JPH06134803A

JPH06134803A - 積層体の製造方法

Info

Publication number: JPH06134803A
Application number: JP31575492A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yasui; 誠治保井; Masanobu Kurumachi; 正信車地; Takeshi Nagaoka; 猛長岡
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1992-10-29
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 1994-05-17
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JP3190749B2

Abstract

(57)【要約】【目的】少ない工数で製造することができ、材料の歩
留りが良い積層体の製造方法を提供する。【構成】芯材と表皮層との間に発泡層が形成された積
層体の製造方法であって、平衡装置１８によって平衡度
が維持された一対の金型内で芯材２６を成形する工程
と、この芯材２６を金型１５内に残したまま、一方の金
型交換又は部分移動を含む前期平衡装置１８によって平
衡度が維持された金型間相対移動により、芯材２６と金
型５間にキャビテイ２８を形成する工程と、このキャビ
テイ２８に射出圧で発泡が抑えられた発泡材料３０を射
出充填する工程と、部分移動を含む前期平衡装置１８に
よって平衡度が維持された金型間相対移動により、型表
面の冷却固化された表皮層３３と芯材２６との間に発泡
層３２を形成する工程とを含むことにより、少ない工数
で製造することができ、材料の歩留りが良くなるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の内装用パネル
（例えば、インストルメントパネル）の如く芯材と表皮
層との間に発泡層が形成された積層体の製造方法に係わ
り、特に、少ない工数で製造することができ、材料の歩
留りが良いものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の積層体の製造方法として
は図７に示すものがある。図７において、この製造方法
は、図７（ａ）に示すように、真空成形機５１に表皮層
と発泡層とからなる表層材５２をシートで供給し、加熱
・軟化させる。そして、表層材５２と型５３の間を真空
状態にして表層材５２を型５３に密着させ、所望の形状
に成形する。成形が完了すると型５３から表層材５２を
取り外し、トリミングして不要部を切り離す。そして、
図７（ｂ）に示すように、この表層材５２を射出成形機
５５の上金型５６に装着する。そして、図７（ｃ）に示
すように、表層材５２を装着した状態の上金型５６を下
金型５７に向かって下降させ、表層材５２の発泡層と下
金型５７とでキャビテイ５８を形成する。そして、この
キャビテイ５８に図示しない射出ユニットから熱可塑性
樹脂の芯材料を供給することにより芯材５９を成形し、
芯材と表皮層との間に発砲層が形成された積層体を製造
する方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた積
層体の製造方法では、真空成形機５１での表層材５２の
成形と射出成形機５５での芯材５９の成形の二段階に分
かれるため、真空成形された表層材５２を真空成形機５
１の型５３から取り外し、射出成形機５５の上金型５６
に装着する必要があるが、この取り外し・装着に多くの
工数を要する。また、表層材５２をシートから成形する
ので、材料ロスが多く、特に自動車のインストルメント
パネルのように計器類等の装着部位を有するため形状の
複雑なものにあっては材料ロスも多くなって、歩留りが
悪いという問題点を有している。

【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、少ない工数で製造することができ、材料の歩留
りが良い積層体の製造方法を提供しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明の積層体の製造方法は、芯材と表皮層との間
に発泡層が形成された自動車の内装用パネル（例えば、
インストルメントパネル）の如き積層体の製造方法であ
って、平衡装置によって平衡度が維持された一対の金型
内で芯材を成形する工程と、この芯材を金型内に残した
まま、一方の金型交換又は部分移動を含む前期平衡装置
によって平衡度が維持された金型間相対移動により、芯
材と金型間にキャビテイを形成する工程と、このキャビ
テイに射出圧で発泡が抑えられた発泡材料を射出充填す
る工程と、部分移動を含む前期平衡装置によって平衡度
が維持された金型間相対移動により、型表面の冷却固化
された表皮層と芯材との間に発泡層を形成する工程とを
含んでなる製造方法である。

【０００６】

【作用】芯材を成形した金型内に芯材を残したままで、
芯材と他方の金型間には、発泡材料を充填し発泡させ冷
却固化させる容積の変化するキャビテイが形成され、芯
材上に発泡層と表皮層とが一体的に積層成形される。そ
して、金型間相対移動は平衡装置によって平衡度が維持
された状態で行われるため、芯材と発泡層と表皮層は各
々均一な厚みとなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の積層体の製造方法を実施するた
めの成形機を示す図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３
乃至図５は本発明の積層体の製造方法を示す図である。
まず、成形機を説明し、次に製造方法を説明する。

【０００８】図１及び図２において、この成形機は、骨
格がベッド１と、クラウン２と、スタンドフレーム３と
から構成されており、ベッド１上には第一下金型５と第
二下金型６の２台の下金型を載置したボルスタ７が配置
されている。

【０００９】このボルスタ７は図示しない駆動装置によ
って平行移動自在であり、第一下金型５が成形機中心位
置となる実線で示した第一位置と第二下金型６が成形
機中心位置となる二点鎖線で示した第二位置とを取り
得るようになっている。クラウン２には昇降シリンダ１
１と調節シリンダ１２が固設されており、昇降シリンダ
１１と調節シリンダ１２のピストンロッド１１ａ、１２
ａの端部にはスライド１４が固着されている。そして、
スライド１４には上金型１５が取着されており、昇降シ
リンダ１１を作動させることによって、上金型１５は下
金型５、６に向かって昇降自在となっている。また、調
節シリンダ１２を作動させることによって、上金型１５
は下金型５、６に向かって微昇降自在となっている。昇
降シリンダ１１と調節シリンダ１２には、各々の加圧力
を検出する圧力センサ６１、６２が設けられており、こ
の圧力センサ６１、６２は制御装置６３に接続されてい
る。

【００１０】ベッド１の四隅には平衡シリンダ１８が配
設されており、平衡シリンダ１８はピストンロッド１８
ａの上端においてスライド１４を支持するようになって
いる。４個の平衡シリンダ１８の各々には、ピストンロ
ッド１８ａのストローク量を検出する位置センサ６４
と、平衡シリンダ１８に作用する圧力を検出する圧力セ
ンサ６５が設けられており、これらのセンサ６４、６５
は制御装置６３に接続されている。また、４個の平衡シ
リンダ１８の各々は、制御装置６３の指令を受けて作動
する高速バルブ６７とサーボバルブ６８を備えている。
高速バルブ６７は高速で開閉することによって短時間で
ピストンロッド１８ａのストローク量を調整できるよう
になっており、制御装置６３は位置センサ６４の検出値
を基に高速バルブ６７に作動指令を出し、各平衡シリン
ダ１８の高さを一致させることによって上下金型５
（６）、１４の平衡度を確保することができるようにな
っている。サーボバルブ６８は平衡シリンダ１８に作用
する圧力を調整できるようになっており、制御装置６３
は圧力センサ６１、６２、６５の検出値を基にサーボバ
ルブ６８に作動指令を出し、上下金型５（６）、１４間
の被成形物に対する実加圧力を所定値とすることができ
るようになっている。なお、成形機の側部には、第一下
金型５と第二下金型６に成形材料を供給する第一射出ユ
ニット２０と第二射出ユニット２１が設置されている。

【００１１】つぎに、上述した構造の成形機を用いた積
層体の製造方法を図３乃至図５に基づいて説明する。図
３（ａ）に示すように、ボルスタ７を移動させて第二位
置とし、昇降シリンダ１１のピストンロッド１１ａを
伸長させて上金型１５を第二下金型６に向かって下降さ
せ、上金型１５と第二下金型６とで第二キャビテイ２５
を形成する。このとき、各平衡シリンダ１８に設けられ
た位置センサ６４はピストンロッド１８ａのストローク
量を検出し、その検出値を制御装置６３に送る。制御装
置６３は各検出値と目標値との偏差に基づいて高速バル
ブ６７を作動させ、ピストンロッド１８ａを伸縮させて
上下金型６、１４の平衡度を確保する。このため、第二
キャビテイ２５は均一な厚みとなる。そして、図３
（ｂ）に示すように、この第二キャビティ２５に第二射
出ユニット２１から熱可塑性樹脂の芯材料を供給し、芯
材２６を成形する。このとき、制御装置６３によって上
下金型６、１４の平衡度は確保されるため、射出圧力等
によって第二キャビティ２５の厚みの均一度が損なわれ
ることはなく、芯材２６は均一な厚みとなる。

【００１２】成形が完了すると、図４（ａ）に示すよう
に、成形がなされた芯材２６を上金型１５内に残したま
ま、昇降シリンダ１１のピストンロッド１１ａを短縮さ
せて上金型１５を上昇させ、ボルスタ７を移動させて第
一位置とする。そして、図４（ｂ）に示すように、昇
降シリンダ１１のピストンロッド１１ａを伸長させて芯
材２６を装着した状態の上金型１５を第一下金型５に向
かって下降させ、芯材２６と第一下金型５とで第一キャ
ビテイ２８を形成する。このとき、制御装置６３は各位
置センサ６４の検出値と目標値との偏差に基づいて高速
バルブ６７を作動させ、ピストンロッド１８ａを伸縮さ
せて上下金型６、１４の平衡度を確保するため、第一キ
ャビテイ２８は均一な厚みとなる。

【００１３】そして、図５（ａ）に示すように、この第
一キャビテイ２８に発泡材料３０を所定の射出圧力で射
出充填する。この発泡材料３０は熱可塑性樹脂に発泡剤
を添加して溶融混練したものであり、射出圧力下では発
泡が抑えられた状態で第一射出ユニット２０から第一キ
ャビテイ２８に供給され、第一キャビティ２８内が発泡
材料３０で充満し射出圧力が行き渡った状態では実質的
に未発泡な状態に保持されている。このとき、制御装置
６３によって上下金型６、１４の平衡度は確保されるた
め、射出圧力等によって第一キャビティ２８の厚みの均
一度が損なわれることはない。

【００１４】さらに、図５（ｂ）に示すように、この状
態から調節シリンダ１２のピストンロッド１２ａを短縮
させて上金型１５を所定のストロークｔだけ上昇させ、
第一キャビテイ２８の容積を増大させると、発泡材料３
０の圧力が低下して発泡臨界圧力以下となり、発泡材料
３０の内部で発泡が起こって発泡層３２が形成される。
また、第一下金型５と接する部分の発泡材料３０は未発
泡状態で冷却固化し、発泡しないままの硬質の表皮層３
３が形成される。このとき、位置センサ６４は平衡シリ
ンダ１８のピストンロッド１８ａのストローク量を検出
し、圧力センサ６１と圧力センサ６２は昇降シリンダ１
１と調節シリンダ１２の加圧力を検出し、圧力センサ６
５は平衡シリンダ１８に作用する圧力を検出し、それら
の検出値は制御装置６３に送られる。そして、制御装置
６３は位置センサ６４による検出値に基づいて高速バル
ブ６７を作動させ、下金型６との平衡度を確保させなが
ら上金型１５を上昇させる。このため、発泡層３２は均
一な厚みとなる。また、制御装置６３は圧力センサ６１
による検出値Ｐ₁、圧力センサ６２による検出値Ｐ₂、
４個の平衡シリンダ１８による検出値Ｐ₃、Ｐ₄、
Ｐ₅、Ｐ₆に基づいて発泡材料３０に対する実加圧力Ｐ
＝Ｐ₁＋Ｐ₂−（Ｐ₃＋Ｐ₄＋Ｐ₅＋Ｐ₆）を演算し、
サーボバルブ６８を作動させて実加圧力Ｐが所定値とな
るように制御する。これにより、発泡材料３０は所定の
実加圧力下で発泡するため、発泡層３２は所望の発泡品
質となる（実加圧力が低過ぎると発泡率が大きくなり過
ぎてしまい、実加圧力が高過ぎると泡が壊れてしま
う）。

【００１５】そして、このようにして、芯材２６上に発
泡層３２と表皮層３３とが一体的に積層成形されると、
昇降シリンダ１１のピストンロッド１１ａを短縮させて
上金型１５を上昇させ、芯材２６と発泡層３２と表皮層
３３とからなる積層体を取り出して成形の１サイクルが
終了する。なお、表皮層３３は温度条件を制御すること
により所望の厚さとすることが可能である。

【００１６】このように、芯材２６を成形した上金型１
５内に芯材２６を残したままで、芯材２６と第一下金型
５の間には、発泡材料３０を充填し発泡させ冷却固化さ
せる容積の変化する第一キャビテイ２８が形成され、芯
材２６上に発泡層３２と表皮層３３とが一体的に積層成
形されるため、芯材２６と発泡層３２と表皮層３３とか
らなる積層体を一台の成形機で連続的に製造することが
可能となり、工数を大幅に減らすことができるようにな
る。また、芯材２６を成形材料から成形するため、材料
ロスが殆どなく、歩留りが大幅に向上する。このため、
自動車等の内装用パネル、特に、自動車のインストルメ
ントパネルのように大きくて形状が複雑な積層体の製造
方法としては最適なものとなる。そして、平衡シリンダ
１８によって平衡度が維持された状態で金型間相対移動
が行われるため、積層体の各層は各々均一な厚みとな
る。さらに、芯材、表皮層及び発泡層に同系材料を用い
ると、芯材と発泡層の密着性が向上し、また、リサイク
ルも可能となる。

【００１７】なお、上記実施例では、芯材の成形と発泡
層・表皮層の成形とで別個の下金型を用いたものについ
て説明したが、図６（ａ）に示したように、上金型４１
が、芯材の成形位置（図３（ａ）に相当）、発泡材料
の充填位置（図４（ｂ）に相当）、発泡材料の発泡位
置（図５（ｂ）に相当）の３位置を取り得るようにす
ると、１台の下金型４２で芯材の成形と発泡層・表皮層
の成形を行うことができるようになる。さらに、図６
（ｂ）に示したように、上金型４３の部分移動によっ
て、上金型４３が、、の３位置を取り得るように
しても、１台の下金型４４で芯材の成形と表層材・発泡
層の成形を行うことができるようになる。

【００１８】そして、上記各実施例では、上金型が下金
型に向かって昇降するものについて説明したが、下金型
が上金型に向かって昇降するもの、また、一方の金型が
他方の金型に向かって横移動するものにも同様に適用で
き、上記各実施例と同様の効果を奏する。

【００１９】さらに、芯材の成形方法としては射出成形
に限られるものではなく、圧縮成形、射出圧縮成形等に
よって行うことも可能であり、また、芯材は単層に限ら
れるものではなく、多層状とすることも可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので以下に記載する効果を奏する。芯材を成形した金型
内に芯材を残したままで、芯材と他方の金型間には、発
泡材料を充填し発泡させ冷却固化させる容積の変化する
キャビテイが形成され、芯材上に発泡層と表皮層とが一
体的に積層成形されるため、芯材と発泡層と表皮層とか
らなる積層体を一台の成形機で連続的に製造することが
可能となり、工数を大幅に減らすことができるようにな
る。また、芯材を成形材料から成形するため、材料ロス
が殆どなく、歩留りが大幅に向上する。このため、自動
車の内装用パネル、特に、インストルメントパネルのよ
うに大きくて形状が複雑な積層体の製造方法としては最
適なものとなる。そして、平衡装置によって平衡度が維
持された状態で金型間相対移動が行われるため、積層体
の各層は各々均一な厚みとなる。さらに、芯材、表皮層
及び発泡層に同系材料を用いると、芯材と発泡層の密着
性が向上し、また、リサイクルも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層体の製造方法を実施するための成
形機を示した図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の積層体の製造方法を示した図である。

【図４】本発明の積層体の製造方法を示した図である。

【図５】本発明の積層体の製造方法を示した図である。

【図６】他の積層体の製造方法を示した図である。

【図７】従来の積層体の製造方法を示した図である。

【符号の説明】

５、６下金型１１昇降シリンダ１２調節シリンダ１４スライド１５上金型１８平衡シリンダ（平衡装置）２５、２８キャビテイ２６芯材３０発泡材料３２発泡層３３表皮層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯材と表皮層との間に発泡層が形成され
た積層体の製造方法であって、平衡装置によって平衡度
が維持された一対の金型内で芯材を成形する工程と、こ
の芯材を金型内に残したまま、一方の金型交換又は部分
移動を含む前期平衡装置によって平衡度が維持された金
型間相対移動により、芯材と金型間にキャビテイを形成
する工程と、このキャビテイに射出圧で発泡が抑えられ
た発泡材料を射出充填する工程と、部分移動を含む前期
平衡装置によって平衡度が維持された金型間相対移動に
より、型表面の冷却固化された表皮層と芯材との間に発
泡層を形成する工程とを含んでなる積層体の製造方法。