(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクション成形型(20)を構成する第１金型(22)の成形面に、所要形状に成形した発泡樹脂シート(16)をセットし、
前記第１金型(22)およびこれと対をなす第２金型(26)を型閉めすることで、前記発泡樹脂シート(16)を両金型(22,26)の内部に画成されるキャビティ(30)内の所要位置に保持し、
溶融状態にある樹脂(40)を前記キャビティ(30)内へ射出し、該樹脂(40)を前記発泡樹脂シート(16)の端縁部(18)に接触させることで該端縁部(18)を融解状態とし、
溶融状態にある前記樹脂(40)と融解状態にある前記端縁部(18)とを相互に融着させることで、樹脂成形部(12)と発泡樹脂シート(16)とが接合した発泡樹脂シート付き樹脂成形品(10)を成形する方法であって、
前記第１金型(22)および第２金型(26)の少なくとも一方の成形面において前記発泡樹脂シート(16)の端縁部(18)に臨む部位に、前記キャビティ(30)に連通して溶融状態にある前記樹脂(40)の流入を許容する空間部(44)を設け、
前記空間部(44)内への前記樹脂(40)の流入により圧力調整を図ることで、前記端縁部(18)だけが融解するようにした
ことを特徴とする発泡樹脂シート付き樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
前記第１金型(22)および第２金型(26)の少なくとも一方の成形面に、該第２金型(26)と前記第１金型(22)とを型閉めした際に前記発泡樹脂シート(16)の端縁部(18)に沿った内側部分を圧潰する線状当接部(34)を突設し、
溶融状態にある前記樹脂(40)を前記線状当接部(34)で堰き止めるようにした請求項１記載の発泡樹脂シート付き樹脂成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡樹脂シート付き樹脂成形品の成形方法に関し、更に詳細には、所要形状に成形した樹脂成形部に、発泡樹脂シートを接合して発泡樹脂シート付き樹脂成形品を成形する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、乗用車等の室内空調に供される車載エアコンユニットを構成するエアコンケースは、ポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂素材を箱型形状にインジェクション成形した合成樹脂成形品が多く採用されている。また、前述したエアコンユニットのエアコンケースに限らず、各種の車載機器や車載部品等は、インジェクション成形された合成樹脂成形品から構成されている場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年に至っては、環境対策の一環として低燃費化を図るために車両の軽量化等が重要な課題となっており、該車両を構成する個々の車両構成部品毎の軽量化を実現するために材質変更等の様々な試作・開発が行なわれている。ここで、前述したエアコンユニットのエアコンケース等では、強度がそれほど要求されない部分を通常の樹脂より軽量な発泡樹脂シートに置換した所謂「発泡樹脂シート付き樹脂成形品」とすることで、軽量化を図るようにした提案がなされている。このような発泡樹脂シート付き樹脂成形品では、前記発泡樹脂シートが具有する特性により軽量化は勿論、断熱性能や防音・吸音性能等の向上が可能となっている。
【０００４】
しかしながら、前述した発泡樹脂シート付き樹脂成形品では、予め所要形状にインジェクション成形した樹脂成形部に、後工程において前記発泡樹脂シートの端縁部を貼着または接着することで、樹脂成形部と発泡樹脂シートとを接合していた。このため、発泡樹脂シート付き樹脂成形品を製造するためには、樹脂成形部の成形工程と、該樹脂成形部に対する発泡樹脂シートの接合工程とを要するので、作業工数の増加に伴うコストアップを招来する問題を内在していた。また、樹脂成形部と発泡樹脂シートの接合に際し、該発泡樹脂シートの端縁部と樹脂成形部の所要位置との貼着または接着が確実に行なわれない場合もあり(作業員の作業ミス等が原因)、樹脂成形部と発泡樹脂シートとの接合強度を高いレベルで安定化させることが不可能であった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するために提案されたものであって、樹脂成形部の成形工程と該樹脂成形部に対する発泡樹脂シートの接合工程を同時に行なうことでコストダウンを図ると共に、樹脂成形部と発泡樹脂シートとの接合強度の安定化を図り得るようにした発泡樹脂シート付き樹脂成形品の成形方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、
インジェクション成形型を構成する第１金型の成形面に、所要形状に成形した発泡樹脂シートをセットし、
前記第１金型およびこれと対をなす第２金型を型閉めすることで、前記発泡樹脂シートを両金型の内部に画成されるキャビティ内の所要位置に保持し、
溶融状態にある樹脂を前記キャビティ内へ射出し、該樹脂を前記発泡樹脂シートの端縁部に接触させることで該端縁部を融解状態とし、
溶融状態にある前記樹脂と融解状態にある前記端縁部とを相互に融着させることで、樹脂成形部と発泡樹脂シートとが接合した発泡樹脂シート付き樹脂成形品を成形する方法であって、
前記第１金型および第２金型の少なくとも一方の成形面において前記発泡樹脂シートの端縁部に臨む部位に、前記キャビティに連通して溶融状態にある前記樹脂の流入を許容する空間部を設け、
前記空間部内への前記樹脂の流入により圧力調整を図ることで、前記端縁部だけが融解するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る発泡樹脂シート付き樹脂成形品の成形方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【０００８】
図１は、本実施例に係る成形方法により成形される発泡樹脂シート付き樹脂成形品の一例を示す概略斜視図であり、図２は図１のII−II線断面図である。この発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０は全体がトレー形状とされ、ポリプロピレン等のオレフィン系の樹脂素材からトレー状に成形された樹脂成形部１２と、この樹脂成形部１２における底面部１４の略全体を構成し、ポリプロピレン等のオレフィン系の樹脂素材を発泡成形した略矩形状の発泡樹脂シート１６とから構成されている。このような発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０では、前記発泡樹脂シート１６が軽量に形成されているため、全体をインジェクション成形による樹脂成形部とした同一形状の樹脂成形品と比較すると、かなりの軽量化が図られている。また、発泡樹脂シート１６が具有する特性により、断熱性能や防音・吸音性能等の向上も期待できる。但し、前記発泡樹脂シート１６が適度の弾力性および柔軟性を有しているため、強度や剛性は多少低下している。
【０００９】
図３は、図１および図２に示した発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０を成形し得るインジェクション成形型２０の一例を概略的に示す断面図である。このインジェクション成形型２０は、凸状の成形面２４を形成した第１金型(コア型)２２と、凹状の成形面２８を形成して前記第１金型２２と対をなす第２金型(キャビ型)２６とからなり、両金型２２,２６を型閉めすることで前記発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０を成形するためのキャビティ３０を内部に画成するようになっている(図４)。なお、ここでは、第１金型２２および第２金型２６が上下方向に開放する上下開放タイプを例示するが、第１金型２２および第２金型２６が左右方向に開放する左右開放タイプのインジェクション成形型でも実施例の発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０を好適に成形することが可能である。
【００１０】
そして前記第１金型２２の成形面２４には、後述するように前記発泡樹脂シート１６をセットし得るように、該シート１６を仮固定するための係止ピン３２が適宜位置に複数個配設されている。一方、前記第２金型２６の成形面２８には、当該第２金型２６へ前記第１金型２２を型閉めした際に、第１金型２２の成形面２４に仮固定した前記発泡樹脂シート１６の端縁部１８に沿って所要量(例えば５ｍｍ程度)だけ内側にオフセットした内側部分を線状に圧潰する線状突片部(線状当接部)３４が突設されている(図４および図５)。この線状突片部３４の短手方向の断面形状は、図５に拡大して示すように、先端に幅狭帯状の平面を有する略台形状とされており、前記発泡樹脂シート１６へ突入して該シート１６を圧潰し易くなっている。
【００１１】
次に、前述のように構成された上下開放タイプの第１金型２２および第２金型２６から構成される図３に示すインジェクション成形型２０を利用して、図１に示した発泡樹脂シート材付き樹脂成形品１０を成形する方法を具体的に説明する。
【００１２】
(発泡樹脂シート材のセット)
先ず図３に示すように、型開きしたインジェクション成形型２０における第１金型２２の成形面２４に、所要の形状・サイズに整形した発泡樹脂シート１６を前記係止ピン３２を利用して装着セットする。なお前記係止ピン３２の突出長は、前記発泡樹脂シート１６の厚みＢより短く設定することが望ましい。また実施例の発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０では、樹脂成形部１２におけるフラットな底面部１４に前記発泡樹脂シート１６を配設する形態であるため該シート１６の予備成形は必要としないが、形状が複雑である場合は真空成形等により前記シート１６を予め所要形状に予備成形しておくのが望ましい。
【００１３】
(型閉め)
前記発泡樹脂シート１６のセットが完了したら、第１金型２２と対をなす前記第２金型２６に該第１金型２２を型閉めする。これにより前記発泡樹脂シート１６は、図４に示すように、第１金型２２の成形面２４および第２金型２６の成形面２８により上下から挟まれ、キャビティ３０内の略中央部位に保持される。なお、キャビティ３０において発泡樹脂シート１６が保持される部位の厚みＣは、発泡樹脂シート１６の厚みＢより若干小さく設定されており、両金型２２,２６の型閉めにより該シート１６は厚み方向へ適宜圧縮されつつ挟持されるようになる。
【００１４】
そして、第１金型２２と第２金型２６とを型閉めするに際しては、図５(ａ)および図５(ｂ)に示すように、該第２金型２６の成形面２８に突設した前記線状突片部３４が、発泡樹脂シート１６の端縁部１８に沿った内側部分に突入するようになり、両金型２２,２６が完全に型閉めされると該内側部分を圧潰するようになる。なお線状突片部３４の突出量は、発泡により形成された発泡樹脂シート１６の各内部空間が押し潰される程度に該シート１６を圧潰するように設定されており、この圧潰部位の厚みはシート１６の通常時の厚みＢの略１／３程度となっている。
【００１５】
(樹脂の射出)
前記第１金型２２および第２金型２６の型閉めが完了したら、図６に示すように、成形型２０の側面に臨んだ注入口３６へ射出ノズル３８を位置決めし、該ノズル３８から所要量の溶融状態にある樹脂４０をキャビティ３０内へ射出する。これにより射出された樹脂４０は、前記キャビティ３０内へ順次充填され、遂には前記発泡樹脂シート１６の端縁部１８に接触するようになる(図７(ａ))。
【００１６】
ここで発泡樹脂シート１６の端縁部１８は、高温に加熱されて溶融状態にある前記樹脂４０が直接的に接触するので瞬時に融解状態となる。しかも、前記樹脂４０には射出圧力が付与されているので前記端縁部１８の全体が一気に溶融状態となり、溶融した樹脂４０は前記線状突片部３４へ到達するようになる。しかしながら、線状突片部３４へ到達した樹脂４０は該線状突片部３４の付近で堰き止められるようになり、該樹脂４０による発泡樹脂シート１６の溶融は前記端縁部１８だけにとどまり、該端縁部１８だけが融解状態となる(図７(ｂ))。
【００１７】
そして、射出ノズル３８による所要量の樹脂４０の射出が完了したら、該樹脂４０が所定の硬さに固化するまでそのままに保持する。このとき前述したように、前記発泡樹脂シート１６およびキャビティ３０内へ射出された樹脂４０は何れもオレフィン系の同系樹脂であるから、融解状態の端縁部１８と溶融状態の該樹脂４０とは相互に混ざり合って融着するようになる。従って、樹脂成形部１２および発泡樹脂シート１６の端縁部１８は、相互に融着しつつ固化するようになる。
【００１８】
前記樹脂４０および端縁部１８の固化が進行したら、前記第２金型２６から第１金型２２を上昇させて成形型２０の型開きを行なった後、第１金型２２の成形面２４から成形された発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０を脱型する(図８)。このとき、両金型２２,２６により挟まれて適度に圧縮されていた発泡樹脂シート１６は、元の厚みＢまで形状復帰する。そして脱型後に、不要部分４２をカットすることで、発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０の成形が完了する。
【００１９】
このように、図３に示すインジェクション成形型２０を利用した発泡樹脂シート付き樹脂成形品の成形方法では、インジェクション成形による樹脂成形部１２の成形工程と、該樹脂成形部１２に対する発泡樹脂シート１６の接合工程とを同時に行なうことができるので、発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０の成形に係る大幅なコストダウンを図り得る。しかも発泡樹脂シート１６の端縁部１８は、溶融状態にある樹脂４０が接触することで融解状態となった後に該樹脂４０と相互に混ざり合いつつ融着するようになるから、成形された樹脂成形部１２と発泡樹脂シート１６との接合強度を高いレベルで安定化させることが可能である。従って、樹脂成形部１２と発泡樹脂シート１６との接合に係る強度不足や不具合による剥離等が適切に防止される。
【００２０】
図９は、本発明の実施例に係るインジェクション成形型２０を示す説明断面図であって、図３に示すインジェクション成形型を基本として、第１金型２２の成形面２４において前記発泡樹脂シート１６の端縁部１８に臨む部位に、図９(ａ)に示すように、前記キャビティ３０に連通して溶融状態にある前記樹脂４０の流入を許容する空間部４４を追加形成したタイプである。この実施例の成形型２０では、前記射出ノズル３８によりキャビティ３０内へ射出される樹脂４０の射出圧力のコントロールが困難で、該樹脂４０の進行を前記線状突片部３４で堰き止められずに発泡樹脂シート１６を必要以上に融解させてしまう場合に、該樹脂４０の一部を前記空間部４４へ流入させることで圧力調整を図るようにしたものである。これにより、樹脂４０の射出圧力が高すぎる場合でも、該樹脂４０による発泡樹脂シート１６の融解が前記端縁部１８だけにとどまるようにして、該端縁部１８だけを融解させることが可能となっている(図９(ｂ))。
【００２１】
図１０は、キャビティ３０内へ射出された前記樹脂４０の進行を規制するための前記線状当接部の別形態例を示した説明断面図である。例えば図１０(ａ)では、発泡樹脂シート１６の端縁部１８を下側から圧潰する２列の線状突片部３４,３４を第２金型２６の成形面２８に隣接して平行に突設した形態であって、端縁部１８に対する圧潰領域が拡大するので樹脂４０の進行を更に確実に堰き止めることが可能である。また図１０(ｂ)は、発泡樹脂シート１６の端縁部１８における下側を圧潰する２列の線状突片部３４,３４を第２金型２６の成形面２８に適宜間隔をおいて平行に突設すると共に、該端縁部１８における上側を圧潰する１列の線状突片部３４を第１金型２２の成形面２４に突設した形態であって、合計３つの線状突片部３４,３４,３４により端縁部１８に対する圧潰領域が更に拡大するので、樹脂４０の進行をより一層確実に堰き止めることが可能である。更に図１０(ｃ)では、発泡樹脂シート１６の端縁部１８における下側を押上げる線状突片部３４を第２金型２６の成形面２８に突設すると共に、該線状突片部３４により押上げられた端縁部１８を収容する線状溝部４６を第１金型２２の成形面２４に凹設した形態であって、これら線状突片部３４および線状溝部４６により端縁部１８が大きく変形しつつ圧潰されるので樹脂４０の進行を確実に堰き止めることが可能である。
【００２２】
なお前記実施例では、第２金型２６の成形面２８に線状突片部３４を設けた場合を例示したが、この線状突片部３４を第１金型２２の成形面２４に設けるようにしてもよい。
【００２３】
また、本実施例の発泡樹脂シート付き樹脂成形体の成形方法による成形可能な発泡樹脂シート付き樹脂成形品１０は、図１に例示した形状のものに限定されるものではなく、様々な形状・サイズのものが成形可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る発泡樹脂シート付き樹脂成形体の成形方法では、樹脂成形部の成形工程と、該樹脂成形部に対する発泡樹脂シートの接合工程とを同時に行なうことができるので、発泡樹脂シート付き樹脂成形品の成形に係る大幅なコストダウンを図り得る有益な効果を奏する。しかも発泡樹脂シートの端縁部は、溶融状態にある樹脂により一旦融解状態となった後に該樹脂と混ざり合いつつ融着するようになるから、成形された樹脂成形部と発泡樹脂シートとの接合強度を高いレベルで安定させることが可能である。従って、樹脂成形部と発泡樹脂シートとの接合に係る強度不足や不具合による剥離等が適切に防止される等の利点がある。しかも、樹脂の流入を許容する空間部で該樹脂の圧力調整を図るので、発泡樹脂シートの端縁部だけを適切に融解させることが可能である。
また、成形型における第１金型および第２金型の少なくとも一方の成形面に、両金型を型閉めした際に発泡樹脂シートの端縁部に沿った内側部分を圧潰する線状当接部を突設したことにより、溶融状態にある樹脂を線状当接部で堰き止めて発泡樹脂シート材の端縁部だけを融解させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に係る成形方法により成形される発泡樹脂シート付き樹脂成形品の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】インジェクション成形型を構成する第１金型および第２金型を型開きしたもとで、該第１金型の成形面に発泡樹脂シートをセットする状態を示す説明断面図である。
【図４】発泡樹脂シートをセットした第１金型とこれと対をなす第２金型とを型閉めした状態を示す説明断面図である。
【図５】第１金型と第２金型とを型閉めする際の要部断面図であって、(ａ)は、型閉めが完了する直前の状態で示し、(ｂ)は、型閉め完了により第２金型の成形面に突設した線状突片部が発泡樹脂シートの端縁部に沿った内側部分を圧潰している状態を示している。
【図６】型閉めした成形型のキャビティ内へ樹脂を射出している状態を示す説明断面図である。
【図７】  (ａ)は、キャビティ内への樹脂の射出が完了した際に、溶融状態にある該樹脂が発泡樹脂シートの端縁部を融解している状態を示す説明断面図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ部拡大図である。
【図８】射出した樹脂が固化した後に第２金型から第１金型を型開きし、成形された発泡樹脂シート付き樹脂成形品を脱型する状態を示す説明断面図である。
【図９】  (ａ)は、圧力調整用の空間部を設けた実施例のインジェクション成形型を、発泡樹脂シートをセットしたもとで型閉めした状態で示す断面図であり、(ｂ)は、キャビティへ樹脂を射出した状態で示す断面図である。
【図１０】線状当接部の別形態例を示す説明断面図であって、(ａ)は、第２金型の成形面に２列の線状突片部を突設した形態を示し、(ｂ)は、第２金型の成形面に２つの線状突片部を突設すると共に第１金型の成形面に１つの線状突片部を突設した形態を示し、(ｃ)は、第２金型の成形面に線状突片部を突設すると共第１金型の成形面に線状溝部を凹設した形態を示している。
【符号の説明】
１０  発泡樹脂シート付き樹脂成形品
１２  樹脂成形部
１６  発泡樹脂シート
１８  端縁部
２０  インジェクション成形型
２２  第１金型
２６  第２金型
３０  キャビティ
３４  線状突片部(線状当接部)
４０  樹脂
４４  空間部
【図１】
0004651243.tif 000002
【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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