(57)【要約】【課題】  ウェルドによる成形表面の凹凸や変形の問題がなく、さらに意匠性、軽量性、柔軟性、クッション性、断熱性、手触り性、リサイクル性等に優れた３層構造体の製造方法を提供する。【解決手段】  固定型と可動型からなる射出成形用金型を用いた３層構造体の製造方法であって、前記固定型内面および可動型内面にそれぞれ基材または表皮材を固定する第１の工程と、前記金型を閉じてキャビティを形成し、このキャビティ内に発泡層形成用熱可塑性エラストマーを複数のゲートから射出する第２の工程と、第２の工程途中に前記可動型を移動させて前記キャビティのクリアランスを拡大させる第３の工程と、発泡の終了した表皮材、発泡層および基材からなる成形品を取り出す第４の工程とを含む。  【選択図】        図１
2005219375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と可動型からなる射出成形用金型を用いた３層構造体の製造方法であって、前記固定型および可動型の一方の内面に基材を他方の内面に表皮材を固定する第１の工程と、前記金型を閉じて形成したキャビティ内に発泡層形成用熱可塑性エラストマーを射出する第２の工程と、第２の工程途中に前記可動型を移動させて前記キャビティのクリアランスを拡大する第３の工程と、発泡の終了した表皮材、発泡層および基材からなる成形品を取り出す第４の工程とを含むことを特徴とする３層構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の３層構造体の製造方法において、前記固定型には発泡層形成用熱可塑性エラストマーを射出するゲートが複数設けられていることを特徴とする３層構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の３層構造体の製造方法において、前記第３の工程における可動型の移動を、前記発泡層形成用熱可塑性エラストマー全量の１０〜９５容量％を射出した時点で開始することを特徴とする３層構造体の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の３層構造体の製造方法において、前記表皮材および発泡層の材料としてそれぞれオレフィン系熱可塑性エラストマー、および基材の材料として結晶性オレフィン樹脂を使用することを特徴とする３層構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表皮材、発泡層および基材からなる成形品であって、自動車用内装部品などに好適に使用できる３層構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、環境問題が大きく取り沙汰されており、自動車内装材部品についても、より環境負荷の低い材料や製造方法への改善が求められている。一方、市場ニーズからは、より質感の高く意匠性に優れたものが求められており、従来技術では到底これら全ての要求事項を満足し得る材料や製造方法がないのが現状である。
【０００３】
例えば、設計の自由度が高く質感も高い内装材の主流となる作製方法として知られているのが、表皮材は塩化ビニルやオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）もしくはウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）を素材としてスラッシュモールド法で成形し、基材はポリプロピレン（ＰＰ）もしくはＡＢＳ等を射出成形法で成形し、これらの表皮材と基材とをそれぞれ金型（上側、下側いずれか一方の）内面に固定し、間隙（キャビティ）に液状の反応（硬化）発泡性のウレタン原料を注入し、金型内で発泡一体化させ、表皮材／発泡パッド材／基材の３層構造からなる内装用表皮材を一体で成形する方法である。
【０００４】
しかし、この方法では表皮材、発泡パッド材および基材の材質系がそれぞれ異なり、仮に表皮材をＴＰＯ、基材をＰＰのオレフィン系材料の同種系に合わせたとしても、発泡パッド材が熱硬化性の発泡ウレタン材料であり単一材料系でないため、リサイクル性に問題があった。
【０００５】
これらの観点から、表皮材、基材そして発泡パッド材もオレフィン系材料を用いる方法としてシート状の表皮材と発泡パッド材、場合によってはバリア材を積層化し、これを予め真空成形に賦形し、次にこの積層賦形成形物と基材ＰＰとを射出成形やスタンピング成形で一体成形する方法が提案された。
【０００６】
しかし、この方法では発泡パッド材として耐熱性が高く、また硬度の高いものを使う必要があることや、工程が多岐に渡り、それらの製造工程で多くの端材を発生させてしまうため、廃棄物が多量に発生してしまうという問題があった。
【０００７】
これらの問題を解決するため特許文献１や特許文献２では、発泡剤を配合した発泡性オレフィン系熱可塑性エラストマーをキャビティムーブ法を用いて成形することで対応している。この方法によれば、発泡させることが難しかった固体状の熱可塑性樹脂でも比較的容易に発泡させることができ３層構造の一体成形が可能になった。
【０００８】
また特許文献３では、キャビティのクリアランスを１．００ｍｍ以下にして、そこへ化学発泡剤を混入したポリプロピレン溶融樹脂を供給し、この樹脂の供給中にキャビティ内の溶融樹脂の圧力が一定の範囲となるように可動型を移動させてキャビティクリアランスを拡げ、溶融樹脂の供給完了後に特定の圧をかけながらスキン層を形成させる方法が示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２０７０７４号公報
【特許文献２】特開平９−１５７４２６号公報
【特許文献３】特公平７−７７７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した先行技術にあってはウェルドラインによる問題を十分に解決できない。即ち、インストルメントパネルやドアトリムのような大型部品の成形になると、多点ゲートの金型を使用せざるを得ず、発泡性樹脂の金型内での流動樹脂の合せ目（ウェルドライン）に凹凸が残り、表皮材の表面からも凹凸が見えてしまうほど外観が悪くなる欠点が明らかになった。
【００１１】
上記ウェルドラインの問題は単一のゲートでも問題になるが、ゲートを複数にした場合で且つ発泡性樹脂の場合に特に問題となる。つまり、複数のゲートから溶融樹脂がキャビティ内に射出されるとゲートの部分を中心として溶融樹脂はキャビティ内で広がろうとするが、同様に他方のゲートから射出された溶融樹脂も広がろうとする。その結果、キャビティ内で一方のゲートから射出された溶融樹脂と他方のゲートから射出された溶融樹脂との間に密閉空間ができ、そのまま成形を継続すると当該密閉空間が狭くなるので、密閉空間内が高温・高圧になり、射出された溶融樹脂の表面が高温・高圧の影響で硬く且つ高密度になりウェルドラインの問題が顕著になる。
【００１２】
ウェルドライン発生の対策として、射出圧力を高めたり、射出時に金型内圧力を発泡圧以上に上げる方法もあるが、それでは樹脂の発泡が抑制されて発泡倍率が上がらない。また、発泡性樹脂として流動性の高いものを用いることも考えられるが、流動性がよく発泡性の良いものは現実にはないため、結局、成形条件として射出成形温度や射出スピードを上げざるを得なかった。しかしながら、射出温度や射出スピードを上げた場合、前述のキャビティムーブ法による射出成形であっても、射出機ゲート部から型内に発泡性樹脂が導入される際、予め型内に固定されている材料（表皮側あるいは基材側）が熱的ダメージや圧力的なダメージを被り易く、成形品の変形や、シワ、肉痩せの問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、自動車用内装材部品などに使用可能な表皮材、発泡層および基材からなる３層構造体について、表皮材や基材に熱的、圧力的ダメージによるシワや肉痩せを生じることなく、ウェルドによる成形表面の凹凸や変形の問題がなく、さらに意匠性、軽量性、柔軟性、クッション性、手触り性、リサイクル性等に優れた３層構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明の３層構造体の製造方法は、固定型と可動型からなる射出成形用金型を用いた３層構造体の製造方法であって、前記固定型および可動型の一方の内面に基材を他方の内面に表皮材を固定する第１の工程と、前記金型を閉じて形成したキャビティ内に発泡層形成用熱可塑性エラストマーを射出する第２の工程と、第２の工程途中に前記可動型を移動させて前記キャビティのクリアランスを拡大させる第３の工程と、発泡の終了した表皮材、発泡層および基材からなる成形品を取り出す第４の工程とを含む。
上記構成とすることで、射出された溶融樹脂と溶融樹脂との間に形成される空間内のガスを抜くことができ、ウェルドラインの発生を有効に防止できる。
【００１５】
また、前記第３の工程において、前記可動型の移動は、前記発泡層形成用熱可塑性エラストマー全量の１０〜９５容量％を射出した時点で開始させることが好ましい。
【００１６】
前記表皮材および発泡層の材料としてそれぞれオレフィン系熱可塑性エラストマーを、また基材の材料として結晶性オレフィン樹脂を使用することがリサイクル性の面で好ましい。
【００１７】
また、前記表皮材の厚さおよび基材の厚さ厚を除いた前記キャビティの射出開始時点のクリアランスは１ｍｍ以上に設定し、前記第３の工程において、前記クリアランスを３〜６ｍｍまで拡大させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の３層構造体の製造方法によれば、大型の金型による３層構造体の成形であっても、可動型を移動して金型のキャビティクリアランスを拡大開始するタイミング（コアバックタイミング）を射出完了前とすることで、ウェルドライン付近での発泡をスムーズに行える。その結果、表皮材の熱的、圧力的ダメージを防止することができ、また、コアバックタイミングを射出完了前に行うことで熱可塑性エラストマーの流動抵抗が低くなり、表皮材のシワを防止し、シボ流れも防止でき、熱可塑性エラストマーが型内で隅々まで流れやすくなる利点もある。
【００１９】
また、コアバックにより発泡時期が早まり熱可塑性エラストマーが金型内で冷え込む前に発泡できるため発泡倍率も高まり泡の均質性も良くなる。同時に、発泡剤の種類によってはガスが揮発する場合があるが、このガスを発泡層内から効率よく逃がすことできるため、ボイドの発生を押さえ込むことができ、結果的に脱型時間を短縮できコスト面においても有利である。
【００２０】
更に、前記表皮材および発泡層の材料としてそれぞれオレフィン系熱可塑性エラストマーを、また基材の材料として結晶性オレフィン樹脂を使用した場合には、３層がいずれもオレフィン系材料によって構成されるため、上記各効果に加えてリサイクル性をも向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
本発明で使用可能な射出成形機は、固定型と可動型とを組み合わせてキャビティを形成する射出成形用金型を搭載したものである。この金型は上記可動型を稼働させて金型を開閉するコアバック成形可能な金型であり、中でも印籠構造タイプの金型を用いるのが望ましい。
【００２２】
図１に、本発明で使用可能な射出成形機と金型の組合せの一例を断面図で示す。図1において、射出成形機１は原料樹脂ペレットを投入するためのホッパー２と、加温装置を備え成形機本体３、および加熱により溶融した樹脂を混練しかつ押し出すためのスクリュー４を主要構成部としている。また、金型５は射出成形機１に固定された固定型６、およびこれと噛み合わされてキャビティを形成するための可動型７とを主要構成部としている。
【００２３】
射出成形機１よりスクリュー４によって押出された発泡層形成用の熱可塑性エラストマー８は、固定型６と可動型７とによって形成されるキャビティ内へ固定型６に穿設された複数のゲート９を通じて射出される。なお、本図ではゲート９は２箇所であるが、この数は３箇所、６箇所等、適宜増加することができる。
【００２４】
金型５を嵌合させる前に、固定型６のキャビティ形成面には基材１０を固定しておく。基材１０は予め固定型６の形状に合わせて射出成形や真空成形で形状やサイズを調整されたものであることが望ましい。もし製造する発泡体が単純な平板状であれば、押し出しシート品を金型サイズにカットして用いることもできる。基材１０の厚みは、材質にもよるが自動車用内装材等にとって最終的に必要な剛性に合わせて適宜決定する。基材１０の厚みは０．５ｍｍ〜５ｍｍの間が一般的である。
【００２５】
また基材１０には、射出成形機１のノズルより射出移送された熱可塑性エラストマー８がゲート９を通して、基材１０と表皮材１１との間に注入されるよう、予めゲート９の射出口形状に合わせた穴を開けておくことが好ましい。固定型６のゲート９は、成形品の重心位置近くに設けたダイレクトゲートであることが、成形時に発泡層の発泡倍率が均一に得られやすいため好ましい。
【００２６】
またダイレクトゲート９として、ストップバルブを設けたバルブゲートを採用し、射出完了時に速やかにストップバルブで射出停止することが、熱可塑性エラストマー８の逆流を防止することができ発泡成形品の寸法精度を高める点で好ましい。
【００２７】
図２に、本発明に係るバルブゲートの一例を断面図で示す。図２において、バルブゲート９には油圧シリンダー１２によって前進後退が可能なバルブピン１３が内部に設けられていて、油圧シリンダー１２は油圧ポンプ１４から得た圧力によって、矢印で示した熱可塑性エラストマー８の流れを停止することができる。
【００２８】
金型５の可動型７のキャビティ形成面には、表皮材１１を固定しておく。表皮材１１は予め可動型７の形状に合わせてパウダースラッシュ成形や真空成形、射出成形等で形状やサイズを調整されたものであることが望ましい。表皮材１１の厚みは０．５ｍｍ〜５ｍｍの間であるのが一般的である。
【００２９】
基材１０および表皮材１１の固定方法の例としては、固定型６や可動型７に真空装置を設けて減圧状態にしたり、粘着剤によって付着させる方法がある。なお、基材１０および表皮材１１はそれぞれ固定型６および可動型７のいずれにセットすることも可能であるが、固定型６にセットした積層材料にはゲート９用の穴をあける必要があるため、人目につきにくい基材１０をこちらにセットするのが一般的である。
【００３０】
基材１０と表皮材１１との間に最初に設定する間隔、つまり射出開始時点のキャビティクリアランスが狭くなると熱可塑性エラストマー８の流動抵抗が増えて表皮材１１が熱可塑性エラストマー８に押し流されてしまうことがあり、その結果成形品にシワが発生する問題や金型５内の熱可塑性エラストマー８の充填性が悪くなる傾向がある。しかし本発明においては、射出終了前にキャビティクリアランスを広げるため熱可塑性エラストマー８の流動抵抗が軽減される。したがって熱可塑性エラストマー８の射出開始時点のキャビティクリアランスは従来法よりも自由度が高くなり、例えば１ｍｍ以上のクリアランスがあれば極めて良好な結果が得られる。
【００３１】
また、キャビティクリアランスが１ｍｍ未満の場合は、既述のように熱可塑性エラストマー８の流動抵抗が増加する不利があるが、エアの巻き込みが防止できるという利点もある。本発明によればエアの巻き込みが発生しやすい成形初期のみキャビティクリアランスが１ｍｍ未満とし、その後キャビティクリアランスを広げて流動抵抗を小さくすることも可能である。
【００３２】
図３（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る製造方法の一例を金型の断面図で、（ａ）は、熱可塑性エラストマー８の射出前の金型５の状態である。この時点では、固定型６と可動型７とは一定のキャビティクリアランス１５を確保して互いに噛みあっている。同図（ｂ）では、キャビティクリアランス１５内に熱可塑性エラストマー８がゲート９から射出されている状態を示し、同図（ｃ）では可動型７が矢印方向に移動する状態が示され、同図（ｄ）では可動型７は停止され、拡大したキャビティクリアランス１５内が発泡体で満たされている。そして最後に同図（ｅ）に示すように可動型７を固定型６から開放することにより３層構造体１６が金型５から取り出される。
【００３３】
図ではゲート９を一対示しているが、実際の成形装置ではこの対をなすゲート９が紙面垂直方向に離間して複数対設けられている。そして、特に従来において問題となっているのは紙面垂直方向に離間している対をなすゲート９同士の間に形成されるウェルドラインであるが、後述するように可動型７のコアバックによって、射出された溶融樹脂間に形成される空間からガスを逃がすことでウェルドラインの発生を防止できる。
【００３４】
前記射出成形直前の金型５の固定型６と可動型７の型締め圧力は０ＭＰａ以上あればよく、最終的に所定の位置で可動型７が停止されれば良いが、パーティングライン１７は閉じた状態である必要がある。
【００３５】
発泡剤を分散・溶存させた熱可塑状態の熱可塑性エラストマー８は射出成形機１によりゲート９から射出されるが、そのときの射出スピードはより速いほうが良く、３０ｍｍ／秒以上が望ましい。またその際の射出圧力も高い方が良く、望ましくは１５０ＭＰａ以上、さらには２００〜２２０ＭＰａが良い。熱可塑性エラストマー８の射出時の温度としては、十分な流動性を確保できればどのような温度でも構わないが一例を示せば１８０〜２３０℃である。
【００３６】
可動型７のコアバック開始のタイミングは、射出し始めてから射出し終わる直前まで（フルストロークの１００％未満）の間であれば良いが、熱可塑性エラストマー８が１０〜９５容量％（射出スクリュー４のフルストロークの１０〜９５％）射出された時点からコアバックを開始させ、可動型７を所定の位置まで移動させて停止させることで、ウェルドの発生を効果的に抑えられ、かつ樹脂の充填性を満足でき好ましい。さらに５０〜９５容量％でコアバックを開始すると、発泡性もさらに高まり樹脂の充填性も高まりさらに好ましい。
【００３７】
このような条件によりショートショットを起こさずバリが出ない発泡倍率の高い成形品が得られる。なお型開きは連続的でも良いし途中で変化させても良い。またその際のコアバックの速度は、型の構造や製品形状によって適宜選択でき、０．１〜５０ｍｍ／秒が好ましい。なお、コアバックの開始が上記１０％未満では、キャビティの端部付近まで熱可塑性エラストマー８が達する以前に可動型７が後退してキャビティクリアランス１５が拡がり過ぎ、ショートショットを引き起こすことがある。また、ショートショットを防ぐために熱可塑性エラストマー８の充填量を増加させると発泡倍率の低下や発泡ムラを引き起こし製品品質が低下することがある。
【００３８】
金型５の冷却は、一般的に１５〜８０℃であるが３０℃以下が好ましい。インサート成形やサンドイッチ成形等を行う時は、インサートやサンドイッチ材料の肉厚や材料の結晶化スピードを考慮して金型温度を調整する。最終的に、成形品形状、外見や寸法に影響を与えずに取り外しが可能な温度で金型５を開き、３層構造体１６を脱型し取り出す。なお、発泡倍率については、３層構造体１６の用途に応じて適宜決定することができるが、通常１〜１０倍である。
【００３９】
基材１０の原料としてはオレフィン系の結晶性樹脂を使用することが望ましい。このような樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンが代表例として挙げられるがポリプロピレンを用いるのが好ましい。これらの結晶性樹脂に補強材として有機フィラーや無機フィラーを配合すると剛性が高まるため望ましい。
【００４０】
表皮材１１は、後述の発泡層を形成させるオレフィン系熱可塑性エラストマーと同様の原料を使用することが、製品のリサイクルを考慮すると好ましい。
発泡層を形成するための熱可塑性エラストマー８としては、柔軟性のある熱可塑性エラストマー、すなわちオレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、塩ビ系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ブタジエン系熱可塑性エラストマー、ＳＢＳ系熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。
【００４１】
本発明では、好ましくは表皮材１１として軟質の上記オレフィン系エラストマーを用い、硬質な基材１０としてオレフィン系結晶性樹脂を用い、発泡性樹脂もオレフィン系の熱可塑性エラストマーとする。するとこれらは共にオレフィン系のため３層一体で射出成形時に相互の接着性が良好となり、かつ、リサイクルする場合に分別不要となる。さらに、オレフィン系樹脂は焼却するときに有害ガスを発生しないのでウレタン樹脂などの軟質樹脂に比べ環境に優しい。
【００４２】
本発明で用いる熱可塑性エラストマー８は、メルトフローレートが０．０１〜３０ｇ／１０分（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８）、さらには５〜１０ｇ／１０分であることが好ましい。メルトフローレートがこの範囲であると熱可塑性エラストマー８の流動性が金型５内で十分にあるとともに、金型５を早期にコアバックさせても漏れが起こりにくく、したがってバリが出にくい。熱可塑性エラストマー８の硬度については、発泡するためかなり広い範囲のものを用いることができ、表皮材の硬度との兼ね合いで選択し得るが、３０／ＪＩＳ−Ａ〜７０／ＪＩＳ−Ｄの範囲のものを用いることが好ましい。
【００４３】
本発明ではオレフィン系熱可塑性エラストマーを発泡層形成用の熱可塑性エラストマー８として用いることが好ましく、オレフィン系熱可塑性エラストマーが部分架橋するかまたは分枝構造が導入されているものが射出時の流動性と発泡性に支障をきたさないため極めて好ましい。このようなオレフィン系熱可塑性エラストマーは、オレフィン系共重合ゴムと結晶性オレフィン系プラスチックとの混練反応によって得られるものである。オレフィン系共重合ゴムとしてはエチレンとα−オレフィン（例えばプロピレン）の共重合体や、これに非共役ジエン成分を共重合したものが好適に使用される。結晶性オレフィンプラスチックとしては、プロピレン等のα-オレフィンの重合体、共重合体、またはこれらの混合物が用いられる。上記混練反応は架橋剤や架橋助剤の存在下で行なうこともできる。
【００４４】
熱可塑性エラストマー８に配合される発泡剤としては、熱分解してガスを発生する熱分解型発泡剤があり、具体的には、アゾジカーボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジエチルアゾカルボキシレート、アゾジカルボン酸バリウム、４，４−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、３，３−ジスルホンヒドラジドフェニルスルホン酸、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、トリヒドラジドトリアジンなどの有機発泡剤、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム等の無機発泡剤が挙げられる。特に有機発泡剤としては、アゾジカーボンアミド（ＡＤＣＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トリヒドラジドトリアジンが好ましく、無機発泡剤としては炭酸水素ナトリウムが好ましい。熱分解型発泡剤に代えて、揮発性溶剤や水等の蒸気圧によって樹脂を発泡させることもできる。また、ガスそのものを発泡性樹脂基材に分散あるいは含浸させることもでき、この場合、二酸化炭素ガスや窒素ガスが発泡剤として挙げられる。
【００４５】
発泡層を形成するための熱可塑性エラストマー８には、上記熱分解型発泡剤を分散または、予め練り込んだマスターバッチを用いることが好ましい。また、熱分解型発泡剤を用いない場合は、射出成形時に、射出成形機１から熱可塑性エラストマー８を射出する前に、二酸化炭素や窒素のガス、または揮発性溶剤や水等を注入混合し、分散させておく方法を用いることができる。
【００４６】
本発明で熱分解型発泡剤を用いる場合は、たとえば、熱可塑性エラストマー８と発泡剤をＶ型ブラベンダー、タンブラーミキサー、リボンブラベンダー、ヘンシェルミキサーなどの混練機を用いて混練し、この混練に続いてさらに、押出機、ミキシングロール、ニーダー、バンバリーミキサーなどで溶融混練する。この混練は熱分解型発泡剤の分解温度未満の温度で行なうのが望ましい。熱分解型発泡剤または発泡用揮発性溶剤、水等は、未発泡の熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、通常０．０５〜２５重量部の割合で用いられる。これらの発泡剤は単独または複数の組合せ、またいわゆる分解助剤を併用することができる。また、発泡剤として二酸化炭素ガスや窒素ガスを使用する場合は、未発泡の熱可塑性エラストマー１００重量部に対して、通常０．０１〜１．５重量部の割合が好ましい。
【００４７】
本発明で用いられる、熱可塑性エラストマー８中には、その他必要に応じて各種架橋剤、架橋促進剤、発泡助剤、湿潤剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、老化防止剤、可塑剤、難燃剤、増粘剤、滑剤、着色剤など、熱可塑性エラストマー組成物に通常用いられる添加剤さらには各種充填材を、本発明の目的を損なわない範囲において添加することができる。添加剤および充填材は、上記溶融混練のいずれかの段階において配合する。これらによって調製される未発泡未架橋の発泡性樹脂のマスターバッチは、公知のペレタイザーでペレット形状にして用いるのが望ましい。
【００４８】
以下に具体的な実施例、比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
＜実施例＞
用いた射出成形機は、型締め力６５０トン、可塑化能力１９７ｋｇ／ｈ、射出スクリュー径９０ｍｍ、最大射出圧１７０ＭＰａ、射出スピード１６０ｍｍ／秒である。また金型は、幅２８０ｍｍ、長さ９８０ｍｍ、厚さ６ｍｍの板状の噛み込み可能な構造を有し、バルブ付きダイレクトゲートを３点設けたものである。
先ず、上記金型の可動型面に、この面のサイズに合わせた厚さ１．００ｍｍのオレフィン系熱可塑性エラストマー製の表皮材をセットし、また、固定型面には厚さ２ｍｍのＰＰ板材であってゲート部に相当する位置に予め穴を空けた基材をセットした。そしてキャビティクリアランスを約５ｍｍに設定して金型を閉じた後に発泡層形成用の熱可塑性エラストマーを射出した。熱可塑性エラストマーの組成と射出条件の詳細は以下の通りである。
ＪＩＳ−Ａゴム硬度が５０のオレフィン系熱可塑性エラストマーと、この熱可塑性エラストマー１００重量部に対して０．２重量％の窒素ガスとを、２３０℃に加熱した射出成形機シリンダー内で溶融混合させた後、上記キャビティクリアランス内に射出した。このときの射出スピードは１６０ｍｍ／秒、金型温度は３０℃、コアバック開始時期は射出スクリューのフルストロークに対し９０％射出時、コアバックスピードは６ｍｍ／秒であった。
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーの発泡硬化後、表皮材／発泡層／基材よりなる３層積層発泡成形品を取り出して測定したところ発泡倍率（発泡後比重と発泡前比重とを比較した）は約３倍であった。また、この成形品はゲート部対面位置の表皮材の熱および圧力的ダメージ（シワや肉痩せ）がなく、ウェルドラインも美麗になっており、表皮材表面から見たウェルド部の凹凸や成形品全体の変形もなく良好で、さらに手触り感も良好であった。
【００４９】
＜比較例＞
型開き開始時期を射出終了後とした以外は実施例１と同じ樹脂組成および射出条件で表皮材／発泡層／基材よりなる３層積層発泡成形品を製造した。この成形品の発泡倍率は約２．１倍と低く、ゲート部対面位置で熱および圧力ダメージがあったため熱痩せやシワが極めて大きく、さらにウェルドラインはスジ状に発泡していないため凹凸が著しく、表皮外観状態も不良であった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の３層構造体の製造方法によれば、多点ゲートを用いた大型の金型による３層構造体であっても、表皮材のシワ、変形、シボ流れ等の発生を防止でき、かつ、発泡層の発泡倍率を高め均質性も良好とすることができる。したがって高意匠、高機能の３層構造体を得ることができる。また、脱型時間を短縮できコスト面も有利であるため自動車内装用品の製造に好適に使用できる。さらに、前記表皮材および発泡層としてオレフィン系熱可塑性エラストマーを、また、基材として結晶性オレフィン系樹脂を使用した場合には、３層がいずれもオレフィン系材料によって構成されるため、リサイクル性をも向上させることができ産業上の利用性が一層高まる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明で使用可能な射出成形機と金型の組合せの一例を示す断面図
【図２】本発明に係るバルブゲートの一例を示す断面図
【図３】本発明の３層構造体の製造方法の一例を示す金型の断面図
【符号の説明】
【００５２】
１…射出成形機、２…ホッパー、３…成形機本体、４…スクリュー、５…金型、６…固定型、７…可動型、８…熱可塑性エラストマー、９…ゲート、１０…基材
１１…表皮材、１２…油圧シリンダー、１３…バルブピン、１４…油圧ポンプ、１５…キャビティクリアランス、１６…３層構造体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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