JP2005153232A - 射出成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【目的】線状薄肉部（点線状のものを含む。）の表面に発生し易い艶ムラの消去が、製造工数の増大をほとんど伴わずに可能となる射出成形品の製造方法を提供すること。
【構成】自動車用インストルメントパネル等のエアバッグ飛び出しのための蓋体部を備えた自動車内装品を製造するのに好適な射出成形品の製造方法。射出成形品は、エアバッグ硬質樹脂材料で成形された実質的に単層構成であり、表面側がエンボス面（シボ面）とされるとともに、裏面側からの肉盗みによるテアラインＴＬ等の線状薄肉部を備えている。
エンボス面を型面賦形するとともに、線状薄肉部を薄肉部形成突部により形成して射出成形品を成形・離型する。その後、該射出成形品の線状薄肉部を含む表面側に、有機溶剤の塗布による膨潤処理を施して、線状薄肉部に発生する艶ムラを目立たなくする。
【選択図】なし

Description

本発明は、射出成形品の製造方法に係り、さらに詳しくは、硬質樹脂材料で成形された実質的に単層構成であり、表面側がエンボス面（シボ面）とされるとともに、裏面側に線状薄肉部を備えた射出成形品の製造方法に関する。

ここでは、射出成形品として、エアバッグ装置用自動車内装品である、エアバッグ装置を装着するインストルメントパネル（以下「インパネ」と記す。）を主として例に採り説明する。インパネ以外に、エアバッグ装置を装着するサイドドア、ピラー、フロント・バックシート等の自動車内装品にも本発明は適用可能である。さらには、エアバッグ装置用でない自動車内装品、自動車衝突時に突出して乗員を拘束する拘束パネルを備えた自動車内装品にも本発明は適用可能である。

インパネ本体が硬質樹脂（例えば、タルク充填ポリプロピレン（ＰＰＴ））で成形されたいわゆるハードインパネ（一般射出インパネ）において、助手席用エアバッグ装置のエアバッグ飛び出し口を形成するバッグ蓋体は、従来、インパネ本体とは別体に成形されていた。このため、バッグ蓋体とインパネ本体との間に隙間や段違いが発生しやすく、意匠的に制限を受けるとともに、組み付け工数が嵩んだ。

そこで、蓋体部が一体成形された硬質樹脂本体（インパネ本体）を備えたハードインパネが種々提案されている（下記特許文献１〜５参照）。

そして、上記の如く、蓋体部を本体他部とともに硬質樹脂材料でインパネを一体成形した場合は、蓋体部のヒンジ部に良好な展開性能を確保しがたく、かつ、ヒンジ部が割れるおそれがある。

そこで、インパネ本体１０におけるテアラインＴＬ（前・後蓋体部１２、１２を本体他部１４から区画する）は、図１・２に示す如く、回動端テアライン（第一テアライン）１６及びそれに直交するサイドテアライン（第二テアライン）１８、１８ばかりのみでもなく、ヒンジテアライン（第三テアライン）２０も有するものである（例えば、特許文献４・５参照）。

そして、上記前・後蓋体部１２、１２が、エアバッグ展開時に飛散しないように、インパネ本体１０の裏面に湾曲ヒンジ部２２を備えた軟質樹脂製の蓋体リテーナ２４を結合させて、湾曲ヒンジ部２２で蓋体部１２、１２のヒンジ作用を担わすようにしている（図４参照）。また、上記蓋体リテーナ２４は、通常、蓋体部１２側に結合される蓋体結合部２６と、本体他部１４側に結合される本体結合部２８と、両結合部を繋ぐ湾曲ヒンジ部２２とを備えており、全体が一体成形品とされている。

そして、上記のようなハードインパネは、各テアライン（線状薄肉部）ＴＬは、例えば、丸孔Ｐ等とブリッジＢを所定ピッチで連続的に並べたミシン目（破線状）により形成する（図２・３参照）。このＴＬ（線状薄肉部）は、通常、ミシン目に対応した形状の薄肉部形成突部（テアライン形成突部）により形成する。すなわち、図５に示すようなテアライン形成突部３０を備えたテアライン賦形ブロック３２により形成する。

なお、このようにテアラインＴＬな破線状とするのは、自動車内装品本体（インパネ本体１０）における蓋体部１２、１２と本体他部１４との一体性（結合性）を確保、即ち、テアラインＴＬにおける高温雰囲気下における剛性（耐変形性）を確保するためである。

このテアラインＴＬは、後述の如く、インパネ本体１０の射出成形時（型成形時）に同時形成する加工方法が望ましい。生産性及びテアラインに熱履歴による劣化が発生しないため、テアライン破断強度を確保し易い。

他方、意匠上の見地から、インパネ表面は、雌型賦形面により射出成形時に同時形成するエンボス面（シボ面）とすることが多い。

そして、インパネ表面をエンボス面とした場合、インパネ本体のテアライン（線状薄肉部）ＴＬの表面に艶ムラが発生しやすかった。艶ムラが発生する場合、塗装すればよいが、インパネの合計製造工数が嵩む。

なお、本発明の発明性に影響を与えるものではないが、射出成形品の表面艶ムラを防止する技術として、特許文献６及び特許文献７が存在する。いずれも本発明の如く、線状薄肉部における表面艶ムラを目立たなくすることを想定していない。

特許文献６は、溝部を含む雄型（可動型）の射出成形装置を用いて成形する際に、型内の樹脂圧力の圧力維持手段で均一にすることにより、射出成形品の艶ムラを防止する射出成形装置に関する。特許文献７は、リブを有する成形品の艶ムラを樹脂と金型間に加圧ガスを注入して防止する方法に関する。
特開平１０−４４９１０号公報 特開平１１−３０１３９８号公報 特開平１１−３１０１００号公報 特開２０００−７１９２４号公報 特開２００２−１２１１６号公報 特開平１０−１６００３号公報 特開平１０−１４６８５７号公報

本発明は、上記にかんがみて、線状薄肉部（点線状のものを含む。）の表面に発生し易い艶ムラの消去が、製造工数の増大をほとんど伴わずに可能となる射出成形品の製造方法を提供することを目的（課題）とする。

本発明の射出成形品の製造方法は、上記課題を下記構成により解決するものである。

硬質樹脂材料で成形された実質的に単層構成であり、表面側がエンボス面（シボ面）とされるとともに、裏面側からの肉盗みによる線状薄肉部を備えた射出成形品を製造する方法であって、
エンボス面を型面賦形するとともに、線状薄肉部を薄肉部形成突部により形成して射出成形品を成形・離型後、
該射出成形品の線状薄肉部を含む表面側に、有機溶剤の塗布による膨潤処理を施すことを特徴とする。

射出成形品の線状薄肉部を含む表面側（表面区域）を、有機溶剤による膨潤処理を施すだけで、線状薄肉部位に発生する艶ムラを目立たなくすることが可能となる。したがって、射出成形品の製造に際して、表面に発生し易い艶ムラの消去が、製造工数の増大をほとんど伴わずに可能となる。

上記において、1)成形品の型抜き方向が、意匠面の傾き若しくは接線方向と交差している場合に、さらには、2)線状薄肉部の残肉厚を１．０ｍｍ以下とした場合に、艶ムラが発生しやすく、本発明の効果が顕著となる。

上記で使用する熱可塑性樹脂（材料）と有機溶剤のＳＰ値の差が±２以内であることが、艶消し作用が担保されやすい。

例えば、硬質樹脂材料を結晶性オレフィン系樹脂とした場合、有機溶剤を、ｎ−ヘキサン又はキシレンとする。

本発明の射出成形品の製造方法は、エアバッグ飛び出しのための蓋体部を備えた自動車内装品の製造に好適である。

次に、射出成形品の製造方法の一実施形態について説明をする。

図1に示すようなインパネ（自動車内装品）１２を製造する場合を、例に採り説明をする。このインパネは、エアバッグ飛び出しのための蓋体部を備えたものである。

インパネ１２は、図４に示す如く、観音開き可能に一対の前・後蓋体部１２、１２が本体他部１４とともに一体成形された硬質樹脂製のインパネ本体（内装品本体）１０と、前・後蓋体部１２、１２の裏面部に対応させて結合される蓋体リテーナ２４とからなる。

インパネ本体１０は、表面側がエンボス面とされているとともに、テアライン（線状薄肉部）ＴＬを備えたものである。また、図例では、観音開きの前・後蓋体部１２、１２を備えているため、インパネ本体１０がＨ字形の前後の蓋体部１２、１２の回動外郭に沿う回動端・サイドテアライン（第一・第二テアライン）１６、１８および該Ｈ字形の上下端を結ぶ蓋体ヒンジに沿う前後のヒンジテアライン２０、２０が、インパネ本体１０の裏面側からの肉盗み（孔、溝等、図例ではミシン目状孔）により形成されている。各テアライン１６、１８、２０を裏面側から形成して表面側に顕出させないのは意匠上（リッド部インビジブル）の要請からである。

このインパネ本体１０の製造方法は、下記の如く行う。

インパネ本体１０を成形する硬質樹脂材料（成形材料）としては、通常、曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ６２４、以下同じ）：１５００〜３０００ＭＰａで、引張り強度（ＡＳＴＭ Ｄ７９０、以下同じ）：１０〜３０ＭＰａであるもの、望ましくは、曲げ弾性率：１７５０〜２５００ＭＰａで、引張り強度：１３〜２６ＭＰａであるものを使用する。インパネ本体（内装品本体）１０の形態保持性（テアラインの変形防止）の見地からは、曲げ弾性率が高い方が望ましく、蓋体部１２、１２を区画するテアラインＴＬにおけるエアバッグ作動時の破断性能（エアバッグ展開性能）を確保するためには、引張り強度が相対的に小さい方が望ましい。

硬質樹脂材料の種類としては、例えば、ＰＰＴ（タルク充填ポリプロピレン）、ＰＰＣ（カーボン充填ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）／ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン三元共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＳＧ（ガラス繊維充填アリル）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン三元共重合体）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等を挙げることができる。これらの硬質樹脂の中、軽量化等の見地から、無機充填剤で強化した結晶性ポリオレフィン系樹脂（例えば、ＰＰＴ、PPC）が好ましい。

テアライン（線状薄肉部）ＴＬを備えた上記インパネ本体１０は、下記のようにして製造する（主として図５・６参照）。

図５に示すような蓋体部用のテアライン（破断予定部）ＴＬに対応させたテアライン形成突部３０を備えたテアライン賦形ブロック３２を用意する。なお、テアライン形成突部３０は、先端部角錐状の孔賦形ピン３０ａを多数本、所定ピッチで並べることにより形成されている。

そして、上記賦形ブロック３２を、図６に示すような雄型３４と雌型３６とからなる射出成形金型３８に組み込んで成形する。賦形ブロック３２は、油圧シリンダ４０等で前進・後退可能とされている。なお、雌型３６のキャビティ形成面、エンボス（シボ模様）賦形面とされている。このとき、エンボス深さは、通常、０．０５〜０．１０ｍｍである。

そして、成形材料を製品キャビティ（インパネ本体賦形キャビティ）Ｃ充填時間中に図６（Ａ）から図６（Ｂ）の如く前進させて、即ち、テアライン形成突部３０をキャビティＣ内に突出させて、その状態を充填時間（充填工程又は射出）終了後、型開き前（図例で保圧時間中）にテアライン形成突部３０を後退させる。すると、図３に示すような丸孔ＰとブリッジＢとからなるテアラインＴＬ（１６、１８、２０）が形成される。このときのテアライン（線状薄肉部）ＴＬの残肉厚は、1ミリ未満、通常、０．２〜０．５mmとする。残肉厚が厚すぎては、テアラインＴＬの作用を奏し難く、薄すぎては、表面にテアラインが顕出するおそれがある。

そして、射出成形離型後、図1に示す、テアライン（線状薄肉部）ＴＬを含む表面側（図１のA部位）に有機溶剤を塗布する、すなわち膨潤処理を施す。塗布方法は、特に限定されないが、通常、スプレー又はスポンジ塗布とする。また、塗布時期は、射出成形直後でもよいが、射出成形品が常温まで冷却した状態で行うことが望ましい。

このとき使用する有機溶剤は、使用する硬質樹脂材料により異なる。通常、硬質樹脂（材料）と有機溶剤のＳＰ値の差が±２以内（望ましくは、±１以内）とする。ＳＰ値の差が大きすぎると、本発明の効果（艶ムラ発生の防止）を得難い。

逆に、ＳＰ値の差がなくても、ほとんど問題はない。しかし、溶剤による成形品表面の膨潤作用が強く、塗布量が多すぎたりすると、逆に艶ムラが発生するおそれがある。そのため、ＳＰ値の差は、±０．５以上であることが望ましい。

例えば、硬質合成樹脂が、ポリプロピレン（ＳＰ値：７．９）の場合、ｎ−ヘキサン（ＳＰ値：７．３０）やキシレン（ＳＰ値：８．８０）を好適に使用できる。これらのＳＰ値は、日本接着協会編「接着ハンドブック（第２版）」（昭５５−１１−１０）p.107.ｐ.110から引用したものである。なお、有機溶剤は、混合してSP値を調製してもよい。

塗布量は、ＳＰ値の差により異なるが、艶消し効果がでないような場合には、２度塗り等、ないし、浸漬塗布を行う。

なお、エンボス射出成形品（インパネ本体）の裏面に線状薄肉部が存在すると、艶ムラが発生しやすい理由は、下記の如くであると推定される。

通常、成形品の型抜き方向が、意匠面の傾き若しくは接線方向と交差（通常交差角度２５°〜４５°）していると、図７に示す如く、雌型３６のエンボス賦形面（微小凹凸面）３６ａが成形後におけるインパネ本体（成形品）１０のエンボス面１０ａと擦れる。

線状薄肉部（テアラインＴＬ）の表面側では、該部位における樹脂材料の収縮量が小さいため、エンボス賦形面３６ａと成形品表面（エンボス面）１０ａとの隙間が極めて小さくなる（図７（Ａ）参照）。成形品１０の抜き方向に対してアンダーカットとなる部位が発生し、成形品１０の脱型時にアンダーカット部が削れることにより艶むらが発生しやすくなる（図７（Ｂ）参照）。

なお、前記蓋体リテーナ２４は、インパネ本体１０の裏面で蓋体部１２、１２のヒンジ（ヒンジテアライン）の外側部位に結合される長板状の前・後本体結合部（固定板部）２８、２８と、各本体結合部２８、２８から湾曲ヒンジ部２２、２２を介して蓋体部１２、１２の裏面に結合され各回動端２６ａ、２６ｂで非連続となっている（隙間を有する）一対の前・後蓋体結合部（回動板部）２６、２６とを備えている。

さらに、図例の蓋体リテーナ２４は、必然的ではないが、前・後本体結合部２８、２８から、エアバッグモジュールＭと結合される前・後取付け脚部２９、２９を備えている。

ここで、蓋体結合部２６及び本体結合部２８を形成する樹脂は、通常、軟質樹脂とする。特に、蓋体結合部（回動結合部）２６は、エアバッグの傷付き防止の見地から軟質樹脂製とすることが望ましい。本体結合部２８は、硬質樹脂製としてもよいが、成形性の見地等から軟質樹脂製とする。通常、蓋体結合部２６及び本体結合部は、同一金型で同時成形するためである。

上記蓋体リテーナ２４を形成する軟質樹脂としては、軽量化等の見地から、オレフィン系（ＴＰＯ）、１，２−ＰＢ系（ＲＢ）、スチレン系（ＴＰＳ）等の非極性熱可塑性エラストマーを好適に使用できる。

そして、当該蓋体リテーナ２４は、図４に示す如く、射出成形したインパネ本体１０に結合させて、インパネとして使用する。上記各本体結合部２８、２８の本体他部１４の裏面に対する又は蓋体結合部２６、２６の蓋体部１２、１２に対する結合は、図例では全面接着（化学的結合）とされている。勿論、機械的結合でもよい。

こうして製造したインパネには、エアバッグモジュールＭを組み付け、実車に装着して使用をする。

エアバッグモジュールＭは、基本的には、バッグ本体４８と、該バッグ本体４８に膨張ガスを流入させるインフレータ５０と、それらの部材を一体化させるバッグケース５２とからなる。バッグケース５２は、インフレ―タ５０を保持し、バッグ本体４８内に膨張ガス流入をガイドするディフューザ板を兼ねるリテーナ５４が一体化されている。

バッグケース５２の前・後壁５２ａ、５２ｂを、それらの先端湾曲部に、インパネ本体１０の結合裏面に形成された蓋体リテーナ２４の前・後取付け脚部２９、２９の係合孔部２９ａを介して挿入係合させて取付け、エアバッグアセンブリとし、図示しないブラケットを介して車体（実車）に装着する。

そして、車体に所定値以上の衝撃荷重が作用すると、バッグ蓋体部１２、１２のテアラインンＴＬが下記の如く破断して、蓋体部１２、１２がインパネ本体１０（本体他部１４）から分離（観音開き）して、エアバッグ飛び出し口１５が形成されエアバッグ（バッグ本体４８）が迅速に膨張展開して、乗員を保護する。

なお、上記実施形態では、蓋体部を観音開きさせる場合を例に採ったが、蓋体部が片開きさせる場合でも、テアライン形状が矩形状になるだけで、他は同様である。

次に、硬質樹脂材料ＰＰＴで射出成形をしたインパネ（成形後２４ｈ経過後）のテアライン形成部位に、各種有機溶剤を塗布して、艶ムラの目立ち度を判定した。

ここで、硬質樹脂材料の配合組成及び特性は、下記の仕様のものを使用した。

ＰＰ １００質量部
タルク（１〜１０μｍ） １２質量部
ＭＦＲ（３０〜４０ｇ／１０ｍｉｎ）
そして、判定結果は、下記の如くであった。

ｎ−ヘキサン（ＳＰ値：７．３）・・・艶ムラが分からない。

キシレン（ＳＰ値：８．８）・・・同上
エタノール（ＳＰ値：１２．７）・・・艶ムラがはっきり分かる。

上記結果から、ＰＰと有機溶剤のＳＰ値差が±２以内（特に、±１以内）の場合、艶ムラが目立たなくなることが分かる。

本発明の射出成形品の製造方法を適用する自動車内装品の一例である蓋体部付きインストルメントパネルを示す外観図 本発明を適用するインパネ本体の一例を示す要部裏面斜視図 図２の３−３線部位における断面図 本発明を適用するインパネにおける装着態様断面図（但し、エアバッグモジュールは仮想線表示） 本発明の一実施形態であるインパネ本体の製造に使用するテアライン賦形ブロックの一例を示す斜視図 同じく射出成形用金型のモデル断面図 （Ａ）及び（Ｂ）は射出成形品の線状薄肉部位に艶ムラが発生するメカニズムを説明するための部分モデル断面図

符号の説明

１０ インパネ本体（射出成形品）
１２ インパネ本体における蓋体部
１４ インパネ本体の蓋体部以外の本体他部
１６ 回動端テアライン（第一テアライン：線状薄肉部）
１８ サイドテアライン（第二テアライン：線状薄肉部）
２０ ヒンジテアライン（第三テアライン：線状薄肉部）
ＴＬ テアライン（線状薄肉部）

Claims (6)

1. 射出成形品の製造方法であって、
   該射出成形品は、硬質樹脂材料で成形された実質的に単層構成であり、表面側がエンボス面（シボ面）とされるとともに、裏面側に線状薄肉部を備えたものであり、
   前記エンボス面を型面賦形するとともに、前記線状薄肉部を薄肉部形成突部により形成して前記射出成形品を成形・離型後、
   該射出成形品の線状薄肉部を含む表面側に、有機溶剤の塗布による膨潤処理を施すことを特徴とする射出成形品の製造方法。
2. 前記成形品の型抜き方向が、前記意匠面の傾き若しくは接線方向と交差していることを特徴とする請求項１記載の射出成形品の製造方法。
3. 前記線状薄肉部の残肉厚が１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形品の製造方法。
4. 前記硬質樹脂と有機溶剤のＳＰ値の差が±２以内であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の射出成形品の製造方法。
5. 前記硬質樹脂がＴＰＯであり、前記有機溶剤が、ｎ−ヘキサン又はキシレンであることを特徴とする請求項４記載の射出成形品の製造方法。
6. 請求項１〜５いずれか一記載の射出成形品の製造方法により、エアバッグ飛び出しのための蓋体部を備えた自動車内装品を製造することを特徴とする自動車内装品の製造方法。
   

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