(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の成形面を備える第１の型と、該第１の型に対向し、かつ第２の成形面を備える第２の型と、該第１の型と該第２の型との対向面間に進退自在で、かつ第３の成形面及び第４の成形面を備える中間型とを有する突起付合成樹脂成形体の製造方法であって、
前記中間型を前記第１の型と前記第２の型との対向面間に配置する第１の工程と、
前記第４の成形面にシートを載置し、前記第１の型と前記第２の型と前記中間型とを型締めする第２の工程と、
前記第１の成形面と前記第３の成形面とによって画成された凹部を有する第１のキャビティに、前記中間型に設けられた温度制御機構により該第３の成形面の温度を該第１の成形面の温度より高温に保たれるように制御しながら溶融樹脂を供給するとともに、前記第２の成形面と前記第４の成形面とによって画成された第２のキャビティに溶融樹脂を供給し、前記第１のキャビティにより第３の成形面との接合面を半溶融状態に保ちながら硬化させた第１の成形体を得るとともに、前記第２のキャビティにより硬化させた状態で第２の成形体を得る第３の工程と、
突起部を備える前記第１の成形体と前記シートが固定される前記第２の成形体とがそれぞれ前記第１の型と第２の型に保持される状態で、前記第１の型と前記第２の型と前記中間型とを型開きして、該中間型を該第１の型と該第２の型との対向面間から退出させる第４の工程と、
前記第１の型と前記第２の型とを型締めして、前記第１の成形体の前記突起部が形成されていない側と前記第２の成形体の前記シートが固定されている側とを接合して、該第１の成形体と該第２の成形体とを一体化して完全硬化させる第５の工程と、
からなることを特徴とする突起付合成樹脂成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、突起付合成樹脂成形体の製造方法に関し、特に、成形体の表面にひけが発生することを阻止して製品品質の優れた成形体を得ることが可能な突起付合成樹脂成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、突起付合成樹脂成形体の製造方法としては、特公平３−２５３２８号公報に開示されている発明「合成樹脂製積層成形体の製造方法および製造装置」がある。
【０００３】
この従来技術に係る製造方法においては、上型と、該上型に対向する下型と、該上型と該下型との対向面間に進退自在な中間型とを有する製造装置が用いられる。前記上型と前記下型と前記中間型とにはそれぞれヒータが埋設され、該上型の下面に形成された凹部と該中間型の上面に形成された第１の成形面とにより、第１の成形体を圧縮成形するための第１のキャビティが画成される。同様に、前記下型の上面に形成された突出部と前記中間型の下面に形成された第２の成形面とにより、第２の成形体を圧縮成形するための第２のキャビティが画成される。
【０００４】
前記の従来技術に係る製造方法によれば、上型と下型と中間型とをそれぞれ型締めする。そして、第１のキャビティ及び第２のキャビティに成形材料を真空吸引により供給するのに先立って、該上型と該下型と該中間型とをヒータによって成形温度に加熱する。この場合、上型と下型と中間型とは同一の温度に加熱される。その後、第１のキャビティ及び第２のキャビティに成形材料を供給し、第１のキャビティにより第１の成形体が、第２のキャビティにより第２の成形体が圧縮成形される。すなわち、第１の成形体と第２の成形体とは同一の温度で成形される。次いで、上型と下型と中間型とをそれぞれ型開きして該中間型を該上型と該下型との対向面間から退出させ、該上型と該下型とを型締めして前記第１の成形体と前記第２の成形体とを接合し、該第１の成形体と該第２の成形体とを一体化して完全硬化させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の従来技術に関連してなされたものであり、その裏面にボス、リブ等の突起部（肉厚部）を有する成形品をその成形品の表面にひけが発生することを阻止するように成形して成形体の剛性を向上させることが可能な突起付合成樹脂成形体の製造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】
本発明は、第１の成形面を備える第１の型と、該第１の型に対向し、かつ第２の成形面を備える第２の型と、該第１の型と該第２の型との対向面間に進退自在で、かつ第３の成形面及び第４の成形面を備える中間型とを有する突起付合成樹脂成形体の製造方法であって、前記中間型を前記第１の型と前記第２の型との対向面間に配置する第１の工程と、前記第４の成形面にシートを載置し、前記第１の型と前記第２の型と前記中間型とを型締めする第２の工程と、前記第１の成形面と前記第３の成形面とによって画成された凹部を有する第１のキャビティに、前記中間型に設けられた温度制御機構により該第３の成形面の温度を該第１の成形面の温度より高温に保たれるように制御しながら溶融樹脂を供給するとともに、前記第２の成形面と前記第４の成形面とによって画成された第２のキャビティに溶融樹脂を供給し、前記第１のキャビティにより第３の成形面との接合面を半溶融状態に保ちながら硬化させた第１の成形体を得るとともに、前記第２のキャビティにより硬化させた状態で第２の成形体を得る第３の工程と、突起部を備える前記第１の成形体と前記シートが固定される前記第２の成形体とがそれぞれ前記第１の型と第２の型に保持される状態で、前記第１の型と前記第２の型と前記中間型とを型開きして、該中間型を該第１の型と該第２の型との対向面間から退出させる第４の工程と、前記第１の型と前記第２の型とを型締めして、前記第１の成形体の前記突起部が形成されていない側と前記第２の成形体の前記シートが固定されている側とを接合して、該第１の成形体と該第２の成形体とを一体化して完全硬化させる第５の工程と、からなることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、次の効果が得られる。つまり、第２の成形体を成形して該第２の成形体の接合面に、例えば、不織布からなるシートを一体化させた状態で略完全硬化させるとともに、第１の成形体の接合面を半溶融状態に保持した状態で該第１の成形体を成形する。この状態で、前記第１の成形体と前記第２の成形体とを接合させると、該第２の成形体の表面（外表面）に熱影響によるひけが発生することを阻止することが可能となる。これにより、第１の成形体の接合面からの熱は不織布からなるシートで遮断され、第２の成形体が再溶融することがないため、該第２の成形体の表面にひけが発生するおそれがない。
【０００８】
また、第２の成形体の接合面に不織布からなるシートを一体化させた場合、第１の成形体と該第２の成形体との接合は、実際、該第１の成形体の半溶融状態である接合面と該シートの不織布のみで行われる。この場合、前記第１の成形体の接合面の成分が前記シートの不織布に浸入するため、該第１の成形体と前記第２の成形体とが強固に一体化される。このとき、一体化された成形体が、その一部にボス、リブ等の肉厚部を有する成形品、例えば、自動車のバンパーである場合においても、ひけなどのない美麗な外観を有するバンパーを得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る突起付合成樹脂成形体の製造方法につきそれを実施するための製造装置との関係において好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図６を参照しながら以下詳細に説明する。なお、この製造方法は、その用途が限定されるものではないが、例えば、自動車のバンパーのように、その一部にボス、リブ等の肉厚部を有する合成樹脂製の成形体を製造するために用いられると好ましい。
【００１０】
本実施の形態に係る製造装置１０は、図１に示すように、第１の型１２と、該第１の型１２に対向する第２の型１４と、該第１の型１２と該第２の型１４との対向面間に進退自在な中間型１６を有する。
【００１１】
前記第１の型１２は、図１に示すように、第１のベースプレート１８と、該第１のベースプレート１８に略平行に立設される第１のガイド２０及び第２のガイド２２と、該第１のガイド２０と該第２のガイド２２上に配置される略矩形状の支持体２４を有する。この支持体２４の各隅部には、それぞれガイドピン２６が、図１において上方に延在して設けられる。
【００１２】
前記支持体２４の略中央部に形成された凹部２８には、第１の成形面３０が形成された第１の成形型３２が嵌合される。この第１の成形型３２は、その中央が相対的に高く隆起する略パン状の立体形状であり、第１の成形面３０には複数の小凹部３４と大凹部３６とが形成される。図１から諒解されるように、前記大凹部３６は前記第１の成形型３２の一番高く隆起した部位に設けられる。
【００１３】
第１のガイド２０及び第２のガイド２２との間に、素材（以下、溶融樹脂と記す）を供給する供給口３８が設けられ、該供給口３８は図１において上方に延在する第１の流通路４０に接続される。さらに、前記第１の流通路４０は前記支持体２４内に形成された第２の流通路４２に接続され、該第２の流通路４２は前記第１の成形型３２を貫通する複数の第１の射出ノズル４４に接続される。すなわち、前記供給口３８、前記第１の流通路４０、前記第２の流通路４２及び前記第１の射出ノズル４４は連通した状態にあり、該供給口３８から供給された溶融樹脂は該第１の流通路４０及び該第２の流通路４２を介して該第１の射出ノズル４４から射出される。なお、前記供給口３８は第１の射出成形装置（図示せず）に接続されている。
【００１４】
第１のベースプレート１８上にはノックアウトプレート４６が載置され、該ノックアウトプレート４６には直径の異なる複数のノックアウトパンチ４８が支持体２４及び第１の成形型３２を貫通して第１の成形面３０に達するように立設固着されている。前記ノックアウトプレート４６は、図１において、前記第１のベースプレート１８の下方に位置する第１の駆動機構（図示せず）に連結されている。従って、前記第１の駆動機構の駆動作用下に、前記ノックアウトプレート４６、すなわち前記ノックアウトパンチ４８は鉛直方向に上下動自在に構成されている。
【００１５】
第２の型１４は、図１に示すように、第２のベースプレート５０と、該第２のベースプレート５０の下面５２に固着された略矩形状の第２の成形型５４を有する。この第２の成形型５４の略中央部には該第２の成形型５４の内方に窪んだ形状の第２の成形面５６が形成される。さらに、前記第２のベースプレート５０から前記第２の成形型５６に到達するように第２の射出ノズル５８が貫通して設けられる。この第２の射出ノズル５８は第２の射出成形装置（図示せず）に接続される。この場合、前記第２のベースプレート５０は、図１において、上方に位置する第２の駆動機構（図示せず）に連結されている。従って、前記第２の駆動機構の駆動作用下に、第２の型１４は第１の型１２に対して接近離反自在である。
【００１６】
中間型１６は、図１に示すように、略矩形状の下ブロック６０と該下ブロック６０上に固着される略矩形状の上ブロック６２とから構成され、該下ブロック６０の略中央部には下凹部６４が、また該上ブロック６２の略中央部には上凹部６６がそれぞれ形成される。前記下凹部６４内には断熱部材６８を介して第３の成形型７０が配設され、該第３の成形型７０の下端面は前記下ブロック６０の底面６９から若干突出している。前記第３の成形型７０には第１の成形面３０の形状に対応する第３の成形面７２が形成される。前記第３の成形面７２の略中央部に、大凹部３６に対応するように大凸部７４が形成される。なお、前記断熱部材６８及び前記第３の成形型７０の幅寸法は、前記下凹部６４の幅寸法に比して小さく形成されている。従って、前記下凹部６４の内側面７６と前記断熱部材６８の側面７８及び前記第３の成形型７０の側面８０との間には、間隙部８２が形成される（図１参照）。
【００１７】
上ブロック６２の各隅部にはそれぞれガイドピン８４が、図１において上方に延在して設けられる。さらに、前記上凹部６６内には第４の成形型８８が配設される。この第４の成形型８８は第２の成形面５６の形状に対応する第４の成形面８６を有するとともに、その内部に複数の開口部９０が形成され、該第４の成形面８６と該複数の開口部９０とをそれぞれ連通させる孔部９２が該第４の成形型８８に形成される。さらに、前記上凹部６６内には吸引機構（図示せず）に連結された吸引配管９４が配設されるとともに、該吸引配管９４から分岐する吸引口９６が前記複数の開口部９０内に臨んでいる。
【００１８】
また、前記中間型１６は移動機構（図示せず）に連結されており、該移動機構の作用下に、中間型１６は第１の型１２と第２の型１４との対向面間に進退自在である。さらに、前記中間型１６には、前記第３の成形型７０及び前記第４の成形型８８の温度を制御するための温度制御機構（図示せず）が設けられている。
【００１９】
本実施の形態に係る製造装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用及び効果について説明する。
【００２０】
先ず、図１に示すように、第２の駆動機構（図示せず）の駆動作用下に第２の型１４を第１の型１２に対して所定間隔離間させ、該第１の型１２と該第２の型１４との対向面間に、図示しない移動機構の作用下に中間型１６を配置する（第１の工程）。
【００２１】
次に、中間型１６を構成する第４の成形面８６上に不織布からなるシート９８を載置する（図２参照）。このとき、吸引機構（図示せず）を作動させて、前記第４の成形型８８に形成されている孔部９２及び該第４の成形型８８内に形成された開口部９０に存在する空気を吸引口９６及び吸引配管９４を介して吸引して前記シート９８が前記第４の成形面８６からずれないように吸着する。前記シート９８の例としては、フェルト、ガラスクロス、発泡体シートなどを例示することができるがこの限りではない。そして、図示しない前記移動機構の作用下に前記中間型１６を前記第１の型１２に接近当接させるとともに、図示しない前記第２の駆動機構の駆動作用下に前記第２の型１４を該中間型１６に接近当接させて、該第１の型１２、該第２の型１４及び該中間型１６をそれぞれ型締めする（第２の工程）。その際、第１の型１２の支持体２４に設けられたガイドピン２６は下ブロック６０に形成されたピン孔（図示せず）に挿入される。同様に、上ブロック６２に設けられたガイドピン８４は第２の成形型５４に形成されたピン孔（図示せず）に挿入される。これにより、第１の成形面３０と第３の成形面７２とにより第１のキャビティ１００が画成され、かつ第２の成形面５６と第４の成形面８６とにより第２のキャビティ１０２が画成される（図２参照）。
【００２２】
次いで、第１の射出成形装置（図示せず）の作用下に供給口３８に溶融樹脂を供給する。この場合、供給される溶融樹脂としては、例えば、ＡＢＳや６６ナイロンなどが好ましい。前記供給口３８に供給された溶融樹脂は、第１の流通路４０及び第２の流通路４２を介して第１の射出ノズル４４から第１のキャビティ１００内に射出される（図３参照）。その際、第１の成形型３２は常温より低い温度に保持されており、第３の成形型７０は中間型１６に設けられた温度制御機構（図示せず）の制御作用下に所定の温度、例えば、１９０℃以上に制御されている。これにより、図３に示すように、第１のキャビティ１００の形状に対応する第１の成形体１０４が成形される（第３の工程）。この第１の成形体１０４には、小凹部３４に対応したリブ部１０４ａ及び大凹部３６に対応したボックス部１０４ｂがそれぞれ形成される。
【００２３】
また、第２の射出成形装置（図示せず）の作用下に第２の射出ノズル５８に溶融樹脂を供給する。この場合、供給される溶融樹脂としては、例えば、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰなどを例示できるがこの限りではない。前記第２の射出ノズル５８に供給された溶融樹脂は第２のキャビティ１０２に射出される（図３参照）。その際、第２の成形型５４は常温より低い温度に保持されており、同様に、第４の成形型８８も図示しない前記温度制御機構の制御作用下に所定の温度、例えば、常温より低い温度に制御されている。しかも、前記第２のキャビティ１０２は真空吸引装置（図示せず）によって真空吸引されている。これにより、図３に示すように、第２のキャビティ１０２の形状に対応する第２の成形体１０６が成形される（第３の工程）。この第２の成形体１０６には、最終的に製品の表面となる外表面１０６ａの裏側にシート９８が配置される。
【００２４】
第１の成形体１０４と第２の成形体１０６とがほぼ硬化し、該第１の成形体１０４の接合面のみが第３の成形型７０の加熱作用により半溶融状態になった後、図示しない第２の駆動機構の駆動作用下に第２の型１４を中間型１６から離間させる。そして、図示しない移動機構の作用下に前記中間型１６を第１の型１２から離間させるとともに、該第１の型１２と前記第２の型１４との対向面間から退出させる（第４の工程）。この場合、前記第１の成形体１０４は第１の成形型３２に、前記第２の成形体１０６は第２の成形型５４にそれぞれ保持される（図４参照）。
【００２５】
その後、前記第２の駆動機構（図示せず）を駆動させて第２の型１４を第１の型１２に接近当接させる（図５参照）。その際、第１の型１２の支持体２４に設けられたガイドピン２６は第２の成形型５４に形成されたピン孔（図示せず）に挿入される。これにより、第１の成形体１０４と第２の成形体１０６とがシート９８を介して接合されて一体化され、成形体１０８となる（第５の工程）。この場合、前記第１の成形体１０４の接合面は１９０℃以上の温度に保持され、一方、前記第２の成形体１０６は常温より低い温度に保持されているが、前記シート９８の不織布が断熱材となり該第２の成形体１０６の軟化が回避される。従って、第２の成形体１０６の外表面１０６ａに熱影響によるひけなどが発生することがない。すなわち、製品の外観形状を美麗に仕上げることができる。
【００２６】
そして、成形体１０８を冷却硬化させ、該成形体１０８の硬化が完了した後、図示しない第２の駆動機構を駆動させて前記第２の型１４を前記第１の型１２から離間させる（図６参照）。その後、第１の駆動機構（図示せず）を駆動させてノックアウトプレート４６を、第１の型１２の第１のベースプレート１８から離間させる。すなわち、前記ノックアウトプレート４６を、図６において第１のベースプレート１８から上方に移動させる。これにより、前記ノックアウトプレート４６に固着された直径の異なる複数のノックアウトパンチ４８が上方に移動して前記成形体１０８を第３の成形型７０から離型させる（図６参照）。
【００２７】
その後、成形体１０８は、搬送機構（図示せず）によって次なる加工工程に搬送される。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第２の成形体を成形して該第２の成形体の接合面にシートを一体化した状態で該第２の成形体を略完全硬化させるとともに、第１の成形体の接合面を半溶融状態に保持した状態で成形する。この状態で、前記第１の成形体と前記第２の成形体とを接合させる。この場合、前記第２の成形体の表面（外表面）に熱影響によるひけが発生することを阻止することが可能となる。換言すれば、第１の成形体の接合面からの熱はシートで遮断され、第２の成形体が再溶融することがないため、該第２の成形体の表面にひけが発生するおそれがない。
【００２９】
また、第１の成形体と第２の成形体との接合は、具体的には、該第１の成形体の半溶融状態である接合面と該第２の成形体の接合面に固定されたシートとが接合することにより行われる。この場合、前記第１の成形体の接合面の成分が前記シートの一部に浸入するため、該第１の成形体と前記第２の成形体とが強固に一体化することが可能となる。
【００３０】
しかも、第２のキャビティ内に素材を供給する際、負圧作用下に該素材を供給するため、成形工程中の該素材への空気の巻き込み及び成形体中の気孔の発生を可及的に阻止することができるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る製造装置を示す一部省略縦断面説明図である。
【図２】図１における製造装置の第１の型、第２の型及び中間型をそれぞれ型締めした状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【図３】図２に示す状態で第１のキャビティ及び第２のキャビティに素材を供給した状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【図４】第１のキャビティ及び第２のキャビティによって成形された第１の成形体及び第２の成形体が半硬化状態になった後、第１の型と第２の型との対向面間から中間型を退出させた状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【図５】第１の成形体と第２の成形体とを接合して一体化させる状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【図６】図１における製造装置によって製造された成形体が第１の型から離型した状態を示す一部省略縦断面説明図である。
【符号の説明】
１０…製造装置                    １２…第１の型
１４…第２の型                    １６…中間型
３０…第１の成形面                ３４…小凹部
３６…大凹部                      ５６…第２の成形面
７２…第３の成形面                ８６…第４の成形面
９８…シート                      １００…第１のキャビティ
１０２…第２のキャビティ          １０４…第１の成形体
１０４ａ…リブ部                  １０４ｂ…ボックス部
１０６…第２の成形体              １０８…成形体
【図１】
0004295909.tif 000002
【図２】
0004295909.tif 000003
【図３】
0004295909.tif 000004
【図４】
0004295909.tif 000005
【図５】
0004295909.tif 000006
【図６】
0004295909.tif 000007