WO1995026262A1

WO1995026262A1 - Procede de fabrication d'articles multicouches moules

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Publication number: WO1995026262A1
Application number: PCT/JP1995/000555
Authority: WO
Inventors: Masahito Matsumoto; Hitoshi Murotani; Satoru Funakoshi; Shigeyoshi Matsubara
Original assignee: Sumitomo Chemical Company, Limited
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1995-10-05
Also published as: JPH07266357A; EP0755763A1; US6231798B1; EP0755763A4; JP3358277B2

Description

明細書多層成形体の製造方法技術分野

本発明は熱可塑性樹脂からなる多層成形体の製造方法に関する。背景技術

熱可塑性樹脂を組み合わせてなる多層成形体は従来よりょく知られており、その製造法としては以下のような方法が知られている。

( 1 ) 予め製造された熱可塑性樹脂のシートどうしを貼合する方法（例えば、特開昭 63-104805号公報）、あるいは熱可塑性樹脂を成形する際に成形と同時にこれらのシートを貼合する方法（例えば、特開昭 49- 23261号公報）。

( 2 ) サンドイッチ射出成形法による方法（例えば、特開昭 62-268618号公報 [U. S. Serial No.862269に対応] 、特開昭 63- 309417号公報 [U. S. Serial No.050680 に対応] ) 。

一方、樹脂成形体と表皮材とからなる多層成形品の製造法としては、例えば U. S.P.5, 154,872に記載の方法がある。

しかしながら、上記（ 1 ) の方法では、シート状に予め加工したものを成形するため、工程が多い。また、上記（2 ) の方法では、高い射出圧力が必要であり、また、 2層の成形体を得るためには 2回の型締めが必要である。さらに、上記 U. S.P.5，154，872に記載の方法では樹脂の供給圧力は低いが、表皮材の端材のロスが多い。

このようなことから、本発明は、かかる問題を解決し得る複数の樹脂層を有する多層成形体の製造方法を提供することを目的とするものである。より具体的には、本発明の目的は、比較的低い樹脂供給圧力でかつ一回の型締で複数の樹脂層を有する高品質の多層成形体を再現性よく製造可能な方法を提供することにある c また、本発明の目的は、成形体の製造に時間やコストがかからず、使用する熱可塑性樹脂の制限を受けることなく、好適な成形温度あるいは溶融温度（供給樹脂の温度）が大幅に異なる熱可塑性樹脂を使用する場合であっても、高品質な多層成形体を得ることのできる方法を提供することにある。

発明の開示

本発明は、

開放状態にある雌雄の金型間に、第一および第二の溶融状熱可塑性樹脂を、それそれ独立に温度制御可能な第一および第二の樹脂供給口から、両樹脂の供給開始に時間差を設けてそれそれ供給する工程と、

前記第一および第二の樹脂供給完了後に前記雌雄の金型を型締する工程とを含むことを特徴とする多層成形体の製造方法を提供するものである。

また、本発明は、

雌雄の金型間から多層成形体の取り出しが可能な間隔を開けて両金型を配置した第一の開放状態から、両金型間の間隔が前記第一の開放状態における間隔より小さくかつ両金型間のキヤビティクリアランスが所望の多層成形体の厚みより大きい第二の開放状態まで閉じる工程と、

開放状態にある雌雄の金型間に、第一の熱可塑性樹脂を該第一の樹脂の融点より高くかつ分解温度より低い所定温度に制御して溶融状態で供給する工程と、前記雌雄の金型間に、第一の熱可塑性樹脂の供給開始から所定時間経過後、該第二の樹脂の融点より高くかつ分解温度より低い所定温度に前記第一の樹脂の供給温度と別個独立に制御して第二の熱可塑性樹脂を溶融状態で供給する工程と、前記開放状態から、両金型間のキヤビテイクリアランスが所望の多層成形体の厚みに実質的に一致する型締状態まで該金型を閉じ、その後該金型を前記型締状態に所定時間保持して前記第一および第二の熱可塑性樹脂を固化させる工程と、前記雌雄の金型の間隔を開けて該金型の間から多層成形体を取り出す工程とを含むことを特徴とする多層成形体の製造方法を提供するものである。

本発明の一態様においては、第一の溶融状熱可塑性樹脂の供給完了後、第二の溶融状熱可塑性樹脂の供給が開始される。また、本発明の他の一態様においては、第一の溶融状熱可塑性樹脂の供給開始後、該樹脂の供給完了前に、第二の溶融状熱可塑性樹脂の供給が開始される。

また、本発明の方法においては、前記雌雄の金型間に供給された第一の熱可塑性樹脂に表面固化層が形成された後に第二の熱可塑性樹脂の供給が開始されることが好ましく、本発明の一態様においては、前記第一の熱可塑性樹脂の表面固化層を突き破ることなく第二の熱可塑性樹脂が供給される。また、本発明の他の一態様においては、前記第一の熱可塑性樹脂の表面固化層のうち第二の樹脂供給口近傍の部分を突き破り、かつ残りの部分は突き破ることなく第二の熱可塑性樹脂が供給される。

このような本発明の方法においては、第一および第二の溶融状熱可塑性樹脂がそれそれ独立に温度制御可能な第一および第二の樹脂供給口から開放状態にある雌雄の金型間に供給されるため、各供給樹脂の温度を各樹脂の好適な温度に正確に制御することが可能であり、それ故各樹脂が金型間に供給された後に該樹脂表面に形成される固化層の形成速度の再現性が大幅に向上する。従って、本発明の方法においては、第一および第二の溶融状熱可塑性樹脂の供給開始に時間差を設け、その時間差を適宜選択することによって各樹脂の層を少なくとも 1層ずつ含む所望の多層成形体が再現性よく得られる。

すなわち、表面固化層の形成速度の再現性が乏しいと、第一の溶融状熱可塑性樹脂の供給開始から第二の溶融状熱可塑性樹脂の供給開始までの時間が一定であつても、樹脂が互いに混融してしまったり、また型締前に樹脂が必要以上に固化してしまう可能性があり、良好な多層成形体を再現性よく製造することは困難である。これに対して本発明の方法においては、表面固化層の形成速度の再現性が高いため、上記のような不都合は生じない。

さらに、本発明の方法においてはかかる表面固化層の形成速度の再現性が高いため、第一の溶融状熱可塑性樹脂の供給開始から第二の溶融状熱可塑性樹脂の供給開始までの時間に応じて第二の樹脂が第一の樹脂の表面固化層を突き破るか否かの制御が可能であり、それによつて得られる多層成形体の構造（例えば、 2層構造 / 3層構造）が上記時間差に応じて作り分けられる。

また、本発明の方法においては、第一および第二の溶融状熱可塑性樹脂がそれそれ独立に温度制御可能な第一および第二の樹脂供給口から開放状態にある雌雄の金型間に供給されるため、好適な成形温度あるいは溶融温度（供給樹脂の温度）が大幅に異なる熱可塑性樹脂を使用する場合であっても樹脂の劣化等は防止され、使用する熱可塑性樹脂の制限を受けることなく良好な多層成形体が得られる。さらに、本発明の方法においては、上記開放状態にある雌雄の金型間に第一および第二の溶融状熱可塑性樹脂が供給されるため、射出成形法のように高圧力を要することなく比較的低圧力で各樹脂を所定量ずつ正確に金型キヤビティ内に供給することが可能である。従って、大型の金型キヤビティであっても、型締時に金型キヤビティの隅にまで樹脂が均一に封入されるようにすることができ、大型の多層成形体の製造が可能となる。

また、本発明の方法においては、一回の型締で複数の樹脂層を有する多層成形体が得られる。それ故、本発明の方法によれば、高圧射出用の装置は必要とされずかつ一回の型締で多層成形体が得られるため、多層成形体の製造時間ゃコストの低減が達成される。

本発明の方法に使用される第一および第二の熱可塑性樹脂は異種のものであつても同種のものであってもよいが、異なった熱可塑性樹脂、特に融点が大きく相違する熱可塑性樹脂を使用する場合に本発明の方法は特に有効である。

尚、前記の開放状態とは、金型間のキヤビテイクリアランスが所望製品（多層成形体）の厚みより大きい状態をいう。また、本発明の方法にかかる雌金型とは、外面に凹部が形成された金型を意味し、他方、雄金型とは、雌金型に形成された凹部に嵌合可能な凸部が外面に形成された金型を意味する。図面の簡単な説明

図 1から図 4はそれぞれ、本発明の方法で得られる多層成形体の一例の断面図である。図 5は、本発明の方法に有用な、金型内に設けた溶融樹脂通路から溶融樹脂を供給するための装置の一例の概略断面図である。図 6は、本発明の方法に有用な、金型外に設けた外部供給装置から金型間に溶融樹脂を供給するための装置の一例の概略断面図である。図 7は、本発明の方法に有用な、同心円上に第一および第二の樹脂供給口を設けた金型の一例の概略断面図である。図 8 A〜Cは、本発明の方法の一例の各製造工程における金型と第一および第二の樹脂との状態を示す概略断面図である。図 9は、図 8 A〜Cはの製造工程における雌金型の位置と第一および第二の樹脂供給装置の動作との関係を示すタイミングチャートである。図 1 0 A〜Cは、本発明の方法の他の例の各製造工程における金型と第一および第二の樹脂との状態を示す概略断面図である。図 1 1は、図 1 0 A〜Cはの製造工程における雌金型の位置と第一および第二の樹脂供給装置の動作との関係を示すタイミングチャートである。図 1 2 A〜Cは、本発明の方法のさらに他の例の各製造工程における金型と第一および第二の樹脂との状態を示す概略断面図である。図 1 3は、図 1 2 A〜Cはの製造工程における雌金型の位置と第一および第二の樹脂供給装置の動作との関係を示すタイミングチヤ一トである。図 1 4 A〜(：は、本発明の方法のさらに他の例の各製造工程における金型と第一および第二の樹脂との状態を示す概略断面図である。図 1 5 A〜Bは、実施例 1で得られた多層成形体の断面写真である。図 1 6 A〜Bは、実施例 2で得られた多層成形体の断面写真である。

発明を実施するための最良の形態以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。尚、図中、同一または相当部分には同一符号を付することとする。

先ず、図 1〜図 4を参照して、本発明の方法により製造可能な多層成形体について説明する。

本発明は、第一および第二の溶融状熱可塑性樹脂を、それそれ独立に温度制御可能な第一、第二の樹脂供給口から時間差を設けて、開放状態にある雌雄の金型間にそれそれ供給を開始するものであり、得られる多層成形体は、使用する樹脂に対応して少なくとも 2つの樹脂層から形成されている。これらの樹脂層は使用する第一、第二の樹脂の種類により同種であっても異なっていてもよいが、一般的にはこれらの樹脂層の内の 1層と他の樹脂層とは異なった樹脂から形成されている。

本発明の方法によって製造される多層成形体の形状および構造は特に限定されないが、代表的には図 1に示すような第一の樹脂層 1が第二の樹脂層 2の片側表面に積層された積層体、図 2に示すような第二の樹脂層 2の片側表面および周縁部を第一の樹脂層 1が包み込んでいる積層体、図 3に示すような第二の樹脂層 2 の全面が第一の樹脂層 1によって包み込まれた積層体、あるいは図 4に示すような第二の樹脂層 2が第一の樹脂層 1の中に不連続に点在する構造（海島構造）の積層体などが例示される。

次に、図 5〜図 7を参照して、本発明の方法に有用な製造装置とそれを用いた樹脂供給方法について説明する。

このような多層成形体を製造する本発明の方法においては、図 5に示すような開閉可能な雌雄一対の金型 3， 4が使用され、雌雄の金型 3 , 4を閉じた際に所望の製品形状に実質的に一致するキヤビティが金型 3 , 4の間に形成される。それそれの金型 3 , 4はプレス装置（図示されない）に取り付けられており、そのいずれかあるいは両方が型締および型開き方向に移動可能であって、これにより両金型 3 , 4は開閉可能となっている。本発明の方法においては、上記雌雄の金型 3 , 4が開放状態にある間に、それそれ独立に温度制御可能な第一、第二の樹脂供給口 5 , 6から、両樹脂の供給開始に時間差を設けて同種または異種の第一、第二の熱可塑性樹脂 1 , 2が溶融状で供給される。

金型キヤビティへの第一および第二の樹脂の供給方法としては、図 5に示されるように、予め可塑化および押出し装置 7 , 8などにより可塑化（溶融化）した溶融樹脂を、可塑化および押出し装置 7 , 8などとそれぞれ連結されかつ金型内に設けられた樹脂通路 9 , 1 0を経由してキヤビティ 1 1内に直接供給する方法がある。また、図 6に示されるように、予め可塑化および押出し装置 7 , 8などにより可塑化されかつ所要量が計量された溶融樹脂を、該装置 7 , 8および樹脂通路 1 2 , 1 3を備えた外部供給装置を用いて開放状態にある金型間に供給する方法などがある。第一および第二の樹脂の供給方法は上記の方法に特に限定されないが、前者の方法（図 5に示されるような方法）が溶融樹脂の供給完了から型締完了までの時間制御および樹脂供給位置制御が容易である点で好ましい。尚、使用する熱可塑性樹脂の可塑化にあたっては、第一および第二の樹脂が異なる場合にはそれそれ別々に可塑化されるが、同種の樹脂である場合には、別々であっても同時であってもよく、同時である場合には樹脂通路を共有しつつ第一および第二の樹脂供給口のノズル部分などでそれそれの供給口から供給される樹脂量や供給のタイミングが調整される。

溶融状熱可塑性樹脂 1， 2の金型キヤビティへの供給を、図 5に示すように、金型内に設けた樹脂通路 9 , 1 0を経由してキヤビティ 1 1内に直接供給する場合、第一および第二の樹脂供給口 5 , 6の配置は所望の製品形状により種々の対応が可能である。例えば、第二の樹脂層 2の片側表面に第一の樹脂層 1が積層された積層体（図 1 ) 、第二の樹脂層 2の片側表面および周縁部を第一の樹脂層 1 が包み込んだような積層体（図 2 ) 、あるいは第二の樹脂層 2の全面が第一の樹脂層 1によって包み込まれた積層体（図 3 ) などを製造するような場合には、第一の樹脂供給口 5と第二の樹脂供給口 6とを隣接するように設けるか、第一の樹脂供給口 5と第二の樹脂供給口 6とを同心円上に密接して設けることが好ましく、特に後者が好ましい。尚、第一の樹脂供給口と第二の樹脂供給口とを同心円上に設ける場合、第二の樹脂供給口の外側周辺に第一の樹脂供給口を輪状に設けても、逆に第一の樹脂供給口の外側周辺に第二の樹脂供給口を輪状に設けてもよい。いずれの構成を採用するかは所望の成形体の形状等に応じて適宜選択される。

尚、樹脂供給口を輪状に設ける場合、その輪状の供給口は完全な連続状であるを必要とせず、 2分割ないしはそれ以上に分割された断続的なものであってもよい。分割されている場合には分割された各樹脂供給口部分の大きさが同一であり、かつ同心円上に偏りなく配置されていることが好ましい。

図 7に、第一および第二の樹脂供給口を同心円上に設けた、本発明に好適な金型の一例を概略的に示す。

図 7において、 3は雌金型、 4は雄金型、 5は第一の樹脂供給口、 6は第二の樹脂供給口、 9は第一の樹脂の溶融樹脂通路、 1 0は第二の樹脂の溶融樹脂通路、 1 1はキヤビティ、 1 4は第一の樹脂の温度制御用ヒーターである。

1 5は、第一の樹脂を供給口 5近傍で溶融あるいは固化させることによってキャビティ 1 1への供給あるいは停止を行なうためのシャツトオフ機能を有する温度制御部（シャツトオフ用ヒーター）である。そして、シャツトオフ用ヒーター 1 5および温度制御用ヒータ一 1 4は第一の樹脂の温度制御装置（図示せず）に接続されている。

1 6は、樹脂通路 1 0内に設けられたシャツトオフ機能を兼ねたピン構造からなる第二の樹脂の温度制御用ヒータ一（シャツトオフビン）であり、該ビン 1 6 を上下方向 1 7に移動させることにより供給口 6の開閉が行われる。そして、ピン 1 6は第二の樹脂の温度制御装置（図示せず）に接続されている。

第一の樹脂の可塑化および押出し装置（図示せず）が樹脂通路 9に接続され、該装置とシャットオフ用ヒー夕一 1 5とによって第一の樹脂の供給装置が構成される。一方、第二の樹脂の可塑化および押出し装置（図示せず）が樹脂通路 1 0 に接続され、該装置とシャツトオフビン 1 6とによって第二の樹脂の供給装置が構成される。第一および第二の樹脂の供給装置はそれそれ手動等によって操作することも可能であるが、これらの装置に第一および第二の樹脂の供給時間をそれそれ制御する装置（図示せず）をさらに接続することが好ましい。

また、雌金型 3および雄金型 4はプレス装置（図示せず）に取り付けられており、雄金型 4は固定され、雌金型 3が上下方向 1 8に移動可能となっている。さらに、雌金型 3および雄金型 4には金型温度制御装置（図示せず）が設けられており、第一および第二の樹脂の融点より低い所定温度に雌雄の金型 3 , 4の温度が維持される。

尚、図 7においては雄金型 4に樹脂供給口等が設けられているが、雌金型に樹脂供給口等を設けてもよい。また、図 7においては第二の樹脂供給口 6の外側に第一の樹脂供給口 5が設けられているが、第一の樹脂供給口の外側に第二の樹脂供給口を設けてもよい。

次に、本発明における好適な樹脂の供給方法についてより具体的に説明する。すなわち、金型内に設けた樹脂通路を経由してキヤビティ内に溶融状熱可塑性樹脂を直接供給する方法であって、このときの溶融樹脂供給口が、図 7に示されるような、第二の樹脂供給口 6の周辺に第一の樹脂供給口 5を同心円上に輪状に密接して設けられている場合を例にとって説明する。

本発明の方法においては、先ず、所定のキヤビテイクリアランスをもって開放状態にある雌雄一対の金型 3， 4間に、第二の樹脂供給口 6とは独立に温度制御可能な第一の樹脂供給口 5から所定量の第一の溶融状熱可塑性樹脂の供給を開始する。

ここで、上記の開放状態とは、金型 3 , 4間のキヤビテイクリアランスが所望製品（多層成形体）の厚みより大きい状態をいう。本発明の方法においては、前記開放状態が、（a ) 雌雄の金型 3 , 4間から多層成形体の取り出しが可能な間隔を開けて両金型を配置した第一の開放状態と、（b ) 両金型 3 , 4間の間隔が前記第一の開放状態における間隔より小さくかつ両金型間のキヤビテイクリアランスが所望の多層成形体の厚みより大きい第二の開放状態とを包含することが好ましく、第一および第二の樹脂の供給前に、雌雄の金型 3， 4を前記第一の開放状態から前記第二の開放状態まで閉じる工程を更に含むことが好ましい。

また、樹脂供給開始時における雌雄両金型の開放の程度に関して、雌雄の金型間のキヤビテイクリアランスが広すぎたり、極端に狭い場合には、得られた多層成形体の外観が悪くなつたり、多層成形体そのものが得られなくなる場合がある。そのため、通常は雌雄の金型間のキヤビテイクリアランスが最終製品厚みの 1 . 2〜2 0倍になる程度が好ましい。

さらに、上記第一の樹脂供給口 5の温度は、使用する第一の樹脂に応じて、該第一の樹脂の融点より高くかつ分解温度より低い所定温度に制御される。

次に、雌雄一対の金型 3， 4間に、上記第一の樹脂の供給開始から所定時間経過後、第一の樹脂供給口 5とは独立に温度制御可能な第二の樹脂供給口 6から所定量の第二の溶融状熱可塑性樹脂の供給を開始する。その際、第一の溶融状熱可塑性樹脂が樹脂供給の進行に伴って雄金型 4のキヤビティ面と対向する雌金型 3 のキヤビティ面に接し、金型で冷却されて表面層（表面固化層）が形成されるまでの時間差を設けた後に、第二の樹脂供給口 6から第二の樹脂の供給を開始することが好ましい。

また、上記第二の樹脂供給口 6の温度は、使用する第二の樹脂に応じて、該第二の樹脂の融点より高くかつ分解温度より低い所定温度に制御される。さらに、金型 3 , 4間に供給される第一の樹脂と第二の樹脂との合計量が、目的とする成形品の体積にほぼ等しい量になるように設定される。

第一の樹脂の供給開始後第二の樹脂の供給を開始するまでの時間差は、使用する樹脂の種類、樹脂の組み合わせ、目的とする成形品の厚さや大きさ、金型温度などの成形条件によって変わり、それぞれの条件に応じて適宜選択されるが、通常は第一の樹脂の供給開始より 1〜2 0秒後に第二の樹脂が供給される。

第一の溶融状熱可塑性樹脂の表面固化層が形成された後は、第二の溶融状熱可塑性樹脂の供給を残りの第一の溶融状熱可塑性樹脂の供給と並行的に行ってもよいし、第一の溶融状熱可塑性樹脂の供給が完了した後に行ってもよい。

第一、第二の溶融状熱可塑性樹脂を並行して供給する場合には、外層を形成する第一の樹脂を突き破って第二の樹脂が表面に滲みだすことのないように、第一の樹脂及び第二の樹脂を供給することが望ましい。

また、第一の樹脂供給完了後に第二の樹脂の供給を開始する場合には、第一の樹脂の供給完了と同時に第二の樹脂の供給を開始してもよく、通常は第一の樹脂の供給開始より 2 0秒以内には第二の樹脂の供給が開始される。

本発明の方法において第一の樹脂と第二の樹脂の供給開始時の時間差が短い場合には、第一の樹脂の内側（樹脂供給口側）が表面固化層を十分に形成しない内に第二の樹脂が供給されるため、第一の樹脂の樹脂供給口側の表面固化層を突き破って第二の樹脂が第一の樹脂の中心層に供給されて、図 3に示されるような、第二の樹脂層 2が第一の樹脂層 1によって包み込まれた積層体が得られる。

図 8 A〜( および図 9にそれそれ、この場合の金型と各樹脂との状態、および雌金型の位置と各樹脂供給装置の動作との関係を示す。尚、図 9において、（a ) は金型間から多層成形体を取り出すことが可能な間隔を開けて該金型を配置した第一の開放状態を示し、（b ) は金型間のキヤビテイクリアランスが上記第一の開放状態より狭いが所望の多層成形体の厚みより大きい第二の開放状態を示し、 ( c ) は金型間のキヤビテイクリアランスが所望の多層成形体の厚みに実質的に

—致する型締状態を示す。また、 t iおよび 1 ₂は第一の樹脂の供給開始および終了時間をそれそれ示し、 t ₃および 1 ₄は第二の樹脂の供給開始および終了時間をそれぞれ示し、 1 ₅および t ₆は型締閧始および終了時間をそれそれ示す。

図 9に示すように、先ず雌金型 3を第一の開放状態（a ) から第二の開放状態 ( b ) まで降ろした後に、第一の樹脂供給装置を所定期間（1^〜1 ₂ ) 作動させる。それによつて、第一の樹脂 1がその通路 9を経て第一の樹脂供給口 5から所定温度に制御されて雌雄の金型 3， 4間に供給される（図 8 A ) 。

次に、第一の樹脂の供給開始から比較的短時間の後に、第二の樹脂供給装置を所定期間（t ₃〜t ₄ ) 作動させる。それによつて、第二の樹脂 2がその通路 1 0 を経て第一の樹脂供給口 6から所定温度に制御されて雌雄の金型 3， 4間に供給されるが、この場合は樹脂供給口近傍に第一の樹脂 1の表面固化層（図示せず）が十分に形成されないうちに第二の樹脂 2が供給されるため、第一の樹脂 1の樹脂供給口側の表面固化層を突き破って第二の樹脂 2が第一の樹脂 1の中心層に供給される（図 8 B ) 。

その後、雌金型を第二の開放状態（b ) から型締状態（c ) まで降ろし、その状態を所定期間（t ₅〜t ₆ ) 維持して第一および第二の樹脂を十分に冷却、固化させることによって図 3に示される多層成形体が得られる（図 8 C ) 。そして、雌金型 3を第一の開放状態（a ) に上げ、多層成形体が取り出される。

また、本発明の方法において両樹脂の供給開始時の時間差が長い場合には、先に供給された第一の樹脂の樹脂供給口側に形成された表面固化層に沿って、第一の樹脂を持ち上げるようにその後に供給された第二の樹脂が流れ、第二の樹脂の周辺部にも第一の樹脂が回り込んで、図 2に示すような第二の樹脂層 2の片側表面および周縁部を第一の樹脂 1が包み込んだような積層体が得られる。

この際、第一の樹脂と第二の樹脂の種類、樹脂の溶融温度、金型温度、樹脂の供給速度、製品厚みなどの諸条件により、また、適切な樹脂量を選ぶことにより、図 1に示すような第二の樹脂層 2の片側表面に第一の樹脂層 1が積層された積層体が得られる。

図 1 0 A〜Cおよび図 1 1にそれそれ、この場合の金型と各樹脂との状態、および雌金型の位置と各樹脂供給装置の動作との関係を示す。尚、図 1 O A〜( および図 1 1における各符号は図 8 A〜Cおよび図 9における符号と同様のものを示すが、図 1 0 A〜Cにおいては第一の樹脂供給口 5の外側に第二の樹脂供給口 6が設けられている。

図 1 1に示すように、この場合の操作は、第一の樹脂の供給開始から比較的長時間経過後に第二の樹脂供給装置を所定期間（t ₃〜t ₄) 作動させた以外は図 9 に示した操作と実質的に同じである。そしてこの場合は、樹脂供給口近傍にも第一の樹脂 1の表面固化層（図示せず）が十分に形成された後に第二の樹脂 2が供給されるため、第一の樹脂 1の下面と雄金型 4の上面との間に第二の樹脂 2が供給され（図 1 0 B ) 、その後の型締によって図 1または図 2に示される多層成形体（図 1 0 Cにおいては図 1に示される多層成形体）が得られる（図 1 0 C ) 。さらに、本発明の方法において第一の樹脂の供給を開始した後に第二の樹脂の供給を開始し、続いて第一および第二の樹脂を所定期間並行して供給し、さらに第二の樹脂の供給の完了後も第一の樹脂の供給を継続するような場合にも、図 3 に示されるような第二の樹脂層 2の全面が第一の樹脂層 1によって包み込まれた積層体を得ることができる。

図 1 2 A〜Cおよび図 1 3にそれそれ、この場合の金型と各樹脂との状態、および雌金型の位置と各樹脂供給装置の動作との関係を示す。尚、図 1 2 A〜Cおよび図 1 3における各符号は図 8 A〜Cおよび図 9における符号と同様のものを示す。

図 1 3に示すように、この場合の操作は、第一の樹脂の供給開始から比較的短時間の後に第一の樹脂供給装置を作動させたままで第二の樹脂供給装置を所定期間（t ₃〜t ₄ ) 作動させ、さらに第二の樹脂供給装置を停止した後も第一の樹脂 '供給装置を所定期間作動させた以外は図 9に示した操作と実質的に同じである。そしてこの場合は、第一の樹脂 1の中心層に第二の樹脂 2が供給されると共に、第二の樹脂 2と雄金型 4の上面との間に第一の樹脂 1が引続き供給され（図 1 2 B ) 、その後の型締によって図 3に示される多層成形体が得られる（図 1 2 C ) 。尚、上記の諸例においては第一の樹脂供給口 5および第二の樹脂供給口 6を各一つずつ設けた雄金型 4を用いているが、同心円状に配置された第一の樹脂供給口 5と第二の樹脂供給口 6からなる一組の樹脂供給口を適当な間隔で複数組設けた雄金型 4を使用すれば、図 4に示されるような第二の樹脂 2が第一の樹脂 1の中に不連続に点在する構造（海島構造）の積層体を得ることができる。

図 1 4 A〜Cにこの場合の金型と各樹脂との状態を示す。尚、図 1 4 A〜Cにおける各符号は図 8 A〜Cにおける符号と同様のものを示す。

この場合の操作は、図 9または図 1 3に示した操作と実質的に同じでよい。そしてこの場合は、各第二の樹脂供給口 6の上方の第一の樹脂 1の中心層に第二の樹脂 2がそれそれ供給され（図 1 4 B ) 、その後の型締によって図 4に示される多層成形体が得られる（図 1 4 C ) 。

尚、上記の諸例においては金型を第二の開放状態に止めて第一および第二の樹脂を供給しているが、金型を閉じながら第一および/または第二の樹脂を供給してもよい。この場合、金型が型締状態に到達する前に第一および第二の樹脂の供給が完了する必要がある。

また、第一の樹脂供給口 5と第二の樹脂供給口 6が同心円上になく、隣接するように設けられている場合も、ほぼ上記と同様にして積層体が得られるが、この場合には上記方法に比べて第一の樹脂層 1と第二の樹脂層 2が若干ずれる（例えば、若干左右非対称になる）傾向にある。

さらに、図 6に示すように、予め可塑化されかつ計量された溶融樹脂を外部供給装置 7 , 8を用いて開放状態にある金型 3 , 4間に供給する場合においては、第一の樹脂を供給した後、第一の樹脂と同量もしくはそれ以下の量の第二の樹脂を第一の樹脂の上に供給することにより図 1のような積層体を得ることができる。また、第一の樹脂を供給した後、第一の樹脂より多い量の第二の樹脂を第一の樹脂の上に供給することにより図 2のような積層体を得ることができる。さらに、第一の樹脂を供給した後、第一の樹脂より少ない量の第二の樹脂を第一の樹脂の上に供給し、さらにその上に第一の樹脂を再度供給することにより図 3に示されるような積層体を得ることができる。上記のいずれの方法であっても、第二の樹脂の供給が開始されるときには、先に供給を開始された第一の樹脂が固化し始めて表面固化層を形成していることが好ましい。そのため、先に供給を開始される第一の樹脂の溶融温度が遅れて供給を開始される第二の樹脂の溶融温度よりも高いか、少なくとも同等であることが好ましく、これが反対の場合には、先に供給された第一の樹脂の表面固化層が後に供給されるこれより高温の第二の樹脂によって溶融化され、両樹脂がその界面で混融状態となって所望の積層体が得られにくくなる。

勿論、第二の樹脂温度が第一の樹脂温度よりも高い場合にも第一の樹脂が完全に混融してしまうとは限らないため、必ずしも両樹脂の界面が明確である必要のない場合には、第一の樹脂の溶融温度が第二の樹脂の溶融温度より低くてもよい。このように、本発明においては供給する樹脂の溶融温度をコントロールすることが極めて重要であり、とりわけ異種の樹脂を使用する場合には、それそれの樹脂供給口は、他の樹脂供給口の温度の影響を受けて供給時の溶融温度が変化しないように、使用樹脂に対応してそれそれの樹脂の供給口の温度を十分にコント口ールすることが必要である。そのために本発明にかかる各樹脂供給口はそれそれ独自に温度制御が可能なことが必要である。

たとえば、先の第二の樹脂供給口の周辺にこれと密接して第一の樹脂供給口が同心円上に設けられている場合、各樹脂供給口のそれそれに温度制御用のヒー夕一が設けられ、さらに必要ある場合には両樹脂供給口間で熱可塑性樹脂の移動が生じないように、第一の樹脂供給口と第二の樹脂供給口との間に断熱材が設けられる

これにより、隣接する樹脂供給口の温度に影響されることなく、樹脂供給口から供給される樹脂は所定の溶融温度を維持することが可能となる。

各樹脂供給口のそれそれを独自に温度制御しない場合には、隣接する樹脂供給口の温度に影響されて供給する第一および第二の樹脂の溶融温度が定まらず、必要以上に高くなつたり低くなつて、金型内における樹脂の表面固化層の形成に大きく影響し、所望の多層成形体を得ることができない。

次に、本発明の方法における型締工程について説明する。

本発明の方法においては、上記の第一および第二の樹脂の供給が完了した後に前記雌雄の金型が型締される。

より具体的には、本発明の方法における前記雌雄の金型を型締する工程は、上記の開放状態から、両金型間のキヤビテイクリアランスが所望の多層成形体の厚みに実質的に一致する型締状態まで該金型を閉じ、その後該金型を前記型締状態に所定時間保持して前記第一および第二の熱可塑性樹脂を充分に冷却、固化させる工程であることが好ましい。

さらにまた、本発明の方法は、前記雌雄の金型を型締する工程の後に、前記雌雄の金型の間隔を開けて該金型の間から多層成形体を取り出す工程を更に含むことが好ましい。

このときの型締圧、冷却温度（金型温度）、冷却時間（型締状態の保持時間）などは使用した樹脂の種類、製品の厚さなどの諸条件によって適宜決定される。最後に、本発明の方法に適用される熱可塑性樹脂について説明する。

本発明に適用される熱可塑性樹脂としては、たとえばポリエチレン、ポリプコビレン、ポリスチレン、アクリロニトリル、スチレン · ブタジエン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフ夕レート、ポリブチレンテレフ夕レート、ポリフエ二レンエーテル、スチレン 'ァクリロニトリル共重合体などの一般的な熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマ一、あるいはこれらの熱可塑性樹脂を用いたポリマ一ァロイなどが挙げられる。

これらの熱可塑性樹脂は単独で使用してもよいし、混合物として使用してもよい。

また、これらの熱可塑性樹脂は必要に応じてガラス繊維、炭素繊維などの補強繊維、タルク、ワラストナイト、炭酸カルシウムなどの充填材を含有していてもよく、もちろん、通常使用される各種の着色剤、酸化防止材、紫外線吸収材などの添加剤を含有していてもよい。

これらの熱可塑性樹脂の組み合わせは、必要とする多層成形体の使用目的に応じて適宜選択され、特に限定されない。

例えば、基材部分に相当する第二の樹脂としてポリプロピレンを選択し、表面層に相当する第一の樹脂として熱可塑性エラストマ一を選択して、触感にすぐれた表面層を有する多層成形体としてもよい。また、第二の樹脂としてガラス繊維含有ポリプロピレンを使用し、第一の樹脂としてポリプロピレンを選択して、強度および外観にすぐれた多層成形体としてもよい。以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明がこれによつて限定されるものではないことはいうまでもない実施例 1

本実施例では、雄金型 4が樹脂供給口 5， 6を有する図 7に示すような雌雄一対の金型 3， 4を使用し（図 8 A〜C ) 、図 9に示すようなタイミングチャートにしたがって多層成形体を製造した。

第二の樹脂供給口 6は直径 1 . 5 mmの円形であり、第一の樹脂供給口 5は第二の樹脂供給口 6と同心円上に設けられた外径 2 O mm, 内径 1 5 mmの円環状であった。また、雌雄両金型 3 , 4の金型温度はともに 8 0 °Cに設定し、第一の樹脂供給口 5および第二の樹脂供給口 6の温度はそれそれ 2 4 0 °Cおよび 2 0 0 °Cに設定した。

先ず、雌雄の金型 3， 4間からオペレータ一が手で多層成形体を取り出すことが可能な間隔（6 0 0 mm) を開けて配置された第一の開放状態（a ) にある雌雄の金型 3 , 4を、プレス装置（図示せず）によって、金型間のキヤビテイクリァランスが 1 5 mm (最終製品厚みの 5倍）である第二の開放状態（b ) まで閉じた。次に、第一の樹脂供給口 5のシャヅトオフ用ヒーター 15に通電して供給口 5 先端部の第一の樹脂 1を溶融させることによって、第二の開放状態（b) にある雌雄の金型 3, 4間に第一の樹脂供給口 5から第一の樹脂 1として溶融状の熱可塑性エラストマ一（商品名：住友 TPE 3752) 400 を100 g/秒の供給速度で供給した（図 8A) 。第一の樹脂の供給開始から完了までの時間（ti 〜t₂) は 4秒間であった。また、第一の樹脂の供給圧力は約 5 OkgfZcm² であった。

続いて、第一の樹脂 1の供給完了 1秒後に第二の樹脂用のシャットオフビン 1 6を開放し、第二の樹脂供給口 6から第二の樹脂 2として溶融状のポリプロピレン樹脂（商品名：住友ノーブレン AH 561) 200gを 40 g/秒の供給速度で供給した。第一の樹脂の供給開始から第二の樹脂の供給開始までの時間（t: 〜t₃) は 5秒間であり、第二の樹脂の供給開始から完了までの時間（t₃〜t₄) は 5秒間であった。また、第二の樹脂の供給圧力は約 5 Okgf /cm²であつた。

本実施例においては、樹脂供給口近傍に第一の樹脂 1の表面固化層（図示せず）が十分に形成されないうちに第二の樹脂 2が供給され、そのため第一の樹脂 1の樹脂供給口側の表面固化層を突き破って第二の樹脂 2が第一の樹脂 1の中心層に供給された。従って、第二の樹脂 2の供給が完了した時点で、第二の樹脂供給口 6の真上を除く第二の樹脂 2の全面において、第一の樹脂 1が第二の樹脂 2を包み込んだ構造となった（図 8B) 。

尚、供給された第一および第二の樹脂温度は、各樹脂の供給の間それそれ 23 8°Cおよび 210°Cに一定に維持された。

第二の樹脂供給口 6のシャツトオフピン 16を閉鎖して第二の樹脂 2の供給を完了した後、プレス装置（図示せず）によって雌金型 3を型締速度 30mm/秒で降下させて、金型間のキヤビテイクリアランスが 3 mmである型締状態（c) まで雌雄の金型 3, 4を閉じた（図 8C) 。その後、雌雄の金型 3, 4を型締状態（c) に 30秒間維持して第一および第二の樹脂を十分に冷却、固化させた後に、雌雄の金型 3, 4を第一の開放状態（a) に開き、多層成形体を取り出した。得られた多層成形体は、図 3に示されるような、第一の樹脂 1を外層材とし、第二の樹脂 2を内層材とする多層成形体であった。得られた多層成形体の樹脂供給口近傍部分および端部の断面写真をそれそれ図 15 Aおよび図 15Bに示す。この多層成形体は、製品厚み（平均）が 3mm、外層材の厚み（平均）が約 1 mm、直径が約 50 Ommの円盤状のものであった。本実施例においては、各樹脂の劣化はみられず、成形体の表面に内層材が滲みだすこともなかった。

また、上記と同一の操作を繰り返したところ、同一構造の多層成形体を再現性よく製造することができた。実施例 2

第一の樹脂供給口 5と第二の樹脂供給口 6とを入れ替えた以外は実施例 1で使用したものと同様の雌雄一対の金型 3, 4を使用し（図 10A〜C)、図 11に示すようなタイミングチャートにしたがって多層成形体を製造した。

尚、雌雄両金型 3, 4の金型温度はともに 80°Cに設定し、第一の樹脂供給口 5および第二の樹脂供給口 6の温度はそれそれ 240 °Cおよび 210 °Cに設定した。

先ず、実施例 1と同様に第一の開放状態（a) にある雌雄の金型 3, 4を、プレス装置（図示せず）によって、金型間のキヤビテイクリアランスが 5 mm (最終製品厚みの 2. 5倍）である第二の開放状態（b) まで閉じた。

次に、第一の樹脂供給口 5のシャットオフピンを開放し、第二の開放状態（b) にある雌雄の金型 3, 4間に第一の樹脂供給口 5から第一の樹脂 1として溶融状の熱可塑性エラストマ一（商品名：住友 TPE 3752) 200 gを 50 g/秒の供給速度で供給した後、第一の樹脂供給口 5のシャツトオフピンを閉鎖した (図 10A) 。第一の樹脂の供給開始から完了までの時間（t i t は 4秒間であった。また、第一の樹脂の供給圧力は約 10 Okgfノ cm²であった。第一の樹脂 1の供給完了 10秒後から第二の樹脂供給口 6のシャツトオフ用ヒ —夕一に 3秒間通電し、供給口 6先端部の第二の樹脂 2を溶融させることによつて、雌雄の金型 3, 4間に第二の樹脂供給口 6から第二の樹脂 2として溶融状のポリプロピレン樹脂（商品名：住友ノーブレン AH 561) 200gを 40g/ 秒の供給速度で供給した。第一の樹脂の供給開始から第二の樹脂の供給開始までの時間（1^〜も₃) は 17秒間であり、第二の樹脂の供給開始から完了までの時間（t₃〜t₄) は 5秒間であった。また、第二の樹脂の供給圧力は約 5 Okg f /cm²であった。

本実施例においては、樹脂供給口近傍にも第一の樹脂 1の表面固化層（図示せず）が十分に形成された後に第二の樹脂 2が供給され、そのため第一の樹脂 1の下面と雄金型 4の上面との間に第二の樹脂 2が供給された。従って、第二の樹脂 2の供給が完了した時点で、第一の樹脂 1の下に第二の樹脂 2がもぐり込んだ構造となった（図 10 B)。

尚、供給された第一および第二の樹脂温度は、各樹脂の供給の間それそれ 24 6°Cおよび 212 °Cに一定に維持された。

第二の樹脂 2の供給完了後、プレス装置（図示せず）によって雌金型 3を型締速度 30mm/秒で降下させて、金型間のキヤビティクリアランスが 2 mmである型締状態（c) まで雌雄の金型 3， 4を閉じた（図 10C) 。その後、雌雄の金型 3, 4を型締状態（c) に 30秒間維持して第一および第二の樹脂を十分に冷却、固化させた後に、雌雄の金型 3， 4を第一の開放状態（a) に開き、多層成形体を取り出した。得られた多層成形体は、図 1に示されるような、第一の樹脂 1を外層材とし、第二の樹脂 2を基材とする多層成形体であった。得られた多層成形体の樹脂供給口近傍部分および端部の断面写真をそれぞれ図 16 Aおよび図 16 Bに示す。

この多層成形体は、製品厚み（平均）が 2mm、外層材の厚み（平均）が約 1 i

mm、直径が約 5 0 O mmの円盤状のものであった。本実施例においては、各樹脂の劣化はみられず、基材と外層材が混ざり合うこともなかった。

また、上記と同一の操作を繰り返したところ、同一構造の多層成形体を再現性よく製造することができた。産業上の利用可能性

本発明の方法によれば、比較的低い樹脂供給圧力でかつ--回の型締で、複数の樹脂層を有する高品質の多層成形体を再現性よく製造することが可能となる。従つて、本発明の方法によれば、多層成形体の製造に要する時間やコストの低減が達成される。また、本発明の方法によれば、使用する材料（熱可塑性樹脂）の制約を受けることなく、たとえ好適な成形温度あるいは溶融温度（供給樹脂の温度）が大幅に異なった熱可塑性樹脂を使用する場合であっても、高品質の多層成形体を容易に製造することが可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 開放状態にある雌雄の金型間に、第一および第二の溶融状熱可塑性樹脂を、それそれ独立に温度制御可能な第一および第二の樹脂供給口から、両樹脂の供給開始に時間差を設けてそれぞれ供給する工程と、

前記第一および第二の樹脂供給完了後に前記雌雄の金型を型締する工程とを含むことを特徴とする多層成形体の製造方法。

2 . 第一の樹脂供給口が、第二の樹脂供給口に対して同心円上に設けられている、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

3 . 第一および第二の樹脂供給口が、前記雌雄の金型の少なくとも一方に設けられている、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

4 . 第一の溶融状熱可塑性植 ί脂の供給開始後、該樹脂の供給完了前に第二の溶融状熱可塑性樹脂の供給を開始する、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

5 . 第一の溶融状熱可塑性樹脂の供給完了後、第二の溶融状熱可塑性樹脂の供給を開始する、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

6 . 第一および第二の樹脂供給時における雌雄の金型間のキヤビティクリアランスが、所望の多層成形体の厚みの 1 . 2〜2 0倍である、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

7 . 第一および第二の熱可塑性樹脂が異なった熱可塑性樹脂である、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

8 . 前記多層成形体が、第一の熱可塑性樹脂の層と第二の熱可塑性樹脂の層とを少なくとも 1層ずつ含む、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

9 . 前記開放状態が、雌雄の金型間から多層成形体の取り出しが可能な間隔を開けて両金型を配置した第一の開放状態と、両金型間の間隔が前記第一の開放状態における間隔より小さくかつ両金型間のキヤビテイクリアランスが所望の多層成形体の厚みより大きい第二の開放状態とを含み、

第一および第二の樹脂供給前に、雌雄の金型を前記第一の開放状態から前記第二の開放状態まで閉じる工程を更に含む、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

1 0 . 前記第一および第二の樹脂の供給工程が、

前記雌雄の金型間に、第一の熱可塑性樹脂を該第一の樹脂の融点より高くかつ分解温度より低い所定温度に制御して溶融状態で供給する工程と、

前記雌雄の金型間に、第一の熱可塑性樹脂の供給開始から所定時間経過後、該第二の樹脂の融点より高くかつ分解温度より低い所定温度に前記第一の樹脂の供給温度と別個独立に制御して第二の熱可塑性樹脂を溶融状態で供給する工程とを含む、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

1 1 . 前記雌雄の金型間に供給された第一の熱可塑性樹脂に表面固化層が形成された後に第二の熱可塑性樹脂の供給を開始する、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

1 2 . 前記第一の熱可塑性樹脂の表面固化層を突き破ることなく第二の熱可塑性樹脂を供給する、請求の範囲第 1 1項に記載の多層成形体の製造方法。

1 3 . 前記第一の熱可塑性樹脂の表面固化層のうち第二の樹脂供給口近傍の部分を突き破り、かつ残りの部分は突き破ることなく第二の熱可塑性樹脂を供給する、請求の範囲第 1 1項に記載の多層成形体の製造方法。

1 4 . 第二の熱可塑性樹脂の供給温度が、第一の熱可塑性樹脂の供給温度以下である、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

1 5 . 前記雌雄の金型の温度が、前記第一および第二の熱可塑性樹脂の融点より低い温度に維持される、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

1 6 . 前記雌雄の金型を型締する工程において、前記開放状態から、両金型間のキヤビティクリアランスが所望の多層成形体の厚みに実質的に一致する型締状態まで該金型を閉じ、その後該金型を前記型締状態に所定時間保持して前記第一および第二の熱可塑性樹脂を固化させる、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。

1 7 . 前記雌雄の金型を型締する工程の後に、前記雌雄の金型の間隔を開けて該金型の間から多層成形体を取り出す工程を更に含む、請求の範囲第 1項に記載の多層成形体の製造方法。