(57)【要約】【課題】発泡成形品の薄肉化された端部に白化傷が発生することを防止できること。【解決手段】固定型１１に対して移動可能な可動型１２と前記固定型に囲まれて発泡成形用のキャビティ１４と、このキャビティに順次連続するゲート１５及びランナー１６等とが形成され、これらのランナー及びゲートを経てキャビティ１４内に溶融樹脂１を充填した後、可動型１２を固定型１１から離反させることで溶融樹脂１を発泡させて発泡成形品４を得る発泡成形用金型１０において、キャビティ１４を形成する固定型１１と可動型１２の少なくとも一方には、発泡成形品４の端部５が薄肉となるようにキャビティ１４における端部５の成形部分が狭隘部として形成されると共に、端部５におけるゲート１５の近傍に対応する位置にリブ６が成形されるようリブ用凹部２３が形成されたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型に対して移動可能な可動型と前記固定型に囲まれて発泡成形用のキャビティと、このキャビティに順次連続するゲート及びランナーとが形成され、これらのランナー及びゲートを経て前記キャビティ内に溶融樹脂を充填した後、前記可動型を前記固定型から離反させることで前記溶融樹脂を発泡させて発泡成形品を得る発泡成形用金型において、
前記キャビティを形成する前記固定型と前記可動型の少なくとも一方には、前記発泡成形品の端部が薄肉となるように前記キャビティにおける前記端部の成形部分が狭隘部として形成されると共に、
前記端部における前記ゲート近傍に対応する位置にリブが成形されるようリブ用凹部が形成されたことを特徴とする発泡成形用金型。
【請求項２】
前記リブ用凹部は、発泡成形品の端部を成形する狭隘部に連続してゲートの両側に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発泡成形用金型。
【請求項３】
前記リブ用凹部は、ゲートと共に固定型に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発泡成形用金型。
【請求項４】
固定型に対して移動可能な可動型と前記固定型に囲まれて発泡成形用のキャビティと、このキャビティに順次連続するゲート及びランナーとが形成された発泡成形用金型を用いて、前記ランナー及び前記ゲートを経て前記キャビティ内に溶融樹脂を充填した後、前記可動型を前記固定型から離反させることで前記溶融樹脂を発泡させて得られた発泡成形品において、
端部が、前記キャビティに形成された狭隘部によって薄肉化されると共に、
前記端部には、前記発泡成形用金型のリブ用凹部によって、前記ゲート近傍に対応する位置にリブが成形されたことを特徴とする発泡成形品。
【請求項５】
前記リブは、発泡成形用金型のゲートの両側に対応する位置に、端部と一体化されて成形されたことを特徴とする請求項４に記載の発泡成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端部が薄肉化された発泡成形品を成形する発泡成形用金型、及び発泡成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両から排出される二酸化炭素（ＣＯ２）を削減するため、燃費の向上が求められており、車両軽量化が必須となっている。このような車両軽量化の一環として、これまでには自動車等の内装樹脂部品を薄肉化により軽量化する手法が提案されているが、製品を薄肉化すると剛性を確保することが難しくなる。
【０００３】
そこで、軽量化を図りつつ剛性を確保する方法として、射出発泡成形を適用することが知られている。射出発泡成形は、例えば１対の開閉可能な金型を適用し、これらの両金型を組立てた状態で、発泡剤を添加した溶融樹脂を金型に射出し、その後に片側の金型を所定量開いて離反させた状態とすること（以下、「コアバック」という。）で発泡させる方法である。
【０００４】
この射出発泡成形では、樹脂が金型のキャビティ内に射出された瞬間に圧力が開放され、樹脂が発泡を開始する。従って、金型内に射出された溶融樹脂は発泡しながら金型内を流動するが、このとき、気泡の破裂によって起こる銀白色の条痕（スワールマーク）が製品表面に発生する。また、溶融樹脂の流動過程において、溶融樹脂がエアを巻き込むと発泡成形品の表面に窪みが発生する。
【０００５】
このような外観不良対策のため、従来では熱可塑化した発泡樹脂を、予めエア等の気体で発泡圧以上に加圧した金型内に射出し、金型内への溶融樹脂の充填中に、この発泡樹脂の発泡を抑制して外観不良（スワールマークや窪み）や発泡ガスの抜けを抑制し、更に、射出完了後に金型をコアバックし、キャビティを増大させて溶融樹脂を発泡させるときに、金型内に残留した気体を吸引あるいは減圧することで発泡を促進し、更に、樹脂と金型との間にトラップされたエアを除去して発泡成形品に窪みが発生することを抑制するものが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭４９−２５０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図８に示すように、発泡成形用金型１００にて成形される発泡成形品１０１は、その端面１０２が発泡成形用金型１００のパーティングライン１０３と一致する位置関係にある。このパーティングライン１０３は、発泡成形用金型１００を構成する固定型１０４と、この固定型１０４に対して移動可能な移動型１０５とにおいて、固定型１０４と可動型１０５及び発泡成形品１０１とが分離するラインである。
【０００８】
尚、図８中の符号１０６は射出成形機であり、この射出成形機１０６からの溶融樹脂１０７が、固定型１０４に形成されたホットランナー１０８、スプール１０９、ランナー１１０及びゲート１１１を経て、発泡成形用のキャビティ１１２に導かれ、このキャビティ１１２内に充填される。キャビティ１１２内での溶融樹脂１０７の充填は、前述の如く加圧状態下で実施され、充填完了後、可動型１０５がコアバックすると同時にキャビティ１１２内が減圧されて、このキャビティ１１２内で溶融樹脂１０７が発泡し発泡成形品１０１が得られる。
【０００９】
前述のように発泡成形品１０１の端面１０２と発泡成形用金型１００のパーティングライン１０３とが一致する場合には、図９に示すように、可動型１０５をコアバックさせたときに、溶融樹脂１０７の冷却が不十分になって発泡成形品１０１の端部１１３に玉縁形状部１１４が生じてしまう。そこで、この玉縁形状部１１４の発生を防止するために、図１０に示すように、発泡成形品１０１の端部１１５が薄肉となるように、キャビティ１１６における端部１１５の成形部分が狭隘部１１７として形成された発泡成形用金型１１８が用いられる。
【００１０】
しかしながら、図１０に示す発泡成形用金型１１８を採用した場合には、図１１（Ａ）に示すように、可動型１０５が固定型１０４に対して閉じた状態（コアバックした状態）から、図１１（Ｂ）に示すように、可動型１０５が固定型１０４に対し離反し発泡成形品１０１を発泡成形用金型１１８から取り出す際に、発泡成形品１０１の薄肉の端部１１５が固定型１０４のゲート１１１内で固化された樹脂に引っ張られて塑性変形し、この端部１１５に白化傷１１９が発生する恐れがある。
【００１１】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、発泡成形品の薄肉化された端部に白化傷が発生することを防止できる発泡成形用金型及び発泡成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る発泡成形用金型は、固定型に対して移動可能な可動型と前記固定型に囲まれて発泡成形用のキャビティと、このキャビティに順次連続するゲート及びランナーとが形成され、これらのランナー及びゲートを経て前記キャビティ内に溶融樹脂を充填した後、前記可動型を前記固定型から離反させることで前記溶融樹脂を発泡させて発泡成形品を得る発泡成形用金型において、前記キャビティを形成する前記固定型と前記可動型の少なくとも一方には、前記発泡成形品の端部が薄肉となるように前記キャビティにおける前記端部の成形部分が狭隘部として形成されると共に、前記端部における前記ゲート近傍に対応する位置にリブが成形されるようリブ用凹部が形成されたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明に係る発泡成形品は、固定型に対して移動可能な可動型と前記固定型に囲まれて発泡成形用のキャビティと、このキャビティに順次連続するゲート及びランナーとが形成された発泡成形用金型を用いて、前記ランナー及び前記ゲートを経て前記キャビティ内に溶融樹脂を充填した後、前記可動型を前記固定型から離反させることで前記溶融樹脂を発泡させて得られた発泡成形品において、端部が、前記キャビティに形成された狭隘部によって薄肉化されると共に、前記端部には、前記発泡成形用金型のリブ用凹部によって、前記ゲート近傍に対応する位置にリブが成形されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る発泡成形用金型及び発泡成形品によれば、発泡成形用金型のキャビティの狭隘部によって発泡成形品の端部が薄肉化されると共に、発泡成形用金型のリブ用凹部によって、発泡成形品の薄肉化された端部には、発泡成形用金型のゲート近傍に対応する位置にリブが成形される。このため、発泡成形品の薄肉化された端部がリブによって剛性が確保されるので、発泡成形用金型の可動型を固定型から離反させて発泡成形品を取り出すとき、この発泡成形品の薄肉化された端部が、ゲート内の固化された樹脂に引っ張られて塑性変形することを防止できる。この結果、発泡成形品の薄肉化された端部に白化傷が発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る発泡成形用金型の一実施形態を示す縦断面図。
【図２】図１の射出成形機の構成を概略して示す断面図。
【図３】図１の発泡成形用金型を用いた発泡成形の工程（Ａ）〜（Ｅ）を示す工程図。
【図４】図１のパーティングラインＰに沿って矢印ＩＶ方向に目視した矢視図。
【図５】図１の発泡成形用金型により成形された発泡成形品のリブ周辺を示す斜視図。
【図６】図５のＶＩ矢視図。
【図７】図１に示す発泡成形品の上面を含むＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図であり、（Ａ）が発泡成形用金型の閉じた状態を、（Ｂ）が発泡成形用金型を開いて発泡成形品を取り出す状態をそれぞれ示す断面図。
【図８】比較形態としての発泡成形用金型を示す縦断面図。
【図９】図８の発泡成形用金型をコアバックさせたときに生ずる玉縁形状部を説明する部分断面図。
【図１０】他の比較形態としての発泡成形用金型を示す縦断面図。
【図１１】図１０に示す発泡成形品の上面を含むＸＩ−ＸＩ線に沿う部分断面図であり、（Ａ）が発泡成形用金型を閉じた状態を、（Ｂ）が発泡成形用金型を開いて発泡成形品を取り出す状態をそれぞれ示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の発泡成形用金型１０は、射出成形機１３から溶融樹脂１が供給される固定型１１と、この固定型１１に対して移動可能に組み合される可動型１２とを備えて構成される。
【００１８】
固定型１１は、全体として凸形をなすブロック体として構成され、例えば中央位置から凸部１１Ａが突出する形状に形成される。また、可動型１２は、固定型１１の凸部１１Ａに嵌合し得る凹形状の凹部１２Ａを有する断面凹形のブロック体として構成される。固定型１１に対する可動型１２の移動量は調整可能に構成されている。
【００１９】
固定型１１と可動型１２との接合位置、つまり固定型１１の凸部１１Ａと可動型１２の凹部１２Ａ間に、発泡成形用のキャビティ１４が形成されている。また、固定型１１には、キャビティ１４に順次連続してゲート１５、ランナー１６、スプール１７及びホットランナー１８が形成され、ホットランナー１８に射出成形機１３が連通して接続される。この射出成形機１３からの溶融樹脂１がホットランナー１８、スプール１７、ランナー１６、ゲート１５を順次流れてキャビティ１４内に供給（射出）される。
【００２０】
ここで、射出成形機１３は、図２に示すように、シリンダ１９内にスクリュー２０が軸周りに回転可能で、且つ軸方向に移動可能に収容されて構成される。更に、シリンダ１９にはホッパ２１が設置されると共に、シリンダ１９の外側にヒータ等の加熱源（不図示）が配置されている。ホッパ２１に、例えばポリプロピレン（ＰＰ）などの熱河塑性樹脂の樹脂ペレット２と、化学発泡剤マスターバッチ３がそれぞれ投入される。
【００２１】
ホッパ２１に投入された樹脂ペレット２及び化学発泡剤マスターバッチ３は、スクリュー２０が回転しながら後退する間に、加熱源により加熱されて溶融状態になり、シリンダ１９の先端に溜められる。このシリンダ１９の先端に溜まった所定量の溶融樹脂１は、スクリュー２０が前進することで発泡成形用金型１０へ射出され、前述の如く発泡成形用金型１０のキャビティ１４内に導かれて充填される。キャビティ１４に充填された溶融樹脂１は、後述の如く発泡され冷却されて発泡成形品４になる。
【００２２】
発泡成形用金型１０による発泡成形工程について、図３を用いて説明する。図３（Ａ）に示すように、発泡成形用金型１０は型締めされた後、図示しないエア供給・排出穴からキャビティ１４にエアが供給されてキャビティ１４内が加圧される。このときのキャビティ１４内の圧力は、溶融樹脂１の発泡を抑制する圧力に設定される。
【００２３】
この状態で、図３（Ｂ）に示すように、発泡成形用金型１０のキャビティ１４内に射出成形機１３から溶融樹脂１が射出される。キャビティ１４内が上述の如く加圧されることで、このキャビティ１４内への溶融樹脂１の充填中に、この溶融樹脂１の発泡が抑制される。
【００２４】
キャビティ１４内への溶融樹脂１の充填完了後、図３（Ｃ）に示すように、可動型１２を固定型１１に対し矢印α方向に所定量離反（コアバック）させて、キャビティ１４内の溶融樹脂１を発泡させる。可動型１２のコアバックと同時またはその前のタイミングで、キャビティ１４内のエアをエア供給・排出穴（不図示）から吸引してキャビティ１４内を減圧する。この減圧により、溶融樹脂１の発泡が促進される。
【００２５】
その後、図３（Ｄ）に示すように、可動型１２をコアバックした状態で溶融樹脂１を冷却して固化させる。そして、図３（Ｅ）に示すように、可動型１２を固定型１１に対して更に離反させて、キャビティ１４内で固化した溶融樹脂１、つまりキャビティ１４にて成形された発泡成形品４を取り出す。
【００２６】
ところで、図１に示すように、キャビティ１４を形成する固定型１１及び可動型１２には、図４及び図５に示すように、発泡成形品４の端部５が薄肉構造になるように、キャビティ１４における上記端部５の成形部分が狭隘部２２（図１）として形成されている。発泡成形品４の端部５が薄肉化されることで、可動型１２のコアバック時における溶融樹脂１の冷却が迅速に行われて、発泡成形品４の端部５に玉縁形状部１１４（図９）が生ずることが防止される。
【００２７】
ここで、図１中の符号Ｐは、可動型１２を固定型１１から離反させるときのパーティングラインを示す。このパーティングラインＰは、固定型１１と可動型１２及び発泡成形品４とが分離する面に設けられたものである。
【００２８】
図４及び図５に示すように、発泡成形品４の端部５におけるゲート１５の近傍に対応する位置にリブ６が成形されるように、固定型１１には、図１及び図７（Ｂ）に示すようにリブ用凹部２３が形成されている。このリブ用凹部２３は、発泡成形品４の端部５を成形する狭隘部２２に連続してゲート１５の両側に形成される。これにより、図４及び図５に示すように、リブ用凹部２３により成形されるリブ６が発泡成形品４の端部５と一体化されて、端部５におけるゲート１５の近傍に対応する位置の剛性が高められる。
【００２９】
例えば、図６に示すように、発泡成形品４に成形される端部５の板厚ｔ１がｔ１＝０．５〜１．０ｍｍで、固定型１１のゲート１５の幅ＷがＷ＝５ｍｍのとき、発泡成形品４に成形されるリブ６は、ゲート１５の両端からの距離ＳがＳ＝１〜２ｍｍだけ離れた位置に、板厚ｔ２をｔ２＝０．８〜１ｍｍとして形成される。従って、このときの両リブ６間の距離Ｌは、Ｌ＝７〜９ｍｍに設定される。尚、この具体例において、固定型１１に形成されるゲート１５は、長軸が５ｍｍで短軸が０．５〜１．０ｍｍの断面楕円形状に形成されている。
【００３０】
以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）及び（２）を奏する。
【００３１】
（１）発泡成形用金型１０のキャビティ１４の狭隘部２２によって発泡成形品４の端部５が薄肉化されると共に、発泡成形用金型１０のリブ用凹部２３によって、発泡成形品４の薄肉化された端部５には、発泡成形用金型１０のゲート１５近傍に対応する位置にリブ６が成形される。このため、発泡成形品４の薄肉化された端部５がリブ６によって剛性が確保される。
【００３２】
図７（Ａ）に示すように、可動型１２が固定型１１に対し閉じた状態（コアバックした状態）から、図７（Ｂ）に示すように、可動型１２が固定型１１に対し離反し発泡成形品４を発泡成形用金型１０から取り出す際には、この発泡成形品４の薄肉の端部５とゲート１５内で固化された樹脂とが引っ張られて切断される。このとき、発泡成形品４の薄肉化された端部５の剛性がリブ６によって確保されているので、発泡成形品４の薄肉の端部５がゲート１５内の固化された樹脂に引っ張られても塑性変形することを防止できる。この結果、発泡成形品４の薄肉化された端部５に白化傷１１９（図１１）が発生することを防止できる。
【００３３】
（２）発泡成形品４の端部５が薄肉化されることで、可動型１２のコアバック時における溶融樹脂１の冷却が迅速に行われて、発泡成形品４の端部５に玉縁形状部１１４（図９）の発生が防止される。このため、この玉縁形状部１１４を、発泡成形品４の成形後の工程で切削する必要がなくなり、製造コストを低減できる。
【００３４】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  溶融樹脂
４  発泡成形品
５  端部
６  リブ
１０  発泡成形用金型
１１  固定型
１２  可動型
１４  キャビティ
１５  ゲート
２２  狭隘部
２３  リブ用凹部
【図１】
2012126023.tif 000003
【図２】
2012126023.tif 000004
【図３】
2012126023.tif 000005
【図４】
2012126023.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2012126023.tif 000009
【図８】
2012126023.tif 000010
【図９】
2012126023.tif 000011
【図１０】
2012126023.tif 000012
【図１１】
2012126023.tif 000013