JP3559259B2

JP3559259B2 - 積層成形品の製造方法

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Publication number: JP3559259B2
Application number: JP2001246725A
Authority: JP
Inventors: 義昭齋藤; 輝信福島
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd; Sanwa Kako Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd; Sanwa Kako Co Ltd
Priority date: 2001-08-15
Filing date: 2001-08-15
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2021-08-15
Also published as: JP2003053776A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層成形品の製造方法に係り、詳しくは、合成樹脂からなる成形品本体に圧縮可能な表面材が積層された積層成形品を成形するための積層成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、自動車の内装品、家電製品の部品および日用品等には、合成樹脂で形成されたものが多く用いられている。
このような合成樹脂製品のうち、例えば、自動車用空調機の気流制御弁等の周囲には、密閉性を確保するために、柔軟性を有する圧縮可能な表面材が設けられている。また、自動車用のエアクリーナーケースの開口部周辺、冷蔵庫の扉の内側の面の周縁部等には、気密性等を高めるために、シール部材として枠状の表面材が設けられている。
【０００３】
このように、下地となる合成樹脂製の成形品本体に部分的に表面材を一体化させる積層成形品は、次の方法により製造することができる。
（１）予め射出成形法等により製造した成形品本体の表面に、表面材を接着剤等により貼り付ける方法がある。
（２）内部に表面材を配置した金型を完全に閉鎖した後、この金型の内部に溶融樹脂を射出して、成形品本体を表面材とともに一体成形する、射出成形法を利用した方法（特公平３−６０２９７号）がある。
（３）金型の内部に表面材を配置し、この金型内部に溶融樹脂を充填してから型締めして賦形する、射出プレス成形法を利用した方法（特公平５−８３０５６号）がある。
（４）金型の内部空間（キャビティ）において、表面材が配置される部分のクリアランスを拡張しておくとともに、この拡張された部分に開口するゲートを複数設けておき、成形にあたっては、当該拡張された部分に表面材を配置し、前記複数のゲートから表面材を貫通して溶融樹脂を注入することにより、溶融樹脂の流れを制御しながら成形品本体を表面材と一体成形する方法（特開平８−３０９７８６号公報）がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記（１）の方法では、成形品の成形後に表面材を貼り付ける工程が必要なため、手間がかかり、生産性が低いという問題がある。
（２），（３）の方法では、表面材を成形と同時に一体化できるため、生産性は高められる。しかしながら、表面材、特に、ポリウレタン発泡シート等の圧縮性を有する表面材を成形品本体に部分的に積層する場合、表面材を部分的に配置した金型内部に溶融樹脂を射出すると、表面材の端面のうち金型の内面に当接されていない部分、つまり、表面材の露出した端面に向かって溶融樹脂が流動する。このため、溶融樹脂に表面材の端部が巻き込まれる不具合、すなわち、表面材の端部が、溶融樹脂の流動によってめくれ上がったり樹脂に埋もれたりする不具合が生じる上、表面材全体が溶融樹脂に押し流されて位置ずれすることがあり、これにより、積層成形品の品質や外観が損なわれるという問題がある。
（４）の方法は、多点ゲート方式であるため、ウェルドやヤケ等の成形不良が発生しやすい。また、金型の内部空間を拡張することにより、成形品本体の表面材が積層される部分を厚肉部とするため、樹脂の使用量が多く不経済である上、変形の発生や冷却時間が長くなる等の問題が生じる。
ところで、前記自動車用空調機の気流制御弁等の積層成形品においては、成形品全体の剛性を向上させるために、例えば、成形品本体にリブを形成することが考えられる。この場合、前述のように、各方法ではそれぞれ問題点があり、反りによる変形防止、成形サイクルの短縮化等の要望を充分に満たすまでには至っておらず、リブを設けた気流制御弁等の積層成形品に適用することはできない。そのため、成形品全体の剛性を向上させることができるとともに、成形サイクルの短縮化を図ることができ、また、表面材を貼着しない金型キャビティ面の厚肉部と他の薄肉部との冷却速度の違い、および表面材の弾力等による離型時の反り等の変形を防止することができるようにすることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、全体の剛性を得ることができるとともに、冷却時間を短縮しても反り等の変形を防止することができ、かつ、厚肉部による離型時の変形を防止することができる積層成形品の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、金型を用いて合成樹脂からなる成形品本体の少なくとも片面の少なくとも一部に柔軟性のある表面材を固定する積層成形品の製造方法であって、前記表面材が固定される金型キャビティ面にリブ用溝が形成され、前記金型の前記表面材が固定されない成形品本体の厚肉部の固定金型もしくは可動金型のいずれか一方に肉抜用の凹部を形成するための凹部用突起部材が設けられ、前記金型のキャビティ面に前記表面材を固定し、この状態で前記金型を閉鎖した後、キャビティ内に溶融樹脂を充填させ、その後、前記金型を型締めして内部の溶融樹脂に圧縮力を加えて当該溶融樹脂を前記金型全体に充満させるとともに、前記表面材を突き破って前記リブ用溝に当該溶融樹脂を充填させてリブを形成し、かつ、前記表面材が固定されない成形品本体の厚肉部を形成し、この厚肉部における冷却時の反りの凹側のみに前記凹部用突起部材で凹部を形成することを特徴とする積層成形品の製造方法である。
【０００７】
このような本発明においては、金型内のキャビティ内に溶融樹脂が充填され、金型を型締めすることにより溶融樹脂に圧縮力が加えられる。そのため、溶融樹脂はキャビティ内に充満し、リブ用溝と接する表面材の部位を突き破り、リブ用溝まで充填されリブが形成される。同時に、金型の表面材が固定されない成形品本体の厚肉部には、凹部用突起部材の周囲に溶融樹脂が充填される。そのため、リブによる製品剛性の向上効果によって、冷却期間を短縮しても、反り変形のない積層成形品を製造可能となる。
また、表面材を固定しない成形品本体の厚肉部分については、反りの凹側のみに凹部が断続的に形成されているので、厚肉部の片面のみ冷却効果が高められ、厚肉部の収縮量が調整されることにより、反り等の変形を防止することができる。このように、反りの向きや反り量によって、凹部を形成する側（固定側か可動側）や、凹部の長さを適宜調整することができる。
【０００８】
以上の発明では、次のような材料、成形装置を採用することができる。
（１）材料
成形品本体を形成する合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート、等の熱可塑性樹脂、および、これらの熱可塑性樹脂にタルク、炭酸カルシウム、マイカ、ガラス繊維等の充填剤、安定剤、着色剤を添加したものを採用することができる。
また、表面材としては、エーテル系またはエステル・エーテル系ウレタンフォームを採用することができ、この場合、２５〜１００倍の発泡倍率のもので、５０ｃｃ／ｃｍ^２／秒以下のものが好ましい。
【０００９】
（２）成形装置
成形装置としては、圧縮時における金型の圧縮力を制御可能な圧縮機構を備えた射出圧縮成形機が採用できる。
ここで、前記圧縮機構としては、金型の内部等に設けたもの、射出成形機に組み込んだもの、および、射出成形機の型締装置に備えられている移動側ダイプレートと金型との間に介装されるもの等が採用できる。
金型としては、固定金型および可動金型を有し、型締めで充填された溶融樹脂を圧縮する金型、および、固定金型および可動金型を有するとともに、充填された溶融樹脂を圧縮する圧縮コアを可動金型に設けた金型等が採用できる。
圧縮コアを有する金型を採用する場合、前記圧縮コアの金型キャビティ面に表面材が固定される。圧縮コアによる圧縮力が表面材に直接加わるようになるため、表面材を押圧する力を微妙に調節することができる。
【００１０】
また、リブは積層成形品の全体の剛性を得ることができるものであれば、形状や高さおよび幅寸法を限定されず、例えば、成形品本体のほぼ全体にわたる格子状のリブ、井桁状のリブ形状等とすることができる。
さらに、前記凹部は、厚肉部の肉抜きをできればよく、形状、数等は限定されない。例えば、矩形状、断面半円形状、断面台形状、断面三角形状等の凹部を所定間隔で複数設けてもよい。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の積層成形品の製造方法において、積層成形品は自動車空調機器用の気流制御弁であることを特徴とするものである。
このような本発明においては、全体の剛性を得ることができるとともに、冷却時間を短縮しても反り等の変改を防止することができ、かつ、厚肉部による離型時の変形を防止することができ、従って、良好な気流制御弁を得ることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の積層成形品の製造方法において、前記金型は、前記表面材が固定される前進後退可能な圧縮コアを含み構成され、前記溶融樹脂の充填完了後に、前記圧縮コアをキャビティ容積縮小方向に移動させることによって前記溶融樹脂を前記キャビティ内に充満させるとともに、前記表面材の前記リブ用溝対応箇所を突き破らせるようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
このような本発明においては、圧縮コアによる圧縮力が表面材に直接加わるようになるため、表面材を押圧する力を微妙に調節することができる。また、充填時のキャビティ間隔が、成形品本体の厚みより広いため、充填中の樹脂による表面材の破れ、クッション性がなくなる等の問題を防げる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の積層成形品の製造方法において、前記凹部は、前記表面材が固定されない前記金型キャビティ面の長手方向に沿って断続的に設けられていることを特徴とするものである。
このような本発明においては、凹部が設けられているが、この凹部は断続的に設けられているので、強度を確保することができるとともに、軽量化を図ることができる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の積層成形品の製造方法において、前記表面材は、エーテル系またはエステル・エーテル系ウレタンフォームで形成されていることを特徴とするものである。
このような本発明においては、機械的強度が低いため、溶融樹脂を充填する際、表面材を容易に突き破ってリブ用溝に到達することができるので、リブの形成が容易となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態の射出圧縮成形機１の要部が示されており、この射出圧縮成形機１は、溶融樹脂３０を射出する射出装置１０および成形用の金型２０を有するものとなっている。
射出装置１０は、筒状のバレル１１の内部に溶融状態の合成樹脂３０を混練するスクリュウ１２を設けて構成されたものである。バレル１１の先端にはノズル１３が設けられており、このノズル１３を金型２０のブッシュ２１に接続して樹脂３０を射出することにより、金型２０の内部に樹脂３０が充填されるようになっている。
【００１７】
金型２０は、図１中右側の固定金型２０Ａと、左側の可動金型２０Ｂと、この可動金型２０Ｂに進退可能に設けられた圧縮コア２０Ｃとを備えている。
固定金型２０Ａは、射出圧縮成形機１に移動不可能に固定されるものである。この固定金型２０Ａには、前述のブッシュ２１が設けられている他、金型２０内に樹脂３０を導入するスプルー２２が当該固定金型２０Ａの中央部分を貫通して設けられている。
【００１８】
可動金型２０Ｂは、射出圧縮成形機１に移動可能に設けられたものある。
可動金型２０Ｂの図中左側には、図示しない型締装置が配置されている。この型締装置で可動金型２０Ｂを固定金型２０Ａに向かって押圧することにより、金型２０が閉鎖されるようになっている。
圧縮コア２０Ｃは、金型２０内に充填された溶融樹脂３０を圧縮するものであり、この圧縮コア２０Ｃの図１中左側には、図示しない圧縮装置が配置されている。
圧縮装置は、圧縮コア２０Ｃを固定金型２０Ａに向かって押圧するものであり、その押圧力は、最大押圧力の０〜１００％の範囲で連続的に調節できるようになっている。
【００１９】
これらの固定金型２０Ａ、可動金型２０Ｂ、および、圧縮コア２０Ｃによって形成されるキャビティ２３には、表面材であるクッション面材３１が固定される固定部２４と、クッション面材３１が固定されない非固定部２５とが設けられている。
固定部２４は、固定金型２０Ａおよび圧縮コア２０Ｃの互いに対向する金型キャビティ面２６，２７に囲まれた空間である。この固定部２４には、クッション面材３１を固定するピン２８が複数備えられている。これらのピン２８は、金型キャビティ面２６，２７から突出してクッション面材３１に刺さり、これによりクッション面材３１を固定金型２０Ａおよび圧縮コア２０Ｃに固定するものである。
【００２０】
非固定部２５は、図中固定部２４の上方に設けられた固定金型２０Ａおよび可動金型２０Ｂの互いに対向する金型キャビティ面に囲まれた円柱状の空間であり、気流制御弁の回転軸部を成形するものである。
なお、固定金型２０Ａに固定されるクッション面材３１には、金型キャビティ面２６の中央に設けられたスプルー２２の出口であるダイレクトゲート２９に対応した位置に貫通孔３２が設けられている。溶融樹脂３０は、ダイレクトゲート２９および貫通孔３２を通ってキャビティ２３内に充填されるようになっている。
【００２１】
ここで、図３，４に基づいて、積層成形品である自動車空調機器用の気流制御弁３５を説明する。
気流制御弁３５は、成形品本体である弁体３３およびその両側面に一体に設けられたクッション面材３１で形成され、弁体３３の一端には、回転軸部３４が設けられている。弁体３３は、前記溶融樹脂３０により形成される。
このような気流制御弁３５には格子状のリブ３３Ａが形成されており、このリブ３３Ａは幅寸法が例えば２ｍｍ、高さ寸法が例えば５ｍｍに形成され、一部がクッション面材３１の表面から所定寸法突出している。リブ３３Ａは、弁体３３のほぼ全体にわたり形成されている。すなわち、弁体３３の外周寄りの四角枠状の外枠リブと、この外枠内に各２本づつの縦リブ、横リブを連続させた格子状となっている。
また、回転軸部３４は、前記非固定部２５で形成されるものであり、弁体３３の左右端から突出した長さに形成されている。そして、この回転軸部３４において、例えば、前記貫通孔３２とは反対側の表面には、肉抜用の凹部３４Ａが、複数箇所（６箇所）に形成されている。
【００２２】
このようなリブ３３Ａを形成するため、金型キャビティ面２７には、図１，２に示すように、リブ３３Ａに対応するリブ用溝２７Ａが形成されている。このリブ用溝２７Ａは、前記キャビティ２３に連通しているが、樹脂をキャビティ２３に充填している間は、クッション面材３１で塞がれている。また、クッション面材３１を弁体３３の両面に積層する場合は、固定金型２０Ａの金型キャビティ面であり、圧縮コア２０Ｃと互いに対向する金型キャビティ面２６に、リブ用溝２７Ａに対応するとともに、リブ３３Ａに対応するリブ用溝２６Ａが形成されている。
また、複数の凹部３４Ａを形成するため、固定金型２０Ａには突起部材４１がボルト４２により固定されて設けられ、この突起部材４１は、固定金型２０Ａから非固定部２５の可動金型２０Ｂ側に突出している。
【００２３】
このような本実施形態では、次のような手順により射出圧縮成形を行う。
まず、金型２０を開き、この状態で固定金型２０Ａおよび圧縮コア２０Ｃの金型キャビティ面２６，２７にクッション面材３１を装着した後、金型２０を閉じる。
この際、圧縮コア２０Ｃは後退させたままにしておき、圧縮工程において圧縮コア２０Ｃを移動させる距離である圧縮代Ａ（図２参照）を確保する。
次いで、射出装置１０を駆動して充填工程を開始し、図２（Ａ）に示されるように、溶融樹脂３０を金型２０のキャビティ２３の内部に充填する。
【００２４】
そして、この充填工程の完了直前もしくは完了直後に、圧縮装置を駆動して圧縮工程を開始し、図２（Ｂ）に示されるように、圧縮コア２０Ｃを前進させ、キャビティ２３内部の溶融樹脂３０に圧縮力を加える。
この圧縮工程では、溶融樹脂３０をキャビティ２３の全体に展延して充満させる充満工程と、クッション面材３１に加わる圧縮力を低下する保護工程と、溶融樹脂３０に加える圧縮力を再度高圧にする保圧工程とを順次行う。なお、保圧工程は必須工程ではない。
すなわち、充満工程では、圧縮コア２０Ｃを前進することにより、溶融樹脂３０をキャビティ２３の隅々まで充満させる。この際、溶融樹脂３０は、リブ用溝２６Ａ，２７Ａに対応するクッション面材３１の部位を突き破って、リブ用溝２６Ａ，２７Ａにまで充填される。また、非固定部２５では、突起部材４１の周囲に充填される。
【００２５】
溶融樹脂３０がキャビティ２３の隅々まで到達したら充満工程を完了する。
そして、クッション面材３１が押し潰されないように保護すべく、充満工程の完了後速やかに保護工程を開始し、クッション面材３１に加わっている圧縮力を下げる。
この保護工程の間に、クッション面材３１が著しく溶融しない程度に溶融樹脂３０の表面を冷却する。そして、溶融樹脂３０の表面が充分冷えたら、保護工程を完了させるとともに、保圧工程を開始し、圧縮力を高めて溶融樹脂３０を冷却固化する。
この保圧工程においては、溶融樹脂３０を所定の形状に維持させるのに充分な圧縮力下で樹脂３０の冷却固化が行われる。溶融樹脂３０が充分冷却固化したら、保圧工程を完了し、金型２０を開いて成形品を取り出す。なお、射出が完了したら次の射出成形のために樹脂３０を可塑化する可塑化工程を開始する。
【００２６】
以上において、充満工程、保護工程および保圧工程における圧縮力は、射出圧縮成形を行う前に予め設定されるものである。これらの各工程における設定値をそれぞれ設定値ＳＰ１〜ＳＰ３とすると、設定値ＳＰ１〜ＳＰ３は次のように設定することができる。
すなわち、充満工程の設定値ＳＰ１は、溶融樹脂３０の展延を可能とする充分大きな圧力値に設定する。
保護工程の設定値ＳＰ２は、クッション面材３１が著しく押し潰されない程度の小さい圧力値に設定する。
保圧工程の設定値ＳＰ３は、溶融樹脂３０を金型キャビティ面２６，２７側に押圧して所定の形状を維持させることが可能な比較的大きな圧力値に設定する。なお、各設定値ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３は、その大きさを比較すると、ＳＰ１＞ＳＰ３＞ＳＰ２となっている。
【００２７】
前述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）対向する金型２０のキャビティ２３内に溶融樹脂３０が充填され、金型２０を型締めすることにより溶融樹脂３０に圧縮力が加えられる。そのため、溶融樹脂３０はリブ用溝２６Ａ，２７Ａに対応するクッション面材３１の部位を突き破ってリブ用溝２６Ａ，２７Ａまで充填され、これにより、リブ３３Ａが形成される。そのため、溶融樹脂３０が直接金型２０のリブ用溝２６Ａ，２７Ａに接することで冷却効果が高まり、リブ３３Ａにより得られる製品剛性の向上効果との共働により、冷却期間を短縮しても、反り変形のない気流制御弁３５を形成することができる。その結果、成形サイクルの短縮化も図れる。
【００２８】
（２）リブ３３Ａは、弁体３３のほぼ全体にわたって格子状に形成されているので、気流制御弁３５全体を均一に補強することができ、また、クッション面材３１がエーテル系またはエステル・エーテル系ウレタンフォームで形成されているので、溶融樹脂３０が充満されるとき、クッション面材３１にしみ込み、アンカー効果が生じ、クッション面材３１と弁体３３とが強固に一体化される。その結果、気流制御弁３５の剛性を向上させることができる。
【００２９】
（３）クッション面材３１は、エーテル系またはエステル・エーテル系ウレタンフォームで形成されており、これらは、機械的強度が低いため、溶融樹脂３０を充填する際、クッション面材３１を容易に突き破ってリブ用溝２６Ａ，２７Ａに到達することができるので、リブ３３Ａの形成が容易となる。
【００３０】
（４）クッション面材３１を固定しない非固定部２５に形成される回転軸部３４の厚肉部分には、凹部３４Ａが断続的に形成されているので、冷却効果が高められるとともに、凹部３４Ａがない場合に比べてクッション面材３１の弾力性を弱めることができ、これにより、離型時の反り等の変形を防止することができる。また、凹部３４Ａは断続的に設けられているので、凹部３４Ａが設けられていても、強度を確保することができるとともに、軽量化を図ることができる。
【００３１】
（５）金型２０は、圧縮コア２０Ｃを含み構成され、溶融樹脂３０の充填完了後に圧縮コア２０Ｃをキャビティ２３の容積縮小方向に移動させることによって溶融樹脂３０をキャビティ２３内に充満させるようになっているので、圧縮コア２０Ｃによる圧縮力がクッション面材３１に直接加わるようになるため、クッション面材３１を押圧する力を微妙に調節することができる。
【００３２】
（６）圧縮工程で前進させる圧縮コア２０Ｃは、溶融樹脂３０の充填を行う充填工程では後退しており、この時点には金型２０の内部に成形品よりも大きな容積の空間が存在するので、射出圧力を高めて溶融樹脂３０を金型２０内に充填しても、溶融樹脂３０がクッション面材３１を押し潰すことがなく、充填工程においてクッション面材３１が損傷することを未然に防止できる。
【００３３】
（７）溶融樹脂３０の表面部分が充分冷却され、圧縮力によりクッション面材３１のクッション性が損なわれるおそれのない保圧工程において、再度圧縮力を高めた状態で溶融樹脂３０を冷却固化するようにしたので、クッション面材３１のクッション性を損なうことなく、溶融樹脂３０の冷却時間がさらに短くなり、この点からもサイクルタイムを短縮することができる。
【００３４】
（８）溶融樹脂３０が流動可能な状態にある充満工程では、溶融樹脂３０を圧縮しても、クッション面材３１が潰れないことから、溶融樹脂３０に大きな圧縮力を加えるようにし、溶融樹脂３０が流動不可能な状態にある保護工程では、溶融樹脂３０を圧縮すると、クッション面材３１が潰れることから、溶融樹脂３０に加える圧縮力を低下させるようにしたので、充満工程および保護工程においてクッション面材３１が潰れなくなり、クッション面材３１の著しい損傷を未然に防止できる。
【００３５】
【実施例】
次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づいて説明する。
〔実施例〕
本実施例は、本発明に基づく製造方法により前記気流制御弁３５を成形する実験である。本実施例では、前述のような、充填工程、充満工程、および、保護工程を順次行う。このうち保護工程において溶融樹脂３０の保圧をも行い、単独の保圧工程は省略する。
【００３６】
本実施例では、以下のような材料、装置、および成形条件等により成形を行う。
（１）材料
弁体３３を構成する合成樹脂３０としては、ポリプロピレン（出光石油化学（株）製商品名：出光ポリプロＪ−９５０ＨＰ（ＭＦＲ＝３０））にマイカを４０重量％含有させたものを用いる。
また、クッション面材３１としては、エーテル系ウレタンフォームで形成され、厚み６ｍｍ、密度２０ｋｇ／ｍ^３、寸法１００×２００ｍｍのものを採用する。
（２）成形装置
成形装置としては、汎用の横型射出成形機（最大型締力：２００ｔｏｎ、東芝機械（株）製）の移動ダイプレートに、油圧駆動式の圧縮装置を取付けたものを用いる。
（３）金型
金型としては、図１および図２に示されるように、四角形状の弁体３３の図中上方に回転軸部３４を設けた気流制御弁３５を成形するためのキャビティ２３を備えた金型２０を採用する。
なお、弁体３３の縦寸法Ｌ１および横寸法Ｌ２は、それぞれ１００ｍｍおよび２００ｍｍとされ、回転軸部３４の直径φは１４ｍｍとされ、樹脂肉厚（弁体３３の肉厚）３．０ｍｍとされ、製品中央部にピンゲートが１点配置されている。また、クッション面材３１が固定される金型キャビティ面２６，２７には、３０ｍｍ間隔で肉厚２ｍｍ、高さ５ｍｍのリブ３３Ａを形成できるようなリブ用溝２６Ａ，２７Ａを形成する。さらに、回転軸部３４が形成される非固定部２５には、幅５ｍｍ、長さ２０ｍｍの肉盗み用凹部３４Ａを６箇所に形成する。
（４）成形方法
［１］金型２０の固定金型２０Ａ、可動金型２０Ｂを開いた状態で、各金型部２０Ａ，２０Ｂの互いに対向する金型キャビティ面２６，２７の各々にクッション面材３１を固定し、各金型部２０Ａ，２０Ｂが接する位置まで各金型部２０Ａ，２０Ｂを接近させ、その状態を保持する。
［２］金型２０を閉じるにあたり、完全に閉鎖する位置よりも所定寸法だけ手前の位置に圧縮コア２０Ｃを停止させ（圧縮代を残す）、この位置から圧縮コア２０Ｃが後退して型開きしないように、同圧縮コア２０Ｃの後方をブロックしておく。
［３］射出装置を駆動して固定金型２０Ａ内に設けたピンゲートを通じて、２枚のクッション面材３１間のキャビティ２３内に溶融樹脂３０を充填する。
［４］充填の完了の直前もしくは直後に金型２０内に圧縮力を加える圧縮工程を開始し、圧縮力により内部の樹脂を展延して金型内に充満させ、クッション面材３１と弁体３３とを一体的に貼着する。
［５］樹脂３０が金型２０内に充満した直後に、所定の圧縮力を付加しつつ金型２０内で成型品を冷却する。
［６］樹脂３０が冷却固化した後、金型２０を開いて成形品（気流制御弁）３５を取り出す。
［７］射出が完了したら次の射出成形のための予備可塑化を開始する。
（５）成形条件
成形条件としては、以下のような値を採用する。
［１］成形温度１８０℃
［２］金型温度３０℃
［３］圧縮コアの圧縮量１５ｍｍ
［４］射出時間２．１秒
［５］圧縮力６ｔｏｎ
［６］冷却時間２０秒
〔比較例〕
本比較例は、本発明の効果を確認するために、従来技術の射出成形法で前記実施例と同一の成形品を得ようとする実験である。
本比較例では、前記実施例と同様の材料および装置等を採用するとともに、溶融樹脂３０を金型２０内に充填して、リブ、肉盗みのない成形品の成形を行うものである。この際、冷却時間を２０秒と４０秒との２段階で行われた。
【００３７】
〔実験結果〕
（１）本実施例により得られた成形品は、クッション面材３１の厚さが６ｍｍから若干減少して４．８ｍｍとなった。また、リブ部は樹脂がクッション面材３１を突き破って完全に露出した。そして、本実施例では、冷却時間が２０秒と短いにも関わらず、成形品に反り変形がなく、良好な成形品となった。
しかも、クッション面材３１に溶融樹脂３０がしみ込んだため、アンカー効果が生じ、クッション面材３１と樹脂３０、言い換えれば弁体３３とが強固に接合された。
以上から、本実施例によれば良好な気流制御弁３５が得られたことが判る。
（２）比較例により得られた成形品のうち、冷却時間が２０秒のものでは、離型後に変形し、良好な成形品が得られなかったが、冷却時間が４０秒のものでは、ほとんど反りのない成形品が得られた。しかし、実施例より２０秒サイクルが長く、このことから、比較例では良好な気流制御弁が得られないことが判る。
【００３８】
以上、本発明について好適な実施形態や実施例を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態や実施例に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
例えば、弁体を構成する合成樹脂としては、ポリプロピレンに限らず、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、および、ポリアミド等の他の合成樹脂でもよく、含有させる充填剤としては、タルクに限らず、炭酸カルシウム、マイカ、ガラス繊維等の他の充填剤でもよく、必要がなければ充填剤は含有しなくともよい。
【００３９】
また、クッション面材としては、エーテル系ウレタンフォームに限らず、エステル・エーテル系ウレタンフォーム等の他の発泡体でもよい。
【００４０】
さらに、リブ３３Ａは格子状に形成されているが、このリブ３３Ａの形状は限定されず、井桁状のリブであってもよい。
また、回転軸部３４に形成した肉抜用の凹部３４Ａの形状および個数は、前記実施形態、実施例に限定されず、断面半円状、台形状、三角形状等でもよく、また数も６箇所以上、あるいは６箇所以下でもよい。
【００４１】
また、クッション面材３１を金型２０にピン２８で固定しているが、これに限らず、金型キャビティ面２６，２７に開けた吸引口およびこの吸引口を真空状態にする真空ポンプ等を有し、吸引口でクッション面材３１を吸い付けて固定する真空吸引手段でもよい。
【００４２】
また、金型としては、固定金型２０Ａに対して進退可能にされた圧縮コア２０Ｃを可動金型２０Ｂに設け、この圧縮コア２０Ｃで溶融樹脂を圧縮するものに限らず、圧縮コアを省略し、固定金型に向かって可動金型を前進させて溶融樹脂を圧縮するものでもよい。
【００４３】
また、気流制御弁３５としては、弁体３３の両面にクッション面材３１が貼着されたものに限らず、片面のみにクッション面材が貼着されたものでもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の積層成形品の製造方法によれば、全体の剛性を得ることができるとともに、冷却時間を短縮しても反り等の変形を防止することができ、かつ、厚肉部による離型時の変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の要部を示す断面図である。
【図２】前記実施形態における成形手順を説明するための図である。
【図３】前記実施例で成形する気流制御弁を示す正面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１射出圧縮成形機
１０射出装置
２０金型
２０Ａ固定金型
２０Ｂ可動金型
２０Ｃ圧縮コア
２３キャビティ
２４固定部
２５非固定部
２６固定側金型キャビティ面
２６Ａリブ用溝
２７可動側金型キャビティ面
２７Ａリブ用溝
３０溶融樹脂
３１表面材であるクッション面材
３３成形品本体である弁体
３４回転軸部
３５積層成型品である気流制御弁

Claims

金型を用いて合成樹脂からなる成形品本体の少なくとも片面の少なくとも一部に柔軟性のある表面材を固定する積層成形品の製造方法であって、
前記表面材が固定される金型キャビティ面にリブ用溝が形成され、
前記表面材が固定されない成形品本体の厚肉部の肉抜きを行う凹部用突起部材が固定金型もしくは可動金型のいずれか一方に設けられ、
前記金型のキャビティ面に前記表面材を固定し、
この状態で前記金型を閉鎖した後、キャビティ内に溶融樹脂を充填させ、その後、前記金型を型締めして内部の溶融樹脂に圧縮力を加えて当該溶融樹脂を前記金型全体に充満させるとともに、前記表面材を突き破って前記リブ用溝に当該溶融樹脂を充填させてリブを形成し、かつ、前記表面材が固定されない成形品本体の厚肉部を形成し、この厚肉部における冷却時の反りの凹側のみに前記凹部用突起部材で凹部を形成することを特徴とする積層成形品の製造方法。
請求項１に記載の積層成形品の製造方法において、前記積層成形品は自動車空調機器用の気流制御弁であることを特徴とする積層成形品の製造方法。
請求項１または請求項２に記載の積層成形品の製造方法において、前記金型は、前記表面材が固定される前進後退可能な圧縮コアを含み構成され、前記溶融樹脂の充填完了後に、前記圧縮コアをキャビティ容積縮小方向に移動させることによって前記溶融樹脂を前記キャビティ内に充満させるとともに、前記表面材の前記リブ用溝対応箇所を突き破らせるようにしたことを特徴とする積層成形品の製造方法。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の積層成形品の製造方法において、前記凹部は、前記表面材が固定されない前記金型キャビティ面の長手方向に沿って断続的に設けられていることを特徴とする積層成形品の製造方法。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の積層成形品の製造方法において、前記表面材は、エーテル系またはエステル・エーテル系ウレタンフォームで形成されていることを特徴とする積層成形品の製造方法。