(57)【要約】【課題】表層の厚みが部分的に異なるサンドイッチ成形品において、サンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約されない射出成形方法及び射出成形機を提供する。【解決手段】基材層９ｇを成形する基材層成形工程と、基材層９ｇを保持させた固定金型２と対向する位置に第２可動金型４ｂを移動させる金型移動工程と、基材層９ｇを保持させた固定金型２と第２可動金型４ｂとの間に形成される第２金型キャビティ１０ａに、非発泡性の第１樹脂９ｂを射出充填し、第２金型キャビティ１０ａを第１樹脂９ｂで満たす第１射出充填工程と、第２金型キャビティ１０ａを所定量だけ拡張させる第２金型キャビティ拡張工程と、第２金型キャビティ１０ａ内の第１樹脂９ｂ内に第２樹脂１０ｂを射出充填する第２射出充填工程と、を有する射出成形方法によって達成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型と組み合わされて、金型キャビティを形成可能な少なくとも２つの第１可動金型及び第２可動金型を用いて、表層と内層とからなるサンドイッチ成形品を成形する射出成形方法であって、
前記固定金型と前記第１可動金型とを型締めし、形成される第１金型キャビティに基材層樹脂を射出充填し、基材層を成形する基材層成形工程と、
前記基材層成形工程の完了後に、前記基材層を保持させた前記固定金型から前記第１可動金型を型開きさせ、前記固定金型と対向する位置に前記第２可動金型を移動させる金型移動工程と、
前記金型移動工程の完了後に、前記固定金型と前記第２可動金型とを型締めし、前記基材層と前記第２可動金型との間に形成される第２金型キャビティに、非発泡性の第１樹脂を射出充填し、前記第２金型キャビティを前記第１樹脂で満たす第１射出充填工程と、
前記第１射出充填工程の完了後に、前記第２金型キャビティを所定量だけ拡張させる第２金型キャビティ拡張工程と、
前記第２金型キャビティ拡張工程の開始後に、前記第２金型キャビティ内の前記第１樹脂内に第２樹脂を射出充填する第２射出充填工程と、
を有する射出成形方法。
【請求項２】
前記基材層樹脂に、前記第１樹脂と同じ非発泡性樹脂を使用する、請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項３】
固定金型と組み合わされて、金型キャビティを形成可能な少なくとも２つの第１可動金型及び第２可動金型を用いて、表層と内層とからなるサンドイッチ成形品を成形する射出成形方法であって、
前記固定金型と第１可動金型とを型締めし、形成される第１金型キャビティに基材層樹脂を射出充填し、基材層を成形する基材層成形工程と、
前記基材層成形工程の完了後に、前記基材層を保持させた前記固定金型から前記第１可動金型を型開きさせ、前記固定金型と対向する位置に第２可動金型を移動させる金型移動工程と、
前記金型移動工程の完了後に、前記固定金型と前記第２可動金型とを型締めし、前記基材層と前記第２可動金型との間に形成される第２金型キャビティに、発泡性の第１樹脂を射出充填し、前記第２金型キャビティを前記第１樹脂で満たす第１射出充填工程と、
前記第１射出充填工程の開始後に、前記第２金型キャビティを所定量だけ拡張させ、前記第２金型キャビティ内の前記第１樹脂を発泡させる第２金型キャビティ拡張工程と、
前記第１射出充填工程の完了後で、かつ、前記第２金型キャビティ拡張工程の開始後に、前記第２金型キャビティ内の前記第１樹脂内に第２樹脂を射出充填する第２射出充填工程と、
を有する射出成形方法。
【請求項４】
前記基材層樹脂に、前記第１樹脂と同じ発泡性樹脂を使用する、請求項３に記載の射出成形方法。
【請求項５】
前記第２樹脂が発泡性樹脂であって、前記第２射出充填工程の開始後に、前記第２金型キャビティを更に所定量だけ拡張させ、前記第２金型キャビティ内の前記第１樹脂内に射出充填させた前記第２樹脂を発泡させる第２金型キャビティ再拡張工程を、
更に有する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の射出成形方法。
【請求項６】
前記第２金型キャビティの拡張が、射出成形機の型開閉機構による型開閉動作、及び、金型内可動部の移動動作の少なくとも一つにより行われる、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の射出成形方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の射出成形方法に使用する射出成形機であって、
前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
少なくとも２つの前記第１可動金型及び前記第２可動金型が取り付け可能で、前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能な可動盤と、
を有し、
前記金型移動工程が、前記可動盤に取り付けられ、前記第１可動金型及び前記第２可動金型を型開閉方向と直交する方向に移動可能な金型スライド手段により行われる射出成形機。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の射出成形方法に使用する射出成形機であって、
前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
少なくとも２つの前記第１可動金型及び前記第２可動金型が取り付け可能で、前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能な可動盤と、
を有し、
前記金型移動工程が、前記可動盤に取り付けられ、前記第１可動金型及び前記第２可動金型を型開閉方向と平行な回転軸周りに回転移動可能な金型回転手段により行われる射出成形機。
【請求項９】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の射出成形方法に使用する射出成形機であって、
前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能で、少なくとも２つの平行な金型取付面を、型開閉方向と直交する回転軸周りに回転可能な回転盤と、
を有し、
前記金型移動工程が、前記回転盤の前記金型取付面に取り付けられた前記第１可動金型及び前記第２可動金型を回転させることにより行われる射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層及び内層からなるサンドイッチ成形品の射出成形方法及び同射出成形方法に好適な射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表層と、この表層に内包された内層とからなるサンドイッチ成形品が知られている。サンドイッチ成形品は、樹脂成形品における、異材、同材、異色、同色様々な組み合わせからなる積層成形品の一つである。このようなサンドイッチ成形品は、１つの層の一方の表面にのみ別層が積層される積層成形品とは異なり、内層が表層に内包される積層成形品であるため、一般的には、内包される内層は表層には露出せず、樹脂成形品自体の外観性や意匠性は表層で確保可能である。そのため、近年、プラスチック製資源ごみや廃棄プラスチック等を原料とする、コストダウンや環境対応に適したリサイクル樹脂等が内層に採用されたサンドイッチ成形品が、自動車のバンパーや輸送・物流用パレット、あるいは、コンテナボックス等、使用樹脂量が多い大物部品用の樹脂成形品として採用されている。また、サンドイッチ成形品は、表層による製品外観性の確保と共に、内層に発泡性樹脂や機能性樹脂を採用することによる、軽量化や電磁波遮断機能等の付加価値を必要とする部材にも採用されている。
【０００３】
サンドイッチ成形品を成形する射出成形方法（コ・インジェクション法）としては、主に、多段成形方法と同時成形方法の２つの方法が知られている。多段成形方法は、表層用樹脂を金型キャビティ内に射出充填させた後、内層用樹脂を表層用樹脂内に射出充填させ、これら２つの樹脂で金型キャビティを満たす方法である（特許文献１）。同時成形方法は、表層用樹脂を金型キャビティ内に射出充填させた後、表層用樹脂と内層用樹脂とを、表層用樹脂が外周側で、その中心に内層用樹脂が配置されるような層流状態で、先に射出した表層用樹脂内に射出充填させ、これら２つの樹脂で金型キャビティを満たす方法である（特許文献２）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の射出成形方法も含め、サンドイッチ成形品を成形する一般的な射出成形方法においては、表層用樹脂及び内層用樹脂の射出充填工程において、それぞれの樹脂の射出充填工程の開始及び完了のタイミングに多少の差異はあっても、金型キャビティが、それぞれの樹脂の自由流動に依存して満たされる。そのため、成形品の形状が単純な場合、表層及び内層は、金型キャビティの内面に対して直交する方向に、略一定の厚みの比率（表層の厚み：内層の厚み＝Ｘ：Ｙ）となって形成される。また、実際の成形品においては、補強リブ等の有無により、表面（意匠面）と裏面（非意匠面）とで成形形状が異なったり、あるいは、意匠性のために成形品の断面方向の厚みを部分的に変化させたりするため、成形品の形状が複雑になり、サンドイッチ成形品の表層及び内層の厚みの比率が一定となることは少なく、サンドイッチ成形品の表層は、内層の厚みに依らず、サンドイッチ成形品の略全面において略同一の厚みで成形される。このように、サンドイッチ成形品を成形する一般的な射出成形方法においては、サンドイッチ成形品の表層の厚みを部分的に異なるように成形することは困難であった。
【０００５】
一方で、近年、サンドイッチ成形品の表層を部分的に、例えば、表面側と裏面側（意匠面と非意匠面）とで、あるいは、表面側及び裏面側のいずれか一方の面の一部分とそれ以外の部分とで、それぞれの厚みが異なるように成形したい、すなわち、サンドイッチ成形品の厚み方向（一般的には、射出成形機の長手方向）において、内層をサンドイッチ成形品の表面側、あるいは、裏面側のいずれか一方に偏芯させた状態や、表面側及び裏面側のいずれか一方の面の一部分のみ、表層を厚肉状態で成形したいとする要求がある。具体的には、表面側（意匠面側）の表層を、表層用樹脂の触感等（直接的に接触して感じる直接的触感）を活かすために薄肉で成形し、裏面側（非意匠面側）の表層の略全面もしくは一部分を、サンドイッチ成形品の全体の剛性確保や、他の部品への取り付け剛性等の確保のため、他の表層よりも厚肉で成形することが要求される場合等である。
【０００６】
出願人は、このような要求を鑑み、サンドイッチ成形品において、表層の厚みが部分的に異なるように成形することができる射出成形方法（特許文献３）を出願している。具体的には、金型キャビティ内で基材層を成形した後、同金型キャビティを所定量だけ拡張させ、基材層と一方の金型との間に形成される金型キャビティ拡張部においてサンドイッチ成形部を成形することにより、基材層にサンドイッチ成形部が積層された積層成形品を１つのサンドイッチ成形品として成形するものである。これにより、基材層が積層されていないサンドイッチ成形部の表層（薄肉部分）に対して、サンドイッチ成形部の任意の部分に積層された基材層（基材層が積層されたサンドイッチ成形部の表層を含む）部分を、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−１７４６０３号公報
【特許文献２】特開２００１−０９６５６６号公報
【特許文献３】特願２０１２−２８０５０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
出願人の出願した特許文献３は、特許文献１や特許文献２に記載の射出成形方法も含め、サンドイッチ成形品を成形する一般的な射出成形方法に対して、表層の厚みが部分的に異なるように成形することができるだけでなく、樹脂反転不良を防止しつつ、サンドイッチ成形品の容積に対する内層用樹脂の充填比率を大幅に向上させるという優れた効果を奏するものである。
【０００９】
しかしながら、厚肉部分（基材層）にサンドイッチ成形部を積層させるため、金型キャビティ拡張部の形成（金型キャビティの拡張）が、射出成形機の型開閉機構による型開き動作により行われる形態においては、サンドイッチ成形体の型開き方向側の意匠（形状）が、サンドイッチ成形体と厚肉部分（基材層）との接触面と同じ意匠に成形される。そのため、図１２（ａ）に示すように、基材層９ｇ（厚肉部分）の型閉じ方向側（図面右側）の意匠と、サンドイッチ成形部９ｈの型開き方向側（図面左側）の意匠とが異なるサンドイッチ成形品の成形は可能であっても、図１２（ｂ）に示すように、基材層９ｇ（厚肉部分）の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合、サンドイッチ成形体９ｈの型開き方向側を、例えば、面一に成形したくても、２点鎖線で示すような、基材層９ｇ（厚肉部分）の型開き方向側の意匠が成形される。すなわち、サンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約される、という問題がある。
【００１０】
また、図１２（ｃ）に示すように、基材層９ｇ（厚肉部分）が型開閉方向と略直交する面から略平行する面、すなわち、側面へ連続するような意匠の場合も、サンドイッチ成形体９ｈの型開き方向側を面一に成形したくても、サンドイッチ成形体９ｈの型開き方向側に、２点鎖線で示すような基材層９ｇ（厚肉部分）の型開き方向側の意匠が成形されるという、同様の問題がある。
【００１１】
一方、金型キャビティ拡張部の形成が、金型内可動部の移動動作により行われる形態においては、サンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約されないように、すなわち、図１２（ｂ）や図１２（ｃ）に示す２点鎖線部分が成形されないように金型キャビティ拡張部を形成させるためには、金型可動部の構造が複雑になる、あるいは、金型内可動部の分割ラインが意匠面に転写されて意匠性を低下させるという問題がある。これらの問題を回避するためには、簡単な構造の金型内可動部で、且つ、これらの分割ラインが意匠面に転写されないように、金型キャビティ拡張部が形成される必要があるが、その結果、成形可能なサンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約されることは容易に想像できることである。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、具体的には、サンドイッチ成形品において、表層の厚みが部分的に異なるように成形する場合に、サンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約されない射出成形方法及び射出成形機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】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明に係る第１の射出成形方法は、固定金型と組み合わされて、金型キャビティを形成可能な少なくとも２つの第１可動金型及び第２可動金型を用いて、表層と内層とからなるサンドイッチ成形品を成形する射出成形方法であって、
前記固定金型と前記第１可動金型とを型締めし、形成される第１金型キャビティに基材層樹脂を射出充填し、基材層を成形する基材層成形工程と、
前記基材層成形工程の完了後に、前記基材層を保持させた前記固定金型から前記第１可動金型を型開きさせ、前記固定金型と対向する位置に前記第２可動金型を移動させる金型移動工程と、
前記金型移動工程の完了後に、前記固定金型と前記第２可動金型とを型締めし、前記基材層と前記第２可動金型との間に形成される第２金型キャビティに、非発泡性の第１樹脂を射出充填し、前記第２金型キャビティを前記第１樹脂で満たす第１射出充填工程と、
前記第１射出充填工程の完了後に、前記第２金型キャビティを所定量だけ拡張させる第２金型キャビティ拡張工程と、
前記第２金型キャビティ拡張工程の開始後に、前記第２金型キャビティ内の前記第１樹脂内に第２樹脂を射出充填する第２射出充填工程と、
を有する。
【００１４】
この本発明に係る第１の射出成形方法において、前記基材層樹脂に、前記第１樹脂と同じ非発泡性樹脂を使用しても良い。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、本発明に係る第２の射出成形方法は、固定金型と組み合わされて、金型キャビティを形成可能な少なくとも２つの第１可動金型及び第２可動金型を用いて、表層と内層とからなるサンドイッチ成形品を成形する射出成形方法であって、
前記固定金型と第１可動金型とを型締めし、形成される第１金型キャビティに基材層樹脂を射出充填し、基材層を成形する基材層成形工程と、
前記基材層成形工程の完了後に、前記基材層を保持させた前記固定金型から前記第１可動金型を型開きさせ、前記固定金型と対向する位置に第２可動金型を移動させる金型移動工程と、
前記金型移動工程の完了後に、前記固定金型と前記第２可動金型とを型締めし、前記基材層と前記第２可動金型との間に形成される第２金型キャビティに、発泡性の第１樹脂を射出充填し、前記第２金型キャビティを前記第１樹脂で満たす第１射出充填工程と、
前記第１射出充填工程の開始後に、前記第２金型キャビティを所定量だけ拡張させ、前記第２金型キャビティ内の前記第１樹脂を発泡させる第２金型キャビティ拡張工程と、
前記第１射出充填工程の完了後で、かつ、前記第２金型キャビティ拡張工程の開始後に、前記第２金型キャビティ内の前記第１樹脂内に第２樹脂を射出充填する第２射出充填工程と、
を有する。
【００１６】
この本発明に係る第２の射出成形方法において、前記基材層樹脂に、前記第１樹脂と同じ発泡性樹脂を使用しても良い。
【００１７】
本発明に係る射出成形方法において、前記第２樹脂が発泡性樹脂であって、前記第２射出充填工程の開始後に、前記第２金型キャビティを更に所定量だけ拡張させ、前記第２金型キャビティ内の前記第１樹脂内に射出充填させた前記第２樹脂を発泡させる第２金型キャビティ再拡張工程を、
更に備えるとしても良い。
【００１８】
また、本発明に係る射出成形方法において、前記第２金型キャビティの拡張が、射出成形機の型開閉機構による型開閉動作、及び、金型内可動部の移動動作の少なくとも一つにより行われるとしても良い。
【００１９】
一方、上記の目的を達成するため、本発明に係る射出成形方法に使用する、本発明に係る第１の射出成形機は、
前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
少なくとも２つの前記第１可動金型及び前記第２可動金型が取り付け可能で、前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能な可動盤と、
を有し、
前記金型移動工程が、前記可動盤に取り付けられ、前記第１可動金型及び前記第２可動金型を型開閉方向と直交する方向に移動可能な金型スライド手段により行われる。
【００２０】
また、本発明に係る第２の射出成形機は、前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
少なくとも２つの前記第１可動金型及び前記第２可動金型が取り付け可能で、前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能な可動盤と、
を有し、
前記金型移動工程が、前記可動盤に取り付けられ、前記第１可動金型及び前記第２可動金型を型開閉方向と平行な回転軸周りに回転移動可能な金型回転手段により行われる。
【００２１】
更に、本発明に係る第３の射出成形機は、前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能で、少なくとも２つの平行な金型取付面を、型開閉方向と直交する回転軸周りに回転可能な回転盤と、
を有し、
前記金型移動工程が、前記回転盤の前記金型取付面に取り付けられた前記第１可動金型及び前記第２可動金型を回転させることにより行われる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る射出成形方法により、サンドイッチ成形品において、表層の厚みが部分的に異なるように成形する場合に、サンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約されない。
【００２３】
また、本発明に係る射出成形機は、本発明に係る射出成形方法の金型移動工程を行うために好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る射出成形機の概略側面図である。
【図２】実施例１に係る射出成形方法の成形工程の前半を示す金型の概略断面図である。
【図３】実施例１に係る射出成形方法の成形工程の後半を示す金型の概略断面図である。
【図４】実施例１に係る射出成形方法の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。
【図５】実施例１に係る射出成形方法において、別のサンドイッチ成形品を成形する場合の、各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。
【図６】実施例２に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程を示す金型の概略断面図である。
【図７】実施例２に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程他の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。
【図８】実施例３に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程、第２射出充填工程及び第２金型キャビティ再拡張工程を示す金型の概略断面図である。
【図９】実施例３に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程、第２射出充填工程及び第２金型キャビティ再拡張工程の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。
【図１０】実施例４に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程、第２射出充填工程及び第２金型キャビティ再拡張工程を示す金型の概略断面図である。
【図１１】実施例４に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程、第２射出充填工程及び第２金型キャビティ再拡張工程の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。
【図１２】特許文献３の射出成形方法において、成形可能なサンドイッチ成形品及び成形に問題があるサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１乃至図５を参照しながら、本発明の実施例１に係る射出成形方法及び本発明に係る射出成形機を説明する。図１（ａ）乃至図１（ｃ）は、本発明に係る射出成形機の概略側面図である。図１（ａ）が、可動盤に取り付けられ、第１可動金型及び第２可動金型を型開閉方向と直交する方向に移動可能な金型スライド手段により金型移動工程が行われる射出成形機、図１（ｂ）が、可動盤に取り付けられ、第１可動金型及び第２可動金型を型開閉方向と平行な回転軸周りに回転移動可能な金型回転手段により金型移動工程が行われる射出成形機、図１（ｃ）が、回転盤の少なくとも２つの金型取付面に取り付けられた第１可動金型及び第２可動金型を回転させることにより金型移動工程が行われる射出成形機を示す。
【００２７】
図２（ａ）乃至図２（ｃ）は、実施例１に係る射出成形方法の成形工程の前半を示す金型の概略断面図である。図２（ａ）が基材層成形工程、図２（ｂ）が金型移動工程において、固定金型から第１金型を型開きさせた状態、図２（ｃ）が金型移動工程において、固定金型と対向する位置に第２可動金型を移動させた状態を示す。図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、実施例１に係る射出成形方法の成形工程の後半を示す金型の概略断面図である。図３（ａ）が固定金型と第２可動金型とを型閉じさせた後の第１射出充填工程、図３（ｂ）が第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の開始時、図３（ｃ）が第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の完了時を示す。
【００２８】
図４（ａ）乃至図４（ｃ）は、実施例１に係る射出成形方法の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。図４（ａ）が第１射出充填工程完了後のサンドイッチ成形品、図４（ｂ）が第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の開始時のサンドイッチ成形品、図４（ｃ）が製品冷却工程の完了後のサンドイッチ成形品を示す。
【００２９】
図５（ａ）乃至図５（ｃ）は、実施例１に係る射出成形方法において、別のサンドイッチ成形品を成形する場合の、各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。それぞれが、図４（ａ）乃至図４（ｃ）のサンドイッチ成形品に対応する状態を示す。
【００３０】
実施例１に係る射出成形方法を説明する前に、本発明に係る射出成形機を説明する。本発明に係る射出成形方法は、成形サイクル中に、後述するような金型移動工程を有する。この金型移動工程を行う場合に好適な射出成形機としては、まず、図１（ａ）に示すように、可動盤４０に取り付けられ、第１可動金型４ａ及び第２可動金型４ｂを型開閉方向と直交する方向に移動可能な金型スライド手段３０ａにより金型移動工程が行われる射出成形機１ａがある。
【００３１】
射出成形機１ａのベース５０には固定盤２０が固定され、固定盤２０には固定金型２が取り付けられる。そして、金型スライド手段３０ａに取り付けられた第１可動金型４ａ及び第２可動金型４ｂが、型開閉機構６０及び金型スライド手段３０ａにより、固定金型２と任意で組み合わされて、それぞれ、第１金型キャビティ９ａ及び第２金型キャビティ１０ａが形成される。図１（ａ）においては、第１可動金型４ａ及び第２可動金型４ｂを、型開閉方向と直交する上下方向に移動させる形態としているが、型開閉方向と直交する左右方向に移動させる形態であっても良い。また、固定金型２には複数の射出ユニットが、第１金型キャビティ９ａ及び第２金型キャビティ１０ａに溶融樹脂を射出充填可能に配置されるが、これらについては、本発明の実施例１に係る射出成形方法において説明する。尚、本発明に係る射出成形機においては、複数の射出ユニットの配置を鑑み、金型スライド手段が可動盤に取り付けられるものとしたが、これら複数の射出ユニットが適切に配置され、形成される金型キャビティ内へ射出充填可能であれば、金型スライド手段が固定盤に取り付けられる射出成形機を使用しても、本発明に係る射出成形方法は実施可能である。
【００３２】
次に、図１（ｂ）に示すように、可動盤４０に取り付けられ、第１可動金型４ａ及び第２可動金型４ｂを型開閉方向と平行な回転軸周りに回転移動可能な金型回転手段３０ｂにより金型移動工程が行われる射出成形機１ｂがある。金型回転手段３０ｂ以外は、射出成形機１ａと同様の構成である。この射出成形機の構成においても、複数の射出ユニットの適切な配置が可能であれば、金型回転手段が固定盤に取り付けられる構成での、本発明に係る射出成形方法は実施可能である。
【００３３】
また、図１（ｃ）に示すように、固定盤２０に対向して型開閉方向に移動可能で、少なくとも２つの平行な金型取付面を、型開閉方向と直交する回転軸周りに回転可能な回転盤３０ｃを有し、回転盤３０ｃの少なくとも２つの金型取付面に取り付けられた第１可動金型４ａ及び第２可動金型４ｂを回転させることにより金型移動工程が行われる射出成形機１ｃがある。図１（ｃ）においては、回転盤３０ｃを、型開閉方向と直交する鉛直方向の回転軸周りに回転させる形態としているが、型開閉方向と直交する水平方向の回転軸周りに回転させる形態であっても良い。
【００３４】
ここで、射出成形機１ｃにおいては、可動盤４０に第１可動金型４ａ及び第２可動金型４ｂと組み合わせ可能な金型や装置等を取り付け、固定盤２０及び回転盤３０ｃ間で行われる射出成形とは異なる射出成形や後処理等が、可動盤４０及び回転盤３０ｃ間で行われても良い。一方、そのような必要がなければ、型締め時に、可動盤４０側となる第１可動金型４ａや第２可動金型４ｂの金型分割面を保護する保護プレート４１等が、可動盤４０に取り付けられることが好ましい。回転盤３０ｃ及び保護プレート４１以外は、射出成形機１ａと同様の構成である。また、可動盤４０に固定金型２を取り付け、回転盤３０及び可動盤４０間で本発明に係る射出成形方法を実施することも可能である。
【００３５】
引き続き、実施例１に係る射出成形方法を説明する。本実施例１に依らず、以下説明する他の実施例において、先に説明した射出成形機１ａ乃至射出成形機１ｃのいずれの射出成形機も使用可能である。よって、必要がある場合を除き、本発明の実施例１に係る射出成形方法の説明において、射出成形機に関する説明は省略する。
【００３６】
初めに、本発明に係る射出成形機の説明において省略した、射出ユニット及び金型の構成について説明する。図２（ａ）に示すように、固定金型２と第１可動金型４ａとが組み合わされて第１金型キャビティ９ａが形成される。固定金型２には、以下３つの射出ユニットが、形成される金型キャビティ内に溶融樹脂を射出充填可能に配置される。１つが、サンドイッチ成形品９の表層の一部を形成する基材層樹脂８ｂを可塑化（溶融化）して第１金型キャビティ９ａ内に射出充填可能な基材層射出ユニット１６、次に、サンドイッチ成形品９の表層の一部を形成する非発泡性の第１樹脂９ｂを可塑化して、後述する第２金型キャビティ１０ａ（図３（ａ））内に射出充填可能な第１射出ユニット１７、最後に、内層を形成する非発泡性の第２樹脂１０ｂを可塑化して、同じく第２金型キャビティ１０ａ内に射出充填可能な第２射出ユニット１８である。
【００３７】
ここで、図２他において、第２射出ユニット１８が、固定金型２の上方に配置され、基材層射出ユニット１６及び第１射出ユニット１７が、固定金型２の第１金型キャビティ９ａを形成する側の面の反対面（図面右側）に並行に配置されているが、基材層射出ユニット１６、第１射出ユニット１７及び第２射出ユニット１８は、それぞれが、固定金型２に射出充填可能に配置されれば、並行型配置、Ｖ字型配置、W字型配列、斜め型配置及びＬ字型配置等の公知の配置が可能であり、３つの射出ユニットの配置について本発明に係る制約はない。市販されている後付け用の射出ユニットにより必要な射出充填量が確保できるのであれば、汎用の射出成形機にそれら後付け用の射出ユニットを追加する形態であっても良い。
【００３８】
また、固定金型２は、基材層射出ユニット１６から射出された基材層樹脂８ｂが第１金型キャビティ９ａ内に向けて流動する基材層樹脂流路８ｃと、この基材層樹脂流路８ｃの第１金型キャビティ９ａ内に連通されるゲート部分に設けられたゲートバルブ（樹脂遮断開放切替弁）８ｄと、第１射出ユニット１７から射出された第１樹脂９ｂが第２金型キャビティ１０ａ内に向けて流動する第１樹脂流路９ｃと、この第１樹脂流路９ｃの第２金型キャビティ１０ａ内に連通されるゲート部分に設けられたゲートバルブ９ｄと、第２射出ユニット１８から射出された第２樹脂１０ｂが、第２金型キャビティ１０ａ内に向けて流動する第２樹脂流路１０ｃと、この第２樹脂流路１０ｃの第２金型キャビティ１０ａ内に連通されるゲート部分に設けられたゲートバルブ１０ｄとを有している。本実施例１において、基材層樹脂流路８ｃ、第１樹脂流路９ｃ及び第２樹脂流路１０ｃは、それぞれのゲートバルブも含め、すべてホットランナーで構成されているものとする。
【００３９】
そして、固定金型２と、これと組み合わされる第１可動金型４ａ及び第２可動金型４ｂとは、それぞれの金型の分割面（金型分割面、パーティング面、割面と呼称されることもある）がシェアエッジ構造となっており、射出成形機の型開閉機構による型開閉動作で、金型キャビティの容積を変化させることができる。これは、後述する第２金型キャビティ拡張工程や第２金型キャビティ再拡張工程が行われる固定金型２及び第２可動金型４ｂの組み合わせにおいて必要となる金型構造であるが、後述する基材層成形工程が行われる固定金型２との組み合わせを鑑み、第１可動金型４ａもシェアエッジ構造となるものである。
【００４０】
ここで、シェアエッジ構造とは、くいきり構造、あるいはインロー構造等と呼称されることもあり、金型の分割面を形成する嵌合部の構造として一般的に知られた構造であり、型開閉方向に伸びて、互いに摺動しながら挿脱することのできる嵌合部を、固定金型と可動金型の間に形成することによって、金型キャビティ内に射出充填された溶融樹脂が、所定量、金型を型開きさせても金型外に漏れ出すのを防止することができる構造である。尚、シェアエッジ構造の金型ではない、一般的な突き当て式の金型分割面を有する金型であっても、金型キャビティ内に射出充填された溶融樹脂が、所定量、金型を型開きさせても金型外に漏れ出すのを防止することを防止することは可能である。しかしながら、説明を簡単にするために、本実施例１ではシェアエッジ構造の金型であることを前提に説明する。
【００４１】
実施例１に係る射出成形方法の説明に戻る。実施例１に係る射出成形方法は、図２（ａ）に示すように、型締めにより、固定金型２及び第１可動金型４ａとの間に形成される第１金型キャビティ９ａ内に、サンドイッチ成形品９の表層の一部を形成する基材層樹脂８ｂを射出充填させて、基材層９ｇを成形する基材層成形工程により成形サイクルが開始される。具体的には、第１可動金型４ａを図示しない型開閉機構により固定金型２に型閉じさせた後、型締力を付与させる。次に、型締力を付与させた状態において、基材層樹脂流路８ｃのゲートバルブ８ｄを開放させて、基材層射出ユニット１６から基材層樹脂流路８ｃを介して、非発泡性の基材層樹脂８ｂを第１金型キャビティ９ａに射出充填させる。このまま、金型キャビティ９ａ内の基材層樹脂８ｂを冷却固化させ、第１金型キャビティ９ａ内で基材層９ｇを成形させる。
【００４２】
尚、この基材層成形工程において、第１樹脂流路９ｃのゲートバルブ９ｄ及び第２樹脂流路１０ｃのゲートバルブ１０ｄは、第１金型キャビティ９ａに連通される位置には配置されておらず、基材層樹脂８ｂがこれらのゲートバルブを介して、第１樹脂流路９ｃ及び第２樹脂流路１０ｃに逆流することはない。
【００４３】
基材層成形工程による基材層９ｇの成形は、一般的な射出成形方法によるため、詳細な説明は省略するが、第１金型キャビティ９ａ内が基材層樹脂８ｂで略１００％満たされる、所謂、フルパック状態で行われる。また、先に説明したように、固定金型２及び第１可動金型４ａもシェアエッジ構造金型の組み合わせとなるため、基材成形工程において、射出圧縮方法や射出プレス成形方法、あるいは、基材層樹脂８ｂを発泡性の樹脂とし、可動金型４を微小型開きさせて、金型キャビティ９ａ内に射出充填させた基材層樹脂８ｂを発泡させる拡張発泡成形方法を行うことが可能である。
【００４４】
後述するように、最初に成形される基材層樹脂８ｂからなる基材層９ｇには、サンドイッチ成形部９ｈが積層され、この基材層９ｇがサンドイッチ成形品９の表層の一部となるため、基材層樹脂８ｂには、サンドイッチ成形部９ｈの表層となる第１樹脂９ｂとの融着（固着）強度が十分に得られる樹脂が採用されることが好ましい。この基材層９ｇは、サンドイッチ成形品９の表面及び裏面（意匠面及び非意匠面）のいずれの面、あるいは、いずれの面の一部であっても良い。また、基材層９ｇにサンドイッチ成形体９ｈを積層する際の金型キャビティ（第２金型キャビティ１０ａ）が、後述する金型移動工程により、第１可動金型４ａから第２可動金型４ｂに切り替えられるため、基材層９ｇ（厚肉部分）の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈの型開き方向側の意匠が形成できる。また、型開閉方向と略直交する面（例えば、サンドイッチ成形品９の意匠面や非意匠面）だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面（例えば、サンドイッチ成形品９の側面）にも、基材層９ｇ、すなわち、サンドイッチ成形品９の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈの型開き方向側の意匠が形成できる。
【００４５】
基材層成形工程後、図２（ｂ）に示すように、第１可動金型４ａを図示しない型開閉機構により固定金型２から型開きさせ、図２（ｃ）に示すように、固定金型２と対向する位置に第２可動金型４ｂを移動させる（金型移動工程）。この金型移動工程における、固定金型２に対向する位置への、第１可動金型４ａから第２可動金型４ｂへの金型の移動（切り替え）は、先に本発明に係る射出成形機で説明した構成及び図（図１（ａ）乃至図１（ｃ））から容易に推測できるため説明は省略する。
【００４６】
金型移動工程の完了後、図３（ａ）に示すように、第２可動金型４ｂを図示しない型開閉機構により固定金型２に型閉じさせ、基材層９ｇを保持させた固定金型２と第２可動金型４ｂとの間に第２金型キャビティ１０ａを形成させた後、型締力を付与させる。第１樹脂流路９ｃのゲートバルブ９ｄ及び第２樹脂流路１０ｃのゲートバルブ１０ｄは、この状態において、第２金型キャビティ１０ａに連通可能に配置されている。
【００４７】
次に、型締力を付与させた状態において、第１樹脂流路９ｃのゲートバルブ９ｄを開放させて、第１射出ユニット１７から第１樹脂流路９ｃを介して、第１樹脂９ｂを第２金型キャビティ１０ａ内に射出充填させる（第１射出充填工程）。この第１射出充填工程は、前述したサンドイッチ成形部９ｈの表層となる第１樹脂９ｂを射出充填させる工程である。この時、第２樹脂流路１０ｃのゲートバルブ１０ｄは閉じられており、第２金型キャビティ１０ａ内に射出充填させた第１樹脂９ｂが第２樹脂流路１０ｃに逆流することはない。
【００４８】
尚、第１射出充填工程も、第２金型キャビティ１０ａ内が第１樹脂９ｂで略１００％満たされるフルパック状態で行われることが好ましい。具体的には、第１射出充填工程により射出充填させる第１樹脂９ｂの量（容積）に合わせて、第２金型キャビティ１０ａが略１００％満たされるように、第２金型キャビティ１０ａの容積を決定するか、第２金型キャビティ１０ａの容積に合わせて、第２金型キャビティ１０ａが略１００％満たされるように、第１射出充填工程により射出充填させる第１樹脂９ｂの量（容積）を決定するか、金型設計やサンドイッチ成形品９の射出成形条件等を鑑み、いずれか好適な方法が選択されれば良い。このような第１射出充填工程により、第２金型キャビティ１０ａに射出充填させた第１樹脂９ｂは、図４（ａ）に示すように、第２金型キャビティ１０ａの意匠（金型内面）との接触面（外周面）及び基材層９ｇとの接触面に形成されるスキン層９ｅと、その内部がまだ溶融状態の溶融層９ｆで構成される状態となる。この時の第２金型キャビティ１０ａの型開閉方向の距離をα’（アルファダッシュ）とする。
【００４９】
尚、この第２金型キャビティ１０ａは、後述する第２金型キャビティ拡張工程や第２金型キャビティ再拡張工程においてその容積が拡張されるが、これら拡張工程の前後に依らず、第２金型キャビティ１０ａという呼称を使用するものとし、この第２金型キャビティ１０ａ内で成形させる成形体を、射出充填させる樹脂に依らず、サンドイッチ成形部９ｈと呼称するものとする。
【００５０】
ここで、基材層樹脂８ｂに、非発泡性の第１樹脂９ｂと同じ非発泡性樹脂を使用する場合、基材層樹脂流路８ｃ及び第１樹脂流路９ｃ間にそれら樹脂流路を連通する連絡樹脂流路と樹脂流路切替弁とを設け、基材層射出ユニット１６及び第１射出ユニット１７のいずれか一方のみを使用して、基材層成形工程における射出充填及び第１射出充填工程を行っても良い。あるいは、射出成形機を、基材層樹脂８ｂ及び非発泡性の第１樹脂９ｂに、同じ非発泡性樹脂を使用する専用機にする場合は、初めから射出ユニットを２台とし、射出ユニット１台から射出充填させる溶融樹脂を、金型内の樹脂流路の切り替えにより、基材層成形工程における第１金型キャビティ９ａ及び第１射出充填工程における第２金型キャビティ１０ａに充填させても良い。
【００５１】
また、先に説明したように、第１射出充填工程において、第１樹脂９ｂとの融着（固着）強度が十分に得られる基材層樹脂８ｂを採用することにより、基材層９ｇとサンドイッチ成形部９ｈとの融着（固着）性に問題はない。更に、第１射出充填工程後のサンドイッチ成形部９ｈの冷却固化収縮を鑑み、第１射出充填工程では、第２金型キャビティ１０ａの容積より、少なくとも冷却固化収縮分だけ多く第１樹脂９ｂを射出充填させる方が、基材層９ｇとサンドイッチ成形部９ｈのスキン層９ｅとの融着（固着）強度、及び、サンドイッチ成形部９ｈのスキン層９ｅへの高い転写性を確保する上で好ましい。
【００５２】
次に、第１射出充填工程の完了後に、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、第２金型キャビティ１０ａの容積を、第１金型キャビティ９ａの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させる（第２金型キャビティ拡張工程）。具体的には、図３（ａ）に示す状態（型開き量：距離０：ゼロ）から、第１可動金型４ｂを図示しない型開閉機構により固定金型２から、図３（ｃ）に示す状態（型開き量：距離β（ベータ））まで型開きさせる。図３（ｂ）に示す型開き量α（α＜β）は、製品容積になる型開き量βに至る移行状態である。
【００５３】
そして、この第２金型キャビティ拡張工程の開始後に、第２樹脂流路１０ｃのゲートバルブ１０ｄを開放させ、第２射出ユニット１８から第２樹脂流路１０ｃを介して、内層を形成する非発泡性の第２樹脂１０ｂをサンドイッチ成形部９ｈ内に射出充填させる（第２射出充填工程）。この第２射出充填工程の開始時における内層用の第２樹脂１０ｂの流動状態を図４（ｂ）に示す。この時の第２金型キャビティ１０ａの型開閉方向の距離は、固定金型２及び第２可動金型４ｂの型開き量０からβまでの型開き動作に対応する、α’からβ’（ベータダッシュ／α’＜β’）に至る移行状態である。
【００５４】
第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程は、第２金型キャビティ拡張工程に連動させて、すなわち、第２金型キャビティ１０ａの容積拡張率に連動させて、第２射出充填工程において射出充填させる内層用の第２樹脂１０ｂの射出充填量が制御されても良い。また、逆に、第２射出充填工程に連動させて、すなわち、内層用の第２樹脂１０ｂの射出充填量に連動させて、第２金型キャビティ拡張工程における第２金型キャビティ１０ａの容積拡張率が制御されても良いし、双方が連動するように制御され、第２射出充填工程による第２樹脂１０ｂの射出充填がフルパック状態で行われれば良い。また、この第２金型キャビティ拡張工程中及び同工程後において、第２射出充填工程の間、第２可動金型４ｂには、第２射出充填工程による射出圧力に対抗する型締力が維持される。
【００５５】
このように、第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程が連動制御されることにより、第２樹脂流路１０ｃのゲートバルブ１０ｄと、第２金型キャビティ１０ａの意匠（金型内面）及び基材層９ｇとの接触面に形成された、サンドイッチ成形部９ｈのスキン層９ｅとを密着させた状態を維持させることができる。これにより、第２樹脂流路１０ｃのゲートバルブ１０ｄ部分及びサンドイッチ成形部９ｈのスキン層９ｅにおける樹脂反転不良の発生を防止しつつ、表層用の第１樹脂９ｂのスキン層９ｅを内層用の第２樹脂１０ｂの射出圧力により貫通させて、同樹脂を第１樹脂９ｂ内に射出充填させることができる。更に、第２金型キャビティ１０ａの容積拡張により、第１樹脂９ｂ内への第２樹脂１０ｂの射出充填抵抗を、金型キャビティ内における溶融樹脂の自由流動と同程度まで軽減させることができ、サンドイッチ成形部９ｈの容積に対する内層用の第２樹脂１０ｂの充填比率の向上を図ることができる。
【００５６】
ここで、サンドイッチ成形部９ｈの外周面に形成されたスキン層９ｅは、第２金型キャビティ１０ａの意匠（金型内面）や、冷却固化させた基材層９ｇの第２可動金型４ｂ側の面との接触により瞬時に冷却固化された薄い層である。このスキン層９ｅは、サンドイッチ成形部９ｈ内に射出充填させる第２樹脂１０ｂの樹脂反転不良を防止できる強度を有するものの、完全に固化している層ではなく、冷却固化が進行中の、その温度が樹脂軟化点温度、あるいは、ガラス固化温度以上で、層方向にゴム状の弾性挙動を示す薄膜のような層である。そのため、第２金型キャビティ拡張工程における第２金型キャビティ１０ａの容積拡張（サンドイッチ成形部９ｈの体積拡張）に追従可能である。一方、サンドイッチ成形部９ｈのスキン層９ｅに連続する、溶融状態部分を含む第１樹脂９ｂ部分は、スキン層９ｅから進行する冷却固化により、最終的には、サンドイッチ成形部９ｈの表層となる。
【００５７】
一方、第１射出充填工程と同様に、サンドイッチ成形部９ｈの冷却固化収縮を鑑み、第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の連動制御においては、両工程を略同時に完了させるか、第２金型キャビティ拡張工程の完了後、第２射出充填工程を完了させることが好ましい。また、第２射出充填工程においても、第２金型キャビティ拡張工程後の第２金型キャビティ１０ａの容積より、少なくともそれら冷却固化収縮分だけ多く第２樹脂１０ｂを射出充填させる方が、基材層９ｇと、サンドイッチ成形部９ｈのスキン層９ｅとの融着（固着）強度、及び、サンドイッチ成形部９ｈのスキン層９ｅ及び基材層９ｇへの高い転写性を確保する上でより好ましい。
【００５８】
第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の完了後、図３（ｃ）に示すように、第２樹脂流路１０ｃのゲートバルブ１０ｄを閉じ、第１金型キャビティ９ａ及び第２金型キャビティ１０ａ内の基材層９ｇ及びサンドイッチ成形部９ｈに所定の型締力を付与させた状態で、これらを冷却固化させると、固定金型２側の厚肉の表層（基材層９ｇ＋サンドイッチ成形部９ｈの表層）と、第２可動金型４ｂ側の薄肉の表層（サンドイッチ成形部９ｈの表層）との厚みが異なるサンドイッチ成形品９が成形される（製品冷却固化工程）。この製品冷却固化工程の完了後のサンドイッチ成形品９を図４（ｃ）に示す。図の関係上、冷却固化状態の内層用の第２樹脂１０ｂを溶融状態と同じ斜線で示す。このように、厚肉の表層（基材層９ｇ）が、サンドイッチ成形品９の、型開閉方向と略直交する面から側面へ連続するような意匠であっても、サンドイッチ成形体９ｈの型開き方向側の意匠は、表層の厚肉部分の意匠に制約されない。
【００５９】
サンドイッチ成形品９の冷却固化が完了した後、図示はしていないが、第２可動金型４ｂを図示しない型開閉機構により固定金型２から型開きさせ、図示しない製品取出手段によりサンドイッチ成形品９を射出成形機外へ搬出させて成形サイクルが終了する。その後、固定金型２に対向する位置の金型を、第２可動金型４ｂから第１可動金型４ａへ切り替えれば、次の成形サイクルが開始可能となる。
【００６０】
以上説明したように、図２（ａ）乃至図３（ｃ）までの工程を繰り返すことにより、固定金型２側の厚肉の表層（基材層９ｇ＋サンドイッチ成形部９ｈの表層）と、第２可動金型４ｂ側の薄肉の表層（サンドイッチ成形部９ｈの表層）の厚みが異なるサンドイッチ成形品９を連続して成形させることができる。また、基材層９ｇにサンドイッチ成形体９ｈを積層する際の金型キャビティ（第２金型キャビティ１０ａ）を形成させる金型が、後述する金型移動工程により、第１可動金型４ａから第２可動金型４ｂに切り替えられるため、基材層９ｇ（厚肉部分）の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈの型開き方向側の意匠が形成できる。また、型開閉方向と略直交する面（例えば、サンドイッチ成形品９の意匠面や非意匠面）だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面（例えば、サンドイッチ成形品９の側面）にも、基材層９ｇ、すなわち、サンドイッチ成形品９の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈの型開き方向側の意匠が形成できる。
【００６１】
同様にして、例えば、基材層９ｇ、すなわち、サンドイッチ成形品９の表層の厚肉部分を、固定金型２側の、型開閉方向と直交する面の一部分に形成させる場合においても、サンドイッチ成形体９ｈの型開き方向側の意匠を、その制約を受けることなく、例えば、面一に成形させることができる。このようなサンドイッチ成形品９の各成形工程中の概略断面図を図５（ａ）乃至図５（ｃ）に示す。これまでの説明から容易に推測できるため、詳細な説明は省略するが、これら図５（ａ）乃至図５（ｃ）は、先に説明した図４（ａ）乃至図４（ｃ）の各成形工程中に対応する状態を示している。
【実施例２】
【００６２】
次に、図６及び図７を参照しながら、本発明の実施例２に係る射出成形方法を説明する。図６（ａ）乃至図６（ｃ）は、実施例２に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程を示す金型の概略断面図である。図６（ａ）が第２金型キャビティ拡張工程、図６（ｂ）が第２射出充填工程の開始時、図６（ｃ）が第２射出充填工程の完了時を示す。図７（ａ）乃至図７（ｅ）は、実施例２に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程他の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。図７（ａ）が第１射出充填工程の完了後のサンドイッチ成形品、図７（ｂ）が第２金型キャビティ拡張工程中のサンドイッチ成形品、図７（ｃ）が第２射出充填工程開始時のサンドイッチ成形品、図７（ｄ）が第２射出充填工程の完了時のサンドイッチ成形品、図７（ｅ）が製品冷却工程の完了後のサンドイッチ成形品を示す。
【００６３】
実施例２に係る射出成形方法が実施例１に係る射出成形方法と異なる点は、第１樹脂が発泡性の樹脂である点と、この点に起因して、第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の実施タイミングが異なる点である。これらの点以外は、実施例１に係る射出成形方法と基本的に同じであるため、その詳細な説明は省略、又は、実施例１を引用して説明し、相違点についてのみ詳細に説明する。また、金型及び射出成形機においても、非発泡性の第１樹脂９ｂが発泡性の第１樹脂９ｂ’に変更される以外は実施例１において説明したものと基本的に同じものを用いることができるため、説明を省略する。尚、この非発泡性の第１樹脂９ｂ及び発泡性の第１樹脂９ｂ’の差異に起因して、実施例１の説明と区別する対象については、実施例１と同じ符号に”’（ダッシュ）”を付して区別するものとする。
【００６４】
ここで、本実施例２においては、第１樹脂９ｂ’が化学発泡剤を含む発泡性の樹脂であることを前提に説明する。第１樹脂９ｂ’が物理発泡剤を含む発泡性の樹脂であっても良いが、その場合、金型、あるいは、射出成形機に、表層用の第１樹脂９ｂ’に適宜、物理発泡剤を混入させるための構成要件が必要となる。しかしながら、これらの構成要件は本発明に直接関係ないため、その説明は省略する。
【００６５】
実施例２に係る射出成形方法は、まず、実施例１に係る射出成形方法と同様の方法により基材層成形工程を行い、第１金型キャビティ９ａ内で基材層９ｇを成形させる。また、同じく、実施例１と同様の方法により、金型移動工程及び第１射出充填工程を行い、固定金型２側に保持させた基材層９ｇ及び第２可動金型４ｂの間に第２金型キャビティ１０ａを形成させ、第１射出ユニット１７から、発泡性の第１樹脂９ｂ’を第２金型キャビティ１０ａ内に射出充填させる（第１射出充填工程）。これら工程の説明及び図示は省略する。
【００６６】
ここで、一般的なサンドイッチ成形品の射出成形方法では、発泡セルのスキン層への表出等の問題で、表層用に発泡性の樹脂材料は採用されることが少ない。同様に、表層の一部となる基材層９ｇを成形させる基材成形工程において、あえて発泡性の樹脂を採用する必然性はない。しかしながら、実施例１と同様に、基材層成形工程における基材層樹脂８ｂの射出充填をフルパック状態で行わせることにより、例え、基材層樹脂８ｂが発泡性の樹脂であっても、第１金型キャビティ９ａ内に射出充填させた基材層樹脂８ｂ（基材層９ｇ）の略全面に型締力を略均一に付与させて、基材層樹脂８ｂ内での発泡セルの発生及びスキン層形成時における発泡セルのスキン層への表出を抑制させ、非発泡性の樹脂と同様に、表層用の樹脂として採用することができる。
【００６７】
また、基材層成形工程において、所定の型締力を付与させた状態で冷却固化させれば、発泡ガスは基材層９ｇ内に圧縮状態で封じ込められ、発泡ガスや発泡セルが成形後の基材層９ｇから表出する虞はない（未発泡状態のまま冷却固化される）。
【００６８】
このように、基材層樹脂８ｂに、発泡性の第１樹脂９ｂ’と同じ発泡性樹脂を使用することができるため、本実施例２の射出成形方法においても、先に説明したように、基材層射出ユニット１６及び第１射出ユニット１７のいずれか一方のみを使用して、基材層成形工程における射出充填及び第１射出充填工程を行う形態や、初めから射出ユニットを２台とした専用の射出成形機とする形態が可能である。
【００６９】
更に、本実施例２においては、実施例１と同じく、基材層９ｇを発泡層のない成形体（表層）とするが、実施例１において説明したように、基材層成形工程において、基材層樹脂８ｂを発泡させる拡張発泡成形方法を行って、基材層９ｇを、発泡層を内包する発泡成形体（表層）とすることも可能である。一方、上記のような、発泡性の樹脂を採用したフルパック状態での射出充填は、サンドイッチ成形部９ｈ’の表層に発泡性の第１樹脂９ｂ’を採用する本実施例２の第１射出充填工程においても有効である。
【００７０】
すなわち、第１射出充填工程においても、第２金型キャビティ１０ａへの発泡性の第１樹脂９ｂ’の射出充填をフルパック状態で行わせるため、第２金型キャビティ１０ａ内の第１樹脂９ｂ’（サンドイッチ成形部９ｈ’）内での発泡セルの発生及びスキン層９ｅ’形成時における発泡セルのスキン層９ｅ’への表出を抑制させることができる。そのため、図７（ａ）に示すように、第１射出充填工程の完了後、サンドイッチ成形部９ｈ’は、発泡セルが表出していないスキン層９ｅ’と、その内部が、発泡セルの発生が抑制された、まだ溶融状態の第１樹脂９ｂ’とで構成される状態である。この時の第２金型キャビティ１０ａの型開閉方向の距離をα’（アルファダッシュ）とする。
【００７１】
本実施例２の第１射出充填工程における、第１樹脂９ｂ’内での発泡セルの発生及び発泡セルのスキン層９ｅ’への表出をより確実に抑制させるため、第２金型キャビティ１０ａ内を、空気、窒素等の加圧ガスを注入することにより、発泡性の第１樹脂９ｂ’の発泡膨張圧力以上の圧力で予め与圧させ、その後、発泡性の第１樹脂９ｂ’を射出充填させる、所謂、ガス・カウンター・プレッシャー法を併用しても良い。
【００７２】
次に、図６（ａ）に示すように、第１射出充填工程の開始後（すなわち、第１射出充填工程の途中、又は、第１射出充填工程の完了後）に、第２金型キャビティ１０ａの容積を、第１金型キャビティ９ａの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させ、第２金型キャビティ１０ａ内の、溶融状態の発泡性の第１樹脂９ｂ’（サンドイッチ成形部９ｈ’）を発泡させる（第２金型キャビティ拡張工程）。具体的には、実施例１の図３（ａ）に示す状態（型開き量：距離０（ゼロ））から、第２可動金型４ｂを図示しない型開閉機構により固定金型２から距離β（ベータ）まで型開きさせる。
【００７３】
この第２金型キャビティ拡張工程により、サンドイッチ成形部９ｈ’のスキン層９ｅ’は、スキン層９ｅ’に連続する、発泡セルの発生が抑制された、まだ溶融状態の第１樹脂９ｂ’側へ冷却固化が進行し、その厚みをわずかに増して（０．１〜０．５ｍｍ程度）、最終的にサンドイッチ成形部９ｈ’の表層となる（未発泡状態）。説明上、以後も、このサンドイッチ成形部９ｈ’の表層をスキン層９ｅ’と呼称する。一方、サンドイッチ成形部９ｈ’のスキン層９ｅ’内部の、発泡セルの発生が抑制された、まだ溶融状態の第１樹脂９ｂ’は、その略全部において発泡セルが発生・成長する。その結果、サンドイッチ成形部９ｈ’は、図７（ｂ）に示すように、第２金型キャビティ１０ａの意匠（金型内面）及び基材層９ｇとの接触面に形成されるスキン層９ｅ’（表層）及び同スキン層９ｅ’に連続する、発泡セルを含む発泡層９ｆ’とで構成される状態となる。この時の第２金型キャビティ１０ａの型開閉方向の距離は、固定金型２及び第２可動金型４ｂの型開き量０からβまでの型開き動作に対応する、α’からβ’（α’＜β’）に至る移行状態である。
【００７４】
次に、第１射出充填工程の完了後で、かつ、第２金型キャビティ拡張工程の開始後（すなわち、第２金型キャビティ拡張工程の途中、又は、第２金型キャビティ拡張工程の完了後）に、図６（ｂ）に示すように、第２樹脂流路１０ｃのゲートバルブ１０ｄを開放させ、第２射出ユニット１８から第２樹脂流路１０ｃを介して、内層を形成する非発泡性の第２樹脂１０ｂをサンドイッチ成形部９ｈ’（表層用の第１樹脂９ｂ’）内に射出充填させる（第２射出充填工程）。この第２射出充填工程の開始時における内層用の第２樹脂１０ｂの流動状態を図７（ｃ）に示す。
【００７５】
ここで、本実施例２に係る射出成形方法の第１射出充填工程及び第２金型キャビティ拡張工程において形成させたサンドイッチ成形部９ｈ’内の発泡層９ｆ’は、実施例１に係る射出成形方法の第１射出充填工程において、フルパック状態で第２金型キャビティ１０ａ内に射出充填させた非発泡性の第１樹脂９ｂに対して、その強度及び密度が低い。そのため、図７（ｃ）にも示すように、サンドイッチ成形部９ｈ’のスキン層９ｅ’をその射出圧力で貫通させた内層用の第２樹脂１０ｂは、そのまま、その射出圧力と樹脂流動により、発泡層９ｆ’内の発泡セル内の発泡ガスを圧縮しながら、発泡セル内に充填され、又は、発泡層９ｆ’の強度及び密度が低い部位から順次、発泡セルを破壊しながら、第１樹脂９ｂ’に代わって置換されていく。一方、サンドイッチ成形部９ｈ’のスキン層９ｅ’が、その厚みをわずかに増してサンドイッチ成形部９ｈ’の表層（未発泡状態）となることは先に説明したとおりである。
【００７６】
この、発泡層９ｆ’が内層用の第２樹脂１０ｂに置換される工程をもう少し詳細に説明する。化学発泡剤を使用した場合、形成された発泡層内の発泡セル内の発泡ガス圧力は、化学発泡剤の種類や成形条件により相違するが、一般的に０．３〜０．５ＭＰａ（樹脂温度２００℃）とされている。これに対して、射出充填樹脂圧力（射出圧力）は、樹脂の種類や成形条件により相違するが、一般的に３０ＭＰａ〜５０ＭＰａ、あるいは、それ以上とされている。
【００７７】
先に説明した第２射出充填工程においては、このような発泡層９ｆ’内の発泡セル内の発泡ガス圧力と、内層用の第２樹脂１０ｂの射出充填圧力との大きな圧力差により、第２樹脂１０ｂのサンドイッチ成形部９ｈ’内への射出充填時に、発泡セル内の発泡ガスがその射出充填抵抗を増加させる要因となることはなく、発泡セル内のほとんどの発泡ガスは、製品品質に全く影響しない程度の容積まで容易に圧縮され、内層用の第２樹脂１０ｂ内に残留する。また、ごく一部が、破壊された発泡セルの残骸と共に、第２樹脂１０ｂ中に再融解され、第２樹脂１０ｂ中に取り込まれたまま冷却固化され、発泡ガスとしては存在しなくなる。
【００７８】
その結果、使用する樹脂の組み合わせや、製品形状及び成形条件にもよるが、図７（ｄ）に示すように、サンドイッチ成形部９ｈ’の発泡層９ｆ’の容積（発泡層９ｆ’が発泡層でない溶融層である場合に対する、発泡層９ｆ’の発泡セルによる密度低下分、又は、発泡倍率分を略完全に、内層用の第２樹脂１０ｂに置換させることが可能となる。これにより、サンドイッチ成形部９ｈ’の容積に対する内層用の第２樹脂１０ｃの充填比率の更なる向上を図ることができる。
【００７９】
第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の完了後、図６（ｃ）に示すように、第１金型キャビティ９ａ及び第２金型キャビティ１０ａ内の基材層９ｇ及びサンドイッチ成形部９ｈ’に所定の型締力を付与させた状態で、これらを冷却固化させると、サンドイッチ成形品９’が成形される（製品冷却固化工程）。この製品冷却固化工程の完了後のサンドイッチ成形品９’を図７（ｅ）に示す。図の関係上、冷却固化状態の内層用の第２樹脂１０ｂを溶融状態と同じ斜線で示す。
【００８０】
サンドイッチ成形品９’の冷却固化が完了した後、図示はしていないが、第２可動金型４ｂを図示しない型開閉機構により、固定金型２から型開きさせ、図示しない製品取出手段によりサンドイッチ成形品９’を射出成形機外へ搬出させ、成形サイクルが終了する。
【００８１】
以上説明したように、実施例１と同様の基材層成形工程、金型移動工程及び第１射出充填工程の後、図６（ａ）乃至図６（ｃ）に至る工程を繰り返すことにより、固定金型２側の厚肉の表層（基材層９ｇ＋サンドイッチ成形部９ｈ’の表層）と、第２可動金型４ｂ側の薄肉の表層（サンドイッチ成形部９ｈ’の表層）の厚みが異なるサンドイッチ成形品９’を連続して成形させることができ、基材層９ｇ（厚肉部分）の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈ’の型開き方向側の意匠が形成できる。また、型開閉方向と略直交する面（例えば、サンドイッチ成形品９’の意匠面や非意匠面）だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面（例えば、サンドイッチ成形品９’の側面）にも、基材層９ｇ、すなわち、サンドイッチ成形品９’の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈ’の型開き方向側の意匠が形成できる。
【００８２】
このように、実施例２に係る射出成形方法は、第２射出充填工程において、強度及び密度が低い、サンドイッチ成形部９ｈ’の発泡層９ｆ’に内層用の第２樹脂１０ｃを射出充填させるため、実施例１のように、表層用に非発泡性の第１樹脂９ｂを採用した場合に対して、内層用の第２樹脂１０ｃの射出充填抵抗を更に低下させることができる。これにより、内層用の第２樹脂１０ｃによる樹脂反転不良を防止しつつ、サンドイッチ成形部９ｈ’の容積に対する内層用の第２樹脂１０ｃの充填比率の更なる向上を図ることができる。尚、実施例２に係る射出成形方法においても、実施例１の図５に示すような、表層の厚肉部分を、固定金型２側の、型開閉方向と直交する面の一部分に形成させる場合においても、サンドイッチ成形体９ｈ’の型開き方向側の意匠を、その制約を受けることなく、例えば、面一に成形させるサンドイッチ成形品９’の成形が可能であることは言うまでもない。
【実施例３】
【００８３】
次に、図８及び図９を参照しながら、本発明の実施例３に係る射出成形方法を説明する。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、実施例３に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程、第２射出充填工程及び第２金型キャビティ再拡張工程を示す金型の概略断面図である。図８（ａ）が第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の完了時、図８（ｂ）が第２金型キャビティ再拡張工程を示す。図９（ａ）乃至図９（ｃ）は、実施例３に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程、第２射出充填工程及び第２金型キャビティ再拡張工程他の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。図９（ａ）が第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程完了時のサンドイッチ成形品、図９（ｂ）が第２金型キャビティ再拡張工程中のサンドイッチ成形品、図９（ｃ）が製品冷却工程の完了後のサンドイッチ成形品を示す。
【００８４】
実施例３に係る射出成形方法が実施例１に係る射出成形方法と異なる点は、第２樹脂が発泡性の樹脂である点と、この点に起因して、第２射出充填工程の開始後に、第２金型キャビティを更に所定量だけ拡張させる第２金型キャビティ再拡張工程を備える点である。これらの点以外は、実施例１に係る射出成形方法と基本的に同じであるため、その詳細な説明は省略、又は、実施例１を引用して説明し、相違点についてのみ詳細に説明する。また、金型及び射出成形機においても、非発泡性の第２樹脂１０ｂが発泡性の第２樹脂１０ｂ’に変更される以外は実施例１において説明したものと基本的に同じものを用いることができるため、説明を省略する。尚、この非発泡性の第２樹脂１０ｂ及び発泡性の第２樹脂１０ｂ’の差異に起因して、実施例１の説明と区別する対象については、実施例１と同じ符号に”’（ダッシュ）”を付して区別するものとする。
【００８５】
ここで、本実施例３においては、第２樹脂１０ｂ’が化学発泡剤を含む発泡性の樹脂であることを前提に説明する。第２樹脂１０ｂ’が物理発泡剤を含む発泡性の樹脂であっても良いが、その場合、表層用の第２樹脂１０ｂ’に適宜、物理発泡剤を混入させるための構成要件が、金型、あるいは、射出成形機に必要となる。しかしながら、これらの構成要件は本発明に直接関係ないため、その説明は省略する。
【００８６】
実施例３に係る射出成形方法は、まず、実施例１に係る射出成形方法と同様の方法により基材層成形工程を行い、第１金型キャビティ９ａ内で基材層９ｇを成形させる。また、同じく、実施例１と同様の方法により、金型移動工程及び第１射出充填工程を行い、固定金型２側に保持させた基材層９ｇ及び第２可動金型４ｂの間に第２金型キャビティ１０ａを形成させ、第１射出ユニット１７から、非発泡性の第１樹脂９ｂを第２金型キャビティ１０ａ内に射出充填させる（第１射出充填工程）。これら工程の説明及び図示は省略する。
【００８７】
次に、実施例１と同様の方法により、第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程が連動制御される。ここで、本実施例３の第２金型キャビティ拡張工程においては、第２金型キャビティ１０ａの容積を、第１金型キャビティ９ａの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させず、製品容積未満までの拡張に留める。この時の型開き量をγ（ガンマ／γ＜β）とする。このようにして、図８（ａ）に示すように、第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程を完了させる。図８（ａ）は、本実施例３において、実施例１の図３（ｃ）に相当する（ただし、サンドイッチ成形部のスキン層の冷却固化は完了していない）状態である。
【００８８】
尚、実施例１と同様に、第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程が連動制御され、第２射出充填工程による第２樹脂１０ｂ’の射出充填がフルパック状態で行われるため、サンドイッチ成形部９ｈ’内に射出充填させた内層用の第２樹脂１０ｂ’は、この段階においては未発泡状態である。第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の完了時のサンドイッチ成形品９’（基材部９ｇ＋サンドイッチ成形部９ｈ’）を図９（ａ）に示す。図９（ａ）は、本実施例３において、実施例１の図４（ｂ）に示す、内層用の第２樹脂１０ｂをサンドイッチ成形部内に射出充填する第２射出充填工程の開始状態が進行し、同工程が完了した状態に相当する。この時の第２金型キャビティ１０ａの型開閉方向の距離をγ’（ガンマダッシュ／γ’＜β’）とする。
【００８９】
次に、図８（ｂ）に示すように、第２射出充填工程の開始後（すなわち、第２射出充填工程の途中、又は、第２射出充填工程の完了後）に、第２金型キャビティ１０ａの容積を、第１金型キャビティ９ａの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させ、サンドイッチ成形部９ｈ’内の発泡性の第２樹脂１０ｂ’を発泡させる（第２金型キャビティ再拡張工程）。具体的には、図８（ａ）に示す状態（型開き量：距離γ）から、第２可動金型４ｂを図示しない型開閉機構により固定金型２から、更に距離β（ベータ）まで型開きさせる。これにより、サンドイッチ成形部９ｈ’は、図９（ｂ）に示すように、第２金型キャビティ１０ａの意匠（金型内面）及び基材層９ｇとの接触面に形成されるスキン層９ｅ及び同スキン層９ｅに連続する、冷却固化が進行中の、溶融状態部分を含む第１樹脂９ｂと、発泡セルを含む発泡層１０ｆ’とで構成される状態となる。この時の第２金型キャビティ１０ａの型開閉方向の距離は、固定金型２及び第２可動金型４ｂの型開き量０からβまでの型開き動作に対応する、γ’からβ’に至る移行状態である。
【００９０】
第２金型キャビティ再拡張工程の完了後、図示はしていないが、第１金型キャビティ９ａ及び第２金型キャビティ１０ａ内の基材層９ｇ及びサンドイッチ成形部９ｈ’に所定の型締力を付与させた状態で、これらを冷却固化させると、サンドイッチ成形品９’が成形される（製品冷却固化工程）。この製品冷却固化工程の完了後のサンドイッチ成形品９’を図９（ｃ）に示す。図の関係上、冷却固化状態の内層用の第２樹脂１０ｂ’の発泡層１０ｆ’を発泡時と同じ表記で示す。
【００９１】
サンドイッチ成形品９’の冷却固化が完了した後、図示はしていないが、第２可動金型４ｂを図示しない型開閉機構により、固定金型２から型開きさせ、図示しない製品取出手段によりサンドイッチ成形品９’を射出成形機外へ搬出させ、成形サイクルが終了する。
【００９２】
以上説明したように、実施例１と同様の基材層成形工程、金型移動工程、第１射出充填工程、第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の後、図８（ａ）及び図８（ｂ）に至る工程を繰り返すことにより、固定金型２側の厚肉の表層（基材層９ｇ＋サンドイッチ成形部９ｈ’の表層）と、第２可動金型４ｂ側の薄肉の表層（サンドイッチ成形部９ｈ’の表層）の厚みが異なり、且つ、内層が発泡層１０ｆ’（第２樹脂１０ｂ’）からなるサンドイッチ成形品９’を連続して成形させることができる。
【００９３】
また、実施例１及び実施例２と同様に、基材層９ｇ（厚肉部分）の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈ’の型開き方向側の意匠が形成できる。同様に、型開閉方向と略直交する面（例えば、サンドイッチ成形品９’の意匠面や非意匠面）だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面（例えば、サンドイッチ成形品９’の側面）にも、基材層９ｇ、すなわち、サンドイッチ成形品９’の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈ’の型開き方向側の意匠が形成できることは言うまでもない。
【００９４】
このように、実施例３に係る射出成形方法は、内層用の第２樹脂に発泡性の樹脂を採用し、第２射出充填工程の開始後に、第２金型キャビティ再拡張工程を行わせることにより、内層を発泡層とすることができる。このようなサンドイッチ成形品は、実施例１及び実施例２に係る射出成形方法により成形させるサンドイッチ成形品より、更に軽量化等、発泡層の機能を有する機能を必要とする場合に好適である。
【実施例４】
【００９５】
次に、図１０及び図１１を参照しながら、本発明の実施例４に係る射出成形方法を説明する。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、実施例４に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程、第２射出充填工程及び第２金型キャビティ再拡張工程を示す金型の概略断面図である。図１０（ａ）が第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の完了時、図１０（ｂ）が第２金型キャビティ再拡張工程を示す。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、実施例４に係る射出成形方法の第２金型キャビティ拡張工程、第２射出充填工程及び第２金型キャビティ再拡張工程の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。図１１（ａ）が第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程完了時のサンドイッチ成形品、図１１（ｂ）が第２金型キャビティ再拡張工程中のサンドイッチ成形品を示す。
【００９６】
実施例４に係る射出成形方法が実施例１に係る射出成形方法と異なる点は、第１樹脂及び第２樹脂が共に発泡性の樹脂である点と、この点に起因して、第２射出充填工程の開始後に、第２金型キャビティを更に所定量だけ拡張させる第２金型キャビティ再拡張工程を備える点である。すなわち、実施例４に係る射出成形方法は、実施例２に係る射出成形方法において、第２樹脂に発泡性の樹脂を採用し、第２射出充填工程の開始後に、第２金型キャビティを更に所定量だけ拡張させる第２金型キャビティ再拡張工程を行うものである。
【００９７】
よって、これらの点以外は、実施例２に係る射出成形方法及び実施例３に係る射出成形方法の第２金型キャビティ再拡張工程と基本的に同じであるため、その詳細な説明は省略、又は、実施例２及び実施例３を引用して説明し、相違点についてのみ詳細に説明する。また、金型及び射出成形機においても、非発泡性の第２樹脂１０ｂが発泡性の第２樹脂１０ｂ’に変更される以外は実施例２において説明したものと基本的に同じものを用いることができるため、説明を省略する。尚、この非発泡性の第２樹脂１０ｂ及び発泡性の第２樹脂１０ｂ’の差異に起因して、実施例２の説明と区別する対象については、実施例２と同じ符号に”’（ダッシュ）”を付して区別するものとする。
【００９８】
実施例４に係る射出成形方法も、まず、実施例２に係る射出成形方法と同様の方法により基材成形工程を行い、第１金型キャビティ９ａ内で基材層９ｇを成形させる。また、同じく、実施例２と同様の方法により、金型移動工程及び第１射出充填工程を行い、固定金型２側に保持させた基材層９ｇ及び第２可動金型４ｂの間に第２金型キャビティ１０ａを形成させ、第１射出ユニット１７から、発泡性の第１樹脂９ｂ’を第２金型キャビティ１０ａ内に射出充填させる（第１射出充填工程）。これら工程の説明及び図示は省略する。
【００９９】
次に、実施例２と同様の方法により、第１射出充填工程の開始後（すなわち、第１射出充填工程の途中、又は、第１射出充填工程の完了後）に、第２金型キャビティ１０ａの容積を拡張させ、第２金型キャビティ１０ａ内の発泡性の第１樹脂９ｂ’を発泡させる。ここで、本実施例４の第２金型キャビティ拡張工程においては、第２金型キャビティ１０ａの容積を、第１金型キャビティ９ａの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させず、製品容積未満までの拡張に留める。この時の型開き量をγ（γ＜β）とする。
【０１００】
次に、実施例２と同様も方法により、第１射出充填工程の完了後で、かつ、第２金型キャビティ拡張工程の開始後（すなわち、第２金型キャビティ拡張工程の途中、又は、第２金型キャビティ拡張工程の完了後）に、第２射出ユニット１８から内層を形成する発泡性の第２樹脂１０ｂ’をサンドイッチ成形部９ｈ’（表層用の第１樹脂９ｂ’）内に射出充填させる（第２射出充填工程）。このようにして、図１０（ａ）に示すように、第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程を完了させる。図１０（ａ）は、本実施例３において、実施例２の図６（ｃ）に相当する（ただし、サンドイッチ成形部のスキン層の冷却固化は完了していない）状態である。
【０１０１】
尚、実施例２と同様に、第２射出充填工程による第２樹脂１０ｂ’の射出充填がフルパック状態で行われるため、サンドイッチ成形部９ｈ’内に射出充填させた内層用の第２樹脂１０ｂ’は、この段階においては未発泡状態である。第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の完了時のサンドイッチ成形品９（基材部９ｇ＋サンドイッチ成形部９ｈ’）を図１１（ａ）に示す。この時の第２金型キャビティ１０ａの型開閉方向の距離をγ’とする。
【０１０２】
次に、図１０（ｂ）に示すように、第２射出充填工程の開始後（すなわち、第２射出充填工程の途中、又は、第２射出充填工程の完了後）に、第２金型キャビティ１０ａの容積を、第１金型キャビティ９ａの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させ、サンドイッチ成形部９ｈ’内の発泡性の第２樹脂１０ｂ’を発泡させる（第２金型キャビティ再拡張工程）。具体的には、実施例３における第２金型キャビティ再拡張工程と基本的に同じため詳細な説明は省略する。第２金型キャビティ再拡張工程中のサンドイッチ成形部９ｈ’は、図１１（ｂ）に示すように、第２金型キャビティ１０ａの意匠（金型内面）及び基材層９ｇとの接触面に形成されるスキン層９ｅ’と、発泡セルを含む発泡層１０ｆ’とで構成される状態となる。この時の第２金型キャビティ１０ａの型開閉方向の距離は、固定金型２及び第２可動金型４ｂの型開き量０からβまでの型開き動作に対応する、γ’からβ’に至る移行状態である。
【０１０３】
また、実施例２で説明したように、第２金型キャビティ拡張工程において、このスキン層９ｅ’は、その厚みをわずかに増してサンドイッチ成形部９ｈ’の表層（未発泡状態）を形成するが、第２金型キャビティ再拡張工程における第２金型キャビティ１０ａの容積拡張（サンドイッチ成形部９ｈ’の体積拡張）に追従可能である。この第２金型キャビティ再拡張工程の完了後、実施例３と同様の工程により、サンドイッチ成形品９’が成形される（製品冷却固化工程）。この製品冷却固化工程の完了後のサンドイッチ成形品９’は、実施例３の図９（ｃ）において、非発泡性の第１樹脂９ｂを発泡性の第１樹脂９ｂ’からなるスキン層９ｅ’（未発泡状態）に読み替えたものと同じため、図示は省略する。
【０１０４】
以上説明したように、実施例２と同様の基材成形工程、金型移動工程、第１射出充填工程、第２金型キャビティ拡張工程及び第２射出充填工程の後、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に至る工程を繰り返すことにより、固定金型２側の厚肉の表層（基材層９ｇ＋サンドイッチ成形部９ｈ’の表層）と、第２可動金型４ｂ側の薄肉の表層（サンドイッチ成形部９ｈ’の表層）の厚みが異なり、且つ、内層が発泡層１０ｆ’（第２樹脂１０ｂ’）からなるサンドイッチ成形品９’を連続して成形させることができる。
【０１０５】
また、実施例１乃至実施例３と同様に、基材層９ｇ（厚肉部分）の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈ’の型開き方向側の意匠が形成できる。同様に、型開閉方向と略直交する面（例えば、サンドイッチ成形品９’の意匠面や非意匠面）だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面（例えば、サンドイッチ成形品９’の側面）にも、基材層９ｇ、すなわち、サンドイッチ成形品９’の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体９ｈ’の型開き方向側の意匠が形成できることは言うまでもない。
【０１０６】
このように、実施例４に係る射出成形方法は、内層用の第２樹脂に発泡性の樹脂を採用し、第２射出充填工程の開始後に、第２金型キャビティ再拡張工程を行わせることにより、内層を発泡層とすることができる。また、実施例２に係る射出成形方法のように、表層用に発泡性の樹脂を採用することにより、サンドイッチ成形部９ｈ’の容積に対する内層用の第２樹脂１０ｃ’の充填比率の更なる向上を図ることができる。そのため、実施例３に係る射出成形方法により成形させるサンドイッチ成形品より、更に軽量化等、発泡層の有する機能を必要とする場合に好適である。
【０１０７】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく色々な方法で実施できる。例えば、実施例１乃至実施例４に係る射出成形方法において、説明及び図面を簡単にするために、シェアエッジ構造の金型を前提に、射出成形機の型開閉機構による型開閉動作で金型キャビティの容積を拡張させるものとしたが、金型キャビティの容積を拡張させる手段はこれに限定されるものではなく、金型内可動部の移動動作等、金型キャビティ内の樹脂圧力に対抗して、その容積、拡張速度、容積拡張位置保持力等を任意で制御可能な手段であれば良い。
【０１０８】
また、実施例１乃至実施例４に係る射出成形方法において、第２金型キャビティ拡張工程、あるいは、第２金型キャビティ再拡張工程により、第１金型キャビティと合わせた第２金型キャビティの容積が製品容積になるまで拡張させるものとしたが、実施例１及び実施例２に係る射出成形方法のように、金型キャビティ第２拡張工程まで行われる場合は、第２金型キャビティ拡張工程において、また、実施例３及び実施例４に係る射出成形方法のように、第２金型キャビティ再拡張工程まで行われる場合は、２回の拡張工程の内、少なくとも一方の拡張工程において、当初設定した容積以上に第２金型キャビティの容積を拡張させて、より多くの樹脂を射出充填、あるいは、発泡させた後、当初設定した容積まで第２金型キャビティの容積を縮小させて、最終的に所望の製品が得られるようにしても良い（金型キャビティ縮小工程）。これにより、サンドイッチ成形品の表層の一部となる基材層及びそれ以外の表層となるサンドイッチ成形部のスキン層への、金型キャビティの意匠の転写性を更に向上させたり、サンドイッチ成形部の容積に対する内層用の第２樹脂の充填比率を更に向上させたりすることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１ａ            射出成形機
１ｂ            射出成形機
１ｃ            射出成形機
２            固定金型
４ａ            第１可動金型
４ｂ            第２可動金型
８ｂ            基材層樹脂
９            サンドイッチ成形品
９’            サンドイッチ成形品
９ａ            第１金型キャビティ
９ｂ            第１樹脂（表層用／非発泡性）
９ｂ’            第１樹脂（表層用／発泡性）
９ｇ            基材層
１０ａ            第２金型キャビティ
１０ｂ            第２樹脂（内層用／非発泡性）
１０ｂ’          第２樹脂（内層用／発泡性）
２０            固定盤
３０ａ            金型スライド手段
３０ｂ            金型回転手段
３０ｃ            回転盤
４０            可動盤
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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