JP4049685B2 - 部分加飾成形品の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば部分的に加飾シートで装飾される車両用インストルメントパネル等の部分加飾成形品の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば樹脂製品の外観部に高級感を出したり、クッション性を高めたり、肌触り性を良くする等のため、表面の一部分に高級感のある意匠が施されたり、起毛性のある素材等から形成される加飾シートを一体化するようなことが行われており、このような樹脂成形品を成形する技術として、例えば金型に加飾シートをセットして型締めした後、加飾シートをセットしていない金型の射出注入孔から加飾シートの裏側に向けて溶融樹脂の射出注入を開始し、その後、順次その他の位置の射出注入孔から溶融樹脂を注入してキャビティ内に充填して部分加飾樹脂成形品を成形する方法や、特開平９−２６７３５３号のように、金型を半開き状態にし、加飾シートに対向する位置の射出注入孔から加飾シートの裏側に向けて溶融樹脂を射出し、金型を閉じながらこれを展延した後、加飾シートの外縁から離れた位置の射出注入孔から溶融樹脂を射出してキャビティ全体に充填して部分加飾樹脂成形品を成形するような方法等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者のように、加飾シートに対向する位置の射出注入孔から直接加飾シートに向けて溶融樹脂の射出注入を開始する方法では、高温の溶融樹脂が直接加飾シートの裏面に射出されるため、加飾シート表面の加飾面が射出圧によって潰れたり、キャビティ内流動圧の影響によって加飾シートが伸びたり、破れたりする等の問題があり、また、保圧（二次圧）時にキャビティ内を注入時より高圧にして硬化時のヒケ等を防止しようとする場合にも、加飾シートが動いたり、加飾面が潰れたり、シートが伸びたりする等の問題がある。
また、後者のように、金型を半開き状態にして射出すれば、射出圧や流動圧の軽減が図られて加飾シートに生じる各種不具合を抑制できるものの、半開き状態で注入された溶融樹脂の硬化速度と、型締め後注入された溶融樹脂の硬化タイミングが異なるため、温度差によるヒビ、歪み等の発生原因ともなるという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、加飾シートを金型にセットして溶融樹脂を射出注入して部分加飾樹脂成形品を作製するにあたり、射出圧やキャビティ内流動圧等により、シートの加飾面が潰れたり、シートが動いたり、伸びたり、破れたりするような不具合を防止することを防止し、品質不良が生じないようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、一対の金型のうち、いずれか一方側の金型の成形面に加飾シートをセットし、射出注入孔からキャビティ内に溶融樹脂を注入した後、二次圧をかけて部分的に加飾された成形品を成形する方法において、加飾シートを、射出注入孔が設けられる第１金型のシートセット面にセットするとともに、この射出注入孔から第２金型に向けて溶融樹脂を射出し、その後、シートセット面に対向するかまたはその周辺の第２金型の成形面に形成される型内ランナー等を通して溶融樹脂をキャビティ内に充填し、二次圧をかける前に型内ランナーの溶融樹脂をシートセット面に向けて圧縮するようにした。
【０００６】
このように、射出注入孔が設けられる第１金型の成形面をシートセット面にし、この第１金型の射出注入孔から第２金型に向けて溶融樹脂を射出すれば、溶融樹脂が直接加飾シートに向けて射出されないため、射出圧によって加飾シートの加飾面が潰れたり、熱によってシートが伸び易くなるような不具合が抑制される。
また、第２金型の成形面のうち、シートセット面に対向するか、またはその周辺に型内ランナーを設けて、溶融樹脂が型内ランナーを通過することで、加飾シート前面の溶融樹脂の流速を低減させるようにし、加飾シートの動きや、伸び等の不具合を抑制するよう図る。
【０００７】
ここで、型内ランナーとしては、例えば溶融樹脂を注入する際に、実際の製品形状の肉厚より厚肉にして、キャビティ内を流動する溶融樹脂の流速を低めることが出来るようにされた部分であり、シートセット面に対向する領域の全域を型内ランナーとする必要はなく、シートセット面に対向する領域のうち部分的なエリアで良い。
そして、溶融樹脂を注入した後二次圧をかける前に、型内ランナーの溶融樹脂をシートセット面に向けて圧縮して実際の製品形状の肉厚に戻すことにより、その後の二次圧（保圧）の効果が型内ランナー内の樹脂にも有効に作用して、同部にヒケ等が発生しないようにする。
【０００８】
また本発明では、前記射出注入孔を、シートセット面内またはその近傍と、シートセット面から離れた位置とに複数設けるようにし、二次圧をかける際には、シートセット面内またはその近傍の射出注入孔を閉じるようにした。
【０００９】
このように、二次圧をかける前にシートセット面内またはその近傍の射出注入孔を閉じるようにすれば、例えば射出時の圧力より高い二次圧をかける際に加飾シートに大きな流動圧がかからず、シートの動きや伸び等の不具合を起こしにくくなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで、図１は本発明に係る成形方法により成形した車両用インストルメントパネル成形品の説明図、図２は型内ランナーの説明図、図３は型内ランナーの溶融樹脂を圧縮する状態の説明図である。
【００１１】
本発明に係る部分加飾成形品の成形方法は、例えば図１に示すような車両用インストルメントパネル１を射出成形する際、外観表面等の一部に、意匠性や機能性等を向上させるための加飾シート２（図のハッチング部分）を一体化させるような技術において、溶融樹脂の射出圧や、キャビティ内を流動する際の流動圧等による加飾シート２への悪影響を防止することにより、加飾シート２の加飾面が潰れたり、シート２が動いたり、伸びたり、破れたりするような不具合を防止できるようにされている。
【００１２】
ここで、加飾シート２としては、例えば織布、不織布等の繊維素材や、ＴＰＯ（オレフィン樹脂）、塩化ビニル、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂シートまたは発泡樹脂シート等が適用可能であるが、本実施例では、ＴＰＯシートとしている。
また、射出樹脂としては、例えばポリエチレンや、ポリプロピレンや、ポリスチレンや、ポリアミドや、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体や、エチレン−プロピレンブロック共重合体等の射出成形に常用されている樹脂素材が適用可能である。
【００１３】
そして、このようなインストルメントパネル１の樹脂注入部は、図のＧ_１〜Ｇ_９の複数箇所に設けられており、上方の注入部Ｇ_１〜Ｇ_３及び下方の注入部Ｇ_７〜Ｇ_９は加飾シート２から離れた位置に設けられ、中間部の注入部Ｇ_４〜Ｇ_６は加飾シート２のシート面内に設けられている。
【００１４】
それでは、図２、図３に基づきインストルメントパネル１の成形方法について説明する。
まず、図３に示す一対の第１、第２金型１１、１２のうち、射出注入孔としてのノズル１３やスプルー１４が設けられる第１金型１１の成形面に加飾シート２を装着する。ここで加飾シート２を固定する手段等は任意であり、例えば第１金型１１の成形面に、加飾シート２の一部が係止される係止部を形成しておくようにしても良く、或いはその他の方法で固定しても良い。そして、この加飾シート２が装着される第１金型１１の成形面部分をシートセット面１１ｓと称する。
【００１５】
また、この加飾シート２には、スプルー１４の位置に対応する箇所に予め孔２ｈが形成されており、この孔２ｈがスプルー１４の位置に合わせてセットされることにより、スプルー１４から射出される溶融樹脂が孔２ｈを通して、対向する第２金型１２に向けて射出されるようにしている。
【００１６】
一方、第２金型１２には、スプルー１４の開口部に対向する位置にランド部１２ｎが設けられ、また、シートセット面１１ｓに対向する位置には、型内ランナーｒを形成するための凹所１２ｄと、スライドプレート１５が設けられている。
そして、スライドプレート１５が所定位置より後退することにより、加飾シート２との間のキャビティの厚みａが成形品の厚みｂ以上に広がって型内ランナーｒが形成されるようにされ、所定位置まで前進することによって、キャビティの厚みが成形品の厚みｂに一致し、型内ランナーｒが消滅するようにしている。
【００１７】
そして、前記のように第１金型１１のシートセット面１１ｓに加飾シート２を装着した後、図３（ａ）に示すように、第２金型１２のスライドプレート１５を後退させて型内ランナーｒを形成した状態で型締めし、ノズル１３、スプルー１４を通してキャビティ内に溶融樹脂を射出する。
この際、高温、高圧の溶融樹脂は加飾シート２に向けて直接射出されることがないため、加飾シート２の加飾面が潰れたりするような不具合がなく、また熱により伸び易くなるような傾向が抑制される。
また、射出された溶融樹脂は、最初に加飾シート２の前面のキャビティ内に充填されるのが望ましいため、図１に示すインストルメントパネル１の成形方法では、各樹脂注入部Ｇ_１〜Ｇ_９の注入順序は、Ｇ_４、Ｇ_５→Ｇ_６→Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_３→Ｇ_７、Ｇ_８、Ｇ_９の順序としている。
【００１８】
最初に、樹脂注入部Ｇ_４、Ｇ_５から射出された溶融樹脂は、加飾シート２前面のキャビティ内に充填されるが、この際、溶融樹脂は、図２に示すように、型内ランナーｒを通して充填される。そして型内ランナーｒを通過する溶融樹脂の流速は低められており、加飾シート２が動いたり、伸ばされたりするような不具合が抑制される。
【００１９】
そして、その後、各樹脂注入部Ｇ_６、Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_３、Ｇ_７、Ｇ_８、Ｇ_９から溶融樹脂が射出され、キャビティ内の全てに溶融樹脂が充填されると、二次圧（保圧）をかける前にスライドプレート１５を前進させ、図３（ｂ）に示すように、型内ランナーｒの溶融樹脂を加飾シート２に向けて圧縮し、同部のキャビティの厚みを成形品の厚みｂにする。
ここで、スライドプレート１５によって型内ランナーｒの樹脂を圧縮しない場合には、同部が厚肉になりすぎてその後の二次圧の効果が及ばず、同部にヒケ等が発生する原因となる。
【００２０】
そして、二次圧をかける前に、加飾シート２面内の樹脂注入部Ｇ_４、Ｇ_５、Ｇ_６を閉じるようにし、これら注入部Ｇ_４、Ｇ_５、Ｇ_６が閉じられてから二次圧をかける。
すると、加飾シート２に大きな流動圧がかからず、加飾シート２の動きや、伸び等の不具合を起こしにくくなる。
【００２１】
ところで、第２金型１２のランド部１２ｎに、図２に示すようなサイドゲート溝ｍを設け、スプルー１４から射出された溶融樹脂が、加飾シート２前面のキャビティ内に充填されるのを促進するようにすることも有効である。
このように、加飾シート２前面のキャビティ内に溶融樹脂が充填されるのを促進するようにすれば、加飾シート２を定位置に保持して位置ずれ等の不具合を一層抑制できて好適である。
【００２２】
尚、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば成形品はインストルメントパネルに限られるものではなく、その他の製品であっても良く、また、樹脂注入部Ｇ_４〜Ｇ_６は、加飾シート２のシート面内に設けられる場合に限られず、加飾シート２の近傍に設けられる場合でも同様に適用できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る部分加飾成形品の成形方法は、予め金型にセットされる加飾シートを、射出注入孔が設けられる金型にセットするとともに、反対側の金型の成形面に型内ランナーを形成し、溶融樹脂を射出した後、二次圧をかける前に型内ランナーの溶融樹脂をシートセット面に向けて圧縮するようにしたため、加飾シートの潰れや、位置ずれや、伸びや、破れ等の不具合を抑制できる。
また、二次圧をかける際に、シートセット面内またはその近傍の射出注入孔を閉じるようにすれば、シートの位置ずれや、伸び等の不具合を一層抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る成形方法により成形した車両用インストルメントパネル成形品の説明図
【図２】型内ランナーの説明図
【図３】型内ランナーの溶融樹脂を圧縮する状態の説明図で、（ａ）は圧縮前の状態図、（ｂ）は圧縮後の状態図
【符号の説明】
１…インストルメントパネル、２…加飾シート、１１…第１金型、１１ｓ…シートセット面、１２…第２金型、１４…スプルー、ｒ…型内ランナー、Ｇ_１〜Ｇ_９…樹脂注入部。

Claims (2)

1. 一対の金型のうち、いずれか一方側の金型の成形面のみに加飾シートをセットし、射出注入孔からキャビティ内に溶融樹脂を注入した後、二次圧をかけて部分的に加飾された成形品を成形する方法であって、前記加飾シートを、射出注入孔が設けられる第１金型のシートセット面にセットする工程と、この射出注入孔から前記シートセット面に対向する第２金型に向けて溶融樹脂を射出した後、前記シートセット面に対向するかまたはその周辺の第２金型の成形面に形成される型内ランナーを通して溶融樹脂をキャビティ内のすべてに充填する工程と、前記キャビティ内のすべてに溶融樹脂を充填した後であって二次圧をかける前に前記型内ランナーの溶融樹脂をシートセット面に向けて圧縮する工程とを備えたことを特徴とする部分加飾成形品の成形方法。
2. 前記射出注入孔は、シートセット面内またはその近傍と、シートセット面から離れた位置とに複数設けられており、前記二次圧をかける際には、シートセット面内またはその近傍の射出注入孔を閉じることを特徴とする請求項１に記載の部分加飾成形品の成形方法。

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