JP4049685B2 - 部分加飾成形品の成形方法 - Google Patents
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Description
【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G1〜G9の複数箇所に設けられており、上方の注入部G1〜G3及び下方の注入部G7〜G9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G4〜G6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G1〜G9の注入順序は、G4、G5→G6→G1、G2、G3→G7、G8、G9の順序としている。
【0018】
最初に、樹脂注入部G4、G5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G6、G1、G2、G3、G7、G8、G9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G4、G5、G6を閉じるようにし、これら注入部G4、G5、G6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G4〜G6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、G1〜G9…樹脂注入部。
Claims (2)
- 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。
- 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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