(57)【要約】【課題】基材層上に薄い被覆層を広範囲に亘って形成することができ、優れた外観品質を有する大型プラスチック部品を製造するのに有用な多層成形体の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る多層成形体１０の製造方法は、一対の金型間に形成されるキャビティＶ内に基材１を配置する工程と、基材１とこれに対向するキャビティ面２１ａとの間に形成されるクリアランスＣに溶融状態の第２の熱可塑性樹脂材料を射出率２００ｃｍ３／秒以上で供給する第２工程とを備え、第２工程において、一対の金型は、第２の熱可塑性樹脂材料の供給に伴うキャビティＶ内の圧力上昇によってキャビティ容積が増大するように、型締力が設定されていることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱可塑性樹脂材料からなる基材層と、この基材層上に設けられた第２の熱可塑性樹脂材料からなる被覆層とを有する多層成形体の製造方法であって、
一対の金型間に形成されるキャビティ内に前記基材層を配置する第１工程と、
前記基材層とこれに対向する前記金型のキャビティ面との間に形成される空間に溶融状態の前記第２の熱可塑性樹脂材料を射出率２００ｃｍ３／秒以上で供給する第２工程と、
を備え、
前記第２工程において、前記一対の金型は、前記第２の熱可塑性樹脂材料の供給に伴う前記キャビティ内の圧力上昇によってキャビティ容積が増大するように、型締力が設定されている、多層成形体の製造方法。
【請求項２】
溶融状態の前記第２の熱可塑性樹脂材料を前記キャビティ内に供給するゲートから当該ゲートを通じて供給される前記第２の熱可塑性樹脂材料の流動末端部までの距離が１５０ｍｍ以上である、請求項１に記載の多層成形体の製造方法。
【請求項３】
前記被覆層の厚さが０．６ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の多層成形体の製造方法。
【請求項４】
前記第２工程後、前記一対の金型の型締力を高める第３工程を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多層成形体の製造方法。
【請求項５】
前記キャビティ面は、熱伝導率が０．０５〜１０Ｗ／ｍ・Ｋの材料で形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多層成形体の製造方法。
【請求項６】
前記第２工程において、前記キャビティ面の温度は８０℃以上であり且つ前記第２の熱可塑性樹脂材料の結晶化温度以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多層成形体の製造方法。
【請求項７】
前記第１及び第２の熱可塑性樹脂材料のうち、少なくとも一方が結晶性ポリオレフィン系樹脂を含有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多層成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の熱可塑性樹脂組成物材料からなる基材層と、この基材層上に設けられた第２の熱可塑性樹脂材料からなる被覆層とを有する多層成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形や圧縮成形によって製造される熱可塑性樹脂成形体は、経済性、軽量性、賦形性等が良好であることから、様々な分野で使用されている。この熱可塑性樹脂成形体は、高価な工業製品の部材としても使用されており、このような用途の場合、より高い品質が要求される。例えば、自動車の外装部品などに使用される熱可塑性樹脂成形体は、耐衝撃性や剛性などの機械物性に関する品質に加え、表面に面ひずみ、つやむら、ウェルドラインなどの外観不良がないといった高い外観品質も要求される。
【０００３】
熱可塑性樹脂成形体の機械物性と外観品質はトレードオフの関係にあることが多く、両者をバランス良く向上させる技術が望まれている。下記特許文献１〜３は、基材層と、この基材層上に設けられた被覆層とを有する多層成形体に関するものである。これらの文献には基材層及び被覆層を構成する樹脂材料として互いに異なるものを使用する手法が記載されている。
【０００４】
他方、下記特許文献４には、外観が良好であり且つ変形量の少ない成形体を効率よく得ることを解決課題とする発明が記載されている。この文献には、熱可塑性樹脂の成形体を作製する過程において、所定の速度で型開きをしながら溶融樹脂をキャビティ内に供給する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３４７８９２号公報
【特許文献２】特開２００１−２２５３４８号公報
【特許文献３】特開２００５−１３２０１６号公報
【特許文献４】特開平４−１３８２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、優れた機械物性を維持しながら、より高い外観品質が要求されるようになってきている。しかし、特許文献１〜３に記載の従来技術ではこのような要求に十分に対応することが困難であった。特に、比較的大型の部品を製造する場合、その表面を広範囲に亘り薄く且つ優れた外観品質の被覆層で覆うことは困難であった。また、従来の手法では、被覆層を比較的厚く設定せざるを得ず、面ひずみやウェルドライン、つやむらなどの外観不良が発生しやすい。なお、特許文献４に記載の方法は、単独の樹脂組成物からなる成形体を作製するためのものであり、多層成形体の製造に適用するには改善の余地がある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、基材層上に薄い被覆層を広範囲に亘って形成することができ、優れた外観品質の大型プラスチック部品を製造するのに有用な多層成形体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１の熱可塑性樹脂材料からなる基材層と、この基材層上に設けられた第２の熱可塑性樹脂材料からなる被覆層とを有する多層成形体の製造方法であって、一対の金型間に形成されるキャビティ内に基材層を配置する第１工程と、基材層とこれに対向する金型のキャビティ面との間に形成される空間に溶融状態の第２の熱可塑性樹脂材料を射出率２００ｃｍ３／秒以上で供給する第２工程とを備え、第２工程において、一対の金型は、第２の熱可塑性樹脂材料の供給に伴うキャビティ内の圧力上昇によってキャビティ容積が増大するように、型締力が設定されていることを特徴とする。ここでいう射出率とは、単位時間当りの射出容量のことをいう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基材層上に薄い被覆層を広範囲に亘って形成することができ、優れた外観品質の大型プラスチック部品の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の方法によって製造された多層成形体の一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の方法に用いる成形型の一例を示す模式断面図である。
【図３】成形型の金型が閉じた状態を示す模式断面図である。
【図４】成形型のキャビティ内に基材層を配置した状態を示す模式断面図である。
【図５】金型が開いた状態の成形型及び当該型から取り出された多層成形体を示す模式断面図である。
【図６】本発明の方法に用いる成形型の他の例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
＜多層成形体＞
図１に示す多層成形体１０は、平板状に形成された基材１の層（基材層）と、基材１の一方面を覆うように設けられた被覆層２とを有する。基材１及び被覆層２はいずれも熱可塑性樹脂材料からなる。
【００１３】
基材１は、多層成形体１０の本体部をなすものであり優れた機械物性を確保するため、高い耐衝撃性及び剛性を有する。基材１を構成する熱可塑性樹脂材料（第１の熱可塑性樹脂材料）の主成分をなす熱可塑性樹脂は、多層成形体１０に求められる機械物性に応じて適宜選択すればよく、その種類は特に限定されるものではない。該熱可塑性樹脂の具体例として、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、アミド系樹脂、熱可塑性エステル系樹脂、ポリカーボネート、熱可塑性エラストマーなどを例示できる。これらの樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これら熱可塑性樹脂のうち、オレフィン系樹脂、又はオレフィン系樹脂と熱可塑性エラストマーとの混合物が好ましく使用される。
【００１４】
オレフィン系樹脂とはオレフィン由来の繰返し単位を５０質量％以上含有する樹脂であり、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、３−メチルブテン−１、４−メチルペンテン−１などの炭素原子数が２０以下のα−オレフィンの単独重合体、これらのα−オレフィンの中から選ばれる少なくとも２種類のモノマーを共重合してなる共重合体、前記α−オレフィンと共重合可能な他の不飽和単量体と前記α−オレフィンとの共重合体などが挙げられる。
【００１５】
前記不飽和単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸；メチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等の不飽和カルボン酸のアルキルエステル誘導体；フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸又は酸無水物；アクリルアミド、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、マレイン酸のモノ又はジエチルエステル、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ，Ｎ’−メタフェニレンビスマレイミド等の不飽和カルボン酸又は不飽和ジカルボン酸の誘導体等が挙げられる。
【００１６】
上記オレフィン系樹脂としてプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。プロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレンの単独重合体、エチレン及び炭素原子数４〜１２のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種とプロピレンとの共重合体が挙げられる。これら単独重合体又は共重合体は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。ここで、炭素原子数４〜１２のα−オレフィンとしては、例えば、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンなどを挙げることができる。
【００１７】
エチレン及び炭素原子数４〜１２のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも１種とプロピレンとの共重合体を用いる場合は、プロピレン由来の繰返し単位を、該共重合体１００質量部に対して少なくとも５０質量部含む共重合体を用いることが好ましい。また、該共重合体がプロピレン単位以外に２種以上の単量体由来の繰返し単位を有する場合には、そのプロピレン単位の単量体由来の繰返し単位の合計量は３５質量部以下であることが好ましい。共重合体中のエチレンや炭素原子数４〜１２のα−オレフィン由来の繰返し単位の量を調節することによって、該共重合体の柔軟性や耐衝撃性を制御することができる。プロピレン系樹脂が共重合体である場合、該共重合体は、ランダム共重合体でもよく、ブロック共重合体でもよい。
【００１８】
オレフィン系樹脂として、上記プロピレン系樹脂とエチレン・α−オレフィン共重合体との共重合体との混合物を用いることも好ましい。エチレン・α−オレフィン共重合体とは、エチレンと炭素原子数４〜１２のα−オレフィンとの共重合体であり、例えば、エチレンとブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１等との共重合体が挙げられる。好ましいエチレン・α−オレフィン共重合体としては、例えば、エチレン・ブテン−１共重合体ゴム（ＥＢＲ）、エチレン・ヘキセン共重合体ゴム（ＥＨＲ）、エチレン・オクテン共重合体ゴム（ＥＯＲ）が挙げられる。
【００１９】
エチレン・α−オレフィン共重合体におけるエチレン由来の繰返し単位の含量は、５０〜９０質量％であり、６０〜９０質量％であることが好ましい。エチレン・α−オレフィン共重合体中のエチレン由来の繰返し単位含量は、13Ｃ−ＮＭＲ法により測定することができる。エチレンとα−オレフィンの共重合体の密度は通常、０．８５〜０．８９ｇ／ｃｍ3であり、０．８６〜０．８８ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。なお、前記密度は、ＪＩＳ  Ｋ７１１２に従って測定される値である。
【００２０】
更に、熱可塑性樹脂として、上記オレフィン系樹脂にビニル芳香族化合物含有エラストマーを添加したものを用いてもよい。ビニル芳香族化合物含有エラストマーとしては、例えば、スチレン−エチレン−ブテン−スチレン系ゴム（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系ゴム（ＳＥＰＳ）、スチレン−ブタジエン系ゴム（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレン系ゴム（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン系ゴム（ＳＩＳ）等のブロック共重合体又はこれらのゴム成分を水添したブロック共重合体等が挙げられる。
【００２１】
また、エチレン−プロピレン−非共役ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）等のオレフィン系共重合体ゴムとスチレン等のビニル芳香族化合物を反応させて得られるゴムも好適に使用することができる。また、２種類以上のビニル芳香族化合物含有エラストマーを併用されていてもよい。ビニル芳香族化合物含有エラストマーとは、ビニル芳香族化合物をモノマーの一種として用いて、重合して得られたエラストマーであり、例えば、ビニル芳香族化合物重合体ブロックと共役ジエン系重合体ブロックからなるブロック共重合体、前記ブロック共重合体の共役ジエン部分の二重結合が水素添加されているブロック重合体等が挙げられ、ブロック共重合体の共役ジエン部分の二重結合が８０％以上水素添加されていることが好ましい。また、ビニル芳香族化合物含有エラストマー１００質量％とした場合に、ビニル芳香族化合物モノマー由来の繰返し単位の含有量が１０〜２０質量％であることが好ましい。
【００２２】
また、基材１は、充填材を更に含有してもよい。充填材としては、タルク、マイカ、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ウォラストナイト、硫酸バリウム、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、金属繊維、金属で被覆された有機繊維等が挙げられる。これらの充填材は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２３】
被覆層２は、主に多層成形体１０の優れた外観品質を達成するため、基材１の表面を覆うように設けられたものである。被覆層２の厚さは０．６ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましく、０．４ｍｍ以下であることが更に好ましい。被覆層２の厚さを０．６ｍｍ以下とすることで、０．６ｍｍを越える場合と比較して被覆層２のつやむらなどの外観不良を抑制できる。これに加え、被覆層２の形成に要する樹脂材料の量を削減でき、製造コストを低く抑えることができる。他方、被覆層２の厚さは０．０１ｍｍ以上であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上であることがより好ましい。被覆層２の厚さを０．０１ｍｍ以上とすることで、０．０１ｍｍ未満の場合と比較して外観品質が一層優れた多層成形体１０を製造することが可能となる。
【００２４】
被覆層２を構成する熱可塑性樹脂材料（第２の熱可塑性樹脂材料）の主成分をなす熱可塑性樹脂としては、基材１に使用する熱可塑性樹脂と同様のものを使用することができるが、結晶性ポリオレフィン系樹脂を使用することが好ましい。結晶性ポリオレフィン系樹脂は、非晶性のものと比較し、機械物性に優れ且つ薄い被覆層を形成しやすいという特長を有する。したがって、被覆層２の厚さを０．６ｍｍ以下と薄くしても、被覆層２自体の高い機械物性を達成できる。
【００２５】
ここでいう結晶性ポリオレフィン系樹脂とは、ＪＩＳ  Ｋ７１２２に基づいて行う示差走査熱量測定において、−１００℃〜３００℃の範囲に観測される結晶の熱量が１Ｊ／ｇより大きい結晶融解ピーク、又は、結晶化熱量が１Ｊ／ｇより大きい結晶化ピークを有するポリオレフィン系樹脂を意味する。なお、結晶性ポリオレフィン系樹脂としては、成形体の剛性及び耐衝撃性の点から結晶性ポリプロピレン系樹脂が特に好適である。
【００２６】
被覆層２に含まれる結晶性ポリオレフィン系樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ）が５〜４００ｇ／１０分であることが好ましく、１０〜２００ｇ／１０分であることがより好ましい。ＭＦＲが５ｇ／１０分以上であると、５ｇ／１０分未満の場合と比較して樹脂充填の際の圧力上昇を抑制できる。他方、ＭＦＲが４００ｇ／１０分以下であると、４００ｇ／１０分を超える場合と比較して衝撃強度が高い被覆層２を形成できる。なお、ここでいうメルトフローレート（ＭＦＲ）とは、ＪＩＳ  Ｋ６７５８に基づいて温度条件２３０℃で測定される値を意味する。
【００２７】
被覆層２は、充填材を更に含有してもよい。充填材としては、タルク、マイカ、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ウォラストナイト、硫酸バリウム、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ、ケイ酸カルシウム、チタン酸カリウム、金属繊維、金属で被覆された有機繊維等が挙げられる。これらの充填材は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。充填材の含有量は、第２の熱可塑性樹脂材料１００質量部に対して５〜５０質量部であることが好ましく、１０〜４０質量部であることがより好ましい。充填材の含有量を５質量部以上とすることで、被覆層２の機械物性や外観品質を向上させることが可能となる。他方、充填材の含有量を５０質量部以下とすることで、被覆層２が剥離したり、多層成形体１０の表面にウェルドが生じるといった不具合を十分に抑制できる。
【００２８】
基材１及び被覆層２をそれぞれ構成する熱可塑性樹脂材料は、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素捕捉剤、滑剤、分解剤、金属不活性剤、難燃剤、有機顔料、無機顔料、有機充填剤、無機抗菌剤、有機抗菌剤、結晶核剤などを更に含有してもよい。
【００２９】
＜成形型＞
図２，３を参照しながら、多層成形体の製造に用いる成形型の一例を説明する。成形型１００は、図１に記載の基材１の表面上に被覆層２を設け、多層成形体１０を製造するためのものである。成形型１００は、互いに対向するように配置された上側取付板２０と下側取付板３０とを有する。上側取付板２０は、溶融状態の樹脂材料を射出する射出装置側に固定されている。下側取付板３０は、図示しない型開閉機構により図２，３に示すＸ軸方向に往復動する。
【００３０】
上側取付板２０と下側取付板３０との間には、キャビティ固定板２１及びコア固定板３１が互いに対向するように配置されている。キャビティ固定板２１は、Ｘ軸方向に移動可能に構成されており、上側取付板２０の内面から突出する４本のガイドピン２２によってガイドされる。また、コア固定板３１は、スペーサーブロック３２及び受け板３３を介して下側取付板３０に固定されており、下側取付板３０の移動に伴ってＸ軸方向に往復動する。
【００３１】
キャビティ固定板２１とコア固定板３１とは、下側取付板３０の往復動に伴って、キャビティ固定板２１とコア固定板３１とが離間した開状態（図２参照）と、キャビティ固定板２１とコア固定板３１とが接触した閉状態（図３参照）との間を移行する。キャビティ固定板２１とコア固定板３１とは、閉状態において、その内部に矩形板状のキャビティＶを形成する。キャビティ固定板２１の表面２１ａ及びコア固定板３１の表面３１ａによってキャビティ面が形成される。なお、後述の通り、本実施形態においてはコア固定板３１の表面３１ａに当接するように基材１が配置され、基材１とキャビティ固定板２１の表面２１ａとの間にクリアランスＣが形成される。
【００３２】
成形型１００は、型締力を所定の範囲で自在に設定できる構成となっている。かかる構成により、樹脂材料の射出に伴うキャビティＶ内の圧力上昇を抑制できる。すなわち、成形型１００は、例えば、樹脂材料の射出を行うにあたり、予め型締力を比較的低く設定したり、あるいは、下側取付板３０及びコア固定板３１等の自重のみに設定できるようになっている。これにより、キャビティＶ内の圧力が所定値を超えたときに、その圧力によって下側取付板３０が押されて移動し、キャビティ容積を増大させることができる。
【００３３】
キャビティ面は、熱伝導率が０．０５〜１０Ｗ／ｍ・Ｋの材料で形成されていることが好ましい。キャビティ面が熱伝導率０．０５〜１０Ｗ／ｍ・Ｋの材料で形成されたものであると、溶融樹脂を高速で射出してもキャビティＶ内の急激な温度変化を防止でき、所望の温度に保持しやすい。その結果、優れた外観品質の多層成形体を十分に高い歩留まりで製造できる。キャビティ面を形成する材料の熱伝導率は、０．０５〜９Ｗ／ｍ・Ｋであることがより好ましく、０．０５〜８．５Ｗ／ｍ・Ｋであることが更に好ましい。このような低熱伝導率を有する材料としては、例えば、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール系樹脂、ジルコニアセラミックスなどのセラミックス類などを挙げることができる。なお、本実施形態においては、上記範囲の熱伝導率を有する材料で、少なくともキャビティ固定板２１の表面２１ａが形成されていることが好ましい。
【００３４】
上側取付板２０の中央には、図示しない射出装置のノズル先端が入り込む略漏斗状のスプルーブッシュ２５が設けられている。また、上側取付板２０とキャビティ固定板２１との間には、ガイドピン２２に貫通されたランナストッパプレート２３が配置されており、ランナストッパプレート２３とキャビティ固定板２１とは、溶融状態の樹脂材料の流路を構成するランナ成形部２６を形成している（図３参照）。ランナ成形部２６は、スプルーブッシュ２５の出口側に接続されており、スプルーブッシュ２５との接続部を中心としてＹ軸方向に延在している。
【００３５】
キャビティ固定板２１内には、キャビティ固定板２１をＸ軸方向に貫通するスプル成形部２７が形成されている。このスプル成形部２７は、Ｙ軸方向におけるランナ成形部２６の先端部付近に形成されている。また、キャビティ固定板２１とコア固定板３１との間には、キャビティＶの入口を構成するゲート部２８が形成されている。ゲート部２８とランナ成形部２６とは、スプル成形部２７を介して連通している。
【００３６】
コア固定板３１におけるキャビティＶと反対側の面には、受け板３３が固定されている。この受け板３３と下側取付板３０との間には、キャビティＶ内で形成された多層成形体１０を型から外すための４本のエジェクタピン３５を保持するエジェクタプレート３６が設けられている。また、受け板３３と下側取付板３０との間には、Ｘ軸方向に移動するエジェクタプレート３６の両側にスペーサーブロック３２が配置されている。
【００３７】
本実施形態においては、射出装置として、例えば、インライン式スクリューを備えたものを使用できる。当該射出装置は、バレルと、バレル内を回転可能かつ軸方向にも前進後退可能なスクリューと、バレル内に樹脂材料を供給するホッパと、スクリューの前進、後進、回転を制御するモータとを備える。
【００３８】
＜多層成形体の製造方法＞
多層成形体１０を製造するには、まず、所定の形状に加工された基材１を準備する。基材１の成形方法は特に制限されず、基材１は射出成形や圧縮成形によって作製すればよい。
【００３９】
図４に示すように、コア固定板３１の表面３１ａと基材１の一方面とが当接するように、基材１をキャビティＶ内に配置する（第１工程）。これにより、基材１の他方面とこれに対向するキャビティ固定板２１の表面２１ａとの間にクリアランスＣが形成される。このクリアランスＣを熱可塑性樹脂材料で充填することによって被覆層２を形成する。被覆層２の厚さを０．６ｍｍ以下とするには、クリアランスＣの幅も０．６ｍｍ以下に設定すればよい。このようにクリアランスＣを設定することにより、被覆層２の厚みが所望の厚みよりも厚くなることを防止するとともに、被覆層２形成用の樹脂材料を円滑に流動させることができ、さらには、つやむらなどの外観不良の発生を抑制できる。なお、本実施形態においては、基材１の片面全体を被覆層２で覆う場合を例示するが、キャビティ面と基材１の表面を部分的に当接させ、残りの部分のみに被覆層２を設けるようにしてもよい。
【００４０】
第１工程において基材１をキャビティＶ内に配置するには、予め作製された基材を前記一対の金型間に挿入して配置してもよいし、多層成形体を製造するために用いられる公知の方法、例えば、コアバック方式、コア回転方式、ストリッパプレート回転方式、コアスライド方式、キャビティスライド方式など方法を用いて、前記一対の金型内で作製してもよい。
【００４１】
射出装置から供給される溶融状態の熱可塑性樹脂材料を、ゲート部２８のゲート２８ａから射出し、クリアランスＣに充填する（第２工程）。熱可塑性樹脂材料の射出率は、２００ｃｍ３／秒以上であり、３００ｃｍ３／秒以上であることが好ましい。射出率を２００ｃｍ３／秒以上とすることで、樹脂材料の粘度を十分に低下させることができ、クリアランスＣに溶融状態の樹脂組成物を十分に行き渡らせることができる。これにより、基材層上に優れた表面外観の被覆層を広範囲に亘って形成できる。他方、射出率２００ｃｍ３／秒未満であると、熱可塑性樹脂材料の粘度低下が不十分となり、被覆層２の外観不良が生じやすい。なお、射出する熱可塑性樹脂材料が充填材を含むものであると、一般に、成形体の表面にウェルドラインが生じやすいが、射出率を高めるとともに被覆層２の厚さを薄くすることで、ウェルドラインの発生を十分に抑制できる。
【００４２】
射出率を高めることによって上記のような利点がある反面、キャビティＶ内の圧力が上昇し、樹脂材料の充填性が不十分となる場合がある。そこで、第２工程において、キャビティＶ内の圧力によって金型が押されて移動し、キャビティ容積が増大し得るように金型の型締力を設定する。これにより、キャビティＶ内の過度の圧力上昇を防止するとともに、金型キャビティ面の形状を被覆層に転写することが可能となり、つやむらなどが発生して成形体の外観品質が損なわれることを防止することができる。設定する型締力は、使用する樹脂材料の種類や成形型の仕様に応じて適宜決定することができる。
【００４３】
図４に示すように、下側取付板３０の移動方向（Ｘ軸方向）に対して垂直な方向（Ｙ軸方向）に拡がるキャビティ面（表面２１ａ，３１ａ）を有する金型を使用すると、下側取付板３０が少し移動しただけでキャビティＶ内の圧力を十分に低減できる。本実施形態においては、キャビティ容積が増大する方向に下側取付板３０が０．１ｍｍ程度移動することでキャビティＶ内の過度の圧力上昇を防止できるため、高い寸法精度の多層成形体１０を作製できる。下側取付板の移動距離は、通常、射出成形機に設置された可動側型盤（図示せず）の位置を表示するモニターを用いて計測することができる。
【００４４】
本実施形態に係る方法は、第２の熱可塑性樹脂材料を円滑に流動させて効率よくキャビティに充填することができるため、樹脂材料の流動長を従来の方法と比較して長くできるという特長を有する。かかる特長を有効に利用する点から、ゲート２８ａからこのゲート２８ａを通じて供給される流動末端部（図４に示す点Ｐ１）までの距離を１００ｍｍ以上とすることが好ましく、１５０ｍｍ以上とすることがより好ましく、２００ｍｍ以上とすることが更に好ましく、３００ｍｍ以上とすることがより一層好ましい。この距離を１００ｍｍ以上とすることで、大型の多層成形体を製造する場合でも金型に設けるゲートの数を比較的少なくすることができ、多層成形体の表面のウェルドなどの外観不良をより低減することが可能となる。また、この距離を１５０ｍｍ以上（より好ましくは２００ｍｍ以上）とすることで、大型の多層成形体を効率的に製造しやすくなる。
【００４５】
第２工程におけるキャビティ面の温度は、使用する熱可塑性樹脂に応じて適宜決定されるが、８０℃以上であることが好ましく、９０℃以上であることがより好ましい。他方、当該温度は、第２の熱可塑性樹脂材料の結晶化温度以下であることが好ましく、この結晶化温度よりも１０℃以上低い温度であることがより好ましい。キャビティ面の温度を８０℃以上とすると、８０℃未満の場合と比較して溶融樹脂の流動性を十分に確保できる。他方、キャビティ面の温度を上記樹脂の結晶化温度以下とすると、当該温度を超える場合と比較して冷却に要する時間を短くできる。
尚、熱可塑性樹脂材料の結晶化温度は、ＪＩＳ  Ｋ７１２２に基づいて、示差走査熱量計を用いて測定することが出来る。
【００４６】
本実施形態においては、第２工程後、成形型１００の型締力を高める第３工程を更に実施することが好ましい。このようにしてキャビティＶ内の樹脂材料に対して押圧力を加えることで、面ひずみやつやむらなどの外観不良を防止することができ、より優れた外観品質の多層成形体を得ることができる。温度が十分に高い樹脂材料に対して当該処理を施すことが望ましいことから第３工程は第２工程の直後に実施することが好ましい。例えば、成形型１００の型締力を高め、キャビティ容積が減少するように下側取付板３０を移動させることによりキャビティＶ内の樹脂材料に対して押圧力を加えることができる。この工程において用いられる型締力としては、製品の大きさにより適宜選択することが出来るが、少なくとも第２工程で用いた型締力よりは高い値が用いられる。また、この工程において、下側取付板３０を移動させる速度は１０ｍｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましく、５０ｍｍ／ｓｅｃ以上であることがさらに好ましい。このような第３工程を用いることによって、被覆層２形成用の樹脂材料の流動長を大きくすることができ、さらに、被覆層２を薄肉化することが可能となる。このような方法を用いて、キャビティＶ内において被覆層２を形成した後、成形体に対して押圧力を加えることで、より優れた外観品質の多層成形体１０を得ることができる。
【００４７】
冷却時間１〜６０秒で成形体を冷却した後、下側取付板３０を移動させ、キャビティ固定板２１とコア固定板３１とを開状態とする。エジェクタピン３５を用いて多層成形体１０をコア固定板３１から取り外す（図５参照）。その後、不要な部分１０ａ，１０ｂを取り除く処理などを施して製品としての多層成形体１０が完成する。
【００４８】
本実施形態に係る方法によって得られた多層成形体１０は、機械物性及び表面外観の両方が十分に優れ、自動車内装部品又は外装部品、二輪車部品、家具や電気製品の部品、建材などとして幅広く使用することができ、とりわけ、自動車外装部品として有用である。また、本実施形態に係る方法によれば、優れた外観品質を有する大型プラスチック部品を効率的に製造できる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、図１に示すような形状の多層成形体１０を製造する場合を例示したが、多層成形体の形状はこれに限定されるものではない。
【００５０】
また、上記実施形態においては、１つのスプル成形部２７と、１つのゲート部２８とを有する装置を使用して１つのゲート２８ａから樹脂材料をキャビティＶ内に射出する場合を例示したが、複数のゲートから射出してもよい。この場合、各ゲートからそのゲートを通じて供給される樹脂材料の流動末端部までの距離は、各ゲートから射出される樹脂の単位時間当りの量、クリアランスの断面積等に基づいて算出される。
【００５１】
図６に示す成形型２００は、２つのスプル成形部２７と、２つのゲート部２８を有し、２つのゲート２８ａから同時に樹脂材料をキャビティＶ内に射出できるように構成されている。２つのゲート部２８は、キャビティＶをＹ軸方向で挟むように形成されている。ゲート部２８とランナ成形部２６とは、それぞれ対応するスプル成形部２７を介して連通している。２つのゲート２８ａをキャビティＶの両端部にそれぞれ設け、これらのゲート２８ａから単位時間あたり同量の樹脂材料を射出した場合、流動末端部はキャビティＶのＹ軸方向の中心の位置（図６に示す点Ｐ２）となる。
【実施例】
【００５２】
（実施例１）
被覆層形成用の熱可塑性樹脂材料として、結晶性ポリプロピレン、タルク及びゴムの混合物を使用した。表１に配合比率を示す。使用した混合物の結晶化温度は、ＤＳＣを用いて、ＪＩＳ  Ｋ７１２２に従って、１０℃／分の降温速度で測定した結果、１２０℃であった。図２に示す装置と同様の構成、すなわち、キャビティ面に１つのゲートを有する装置を使用した。このゲートから熱可塑性樹脂材料をキャビティ内に供給し、熱可塑性樹脂材料からなる基材（厚さ：２．５ｍｍ）の片面全体を覆うように被覆層を形成し、多層成形体を作製した。被覆層の形成は、表２の実施例１の欄に示す条件で行った。また、シリンダ温度は２５０℃とし、金型温度は１００℃とした。基材１と対向する金型キャビティ面には、厚み３００μｍのポリテトラフルオロエチレンシートを貼り付けた。該ポリテトラフルオロエチレンシートの熱伝導率は０．１８Ｗ／ｍ・Ｋであった。また、第３工程における型締速度の設定値は７０ｍｍ／ｓｅｃであった。
【００５３】
（比較例１，２）
表２の比較例１，２の欄に示す項目について条件を変更し、被覆層をそれぞれ形成したことの他は、実施例１と同様にして多層成形体を作製した。
【００５４】
（評価試験）
上記のようにして作製した実施例１及び比較例１，２の多層成形体について、下記の評価を行った。表２に結果を示す。
（１）被覆層形成用の樹脂材料の流動長
基材層上に形成された被覆層について、金型の樹脂供給用ゲートから流動末端部までの距離を計測することによって流動長を求めた。
【００５５】
（２）多層成形体の外観品質
（２−１）多層成形体の表面を目視により観察し、樹脂供給用ゲートと近かった部分について、つやむらの有無を判定した。
（２−２）多層成形体の全体について面ひずみの有無を目視により観察し、該多層成形体の外観品質を以下の基準に基づいて評価した。
蛍光灯の下で成形品の表面を観察した時に、成形品表面に映った蛍光灯の像が歪んでいる場合、面ひずみが発生していると判定した。
Ａ：面ひずみの発生が認められない。
Ｂ：面ひずみの発生が認められる。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
【表２】
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【符号の説明】
【００５８】
１…基材（基材層）、２…被覆層、１０…多層成形体、２０…上側取付板、２１…キャビティ固定板（金型）、２１ａ…キャビティ固定板の表面（キャビティ面）、２８…ゲート部、２８ａ…ゲート、３０…下側取付板、３１…コア固定板（金型）、３１ａ…可動側型の表面（キャビティ面）、１００，２００…成形型、Ｃ…クリアランス、Ｐ１，Ｐ２…流動末端部、Ｖ…キャビティ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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