(57)【要約】【課題】発泡樹脂からなる基材の表面に部分的に表皮材が積層された発泡成形品の製造方法において、基材部分および表皮部分の双方の商品性を損なうことなく発泡成形品を簡単に製造することのできる、発泡成形品の製造方法を提供する。【解決手段】（ａ）金型のキャビティ内に表皮材を位置決めし、（ｂ）移動型を型締方向へ前進させながら、表皮材と対向するゲート口からキャビティ内へ発泡剤が混入された樹脂を低速で射出し、（ｃ）樹脂によって表皮材が覆われた後に樹脂の射出速度を低速から高速へ切り替え、（ｄ）型締完了後であって樹脂の表面にスキン層が形成された後に移動型を後退させて固定型と移動型との間に所定のキャビティクリアランスＡを確保し、（ｅ）樹脂が発泡した後に成形品を離型する。【選択図】              図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡樹脂からなる基材の表面に部分的に表皮材が積層された発泡成形品の製造方法であって、
（ａ）固定型と移動型とからなる金型のキャビティ内に前記表皮材を位置決めし、
（ｂ）前記移動型を型締方向へ前進させながら、前記表皮材と対向するゲート口から前記キャビティ内へ発泡剤が混入された樹脂を低速で射出し、
（ｃ）前記樹脂によって前記表皮材が覆われた後に前記樹脂の射出速度を低速から高速へ切り替え、
（ｄ）型締完了後であって前記樹脂の表面部にスキン層が形成された後に前記移動型を後退させて前記固定型と前記移動型との間に所定のキャビティクリアランスを確保し、
（ｅ）前記樹脂が発泡した後に成形品を離型する、発泡成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、発泡樹脂からなる基材の表面に部分的に表皮材が積層された発泡成形品（自動車のドアトリム，フロントトリムまたはリアトリム等）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の「発泡成形品の製造方法」の一例が、特開２００２−３０７４７４号公報（特許文献１）に開示されている。この従来技術は、キャビティ内に射出された樹脂に型締による圧力を付与することによって射出充填時における樹脂の発泡を抑制し、それにより成形品の表面にフラッシュやフローマーク等が生じるのを防止するようにしたものである。しかし、この従来技術は、発泡成形品に対して非発泡成形品と同等の表面状態を持たせることを目的としたものであり、基材の表面に部分的に表皮材を積層することについては何ら考慮されていなかった。したがって、この従来技術において、キャビティ内に表皮材を配置して樹脂を射出充填したとしても、樹脂圧によって表皮材にダメージが与えられることになり、表皮部分の商品性が損なわれるおそれがあった。
【０００３】
一方、「基材の表面に表皮材を積層する方法」の一例が、特許１０８４０９４号公報（特許文献２）に開示されている。この従来技術は、金型のキャビティ内に表皮材を固定した後、キャビティ内に樹脂を射出することによって、基材と表皮材とが一体化された成形品を得るようにしたものである。しかし、この従来技術では、金型内の圧力が低いため、フラッシュやフローマーク等が発生して商品性が損なわれるおそれがあった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３０７４７４号
【特許文献２】
特許１０８４０９４号（特開昭５４−０２９３６６号）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえに、本発明の主たる目的は、発泡樹脂からなる基材の表面に部分的に表皮材が積層された発泡成形品の製造方法において、基材部分および表皮部分の双方の商品性を損なうことなく発泡成形品を簡単に製造することのできる、発泡成形品の製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、「発泡樹脂からなる基材１４の表面に部分的に表皮材１６が積層された発泡成形品１０の製造方法であって、（ａ）固定型２６と移動型２８とからなる金型１８のキャビティ２０内に表皮材１６を位置決めし、（ｂ）移動型２８を型締方向へ前進させながら、表皮材１６と対向するゲート口３２からキャビティ２０内へ発泡剤が混入された樹脂２２を低速で射出し、（ｃ）樹脂２２によって表皮材１６が覆われた後に樹脂２２の射出速度を低速から高速へ切り替え、（ｄ）型締完了後であって樹脂２２の表面部にスキン層が形成された後に移動型２８を後退させて固定型２６と移動型２８との間に所定のキャビティクリアランスＡを確保し、（ｅ）樹脂２２が発泡した後に成形品１０を離型する、発泡成形品の製造方法」である。
【０００７】
キャビティ２０内における表皮材１６の配置された部分に樹脂２２を供給する際には、金型１２が未だ完全に閉じられておらず、しかも、樹脂２２が低速で射出されるので、キャビティ２０内における樹脂圧力は低くなる。したがって、表皮材１６に与えられるダメージ（染み出し，毛倒れ等）が軽減され、表皮材１６の風合いが損なわれる心配はない。また、樹脂圧力が低くなると、樹脂２２中の発泡ガスが樹脂表面にフラッシュとして現れるが、樹脂表面には表皮材１６が存在するため、製品表面にフラッシュが露出する心配はない。
【０００８】
一方、キャビティ２０内における基材１４が形成される部分に樹脂２２を供給する際には、樹脂２２が高速で射出されるので、樹脂２２に加わる圧力は高くなる。したがって、射出充填時における樹脂２２の発泡が抑制され、基材１４の表面におけるフラッシュの発生が抑制される。なお、金型１２を完全に閉じた後に樹脂２２を高速で射出するようにすれば、樹脂２２に加わる圧力がより高くなるので、フラッシュの発生がより効果的に抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明が適用された発泡成形品の製造方法は、図１に示すような発泡成形品１０を射出成形により製造するためのものであり、具体的には、図２に示すような製造装置１２を用いて実施される。
【００１０】
発泡成形品１０は、図１に示すように、発泡樹脂からなる基材１４と基材１４の表面に積層された表皮材１６とによって構成される。発泡成形品１０の形状は、自動車のドアトリム，フロントトリムまたはリアトリム等のような用途へそのまま利用できるように設定される。
【００１１】
基材１４は、フィラー，酸化防止材，光安定剤，紫外線吸収剤または帯電防止剤等が添加された熱可塑性樹脂を発泡剤によって発泡させたものである。基材１４を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン，ポリエチレンまたはポリスチレン等を用いることができ、フィラーとしては、タルク，ガラス繊維または炭酸カルシウム等を用いることができる。また、発泡剤としては、炭酸水素ナトリウムや炭酸ナトリウム等の無機発泡剤，アゾジカーボンアミドやアゾビスイソブチロニオリル等の有機発泡剤またはこれらの混合物等を用いることができる。
【００１２】
表皮材１６は、発泡成形品１０に風合，触感または装飾性等を付与することを目的として、基材１４の表面に一体的に積層されるものである。表皮材１６としては、織布，不織布，カーペットまたはモケット等を用いることができる。
【００１３】
製造装置１２は、図２に示すように、上下方向へ開閉する金型１８と、金型１８のキャビティ２０内へ樹脂２２（図３）を射出するための射出装置２４とによって構成される。
【００１４】
金型１８は、雄型２６ａが設けられた固定型２６と、雌型２８ａが設けられた移動型２８とを備え、固定型２６の雄型２６ａと移動型２８の雌型２８ａとによってキャビティ２０が構成される。そして、雌型２８ａの底面における所定箇所には、表皮材１６が載置される「載置部」としての粗面３０が形成され、固定型２６における粗面３０と対向する箇所には、ゲート口３２が形成され、固定型２６の内部には、ゲート口３２へ樹脂２２（図３）を導くためのランナ３４が形成される。
【００１５】
射出装置２４は、一般的な射出成形に用いられる周知のものであり、図２に示すように、射出シリンダ３６，射出シリンダ３６の先端部に設けられたノズル３８，射出シリンダ３６内に配置されたスクリュおよびスクリュを駆動する駆動装置（油圧シリンダ，サーボモータ等）等により構成される。そして、射出装置２４においては、駆動装置でスクリュが回転されることによって、樹脂２２が射出シリンダ３６の先端部に送り込まれ、駆動装置でスクリュが前進されることによって、樹脂２２がノズル３８から射出される。なお、ノズル３８から射出される樹脂２２の射出速度は、スクリュを前進させる速度を制御することによって変更可能である。
【００１６】
以下には、図７のグラフに従って、製造装置１２（図２）を用いて発泡成形品１０（図１）を製造する方法について説明する。この製造方法では、「表皮材の載置工程（図２）」，「型締および射出充填工程（図３，図４）」，「スキン形成工程（図５）」，「発泡工程（図６）」および「型開工程」がこの順に実行される。
【００１７】
表皮材の載置工程では、図２に示すように、金型１８を開いた状態において、移動型２８における粗面３０に表皮材１６を位置決めする。
【００１８】
型締および射出充填工程では、図７に示すように、まず、金型１８の型締動作を高速（たとえば２００ｍｍ／秒）で開始し、型締完了の直前に型締速度を高速（たとえば２００ｍｍ／秒）から低速（たとえば１０ｍｍ／秒）へ切り替える。また、型締動作を低速へ切り替えるのとほぼ同時に樹脂２２の射出充填動作を低速Ｖ１（たとえば４０％，３５ｍｍ／秒）で開始する。そして、樹脂２２によって表皮材１６が覆われたときに、型締動作を完了するとともに射出速度を低速Ｖ１（たとえば４０％，３５ｍｍ／秒）から高速Ｖ２（たとえば９９％，９０ｍｍ／秒）へ切り替える。
【００１９】
なお、「樹脂２２によって表皮材１６が覆われたとき」とは、表皮材１６が完全に覆われた時点を意味し、この時点は、低速射出段階での射出速度，表皮材１６の形状や大きさ等に基づいて計算により求められる。ただし、この時点は、実験により求められてもよい。
【００２０】
低速での射出充填動作を開始すると、図３に示すように、表皮材１６と対向するゲート口３２からキャビティ２０内へ樹脂２２が射出される。このとき、樹脂２２の射出速度は低速であるため、表皮材１６が樹脂２２から受ける圧力は小さい。したがって、樹脂２２の射出圧によって表皮材１６の風合いが損なわれる心配はない。
【００２１】
射出充填動作を低速から高速へ切り替えると、図４に示すように、樹脂２２がキャビティ２０の隅々にまで一気に充填される。射出充填動作が高速へ切り替えられる時点では、樹脂２２によって表皮材１６が既に覆われているので、その後の高速射出段階においても、樹脂２２の射出圧が表皮材１６に悪影響を与えることはなく、表皮材１６の風合いが損なわれる心配はない。また、高速射出段階では、既に型締動作が完了しているので、キャビティ２０から樹脂２２が漏れる心配もない。
【００２２】
スキン形成工程（図７）では、図５に示すように、射出充填動作の完了後の所定時間だけ型締状態を保持する。この工程では、キャビティ２０内に充填された樹脂２２の表面部が金型１８に接することによって冷却され、その表面部が未発泡状態のまま硬化されてスキン層が形成される。
【００２３】
発泡工程では、図６に示すように、移動型２８を所定位置まで後退させ、所定のキャビティクリアランスＡを確保するとともに発泡成形品１０の形状に合致するキャビティ２０を確保する。すると、キャビティ２０内の圧力が急激に減少して樹脂２２に混入された発泡剤が気化し、樹脂２２の未硬化部分が発泡するとともに表面部がキャビティ２０の内面に押し当てられる。このとき、樹脂２２の表面部は、既に硬化されているので発泡することはなく、発泡成形品１０の表面は、非発泡成形品の表面と同程度に滑らかに仕上げられる。
【００２４】
型開工程では、樹脂２２の全体が硬化された後に移動型２８を後退させ、発泡成形品１０を金型１８から離型する。
【００２５】
この実施例によれば、射出充填時における樹脂２２の発泡を抑制することができ、樹脂２２の表面部を未発泡のまま硬化させることができるので、発泡成形品１０の表面にフラッシュやフローマーク等が生じるのを防止できる。
【００２６】
また、射出充填動作の初期段階には、樹脂２２を低速で射出し、樹脂２２によって表皮材１６が覆われた後に射出速度を高速に切り替えるようにしているので、樹脂２２が表皮材１６に当たったときの衝撃を抑制することができ、表皮材の風合いが損なわれるのを防止できる。
【００２７】
なお、上述の実施例では、固定型２６の表皮材１６と対向する箇所に一つのゲート口３２を形成しているが、ゲート口３２の数は適宜変更してもよい。たとえば、図８に示すように、表皮材１６と対向する箇所に複数のゲート口３２を形成してもよいし、図９に示すように、表皮材１６と対向しない箇所にもゲート口３２を形成してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂の表面部を未発泡のまま硬化させることができるので、発泡成形品の表面にフラッシュやフローマーク等が生じるのを防止できる。また、低速で射出することによって樹脂が表皮材に当たるときの衝撃を抑制できるので、表皮材の風合いが損なわれるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発泡成形品を示す斜視図である。
【図２】発泡成形品の製造装置および表皮材の載置工程を示す図である。
【図３】型締および射出充填工程（低速射出）を示す図である。
【図４】射出充填工程（高速射出）を示す図である。
【図５】スキン形成工程を示す図である。
【図６】発泡工程を示す図である。
【図７】発泡成形品の製造方法を示すグラフである。
【図８】ゲート口の変形例を示す図である。
【図９】ゲート口の他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０…  発泡成形品
１２…  製造装置
１４…  基材
１６…  表皮材
１８…  金型
２０…  キャビティ
２２…  樹脂
２４…  射出装置
２６…  固定型
２８…  移動型
３０…  粗面
３２…  ゲート口
３４…  ランナ
３６…  射出シリンダ
３８…  ノズル
【図１】
2004338162.tif 000003
【図２】
2004338162.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004338162.tif 000008
【図７】
2004338162.tif 000009
【図８】
2004338162.tif 000010
【図９】
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