JP3626246B2 - 積層成形品の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表側に表皮面材が被覆された積層成形品の成形方法に関し、ドアトリム、ホイールキャップ、サイドガーニッシュ等の自動車の内外装部品、家具、椅子、および、建築資材等を製造する際に利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来より、自動車のドアの室内側の側面を覆うドアトリム等の自動車内装部品として、柔軟性を有する表皮面材に被覆された合成樹脂製の成形品が利用されている。
このような成形品を積層成形品化すれば、成形と同時に、所定の機能・性質を有する表皮面材を成形品の表面に一体化でき、高品質の内装部品が低コストで生産できるようになる。
例えば、手で触れた際等に良好な感触を与えることのできる柔軟な表皮面材や、装飾性を付与することのできる織布等を一体化すれば、風合いや外観品質の優れた内装部品が低コストで得られ、クッション性を有する発泡樹脂で裏打ちされた表皮面材を一体化すれば、クッション性に優れた内装部品が低コストで得られるようになる。
また、表皮面材として、表面に木目が印刷された木質調フィルムや、所定の色に着色された着色フィルム等の装飾用フィルムを一体化すれば、木目調の自動車用サイドガーニッシュや、ボディと同色のホイールキャップ等が低コストで得られ、自動車の外装部品についても、積層成形品とすることにより、外観品質の優れた外装部品を低コストで生産できるようになる。
このため、表面に各種の表皮面材が一体化された積層成形品を製造する試みがなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車の内外装品に限らず、合成樹脂製の成形品には、補強用のリブや、ねじ留め用のボス等の厚肉部が形成される。このような厚肉部を成形品に形成すると、当該厚肉部の反対側の面にヒケが発生する。
この際、厚肉部の反対側の面に、装飾用フィルムが一体化されていると、この装飾用フィルムがヒケに倣って凹み、成形品の表面に凹部が形成され、これにより、成形品の外観品質が損なわれるという問題がある。
また、厚肉部の反対側の面に、発泡樹脂の裏打ちを有する表皮面材が一体化されていると、前述のヒケにより成形時に加えられる圧縮力が弱められ、ヒケが発生した部分近傍の発泡樹脂に加わる圧縮力は、他の部分よりに加わる圧縮力よりも小さくなる。
このため、ヒケ近傍の発泡樹脂は、元の形に戻ろうとする復元力が他の部分よりも強く残ることとなり、脱型後に膨らんで凸部を形成し、やはり、成形品の外観品質が損なわれるという問題がある。
なお、特開平６−７１７９８号公報には、積層成形品を成形するにあたり、成形品の厚肉部の内部に窒素ガスを注入し、ガスの注入で厚肉部の内部に中空部を形成した積層体が示されている。このような積層体によれば、中空部内の窒素ガスの圧力により、ヒケの発生が防止されるようになる。
しかしながら、中空部を設けると、厚肉部の強度が低下し、この厚肉部を補強用のリブやねじ留め用のボス等として利用する場合には、強度不足となる。
また、厚肉部に注入する窒素ガスは、流量制御や圧力制御が困難であるため、厚肉部の内部に中空部を均一に形成することが難しく、均一に中空部が形成されないと、外力が一部分に集中し、さらに強度が低下する。
このため、特開平６−７１７９８号公報の積層体では、強度に優れた積層成形品を得ることができないという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、外観品質および強度に優れた積層成形品の成形方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、表側に表皮面材が一体化され、裏側に肉厚寸法が他の部分よりも大きい厚肉部が部分的に形成された積層成形品の成形方法であって、予め内部に表皮面材を配置しておき、かつ、前記厚肉部に応じた形状の凹部の周りを囲む環状の突起が形成された金型に溶融樹脂を充填した後、前記金型を密閉した状態で、前記積層成形品の裏側を成形する成形面と前記溶融樹脂との間の前記厚肉部の周囲に、前記突起に堰き止められるように圧縮流体を圧入することを特徴とする。
以上において、前記積層成形品は、肉厚寸法が他の部分よりも大きい厚肉部が部分的に形成されたものであり、かつ、前記圧入部は、前記厚肉部を形成する成形面の周囲に設けられていることが望ましい。
【０００６】
以上のような本発明では、次のような材料、成形装置、および、成形手順を採用することができる。
（１）材 料
成形品を形成する合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート、ポリアミド等の熱可塑性樹脂、これらの樹脂の混合物、および、これらの熱可塑性樹脂にタルク、マイカ等のフィラー、または、ガラス繊維等の充填材を加えたもの等が採用でき、特に、ポリプロピレン、または、ポリプロピレンにフィラーやガラス繊維等の充填材を加えたものを採用するのが好ましい。
また、表皮面材としては、熱可塑性樹脂面材、熱可塑性樹脂の発泡面材、合成樹脂製フィルム、不織布、および、織布等の単層面材、ならびに、前述の単層面材の裏面に発泡面材を裏打ちしたもの、および、前述の単層面材を数種類積層したもの等の積層面材が採用できる。
ここで、熱可塑性樹脂面材の具体例としては、塩化ビニル樹脂（以下、ＰＶＣという）や熱可塑性エラストマ（以下、ＴＰＯという）等が挙げられる。
熱可塑性樹脂の発泡面材としては、独立孔のものが好ましい。
合成樹脂製フィルムとしては、装飾模様等が印刷されたものや、任意の色に着色されたものも採用できる。
不織布および織布としては、起毛や、織模様による凹凸が表面にあるものも採用できる。
積層面材の具体例としては、ＰＶＣやＴＰＯ等の表面材に、ポリプロピレンやポリウレタン等の発泡面材を裏打ちしたもの等が挙げられる。
【０００７】
（２）成形装置
成形機としては、射出プレス成形機、射出圧縮成形機、および、圧縮機構を付加した射出成形機等、金型の内部に充填された溶融樹脂を型締めで圧縮できるものを採用することが望ましい。
金型としては、成形面に圧縮流体を圧入する圧入部を有するものであれば、個々の成形方式に適した金型が採用できる。
また、圧縮流体の圧入部としては、溶融樹脂が内部に流入しない程度の大きさの噴出口を有するガス圧入ピン、圧縮流体の噴出口にガス等が通過可能な多孔質部材を設置したもの等が採用できる。
（３）成形手順
成形手順の代表例として、以下のような手順Ａ、Ｂが挙げられる。
〔手順Ａ〕
▲１▼金型を開き、この状態で、表皮面材を当該金型まで搬送するとともに、表皮面材を当該金型の所定位置に押し付けて密着させる。この表皮面材の搬送は、面材設置装置等を用いて自動的に行うとよい。
▲２▼金型に設けられたバキュームパッド等の装着装置を起動し、表皮面材を金型に仮固定する。
▲３▼金型を閉鎖し、型締めが最終的に完了する位置よりも、所定寸法（例えば、１〜５０ｍｍ）手前の位置で金型を停止させ、金型が型開きしないように、金型の後方をブロックしておく。
▲４▼射出装置に溶融樹脂の射出を開始させ、当該溶融樹脂の金型の内部への充填を開始する。
▲５▼溶融樹脂の充填が完了する直前もしくは完了と同時に、金型の閉鎖を再開する。これにより、表皮面材が両方の金型の隙間に挟まれるとともに当該隙間を密封し、金型の内部は密閉状態となり、この後、圧入される圧縮流体は外部に漏れない。
ただし、金型に設けられたガス抜きピン等により、金型内に充満していた不要なガスは、溶融樹脂が金型内部に充満するにつれて排気される。これにより、溶融樹脂のスムーズな充填が可能となる。
▲６▼金型の再閉塞により、内部の溶融樹脂に圧縮力を加え、型締めが完了するまでに、溶融樹脂を金型の内部全体にひろげる。
▲７▼金型の圧入部から圧縮流体（例えば窒素ガス）を圧入し、溶融樹脂が成形面の形状を維持するように保圧をかける。この保圧により、ヒケの発生が未然に防止される。
▲８▼溶融樹脂を冷却する。この際、溶融樹脂を所定の温度まで冷却する間に、溶融樹脂は、次のような段階を経た後、金型から脱型可能となる。
１） 圧縮流体を圧入しながら保圧する段階
２） 圧入を停止した圧縮流体の圧力を維持しながら保圧する段階
３） 圧縮流体を排気して脱圧する段階
上記の段階を経た後、金型を開いて成形品を離型する。この際、圧縮流体の圧力をある程度残し、圧縮流体の残圧を利用すれば、成形品の離型がスムーズに行える。
〔手順Ｂ〕
▲１▼前述の手順Ａで示した▲１▼〜▲４▼を行う。ただし、金型には、予め成形面と溶融樹脂との間に圧入される圧縮流体を閉じ込めるための環状突起を、圧入部の近傍の成形面等に設けておく。
▲２▼溶融樹脂の充填完了の直前もしくは完了と同時に金型を再度閉塞する。
▲３▼金型の圧入部から圧縮流体（例えば窒素ガス）を圧入する。この圧縮流体は、前述の環状突起の内部に溜まり、当該圧縮流体の圧力は、溶融樹脂に成形面の形状を維持させる保圧力となり、ヒケの発生を未然に防止する。
▲４▼前述の手順Ａで示した▲８▼を行う。
【０００８】
このような本発明では、圧入された圧縮流体が金型に充填された溶融樹脂を裏側から成形面に向かって押圧するので、溶融樹脂のヒケの発生が未然に防止され、成形が完了するまで、表皮面材は成形面に密着し、かつ、表皮面材に加わる圧縮力が全体的に均一となる。
特に、厚肉部が部分的に形成された成形品を成形する場合であっても、厚肉部を成形する成形面の周囲に圧縮流体を圧入すれば、当該厚肉部の反対側の面におけるヒケの発生が未然に防止される。
また、厚肉部の基部は、中実であるため、内部を中空にすることによる、強度的な問題や、製造上の問題が一切生じない。
このため、表面に一体化された表皮面材が凹部や凸部を形成することがなく、外観品質および強度に優れた積層成形品が確実かつ容易に得られるようになり、これにより前記目的が達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１には、本発明の第１実施形態に係る射出圧縮成形機１の要部が示されている。図において、射出圧縮成形機１には、溶融樹脂２を射出する射出装置１０と、成形用の金型２０の型締めを行う図示しない圧縮機構と、表皮面材３を金型２０まで搬送する図示しない面材設置装置とが設けられている。
射出装置１０は、筒状のバレル１１の内部に溶融樹脂２を混練するスクリュウ１２を設けたものである。バレル１１の先端にはノズル１３が設けられている。ノズル１３を金型２０のブッシュ２１に接続して溶融樹脂２を射出することにより、金型２０の内部に溶融樹脂２が充填されるようになっている。
【００１０】
金型２０は、自動車のホイールキャップを成形するものであり、図中右側の固定金型部２０Ａ と、左側の可動金型部２０Ｂ と、これらの金型部２０Ａ， ２０Ｂの間に形成されるキャビティ２２とを備えている。この金型２０のパーティング形状は、インロー構造を形成するようになっている。
このうち固定金型部２０Ａ は、可動金型部２０Ｂ に向かって突出する成形面２３を有する雄型であり、前述の圧縮機構に固定された固定側ダイプレート１４に取付けられている。固定金型部２０Ａ には、前述のブッシュ２１の他、キャビティュ２２のほぼ中央部分に溶融樹脂２を供給するダイレクトゲート２４が設けられている。
固定金型部２０Ａ の成形面２３には、ホイールキャップをホイールに固定するためのクリップを成形するクリップ成形部３０が設けられている。このクリップ成形部３０の近傍には、後述する圧入部（図３には示されない）が設けられている。
前述のクリップは、肉厚寸法が成形品の他の部分よりも大きい厚肉部であり、自動車のホイールに係止されるものである。
一方、可動金型部２０Ｂ は、凹んだ成形面２５を有する雌型であり、固定側ダイプレート１４に対して近接離隔可能に設けられた移動側ダイプレート１５に取付けられている。可動金型部２０Ｂ には、成形面２５を囲む側壁２６の端面２６Ａ に表皮面材３を吸着させる図示しないバキュームパッドが設けられている。
【００１１】
前述の圧縮機構は、移動側ダイプレート１５の図中左側に配置された図示しない油圧シリンダ装置を備えたものである。この油圧シリンダ装置で可動金型部２０Ｂ を固定金型部２０Ａ に向かって押圧するようになっている。
前述の面材設置装置は、表皮面材３を固定金型部２０Ａ および可動金型部２０Ｂ の間の所定位置に配置するものである。面材設置装置により所定位置に配置された表皮面材３には、可動金型部２０Ｂ が接近して押し付けられるようになっている。そして、可動金型部２０Ｂ の端面２６Ａ に設けられたバキュームパッドで、表皮面材３が可動金型部２０Ｂ に仮固定可能となっている。
また、表皮面材３は、可動金型部２０Ｂ の側壁２６よりも外側にはみ出る大きさとされている。これにより、表皮面材３が仮固定された状態の可動金型部２０Ｂ を固定金型部２０Ａ に向かって移動し、金型２０を閉鎖すると、表皮面材３が固定金型部２０Ａ および可動金型部２０Ｂ の間に形成される隙間を密封し、金型２０の内部が密封されるようになっている。
なお、金型２０には、ガス抜きピン等のガス抜き手段が設けられているため、溶融樹脂２の充填の際に不要なガスが外部に排気され、これにより、溶融樹脂２のスムーズな充填が可能となっている。
【００１２】
図２には、金型２０のクリップ成形部３０の近傍部分が拡大されて示されている。クリップ成形部３０は、成形品のクリップに応じた形状の凹部である。このクリップ成形部３０の近傍には、圧縮流体である高圧の窒素ガスを溶融樹脂２と成形面２３との間に圧入するための圧入部３１が設けられている。
圧入部３１は、成形面２３に開口された圧入口３２と、この圧入口３２に窒素ガスを導入するガス流路３３と、圧入口３２およびガス流路３３の間に設けられた気室３４とを含んで構成されたものである。
気室３４は、固定金型部２０Ａ に穿たれた段付穴３５の先端部分の空間であり、その内部には、気室３４に応じた段付形状を有するとともに、気室３４よりも一回り寸法の小さい蓋部材３６が配置されている。
段付穴３５は、先端部分が段階的に縮径されたものである。段付穴３５の内面のうち、気室３４の近傍の部分には、ねじ溝３５Ａ が設けられている。段付穴３５の内部には、ねじ溝３５Ａ と螺合するねじ部材３７が配置されている。
段付穴３５の段付部３５Ｂ と、この段付部３５Ｂ と対向する蓋部材３６の段付部３６Ａ との間には、Ｏリング３８が介装されている。ねじ溝３５Ａ と螺合するねじ部材３７を締付けることにより、Ｏリング３８が段付穴３５の段付部３５Ｂ および蓋部材３６の段付部３６Ａ の両方に密着している。これにより、気室３４に導入された高圧の窒素ガスが段付穴３５を通って外部に漏れないようになっている。
蓋部材３６には、圧入口３２に遊嵌されたピン３９が設けられている。ピン３９は、圧入口３２の開口面積を減じ、これにより、圧入口３２の内部に溶融樹脂２が侵入しないようになっている。
【００１３】
このような本実施例では、次のような手順により射出成形を行う。
まず、金型２０を開き、この状態で、面材設置装置を起動し、表皮面材３を固定金型部２０Ａ および可動金型部２０Ｂ との間に配置する。この後、可動金型部２０Ｂ を固定金型部２０Ａ 側に移動し、可動金型部２０Ｂ の端面２６Ａ を、図３に示されるように、表皮面材３に押し付けて密着させる。この状態で、金型２０のバキュームパッドを起動し、表皮面材３を金型２０に仮固定する。
次に、図４に示されるように、型締めが最終的に完了する位置αよりも所定寸法ａだけ手前の位置βまで可動金型部２０Ｂ を移動した後、金型２０が型開きしないように、可動金型部２０Ｂ を後方をブロックしておく。ここで、前述の所定寸法αは、１〜５０ｍｍの範囲で設定することができる。
この状態で、射出装置１０を起動し、キャビティ２２への溶融樹脂２の充填を開始する。そして、溶融樹脂２の充填が完了する直前もしくは完了と同時に、圧縮機構を起動し、図５に示されるように、前述の位置αに向かって可動金型部２０Ｂ を移動する。
【００１４】
この際、金型２０に設けたガス抜き手段により、金型２０内の不要なガスは、溶融樹脂２が金型２０内部に充満するにつれて排気され、溶融樹脂２の充填がスムーズに行われる。
また、可動金型部２０Ｂ の移動により、表皮面材３は、固定金型部２０Ａ および可動金型部２０Ｂ の隙間２０Ｃ に挟まれる部分が増え、次に行われる窒素ガスの圧入が開始される頃までには、表皮面材３が隙間２０Ｃ を密封し、金型２０のキャビティ２２は密閉状態となる。これにより、高圧の窒素ガスをキャビティ２２内に圧入しても、窒素ガスが外部に漏れることはない。
さらに、可動金型部２０Ｂ の移動により、キャビティ２２内の溶融樹脂２に圧縮力が加わり、溶融樹脂２がキャビティ２２の隅に向かって広がり、図６に示されるように、可動金型部２０Ｂ が型締完了位置αに到達すると、溶融樹脂２はキャビティ２２の全体に充満する。
続いて、圧入部３１から窒素ガスを圧入し、溶融樹脂２が成形面２５の形状を維持するように保圧をかける。この保圧により、ヒケの発生が未然に防止される。
そして、溶融樹脂を所定の温度まで冷却する。この間にも、窒素ガスの保圧を継続し、窒素ガスを圧入しながら溶融樹脂２の保圧を行う段階、圧入を停止した窒素ガスの圧力を維持しながら溶融樹脂２の保圧を行う段階、窒素ガスを排気して脱圧する段階を経た後、金型２０を開いて成形品を離型する。
ここで、窒素ガスの圧力をある程度残し、窒素ガスの残圧を利用すれば、成形品の離型がスムーズに行える。
【００１５】
前述のような本実施例によれば、次のような効果がある。
すなわち、窒素ガスを成形面２３と溶融樹脂２との間に圧入し、この窒素ガスの圧力で金型２０に充填した溶融樹脂２を成形面２５に向かって押圧するようにしたので、成形が完了するまで溶融樹脂２が成形面２５に密着するようになり、溶融樹脂２のヒケの発生を未然に防止できる。
しかも、溶融樹脂２にヒケが発生しないので、成形が完了するまで表皮面材３も成形面２５に密着するようになるうえ、成形面２５に密着する表皮面材３には、圧縮力が全体的に均一に加わるようになるため、樹脂２の表面に一体化された表皮面材３に凹部や凸部が形成されることがなく、外観品質に優れた積層成形品を容易に得ることができる。
【００１６】
また、成形品に設けられるクリップは、中実となるため、内部を中空にする場合と異なり、強度的な問題や製造上の問題が何ら生じず、強度に優れた積層成形品を確実かつ容易に得ることができる。
【００１７】
さらに、表皮面材３を金型２０の外部にはみ出る大きさとし、金型２０の閉鎖により、表皮面材３を固定金型部２０Ａ および可動金型部２０Ｂ の隙間２０Ｃ に挟み込み、表皮面材３で隙間２０Ｃ を密封するようにしたので、金型２０を閉鎖すると、キャビティ２２が自動的に密閉状態となり、高圧の窒素ガスをキャビティ２２内に圧入しても、窒素ガスが外部に漏れることはなく、窒素ガスの圧入効果が確実に得られるようになり、外観品質に優れた積層成形品を確実に得ることができる。
【００１８】
また、型締めが最終的に完了する位置αよりも所定寸法ａだけ手前の位置βまで可動金型部２０Ｂ を移動させた状態で、キャビティ２２に溶融樹脂２を充填し、溶融樹脂２の充填が完了する直前もしくは完了と同時に、前述の位置αに向かって可動金型部２０Ｂ を移動し、溶融樹脂２を圧縮してキャビティ２２全体に充満させたので、全面的に射出装置１０の射出圧力にたよらなくとも、溶融樹脂２をキャビティ２２全体に充満させることができる。
このため、射出装置１０の射出圧力を低くできるので、金型２０内に充填した溶融樹脂２が表皮面材３を破損させることがなくなり、この点からも、外観品質に優れた積層成形品を得ることができる。
【００１９】
〔第２実施形態〕
図７には、本発明の第２実施形態が示されている。本実施形態は、前記第１実施形態における自動車のホイールキャップを成形する金型２０を、自動車のドアトリム（ドア用内装パネル）を成形する金型４０としたものである。
すなわち、金型４０は、図中右側の固定金型部４０Ａ と、左側の可動金型部４０Ｂ と、これらの金型部４０Ａ， ４０Ｂの間のキャビティ４２とを備えたものである。この金型４０のパーティング形状は、インロー構造を形成するようになっている。
固定金型部４０Ａ は、可動金型部４０Ｂ に向かって突出する成形面４３を有する雄型であり、図示しない圧縮機構に固定されている。固定金型部４０Ａ には、図示略の射出装置１０のノズル１３を受けるブッシュ４１と、射出装置１０からの溶融樹脂２を金型４０の内部に導入するスプルー４４と、キャビティュ４２に溶融樹脂２を供給する二つに分岐したホットランナ４７とが設けられている。
可動金型部４０Ｂ は、凹んだ成形面４５を有する雌型であり、固定金型部４０Ａ に対して近接離隔可能に図示しない圧縮機構に取付けらている。可動金型部４０Ｂ には、成形面４５を囲む側壁４６の端面４６Ａ に表皮面材３を吸着させる図示しないバキュームパッドが設けられている。
ここで、固定金型部４０Ａ の成形面４３には、前記第１実施形態と同様に、成形品の厚肉部であるリブを成形するリブ成形部５０と、このリブ成形部５０の周りを囲む環状の突起６０とが設けられている。また、リブ成形部５０の近傍には、図８に示されるように、窒素ガスを圧入するための圧入部５１が設けられている。
【００２０】
リブ成形部５０は、成形品のリブの形状に応じた溝状の凹部である。
圧入部５１は、前記第１実施形態の圧入部３１と同様のものであり、成形面４３に開口された圧入口５２と、この圧入口５２に窒素ガスを導入するガス流路５３と、圧入口５２およびガス流路５３の間の気室５４とを有している。
気室５４は、固定金型部４０Ａ に穿たれた段付穴５５の先端部分の空間であり、その内部には、気室５４に応じた段付形状を有するとともに、気室５４よりも一回り寸法の小さい蓋部材５６が配置されている。
段付穴５５は、先端部分が段階的に縮径されたものである。段付穴５５の気室５４の近傍の部分には、ねじ溝５５Ａ が設けられている。段付穴５５の内部には、ねじ溝５５Ａ と螺合するねじ部材５７が配置されている。
段付穴５５の段付部５５Ｂ と、この段付部５５Ｂ と対向する蓋部材５６の段付部５６Ａ との間には、Ｏリング５８が介装され、このＯリング５８で気室５４に導入された窒素ガスが段付穴５５を通って外部に漏れないようになっている。
蓋部材５６には、圧入口５２に遊嵌されたピン５９が設けられている。ピン５９により、圧入口５２の内部に溶融樹脂２が侵入しないようになっている。
突起６０は、成形面４３から突出する断面楔形状のものであり、リブ成形部５０の全周を囲むように設けられている。
前述の圧入部５１は、突起６０の内側に設けられている。これにより、圧入部５１からリブ成形部５０の近傍に圧入された窒素ガスが突起６０に堰き止められ、リブ成形部５０近傍の溶融樹脂２が窒素ガスの圧力より確実に成形面４５に向かって押圧されるようになっている。
【００２１】
このよう本実施形態においても前記第１実施形態と同様な作用、効果を奏することができる他、突起６０で堰き止めることにより、圧入した窒素ガスで溶融樹脂２を部分的に押圧可能となるので、成形面４３の全体にわたって窒素ガスを圧入する必要がなく、窒素ガスの圧力を有効に利用できるようになり、成形品の大きさが大きい場合には、窒素ガスの使用量を低減できるという効果を付加できる。
【００２２】
【実施例】
続いて、本発明の効果をより具体的な実施例に基づいて説明する。
〔第１実施例〕
第１実施例は、本発明に基づいて積層成形品を成形する実験である。本実施例では、前記第１実施形態で示した金型２０により、自動車のホイールキャップの成形を行う。
〔第１比較例〕
第１比較例は、本発明の効果を確認するために、前記第１実施例と同じ装置および金型等を用いるが、窒素ガスの圧入を行わないで前記第１実施例と同一の成形品を得ようとする実験である。
【００２３】
〔共通射出条件〕
第１実施例および第１比較例では、以下のような材料、装置、および成形条件等により成形を行う。
（１）材 料
成形品の基部を構成する合成樹脂としては、モストロンＬ（Ｌ−２０００Ｐ 、長繊維グラスファイバ２０重量％含有ポリプロピレン樹脂）を用いる。
また、表皮面材としては、透明層、着色層、および、接着層からなる三層構造となったポリウレタン製の薄いもの（厚さ１５０μｍ）を用いる。
（２）成形装置
成形装置としては、汎用の射出成形機（三菱重工（株）製、８５０ＭＧＷ−１６０、最大型締力８５０ｔ）に、圧縮機構を組み込んだものを用いる。
（３）成形条件
成形条件としては、以下のような値を採用する。

〔実験結果〕
第１実施例では、厚肉部であるクリップの裏側となる部分の表面には、ヒケの発生がなく、外観に優れた良好なホイールキャップが得られた。
一方、第１比較例では、クリップの裏側となる部分の表面にヒケが発生し、表皮面材に凹部ができ、得られたホイールキャップの外観が損なわれた。
【００２４】
〔第２実施例〕
第２実施例は、前記第１実施例の薄い表皮面材に代えて発泡体層を含んで形成された厚手の表皮面材を用いて積層成形品を成形する実験である。
なお、本実施例で成形する成形品は、自動車のドアの内側に張り付けられるドアトリムである。このドアトリムには、補強用のリブが設けられている。ドアトリム本体の肉厚寸法ｔは、２．５ｍｍとされており、補強用リブの幅寸法ｗは、２．０ｍｍとされている（図８参照）。
〔第２比較例〕
第２比較例は、本発明の効果を確認するために、前記第２実施例と同じ装置および金型等を用いるが、窒素ガスの圧入を行わないで前記第２実施例と同一の成形品を得ようとする実験である。
【００２５】
〔共通射出条件〕
第２実施例および第２比較例では、以下のような材料、装置、および成形条件等が採用される。
（１）材 料
成形品の基部を構成する合成樹脂としては、ポロプロピレン（出光ポリプロＪ−３０５０ＨＰ、ＭＦＲ＝４２ｇ／１０分；２３０℃，２．１６ｋｇｆ）を用いる。
また、表皮面材としては、ＰＶＣの薄いシートの裏面にポリプロピレンの発泡体（商品名：トーレペフ）を張り付けたものを用いる。なお、ＰＶＣシートの厚さ寸法は、０．５ｍｍとされ、発泡体の厚さ寸法は、２．５ｍｍとされている。
（２）成形装置
成形装置としては、前記第１実施例と同じもの（射出成形機に圧縮機構を組み込んだもの）を用いる。
（３）成形条件
成形条件としては、以下のような値を採用する。

〔実験結果〕
第２実施例では、厚肉部であるリブの裏側の表面も平滑となり、表皮面材に凹凸等の不具合が全くない外観に優れた良好なドアトリムが得られた。
一方、第２比較例では、リブの裏側となる部分の表皮面材が膨らみ、表面に凸部を発生させ、得られたドアトリムの外観が損なわれた。
【００２６】
以上、本発明について好適な実施形態や実施例を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態や実施例に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
例えば、圧入部としては、圧入口を部分的にピンで塞ぐことにより、溶融樹脂が内部に流入しないようにしたものに限らず、ガス等が通過可能な多孔質部材で圧入口を塞いだものでもよい。
また、圧縮流体を堰き止める突起としては、断面楔状のものに限らず、断面四角形状のものでもよく、圧入された窒素ガス等の圧縮流体を充分堰き止めることができれば、その断面形状は限定されない。
さらに、厚肉部としては、ホイールキャップのクリップや、ドアトリムの補強用リブに限らず、ねじ留め用のボスでもよく、成形品の肉厚が他の部分よりも厚い部分であれば、その用途、機能は限定しない。
また、ランナとしては、電熱ヒータ等の加熱手段を備えたホットランナに限らず、単に溶融樹脂を通過させるもの（コールドランナ）でもよく、本発明においては、ホットランナおよびコールドランナのどちらも採用できる。
【００２７】
さらに、成形品の基部を形成する合成樹脂としては、前記各実施例で示したものに限らず、ポリスチレン、ポリエチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂、これらの樹脂の混合物、および、これらの熱可塑性樹脂にタルク、マイカ、ガラス繊維等の充填材を添加したもの等でもよい。
また、表皮面材としては、前記各実施例で示したものに限らず、装飾模様等が印刷されたフィルム、通常の熱可塑性樹脂面材等の単層面材、ならびに、ＴＰＯや塩化ビニル樹脂等の表面材に、織布・不織布等からなる裏地材を裏打ちした多層面材等でもよい。
さらに、加圧ガスとしては、窒素ガスに限らず、アルゴン等の不活性ガスでもよく、要するに、高圧にしても爆発の危険を回避できるガスであればよい。
【００２８】
また、射出成形方式としては、前記各実施形態等で示した射出圧縮成形方式に限らず、完全に閉鎖した金型内に射出装置で溶融樹脂を充填する一般的な射出成形方式、および、開放状態の金型にプレス成形機で溶融樹脂を充填した後、金型を閉鎖するプレス成形方式等にも適用できる。このうち、プレス成形方式には、押出機から押し出された溶融樹脂を成形するフロースタンピングや加熱した樹脂シートを用いるシートスタンピング等の成形方式が含まれる。
【００２９】
【発明の効果】
前述のように本発明によれば、外観品質および強度に優れた積層成形品を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る射出圧縮成形機の要部を示す断面図である。
【図２】前記第１実施形態の金型の要部を示す拡大断面図である。
【図３】前記第１実施形態の一成形工程を示す断面図である。
【図４】前記第１実施形態の図３の後の一成形工程を示す断面図である。
【図５】前記第１実施形態の図４の後の一成形工程を示す断面図である。
【図６】前記第１実施形態の図５の後の一成形工程を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の金型を示す断面図である。
【図８】前記第２実施形態の金型の要部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
２ 溶融樹脂
３ 表皮面材
２０， ４０ 金型
２３， ４３ 厚肉部を形成する成形面
３１， ５１ 圧入部

Claims (1)

1. 表側に表皮面材が一体化され、裏側に肉厚寸法が他の部分よりも大きい厚肉部が部分的に形成された積層成形品の成形方法であって、予め内部に表皮面材を配置しておき、かつ、前記厚肉部に応じた形状の凹部の周りを囲む環状の突起が形成された金型に溶融樹脂を充填した後、前記金型を密閉した状態で、前記積層成形品の裏側を成形する成形面と前記溶融樹脂との間の前記厚肉部の周囲に、前記突起に堰き止められるように圧縮流体を圧入することを特徴とする積層成形品の成形方法。

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