JP2009262499A - 発泡樹脂成形品並びにその成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】材料供給時と発泡反応時に型クリアランスを調整する成形工法を使用する発泡樹脂成形品及びその成形方法であって、縦壁部のコーナー部でのＲ垂れを解消する。
【解決手段】ラゲージサイドトリム１０はトリムアッパー（発泡樹脂成形品）２０とトリムロア（樹脂成形品）３０とを接合一体化して構成され、トリムアッパー２０は可動側金型５０と固定側金型６０とで画成される一般部用キャビティＣ１、縦壁部用キャビティＣ２に発泡樹脂材料Ｍを射出充填した後、可動側金型５０を後退操作し発泡スペースＳを確保して、発泡反応を行なわせ所要形状に成形される。そして、一般部用キャビティＣ１と縦壁部用キャビティＣ２との境界部分における固定側金型６０の型面に凹溝６４，６５を掘り込み形成して、境界部分でのキャビティの板厚Ｌ１を大きく設定することで、境界コーナー部２５における発泡反応を充分行なわせ、境界コーナー部２５でのＲ垂れを回避する。
【選択図】図３

Description

この発明は、発泡樹脂材料の射出充填工程と発泡成形工程とで成形金型の型クリアランスを可変させる成形工法により成形してなる発泡樹脂成形品並びにその成形方法に係り、特に、製品一般部と縦壁部との間の境界コーナー部でのＲ垂れを低減して、外観意匠性並びに合わせ精度を向上させた発泡樹脂成形品並びにその成形方法に関する。

図８は車両のラゲージルームにおける側壁パネルの室内面側に装着されるラゲージサイドトリム１を示す正面図であり、ラゲージサイドトリム１は、トリムアッパー２とトリムロア３との上下二分割体を接合固定して構成されている。この従来例においては、トリムアッパー２は、軽量で耐衝撃性に優れた発泡樹脂成形品を採用し、トリムロア３は合成樹脂の射出成形体、あるいはモールドプレス成形体からなる樹脂成形品が採用されている。

上記トリムアッパー２は、図９に示すように、製品表面部にスキン層ａが位置し、その内部には、発泡層ｂが形成される二層構造体であり、製品一般部２ａの周縁部には、縦壁部２ｂが下方向を向くフランジ状に連接形成され、この縦壁部２ｂにより、製品の剛性を強化するとともに、製品に質感を与えている。

そして、このトリムアッパー２の成形に使用する成形金型４は、図１０に示すように、可動側金型５と固定側金型６とから大略構成され、可動側金型５は、駆動シリンダ５ａの駆動により、固定側金型６に対して型開き、型締めが行なわれ、可動側金型５と固定側金型６との間に画成されるキャビティＣ内に発泡樹脂材料Ｍを供給する供給系として、射出機６ａが固定側金型６に連結され、固定側金型６には、樹脂通路として、ホットランナ６ｂ、バルブゲート６ｃが設けられている。

従って、トリムアッパー２の成形方法は、まず、可動側金型５と固定側金型６が型締めされた後、射出機６ａから発泡樹脂材料Ｍがホットランナ６ｂ、バルブゲート６ｃを通じてキャビティＣ内に射出充填される。次いで、発泡樹脂材料Ｍの射出充填工程が完了すれば、可動側金型５を後退操作して、図１１に示すように、可動側金型５と固定側金型６との型クリアランスを大きく確保して、発泡樹脂材料Ｍの発泡反応を誘起させることで、製品表面はスキン層ａ、内部は発泡層ｂの二層構造体からなるトリムアッパー２の成形が完了する。尚、発泡樹脂材料Ｍの射出充填工程と型クリアランスを大きく確保した発泡成形工程の二つの工程を採用した発泡樹脂成形品の成形方法の従来例としては、特許文献１に詳細に記載されている。

特開２００２−１２０２５２号公報

このように、従来のラゲージサイドトリム１におけるトリムアッパー（発泡樹脂成形品）２の成形方法においては、可動側金型５と固定側金型６との間の型クリアランスを調整することで、精度の良い成形を行なっている。すなわち、発泡樹脂材料Ｍの射出充填時には、型クリアランスを小さくして、発泡反応を抑えた状態で発泡樹脂材料ＭをキャビティＣ内に迅速に供給するとともに、発泡反応時には、型クリアランスを大きく設定することで、発泡スペースを確保して、最終製品形状にトリムアッパー２を精度良く成形することができる。

しかしながら、従来の成形方法により成形したトリムアッパー２において、製品一般部２ａと縦壁部２ｂとの連接部であるコーナー部２ｃにＲ垂れ（コーナー部のハイライト線、稜線等、明瞭な形状出しが要求される部分において、発泡不良、充填不良等の理由でコーナー部がＲ状に垂れ下がる現象を指す）が生じ易く（図９参照）、製品周縁部における外観意匠性を低下させるとともに、隣接部品に対する合わせ精度についても好ましいものではなかった。このことは、トリムアッパー２における縦壁部２ａについては、可動側金型５を後退操作した時、型クリアランスを増大させることが難しく、充分な発泡スペースを確保できないこと、並びに可動側金型５の後退時に半成形品が可動側金型５に追従しないことが要因と考えられる。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、相互に型開き、型締め可能な可動側金型、固定側金型とからなる成形金型を使用し、発泡樹脂材料の射出充填工程と発泡成形工程とで成形金型の型クリアランスを調整した発泡樹脂成形品の成形方法であって、製品一般部から縦壁部にかけての境界コーナー部において、充分な発泡反応が見込まれ、他部品との突き合わせ部分における外観意匠性並びに合わせ精度を高めることができる発泡樹脂成形品並びにその成形方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、可動側金型と固定側金型との間で画成されるキャビティ内に発泡樹脂材料を射出充填した後、可動側金型を後退操作することにより、発泡スペースを確保して、一般部用キャビティ形状に成形される製品一般部と、その周縁に連接される縦壁部とを有する発泡樹脂成形品において、前記製品一般部と縦壁部との境界コーナー部の内面側は、コーナー部を中心として製品一般部の裏面及び縦壁部の裏面にそれぞれ増肉部が延在しており、境界コーナー部の板厚を増大させて、可動側金型の後退操作後における発泡反応時、縦壁部での充分な発泡反応を誘起させ、境界コーナー部でのＲ垂れを低減したことを特徴とする。

更に、本発明に係る発泡樹脂成形品の成形方法は、可動側金型と固定側金型との間で画成されるキャビティ内に発泡樹脂材料を射出充填した後、可動側金型を後退操作することにより、発泡スペースを確保して、製品一般部とその周縁の縦壁部とを有する発泡樹脂成形品を成形する発泡樹脂成形品の成形方法において、前記可動側金型と固定側金型とで画成される一般部用キャビティと縦壁部用キャビティとの境界部分に対応する固定側金型のコーナー部を中心として、一般部用キャビティに臨む固定側金型及び縦壁部用キャビティに臨む固定側金型のそれぞれの型面に凹溝を掘り込み形成し、一般部用キャビティと縦壁部用キャビティとの境界部分におけるキャビティ板厚を増大させることにより、可動側金型の後退操作後における発泡反応時、縦壁部での充分な発泡反応を誘起させ、境界コーナー部でのＲ垂れを低減したことを特徴とする。

ここで、成形金型における可動側金型は、固定側金型に対して型開き、型締めできるように、シリンダ、あるいはプレスラム等により所定ストローク可動できるとともに、特に、発泡樹脂材料の射出充填工程における可動側金型と固定側金型との狭い型クリアランスを確保する第１の金型位置と、第１の金型位置から所定ストローク可動側金型を後退させて発泡スペースを確保する第２の金型位置とが位置決めできるように、可動側金型のストロークが設定されている。一方、固定側金型には、発泡樹脂材料をキャビティ内に供給するために、ホットランナ、バルブゲート等の樹脂通路が設けられている。

更に、可動側金型と固定側金型との間で画成されるキャビティ形状に沿って発泡樹脂成形品が成形されるが、発泡樹脂成形品は製品一般部の周縁に縦壁部が連接形成されているため、キャビティ形状についても一般部用キャビティに対して縦壁部用キャビティが連通形成されている。そして、一般部用キャビティと縦壁部用キャビティとの境界部分における固定側金型には、コーナー部を中心として一般部用キャビティ及び縦壁部用キャビティにそれぞれ臨む固定側金型面に０．３ｍｍ前後の深さの凹溝が掘り込み形成されており、境界コーナー部におけるキャビティ板厚が大きく設定されているため、境界コーナー部での充分な発泡が可能となる。従って、発泡樹脂材料の射出充填工程と、可動側金型が後退してキャビティ板厚が増大された発泡成形工程との間での境界コーナー部の寸法差により、発泡倍率が１．３〜１．５倍程度になっている。

このように、上記構成の成形金型を使用して型クリアランスを二段階調整して発泡樹脂成形品の成形を行なえば、一般部用キャビティと縦壁部用キャビティとの境界部分における固定側金型の型面に凹溝が掘り込み形成され、この凹溝形状に即して発泡樹脂成形品の境界コーナー部の内面に増厚部が設定され、境界コーナー部分の板厚が厚く調整されることとなる。尚、凹溝形状としては、深さを一定とした浅底状の凹溝をコーナー部を跨いで形成しても良いが、コーナー部にかけて板厚を徐変させた形状を採用しても良い。また、本発明に係る発泡樹脂成形品の使用形態については、例えば、ドアトリム、リヤサイドトリム、ラゲージサイドトリム等の車両の側壁パネルの室内面側に装着される自動車用内装部品全般に適用することができる。

そして、本発明に係る発泡樹脂成形品並びにその成形方法によれば、発泡樹脂成形品は製品一般部とその周縁に連接する縦壁部とを備えており、特に、製品一般部から縦壁部にかけての境界コーナー部において、板厚を増大させることで、製品一般部と縦壁部との境界コーナー部における発泡反応を有効に行なわせ、境界コーナー部での精度の良い形状出しを可能とする。従って、発泡樹脂成形品の縦壁部と相手側の縦壁部とを突き合わせて接合する際、突き合わせ部分に隙間や段差が生じることがなく、外観意匠性に優れるとともに、合わせ精度を向上させることができる。

以上説明した通り、本発明に係る発泡樹脂成形品並びにその成形方法によれば、射出充填時の型クリアランスと発泡成形時の型クリアランスを可変させるという成形方法を採用し、特に、一般部用キャビティと縦壁部用キャビティとの間の境界コーナー部の板厚を増大させて、発泡樹脂成形品の二段階成形を行なうというものであるから、製品一般部と縦壁部との間の境界コーナー部でのＲ垂れを解消でき、外観意匠性並びに合わせ精度を高めることができるという効果を有する。

以下、本発明に係る発泡樹脂成形品並びにその成形方法の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例の内容は、本発明の一例を単に示すものに過ぎない。

図１乃至図７は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明に係る発泡樹脂成形品をトリムアッパーに適用した上下二分割構造のラゲージサイドトリムを示す正面図、図２は同ラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの製品周縁部分の構成を示す断面図、図３は同ラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形に使用する成形金型の概略構成を示す説明図、図４乃至図６は同ラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形方法の各工程を示す説明図、図７はラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの境界コーナー部の変形例を示す説明図である。

図１，図２において、ラゲージサイドトリム１０は、車両のラゲージルームにおける側壁パネルの室内面側に取り付けられる内装部品であり、トリムアッパー２０とトリムロア３０の上下二分割体から構成されている。上記トリムアッパー２０及びトリムロア３０には、それぞれ各種機能部品、例えば、備品を吊り下げるための多機能型フックや、空調用のエアグリル、あるいはスピーカグリル等がトリムアッパー２０、あるいはトリムロア３０と別体、あるいは一体に設けられているが、本発明の要旨ではないため、ここではこれら機能部品やその取付構造については省略する。

ところで、上記トリムアッパー２０は、発泡樹脂成形品が使用されており、この発泡樹脂成形品は、合成樹脂中に発泡剤が混入された素材を使用している。例えば、使用できる合成樹脂は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アイオノマー系樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）樹脂等から適宜選択される。尚、合成樹脂に対して混入される発泡剤としては、アゾジカルボンアミド等の有機発泡剤、あるいは重炭酸ナトリウム等の無機発泡剤が使用できる。更に、成形方法は後述するが、射出成形工法が採用されている。一方、トリムロア３０は、射出成形工法を採用した通常の樹脂成形品が使用され、トリムアッパー２０に使用する素材から発泡剤を省略した合成樹脂材料を射出成形することにより成形されている。

次に、トリムアッパー２０の構成について説明する。まず、トリムアッパー２０は、図２に示す断面図から明らかなように、表面のスキン層２１と、その内部の発泡層２２の二層構造体から構成されており、表面側の製品一般部２３の周縁には、剛性を強化するとともに、製品に質感を与えるために縦壁部２４が連接形成されている。

更に、製品一般部２３と縦壁部２４との境界部分には、境界コーナー部２５がシャープに形成されており、この境界コーナー部２５において、外観意匠性を向上させているとともに、隣接部品との合わせ精度も良好に維持できる。また、この境界コーナー部２５は、製品表面側に位置しているが、裏面対称位置のコーナー部２５ａには増厚部２６（図２中斜線で示す）が形成されており、０．３ｍｍの厚み（図中符号ｄで示す）寸法で、コーナー部２５ａを中心として製品一般部２３の裏面及び縦壁部２４の裏面にそれぞれ延在している。従って、境界コーナー部２５における板厚（符号Ｌで示す）寸法が増厚部２６の寸法分増大しており、板厚Ｌが大きいため、製品表面側の境界コーナー部２５の形状出しが精度良く行なわれる。

次に、上記トリムアッパー２０を成形する際に使用する成形金型４０の構成について以下説明する。この成形金型４０は、可動側金型５０と固定側金型６０と射出機７０とから大略構成されている。更に詳しくは、上記可動側金型５０はプレスラム５１の動作により、型開き位置、型締め位置に加えて発泡成形位置の３つのポジションをとるように駆動される。一方、固定側金型６０は、射出機７０から供給される発泡樹脂材料Ｍの樹脂通路となるホットランナ６１、バルブゲート６２を通じて型面に発泡樹脂材料Ｍが供給されるとともに、成形後の発泡樹脂成形品であるトリムアッパー２０を突き出すためのエジェクタピン６３が内装されている。

このように、可動側金型５０と固定側金型６０との間で画成されるキャビティ形状に沿ってトリムアッパー２０が成形されるが、トリムアッパー２０は製品一般部２３の周縁に縦壁部２４が連接形成されているため、キャビティ形状についても一般部用キャビティＣ１に対して縦壁部用キャビティＣ２が連通形成されている。特に、一般部用キャビティＣ１と縦壁部用キャビティＣ２の境界部分における固定側金型６０側には、深さ０．３ｍｍの浅底状の凹溝６４が一般部用キャビティＣ１及び縦壁部用キャビティＣ２にそれぞれ臨むように、掘り込み形成されている。従って、一般部用キャビティＣ１と縦壁部用キャビティＣ２との境界部分におけるキャビティ板厚については、発泡樹脂材料Ｍを射出充填する初期の板厚がＬ１であり、可動側金型５０が型開操作されて発泡成形時の板厚は図２同様Ｌであるため、境界部分の発泡倍率は、Ｌ／Ｌ１＝１．３〜１．５倍に調整されている。この時、一般部用キャビティＣ１の板厚変化は、初期の板厚ｔ１が２．１ｍｍであるのに対し、発泡反応時の板厚ｔ２が３．５ｍｍであるため、３．５ｍｍ／２．１ｍｍ＝１．６７倍の発泡倍率に調整されており、縦壁部用キャビティＣ２の板厚ｔ３は２．０ｍｍで発泡反応時において板厚ｔ３は変化がない。

次いで、図４乃至図６に基づいて、上記トリムアッパー２０を精度良く成形する成形方法について説明する。まず、図４に示すように、プレスラム５１により可動側金型５０は固定側金型６０に対して型締めされ、成形金型４０が型締め位置にある時、射出機７０からホットランナ６１、バルブゲート６２を通じて一般部用キャビティＣ１及び縦壁部用キャビティＣ２内に発泡樹脂材料Ｍが射出充填される。この時、図示はしないが、外部からキャビティＣ１，Ｃ２内にエアを強制導入し、発泡樹脂材料Ｍが発泡反応を行なわないようにキャビティＣ１，Ｃ２内に樹脂を充填するカウンタープレッシャー工法を採用することもできる。

そして、この時、上述したように、一般部用キャビティＣ１と縦壁部用キャビティＣ２の境界部分における固定側金型６０側に凹溝６４が一般部用キャビティＣ１及び縦壁部用キャビティＣ２にそれぞれ臨むように掘り込み形成されているため、発泡樹脂材料Ｍの射出充填工程において、境界部分に相当するキャビティの初期の板厚Ｌ１は従来に比べ長寸に設定されることになる。

次いで、発泡樹脂材料Ｍの射出充填工程が完了すれば、図５に示すように、可動側金型５０が型開き方向に微小ストローク後退する。この可動側金型５０の後退動作では、キャビティＣ１，Ｃ２内には未発泡状態の半成形品Ｐが収容されており、可動側金型５０の後退ストロークに対応する発泡スペースＳが確保されることになる。更に、図６に示すように、未発泡状態の半成形品Ｐは発泡反応が誘起され、型クリアランスを大きく設定した発泡スペースＳ内でスキン層２１と発泡層２２とが所望の板厚を備えるように成形される。この時、一般部用キャビティＣ１と縦壁部用キャビティＣ２との間の境界部分における寸法は、固定側金型６０側に凹溝６４が掘り込み形成されているため、初期の板厚Ｌ１と最終的な板厚Ｌとの比率から計算できる発泡倍率は、１．３〜１．５倍に調整されている。その結果、境界コーナー部２５で発泡反応が充分に誘起され、境界コーナー部２５での形状出しを精度良く行なえ、外観意匠性並びに合わせ精度を良好に維持することができる。

次いで、図７に示すように、一般部用キャビティＣ１と縦壁部用キャビティＣ２との境界部分における固定側金型６０の型面に、厚みを徐変させたテーパー状の凹溝６５を形成することで、境界部分におけるキャビティの板厚寸法を大きく確保して、境界コーナー部２５における発泡反応を充分に行なわせるようにしても良い。すなわち、固定側金型６０に対する掘り込み形状、言い換えれば、トリムアッパー２０の増厚部２６の形状を適宜変更することもできる。

以上説明した実施例は、上下二分割タイプのラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパー２０の構成及びトリムアッパー２０の成形方法に適用したものであるが、本発明はこれに限定されることなく、ラゲージサイドトリム１０以外にも、ドアトリム、リヤサイドトリム等の内装トリム全般に適用することができる。更に、成形金型４０における一般部用キャビティＣ１と縦壁部用キャビティＣ２との境界部分に相当する固定側金型６０に凹溝６４，６５を掘り込み形成して、境界部分におけるキャビティの寸法を長寸化することで、コーナー部での充分な発泡反応を行なわせることが特徴であるが、凹溝６４，６５形状は任意に設定することができる。更に、発泡樹脂材料Ｍの射出充填時、キャビティＣ１，Ｃ２内に圧空エアを供給するカウンタープレッシャー工法を採用することもできる。

本発明に係る発泡樹脂成形品の一実施例であるトリムアッパーを使用した上下二分割構造のラゲージサイドトリムを示す正面図である。 図１中II−II線断面図である。 図１に示すラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーを成形する際に使用する成形金型の全体構成を示す概要図である。 図１に示すラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形方法における発泡樹脂材料の射出充填工程を示す説明図である。 図１に示すラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形方法における可動側金型の後退操作時の状態を示す説明図である。 図１に示すラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形方法における発泡成形工程を示す説明図である。 本発明に係る発泡樹脂成形品の一実施例であるラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの変形例を示す断面図である。 従来のラゲージサイドトリムを示す正面図である。 図８中IX−IX線断面図である。 従来のラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形に使用する成形金型の全体構成を示す説明図である。 従来のラゲージサイドトリムにおけるトリムアッパーの成形工程を示す説明図である。

符号の説明

１０ ラゲージサイドトリム
２０ トリムアッパー（発泡樹脂成形品）
２１ スキン層
２２ 発泡層
２３ 製品一般部
２４ 縦壁部
２５ 境界コーナー部
２６ 増厚部
３０ トリムロア（樹脂成形品）
４０ 成形金型
５０ 可動側金型
５１ プレスラム
６０ 固定側金型
６１ ホットランナ
６２ バルブゲート
６３ エジェクタピン
６４，６５ 凹溝
７０ 射出機
Ｃ１ 一般部用キャビティ
Ｃ２ 縦壁部用キャビティ
Ｍ 発泡樹脂材料
Ｐ 半成形品
Ｓ 発泡スペース

Claims (2)

1. 可動側金型（５０）と固定側金型（６０）との間で画成されるキャビティ（Ｃ１，Ｃ２）内に発泡樹脂材料（Ｍ）を射出充填した後、可動側金型（５０）を後退操作することにより、発泡スペース（Ｓ）を確保して、一般部用キャビティ（Ｃ１）形状に成形される製品一般部（２３）と、その周縁に連接される縦壁部（２４）とを有する発泡樹脂成形品（２０）において、
   前記製品一般部（２３）と縦壁部（２４）との境界コーナー部（２５）の内面側は、コーナー部（２５ａ）を中心として製品一般部（２３）の裏面及び縦壁部（２４）の裏面にそれぞれ増肉部（２６）が延在しており、境界コーナー部（２５）の板厚（Ｌ）を増大させて、可動側金型（５０）の後退操作後における発泡反応時、縦壁部（２４）での充分な発泡反応を誘起させ、境界コーナー部（２５）でのＲ垂れを低減したことを特徴とする発泡樹脂成形品。
2. 可動側金型（５０）と固定側金型（６０）との間で画成されるキャビティ（Ｃ１，Ｃ２）内に発泡樹脂材料（Ｍ）を射出充填した後、可動側金型（５０）を後退操作することにより、発泡スペース（Ｓ）を確保して、製品一般部（２３）とその周縁の縦壁部（２４）とを有する発泡樹脂成形品（２０）を成形する発泡樹脂成形品（２０）の成形方法において、
   前記可動側金型（５０）と固定側金型（６０）とで画成される一般部用キャビティ（Ｃ１）と縦壁部用キャビティ（Ｃ２）との境界部分に対応する固定側金型（６０）のコーナー部を中心として、一般部用キャビティ（Ｃ１）に臨む固定側金型（６０）及び縦壁部用キャビティ（Ｃ２）に臨む固定側金型（６０）のそれぞれの型面に凹溝（６４，６５）を掘り込み形成し、一般部用キャビティ（Ｃ１）と縦壁部用キャビティ（Ｃ２）との境界部分におけるキャビティ板厚（Ｌ）を増大させることにより、可動側金型（５０）の後退操作後における発泡反応時、縦壁部（２４）での充分な発泡反応を誘起させ、境界コーナー部（２５）でのＲ垂れを低減したことを特徴とする発泡樹脂成形品の成形方法。

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