(57)【要約】【課題】発泡樹脂成形品の製造に際し、スキン層形成の問題、及びキャビティ内の高圧化の問題を抑制することを課題とする。【解決手段】一対の金型２１，２２の少なくとも一方の金型２１，２２のキャビティ２３形成面に通気性断熱部材Ｘを設置し、キャビティ２３内に発泡性溶融樹脂Ｒを射出し、キャビティ２３内で形成される発泡性溶融樹脂Ｒの樹脂層を通気性断熱部材Ｘに一体成形させ、その成形中に、キャビティ２３内で発泡性溶融樹脂Ｒの発泡に伴い発生する気体を通気性断熱部材Ｘを介してキャビティ２３外へ排出し、かつ、前記樹脂層における通気性断熱部材Ｘとの界面部を無皮層化させる。【選択図】図２
2007182025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に開閉動作が可能に構成され、閉状態で内部にキャビティが形成される第１の金型及び第２の金型を備える成形用金型装置の前記キャビティ内に発泡性溶融樹脂を射出して樹脂成形品を得る樹脂成形品の成形方法であって、
前記第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型の前記キャビティ形成面に通気性断熱部材を設置する設置工程と、
前記設置工程後に、前記キャビティ内に前記発泡性溶融樹脂を射出することにより、前記キャビティ内で形成される前記発泡性溶融樹脂の樹脂層を前記通気性断熱部材に一体成形させる成形工程とを含み、
前記成形工程中に、前記キャビティ内で前記発泡性溶融樹脂の発泡に伴い発生する気体を前記通気性断熱部材を介して前記キャビティ外へ排出し、かつ、前記樹脂層における前記通気性断熱部材との界面部を無皮層化させることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】
前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記成形工程中に、前記第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型を所定の位置まで開くことにより前記キャビティの容積を増大させることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項３】
前記請求項２に記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記発泡性溶融樹脂は、前記樹脂成形品を補強するための補強繊維を含有していることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】
前記請求項１から３のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記発泡性溶融樹脂は、超臨界状態の不活性流体を含有していることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】
前記請求項１から４のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記成形工程では、前記発泡性溶融樹脂をショートショットで射出することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】
前記請求項１から５のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記通気性断熱部材は、不織布であることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項７】
前記請求項１から６のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、
前記樹脂成形品は、車両用部材であることを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂成形、特に発泡樹脂成形の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両用部材を、軽量化や低コスト化等を図るために、樹脂成形品で構成することがある。例えば、特許文献１には、自動車のトランクルームにおいて、トランクボードと、その下方のトランクフロアとを、樹脂成形品、特に、内部に多数の空隙が形成された発泡樹脂成形品で構成することが開示されている。そして、この特許文献１には、さらに、相対向するトランクボードの下面及びトランクフロアの上面の一部又は全部において、表面のスキン層（射出成形時に溶融樹脂が成形用金型のキャビティに触れて冷えることにより発泡空隙を有することなく固化した表皮層のこと）を除去して内部の発泡層を露出させることにより、トランクルームから車室へ伝達される騒音がトランクボードやトランクフロアの発泡層内に直接入り込んで吸音性が向上すると記載されている。
【０００３】
また、前記特許文献１には、発泡層の形成方法として、樹脂に発泡剤を添加することの他、ガスインジェクション法や臨界発泡法等が適用可能であることや、特定の周波数帯域の騒音を効果的に減衰するために、金型の所定部位に不織布等でなる所定面積の吸音材を挿入して固定したうえで金型を閉じ、ここに溶融樹脂を射出して成形することにより、吸音材以外の表面はスキン層が形成されて遮音効果が得られ、吸音材の部分では吸音効果が得られる樹脂成形品が成形されること等が併せて記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２２８３２号公報（段落００２０，００２８，００４０，００４４、図４、図７参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に、発泡樹脂成形品を得るために、発泡性溶融樹脂をキャビティ内に射出すると、前述したように、溶融樹脂が成形用金型に触れて冷えることにより発泡空隙の無いスキン層が製品表面にできる。したがって、そのスキン層を一部又は全部除去して内部の発泡層を露出しなければ騒音吸音効果が得られないのであるが、そのためにスキン層の剥ぎ取り作業が必要となり生産性がよくない。また、発泡性溶融樹脂をキャビティ内に射出すると、該樹脂の発泡に伴い気体が発生し、キャビティ内が高圧化して、該樹脂の発泡性及び流動性が阻害されるという問題もある。
【０００６】
本発明者等は、発泡樹脂成形品の製造に際し、前記のようなスキン層形成の問題、及びキャビティ内の高圧化の問題を抑制することを課題として、鋭意研究・検討を重ねた末に、本発明を完成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、まず、本願の請求項１に記載の発明は、相対的に開閉動作が可能に構成され、閉状態で内部にキャビティが形成される第１の金型及び第２の金型を備える成形用金型装置の前記キャビティ内に発泡性溶融樹脂を射出して樹脂成形品を得る樹脂成形品の成形方法であって、前記第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型の前記キャビティ形成面に通気性断熱部材を設置する設置工程と、前記設置工程後に、前記キャビティ内に前記発泡性溶融樹脂を射出することにより、前記キャビティ内で形成される前記発泡性溶融樹脂の樹脂層を前記通気性断熱部材に一体成形させる成形工程とを含み、前記成形工程中に、前記キャビティ内で前記発泡性溶融樹脂の発泡に伴い発生する気体を前記通気性断熱部材を介して前記キャビティ外へ排出し、かつ、前記樹脂層における前記通気性断熱部材との界面部を無皮層化させることを特徴とする。
【０００８】
次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の樹脂成形品の成形方法において、前記成形工程中に、前記第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型を所定の位置まで開くことにより前記キャビティの容積を増大させることを特徴とする。
【０００９】
次に、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の樹脂成形品の成形方法において、前記発泡性溶融樹脂は、前記樹脂成形品を補強するための補強繊維を含有していることを特徴とする。
【００１０】
次に、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から３のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、前記発泡性溶融樹脂は、超臨界状態の不活性流体を含有していることを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から４のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、前記成形工程では、前記発泡性溶融樹脂をショートショットで射出することを特徴とする。
【００１２】
次に、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から５のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、前記通気性断熱部材は、不織布であることを特徴とする。
【００１３】
そして、請求項７に記載の発明は、前記請求項１から６のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法において、前記樹脂成形品は、車両用部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
まず、請求項１に記載の発明によれば、設置工程において、第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型のキャビティ形成面に通気性断熱部材を設置するようにしたから、後の成形工程中に、この通気性断熱部材を介して発泡ガスを金型の外に排気することにより、キャビティ内の高圧化が防止でき、発泡性溶融樹脂の発泡・流動性の促進及び均一化が図れ、発泡セルの分散性が向上する。また、成形工程において、キャビティ内で形成される前記発泡性溶融樹脂の樹脂層を前記通気性断熱部材と一体成形するようにしたから、発泡性溶融樹脂と通気性断熱部材との一体化により、両者の界面部が強化され、得られた発泡樹脂成形品の剛性・強度が向上する。さらに、前記設置工程で通気性断熱部材が設置されたキャビティ内に前記発泡性溶融樹脂を射出するようにしたから、発泡性溶融樹脂が金型に直接触れることがなく、通気性断熱部材を介してキャビティ内に射出されることとなり、樹脂と金型との間には通気性断熱部材の空気の層が存在し、その断熱効果により、後の成形工程中に、製品表面のスキン層の形成が遅れて、あたかも樹脂と通気性断熱部材との界面部がスキンレス化（無皮層化）し、その結果、騒音が発泡樹脂層の内部まで入り込んで吸音され、吸音性が向上することとなる。
【００１５】
次に、請求項２に記載の発明によれば、前記成形工程中に、第１の金型及び第２の金型の少なくとも一方の金型を所定の位置まで開くようにしたから、キャビティ内の圧力が低下することとなり、樹脂の発泡が促進され、樹脂をキャビティの隅々まで行き渡らせることができて、成形品の欠肉が抑制される。
【００１６】
次に、請求項３に記載の発明によれば、発泡性溶融樹脂に、樹脂成形品を補強するための補強繊維を含有させたから、キャビティの体積増加時に補強繊維が立ち上がるスプリングバック現象が得られて、発泡が促進され、かつ成形品の物性が向上する。
【００１７】
次に、請求項４に記載の発明によれば、発泡性溶融樹脂に、超臨界状態の不活性流体を含有させたから、発泡ガスを金型の外に排気することにより、キャビティ内の高圧化が防止でき、発泡性溶融樹脂の発泡が促進される際に、より微細なセル構造が得られて、樹脂成形品の剛性が向上する。
【００１８】
次に、請求項５に記載の発明によれば、前記成形工程では、発泡性溶融樹脂をショートショットで射出するようにしたから、射出圧力の高圧化を招くことなく、少量の樹脂でもキャビティ内全域に樹脂を流し込ませることができる。
【００１９】
次に、請求項６に記載の発明によれば、通気性断熱部材は不織布であるから、該通気性断熱部材として、周知の汎用品を用いながら、前記請求項１から５の効果が得られる。
【００２０】
次に、請求項７に記載の発明によれば、樹脂成形品は車両用部材であるから、該車両用部材を樹脂成形するに際し、前記請求項１から６の効果が得られる。以下、発明の最良の実施形態及び実施例を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る成形装置１の構成を示す概略全体図である。横に長い外筒（シリンダ）１０及びスクリュー軸１１を備える周知構造のスクリューフィーダ１２の始端部近傍に樹脂ペレット及び樹脂成形品を補強するための補強繊維の投入ホッパ１３が設けられ、終端部近傍に超臨界流体の供給管１４が接続されている。供給管１４の上流側は、図外の超臨界流体発生・供給装置を介して、例えば窒素（Ｎ２）や二酸化炭素（ＣＯ２）等の不活性ガスのガスボンベに連結されている。スクリュー軸１１の先端部はチェックリング１５及び円錐形状のヘッド１６を備え、外筒１０の先端部もそれに呼応して円錐形状に絞られて、金型装置２０の固定型２１にノズル１７を介して接続されている。金型装置２０の固定型２１と可動型２２との間には、鎖線で示すように閉状態のときに、製品の形状を律するキャビティ２３が形成され、このキャビティ２３に前記ノズル１７に通じるバルブゲート１８が開口している。ここで、ノズル１７からバルブゲート１８までの通路がホットランナーを構成し、また、金型装置２０は、型締機構や射出圧縮・拡張機構を有しており、一方、この成形装置１は、図示しないが、動作全体を統括する制御コントローラを備えている。
【００２２】
前記制御コントローラによる、この成形装置１の動作は、まず、図２に示すように、金型装置２０の固定型２１及び可動型２２の少なくとも一方（図例は両方）の金型のキャビティ形成面に通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２を設置する（設置工程）。なお、本実施形態では、通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２はシート状に形成されたもので、固定型２１及び可動型２２の両キャビティ形成面にそれぞれ個別に設置される。また、固定型２１側のシート状断熱部材Ｘ１には、バルブゲート１８に対応して穴Ｙが空いている。
【００２３】
次いで、図３に示すように、可動型２２が移動して金型装置２０が型締めされ、この閉合状態の金型装置２０に形成されたキャビティ２３内に（より詳しくは、シート状通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２内に）、補強繊維と超臨界流体とを含有する発泡性溶融樹脂Ｒがショートショットで射出される。次いで、図４に示すように、射出された溶融樹脂Ｒが、降温・降圧に起因して自己発泡し、前記キャビティ２３内（より詳しくは、シート状通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２内）の端部まで流動してフル充填状態となる。なお、図例は、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３端部まで流動してフル充填する場合を示したが、これに限らず、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３端部まで完全には流動していなくても構わない。そして、このとき、キャビティ２３内で形成される発泡性溶融樹脂Ｒの樹脂層が通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２に一体成形される（成形工程）。また、この図３〜図４に亘る成形工程中に、キャビティ２３内（より詳しくは、シート状通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２内）で発泡性溶融樹脂Ｒの発泡に伴い発生する気体（発泡ガス）を通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２を介してキャビティ２３外へ排出し（図３の拡大部分の矢印参照）、かつ、前記樹脂層における通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２との界面部を無皮層化（スキンレス化）させる。
【００２４】
つまり、図２に示したように、固定型２１と可動型２２の両金型に、該金型によって形成されるキャビティ２３よりもサイズが大きいシート状の通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２（例えば不織布）を設置し、その後、図３に示したように、型締めを行った際に、前記キャビティ２３よりも外方にハミ出た断熱部材Ｘ１，Ｘ２が両金型で挟まれることによって、前記キャビティ２３が断熱部材Ｘ１，Ｘ２で覆われ、包み込まれることとなる。そして、このように、キャビティ２３よりも大きいサイズの通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２を固定型２１と可動型２２の両金型で挟み込むことにより、図３に拡大図示したように、キャビティ２３内で発生した発泡ガスを、例えば金型にガスベント等を設けることなく、通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２を介して、キャビティ２３の外方へ排出することが可能となる。
【００２５】
なお、図２の設置工程で、一対の通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２のうちのいずれか一方の裏面に、例えば非通気性のバッキング材を予め積層・貼着しておくと、成形品に対して騒音が入射してくる側を任意に設定することができる（図１６参照）。すなわち、非通気性のバッキング材が無い方の通気性断熱部材を、騒音が入射してくる側に配置すると、吸音率の点で良い結果が得られるのである。ここで、バッキング材の好ましい例としては、１００ｇ／ｍ２のポリエチレン製のもの等が挙げられる。
【００２６】
次いで、図５に示すように、可動型２２が所定の位置まで後退し、このコアバックにより、キャビティ２３の容積が増大し、その結果、まだ溶融状態にある溶融樹脂Ｒ中の補強繊維（太線で示す）が弾性回復力によって立ち上がり、このスプリングバック特性と樹脂Ｒの発泡とにより、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３内（より詳しくは、シート状通気性断熱部材Ｘ１，Ｘ２内）で膨張して製品の見かけ体積が増加する（膨張工程）。そして、この膨張工程中に、後述するように、前記溶融樹脂Ｒの膨張を補助する膨張補助動作が行われ、これにより、発泡セルの成長が制御されて、微細かつ均一な発泡セル構造を有する製品が最終的に成形される。
【００２７】
次に、図６は、本発明の第２の実施形態に係る成形装置１の構成を示す概略全体図である。前記図１〜図５に示した第１実施形態と重複する部分があるが、同じ構成要素には同じ符号を用いて繰り返し説明する。横に長い外筒（シリンダ）１０及びスクリュー軸１１を備える周知構造のスクリューフィーダ１２の始端部近傍に樹脂ペレット及び樹脂成形品を補強するための補強繊維の投入ホッパ１３が設けられ、終端部近傍に超臨界流体の供給管１４が接続されている。供給管１４の上流側は、図外の超臨界流体発生・供給装置を介して、例えば窒素（Ｎ２）や二酸化炭素（ＣＯ２）等の不活性ガスのガスボンベに連結されている。スクリュー軸１１の先端部はチェックリング１５及び円錐形状のヘッド１６を備え、外筒１０の先端部もそれに呼応して円錐形状に絞られて、金型装置２０の固定型２１にノズル１７を介して接続されている。金型装置２０の固定型２１と可動型２２との間には、鎖線で示すように閉状態のときに、製品の形状を律するキャビティ２３が形成され、このキャビティ２３に前記ノズル１７に通じるバルブゲート１８が開口している。ここで、ノズル１７からバルブゲート１８までの通路がホットランナーを構成し、また、金型装置２０は、型締機構や射出圧縮・拡張機構を有しており、一方、この成形装置１は、図示しないが、動作全体を統括する制御コントローラを備えている。
【００２８】
前記制御コントローラによる、この成形装置１の動作は、まず、図７に示すように、金型装置２０の固定型２１及び可動型２２の少なくとも一方の金型のキャビティ形成面に通気性断熱部材Ｘ３を設置する（設置工程）。なお、本実施形態では、通気性断熱部材Ｘ３は袋状に形成されたもので、固定型２１及び可動型２２の両キャビティ形成面に設置される。また、この袋状の通気性断熱部材Ｘ３には、バルブゲート１８に対応して穴Ｙが空いている。
【００２９】
次いで、図８に示すように、可動型２２が移動して金型装置２０が型締めされ、この閉合状態の金型装置２０に形成されたキャビティ２３内に（より詳しくは、袋状通気性断熱部材Ｘ３内に）、補強繊維と超臨界流体とを含有する発泡性溶融樹脂Ｒがショートショットで射出される。次いで、図９に示すように、射出された溶融樹脂Ｒが、降温・降圧に起因して自己発泡し、前記キャビティ２３内（より詳しくは、袋状通気性断熱部材Ｘ３内）の端部まで流動してフル充填状態となる。なお、図例は、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３端部まで流動してフル充填する場合を示したが、これに限らず、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３端部まで完全には流動していなくても構わない。そして、このとき、キャビティ２３内で形成される発泡性溶融樹脂Ｒの樹脂層が通気性断熱部材Ｘ３に一体成形される（成形工程）。また、この図８〜図９に亘る成形工程中に、キャビティ２３内（より詳しくは、袋状通気性断熱部材Ｘ３内）で発泡性溶融樹脂Ｒの発泡に伴い発生する気体（発泡ガス）を通気性断熱部材Ｘ３を介してキャビティ２３外へ排出し（例えばガスベント等の手段を用いる）、かつ、前記樹脂層における通気性断熱部材Ｘ３との界面部を無皮層化（スキンレス化）させる。
【００３０】
次いで、図１０に示すように、可動型２２が所定の位置まで後退し、このコアバックにより、キャビティ２３の容積が増大し、その結果、まだ溶融状態にある溶融樹脂Ｒ中の補強繊維（太線で示す）が弾性回復力によって立ち上がり、このスプリングバック特性と樹脂Ｒの発泡とにより、溶融樹脂Ｒがキャビティ２３内（より詳しくは、袋状通気性断熱部材Ｘ３内）で膨張して製品の見かけ体積が増加する（膨張工程）。そして、この膨張工程中に、後述するように、前記溶融樹脂Ｒの膨張を補助する膨張補助動作が行われ、これにより、発泡セルの成長が制御されて、微細かつ均一な発泡セル構造を有する製品が最終的に成形される。
【００３１】
ここで、超臨界流体とは、気体と液体とが共存できる限界の温度（臨界温度）及び圧力（臨界圧力）を超えた状態にある流体のことで、前記臨界温度は、例えば二酸化炭素で３１℃、窒素でマイナス１４７℃であり、前記臨界圧力は、例えば二酸化炭素で７．４ＭＰａ、窒素で３．４ＭＰａである。超臨界状態にある流体は、密度が液体に近似し、流動性が気体に類似する。その結果、溶融樹脂中を活発に移動して、樹脂分子の奥深くまで均一に拡散・浸透し、微細発泡の種になり得る。
【００３２】
前記図５及び図１０の膨張行程中における膨張補助動作は、（ｉ）キャビティ２３内に存在して発泡性溶融樹脂Ｒの発泡を妨げる気体をキャビティ２３外へ排出するガス排出動作、（ｉｉ）キャビティ２３内の圧力を減圧する吸引動作、（ｉｉｉ）発泡性溶融樹脂Ｒをその内部から加圧する樹脂加圧動作のうちの少なくとも１つにより達成される。さらに、（ｉｉｉ）の樹脂加圧動作は、（Ａ）発泡性溶融樹脂Ｒの内部に気体を圧入する気体圧入動作、（Ｂ）発泡性溶融樹脂Ｒの内部に同種類・同組成又は別種類・別組成の溶融樹脂を圧入する樹脂圧入動作等で達成される。
【００３３】
その場合に、（ｉ）のガス排出動作は、例えばガスベントにより実現可能である。ガスベントは、一般に、金型の分割面や、バルブゲートから遠い製品の周縁部、あるいは製品の表面でウェルドラインの出易い位置、又はボルト締結部やサービスホール部あるいは高さの高いボスやリブ等を利用して設置される。また、冷却後に製品を金型装置から押し出すためのエジェクターピンとそのピン穴とのクリアランスを利用して金型装置の外へガス抜きを行うようにすることもできる。
【００３４】
一方、（ｉｉ）の吸引動作は、例えば真空吸引装置により実現可能である。すなわち、例えば可動型に内設した吸引通路を介して、真空ポンプの駆動により、キャビティ内を極低圧状態にするのである。この方法は、前記のガスベントに比べて、樹脂のキャビティへの転写精度に優れる。また、吸引通路の設置場所は、ガスベントに類似して、製品の周縁部やボルト締結部あるいはサービスホール部等が目立たず好ましい。
【００３５】
次に、（ｉｉｉ）の樹脂加圧動作は、例えば部分加圧装置により実現可能である。すなわち、例えば金型装置の外から気体圧入管（前記（Ａ）の気体圧入動作の場合）又は溶融樹脂圧入管（前記（Ｂ）の樹脂圧入動作の場合）を延設し、固定型の内面（キャビティ形成面）に開口する導入口に接続して、不活性ガス又は溶融樹脂を成形材料である発泡性溶融樹脂内に供給し、該溶融樹脂の流動末端部を部分的に内部から加圧して、該樹脂の表面層ないしスキン層をキャビティ２３面に押し付けるようにするのである。
【００３６】
図１１は、本発明の必須構成要素を重要度順に並べた一覧表、図１２は、製品として自動車のトランクボードを成形する場合に特有の構成要素の一覧表である。図１１に示したように、通気性断熱部材Ｘは、不織布が最も好ましく、他にも種々の通気性シートや通気性フィルム等が好ましく使用し得る。特に、不織布の場合、目付けの範囲は、１００〜４００ｇ／ｍ２が好ましい。１００ｇ未満では、成形工程におけるスキンレス化が困難となり、４００ｇを超えると、冷却時間が長期化し、生産性が低下する。
【００３７】
また、溶融樹脂Ｒの発泡方法としては、化学発泡剤を用いる方法、超臨界状態の二酸化炭素や窒素等の不活性ガスを用いる方法、等がある。
【００３８】
そして、膨張補助手段としてガスベントを用いるときは、その設置面積は、周辺部面積の１０〜９０％が好ましい。１０％未満だと、製品の転写性及び保形性に劣り、９０％を超えると、バリが発生がする。より好ましくは、設置面積は、周辺部面積の５０〜７０％である。
【００３９】
また、膨張補助手段として真空吸引を用いるときは、その吸引力は、２４５ＫＰａ以下が好ましい。この範囲を超えると、発泡セルの径やそのセル径のバラツキが大きくなる。
【００４０】
さらに、膨張補助手段としてガス又は溶融樹脂による部分加圧を用いるときは、その加圧力は、２．９４ＭＰａ以下が好ましい。この範囲を超えると、ガスによる部分加圧の場合は、製品の末端部に破れが顕著に発生し、溶融樹脂による部分加圧の場合は、部分加圧したい部分以外に該樹脂が侵入してしまう。例えば、固定型と可動型との間に充填された発泡性溶融樹脂の末端部に対応して導入口が固定型に形成されている。ここで、ガス又は樹脂の加圧力が適切であれば、前記導入口から溶融樹脂の内部に圧入されたガス又は樹脂は、溶融樹脂の末端部を内部からキャビティ面に押し付け、これにより転写性・保形性が向上する。しかし、ガス又は樹脂の加圧力が前記範囲を超えたときには、溶融樹脂の内部に圧入されたガス又は樹脂は、溶融樹脂の表面層ないしスキン層を押し破り、その結果、製品の端部破れや、保形性の低下等の不具合が発生するのである。
【００４１】
図１１に戻り、射出後の成形工程において溶融樹脂Ｒの自己発泡を促進させる（補助する）手段としては、金型装置２０の型締圧減圧が効果的である。その場合、型締圧の減圧は、減圧前の型締圧（つまり射出時の本来の型締圧）の４５〜８０％が好ましい。４５％未満だと、製品の重量バラツキが大きくなり、８０％を超えると、製品の転写性及び保形性が低下する。
【００４２】
また、溶融樹脂Ｒに含有させる補強繊維としては、例えば、ガラスファイバ、カーボンファイバ、ナノファイバ、天然繊維等が好ましく使用可能である。その場合、繊維長が長いほど、図５及び図１０の膨張工程におけるスプリングバック効果が大きくなる。
【００４３】
そして、図３及び図８の成形工程における樹脂Ｒの射出のショートショット率は、１〜２５％が好ましい。１％未満（つまりショート不足）だと、製品にバリや板厚増が発生し、２５％を超えると、キャビティ２３内での樹脂Ｒの未充填が発生する。
【００４４】
次に、図１２に示したように、製品としてトランクボードを成形する場合は、遅延時間（溶融樹脂Ｒの射出から可動型２２のコアバックまでの時間）は、０．５〜３０秒が好ましい。０．５秒未満だと、超臨界流体の後発泡が頻発し、製品表面の泡状痕が発生する。３０秒を超えると、製品に凹みが生じ、スキン層とコア層（発泡層）との分離が起こり、板厚のバラツキが発生する。
【００４５】
また、射出タイムラグ（バルブゲート１８が開いてから溶融樹脂Ｒが射出されるまでの時間）は、０．７秒以下が好ましい。この範囲を超えると、後で射出される溶融樹脂Ｒが射出される頃には、先に射出された溶融樹脂の発泡によってキャビティ２３内が高圧となり入り難くなっているため、製品の重量バラツキが増大する。あるいは、前記範囲を超えると、先に射出されたホットランナー（ノズル１７からバルブゲート１８までの通路）内の溶融樹脂の発泡によって、後に射出されるシリンダ（外筒１０）内の溶融樹脂Ｒが射出されたときには、該溶融樹脂Ｒの発泡セルの径が肥大したり、先行射出されたような状態となって、この現象が該溶融樹脂Ｒのキャビティ２３内の流動を阻害するために、製品重量のバラツキが生じることとなる。
【００４６】
また、通気性断熱部材Ｘの設置方法は、前述したように（図７参照）、袋状に形成されたもの（好ましくはキャビティ２３のサイズに合った大きさのもの、又は伸縮自在のもの）を用い、固定型２１及び可動型２２の両キャビティ形成面に設置するのが設置作業性の観点からは好ましい。また、成形後の製品の縁からハミ出た断熱部材Ｘを切り揃える手間も不要となる。
【００４７】
以上のように、本実施形態によれば、設置工程において、第１の金型２１及び第２の金型２２の少なくとも一方の金型のキャビティ形成面に通気性断熱部材Ｘを設置するようにしたから、後の成形工程中に、この通気性断熱部材Ｘを介して発泡ガスを金型の外に排気することにより、キャビティ２３内の高圧化が防止でき、発泡性溶融樹脂Ｒの発泡・流動性の促進及び均一化が図れ、発泡セルの分散性が向上する。また、成形工程において、キャビティ２３内で形成される前記発泡性溶融樹脂Ｒの樹脂層を前記通気性断熱部材Ｘと一体成形するようにしたから、発泡性溶融樹脂Ｒと通気性断熱部材Ｘとの一体化により、両者Ｒ，Ｘの界面部が強化され、得られた発泡樹脂成形品の剛性・強度が向上する。さらに、前記設置工程で通気性断熱部材Ｘが設置されたキャビティ２３内に前記発泡性溶融樹脂Ｒを射出するようにしたから、発泡性溶融樹脂Ｒが金型２１，２２に直接触れることがなく、通気性断熱部材Ｘを介してキャビティ２３内に射出されることとなり、樹脂Ｒと金型２１，２２との間には通気性断熱部材Ｘの空気の層が存在し、その断熱効果により、後の成形工程中に、製品表面のスキン層の形成が遅れて、あたかも樹脂Ｒと通気性断熱部材Ｘとの界面部がスキンレス化（無皮層化）し、その結果、騒音が発泡樹脂層の内部まで入り込んで吸音され、吸音性が向上することとなる。
【００４８】
その場合に、前記成形工程中に、第１の金型２１及び第２の金型２２の少なくとも一方の金型を所定の位置まで開くようにしたから、キャビティ２３内の圧力が低下することとなり、樹脂Ｒの発泡が促進され、樹脂Ｒをキャビティ２３の隅々まで行き渡らせることができて、成形品の欠肉が抑制される。
【００４９】
また、発泡性溶融樹脂Ｒに、樹脂成形品を補強するための補強繊維を含有させたから、キャビティ２３の体積増加時に補強繊維が立ち上がるスプリングバック現象が得られて、発泡が促進され、かつ成形品の物性が向上する。
【００５０】
さらに、発泡性溶融樹脂Ｒに、超臨界状態の不活性流体を含有させたから、発泡ガスを金型２１，２２の外に排気することにより、キャビティ２３内の高圧化が防止でき、発泡性溶融樹脂Ｒの発泡が促進される際に、より微細なセル構造が得られて、樹脂成形品の剛性が向上する。
【００５１】
また、前記成形工程では、発泡性溶融樹脂Ｒをショートショットで射出するようにしたから、射出圧力の高圧化を招くことなく、少量の樹脂Ｒでもキャビティ２３内全域に樹脂Ｒを流し込ませることができる。
【００５２】
そして、通気性断熱部材Ｘを不織布とした場合には、該通気性断熱部材Ｘとして、周知の汎用品を用いながら、前記効果が得られる。
【００５３】
さらに、樹脂成形品は車両用部材であるから、該車両用部材を樹脂成形するに際し、前記効果が得られる。以下、実施例を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【００５４】
図１３に示す成形条件で、パラメータを種々変えて、トランクボードの試作を行った。その場合、図１４及び図１５に示すように、不織布Ｘの目付けが１０ｇ／ｍ２及び５０ｇ／ｍ２のときは、不織布Ｘへの樹脂Ｒの含浸率が１００％及び９９％と非常に高くなり、その結果、製品にはスキン層が形成された。つまり、図１６（ｂ）に示したように、発泡層５０と不織布Ｘとが一体成形された成形品１００において、不織布Ｘへの樹脂Ｒの含浸部分５１が多過ぎると、その含浸部分５１が直接に金型に触れて、急激に冷え、スキン層５２が生成してしまう。したがって、騒音が、この表面のスキン層５２で反射されるから、吸音率が低下してしまう。
【００５５】
これに対し、図１４及び図１５に示すように、不織布Ｘの目付けが１００ｇ／ｍ２〜５００ｇ／ｍ２のときは、不織布Ｘへの樹脂Ｒの含浸率が９４％〜５１％と低くなり、その結果、製品にはスキン層が形成されなかった。つまり、図１６（ａ）に示したように、発泡層５０と不織布Ｘとが一体成形された成形品１００において、不織布Ｘへの樹脂Ｒの含浸部分５１が少ないと、その含浸部分５１が直接に金型に触れないから、急激に冷えることがなく、発泡性溶融樹脂Ｒの樹脂層における不織布Ｘとの界面部が無皮層化（スキンレス化）するのである。したがって、騒音が、不織布Ｘ及び発泡層５０を奥深くまで入り込んで、吸音率が向上する。
【００５６】
なお、不織布Ｘとの一体成形の無い成形品２００では、樹脂Ｒの発泡層５０が直接に金型に触れて、急激に冷え、スキン層５２が生成する。したがって、騒音が、この樹脂Ｒのスキン層５２で反射されて、吸音率が低下する。
【００５７】
ただし、不織布Ｘの目付けが５００ｇ／ｍ２のときは、冷却時間が２１０秒と長くなり過ぎ、生産性の観点から好ましくない結果となる。したがって、前述のように（図１１参照）、不織布Ｘの目付けの好ましい範囲は、１００〜４００ｇ／ｍ２とする。
【００５８】
また、発泡性溶融樹脂Ｒと不織布Ｘとの本発明に係る一体成形品１００の吸音率の測定を行った。すなわち、図１７に示すように、測定装置６１の上面に本発明に係る不織布一体成形品１００をシール６５を介して取り付けた。測定装置６１の中からスピーカ６２でホワイトノイズ（あらゆる可聴覚周波数帯域の周波数成分が含まれているノイズ）を発生させ、一体成形品１００における装置６１の内側と外側とでそれぞれマイクロホン６３，６４を使って集音した音の大きさを比較した。同様に、不織布の無い成形品２００でも吸音率の測定を行った。結果を図１８に示す。周波数の高低に拘らず、広い周波数範囲で、本発明に係る不織布一体成形品１００は吸音率に優れることが明らかである。
【００５９】
また、発泡性溶融樹脂Ｒと不織布Ｘとの本発明に係る一体成形品１００の三点耐荷重性の測定を行った。すなわち、図１９に示すように、本発明に係る不織布一体成形品１００を２点で支えて水平に置き、中間部に荷重７１を載置して変位量を測定した。同様に、不織布の無い成形品２００でも変位量の測定を行った。結果を図２０に示す。本発明に係る不織布一体成形品１００は耐荷重性に優れることが明らかである。
【００６０】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない限り、前記実施形態及び実施例に限定されるものでないことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、発泡樹脂成形品の製造に際し、スキン層形成の問題、及びキャビティ内の高圧化の問題を抑制することができるもので、樹脂成形、特に発泡樹脂成形の技術分野に広範な産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る成形装置の構成を示す概略全体図であって、金型が型開きしている状態を例示するものである。
【図２】同じく設置工程を例示するものである。
【図３】同じく成形工程における射出工程を例示するものである。
【図４】同じく成形工程における射出工程後の樹脂の流動を例示するものである。
【図５】同じく成形工程中における膨張行程を例示するものである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る成形装置の構成を示す概略全体図であって、金型が型開きしている状態を例示するものである。
【図７】同じく設置工程を例示するものである。
【図８】同じく成形工程における射出工程を例示するものである。
【図９】同じく成形工程における射出工程後の樹脂の流動を例示するものである。
【図１０】同じく成形工程中における膨張行程を例示するものである。
【図１１】本発明の必須構成要素を重要度順に並べた一覧表である。
【図１２】製品として自動車のトランクボードを成形する場合に特有の構成要素の一覧表である。
【図１３】本発明の実施例における主な成形条件の一覧表である。
【図１４】不織布の目付け変化による影響を示す一覧表である。
【図１５】図１４に対応するグラフである。
【図１６】騒音の吸音性を示す説明図であって、（ａ）はスキンレス化した場合、（ｂ）はスキンレス化しなかった場合、（ｃ）は不織布を用いなかった場合を例示するものである。
【図１７】吸音率の測定装置の説明図である。
【図１８】吸音率の測定結果を示すグラフである。
【図１９】三点耐荷重性の測定装置の説明図である。
【図２０】三点耐荷重性の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１          成形装置
１２        スクリューフィーダ
２０        金型装置
２１        固定型
２２        可動型
２３        キャビティ
Ｒ          溶融樹脂
Ｘ１〜Ｘ３  通気性断熱部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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