JPH08192439A - 積層成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大型薄肉のものであっても、良好な成形が行え
る積層成形品の製造方法の提供。 【構成】表皮面材２が配置された金型１を、圧縮代を残
して閉鎖し、キャビティ22の間隔を拡大して溶融樹脂３
の流動抵抗を小さくした状態で、発泡剤を混ぜた溶融樹
脂３を射出し、金型１の内圧の上昇を抑える。この後、
金型１を型締めして完全閉鎖する。型締め完了前には、
溶融樹脂３が自由に流動するので、金型１の内圧は低レ
ベルに抑えられる。型締め完了時には、溶融樹脂３を金
型内に充満させる必要がなく、型締め完了以後に、発泡
による体積膨張で溶融樹脂３を充満できるため、溶融樹
脂３が流動不可能となる前に、圧縮力を低下させること
ができ、成形の開始から完了まで金型１の内圧を低レベ
ルに維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層成形品の製造方法
に係り、自動車の内装品や事務用の椅子等、表面に表皮
面材が一体化された積層成形品を製造する際に利用でき
る。

【０００２】

【背景技術】従来より、自動車の内装品等として、良好
な感触を付与する、あるいは、搭乗者の安全性を確保す
る等のために、表面の起毛性やクッション性等の有用な
特質を備えた表皮面材を表面に被覆した積層成形品が用
いられている。このような積層成形品は、射出圧縮成形
や射出プレス成形等の射出成形法を利用して製造すれ
ば、製造効率や量産性を向上できる。具体的には、予め
金型内に表皮面材を配置しておき、この表皮面材が配置
された金型の内部に溶融状態の樹脂を充填すれば、成形
と同時に表皮面材が成形品の表面に接着されるため、成
形後に、表皮面材を成形品に貼り付ける接着工程が不要
となり、この結果、製造効率や量産性を向上できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
射出成形法では、金型内部に充填された溶融樹脂の内圧
が高く、この高い内圧により表皮面材が押し潰され、当
該表皮面材の起毛性やクッション性等の有用な特質が損
なわれるという問題がある。特に、起毛のある表皮面材
は、金型の内圧を１０kg/cm²以下としなければ、金型の
内圧で起毛が倒れ、起毛性が損なわれる。このため、射
出成形法のなかでも低圧で成形が行える射出圧縮成形で
も、型締めにより金型内圧が１０kg/cm²以上となるた
め、成形後に表皮面材の起毛性を維持することは困難な
場合がある。一方、金型内圧を１０kg/cm²以下に低下さ
せると、冷却の不均一により溶融樹脂の体積収縮がばら
つくため、得られる成形品には、反りや部分的な変形が
発生する場合がある。

【０００４】これに対し、発泡剤を添加した溶融樹脂を
金型内に充填し、発泡による溶融樹脂の体積膨張を利用
して樹脂の成形を行うことにより、金型の内圧を抑え、
表皮面材の特質を維持しようとする成形方法がある。例
えば、特公平02-18210号公報（以下「第１従来例」とい
う）および特公平04-46729号公報（以下「第２従来例」
という）には、完全閉鎖した金型のキャビティ内に、発
泡剤を添加した溶融樹脂を充填する射出成形方法が示さ
れている。このような射出成形方法によれば、溶融樹脂
の発泡・膨張により溶融樹脂を金型内に充満させること
ができるので、金型内に溶融樹脂を射出するにあたり、
射出装置の射出力で溶融樹脂を金型内に完全に充満させ
る必要がなくなるため、金型の内圧を低く抑えることが
できる。また、特開平06-71798号公報（以下「第３従来
例」という）には、未閉鎖状態の金型内に、発泡剤を添
加した溶融樹脂を金型内に充填した後、金型の型締めに
より溶融樹脂をプレスして展延する射出プレス成形方法
が示されている。このような射出プレス成形方法によれ
ば、溶融樹脂の発泡・膨張により溶融樹脂をキャビティ
全体に充満させることができるので、溶融樹脂をプレス
する金型の型締め力を抑えことが可能となり、型締め力
を低下させて金型の内圧を低下させることができる。

【０００５】しかし、第１および第２従来例では、成形
品が薄肉である場合や、成形品が大型である場合には、
発泡による溶融樹脂の膨張量だけでは、溶融樹脂をキャ
ビティ全体に充満できないので、射出装置の射出圧を利
用して溶融樹脂を充填しなければならない。このため、
ゲートから射出される溶融樹脂の射出圧が高くなり、金
型の内圧を充分低下できず、表皮面材、特に、表皮面材
のゲート近傍の部分が著しく押し潰され、表皮面材の特
質が損なわれるので、積層成形品の形状や大きさが限定
されるという問題がある。また、第３従来例では、モー
ルドスタンピング法を用いており、この成形法によれ
ば、Ｔ−ダイ等の樹脂供給装置を備えた押圧成形機を用
い、そのＴ−ダイ等により、金型を開いた状態で当該金
型内に溶融樹脂を供給することから、金型内圧を低くで
きる。しかし、金型に対して樹脂供給装置を出し入れす
るのに時間がかかり、成形サイクルが長くなるという問
題がある。また、溶融樹脂を供給してから金型を閉じる
までに時間を要するため、溶融樹脂が冷却され、溶融樹
脂の流動性が低下しやすい。流動性を充分に確保するた
めには、比較的高温で溶融樹脂の供給を行う必要があ
る。しかし、溶融樹脂の温度を上昇させると、樹脂に混
入した発泡剤が活性化し、溶融樹脂の供給時に発泡が完
了してしまうおそれが高く、場合によっては、金型の閉
鎖前に発泡が完了し、金型の閉鎖後に発泡による樹脂の
体積膨張が充分得られず、良好な成形が行えないおそれ
があるという問題がある。また、第３従来例の方法で
は、金型が上下方向に移動可能なプレス機が必要とな
り、前述の樹脂供給装置と併せて設備が大掛かりとな
り、設備費が高いという問題もある。

【０００６】本発明の目的は、大型薄肉のものであって
も、成形サイクルが短く、良好な成形が行える積層成形
品の製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、予め表皮面材
を配置しておいた金型の内部に溶融樹脂を充填すること
により、前記表皮面材と前記樹脂とが積層される積層成
形品の製造方法であって、圧縮代を残して僅かに開いた
不完全閉鎖状態の前記金型の内部に発泡性を有する溶融
樹脂を射出した後、前記金型を型締めして完全閉鎖する
ことを特徴とする。以上において、前記金型に射出され
る溶融樹脂の量は、前記積層成形品の樹脂部の成形を行
うキャビティの容積の９５〜１００％の量であることが
望ましい。また、前記発泡性を有する溶融樹脂は、化学
変化によりガスを発生させる発泡剤が混ぜられた溶融樹
脂であることが好ましい。さらに、前記溶融樹脂の射出
時に、前記キャビティの容積に満たない量の溶融樹脂を
充填し、前記金型の型締め時に、前記金型の圧縮および
前記溶融樹脂の発泡により前記溶融樹脂を前記金型の内
部全体に展延させることが望ましい。

【０００８】また、以上のような製造方法では、次のよ
うな材料、および、成形装置を採用することができる。 （１）材 料 成形品の基部になる樹脂としては、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、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や、ガラス繊
維、炭素繊維等の充填材を含有したもの等が採用でき、
特に、ポリプロピレン（フィラーや繊維充填材を含有し
たものを含む）を採用するのが好ましい。また、発泡剤
としては、アゾジカルボンアミド（以下「A.D.C.A 」と
いう。）、アゾビスイソブチロニトリル（以下「A.I.B.
N 」という。）、および、ジニトロソペンタメチレンテ
トラミン（以下「D.T.P 」という。）等が採用できる。
さらに、表皮面材は、特に限定されないが、熱可塑性樹
脂シート、織布、不織布、編布、熱可塑性樹脂の発泡
体、および、装飾模様等が印刷されたフィルムなどの単
層表皮面材、ならびに、塩化ビニル（以下ＰＶＣと略
す。）、熱可塑性エラストマ（以下ＴＰＯという。）、
織布、不織布、および、編布等からなる表皮層と、ポリ
プロピレンおよびポリウレタン等の発泡体、および、厚
手の不織布等からなるクッション層とを一体化した積層
構造の多層表皮面材や、複数のフィルムをラミネートし
たもの等が採用できる。多層表皮面材の代表的な例とし
ては、革の表面を模したシボ加工を施したＰＶＣの表皮
層と、ポリプロピレンの発泡体からなるクッション層と
を一体化したものや、表面に起毛や織り模様の凹凸のあ
る布に厚手の不織布を裏打ちしたもの等が挙げられる。 （２）成形装置 成形装置としては、汎用の射出成形機の移動ダイプレー
トに、当該移動ダイプレートに取付けられる移動金型部
を固定金型部側へ押圧する油圧装置等の押圧機構を設け
た成形機等が採用できる。なお、金型としては、成形品
の形状に応じたキャビティを有する射出圧縮成形用のも
のが採用できる。

【０００９】（３）成形手順 本発明の製造方法では、次のような成形手順を採用する
ことができる。 金型を開き、開かれた金型の移動側金型に表皮面材を
装着する。 移動側金型を閉鎖方向に移動し、金型が完全閉鎖状態
となる型締め完了位置よりも所定寸法（５〜５０mm程
度）手前の位置に移動側金型を停止させ、金型が型開き
しないように移動側金型の後方をブロックする。これに
より、金型は、前述の所定寸法（５〜５０mm程度）だけ
圧縮代が残され、僅かに開いた不完全閉鎖状態となる。
また、圧縮代を表皮面材の厚さ寸法よりも小さくすれ
ば、金型を不完全閉鎖状態にすることにより、金型に装
着された表皮面材は、金型に挟まれて確実に固定され
る。 不完全閉鎖状態の金型の内部に向かって、発泡剤を添
加した溶融樹脂の射出を開始し、金型内に形成された成
形品の成形を行うキャビティの正味容積の９５〜１００
％の量の溶融樹脂を当該キャビティに充填する。ここ
で、キャビティの正味容積とは、キャビティの全容積の
うち積層成形品の樹脂部の成形を行う部分の容積をい
い、キャビティの正味容積には、表皮面材の分の容積が
含まれない。 溶融樹脂の充填完了直前もしくは完了直後に、金型の
型締めを開始し、型締めおよび溶融樹脂の発泡により、
溶融樹脂をキャビティ内に展延させる。この際、溶融樹
脂は、キャビティ内の流動末端の位置に到達しておら
ず、キャビティ内を自由に流動するため、大きな圧縮力
を金型に加えて型締めしても、金型の内圧は、１０kg/c
m²を越えない。また、型締めが完了した時点で、溶融樹
脂がキャビティ内の流動末端の位置に到達していなくと
も、発泡により溶融樹脂の体積が膨張し、型締めの完了
後に、発泡した溶融樹脂はキャビティ内の流動末端の位
置に到達する。 インロー構造の金型等のように、金型を完全閉鎖させ
ると、移動側金型と固定側金型とが当接状態となる金型
を採用する場合には、型締めのために加えられた圧縮力
が金型のパーティング面で受け止められ、前記圧縮力を
加え続けても金型の内圧が上昇しないので、金型が完全
閉鎖したら、次の−ａおよび−ｂのいずれかの一方
の手順を行う。 −a)型締め時に加えていた圧縮力をそのまま維持し、
この状態で金型を保圧する。 −b)金型に加える圧縮力を調節し、金型の内圧が１〜
１０kg/cm²の範囲となるようにし、この状態を維持しな
がら金型を保圧する。なお、金型を完全閉鎖させても、
移動側金型と固定側金型とが当接状態とならない金型を
採用した場合には、型締めのために加えられた圧縮力を
加え続けると金型の内圧が上昇するので、この場合に
は、−b)を行わなければならず、−a)を選択するこ
とはできない。−a)またはb)を行うことにより、金型
の内圧が１〜１０kg/cm²の範囲内となるように、金型に
圧縮力を加え、発泡剤により発生するガスの圧力で金型
が開かないようにし、キャビティの間隔の変動を防止
し、所定の厚さの成形品が得られるようにする。 保圧された金型内で溶融樹脂が充分冷却・固化した
ら、金型を開いて成形品を取り出す。なお、成形時の溶
融樹脂の温度は、溶融樹脂に混入した発泡剤に適した温
度に設定される。

【００１０】

【作用】このような本発明では、成形品が大型薄肉のも
のであっても、金型が不完全閉鎖状態、すなわち、キャ
ビティの間隔が拡大されて溶融樹脂の流動抵抗が小さい
状態とされ、この状態の金型の内部に溶融樹脂を射出す
るので、射出圧が高くとも、溶融樹脂は金型内をスムー
ズに流動し、金型の内圧は低レベルとなる。また、型締
め時に金型に大きな圧縮力を加えても、当該圧縮力は溶
融樹脂を流動させる力に変換され、溶融樹脂が自由に流
動可能な間は、金型の内圧が低レベルに維持される。一
方、溶融樹脂の発泡による体積膨張で、溶融樹脂を金型
内に充満させることが可能となるので、溶融樹脂が流動
不可能となるまで、圧縮力を加え続ける必要がなく、溶
融樹脂が金型内に充満する直前に圧縮力を低下させれ
ば、金型の内圧が低レベルに維持されるうえ、圧縮力を
低下させても、発泡により生じるガスの圧力（１〜５kg
/cm²）により、溶融樹脂が金型の内部全体に充満すると
ともに、金型内部の成形面に押し付けられ、得られる成
形品にヒケ等の不具合が生じることがない。従って、成
形品が大型薄肉のものであっても、金型の内圧を成形工
程全体に渡り低レベルに維持でき、表皮面材の特質が損
なわれることがなく、良好な成形が行えるようになり、
これにより前記目的が達成される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１には、本実施例の金型１が示されている。
この金型１は、図中右側の雄型としての固定金型部10
と、左側の雌型としての可動金型部20とに分割されたイ
ンロー構造のものとなっている。固定金型部10は、溶融
樹脂を成形する成形面11を突出させたものであるととも
に、図示しない射出圧縮成形機に移動不可能に固定され
る金型である。固定金型部10には、射出圧縮成形機から
射出される溶融樹脂を金型１内に導入する充填孔として
のゲート12が当該固定金型部10の中央部分を貫通して設
けられている。ゲート12の入口12A 側には、図示しない
射出装置のノズル12B が当接される。このノズル12B
は、溶融樹脂の射出が完了すると自動的に閉鎖するシャ
ットオフノズルとなっている。これにより、射出完了後
に、ノズル12B が閉じ、型締めや発泡による圧力によ
り、ゲート12からノズル12B に向かって溶融樹脂が逆流
しないようになっている。

【００１２】可動金型部20は、底部が成形面21となった
凹みを有する雌型であり、前述の射出圧縮成形機に移動
可能に設けられている。成形面21は、金型１を閉鎖する
と固定金型部10の成形面11とともにキャビティ22（図中
では二点鎖線で示す）を形成するものである。なお、キ
ャビティ22は、所定の直径Ｄおよび間隔寸法ｔを有する
円盤状の空洞であり、前述のゲート12は、キャビティ22
の中心に開口している。可動金型部20には、キャビティ
22の周縁のパーティング面23に表皮面材２を装着するた
めの固定手段24が設けられている。ここでは、固定手段
24として、表皮面材２に刺しこまれる針を採用している
が、表皮面材２を吸い付ける真空吸引孔等、他の機構を
採用することもできる。

【００１３】表皮面材２は、薄手の表皮層2Aと、クッシ
ョン性を具備した厚手のクッション層2Bとからなる積層
構造のものである。可動金型部20の図中左方には、図示
しない型締装置が配置され、この型締装置により、可動
金型部20を移動して金型１が閉鎖されるようになってい
る。この型締装置は、可動金型部20を固定金型部10に向
かって圧縮するものであり、その圧縮力は、最大圧縮力
の０〜１００％の範囲で連続的に調節できるようになっ
ている。この型締装置を駆動することにより、キャビテ
ィ22の内部に充填した溶融樹脂を展延させるとともに、
展延完了後には溶融樹脂に内圧が与えられるようになっ
ている。このような型締装置で金型１を閉鎖すると、表
皮面材２は、固定金型部10および可動金型部20とに挟ま
れて、金型１に確実に固定されるようになっている。こ
の際、ゲート12から導入されてきた溶融樹脂は、固定金
型部10と表皮面材２との間に充填されるようになってい
る。また、金型１はインロー構造なので、金型１を完全
閉鎖させると、移動側金型20のパーティング面23と固定
金型部10のパーティング面13とが当接するようになっい
る。これにより、型締め完了後にも移動側金型20に圧縮
力を加え続けても、当該圧縮力が固定金型部10のパーテ
ィング面13で受けられ、金型１の内部の溶融樹脂３に伝
わらず、金型１の内圧が上昇しないようになっている。

【００１４】このような本実施例では、次のような手順
により射出圧縮成形を行う。まず、金型１を開け、図１
に示したように、可動金型部20に表皮面材２を取付けた
後、図２に示されるように、可動金型部20を固定金型部
10に向かって移動し、完全閉鎖位置イよりも所定寸法ｓ
（例えば、５〜５０mm程度）手前の位置ロに可動金型部
20を停止させ、この位置から可動金型部20が後方に移動
して開かないように、可動金型部20をブロックしてお
く。なお、説明の便宜上、図２では、可動金型部20のパ
ーティング面23、および、このパーティング面23と対向
する固定金型部10のパーティング面13の間に隙間がある
ように描かれているが、通常、所定寸法ｓ（圧縮代）
は、表皮面材２の厚さ寸法よりも小さく設定されるの
で、金型１を不完全閉鎖状態にすると、金型１に装着さ
れた表皮面材２は、金型１に挟まれて固定される。

【００１５】この不完全閉鎖状態の金型１のキャビティ
22に対し、発泡剤を混入した溶融樹脂３の射出を開始
し、キャビティ22の正味容積の９５〜１００％の量の溶
融樹脂３をキャビティ22に充填する。ここで、金型１の
内圧は、射出装置の内圧よりも低いので、金型１内に充
填された溶融樹脂３の発泡剤によって発生したガスは、
膨張を開始する。次いで、溶融樹脂３の充填完了直前も
しくは完了直後に、図３に示されるように、移動金型部
20を完全閉鎖位置イまで移動し、金型１を型締めする。
この型締めおよび溶融樹脂３の発泡により、溶融樹脂３
はキャビティ22内に展延する。ここで、溶融樹脂３は、
キャビティ22内の流動末端の位置に到達しておらず、キ
ャビティ22内を自由に流動するため、大きな圧縮力を加
えて金型１を型締めしても、金型１の内圧は、１０kg/c
m²を越えない。

【００１６】金型１の完全閉鎖後、可動金型部20への圧
縮力を維持したまま、溶融樹脂３を冷却・固化する。こ
こで、金型１が完全閉鎖する際には、固体金型部10およ
び可動金型部20の互いのパーティング面13, 23が当接す
るので、可動金型部20に加えられている圧縮力は、固定
金型部10のパーティング面13で受け止められる。これに
より、溶融樹脂３がキャビティ22内を流動できなくなる
前に、前述の圧縮力は、充填された溶融樹脂３には直接
加わらなくなり、型締めが開始されてから成形が完了す
るまで、金型１の内圧は低いレベルに保たれる。一方、
図３の如く、キャビティ22の内部に溶融樹脂３の未充填
部分22A があれば、溶融樹脂３に混入された発泡剤によ
り発生したガスが膨張して、溶融樹脂３を未充填部分22
A に向かって押圧する。このため、型締めが完了した時
点で、溶融樹脂３がキャビティ22内の流動末端の位置に
到達していなくとも、発泡剤が発生させたガスの圧力に
より、溶融樹脂３はキャビティ22内の流動末端の位置に
到達し、圧縮力が途中で加わらなくなっても、図４に示
されるように、キャビティ22は、溶融樹脂３で満たされ
る。

【００１７】また、発泡剤が発生させたガスの圧力によ
り、溶融樹脂３の表面がキャビティ22の内側面（成形面
11, 21）に向かって押圧され、溶融樹脂３には、冷却・
固化の間中、適度な保圧力が加え続けられる。続いて、
金型１内で溶融樹脂３が充分冷却・固化したら、金型１
を開いて出来上がった成形品を取り出す。なお、完全閉
鎖時に、移動側金型と固定金型部とが当接状態とならな
い金型を採用する場合には、金型に加えられる圧縮力を
加え続けると、金型の内圧が上昇するので、金型に加え
る圧縮力を調節し、金型の内圧が１〜１０kg/cm²の範囲
となるようにし、この状態を維持しながら金型を保圧す
ればよい。これにより、発生するガスの圧力で金型が開
くことがなく、キャビティの間隔が変動しないので、所
定の厚さの成形品を得ることができる。

【００１８】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、成形品が大型薄肉のものであ
っても、金型１が不完全閉鎖状態で溶融樹脂３を射出す
るようにしたので、キャビティ22の間隔が拡大され、溶
融樹脂３の流動抵抗が小さくなり、キャビティ22の内部
を溶融樹脂３がスムーズに移動するので、射出圧が高く
とも、金型１の内圧を低レベルに維持できる。また、金
型１が完全閉鎖する際には、固定金型部10および可動金
型部20の互いのパーティング面13, 23を当接させ、可動
金型部20に加えられている圧縮力を固定金型部10のパー
ティング面13で受け止めるようにしたので、溶融樹脂３
がキャビティ22内を流動できなくなる時には、充填され
た溶融樹脂３に圧縮力が直接加わらなくなるため、型締
めが開始されてから成形が完了するまで、金型１の内圧
を低いレベルに保つことができる。従って、成形の開始
から完了まで、金型１の内圧が低いレベルに保たれるの
で、表皮面材の特質が損なわれることがなく、大型薄肉
の積層成形品を良好に成形できる。これにより、成形後
に成形品の表面に表皮面材を接着する作業が不要となる
ので、成形品の製造工程が簡略化されて生産性が向上
し、積層成形品のコストを低減できるうえ、作業現場の
空気を汚染する有機溶剤等を含む接着剤が不要となるの
で、作業環境を改善できる。

【００１９】さらに、発泡剤のガスで溶融樹脂３を体積
膨張させ、キャビティ22内を溶融樹脂３で満たすように
したので、キャビティ22内に溶融樹脂３の未充填部分が
生じることがなくなるうえ、発泡により生じるガスの圧
力により、溶融樹脂３が金型１内部の成形面11, 21に押
し付けられ、得られる成形品にヒケ等の不具合が生じる
ことがなく、この点からも、成形品が大型薄肉のもので
あっても、良好な成形を行うことができる。

【００２０】また、金型１として、完全閉鎖時に、固定
金型部10および可動金型部20が互いのパーティング面1
3, 23を当接させるインロー構造のものとし、金型１の
完全閉鎖後に、可動金型部20に圧縮力が加えられても、
この圧縮力は固定金型部10のパーティング面13で受け止
められるようにしたので、溶融樹脂３がキャビティ22内
を流動できなくなる時には、圧縮力が自動的に溶融樹脂
３に直接加わらなくなるので、型締装置を何ら制御しな
くとも、金型１の内圧が高いレベルになるおそれがな
く、型締装置の制御装置を簡単なものとできる。

【００２１】さらに、射出装置のノズル12B として、溶
融樹脂の射出が完了すると自動的に閉鎖するシャットオ
フノズルとし、射出完了後に、型締めや発泡による圧力
により、ゲート12からノズル12B に向かって溶融樹脂が
逆流しないようにしたので、所定の量の溶融樹脂が確実
にキャビティ22に充填されるようになり、充填不足によ
る成形品の強度不足を防止できる。

【００２２】続いて、本発明の効果を具体的な実験例に
基づいて説明する。 〔実験例１〕本実験例１は、本発明に基づいて積層成形
品、および、表皮面材を省略した通常の成形品の成形を
行う実験である。本実験例１では、前記実施例の金型１
を用いる。また、成形品の基部になる樹脂としては、ポ
リプロピレン（出光石油化学（株）製 商品名：出光ポ
リプロJ-5050H MI:55g／10分,230℃,2.16kgf）に発泡剤
としてA.D.C.A （永和化成工業製 商品名：ポリスレン
EE-105 10倍マスター）を添加したものを採用する。樹
脂に添加する発泡剤の割合は、１００重量部の樹脂に対
して発泡剤を５重量部とする。 〔比較例１〕本比較例１は、本発明の効果を確認するた
めに、前記実施例の金型１および発泡剤を含まないポリ
プロピレンを用い、射出圧縮成形で前記実験例１と同一
の成形品を得ようとする実験である。なお、本比較例１
では、成形品の樹脂層の肉厚が２．５mmとなる樹脂量を
計量しておき、当該計量値に相当する樹脂を金型１のキ
ャビティ内に充填する。 〔比較例２〕本比較例２は、本発明の効果を確認するた
めに、前記実施例の金型１および前記実験例１と同じ発
泡剤を含む溶融樹脂を用い、射出成形により前記実験例
１と同一の成形品を得ようとする実験である。

【００２３】実験例１、比較例１および比較例２では、
互いに共通した表皮面材、金型、成形装置が採用され
る。これらの具体的数値等を以下に示す。 （１）表皮面材 表皮面材としては、ＰＶＣからなる厚さ０．５mmの表皮
層と、ポリプロピレンを発泡させた厚さ３．０mmのクッ
ション層とを一体化した厚さ３．５mmの積層シート材を
採用する。なお、表皮層の表面には、皮革表面を模した
シボが設けてある。また、クッション層としては、ポリ
プロピレンを１５倍の体積に発泡させたポリプロピレン
フォームからなる面材（商品名：東レペフ）を用いた。 （２）金 型 金型は、前記実施例で示した金型１を用いる。金型１の
キャビティ22は、直径Ｄが２５０mmの円盤状のものであ
る。キャビティ22の間隔寸法ｔは、樹脂層の肉厚が２．
５mmとなるように設定されている。 （３）成形装置 成形装置としては、汎用の横型射出成形機に射出圧縮成
形機構を組み込んだ射出圧縮成形機（スクリュー径 ５
０mm 型締力２００ｔ 東芝機械製）を用いる。この射
出圧縮成形機のノズルは、前述したようにシャットオフ
ノズルとなっている。

【００２４】実験例１および比較例１では、次のような
同一の成形条件が採用される。 a)成形温度 ；２００℃ b)金型温度 ； ３０℃ c)樹脂の射出時間 ； １．０秒 d)樹脂の射出圧力 ； ９０kg／cm² （ゲ
ージ圧） e)樹脂冷却時間 ； ５０秒 f)型締め開始タイミング ；射出開始から０．９
秒経過後 g)金型の圧縮代Ｓ ； ３０mm h)金型の圧縮速度 ； １０mm／秒 i)型締め時の圧縮力（設定値） ； ６０ｔ（型締め開
始から３秒間） j)保圧時の圧縮力 ； ５ｔ（型締め完
了以降） 比較例２では、次のような成形条件が採用される。 a)成形温度 ；２００℃ b)金型温度 ； ３０℃ c)樹脂の射出時間 ； ２．０秒 d)樹脂の射出圧力 ； ９０kg／cm² （ゲ
ージ圧） e)樹脂冷却時間 ； ５０秒 f)射出時の圧縮力 ；２００ｔ なお、比較例２では、溶融樹脂の冷却・固化時には保圧
を行わない。

【００２５】〔実験結果〕実験例１では、得られた積層
成形品は、表皮面材のクッション層に潰れがなく、外観
が良好な製品であった。積層成形品のゲートから８０mm
の距離にある位置を破断し、その断面を万能投影機（ニ
コン製）で観察したところ、樹脂層の厚みが 2.5mm、ク
ッション層の厚みが 2.6mm、表皮層の厚みが 0.5mmとな
っていた。また、実験例１で得られた同積層成形品の重
さは、126gであり、同実験例１で得られた表皮面材のな
い通常の成形品の重さは、89g であった。

【００２６】比較例１では、得られた積層成形品は、表
皮面材のクッション層が潰れ、表面全体にアバタ模様が
発生し、外観が損なわれた。また、積層成形品の裏側に
は、図５に示されるように、溶融樹脂の体積が冷却・固
化時に縮んだために、部分的にヒケ４が発生していた。
さらに、前述の実験例１と同様に、得られた積層成形品
のゲートから８０mmの距離にある位置を破断し、その断
面を万能投影機（ニコン製）で観察したところ、樹脂層
の厚みが 2.5mm、クッション層の厚みが 1.8mm、表皮層
の厚みが 0.5mmとなっていた。また、比較例１で得られ
た積層成形品の重さは、148gであり、同比較例１での通
常の成形品の重さは、112gであった。

【００２７】比較例２では、得られた積層成形品のクッ
ション層は、ゲート近傍部分が溶解して消失しているう
え、ゲート近傍部分以外の部分に潰れが生じ、この潰れ
により、積層成形品の表面全体にアバタ模様が発生し、
外観が損なわれた。また、前述の実験例１と同様に、得
られた積層成形品のゲートから８０mmの距離にある位置
を破断し、その断面を万能投影機（ニコン製）で観察し
たところ、樹脂層の厚みが 2.5mm、クッション層の厚み
が 1.4mm、表皮層の厚みが 0.5mmとなっていた。また、
比較例２で得られた積層成形品の重さは、135gであり、
同比較例２での通常の成形品の重さは、 99gであった。

【００２８】ここで、比較例２の成形品の重量と、比較
例１の成形品の重量とを比較すると、比較例２の積層成
形品は、比較例１の積層成形品よりも９％軽量化され、
比較例２の通常成形品は、比較例１の通常成形品よりも
１２％軽量化されている。このことから発泡剤を添加し
た溶融樹脂で成形を行えば、成形品を軽量化できるとい
う効果があることが判る。また、実験例１の成形品の重
量と、比較例２の成形品の重量とを比較すると、実験例
１の積層成形品は、比較例２の積層成形品よりも７％軽
量化され、実験例１の通常成形品は、比較例２の通常成
形品よりも１０％軽量化されている。このことから本発
明によれば、積層成形品を著しく軽量化できるという効
果が得られることが判る。

【００２９】〔実験例２〕本実験例２は、本発明に基づ
いて自動車用座席のシートバックを成形する実験であ
る。 〔比較例３〕本比較例３は、本発明の効果を確認するた
めに、射出成形で前記実験例２と同一の成形品を得よう
とする実験である。

【００３０】実験例２および比較例３では、互いに共通
した材料、金型、成形装置が採用される。これらの具体
的数値等を以下に示す。 （１）材 料 成形品の基部になる樹脂として、ポリプロピレン（出光
石油化学（株）製 商品名：出光ポリプロJ-5050H MI:5
5g／10分,230℃,2.16kgf）に発泡剤としてA.D.C.A （永
和化成工業製 商品名：ビニホールAC#3）を添加したも
のを採用する。樹脂に添加する発泡剤の割合は、１００
重量部の樹脂に対して発泡剤を０．５重量部とする。表
皮面材としては、起毛性を有するポリエステルファブリ
ックからなる表皮層の裏面に、ポリプロピレンの不織布
を裏打ちした積層シート材を採用する。 （２）金 型 金型は、自動車用シートのシートバックに応じた形状の
キャビティが設けられたインロー構造のものを用いる。
金型のゲートは、キャビティの中心に一点のみ設けられ
ている。キャビティの各寸法は、縦寸法が 420mm、横寸
法が 500mm、高さ寸法が40mmとなっている。なお、金型
を完全に閉鎖し、移動金型部および固定金型部を当接さ
せたときの、キャビティの厚さ寸法は、3.0mm である。 （３）成形装置 成形装置としては、汎用の横型射出成形機に射出圧縮成
形機構を組み込んだ射出圧縮成形機（スクリュー径 １
０５mm 型締力８５０ｔ 三菱重工製）を用いる。この
射出圧縮成形機のノズルは、前述したようにシャットオ
フノズルとなっている。

【００３１】実験例２および比較例３では、次のような
同一の成形条件が採用される。 a)成形温度 ；２００℃ b)金型温度 ； ３０℃ c)樹脂の射出圧力 ； ８０kg／cm² （ゲ
ージ圧） d)樹脂冷却時間 ； ５０秒 e)型締め開始タイミング ；射出開始から１．９
秒経過後 f)金型の圧縮代Ｓ ； １０mm g)金型の圧縮速度 ； ５mm／秒 h)充填される樹脂の量 ；キャビティの正味容
積の９８％ 上記以外の成形条件については、実験例２では、樹脂の
射出時間が２．０秒とされ、型締め時の圧縮力が１００
ｔとされる。この圧縮力は、成形が完了するまで一定に
保たれる。一方、比較例３では、樹脂の射出時間が３．
０秒とされ、射出時の圧縮力が４５０ｔとされる。な
お、溶融樹脂の冷却・固化時には保圧を行わない。

【００３２】〔実験結果〕実験例２では、得られた積層
成形品の表面を覆うポリエステルファブリックには、起
毛の倒れが殆どなく、スチームを表面に吹き付ける等の
後処理を行わなくとも、風合いの良好な積層成形品を得
ることができた。一方、比較例３では、得られた積層成
形品の表面を覆うポリエステルファブリックは、表面の
起毛が倒れていた。特に、ゲート近傍の起毛の倒れは著
しいものであり、風合いの良好な積層成形品を得ること
はできなかった。なお、起毛性の回復のために、スチー
ムを表面に吹き付ける等の後処理を行ったが、ゲート近
傍の起毛性を回復することはできなかった。

【００３３】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は、この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、表皮面材の
表皮層としては、前記実験例１，２で示したＰＶＣやフ
ァブリックに限らず、ＴＰＯ、不織布、および、編布等
でもよく、クッション層としては、前記実験例１，２で
示したポリプロピレンの発泡体や不織布に限らず、ポリ
ウレタン等の発泡体、ならびに、織布および編布等の厚
手の布でもよい。さらに、表皮面材としては、積層され
ていない比較的薄手の単層表皮面材を用いてもよい。

【００３４】また、成形品の基部になる樹脂としては、
補強繊維等を含まないポリプロピレンに限らず、タルク
やマイカ等のフィラー、または、ガラス繊維や炭素繊維
等の充填材を含有したポリプロピレンでもよく、また、
ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネー
ト等の他の合成樹脂、ならびに、これらのフィラー充填
樹脂および繊維補強樹脂等も採用できる。

【００３５】さらに、金型としては、インロー構造の金
型等のように、金型を完全閉鎖させると、移動側金型と
固定側金型とが当接状態となる金型に限らず、金型を完
全閉鎖させても、移動側金型と固定側金型とが当接状態
とならない金型でもよく、金型の具体的な構造や形状
は、成形品に応じて設定すればよい。

【００３６】また、成形品としては、自動車用のシート
バックに限らず、他の自動車内装品、ソファ等の家具の
部分品、および、電気製品のケーシングなどでもよい。
さらに、圧縮力の設定値および各工程の開始時刻等の成
形条件は、前記実験例１で示したものに限らず、成形品
の大きさや樹脂の種類等に応じて様々な値が選択でき、
具体的数値については実施にあたり適宜設定すればよ
い。

【００３７】

【発明の効果】前述のように本発明によれば、大型薄肉
のものであっても、表皮面材の特質が損なわれることな
く、良好な成形を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の金型を示す断面図である。

【図２】前記実施例の成形における一手順を説明するた
めの図である。

【図３】前記実施例の成形における図２の後の一手順を
説明するための図である。

【図４】前記実施例の成形における図３の後の一手順を
説明するための図である。

【図５】従来技術に基づく比較例２の成形結果を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 金型 ２ 表皮面材 ３ 発泡性を有する溶融樹脂 22 キャビティ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予め表皮面材を配置しておいた金型の内部
   に溶融樹脂を充填することにより、前記表皮面材と前記
   樹脂とが積層される積層成形品の製造方法であって、圧
   縮代を残して僅かに開いた不完全閉鎖状態の前記金型の
   内部に発泡性を有する溶融樹脂を射出した後、前記金型
   を型締めして完全閉鎖することを特徴とする積層成形品
   の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の積層成形品の製造方法に
   おいて、前記金型に射出される溶融樹脂の量は、前記積
   層成形品の樹脂部の成形を行うキャビティの容積の９５
   〜１００％の量であることを特徴とする積層成形品の製
   造方法。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の積層成形
   品の製造方法において、前記発泡性を有する溶融樹脂
   は、化学変化によりガスを発生させる発泡剤が混ぜられ
   た溶融樹脂であることを特徴とする積層成形品の製造方
   法。
4. 【請求項４】請求項２に記載の積層成形品の製造方法に
   おいて、前記溶融樹脂の射出時に、前記キャビティの容
   積に満たない量の溶融樹脂を充填し、前記金型の型締め
   時に、前記金型の圧縮および前記溶融樹脂の発泡により
   前記溶融樹脂を前記金型の内部全体に展延させることを
   特徴とする積層成形品の製造方法。