JPH11129286A - 繊維含有樹脂成形品の表皮一体成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】表皮材を繊維含有樹脂成形品に一体成形するに
際して冷却時間を短縮できる繊維含有樹脂成形品の表皮
一体成形方法を提供すること。 【解決手段】繊維含有熱可塑性樹脂原材料を用い、内部
のキャビティ１０Ａに対して進退可能となった移動型１
３を備えた金型１０に、成形品の表面を被覆するための
表皮材１４を成形前に予め装着するとともに、原材料を
可塑化した溶融樹脂を射出し、射出後にキャビティ１０
Ａを拡大して表皮材１４を成形品に一体膨張成形するに
あたり、予め液状冷媒を含浸させた状態で表皮材１４を
金型１０に装着する。キャビティ１０Ａ内の樹脂（成形
品）の内部で液状冷媒が蒸気化することにより、この気
化熱で成形品が迅速に冷却される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維含有樹脂成形
品の表皮一体成形方法に関し、詳しくは、軽量、剛性お
よび強度に優れたガラス繊維等の繊維含有樹脂成形品に
表皮材を一体成形する方法に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、ガラス繊維等の繊維を含有させ
ることで強化された繊維含有樹脂成形品が知られてい
る。この繊維含有樹脂成形品は、引っ張り強度、剛性お
よび耐熱性等の機械的特性に優れているので、インパネ
コア、バンパービーム、ドアステップ、ルーフ・ラッ
ク、リア・クォターパネル、エアクーナ・ケース、グロ
ーブリッド、各種ピラーおよびシートバック等の自動車
部品、外壁用パネル、間仕切壁用パネルおよびケーブル
・トラフ等の建築・土木用部材ならびに各種椅子等とし
て広く利用されている。このような繊維含有樹脂成形品
を製造するにあたり、金型の内部に繊維を含んだ溶融樹
脂を射出する射出成形方法を利用することができる。こ
の射出成形方法によれば、複雑な形状のものでも成形で
きるうえ、所定の成形サイクルを連続して繰り返すこと
が可能なため、同一形状のものを大量生産することがで
きるというメリットが得られる。

【０００３】射出成形で成形された繊維含有樹脂成形品
は、強度や剛性を向上させるために、繊維量を増やす
と、成形品の重量が増大する傾向にあるので、重量軽減
のために、繊維含有樹脂中の繊維によりスプリングバッ
ク現象を発生させ、このスプリングバック現象で成形中
の樹脂を膨張させ、軽量成形品を得る膨張成形方法が提
案されている（特願平8-28841号；国際公開番号WO97/29
896号）。しかし、この膨張成形方法では、成形品内部
に生じる空隙のため、熱伝導率が小さくなって、冷却時
間が長くなるという問題があった。特に、表皮材を成形
品に一体成形した場合には、表皮材で樹脂が断熱されて
金型での冷却が追いつかず、表皮材を貼らない場合では
２００秒で冷却できるのに対して、表皮材を貼る場合で
は冷却時間が５００秒となり、冷却時間が２倍以上必要
であった。そこで、この問題を解決するために、本出願
人は膨張成形時に溶融樹脂の内部へ低圧ガス（例えば、
窒素ガス）を注入するガス注入成形方法を提案した（特
願平9-116920号）。この方法では、注入されたガスが成
形品の内部を冷却するので、ヒケ等の外観不良がなくな
るだけでなく、冷却時間が短くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
9-116920号で記載されたガス注入成形方法では、成形品
を冷却するために多量の冷却ガスが必要とされる。その
ため、成形品の製造コストが高くなり、経済性に問題が
ある。つまり、一般的に、ガスは液体に比べて熱容量が
小さいため、射出成形によって、高温となった金型内の
成形品を冷却するには、多量のガスが必要とされ、か
つ、ガス自体の冷却温度も低いものでなければならな
い。冷却温度の低いガスを大量に成形品に供給するに
は、ガスを冷却する設備やガスを送るための配管設備等
が大がかりとなり、成形品を冷却するためのコストが高
いものとなる。これに対して、設備を大がかりにしない
で、成形品を冷却するには、冷却温度の低くないガスを
成形品に長時間送ることが必要とされるが、それでは、
冷却時間が長くなってしまう。特に、特願平9-116920号
で記載されたガス注入成形方法において、表皮材を成形
品に一体成形した場合には、成形品を内部から冷却する
ことにより、冷却時間を１００秒に短縮できるが、その
冷却時間をより短縮することが望まれている。

【０００５】本発明の目的は、表皮材を繊維含有樹脂成
形品に一体成形するに際して冷却時間を短縮できる繊維
含有樹脂成形品の表皮一体成形方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の繊維含有樹脂成
形品の表皮一体成形方法は、繊維含有熱可塑性樹脂原材
料を用い、内部のキャビティに対して進退可能となった
移動型を備えた金型に、成形品の表面を被覆するための
表皮材を成形前に予め装着するとともに、前記原材料を
可塑化した溶融樹脂を射出し、射出後に前記キャビティ
を拡大することにより表皮材を成形品に一体膨張成形す
る繊維含有樹脂成形品の表皮一体成形方法であって、予
め液状冷媒を含浸させた状態で前記表皮材を前記金型に
装着することを特徴とする。

【０００７】このような本発明では、表皮材が装着され
た金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出し、射出後に移
動型を移動する。この移動型の移動に伴ってキャビティ
が拡大され、成形品が成形される。金型内に装着された
表皮材には、予め、液状冷媒が含浸されているため、こ
の金型内に高温の溶融樹脂が射出されると、溶融樹脂の
持つ熱により液状冷媒が蒸気化され、この気化熱で樹脂
が迅速に冷却される。これにより、表面が表皮材で被覆
された積層成形品が得られる。

【０００８】ここで、本発明では、前記液状冷媒は、前
記キャビティ内の樹脂に蓄積されている熱で蒸気化さ
れ、ガス圧により金型外へ放出される構成としてもよ
い。この構成では、樹脂の熱で蒸気化され、この蒸気は
金型内に所定の圧力をもって蓄えられるから、その圧力
で金型外へ放出されることになる。そのため、蒸気が金
型内に充満することがなくなり、成形品の冷却が促進さ
れる。さらに、前記キャビティを拡大した後に、前記金
型内にガスを注入するとともに、この金型内のガスを金
型外へ排出する構成としてもよい。この構成では、金型
内部の蒸気が別途注入されるガスとともに金型外へ強制
的に排出されるから、金型内への蒸気の充満が確実にな
くなることになり、成形品の冷却がより促進される。

【０００９】また、前記表皮材は成形品の全面被覆でも
部分被覆でもよい。さらに、前記表皮材としては、織布
や不織布等の布、熱可塑性樹脂面材、熱可塑性樹脂の発
泡面材、および、模様等が印刷されたフィルム等の単層
面材、ならびに、熱可塑性エラストマや塩化ビニル樹脂
等の表皮材に、熱可塑性樹脂や熱可塑性樹脂の発泡体等
からまる裏地材を裏打ちした多層面材が採用できる。た
だし、液状冷媒を充分に含浸できるように、液状冷媒の
吸収しやすい材質、構造を持った表皮面材が好ましい。
表皮材は、少なくとも非金型面側が液状冷媒に含浸され
る。さらにまた、液状冷媒としては、水、一価アルコー
ル、二価アルコール、三価アルコール等常温で液体のも
のを例示できる。

【００１０】前記原材料は、全長が２〜１００mmの範囲
にされるとともに、前記全長と等しい長さの繊維が、互
いに平行に配列された状態となって全体の２０〜８０重
量％含有された前記繊維含有熱可塑性樹脂ペレットを少
なくとも含み、前記繊維が当該原材料全体の５〜７０重
量％とされた原材料であってもよい。繊維が互いに平行
に配列された状態となって全体の２０〜８０重量％含有
されたペレットを用いれば、射出装置のスクリュで可塑
化・混練を行っても、繊維の破断が起こりにくくなる。

【００１１】繊維の長さが２mm未満では、ガスを注入し
ても、溶融樹脂の膨張を補完できない場合がある一方、
長さが１００mmを超えると、射出成形時にブリッジを起
こしたり、可塑化不良の原因となったりするため、成形
が困難となる場合がある。そして、繊維の含有率が全体
の５重量％に満たないと、スプリングバック現象による
膨張が期待できないうえ、ガス注入により大きな中空部
が溶融樹脂内に発生するおそれがあり、成形品全体にわ
たってガスが流通する連続した空隙の成形が困難になる
場合があり、また、成形品の軽量化および繊維による強
化が図れなくなる場合がある。一方、繊維の含有率が７
０重量％を超えると、ガスを注入すべき溶融樹脂の量が
少なくなり過ぎ、成形性が低下し、溶融樹脂の表面と金
型の成形面との間にガスが漏れ、シルバーマーク等の不
具合が発生するおそれがあり、外観品質が損なわれる場
合がある。

【００１２】また、樹脂ペレットの主原料となる熱可塑
性樹脂としては、特に、制限はないが、例えば、ポリプ
ロピレン、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プ
ロピレン−エチレンランダム共重合体、ポリエチレン等
のポレオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ
樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネ
ート系樹脂、ポリ芳香族エーテルまたはチオエーテル系
樹脂、ポリ芳香族エステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂
およびアクリレート系樹脂等が採用できる。ここで、上
記熱可塑性樹脂は、単独で用いることがもできるが、二
種類以上を組み合わせて用いてもよい。このような熱可
塑性樹脂のうち、ポリプロピレン、プロピレンと他のオ
レフィンとのブロック共重合体、ランダム共重合体、あ
るいは、これらの混合物などのポリプロピレン系樹脂が
好ましく、特に、不飽和カルボン酸、または、その誘導
体で変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂を含有する
ポリプロピレン系樹脂が好適である。

【００１３】また、樹脂ペレットに含有される繊維とし
ては、以下の〜が採用でき、特に、ガラス繊維、炭
素繊維等を採用することが望ましい。 セラミック繊維：ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アル
ミナ繊維、チッ化ケイ素繊維、ジルコニア繊維 無機繊維：ガラス繊維、炭素繊維 金属繊維：銅繊維、黄銅繊維、鋼繊維、ステンレス繊
維、アルミニウム繊維、アルミニウム合金繊維 有機繊維：超高分子量ポリエチレン繊維、ポリプロピ
レン繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエ
ステル繊維、ポリアミド繊維

【００１４】ここで、樹脂ペレットに含有されるガラス
繊維としては、Ｅ−ガラスまたはＳ−ガラスのガラス繊
維であって、その平均繊維径が２５μｍ以下のもの、好
ましくは３〜２０μｍの範囲のものが採用できる。ガラ
ス繊維の径が３μｍ未満であると、ペレット製造時にガ
ラス繊維が樹脂になじまず、樹脂に含浸するのが困難と
なる一方、２０μｍを超えると、溶融混練時に切断、欠
損が起こりやすくなる。

【００１５】これらの熱可塑性樹脂およびガラス繊維を
用い、引き抜き成形法等でペレットを製造するにあた
り、ガラス繊維は、カップリング剤で表面処理した後、
収束剤により、１００〜１００００本、好ましくは、１
５０〜５０００本の範囲で束ねておくことが望ましい。
カップリング剤としては、いわゆるシラン系カップリン
グ剤、チタン系カップリング剤として従来からあるもの
の中から適宜選択することができる。例えば、γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４
−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン
等のアミノシランやエポキシシランが採用できる。特
に、前記アミノ系シラン化合物を採用するのが好まし
い。

【００１６】このようなカップリング剤を用いてガラス
繊維の表面処理を行うにあたり、前述のカップリング剤
を有機溶媒に混ぜた有機溶媒液あるいは混濁液を、いわ
ゆるサイジング剤としてガラス繊維に塗布するサイジン
グ処理の他、スプレー法等が採用できる。また、表面処
理を行うにあたり、前述のカップリング剤とともに、ガ
ラス用フィルム形成物質を併用することができる。この
フィルム形成物質としては、例えば、ポリエステル系、
ウレタン系、エポキシ系、アクリル系、酢酸ビニル系お
よびイソシアネート系等の重合体が採用できる。収束剤
としては、例えば、ウレタン系、オレフィン系、アクリ
ル系、ブタジエン系およびエポキシ系等が採用でき、こ
れらのうち、ウレタン系およびオレフィ系が採用でき
る。これらのうち、ウレタン系収束剤は、通常、ジイソ
シアネート化合物と多価アルコールとの重付加反応によ
り得られるポリイソシアネート５０重量％以上の割合に
含有するものであれば、油変性型、湿気硬化型およびブ
ロック型等の一液タイプ、および、触媒硬化型およびポ
リオール硬化型等の二液タイプのいずれもが採用でき
る。一方、オレフィン系収束剤としては、不飽和カルボ
ン酸、または、その誘導体で変性された変性ポリオレフ
ィン系樹脂が採用できる。

【００１７】上述のような収束剤で収束したガラス繊維
に熱可塑性樹脂を付着・含浸させることにより、ガラス
繊維を含有する樹脂ペレットが製造される。ガラス繊維
に熱可塑性樹脂を付着・含浸させる方法としては、例え
ば、容器等に入れた溶融樹脂の中に繊維束を通し、繊維
に樹脂を含浸させる方法、コーティング用ダイに繊維束
を通して含浸させる方法、あるいは、ダイで繊維の周り
に付着した溶融樹脂を押し広げて繊維束に含浸させる方
法等が採用できる。ここで、繊維束と樹脂とをよくなじ
ませる、すなわち濡れ性を向上するために、内周に凹凸
部が設けられたダイの内部に、張力が加えられた繊維束
を通して引き抜くことで、溶融樹脂を繊維束に含浸させ
た後、さらに、この繊維束を加圧ローラでプレスする工
程が組み込まれた引抜成形法も採用できる。なお、ガラ
ス繊維と溶融樹脂とが互いによくなじむ、濡れ性のよい
ものであれば、溶融樹脂がガラス繊維に容易に含浸さ
れ、ペレットの製造が容易となるので、前述の収束剤で
繊維を収束する工程は、省略できる場合がある。ここ
で、互いによくなじませる方法としては、樹脂に極性を
付与したり、ガラス繊維の表面にカップリング剤と反応
する官能基をグラフトしたりする方法が有効である。

【００１８】以上のような方法で、樹脂が含浸された長
尺繊維束（ストランド等）を、繊維の長手方向に沿って
切断していけば、ペレットの全長と同じ長さの長繊維を
含んだ樹脂ペレットを得ることができる。この際、樹脂
ペレットとしては、繊維束がストランドにされ、その断
面形状が略円形から長円形となった樹脂含有長尺繊維束
を切断したものに限らず、繊維を平たく配列することに
より、シート状、テープ状またはバンド状になった樹脂
含有長尺繊維束を所定の長さに切断したものでもよい。
本発明の方法にあっては、前述のように原材料１００重
量部に対して３重量部以下、具体的には、０．０１〜３
重量部の発泡剤を含ませることができる。

【００１９】ここで、発泡剤の種類は、熱により分解し
てガスを発生するものであれば、限定されない。例え
ば、シュウ酸誘導体、アゾ化合物、ヒドラジン誘導体、
セミカルバジド、アジド化合物、ニトロソ化合物、トリ
アゾール、尿素およびその関連化合物、亜硝酸塩、水素
化物、炭酸塩ならびに重炭酸塩等が採用できる。さらに
具体的に例示すれば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣ
Ａ）、ベンゼンスルホヒドラジド、Ｎ，Ｎ−ジニトロペ
ンタメチレンテトラミン、テレフタルアジド等が採用で
きる。また、必要により、安定剤、帯電防止剤、耐候
剤、着色剤、短繊維、タルク等の充填剤を加えることも
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の各形態を図
面に基づいて説明する。ここで、各実施形態中、同一構
成要素は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略にす
る。図１から図５は第１実施形態が示されている。図１
には、射出成形機１が示されている。この射出成形機１
は、溶融樹脂を射出装置２のノズル２Ａから金型１０の
内部に射出して成形を行うものである。射出装置２は、
図示しない射出シリンダの内部に供給された樹脂ペレッ
トをスクリュ（図示省略）で混練しながら可塑化し、こ
の可塑化した溶融樹脂を先端のノズル２Ａから射出する
ものである。第１実施形態の射出成形機１は、射出装置
２側に固定された固定盤３と、この固定盤３の射出装置
２とは反対側に固定された固定プレート７と、これらの
固定盤３および固定プレート７の間に設けられかつ固定
盤３に対して近接・離隔可能とされた可動盤４と、この
可動盤４を固定盤３に対して移動させるための型締装置
５とを備えている。

【００２１】対向配置された固定盤３および固定プレー
ト７の間には、タイバー８が架け渡され、このタイバー
８に沿って可動盤４が摺動自在に設けられている。型締
装置５は、可動盤４および固定プレート７の間に設けら
れたトグル機構９と、固定プレート７に取り付けられた
型締め用の油圧シリンダ装置６とを有して構成されてい
る。トグル機構９には、油圧シリンダ装置６のピストン
ロッド６Ａが連結され、油圧シリンダ装置６の押圧力を
トグル機構９で増力して可動盤４を駆動し、これによ
り、金型１０の閉鎖および型締めを行うようになってい
る。また、固定盤３および可動盤４の間には、型締め圧
受けブロック３Ａ，３Ｂが型締め・型開き方向に沿って
設けられている。可動盤４側に設けられた型締め圧受け
ブロック３Ｂは、可動盤４を固定盤３に対して前進させ
たときに、固定盤３側に設けられた型締め圧受けブロッ
ク３Ａと当接して、トグル機構９の高圧型締め力を受け
るようになっている。これらの型締め圧受けブロック３
Ａ，３Ｂにより、固定盤３および可動盤４の平行度が確
保されている。

【００２２】金型１０は、固定盤３側に取り付けられる
固定金型１１と、可動盤４側に取り付けられる可動金型
１２と、可動金型１２の一部分として設けられた移動型
１３とを備えたものである。移動型１３は、可動金型１
２の中央部分に固定金型１１側に開口して設けられた凹
部１２Ａに嵌入され、金型１０のキャビティ１０Ａに対
して進退可能とされている。この移動型１３は、凹部１
２Ａ内に設置された金型移動装置４０により、キャビテ
ィ１０Ａに対して摺動進退するようになっている。

【００２３】この金型移動装置４０は、移動型１３の移
動方向に対して傾斜した傾斜面４１Ａ, ４２Ａをそれぞ
れ有する一対の傾斜部材４１，４２を備えている。これ
らの傾斜部材４１，４２は、互いの傾斜面４１Ａ，４２
Ａを互いに当接させた状態で移動型１３の移動方向に並
設されている。このうち、傾斜部材４１には、油圧シリ
ンダ装置４３が接続され、移動型１３の移動方向に対し
て直交する方向に駆動されるようになっている。なお、
この傾斜部材４１の移動は、空気圧式の駆動装置、或い
は、電動式の駆動装置により行うようにしてもよい。ま
た、金型移動機構４０は、金型１０と一体でもよく、あ
るいは、金型１０とは別の装置で金型１０と移動ダイプ
レート４との間に装着される機構でもよい。

【００２４】この傾斜部材４１の傾斜面４１Ａの両端縁
には、当該傾斜部材４１の傾斜部材４２側に突出する立
上部４１Ｂが設けられ、これらの一対の立上部４１Ｂの
間に、傾斜部材４２の傾斜面４２Ａ側の端部がはめ込ま
れている。各立上部４１Ｂの内側面にはそれぞれ溝４１
Ｃが形成され、傾斜部材４２の傾斜面４２Ａ側の端部に
は、これらの溝４１Ｃと嵌合する突条４２Ｂが設けられ
ている。このような金型移動装置４０においては、油圧
シリンダ装置４３のピストンロッド４３Ａを前進させる
と、傾斜部材４１が傾斜部材４２を押圧し、移動型１３
がキャビティ１０Ａに対して前進し、一方、ピストンロ
ッド４３Ａを後退させると、傾斜部材４１が傾斜部材４
２を引き寄せ、移動型１３が後退するようになってい
る。

【００２５】なお、油圧シリンダ装置４３には、油圧を
供給するための油圧ユニット４４が接続され、この油圧
ユニット４４には、供給する油圧を制御して金型移動装
置４０に所望の動作を行わせるための制御装置４５が接
続されている。この制御装置４５は、デジタルシーケン
サ等のシーケンス制御回路を有するものであり、移動型
１３をキャビティ１０Ａに対して段階的に前進後退さ
せ、所定の位置に一時停止させた後に、後退させる等、
任意の異なる動作を連続的に行わせるように設定するこ
とが可能となっている。一方、固定金型１１の中央部分
には、スプル１１Ａが形成されている。このスプル１１
Ａには、固定盤３を貫通して射出装置２のノズル２Ａが
接続され、ノズル２Ａからスプル１１Ａを通じて溶融樹
脂をキャビティ１０Ａに射出するようになっている。

【００２６】固定金型１１には、キャビティ１０Ａに充
填された溶融樹脂（成形品）の内部空隙にガスを充填す
るためのガス注入装置５０が接続されている。ガス注入
装置５０は、固定金型１１に埋設された二つのガスピン
２０と、このガスピン２０と接続されたガス注入管５１
と、このガス注入管５１にガスを供給する図示しないガ
ス供給源とを備え、ガス注入管５１は、その途中に管内
のガスを大気に放出するための開放バルブ（図示せず）
を備えて構成されている。ガス供給源から成形品の空隙
に供給されるガスは、窒素ガス、アルゴンガス、液化炭
酸ガス、その他のガスであるが、成形品となる樹脂と反
応しにくい点では窒素ガス等の不活性ガスを採用するこ
とが好ましく、冷却効率を上げる点では液化炭酸ガスを
採用することが好ましい。また、ガスの温度は、１５℃
以下が良いが、冷却効率を上げるには０℃以下が好まし
い。ガスの圧力は、０．０１〜２０ＭＰａの範囲が良い
が、成形品内部に大きな中空部の発生、ガスの漏洩によ
る外観不良等の発生を考慮した場合、０．０１〜２ＭＰ
ａの範囲が好ましい。

【００２７】ガスピン２０は、その取付位置が成形品の
意匠面と反対側であり、図２に示すように、固定金型１
１の成形面から若干突出するように設けられている。具
体的には、ガスピン２０の全長を３０〜５０ｍｍ程度と
した場合、ガスピン２０の成形面からの突出長さは、２
ｍｍ程度である。このガスピン２０には、固定金型１１
に螺入されたガスタップ５３が接続され、このガスタッ
プ５３には、ガス注入管５１と連通するガス導入路５４
が接続されている。これにより、このガス注入装置５０
から供給されるガスを、ガス導入路５４およびガスタッ
プ５３を介して、ガスピン２０からキャビティ１０Ａに
導入できるようになっている。

【００２８】ガスピン２０は、円筒状の外筒部２１と、
この外筒部２１に挿入された中子部２２と、これらの外
筒部２１および中子部２２の間に形成されて当該ガスピ
ン２０の軸方向に沿ってガスを流通可能にされたガス流
路２３とを備えている。外筒部２１は、ガス入口２３Ａ
側（ガスタップ５３側）の端部にリング状の鍔部３１を
備え、この鍔部３１により、固定金型１１から脱落しな
いようになっている。中子部２２は、図３および図４に
も示すように、外筒部２１に略緊結した状態で挿入され
た略円柱状の中子部本体３２と、この中子部本体３２の
ガス入口２３Ａ側の端部に設けられた係止部３３とを有
して略Ｔ字状に形成されている。この係止部３３は、外
筒部２１のガス入口２３Ａ側の開口２１Ａを覆う円盤状
に形成され、外筒部２１の鍔部３１にねじ等の止着手段
（図示省略）により固定されている。係止部３３の周囲
には、ガスの漏洩を防止するためのシール材２４が設け
られている。

【００２９】中子部本体３２の周面には、切削加工等に
より、その軸心と平行な平面部３４，３５が等間隔に形
成され、これらの平面部３４，３５により、中子部２２
と外筒部２１との間には、平面部３４，３５および外筒
部２１の内周面により囲まれた四つのガス流路２３が形
成されている。互いに対向する平面部３５は、寸法Ｄだ
け離れている。各平面部３４，３５は、ガス入口２３Ａ
側の入口側平面部３４およびガス出口２３Ｂ側の出口側
平面部３５からなり、出口側平面部３５は、入口側平面
部３４よりも幅狭、つまり、中子部本体３２の出口側平
面部３５を通る径寸法は、入口側平面部３４を通る径寸
法よりも大きくなるように形成されている。これによ
り、ガス流路２３のガス出口２３Ｂ側の部分ｔは、ガス
入口２３Ａ側の部分よりも狭くなっている。このような
ガス流路２３の各ガス入口２３Ａは、係止部３３に形成
されたスリット３３Ａにより構成されている。

【００３０】また、中子部本体３２のガス出口２３Ｂ側
の先端は、その軸方向と略直交する平面状の先端面３２
Ｂとされている。外筒部２１の端部は、この先端面３２
Ｂよりもガス出口２３Ｂ側に突出し、これにより、ガス
ピン２０の先端には、外筒部２１の端部および先端面３
２Ｂに囲まれた先端空間２０Ａが形成されている。外筒
部２１の端部の中子部２２の先端面３２Ｂからの突出長
さＬは、例えば、０．１ｍｍ〜１０ｍｍであるが、ガス
ピン２０と成形品との離型性を考慮すると、０．１ｍｍ
〜３ｍｍが好ましい。

【００３１】図１において、移動型１３には予め液状冷
媒を含浸した表皮材１４が装着されている。この表皮材
１４は少なくとも反移動形１３側に液状冷媒が含浸され
る。移動型１３に表皮材１４を装着するにあたり、予め
移動型１３には、表皮材１４を装着するためのピンや真
空吸引孔等の装着手段を設けておけば、表皮材１４の装
着の自動化が可能となる。なお、表皮材１４の装着は、
移動型１３だけでなく、固定型１０Ａ側に行うこともで
きる。

【００３２】この表皮材１４は、織布や不織布等の布、
熱可塑性樹脂面材、熱可塑性樹脂の発泡面材、および、
模様等が印刷されたフィルム等の単層面材、ならびに、
熱可塑性エラストマや塩化ビニル樹脂等の表皮材に、熱
可塑性樹脂や熱可塑性樹脂の発泡体等から裏地材を裏打
ちした多層面材が採用できる。ただし、液状冷媒を充分
に含浸できるように、液状冷媒の吸収しやすい材質、構
造を持った表皮面材が好ましい。望ましくは、気化した
蒸気を表皮材１４から排出するため、通気性を持たせた
表皮材１４を用いることがよい。ここで、第１実施形態
で使用される液状冷媒は、水、一価アルコール、二価ア
ルコール、三価アルコール等常温で液体であれば、その
種類は限定されないが、金属の腐食、使用温度における
冷媒の状態等を考慮した場合には、水、一価アルコー
ル、二価アルコールが好ましい。

【００３３】次に、第１実施形態の成形手順を図５に基
づいて説明する。まず、射出成形機１に金型１０を装着
し、装着した金型１０の移動型１３に、図５（Ａ）に示
される通り、予め液状冷媒が含浸された表皮材１４を装
着し、射出装置１Ａの射出シリンダ１１内に樹脂ペレッ
トを供給した後、射出成形機１を起動し、射出シリンダ
１１内の樹脂ペレットの可塑化および混練を開始する。
この混練により、溶融樹脂内の無数のガラス繊維を、均
一に分布させ、かつ、互いに充分絡み合った状態にし、
スプリングバック現象が発生しやすい状態にする。ここ
で、採用される樹脂ペレットは、ポリプロピレンを主原
料とした全長が２〜１００mmの範囲にされたものであ
る。この樹脂ペレットには、その全長と等しい長さの補
強用ガラス繊維が、互いに平行に配列された状態となっ
て、２０〜８０重量％含まれ、当該樹脂ペレットと、補
強用ガラス繊維を含まない他のペレットとを混合した混
合物の場合には、全体の５〜７０重量％、好ましくは、
５〜６０重量％の範囲で含有されている。そして、型締
装置５を作動させ、可動盤４を固定盤３に向かって移動
させ、固定盤３側の型締め圧受けブロック３Ａに可動盤
４側の型締め圧受けブロック３Ｂを当接させる。

【００３４】次いで、金型移動装置４０を作動させ、図
５（Ａ）に示されるように、金型１０のキャビティ１０
Ａが成形品に応じた容積よりも縮小される位置Ｓに、移
動型１３を移動し、当該キャビティ１０Ａの厚さ寸法を
t1にする。この際、位置Ｓは、当該位置Ｓに静止した移
動型１３が形成するキャビティの厚さt1と、成形品に応
じた容積を確保したキャビティの厚さt2との関係におい
て、t2／t1が１．１〜８．０、好ましくは、１．５〜
５．０の範囲となるように設定することができる。この
状態で、射出装置１Ａから金型１０に溶融樹脂を射出し
て、成形品に応じた容積よりも縮小されたキャビティに
充満させ、射出圧力で溶融樹脂が金型１０の成形面に向
かって押圧されて密着している状態にし、ここで、溶融
樹脂の射出を完了する。

【００３５】溶融樹脂の射出完了直前、直後、あるい
は、射出完了から所定時間が経過したら、金型移動装置
４０を作動させ、図５（Ｂ）に示されるように、金型１
０のキャビティが成形品に応じた容積となる位置Ｔまで
移動型１３ を後退させ、当該キャビティ１０Ａの厚さ
寸法をt2にする。これにより、射出完了から移動型１３
が位置Ｔに到達するまでの間に、溶融樹脂の表面を冷却
し、溶融樹脂（成形品）の表面にスキン層が形成され
る。射出完了後に移動型１３を後退させる場合には、金
型温度により多少異なるが、射出完了から移動型１３の
後退開始までの時間を、０〜１０秒の範囲で設定するこ
とができる。また、移動型１３の後退速度Vrは、０．０
５〜１００mm／秒の範囲、好ましくは、面転写を考慮し
て０．０５〜５０mm／秒の範囲で設定することができ
る。移動型１３を後退させると、スプリングバック現象
により、溶融樹脂内で押し潰されていたガラス繊維の弾
性的な復元力で溶融樹脂が膨張し、溶融樹脂の内部に無
数の空隙が発生し、原材料よりも容積が大きく軽量化さ
れた成形品が成形される。

【００３６】そして、移動型１３が後退を開始後もしく
は後退完了と同時に、ガス注入装置５０を作動してガス
をガス注入管５１およびガスピン２０から溶融樹脂の内
部に注入する。この時点でガス注入を行うことにより、
金型１０内の溶融樹脂が完全に冷却・硬化する前に、溶
融樹脂の内部にガスが注入される。金型１０内には液状
冷媒が含浸された表皮材１４が装着されているため、表
皮材１４に含浸された液状冷媒は樹脂に蓄積されている
熱で蒸気化され、この蒸気化に伴うガス圧ならびに金型
１０内に供給されるガスにより金型１０外へガス注入管
５１を通じて放出される。これにより、成形品となる溶
融樹脂は表皮材１４が一体成形された状態で冷却固化さ
れるが、その後、型締装置５を作動させ、可動盤４を後
退させて金型１０を開き、金型１０の内部から、表皮材
１４が一体成形した成形品を取り出す。以降、必要に応
じて、以上のような成形作業を繰り返す。

【００３７】前述のような第１実施形態によれば、次の
ような効果が得られる。すなわち、(1)繊維含有熱可塑
性樹脂原材料を用い、内部のキャビティ１０Ａに対して
進退可能となった移動型１３を備えた金型１０に、成形
品の表面を被覆するための表皮材１４を成形前に予め装
着するとともに、原材料を可塑化した溶融樹脂を射出
し、射出後にキャビティ１０Ａを拡大して表皮材１４を
成形品に一体膨張成形するにあたり、予め液状冷媒を含
浸させた状態で表皮材１４を金型１０に装着したから、
樹脂で液状冷媒が蒸気化することにより、この気化熱で
成形品が迅速に冷却される。

【００３８】また、(2)液状冷媒は、キャビティ１０Ａ
の樹脂に蓄積されている熱で蒸気化され、この蒸気は所
定の圧力をもって金型１０内に蓄えられる。そのため、
蒸気はその圧力により金型１０外へ放出されから、蒸気
が金型１０内に充満することがなくなり、成形品の冷却
が促進される。さらに、(3)キャビティ１０Ａを拡大し
た後に、金型１０内にガスを注入するとともに、この金
型１０内のガスを金型１０外へ排出する構成としたか
ら、金型１０内部の蒸気が別途注入されるガスとともに
金型１０外へ強制的に排出されるから、金型１０内への
蒸気の充満が確実になくなることになり、成形品の冷却
がより促進される。

【００３９】さらに、(4)金型１０のキャビティ１０Ａ
が成形品に応じた容積よりも縮小される位置Ｓに移動型
１３を移動した状態で、金型１０の内部に溶融樹脂を射
出してキャビティ１０Ａに充満し、射出圧力で溶融樹脂
が金型１０の成形面に向かって押圧されて密着している
状態にした後、移動型１３を後退させてキャビティ１０
Ａを拡大させ、射出完了から移動型１３が位置Ｔに到達
するまでの間に、溶融樹脂の表面を冷却し、溶融樹脂
（成形品）の表面にスキン層が形成されるようにしたの
で、溶融樹脂の表面のスキン層が金型１０の成形面に倣
ったものとなり、外観品質に優れた成形品を得ることが
できる。

【００４０】また、(5)ガス注入により、スプリングバ
ック現象による溶融樹脂の膨張が補完されるので、所定
の寸法まで膨張するのには、含まれる補強用繊維の量が
若干少ない場合でも、金型１０内に射出された溶融樹脂
は、移動型１３ の後退動作により、成形品の容積にま
で確実に膨張するようになり、所期の軽量化を確実に達
成することができる。さらに、(6)遅くとも金型１０内
の溶融樹脂が冷却・硬化する前に、溶融樹脂の内部にガ
スを注入するようにし、注入したガスの圧力で溶融樹脂
を内部から金型１０の成形面に向かって押圧し、溶融樹
脂の表面を金型１０の成形面に密着した状態を維持した
まま、溶融樹脂の冷却・硬化を行うようにしたので、表
面にヒケ等の不具合が生じることがなく、成形品の表面
を滑らかなものとすることができ、外観品質に優れた成
形品を得ることができる。

【００４１】さらに、(7)溶融樹脂中に含まれる補強用
繊維の長さを２〜１００mmの範囲とするとともに、補強
用繊維の含有量を樹脂全体の５〜７０重量％の範囲と
し、かつ、繊維含有熱可塑性樹脂ペレットに含まれてい
る状態では、補強用繊維を互いに平行に配列しておいた
ので、金型１０や射出装置１Ａが通常のものであって
も、混練時および射出時において、補強用繊維が破断さ
れにくくなる。このため、スプリングバック現象を発生
させるのに充分な長さが維持され、かつ、スプリングバ
ック現象発生に充分な量の補強用繊維が含まれているこ
とから、移動型１３の後退により、溶融樹脂が充分膨張
するようになり、充分に軽量化された成形品を得ること
ができる。

【００４２】さらに、(8)補強用繊維の長さを２mm以上
としたので、ガスの注入により、溶融樹脂の膨張が確実
に補完されるようになり、補強用繊維の長さを１００mm
以下としたので、射出成形時にブリッジや可塑不良が起
きず、成形における不具合や支障が何ら生じることがな
くなり、成形動作を円滑に行うことができる。また、
(9)補強用繊維の含有率を５重量％以上にしたので、ガ
ス注入により大きな中空部が溶融樹脂内に発生すること
がなく、成形品の軽量化および繊維による強化の両方を
図ることができるうえ、補強用繊維の含有率を７０重量
％以下としたので、成形性よく成形品に表面層が形成で
き、溶融樹脂の表面と金型の成形面との間にガスが漏れ
ることがなく、シルバーマーク等の不具合の発生を未然
に防止することができる。

【００４３】また、(10)キャビティ１０Ａ が成形品に
応じた容積となる位置まで移動型１０Ｃを後退させた後
に、キャビティ１０Ａに供給された溶融樹脂の内部にガ
スを注入し、膨張した後の溶融樹脂に対してガスの注入
を行うようにしたので、ガスを注入するにあたり、ガス
の圧力を低くすることが可能となるうえ、低圧ガスでも
溶融樹脂の内部全体にわたってガスが進行するようにな
り、溶融樹脂の一部分にのみガスが溜まることがなくな
る。このため、溶融樹脂の内部へ注入するガスの圧力の
低圧化が可能となるうえ、溶融樹脂の内部全体にガスが
広がるため、溶融樹脂の表面と金型１０の成形面との間
にガスが漏れることがなく、シルバーマーク等の不具合
の発生を未然に防止できる。

【００４４】また、(11)成形品について、剛性や強度等
の機械的特性の向上および軽量化の両方が達成できるこ
とから、当該成形品を自動車等の輸送機械の部品として
利用すれば、その機械的効率等を向上できるうえ、ケー
ブルトラフ等の建築土木部材として利用すれば、その軽
量性から設置作業等を容易に行えるようにできる。さら
に、(12)ガスピン２０の外筒部２１の端部が中子部２２
の先端よりもガス出口２３Ｂ側に突出しているため、ガ
ス流路２３に導入するガスの圧力が低くても、先端空間
２０Ａにおいてガス圧力を高めることができるので、溶
融樹脂の最表面層を突き破ってガスを溶融樹脂の内部に
確実に導入できるうえ、ガス流路２３よりも断面積の大
きなガス導入孔を形成できるため、充分な量のガスを溶
融樹脂の内部に導入できる。従って、注入したガスによ
り、溶融樹脂を金型１０の成形面に押圧した状態で冷却
できるため、成形品の表面層に金型１０の成形面に倣っ
たスキン層を形成でき、ヒケ等の外観上の不具合を確実
に防止できる。

【００４５】さらに、(13)先端空間２０Ａに集合したガ
スは、その圧力が溶融樹脂の最表面層を突き破れる程度
まで上昇したら、直ちに、溶融樹脂の最表面層に向かっ
て押し出されるので、ガスが必要以上に高圧になるのを
抑制できる。従って、溶融樹脂の内部に導入されるとき
のガス圧力を、溶融樹脂の最表面層を突き破るのに最低
限必要な圧力にできるので、ガスによって成形品の内部
に大きな中空部が形成されるのを回避できるから、優れ
た強度を確保できる。また、(14)中子部２２のガス出口
２３Ｂ側の先端を、その軸方向と略直交する平面状の先
端面３２Ｂとしたため、中子部２２の形状を単純化でき
るから、簡単に加工・製造できるうえ、溶融樹脂の内部
に充分な量のガスを確実に注入できるので、ヒケ等の発
生を一層確実に防止できる。

【００４６】そして、(15)中子部２２は、外筒部２１の
開口２１Ａを覆う係止部３３を有して略Ｔ字状に形成さ
れているので、ガスを係止部３３のスリット３３Ａから
ガス流路２３に導入して流通させたときに、係止部３３
は、ガスにより外筒部２１の鍔部３１に押し付けられる
から、ガスの流通によって中子部２２が外筒部２１から
抜け出すのを確実に防止できる。また、(16)外筒部２１
の端部の中子部の先端からの突出長さを、０．１ｍｍ〜
３ｍｍの範囲にすることで、先端空間２０Ａを充分に確
保できるから、ガスを樹脂内部へ充分に注入できるう
え、成形品のガスピン２０からの離型性を向上できる。

【００４７】次に、本発明の第２実施形態を図６に基づ
いて説明する。第２実施形態は第１実施形態と成形品の
成形手順が相違するもので、装置の構造は第１実施形態
と同じである。図６には、第２実施形態に係る成形手順
が示されている。第２実施形態では、前記第１実施形態
において成形品に応じた容積よりも縮小したキャビティ
内に溶融樹脂を充満させ、射出圧力で溶融樹脂を金型の
成形面に密着させていたのを、移動型１３の前進によ
り、溶融樹脂に圧縮力を加えることで、溶融樹脂を金型
の成形面に密着させるようにしたものである。以下に、
第２実施形態の成形手順を具体的に説明する。なお、第
２実施形態の成形手順は、前記第１実施形態と同様の射
出成形機１を採用するものであるため、射出成形機１の
説明は省略する。

【００４８】まず、射出成形機１に金型１０を装着す
る。金型１０の移動型１３は、予め充填樹脂量分（初期
キャビティクリアランス）と圧縮ストローク分とを加え
た位置に移動型１３を設定する。この移動型１３に、図
６（Ａ）に示される通り、表皮材１４を装着し、射出装
置１Ａの射出シリンダ１１内に樹脂ペレットを供給した
後、射出成形機１を起動し、射出シリンダ１１内の樹脂
ペレットの可塑化および混練を開始する。この混練によ
り、溶融樹脂内の無数のガラス繊維を、均一に分布さ
せ、かつ、互いに充分絡み合った状態にし、スプリング
バック現象が発生しやすい状態にする。

【００４９】そして、型締装置５を作動させ、可動盤４
を固定盤３に向かって移動させ、固定盤３側の型締め圧
受けブロック３Ａに、移動盤４側の型締め圧受けブロッ
ク３Ｂを当接させる。次いで、金型移動装置４０を作動
させ、金型１０のキャビティ１０Ａが、その内部に射出
される溶融樹脂の全射出量に相当する容積よりも拡大さ
れる位置Ｘまで、移動型１３を移動し、金型１０のキャ
ビティ１０Ａの厚さ寸法をt3にする（図６（Ａ）参
照）。移動型１３の圧縮ストロークは樹脂充填時のガラ
ス繊維の折損を低減できる０．１〜５０ｍｍが良いが、
成形品のフローマークなどの外観不良やガラス繊維折損
を防止するため、０．５〜２０ｍｍが好ましい。この状
態で、射出装置１Ａから金型１０内に溶融樹脂を射出
し、溶融樹脂の全射出量がキャビティ１０Ａ 内に射出
されたら、溶融樹脂の射出を完了する。溶融樹脂の射出
完了前、直後、あるいは、射出完了から所定時間が経過
したら、金型移動装置４０を作動させ、図６（Ｂ）に示
されるように、金型１０のキャビティ１０Ａが成形品に
応じた容積よりも縮小される位置Ｙまで移動型１３を前
進させ、当該キャビティ１０Ａの厚さ寸法をt4にする。

【００５０】この移動型１３の前進により、キャビティ
１０Ａ内の溶融樹脂を圧縮し、溶融樹脂に加わる圧縮力
により充満させ、当該溶融樹脂を表皮材１４に向かって
押圧し、これにより、溶融樹脂を表皮材１４に付着させ
る。移動型１３が位置Ｙに到達したら、直ちに、金型１
０のキャビティ１０Ａが成形品に応じた容積となる位置
Ｚまで移動型１３を後退させ、当該キャビティ１０Ａの
厚さ寸法をt5にする（図６（Ｃ）参照）。ここで、移動
型１３の後退速度Vrは、０．０５〜１００mm／秒の範
囲、好ましくは、０．０５〜５０mm／秒の範囲で設定す
ることができる。移動型１３の後退量は、圧縮完了時の
キャビティクリアランスの１．１〜８．０、好ましく
は、０．５〜５．０倍とする。移動型１３を後退させる
と、スプリングバック現象により、溶融樹脂内で押し潰
されていたガラス繊維の弾性的な復元力で溶融樹脂が膨
張し、溶融樹脂の内部に無数の空隙が発生し、原材料よ
りも容積が大きく軽量化された成形品が成形される。

【００５１】そして、移動型１３が後退を開始後もしく
は後退完了と同時に、第１実施形態と同様に、ガス注入
装置５０でガスを溶融樹脂の内部に注入する。成形品を
充分冷却するのに必要な所定時間が経過したら、型締装
置５を作動させて移動盤４を後退させ、金型１０を開
く。そして、金型１０の内部から成形品を取出し、成形
を完了する。以降、必要に応じて、以上のような成形作
業を繰り返す。

【００５２】従って、第２実施形態によれば、第１実施
形態の(1)〜(16)と同じ作用効果を奏する他に、(17)移
動型１３の移動により、溶融樹脂を圧縮するとともにキ
ャビティ１０Ａ全体に充満させるので、射出圧ではキャ
ビティ全体に溶融樹脂を充満できない薄い成形品でも成
形することができるうえ、注入ガスが樹脂の膨張を助け
るので、重量との関係で膨張に必要な量のガラス繊維を
含有させることができない場合でも、所望の膨張率を達
成することができるという効果を付加できる。

【００５３】

【実施例】次に、前記実施形態の効果を具体的な実施例
に基づいて説明する。 ［実施例１］本発明に基づき、以下に述べるような射出
成形機、金型および成形手順を用いて成形品の成形を行
う。実施例１は、前記第２実施形態に基づいた原材料、
金型および射出成形機を採用し、成形品を成形する。以
下に、その原材料、金型および射出成形機の詳細を示
す。

【００５４】（１）原材料：ガラス繊維強化ポリプロピ
レンペレット（出光石油化学株式会社製，商品名；モス
トロンＬ Ｌ−4000Ｐ） ペレットの直径 ； ２ｍｍ ペレットの長さ ； １２ｍｍ ペレットのガラス繊維含有量 ； ４０重量％ ガラス繊維の長さ ； １２ｍｍ（ペレッ
トの長さと同じ） （２）成形品：矩形平板 成形品の縦寸法 ； ６００ｍｍ 成形品の横寸法 ； ３００ｍｍ 成形品の厚さ ； １２ｍｍ （３）金型：前述した成形品を成形するためのキャビテ
ィを有する金型であって 矩形形板テスト型（横６００ｍｍ×縦３００ｍｍ） （移動型により、成形品の厚さ方向のキャビティの寸法
は可変）

【００５５】（４）表皮材：厚さ３ｍｍの織布であり、
液状冷媒として水を使用。表皮材１４から水がしたたり
落ちない程度に水を含浸。 （５）ガスピン：図２〜図４に示す形状のもの ガスピンの全長 ； １２０ｍｍ 中子部の平面部間寸法Ｄ ； ３ｍｍ ガス流路のクリアランスｔ ；０．０５ｍｍ 外筒部の中子部からの突出長さＬ ； ２ｍｍ （６）成形機：横型射出成形機（三菱重工業株式会社製
８５０ＭＧＷ−１６０，型締力８５０ｔ）に、移動型を
進退させるために、出光ＩＰＭユニット（商品名，出光
石油化学株式会社製）を装着したもの （７）成形条件：前記第２実施形態における射出成形法
に基づいて成形を行った。また、表皮材１４は圧縮性で
あるため、キャビティ１０Ａの各寸法は成形品のうち表
皮材１４を除いた樹脂部分について示した。 成形温度 ； ２５０℃（射出シリンダ温度） 金型温度 ； ６０℃ 樹脂の射出圧力 ； ６０％ （定格最大射出圧力に対する設定値） 射出速度 ； ７０％ （定格最大射出速度に対する設定値） 充填時間 ； ２．８秒 キャビティの厚さ寸法 樹脂射出時の寸法t3 ； １７ｍｍ 樹脂圧縮時の寸法t4 ； ３ｍｍ 樹脂膨張時の寸法t5 ； ９ｍｍ（膨張倍率３倍） 移動型前進開始のタイミング ； ２．０秒後（射出開始から） 後退開始のタイミング ； ４．０秒後（射出開始から） ガス注入のタイミング ； ５．８秒後（射出開始から） ガスの圧力 ； ０．５ＭＰａ ガスの流量 ； ３リットル／分 以上の条件の下、表皮材一体成形を行い、その時の冷却
温度を測定した。なお、冷却時間が１０秒間隔で異なる
成形品を成形し、熱膨張や熱収縮を生じていない成形品
を合格品とし、合格品を得るのに最も短い冷却時間をこ
の実験の冷却時間とした。その結果を表１に示す。

【００５６】［実施例２］表皮材１４として厚さ３mmの
天然コルクシートを用いた以外は実施例１と同じ条件で
成形を行った。 ［比較例１］水を含浸させない以外は実施例１と同じ条
件で成形を行った。その結果を表１に示す。 ［比較例２］水を含浸させないとともに、ガスを開放し
ない点以外は実施例１と同じ条件で成形を行った。その
結果を表１に示す。 ［比較例３］水を含浸させない以外実施例２と同じ条件
で成形を行った。その結果を表１に示す。 ［比較例４］水を含浸させないとともに、ガスを開放し
ない点以外は実施例２と同じ条件で成形を行った。その
結果を表１に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１によれば、実施例１の冷却時間が２０
秒であり、比較例１，２に比べて短いことがわかる。さ
らに、実施例１では成形品を成形する際に、ガスを放出
しているにもかからわず、ガス使用量はガスを放出しな
い比較例２と同様に少ない。また、実施例２の冷却時間
が３０秒であり、比較例３，４に比べて短いことがわか
る。さらに、実施例２では、成形品を成形する際に、ガ
スを放出しているにもかからわず、ガス使用量はガスを
放出しない比較例４と同様に少ない。

【００５９】以上、本発明について好適な実施形態およ
び実施例を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施
形態および実施例に限られるものではなく、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、前記各実施形態では、金型１
０内にガスを注入するとともに、この金型１０内のガス
を成形品から出される蒸気とともに金型１０外へ排出す
る構成としたが、本発明では、成形品から出される蒸気
を金型１０内で自然に生じる圧力によって金型１０外へ
放出するものでもよい。さらに、本発明の成形品の成形
方法は、射出プレス成形であってもよい。

【００６０】また、樹脂ペレットの主剤となる熱可塑性
樹脂としては、ポリプロピレンに限らず、プロピレン−
エチレンブロック共重合体、ポリエチレン等のポレオレ
フィン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹
脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポ
リカーボネート系樹脂、ポリ芳香族エーテルまたはチオ
エーテル系樹脂、ポリ芳香族エステル系樹脂、ポリスル
ホン系樹脂およびアクリレート系樹脂でもよく、ガラス
繊維強化成形品が形成できる熱可塑性樹脂であれば、具
体的な組成は適宜選択できる。また、樹脂ペレットに含
有される補強繊維としては、ガラス繊維に限らず、セラ
ミック繊維、無機繊維、金属繊維および有機繊維等でも
よく、繊維の具体的な選定は、実施にあたり適宜行えば
よい。

【００６１】さらに、前記実施形態および実施例の一部
では、原材料に発泡剤を含ませていなかったが、原材料
には、当該原材料１００重量部に対して３重量部以下の
発泡剤を含ませてもよい。このように、発泡剤を含有さ
せれば、スプリングバック現象における繊維の復元力が
不足する場合においても、発泡剤の発泡力が繊維の復元
力を補完するので、得られるガスの圧力が低く、ガス注
入圧力が不足しても、移動型が後退するのに応じて、所
望の容積にまで溶融樹脂を確実に膨張させることができ
る。ここで、発泡剤の含有量が３重量部を超えると、シ
ルバーマークが生じる場合が多くなり、外観品質上の不
具合が生じるおそれがあるうえ、成形品の内部に大きな
中空分が発生し、強度や剛性が著しく低下する場合があ
る。また、ガスの注入口としては、金型キャビティに設
けられたガスピン（ガスノズル）に限らず、金型の内部
に設けられたスプルおよびランナ、ならびに、射出シリ
ンダのノズルのいずれかに開口されるガスノズル（ガス
ピン）でもよい。なお、溶融樹脂内に注入するガスとし
ては、窒素ガスに限らず、他のガスでもよいが、成形品
となる樹脂と反応しにくい、アルゴンガス等の不活性な
ガスを採用するのが好ましい。また、注入するガスを冷
却用ガスとしても利用する場合には、１５℃以下に冷却
されたガス、液化炭酸ガス等を採用するのが好ましい。

【００６２】

【発明の効果】前述のように本発明によれば、表皮材を
繊維含有樹脂成形品に一体成形するに際して冷却時間を
短縮できるという効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を実施するための射出成
形機の全体を示した側面図である。

【図２】前記第１実施形態のガスピンの取付構造を示す
断面図である。

【図３】前記第１実施形態のガスピンの中子部を示す斜
視図である。

【図４】前記第１実施形態のガスピンの中子部を示す平
面図である。

【図５】前記第１実施形態の成形手順を説明するための
図である。

【図６】本発明の第２実施形態の成形手順を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１ 射出成形機 ３ 固定盤 ４ 可動盤 ５ 型締装置 １０ 金型 １０Ａ キャビティ １３ 移動型 １４ 表皮材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維含有熱可塑性樹脂原材料を用い、内部
   のキャビティに対して進退可能となった移動型を備えた
   金型に、成形品の表面を被覆するための表皮材を成形前
   に予め装着するとともに、前記原材料を可塑化した溶融
   樹脂を射出し、射出後に前記キャビティを拡大すること
   により表皮材を成形品に一体膨張成形する繊維含有樹脂
   成形品の表皮一体成形方法であって、予め液状冷媒を含
   浸させた状態で前記表皮材を前記金型に装着することを
   特徴とする繊維含有樹脂成形品の表皮一体成形方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の繊維含有樹脂成形品の表
   皮一体成形方法において、前記液状冷媒は、前記キャビ
   ティ内の樹脂に蓄積されている熱で蒸気化され、ガス圧
   により金型外へ放出されることを特徴とする繊維含有樹
   脂成形品の表皮一体成形方法。
3. 【請求項３】請求項２に記載の繊維含有樹脂成形品の表
   皮一体成形方法において、前記キャビティを拡大した後
   に、前記金型内にガスを注入するとともに、この金型内
   のガスを金型外へ排出することを特徴とする繊維含有樹
   脂成形品の表皮一体成形方法。