(57)【要約】【課題】基材と樹脂成形体の接合部分において樹脂漏れの発生を抑制する。【解決手段】成形型５１によって繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状部材７３をプレス成形することで基材３１を成形するプレス成形工程と、プレス成形工程の後に行われ、成形型５１に設けられた樹脂部３６を成形するための樹脂部成形空間Ｓ２及び樹脂成形体３２を成形するための成形体成形空間Ｓ３の双方に溶融樹脂を射出することで、樹脂部３６及び樹脂成形体３２を一体的に成形する射出成形工程と、を備え、射出成形工程では、樹脂部成形空間Ｓ２において基材３１の端面３８を基準として基材３１側となる箇所に連通されたゲート５８から樹脂部成形空間Ｓ２に溶融樹脂を射出することで、樹脂部成形空間Ｓ２を経由して樹脂部成形空間Ｓ２と連通する成形体成形空間Ｓ３に溶融樹脂を射出することに特徴を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の基材と、前記基材の端面と接合する端面を有する板状の樹脂成形体と、前記基材の板面に接合されると共に前記樹脂成形体の板面と一体的に形成される樹脂部と、を備える成形構造体の製造方法であって、
成形型によって繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状部材をプレス成形することで前記基材を成形するプレス成形工程と、
前記プレス成形工程の後に行われ、前記成形型に設けられた前記樹脂部を成形するための樹脂部成形空間及び前記樹脂成形体を成形するための成形体成形空間の双方に溶融樹脂を射出することで、前記樹脂部及び前記樹脂成形体を一体的に成形する射出成形工程と、を備え、
前記射出成形工程では、前記樹脂部成形空間において前記基材の前記端面を基準として前記基材側となる箇所に連通されたゲートから前記樹脂部成形空間に溶融樹脂を射出することで、前記樹脂部成形空間を経由して前記樹脂部成形空間と連通する前記成形体成形空間に溶融樹脂を射出する成形構造体の製造方法。
【請求項２】
前記射出成形工程では、
前記樹脂部成形空間と連通する取付部材成形空間に溶融樹脂を射出することで前記成形構造体を他部材に取り付けるための取付部材を前記樹脂部と一体的に成形する請求項１に記載の成形構造体の製造方法。
【請求項３】
前記射出成形工程では、
前記成形型の型開き方向に対してアンダーカット形状となるアンダーカット部を有する前記樹脂成形体を成形する請求項１又は請求項２に記載の成形構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される技術は、成形構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繊維と熱可塑性樹脂を含む基材に対して樹脂成形体を一体的に形成した成形構造体が知られている。下記特許文献１には、一対の成形型によって基材を成形した後、基材上に溶融樹脂を射出することで樹脂成形体を成形する製造方法が記載されている。基材上に射出された溶融樹脂は、基材を構成する熱可塑性樹脂と混ざり合う。この結果、樹脂成形体は、基材に対して接合される。また、溶融樹脂が基材に含まれる繊維間に浸透することによってアンカー効果が生じ、基材に対する樹脂成形体の接合強度をより高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１３２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、基材に対して樹脂成形体を一体的に成形した成形構造体としては、基材の端面と樹脂成形体の端面とを接合させ、基材の板面と樹脂成形体の板面とを面一にする構成が考えられる。このような樹脂成形体を成形する過程では、基材の端面に溶融樹脂の圧力が作用する。端面に作用する圧力が高くなると、基材と樹脂成形体の接合部分において、樹脂漏れが発生する事態が懸念される。このような樹脂漏れは、意匠性の低下や成形不良の原因となる。
【０００５】
本明細書で開示される技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、基材と樹脂成形体の接合部分において樹脂漏れの発生を抑制することが可能な成形構造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】
【０００６】
上記課題を解決するための手段として、本明細書で開示される技術は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状の基材と、前記基材の端面と接合する端面を有する板状の樹脂成形体と、前記基材の板面に接合されると共に前記樹脂成形体の板面と一体的に形成される樹脂部と、を備える成形構造体の製造方法であって、成形型によって繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状部材をプレス成形することで前記基材を成形するプレス成形工程と、前記プレス成形工程の後に行われ、前記成形型に設けられた前記樹脂部を成形するための樹脂部成形空間及び前記樹脂成形体を成形するための成形体成形空間の双方に溶融樹脂を射出することで、前記樹脂部及び前記樹脂成形体を一体的に成形する射出成形工程と、を備え、前記射出成形工程では、前記樹脂部成形空間において前記基材の前記端面を基準として前記基材側となる箇所に連通されたゲートから前記樹脂部成形空間に溶融樹脂を射出することで、前記樹脂部成形空間を経由して前記樹脂部成形空間と連通する前記成形体成形空間に溶融樹脂を射出することに特徴を有する。
【０００７】
仮にゲートから成形体成形空間に対して直接的に溶融樹脂を射出した場合には、成形体成形空間内において、溶融樹脂が基材の端面に向かって流動し、基材の端面に高い圧力が作用することから、基材と樹脂成形体の接合部分において樹脂漏れが発生する事態が懸念される。上記方法では、樹脂部成形空間において基材の端面を基準として基材側となる箇所にゲートから溶融樹脂を射出することで、樹脂部成形空間から成形体成形空間に溶融樹脂が流動し、成形体成形空間においては、基材の端面から遠ざかる方向に溶融樹脂が流れることになる。この結果、基材の端面に作用する溶融樹脂の圧力を低減することができ、基材と樹脂成形体の接合部分において樹脂漏れが発生する事態を抑制できる。また、樹脂部を成形することで基材と樹脂成形体の接合部分における剛性をより高くすることができる。
【０００８】
また、前記射出成形工程では、前記樹脂部成形空間と連通する取付部材成形空間に溶融樹脂を射出することで前記成形構造体を他部材に取り付けるための取付部材を前記樹脂部と一体的に成形するものとすることができる。取付部材を樹脂成形体及び樹脂部と同時に成形することができる。また、取付部材を樹脂部と一体的に成形することで、樹脂部の剛性をより高くすることができ、基材と樹脂成形体の接合部分における剛性をより高くすることができる。
【０００９】
また、前記射出成形工程では、前記成形型の型開き方向に対してアンダーカット形状となるアンダーカット部を有する前記樹脂成形体を成形するものとすることができる。アンダーカット部はプレス成形によって成形することが困難である。このため、樹脂成形体を射出成形によって成形することで、アンダーカット部を成形することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書で開示される技術によれば、基材と樹脂成形体の接合部分において樹脂漏れの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係るドアトリムを示す正面図
【図２】成形装置を示す断面図（一対の成形型が型開き状態）
【図３】プレス成形工程を示す断面図
【図４】射出成形工程において樹脂部成形空間に溶融樹脂が充填された状態を示す断面図
【図５】射出成形工程において成形体成形空間に溶融樹脂が充填された状態を示す断面図
【図６】比較例を示す断面図
【図７】実施形態２に係る射出成形工程を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１から図６によって説明する。本実施形態では、成形構造体として、車両用のドアトリム２０を構成するアッパーボード３０を例示する。図１に示すように、ドアトリム２０は、トリムボード２１を主体として構成されている。トリムボード２１は、例えば、アッパーボード３０及びロアボード２２によって分割構成されている。また、ドアトリム２０は、ドアインサイドハンドルを取り付けるための取付孔２３、ドアポケット２４、アームレスト２５を備える。
【００１３】
アッパーボード３０は、板状の基材３１と、基材３１に対して一体的に接合された板状の樹脂成形体３２と、基材３１と樹脂成形体３２との接合部分に配される樹脂部３６（図５参照）と、を備える。アッパーボード３０は、主面（乗員と対向する面）を構成するボード本体部３３と、ボード本体部３３の上端から車室外側に向かう形で延びるボード上壁部３４と、を有する。ボード本体部３３は基材３１によって構成されている。ボード上壁部３４は、基材３１と樹脂成形体３２によって構成されており、樹脂成形体３２は、ボード上壁部３４の車両前端部を構成するものとされる。
【００１４】
基材３１は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む。なお、基材３１に用いられる繊維としては、例えば、木質繊維やケナフ等の靭皮植物繊維などが用いられるが、繊維の種類はこれに限定されない。例えば、繊維としてガラス繊維や炭素繊維などを用いてもよい。また、基材３１において、繊維は熱可塑性樹脂により結着されている。樹脂成形体３２は、熱可塑性樹脂によって構成されている。基材３１及び樹脂成形体３２に用いられる熱可塑性樹脂は、ポリプロピレンを例示することができるが、これに限定されない。
【００１５】
図５に示すように、樹脂成形体３２は、基材３１の端面３８と接合する端面３５を有する。基材３１の板面と樹脂成形体３２の板面とは面一をなしている。なお、図５では、右側が車両上方に対応し、上側が車室内側に対応している。また、アッパーボード３０の裏面には、基材３１の板面３１Ａ（裏面）に接合されると共に樹脂成形体３２の板面３２Ａ（裏面）と一体的に形成される樹脂部３６が設けられている。つまり、樹脂成形体３２と樹脂部３６とは同じ樹脂材料で構成されている。樹脂部３６は、基材３１と樹脂成形体３２とに跨る形で延びるリブ状をなしており、その一部が基材３１と樹脂成形体３２との接合部分（端面３５，３８に対応する部分）と重なる形で配されている。また、樹脂成形体３２は、成形型５１（詳しくは後述）の型開き方向に対してアンダーカット形状となるアンダーカット部３７を有する。
【００１６】
次に、アッパーボード３０を成形するための成形装置５０について説明する。成形装置５０は、図２に示すように、成形型５１と、図示しない射出装置と、を備える。成形型５１は、対向配置されるコア型５２及びキャビ型５３（一対の型）を備える。キャビ型５３は図示しない駆動装置（例えば、電動モータ、エアシリンダ、油圧シリンダなど）と接続されており、コア型５２に対して接近又は離間させることが可能となっている。これにより、コア型５２及びキャビ型５３の型閉じ及び型開きが可能な構成となっている。なお、本実施形態では、コア型５２及びキャビ型５３の開閉方向が上下方向である構成を例示しているが、これに限定されず、例えば、コア型５２及びキャビ型５３の開閉方向が水平方向であってもよい。
【００１７】
コア型５２は、複数の型によって分割構成されている。コア型５２は、アッパーボード３０の裏面に倣う形状の成形面５６を有している。キャビ型５３は、成形面５５を有している。成形面５５は、アッパーボード３０のうち、アンダーカット部３７を除く部分の意匠面に倣う形状をなしている。
【００１８】
図３に示す型閉じ状態では、コア型５２及びキャビ型５３によって基材３１を成形するための基材成形空間Ｓ１、樹脂部３６を成形するための樹脂部成形空間Ｓ２及び樹脂成形体３２を成形するための成形体成形空間Ｓ３がそれぞれ形成される。コア型５２の成形面５６には、樹脂部３６の形状に倣う溝部５９が形成されており、溝部５９の内部が樹脂部成形空間Ｓ２となる。
【００１９】
コア型５２は、樹脂部成形空間Ｓ２に連通されたゲート５８を有する。コア型５２には図示しない射出装置が取り付けられ、射出装置から供給された溶融樹脂はゲート５８から樹脂部成形空間Ｓ２に射出される。ゲート５８は、樹脂部成形空間Ｓ２において基材３１の端面３８を基準として基材３１側となる箇所に連通されている。溝部５９はその大部分が基材３１によって閉塞されており、ゲート５８とは反対側の端部において成形体成形空間Ｓ３と連通されている。つまり、樹脂部成形空間Ｓ２は、その一端部においてゲート５８と連通され、その他端部において、成形体成形空間Ｓ３と連通されている。
【００２０】
また、コア型５２は、アンダーカット部３７を成形するためのアンダーカット部成形空間Ｓ５を有する。アンダーカット部成形空間Ｓ５は、上述した成形体成形空間Ｓ３の一部である。コア型５２の一部は、アンダーカット部成形空間Ｓ５を構成するスライド型５７となっており、型開き時には、スライド型５７が駆動することでアンダーカット部３７の型抜きが可能となっている。
【００２１】
次に、本実施形態のアッパーボード３０の製造方法について説明する。本実施形態のアッパーボード３０の製造方法は、繊維及び熱可塑性樹脂を含む板状部材７３をコア型５２及びキャビ型５３でプレス成形して基材３１とするプレス成形工程と、樹脂部成形空間Ｓ２及び成形体成形空間Ｓ３の双方に溶融樹脂を射出することで基材３１と接合する形で樹脂成形体３２及び樹脂部３６を成形する射出成形工程と、を備える。なお、板状部材７３はプレボードと呼ばれる場合がある。
【００２２】
（プレス成形工程）
プレス成形工程では、予め加熱することで軟化状態となっている板状部材７３を、図２に示すようにコア型５２及びキャビ型５３の間に配置する。続いて、図３に示すように、コア型５２及びキャビ型５３を型閉じすることで、板状部材７３がプレス成形される。これにより、板状部材７３が基材成形空間Ｓ１の形状に倣う形状となり、基材３１となる。
【００２３】
（射出成形工程）
プレス成形工程の後に行われる射出成形工程では、コア型５２及びキャビ型５３によって基材３１が挟持された状態で、ゲート５８から溶融樹脂（例えばポリプロピレン等）を樹脂部成形空間Ｓ２に射出する。樹脂部成形空間Ｓ２に射出された溶融樹脂は、図４に示すように、樹脂部成形空間Ｓ２に充填され、その後、図５に示すように、成形体成形空間Ｓ３に充填される。つまり、本実施形態では、樹脂部成形空間Ｓ２を経由して成形体成形空間Ｓ３に溶融樹脂を射出する。樹脂部成形空間Ｓ２及び成形体成形空間Ｓ３に溶融樹脂が充填される過程では、溶融樹脂が基材３１との接触箇所において基材３１の繊維の内部へと浸透する。これと同時に、繊維の内部に浸透した溶融樹脂は、基材３１内部の軟化した熱可塑性樹脂と混ざり合い、渾然一体となる（混融される）。
【００２４】
その後、溶融樹脂が冷却固化されることで、成形体成形空間Ｓ３に充填された溶融樹脂は、基材３１の端面３８と接合された樹脂成形体３２となり、樹脂部成形空間Ｓ２に充填された溶融樹脂は、基材３１の裏面（車室外側の面）と接合された樹脂部３６となる。つまり、樹脂部３６及び樹脂成形体３２は一体的に成形される。その後、コア型５２及びキャビ型５３を開き、スライド型５７を駆動させることで、アッパーボード３０を脱型する。なお、スライド型５７は、例えば、図５の上方に向かうにつれてアンダーカット部３７の裏面３７Ａから遠ざかる側（図５の左側）に変位する構成となっている。なお、スライド型５７が変位する際には、これと連動してコア型５２の一部５２Ａが図５の上方に変位する。
【００２５】
次に、本実施形態の効果について説明する。図６の比較例に示すように、仮にゲート５８から成形体成形空間Ｓ３に対して直接的に溶融樹脂を射出した場合には、成形体成形空間Ｓ３内において、溶融樹脂が基材３１の端面３８に向かって流動するため、基材３１の端面３８に高い圧力が作用し、基材３１と樹脂成形体３２との接合部分において樹脂漏れが発生する事態が懸念される。ここで言う樹脂漏れとは、基材３１と樹脂成形体３２の接合部分の表面と成形型の成形面との間に樹脂成形体３２を構成するための溶融樹脂が侵入することを言う。特に溶融樹脂がアッパーボード３０の意匠面側（成形面５５側）に漏れてしまうと、意匠性が低下してしまう。また、樹脂漏れが発生すると、成形体成形空間Ｓ３全体に溶融樹脂が充填されず、ショートショットとなる事態も懸念される。
【００２６】
このような樹脂漏れを抑制するために、基材３１と樹脂成形体３２の接合部分において基材３１の密度を高くすることで、基材３１に対する溶融樹脂の浸透を抑制し、アッパーボード３０の意匠面側に溶融樹脂が達することを抑制することが考えられる。しかしながら、基材３１の密度を高くするためには、プレス成形工程で基材３１の板厚をより小さくする必要があり、板厚が小さくなると、基材３１と樹脂成形体３２との接合部分の剛性が低下してしまう。
【００２７】
本実施形態の製造方法では、樹脂部成形空間Ｓ２において基材３１の端面３８を基準として基材３１側となる箇所にゲート５８から溶融樹脂を射出することで、樹脂部成形空間Ｓ２から成形体成形空間Ｓ３に溶融樹脂が流動し、成形体成形空間Ｓ３においては、主に基材３１の端面３８から遠ざかる方向に溶融樹脂が流れることになる（図４の矢線Ａ１参照）。この結果、基材３１の端面３８に作用する溶融樹脂の圧力を低減することができ、基材３１と樹脂成形体３２の接合部分において樹脂漏れが発生する事態を抑制できる。また、樹脂部３６を成形することで基材３１と樹脂成形体３２の接合部分における剛性をより高くすることができる。
【００２８】
また、樹脂成形体３２は、成形型５１（コア型５２及びキャビ型５３）の型開き方向に対してアンダーカット形状となるアンダーカット部３７を有する。アンダーカット部３７はプレス成形によって成形することが困難である。このため、樹脂成形体３２を射出成形によって成形することで、アンダーカット部３７を成形することができる。また、一般的に射出成形は、プレス成形よりも成形精度が高いものとされる。このため、アッパーボード３０の端末を構成する樹脂成形体３２を射出成形で成形することで、プレス成形で成形した場合と比べて、端末処理に係る作業を低減することができる。
【００２９】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図７によって説明する。上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態のコア型２５２は、クリップ座２４１を成形するためのクリップ座成形空間Ｓ４を有する。クリップ座成形空間Ｓ４は、樹脂部成形空間Ｓ２と連通されている。また、コア型２５２は、アンダーカット部を有するクリップ座２４１を成形するためのスライド型２５７を備える。クリップ座２４１は、図示しないクリップを介してアッパーボード３０をドアパネル（他部材、図示せず）に取り付けるための取付部材である。
【００３０】
本実施形態の射出成形工程では、図７に示すように、樹脂部成形空間Ｓ２と連通するクリップ座成形空間Ｓ４（取付部材成形空間）に溶融樹脂を射出することでクリップ座２４１を樹脂部３６と一体的に成形する。これにより、クリップ座２４１を樹脂成形体３２及び樹脂部３６と同時に成形することができる。また、クリップ座２４１を樹脂部３６と一体的に成形することで、樹脂部３６の剛性をより高くすることができ、基材３１と樹脂成形体３２の接合部分における剛性をより高くすることができる。なお、図７では、射出成形工程において、成形体成形空間Ｓ３に溶融樹脂が供給されていない段階を図示している。
【００３１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、成形構造体としてドアトリムを構成するアッパーボードを例示したが、これに限定されない。成形構造体としては、インストルメントパネル、ラゲージトリム、パッケージトレイ等ドアトリム以外の車両用内装材を構成するものであってもよい。また、成形構造体は、車両用内装材に限定されない。
（２）上記実施形態２では、取付部材として、クリップ座２４１を例示したが、これに限定されない。取付部材として、ドアパネルに取り付け可能な取付ボスなどを例示することができる。また、取付部材が取り付けられる他部材は、ドアパネルに限定されない。例えば、他部材としてウェザーストリップを例示することができ、取付部材としてウェザーストリップに係止される係止爪を例示することができる。また、取付部材の代わりにドアパネルに当接することでアッパーボードのドアパネル側への変位を規制する当てボスなどを設けてもよい。
（３）上記実施形態では、樹脂成形体としてアンダーカット部を有するものを例示したが、これに限定されない。樹脂成形体はアンダーカット部を有していなくてもよい。
（４）上記実施形態では、コア型５２が複数の型によって分割されている構成を例示したが、コア型５２の分割の態様は適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３２】
３０…アッパーボード（成形構造体）、３１…基材、３２…樹脂成形体、３５…樹脂成形体の端面、３６…樹脂部、３７…アンダーカット部、３８…基材の端面、５１…成形型、５８…ゲート、７３…板状部材、Ｓ２…樹脂部成形空間、Ｓ３…成形体成形空間、Ｓ４…クリップ座成形空間（取付部材成形空間）、２４１…クリップ座（取付部材）
【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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