WO2000035651A1

WO2000035651A1 - Stratifie moule et son procede de production

Info

Publication number: WO2000035651A1
Application number: PCT/JP1999/007065
Authority: WO
Inventors: Yoshiaki Saito; Terunobu Fukushima
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.; Sanwakako Co., Ltd.
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2000-06-22
Also published as: EP1095752A4; EP1095752A1; US6572808B1

Description

明細書

積層成形品及びその製造方法技術分野

本発明は、柔軟性を有する表皮面材が一体化された積層成形品及びその製造方法に関する。背景技術

従来、サンバイザーやヘッドレスト等の自動車内装品として、或いは自動車用空調機の気流制御弁として、柔軟性を有する表皮面材が一体化された積層成形品が利用されている。

このような積層成形品によれば、表面が柔軟な表皮面材で覆われているため、手で触れた際に良好な感触を与えることができる。また、表皮面材の厚さを増すことにより所望のクッション性が得られるため、コンソ一ルボックスの蓋などに部分にこの積層成形品を用いれば、開閉の際の衝撃音、走行時の振動等を抑制できる。

更に、クッション性を有する表皮面材は、隙間を密閉することが可能となるので、自動車用空調機の気流制御弁に応用すれば、良好な遮音性や密閉性を気流制御弁に付与することができる。上記積層成形品の製造方法として、従来、下記のような製造方法が利用されている。

方法 A . .予め射出成形等により製造した成形品の表面に、表皮面材を接着剤等で貼り付けて製造する方法がある。

この製法によれば、個々の成形品に表皮面材を貼り付けなければならないので、貼着作業に手間がかかって生産性が低いうえ、接着剤による貼着では、充分な接着強度が得られないという問題がある。

方法 B . 金型内に配置された、しみ込み防止シートが貼り付けられた二枚の表皮面材の間に溶融樹脂を充填してプレス成形する方法がある（特公平 2-25806 号公報）。

この製法によれば、溶融樹脂を充填する毎に、押出機のノズルを金型内に対して進退させる必要があるので、一つの成形品を成形するのにかかるサイクルタイムが長いという問題があるうえ、しみ込み防止シートを表皮面材に貼り付けなければならないので、製造に手間がかかるという問題がある。

方法 C . 内部に 2枚の表皮面材が配置された金型を閉鎖した後、両表皮面材の間に、圧力を低く抑えて溶融樹脂を射出充填すると共に、保持圧力を低く抑えた状態で溶融樹脂を冷却固化して製造する方法がある（特公平 3-60297 号公報）。

この製法によれば、射出圧力を比較的低く抑えたので、溶融樹脂を充填するのに時間がかかり、サイクルタイムが長い上に、表皮面材の材質によっては充分なクッション性を保持できないという問題がある。このような各方法における問題点を解決するため、可動金型部側の圧縮コアの成形面に表皮面材を取り付けておき、この金型の内部に溶融樹脂を充填した後、圧縮コアを前進させて、充填した溶融樹脂を圧縮し、表皮面材が一体化された積層成形品を製造する方法が提案されている（特開平 8- 12704 号公報）。

この表皮面材の材料としては、特に自動車用空調機の気流制御弁用としてポリエチレン発泡体やポリプロピレン発泡体と共に、ポリウレタンフオームが挙げられている：この発明の製造方法によれば、表皮面材の品質を損なうことなく、サイクル夕ィムの短縮が可能になるとされている。

しかし、表皮面材の材料がポリエチレン、ポリプロピレン等の発泡体の場合には特に問題はないが、ポリウレタンフォームについては、他の発泡体とは異なる特殊性のため、ポリエチレン等と同様の成形条件では、ポリウレタンフォームが破損したり、皺が発生したりすることもあって、特性の良好な表皮面材を有する積層成形品が常に得られるとは限らなかつた。発明の開示

本発明は、ウレタンフォームよりなる特性の良好な表皮面材が設けられた積層成形品及びその製造方法を提供することを目的とする。本発明の第 1発明に係る積層成形品は、熱可塑性樹脂基材と、この基材の少なくとも片面に設けられかつポリエーテルポリオールを主原料とするエーテル系ウレタンフォームとを有し、これらの熱可塑性樹脂基材とウレタンフォームとは、成形キヤビティの投影面積に対する平均圧力が 50kg/cm²以下とされた加圧力の下で射出圧縮成形又は射出成形により一体に貼り合わされていることを特徴とする。

前記加圧力とは、金型内の樹脂に加えられた圧力のことである。射出圧縮成形における圧縮力のみではなく、射出成形における射出圧を含んだものである。

前記成形キヤビティの投影面積とは、言い換えれば、金型の開閉方向と垂直方向の成形品面積のことである。本発明の第 2発明に係る積層成形品は、熱可塑性樹脂基材と、この基材の少なくとも片面に設けられかつポリエステルポリオール及びポリェ一テルポリオールを主原料とするエステル · ェ一テル系ウレ夕ンフォームとを有し、これらの熱可塑性樹脂基材とウレタンフォームとは、成形キヤビティの投影面積に対する平均圧力が 50kg/cm²以下とされた加圧力の下で射出圧縮成形又は射出成形により一体に貼り合わされていることを特徴とする。

前記エステル ' エーテル系ウレタンフォームは、ポリエステルポリオ —ルを 10〜60wt %含むものである。

前記エーテル系ウレタンフォームとエステル · エーテル系ウレ夕ンフオームは、熱可塑性樹脂基材に対する表皮面材となるものである。ウレタンフォームには、主としてエステル系ウレタンフォーム、ェ一テル系ウレ夕ンフオーム及びエステル · エーテル系ウレタンフォームの 3種類がある。

前記エステル系ウレタンフォームは、耐熱性、機械的強度及び非通気性に優れているという特長がある反面、加水分解性があり、また湿熱老化性に劣るという欠点がある。また、比較的高コストである。

前記エーテル系ウレタンフォームは、加水分解性がなく、また湿熱老化性に優れているという長所がある反面、耐熱性と機械的強度に劣っている。また、比較的低コストである。

前記エステル · エーテル系ウレタンフォームは、特性的にはエーテル系ウレタンフォームに近く、通気性（気密性）の制御が容易である。従って、前記エーテル系ウレタンフォーム又はエステル · エーテル系ウレタンフォームは、前記エステル系ウレタンフォームとは異なる特性を有しているため、これらのウレ夕ンフオームの特性に応じた製造条件が必要になる。

即ち、エーテル系ウレタンフォームとエステル · ェ一テル系ウレタンフォームは、耐熱性も強度も低いため、ポリエステル等よりなる表皮面材の場合と同じ条件で成形と同時に基材と一体に貼り合わせると、高温高圧によりウレタンフオームが破れたり、皺が寄ったりすることがある。また、高温高圧でウレタンフオームの厚さが薄くなつて緩衝性が低下したり、硬くなつて触感が低下することもある。

そこで、ウレタンフォーム力、エーテル系又はエステル ' エーテル系の場合、成形キヤビティの投影面積に対する平均圧力が 50kg/cm²以下、好ましくは 30〜5kg/cm²とされた加圧力の下、基材とゥレ夕ンフォームとを一体に貼り合わせれば、ポリウレ夕ンフオームの破損等の前記問題点の発生が抑えられることを見出して本発明を完成したものである。本発明は、特にエーテル系ウレタンフォームを熱可塑性樹脂基材と貼り合わせる場合に好適であるが、エステル ' エーテル系ウレタンフォームの場合であっても同様に適用できる。ウレタンフォームの発泡剤としては、水、フロン、メチレンクロライド、等各種の発泡剤を使用できる。

発泡倍率としては、特に限定はないが、シール部材用としては 25〜10 0倍が適当である。

通気性は、自動車空調機の気流制御弁等、エアーシール部材に用いる場合は、 50cc/cm7秒以下が望ましい。 50c c/cm²/秒を超えると、ェアーシール性が低下する。

密度は 10〜40kg/m³が好ましい。 10kg/m³未満では通気性が大きくなりすぎ、 40kg/m³を超えると緩衝性が不足する。

硬さは 5〜3Okg/2OOmm 0が好ましい。 5kg/200隨未満では通気性が大きくなりすぎ、 30kg/200匪 όを超えると緩衝性が不足する。

ウレタンフォームとしては、少なくとも片面側に樹脂フィルム、織布、不織布等の表面材が一体化された積層体を使用してもよい。

熱可塑性樹脂基材として、特に限定はないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、 A B S、ポリカーボネート、ポリアミド（ナイロン）等を使用できる：この樹脂基材中には、タルク、炭酸カルシゥム、マイ力、ガラス繊維、等の充填材、安定剤、着色剤等の各種添加材が添加されていてもよい本発明の第 3発明は、第 1又は第 2発明の積層成形品を製造するための積層成型品の製造方法であって、前記ウレタンフォームを金型にセットし、熱可塑性樹脂をこの金型に供給して射出圧縮成形又は射出成形と同時に前記熱可塑性樹脂基材とウレタンフォームとを一体に貼り合わせる際、樹脂に加わる加圧力、成形キヤビティの投影面積に対する平均圧力で 50kg/cm²以下に保持することを特徴する。

本発明は、第 1又は第 2発明に係る積層成形品の製造方法である。成形条件の理由等は先に第 1又は第 2発明について説明した通りである。本発明の第 4発明に係る積層成形品の製造方法は、第 3発明において、対向する金型の成形面の少なくとも一方の成形面に前記ゥレ夕ンフォームを装着し、この状態で、前記金型を所定の圧縮代を残して閉鎖した後、前記ウレタンフォームの前記成形面と密着する面の反対側に溶融樹脂を充填する工程と、前記金型を型締めして内部の溶融樹脂に圧縮力を加えてこの溶融樹脂を前記金型全体に充満させる工程と、前記溶融樹脂の充満後、前記溶融樹脂に加えていた圧縮力を低下させる工程とを有することを特徴とする。

本発明は、第 3発明のより具体的な成形方法を示すものである。

前記金型を型締めは、不完全に閉鎖しておいた金型を完全に型締めするか、又は後退させておいた圧縮コアを前進させることにより行うことができる。本発明によれば、溶融樹脂を充填する工程においては、金型の内部には成形品よりも大きな容積の空間が形成されている。このため、射出圧力を高めて溶融樹脂を金型内に充填しても、金型内には溶融樹脂が広がる空間があるので、金型内に充填された溶融樹脂が高圧にならず、溶融樹脂がゥレタンフオームを強い力で押圧することがない。

また、金型内への樹脂の充満が完了する以前においては、金型の型締め等により溶融樹脂に圧縮力を加わえても、この圧縮力は、溶融樹脂を流動させて金型全体に展延させる力として作用し、ウレタンフォームを強く押圧することはない。

更に、金型内への樹脂の充満が完了した後は、ウレタンフォームが樹脂基材と金型とに挟まれた状態となるため、金型を圧縮する圧縮力は、そのままウレタンフオームを圧縮する力となる力 ^s、このときには金型の型締めによる圧縮力を低下させているので、ウレタンブオームは強く押圧されることはない。

従って、射出圧を高圧にすることで、溶融樹脂の充填を迅速にして、サイクルタイムを短縮することが可能となるうえ、射出圧を高圧にしても、ウレタンフォームが強く押圧されて、ウレタンフォームが破れたり、皺が寄ったりすることがなくなる。本発明の第 5発明に係る積層成形品の製造方法は、第 3発明において、前記金型の対向する両方の成形面にウレタンフオームをそれぞれ装着し、前記ウレ夕ンフォームが装着された前記金型を近接させるとともに、この金型の近接により前記ウレタンフオームを互いに接触させ、この状態で前記ウレ夕ンフオームの間に溶融樹脂を充填し、少なくとも前記溶融樹脂を前記金型に導入するゲート周辺部に溶融樹脂が充填されたら、この溶融樹脂の充填を継続させながら、所定の圧縮代が確保されるように前記金型を開き、溶融樹脂の充填完了直前又は直後に、前記金型を型締めして内部の溶融樹脂に圧縮力を加えてこの溶融樹脂を前記金型全体に充満させることを特徴とする。

本発明は、樹脂基材の両面にウレタンフォームが設けられている積層成形体の製造方法である。

なお、装着したウレタンフォームが、溶融樹脂を供給するゲートを塞ぐ場合には、予め固定金型側のゥレタンフォームのゲートに対応する位置に孔を開けておけば、このウレタンフォームの孔を通して金型内に溶融樹脂を供給できる。本発明の第 6発明に係る積層成形品の製造方法は、第 4又は第 5発明において、前記溶融樹脂が前記金型全体に充満した後に、低下させた圧縮力を前記溶融樹脂が固化する前に再度高めることを特徴とする。

溶融樹脂の表面がある程度冷却すれば、溶融樹脂のウレタンフォームへのしみ込みや、ウレタンフォームの溶解が抑制され、金型の圧縮力を高めても、ウレタンフォームが損傷する等の不都合は生じない。このため、溶融樹脂の全体が完全に固化する前に、金型の圧縮力を再度高めれば、ウレタンフォームの品質を損なうことなく、樹脂の冷却時間を短くでき、ひいてはサイクルタイムを短縮することが可能となる。本発明の第 7発明に係る積層成形品の製造方法は、第 3発明において、対向する金型の成形面の一方の成形面だけに前記ウレタンフォームを装着し、前記対向する金型をそのキヤビテイクリアランスが、常温常圧下での前記ゥレタンフオームの厚み以上でありかつ前記厚みに 20mmを加えた値以下となるように維持し、この状態で樹脂充填を行うことを特徴とする。

前記キヤビティクリアランス力 ^s、「常温常圧下での前記ウレタンフォームの厚み + 20mm」を超えると、圧縮工程での金型移動量が多すぎるため、重力による樹脂のたれや固化による型内圧の増加等による充填不良、外観不良等が発生し易くなる恐れがある。

逆に、前記キヤビテイクリアランスが「常温常圧下での前記ウレ夕ンフォームの厚み」未満の場合、特にフォームの厚みが薄い場合は、充填圧が 5 0 kg/ c m²を超える恐れがあり、樹脂によるフォームの引き摺りが発生し易くなり好ましくない。本発明の第 8発明に係る積層成形品の製造方法は、第 3発明において、対向する金型の成形面の両方の成形面にそれそれ前記ウレタンフォームを装着し、前記対向する金型をそのキヤビテイクリアランスが、常温常圧下での前記各ウレ夕ンフォームの厚みの合計値以上でありかつ前記合計値に 20mmを加えた値以下となるように維持し、この状態で樹脂充填を行うことを特徴とする。

前記キヤビテイクリアランスが、「常温常圧下での前記ゥレ夕ンフォ —ムの合計厚み + 20mm」を超えると、圧縮工程での金型移動量が多すぎるため、重力による樹脂のたれや固化による型内圧の増加等による充填不良、外観不良等が発生し易くなる恐れがある。

逆に、前記キヤビテイクリアランス力「常温常圧下での前記ゥレ夕ンフォームの合計厚み」未満の場合、特にフォームの厚みが薄い場合は、充填圧が 5 0 kg/ c m²を超える恐れがあり、樹脂によるフォームの引き摺りが発生し易くなり好ましくない。本発明の第 9発明に係る積層成形品の製造方法は、第 5発明において、前記対向する金型の近接により互いに接触した状態での前記各ウレ夕ンフォームの合計厚みが、常温常圧下での前記各ゥレ夕ンフォームの合計厚み以下となるように設定し、この状態で前記ゥレタンフォームの間に溶融樹脂を充填し、

少なくとも前記溶融樹脂を前記金型に導入するゲート周辺部に溶融樹脂が充填されたら、この溶融樹脂の充填を継続させながら、前記所定の圧縮代が、常温常圧下での前記ウレ夕ンフォームの合計厚み以上でありかつ前記合計値に 2 0 m mを加えた値以下になるように前記金型を開き、溶融樹脂の充填完了直前又は直後に、前記金型を型締めして内部の溶融樹脂に圧縮力を加えてこの溶融樹脂を前記金型全体に充満させることを特徴とする。本発明では、充填前及びゲート周辺部に溶融樹脂が充填される迄、 2 枚のウレ夕ンフォームを圧縮した状態で金型間に挟むことで、充填開始直後のフォームの位置ずれ、樹脂のフォーム裏面（製品にすると外面）への回り込みを確実に防ぐ効果がある。ゲ一ト周辺部に溶融樹脂が充填されたら、この溶融樹脂の充填を継続させながら所定の圧縮代まで金型を開くことで、樹脂の充填圧によるウレ夕ンフォームへの加圧が小さくなり、フォームのつぶれが少なくなりやすい。尚、所定の圧縮代の限定範囲及びその効果は、前記第 8発明で説明したキヤビテイクリアランスの説明と同様である。図面の簡単な説明

図 1は本発明の一実施形態に係る積層成形品の製造方法を示す断面図である。

図 2は同実施形態に係る積層成形品の製造方法を示す断面図である。図 3は同実施形態に係る積層成形品の製造方法を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

図面を参照して本発明の一実施形態に係る積層成形品をその製造方法と共に

説明する。

図 1に示すように、本実施形態の射出圧縮成形機 101は、溶融樹脂 13 0を射出する射出装置 1 10及び成形用の金型 120を備えて構成されている前記射出装置 1 10は、筒状のバレル 1 1 1の内部に溶融状態の合成樹脂 1 30 を混練するスクリュー 1 12 を設けたものである。バレル 1 1 1 の先端にはノズル 1 13が設けられている。前記金型 120は、固定金型部 120A と、可動金型部 120B と、この可動金型部 120B に進退可能に設けられた圧縮コア 120C とを備えたものである。

固定金型部 120Aは、射出圧縮成形機 101 に移動不可能に固定されるものである。この固定金型部 120Aには、ブッシュ 121が設けられていることに加えて、金型 120内に樹脂 130を導入するスプル一 122がこの固定金型部 120Aのほぼ中央部分を貫通するようにして設けられている。

可動金型部 120Bは、射出圧縮成形機 101 に移動可能に設けられている可動金型部 120Bには、図示しない型締装置が配置されている。この型締装置で可動金型部 120B を固定金型部 120A に向かって押圧することにより、金型 120が閉鎖されるようになっている。圧縮コア 120Cは、金型 120内に充填された溶融樹脂 130を圧縮するものである。この圧縮コア 120Cには、図示しない圧縮装置が配置されている。

この圧縮装置は、圧縮コア 120C を固定金型部 120A に向かって押圧又は後退させるものであり、その押圧力は、最大押圧力の 0〜100 %の範囲で連続的に調節可能である。

これらの固定金型部 120A、可動金型部 120B及び圧縮コア 120Cによつて形成されるキヤビティ 123 には、ウレタンフォーム 131 が装着される貼付部 124 と、ウレ夕ンフォーム 13 1 が装着されない非貼付部 125 とが設けられている。

貼付部 124は、固定金型部 120A及び圧縮コア 120Cの互いに対向する成形面 126， 127に設定されている。貼付部 124には、ウレタンフォーム 131 を固定する固定手段であるピン 128が複数本設けられている。これらのピン 128は、成形面 126 , 127から突出してウレタンフォーム 131 を固定金型部 120A及び圧縮コア 120Cに固定するものである。

非貼付部 125は、貼付部 124の上方に設けられた固定金型部 120A及び可動金型部 120Bの互いに対向する成形面 126A , 127Aに設定されている。この非貼付部 125 により、成形品のゥレ夕ンフォーム 13 1 がない部分、例えば、他の成形品と接合するために、ウレタンフォーム 131 があると不都合な他の部品等が成形されるようになっている。

ウレタンフォーム 131が両成形面 126 , 127にそれそれ装着される場合、固定金型部 120A側の成形面 126に固定されるウレタンフォーム 131には、スプルー 122の出口であるダイレクトゲート 129に対応した位置に溶融樹脂 130の通路である貫通孔 132が設けられている。上記射出圧縮成形機 101 を使用して、次のような工程で本実施形態に係る積層成形体を射出圧縮成形で製造する。

先ず、金型 120 を開き、この状態で固定金型部 120A及び圧縮コア 120 Cの一方又は両方の成形面 126 , 127にウレタンフォーム 131を装着した後、金型 120を閉じる。

この際、圧縮コァ 120Cは後退させたままにしておき、図 2に示すように、圧縮工程において圧縮コア 120Cを移動させる距離である圧縮代 Aを確保しておき、射出装置 1 10 を駆動して充填工程を開始し、溶融樹脂 13 0を金型 120のキヤビティ 123の内部に充填する。そして、この充填工程の完了直前又は完了直後に、圧縮装置を駆動して圧縮工程を開始し、図 3に示すように、圧縮コア 120Cを前進させ、キャビティ 123内部の溶融樹脂 130に圧縮力を加える。

この圧縮工程では、溶融樹脂 130 をキヤビティ 123 の全体に展延して充満させる充満工程と、溶融樹脂 130 に加える圧縮力を低下する保護ェ程と、溶融樹脂 130 に加える圧縮力を再度高圧にする保圧工程とを順次行う。

即ち、充満工程では、圧縮コア 120Cを前進させることにより、溶融樹脂 130 をキヤビティ 123 内の隅々まで充満させる。溶融樹脂 130がキヤビティ 123内の全部に及んだら充満工程を完了する。

そして、ウレタンフォーム 131 が押し潰されたり、破損したりしないようにするため、溶融樹脂 1 30 に加わっている圧縮力を下げて速やかに保護工程を開始する。

この保護工程の間に、ウレタンフォーム 131 が著しく溶融しない程度に溶融樹脂 130の表面を冷却する。溶融樹脂 130の表面が充分冷えたら、保護工程を完了させる共に、圧縮力を再び高めて保圧工程を開始し、溶融樹脂 130を冷却固化する。

この保圧工程においては、溶融樹脂 130 を所定の形状に維持させるのに充分な圧縮力下で樹脂 130 の冷却固化が行われる。溶融樹脂 130 が充分冷却固化したら、保圧工程を完了し、金型 120 を開いて成形品を取り出す。なお、射出が完了したら次の射出成形のために樹脂 130 を可塑化する可塑化工程を開始する。上記充満工程、保護工程及び保圧工程における圧縮力は、射出圧縮成形を行う前に予め設定されるものである。これらの各工程における圧縮力の設定値をそれそれ SP1〜SP3 とすると、設定値 SP1〜SP3 は次のように設定することができる。

即ち、充満工程の設定値 SP1 は、溶融樹脂 130 の展延を可能とする充分大きな圧力値に設定するが、成形キヤビティの投影面積に対する圧力で 50kg/cm²以下とする。

保護工程の設定値 SP2 は、ウレタンフォーム 131 が押し潰されたり、破損したりしない程度の小さい圧力値に設定する。

保圧工程の設定値 SP3は、溶融樹脂 130 を成形面 126,127側に押圧して所定の形状を維持させることが可能な比較的大きな圧力値に設定する。なお、各設定値 SP1,SP2,SP3の大きさを相対的に比較すると、 SP1>SP 3>SP2 となっている。本実施形態によれば、充填工程で射出圧力を高めて、溶融樹脂 130 の充填を迅速に行えるようにし、圧縮工程における充満工程では、溶融樹月旨 130 に大きな圧縮力を加えて、溶融樹脂 130 が迅速に流動するようにしたので、一つの成形品を成形するのにかかる時間であるサイクルタイムを短縮することができる。

そして、積層成形品の製造中、最も高い圧縮力がかかる充満工程での圧力値を、成形キヤビティの投影面積に対する圧力で 50kg/cm²以下に設定したため、ウレタンフォームがエーテル系又はエステル · エーテル系であっても、ウレタンフォームが破れたり、皺が寄ったりすることがない。また、ウレタンフォームの厚さが薄くなるということもないので、ウレタンフォームの緩衝性が低下したり、硬くなつて触感が低下するということもない。

また、圧縮工程で前進させる圧縮コア 120Cは、溶融樹脂 130の充填を行う充填工程では後退しており、この時点には金型 120 の内部に成形品よりも大きな容積の空間が存在するので、射出圧力を高めて溶融樹脂 13 0 を金型 120 内に充填しても、溶融樹脂 130 がウレタンフォーム 131 を押し潰すことがなく、充填工程においてウレタンフォーム 131 が損傷することを未然に防止できる。

更に、溶融樹脂 130が流動可能な状態にある充満工程では、溶融樹脂 1 30を圧縮しても、ウレタンフォーム 131 が潰れないことから、溶融樹脂 130に大きな圧縮力を加えるようにすると共に、溶融樹脂 130が流動不可能な状態にある保護工程では、溶融樹脂 130 を圧縮すると、ウレタンフオーム 131 が潰れることから、溶融樹脂 130 に加える圧縮力を低下させるようにしたので、充満工程及び保護工程においてウレタンフォーム 13 1が潰れなくなり、ウレタンフォーム 131の損傷を未然に防止できる。従って、ウレタンフォーム 131 のクッション性等の品質を損なうことなく、射出圧縮成形のサイクルタイムを短くできる。この際、金型 120のウレタンフォーム 131 を装着する貼付部 124 を、固定金型部 120A及び圧縮コア 120Cの互いに対向する成形面 126 , 127 に設定し、圧縮コア 120Cによる押圧力がゥレ夕ンフォーム 131 に直接加わるようにしたので、ウレタンフォーム 131 を押圧する力を微妙に調節することが可能となり、保護工程において、ウレタンフォーム 131 を押圧力を適切に低下させることで、ウレタンフォーム 131 の損傷を確実に防止できる。

また、溶融樹脂 130 の表面部分が充分冷却され、溶融樹脂 130 の熱によりウレタンフォーム 131 のクッション性が損なわれる虞れのない保圧工程において、再度圧縮力を高めた状態で溶融樹脂 130 を冷却固化するようにしたので、ウレタンフォーム 131 のクッション性を損なうことなく、溶融樹脂 130 の冷却時間がさらに短くなり、この点からもサイクル夕ィムを短縮することができる。以下、具体的な実施例を説明する。

〔実施例 1〕

上記実施形態において、具体的条件を下記の通りとして本実施例の積層成形品を射出圧縮成形方法で製造した。

この積層成形品は、樹脂基材の片面にエーテル系ウレタンフォームが一体に貼り合わされたものであり、自動車空調機の気流制御弁として用レヽられる。

( 1 )フォーム材：エーテル系ウレタンフォーム

1 )厚さ： 6匪、 2 )密度： 20kg/m³、 3 )寸法： 100 x 200mm_o

( 2 )樹脂

マイ力を 30wt %含有するポリプロピレン [ I DEM I TSU PP J- 950HP (商品名）、 MFR： 30]。 ( 3 )金型

固定金型、可動金型及び圧縮コアより構成され、製品寸法 100 x 200mm、樹脂肉厚： 3. 0mmの板状の成形品が得られるキヤビティを有し、製品の中央部に当たる部分にピンゲートが設けられた金型。

( 4 )成形方法

1 )圧縮コアの成形面にウレタンフォームをセットし、金型を閉鎖する。圧縮コアは圧縮完了位置から 20mm後退させている。

2 )固定金型内に設けたピンゲートを通して溶融樹脂をキヤビティ内に供給する。この際の溶融樹脂の温度は 180°C、射出時間は 2. 1秒である。金型の温度は 30°Cである。

3 )樹脂供給完了直後に圧縮コアを前進させて樹脂を圧縮賦形し、樹脂基材とゥレ夕ンフォームとを一体的に貼り合わせる。圧縮力は 6ton、成形キヤビティの投影面積に対する圧力では 30kg/cm²である。

4 )所定の圧縮力を付加しながら金型内で成形品を冷却する。この冷却時間は 40秒である。

5 )冷却完了後、金型を開いて成形品を取り出す。

( 5 )結果

積層成形体のウレ夕ンフオームの厚さは平均 4. 6iMi であった。また、ウレタンフォームの特に金型のゲート付近に対応する部分での破れや皺の発生が見られず、クッション性の良好な気流制御弁が得られた。

〔実施例 2〕

この積層成形品は、樹脂基材の両面にエステル · エーテル系ウレ夕ンフオームが一体に貼り合わされたものであり、自動車空調機の気流制御弁として用いられる。

(1)フォーム材：エステル ■ エーテル系ウレタンフォーム

1)厚さ： 6IM、 2)密度： 25kg/m³、 3)寸法： 100 x 200mm、 4)一方のフォームのゲートに対応する位置には樹脂の流通孔が形成されている。

(2)樹脂：実施例 1 と同じ。

(3)金型：実施例 1 と同じ。

(4)成形方法

1)固定金型と圧縮コアの各成形面にウレタンフォームをセットし、金型を閉鎖する。フォーム同士が圧縮されて接するように、キヤビテイクリアランスが 10mmの位置まで圧縮コアを近接させて保持する。

2)固定金型内に設けたピンゲ一トを通して溶融樹脂をキヤビティの 2 枚のウレタンフォーム間に供給する。この際の溶融樹脂の温度は 180°C、射出時間は 2.1秒である。金型の温度は 30°Cである。

3)溶融樹脂の供給開始直後に可動金型を後退させてキヤビティの容積を拡大する。圧縮コアと固定金型の成形面間のクリアランスは 20mniである。

4)樹脂供給完了直後に金型を閉鎖して樹脂を圧縮賦形し、樹脂基材と両ウレタンフオームとを一体的に貼り合わせる。圧縮力は 6ton、成形キャビティの投影面積に対する圧力では 30kg/cm²である。

5)所定の圧縮力を付加しながら金型内で成形品を冷却する。この冷却時間は 40秒である。

6)冷却完了後、金型を開いて成形品を取り出す。

(5)結果

積層成形体のウレタンフオームの厚さは平均 4.9ιηιη であった。また、ウレ夕ンフオームの特に金型のゲート付近に対応する部分での破れや皺の発生が見られず、クッション性の良好な気流制御弁が得られた。〔実施例 3〕

この積層成形品は、樹脂基材の片面にエステル · エーテル系ウレタンフォームが一体に貼り合わされたものであり、自動車空調機の気流制御弁として用いられる。

(1)フォーム材：エステル · エーテル系ウレタンフォーム

1)厚さ： 6mm、 2)密度： 25kg/m³、 3)寸法： 100 x200mm。

(2)樹脂：実施例 1 と同じ。

(3)金型：実施例 1 と同じ。

(4)成形方法

1)圧縮コアの成形面にウレタンフォームをセヅ卜し、金型を閉鎖する。圧縮コアは圧縮完了位置から 20mm後退させる。

2)固定金型内に設けたピンゲートを通して溶融樹脂をキヤビティ内に供給する。この際の溶融樹脂の温度は 180°C、射出時間は 2.0秒である。金型の温度は 30°Cである。

3)樹脂供給完了直後に金型を閉鎖して樹脂を圧縮賦形し、樹脂基材とウレタンフォームとを一体的に貼り合わせる。圧縮力は 3ton、成形キヤビティの投影面積に対する圧力では 15kg/cm²である。

4)所定の圧縮力を付加しながら金型内で成形品を冷却する。この冷却時間は 40秒である。

5)冷却完了後、金型を開いて成形品を取り出す。

(5)結果

積層成形体のウレタンフォームの厚さは平均 5.3mm であった。また、ウレ夕ンフオームの特に金型のゲート付近に対応する部分での破れや皺の発生が見られず、クッション性の良好な気流制御弁が得られた。〔実施例 4〕

実施例 1 において、冷却時の圧縮力を 1 ton (5kg/cm2 ) に下げて 3秒保持し、その後 3 ton (15kg/cm2 ) に上げて 40秒冷却した以外は、実施例 1 と同じ方法で本実施例の積層成形品を射出圧縮成形方法で製造した。得られた積層成形体のゥレタンフオームの厚さは平均 5. Omniであった。また、ウレタンフォームの特に金型のゲート付近に対応する部分での破れや皺の発生が見られず、クッション性の良好な気流制御弁が得られた。

〔実施例 5〕

上記実施例 2 と略同様だが、一部条件を変えて本実施例の積層成形品を射出圧縮成形方法で製造した。

(1)フォーム材：エーテル系ウレタンフォームに変更し、 2)密度を 20kg/ m³とした。他は実施例 2 と同じ。

(2)樹脂：実施例 1 と同じ。

(3)金型：実施例 1 と同じ。

(4)成形方法：

1)固定金型と圧縮コアの各成形面にウレタンフォームをセットし、金型を閉鎖する。圧縮コアをキヤビティクリアランスが 22mmとなるまで後退させて保持する。

2)固定金型内に設けたピンゲートを通して溶融樹脂をキヤビティの 2 枚のウレタンフォーム間に供給する。この際の溶融樹脂の温度は 180°C、射出時間は 2.1秒である。金型の温度は 30°Cである。

3)樹脂供給完了直後に金型を閉鎖して樹脂を圧縮賦形し、樹脂基材と両ウレタンフォームとを一体的に貼り合わせる。圧縮力は 9ton、成形キャビティの投影面積に対する圧力では 45kg/cm²である。

6)冷却完了後、金型を開いて成形品を取り出す。

(5)結果

積層成形体のウレタンフオームの厚さは平均 4.4匪であった。また、ウレタンフォームの特に金型のゲート付近に対応する部分での破れや皺の発生が見られず、クッション性の良好な気流制御弁が得られた。

〔実施例 6〕

実施例 1において、冷却時の圧縮力を 1 ton (5kg/cm²) にして 5 0秒冷却した。

得られた積層成形体のウレタンフォームの厚さは平均 5. Ommであった。また、ウレタンフォームの特に金型のゲート付近に対応する部分での破れゃ皺の発生が見られず、クッション性の良好な気流制御弁が得られた

〔比較例 1〕

実施例 1の積層成形品を従来の射出圧縮成形方法で製造した。

(1)フォーム材：実施例 1 と同じ。

(2)樹脂：実施例 1 と同じ。

(3)金型：実施例 1 と同じ。圧縮コアは、前進位置に固定した。

(4)成形方法

1)可動金型の成形面にウレタンフォームをセットし、金型を完全に閉鎖する。

2)固定金型内に設けたピンゲートを通して溶融樹脂をキヤビティに供給する。この際の溶融樹脂の温度は 180°C、射出時間は 3.6秒である。射出圧は 200kg/cm²、保持圧は 160kg/cm²である。金型の温度は 30°Cである。この時の成形キヤビティの投影面積に対する平均圧力で 120kg/cm²であつた。

3)金型内で成形品を冷却する。冷却時間は 40秒である。

4)冷却完了後、金型を開いて成形品を取り出す。

(5)結果

積層成形体のゥレ夕ンフオームの厚さは平均 3.0mm であり、特に金型のゲート付近においては 2.3mm にまで厚さが減少していた。また、ウレ夕ンフォームの特に金型のゲート付近に対応する部分での破れが発生し、クッション性の良好な気流制御弁は得られなかった。

〔比較例 2〕

実施例 2の積層成形品を従来の射出圧縮成形方法で製造した。

(1)フォーム材：実施例 2 と同じ。

(2)樹脂：実施例 2 と同じ。

(3)金型：実施例 1 と同じ。

(4)成形方法：比較例 1 と同じ。圧縮コアは、前進位置に固定した。

(5)結果

積層成形体のウレタンフォームの厚さは平均 3.6mm であり、特に金型のゲート付近においては 3.0mm にまで厚さが減少していた。また、ウレタンフォームに破れはなかったが、特に金型のゲート付近に対応する部分での潰れが顕著に発生し、良好な気流制御弁は得られなかった。〔比較例 3〕

実施例 3の積層成形品を従来の射出成形方法で製造した。 (1)フオーム材：実施例 3 と同じ。

(2)樹脂：実施例 3 と同じ。

(4)成形方法

1)可動金型の成形面にウレタンフォームをセットし、金型を完全に閉鎖する（高圧で型締めする）。

2)固定金型内に設けたピンゲートを通して溶融樹脂をキヤビティに供給する。この際の溶融樹脂の温度は 180°C、射出時間は 4.8秒である。射出圧は 50kg/cm²、保持圧は 40kg/cm²である。金型の温度は 30°Cである。この時の成形キヤビティの投影面積に対する平均圧力は 75kg/cm²である。

3)金型内で成形品を冷却する。冷却時間は 40秒である。

4)冷却完了後、金型を開いて成形品を取り出す。

(5)結果

積層成形体のウレタンフオームの厚さは平均 4.3mm であり、特に金型のゲート付近においては 3.6mm にまで厚さが減少していた。また、射出圧力が不充分なため、製品の端部付近にヒケが発生し、良好な気流制御弁は得られなかった。産業上の利用可能性

本発明は、サンバイザーやヘッドレスト等の自動車内装品、或いは自動車用空調機の気流制御弁など、柔軟性を有する表皮面材が一体化された積層成形品の製造に利用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 熱可塑性樹脂基材と、この基材の少なくとも片面に設けられかつポリエ一テルポリオールを主原料とするエーテル系ウレタンフォームとを有し、これらの熱可塑性樹脂基材とウレタンフォームとは、成形キヤビティの投影面積に対する平均圧力が 50kg/cm²以下とされた加圧力の下で射出圧縮成形又は射出成形により一体に貼り合わされていることを特徴とする積層成形品。

2 . 熱可塑性樹脂基材と、この基材の少なくとも片面に設けられかつポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールを主原料とするエステル · エーテル系ウレタンフォームとを有し、これらの熱可塑性樹脂基材とウレタンフォームとは、成形キヤビティの投影面積に対する平均圧力が 50kg/cm²以下とされた加圧力の下で射出圧縮成形又は射出成形により一体に貼り合わされていることを特徴とする積層成形品。

3 . 請求項 1又は請求項 2に記載の積層成形品を製造するための積層成型品の製造方法であって、

前記ウレタンフォームを金型にセッ卜し、熱可塑性樹脂をこの金型に供給して射出圧縮成形又は射出成形と同時に前記熱可塑性樹脂基材とゥレタンフォームとを一体に貼り合わせる際、樹脂に加わる加圧力を、成形キヤビティの投影面積に対する平均圧力で 50kg/cm²以下に保持することを特徴とする積層成形品の製造方法。

4 . 請求項 3に記載の積層成形品の製造方法において、

対向する金型の成形面の少なくとも一方の成形面に前記ウレタンフォームを装着し、この状態で、前記金型を所定の圧縮代を残して閉鎖した後、前記ウレタンフォームの前記成形面と密着する面の反対側に溶融樹脂を充填する工程と、前記金型を型締めして内部の溶融樹脂に圧縮力を加えてこの溶融樹脂を前記金型全体に充満させる工程と、前記溶融樹脂の充満後、前記溶融樹脂に加えていた圧縮力を低下させる工程とを有することを特徴とする積層成形品の製造方法。

5 . 請求項 3に記載の積層成形品の製造方法において、

前記金型の対向する両方の成形面にウレタンフォームをそれそれ装着し、前記ウレタンフォームが装着された前記金型を近接させるとともに、この金型の近接により前記ウレタンフォームを互いに接触させ、この状態で前記ウレ夕ンフォームの間に溶融樹脂を充填し、少なくとも前記溶融樹脂を前記金型に導入するゲー卜周辺部に溶融樹脂が充填されたら、この溶融樹脂の充填を継続させながら、所定の圧縮代が確保されるように前記金型を開き、溶融樹脂の充填完了直前又は直後に、前記金型を型締めして内部の溶融樹脂に圧縮力を加えてこの溶融樹脂を前記金型全体に充満させることを特徴とする積層成形品の製造方法。

6 . 請求項 4又は請求項 5に記載の積層成形品の製造方法において、前記溶融樹脂が前記金型全体に充満した後に、低下させた圧縮力を前記溶融樹脂が固化する前に再度高めることを特徴とする積層成形品の製造方法。

7 . 請求項 3に記載の積層成形品の製造方法において、

対向する金型の成形面の一方の成形面だけに前記ゥレタンフォームを装着し、前記対向する金型をそのキヤビテイクリアランスが、常温常圧下での前記ウレタンフォームの厚み以上でありかつ前記厚みに 20mmを加えた値以下となるように維持し、この状態で樹脂充填を行うことを特徴とする積層成形品の製造方法。

8 . 請求項 3に記載の積層成形品の製造方法において、

対向する金型の成形面の両方の成形面にそれそれ前記ゥレタンフォームを装着し、前記対向する金型をそのキヤビテイクリアランスが、常温常圧下での前記各ゥレタンフオームの厚みの合計値以上でありかつ前記合計値に 20mmを加えた値以下となるように維持し、この状態で樹脂充填を行うことを特徴とする積層成形品の製造方法。

9 . 請求項 5に記載の積層成形品の製造方法において、

前記対向する金型の近接により互いに接触した状態での前記各ウレタンフオームの合計厚みが、常温常圧下での前記各ゥレ夕ンフォームの合計厚み以下となるように設定し、この状態で前記ウレタンフォームの間に溶融樹脂を充填し、

少なくとも前記溶融樹脂を前記金型に導入するゲ一ト周辺部に溶融樹脂が充填されたら、この溶融樹脂の充填を継続させながら、前記所定の圧縮代が、常温常圧下での前記ウレタンフォームの合計厚み以上でありかつ前記合計値に 2 0 m mを加えた値以下になるように前記金型を開き、溶融樹脂の充填完了直前又は直後に、前記金型を型締めして内部の溶融樹脂に圧縮力を加えてこの溶融樹脂を前記金型全体に充満させることを特徴とする積層成形品の製造方法。