JPH081711A - 中空部分を有する樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面にヒケがなく全体として強度は大で軽量且
つ低コストので樹脂成形品の提供。 【構成】キャビティーを有する樹脂成形用型内に、予め
樹脂成形品の一部を構成する、発泡剤を固定させた構造
体を配置し、樹脂材料を注入し、発泡剤を発泡させる樹
脂成形品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部に中空部分（発泡
部分）を有し、表面にヒケ（凹み）のない樹脂成形品の
製造方法に関し、更に詳しくは表面に所謂ヒケがなく表
層部分が無発泡で緻密な構造であり、内部が発泡等によ
って中空状態となって低密度化され、全体として強度は
大であるが、軽量且つ低コストである表面特性に優れた
樹脂成形品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両や建築物の窓開口部に取り付
けられる合成樹脂製枠体付ガラス板（ガラス板一体成形
モール）を、射出成形方法で一体成形することが行われ
てきている。これは、車体にガラス板を接着した後、あ
るいは接着時に別でモールをガラス板体の周縁部に取り
付ける従来の方法に比べて、煩雑な組みつけ工数が減
り、良好な外観が得られるという利点があり、有効な方
法である。

【０００３】この方法は、あらかじめガラス板の周縁部
に接着剤を塗布した後にガラス板を樹脂成形用金型に装
着し、ガラス板の周縁部と金型の内壁とで形成されたキ
ャビティ空間に樹脂材料を射出して固化させるものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の方法は、キャビ
ティ空間内に樹脂材料を射出する際に、キャビティ空間
内の空気圧が樹脂材料の流入によって高まるため、ある
程度の圧力（通常５０ｋｇｆ／ｃｍ² を超える圧力）で
樹脂材料を射出するものである。

【０００５】ところが、この圧力では、ガラス板に加わ
る応力が大きく、特にガラス板が湾曲していたり合わせ
ガラス等の強化処理の施されていないガラス板を用いた
場合には、ガラス板の破損のおそれがあった。

【０００６】一方、ガラス板の破損を防止するために、
上記の射出圧力を低くすることが提案されている。しか
しながら、射出圧力が低いと、複数の箇所からキャビテ
ィ空間内に流入してきた樹脂材料のつながるウェルド部
分で樹脂が充分に溶着せず、でき上がったモールにウェ
ルドラインと呼ばれる継ぎ目が残ってしまう、モール表
面にヒケが生じる、といった外観不良が生じていた。

【０００７】従って本発明の目的は、前述した従来技術
の問題を解決し、表面にヒケがなく表層部分は無発泡で
緻密な構造であり、内部が発泡によって中空化される
（又は発泡する）ことによって低密度化され、全体とし
て強度は大であるが、軽量且つ低コストである表面特性
に優れた樹脂成形品を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、キャビティーを
有する樹脂成形用型内に、予め樹脂成形品の一部を構成
する構造体を配置し、上記金型のキャビティーと上記構
造体の間に樹脂材料を射出して行う樹脂成形品の製造方
法において、前記構造体表面の少なくとも一部に発泡剤
を固定させた状態で樹脂材料を射出し、発泡剤を発泡さ
せることを特徴とする中空部分を有する樹脂成形品の製
造方法である。

【０００９】次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。

【００１０】本発明の方法では、図３に図解的に説明す
るように、キャビティー１３を有する樹脂成形用上型１
１及び下型１２内に、予め樹脂成形品の一部を構成する
構造体（例えばガラス板）１を配置し、該構造体１の表
面の少なくとも一部に発泡剤５を発泡剤固定剤で固定さ
せた状態で、樹脂射出孔６から樹脂材料を射出し、発泡
剤を発泡させ、射出樹脂の冷却或は反応によって樹脂が
固化した後脱型する。

【００１１】脱型によって、図２に示すように、射出さ
れた樹脂の温度又は反応熱によって上記発泡剤５が発泡
されており、成形品（モール）の表面にヒケがなく、表
層部分は無発泡で緻密な構造であり、内部３が発泡等に
よって中空部分（或は発泡状態）となって低密度化さ
れ、全体として強度は大であるが、軽量且つ低コストで
ある樹脂成形品が提供される。

【００１２】これに対して、従来技術においては、上記
構造体がガラス板の如き脆い材料である場合には、樹脂
の射出圧によってガラス板が破壊される虞があり、射出
圧を低めに抑える必要があり、そのために成形品表面に
射出樹脂不足或は射出圧不足によるヒケが発生し易かっ
たが、本発明の方法によれば、樹脂の射出圧を低く抑え
ても、金型内の発泡剤の発泡による内部圧の発生によっ
て、成形品表面に、射出樹脂不足或は射出圧不足による
ヒケの発生が防止され、表面形状の良好な樹脂成形品が
提供される。

【００１３】更に具体的に説明すると、例えば、成形樹
脂材料として軟質塩化ビニル樹脂コンパウンドを用い、
射出成形法によって成形品を製造する場合には、構造体
１の表面に固定する発泡剤５の発泡開始温度としては８
０〜１２５℃が好ましく、この発泡温度を有する後述の
如き有機発泡剤に有機酸等の発泡促進剤を加えた発泡剤
を使用することが好ましい。また、低沸点炭化水素を内
包する熱膨張性マイクロカプセル等を使用することも可
能である。このように、使用する樹脂材料の種類に応じ
て最適な発泡開始温度を有する発泡剤を選択することが
好ましい。

【００１４】また、構造体１の表面に固定される発泡剤
５は、射出成形の場合には、成形時の樹脂材料の流れに
より構造体１より剥れ、樹脂材料と共に成形型内を移動
し、発泡によって生じた気泡（中空部）が所定の箇所で
発生せずに目的外の箇所で発生することを防止するため
に、発泡剤を適度の粘着性を有するプライマー又は両面
テープ等の固着剤で固定するか、あるいは発泡剤と樹脂
バインダーとを含む発泡インキ又は塗料等を用いて構造
体１に固着又は接着させることが好ましい。

【００１５】発泡剤５を固定又は接着する方法は、発泡
剤５が構造体１の表面に固定され、流動樹脂材料によっ
て剥離しない方法であれば、上記以外の方法でも構わな
い。

【００１６】構造体の表面に固定する発泡剤の量は、発
泡剤の種類や成形品中の中空部の大きさ等によって異な
る。従って、発泡剤の必要量（単位面積当りの）は、予
め予備実験によって確認することが必要である。

【００１７】本発明における金型１１及び１２によって
形成されるキャビティー１３内に予め配置される構造体
１は、上記の説明ではガラス板であったが、ガラス板に
限定されず、目的とする成形品の型（形状）の一部とし
て、そのまま成形品を構成する部材となるものであれば
よい。

【００１８】また、構造体１に固定する発泡剤５は、構
造体１の全面であってもあるいはその極一部であっても
構わず、更にこの構造体１をキャビティー１３内の何処
に幾つ配置しても構わないため、樹脂成形品において中
空部分（発泡部分）を形成したい場所を比較的簡単に設
計し且つ制御することが可能となる。

【００１９】また、充分な中空部分を得るためには、成
形圧力を下げた状態で成形することが好ましく、例え
ば、射出成形の場合には、保圧過程においても保圧を下
げることが可能となる。発泡剤を構造体表面の一部又は
全面に固定する際に粘着性のあるプライマーと一緒に塗
布する場合には、塗布ガン又はノズル等の詰まりを防止
すること、及び発泡剤の反応性を高めることを考慮する
と、発泡剤の粒径は１〜２０μｍ程度が好ましい。

【００２０】更に本発明では図２に示すように、構造体
１が樹脂の成形後に、樹脂成形品と構造体とが剥離しな
いように構造体１の表面に感熱接着剤等の接着剤４を設
けておくことが好ましい。

【００２１】上記本発明方法において使用される成形用
樹脂材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱可
塑性エラストマー、未加硫ゴム材料、反応性プレポリマ
ーあるいは反応性オリゴマー等が、得られる成形品の用
途・目的に応じて選択使用される。

【００２２】熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、熱硬化性ポリ
ウレタン樹脂等が挙げられる。

【００２３】熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチ
レン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂、塩化
ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、弗化ビニリデン
系樹脂、塩化ビニルと他のビニルモノマー、例えば、エ
チレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸エステル等の
共重合性モノマーとの２元あるいは多元共重合体等のビ
ニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアセタール系
樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられ
る。

【００２４】また、得られる成形品に適度の弾性が要求
される場合には、エチレン−プロピレンブロックコポリ
マー、エチレン−プロピレン−ジエンブロックコポリマ
ー、スチレン−ブタジエン（イソプレン）ブロックコポ
リマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、可塑剤を添加
した軟質塩化ビニル樹脂等の熱可塑性エラストマー等が
挙げられる。

【００２５】更にキャスティング（注形）或はＲＩＭ用
としては、不飽和ポリエステル、アクリルオリゴマー、
末端イソシアネートプレポリマーとポリオールとの組み
合わせ等も使用することができる。上記の成形用の樹脂
の中では、強度、コスト面、成形性等を考慮すると軟質
塩化ビニル樹脂が好ましく使用される。

【００２６】本発明で使用する発泡剤としては、例え
ば、アゾビスシクロヘキサンニトリル、アゾシカルボン
アミド、ジニトロペンタメチレンテトラミン、アゾビス
イソブチリニトリル、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニ
ウム等の有機又は無機の分解型化学発泡剤、又はブタ
ン、ペンタン、ヘキサン等の低沸点有機液体をポリ塩化
ビニリデン−アクリロニトリル共重合体被膜内に内包し
たマイクロカプセル等（例えば、松本油脂製薬製のマイ
クロスフェア等）の発泡剤が挙げられる。これらの発泡
剤は単独又は混合物或はこれらを主体とする混合物とし
て用いられ、また、これらの発泡剤にある種の有機酸等
の発泡促進剤や発泡遅延剤を添加して、樹脂の成形温度
に発泡剤の発泡温度を合わせることもできる。

【００２７】また、本発明における樹脂中には着色剤、
紫外線吸収剤、可塑剤、安定剤、導電剤、帯電防止剤等
の如く、一般に使用されている樹脂添加剤を任意の割合
で添加配合することができる。

【００２８】また、本発明における成形方法としては、
上記の射出成形の他に、一般的に知られている樹脂成形
品の製造方法がそのまま使用し得るが、本発明方法は、
特に射出成形に好ましく適用され、更にキャスティング
やＲＩＭ成形等にも適用可能である。また、前記構造体
１はガラス板等に限定されず、樹脂成形品の一部を構成
する各種の金属製等の棒状体、板状体、穿孔板、網状体
等であってもよい。

【００２９】

【作用】キャビティーを有する樹脂成形用型内に、予め
樹脂成形品の一部を構成する構造体を配置し、該構造体
表面の少なくとも一部に発泡剤を固定させた状態で樹脂
材料を射出すると共に、上記発泡剤を発泡させることに
よって、成形時に大きな射出圧を加えなくても、成形品
内部での発泡による内部圧の発生によって、成形品表面
に、射出樹脂不足又は射出圧の不足による凹み（所謂ヒ
ケ）等の発生が防止され、表面形状の良好な樹脂成形品
が提供される。

【００３０】また、表層部分は無発泡で緻密な構造であ
り、内部が発泡等によって中空部分が形成され、全体と
して強度は大であるが、軽量且つ低コストである樹脂成
形品を提供することができる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を、自動車ガラス板の周辺に樹
脂製枠体が一体的に形成されるガラス板一体成形モール
の成形実施例に従って更に具体的に説明する。

【００３２】図３は、ガラス板一体成形モールを製造す
るための金型の部分縦断面図である。図中の１１はモー
ル意匠面側を形成する上型、１２はモール裏面側を形成
する下型であり、１３はキャビティーを示す。４はガラ
ス板１とキャビティー１の間に射出されてモールを形成
する軟質塩化ビニル樹脂とを接着するための接着剤であ
り、ガラス板１の表及び裏に図４に示すようなパターン
で塗布されている。５は発泡剤粉末を含んだ固定剤であ
り、発泡剤をガラス板表面上に固定する目的で用いられ
ている。この固定剤５は図３又は図４に示すようなパタ
ーンで、ガラス板の端部表面に塗布される。

【００３３】キャビティー１３は上型１１、下型１２及
びガラス板１により構成され、この実施例においては前
述の成形型中に予め配置される構造体がガラス板１であ
り、そのままガラス板一体成形モールを構成する部材と
なっている。

【００３４】図１は、本発明方法によって成形された自
動車ガラス板１の一体成形モール２を表わす斜視図であ
り、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った（対応させた位置に
おけるガラス板一体成形モールの）断面図である。

【００３５】ガラス板の一体成形モールは、外観的には
ガラス板１とモール２から構成される。本実施例におい
ては、モール２の材料として軟質塩化ビニル樹脂コンパ
ウンドを用いた。図２のＡ−Ａ断面においては、３とし
て中空部分又は発泡部分が示されているが、この部分３
は本発明により得られたものである。

【００３６】図４に示すように、接着剤４及び発泡剤を
固定するための固定剤５をガラス板１の表面及び／又は
裏面に塗布した後に、図３に示す金型１１、１２にガラ
ス板１を装着し、射出成形機にて溶融状態の軟質塩化ビ
ニル樹脂コンパウンドをキャビティー１３に流し込み、
溶融樹脂の熱により発泡剤を発泡させることにより図２
に示す如きガラス板一体成形モールが得られる。図２
が、発泡剤の発泡によってガラス板１とモール２の間に
生成した中空部分３を示す断面図である。

【００３７】なお、本実施例では、塩化ビニル樹脂とし
ては、理研ビニル（株）製の軟質塩化ビニル樹脂を用い
た。発泡剤としては、三共化成（株）製のセルマイクＡ
Ｎ及びセルマイクＥＰ＝５０を用いたが、成形用樹脂、
発泡剤、成形方法等は、得られる成形品の目的及び用途
に合わせて、前記の如き種々の成形用樹脂、発泡剤、成
形方法が選択及び使用し得ることは当然である。

【００３８】

【発明の効果】本発明方法は、金型等の成形型の構造及
び設備上の大幅な変更を要することなく、成形品の表面
にヒケがなく、外観が良好で中空部分を内部に有する樹
脂成形品が得られるという優れた効果を有する。

【００３９】また、成形品の内部に中空部分又は発泡部
分という低密度部分を設けることにより、樹脂成形品の
軽量化及び樹脂材料の使用量の低減という効果も付随す
る。溶融樹脂を金型のキャビティー内へ射出するような
射出成形においては、特に成形品設計を工夫し、樹脂成
形品の肉厚部等のヒケや凹部の生じ易い部分に発泡剤を
添付した構造体を配置することにより、溶融樹脂材料の
冷却過程において生じる熱収縮分を発泡により形成され
る中空部分又は発泡部分が補う結果、凹部のない良好な
意匠形状を有する成形品が得られるという効果も認めら
れると同時に、高い保圧を掛ける必要がなくなるため、
型締圧力の低減、金型の耐圧の低減によるコストダウン
が図れるという経済的効果も認められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車用のガラス板一体成形モールの斜視図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】ガラス板一体成形モールを製造するための金型
の一部の縦断面図である。

【図４】接着剤及び発泡剤がガラス板に塗布された状態
を示す正面図であり、ガラス板の表面及び裏面を示す。

【符号の説明】

１：ガラス板 ２：モール ３：モールの中空部分 ４：ガラス板に塗布された接着剤 ５：ガラス板に塗布された発泡剤粒子を含む固定剤 ６：樹脂の射出孔 １１：金型の上型 １２：金型の下型 １３：キャビティー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 22:00

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャビティーを有する樹脂成形用型内に、
   予め樹脂成形品の一部を構成する構造体を配置し、上記
   金型のキャビティーと上記構造体の間に樹脂材料を射出
   して行う樹脂成形品の製造方法において、前記構造体表
   面の少なくとも一部に発泡剤を固定させた状態で樹脂材
   料を射出し、発泡剤を発泡させることを特徴とする中空
   部分を有する樹脂成形品の製造方法。
2. 【請求項２】発泡剤が有機分解性発泡剤である請求項１
   に記載の樹脂成形品の製造方法。
3. 【請求項３】樹脂材料が熱可塑性樹脂である請求項１に
   記載の樹脂成形品の製造方法。
4. 【請求項４】熱可塑性樹脂が軟質塩化ビニル系樹脂であ
   る請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
5. 【請求項５】有機分解型発泡剤がアゾジカルボンアミ
   ド、４，４−オキシビスベンゼルスルホニルヒドラジ
   ド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイ
   ソブチロニトリル等の有機分解型化学発泡剤の単独又は
   混合物あるいはこれらを主体とする混合物である請求項
   ２に記載の樹脂成形品の製造方法。
6. 【請求項６】発泡剤が低沸点炭化水素を内包する熱膨張
   性マイクロカプセルである請求項１に記載の樹脂成形品
   の製造方法。
7. 【請求項７】樹脂成形品を射出成形法により成形する請
   求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
8. 【請求項８】構造体がガラス板であり、樹脂成形品が、
   ガラス板一体成形モールである請求項１に記載の樹脂成
   形品の製造方法。