WO1999003664A1 - Procede et dispositif de moulage multicouche de resine - Google Patents

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WO1999003664A1
WO1999003664A1 PCT/JP1998/002450 JP9802450W WO9903664A1 WO 1999003664 A1 WO1999003664 A1 WO 1999003664A1 JP 9802450 W JP9802450 W JP 9802450W WO 9903664 A1 WO9903664 A1 WO 9903664A1
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WO
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resin
molding
layer
mold
skin material
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PCT/JP1998/002450
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French (fr)
Inventor
Akio Okamoto
Etsuo Okahara
Original Assignee
Ube Industries, Ltd.
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/56Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • B29K2995/002Coloured

Definitions

  • the present invention relates to a resin multilayer molding method and a multilayer molding apparatus for molding a skin material having a resin decoration layer on the surface thereof and a core material resin in a mold.
  • a skin material for mosquito was set between the opened molds, and the mold was closed and the mold was closed.
  • the injection device In the state of the mold, or in a mold clamped state where a predetermined mold opening is held between both molds, the injection device is in the mold cavity space formed by the ⁇ decoration skin material and the mold.
  • the molten resin to be the core material is filled by a supply unit or the like. After the core material resin is filled, the injection device is applied with holding pressure by the mold clamping device to mold the decorative skin material and the core resin integrally, and after a predetermined cooling time, the mold is opened. Take out the molded product.
  • the skin material for ⁇ decoration is excessively damaged by the high temperature and high pressure load by the core material resin.
  • the foam layer is crushed during molding, and the soft cushioning surface decoration expected There was a problem that could not be obtained.
  • the decorative skin material is previously heated at a high temperature before molding.
  • 'A method of roughly preforming into a molded product shape is adopted.
  • the preforming process at a high temperature it is possible to avoid to a certain extent the minute scratches that occur in the manufacturing process of the skin material and the minute strain that occurs when deforming along the shape of the mold during molding.
  • the increase in the number of pre-molding steps and the additional equipment for pre-molding increase the cost of multi-layer resin molding and increase the space required for molding.
  • an object of the present invention is to provide a multilayer molding method and a multilayer molding apparatus for a resin which can solve such a conventional problem.
  • the present invention provides a resin multilayer molding method and a multilayer formation method capable of stably supplying a multilayer molded product of extremely high quality resin at low cost without impairing the surface decoration performance at all.
  • the purpose is to provide. Disclosure of the invention
  • a skin material having a resin decorative layer on the surface thereof and a core resin in a mold are formed in a multilayer molding method of a resin which is molded into a book.
  • the relationship between the glass transition point ( ⁇ gs) of the resin decorative layer of the skin material and the supply temperature (T c) of the molten resin serving as the core material is set so that T gs is lower than T c. Molding is performed under the condition that the maximum temperature (T sm) of the resin decorative layer of the skin material is T sm> T gs, and the temperature (T cc) of the core resin during the molding satisfies T cc ⁇ T gs At any time set in advance within the temperature range, the resin decorative layer of the skin material faces the resin decorative layer.
  • a multilayer molding method for a resin characterized in that a gap is provided between the mold and the cavity surface of the mold to form and hold an air heat insulating layer.
  • the resin of the skin material is formed at an arbitrary point in time (T cc) of the core material resin being molded within a temperature range that satisfies T cc ⁇ T sm and T cc ⁇ T gs. It is more preferable that a gap is provided between the decoration layer and the mold cavity surface facing the resin decoration layer to form and hold an air heat insulation layer.
  • the temperature (T sc) of the resin-made decorative layer of the skin material is set at an arbitrary point in time set in advance in a temperature range that satisfies T sc ⁇ T gs after forming the air heat insulating layer.
  • the mold is closed and held without the air insulation layer.
  • the resin incorporated into the mold [ ⁇ means or the force attached to the outside of the mold] After heating the decorative layer made of glass to a temperature equal to or higher than the glass transition point (T gs), a gap is provided between the resin decorative layer of the skin material and the mold cavity surface facing the resin layer. Or to form an air heat insulating layer, or after forming the air heat insulating layer, the resin decorative layer of the skin material is heated to a temperature of T gs or more. And a method for forming a multilayer resin composition characterized by holding.
  • the temperature (T sc) of the resin decorative layer of the skin material is set at any time set in advance within a range satisfying T sc ⁇ T gs. It is preferable that the mold is closed and the air heat insulating layer is eliminated and held.
  • injection molding conditions for injection-filling the molten resin as a core material into the mold cavity space and supplementing the amount of cooling solidification shrinkage, and mold clamping during injection filling After initially setting the conditions, the thickness of the air insulation layer, the switching timing condition for forming the air insulation layer, and the switching timing condition for eliminating the air insulation layer, the test stamping and visual appearance quality determination by the operator were performed.
  • the molding conditions are modified using a correction program prepared in advance, and the resin decorative layer of the skin material being molded is modified. It is preferable to set optimum molding conditions for preventing damage to the molding.
  • the molten resin as the core material is injected into the mold cavity.
  • the injection filling conditions for performing the filling process and the supplementary filling of the cooling shrinkage, the mold clamping conditions during the injection filling, the thickness of the air insulation layer, the switching timing conditions for forming the air insulation layer, and the air insulation layer are described below.
  • test molding and visual appearance quality judgment by the operator were initially set as the molding conditions, test molding and visual appearance quality judgment by the operator were performed. If it is necessary to change the molding conditions based on the results of the visual appearance quality judgment, correct the molding conditions using a correction program prepared in advance and damage the decorative resin layer of the skin material during molding. It is preferable to set the optimum molding conditions for preventing the occurrence of the problem.
  • the minimum thickness (Lm) of the resin decorative layer of the skin material during molding and the thickness of the resin decorative layer after molding satisfying the surface decorative performance required as a multilayer molded product It is preferable that the relationship between the thickness (L f) and the thickness (L a) of the air insulation layer be set to L i ⁇ L m ⁇ L a> 0.
  • the surface material is a resin film, a resin woven fabric, a resin nonwoven fabric, a resin napped woven fabric or a nonwoven fabric alone. And an intermediate decorative layer made of a foamed resin on the back of the surface decorative layer according to ⁇ , and a resin decorative layer laminated according to the surface force ⁇ decorative purpose. It is preferable that a base layer composed of a resin film, a resin woven fabric, a resin nonwoven fabric, or a combination thereof is laminated.
  • switching timing control for forming an air insulation layer with the detected temperature signal and switching timing control for eliminating the air insulation layer are also performed. It is preferable to perform.
  • switching timing control for forming an air insulating layer and switching timing control for eliminating the air insulating layer by a time signal of a timer started at an arbitrary time during molding.
  • the mold temperature and core material resin A function to send an operation command to change the molding conditions, such as temperature, etc., must be added to the correction program. Is preferred.
  • a mold in which a heat insulating cavity layer is formed on a mold cavity surface facing a resin decorative layer of a skin material.
  • a loading / unloading means for loading and setting the skin material to the prescribed position of the mold cavity and transporting the molded product to the prescribed position, and a supply line for supplying the molten resin as the core material into the mold cavity space.
  • a mold clamping condition setting section for setting and inputting the mold clamping conditions and the thickness of the air insulation layer during and after supply of the molten resin, a switching timing condition for forming the air insulation layer, and a switching timing condition for eliminating the air insulation layer.
  • the switching timing setting section to be set
  • the temperature detection section that detects the temperature of the core material being molded, the resin decoration layer of the resin and the skin material, and the detection signal of the temperature detection section and the set value of the switching timing setting section
  • a multi-layer resin molding apparatus comprising: a comparison control unit to be determined; and a mold clamping control unit that controls mold clamping means based on a signal of the comparison control unit and a set value of the mold clamping condition setting unit.
  • a resin multilayer molding apparatus for integrally molding a skin material having a resin decorative layer on the surface thereof and a core material resin in a mold
  • Loading / unloading means for loading and setting the skin material to the prescribed position of the mold cavity and transporting the molded product to the prescribed position, and supplying means for supplying the molten resin as the core material into the mold cavity space.
  • a multi-layer resin molding apparatus comprising a heating means for applying a force to the decoration layer and a mold clamping control section for controlling the mold clamping means based on a set value of a mold clamping condition setting section.
  • the multilayer molding device uses an injection molding device.
  • the molten resin as the core material is Injection filling conditions for injection filling into the cavity space and supplementary cooling solidification shrinkage, mold clamping conditions during injection filling, thickness of the air insulation layer, switching timing conditions for forming the air insulation layer, and air
  • An initial setting input section for initially inputting a switching timing condition for eliminating the heat insulating layer as a molding condition value
  • a molding apparatus control section for driving and controlling a multilayer molding apparatus for performing multilayer molding of the resin based on the set value of the initial setting input section.
  • a visual quality judgment input section for inputting the appearance quality judgment results, and a resin decorative layer of the skin material being formed by modifying the initial setting of the molding condition values based on the input values of the quality judgment input section It is preferable to have a correction program storing section for storing a correction program for setting an optimum molding condition for preventing damage to the mold.
  • injection molding conditions for injecting the molten resin as a core material into the mold cavity space and supplementing the amount of cooling solidification shrinkage, mold clamping conditions during the injection filling, and air The thickness of the heat-insulating layer, the switching timing conditions for forming the air-insulating layer, the switching timing conditions for eliminating the air-insulating layer, and the heating conditions for heating the resin decorative layer of the skin material using a power stage are formed.
  • a correction program storage unit for storing programs.
  • a timer which starts at an arbitrary point during molding, a switching timing condition for forming an air insulating layer by a time signal of the timer, and a switching timing for eliminating the air insulating layer, and a switching timing for setting the condition
  • a setting part and it is preferable to incorporate a means for forming an air heat insulating layer into a mold. Further, it is preferable to form a heat insulation cavity layer on the mold cavity surface of the skin material facing the resin decoration layer.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a direct pressure mold-type injection molding machine.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of an injection molding machine according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram of an injection molding machine according to still another embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is an explanatory view of the case where the air insulation layer is formed in a mold to perform multi-layer molding.
  • Fig. 5 shows that the mold cavity surface facing the resin layer of the skin material has a matured cavity structure. It is a longitudinal cross-sectional view.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a force l! ⁇ State by the ripening means incorporated in the mold according to the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a calorie heat state of the force means outside the mold according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart in the case where the molding shown in the first and second embodiments is performed using the resin molding apparatus shown in FIG.
  • FIG. 9 is a flowchart in the case of performing the molding shown in Embodiment 3 using the resin molding apparatus shown in FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart in the case of performing the molding shown in Embodiment 4 using the resin molding apparatus shown in FIG.
  • FIG. 11 is a flowchart in the case where the molding shown in Embodiment 5 is performed using the resin molding apparatus shown in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart in the case of performing Example 6 using the resin molding apparatus shown in FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart in the case of performing Example 7 using the resin molding apparatus shown in FIG.
  • FIG. 14 is a flowchart in the case of performing Example 8 using the resin molding apparatus shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the resin decorative layer of the skin material The force ⁇ is heated by the calorific value of the molten resin. Since the glass transition point (T gs) of the resin decorative layer of the skin material and the supply temperature (Tc) of the molten resin serving as the core material are set in advance so that T gs ⁇ Tc, The maximum temperature (T sm) of the resin decorative layer of the skin material is ripened until T sm> Tgs.
  • the resin decorative layer of the skin material has a temperature range showing rubber-like elasticity, and the skin damaged by external force (heat and pressure influence) during molding
  • the resin decorative layer of the material becomes self-recoverable by elastic force.
  • a space is provided between the resin decorative layer of the skin material and the mold cavity surface facing the decorative layer, thereby providing a space for recovering the resin decorative layer of the skin material.
  • the resin decorative layer of the skin material self-heals due to the synergistic effect of the temporal expansion of the temperature region exhibiting rubber-like elasticity (i.e., the expansion of the time margin for recovery) due to the formation of the air insulation layer.
  • the resin decorative layer of the skin material When a gap is provided between the resin decoration layer and a mold cavity surface facing the resin decoration layer to form an air insulation layer and hold the resin insulation decoration layer for a predetermined time, the resin decoration layer of the skin material Since the self-healing ability can be further enhanced, it is possible to obtain an extremely high-quality resin multilayer molded article without impairing the original strength of the resin decorative layer of the skin material.
  • the mold is closed again when the temperature (Tsc) of the resin decorative layer of the skin material is set within the temperature range that satisfies Tsc ⁇ Tgs.
  • Tsc temperature of the resin decorative layer of the skin material
  • the cooling solidification is performed while maintaining the surface transfer state. Dagger Molding.
  • damage caused in the process of the skin material is caused.
  • the resin decorative layer of the skin material is forcibly heated by using a step above the glass transition point (T gs) and an air heat insulating layer is formed, the skin material and the core are formed.
  • T gs glass transition point
  • the relationship between the core material resin temperature during molding (T cc) and the maximum of the resin decorative layer of the skin material (T sm) satisfies T cc ⁇ T sm and T cc ⁇ T gs It is possible to obtain a high-quality multi-layer resin molded product without impairing the desired surface decoration performance even under molding conditions in which the temperature conditions at which the heat treatment cannot be performed can be set.
  • the temperature (T sc) of the resin decorative layer of the skin material becomes T sc ⁇ T If the mold is closed again at a preset time within the range that satisfies gs, a more complete fogging and no surface glossy high V ⁇ resin multilayer molded product or the entire product A multilayer molded product of a resin having a uniform grain pattern can be obtained.
  • the skin at the time of forming the air heat insulation layer is formed.
  • the effect that the time expansion of the temperature region exhibiting the rubber-like elasticity of the resin decorative layer of the material (that is, the expansion of the time margin for recovery) is further promoted is obtained.
  • the quality of the molded article is improved because the heat-insulating surface can prevent the resin decorative layer of the skin material from decreasing in temperature. Achieve extremely large effects.
  • the initial conditions of the molding are roughly set, and the quality judgment result after the trial molding is input.
  • Selection and correction of set values to be corrected among the set initial values!! Efi and correction direction can now be corrected by a correction program so that good molded products can be obtained automatically.
  • the effect of improving productivity by shortening the setting time can be obtained.
  • a resin film, a resin woven fabric, a resin nonwoven fabric, and a resin multilayer molding device capable of realizing the above-described molding method are provided at the same time as the above-described resin multilayer molding method.
  • an intermediate decoration layer part made of foamed resin is added to the surface decoration layer part according to the surface.
  • the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a direct-pressure-clamp-type injection molding machine.
  • the multilayer resin molding apparatus 100 of the present invention utilizes a general-purpose injection molding machine. It comprises a mold device 10, a mold clamping device 20, an injection device 30, and a control device 60.
  • the mold unit 10 is composed of a fixed mold 3 attached to the fixed platen 1 and a movable mold 4 attached to the movable platen 2.
  • the movable platen 2 and the movable mold 4 are connected to the mold clamping device 20.
  • the mold clamping cylinder 22 is configured to be able to move forward and backward.
  • the mold clamping device 20 includes a mold clamping cylinder 22 that operates the molds 3 and 4 of the mold device 10 to open and close the molds. Tie bar not shown It is configured to be guided to
  • the injection device 30 is screwed with a screw flight 36 mounted in a spiral manner. 3
  • the power is freely rotatable in the barrel 32.
  • the resin pellets lined up in the hopper 38 are sent to the front of the screw 34.
  • the resin pellets are melted by receiving the force D heat from the heater (not shown) attached to the outer peripheral surface of the barrel 32 and the kneading action by the screw rotation.
  • the molten resin sent to the front of the screw 34 is pushed to the nozzle 39 side by the screw 34, which is driven by the injection cylinder 40 and advances, and passes through the nozzle 39 between the dies 3 and 4.
  • the control device 60 is configured to be injected into the mold cavity 5 formed in the following. As shown in Fig.
  • the control device 60 includes an injection control unit 62, a mold clamping control unit 64, a molding device control unit 66, a mold clamping condition setting unit 68, a position sensor 70, and a switch. It comprises a timing setting section 72, a comparison control section 74, a temperature detection section 76 and a timer 78.
  • the injection cylinder 40 and the forward / reverse rotation hydraulic motor 42 are configured such that the screw can be advanced and the screw can be rotated by the hydraulic control valve 52 that receives an operation command from the injection control unit 62. Further, the molding device controller 66 connected to the injection controller 62 is connected to the mold clamping controller 64.
  • the temperature information of the core material resin Q measured by the temperature sensor 8 is connected to a specific transfer unit 74 via a temperature detection unit 76. Further, the comparison control section 74 is connected to the mold clamping control section 64 and also to the switching timing setting section 72 and the timer 78.
  • the temperature sensor 8 is also attached to the resin decoration layer side.
  • the mold clamping control section 64 supplies a signal to the mold clamping cylinder 22 of the mold clamping device 20 via the hydraulic control valve 82.
  • Reference numeral 50 indicates a hydraulic supply source on the injection circuit side
  • reference numeral 80 indicates a hydraulic supply source on the mold clamping circuit side.
  • an injection molding machine having a direct pressure type mold clamping device was used.
  • An injection molding machine with a glue-type mold clamping device, or a vertical injection molding machine or an injection molding machine having an electric mold clamping device may be used.
  • Example 1 The molding method of Example 1 shown in FIG. 8 will be described using the resin multilayer molding apparatus shown in FIG. 8
  • the skin material S and the core are adjusted so that the relationship between the glass transition temperature (Tgs) of the resin decorative layer of the skin material S and the molten resin that becomes the core material Q ⁇ 3 ⁇ 4 (Tc) becomes Tgs ⁇ Tc.
  • Tgs glass transition temperature
  • Tc molten resin that becomes the core material Q ⁇ 3 ⁇ 4
  • the skin material S satisfies the intended surface decoration performance, and is a surface decoration layer made of a resin film, a resin woven fabric, a resin nonwoven fabric, a resin napped woven fabric or a nonwoven fabric alone or in combination of two or more. And, if necessary, a resin decorative layer in which an intermediate decorative layer made of foamed resin is laminated on the back of the surface decorative layer for the purpose of surface decoration.
  • a film formed by laminating a base layer made of a film, a resin woven fabric, a resin nonwoven fabric, or a combination thereof is used.
  • the core resin Q select a resin material that satisfies the mechanical and mechanical properties required for molded products.
  • a resin material that satisfies the mechanical and mechanical properties required for molded products.
  • the skin material S is decorated with a polypropylene resin ( ⁇ ) as the core material resin Q and a polyethylene terephthalate (PET) resin as the resin decorative layer
  • the supply temperature (Tc) in the ordinary molding of PP resin The Tg of PET resin is about 70 ° C, while the Tg is about 200-230 ° C, so it satisfies Tgs ⁇ Tc.
  • the skin material S is not shown in the figure. ⁇ Using a loading / unloading device as loading / unloading means, use a means such as a needle stick, a spring press, vacuum suction, etc. at a predetermined position in the mold cavity 5. set. The skin material S is supplied in a sheet shape rolled in a rolled state while being rolled in accordance with the product shape, and pre-formed according to the product shape. After setting the skin material S, the mold clamping control unit 64 controls the hydraulic control valve 82 based on the initial mold clamping conditions set and input in advance in the mold clamping condition setting unit 68 to perform the initial mold clamping.
  • the initial mold-clamped state is determined, for example, by resin-decoration on the surface decorating layer portion composed of a resin film, a resin woven fabric, a resin nonwoven fabric, a resin-raised woven fabric or a combination of a plurality of nonwoven fabrics.
  • both molds 3, 4 force ⁇ Completely clamped state with completely closed mold clamper loaded, or slightly open due to core material resin Q filled with both molds 3 and 4 as core material resin Q is injected and filled
  • an intermediate force made of a foamed resin on the back surface of the surface decoration layer portion and a skin material S formed by laminating the decoration layer portion are injected when the core material resin Q is injected and filled.
  • the initial mold of the mold opening and holding having a gap so that the molten resin injected beforehand does not hit the foamed resin on the direct Tighten.
  • an initial mold clamping state such as a mold open holding state, a complete mold clamping state, or a low pressure mold clamping state may be selected.
  • the molten resin that becomes the core material resin Q is injected and filled into the space formed by the skin material S and the mold cavity 5. Thereafter, in order to compensate for the amount of shrinkage caused by cooling and solidification of the molten resin, the core material resin Q is maintained under pressure if necessary.
  • the initial mold clamping state may be maintained during the injection filling process and the holding pressure supplement filling process of the core material resin Q.
  • the mold clamping condition set in the mold clamping condition setting section 68 may be used.
  • the mold clamping force or the mold opening holding amount may be controlled in multiple stages based on the multi-stage pattern control conditions.
  • the amount of resin obtained by adding the amount of cooling, solidification, and shrinkage of the resin may be injected and filled, and the pressure may be held from the mold clamping side by multi-stage control of mold clamping.
  • the temperature detection part 76 detects the ⁇ (T cc) of the core material resin Q and the temperature (T sc) of the resin decorative layer of the skin material S. Detect.
  • the resin decorative layer of the skin material S is heated by the core material resin Q.
  • the maximum ⁇ (T sm) of the resin decorative layer of the skin material S during molding is a condition (T sm ⁇ T gs) that is equal to or lower than the glass transition point (T gs), the rubber-like elasticity described later is used.
  • the force to raise the supply temperature of the core resin Q or the force to raise the mold or the skin It is necessary to review the molding conditions such as changing the material of the resin decorative layer of the material S. Therefore, the molding conditions that satisfy T s m> T g s are premised.
  • the temperature sensor 8 attached to the resin decorative layer of the skin material S becomes unnecessary.
  • the skin material S and the core material resin Q are integrated and the core material resin Q is cooled and solidified, and the T cc T gs is satisfied by the signal of the temperature detection part 76 and the switching timing setting part 72.
  • the mold clamping control unit 64 drives the hydraulic control valve 82 so that the surface material S The mold opening operation is performed so as to provide a gap between the resin decoration layer and the mold cavity surface facing the resin decoration layer.
  • the resin decorative layer of the skin material S is reheated to a temperature region showing a rubbery elasticity higher than T g s by receiving the heat of the core material resin Q.
  • the resin decorative layer of the skin material S that has been damaged by the external force during molding is in a state where it can be self-recovered by the elastic force.
  • the mold opening operation provides a space for recovery of the resin decorative layer of the skin material S, and the formation of an air-insulating layer temporally expands the temperature region exhibiting rubber-like elasticity (that is, increases the time allowance for recovery). ),
  • the resin decorative layer of the skin material S self-heals.
  • the thickness of the air insulation layer (L a) is a condition that satisfies L f —L m ⁇ L a> 0.
  • the temperature is maintained until the cooling time (C t) previously set in the mold clamping condition setting unit 68 is reached. That is, by holding the resin decorative layer until the resin decorative layer becomes Tgs or less in a state where the damage of the resin decorative layer of the skin material S received during the molding is self-recovered, the resin in the resin decorative layer is formed. Due to the molecular motion of the skin material S, it recovers to a stable molecular state before molding having the original decoration performance, and the molecular motion is stopped by cooling and holding thereafter, so that the recovered state can be maintained.
  • the mold After the elapse of the cooling time (C t), the mold is opened, and the molded product (product) is taken out by using a carrying-in / out device (not shown).
  • a carrying-in / out device not shown.
  • Example 2 The molding method of Example 2 shown in FIG. 8 will be described using the resin multilayer molding apparatus shown in FIG. 1 as in Example 1.
  • the resin multi-layer molding apparatus, the combination of the skin material S and the core material resin Q, the type of the skin material S, and the setting method of the skin material S are the same as those in the first embodiment.
  • injection filling of core material resin Q and holding pressure supplementary filling are performed.
  • the relationship between the initial mold clamping state, the mold clamping multi-stage control, and the temperature condition during molding (Tsm> Tgs) is also the same as in the first embodiment.
  • the type hoof control unit 64 drives the hydraulic control valve 82 to cover the skin.
  • the mold opening operation is performed so as to provide a gap between the resin decoration layer made of material S and the opposing mold cavity surface, and an air insulation layer that satisfies the condition of Lf-Lm ⁇ La> 0 is established. Let it form. The effect of determining the thickness (La) of the air heat insulating layer is the same as that of the first embodiment.
  • the resin decorative layer receives the heat of the core material resin Q during molding, and thus has a T gs or more. ⁇ Heated by JK II, the low melting point microcrystals in the resin composition melt, and the T s m 3 ⁇ 4 ⁇ melting amount reaches the maximum.
  • the melted microcrystals recrystallize upon cooling and act as pseudo-crosslinking points to restrain the molecule » so that the damage received during molding remains unchanged ( Frozen as permanent set).
  • the microcrystals of the resin decoration layer are recrystallized in the process of forming the air heat insulating layer, and the resin decoration layer becomes T Since it is re-ripened to a temperature of sm or more, the quasi-crosslinking points formed by the complete dissolution of the crystal and restraining the molecular motion completely disappear (the distortion of the strain caused by the deformation during molding is completely eliminated). Open).
  • the resin is allowed to recover to a stable molecular state before molding, which has the original decorating performance of the skin material, and is cooled in that state. Since the motion is stopped, damage to the resin decoration layer can be eliminated.
  • Example 3 The molding method of the third embodiment shown in FIG. 9 will be described by using the resin multilayer molding apparatus shown in FIG. 1 as in the first embodiment.
  • the mold clamping control unit 64 By driving the hydraulic control valve 82, the mold clamping operation is performed so as to eliminate the gap between the resin decoration layer of the skin material S and the opposing mold cavity surface. Hold until the cooling time (C t) set in the mold clamping condition setting section is reached, and then perform the mold opening operation to remove the molded product (product). Control to change may be performed.
  • the air insulation layer As a result, the resin decorative layer of the skin material S during molding has a high V ⁇ temperature of T gs or more, and the surface of the mold cavity surface is transferred at this temperature state, and is cooled to a temperature of T gs or less. By freezing the good surface transfer ⁇ t state. As a result, it is possible to completely eliminate surface defects such as scratches generated during the manufacturing process of the skin material S or distortions generated during the deformation process during molding. A molded article is obtained.
  • the grain pattern on the mold cavity surface is accurately transferred in the same manner in the formation of the air heat insulation layer and the subsequent mold clamping process. Since the frozen state can be frozen, a multilayer molded product of a resin having a uniform grain pattern over the entire surface of the product, in which the grain pattern changes even at the corners, can be obtained.
  • FIG. 2 will be described.
  • the multilayer resin molding apparatus 10 OA in the present invention is a general-purpose injection molding machine. It utilizes a molding machine and is composed of a mold apparatus 10, a mold clamping apparatus 20, an injection apparatus 30, and a control apparatus 6OA.
  • the mold unit 10 is composed of a fixed mold 3 attached to the fixed platen 1 and a movable mold 4 attached to the movable platen 2, and the movable platen 2 and the movable mold 4 are connected to the mold clamping device 20. It is configured so that it can be performed with a mold clamping cylinder 22.
  • the mold clamping device 20 includes a mold clamping cylinder 22 that operates the molds 3 and 4 of the mold device 10 to open and close the molds. It is configured to be guided by a tie bar (not shown) so that it can be moved forward.
  • the injection device 30 is rotatably provided within a screw barrel 34 having a screw flight 36 attached in a spiral shape, and is disposed freely in front of the screw. With the rotation of the screw 34 driven by the hydraulic motor 42, the resin pellets supplied to the hopper 38 are sent to the front of the screw 34. During this time, the resin pellets are melted by the heat and heat generated by the heater (not shown) attached to the outer peripheral surface of the barrel 32, and by the kneading action of the screw rotation. The molten resin sent to the front of the screw 34 is pushed to the nozzle 39 side by the screw 34, which is driven by the injection cylinder 40 and advances, and passes through the nozzle 39 between the dies 3 and 4.
  • the control device 6OA includes an injection control unit 62, a mold clamping control unit 64, a molding device control unit 66, a mold clamping condition setting unit 68, a position sensor 70, and a timer. 78, a calorie heat means control section 84, a calorie heat; ⁇ detection section 86 and a heating temperature condition setting section 88.
  • the injection cylinder 40 and the forward / reverse rotation hydraulic motor 42 are configured such that the screw can be advanced and the screw can be rotated by the hydraulic control valve 52 that receives an operation command from the injection control unit 62. Further, the molding device controller 66 connected to the injection controller 62 is connected to the mold clamping controller 64.
  • the ⁇ Jg information of the skin decoration layer measured by the sensor 8 is connected to a force D !: means control unit 84 via a force detection unit 86. Further, the force U-stage control section 84 is connected to the combustion temperature condition setting section 88.
  • an operation command is given to the molding machine control unit 66 via the mold clamping control unit 64, and this information is transmitted to the mold clamping condition setting unit 6. Also connected to 8 and timer 78. Further, the mold clamping control section 6 4 A signal is supplied to the mold clamping cylinder 22 of the mold clamping device 20 via the hydraulic control valve 82.
  • Reference numeral 50 indicates a hydraulic supply source on the injection circuit side
  • reference numeral 80 indicates a hydraulic supply source on the mold clamping circuit side.
  • Example 4 The molding method of Example 4 shown in FIG. 10 will be described using the resin multilayer molding apparatus 100A shown in FIG.
  • the mold clamping control unit 64 drives the hydraulic control valve 82 based on the mold clamping conditions set in advance in the mold clamping condition setting unit 68 to perform initial mold clamping. Injecting resin Q, holding pressure and supplementary filling.
  • FIG. 6 shows an example in which the heating means for the resin decorative layer of the skin material S is incorporated in the mold.
  • the mold apparatus having the heating means shown in FIG. 6 is provided by a force D means 59, a mold clamping control section 64, a heat release means control section 84, a force detection section 86, and a heating temperature condition setting section 88. It is configured.
  • the force incorporated in the mold U The force tl heat generated by the heat means is, for example, as shown in Fig. 6, an energizing mold disposed inside the mold along the mold cavity with the mold closed. Force mold cavity surface with body! Then, the temperature of the resin decoration layer of the skin material S is detected by the temperature sensor 8 at the same time as the heating of the resin decoration layer of the skin material S. When the temperature of the layer reaches a preset temperature within a temperature range showing rubber-like elasticity, the mold is opened and held for a set time.
  • Die heating using induction heating by heating, etc., heating by electromagnetic waves or microwave irradiation, mixing conductive material into the resin decorative layer of the skin material S and directly forming the resin decorative layer of the skin material S A similar effect can be obtained by using a calo stage, such as a means for performing dielectric ripening, and a means for rubbing wind and the like onto the resin decorative layer of the skin material S by applying a force.
  • FIG. 7 shows a case in which a resin decorative layer of the skin material S is incorporated outside the mold.
  • the step 59 is moved between the fixed mold 3 and the movable mold 4.
  • the resin material of the skin material s heats the decoration layer.
  • the temperature of the resin decoration layer of the skin material s is detected by the temperature sensor incorporated in the force II heating means 59 simultaneously with the power combustion, and the temperature of the resin decoration layer of the skin material S shows rubber-like elasticity. After reaching the preset temperature in the area, hold for the preset time.
  • a direct or indirect heating method such as, for example, a heater, blowing of hot air, or irradiation with a halogen bulb.
  • Fig. 6 and Fig. The resin decorative layer of the skin material S is pressed by using the heating means 59 shown in FIG. Force ⁇ detecting unit 8 6 signal and the heating ⁇ condition setting unit 8 8 T sc ⁇ T g S Chikara ⁇ means that the heating temperature condition set in advance within the range that satisfactory is match over the control unit 8 4
  • the mold clamping control unit 64 controls the hydraulic control valve 82 to open the mold so that a gap is provided between the resin decorative layer of the skin material S and the opposing mold cavity surface. Perform the opening operation to form an air insulation layer that satisfies the condition of L f-Lm ⁇ La> 0.
  • the effect of determining the thickness (La) of the air heat insulating layer is the same as in the first embodiment.
  • the relationship between the temperature (T cc) of the core resin Q during molding and the maximum temperature (T sm) of the resin decorative layer of the skin material S is T cc ⁇ T sm and T cc ⁇ T Even under molding conditions where temperature conditions that satisfy gs can not be set, it is possible to obtain a multilayer molded product of high-quality resin without impairing the intended surface decoration performance.
  • Q and core material resin
  • the molding process of Q and the self-healing process (damage prevention process) of the decorative layer made of resin for the skin material S can be performed separately.
  • the air ripening layer was formed at the same time as the force applied in the present embodiment, but the air insulation layer may be formed at the same time as the heat application.
  • the force may be applied after the formation of the air insulation layer, and may be continued after the formation of the air insulation layer. Heating may be continued, or interrupted or intermittent.
  • the resin multilayer molding apparatus 100 B of the present invention utilizes a general-purpose injection molding machine, and includes a mold apparatus 10, a mold clamping apparatus 20, and an injection apparatus 30. And a control device 60B.
  • the mold device 10 is composed of a fixed mold 3 attached to the fixed platen 1 and a movable mold 4 attached to the movable platen 2, and the movable platen 2 and the movable mold 4 are mold clamping devices 20. It is configured so that it can be done with the mold clamping cylinder 22.
  • the mold clamping device 20 includes a mold clamping cylinder 22 that operates the molds 3 and 4 of the mold device 10 to open and close the molds. It is configured to be guided by a tie bar (not shown) so that it can be moved forward.
  • the injection device 30 is rotatably provided within a screw barrel 34 having a screw flight 36 attached in a spiral shape, and is disposed freely in front of the screw. With the rotation of the screw 34 driven by the hydraulic motor 42, the resin pellets supplied to the hopper 38 are sent to the front of the screw 34. During this time, the resin pellets are melted by the force II heat by the heater (not shown) attached to the outer peripheral surface of the barrel 32 and by the kneading action of the screw rotation. The molten resin sent to the front of the screw 34 is pushed to the nozzle 39 side by the screw 34, which is driven by the injection cylinder 40 and advances, and passes through the nozzle 39 between the dies 3 and 4.
  • the control device 60 ⁇ has an injection control unit 62, a mold clamping control unit 64, a molding device control unit 66, a position sensor 70, a timer 78, and an initial setting input. It comprises a section 90, a quality judgment input section 92, and a correction program tree section 94.
  • the injection cylinder 40 and the forward / reverse rotation hydraulic motor 42 are configured such that the screw can be advanced and the screw can be rotated by the hydraulic control valve 52 that receives an operation command from the injection control unit 62.
  • the molding device controller 66 connected to the injection controller 62 is connected to the mold clamping controller 64.
  • the ⁇ ⁇ information of the core resin Q measured by the sensor 8 is connected to the correction program storage unit 94 via the detection unit 76.
  • the initial setting input section 90 is connected to a correction program storage section 94, and the correction program setting section 94 is connected to a quality judgment input section 92 and a timer 78.
  • an operation command is given to the molding machine control unit 66 via the mold clamping control unit 64, and this information is transmitted to the mold clamping condition setting unit 6. Also connected to 8 and timer 78. Further, the mold-clamping control section 64 gives a signal to the mold-clamping cylinder 22 of the mold-clamping device 20 via the hydraulic control valve 82.
  • Reference numeral 50 indicates a hydraulic supply source on the injection circuit side
  • reference numeral 80 indicates a hydraulic supply source on the mold clamping circuit side.
  • Example 6 The molding method of Example 6 shown in FIG. 12 will be described using the resin multilayer molding apparatus 100B shown in FIG.
  • molding factor data including the mold cavity shape, the core resin properties, the ellipse of the skin material, and the properties of the resin decoration layer in advance was performed.
  • Mold temperature, core material resin temperature, etc. and input and set the injection molding conditions (injection filling, pressure-holding / supplementary filling), mold clamping conditions (shelf mold clamping state, molding Initially set the molding conditions such as the mold clamping pattern), the thickness of the air insulation layer, the thickness of the resin decoration layer of the skin material S after molding that satisfies the target surface decoration performance, and the switching timing conditions.
  • the initial setting of the molding condition is determined by the approximate value of the common sense range of operation recognized by the operator. However, no special knowledge or experienced skill is required and anyone can set it.
  • the correction of each of the preset molding condition values is performed. A function to select necessary items and a function to correct the set value of the selected setting item are provided.
  • the test molding is performed by using any one of the molding methods of Examples 1 to 3.
  • the temperature of the core resin Q is at the temperature detection part 7 ⁇ , and the temperature of the resin decoration layer of the skin material S (in this case, the temperature sensor 8 is also placed on the resin decoration layer side of the skin material S Is detected, and input to the correction program storage unit 94.
  • the operator makes a visual appearance quality judgment of the prototype product obtained.
  • the quality judgment result (good or defective, The non-defective item of “good” and the degree of defect) are input to the quality judgment input section 92.
  • the initially set molding condition set value is corrected according to the correction program, and the test is performed again with the corrected molding condition set value (corrected comparison reference value). Perform molding. Thereafter, the process is repeated until the quality is judged to be good by the operator. If the quality judgment result is good, the modified molding condition set value at that time becomes the optimal molding condition set value, the setting work is completed, and the operation shifts to actual operation.
  • the defective items of the quality judgment result indicate, for example, items indicating molding failure of the core coating such as generation of chipping, short shot, deformation and warping, and a decrease in surface decoration performance due to damage to the skin material. Items can be entered.
  • the modification program incorporates the idea of the molding principle of the present invention that the damage of the decorative layer made of the skin S can be recovered by forming the air insulation layer or the cavity surface transferability can be obtained by the subsequent mold clamping. ing. Therefore, it is extremely difficult to contradict the molding of the core material resin Q and the prevention of damage to the skin material S. ⁇ It is possible to easily set the optimal molding conditions for the molding control.
  • the selection of the correction items for the initial molding condition set value, the correction direction (increase / decrease direction) and the correction amount are calculated.
  • the temperature setting of the switching timing condition of the formation of the air-ripened layer is set.
  • the damage recovery ability is improved by increasing the temperature of the resin decorative layer of the skin material S.
  • the state of cooling and solidification (formability) of the core resin decreases, so corrections are made in the direction of increasing the holding pressure and supplementary filling force to cover the decrease in formability.
  • burr generation related to the moldability of core material resin Q
  • the amount of core resin in injection filling is corrected in a decreasing direction, and injection molding conditions (pressure, speed, etc.) and initial mold clamping 1 Fine adjustment is made by modifying the direction to increase the mold clamping force.
  • the correction program has a function to calculate the limit repair IE4 based on the initial setting value set at the same time as the initial setting input of the molding condition value, and to avoid the condition setting error of the infinite loop due to repeated correction.
  • the correction amount reached by the repetition of the correction reached the limit correction amount, for example, because the mold temperature of the molding material set value was 3 ⁇ 4Jg and the resin temperature setting of the core material Q was too low.
  • the strength of the resin decorative layer ⁇ 3 ⁇ 4 The angle range showing rubber-like elasticity due to shortage may be reduced (the range of optimal molding conditions is extremely reduced). It is determined that there is no change, and a correction increase / decrease command is issued. In this case, correct the setting value of the incidental molding condition to avoid the condition setting error caused by the infinite loop.
  • Example 7 will be described with reference to FIGS. 13A and 13B.
  • the input of the molding data and the setting values of the molding incidental conditions and the initial setting of the molding condition setting values are performed in advance.
  • Perform The resin multilayer molding apparatus, the contents of each set value, the setting method, and the contents of the correction program are the same as those in the sixth embodiment.
  • the heating stage and heating conditions are added as setting items to the shelf setting value.
  • Example 4 Trial molding is performed using any one of the force forming methods. Subsequent rules for quality determination by the operator and input and correction of results are the same as in the sixth embodiment. However, modifications to the heating stage and heating conditions have been added to the correction program. Based on this correction program, the selection of the correction items of the initial molding condition set value, the correction direction (increase direction) and the correction amount are calculated.
  • the temperature setting of the DM condition by the force [ ⁇ means is corrected. By increasing the temperature and temperature of the resin decorative layer of the skin material S, the damage recovery ability is improved.
  • the thickness of the air insulation layer will be increased in order to increase the thickness, so that the recovery space for the resin decorative layer of the skin material S will be increased and the overall molding balance will be finely adjusted.
  • the switching timing condition for the formation of the air heat insulating layer is modified in a direction to delay the molding of the core resin Q (entire molded product). For this, fine adjustment is made by modifying the injection filling conditions (pressure, speed, etc.) and increasing the mold clamping force in the initial mold clamping state.
  • Example 8 will be described with reference to FIG. 14.
  • the history of the resin decorative layer of the core S and the skin material S that are being molded in advance is described.
  • the force to measure each change during molding during trial shot molding or to calculate from the calculation result using CAE (Computer Aided Engneering) analysis method etc. is set by a time-out signal of a timer started at an arbitrary point during molding.
  • a molding method according to the present embodiment will be described in a case where the above-described multilayer molding method of the resin according to the third embodiment is employed.
  • a timer # 8 started at the time of completion of initial mold clamping is used as a reference.
  • the resin multilayer molding apparatus, the combination of the skin material S and the core material resin Q, the type of the skin material S, the setting method of the skin material S, the initial mold closing state and the multi-stage control of the mold clamping are the same as those in the third embodiment. It is assumed that the temperature condition relationship (T sm> T gs) during molding has been confirmed in advance.
  • the mold opening operation is performed so as to provide a gap between the resin decorative layer of the skin material S and the opposing mold cavity surface.
  • the timer setting (1) is that the integration of the skin material S and the core material resin Q and the cooling of the core material resin Q are almost completed, and V with T cc ⁇ T gs is T sc ⁇ Set the point in time when the temperature condition that satisfies the difference of T gs is reached.
  • the definition and effect of the thickness (L a) of the air insulation layer are the same as in the third embodiment.
  • the mold When the preset timer setting (2) is reached with the air heat insulation layer formed, the mold is closed and the mold is closed so that the air heat insulation layer disappears. This mold clamping state is maintained until a predetermined cooling time (C t) is reached, and thereafter, the mold is opened to take out a molded product (product).
  • the timer setting (2) sets the point in time when the resin decorative layer of the skin material S reaches the maximum temperature within the temperature range of T sc ⁇ T gs.
  • the formation of the air heat insulation layer, the initial mold clamping state, and the means of multi-stage mold clamping control during molding are performed, for example, by using a mold apparatus as shown in FIG. Can also be used.
  • Fig. 4 shows a method of forming an air-insulating layer in a mold by ⁇ .
  • a hydraulic cylinder 4 5 connected to a cavity core 9 slidable to a movable mold 4 is provided on the rear surface of the hydraulic cylinder 4.
  • a guide rod 7 is fixedly mounted on the same axis as 5.
  • a position sensor 70 for detecting the stroke of the hydraulic cylinder 45 and a pressure sensor 56 for detecting the supply oil pressure (mold clamping force) are provided.
  • the mold clamping force during molding and the formation of the air insulation layer are controlled by controlling the pressure and position of the hydraulic cylinder 45.
  • the forward / backward movement of the hydraulic cylinder 45 is performed by switching the hydraulic control valve 54.
  • the mold clamping control section 58 is connected to the position sensor 70, the pressure sensor 56, and the molding apparatus control section 66.
  • the air-insulating layer formation switching timing condition, the switching timing condition for eliminating the air-insulating layer, the initial mold clamping conditions, the multi-stage mold clamping control pattern conditions, etc. This is performed by the mold clamping control section 58 via the molding apparatus control section 66.
  • the cavity core 9 forming the mold cavity surface is moved forward and backward by a hydraulic cylinder or the like incorporated in the inside of the mold.However, for example, a pressurized block having a similar forward and backward moving unit is used.
  • the entire movable mold 4 may be operated externally to the mold.
  • a mold having a heat insulating cavity layer 48 formed on the mold cavity surface opposite to the resin decorative layer of the skin material S as shown in FIG. A structure may be used.
  • Fig. 5 shows an example in which the mold cavity surface facing the resin decorative layer of the skin material S has a heat-insulating cavity structure.
  • the heat-insulating cavity structure is made of a metal, ceramic, resin, etc. with low thermal conductivity. Is formed.
  • the resin decorative layer of the skin material S during molding is stabilized at T gs or more; the effect of maintaining the condition for a long time is high, and the self-healing ability can be further enhanced.
  • the heat insulating surface prevents the temperature of the resin decorative layer of the skin material S from dropping. It contributes to the improvement of the quality of the molded product as an important effect.
  • a heat pipe is inserted into the mold to heat the mold, a heat medium is circulated through a heat medium circulating hole formed inside the mold to heat the mold, and the heat pipe is provided in the evening part.
  • a similar effect can be obtained by keeping the mold cavity surface facing the resin decorative layer of the skin material s by means such as induction heating of the mold by means of dielectric heat.
  • the following molding method may be used in combination with the Examples or alone.
  • a skin material S having decorative performance can be integrally molded on the surface of the multilayered core resin Q at the same time. .
  • the resin decorative layer of the skin material S is recovered from damage, and at the same time, the air insulating layer is used.
  • the expansion ratio of the foamable resin can be controlled, and foaming of the foamable resin can be performed in a series of molding steps.
  • the skin material S is integrally molded on one surface of the core material resin Q, but may be molded on both surfaces or the entire surface of the core material resin Q. Further, the surface strength of the decorative layer made of the decorative material S of the skin material [I The metal layer coating agent other than resin may be added to the decorative layer portion or the intermediate decorative layer portion as necessary.
  • the heating means 59 heats the resin decorative layer of the skin material S by heating means 59 in a series of steps during molding. ⁇ ⁇ ⁇
  • the self-healing effect of the resin decorative layer of the skin material S can be obtained similarly by using a power source such as a furnace and performing heat treatment in a process different from the molding process.
  • a power source such as a furnace
  • time is wasted in heating a completely cooled molded article from a normal temperature to a predetermined temperature.
  • Another advantage is that a large number of molded products can be stocked and subjected to blast treatment.
  • the molded article may be formed by, for example, a press machine separately provided.
  • the effect shown by the molding method of Example 5 can be expected.
  • a waterproof lubricant may be applied in advance to the mold cavity surface of the skin material S facing the resin decorative layer.
  • the applied waterproof lubricant enters the concave portions of the microscopic uneven surface of the mold cavity surface, and the entire surface of the mold cavity surface is smooth as if there was no uneven portion.
  • the quality of the molded product can be further improved by the smoothing effect of the cavity surface by applying the anti-reflection lubricant in the mold clamping step after the formation of the air heat insulating layer.
  • the anti-reflective lubricants are oils such as mineral oils and vegetable oils, glycerin and alcohols, water and aqueous solutions, and are formed as liquids without evaporating due to the molding process. Liquids and mixed liquids that can be present in recesses on the surface. Availability on oils
  • a resin film, a resin woven cloth, a resin nonwoven cloth, a resin napped woven cloth or a nonwoven cloth with a single surface or a combination of a plurality of nonwoven cloths can be used.

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Description

明 細 書 樹脂の多層成形方法及び多層成形装置 技術分野
本発明は、 金型内で表面に樹脂製加飾層を有する表皮材とコア材樹脂とを に成形する樹脂の多層成形方法及び多層成形装置に関するものである。 背景技術
近年、 自動車、家電、建材等に使用される樹脂成形品は、 ¾ p性、手触り感、クッ ション性等の付加価値を付けて表面加飾品質を高めたり、 成形工程の省工程化に よるコストダウンのために、 下記に示すような射出成形やアレス成形を利用して コア樹脂の表面に装飾性、手触り感、クッション性等の表面加飾性能を有した加飾 用表皮材を金型内でコァ樹脂の成形と同時に 成形する樹脂の多層成形が実施 されていた。
型開された両金型間にカ瞻用表皮材をセットし、 型閉じて型締カを作用させた 型締^!え態で、 あるいは両金型間に所定の型開量を保持させた型締状態で、 力 π飾用 表皮材と金型とで形成された金型キャビティ空間部に射出装置ある ゝは樹脂供給 ュニット等によりコア材となる溶融樹脂を充填する。 コア材樹脂の充填後は射出 装置あるレゝは型締装置により保圧力を負荷させて加飾用表皮材とコァ材樹脂とを 一体成形するとともに、 所定の冷却時間を経た後に型開して成形品取出を行なう。
しかしながら、 コア材となる溶融樹脂を充填した時点から型開して成形品を取 出すまで、 力 π飾用表皮材はコア材樹脂による高温'高圧の負荷により過大な損傷を 受ける。 例えばソフト感ゃクッション性を狙って、 裏面に発泡層をラミネートし た加飾用表皮材を使用しても、 成形中に発泡層が潰れて期待するソフト感ゃクッ ション性の表面加飾性能が得られな ゝという問題があつた。
また、 例えは'手触り感ゃ高級感を狙って、 表面に起毛層を備えた加飾用表皮材 を使用しても、 成形中に起毛層が毛倒れして期待する手触り感ゃ高貌感のある表 面加飾性能が得られな ゝという問題があつた。
また、 例えば装飾性や塗装性を狙って、 表面に印刷または塗装層をラミネート した加飾用表皮材を使用しても、 表皮材の製 i 程で生じた極微小な傷や、 成形 時に金型形状に沿って変形する際に生じる極微少な歪を回避することができず、 曇りや色むら等の表面欠陥となって期待する装飾性や塗装性の表面加飾性能が得 られな ゝという問題があつた。
このように、 性、手触り感、クッション性等の付加価値を高める目的で加飾 用表皮材を用 ^ても、 本来の目的とする表面加飾性能を得ることができないとい う問題があった。
上記の問題を解決する手段の 1つとして、 例えば耐熱 ·耐圧性を有するフィル ム等を保護層としてラミネートした加飾用表皮材を用いる方法がある。 この場合 は成形中のコア fftlf脂からの熱及び圧力負荷の影響を保護層で緩和する考え方で あるが、 加飾用表皮材の製造コストアップにつながるうえに、 完全な加飾用表皮 材の保護とはならず、 目的とする表面加飾性能を満足することはできない。
上記の問題を解決する別の手段として、 例えば装飾性や塗装性を狙って表面に 印刷または塗装層をラミネートした加飾用表皮材の場合では、 成形前に予め加飾 用表皮材を高温で'成形品形状に概略予備成形する方法が採用される。 この場合は 高溫での予備成形工程で、 表皮材の製造工程で生じた極微少な傷や成形時に金型 形状に沿って変形する際に生じる極微少な歪をある程度回避することができるが 完全ではなく、 さらに予備成形工程が増えること、 予備成形のための設備が別途 となることにより、 樹脂の多層成形コストアップと成形を行なう上での成形 スペースァップを招来することとなる。
また、 上記問題を解決する新たな手段として、 例えば特開昭 5 9— 1 5 0 7 4 0号においては、 プレス成形を利用した樹脂の多層成形で加飾用表皮材に負荷さ れる圧力を極力下げて成形する低圧成形法が ^^されている。 また、 例えば特開 平 6 - 2 9 7 4 8 9号においては、 コア材溶融樹脂の を下げるとともに加飾 用表皮材に負荷される圧力を下げ、 さらに成形中の力 II飾用表皮材に負荷される圧 力と継続時間の積を極力小さくして成形する方法が提案されている。 この場合の 両者の は、 いずれも力 U飾用表皮材に負荷される圧力及び熱影響を小さくして、 成形中の加飾用表皮材の損傷を仰えようとする考え方である。
しかしながら、 たとえカロ飾用表皮材に負荷される圧力を小さくして、 あるいは 圧力と時間の積を小さくして力 Π飾用表皮材の損傷を抑えることができたとしても、 コァ材樹脂の成形に対しては成形可能な必要最低圧力が存在するため、 結論的に はコア材樹脂の成形圧力不足で変形、反り、ショートショット等の製品として見た 場合の成形不良が生じてしまう。
また、 コァ材溶融樹脂の温度を下げる方法ではコァ材樹脂の流動性が極端に低 下するため、 コア材樹脂を成形する際の圧力 (充填及び流動圧力)は必然的に大き くなり、 結果としてはカ咖用表皮材に負荷される圧力低下とはならず矛盾した (実 際的には成立しない)成形法の提案となっている。 たとえ実現できたとしても、 コ ァ1¾脂の成形圧力不足で変形、反り、ショートショット等の製品として見た の成形不良が生じてしまう。
確かに、 成形中の力 u飾用表皮材の損傷を仰えるためには負荷される圧力及び熱 影響を極力小さくして成形するのが望ましいが、 コア材樹脂の成形性の観点から 見ると全く成形できない成形条件となってしまう。 即ち加飾用表皮材を用いた樹 脂の多層成形では、 加飾用表皮材の損傷防止とコア材樹脂の成形性アップという 相反する成形制御を成形中に同時に行なわな ばならず、 従来の射出成形及び プレス成形を利用した場合はもちろんのこと、 提案されている低圧成形を利用し た程度の成形制御では、 両者を両立させて成形することは 能である。
従って、 本発明は、 このような従来の問題を解決し得る樹脂の多層成形方法と 多層成形装置を提供することを目的とする。
また、 本発明は、 表面加飾性能を全く損なうこと無く極めて高品質な樹脂の多 層成形品を低コストで'安定して供給することができる樹脂の多層成形方法と多層 成开幾置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明によれば、 金型内で'表面に樹脂製加飾層を有する表皮材とコァ材樹脂と を ~{本に成形する樹脂の多層成形方法において、
予め表皮材の樹脂製加飾層のガラス転移点 (τ g s )とコア材となる溶融樹脂の 供給温度 (T c )の関係が T g sく T cとなるように設定するとともに、 成形中の 表皮材の樹脂製加飾層の最高温度 (T s m)が T s m > T g sとなる条件で成形し、 成形中のコア材樹脂の溫度 (T c c )が、 T c c≥T g sを満足する温度範囲内 で予め設定した任意の時点で、 表皮材の樹脂製加飾層と、 該樹脂製加飾層に対向 する金型キヤビティ面との間に隙間を設けて空気断熱層を形成させて保持するこ とを特徴とする樹脂の多層成形方法、 が提供される。
本発明においては、 成形中のコア材樹脂の (T c c )が、 T c c≥T s mか つ T c c≥T g sを満足する温度範囲内で予め設定した任意の時点で、 表皮材の 樹脂製加飾層と、 該樹脂製加飾層に対向する金型キヤビティ面との間に隙間を設 けて空気断熱層を形成させて保持することがより好ましい。
本発明では、 また、 空気断熱層を形成させた後に、 表皮材の樹脂製加飾層の温 度 (T s c )が、 T s c≥T g sを満足する温度範囲で予め設定した任意の時点で、 金型を閉じて空気断熱層をなくして保持することが好ましい。
また、 本発明によれば、 金型内で表面に樹脂製力 Π飾層を有する表皮材とコア材 樹脂とを一体に成形する樹脂の多層成形方法において、
コア材となる溶融樹脂を供給後の予め設定した任意の時点で、 金型内部に組込 まれたカ [^手段あるいは金型外部に付帯された力 Π熱手段を用いて、 表皮材の樹脂 製加飾層をガラス転移点 (T g s )以上の温度に加熱した後に、 表皮材の樹脂製加 飾層と、 該樹脂製カ瞻層に対向する金型キヤビティ面との間に隙間を設けて空気 断熱層を形成させるか、 ある ゝは空気断熱層を形成させた後に表皮材の樹脂製加 飾層を T g s以上の温度に力 Π熱する力 あるいは加熱と同時に空気断熱層を形成 させて、 保持することを特徴とする樹脂の多層成形方法、 が提供される。
この多層成形方法においては、 空気断熟層を形成させた後に、 表皮材の樹脂製 加飾層の温度 (T s c〉が、 T s c≥T g sを満足する 範囲で予め設定した任 意の時点で、 金型を閉じて空気断熱層をなくして保持することが好ましい。
また、 成形方法として射出成形を用いた場合には、 コア材となる溶融樹脂を金 型キヤビティ空間内に射出充填するとともに冷却固化収縮量を補足充填する射出 充填条件と、 射出充填中の型締条件と、 空気断熱層の厚さと、 空気断熱層を形成 させる切替タイミング条件及び空気断熱層をなくす切替タイミング条件を成开錄 件として初期設定した後に、 試し打ち成形とオペレータによる目視外観品質判定 を行ない、 目視外観品質判定結果に基づ 、て成形条件の変更が必要な場合には、 予め準備した修正プログラムを用いて、 各成形条件を修正して成形中の表皮材の 樹脂製加飾層の損傷を防止する最適成形条件を設定することが好ましい。
また、 本発明においては、 コア材となる溶融樹脂を金型キヤビティ空間内に射 出充填するとともに冷却固ィ匕収縮量を補足充填する射出充填条件と、 射出充填中 の型締条件と、 空気断熱層の厚さと、 空気断熱層を形成させる切替タイミング条 件及び空気断熱層をなくす切替タイミング条件と、 力 U熟手段を用いて表皮材の樹 脂製加飾層を加熱する加熱 件を成形条件として初期設定した後に、 試し打ち成 形とオペレータによる目視外観品質判定を行ない、 目視外観品質判定結果に基づ ^て成形条件の変更が必要な場合には、 予め準備した修正プログラムを用いて、 各成形条件を修正して成形中の表皮材の樹脂製加飾層の損傷を防止する最適成形 条件を設定することが好ましい。
さらに本発明では、 成形中の表皮材の樹脂製加飾層の最小厚さ(L m)と、 多層 成形品として要求された表面加飾性能を満足させる成形後の樹脂製加飾層の厚さ ( L f )と、 空気断熱層の厚さ(L a )の関係を、 L i—L m≤L a〉0とすること 力好ましい。
また、 本発明においては、 表皮材が、 樹脂製フィルム、 樹脂製織布、 樹脂製不 織布、 樹脂製起毛付き織布または不織布の単独ある Vゝは複数の組合せからなる表 面加飾層部と、 ^^に応じて、 表面加飾層部の裏面に発泡樹脂からなる中間加飾 層部を、 表面力 Π飾目的に応じて積層した樹脂製加飾層と、 必要に応じて、 樹脂製 フィルム、 樹脂製織布、 樹脂製不織布又はこれらの組合せからなるベース層を、 積層したものであることが好ましい。
また、 成形中のコア材樹脂の 及び表皮材の樹脂製加飾層の温度を検知する とともに、 検知した溫度信号で空気断熱層を形成させる切替タイミング制御及び 空気断熱層をなくす切替タイミング'制御を行なうことカ好ましい。
さらに、 成形中の任意の時点で起動するタイマのタイムァゥト信号で空気断熱 層を形成させる切替タイミング制御及び空気断熱層をなくす切替タイミング制御 を行なうことが好ましい。
さらにまた、 オペレータの目視外観品質判定結果により得られた品質不具合項 目ならびに品質不具合程度に対応して、 予め設定された修正方向及び修 iESに基 づいて、 初期設定した各成形条件値のうち修正必要な項目を選択する機能と、 選 択された設定項目の設定値を修正する機能を備えるとともに、 修正後の設定値が 予め設定した限界修正値に達する時、 金型温度及びコア材樹脂温度等からなる成 形付帯条件を変更する操作指令を発信する機能を、 修正プログラムに付与するこ とが好ましい。
本発明にぉ ゝては、 表皮材の樹脂製加飾層と対向する金型キャビティ面に断熱 キヤビティ層を形成させた金型を用いることが望ましい。
また、 本発明によれば、 金型内で表面に樹脂製加飾層を有する表皮材とコア材 樹脂とを一体に成形する樹脂の多層成开幾置において、
表皮材を金型キヤビティの所定の位置に搬入セットするとともに成形後の成形 品を所定の位置に搬送する搬出入手段と、 コア材となる溶融樹脂を金型キヤビテ ィ空間内に供給する供袷手段を設けるとともに、
溶融樹脂の供袷中及び供給後の型締条件及び空気断熱層の厚さを設定入力する 型締条件設定部と、 空気断熱層を形成する切替タイミング条件及び空気断熱層を なくす切替タイミング条件を設定する切替タイミング設定部と、 成形中のコア材 樹脂の 及び表皮材の樹脂製加飾層の温度を検知する溫度検知部と、 温度検知 部の検知信号と切替タイミング設定部の設定値を比較判定する比較制御部と、 比 較制御部の信号と型締条件設定部の設定値に基づいて型締手段を制御する型締制 御部を有することを特徴とする樹脂の多層成形装置、 が提供される。
さらに、 本発明によれば、 金型内で表面に樹脂製加飾層を有する表皮材とコア 材樹脂とを一体に成形する樹脂の多層成形装置にぉ ゝて、
表皮材を金型キヤビティの所定の位置に搬入セットするとともに成形後の成形 品を所定の位置に搬送する搬出入手段と、 コア材となる溶融樹脂を金型キヤビテ ィ空間内に供給する供給手段を設けるとともに、
溶融樹脂の供給中及び供給後の型締条件及び空気断熱層の厚さを設定入力する 型締条件設定部と、 表皮材の樹脂製加飾層を力燃する を設定する加熱温度条 件設定部と、 表皮材の樹脂製加飾層の力燃温度を検知する力 温度検知部と、 加 熱温度条件設定部の設定値と加熱温度検知部の検知信号に基づいて表皮材の樹脂 製加飾層を力!^する加熱手段と、 型締条件設定部の設定値に基づいて型締手段を 制御する型締制御部を有することを特徴とする樹脂の多層成形装置、 が提供され る。
上記において、 多層成形装置が、 射出成形装置を用いたものであることが好ま しい。
射出成形装置を用 ゝた多層成形装置においては、 コァ材となる溶融樹脂を金型 キャビティ空間内に射出充填するとともに冷却固化収縮量を補足充填する射出充 填条件と、 射出充填中の型締条件と、 空気断熱層の厚さと、 空気断熱層を形成さ せる切替タイミング条件及び空気断熱層をなくす切替タイミング条件を成形条件 値として初期設定入力する初期設定入力部と、 初期設定入力部の設定値に基づい て樹脂の多層成形を行なう多層成形装置を駆動制御する成形装置制御部と、 目視 外観品質判定結果を入力する品質判定入力部と、 品質判定入力部の入力値に基づ レ、て初期設定した各成形条件値を修正して成形中の表皮材の樹脂製加飾層の損傷 を防止する最適成形条件を設定する修正プログラムを格納する修正プログラム格 納部を有することが好ましい。
また、 この多層成形装置においては、 コア材となる溶融樹脂を金型キヤビティ 空間内に射出充填するとともに冷却固化収縮量を補充填する射出充填条件と、 射 出充填中の型締条件と、 空気断熱層の厚さと、 空気断熱層を形成させる切替タイ ミング条件及び空気断熱層をなくす切替タイミング条件と、 力 段を用いて表 皮材の樹脂製加飾層を加熱する加熱条件を成开錄件値として初期設定入力する初 期設定入力部と、 初期設定入力部の設定値に基づいて樹脂の多層成形を行なう多 層成形装置を駆動制御する成形装置制御部と、 目視外観品質判定結果を入力する 品質判定入力部と、 品質判定入力部の入力値に基づいて初期設定した各成形条件 値を修正して成形中の表皮材の樹脂製加飾層の損傷を防止する最適成形条件を設 定する修正プログラムを格納する修正プログラム格納部を有することが好ましい。 さらに、 多層成形装置では、 成形中の任意の時点で '»するタイマと、 タイマ のタイムァゥト信号で空気断熱層を形成させる切替タイミング条件及び空気断熱 層をなくす切替タイミング'条件を設定する切替タイミング'設定部を有することが 好ましく、 空気断熱層を形成させる手段を金型に組込むことが好ましい。 また、 表皮材の樹脂製加飾層と対向する金型キヤビティ面に断熱キヤビティ層を形成さ せることが好ましい。
なお、 本発明においては、 成形方法として従来公知の方法が適用でき、 射出成 形、 プレス成形、 ブロー成形、 真空成形などの各種の成形方法を用いることがで きる。 このうち、 射出成形およびプレス成形が好ましい。 図面の簡単な説明 図 1は、 直圧型締式の射出成形機の全体構成図である。
図 2は、 本発明のその他の実施例に係る射出成形機の全体構成図である。
図 3は、 本発明のさらに他の実施例に係る射出成形機の全体構成図である。 図 4は、 空気断熱層を金型に形成させて多層成形を行なう場合の説明図である < 図 5は、 表皮材の樹脂製層に対向する金型キヤビティ面を断熟キヤビティ構造 とした の縦断面図である。
図 6は、 本発明に係る金型内部に組込まれた加熟手段による力 l! ^態を示す説 明図である。
図 7は、 本発明の実施例に係る金型外部の力 手段のカロ熱状態を示す説明図で ある。
図 8は、 図 1に示す樹脂成形装置を用いて実施例 1および実施例 2に示す成形 を行なう場合のフローチャートである。
図 9は、 図 1に示す樹脂成形装置を用いて実施例 3に示す成形を行なう場合の フローチャートである。
図 1 0は、 図 2に示す樹脂成形装置を用いて実施例 4に示す成形を行なう場合 のフローチャートである。
図 1 1は、 図 2に示す樹脂成形装置を用いて実施例 5に示す成形を行なう場合 のフローチャートである。
図 1 2は、 図 3に示す樹脂成形装置を用いて実施例 6を行なう場合のフローチ ヤー卜である。
図 1 3は、 図 3に示す樹脂成形装置を用いて実施例 7を行なう場合のフローチ ヤー卜である。
図 1 4は、 図 1に示す樹脂成形装置を用いて実施例 8を行なう場合のフローチ ヤートである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を詳細に説明する。
なお、 説明の便宜のため、 成形方法として射出成形を用いた場合に基づいて説 明する。
コア材となる溶融樹脂の射出充填開始と同時に、 表皮材の樹脂製加飾層はコァ 材溶融樹脂の熱量により力 σ熱される。 ここで予め表皮材の樹脂製加飾層のガラス 転移点 (T gs)とコア材となる溶融樹脂の供給温度 (Tc)の鬨係が T gs<Tc となるように設定しているため、 表皮材の樹脂製加飾層の最高温度 (T s m)は T sm>Tg sとなるまで加熟される。 その後、 表皮材とコア材樹脂の一体化及び コァ材樹脂の成形がほぼ完了し、 成形中のコァ材樹脂の温度 (T c c )が T c c≥ Tgsを満足する温度範囲内で予め設定した任意の時点で、 表皮材の樹脂製加飾 層と、 該樹脂製加飾層に対向する金型キヤビティ面との間に隙間を設けて空気断 熟層を形成させ、 この状態で所定の時間保持する。
このように、 Tc c≥Tg sを満足する温度条件では、 表皮材の樹脂製加飾層 はゴム状弾性を示す温度領域となり、 成形中の外力 (熱及び圧力影響)により損傷 を受けた表皮材の樹脂製加飾層は弾性力により自己回復できる 態となる。 さら に、 表皮材の樹脂製加飾層と、 該丽旨製加飾層に対向する金型キヤビティ面との 間に隙間を設けることにより、 表皮材の樹脂製加飾層の回復スペースを与えると ともに、 空気断熱層の形成によりゴム状弾性を示す温度領域の時間的拡大 (即ち回 復するための時間的余裕の拡大)の相乗効果により、 表皮材の樹脂製加飾層は自己 回復して成形後においても損傷のない樹脂の多層成形品を得ることができる。 そ の結果、 コァ材樹脂の成形と加飾用表皮材の損傷防止と ^う相反する成形制御を HIの成形工程の中で同時に達成でき、 目的とする表面加飾性能を損なうこと無 く高品質な樹脂の多層成形品の安定供給を実現できる。
さらに、 成形中のコア材樹脂の溫度 (Tc c)が、 Tc c≥Tsmかつ Tc c≥ Tgsを満足する温度範囲内で予め設定した任意の時点で、 表皮材の樹脂製加飾 層と、 該樹脂製加飾層に対向する金型キヤビティ面との間に隙間を設けて空気断 熱層を形成させて所定の時間保持するようにした場合には、 表皮材の樹脂製加飾 層の自己回復能力をより一層高めることができるので、 表皮材の樹脂製加飾層本 来の力 Π飾性能を全く損なうことの無い極めて品質の高い樹脂の多層成形品を得る ことができる。
また、 空気断熱層を形成させた後に、 表皮材の樹脂製加飾層の温度 (Ts c)が、 Ts c≥Tgsを満足する温度範囲内で'予め設定した時点で、 再び金型を閉じる ようにした場合には、 表皮材の樹脂製加飾層が T g s Ohのゴム状弾性を示す温 度扰態で金型キヤビティ面の面転写の後に、 面転写状態を保持したまま冷却固ィ匕 される成形となる。 この場合、 例えば、 印刷あるいは塗装処理を施した樹脂製フ ィルムの樹脂製加飾層を有する表皮材とキヤビティ面が鏡面加工された金型との 組合せでは、 表皮材の製 程で生じた傷ある ゝは成形中の変形過程で生じた歪 等の表面欠陥を完全に消すことができ、 曇りの全く無い表面光沢性の高い樹脂の 多層成形品が得られる。 また、 冽えば、 キヤビティ面がシボ加工された金型との 組合せでは、 キャビティ面のシボ模様を表皮材の樹脂製加飾層に正確に転写でき るので、 予めシボ模様を付与した表皮材を用いた多層成形法で得られる成形品と 比べて、 コーナ部においてもシボ模様の変ィ匕の無 、製品全面にわたつて均一なシ ボ模様を付けた樹脂の多層成形品が得られる。
また、 表皮材の樹脂製加飾層をガラス転移点 (T g s )以上の に加 段を 用いて強制的に加熱するとともに、 空気断熱層を形成させるようにした場合には、 表皮材とコァ材樹脂の一体化及びコァ材樹脂の成形が完全に完了した後に加護 理と空気断熱層の形成ができるので、 より大きなコア wtf脂の成形性向上と表皮 材の樹脂製加飾層の完全自己回復が達成できる。 この場合は、 例えば、 成形中の コア材樹脂の温度 (T c c )と表皮材の樹脂製加飾層の最高 (T s m)の関係が、 T c c≥T s mかつ T c c≥T g sを満足する温度条件を設定できない成形条件 に対しても、 目的とする表面加飾性能を損なうこと無く高品質な樹脂の多層成形 品を得ることができる。
さらに、 力 Π熱手段による表皮材の樹脂製加飾層の T g s以上の加熱と空気断熱 層の形成の後に、 表皮材の樹脂製加飾層の温度 (T s c )が、 T s c≥T g sを満 足する 範囲内で予め設定した時点で再び金型を閉じるようにした場合には、 より完全な曇りの全く無 表面光沢性の高 Vゝ樹脂の多層成形品や製品全面にわた つて均一なシボ模様を付けた樹脂の多層成形品が得られる。
また、 上記した樹脂の多層成形方法において、 表皮材の樹脂製加飾層と対向す る金型キヤビティ面に断熱キヤビティ面を有した金型を併用することによって、 空気断熱層の形成時における表皮材の樹脂製加飾層のゴム状弾性を示す温度領域 の時間的拡大 (即ち回復するための時間的余裕の拡大)がより助長された効果を得 る。 特に、 空気断熟層を形成後に再度金型を閉じる成形方法の場合には、 断熱キ ャビティ面による表皮材の樹脂製加飾層の溫度低下を防止できるので、 成形品の 品質が向上するという極めて大きな効果を達成する。 さらに、 上記した樹脂の多層成形方法において、 成形に な成开錄件を概略 初期設定し、 試し打ち成形後の品質判定結果を入力することにより、 入力された 品質判定結果に応じて、 先に設定された初期設定値のうち修正すべき設定値の選 択と修 !Efiおよび修正方向を修正プログラムにより自動的に良成形品が得られる ように修正できるようにした。 これによつて、 熟練度が高くないオペレータでも 容易に最適成形条件の設定が可能となるうえに、 オペレータの熟練度の差による 成形品の品質バラツキが無くなり、 さらに最適成形条件設定の自動運転化と条件 出し時間の短縮による生産性向上等の効果力得られる。 その結果、 目的とする表 面加飾性能を全く損なうこと無く、 極めて高品質な樹脂の多層成形品をより安定 的に供給できるとともに、 生産性向上によるコストダウンを可能としている。 さらにまた、 本発明においては、 上記した樹脂の多層成形方法と同時に、 上記 の成形方法を実現できる樹脂の多層成形装置を提供することにより、 樹脂製フィ ルム、 樹脂製織布、 樹脂製不織布、 樹脂製起毛付き織布または不織布の単独ある いは複数の組合せからなる表面加飾層部と、 に応じて、 表面加飾層部の ¾® に発泡樹脂からなる中間加飾層部を、 表面加飾目的に応じて積層した樹脂製加飾 層と、 に応じて、 樹脂製フィルム、 樹脂製織布、 樹脂製不織布またはこれら の組合せからなるベース層とを積層したいかなる表皮材に対しても、 コア材樹脂 の成形と加飾用表皮材の損傷防止と Vゝう相反する成形制御を一連の成形工程の中 で同時に達成でき、 目的とする表面加飾性能を全く損なうこと無く、 極めて高品 質な樹脂の多層成形品の安定供給を実現することができる。 以下、 図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図 1は直圧型締式の射出成形機の全体構成図で、 図 1に示すように、 本発明に おける樹脂の多層成形装置 1 0 0は、 汎用の射出成形機を利用したものであり、 金型装置 1 0と型締装置 2 0と射出装置 3 0と制御装置 6 0とで構成される。 金 型装置 1 0は、 固定盤 1に取付けられた固定金型 3と可動盤 2に取付けられた可 動金型 4とからなり、 可動盤 2および可動金型 4は型締装置 2 0の型締シリンダ 2 2て'前後進できるように構成されている。
型締装置 2 0は、 金型装置 1 0の両金型 3、 4の型開、 型閉を作動する型締シ リンダ 2 2を備えており、 可動金型 4が固定金型 3に対して図示しないタイバー に案内されて前 ί できるように構成されている。
射出装置 3 0は、 スパイラル状に取付けられたスクリュフライト 3 6を備えた スクリュ 3 4力 バレル 3 2内に回転自在で、 力つ前 ί 自在に配設されている- 油圧モータ 4 2により駆動されるスクリュ 3 4の回転とともに、 ホッパ 3 8に供 袷された樹脂ペレットはスクリュ 3 4の前方へ送られる。 この間に、 バレル 3 2 の外周面に取付けられているヒータ (図示略) による力 D熱を受けるとともに、 ス クリュ回転による混練作用を受けることによって樹脂ペレットは溶融する。 スク リュ 3 4の前方へ送られた溶融樹脂は、 射出シリンダ 4 0により駆動されて前進 するスクリュ 3 4によってノズル 3 9側へ押出されて、 ノズル 3 9を経由して金 型 3、 4間に形成される金型キヤビティ 5内へ射出されるように構成されている《 次に、 制御装置 6 0について述べる。 制御装置 6 0は、 図 1にその概要を示す ように、 射出制御部 6 2、 型締制御部 6 4、 成形装置制御部 6 6、 型締条件設定 部 6 8、 位置センサ 7 0、 切替タイミング設定部 7 2、 比較制御部 7 4、 温度検 知部 7 6およびタイマ 7 8から構成されている。
射出シリンダ 4 0および正逆転油圧モータ 4 2は、 射出制御部 6 2の操作指令 を受けた油圧制御弁 5 2でスクリュ前進及びスクリュ回転が可能なように構成さ れている。 また、 射出制御部 6 2に接続された成形装置制御部 6 6は、 型締制御 部 6 4と接続されている。
温度センサ 8で計測されたコア材樹脂 Qの溫度情報は、 温度検知部 7 6を経由 して比輸画部 7 4に接続している。 また、 比較制御部 7 4は型締制御部 6 4と 接続されるとともに、 切替タイミング設定部 7 2やタイマ 7 8とも接続されてい る。
なお、 表皮材 Sの樹脂製加飾層の温度情報を得るためには、 温度センサ 8は樹 脂製加飾層側にも取り付けられる。
可動盤2に取付けられた位置センサ7 0で計測された情報は型締制御部6 4を 経由して成形装置制御部 6 6に操作指令を与えるとともに、 型締条件設定部 6 8 にも接続されている。 さらに、 型締制御部 6 4は型締装置 2 0の型締シリンダ 2 2に油圧制御弁 8 2を経由して信号を与えるようになつている。 なお、 符号 5 0 は射出回路側の油圧供給源であり、 符号 8 0は型締回路側の油圧供給源である。 また、 この図示例では、 直圧式の型締装置を有する射出成形機を用いたが、 ト グル'式型締装置の射出成形機や、 あるいは竪型の射出成形機または電動式の型締 装置を有する射出成形機を用いてもよい。
〔実施例 1〕
図 1に示した樹脂の多層成形装置を用いて図 8に示す実施例 1の成形方法を説 明する。
予め、 表皮材 Sの樹脂製加飾層のガラス転移点温度 (Tg s)とコア材 Qとなる 溶融樹脂の供給 ί¾ (Tc)の関係が、 Tgsく Tcとなるように表皮材 Sとコア 材 Qの組合せを設定する。
表皮材 Sは目的とする表面加飾性能を満足するもので、 樹脂製フィルム、 樹脂 製織布、 樹脂製不織布、 樹脂製起毛付き織布または不織布の単独あるいは複数の 組合せからなる表面加飾層部と、 必要に応じて、 表面加飾層部の裏面に発泡樹脂 力らなる中間加飾層部を、 表面加飾目的に応じて積層した樹脂製加飾層と、 に応じて、 樹脂製フィルム、 樹脂製織布、 樹脂製不織布またはこれらの組合せか らなるベース層とを積層して構成されたものを用いる。
コア 脂 Qは成形品として要求される機械的性質、 ィ匕学的性質を満足する樹 脂材質を選定する。 例えば、 コア材樹脂 Qにポリプロピレン系樹脂(ΡΡ)、 樹脂 製加飾層にポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂を用いて装飾した表皮材 S であれば、 PP樹脂の通常の成形における供給温度 (Tc)は 200〜230°C程 度に対して、 PET樹脂の Tgは約 70°Cなので、 Tgs<Tcを十分に満足す る。
表皮材 Sを図示しな Vゝ搬出入手段たる搬出入装置部を用レゝて金型キヤビティ 5 内の所定の位置に、 例えは'、 針刺し、スプリング押え、真空吸引等の手段を用いて セットする。 表皮材 Sは概略製品形状に合わせて力ットしたシー卜状、ロール卷き のままロール送り、製品形状に合わせて予備成形を施したものからレ、ずれかの形状 を選択し供給する。 表皮材 Sのセット後は、 予め型締条件設定部 68に設定入力 された初期型締条件に基づいて型締制御部 64で油圧制御弁 82を制御して初期 型締を行なう。 この初期型締状態は、 例えば、 樹脂製フィルム、 樹脂製織布、 樹 脂製不織布、 樹脂製起毛付き織布または不織布の単独ある ま複数の組合せから なる表面加飾層部で樹脂製加飾層が形成された表皮材 Sの場合には、 両金型 3、 4力 ί完全に閉じる型締カを負荷させた完全型締状態、 あるいはコァ材樹脂 Qの射 出充填に伴って両金型 3、 4が充填されたコア材樹脂 Qの圧力で若干開くことを 許容する比較的小さな型締カを負荷させた低 ra締状態とする。
また、 例えば'、 表面加飾層部の裏面に発泡樹脂からなる中間力 Π飾層部をラミネ —卜して構成された表皮材 Sの には、 コア材樹脂 Qを射出充填した際に射出 された溶融樹脂がダイレク卜に発泡樹脂に当たって発泡樹脂が溶損することを防 ぐ目的で、 予め射出された溶融樹脂がダイレク卜に発泡樹脂に当たらない程度の 隙間を有した型開保持の初期型締状態とする。
なお、 例えば金型のゲート構造(ダイレクトゲートかサイドゲートか) により、 型開保持状態か完全型締状態、 または低圧型締状態かの初期型締状態を選択して も良い。
型締状態でコア材樹脂 Qとなる溶融樹脂を表皮材 Sと金型キヤビティ 5と で形成された空間内に射出充填する。 その後、 溶融樹脂の冷却固化収縮量を補う 目的で、 コア材樹脂 Qの保圧 填を必要に応じて継続する。 なお、 このコア 材樹脂 Qの射出充填工程と保圧♦補充填工程中は、 初期型締状態を継続してもよ く、 必要に応じて予め型締条件設定部 6 8で設定した型締多段パターン制御条件 に基づいて、 型締カあるいは型開保持量を多段に制御してもよい。 また、 射出充 填工程で樹脂の冷却固化収縮量を加算した樹脂量を射出充填し、 型締の多段制御 で型締側から保圧を行なってもよい。
コア材樹脂 Qの射出充填及び保圧 ·観填と同時に、 コア材樹脂 Qの;^ (T c c )と表皮材 Sの樹脂製加飾層の温度 (T s c )を温度検知部 7 6で検知する。 表皮 材 Sの樹脂製加飾層はコア材樹脂 Qの により加熱される。 ここで、 成形中の 表皮材 Sの樹脂製加飾層の最高^^ (T s m)がガラス転移点 (T g s )以下の 条件 (T s m≤T g s )であれば、 後述するゴム状弾性による自己回復能力を利用 して樹脂製加飾層の成形中の損傷回復が達成できないので、 この場合は、 例えは' コア材樹脂 Qの供給温度を更に上げる力 または金型 を上げる力 あるいは 表皮材 Sの樹脂製加飾層の材質を変更する等の成形条件の見直しが必要となる。 従って、 T s m >T g sとなる成形条件が前提となる。
なお、 予め T s m〉T g sの成形条件が確認されている場合は、 表皮材 Sの樹 脂製加飾層側に取り付けた温度センサ 8は不要となる。 冷却保持過程で'表皮材 Sとコア材樹脂 Qの一体化とコア材樹脂 Qの冷却固化を 行な 、、 温度検知部 7 6の信号と切替タイミング設定部 7 2で T c c T g sを 満足する温度範囲内で予め設定した切替タイミング'条件とがー致したことを比較 制御部 7 4で検知した後、 型締制御部 6 4は油圧制御弁 8 2を駆動させて、 表皮 材 Sの樹脂製加飾層と、 この樹脂製加飾層に対向する金型キヤビティ面との間に 隙間を設けるように型開動作を行なう。 即ち、 T c c≥T g sを満足する溫度条 件では、 コア材樹脂 Qの熱量を受けて表皮材 Sの樹脂製加飾層は T g s以上のゴ ム状弾性を示す温度領域に再加熱され、 成形中の外力 (熱及び圧力影響)により損 ί募を受けた表皮材 Sの樹脂製加飾層は弾性力により自己回復できる状態となって いる。 さらに型開動作により、 表皮材 Sの樹脂製加飾層の回復スペースを与える とともに、 空気断熱層の形成によりゴム状弾性を示す温度領域の時間的拡大 (即ち 回復するための時間的余裕の拡大)の相乗効果を生み、 表皮材 Sの樹脂製加飾層は 自己回復する。
従って、 成形中の表皮材 Sの樹脂製カロ飾層の最小厚さ(L m)、 成形後の目的と する加飾性能を満足させる樹脂製加飾層の厚さ(L ί )の関係は、 空気断熱層の厚 さ(L a )は L f — L m≤L a〉0を満足する条件となる。
空気断熟層を形成させた状態で、 予め型締条件設定部 6 8で設定した冷却時間 (C t )に達するまで保持する。 即ち、 成形中に受けた表皮材 Sの樹脂製加飾層の 損傷が自己回復した状態で、 樹脂製加飾層が T g s以下になるまで保持すること により、 樹脂製加飾層中の樹脂の分子運動により表皮材 S本来の加飾性能を有し た成形前の安定な分子状態に回復し、 その後の冷却保持により分子運動を停止す るため、 回復した状態を維持することができる。 冷却時間 (C t )の経過後は、 型 開動作を行なって図示しない搬出入装置部を用いて成形品 (製品)を取出す。 以上 の樹脂の多層成形方法を実施することにより、 コア材樹脂 Qの成形と加飾用表皮 材の損傷防止と tゝう相反する成形制御を一連の成形工程の中で同時に達成でき、 目的とする表面加飾性能を損なうこと無く、 高品質な樹脂の多層成形品の安定供 袷を実現することができる。
〔実施例 2〕
実施例 1と同様に図 1に示す樹脂の多層成形装置を用いて、 図 8に示す実施例 2の成形方法を説明する。 樹脂の多層成形装置、 表皮材 Sとコア材樹脂 Qの組合せ、 表皮材 Sの種類、 表 皮材 Sのセット方法は実施例 1と同じであり、 型開状態で表皮材 Sをセットし、 初期型締を行なった後、 コア材樹脂 Qの射出充填と保圧'補充填を行なう。 初期 型締状態と型締多段制御、 及び成形中の温度条件関係 (T s m>T g s )も実施例 1と同じである。 冷却保持過程で表皮材 Sとコア材樹脂 Qの一体化とコア材樹脂 Qの冷却固化を行ない、 検知部 7 6の信号と切替タイミング設定部 7 2で T c c≥T g s力つ T c c≥T s mを満足する 範囲内で予め設定した切替タイ ミング条件とがー致したことを比較制御部 7 4で検知した後、 型蹄制御部 6 4は 油圧制御弁 8 2を駆動させて、 表皮材 Sの樹脂製加飾層と対向する金型キヤビテ ィ面との間に隙間を設けるように型開動作を行ない、 L f一 Lm≤L a〉0の条 件を満足する空気断熱層を形成させる。 なお、 空気断熱層の厚さ(L a)の定¾¾ び効果は実施例 1と同じである。
空気断熱層を形成させた状態で、 予め型締条件設定部 6 8で設定した冷却時間 (C t )に達するまで保持し、 その後は型開動作を行なって成形品(製品) を取出 す。
こうすることにより、 例えば樹脂製加飾層が結晶性樹脂で構成された表皮材 S を用いた場合では、 成形中に樹脂製加飾層はコア材樹脂 Qの熱量を受けて T g s 以上の ¾JKに力 II熱され、 樹脂組成中の低融点の微結晶が融解し、 T s m¾ ¾ 解量は最高に達する。 従来の成形方法ではこの融解した微結晶が冷却に伴い再結 晶化し、 擬似的な架橋点として作用して分子 »を拘束するため、 成形中に受け た損傷がそのままの状態となっている(永久歪として凍結)。 本実施例の成形方法 であれば、 空気断熱層の形成過程で樹脂製加飾層の微結晶の再鬲 を行ない、 さ らに T c c≥T s mの温度条件により樹脂製加飾層は T s m以上の温度に再び加 熟されるので、 ί¾Μ晶の兩解が完全に行われ分子運動を拘束して ゝた擬似的な 架橋点は完全に消滅する(成形時の変形によって生じた歪の開放)。 この^態で Τ g s以下の温度まで冷却することによって、 樹脂の分 動により表皮材本来の 加飾性能を有した成形前の安定な分子状態に回復し、 その ¾t態で冷却されること により分 動を停止するため、 樹脂製加飾層の損傷を に無くすことができ る。
〔実施例 3〕 実施例 1と同様に図 1に示す樹脂の多層成形装置を用いて、 図 9に示す実施例 3の成形方法を説明する。
実施例 1及び実施例 2に示した樹脂の多層成形方法において、 空気断熱層を形 成させて保持させた後に、 表皮材 Sの樹脂製加飾層の ¾J^(T s c )が、 T s c≥ T g sを満足する温度範囲で予め設定した任意の時点で、 金型を閉じて空気断熱 層をなくして保持した成形工程を継続した。
例えば、 実施例 1の成形方法を用いた場合は、 実施例 1と同様な方法の切替タ イミング条件 (1)で空気断熱層を形成させた状態で、 温度検知部 7 6の信号と切替 タイミング設定部 7 2で T s c≥T g sを満足する温度範囲内で予め設定した切 替タイミング条件 (2〉と力一致したことを比較制御部 7 4で検知した後、 型締制御 部 6 4は油圧制御弁 8 2を駆動させて、 表皮材 Sの樹脂製加飾層と対向する金型 キヤビティ面との間の隙間をなくすように型締動作を行ない、 この型缔^! 態を予 め型締条件設定部で'設定した冷却時間 (C t )に達するまで保持し、 その後は型開 動作を行なって成形品(製品) を取出す。 なお、 型締状態中は型締カを多段に変 化させる制御を実施してもよい。
こうすることにより、 例えば印刷あるいは塗装処理を施した樹脂製フィルムの 樹脂製加飾層を有する表皮材 Sと金型キヤビティ面が鏡面加工された金型 3、 4 との組合せでは、 空気断熱層の形成により成形中の表皮材 Sの樹脂製加飾層は T g s以上の高 Vゝ温度になり、 この温度状態で金型キャビティ面の面転写が行われ、 T g s以下の温度に冷却することによって良好な面転写の^ t態を凍結する。 その 結果、 表皮材 Sの製造過程で生じた傷あるいは成形中の変形過程で生じた歪等の 表面欠陥を完全に消すことができ、 曇りの全く無 tゝ表面光沢性の高 ゝ樹脂の多層 成形品が得られる。
また、 例えば金型キヤビティ面がシボ加工された金型 3、 4との組合せでは、 同様に空気断熱層の形成とその後の型締工程で金型キヤビティ面のシボ模様を正 確に面転写させた状態を凍結できるので、 コーナ部においてもシボ模様の変化の 、製品全面にわたつて均一なシボ模様を付けた樹脂の多層成形品が得られる。 次に、 図 2について説明する。
図 2に示すように、 本発明における樹脂の多層成形装置 1 0 O Aは、 汎用の射 出成形機を利用したものであり、 金型装置 1 0と型締装置 2 0と射出装置 3 0と 制御装置 6 O Aとで構成される。 金型装置 1 0は、 固定盤 1に取付けられた固定 金型 3と可動盤 2に取付けられた可動金型 4と力らなり、 可動盤 2および可動金 型 4は型締装置 2 0の型締シリンダ 2 2で前,できるように構成されている。 型締装置 2 0は、 金型装置 1 0の両金型 3、 4の型開、 型閉を作動する型締シ リンダ 2 2を備えており、 可動金型 4が固定金型 3に対して図示しないタイバー に案内されて前 ί できるように構成されている。
射出装置 3 0は、 スパイラル状に取付けられたスクリュフライト 3 6を備えた スクリュ 3 4力 バレル 3 2内に回転自在で、 力つ前 ί«自在に配設されている。 油圧モータ 4 2により駆動されるスクリュ 3 4の回転とともに、 ホッパ 3 8に供 袷された樹脂ペレットはスクリュ 3 4の前方へ送られる。 この間に、 ノ レル 3 2 の外周面に取付けられているヒータ (図示略) による力 Π熱を受けるとともに、 ス クリュ回転による混練作用を受けることによつて樹脂ペレットは溶融する。 スク リュ 3 4の前方へ送られた溶融樹脂は、 射出シリンダ 4 0により駆動されて前進 するスクリュ 3 4によってノズル 3 9側へ押出されて、 ノズル 3 9を経由して金 型 3、 4間に形成される金型キヤビティ 5内へ射出されるように構成されている。 次に、 制御装置 6 O Aについて述べる。 制御装置 6 O Aは、 図 2にその概要を 示すように、 射出制御部 6 2、 型締制御部 6 4、 成形装置制御部 6 6、 型締条件 設定部 6 8、 位置センサ 7 0、 タイマ 7 8、 カロ熱手段制御部 8 4、 カロ熱;^検出 部 8 6および加熱温度条件設定部 8 8から構成されている。
射出シリンダ 4 0および正逆転油圧モータ 4 2は、 射出制御部 6 2の操作指令 を受けた油圧制御弁 5 2でスクリュ前進及びスクリュ回転が可能なように構成さ れている。 また、 射出制御部 6 2に接続された成形装置制御部 6 6は、 型締制御 部 6 4と接続されている。
センサ 8で計測された表皮材加飾層の ^Jg情報は、 力 検知部 8 6を 経由して力 D !:手段制御部 8 4に接続している。 また、 力 U»段制御部 8 4は方燃 温度条件設定部 8 8と接続している。
可動盤 2に取付けられた位置センサ 7 0で計測された情報により、 型締制御部 6 4を経由して成形装置制御部 6 6に操作指令を与えるとともに、 この情報は型 締条件設定部 6 8やタイマ 7 8にも接続されている。 さらに、 型締制御部 6 4は 型締装置 2 0の型締シリンダ 2 2に油圧制御弁 8 2を経由して信号を与えるよう になっている。 なお、 符号 5 0は射出回路側の油圧供給源であり、 符号 8 0は型 締回路側の油圧供給源である。
〔実施例 4〕
図 2に示した樹脂の多層成形装置 1 0 0 Aを用いて、 図 1 0に示す実施例 4の 成形方法を説明する。
表皮材 Sとコア材樹脂 Qの組合せ、 表皮材 Sの種類、 表皮材 Sのセット方法、 初期型締状態と型締多段制御は実施例 1と同じであり、 型開状態で表皮材 Sをセ ットし、 予め型締条件設定部 6 8で'設定した »型締条件に基づいて型締制御部 6 4で油圧制御弁 8 2を駆動させて初期型締を行なった後、 コア材樹脂 Qの射出 充填と保圧 ·補充填を行なう。
ここで、 図 6と図 7について述べる。 図 6は金型内部に表皮材 Sの樹脂製加飾 層の加熱手段が組込まれた場合の例を示す。 図 6に示す加熱手段を有した金型装 置は、 力 D 手段 5 9、 型締制御部 6 4、 カロ熱手段制御部 8 4、 力 検知部 8 6および加熱温度条件設定部 8 8から構成されている。
金型内部に組込まれた力 U熱手段による力 tl熱とは、 例えば図 6に示すように、 金 型を閉じた状態で金型キヤビティ形状に沿って金型内部に配設された通電型 体で金型キャビティ面を力!^し、 表皮材 Sの樹脂製加飾層を加熱するものである c カロ熟と同時に表皮材 Sの樹脂製加飾層の溫度を温度センサ 8により検出し、 表皮 材 Sの樹脂製加飾層の温度がゴム状弾性を示す温度領域内で予め設定された設定 温度に到達した時点で、 型開きし設定時間だけ保持する。
金型内部に配設された通電型 体による力燃手段の他に、 例えば、 加熱媒体 循環による金型加熱、 金型キヤビティ面に通電加熱薄膜をコ一ティングした薄膜 力 Π熱、 観もしくは高周波等による誘導加熱を利用した金型加熱、 電磁波やマイ クロ波照 Jすによる加熱、 表皮材 Sの樹脂製加飾層に導電性物質を混入させ表皮材 Sの樹脂製加飾層を直接に誘電加熟する手段、 溫風等を表皮材 Sの樹脂製加飾層 に ¾1すして力 Π熟する手段等のカロ 段を用いても同様の効果が得られる。
さらに、 図 7は金型外部に表皮材 Sの樹脂製加飾層の力 Π 段が組込まれた場 合を示す。
図 7に示すように、 加 段 5 9を固定金型 3と可動金型 4との間に移動させ て、 表皮材 sの樹脂製力 Π飾層をカロ熱するものである。 力燃と同時に表皮材 sの樹 脂製加飾層の温度を力 II熱手段 5 9に組込まれた温度センサにより検出し、 表皮材 Sの樹脂製加飾層の温度がゴム状弾性を示す 領域内で予め設定された設定温 度に到達後、 設定時間だけ保持する。 なお、 力 0¾手段 5 9としては、 例えばヒー タ、 温熱風の吹付け、 ハロゲン電球による照射などの直接的または間接的加熱方 法がある。
冷却保持工程で予め力 段制御部 8 4で設定した表皮材 Sとコア材樹脂 Qの 一体化及びコァ材樹脂 Qの成形が完全に完了できるタイミング指令 (1)を受けて、 図 6及び図 7で示した加熱手段 5 9を用いて表皮材 Sの樹脂製加飾層を力 する。 力 溫度検知部 8 6の信号と加熱溫度条件設定部 8 8で T s c≥T g Sを満足す る 範囲内で予め設定した加熱温度条件とがー致したことを力纖手段制御部 8 4で検知した後、 型締制御部 6 4は油圧制御弁 8 2を^ »させて、 表皮材 Sの樹 脂製加飾層と対向する金型キャビティ面との間に隙間を設けるように型開動作を 行ない、 L f— Lm≤L a > 0の条件を満足する空気断熱層を形成させる。 空気 断熱層の厚さ(L a)の定«び効果は実施例 1と同じである。
その後は予め型締条件設定部 6 8で設定したタイミング指令 (2)を受けて、 型開 動作を行なって成形品 (製品)を取出す。
こうすることにより、 例えば成形中のコア材樹脂 Qの溫度 (T c c )と表皮材 S の樹脂製加飾層の最高温度 (T s m〉の関係が、 T c c≥T s mかつ T c c≥T g sを満足する温度条件を設定できない成形条件に対しても、 目的とする表面加飾 性能を損なうこと無く高品質な樹脂の多層成形品を得ることができる。 さらに表 皮材 Sとコァ材樹脂 Qの ΗΦ:化及びコア材樹脂 Qの成形工程と、 表皮材 Sの樹脂 製加飾層の自己回復工程(損傷防止工程) を分けて実施できるので、 変形、反りが 無い高いす法精度と高い表面加飾性能の両立が可能となる。 なお、 本実施例では 力 Π«に空気断熟層の形成を行なったが、 力 Π熱と同時に空気断熱層の形成を行な つてもよく、 あるいは空気断熱層の形成後に力 を行なってもよい。 また、 空気 断熱層の形成後も引き続き加熱を継続しても、 あるいは中断または断続的に力 D¾ してもよい。
〔実施例 5〕
実施例 4の空気断熱層形成工程に引き続いて、 図 1 1に示すように、 予め型締 条件設定部 6 8で T s c≥T g sの温度範囲内で設定されたタイミング指令 (3〉を 受けて、 空気断熱層が無くなるように金型を閉じて型締状態とし、 その後は予め 型締条件設定部 6 8で設定したタイミング指令 (4)を受けて型開動作を行なって成 形品 (製品)を取出す。 なお、 型締状態中は型締カを多段に変化させる制御を実施 してもよい。 こうすることにより、 実施例 3て'示したような効果がより顕著に現 れ、 より完全な曇りの全く無 ゝ表面光沢性の高 ゝ樹脂の多層成形品や製品全面に わたって均一なシボ模様を付けた樹脂の多層成形品が得られる。 次に、 図 3について説明する。
図 3に示すように、 本発明における樹脂の多層成形装置 1 0 0 Bは、 汎用の射 出成形機を利用したものであり、 金型装置 1 0と型締装置 2 0と射出装置 3 0と 制御装置 6 0 Bとで構成される。 金型装置 1 0は、 固定盤 1に取付けられた固定 金型 3と可動盤 2に取付けられた可動金型 4とカゝらなり、 可動盤 2および可動金 型 4は型締装置 2 0の型締シリンダ 2 2で前 できるように構成されている。 型締装置 2 0は、 金型装置 1 0の両金型 3、 4の型開、 型閉を作動する型締シ リンダ 2 2を備えており、 可動金型 4が固定金型 3に対して図示しないタイバー に案内されて前 ί できるように構成されている。
射出装置 3 0は、 スパイラル状に取付けられたスクリュフライト 3 6を備えた スクリュ 3 4力 バレル 3 2内に回転自在で、 力つ前 ί«自在に配設されている。 油圧モータ 4 2により駆動されるスクリュ 3 4の回転とともに、 ホッパ 3 8に供 袷された樹脂ペレットはスクリュ 3 4の前方へ送られる。 この間に、 バレル 3 2 の外周面に取付けられているヒータ (図示略) による力 II熱を受けるとともに、 ス クリュ回転による混練作用を受けることによって樹脂ペレットは溶融する。 スク リュ 3 4の前方へ送られた溶融樹脂は、 射出シリンダ 4 0により駆動されて前進 するスクリュ 3 4によってノズル 3 9側へ押出されて、 ノズル 3 9を経由して金 型 3、 4間に形成される金型キヤビティ 5内へ射出されるように構成されている。 次に、 制御装置 6 0 Βについて述べる。 制御装置 6 0 Βは、 図 3にその概要を 示すように、 射出制御部 6 2、 型締制御部 6 4、 成形装置制御部 6 6、 位置セン サ 7 0、 タイマ 7 8、 初期設定入力部 9 0、 品質判定入力部 9 2および修正プロ グラム樹內部 9 4から構成されている。 射出シリンダ 4 0および正逆転油圧モータ 4 2は、 射出制御部 6 2の操作指令 を受けた油圧制御弁 5 2でスクリュ前進及びスクリュ回転が可能なように構成さ れている。 また、 射出制御部 6 2に接続された成形装置制御部 6 6は、 型締制御 部 6 4と接続されている。
センサ 8で計測されたコア材樹脂 Qの^ ^情報は、 検知部 7 6を経由 して修正プログラム格納部 9 4に接続している。 また、 前記初期設定入力部 9 0 は修正プログラム格納部 9 4と接続され、 修正プログラム ½tt部 9 4は品質判定 入力部 9 2およびタイマ 7 8と接続されてている。
可動盤 2に取付けられた位置センサ 7 0で計測された情報により、 型締制御部 6 4を経由して成形装置制御部 6 6に操作指令を与えるとともに、 この情報は型 締条件設定部 6 8やタイマ 7 8にも接続されている。 さらに、 型締制御部 6 4は 型締装置 2 0の型締シリンダ 2 2に油圧制御弁 8 2を経由して信号を与えるよう になっている。 なお、 符号 5 0は射出回路側の油圧供給源であり、 符号 8 0は型 締回路側の油圧供給源である。
〔実施例 6〕
図 3に示した樹脂の多層成形装置 1 0 0 Bを用いて、 図 1 2に示す実施例 6の 成形方法を説明する。 実施例 1〜3の樹脂の多層成形を実施するに際して、 予め 金型キャビティ形状、コァ材樹脂物性、表皮材の楕成と樹脂製加飾層の物性等から なる成形因子デ一タの入力と、 金型温度、コァ材樹脂温度等からなる成形付帯条件 設定値の設定入力を行なうとともに、 射出充填条件 (射出充填、保圧 ·補充填)、型 締条件 (棚型締状態、成形中の型締多 稱パターン)、空気断熱層の厚さ、目的と する表面加飾性能を満足する成形後の表皮材 Sの樹脂製加飾層の厚さ、切替タイミ ング条件の成形条件を初期設定し初期設定入力部 9 0に入力する。 なお成形条件 の初期設定は、 オペレータが認識している運転上の常識的な範囲の概略値でよぐ 以後に実施される後述の修正プログラムによる修正作業で最適成形条件値に自動 修正されるので、 特殊な知識や経験豊富な熟練度は不要であり誰でも設定できる。 また、 予めオペレータの目視外観品質判定結果により得られた品質不具合項目 ならびに品質不具合程度に対応して、 予め設定された修正方向及び修正量に基づ いて、 i設定した各成形条件値のうち修正必要な項目を選択する機能と、 選択 された設定項目の設定値を修正する機能を備えるとともに、 修正後の設定値が予 め設定した限界修正値に達する時、 金型溫度及びコア材樹脂温度等からなる成形 付^^件を変更する操作指令を発信する機能を付与した修正プログラムを作成し、 修正プログラム格納部 9 4に入力しておく。
実施例 1〜3のいずれかの成形方法を用いて試し打ち成形を実施する。 成形中 は温度検知部 7 δで'コァ材樹脂 Qの温度ある 、は表皮材 Sの樹脂製加飾層の (この場合は溫度センサ 8は表皮材 Sの樹脂製加飾層側にも配置される)を検知し、 修正プログラム格納部 9 4に入力するとともに、 成形後は得られた試作成形品の 目視外観品質判定をオペレータが行な ゝ、 品質判定結果 (良品か不良品か、不良品 の^の不良項目と不良の程度)を品質判定入力部 9 2に入力する。 入力された品 質判定結果に基づいて、 不良品の場合であれば修正プログラムに従って初期設定 された成形条件設定値が修正され、 修正された成形条件設定値 (修正比較基準値) で再度試しうち成形を行なう。 以後はオペレータによる品質判定結果で良品とな るまで繰り返される。 品質判定結果が良品となれは'、 その時点での修正された成 形条件設定値が最適成形条件設定値となって、 設定作業は完了し実操業運転に移 行する。
なお、 品質判定結果の不良項目は、 例えばノくリ発生、ショートショット、変形及 び反り等のコア树對脂の成形不良を示す項目と、 表皮材の損傷の表面加飾性能の 低下を示す項目を入力できるようになつている。
修正プログラムは、 空気断熱層の形成による表皮材 Sの樹 3旨製加飾層の損傷回 復、 あるいはその後の型締によるキヤビティ面転写性ァップが得られるという本 発明の成形原理の考え方を取入れている。 従って、 コア材樹脂 Qの成形と表皮材 Sの損傷防止という相反する極めて難し ゝ成形制御の最適成形条件の設定が容易 にできる。
この修正プログラムに基づ 、て、 初期成形条件設定値の修正項目の選定と修正 方向 (増減方向)及び修正量を算出する。 実施例 2の樹脂の多層成形方法を採用し た成形の場合には、 例えば不良項目の中で「表皮材の損傷」に対しては、 空気断 熟層の形成の切替タイミング条件の温度設定を修正して、 コア材樹脂 Qの温度あ るレ、は表皮材 Sの樹脂製加飾層の温度を高くすることにより損傷回復能力のァッ プを図る。 反面、 コア材樹脂の冷却固化状態 (成形性)が低下するため、 保圧 ·補 充填力を高める方向で修正を図り成形性低下をカバーする。 さらに空気断熟層の 厚さを m¾nする方向に修正して、 全体の成形バランスを微調整するとともに表皮 材 sの樹脂製加飾層の回復スペースを大きくする。 また、 例えばコア材樹脂 Qの 成形性に関する 「バリ発生」 に対しては、 射出充填のコア■脂量を減少方向に 修正し、 これに射出充填条件 (圧力や速度等)及び初期型締¾1態の型締カを増加さ せる方向に修正して微調整を図る。
さらに、 修正プログラムには、 成形条件値の初期設定入力と同時に設定された 初期設定値を基準として限界修 IE4を算出して、 修正の繰返しによる無限ループ の条件出しエラーを避ける機能も付与している。 即ち、 修正の繰返しによる修正 量が限界修正量に達した は、 例えば成形付 件設定値の金型 ¾Jgある ま コァ材 Qの樹脂温度の設定が低すぎたために、 成形中の表皮材 Sの樹脂製加飾層 の力 Π¾不足によるゴム状弾性を示す溫度領域の縮小 (最適成形条件範囲が極端に縮 小)が考えられ、 成形条件設定値よりもむしろ成形付帯条件設定値の設定が正しく なかったと判断し修正増減指令を発する。 この場合は、 成形付帯条件設定値に対 して修正を行ない、 無限ループによる条件出しエラーの回避を図る。
こうすることにより、 熟練度が高くないオペレータでも容易に最適成形条件の 設定が可能となるうえに、 オペレータの熟練度の差による成形品の品質バラツキ は無くなり、 さらに最適成形条件設定の自動運転化と条件出し時間の短縮による 生産性向上等の効果が得られる。 その結果、 目的とする表面加飾性能を全く損な うこと無く極めて高品質な樹脂の多層成形品のより安定供給の実現と生産性向上 によるコストダウンを実現できる。
〔実施例 7〕
図 1 3を用いて実施例 7を説明すると、 実施例 4〜 5の樹脂の多層成形を実施 するに際して、 予め成形データ及び成形付帯条件設定値の設定入力と、成形条件設 定値の初期設定入力を行なう。 樹脂の多層成形装置、 各設定値の内容や設定方法 及び修正プログラムの内容は実施例 6と同じである。 ただし加 »段と加熱条件 が棚設 件値に設定項目として付加されている。
実施例 4〜5のどちら力 成形方法を用いて試し打ち成形を行なう。 その後の オペレータによる品質判定と結果の入力及び修正のルール等は実施例 6と同じで ある。 ただし加 »段と加熱条件に対する修 件が修正プログラムに付与され ている。 この修正プログラムに基づ ゝて、 初期成形条件設定値の修正項目の選定と修正 方向 (増 ^向)及び修正量を算出する。 実施例 4の樹脂の多層成形方法を採用し た場合には、 例えば不良項目の中で「表皮材の損傷」に対しては、 力 [^手段によ る力 DM条件の温度設定を修正して、 表皮材 Sの樹脂製加飾層の力 Π 温度を高くす ることにより損傷回復能力の向上を図る。 さらに空気断熱層の厚さを増力 nする方 向に修正して、 表皮材 Sの樹脂製加飾層の回復スペースを大きくするとともに、 全体の成形バランスを微調整する。 また、 例えばコア材樹脂 Qの成形性に関する 「変 '反り」に対しては、 空気断熱層の形成の切替タイミング条件を遅延させ る方向に修正してコァ材樹脂 Q (成形品全体〉の成形性向上を図る。 これに射出充 填条件 (圧力や速度等〉及び初期型締状態の型締カを増加させる方向に修正して微 調整を図る。
こうすることにより、 実施例 6と同様にオペレータの熟練度に関係なく容易に 最適成形条件の設定が可能となり、 成形品の品質バラツキも無くなり、 さらに最 適成形条件設定の自動運転化と条件出し時間の短縮による生産性向上等の効果が 得られる。 本実施例では、 表皮材 Sとコア材樹脂 Qの一体化及びコア材樹脂 Qの 成形が完全に完了した後に、 力 Π熱処理と空気断熱層の形成による表皮材 Sの樹脂 製加飾層の完全自己回復が達成できるので、 最適成形条件の設定がより簡単で早 く設定可能となるうえに、 表皮材 Sとコア材棚旨 Qとの組合せの選択範囲が拡大 できる。
〔実施例 8〕
次に、 図 14を用いて実施例 8を説明すると、 実施例 1〜7の樹脂の多層成形 を行なうにあたり、 予め成形中のコア S旨 Qと表皮材 Sの樹脂製加飾層の 履歴を、 例えば試し打ち成形時に成形中の各 変化を計測しておく力、 あるい は CAE (Compute r Ai ded Eng i nee r i ng)解析手法 等を用いて計算結果から算出するかして求めておく。 これに基づいて、 空気断熱 層を形成させる切替タイミング条件あるいは空気断熱層を無くす切替タイミング 条件を、 成形中の任意の時点で起動するタイマのタイムアウト信号で各々設定す る。
一例として、 先に示した実施例 3の樹脂の多層成形方法を採用した場合につい て、 本実施例の成形方法を示す。 型開状態で表皮材 Sをセットし初期型締を行な つた後、 コア材樹脂 Qの射出充填と保圧'補充填を行なう。 本実施例では、 例え ば初期型締完了時点で起動するタイマ Ί 8を基準とした。 樹脂の多層成形装置、 表皮材 Sとコア材樹脂 Qの組合せ、 表皮材 Sの種類、 表皮材 Sのセット方法、 初 期型締扰態と型締多段制御は実施例 3と同じである。 なお、 予め成形中の温度条 件関係(T s m〉 T g s )が成立することは確認済みという前提である。
冷却保持過程で予め設定したタイマ設定 (1)に達した時点で、 表皮材 Sの樹脂製 加飾層と対向する金型キヤビティ面との間に隙間を設けるように型開動作を行な い、 L f — L m≤L a〉0の条件を満足する空気断熱層を形成させる。 ここでタ ィマ設定 (1)は、 表皮材 Sとコア材樹脂 Qの一体化とコア材樹脂 Qの冷却固ィ匕がほ ぼ完了し、 T c c≥T g sある V、は T s c≥ T g sの 、ずれかを満足する温度条 件に達した時点を設定する。 なお空気断熱層の厚さ(L a )の定義および効果は実 施例 3と同じである。 空気断熱層を形成させた状態で予め設定したタイマ設定 (2) に達した時点で、 空気断熱層が無くなるように金型を閉じて型締状態とする。 こ の型締^態を予め設定した冷却時間 (C t )に るまで保持し、 その後は型開動 作を行なって成形品 (製品)を取出す。 ここで、 タイマ設定 (2〉は、 T s c≥T g s の温度範囲内で表皮材 Sの樹脂製加飾層が最高温度に達した時点を設定する。 こうすることにより、 タイマのタイムァゥト信号のみのシンプルな制御装置で、 空気断熟層を形成させるタイミングの制御力可能となり、 その結果、 コア材樹脂 Qの成形と表皮材 Sの損傷防止という相反する複雑な成形制御が達成できる。 さ らに、 金型を閉じて空気断熱層をなくすタイミング制御をすることにより、 高い 金型キヤビティ面転写を有する成形制御ができる。 その結果、 装置のシンプル化、 操作性及びメンテナンス性の向上と生産コストダウンを可能とした樹脂の多層成 形を実現することができる。
〔実施例 9〕
実施例 1〜 7の樹脂の多層成形を行なうにあたり、 空気断熱層の形成と初期型 締状態、及び成形中の多段の型締制御の手段を、 例えば図 4に示したような金型装 置を用いて行なうこともできる。
図 4は空気断熱層を形成させる手段を金型内に設けて行なう ^であり、 例え ば、 可動金型 4にスライド可能なキヤビティコア 9と連結した油圧シリンダ 4 5 の背面部に該油圧シリンダ 4 5と同一軸上にガイドロッド 7が固設してある。 また、 油圧シリンダ 4 5のストロークを検出する位置センサ 7 0と供給油圧 (型締力) を検知する圧力センサ 5 6が設けられている。 成形中の型締力と空気 断熱層の形成は油圧シリンダ 4 5の圧力および位置制御で行なう。
油圧シリンダ 4 5の前後進は油圧制御弁 5 4の切換によって行われる。 なお、 金型型締制御部 5 8は位置センサ 7 0、 圧力センサ 5 6および成形装置制御部 6 6と接続されている。
図 4に示す金型装置を用いて多層成形を行なう場合は、 空気断熱層の形成切替 タイミング条件及び空気断熱層を無くす切替タイミング条件、 初期型締条件、 多 段の型締制御パターン条件等を成形装置制御部 6 6を介して、 金型型締制御部 5 8で行なう。
こうすることにより、 例えば、 成形装置に空気断熱層の形成と初期型締状態及 び成形中の多段の型締制御の手段が無 、場合にぉ^、ても、 コァ材樹脂 Qの成形と 表皮材 Sの損傷防止と ^う相反する成形制御を一連の成形工程の中で同時に達成 でき、 目的とする表面加飾性能を損なうこと無く高品質な樹脂の多層成形品の安 定供給を実現できる。
なお、 本実施例では金型内部に組込まれた油圧シリンダ等で金型キヤビティ面 を形成しているキヤビティコア 9を前後進させたが、 例えば同様な前後進ュニッ トを有した加圧プロック等を金型に外付けして、 可動金型 4全体を動作させても よい。
〔実施例 1 0〕
実施例 1〜 Ίの樹脂の多層成形を行なうにあたり、 図 5に示したような表皮材 Sの樹脂製加飾層と対向する金型キャビティ面に断熱キャビティ層 4 8を形成さ せた金型構造を用いてもよい。
図 5は表皮材 Sの樹脂製加飾層に対向する金型キャビティ面を断熱キャビティ 構造とした例であり、 断熱キヤビティ構造は、 例えば熱伝導率の低い金属、 セラ ミック、 樹脂等で断熱層を形成するものである。
こうすることにより、 成形中の表皮材 Sの樹脂製加飾層を T g s以上の安定し た;^条件に長時間保持する効果が高く、 より一層自己回復能力を高めることが できる。 特に空気断熱層を形成後に再度金型を閉じる成形方法の場合には、 断熱 キヤビティ面により表皮材 Sの樹脂製加飾層の温度低下を防げるので、 極めて大 きな効果として成形品の品質向上に寄与する。
また、 ヒートパイプを金型内部に揷入して金型を力 Π熱させる、 金型内部に形成 させた熱 体循環孔に熱媒体を循環させて金型を加熱させる、 夕卜部に設けた誘電 熱手段で金型を誘導加熱させる等の手段で、 表皮材 sの樹脂製加飾層と対向す る金型キヤビティ面を保温させても同様な効果は得られる。
〔その他の応用例〕
上記の実施例 1〜1 0で示した樹脂の多層成形方法の他に、 以下に示す成形方 法を、 実施例と併用してあるいは単独で行なってもよい。 例えば、 複数 «のコ ァ ii脂 Qを同時に射出充填できる複数の射出装置を備えることにより、 多層に 積層されたコァ 脂 Qの表面に加飾性能を有した表皮材 Sを同時に一体成形で きる。 こうすることにより、 単層のコア材樹脂 Qでは発揮できなかった多機能の 特性を付加した樹脂の多層成形品を得ることができる。
また、 例えば発泡性樹脂を含む多層のコア欄脂 Qを用いた場合には、 空気断 熱層の形成工程で表皮材 Sの樹脂製加飾層の損傷回復を行なうと同時に、 空気断 熱層の厚さを制御することにより発泡性樹脂の発泡倍率の制御も可能となり、一 連の成形工程の中で発泡性樹脂の発泡成形を行なうこともできる。
上述の実施例 1〜1 0では、 表皮材 Sをコア材樹脂 Qの片側表面に一体成形す るようにしたが、 コア材樹脂 Qの両面あるいは全面に"^成形するようにしても よい。 また、 表皮材 Sの觀旨製加飾層の表面力 [I飾層部あるいは中間加飾層部に、 樹脂以外の例えは'金属フィルムゃ塗装剤を必要に応じて加えてもよい。
実施例 4の成形方法では、 成形中の一連の工程の中で加熱手段 5 9による表皮 材 Sの樹脂製加飾層の加熱 J ^里を行なつたが、 例えば成形後に成形品を熱 カ嗛 炉等の力 段を用いて、 成形工程とは別工程で加熱処理しても同様に表皮材 S の樹脂製加飾層の自己回復効果は得られる。 ただしこの場合は、 成形装置とは別 個に方 置が なこと、 完全に冷却された成形品を常温から所定の温度に加 熱させるために時間的無駄が生じることのデメリッ卜が生じるが、 成形後の成形 品を多数ストックしておいてまとめて力燃処理ができるメリットもある。
また、 別工程で加熱処理した後に、 例えば別途設けたプレス装置等で成形品を アレス成形するようにしてもよい。 この場合は、 実施例 5の成形方法で示した効 果が期待できる。 上述の実施例 1〜1 0の成形方法において、 表皮材 Sの樹脂製加飾層と対向す る金型キヤビティ面に、 例えば予め防鐯潤滑剤を塗布しておいてもよい。 この場 合は塗布された防鐯潤滑剤が金型キヤビティ面の微視的な凹凸面の凹部に入り込 み、 金型キヤビティ面は凹凸部がなくなつたように全面平滑面が得られる。 これ によって成形中の表皮材が変形 ·摺動することで起こる樹脂製加飾層の擦過傷の 発生を防ぐ効果を得られる。 特に実施例 3と 5の成形方法においては、 空気断熱 層形成後の型締工程で防鲭潤滑剤の塗布によるキヤビティ面の平滑効果により成 形品の品質をより一層高めることができる。
なお、 防鐯潤滑剤は、 鉱物油や植物油等の油類、グリセリンやアルコール類、水 及び水溶液であって、 成形中の によって蒸発することなく液体として金型キ ャビティ面の微視的な凹凸面の凹部に存在することが可能な液体及び混合液体で ある。 上の利用可能性
本発明に係る樹脂の多層成形方法及び多層成形装置を用いることにより、 樹脂 製フィルム、 樹脂製織布、 樹脂製不織布、 樹脂製起毛付き織布または不織布の単 独あるいは複数の組合せからなる表面加飾層部と、 に応じて、 表面加飾層部 の «®に発泡樹脂からなる中間加飾層部を、 表面加飾目的に応じて積層した樹脂 製加飾層と、 必要に応じて、 樹脂製フィルム、 樹脂製織布、 樹脂製不織布または これらの組合せからなるベース層を積層したどのような種類の表皮材に対しても、 コァ材樹脂の成形と加飾用表皮材の損傷防止という相反する成形制御を -^ の成 形工程の中で同時に達成でき、 目的とする表面加飾性能を全く損なうこと無く、 極めて高品質な樹脂の多層成形品を低コス卜で安定供給することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 金型内で表面に樹脂製加飾層を有する表皮材とコア材樹脂とを一体に成形す る樹脂の多層成形方法において、
予め表皮材の樹脂製加飾層のガラス転移点 (T g s )とコア材となる溶融樹脂の 供耠温度 (Tc)の関係が T gsく Tcとなるように設定するとともに、 成形中の 表皮材の樹脂製加飾層の最高温度 (T s m)が T s m〉Tg sとなる条件で成形し、 成形中のコア欄脂の温度 (T c c )が、 T c c≥T g sを満足する温度範囲内 で予め設定した任意の時点で、 表皮材の樹脂製加飾層と、 該樹脂製加飾層に対向 する金型キヤビティ面との間に隙間を設けて空気断熱層を形成させて保持するこ とを特徴とする樹脂の多層成形方法。
2. 成形中のコア材樹脂の温度(Tc c)が、 Tc c^Tsm:^つ Tc c≥Tgs を満足する温度範囲内で予め設定した任意の時点で、 表皮材の樹脂製加飾層と、 該樹脂製加飾層に対向する金型キヤビティ面との間に隙間を設けて空気断熱層を 形成させて保持することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の樹脂の多層成形方 法。
3. 空気断熱層を形成させた後に、 表皮材の樹脂製加飾層の温度 (Ts c)が、 T s c≥Tgsを満足する 範囲で予め設定した任意の時点で、 金型を閉じて空 気断熱層をなくして保持することを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範 囲第 2項記載の樹脂の多層成形方法。
4 · 金型内で表面に樹脂製加飾層を有する表皮材とコア材樹脂とを一体に成形す る樹脂の多層成形方法において、
コア材となる溶融樹脂を供給後の予め設定した任意の時点で、 金型内部に組込 まれたカ 手段あるいは金型外部に付帯された力 [I熱手段を用いて、 表皮材の樹脂 製加飾層をガラス転移点 (Tg s)以上の溫度にカロ熱した後に、 表皮材の樹脂製加 飾層と、 該樹脂製加飾層に対向する金型キヤビティ面との間に隙間を設けて空気 断熱層を形成させるか、 ある ま空気断熱層を形成させた後に表皮材の樹脂製加 飾層を Tg sm±の温度に力 Π熟する力、、 あるいは加熱と同時に空気断熱層を形成 させて、 保持することを特徴とする樹脂の多層成形方法。
5. 空気断熱層を形成させた後に、 表皮材の樹脂製加飾層の温度 (Ts c)が、 T s c≥T g sを満足する温度範囲で予め設定した任意の時点で、 金型を閉じて空 気断熱層をなくして保持することを特徴とする請求の範囲第 4項記載の樹脂の多 層成形方法。
6 . コァ材となる溶融樹脂を金型キヤビティ空間内に射出充填するとともに冷却 固化収縮量を補足充填する射出充填条件と、 射出充填中の型締条件と、 空気断熱 層の厚さと、 空気断熱層を形成させる切替タイミング'条件及び空気断熱層をなく す切替タイミング条件を成形条件として初期設定した後に、
試し打ち成形とオペレータによる目視外観品質判定を行ない、 目視外観品質判 定結果に基づいて成形条件の変更が必要な場合には、 予め準備した修正プログラ ムを用いて、 各成形条件を修正して成形中の表皮材の樹脂製加飾層の損傷を防止 する最適成形条件を設定することを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいず れか 1項に記載の樹脂の多層成形方法。
7 . コア材となる溶融樹脂を金型キヤビティ空間内に射出充填するとともに冷却 固化収縮量を補足充填する射出充填条件と、 射出充填中の型締条件と、 空気断熱 層の厚さと、 空気断熱層を形成させる切替タイミング条件及び空気断熱層をなく す切替タイミング条件と、 力 Π熱手段を用いて表皮材の樹脂製加飾層を加熱する加 熱条件を成形条件として初期設定した後に、
試し打ち成形とオペレータによる目視外観品質判定を行ない、 目視外観品質判 定結果に基づいて成形条件の変更が必要な場合には、 予め準備した修正プログラ ムを用いて、 各成形条件を修正して成形中の表皮材の樹脂製加飾層の損傷を防止 する最適成形条件を設定することを特徴とする請求の範囲第 4項または第 5項記 載の樹脂の多層成形方法。
8 . 成形中の表皮材の樹脂製加飾層の最小厚さ(し m)と、 多層成形品として要求 された表面加飾性能を満足させる成形後の樹脂製加飾層の厚さ(L f )と、 空気断 熟層の厚さ(L a )の関係が L f - L m≤L a > 0であることを特徴とする請求の 範囲第 1項〜第 Ί項の ゝずれか 1項に記載の樹脂の多層成形方法。
9 . 表皮材が、 樹脂製フィルム、 樹脂製織布、 樹脂製不織布、 樹脂製起毛付き織 布あるいは不織布の単独または複数の組合せからなる表面加飾層部と、 必要に応 じて、 表面加飾層部の裏面に発泡樹脂からなる中間加飾層部を、 表面加飾目的に 応じて積層した樹脂製加飾層と、 必要に応じて、 樹脂製フィルム、 樹脂製織布、 樹脂製不織布またはこれらの組合せからなるベース層とを積層したことを特徴と する請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか 1項に記載の樹脂の多層成形方法。
1 0 . 成形中のコア材樹脂の温度及び表皮材の樹脂製加飾層の を検知すると ともに、
検知した溫度信号で'空気断熱層を形成させる切替タイミング制御及び空気断熱 層をなくす切替タイミング制御を行なうことを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか 1項に記載の樹脂の多層成形方法。
1 1 . 成形中の任意の時点で起動するタイマのタイムアウト信号で、 空気断熱層 を形成させる切替タイミング制御及び空気断熱層をなくす切替タイミング制御を 行なうことを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか 1項に記載の樹脂 の多層成形方法。
1 2 . オペレータの目視夕ト観品質判定結果により得られた品質不具合項目ならび に品質不具合程度に対応して、 予め設定された修正方向及び修 IE に基づいて、 初期設定した各成形条件値のうち修正 な項目を選択する機能と、 選択された 設定項目の設定値を修正する機能を備えるとともに、
修正後の設定値カ予め設定した限界修正値に達する時、 金型温度及びコア材樹 脂;^等からなる成形付 件を変更する操作指令を発信する機能を、 修正プロ グラムに付与した請求の範囲第 6項または第 7項記載の樹脂の多層成形方法。
1 3 . 表皮材の樹脂製加飾層と対向する金型キヤビティ面に断熱キヤビティ層を 形成させた金型を用いることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか 1項に記載の樹脂の多層成形方法。
1 4 . 金型内で表面に樹脂製加飾層を有する表皮材とコア材樹脂とを一体に成形 する樹脂の多層成形装置にぉ ゝて、
表皮材を金型キヤビティの所定の位置に搬入セットするとともに成形後の成形 品を所定の位置に搬送する搬出入手段と、 コア材となる溶融樹脂を金型キヤビテ ィ空間内に供給する供給手段を設けるとともに、
溶融樹脂の供給中及び供給後の型締条件及び空気断熱層の厚さを設定入力する 型締条件設定部と、 空気断熱層を形成する切替タイミング条件及び空気断熱層を なくす切替タイミング条件を設定する切替タイミング設定部と、 成形中のコア材 樹脂の温度及び表皮材の樹脂製加飾層の温度を検知する温度検知部と、 検知 部の検知信号と切替タイミング設定部の設定値を比較判定する比較制御部と、 比 較制御部の信号と型締条件設定部の設定値に基づ 、て型締手段を制御する型締制 御部を有することを特徴とする樹脂の多層成形装置。
1 5 . 表面に樹脂製加飾層を有する表皮材とコア材樹脂とを一体に成形する樹脂 の多層成形装置において、
表皮材を金型キヤビティの所定の位置に搬入セッ卜するとともに成形後の成形 品を所定の位置に搬送する搬出入手段と、 コア材となる溶融樹脂を金型キヤビテ ィ空間内に供給する供給手段を設けるとともに、
溶融樹脂の ί共袷中及び供袷後の型締条件及び空気断熱層の厚さを設定入力する 型締条件設定部と、 表皮材の樹脂製加飾層を加熱する を設定する加熱温度条 件設定部と、 表皮材の樹脂製カロ飾層のカロ熱温度を検知するカロ熱温度検知部と、 加 熱温度条件設定部の設定値と加熱温度検知部の検知信号に基づ ゝて表皮材の樹脂 製加飾層を加熱する加熟手段と、 型締条件設定部の設定値に基づいて型締手段を 制御する型締制御部を有することを特徴とする樹脂の多層成形装置。
1 6 . 多層成形装置が、 射出成形装置を用いたものである請求の範囲第 1 4項ま たは第 1 5項記載の樹脂の多層成形装置。
1 7 . コア材となる溶融樹脂を金型キヤビティ空間内に射出充填するとともに冷 却固化収縮量を補足充填する射出充填条件と、 射出充填中の型締条件と、 空気断 熱層の厚さと、 空気断熱層を形成させる切替タイミング'条件及び空気断熱層をな くす切替タイミング条件を成形条件値として初期設定入力する初期設定入力部と、
«設定入力部の設定値に基づ ゝて樹脂の多層成形を行なう多層成形装置を駆 動制御する成形装置制御部と、 目視外観品質判定結果を入力する品質判定入力部 と、
品質判定入力部の入力値に基づ ゝて初期設定した各成形条件値を修正して成形 中の表皮材の樹脂製加飾層の損傷を防止する最適成形条件を設定する修正プログ ラム格納部を有する請求の範囲第 1 6項記載の樹脂の多層成形装置。
1 8 . コア材となる溶融樹脂を金型キヤビティ空間内に射出充填するとともに冷 却固化収縮量を «填する射出充填条件と、 射出充填中の型締条件と、 空気断熱 層の厚さと、 空気断熱層を形成させる切替タイミング'条件及び空気断熱層をなく す切替タイミング条件と、 カロ熱手段を用いて表皮材の樹脂製加飾層を加熱する加 熱条 ί牛を成形条件値として初期設定入力する初期設定入力部と、 初期設定入力部の設定値に基づ ゝて樹脂の多層成形を行なう多層成形装置を駆 動制御する成形装置制御部と、 目視外観品質判定結果を入力する品質判定入力部 と、
品質判定入力部の入力値に基づ ゝて初期設定した各成形条件値を修正して成形 中の表皮材の樹脂製加飾層の損傷を防止する最適成形条件を設定する修正プログ ラム格納部を有する請求の範囲第 1 6項記載の樹脂の多層成形装置。
1 9 . 成形中の任意の時点で起 KrTるタイマと、 タイマのタイムアウト信号で空 気断熱層を形成させる切替タイミング条件及び空気断熱層をなくす切替タイミン グ条件を設定する切替タイミング設定部を有する請求の範囲第 1 4項〜第 1 8項 のいずれか 1項に記載の樹脂の多層成形装置。
2 0 . 空気断熱層を形成させる手段を金型に組込んだ請求の範囲第 1 4項〜第 1 8項のいずれか 1項に記載の樹脂の多層成形装置。
2 1 . 表皮材の樹脂製加飾層と、 該樹脂製加飾層に対向する金型キヤビティ面に 断熱キヤビティ層を形成させた請求の範囲第 1 4項〜第 1 8項のいずれか 1項に 記載の樹脂の多層成形装置。
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