WO2012008477A1 - 樹脂成形品の製造方法、樹脂成形品の製造装置、および樹脂成形品 - Google Patents

樹脂成形品の製造方法、樹脂成形品の製造装置、および樹脂成形品 Download PDF

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resin layer
transparent resin
mold
core material
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PCT/JP2011/065934
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山田 修司
健一 落合
宣之 石井
始 松浦
貴司 竹内
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日産自動車株式会社
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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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    • B29C45/14Injection 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
    • B29C45/14778Injection 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 the article consisting of a material with particular properties, e.g. porous, brittle
    • B29C45/14811Multilayered articles
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    • 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
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    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3005Body finishings

Definitions

  • the present invention relates to a resin molded product manufacturing method, a resin molded product manufacturing apparatus, and a resin molded product.
  • a decorative member having a decorative surface formed on the surface constituting the appearance of the design may be used.
  • a technique for producing a high-quality feeling with gloss by forming a transparent resin layer on a decorative surface of a decorative member is known.
  • For forming the transparent resin layer it is possible to employ a method of applying a resin paint on the decorative surface.
  • this method in order to form a smooth and glossy resin layer, it is necessary to perform operations such as shaving and polishing after application of the resin paint. For this reason, the increase in the manufacturing cost accompanying the increase in the number of work processes and complication of work will be caused.
  • Patent Document 1 discloses an injection molding method of a resin molded product in which a transparent resin layer is formed on a wooden decorative member such as a veneer (see Patent Document 1). By adopting an injection molding method of injecting a resin material for forming a transparent resin layer toward the decorative surface, the efficiency of manufacturing work is improved.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and aims to provide a resin molded product manufacturing technique capable of improving the appearance quality of a resin molded product and improving the productivity. .
  • a transparent resin layer that forms a surface layer is superimposed on a decorative member having a decorative surface formed on the surface, and the transparent resin layer faces the molding surface of a mold. While disposing the decorative member and the transparent resin layer, injecting a molten resin material for the core material on the back surface of the decorative member, and transferring the surface shape of the molding surface to the transparent resin layer And a step of forming a resin molded product in which the decorative member, the transparent resin layer, and the resin material for the core material are integrated.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a resin molded product according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view which simplifies and shows the decorating member and transparent resin layer which concern on embodiment of this invention
  • (A) is a perspective view of a decorating member
  • (B) is a perspective view of a transparent resin layer.
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a temporarily joined decorative member and a transparent resin layer according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 (A) shows a simplified state in which the decorative member and the transparent resin layer are temporarily joined.
  • the perspective view shown in figure, (B) is a perspective view showing the state after performing bending molding on the temporarily joined decorative member and transparent resin layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a resin molded product according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view which simplifies and shows the decorating member and transparent resin layer which concern on embodiment of this invention
  • (A) is a perspective view of
  • FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining a method for bending the temporarily joined decorative member and transparent resin layer.
  • FIG. 5 is a view for explaining a method for producing a resin molded product according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a process of arranging a decorative member and a transparent resin layer in a mold.
  • FIG. 6 is a view for explaining the method for producing a resin molded product according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a process of injecting a resin material for a core material into a mold.
  • FIG. 7 is a view for explaining the method for manufacturing a resin molded product according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a state after injecting the resin material for the core material.
  • FIG. 8 is a perspective view which simplifies and shows the decorating member and transparent resin layer which concern on the modification of embodiment of this invention, (A) is a perspective view of a decorating member, (B) is transparent resin
  • FIG. 9 is a view for explaining a method for manufacturing a resin molded product according to a modification of the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a process of arranging a transparent resin layer in a mold.
  • FIG. 10 is a view for explaining a method of manufacturing a resin molded product according to a modification of the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing a process of arranging a decorative member in a mold.
  • the resin molded product 50 which concerns on embodiment is the transparent resin layer which makes the surface layer superimposed on the decorating member 60 by which the decorating surface 67 was formed in the surface, and the decorating member 60 70 and the resin material 80 which forms the core material injected on the back surface 69 of the decorating member 60 are integrally formed.
  • the decorating member 60 includes a first rib 61 formed by bending the outer peripheral portion 65 to the back surface 69 side.
  • the transparent resin layer 70 includes a second rib 72 formed by bending the outer peripheral portion 75 toward the back surface 69 of the decorating member 60.
  • a second rib 72 provided in the transparent resin layer 70 is placed on the first rib 61 provided in the decorating member 60 in an overlapping manner.
  • the end surface 63 of the first rib 61 of the decorating member 60 is covered with a resin material 80 for a core material.
  • the decorative member 60 and the transparent resin layer 70 are joined via the resin material 80 for the core material.
  • the decorating member 60 is a wooden decorating member using a flat veneer, and forms a pattern by leaving the grain and color originally provided with the veneer. ing.
  • the decorative surface 67 is constituted by the surface with this pattern.
  • a backing material for increasing the rigidity is attached to the back surface 69 of the decorative member 60.
  • the transparent resin layer 70 uses a PMMA resin (polymethyl methacrylate resin) molded into a flat plate shape.
  • PMMA resin polymethyl methacrylate resin
  • the transparent resin layer 70 has a function of adding gloss to the decorative surface 67 of the decorative member 60 and improving the appearance when the decorative surface 67 is visually observed. To do.
  • the transparent resin layer 70 exhibits the function which improves the feel of a material when touching the decoration surface 67, and the transparent resin layer 70 is touched. .
  • the resin material constituting the transparent resin layer 70 is not limited to the PMMA resin, and other thermoplastic resins and the like can also be used.
  • methacrylate resin, ABS resin, AS resin, ionomer resin, polycarbonate and the like can be used.
  • the decorative member 60 and the transparent resin layer 70 are temporarily joined to produce a preformed body 90.
  • the temporary bonding uses a transparent adhesive 95 made of a thermoplastic resin (see also FIG. 4A).
  • the adhesive 95 interposed between the decorative surface 67 and the transparent resin layer 70 exhibits a function of increasing the refractive index when the decorative surface 67 is viewed. Thereby, it is possible to express the shine and depth peculiar to the wood included in the veneer on the decorative surface 67.
  • a transparent adhesive 95 may be applied in advance to the decorating surface 67 and prepared in a state in which it has penetrated into the decorating member 60.
  • the thickness w2 of the transparent resin layer 70 is formed larger than the thickness w1 of the decorative member 60. This is for preventing the decorative member 60 from being cracked in the bending process performed to form the ribs 61 and 72 in the preform 90. The principle of preventing the decorative member 60 from cracking will be described with reference to FIG.
  • bending with respect to the preform 90 is performed using a bending mold 40 including a punch 41 and a die 43.
  • compressive stress (indicated by an arrow a in FIG. 4B) is mainly generated on the inner surface side of the preform 90.
  • a tensile force (indicated by an arrow b in FIG. 4B) is mainly generated on the outer surface side of the preform 90.
  • the thickness w2 of the transparent resin layer 70 is formed larger than the thickness w1 of the decorating member 60, and the decorating surface 67 that forms the upper surface of the decorating member 60 is preformed.
  • the body 90 is positioned closer to the punch 41 than the neutral axis c in the thickness direction.
  • the thickness w1 of the decorating member 60 is not particularly limited, but can be set to about 0.15 mm to 1.0 mm, for example.
  • the thickness w2 of the transparent resin layer 70 can be set to about 0.5 mm to 3.0 mm, for example. By making the thickness w2 of the transparent resin layer 70 thicker than the thickness w1 of the decorative member 60 within the range of such dimension examples, it is preferable to prevent the decorative member 60 from cracking during bending molding. Is possible.
  • ABS resin is used for the resin material 80 for the core material.
  • the resin material 80 for the core material it is possible to use a material other than the ABS resin.
  • a resin material 80 having a color similar to that of the decorative member 60 is desirable to use as the resin material 80 for the core material. This is to prevent the appearance from being deteriorated when the resin material 80 for the core material oozes out on the decorative surface 67 of the decorative member 60 due to secular change or the like.
  • a resin molded product manufacturing apparatus 5 includes a first mold 11 having a first molding surface 12 on which a transparent resin layer 70 is disposed facing each other, and a first mold 11.
  • a mold 10 is provided that includes the second mold 21 including the second molding surface 22 that forms the cavity 33 on the back surface 69 side of the decorative member 60 by clamping (see FIG. 6).
  • the second mold 21 is provided with a gate portion 31 that guides the melted resin material 80 for the core material to the cavity 33.
  • the second die 21 of the molding die 10 is provided so as to be movable toward and away from the first die 11. By moving the second mold 21 closer to the first mold 11, the mold 10 can be clamped. Further, the mold 10 can be opened by moving the second mold 21 away from the first mold 11.
  • the decorative member 60 and the transparent resin layer 70 are disposed in the mold 10 in a temporarily joined state (see FIG. 5).
  • the mold is clamped in a state where the decorative member 60 and the transparent resin layer 70 are set in the mold 10 to form the cavity 33 (see FIG. 6).
  • the molten resin material 80 for the core material is injected from the gate portion 31 into the cavity 33.
  • the mold 10 is a mold.
  • the first molding surface 12 of the first mold 11 is given a mirror surface by applying a mirror finish (that is, the first molding surface 12 has a mirror surface property).
  • the mirror surface of the first molding surface 12 can be transferred to the transparent resin layer 70 by setting the injection temperature and injection pressure of the resin material 80 for the core material.
  • the injection is performed by setting the temperature of the resin material 80 for the core material to a temperature higher than the glass transition temperature of the transparent resin layer 70. It is possible to press the transparent resin layer 70 against the first molding surface 12 of the first mold 11 using the injection pressure while softening the transparent resin layer 70.
  • the surface shape of the first molding surface 12 that has been mirror-finished is transferred to the pressed transparent resin layer 70. Thereby, the outer surface of the transparent resin layer 70 can be molded into a smooth and glossy surface.
  • the surface shape of the first molding surface 12 of the first mold 11 is not particularly limited, and a rough surface is imparted to the first molding surface 12 by subjecting the first molding surface 12 to roughening.
  • the first molding surface 12 may have a rough surface property.
  • the rough surface includes, for example, a surface shape provided with fine irregularities for forming a texture pattern such as leather, satin, wood grain, and cloth grain.
  • the outer surface of the transparent resin layer 70 can be shape
  • the melting temperature can be set to about 260 ° C. for the resin material 80 for the core material, for example.
  • ABS resin can be used.
  • the surface shape of the first molding surface 12 can be suitably transferred to the outer surface of the transparent resin layer 70 by setting the injection pressure to about 40 MPa.
  • the resin molded product manufacturing apparatus 5 includes a bending mold 40 for bending the decorative member 60 and the transparent resin layer 70.
  • a predetermined shape approximate to the product shape is formed by the bending mold 40.
  • the bending mold 40 includes a die 43 on which the decorating member 60 and the transparent resin layer 70 are placed, and a punch 41 provided so as to be movable toward and away from the die 43.
  • Bending is performed by placing the decorative member 60 and the transparent resin layer 70 on the die 43 and moving the punch 41 close to the die 43. As shown in the figure, it is possible to simultaneously perform bending molding on both the decorative member 60 and the transparent resin layer 70, or to perform bending molding on one of the decorative member 60 or the transparent resin layer 70. Is possible.
  • the transparent resin layer 70 is overlaid on the decorating surface 67 of the decorating member 60.
  • the preformed body 90 is produced by temporarily joining the decorative surface 67 with a transparent adhesive 95 previously applied.
  • the preform 90 is placed on the die 43 of the bending mold 40.
  • the punch 41 is moved closer to the die 43 to press the preform 90.
  • the outer peripheral portion 65 of the decorative member 60 and the outer peripheral portion 75 of the transparent resin layer 70 constituting the preform 90 are respectively bent. Since the decorating surface 67 that forms the upper surface of the decorating member 60 with respect to the neutral axis c in the thickness direction of the preform 90 is set on the punch 41 side, the tensile force acting on the decorating member 60 during bending molding is reduced. Can be made. Thereby, it can prevent suitably that a crack generate
  • the decorative member 60 is formed with a first rib 61 bent toward the back surface 69 side.
  • second ribs 72 that overlap the first ribs 61 are formed.
  • injection molding for injecting the resin material 80 for the core material is performed.
  • the preform 90 is placed in the mold 10.
  • the transparent resin layer 70 is arranged facing the first molding surface 12 of the first mold 11. Since the decorating member 60 and the transparent resin layer 70 are temporarily joined and integrated, the placement work on the mold 10 is performed, so that the positioning work can be easily performed and the work efficiency can be improved.
  • the mold 10 is clamped.
  • the cavity 33 is formed on the back surface 69 side of the decorative member 60 by clamping.
  • a space s is defined between the end surface 63 of the first rib 61 of the decorative member 60 and the second rib 72 of the transparent resin layer 70.
  • the melted resin material 80 for the core material is injected from the gate portion 31 into the cavity 33.
  • the resin material 80 for the core material is injected on the back surface 69 of the decorating member 60. Since the flowing high-temperature resin material 80 is prevented from coming into contact with the decorating surface 67, it is possible to suitably prevent carbonization or discoloration from occurring on the decorating surface 67.
  • the transparent resin layer 70 is softened by heat from the resin material 80 for the core material. An injection pressure associated with the injection of the resin material 80 for the core material is applied to the softened transparent resin layer 70.
  • the transparent resin layer 70 is pressed against the first molding surface 12 of the first mold 11 that has been mirror-finished or roughened (or has a mirror-like or rough surface property), and the surface shape of the first molding surface 12 Is transferred to the transparent resin layer 70.
  • the outer surface of the transparent resin layer 70 can be formed into a smooth and glossy surface or a surface having a pattern such as leather, satin, wood grain or cloth according to the surface shape of the first molding surface 12.
  • the cavity 33 is filled with a resin material 80 for a core material.
  • the core resin material 80 is also filled in the space s defined between the end face 63 of the first rib 61 of the decorative member 60 and the second rib 72 of the transparent resin layer 70.
  • the end surface 63 of the first rib 61 of the decorating member 60 is covered with a resin material 80 for the core material to conceal it. Thereby, it is possible to prevent moisture absorption from occurring from the end face 63 of the first rib 61.
  • the product quality of the resin molded product 50 can be maintained over a long period of time.
  • the resin material 80 for the core material filled in the partitioned space s comes into contact with the transparent resin layer 70.
  • the transparent resin layer 70 melts and adheres while mixing at the interface with the core resin material 80.
  • the decorative member 60 and the transparent resin layer 70 are joined by the resin material 80 for the core material.
  • the resin molded product 50 that holds the decorative member 60 inside and maintains the shaped product shape can be molded. After the mold 10 is opened, the resin molded product 50 is taken out.
  • the decorative member 60 on which the decorative surface 67 is formed, the transparent resin layer 70 covering the decorative surface 67 of the decorative member 60, and the resin material 80 for the core material are integrated. It becomes possible to obtain the molded resin molded product 50 (see FIG. 1).
  • the transparent resin layer 70 superimposed on the decorative surface 67 of the decorative member 60 is the first molding surface 12 of the first mold 11. Since the resin material 80 for core material is injected to the back surface 69 of the decorating member 60, it is possible to prevent the melted resin material 80 for core material from contacting the decorating surface 67. it can. Carbonization and discoloration of the decorative surface 67 that may occur with injection molding can be prevented, and the appearance quality of the resin molded product 50 can be improved. Since it becomes possible to omit the preparatory process which applies a heat-resistant paint etc. to the decorating surface 67, the improvement of the productivity of the resin molded product 50 can be aimed at, and manufacturing cost can be reduced.
  • the placement work on the molding die 10 is performed in a state where the decorative member 60 and the transparent resin layer 70 are temporarily joined and integrated, the positioning work can be easily performed and the work efficiency can be improved. .
  • a thickness w2 of the transparent resin layer 70 is formed larger than a thickness w1 of the decorating member 60, and a decorating surface 67 that forms the upper surface of the decorating member 60 with respect to the neutral axis c in the thickness direction of the preform 90 is punched. 41 side is set. The tensile force that acts on the decorative member 60 during bending can be reduced, and the occurrence of cracks in the decorative member 60 can be suitably prevented.
  • the resin material 80 for the core material is filled in the space s defined by the end surface 63 of the first rib 61 of the decorating member 60 and the second rib 72 of the transparent resin layer 70.
  • the decorating member 60 and the transparent resin layer 70 can be joined via the filled resin material 80 for the core material. Since the end surface 63 of the first rib 61 of the decorating member 60 is covered and concealed with the resin material 80 for the core material, moisture absorption from the end surface 63 of the first rib 61 can be prevented, and the resin molded product 50 can be prevented. Product quality can be maintained for a long time.
  • a decorative member 60 is prepared.
  • the decorative member 60 is bent and shaped.
  • a transparent resin layer 70 is prepared.
  • the transparent resin layer 70 can be manufactured using, for example, a mold for manufacturing a transparent resin that includes a molding surface that has been subjected to mirror finishing.
  • the second rib 72 is formed in advance by injection molding using a mold for producing a transparent resin.
  • the transparent resin layer 70 is disposed in a state where the mold 10 is opened.
  • the first mold 11 is disposed so as to face the first molding surface 12.
  • the decorating member 67 is placed on the mold 10 with the decorating surface 67 superimposed on the transparent resin layer 70.
  • the core resin material 80 is injected onto the back surface 69 of the decorative member 60.
  • a resin molded product 50 in which the decorative member 60, the transparent resin layer 70, and the core resin material 80 are integrated is molded.
  • the decorating member 60 is not restricted to wood, but the decorating member 60 using cloth, paper, metal foil, etc. It may be.
  • the decorating surface 67 can be comprised with a texture pattern.
  • the decorative surface 67 is formed by the uneven pattern provided on the original surface of the paper or the pattern, line diagram, color coding, blurring, pattern of characters, etc. provided on the surface of the paper. Can be configured.
  • the decorating surface 67 can be comprised with the surface of a glossy metal foil.
  • a backing material for increasing the rigidity can be attached to the back surface of the decorating member 60 using cloth, paper, metal foil or the like in the same manner as the wood decorating member.
  • the decorating member 60 using cloth, paper, metal foil, etc. is used as the decorating member 60, the manufacturing method for manufacturing the resin molded product and the resin molded product are the above-described embodiments. The description is omitted here.
  • the decorative member of the above embodiment uses a surface on which the grain of the veneer is left as a decorative surface, but the decorative surface is, for example, a film or the like with a pattern applied to wood or the like. You may form by sticking.
  • the pattern in this case is not limited to the grain pattern, and can be appropriately changed according to the intended use.
  • materials and types of wood, etc. that make up wooden decorative members, materials and types of cloth that make up decorative members of cloth, materials and types of paper that make up decorative members of paper, and decoration of metal foil are not particularly limited, and can be appropriately changed.
  • the use of the resin molded product is not limited to interior parts for vehicles, and can be widely applied to furniture and other members constituting a design appearance.
  • the present invention by preventing the melted resin material for the core material from coming into contact with the decorative surface, it is possible to prevent carbonization or discoloration of the decorative surface that may occur with injection molding. Thereby, while improving the external appearance quality of a resin molded product, the preparatory process of apply

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Abstract

 表面に加飾面(67)が形成された加飾部材(60)に表層をなす透明樹脂層(70)を重ね、透明樹脂層(70)を成形型(10)の成形面(12)に向かい合わせて加飾部材(60)および透明樹脂層(70)を配置する工程と、加飾部材(60)の裏面(69)に溶融した芯材用の樹脂材料(80)を射出して、成形面(12)の表面形状を透明樹脂層(70)に転写するとともに、加飾部材(60)と、透明樹脂層(70)と、芯材用の樹脂材料(80)とが一体化した樹脂成形品(50)を成形する工程と、を有する樹脂成形品の製造方法。

Description

樹脂成形品の製造方法、樹脂成形品の製造装置、および樹脂成形品
 本発明は、樹脂成形品の製造方法、樹脂成形品の製造装置、および樹脂成形品に関する。
 車両用の内装部品等の見栄えを向上させるために、意匠外観を構成する表面に加飾面が形成された加飾部材が用いられることがある。加飾部材の加飾面に透明な樹脂層を形成することによって、光沢を備えた高級感を演出する技術が知られている。透明な樹脂層の形成には、加飾面に樹脂塗料を塗布する方法を採用することが可能である。ただし、この方法を採用する場合、平滑で光沢のある樹脂層を形成させるために、樹脂塗料の塗布後に削りや磨き等の作業を行うことが必要になる。このため、作業工程数の増加および作業の煩雑化に伴う製造コストの増加を招いてしまう。
 特許文献1は、突板等の木質の加飾部材に透明な樹脂層を形成させた樹脂成形品の射出成形方法を開示している(特許文献1を参照)。加飾面に向けて透明な樹脂層を形成するための樹脂材料を射出させる射出成形方法を採用することによって、製造作業の効率化を図っている。
特開平03-30922号公報
 上記従来技術にあっては、流動性を備える高温の樹脂材料を加飾面に直接的に接触させるため、加飾面の炭化や変色を引き起こしてしまう。加飾面に耐熱塗料等を予め塗布する準備工程を行うことによって炭化や変色が生じることは防止できるが、工数の増加を招くため、樹脂成形品の生産性の向上を図ることが難しくなっている。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、樹脂成形品の外観品質の向上を図るとともに、生産性の向上を図り得る樹脂成形品の製造技術を提供することを目的としている。
 上記目的を達成するための本発明の一態様は、表面に加飾面が形成された加飾部材に表層をなす透明樹脂層を重ね、前記透明樹脂層を成形型の成形面に向かい合わせて前記加飾部材および前記透明樹脂層を配置する工程と、前記加飾部材の裏面に溶融した芯材用の樹脂材料を射出して、前記成形面の表面形状を前記透明樹脂層に転写するとともに、前記加飾部材と、前記透明樹脂層と、前記芯材用の樹脂材料とが一体化した樹脂成形品を成形する工程と、を有する樹脂成形品の製造方法である。
図1は、本発明の実施形態に係る樹脂成形品の断面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る加飾部材および透明樹脂層を簡略化して示す斜視図であり、(A)は、加飾部材の斜視図、(B)は、透明樹脂層の斜視図である。 図3は、本発明の実施形態に係る仮接合させた加飾部材および透明樹脂層を示す斜視図であり、(A)は、加飾部材と透明樹脂層とを仮接合させた状態を簡略化して示す斜視図、(B)は、仮接合させた加飾部材および透明樹脂層に対して曲げ成形を行った後の状態を簡略化して示す斜視図である。 図4は、仮接合させた加飾部材と透明樹脂層に対して曲げ成形を行う方法を説明するための一部拡大断面図である。 図5は、本発明の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための図であり、加飾部材と透明樹脂層を成形型に配置する工程を示す断面図である。 図6は、本発明の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための図であり、成形型に芯材用の樹脂材料を射出する工程を示す断面図である。 図7は、本発明の実施形態に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための図であり、芯材用の樹脂材料を射出した後の状態を示す断面図である。 図8は、本発明の実施形態の変形例に係る加飾部材および透明樹脂層を簡略化して示す斜視図であり、(A)は、加飾部材の斜視図、(B)は、透明樹脂層の斜視図である。 図9は、本発明の実施形態の変形例に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための図であり、透明樹脂層を成形型に配置する工程を示す断面図である。 図10は、本発明の実施形態の変形例に係る樹脂成形品の製造方法を説明するための図であり、加飾部材を成形型に配置する工程を示す断面図である。
 以下、図面を参照しつつ、本発明を各実施形態に基づいて説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
 インストパネルやドアパネル、コンソールパネルなどの車両用内装部品に適用される樹脂成形品の製造方法に係る実施形態を通して本発明を説明する。
 図1および図2を参照して、実施形態に係る樹脂成形品50は、表面に加飾面67が形成された加飾部材60と、加飾部材60に重ねられた表層をなす透明樹脂層70と、加飾部材60の裏面69に射出された芯材をなす樹脂材料80とを一体化させて形成している。加飾部材60は、外周部分65を裏面69の側へ折り曲げて形成された第1リブ61を備えている。透明樹脂層70は、外周部分75を加飾部材60の裏面69の側へ折り曲げて形成された第2リブ72を備えている。加飾部材60が備える第1リブ61には、透明樹脂層70が備える第2リブ72を重ねて配置させている。加飾部材60の第1リブ61の端面63は、芯材用の樹脂材料80によって覆わせている。芯材用の樹脂材料80を介して加飾部材60と透明樹脂層70とを接合している。
 樹脂成形品を構成する各部材について説明する。
 図2(A)を参照して、本実施形態では、加飾部材60は、平板状の突板を利用した木質加飾部材であり、突板が元々備える木目および色彩を残すことで模様を形成している。この模様が付された表面によって加飾面67を構成している。図中省略するが、加飾部材60の裏面69には、剛性を高めるための裏打ち材を取り付けている。
 図2(B)を参照して、透明樹脂層70には平板状に成形したPMMA樹脂(ポリメタクリル酸メチル樹脂)を利用している。透明樹脂層70に後述の鏡面を転写した場合、透明樹脂層70は、加飾部材60の加飾面67に光沢を付加し、加飾面67を目視した際の見栄えを向上させる機能を発揮する。また、透明樹脂層70に後述の粗面を転写した場合、透明樹脂層70は、加飾面67を目視した際の質感や透明樹脂層70に触れたときの触感を向上させる機能を発揮する。
 透明樹脂層70を構成する樹脂材料は、PMMA樹脂のみに限定されるものではなく、その他の熱可塑性樹脂等を利用することも可能である。例えば、メタクリ樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボーネートなどを利用することが可能である。例示した中でも、特に、光線透過率が80%以上の樹脂材料を選択することが望ましい。加飾面67に付された模様を明瞭に目視することが可能となるようにするためである。
 図3(A)を参照して、射出成形に先立って、加飾部材60と透明樹脂層70とを仮接合させて予備成形体90を作製している。仮接合は、熱可塑性樹脂からなる透明な接着剤95を利用している(図4(A)をも参照)。加飾面67と透明樹脂層70との間に介在させた接着剤95は、加飾面67を目視した際の屈折率を大きくさせる機能を発揮する。これにより、突板が備える木独特の照りや深みを加飾面67において表現させることが可能になっている。仮接合に先立って、透明な接着剤95を加飾面67に予め塗布しておき、加飾部材60の内部に浸透させた状態で準備しておくことも可能である。
 透明樹脂層70の厚さw2は、加飾部材60の厚さw1よりも大きく形成している。予備成形体90にリブ61、72を形成するために行う曲げ成形において、加飾部材60に割れが生じることを防止するためである。図4を参照しながら加飾部材60の割れを防止する原理について説明する。
 図4を参照して、予備成形体90に対する曲げ成形は、ポンチ41およびダイス43を備える曲げ成形用金型40を利用して行っている。曲げ成形用金型40のポンチ41を加飾部材60に接近させて押圧すると、予備成形体90の内表面側には主に圧縮応力(図4(B)中の矢印aで示す)が発生し、予備成形体90の外表面側には主に引っ張り力(図4(B)中の矢印bで示す)が発生する。加飾部材60に対して圧縮力および引っ張り力の両方が大きく作用すると、加飾部材60に割れが発生し易くなる。
 そこで、図4(A)に示すように、透明樹脂層70の厚さw2を加飾部材60の厚さw1よりも大きく形成し、加飾部材60の上面をなす加飾面67を予備成形体90の厚み方向の中立軸cよりもポンチ41側に位置させている。このように配置することによって、予備成形体90の外表面側に位置する透明樹脂層70に対してより大きな引張り力を作用させて、予備成形体90の内表面側に位置する加飾部材60に作用する引っ張り力を低減させることが可能になる。加飾部材60に対しては、圧縮力が主に作用することになるため、割れが発生することが好適に防止されることになる。加飾部材60に割れが発生することが好適に防止されるため、R部分の曲率を比較的大きく設定して曲げ成形を行うことが可能である。
 加飾部材60の厚さw1は、特に限定されないが、例えば、0.15mm~1.0mm程度に設定することが可能である。また、透明樹脂層70の厚さw2は、例えば、0.5mm~3.0mm程度に設定することが可能である。このような寸法例の範囲内において透明樹脂層70の厚さw2を加飾部材60の厚さw1よりも厚くすることによって、曲げ成形時に加飾部材60の割れが発生することを好適に防止することが可能である。
 図1を参照して、芯材用の樹脂材料80にはABS樹脂を利用している。芯材用の樹脂材料80には、ABS樹脂以外のものを利用することも可能である。例えば、樹脂成形の芯材に一般的に利用されるその他の熱可塑性樹脂、および複数の熱可塑性樹脂等を混合させたものを適宜利用することが可能である。
 芯材用の樹脂材料80には、加飾部材60の色と類似した色を備えるものを利用することが望ましい。経年変化等によって加飾部材60の加飾面67に芯材用の樹脂材料80が染み出るような場合に見栄えの低下が招かれることを防止するためである。
 実施形態に係る樹脂成形品の製造装置について説明する。
 図5~7を参照して、樹脂成形品の製造装置5は、透明樹脂層70を向かい合わせて配置する第1の成形面12を備える第1の型11と、第1の型11との型締めによって加飾部材60の裏面69の側にキャビティ33を形成する第2の成形面22を備える第2の型21とからなる成形型10を備えている(図6を参照)。第2の型21には、溶融した芯材用の樹脂材料80をキャビティ33へ導くゲート部31を設けている。
 成形型10の第2の型21は、第1の型11に対して接近離反移動自在にして設けている。第2の型21を第1の型11へ接近移動させることによって、成形型10の型締めを行うことが可能になっている。また、第2の型21を第1の型11から離反移動させることによって、成形型10の型開きを行うことが可能になっている。
 加飾部材60および透明樹脂層70は、仮接合せた状態で成形型10に配置している(図5を参照)。加飾部材60と透明樹脂層70を成形型10にセットした状態で型締めし、キャビティ33を形成させている(図6を参照)。型締めした後、ゲート部31からキャビティ33内へ溶融した芯材用の樹脂材料80を射出させている。
 成形型10には金型を利用している。第1の型11における第1の成形面12には、鏡面加工を施すことにより、鏡面が付与されている(すなわち、第1の成形面12は、鏡面性状を有する)。芯材用の樹脂材料80の射出温度、および射出圧を設定することによって、第1の成形面12の鏡面を透明樹脂層70に転写することを可能にしている。例えば、芯材用の樹脂材料80の温度を透明樹脂層70のガラス転移温度よりも高い温度に設定して射出を行う。透明樹脂層70を軟化させつつ、射出圧を利用して第1の型11の第1の成形面12に透明樹脂層70を押し付けることが可能になる。押し付けられた透明樹脂層70に鏡面加工された第1の成形面12の表面形状が転写される。これにより、透明樹脂層70の外表面を平滑で光沢のある表面に成形することができる。
 なお、第1の型11の第1の成形面12の表面形状は、特に限定されず、第1の成形面12に粗面加工を施すことにより、第1の成形面12に粗面を付与しても良い(すなわち、第1の成形面12は、粗面性状であってもよい)。この粗面には、例えば、革、梨地、木目、布目等のシボ模様を形成するための微細な凹凸が付与された表面形状が含まれる。これにより、透明樹脂層70の外表面を、例えば、革、梨地、木目、布目等のシボ模様を有する表面に成形することができる。
 そして、例えば、ガラス転移温度が110℃程度のPMMA樹脂を透明樹脂層70の材料に利用する場合には、芯材用の樹脂材料80には、例えば、溶融温度を260℃程度に設定可能なABS樹脂を利用することが可能である。この場合、射出圧を40MPa程度に設定することによって透明樹脂層70の外表面に第1の成形面12の表面形状を好適に転写することが可能になる。
 図4を参照して、樹脂成形品の製造装置5は、加飾部材60および透明樹脂層70に対して曲げ成形を行うための曲げ成形用金型40を有している。曲げ成形用金型40によって製品形状に近似した所定の形状を賦形している。
 曲げ成形用金型40は、加飾部材60および透明樹脂層70を載置させるダイス43と、ダイス43に対して接近離反移動自在に設けられたポンチ41とを有している。
 曲げ成形は、ダイス43に加飾部材60および透明樹脂層70を載置し、ポンチ41をダイス43に接近移動させて行っている。図示するように、加飾部材60および透明樹脂層70の両方に同時に曲げ成形を行うことも可能であるし、加飾部材60、または透明樹脂層70の一方に対して曲げ成形を行うことも可能である。
 次に実施形態に係る樹脂成形品の製造方法について説明する。
 図3(A)を参照して、加飾部材60の加飾面67に透明樹脂層70を重ねる。この際、加飾面67に予め塗布しておいた透明な接着剤95によって仮接合させて予備成形体90を作製する。
 次に、製品形状に近似した形状を賦形するための曲げ成形を行う。
 図4(A)を参照して、曲げ成形用金型40のダイス43に予備成形体90を載置する。
 図4(B)を参照して、ポンチ41をダイス43に対して接近移動させて予備成形体90を押圧する。予備成形体90を構成する加飾部材60の外周部分65および透明樹脂層70の外周部分75をそれぞれ折り曲げる。予備成形体90の厚み方向の中立軸cよりも加飾部材60の上面をなす加飾面67をポンチ41側に設定しているため、曲げ成形時に加飾部材60に作用する引っ張り力を低減させることができる。これにより、加飾部材60に割れが発生することを好適に防止することができる。
 図3(B)を参照して、加飾部材60には裏面69の側へ折り曲げた第1リブ61を形成させる。透明樹脂層70には、第1リブ61に重ねられる第2リブ72を形成させる。
 次に、芯材用の樹脂材料80を射出する射出成形を行う。
 図5を参照して、予備成形体90を成形型10に配置する。第1の型11の第1の成形面12に透明樹脂層70を向かい合わせて配置する。加飾部材60と透明樹脂層70を仮接合して一体化させた状態で成形型10への配置作業を行うため、位置決め作業を容易に行うことができ、作業効率を向上させることができる。
 図6を参照して、予備成形体90を配置した後、成形型10の型締めを行う。型締めによって加飾部材60の裏面69の側にキャビティ33を形成させる。型締めした状態において、加飾部材60の第1リブ61の端面63と透明樹脂層70の第2リブ72との間に空間sを区画形成させる。
 溶融させた芯材用の樹脂材料80をゲート部31からキャビティ33内へ射出させる。加飾部材60の裏面69に芯材用の樹脂材料80を射出させる。流動した高温の樹脂材料80が加飾面67に接触することが防止されるため、加飾面67に炭化や変色が生じることを好適に防止することができる。
 芯材用の樹脂材料80からの熱によって透明樹脂層70が軟化する。軟化した透明樹脂層70に対して芯材用の樹脂材料80の射出に伴う射出圧を付与する。鏡面加工または粗面加工された(あるいは、鏡面性状または粗面性状を有する)第1の型11の第1の成形面12に透明樹脂層70を押し付けて、第1の成形面12の表面形状を透明樹脂層70に転写する。これにより透明樹脂層70の外表面を第1の成形面12の表面形状に応じて、平滑で光沢のある表面あるいは革、梨地、木目、布目等の模様を有する表面に成形することができる。
 図7を参照して、キャビティ33内に芯材用の樹脂材料80を充填させる。この際、加飾部材60の第1リブ61の端面63と透明樹脂層70の第2リブ72との間に区画形成した空間s内にも芯材用の樹脂材料80を充填させる。加飾部材60の第1リブ61の端面63を芯材用の樹脂材料80で覆わせて隠蔽させる。これにより、第1リブ61の端面63から吸湿が生じることを防止することが可能になる。樹脂成形品50の製品品質を長期にわたって維持することが可能になる。
 区画形成した空間s内に充填させた芯材用の樹脂材料80と透明樹脂層70とが接触する。透明樹脂層70が溶融し、芯材用の樹脂材料80との界面において混合しながら密着する。芯材用の樹脂材料80によって加飾部材60と透明樹脂層70とを接合させる。内部に加飾部材60を保持し、かつ、賦形した製品形状を維持した樹脂成形品50を成形することができる。成形型10を型開きした後、樹脂成形品50を取り出す。
 以上の各工程を行うことによって、加飾面67が形成された加飾部材60と、加飾部材60の加飾面67を覆う透明樹脂層70と、芯材用の樹脂材料80とが一体化された樹脂成形品50を取得することが可能になる(図1を参照)。
 上述したように、本実施形態に係る樹脂成形品50の製造方法によれば、加飾部材60の加飾面67に重ねた透明樹脂層70を第1の型11の第1の成形面12に向かい合わせて配置し、芯材用の樹脂材料80を加飾部材60の裏面69に射出させるため、溶融した芯材用の樹脂材料80が加飾面67に接触することを防止することができる。射出成形に伴って生じ得る加飾面67の炭化や変色を防止でき、樹脂成形品50の外観品質の向上を図ることができる。加飾面67に耐熱塗料等を塗布する準備工程を省くことが可能になるため、樹脂成形品50の生産性の向上を図ることができ、製造コストを低減させることができる。
 加飾部材60と透明樹脂層70とを仮接合して一体化させた状態で成形型10への配置作業を行うため、位置決め作業を容易に行うことができ、作業効率を向上させることができる。
 透明樹脂層70の厚さw2を加飾部材60の厚さw1よりも大きく形成し、予備成形体90の厚み方向の中立軸cよりも加飾部材60の上面をなす加飾面67をポンチ41側に設定している。曲げ成形時に加飾部材60に作用する引っ張り力を低減させることができ、加飾部材60に割れが発生することを好適に防止することができる。
 加飾部材60の第1リブ61の端面63と透明樹脂層70の第2リブ72とによって区画形成した空間s内に芯材用の樹脂材料80を充填させている。充填させた芯材用の樹脂材料80を介して加飾部材60と透明樹脂層70とを接合させることができる。加飾部材60の第1リブ61の端面63を芯材用の樹脂材料80で覆わせて隠蔽しているため、第1リブ61の端面63から吸湿が生じることを防止でき、樹脂成形品50の製品品質を長期にわたって維持することができる。
 加飾部材60の第1リブ61の端面63が芯材用の樹脂材料80によって覆われるとともに、芯材用の樹脂材料80を介して加飾部材60と透明樹脂層70とが接合された樹脂成形品50を取得することができる。
 (変形例)
 次に、上述した実施形態の変形例について説明する。本変形例にあっては、加飾部材60と透明樹脂層70とを仮接合させずに、曲げ成形工程および成形型10への配置作業を行っている。このような点において、仮接合させた予備成形体90に対して曲げ成形工程および成形型10への配置作業を行う前述の実施形態と相違する。上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、説明を一部省略する。
 図8(A)を参照して、加飾部材60を準備する。加飾部材60に曲げ成形を施して賦形を行う。
 図8(B)を参照して、透明樹脂層70を準備する。透明樹脂層70は、例えば、鏡面加工が施された成形面を備える透明樹脂製造用の成形型を利用して製造することができる。図示例にあっては、透明樹脂製造用の成形型を利用した射出成形によって第2リブ72を予め形成させている。
 図9を参照して、成形型10を型開きした状態で透明樹脂層70を配置する。第1の型11の第1の成形面12に向かい合わせて配置する。
 図10を参照して、透明樹脂層70に加飾面67を重ねて加飾部材60を成形型10に配置する。成形型10を型締めした後、加飾部材60の裏面69に芯材用の樹脂材料80を射出する。加飾部材60、透明樹脂層70、および芯材用の樹脂材料80を一体化させた樹脂成形品50を成形する。
 加飾部材60と透明樹脂層70を仮接合させる工程を省いているため、上述した実施形態と比較して、作業工程数をさらに削減することが可能になっている。
 上述した実施形態と同様に、射出成形時に加飾部材60の加飾面67に炭化や変色が生じることを防止でき、樹脂成形品50の外観品質の向上を図ることができる。加飾面67に耐熱塗料等を塗布する準備工程を省くことが可能になるため、樹脂成形品50の生産性の向上を図ることができる。変形例においても加飾部材60の第1リブ61の端面63と透明樹脂層70の第2リブ72との間に空間sを区画形成し、空間s内に芯材用の樹脂材料80を充填することによって、第1リブ61の端面63を隠蔽した樹脂成形品50を取得する構成とすることも可能である。
 (他の変形例)
 上記実施形態では、加飾部材60として平板状の突板を利用した木質加飾部材を用いたが、加飾部材60は木質に限らず、布、紙、金属箔等を使用した加飾部材60であってもよい。例えば、布を使用した加飾部材60であれば、布目模様によって加飾面67を構成することができる。また、紙を使用した加飾部材60であれば、紙本来の表面が備えた凹凸模様や紙の表面に施した図柄、線図、色分け、ぼかし、文字等の模様などによって加飾面67を構成することができる。さらに、金属箔等を使用した加飾部材60であれば、光沢のある金属箔の表面によって、加飾面67を構成することができる。布、紙、金属箔等を使用した加飾部材60の裏面にも、木質加飾部材と同様に剛性を高めるための裏打ち材を取り付けることができる。なお、加飾部材60として、布、紙、金属箔等を使用した加飾部材60を用いた場合でも、樹脂成形品の製造方法および当該樹脂成形品を製造するための製造装置は上記実施形態と同じであるので、ここでは説明を省略する。
 以上、本発明の実施形態およびその変形例について説明したが、これらの実施形態等は、本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は、それらの実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態等で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。例えば、上記実施形態の加飾部材は、突板の木目が残された面を加飾面として利用したものであったが、加飾面は、例えば、模様が付されたフィルム等を木材等に貼り付けることで形成してもよい。また、この場合の模様も、木目模様に限定されるものではなく、使用用途に応じて適宜変更することが可能である。
 また、木質の加飾部材を構成する木材等の材質や種類、布の加飾部材を構成する布の材質や種類、紙の加飾部材を構成する紙の材質や種類、金属箔の加飾部材を構成する金属箔の材質や種類、も特に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。さらに、樹脂成形品の用途は、車両用の内装部品に限られるものではなく、家具やその他の意匠外観を構成する部材等に対して広く適用することが可能である。
 本出願は、2010年7月13日に出願された日本国特許願第2010-159023号に基づく優先権を主張しており、この出願の全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
 本発明によれば、溶融した芯材用の樹脂材料が加飾面に接触することを防止することによって、射出成形に伴って生じ得る加飾面の炭化や変色を防止することができる。これにより、樹脂成形品の外観品質の向上を図ることができるとともに、加飾面に耐熱塗料等を塗布する準備工程を省いて生産性を向上させることができる。
5   樹脂成形品の製造装置
10  成形型
11  第1の型
12  第1の成形面
21  第2の型
22  第2の成形面
31  ゲート部
33  キャビティ
40  曲げ成形用金型
41  ポンチ
43  ダイス
50  樹脂成形品
60  加飾部材
61  第1リブ
63  第1リブの端面
65  外周部分
67  加飾面(表面)
69  裏面
70  透明樹脂層
72  第2リブ
75  外周部分
80  芯材用の樹脂材料
90  予備成形体
95  接着剤
s   区画形成された空間
w1  加飾部材の厚さ
w2  透明樹脂層の厚さ

Claims (9)

  1.  表面に加飾面が形成された加飾部材に表層をなす透明樹脂層を重ね、前記透明樹脂層を成形型の成形面に向かい合わせて前記加飾部材および前記透明樹脂層を配置する工程と、
     前記加飾部材の裏面に溶融した芯材用の樹脂材料を射出して、前記成形面の表面形状を前記透明樹脂層に転写するとともに、前記加飾部材と、前記透明樹脂層と、前記芯材用の樹脂材料とが一体化した樹脂成形品を成形する工程と、を有する樹脂成形品の製造方法。
  2.  前記成形面の表面形状は鏡面であり、前記芯材用の樹脂材料を前記加飾部材の裏面に射出して、前記成形面の鏡面を前記透明樹脂層に転写する請求項1に記載の樹脂成形品の製造方法。
  3.  前記成形面の表面形状は粗面であり、前記芯材用の樹脂材料を前記加飾部材の裏面に射出して、前記成形面の粗面を前記透明樹脂層に転写する請求項1に記載の樹脂成形品の製造方法。
  4.  前記加飾部材が木質加飾部材である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の樹脂成形品の製造方法。
  5.  前記加飾部材および前記透明樹脂層を前記成形型に配置する工程を行う前に、前記加飾部材と前記透明樹脂層とを仮接合させる工程を有する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の樹脂成形品の製造方法。
  6.  前記透明樹脂層の厚さが、前記加飾部材の厚さよりも大きく形成されており、
     前記加飾部材と前記透明樹脂層とを仮接合させた状態で前記加飾部材および前記透明樹脂層のそれぞれの外周部分を前記加飾部材の裏面の側へ向けて折り曲げてリブを形成させる曲げ成形工程を更に有する請求項5に記載の樹脂成形品の製造方法。
  7.  前記透明樹脂層に形成したリブの長さを、前記加飾部材に形成したリブの長さよりも長く形成し、
     前記加飾部材および前記透明樹脂層を前記成形型に配置した状態において前記加飾部材のリブの端面と前記透明樹脂層のリブとの間に区画形成される空間に前記芯材用の樹脂材料を充填し、前記加飾部材のリブの端面を前記芯材用の樹脂材料によって覆わせるとともに、前記芯材用の樹脂材料を介して前記加飾部材と前記透明樹脂層とを接合させる請求項6に記載の樹脂成形品の製造方法。
  8.  加飾部材の表面に形成された加飾面に重ねられた表層をなす透明樹脂層が向かい合わせて配置される成形面を備える第1の型と、前記第1の型との型締めによって前記加飾部材の裏面の側に芯材用の樹脂材料を充填するためのキャビティを形成する第2の型と、を有する成形型と、
     前記成形型に設けられ、溶融した芯材用の樹脂材料を前記キャビティへ導くゲート部と、を有する樹脂成形品の製造装置。
  9.  表面に加飾面が形成された加飾部材と、前記加飾部材に重ねられた表層をなす透明樹脂層と、前記加飾部材の裏面に射出された芯材用の樹脂材料とが一体化された樹脂成形品であって、
     前記加飾部材は、外周部分を裏面の側へ折り曲げて形成された第1リブを有し、
     前記透明樹脂層は、外周部分を前記加飾部材の裏面の側へ折り曲げて形成されるとともに前記第1リブに重ねられる第2リブを有し、
     前記加飾部材の第1リブの端面が前記芯材用の樹脂材料によって覆われるとともに、前記芯材用の樹脂材料を介して前記加飾部材と前記透明樹脂層とが接合された樹脂成形品。
PCT/JP2011/065934 2010-07-13 2011-07-13 樹脂成形品の製造方法、樹脂成形品の製造装置、および樹脂成形品 WO2012008477A1 (ja)

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