JPS6377719A - 積層製品の射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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）　ｌ）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（
＝ｌける。

（発明か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二ＩＴ、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Ｉ）、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Ｉ−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Ｊこ
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
ッション層と気泡か小さいか殆どないスキン層とを連続
してなる杉（脂製バンド゛が、■−記芯材に−・本釣に
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） 金型のキャビアイに芯材を収納する。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。、二のパ
ッドは気泡を有するクッション層と気泡が小さいが殆ど
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かで外、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の気泡か゛余りつぷ・
れずに良好なりッション層を得ることがでとるとともに
、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とを有しでいる。

−）−記射出磯１０は、シリンダ川１（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、
シリンダ川１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・１糾のバンドヒ
ータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ（加熱装置）と、
シリンダ１１の前端に取りｊ４けられたノズルチップ１
５（ノズル部）とを有している。なお、−）−記バンド
ヒータ１．４ａ、１４１］、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、曲端部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ｊ）す、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１Ｇ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１゛７ａに連なる小径で長い第２通路部１７１
〕とを有している。第２通路部１７）〕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１７１）の平均径は例えば約２ｍ
ｍであり、上記シリンダ１１の通路１６の径（約６Ｏｎ
ｏｎ）に比べて非常に細い。また、第２通路部１７ｂの
長さは約３〜７ｃ＋ｎ程度である。

上記射出機１（）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。

−１−配合型２（）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２
２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四部２５．２６
が形成されており、固定型２３と移動型２４とが閉した
時に、これら四部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の四部２５の成
形部２５ａは後述する積層製品・１０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、一端か′凹部２
６の周縁近傍の成形面２６ａで開口する複数のピン孔３
１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４
０を射出成形する。

まず、第６図に示すように、金型２（）が開いた状態で
移動型２４の四部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ｒ＆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＋１−４ｂ、１４ｃ、１４ｄに加熱されてゲル化
される。バンドヒータ１４ａ、１４ｂ、１．４ｃ、１４
ｄ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］５に近い
通路１６の前端部１６ａでは、原料は発泡温度を若干下
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１
７の途中主で到達した状態で、スクリュー１２か前進し
、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１
７ａ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１７１〕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１７１〕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２“７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
でトる。

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、突と出しピン３２を作動して上記積層製
品４０を移動型２４がら離型させる。

」二記積層製品４０では、芯材４１と、芯材４１の一面
に配されたパッド・１２（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・１３と、比
較的気泡か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４・
１の表面４４ａには、成形面２５ａの転写により、第８
図に示すようなシボ模様がイ・１されている。

芯材４１の周縁部・１１ａには、薄肉の端末部・１２ａ
か一体に設けられてＩ；す、端末処理を行なう必要かな
い。

プラスデシルを出発原料とし、しがも原料には微細なガ
ラスビーズが含有されているので、流動性か高く、発泡
された原料は／ス゛ルチップ１Ｓの通路１７やランナ３
（）等で留まることなく、確実にキャビティ２７内に円
滑に充填さね、また、狭い隙間４５にも確実に充填され
るため、きｈいな端末部４２ａを成形することがでトる
。

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９つぷ゛されることがなく、良好な
りッション層４３が得られる。また、高い流動性により
、スキン層４４の表面・１４ａを平滑にすることかでと
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か行なわれる。ま
た、微細なガラスビーズはこの原料内のガス抜きに寄り
している。二のよろに、良好なガス抜ぎがなされるので
、表面４４ａのきれいなスキン層４４が１１）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１
１られたＰ　Ｖ　Ｃ（塩化ビニル樹脂）のペーストを１
００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８５部、Ｓｎ系安定剤を６重量部、Ｂａ
−Ｚｎ系安定剤を５重量部、Ａ　Ｉ）ＣＡ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
除く組成物をニーグーにより混練し、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ズを添加し、粘度３０００（！１
．ｓのプラスチゾルを得た。

基材として７エ７−ル樹脂含浸の木質繊維のボ一ド（厚
さ３ｍｍ）を金型２０にセットし、−］二記プラスチゾ
ルをホッパ１３から投入した。

そして、シリング１１の各部位Ａ−Ｄの温度を１．４０
　’Ｃ１］　５０　’Ｃ、１６０’Ｃ１１８０°Ｃで制
御し、低い射出圧力８０−１２０Ｋｇ７ｃｍこで射出し
た。なお、金型２０は、約２０−３０°Ｃ程度に維持さ
れており、その型締力は１００　ｔｏｎ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’Ｃ（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．
５　ｍｌ＋１のクッション層４３と、厚さ０　、５　ｍ
ｍのスキン層４・１の２層構造を有し、表面４４　ａの
外観および感触が良好で、芯材４１の周縁４］ａに形成
された端末部４２ａ（厚さ０．５　＋ｎｍ）もぎれいに
できた。また、スキン層４４の表面にはピンホール、色
むら、ジェツテイング、７０−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　、６　Ｋｇ／ｃｔｎ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、−１−縁の近傍に
段６１ｂが形成され、中央部よりやや下方に凸部６］ｃ
が形成されている。

他方、金型７０では、固定型７３の四部７５と移動型７
４の四部７Ｇにより形成されるキャビティ７７の形状力
用二記芯材６１とほぼ相似形をなしている。また、固定
型７３の四部７５の成形部７５ａには、環状をなす溝７
８ａと横方向に延びる溝７８　ｂが形成されでいる。そ
して、芯材６１を移動型７４の四部７５の成形前７６ａ
に取り付けた状態で、芯材６１の周縁部６］、ａ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およびデート７９を通ってキャビティ
７７に射出され、キャビティ７゛７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６］Ｃに対応してアームレス
）　６０　ｃ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６０ｃｌ（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２４．７
４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ぎ、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トる。また、端末処理
工程も省くことがで鰺る。したがって、製造コストを安
くすることがで外る。

さらに、パッドは良好なりッション層と平滑な表面のス
キン層を有することがでとる。

【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図は型開ぎ状態
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１６一 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図はに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、１４ｄ−加熱
装置（ハンドヒータ）、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、２Ｌ７３・・・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。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （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。
2. （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。
3. （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。
4. （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。
5. （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。
6. （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。