JPH0755514B2

JPH0755514B2 - 積層製品の射出成形方法

Info

Publication number: JPH0755514B2
Application number: JP61221068A
Authority: JP
Inventors: 秀夫菊池; 光男和田; 恭夫西村; 芳男木下; 光明岡田; 誠島田; 修遠藤
Original assignee: KOBAYASHI & CO.,LTD.
Current assignee: KOBAYASHI & CO.,LTD.
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPS6377719A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車内装品等の積層製品を射出成形する方
法に関する。

（従来の技術）自動車内装品例えばドアトリムは、木質繊維ボード等の
芯材に、スラブウレタン等のクッション材と塩化ビニル
樹脂等の表皮材を積層させてなる。

上記ドアトリムを製造する場合、芯材、クッション材、
表皮材をそれぞれ別個に成形する。なお、クッション材
は発泡成形の際に表皮材にラミネートする等して一体化
し、パッドを作る。そして、このパッドを芯材に取り付
ける。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上記方法では、３つの構成部材をそれぞれ別個
に成形するため成形工程が多い。また、パッドを芯材に
取り付ける工程も必要であり、パッドの端末処理工程も
必要である。さらに、クッション材のラミネート成形も
生産性が悪い。この結果、積層製品の製造コストが高か
った。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その要旨は、金型のキャビティに芯材が収納された状態
で、発泡型プラスチゾルを出発原料とする発泡状態の原
料が、射出機による射出圧力により上記キャビティに充
填されて冷却固化することにより、気泡を有するクッシ
ョン層と気泡が小さいか殆どないスキン層とを連続して
なる樹脂製パッドが、上記芯材に一体的に積層成形され
ることを特徴とする積層製品の射出成形方法にある。

（作用）金型のキャビティに芯材を収納する。発泡型プラスチゾ
ルを出発原料とする発泡状態の原料を、射出機による射
出圧力により上記キャビティに充填する。これにより、
樹脂製パッドを芯材に一体的に積層成形する。このパッ
ドは気泡を有するクッション層と気泡が小さいか殆どな
いスキン層とを連続して有している。このように１回の
射出成形でパッドの芯材への積層とクッション層および
スキン層の成形を行なうことができ、端末処理工程も省
くことができる。

また、流動性の高いプラスチゾルを原料として用いたの
で、射出圧力が低くて済み原料内に気泡が余りつぶれず
に良好なクッション層を得ることができるとともに、成
形物の表面側に、平滑な面を有するスキン層を得ること
ができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図から第８図までの図面
に基づいて説明する。第１図，第２図において、符号１
は射出成形装置を示し、この射出成形装置１は、射出機
10と金型20とを有している。

上記射出機10は、シリンダ11（シリンダ部）と、このシ
リンダ11内に挿入されたスクリュー12と、シリンダ11の
後端部近傍に取り付けられたホッパ13と、シリンダ11の
外周に配置された４組のバンドヒータ14a,14b,14c,14d
（加熱装置）と、シリンダ11の前端に取り付けられたノ
ズルチップ15（ノズル部）とを有している。なお、上記
バンドヒータ14a,14b,14c,14dは互いに独立して制御さ
れている。

上記シリンダ11の通路16は、前端部16aで緩やかなテー
パをなしている。

上記ノズルチップ15は第３図に示すように、漏斗形状を
なしており、軸芯に沿って通路17を有している。この通
路17は、上記通路16の前端部16aに連なりこれより急な
テーパをなす第１通路部17aと、この第１通路部17aに連
なる小径で長い第２通路部17bとを有している。第２通
路部17bは図示の例では緩やかなテーパとなっている
が、ストレートであってもよい。この第２通路部17bの
平均径は例えば約2mmであり、上記シリンダ11の通路16
の径（約60mm）に比べて非常に細い。また、第２通路部
17bの長さは約３〜7cm程度である。

上記射出機10は通常の溶融樹脂を射出する場合に用いら
れる汎用型であり、ノズルチップ15だけが特別製で、通
常の短いノズルチップの約３倍の長さを有している。

上記金型20は固定板21と、図示しない移動機構により固
定型21に対して接近したり離れたりする移動板22とを有
している。これら固定板21と移動板22にはそれぞれ固定
型23および移動型24が取り付けられている。

第４図〜第６図に詳しく示すように、固定型23と移動型
24の対向面にはそれぞれ矩形状の凹部25,26が形成され
ており、固定型23と移動型24とが閉じた時に、これら凹
部25,26によりキャビティ27が形成されるようになって
いる。固定型23の凹部25の成形面25aは後述する積層製
品40の表面を成形するためのものであり、第４図に示す
ようにシボ模様が形成されている。

第１図，第２図に示すように、固定型23には、上記ノズ
ルチップ15の第２通路部17bに連通するスプルー28と、
キャビティ27に連なるゲート29と、これらスプルー28と
ゲート29とを連通させるランナ30とが形成されている。

第６図に示すように、移動型24には、一端が凹部26の周
縁近傍の成形面26aで開口する複数のピン孔31が形成さ
れており、このピン孔31には突き出しピン32が収納され
ている。

上述構成の射出成形装置１を用いて第７図の積層製品40
を射出成形する。

まず、第６図に示すように、金型20が開いた状態で移動
型24の凹部26の成形面26aに板状の芯材41を両面テープ
等を用いて貼り付ける。芯材41としては、ガス透過性の
材料例えば木質繊維ボード等が好ましい。この状態で、
ピン孔31は芯材41により塞がれるとともに、芯材41の周
縁41aと凹部26の周縁（キャビティ27の周縁）との間に
若干の隙間45が形成される。

芯材41の取付後に、移動板22を固定板21方向へ移動さ
せ、移動型24を固定型23に当てて型締めを行なう。

他方、原料（図中符号50で示す）をホッパ13からシリン
ダ11に供給する。原料としては、流動性の高い低発泡型
（発泡倍率約３倍以下）のプラスチゾル、例えば塩化ビ
ニル樹脂ペーストと、可塑剤と、発泡剤と、微小の中空
ガラスビーズとから得られるプラスチゾルを用いる。ス
クリュー12は後退位置にあり、回転することにより原料
をノズルチップ15方向へ送る。上記原料は、シリンダ11
の通路16を通過する過程でバンドヒータ14a,14b,14c,14
dに加熱されてゲル化される。バンドヒータ14a,14b,14
c,14dは、ノズルチップ15に向かって徐々に温度が高く
なるように制御されている。最もノズルチップ15に近い
通路16の前端部16aでは、原料は発泡温度を若干回る温
度まで加熱される。なお、シリンダ11の温度を原料の発
泡温度以上に上げると、シリンダ11内で原料が発泡し、
汎用の射出機10では射出量が一定にならない。

原料がシリンダ11に充満しノズルチップ15の通路17の途
中まで到達した状態で、スクリュー12が前進し、この前
進ストロークに対応する量の原料を射出する。原料は上
述したようにシリンダ11の通路16で加熱されてゲル化し
ノズルチップ15の直前で発泡温度に近い温度になり、さ
らに、ノズルチップ15の第１通路部17aで急激に流通断
面積が減少される。そして、この原料が非常に狭い第２
通路部17bを通過する際に摩擦熱が生じ、発泡温度以上
になる。この結果、ノズルチップ15の第２通路部17b内
で原料が発泡する。なお、原料が高圧であるため気泡は
小さい。

発泡した原料は金型20のスプルー28、ランナ30およびゲ
ート29を経てキャビティ27内に高速で流入し、ここで冷
却固化され、第７図のパッド42が成形される。なお、発
泡現象を正確に把握することは困難であるが、上記発泡
原料はキャビティ27内で低圧となるため、発泡が再び活
発になり気泡も大きくなるものと推測できる。この発泡
原料は第６図に示す隙間45にも入り込み、ここで固化し
てパッド42の端末部42aとなる。この結果、第７図に示
すような積層製品40が得られる。

上記射出成形後に、移動型24を固定型23から離して型開
きした後、突き出しピン32を作動して上記積層製品40を
移動型24から離型させる。

上記積層製品40では、芯材41と、芯材41の一面に配され
たパッド42（積層製品）とが積層されて一体になってい
る。パッド42の内部では、第９図に示すように表面に向
かって気泡が小さくなっており、比較的気泡が大きく発
泡倍率が高いクッション層43と、比較的気泡が小さく発
泡倍率が低いかまたは気泡がないスキン層44とが連続し
て形成されている。スキン層44の表面44aには、成形面
の25aの転写により、第８図に示すようなシボ模様が付
されている。

芯材41の周縁部41aには、薄肉の端末部42aが一体に設け
られており、端末処理を行なう必要がない。

プラスチゾルを出発原料とし、しかも原料には微細なガ
ラスビーズが含有されているので、流動性が高く、発泡
された原料はノズルチップ15の通路17やランナ30等で留
まることなく、確実にキャビティ27内に円滑に充填さ
れ、また、狭い隙間45にも確実に充填されるため、きれ
いな端末部42aを成形することができる。

また、原料の流動性が高いので、射出圧力は低くて済
み、発生した気泡が余りつぶさることがなく、良好なク
ッション層43が得られる。また、高い流動性により、ス
キン層44の表面44aを平滑にすることができる。

射出の際、木質繊維ボード製の芯材41を通ってピン孔31
からガス抜きが行なわれ、また、パーティング面に形成
した図示しない溝からもガス抜きが行なわれる。微細な
ガラスビーズはこの原料内のガス抜きに寄与している。
このように、良好なガス抜きがなされるので、表面44a
のきれいなスキン層44が得られる。

実験原料としてのプラスチゾルの組成は、乳化重合により得
られたPVC（塩化ビニル樹脂）のペーストを100重量部、
可塑剤としてDUP（ディウンデカノールフタレート）を8
5部、Sn系安定剤を６重量部、Ba−Zn系安定剤を５重量
部、ADCA発泡剤（アゾディカルボン酸アミド）を２重量
部、Mg−Al系滑剤を２重量部、中空ガラスビーズを10重
量部である。なお、上記中空ガラスビーズは非常に微細
なものであり、100ミクロン程度である。

まず、上記プラスチゾルの組成物の内、ガラスビーズを
除く組成物をニーダーにより混練し、その後、真空脱泡
し、初期粘度1500cpsの配合物を作った。この配合物に
上記ガラスビースを添加し、粘度3000cpsのプラスチゾ
ルを得た。

基材としてフェノール樹脂含浸の木質繊維のボード（厚
さ3mm）を金型20にセットし、上記プラスチゾルをホッ
パ13から投入した。

そして、シリンダ11の各部位Ａ〜Ｄの温度を140℃、150
℃,160℃、180℃で制御し、低い射出圧力80〜120Kg/cm²
で射出した。なお、金型20は、約20〜30℃程度に維持さ
れており、その型締力は100tonである。

樹脂の温度はノズルチップ15の出口で210°となり、ノ
ズルチップ15を通過する過程で発泡温度190〜210℃（１
秒間で発泡する温度）に達し、発泡する。

得られた成形品40において、パッド42は、厚さ1.5mmの
クッション層43と、厚さ0.5mmのスキン層44の２層構造
を有し、表面44aの外観および感触が良好で、芯材41の
周縁41aに形成された端末部42a（厚さ0.5mm）もきれい
にできた。また、スキン層44の表面にはピンホール、色
むら、ジェッティング、フローマーク、シャークスキ
ン、ウェルドラインが全く発生しなかった。また、発泡
製品に多く見られるミミズ腫れ、および２段発泡の現象
もなかった。

パッド42の物性は比重0.85、引張強度73Kg、伸長率225
％、引裂強度33.6Kg/cmであり、スキン層44およびクッ
ション層43を含めた平均発泡倍率は1.8倍であった。

第10図〜第12図は本発明を自動車のドアトリム60（積層
製品）の製造に適用した例を示す。木質繊維ボード等か
らなる板状の芯材61は、例えば周縁部61aが90°曲げら
れており、上縁の近傍に段61bが形成され、中央部より
やや下方に凸部61cが形成されている。

他方、金型70では、固定型73の凹部75と移動型74の凹部
76により形成されるキャビティ77の形状が上記芯材61と
ほぼ相似形をなしている。また、固定型73の凹部75の成
形面75aには、環状をなす溝78aと横方向に延びる溝78b
が形成されている。そして、芯材61を移動型74の凹部75
の成形面76aに取り付けた状態で、芯材61の周縁部61aと
キャビティ77の周縁部との間には隙間65が形成されてい
る。この状態で、前述と同様に射出機のノズル部で発泡
した原料がランナ80およびゲート79を通ってキャビティ
77に射出され、キャビティ77内で冷却固化することによ
り、パッド62が芯材61と一体に成形され、隙間部65で端
末部62aが成形される。

この例でも、パッド62は、連続したクッション層63とス
キン層64とを有している。そして、このドアトリム60に
は、芯材61の段61bに対応して段60bが形成され、芯材61
の凸部61cに対応してアームレスト60cが形成されてい
る。さらに、固定型23の溝78aにより環状のモール60d
（突起）が形成され、溝78bにより横に延びるモール60e
が形成されている。

上記ドアトリム60には、さらに高周波ウエルダーにより
トリコット等の加飾布60fが溶着されている。パッド62
は低発泡であるため、高周波による溶着が可能となる。

本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能であ
る。例えば、第７図および第11図に示すように、端末部
42aを、芯材41,61の裏側まで延長させて成形してもよ
い。延長部を図中42a′,62a′で示す。この場合には、
芯材41,61の裏面と移動型24,74の成形面26a,76aとの間
にも隙間が形成される。

射出前の芯材を真空吸着で保持してもよい。また、芯材
は木質繊維ボードの他に、樹脂成形品や板金でもよい。

シリンダの前端部にテーパの第１通路部を形成し、ノズ
ルチップでは小径で細長い第２通路部だけを形成しても
よい。この場合、シリンダの前端部とノズルチップとで
ノズル部が構成される。

金型内において、例えば固定型に別部品取付用のファス
ナーをセットしておき、発泡原料の射出により、積層製
品にファスナーを一体に取り付けてもよい。

さらに、本発明は、上記のドアトリムの他に、アームレ
スト、インストルメントパネル、サンバイザー、コンソ
ールボックス、ハンドル等の自動車内装品および、自動
車内装品以外の積層製品にも適用できる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明では、パッドを芯材に一体
的に成形でき、パッドを芯材に取り付ける工程が省け
る。また、パッドはスキン層とクッション層とを連続的
に有しているので、これら層を別個に成形する場合に比
べて成形工程を少なくすることができる。また、端末処
理工程も省くことができる。したがって、製造コストを
安くすることができる。

さらに、パッドは良好なクッション層と平滑な表面のス
キン層を有することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図までの図面は本発明の一実施例を示す
ものであり、第１図は射出前の射出成形装置の概略断面
図、第２図は射出終了後の射出成形装置の概略断面図、
第３図はノズルチップの拡大断面図、第４図は固定型の
正面図、第５図は移動型の正面図、第６図は型開き状態
の金型要部の断面図、第７図は積層製品の断面図、第８
図は積層製品の正面図、第９図は積層製品のスキン層お
よびクッション層を拡大して見た図である。第10図〜第
12図は本発明の他の実施例を示すものであり、第10図は
ドアトリム成形用金型の断面図、第11図は成形されたド
アトリムの断面図、第12図はドアトリムの正面図であ
る。１…射出成形装置、10…射出機、11…シリンダ（シリン
ダ部）、12…スクリュー、13…ホッパ、14a,14b,14c,14
d…加熱装置（バンドヒータ）、15…ノズル部（ノズル
チップ）、16…シリンダ部の通路、17…ノズル部の通
路、17a…第１通路部、17b…第２通路部、20,70…金
型、23,73…固定型、24,74…移動型、27,77…キャビテ
ィ、40,60…積層製品、41,61…芯材、42,62…パッド
層、43,63…クッション層、45,65…隙間、44,64…スキ
ン層、50…原料。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田光明東京都葛飾区東立石３丁目15番14号株式会社コバヤシ葛飾営業所内 (72)発明者島田誠東京都葛飾区東立石３丁目15番14号株式会社コバヤシ葛飾営業所内 (72)発明者遠藤修東京都葛飾区東立石３丁目15番14号株式会社コバヤシ葛飾営業所内 (56)参考文献特開昭57−181864（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−92841（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−11321（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型のキャビティに芯材が収納された状態
で、発泡型プラスチゾルを出発原料とする発泡状態の原
料が、射出機による射出圧力により上記キャビティに充
填されて冷却固化することにより、気泡を有するクッシ
ョン層と気泡が小さいか殆どないスキン層とを連続して
なる樹脂製パッドが、上記芯材に一体的に積層成形され
ることを特徴とする積層製品の射出成形方法。
【請求項２】上記原料が射出機のノズル部で発泡温度以
上に昇温されて発泡し、この発泡状態の原料が金型のキ
ャビティに射出されて冷却固化する特許請求の範囲第１
項に記載の積層製品の射出成形方法。
【請求項３】上記発泡型プラスチゾルが塩化ビニル樹脂
ペーストと、可塑剤と、発泡剤と、微小の中空ガラスビ
ーズとから得られる特許請求の範囲第１項に記載の積層
製品の射出成形方法。
【請求項４】上記芯材がガス透過性材料からなる特許請
求の範囲第１項に記載の積層製品の射出成形方法。
【請求項５】上記芯材が木質繊維ボードからなる特許請
求の範囲第４項に記載の積層製品の射出成形方法。
【請求項６】上記芯材が板状をなし、この芯材の周縁と
キャビティの周縁との間に狭い隙間を形成するようにし
て芯材を配置し、この隙間に充填された原料により、上
記パッドの端末部が成形される特許請求の範囲第１項に
記載の積層製品の射出成形方法。