JP3560210B2

JP3560210B2 - ２色成形方法

Info

Publication number: JP3560210B2
Application number: JP20655797A
Authority: JP
Inventors: 明雄中野; 剣一古田; 篤後藤; 昭義永野
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-07-31
Also published as: JPH1148284A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形による樹脂の２色成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
物性上あるいは意匠上の要求から複数種類の樹脂、あるいは同一種類で色調の異なる複数の樹脂から一つの物品を成形する必要がある場合には、従来より２色成形方法が用いられている。この２色成形方法では、先ず第１キャビティに第１溶融樹脂を射出して第１樹脂部を成形し、次いで第１キャビティに隣接する第２キャビティに第２溶融樹脂を射出して第２樹脂部を成形する。これにより第１樹脂部と第２樹脂部とは互いに溶着し、一体的な２色成形品が形成される。
【０００３】
この２色成形方法では、第１溶融樹脂が第２キャビティへ流入するのを規制するために第１キャビティと第２キャビティとを区画する必要がある。その方法としては、異なる複数の金型を用いる場合には金型自体で区画する方法もあるが、一種類の金型を用いる場合にはスライドコアによる区画が多用されている。
例えば自動車のインストルメントパネルにエアバッグドアを設けるためには、両者を異なる樹脂から形成する必要があり２色成形方法を利用することが好ましい。すなわち、インストルメントパネルは軟質の表皮と硬質の樹脂基材とから構成されているが、同じ材質からエアバッグドアを形成すると、エアバッグの展開時に硬質の樹脂基材の端部が表出することとなる。またエアバッグの展開時にエアバッグドアが割れ、破片が飛散する恐れもある。したがってエアバッグドアは軟質樹脂から形成することが望ましい。
【０００４】
そこで図１に示すようなエアバッグドア３をもつインストルメントパネル１を製造する場合、図３に示すように予め所定形状に賦形された表皮２を成形型４内に配置する。次に、スライドコア４０を前進させて第１キャビティ４１と第２キャビティ４２とを区画し、先ず第１キャビティ４１内においてポリプロピレン（ＰＰ）などの硬質樹脂からインストルメントパネルの樹脂基材を射出成形により形成する。
【０００５】
そして樹脂基材が固化後スライドコア４０を後退させ、第２キャビティ４２内においてオレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）などからエアバッグドアの基材を射出成形により形成する。これにより、第１キャビティ４１と第２キャビティ４２の境界部において、エアバッグドアの基材はインストルメントパネルの樹脂基材と一体的に溶着して一体化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記したインストルメントパネルの２色成形方法では、第１キャビティ４１で形成される樹脂基材が固化する前にスライドコア４０を後退させると、第１キャビティ４１内の溶融樹脂が第２キャビティ４２内に進入してエアバッグドアの基材に混入する。これによりエアバッグドアの基材が硬質となるため、エアバッグの展開時にエアバッグドアが割れて破片が飛散する恐れがある。
【０００７】
したがって、上記したインストルメントパネルの２色成形方法では、第１キャビティ４１において樹脂基材が固化するまで第２キャビティ４２での成形が困難となるため、その時間が長く成形のサイクルタイムが長くなって生産性が低いという不具合がある。
さらに、第２キャビティ４２における射出成形時には、第１キャビティ４１においては樹脂基材と表皮とが一体的に接合されている。そのため第２キャビティ４２へ射出された溶融樹脂の流動により、第１キャビティ４１と第２キャビティ４２との境界部で表皮に熱と応力が作用し、表皮の表面に光沢むらなどの不具合が発生する場合がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、スライドコアが後退したときに第１キャビティの溶融樹脂が第２キャビティへ流動することを阻止するとともに、成形品の外観品質を良好に維持しつつ成形のサイクルタイムを短縮することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の２色成形方法の特徴は、第１キャビティと第２キャビティとからなるキャビティの一方の型面に表皮を配置する表皮配置工程と、スライドコアにより第１キャビティと第２キャビティとを区画した状態で第１キャビティに第１溶融樹脂を射出し、第２キャビティに第２溶融樹脂を射出する射出工程と、第１キャビティを充填した第１樹脂部及び第２キャビティを充填した第２樹脂部が共に溶融状態にあるときにスライドコアを後退させ、次いで第１樹脂部及び第２樹脂部の一方の圧力が他方より高くなるように保圧する保圧工程と、を行うことにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の２色成形方法では、先ずスライドコアが前進して第１キャビティと第２キャビティとを不連通状態に区画する。次に第１キャビティに第１溶融樹脂が射出され、第１キャビティは第１溶融樹脂で充填される。一方、第２キャビティには第２溶融樹脂が射出され、第２キャビティは第２溶融樹脂で充填される。
【００１１】
このとき、第１溶融樹脂が第１キャビティを充填した後に、第２キャビティに第２溶融樹脂を充填してもよいが、第１キャビティの充填完了と第２キャビティの充填完了とがほぼ同時になるように射出の時期を調節することが好ましい。これにより射出時間を短縮することができ、工数が一層低減される。
第１キャビティを充填した第１樹脂部及び第２キャビティを充填した第２樹脂部が共に溶融状態にあるときに、スライドコアを後退させ、第１キャビティと第２キャビティとが連通した状態で保圧工程を行う。第１樹脂部及び第２樹脂部はそれぞれ溶融状態にあるが、スライドコアと接触した界面には、スライドコアに熱を奪われてスキン層が形成されている。したがってスライドコアは無理なく第１キャビティ及び第２キャビティから抜くことができる。
【００１２】
第１キャビティ及び第２キャビティの一方が充填され他方が未充填の状態でスライドコアを後退させると、充填された側のキャビティから未充填のキャビティへ溶融樹脂が流入するため、未充填のキャビティでは樹脂の混合が生じて成形品の物性が損なわれる場合がある。したがって、第１キャビティ及び第２キャビティの両方が充填された状態でスライドコアを後退させることにより、このような不具合の発生を防止することができる。
【００１３】
また成形型内に表皮を配置した状態で成形する表皮一体成形方法に適用しているので、第１キャビティと第２キャビティの境界部においても表皮には溶融樹脂のみが接する。したがって表皮に過大な応力が作用することがなく、通常の表皮一体成形におけるウェルド部分と同様に表皮の外観品質が高く維持される。
そして保圧工程では、第１樹脂部及び第２樹脂部の一方の圧力が他方より高くなるように保圧する。これにより保圧圧力の高い側の樹脂部の溶融樹脂が低い方の樹脂部の内部に楔状に進入するため、両樹脂の接触面積が増大し接合強度が一層増大する。圧力差を設けるには、実際の保圧圧力に差をもたせてもよいし、保圧時間に差をもたせてもよい。
【００１４】
保圧工程では、充填完了までの時間が短い側の樹脂部の保圧時間を長くして、充填完了までの時間が長く粘度が上昇している樹脂部の内部に、粘度の低い充填完了までの時間が短い側の樹脂部が進入するようにすることが好ましい。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。本実施例は、エアバッグドアをもつインストルメントパネルの成形に本発明を適用したものである。
図１に本実施例で成形されるインストルメントパネルの斜視図を、図２に図１のＡ−Ａ断面図を示す。このインストルメントパネル１は、ＰＰ製の樹脂基材１０と、樹脂基材１０表面を覆う表皮２とから構成され、一部にエアバッグドア３が設けられている。エアバッグドア３は、オレフィン系軟質樹脂（ＴＰＯ）よりなるドア基材３０から形成され、インストルメントパネル１から連続する表皮２によって表面が覆われている。
【００１６】
そしてインストルメントパネル１とエアバッグドア３との境界部では、エアバッグドア３のドア基材３０がインストルメントパネル１の樹脂基材１０内へ楔状に進入して一体化している。
上記成形品は以下のようにして製造された。
先ずＰＰよりなる樹脂層２０と、樹脂層２０表面に積層された発泡ＰＰよりなる発泡層２１と、発泡層２１表面に積層されたＴＰＯよりなる表皮層２２とよりなり、ラミネート法により三層が一体的に接合された表皮２を用意する。
【００１７】
この表皮２は、真空成形によりインストルメントパネル１形状に賦形され、図３に示すように成形型４内に配置される。
成形型４には、インストルメントパネル１の樹脂基材１０を成形する第１キャビティ４１と、エアバッグドア３のドア基材３０を成形する第２キャビティ４２が形成され、第１キャビティ４１と第２キャビティ４２の境界部にはスライドコア４０が進退自在に設けられている。
【００１８】
この成形型４を用い、図４に示すタイムチャートに従って成形を行った。先ずＴ_１で成形型４が型閉めされ、型閉めが完了したＴ_２でスライドコア４０が前進して、図３に示すように第１キャビティ４１と第２キャビティ４２の境界部に突出する。スライドコア４０は、先端が表皮２の樹脂層２０に当接した後さらに前進されて表皮２を僅かに圧縮する。自身の弾性反力により表皮２はスライドコア４０の先端表面と圧接され、第１キャビティ４１と第２キャビティ４２は互いに不連通状態で区画される。
【００１９】
スライドコア４０の前進が完了したＴ_３において、溶融ＰＰが第１キャビティ４１に射出され、溶融ＰＰが第１キャビティ４１を充填途中のＴ_４において、溶融ＴＰＯが第２キャビティ４２に射出される。
第１キャビティ４１及び第２キャビティ４２が共に充填され、第１樹脂部１０’と第２樹脂部３０’とが形成された直後のＴ_５において、スライドコア４０が後退する。このときスライドコア４０と接していた第１樹脂部１０’及び第２樹脂部３０’には、スライドコア４０への放熱により冷却されてスキン層が形成されている。したがってスライドコア４０は、溶融樹脂の付着なく後退することができる。
【００２０】
このとき第１樹脂部１０’及び第２樹脂部３０’は共にまだ溶融状態にあるが、第１キャビティ４１及び第２キャビティ４２は共に充填されているので、流動はスライドコア４０の厚さ分生じるだけである。
そしてＴ_６で第２樹脂部３０’の保圧が開始され、それに僅か遅れたＴ_７で第１樹脂部１０’の保圧が開始される。したがって保圧初期には第２樹脂部３０’の圧力が第１樹脂部１０’よりも大きくなり、図５に示すように第１樹脂部１０’の溶融樹脂は第１樹脂部１０’へ進入する。このとき、第１樹脂部１０’では中央部が最も温度が高く最も粘度が低いので、第２樹脂部３０’の溶融樹脂は第１樹脂部１０’の中央部が最も深くなるように楔状に進入する。
【００２１】
そしてＴ_８で第１樹脂部１０’の保圧が終了すると、それに僅かに遅れたＴ_９で第２樹脂部３０’の保圧が終了する。これにより保圧終了時にも第２樹脂部３０’の圧力が第１樹脂部１０’よりも大きくなるようにされている。その後３０秒間保持冷却され、Ｔ_１０で成形型４が開かれてエアバッグドア３をもつインストルメントパネル１が離型される。
【００２２】
すなわち本実施例の２色成形方法によれば、２種類の溶融樹脂を平行して射出しているので、射出時間を短縮することができ成形サイクルがきわめて短縮される。
また本実施例の２色成形方法によれば、インストルメントパネル１とエアバッグドア３との境界部において表皮２には溶融樹脂のみが接触する。したがって通常の射出成形のウェルド部分と同様に、表皮２に大きな応力が作用することがないので、表皮２の外観上の不具合が生じず不良率を著しく低減することができる。
【００２３】
そして本実施例の２色成形方法により成形されたインストルメントパネル１では、エアバッグドア３はＰＰ材が混入することなく、全体がＴＰＯ材から形成されている。したがってエアバッグドア３は軟質性が損なわれることがないので、ＰＰ材の混入によりエアバッグ作動時に割れて飛散するような不具合が回避されている。
【００２４】
さらに、インストルメントパネル１とエアバッグドア３との境界部においては、ＴＰＯ製ドア基材３０がＰＰ製樹脂基材１０中に楔状に進入している。したがって両者の接合強度が格段に向上している。
【００２５】
【発明の効果】
すなわち本発明の２色成形方法によれば、成形品の外観品質を良好に維持しつつ成形のサイクルタイムを短縮することができる。また一方の成形品は確実に１種類の樹脂のみから形成できるので、少なくとも一方の成形品に目的とする特性を確実に与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例で製造されたインストルメントパネルの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の一実施例においてスライドコアを前進させた状態で示す成形型の要部断面図である。
【図４】本発明の一実施例における成形工程のタイムチャートである。
【図５】本発明の一実施例において保圧工程を行っている状態で示す成形型の要部断面図である。
【符号の説明】
１：インストルメントパネル２：表皮３：エアバッグドア
４：成形型１０：樹脂基材１０’：第１樹脂部
３０：ドア基材３０’：第２樹脂部４０：スライドコア

Claims

第１キャビティと第２キャビティとからなるキャビティの一方の型面に表皮を配置する表皮配置工程と、スライドコアにより該第１キャビティと該第２キャビティとを区画した状態で該第１キャビティに第１溶融樹脂を射出し、該第２キャビティに第２溶融樹脂を射出する射出工程と、
該第１キャビティを充填した第１樹脂部及び該第２キャビティを充填した第２樹脂部が共に溶融状態にあるときに該スライドコアを後退させ、次いで該第１樹脂部及び該第２樹脂部の一方の圧力が他方より高くなるように保圧する保圧工程と、を行うことを特徴とする２色成形方法。