と同等の圧力にな
るまで一定圧になるまで一次キャビティ21内に窒素ガ
スボンベ44から窒素ガスを供給する。
Next, the movable mold 5 is moved to the fixed mold 4 side so as to have the cavity clearance t, and the fitting projection 41 of the fixed mold 4 is fitted into the fitting recess 51 of the movable mold 5, and the primary A cavity 21 is formed. Then, in a second step described later, when the molten resin in which the gas is dissolved is supplied to the primary cavity 21, the pressure is kept constant until the pressure becomes equal to the pressure applied to the resin by the screw 35 and the nozzle 31 of the injection molding machine 3. Nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas cylinder 44 into the primary cavity 21 until the pressure is reduced.

【0029】第2工程では、図2(b)に示すように、
射出成形機3のホッパ36から原料樹脂および熱分解型
の発泡剤を供給し、スクリュー35を回転させて一定の
圧力を保持しながら、混練および計量を行いつつ、ノズ
ル31の先端からガスが溶解した溶融樹脂を射出し、ゲ
ート42から可動型4より固定型5の温度を低くした状
態で一次キャビティ21内に供給するようになってい
る。
In the second step, as shown in FIG.
The raw material resin and the pyrolysis type foaming agent are supplied from the hopper 36 of the injection molding machine 3, and while the screw 35 is rotated and the kneading and metering are performed while maintaining a constant pressure, the gas is dissolved from the tip of the nozzle 31. The molten resin is injected and supplied from the gate 42 into the primary cavity 21 with the temperature of the fixed mold 5 lower than that of the movable mold 4.

【0030】すなわち、射出形成機3では、バレル32
の第3ゾーン32cの位置でホッパ36から供給された
原料樹脂を溶かし、第2ゾーン32bの位置で発泡剤を
分解させ、第1ゾーン32aおよび第2ゾーン32bで
発泡に適した樹脂温度に調整するとともに、スクリュー
35の押圧を、熱分解型の発泡剤の分解により生じたガ
スを溶融樹脂92に完全に溶解させるのに必要な圧力と
した状態で、一次キャビティ21内に一次キャビティ2
1の容積の60〜95%の量の溶融樹脂を供給するよう
になっている。
That is, in the injection molding machine 3, the barrel 32
The raw material resin supplied from the hopper 36 is melted at the position of the third zone 32c, the foaming agent is decomposed at the position of the second zone 32b, and the resin temperature is adjusted to a resin temperature suitable for foaming at the first zone 32a and the second zone 32b. At the same time, the pressure of the screw 35 is set to a pressure necessary for completely dissolving the gas generated by the decomposition of the pyrolysis type foaming agent in the molten resin 92, and the primary cavity 2 is placed in the primary cavity 21.
The molten resin is supplied in an amount of 60 to 95% of the volume of the unit.

【0031】第3工程では、図2(c)に示すように、
一次キャビティ21の型面および表皮材表面に当たる部
分で、溶融樹脂を表面部分だけ冷却固化してスキン層9
1を形成する。なお、この時、固定型4の温度が可動型
5側より低いため、固定型4の型面に接するスキン層9
1の厚みが可動型4の型面に接するスキン層91の厚み
より厚くなる。また、表皮材7に接するスキン層91
は、他の部分よりさらに薄くなる。 つぎに、分岐路4
5を開放して一次キャビティ21内のガスを排気して一
次キャビティ21内を減圧しながら、可動型5を型開き
方向に移動させて一次キャビティ21より大きな容積の
二次キャビティ22を形成する。
In the third step, as shown in FIG.
At a portion corresponding to the mold surface and the surface of the skin material of the primary cavity 21, only the surface portion of the molten resin is cooled and solidified to form the skin layer 9
Form one. At this time, since the temperature of the fixed mold 4 is lower than the movable mold 5 side, the skin layer 9 in contact with the mold surface of the fixed mold 4 is formed.
The thickness of 1 is larger than the thickness of the skin layer 91 in contact with the mold surface of the movable mold 4. The skin layer 91 in contact with the skin material 7
Is thinner than the other parts. Next, branch road 4
The movable mold 5 is moved in the mold opening direction while the gas in the primary cavity 21 is evacuated and the pressure in the primary cavity 21 is reduced by opening the gas, thereby forming the secondary cavity 22 having a larger volume than the primary cavity 21.

【0032】この時、スキン層91の内部に囲まれた溶
融樹脂92が溶解したガスが気化して発泡し、二次キャ
ビティ22内に充満するように可動型5の後退方向へ膨
張する。したがって、その状態で一定時間冷却後、可動
型5を移動させ、型を開き、成形品を取り出せば、表皮
材7に接するスキン層91の厚みが薄く、固定型4の型
面に接していたスキン層91の厚みが厚く、図3に示す
ように、このスキン層91の厚い部分がコア層93とな
った表皮材7−発泡層94−コア層93の3層構造を有
する成形体9を単一工程で得ることができる。
At this time, the gas in which the molten resin 92 surrounded by the skin layer 91 is dissolved is vaporized and foams, and expands in the retreating direction of the movable mold 5 so as to fill the secondary cavity 22. Therefore, after cooling for a certain period of time in this state, the movable mold 5 was moved, the mold was opened, and the molded product was taken out. As shown in FIG. 3, the molded body 9 having a three-layer structure of the skin material 7, the foam layer 94, and the core layer 93 in which the thick part of the skin layer 91 becomes the core layer 93 is formed. It can be obtained in a single step.

【0033】また、この製造方法によれば、一次キャビ
ティ21内のガスを排気して減圧しつつ二次キャビティ
22を形成するようにしたので、発泡層94が高発泡倍
率となるとともに、可動型5の温度を固定型より高くす
るようになっているので、表皮材7に接するスキン層9
1の厚みがごく薄いものになる。したがって、クッショ
ン感に優れた成形体9となる。
Further, according to this manufacturing method, since the gas in the primary cavity 21 is evacuated and the pressure is reduced to form the secondary cavity 22, the foam layer 94 has a high foaming ratio and the movable mold 5 is higher than that of the fixed type, so that the skin layer 9 in contact with the skin material 7
1 becomes very thin. Therefore, the molded article 9 having an excellent cushion feeling is obtained.

【0034】[0034]

【実施例】以下に、本発明の実施例をより詳しく説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below in more detail.

【0035】(実施例1) まず、熱可塑性樹脂としてのポリプロピレン(三菱化学
社製PP EG8、MI=0.8)100重量部に対し
てトリメチロールプロパントリアクリレートを1.65
重量部となるようにダイヤフラムポンプで送液しつつ、
以下の押出機(日本製鋼所社製 TEX−44型)を用
いて以下の条件でストランド状に押し出した後、ペレタ
イズ加工を施し、モノマー変性ポリプロピレンを原料樹
脂として得た。
Example 1 First, 1.65 parts of trimethylolpropane triacrylate was added to 100 parts by weight of polypropylene (PP EG8, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, MI = 0.8) as a thermoplastic resin.
While feeding with a diaphragm pump so that it becomes part by weight,
After extruding into a strand using the following extruder (Tex-44, manufactured by Nippon Steel Works) under the following conditions, pelletizing was performed to obtain monomer-modified polypropylene as a raw material resin.

【0036】(押出機) ・スクリュー:セルフワイピング2条、L/D=45.
5 D=47mm ・シリンダーバレル:押出機上流から下流側へ第1〜4
ゾーン
(Extruder) Screw: 2 rows of self-wiping, L / D = 45.
5 D = 47 mm ・ Cylinder barrel: No. 1-4 from upstream to downstream of extruder
zone

【0037】(原料樹脂調整条件) (Conditions for adjusting raw resin)

【0038】つぎに、射出成形機(FANUC社製 A
UTOSYOT 75t)を備えた図1に示すような成
形装置を用意し、表皮材としての0.5mmの厚みのTP
Oを可動型の型面に沿って配置したのち、可動型を移動
させて固定型の嵌合凸部をキャビティクリアランスが2
mmとなるまで可動型の嵌合凹部に嵌合して一次キャビテ
ィを形成し、この一次キャビティ内に100kg/cm2 の
窒素ガスを充満させた。
Next, an injection molding machine (FANUC A
A molding apparatus as shown in FIG. 1 equipped with UTOSYOT 75t) is prepared, and a 0.5 mm thick TP as a skin material is prepared.
After arranging the O along the mold surface of the movable mold, the movable mold is moved so that the fixed projection has a cavity clearance of 2 mm.
The primary cavity was formed by fitting into the fitting recess of the movable die until the primary cavity reached mm, and the primary cavity was filled with 100 kg / cm 2 of nitrogen gas.

【0039】そして、上記で得たモノマー変性ポリプロ
ピレンと、発泡剤としてのアゾジカルボンアミド(大塚
化学社製 AZ−HM)と、タルクとを、モノマー変性
ポリプロピレンが100重量部、アゾジカルボンアミド
が5重量部、タルク1重量部の割合で射出成形機のホッ
パから第1ゾーン205℃、第2ゾーン210℃、第3
ゾーン180℃に設定したバレル内に投入し、スクリュ
ーによる押圧を100kg/cm2 にして190℃に設定し
たノズルから一次キャビティ内にガスが一次キャビティ
の容積の65%量の溶解した溶融樹脂を供給した。ま
た、この時可動型の温度を80℃、固定型の温度を60
℃に設定しておいた。
Then, the monomer-modified polypropylene obtained above, azodicarbonamide (AZ-HM manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) as a foaming agent, and talc were mixed with 100 parts by weight of the monomer-modified polypropylene and 5 parts by weight of the azodicarbonamide. Parts, 1 part by weight of talc from the hopper of the injection molding machine at 205 ° C in the first zone, 210 ° C in the second zone,
The zone is charged into a barrel set at 180 ° C., and the pressure of the screw is set to 100 kg / cm 2 , and gas is supplied into the primary cavity from the nozzle set at 190 ° C. in a molten resin amount of 65% of the volume of the primary cavity. did. At this time, the temperature of the movable mold is set to 80 ° C. and the temperature of the fixed mold is set to 60 ° C.
° C.

【0040】溶融樹脂を供給されてから5秒後に一次キ
ャビティ内のガスを排気しながら、二次キャビティが形
成されるように可動型を型開き方向に移動させたのち、
その状態を保持して冷却固化させ、金型を開き表皮材−
発泡層−コア層の3層構造を有する成形体を取り出し
た。
Five seconds after the molten resin is supplied, the movable mold is moved in the mold opening direction so as to form the secondary cavity while exhausting the gas in the primary cavity.
While maintaining that state, it is cooled and solidified, the mold is opened, and the skin material-
A molded article having a three-layer structure of a foam layer and a core layer was taken out.

【0041】(実施例2) 可動型の温度を90℃に設定した以外は、実施例1と同
様にして成形体を得た。 (実施例3) 可動型の温度を60℃に設定した以外は、実施例1と同
様にして成形体を得た。
Example 2 A molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the movable mold was set to 90 ° C. (Example 3) A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the movable mold was set to 60 ° C.

【0042】(比較例) 圧力をかけずに、溶融樹脂を一次キャビティ内に供給し
た以外は、実施例1と同様にして成形体を得た。(実施例4) 射出成形機内および一次キャビティ内の圧力を50kg/
cm2 にして溶融樹脂を一次キャビティ内に供給した以外
は、実施例1と同様にして成形体を得た。
Comparative Example A molded body was obtained in the same manner as in Example 1, except that the molten resin was supplied into the primary cavity without applying pressure. (Example 4) The pressure in the injection molding machine and the primary cavity was set to 50 kg /
A molded article was obtained in the same manner as in Example 1 except that the molten resin was supplied to the primary cavity at a volume of cm 2 .

【0043】 上記実施例1,4、比較例で得られた成形
体の発泡倍率およびクッション感をそれぞれ調べその結
果を表1に示した。なお、発泡倍率は、得られた成形体
を35mm角に切り出したサンプルの重量と浮沈法による
体積によって算出した。
The molded articles obtained in Examples 1 and 4 and Comparative Example were examined for expansion ratio and cushion feeling, and the results are shown in Table 1. The expansion ratio was calculated from the weight of a sample obtained by cutting the obtained molded body into a 35 mm square and the volume by the flotation method.

【0044】 また、クッション感は、サンプルを表皮材
方向から指で垂直に押し、ソフトでしなやかな感触がし
た時を○、やや硬い感触をした時を△、明らかに硬い感
じがする時を×として表した。
The cushion feeling was evaluated as follows: when the sample was pressed vertically from the skin material direction with a finger, a soft and supple feel was evaluated as ○, a slightly hard feel as Δ, and an apparently hard feel as ×. Expressed as

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】つぎに、実施例2および実施例3で得られ
た成形体について、表皮材に接するスキン層の厚みと、
固定型の型面に接する側のスキン層の厚みとを測定し、
その結果を表2に示した。
Next, the molded body obtained in Example 2 and Example 3, the thickness of the skin layer in contact with the skin material,
Measure the thickness of the skin layer on the side in contact with the fixed mold surface,
The results are shown in Table 2.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明にかかる3層構造を有する成形体
の製造方法は、以上のように構成されているので、3層
構造を有する成形体を1工程で製造することができ生産
性に優れている。
As described above, the method for producing a molded article having a three-layer structure according to the present invention can produce a molded article having a three-layer structure in a single step, thereby improving productivity. Are better.

【0049】 また、請求項2のようにすれば、所定の高
発泡倍率な発泡層を有しよりクッション感に優れた成形
体を製造することができる。さらに、請求項3のように
すれば、表皮材側のスキン層の厚みが極力薄くなり、よ
りクッション感に優れた成形体を製造することができ
る。
Further, according to the second aspect, it is possible to produce a molded article having a foam layer having a predetermined high expansion ratio and having a more excellent cushioning feeling. Further, according to the third aspect, the thickness of the skin layer on the skin material side is reduced as much as possible, and it is possible to manufacture a molded article having more excellent cushion feeling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる複層構造を有する成形体の製造
方法を実施するのに用いる成形装置の1例を説明する説
明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of a molding apparatus used to carry out a method for producing a molded article having a multilayer structure according to the present invention.

【図2】本発明にかかる3層構造を有する成形体の製造
方法を工程順に説明する説明図であって、同図(a)は
第1工程、同図(b)は第2工程、同図(c)は第3工
程をそれぞれあらわしている。
FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams illustrating a method for manufacturing a molded article having a three-layer structure according to the present invention in the order of steps, wherein FIG. 2A is a first step, FIG. FIG. 3C shows the third step.

【図3】本発明にかかる3層構造を有する成形体の製造
方法で得られる成形体の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a molded article obtained by the method for producing a molded article having a three-layer structure according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成形装置 2 金型 21 一次キャビティ 22 二次キャビティ 3 射出成形機 4 固定型 42 ゲート(樹脂供給孔) 5 可動型 7 表皮材 9 成形体 91 スキン層 93 コア層 94 発泡層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molding apparatus 2 Die 21 Primary cavity 22 Secondary cavity 3 Injection molding machine 4 Fixed mold 42 Gate (resin supply hole) 5 Movable mold 7 Skin material 9 Molded object 91 Skin layer 93 Core layer 94 Foam layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B29K 105:04 B29K 105:04 B29L 9:00 B29L 9:00 (56)参考文献 特開 平6−344362(JP,A) 特開 平6−234133(JP,A) 特開 昭49−10967(JP,A) 特開 平6−293039(JP,A) 特開 平4−148907(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84 B32B 5/00 - 5/32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI B29K 105: 04 B29K 105: 04 B29L 9:00 B29L 9:00 (56) References JP-A-6-344362 (JP, A) JP-A-6-234133 (JP, A) JP-A-49-10967 (JP, A) JP-A-6-293039 (JP, A) JP-A-4-148907 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B29C 45/00-45/84 B32B 5/00-5/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】可動型と固定型とを備え、一方の型の一部
が他方の型に嵌合してキャビティを形成するとともに、
その嵌合深さを任意に変更してキャビティクリアランス
を変更可能な金型の、両型を開放し、表皮材を一方の型
の型面に沿うように供給したのち、両型を所定の嵌合位
置まで嵌合させて金型内に一次キャビティを形成すると
ともに、この一次キャビティ内にガスを充満させて、一
次キャビティ内を一定圧力に保持する第1工程と、 両型のいずれか一方に設けられた樹脂供給孔から一次キ
ャビティ内に、発泡剤によって生じたガスが溶解された
溶融熱可塑性樹脂を供給する第2工程と、 内部の溶融状態を保ちながら、一次キャビティ内に供給
された溶融熱可塑性樹脂の型面および表皮材に接する部
分を固化させてスキン層を形成したのち、一次キャビテ
ィ内のガス圧力を減圧しつつ可動型を型開きに移動させ
て一次キャビティより大きな容積の二次キャビティを形
成し、スキン層の内部の溶融熱可塑性樹脂中に溶解した
ガスを気化させて溶融熱可塑性樹脂を発泡させる第3工
程とを備えている3層構造を有する成形体の製造方法。
A mold having a movable mold and a fixed mold, wherein a part of one mold is fitted to the other mold to form a cavity;
After opening both molds of the mold whose cavity clearance can be changed by arbitrarily changing the fitting depth, the skin material is supplied along the mold surface of one mold, and then both molds are fitted in a predetermined manner. A first step of forming a primary cavity in the mold by fitting to the mating position, filling the primary cavity with a gas, and maintaining a constant pressure in the primary cavity, A second step of supplying a molten thermoplastic resin in which a gas generated by a foaming agent is dissolved into the primary cavity from the provided resin supply hole, and a melt supplied into the primary cavity while maintaining a molten state inside. After solidifying the surface of the thermoplastic resin in contact with the mold surface and the skin material to form a skin layer, the movable mold is moved to the mold opening while reducing the gas pressure in the primary cavity to increase the volume of the primary cavity. Forming a secondary cavity, and vaporizing a gas dissolved in the molten thermoplastic resin inside the skin layer to foam the molten thermoplastic resin, thereby producing a molded product having a three-layer structure. .
【請求項2】原料熱可塑性樹脂と発泡剤とを射出成形機
に投入し、射出成形機内で原料熱可塑性樹脂を溶融する
とともに、射出成形機のバレル側および一次キャビティ
内の圧力を、前記発泡剤によって生じたガスが完全に溶
融熱可塑性樹脂中に溶解するのに必要な圧力に保ちつ
つ、射出成形機から一次キャビティ内に供給する請求項
1に記載の3層構造を有する成形体の製造方法。
Wherein the raw material thermoplastic resin and a blowing agent were charged into an injection molding machine, the <br/> together with melting the raw material thermoplastic resin in an injection molding machine, barrel side of the injection molding machine and the primary cavity 3. The three-layer structure according to claim 1, wherein the pressure is supplied from the injection molding machine into the primary cavity while maintaining the pressure required for completely dissolving the gas generated by the blowing agent in the molten thermoplastic resin. A method for producing a molded article having:
【請求項3】表皮材が接している型の温度より表皮材が
接していない側の型の温度を低くした状態で第3工程を
行う請求項1または請求項2に記載の3層構造を有する
成形体の製造方法。
3. The three-layer structure according to claim 1, wherein the third step is performed in a state in which the temperature of the mold not in contact with the skin material is lower than the temperature of the mold in contact with the skin material. A method for producing a molded article having the same.
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