(57)【要約】【課題】射出成形を利用した発泡樹脂成形体の成形方法であって、発泡樹脂材料の射出充填時における発泡反応を抑えることでシルバーストリーク等の外観不良を防止し、外観性能を高めた発泡樹脂成形体の成形方法を提供する。【解決手段】キャビティ型３０を下死点まで降下させて型締めした後、発泡樹脂材料Ｍを製品キャビティＣ内に射出充填し、その際、発泡樹脂材料Ｍの樹脂圧により、キャビティ型３０を上方に押し上げ、好ましくはキャビティ型３０の上昇速度が徐々に速まるように樹脂を充填する。そして、適切なクリアランスで一次加圧を行ない、その後、キャビティ型３０を強制的に上昇させて、発泡スペースを確保することで発泡ムラのない発泡反応を行なわせ、表面外観が良好でかつ肉厚バラツキのない発泡樹脂成形体１２を成形する。【選択図】　図４
2004009518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一型（３０）と第二型（４０）との間に画成される製品キャビティ（Ｃ）内に発泡樹脂材料（Ｍ）を射出充填して、発泡樹脂成形体（１２）を所要形状に成形する発泡樹脂成形体の成形方法において、
第一型（３０）をシリンダ（３１）により型締位置まで移動させた後、製品キャビティ（Ｃ）内に発泡樹脂材料（Ｍ）を射出充填し、このときの発泡樹脂材料（Ｍ）の樹脂圧で第一型（３０）を所定ストローク型開方向に移動させる発泡樹脂材料の射出充填工程と、
発泡樹脂材料（Ｍ）の樹脂圧と金型（３０，４０）の型締圧との平衡により、第一型（３０）が停止したとき、金型（３０，４０）間で発泡樹脂材料（Ｍ）を加圧する一次加圧工程と、
一次加圧工程後、第一型（３０）を所定ストローク強制的に型開方向に移動させて、所定厚みの発泡スペースを確保することで発泡樹脂成形体（１２）を所望厚みに発泡成形させる発泡成形工程と、
からなることを特徴とする発泡樹脂成形体の成形方法。
【請求項２】
第一型（３０）と第二型（４０）の型締め後、発泡樹脂材料（Ｍ）を製品キャビティ（Ｃ）内に射出充填する発泡樹脂材料（Ｍ）の射出充填工程において、
製品キャビティ（Ｃ）内の発泡樹脂材料（Ｍ）の樹脂圧で第一型（３０）を型開方向に移動させる際、射出開始時には第一型（３０）の型開速度を遅く、射出完了間際には射出開始時に比べ第一型（３０）の型開速度を速く設定することにより、発泡樹脂材料（Ｍ）の表面固化を促進させたことを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂成形体の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モールドプレス成形工法、射出成形工法を利用した発泡樹脂成形体の成形方法に係り、特に、発泡樹脂材料の射出充填時、製品表面にシルバーストリーク等の外観不良が生じることがなく、外観性能に優れた発泡樹脂成形体が得られるとともに、型締圧が一般より低い成形機を使用できる等、実用性に富む発泡樹脂成形体の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８はドアパネル（図示せず）の室内側に装着される自動車用ドアトリム１を示すもので、このドアトリム１は、軽量で、耐衝撃性能に優れ、かつコストも廉価なことから、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂内部に発泡剤を混入した発泡樹脂成形体が多く使用されており、ドアトリム１には、室内側に向けて膨出するアームレスト部１ａやドアポケット用開口１ｂ、スピーカグリル１ｃ等が一体成形されている。
【０００３】
そして、この種発泡樹脂成形体を所要形状に成形する従来の成形方法について、図９に示す工程説明図、図１０に示す金型のタイムチャート図を基に説明する。
【０００４】
すなわち、成形金型２は、キャビティ型３とコア型４とから大略構成され、キャビティ型３がコア型４に対して近接する方向に駆動して型締めが行なわれる。そして、型締め時における初期金型状態においては、図９（ａ）に示すように、キャビティ型３の金型位置はａ１であり、製品キャビティ内での金型のクリアランスは２．０ｍｍに設定されている。
【０００５】
そして、この状態で図示しない射出成形機から樹脂通路を経て製品キャビティＣ内に発泡樹脂材料Ｍが射出充填される。また、射出充填時間（ｔ１）後の状態を図９（ｂ）に示す。すなわち、製品キャビティＣ内に発泡樹脂材料Ｍが充填された後、遅延時間（ｔ２）０〜１０秒経過させる。
【０００６】
その後、キャビティ型３を上昇させる。このときのキャビティ型３の金型位置はａ２であり、このａ２は、例えば、３．６ｍｍ程度に設定され、冷却時間（ｔ３）経過後、金型より発泡成形が完了したドアトリム１を脱型すれば良い。
【０００７】
尚、上記成形工法における型締圧は８５０ｔで、投影面積は２７００ｃｍ２に設定されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、発泡樹脂成形体の従来の成形方法においては、キャビティ型３とコア型４とを型締めした後、発泡樹脂材料Ｍを製品キャビティＣ内に射出充填し、一定時間遅延（一次加圧）させた後、キャビティ型３を上昇させ、発泡スペースを確保して発泡成形、すなわち所定の冷却時間を経て、発泡樹脂成形体の成形が完了するというものであるが、発泡樹脂材料Ｍを製品キャビティＣ内に射出充填する際、発泡剤が発泡するため、表面にシルバーストリーク等の外観不良が発生し、手直し工数等が多くかかり、生産性を低下させる大きな要因となっている。
【０００９】
また、型締圧が８５０ｔのように大きく、汎用の射出成形機にて対応が難しいという問題点が指摘されている。
【００１０】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、射出成形工法により発泡樹脂成形体を成形する発泡樹脂成形体の成形方法であって、発泡樹脂材料の成形型内への射出充填工程で発泡反応が行なわれず、製品表面にシルバーストリーク等の外観不良が生じるのを確実に抑えることができ、製品歩留まりを高めることができるとともに、成形機の動力源も従来の流体圧駆動方式にて対応が可能であるなど、汎用の成形機で簡単に実施できる発泡樹脂成形体の成形方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この出願の請求項１に記載の発明は、第一型と第二型との間に画成される製品キャビティ内に発泡樹脂材料を射出充填して、発泡樹脂成形体を所要形状に成形する発泡樹脂成形体の成形方法において、第一型をシリンダにより型締位置まで移動させた後、製品キャビティ内に発泡樹脂材料を射出充填し、このときの発泡樹脂材料の樹脂圧で第一型を所定ストローク型開方向に移動させる発泡樹脂材料の射出充填工程と、発泡樹脂材料の樹脂圧と金型の型締圧との平衡により、第一型が停止したとき、金型間で発泡樹脂材料を加圧する一次加圧工程と、一次加圧工程後、第一型を所定ストローク強制的に型開方向に移動させて、所定厚みの発泡スペースを確保することで発泡樹脂成形体を所望厚みに発泡成形させる発泡成形工程と、からなることを特徴とする。
【００１２】
ここで、第一型は、シリンダの駆動により、型締位置と型開位置との間で所定ストローク移動するとともに、第二型は連設する射出成形機から発泡樹脂材料を製品キャビティ内に供給するために、マニホールド、ゲート等の樹脂通路が設けられている。
【００１３】
例えば、モールドプレス成形工法では、第一型は、シリンダ駆動されるキャビティ型であり、また、第二型は、射出成形機に接続されるコア型を指す。
【００１４】
一方、射出成形工法では、第一型は、シリンダ駆動されるコア型であり、第二型は、射出成形機に接続されるキャビティ型を指す。
【００１５】
更に、発泡樹脂材料としては、ＰＰ樹脂にアゾ系発泡剤（アゾジカルボンアミド等）を混入したものが使用できる。
【００１６】
そして、請求項１に記載の発明によれば、金型の型締め後、製品キャビティ内に発泡樹脂材料を射出充填する発泡樹脂材料の射出充填工程において、発泡樹脂材料の樹脂圧に型締圧が負けて、第一型が型開方向に移動する。その後、狙いの樹脂量の充填を完了すれば、第一型が停止し、一次加圧を行なう。次いで、第一型を強制的に所定ストローク型開方向に移動させ、所定の発泡スペースを確保して、所定の冷却時間を経過させて発泡成形を完了させた後、金型より発泡樹脂成形体を脱型すれば良い。
【００１７】
従って、発泡樹脂材料を製品キャビティ内に射出充填するときには、型間クリアランスが非常に小さく設定されているため、発泡剤（発泡ガス）が発泡を開始する前に樹脂の表面が固化することから、シルバーストリーク等の外観不良が生じることがない。
【００１８】
また、発泡樹脂材料の樹脂圧により第一型が型開方向に移動するように、金型の型締圧を低く設定するため、成形機のクラスダウンが可能となり、従来の汎用の成形機にて充分対応することができる。
【００１９】
この出願の請求項２に記載の発明は、第一型と第二型の型締め後、発泡樹脂材料を製品キャビティ内に射出充填する発泡樹脂材料の射出充填工程において、製品キャビティ内の発泡樹脂材料の樹脂圧で第一型を型開方向に移動させる際、射出開始時には第一型の型開速度を遅く、射出完了間際には射出開始時に比べ第一型の型開速度を速く設定することにより、発泡樹脂材料の表面固化を促進させたことを特徴とする。
【００２０】
ここで、発泡樹脂材料の樹脂圧により、型開方向に移動する第一型の移動速度は、金型の型締圧と樹脂圧とにより決定される。例えば、金型の型締圧が比較的小さい場合には、第一型の移動速度は一定となる。一方、型締圧を上げれば第一型の移動速度は射出開始時には遅く、射出完了間際には速くなり、型締圧を上げていくに連れて、この傾向が大となる。
【００２１】
そして、請求項２に記載の発明によれば、型締圧を調整することで、射出開始時には第一型の型開速度を遅く、また射出完了間際には射出開始時に比べ第一型の型開速度を速く設定するというものであるから、発泡樹脂材料には常に金型間の適正な内圧が作用するため、発泡樹脂材料表面の固化がより確実に行なわれる。よってシルバーストリーク現象をより有効に抑えることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法の好適な実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１，図２は本発明方法を適用して成形した発泡樹脂成形体を一部に採用した自動車用ドアトリムの正面図並びに断面図、図３は本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法に使用する成形装置の概略構成を示す側面図、図４は同成形装置の成形工程における成形金型のタイムチャート図、図５乃至図７は発泡樹脂成形体の成形方法における各工程を示す説明図である。
【００２４】
図１，図２に示す自動車用ドアトリム１０は、上下に２分割されたドアトリムアッパー１１と、ドアトリムロア１２との上下２分割体から構成されている。上記ドアトリムアッパー１１は、樹脂製基材１３の表面の一部に中接シート１４が貼付され、ドアトリムロア１２には、ドアポケット用開口１５が開設され、そのフロント側にスピーカグリル１６が一体に設けられている。
【００２５】
ドアトリムアッパー１１の樹脂製基材１３は、ＰＰ樹脂のモールドプレス成形体、あるいは射出成形体からなり、樹脂製基材１３の成形時にクロス、不織布等の中接シート１４が一体化されている。
【００２６】
また、ドアトリムロア１２は、ＰＰ樹脂に発泡剤（アゾジカルボンアミド等）を混入した発泡樹脂材料を使用し、モールドプレス成形、射出成形により所要形状に成形されている。
【００２７】
ところで、本発明は、発泡樹脂成形体の成形方法に係り、ドアトリム１０におけるドアトリムロア１２のような発泡樹脂成形体の成形に好適であり、ドアトリムロア１２を発泡成形する際の外観品質性能を高めることができる。
【００２８】
上記ドアトリムロア１２の成形に使用する成形装置２０の構成について、図３を基に説明する。この図３に示す成形装置２０は、モールドプレス成形工法を利用したものであるが、射出成形工法に準用することもできる。
【００２９】
成形装置２０は、相互に型締め、型開き可能なキャビティ型３０並びにコア型４０とから構成され、キャビティ型３０は、昇降シリンダ３１の駆動により、所定ストローク上下動作することができ、後述するが、図４に示すタイムチャート図から明らかなように、▲１▼下死点まで降下した状態、▲２▼樹脂圧により上方に押し上げられ一旦停止して一次加圧を行なった状態、▲３▼再度上昇して発泡スペースを確保し発泡反応を行なわせる状態のように、▲１▼〜▲３▼の一連の動作を行なう。
【００３０】
すなわち、キャビティ型３０が下死点まで降下した型締め時にキャビティ型３０の金型位置はＬ０、金型間のクリアランス１．２ｍｍに設定され、この状態で射出時間Ｔ１の射出充填が行なわれる。
【００３１】
そして、射出充填時、発泡樹脂材料Ｍの樹脂圧によりキャビティ型３０が上方に押し上げられ、▲２▼の位置、すなわち金型位置Ｌ１、クリアランス２．０ｍｍで加圧時間Ｔ２の一次加圧が行なわれる。
【００３２】
この一次加圧時の型締圧は、１００〜５００ｔであり、従来の型締圧８５０ｔに比べｔ数を低減することができる。
【００３３】
次いで、キャビティ型３０を強制的に上昇させて、▲３▼発泡スペースを確保した状態で発泡成形が行なわれ、発泡成形時間Ｔ３の発泡反応が行なわれるが、そのときの金型位置はＬ２であり、具体的には、３．６ｍｍに設定されている。従って、発泡樹脂成形体であるドアトリムロア１２の厚みは、３．６ｍｍの厚みに調整されることになる。
【００３４】
図４のタイムチャート図及び図５乃至図７に示す工程説明図を基に説明する。図５に示すように、キャビティ型３０が昇降シリンダ３１の駆動により下死点まで下降したとき（タイムチャート図中▲１▼）、キャビティ型３０とコア型４０との製品キャビティＣ内でのクリアランス（Ｌ０）は、１．２ｍｍに設定されている。
【００３５】
そして、この図５に示す状態から、発泡樹脂材料Ｍが製品キャビティＣ内に射出充填されるが、このときの発泡樹脂材料Ｍの樹脂圧により、キャビティ型３０がその設定型締圧が樹脂圧よりも小さいため、キャビティ型３０が上方に押し上げられ、図６に示すように、製品キャビティＣのクリアランス（Ｌ１）が２．０ｍｍになるまでキャビティ型３０が上昇する。
【００３６】
このときのキャビティ型３０の上昇態様は、時間とキャビティ型３０の上昇ストロークが正比例する関係（上昇速度が一定となる）に設定しても良いが、本実施形態では、図４のタイムチャート図のように、射出開始時にはキャビティ型３０の上昇速度が遅く、射出完了間際には、射出開始時に比べ上昇速度が速くなるように上昇速度が時間の経過に連れて徐変するように曲線状に設定されている。
【００３７】
このように、曲線状に設定することで、発泡樹脂材料Ｍの表面固化を有効に促進させることができるため、シルバーストリーク現象をより抑えることができる。この傾向は、キャビティ型３０とコア型４０との間の型締圧を比較的大きく設定すれば、射出開始時におけるキャビティ型３０の上昇速度を遅く制御できる一方、キャビティ型３０とコア型４０との間の型締圧を小さく設定すれば、キャビティ型３０の上昇速度がほぼ一定に近付く傾向となる。
【００３８】
そして、発泡樹脂材料Ｍの射出充填が完了した後、図６に示す状態で遅延時間（図４中Ｔ２）０〜１０秒経過させる。すなわち、一次加圧を行なう。その後、図７に示すように、キャビティ型３０を強制的に上昇させて、▲３▼図４中Ｔ３で示す発泡成形時間、発泡成形が行なわれる。
【００３９】
このキャビティ型３０の上昇ストロークは、製品キャビティＣ内の型間クリアランス（Ｌ２）が３．６ｍｍになるまでキャビティ型３０を強制的に上昇させ、発泡スペースを有効に確保することで、発泡ムラのないドアトリムロア１２の成形が可能となる。
【００４０】
このように、本発明方法によれば、キャビティ型３０を下死点まで下降させて発泡樹脂材料Ｍを製品キャビティＣ内に射出充填し、その際、発泡樹脂材料Ｍの樹脂圧によりキャビティ型３０を上方に押し上げつつ、発泡樹脂材料Ｍを射出充填するというものであるから、発泡樹脂材料Ｍの射出開始時における型間クリアランスが非常に小さいため、発泡樹脂材料Ｍ内の発泡剤が発泡を開始する前に表面が固化することにより、シルバーストリーク等の外観不良を防止できる。
【００４１】
更に、キャビティ型３０の押し上げられる上昇速度について、発泡樹脂材料Ｍの射出充填開始時は遅く、樹脂充填量が多くなるに連れ、上昇速度が速まるという図４に示す理想的な曲線に設定すれば、発泡樹脂材料Ｍの表面固化をより促進させることができ、シルバーストリーク等の発生をより有効に抑えることができる。
【００４２】
また、一次加圧時におけるキャビティ型３０に加わるプレス圧の設定圧力が小さくて良いため、成形機のクラスダウンが可能となり、省力化に貢献できるとともに、従来の成形機（流体圧駆動方式）にて対応可能であるため、実用性にも優れる。
【００４３】
更に、発泡成形工程では、キャビティ型３０を強制的に上昇させて発泡スペースを有効に確保するというものであるから、発泡ムラが生じることがなく、シルバーストリーク等の外観不良を回避でき、かつ発泡ムラがないことから、成形性に優れた発泡樹脂成形体の成形が可能となり、製品歩留まりが大幅に向上するという有利さがある。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法は、型締めした後、発泡樹脂を射出充填して、このときの樹脂圧により第一型を型開方向に移動させ、適切位置で発泡樹脂の一次加圧を行ない、その後、第一型を強制的に型開方向に移動させて発泡スペースを確保し、発泡成形を行なうという工程を採用したから、発泡剤が発泡する前に樹脂が表面固化するため、シルバーストリーク等の外観不良が生じることがなく、製品外観を良好に維持できる。加えて、射出充填後の発泡成形工程においても発泡スペースが確保されているため、発泡ムラのない発泡反応が期待でき、表面外観が良好でかつ肉厚バラツキのない成形性能に優れた発泡樹脂成形体が成形できるという効果を有する。
【００４５】
更に、本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法は、一次加圧時における型締圧が従来の加圧力に比べ低く設定できるため、動力コストを低減でき、成形機のクラスダウンが可能になるとともに、従来の流体圧駆動方式成形機で充分対応できる等、実用性に優れるという効果を有する。
【００４６】
また、本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法における別の実施態様によれば、発泡樹脂材料の射出充填工程において、樹脂圧により型開方向に移動される第一型の型開速度を射出開始時には遅く、射出完了間際には速くなるように型締圧を調整するというものであるから、発泡樹脂材料の射出充填時における発泡剤の発泡をより有効に抑えることができ、シルバーストリーク現象をより確実に防止でき、発泡樹脂成形体の製品外観をより美麗に維持できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法により成形した発泡樹脂成形体を一部適用した自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図２】図１に示す自動車用ドアトリムの構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法に使用する成形装置の概略構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法における金型の動作を示すタイムチャート図である。
【図５】本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法における初期金型状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法における樹脂充填完了後の金型状態を示す説明図である。
【図７】本発明に係る発泡樹脂成形体の成形方法における発泡成形時の金型状態を示す説明図である。
【図８】従来の自動車用ドアトリムを示す正面図である。
【図９】従来の自動車用ドアトリムの成形方法における（ａ）初期金型状態、（ｂ）樹脂充填完了後の金型状態、（ｃ）発泡成形時の金型状態、をそれぞれ示す説明図である。
【図１０】従来の成形金型における金型の動作を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
１０　自動車用ドアトリム
１１　ドアトリムアッパー
１２　ドアトリムロア
２０　成形装置
３０　キャビティ型
３１　昇降シリンダ
４０　コア型
Ｔ１　射出充填時間
Ｔ２　一次加圧時間
Ｔ３　発泡成形時間
Ｃ　製品キャビティ
Ｍ　発泡樹脂材料
【図１】
2004009518.tif 000003
【図２】
2004009518.tif 000004
【図３】
2004009518.tif 000005
【図４】
2004009518.tif 000006
【図５】
2004009518.tif 000007
【図６】
2004009518.tif 000008
【図７】
2004009518.tif 000009
【図８】
2004009518.tif 000010
【図９】
2004009518.tif 000011
【図１０】
2004009518.tif 000012