JP2002011771A - 貼合わせ成形方法 - Google Patents
貼合わせ成形方法Info
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、横型締めタイプの
射出成形機を使用して貼合わせ成形を行なう方法におい
て、射出した溶融樹脂の垂下がりをなくするとともに、
ゲート部付近の表皮材の損傷を防止し、風合の優れた多
層成形品を効率的に製造できる貼合わせ成形方法を提供
することにある。 【解決手段】 横型締めタイプの射出成形機により
表皮材とコア材となる溶融樹脂を溶着一体化する貼合わ
せ成形方法において、表皮材を金型内に配設して金型隙
間を所定の値になるように型閉めした後に溶融樹脂の射
出充填を開始し、充填開始後一定の時間経過した後に金
型隙間を所定の値まで大きくするとともに、射出完了後
に再型締めすることとした。
射出成形機を使用して貼合わせ成形を行なう方法におい
て、射出した溶融樹脂の垂下がりをなくするとともに、
ゲート部付近の表皮材の損傷を防止し、風合の優れた多
層成形品を効率的に製造できる貼合わせ成形方法を提供
することにある。 【解決手段】 横型締めタイプの射出成形機により
表皮材とコア材となる溶融樹脂を溶着一体化する貼合わ
せ成形方法において、表皮材を金型内に配設して金型隙
間を所定の値になるように型閉めした後に溶融樹脂の射
出充填を開始し、充填開始後一定の時間経過した後に金
型隙間を所定の値まで大きくするとともに、射出完了後
に再型締めすることとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、横型締めタイプの
射出成形機を使用して、樹脂製加飾層を有する表皮材を
プレス成形によりコア材溶融樹脂と融着一体化して表皮
貼合わせ樹脂成形品を製造する貼合わせ成形方法に関す
る。
射出成形機を使用して、樹脂製加飾層を有する表皮材を
プレス成形によりコア材溶融樹脂と融着一体化して表皮
貼合わせ樹脂成形品を製造する貼合わせ成形方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車、家電，建材等に使用され
る樹脂成形品は、装飾性や触感等の付加価値を付けて成
形品品質や付加価値を高めたり、成形工程の省工程化に
よるコストダウンを図るために、樹脂製加飾層を有する
表皮材を熱可塑性樹脂からなるコア材の表面に融着一体
化する貼合わせ成形方法（多層成形方法）により生産さ
れることが多くなっている。
る樹脂成形品は、装飾性や触感等の付加価値を付けて成
形品品質や付加価値を高めたり、成形工程の省工程化に
よるコストダウンを図るために、樹脂製加飾層を有する
表皮材を熱可塑性樹脂からなるコア材の表面に融着一体
化する貼合わせ成形方法（多層成形方法）により生産さ
れることが多くなっている。
【０００３】表皮材を貼合わせる代表的な成形方法とし
ては、特開昭５９−１５０７４０号公報「多層成形品の
製造方法」に記載された技術がある。即ち、この先行技
術においては、雌型に移動自在に取り付けられ、かつ、
雄型が摺動貫通する摺動口を有する表皮材固定枠と雌型
との間に表皮材の周縁部を挟持した後、この表皮材と雄
型との間に溶融樹脂を供給し、雌型と雄型とを型閉めし
て表皮材を貼合わせて溶着一体化することが記載されて
いる。
ては、特開昭５９−１５０７４０号公報「多層成形品の
製造方法」に記載された技術がある。即ち、この先行技
術においては、雌型に移動自在に取り付けられ、かつ、
雄型が摺動貫通する摺動口を有する表皮材固定枠と雌型
との間に表皮材の周縁部を挟持した後、この表皮材と雄
型との間に溶融樹脂を供給し、雌型と雄型とを型閉めし
て表皮材を貼合わせて溶着一体化することが記載されて
いる。
【０００４】更に、表皮材の損傷のない風合の優れた多
層成形品を製造する方法は色々と提案されている。これ
らの先行技術において、コア材溶融樹脂の供給条件に着
目したものとしては、特公平５−８３０５８号「多層成
形品の製造方法」がある。この先行技術においては、雄
型と雌型の型締めを開始し、型締め動作を途中で一時停
止させるかまたは型締め速度を３０ｍｍ／ｓｅｃ以下に
した状態で、雄型と雌型のキャビティクリアランスが５
〜１００ｍｍの間で表皮材と雄型との間にコア材溶融樹
脂を供給することにより風合の優れた多層成形品を安定
して製造できることが記載されている。
層成形品を製造する方法は色々と提案されている。これ
らの先行技術において、コア材溶融樹脂の供給条件に着
目したものとしては、特公平５−８３０５８号「多層成
形品の製造方法」がある。この先行技術においては、雄
型と雌型の型締めを開始し、型締め動作を途中で一時停
止させるかまたは型締め速度を３０ｍｍ／ｓｅｃ以下に
した状態で、雄型と雌型のキャビティクリアランスが５
〜１００ｍｍの間で表皮材と雄型との間にコア材溶融樹
脂を供給することにより風合の優れた多層成形品を安定
して製造できることが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この先行技術は堅型締
めのプレス成形機を使用した表皮材の貼合わせ成形方法
であり、この技術を横型締めの射出成形機（またはプレ
ス成形機）に適用した場合には下記の問題点があった。
即ち、横型締めタイプの射出成形機において金型を大き
く開いた状態（例えば５０ｍｍ以上）で溶融樹脂を射出
充填すると、金型内に射出充填された溶融樹脂は重力の
影響により下方へ垂れる。この結果、溶融樹脂の不均一
充填による製品肉厚のバラツキ、金型割面や食い切り部
への樹脂の侵入によりバリの発生等の成形不良が発生
し、風合の優れた多層成形品を効率的に製造することは
できなかった。
めのプレス成形機を使用した表皮材の貼合わせ成形方法
であり、この技術を横型締めの射出成形機（またはプレ
ス成形機）に適用した場合には下記の問題点があった。
即ち、横型締めタイプの射出成形機において金型を大き
く開いた状態（例えば５０ｍｍ以上）で溶融樹脂を射出
充填すると、金型内に射出充填された溶融樹脂は重力の
影響により下方へ垂れる。この結果、溶融樹脂の不均一
充填による製品肉厚のバラツキ、金型割面や食い切り部
への樹脂の侵入によりバリの発生等の成形不良が発生
し、風合の優れた多層成形品を効率的に製造することは
できなかった。
【０００６】また、横型締めタイプの射出成形機を使用
し表皮材固定枠等を用いないで貼合わせ成形を行なう場
合には、金型を大きく開いた状態で溶融樹脂を充填する
と、表皮材は金型キャビティに入り込まず、型閉めによ
って表皮材が成形品形状に近い状態になじまないので、
型内で表皮材が余る状態となり、溶融樹脂の充填によ
り、余分な表皮材が加熱延伸されて、表皮にしわが発生
してしまい、表面外観が著しく悪くなる。さらに、射出
による溶融樹脂の垂れ下がりを防止するために、金型を
小さく開いた状態（例えば５ｍｍ以下）のまま射出充填
すると、射出された溶融樹脂によってゲート付近の表皮
材が溶融損傷してしまうという問題があった。
し表皮材固定枠等を用いないで貼合わせ成形を行なう場
合には、金型を大きく開いた状態で溶融樹脂を充填する
と、表皮材は金型キャビティに入り込まず、型閉めによ
って表皮材が成形品形状に近い状態になじまないので、
型内で表皮材が余る状態となり、溶融樹脂の充填によ
り、余分な表皮材が加熱延伸されて、表皮にしわが発生
してしまい、表面外観が著しく悪くなる。さらに、射出
による溶融樹脂の垂れ下がりを防止するために、金型を
小さく開いた状態（例えば５ｍｍ以下）のまま射出充填
すると、射出された溶融樹脂によってゲート付近の表皮
材が溶融損傷してしまうという問題があった。
【０００７】以上のように、横型締めタイプの射出成形
機を使用して貼合わせ成形を行なう場合には、射出した
溶融樹脂の垂下がりをなくするとともに、ゲート部付近
の表皮材の損傷を防止することが必要となり、従来の成
形方法においては、この問題を解決することはできなか
った。本発明の目的は、横型締めタイプの射出成形機を
使用して貼合わせ成形を行なう場合に、風合の優れた多
層成形品を効率的に製造できる貼合わせ成形方法を提供
することにある。
機を使用して貼合わせ成形を行なう場合には、射出した
溶融樹脂の垂下がりをなくするとともに、ゲート部付近
の表皮材の損傷を防止することが必要となり、従来の成
形方法においては、この問題を解決することはできなか
った。本発明の目的は、横型締めタイプの射出成形機を
使用して貼合わせ成形を行なう場合に、風合の優れた多
層成形品を効率的に製造できる貼合わせ成形方法を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本発明においては、第一の発明では、横型締
めタイプの射出成形機を用いて表皮材とコア材となる溶
融樹脂を溶着一体化する貼合わせ成形方法であって、前
記表皮材を可動金型に配設した後可動金型と固定金型の
両金型隙間が所定の値になるように可動金型を型閉め
し、引続き溶融樹脂の射出充填を開始して充填開始から
一定時間経過後に射出充填の進行に応じて前記金型隙間
を所定の値になるまで開くとともに、射出完了後に両金
型を再型締めすることとした。また、第二の発明で
は、、第一の発明において表皮材を可動金型に配設した
後、前記両金型隙間が２〜２５ｍｍの範囲になるように
可動金型を型締位置まで型締めすることとした。更に、
第三の発明においては、第一の発明において射出完了後
に両金型を再型締めして賦形を完了し、引続き予め設定
したタイミングで可動金型を開いて表皮材と可動金型間
に空気断熱層を有する隙間を形成して、コア材溶融樹脂
の顕熱により前記表皮材の温度を前記表皮材のガラス転
移点以上になるまで所定時間保持することとした。
するために本発明においては、第一の発明では、横型締
めタイプの射出成形機を用いて表皮材とコア材となる溶
融樹脂を溶着一体化する貼合わせ成形方法であって、前
記表皮材を可動金型に配設した後可動金型と固定金型の
両金型隙間が所定の値になるように可動金型を型閉め
し、引続き溶融樹脂の射出充填を開始して充填開始から
一定時間経過後に射出充填の進行に応じて前記金型隙間
を所定の値になるまで開くとともに、射出完了後に両金
型を再型締めすることとした。また、第二の発明で
は、、第一の発明において表皮材を可動金型に配設した
後、前記両金型隙間が２〜２５ｍｍの範囲になるように
可動金型を型締位置まで型締めすることとした。更に、
第三の発明においては、第一の発明において射出完了後
に両金型を再型締めして賦形を完了し、引続き予め設定
したタイミングで可動金型を開いて表皮材と可動金型間
に空気断熱層を有する隙間を形成して、コア材溶融樹脂
の顕熱により前記表皮材の温度を前記表皮材のガラス転
移点以上になるまで所定時間保持することとした。
【０００９】
【作用】横型締めタイプの射出成形機においては、金型
を開きすぎると射出された溶融樹脂は自重により下方に
垂下する。この垂下がりは溶融樹脂粘度が低くなると顕
著になる。更に、樹脂が金型キャビティ内で垂下がると
金型割面や食い切り部にまで侵入することになり、金型
を閉じることができなくなる。また、溶融樹脂の不均一
充填により製品肉厚のバラツキや局部的な過充填による
表皮材の風合の低下が発生する。
を開きすぎると射出された溶融樹脂は自重により下方に
垂下する。この垂下がりは溶融樹脂粘度が低くなると顕
著になる。更に、樹脂が金型キャビティ内で垂下がると
金型割面や食い切り部にまで侵入することになり、金型
を閉じることができなくなる。また、溶融樹脂の不均一
充填により製品肉厚のバラツキや局部的な過充填による
表皮材の風合の低下が発生する。
【００１０】一方、射出開始時に金型隙間を小さくして
おけば、射出された溶融樹脂が垂下がる前に反射出側
（可動側）の金型に配設された表皮材に到達することが
できる。これにより、金型内に射出充填された溶融樹脂
は、金型と表皮材の両方に接続しブリッジ効果により垂
下がりを防止することができる。射出充填開始直後に溶
融樹脂が表皮材に到達し、表皮材と溶融樹脂が一体化し
てブリッジ効果を発揮した後は射出圧力により表皮材に
過度の面圧が負荷されないように射出充填の進行に応じ
て可動金型を開くようにする。このようにして、バリの
発生を防止するとともに表皮材のゲート部付近の樹脂圧
過大による溶損も防止することができる。
おけば、射出された溶融樹脂が垂下がる前に反射出側
（可動側）の金型に配設された表皮材に到達することが
できる。これにより、金型内に射出充填された溶融樹脂
は、金型と表皮材の両方に接続しブリッジ効果により垂
下がりを防止することができる。射出充填開始直後に溶
融樹脂が表皮材に到達し、表皮材と溶融樹脂が一体化し
てブリッジ効果を発揮した後は射出圧力により表皮材に
過度の面圧が負荷されないように射出充填の進行に応じ
て可動金型を開くようにする。このようにして、バリの
発生を防止するとともに表皮材のゲート部付近の樹脂圧
過大による溶損も防止することができる。
【００１１】なお、前述のブリッジ効果とは、金型内に
射出された樹脂が表皮材を介して両金型によって両側か
ら挟み込まれた状態となり、樹脂の垂下がりを防止でき
ることをいう。これを判りやすく説明するために図３を
記載した。すなわち、図３（Ａ）の状態では金型の隙間
が適切に保持されており、射出された溶融樹脂が団子状
態に保持されており、樹脂の垂下がりは発生していな
い。しかし、（Ｂ）の状態では金型の隙間が過大になっ
ており、射出された溶融樹脂が下方に垂下がり金型の噛
合い部まで達しており、成形ができなくなっている。
射出された樹脂が表皮材を介して両金型によって両側か
ら挟み込まれた状態となり、樹脂の垂下がりを防止でき
ることをいう。これを判りやすく説明するために図３を
記載した。すなわち、図３（Ａ）の状態では金型の隙間
が適切に保持されており、射出された溶融樹脂が団子状
態に保持されており、樹脂の垂下がりは発生していな
い。しかし、（Ｂ）の状態では金型の隙間が過大になっ
ており、射出された溶融樹脂が下方に垂下がり金型の噛
合い部まで達しており、成形ができなくなっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の
実施形態について説明する。図１〜図２は本発明の実施
例に係り、図１は本発明に使用する横型締めタイプの射
出成形機の全体構成図、図２は本発明に係る可動金型の
動作経過を示すタイムチャート図である。また、図３は
ブリッジ効果の説明用の図面である。本発明は、以下に
説明するような実施形態に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまな様態で実施で
きるものである。また、本発明における射出成形装置お
よび成形方法は以下の説明に記載されている項目以外は
ごく一般的なものであり、詳細な説明は省略する。
実施形態について説明する。図１〜図２は本発明の実施
例に係り、図１は本発明に使用する横型締めタイプの射
出成形機の全体構成図、図２は本発明に係る可動金型の
動作経過を示すタイムチャート図である。また、図３は
ブリッジ効果の説明用の図面である。本発明は、以下に
説明するような実施形態に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまな様態で実施で
きるものである。また、本発明における射出成形装置お
よび成形方法は以下の説明に記載されている項目以外は
ごく一般的なものであり、詳細な説明は省略する。
【００１３】最初に本発明に使用する横型締めタイプの
射出成形機の構成について説明する。図１に示すよう
に、本発明に使用する横型締めタイプの射出成形機１０
０は射出装置３０、型締装置２０、金型装置１０、制御
装置６０とで構成されている。金型装置１０は、固定盤
１に取り付けられた固定金型３と可動盤２に取り付けら
れた可動金型４とからなり、可動盤２および可動金型４
は型締装置の型締シリンダ２２で前後進できるように構
成されている。型締装置２０は、金型装置の金型の型
開、型閉を作動する型締シリンダ２２を備えており、可
動金型が固定金型に対して図示しないタイバーに案内さ
れて前後進する。
射出成形機の構成について説明する。図１に示すよう
に、本発明に使用する横型締めタイプの射出成形機１０
０は射出装置３０、型締装置２０、金型装置１０、制御
装置６０とで構成されている。金型装置１０は、固定盤
１に取り付けられた固定金型３と可動盤２に取り付けら
れた可動金型４とからなり、可動盤２および可動金型４
は型締装置の型締シリンダ２２で前後進できるように構
成されている。型締装置２０は、金型装置の金型の型
開、型閉を作動する型締シリンダ２２を備えており、可
動金型が固定金型に対して図示しないタイバーに案内さ
れて前後進する。
【００１４】射出装置３０は、射出ユニット４０と射出
シリンダー４１および油圧モータ４２とで構成されてい
る。一方、制御装置６０は、図１に示すように、成形材
料樹脂の可塑化と溶融樹脂の金型キャビティ内への射出
を制御する射出制御部６１、金型の開閉や型締力を制御
する型締制御部６２およびタイマ６６等から構成されて
いる。
シリンダー４１および油圧モータ４２とで構成されてい
る。一方、制御装置６０は、図１に示すように、成形材
料樹脂の可塑化と溶融樹脂の金型キャビティ内への射出
を制御する射出制御部６１、金型の開閉や型締力を制御
する型締制御部６２およびタイマ６６等から構成されて
いる。
【００１５】なお、本実施例では、直圧式の型締装置を
有する射出成形機を用いたが、トグル式型締装置の射出
成形機や電動式の型締装置を有する射出成形機を使用し
てもよい。
有する射出成形機を用いたが、トグル式型締装置の射出
成形機や電動式の型締装置を有する射出成形機を使用し
てもよい。
【００１６】次に、本発明の横型締めタイプの射出成形
機を使用して表皮材とコア材となる溶融樹脂をプレス成
形により融着一体化する貼合わせ成形方法について説明
する。本発明の成形方法は、下記の工程よりなってい
る。 （ａ）金型を開いた状態で表皮材を金型の所定の位置に
挿入・配設する工程 （ｂ）所定の型締位置まで金型を閉じる工程 （ｃ）コア材となる溶融樹脂を金型と表皮材とで形成さ
れた空間部に射出充填する工程 （ｄ）溶融樹脂の射出充填中に、射出開始より所定の時
間経過後に所定の型締位置まで金型を開く工程 （ｅ）溶融樹脂の射出充填後に金型を閉じて所定の型締
力を負荷する工程 （ｆ）予め設定したタイミングで金型を開いて表皮材と
金型キャビティ面との間に隙間を形成させ、所定時間保
持する工程 （ｇ）金型を開いて成形品を取り出す工程
機を使用して表皮材とコア材となる溶融樹脂をプレス成
形により融着一体化する貼合わせ成形方法について説明
する。本発明の成形方法は、下記の工程よりなってい
る。 （ａ）金型を開いた状態で表皮材を金型の所定の位置に
挿入・配設する工程 （ｂ）所定の型締位置まで金型を閉じる工程 （ｃ）コア材となる溶融樹脂を金型と表皮材とで形成さ
れた空間部に射出充填する工程 （ｄ）溶融樹脂の射出充填中に、射出開始より所定の時
間経過後に所定の型締位置まで金型を開く工程 （ｅ）溶融樹脂の射出充填後に金型を閉じて所定の型締
力を負荷する工程 （ｆ）予め設定したタイミングで金型を開いて表皮材と
金型キャビティ面との間に隙間を形成させ、所定時間保
持する工程 （ｇ）金型を開いて成形品を取り出す工程
【００１７】次に、各工程について図２を参照しながら
説明する。工程（ａ）では、可動金型４は型締位置Ｓ３
にあり、型開限の状態である。この状態で、表皮材５を
可動金型に配設する。表皮材は図示しない可動金型に設
置した表皮材固定枠で挟持することもできるが表皮材固
定枠を使用しなくても金型隙間を適切な値に保つことに
より固定金型と可動金型で表皮材を挟持することができ
る。
説明する。工程（ａ）では、可動金型４は型締位置Ｓ３
にあり、型開限の状態である。この状態で、表皮材５を
可動金型に配設する。表皮材は図示しない可動金型に設
置した表皮材固定枠で挟持することもできるが表皮材固
定枠を使用しなくても金型隙間を適切な値に保つことに
より固定金型と可動金型で表皮材を挟持することができ
る。
【００１８】可動金型内に表皮材を配設した後に、工程
（ｂ）に移り可動金型４を型締位置Ｓ０まで型締めす
る。この型締位置Ｓ０は金型隙間Ｓが２〜２５ｍｍの範
囲にあるのが好ましい。金型隙間Ｓが２ｍｍより小さい
と表皮材が固定金型と可動金型に拘束されるので、溶融
樹脂の射出時に金型キャビティに沿うように自由に移動
できなくなり、表皮材にシワが入ったり、部分的に引き
伸ばされて良品の成形が困難となる。なお、ここでいう
金型隙間とは最終製品寸法まで両金型を型締めした状態
を金型間の隙間が０とし、この状態より型開き方向へ移
動した距離を金型隙間と言う。一方、金型隙間Ｓが２５
ｍｍ以上になると固定金型と可動金型による表皮材の挟
持が困難になるとともに、溶融樹脂の射出初期に形成す
るブリッジ効果が弱くなり、溶融樹脂の垂下がりが発生
する。前述のブリッジ効果とは以下のようなものであ
る。即ち、固定金型側から射出された溶融樹脂が表皮材
に到達して、射出圧力で表皮材を可動金型側に押し当て
ることにより突っ張り作用により溶融樹脂の垂下を防止
するものである。
（ｂ）に移り可動金型４を型締位置Ｓ０まで型締めす
る。この型締位置Ｓ０は金型隙間Ｓが２〜２５ｍｍの範
囲にあるのが好ましい。金型隙間Ｓが２ｍｍより小さい
と表皮材が固定金型と可動金型に拘束されるので、溶融
樹脂の射出時に金型キャビティに沿うように自由に移動
できなくなり、表皮材にシワが入ったり、部分的に引き
伸ばされて良品の成形が困難となる。なお、ここでいう
金型隙間とは最終製品寸法まで両金型を型締めした状態
を金型間の隙間が０とし、この状態より型開き方向へ移
動した距離を金型隙間と言う。一方、金型隙間Ｓが２５
ｍｍ以上になると固定金型と可動金型による表皮材の挟
持が困難になるとともに、溶融樹脂の射出初期に形成す
るブリッジ効果が弱くなり、溶融樹脂の垂下がりが発生
する。前述のブリッジ効果とは以下のようなものであ
る。即ち、固定金型側から射出された溶融樹脂が表皮材
に到達して、射出圧力で表皮材を可動金型側に押し当て
ることにより突っ張り作用により溶融樹脂の垂下を防止
するものである。
【００１９】次に、工程（ｃ）に移り、射出装置３０に
より計量された所定量の溶融樹脂を固定金型と表皮材で
形成されたキャビティ空間内に射出する。射出のタイミ
ングは、可動金型が型締位置Ｓ０に到達した時点で起動
するタイマのタイムアウト信号により行なう。
より計量された所定量の溶融樹脂を固定金型と表皮材で
形成されたキャビティ空間内に射出する。射出のタイミ
ングは、可動金型が型締位置Ｓ０に到達した時点で起動
するタイマのタイムアウト信号により行なう。
【００２０】工程（ｄ）においては、射出された溶融樹
脂が表皮材に到達し、ブリッジ効果が発揮できるタイミ
ングで可動金型を型締位置Ｓ１まで後退（型開き）させ
る。型開きのタイミングは可動金型が型締位置Ｓ０に到
達した時点で起動するタイマのタイムアウト信号により
行なう。この時間の設定は製品形状や成形条件により異
なるが、試作成形時（各種成形条件出しのための成形ト
ライ）に決定することができる。
脂が表皮材に到達し、ブリッジ効果が発揮できるタイミ
ングで可動金型を型締位置Ｓ１まで後退（型開き）させ
る。型開きのタイミングは可動金型が型締位置Ｓ０に到
達した時点で起動するタイマのタイムアウト信号により
行なう。この時間の設定は製品形状や成形条件により異
なるが、試作成形時（各種成形条件出しのための成形ト
ライ）に決定することができる。
【００２１】また、型締位置Ｓ１の設定、即ち、射出中
の型開量も製品形状や成形条件により異なるが、試作成
形時（各種成形条件出しのための成形トライ）に決定す
ることができる。一般的にはこの金型の移動量は５〜５
０ｍｍが好ましい。５ｍｍ以下であると、ゲート部での
樹脂圧力が大きくなり、表皮材にゲートマークが残る。
一方、５０ｍｍより大きいと成形サイクル時間が長くな
るとともにブリッジ効果を弱くするので、溶融樹脂の垂
下がりが発生する。
の型開量も製品形状や成形条件により異なるが、試作成
形時（各種成形条件出しのための成形トライ）に決定す
ることができる。一般的にはこの金型の移動量は５〜５
０ｍｍが好ましい。５ｍｍ以下であると、ゲート部での
樹脂圧力が大きくなり、表皮材にゲートマークが残る。
一方、５０ｍｍより大きいと成形サイクル時間が長くな
るとともにブリッジ効果を弱くするので、溶融樹脂の垂
下がりが発生する。
【００２２】工程（ｅ）においては、型締め位置Ｓ１よ
り最終製品寸法に対応する位置、即ち、金型隙間が０と
なるまで所定の型締力を負荷しながら型締めを行ない、
賦形を完了する。次に、工程（ｆ）に移る。この工程に
おいては、所定のタイミングで金型を僅かに開いて（型
締位置Ｓ２）表皮材と可動金型との間に隙間（空気断熱
層）を設ける。この空気断熱層により、表皮材の温度は
コア材溶融樹脂の持っている熱量により再上昇し、表皮
材樹脂のガラス転移点以上にすることができる。前述の
所定のタイミングとはこの表皮材の温度が再上昇して到
達する温度が表皮材樹脂のガラス転移点以上になるタイ
ミングである。このタイミングも試作成形時（各種成形
条件出しのための成形トライ）に決めることができる。
り最終製品寸法に対応する位置、即ち、金型隙間が０と
なるまで所定の型締力を負荷しながら型締めを行ない、
賦形を完了する。次に、工程（ｆ）に移る。この工程に
おいては、所定のタイミングで金型を僅かに開いて（型
締位置Ｓ２）表皮材と可動金型との間に隙間（空気断熱
層）を設ける。この空気断熱層により、表皮材の温度は
コア材溶融樹脂の持っている熱量により再上昇し、表皮
材樹脂のガラス転移点以上にすることができる。前述の
所定のタイミングとはこの表皮材の温度が再上昇して到
達する温度が表皮材樹脂のガラス転移点以上になるタイ
ミングである。このタイミングも試作成形時（各種成形
条件出しのための成形トライ）に決めることができる。
【００２３】このように、工程（ｆ）において、表皮材
の温度を所定の温度に再上昇させ、一定時間保持するこ
とにより、工程（ｅ）で発生した表皮材の損傷を樹脂
（表皮材）の弾性により自己回復させることができる。
の温度を所定の温度に再上昇させ、一定時間保持するこ
とにより、工程（ｅ）で発生した表皮材の損傷を樹脂
（表皮材）の弾性により自己回復させることができる。
【００２４】最後に、工程（ｇ）において、金型をＳ３
まで開いて成形品を取り出して１成形サイクルを完了す
る。
まで開いて成形品を取り出して１成形サイクルを完了す
る。
【００２５】次に、本発明の実施例と比較例により、本
発明の優れた効果を説明する。
発明の優れた効果を説明する。
【実施例１】実施例１として標準的な成形例（請求項１
に対応する）を説明する。射出成形機として横形トグル
式型締射出成形機（宇部興産機械製 ＤＰ３５０射出成
形機）を、コア材樹脂としてポリプロピレン樹脂（グラ
ンドポリマー製）を、表皮材としてポリプロピレン発泡
シート（厚さ２ｍｍ、発泡倍率１５倍、表面にＴＰＯシ
ート（厚さ０．５ｍｍ））を貼った積層シート（厚さ
２．５ｍｍ）を用いた。成形品としては３００×２００
ｍｍの板状品を用いた。また、成形条件は樹脂温度２０
０℃、金型温度３０℃に設定した。
に対応する）を説明する。射出成形機として横形トグル
式型締射出成形機（宇部興産機械製 ＤＰ３５０射出成
形機）を、コア材樹脂としてポリプロピレン樹脂（グラ
ンドポリマー製）を、表皮材としてポリプロピレン発泡
シート（厚さ２ｍｍ、発泡倍率１５倍、表面にＴＰＯシ
ート（厚さ０．５ｍｍ））を貼った積層シート（厚さ
２．５ｍｍ）を用いた。成形品としては３００×２００
ｍｍの板状品を用いた。また、成形条件は樹脂温度２０
０℃、金型温度３０℃に設定した。
【００２６】つぎに、成形方法について説明する。 （ａ）型開限にある型開状態の金型間に表皮材をセット
する。 （ｂ）成形サイクルのスタートにより可動金型を型開限
位置Ｓ３から型締位置Ｓ０（本実施例では５ｍｍ）へ型
閉する。 （ｃ）可動金型がＳ０に到達した時点から起動するタイ
マーのタイムアウト信号により樹脂の射出を開始する。 （ｄ）工程（ｃ）の開始とともにその時点から起動する
別のタイマーのタイムアウト信号により型締位置Ｓ１
（本実施例では２０ｍｍ）へ型開きが行われる。 （ｅ）射出充填が完了した後に金型を最終製品寸法に対
応する位置、金型隙間が０になるまで型を閉め、型締力
を２０ｔｏｎｆかけて型締を行う。 （ｆ）冷却時間経過後（３０秒）、型を開いて成形品を
取出す。 成形品の評価：成形品の表皮材はゲート付近の溶融や金
型キャビティからの樹脂漏れもなく良好であった。
する。 （ｂ）成形サイクルのスタートにより可動金型を型開限
位置Ｓ３から型締位置Ｓ０（本実施例では５ｍｍ）へ型
閉する。 （ｃ）可動金型がＳ０に到達した時点から起動するタイ
マーのタイムアウト信号により樹脂の射出を開始する。 （ｄ）工程（ｃ）の開始とともにその時点から起動する
別のタイマーのタイムアウト信号により型締位置Ｓ１
（本実施例では２０ｍｍ）へ型開きが行われる。 （ｅ）射出充填が完了した後に金型を最終製品寸法に対
応する位置、金型隙間が０になるまで型を閉め、型締力
を２０ｔｏｎｆかけて型締を行う。 （ｆ）冷却時間経過後（３０秒）、型を開いて成形品を
取出す。 成形品の評価：成形品の表皮材はゲート付近の溶融や金
型キャビティからの樹脂漏れもなく良好であった。
【００２７】
【実施例２】実施例２として表皮材の回復工程を追加し
た成形例（請求項３に対応する）を説明する。使用した
射出成形機、成形材料、成形品、成形条件等は実施例１
と同じである。つぎに、成形方法について説明する。 （ａ）型開限にある型開状態の金型間に表皮材をセット
する。 （ｂ）成形サイクルのスタートにより可動金型を型開限
位置Ｓ３から型開位置Ｓ０（本実施例では５ｍｍ）へ型
閉する。 （ｃ）可動金型が型開位置Ｓ０に到達した時点から起動
するタイマーのタイムアウト信号により樹脂の射出を開
始する。 （ｄ）工程（ｃ）の開始とともにその時点から起動する
別のタイマーのタイムアウト信号により型開位置Ｓ１
（本実施例では２０ｍｍ）へ型開きが行われる。 （ｅ）射出充填が完了した後に金型を最終製品寸法に対
応する位置、金型隙間が０になるまで型を閉め、型締力
を２０ｔｏｎｆかけて型締を行う。 （ｆ）更に前記工程（ｅ）での型締開始後１０秒経過し
た後、型開位置Ｓ２（本実施例では３ｍｍ）まで型開き
を行なう。 （ｇ）前記工程（ｆ）の状態で冷却時間（３０秒）保持
した後、型を開いて成形品を取出す。 成形品の評価：成形品の表皮材はゲート付近の溶融や金
型キャビティからの樹脂漏れもなく良好であった。ま
た、表皮材の厚さは成形前の表皮材厚さの７０％まで回
復維持できた。
た成形例（請求項３に対応する）を説明する。使用した
射出成形機、成形材料、成形品、成形条件等は実施例１
と同じである。つぎに、成形方法について説明する。 （ａ）型開限にある型開状態の金型間に表皮材をセット
する。 （ｂ）成形サイクルのスタートにより可動金型を型開限
位置Ｓ３から型開位置Ｓ０（本実施例では５ｍｍ）へ型
閉する。 （ｃ）可動金型が型開位置Ｓ０に到達した時点から起動
するタイマーのタイムアウト信号により樹脂の射出を開
始する。 （ｄ）工程（ｃ）の開始とともにその時点から起動する
別のタイマーのタイムアウト信号により型開位置Ｓ１
（本実施例では２０ｍｍ）へ型開きが行われる。 （ｅ）射出充填が完了した後に金型を最終製品寸法に対
応する位置、金型隙間が０になるまで型を閉め、型締力
を２０ｔｏｎｆかけて型締を行う。 （ｆ）更に前記工程（ｅ）での型締開始後１０秒経過し
た後、型開位置Ｓ２（本実施例では３ｍｍ）まで型開き
を行なう。 （ｇ）前記工程（ｆ）の状態で冷却時間（３０秒）保持
した後、型を開いて成形品を取出す。 成形品の評価：成形品の表皮材はゲート付近の溶融や金
型キャビティからの樹脂漏れもなく良好であった。ま
た、表皮材の厚さは成形前の表皮材厚さの７０％まで回
復維持できた。
【００２８】
【比較例１】つぎに、比較例１として初期型開きが大き
い場合の成形例について説明する。使用した射出成形
機、成形材料、成形品、成形条件等は実施例１と同じで
ある。つぎに、成形方法について説明する。 （ａ）型開限にある型開状態の金型間に表皮材をセット
する。 （ｂ）成形サイクルのスタートにより可動金型を型開限
位置Ｓ３から型開位置Ｓ０（本比較例では５０ｍｍ）へ
型閉する。 （ｃ）可動金型が型開位置Ｓ０に到達した時点から起動
するタイマーのタイムアウト信号により樹脂の射出を開
始する。 （ｄ）射出充填しながら金型を最終製品寸法に対応する
位置、すなわち、金型隙間が０になるまで型を閉めてい
き、型締力を２０ｔｏｎｆかけて型締を行う。 （ｅ）冷却時間経過後（３０秒）、型を開いて成形品を
取出す。 成形品の評価：射出された溶融樹脂が金型キャビティ外
へ漏れキャビティに完全充填されなかった。また、表皮
材の厚さは成形前の表皮材厚さの５０％以下でりあり、
表皮材の損傷が目立っていた。
い場合の成形例について説明する。使用した射出成形
機、成形材料、成形品、成形条件等は実施例１と同じで
ある。つぎに、成形方法について説明する。 （ａ）型開限にある型開状態の金型間に表皮材をセット
する。 （ｂ）成形サイクルのスタートにより可動金型を型開限
位置Ｓ３から型開位置Ｓ０（本比較例では５０ｍｍ）へ
型閉する。 （ｃ）可動金型が型開位置Ｓ０に到達した時点から起動
するタイマーのタイムアウト信号により樹脂の射出を開
始する。 （ｄ）射出充填しながら金型を最終製品寸法に対応する
位置、すなわち、金型隙間が０になるまで型を閉めてい
き、型締力を２０ｔｏｎｆかけて型締を行う。 （ｅ）冷却時間経過後（３０秒）、型を開いて成形品を
取出す。 成形品の評価：射出された溶融樹脂が金型キャビティ外
へ漏れキャビティに完全充填されなかった。また、表皮
材の厚さは成形前の表皮材厚さの５０％以下でりあり、
表皮材の損傷が目立っていた。
【００２９】
【比較例２】つぎに、比較例２として初期型開きが小さ
い場合の成形例について説明する。使用した射出成形
機、成形材料、成形品、成形条件等は実施例１と同じで
ある。つぎに、成形方法について説明する。 （ａ）型開限にある型開状態の金型間に表皮材をセット
する。 （ｂ）成形サイクルのスタートにより可動金型を型開限
位置Ｓ３から型締位置Ｓ０（本比較例では１０ｍｍ）へ
型閉する。 （ｃ）可動金型が型締位置Ｓ０に到達した時点から起動
するタイマーのタイムアウト信号により樹脂の射出を開
始する。 （ｄ）射出充填しながら金型を最終製品寸法に対応する
位置、すなわち、金型隙間が０になるまで型を閉めてい
き、型締力を２０ｔｏｎｆかけて型締を行う。 （ｅ）冷却時間経過後（３０秒）、型を開いて成形品を
取出す。 成形品の評価：樹脂はキャビティに充填されたが、ゲー
ト付近で表皮材の一部が溶損し、外観不良が発生した。
また、表皮材の厚さは成形前の表皮材厚さの４０％以下
となり、表皮材の損傷が著しかった。
い場合の成形例について説明する。使用した射出成形
機、成形材料、成形品、成形条件等は実施例１と同じで
ある。つぎに、成形方法について説明する。 （ａ）型開限にある型開状態の金型間に表皮材をセット
する。 （ｂ）成形サイクルのスタートにより可動金型を型開限
位置Ｓ３から型締位置Ｓ０（本比較例では１０ｍｍ）へ
型閉する。 （ｃ）可動金型が型締位置Ｓ０に到達した時点から起動
するタイマーのタイムアウト信号により樹脂の射出を開
始する。 （ｄ）射出充填しながら金型を最終製品寸法に対応する
位置、すなわち、金型隙間が０になるまで型を閉めてい
き、型締力を２０ｔｏｎｆかけて型締を行う。 （ｅ）冷却時間経過後（３０秒）、型を開いて成形品を
取出す。 成形品の評価：樹脂はキャビティに充填されたが、ゲー
ト付近で表皮材の一部が溶損し、外観不良が発生した。
また、表皮材の厚さは成形前の表皮材厚さの４０％以下
となり、表皮材の損傷が著しかった。
【００３０】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の効果は下
記の通りである。 （１）射出開始時には金型隙間を小さくすることにより
横型締めタイプの射出成形機であっても、表皮材と固定
金型とのブリッジ効果により樹脂の垂下がりを最小限に
することができる。従って、溶融樹脂の不均一な充填状
態は大幅に改善されるとともに、溶融樹脂が金型割面や
食い切り部まで侵入することはなくなる。 （２）射出の進行に伴って金型隙間を大きくなるように
したので、表皮材のゲート部付近に局部的に過度の熱と
樹脂圧力を負荷することなく、コア材溶融樹脂と表皮材
とを融着一体化ができる。特に、熱に弱い発泡層付の表
皮材に対してはより効果的である。 （３）表皮材の周縁部を表皮材固定枠等で挟持しない場
合には、溶融樹脂を射出充填する前の金型の開き量（金
型隙間）を小さくすることにより、表皮材の予備賦形度
を高めて（金型内での表皮材の余りを最少化し）、表皮
材にシワが発生するのを防止することができる。
記の通りである。 （１）射出開始時には金型隙間を小さくすることにより
横型締めタイプの射出成形機であっても、表皮材と固定
金型とのブリッジ効果により樹脂の垂下がりを最小限に
することができる。従って、溶融樹脂の不均一な充填状
態は大幅に改善されるとともに、溶融樹脂が金型割面や
食い切り部まで侵入することはなくなる。 （２）射出の進行に伴って金型隙間を大きくなるように
したので、表皮材のゲート部付近に局部的に過度の熱と
樹脂圧力を負荷することなく、コア材溶融樹脂と表皮材
とを融着一体化ができる。特に、熱に弱い発泡層付の表
皮材に対してはより効果的である。 （３）表皮材の周縁部を表皮材固定枠等で挟持しない場
合には、溶融樹脂を射出充填する前の金型の開き量（金
型隙間）を小さくすることにより、表皮材の予備賦形度
を高めて（金型内での表皮材の余りを最少化し）、表皮
材にシワが発生するのを防止することができる。
【図１】本発明に係る貼合わせ成形方法に使用する横型
締めタイプの射出成形機の説明図である。
締めタイプの射出成形機の説明図である。
【図２】本発明に係る可動金型の動作経過を示すタイム
チャート図である。
チャート図である。
【図３】ブリッジ効果の説明用の図面であり、（Ａ）が
ブリッジ効果のある場合であり、（Ｂ）がブリッジ効果
のない場合である。
ブリッジ効果のある場合であり、（Ｂ）がブリッジ効果
のない場合である。
１ 固定盤 ２ 可動盤 ３ 固定金型 ４ 可動金型 ５ 表皮材 ６ コア材樹脂 １０ 金型装置 ２０ 型締装置 ２２ 型締シリンダ ３０ 射出装置 ４０ 射出ユニット ４１ 射出シリンダ ４２ 油圧モータ ６０ 制御装置 ６１ 射出制御部 ６２ 型締制御部 ６６ タイマ １００ 横型締めタイプの射出成形機 Ｓ０ 射出開始時の可動金型の位置 Ｓ１ 射出中の可動金型の最後退位置 Ｓ２ 空気断熱層形成のための微少型開き位置 Ｓ３ 型開限での型開き位置（成形サイクル開始時の可
動金型の位置）
動金型の位置）
Claims (3)
- 【請求項１】 横型締めタイプの射出成形機を用いて表
皮材とコア材となる溶融樹脂を溶着一体化する貼合わせ
成形方法であって、 前記表皮材を可動金型に配設した後可動金型と固定金型
の両金型隙間が所定の値になるように可動金型を型閉め
し、引続き溶融樹脂の射出充填を開始して充填開始から
一定時間経過後に射出充填の進行に応じて前記金型隙間
を所定の値になるまで開くとともに、射出完了後に両金
型を再型締めするようにしたことを特徴とする貼合わせ
成形方法。 - 【請求項２】 表皮材を可動金型に配設した後、前記両
金型隙間が２〜２５ｍｍの範囲になるように可動金型を
型締位置まで型締めするようにしたことを特徴とする請
求項１記載の貼合わせ成形方法。 - 【請求項３】 射出完了後に両金型を再型締めして賦形
を完了し、引続き予め設定したタイミングで可動金型を
開いて表皮材と可動金型間に空気断熱層を有する隙間を
形成して、コア材溶融樹脂の顕熱により前記表皮材の温
度を前記表皮材のガラス転移点以上になるまで所定時間
保持するようにしたことを特徴とする請求項１記載の貼
合わせ成形方法。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
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| US10/297,945 US6887407B2 (en) | 2000-06-29 | 2001-05-30 | Method for producing a laminated article |
| PCT/JP2001/004529 WO2002000413A1 (en) | 2000-06-29 | 2001-05-30 | A method for producing a laminated article |
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