JP4978234B2 - 自動車用樹脂外装品の製造方法 - Google Patents
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また、溶融した前記繊維強化樹脂を射出して、前記ゲートからキャビティに流入させると、成形型がキャビティに対して突出するガイド部を有することから、前記繊維強化樹脂は、このガイド部に沿った方向へと流れる。すなわち、繊維強化樹脂は、キャビティを前記所定方向に流れて該キャビティに充填される。したがって、繊維強化樹脂に含まれる繊維がキャビティにおいて前記所定方向に配向されることとなるため、このようにして製造された自動車用樹脂外装品は、前記所定方向における線膨張係数をその他の方向に比して小さくすることができ、この所定方向における寸法安定性を高くすることができる。また、上記の構成では、繊維強化樹脂の射出成形という簡素な方法で自動車用樹脂外装品を製造することができる。
上記の構成によれば、前記自動車用樹脂外装品の長手方向における線膨張係数を他の方向よりも小さくすることができる。したがって、樹脂が実際に収縮する長さの絶対量が大きくなり易い長手方向を含めて、自動車用樹脂外装品の収縮する長さの最大値を小さくすることができる。
また、請求項1〜5の何れかに記載の発明において、請求項6に記載の発明によるように、前記繊維強化樹脂の樹脂は、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂との混合物であるといった態様を採用することができる。
以下、本発明の自動車用樹脂外装品の製造方法を車両後方に取り付けられるラゲージガーニッシュの製造方法に適用した第1の実施形態を、図1〜図3を参照して説明する。
材料として用いる繊維強化樹脂は、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂とが90:10〜50:50の比で混合される樹脂材料と、重量平均繊維長が0.1〜100mmのガラス繊維とを含有し、この繊維強化樹脂中にこのガラス繊維は25〜50重量%含まれている。また、この繊維強化樹脂は、30〜80℃における最大線膨張係数が5×10−5以下である。
具体的に、本実施形態では、ガラス繊維として、繊維径17μmのガラス繊維ロービングを用いる。また、ポリカーボネート樹脂として、粘度平均分子量(Mv)が17,800のものを用い、スチレン系樹脂として、重量平均粒径が1,000nmのゴムを20%含有するとともに、マトリックスを構成するモノマー成分の共重合比が、スチレンとアクリロニトリルとの重量比において82:18のものを用いる。なお、粘度平均分子量(Mv)とは、ウデローベ型粘度計を用いて、20℃における塩化メチレン溶液の粘度を測定し、これにより極限粘度〔η〕をもとめて次式により算出した。
そして、クロスヘッドダイに上記ガラス繊維ロービングを通して引きながら、押出機から上記ポリカーボネート樹脂70重量部と上記スチレン系樹脂30重量部との混合物を溶融状態(280℃)でクロスヘッドダイに供給してガラス繊維に含浸させ、その後、賦形ダイを通してストランドとして引き取る。そして、このストランドを冷却させた後に裁断して、ガラス繊維含量32%、長さ11mmのペレットとし、このペレットを後述する射出成形の材料として用いる。
具体的には、材料として用いるガラス繊維は、例えばE−ガラス、S−ガラス、C−ガラス、AR−ガラス、T−ガラス及びR−ガラス等の市販品を用いることができ、その形態としては、ガラス繊維ロービングやロービングをカッティングしたチョップドストランドタイプのものを用いることができる。そして、ガラス繊維は、その繊維径が3〜40μmであることが好ましい。3μm未満では、ガラス含有量が多い場合に相対的にガラス繊維数が増すために樹脂の含浸が困難となり、40μmを超えると、ラゲージガーニッシュ10の成形品の表面外観が悪化する虞があるためである。なお、最適なガラス繊維径は、9〜20μmである。
また、繊維強化樹脂における樹脂材料は、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂であり、上述した樹脂材料に限定されないが、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂との重量比率は90:10〜50:50に設定される。なお、このような重量比率に設定するのは、ポリカーボネート樹脂が過剰となって上記の重量比率よりも多くなると、流動性が低下して成形加工性が低下する一方、ポリカーボネート樹脂の重量比率が上記の比率よりも極少量となると、耐熱性が低下するとともにポリカーボネート特有の強度を発揮できない虞があるためである。また、以上の観点から、このポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂との重量比率は、90:10〜60:40であることがより好ましく、80:20〜60:40であることが更に好ましい。
次に、この材料を用いてラゲージガーニッシュ10を射出成形する方法を図2及び図3に基づいて説明する。図2(a)は、前記ラゲージガーニッシュ10を形成するための成形型30を分解した状態における斜視図であり、図2(b)は、この成形型30を合体させたときの上面図である。また、図3は、図2(b)のA−A線における断面を示している。この成形型30は、図2(a)に示すように、第1の成形型31と第2の成形型36との2つに分割可能に構成されている。なお、この図2(a)では、各成形型31,36の全体の形状を扁平な直方体状として示しているが、この成形型31,36全体の形状及び大きさは特に限定されない。
(1)本実施形態では、ラゲージガーニッシュ10の成形型30が、ラゲージガーニッシュ10の外形に対応するキャビティ本体部41と、該キャビティ本体部41の長手方向の長さよりも短い幅でこの長手方向と直交する方向に延びるキャビティ溝部42と、キャビティ溝部42を介してキャビティ本体部41に連通するゲート43とを有している。そして、成形型30においてキャビティ溝部42がキャビティ本体部41よりも下側に位置するようにこの成形型30配置した後に、溶融した繊維強化樹脂を前記ゲート43からキャビティ溝部42に流入させるようにしている。
また、材料として用いる繊維強化樹脂は、重量平均繊維長0.1〜100mmのガラス繊維を25〜50重量%含有し、30〜80℃における最大線膨張係数が5×10−5以下である。そのため、成形されるラゲージガーニッシュ10においては、重量平均繊維長0.5〜2.0mmのガラス繊維が長手方向に配列されることになり、長手方向の寸法安定性が特に高く、且つ機械的強度及び成形性に優れた品質のものを製造することができる。
次に、自動車用樹脂外装品の製造方法をラゲージガーニッシュの製造方法に適用した第1の参考例について図4に基づいて説明する。この第1の参考例は、上記第1の実施形態の繊維強化樹脂と同じ材料の樹脂を用いているが、図4に示すように、成形型60の構成が、上記第1の実施形態と異なっている。
また、材料として用いる繊維強化樹脂は、重量平均繊維長0.1〜100mmのガラス繊維を25〜50重量%含有し、30〜80℃における最大線膨張係数が5×10−5以下である。そのため、成形されるラゲージガーニッシュ10においては、重量平均繊維長0.5〜2.0mmのガラス繊維が長手方向に配列されることになり、長手方向の寸法安定性が特に高く、且つ機械的強度及び成形性に優れた品質のものを製造することができる。
次に、自動車用樹脂外装品の製造方法をラゲージガーニッシュの製造方法に適用した第2の参考例について図5に基づいて説明する。この第2の参考例は、上記第1の実施形態及び第1の参考例の繊維強化樹脂と同じ材料の樹脂を用いているが、図5に示すように、成形型80の構成が、上記第1の実施形態及び第1の参考例と異なっている。
また、材料として用いる繊維強化樹脂は、重量平均繊維長0.1〜100mmのガラス繊維を25〜50重量%含有し、30〜80℃における最大線膨張係数が5×10−5以下である。そのため、成形されるラゲージガーニッシュ10においては、重量平均繊維長0.5〜2.0mmのガラス繊維が長手方向に配列されることになり、長手方向の寸法安定性が特に高く、且つ機械的強度及び成形性に優れた品質のものを製造することができる。
なお、上記各実施形態及び参考例は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記第1の実施形態及び各参考例では、ラゲージガーニッシュ10に対応するキャビティ本体部41又はキャビティ75,100の側壁において開口するゲート43,73,101,102からキャビティ本体部41又はキャビティ75,100に溶融した繊維強化樹脂を流入させるようにした。しかしながら、以下の(A)〜(C)に示す変形例のように、キャビティ溝部又はキャビティの底面において開口するゲートからキャビティ溝部又はキャビティに溶融した繊維強化樹脂を流入させるようにしてもよい。
する。本変形例の成形型150の構成は、図4に示される第1の参考例の成形型60とゲートの構成が異なるが、その他の構成は同じである。具体的に、本変形例では、第1の参考例と同様に、第1の成形型151と第2の成形型152とが合体してキャビティ165が形成されるとともに、第2の成形型152の凹部153の底面157にはキャビティ165の長手方向に沿って延びる4つのガイド部154が立設している。しかしながら、第1の参考例と異なり、第2の成形型152の凹部153の底面157の中央に第2の成形型152の底面まで貫通するゲート160が形成されている。そして、成形型150をセットした状態で、このゲート160からキャビティ165に溶融した繊維強化樹脂が流入されると、この繊維強化樹脂は、このガイド部154に沿って流れる。したがって、この変形例では、第1の参考例と同等の作用効果を奏することができる。なお、第1の成形型151の凹部の上面にキャビティ165の長手方向に沿って延びる4つのガイド部を立設させてもよい。また、こうしたガイド部の個数および間隔を適宜変更してもよい。
1からの供給方向に沿って放射状に広がるように流れた後、キャビティ175の長手方向と直交する方向において互いに衝突する。そして、繊維強化樹脂は、この衝突により、その後はキャビティ175の長手方向に沿って流れてキャビティ175に充填される。したがって、この変形例では、第2の参考例と同等の作用効果を奏することができる。なお、各ゲート180,181から繊維強化樹脂を同時に流入開始してもよいし、流入開始
のタイミングを若干ずらしてもよい。すなわち、各ゲート180,181から共にキャビティ175に繊維強化樹脂を流入させて、流入した繊維強化樹脂がキャビティ175の長手方向と直交する方向において互いに衝突するようにすればよい。
具体的には、例えば、図2に示される第1の実施形態と図4に示される第1の参考例とを組み合わせるようにしてもよい。すなわち、成形型にキャビティ本体の長手方向に直交するキャビティ溝部とキャビティ本体(キャビティ)の長手方向に延びるように該キャビティ本体(キャビティ)に対して突出するガイド部とを備える成形型を用いてラゲージガーニッシュを製造するようにしてもよい。
Claims (7)
- 溶融した繊維強化樹脂を分割可能な成形型に射出して成形される自動車用樹脂外装品の製造方法であって、
前記繊維強化樹脂は、重量平均繊維長が0.1〜100mmの繊維を25〜50重量%含有し、30〜80℃における最大線膨張係数が5×10−5以下であり、
前記成形型は、前記自動車用樹脂外装品の外形に対応するキャビティ本体部と、該キャビティ本体部における所定方向の長さよりも短い幅で前記所定方向と直交する方向に延びる溝状のキャビティ溝部と、該キャビティ溝部を介して前記キャビティ本体部に連通するゲートとを有し、
前記キャビティ溝部が前記キャビティ本体部よりも下側に位置するように前記成形型を配置した後、
溶融した前記繊維強化樹脂を前記ゲートから前記キャビティ溝部に流入させて、該キャビティ溝部から前記繊維強化樹脂を溢れさせ、
溢れ出した前記繊維強化樹脂を、前記キャビティ本体部の前記所定方向に沿って広がるように、前記キャビティ溝部から前記キャビティ本体部に流入させる
ことを特徴とする自動車用樹脂外装品の製造方法。 - 溶融した繊維強化樹脂を分割可能な成形型に射出して成形される自動車用樹脂外装品の製造方法であって、
前記繊維強化樹脂は、重量平均繊維長が0.1〜100mmの繊維を25〜50重量%含有し、30〜80℃における最大線膨張係数が5×10−5以下であり、
前記成形型は、前記自動車用樹脂外装品の外形に対応するキャビティ本体部と、該キャビティ本体部における所定方向の長さよりも短い幅で前記所定方向と直交する方向に延びる溝状のキャビティ溝部と、前記所定方向に延びるように前記キャビティ本体部に対して突出するガイド部と、前記キャビティ溝部を介して前記キャビティ本体部に連通するゲートとを備え、
前記キャビティ溝部が前記キャビティ本体部よりも下側に位置するように前記成形型をセットした後、
溶融した前記繊維強化樹脂を前記ゲートから前記キャビティ溝部に流入させて、該キャビティ溝部から前記繊維強化樹脂を溢れさせ、
溢れ出した前記繊維強化樹脂を、前記キャビティ本体部の前記所定方向に沿って広がるように、前記キャビティ溝部から前記キャビティ本体部に流入させる
ことを特徴とする自動車用樹脂外装品の製造方法。 - 溶融した繊維強化樹脂を分割可能な成形型に射出して成形される自動車用樹脂外装品の製造方法であって、
前記繊維強化樹脂は、重量平均繊維長が0.1〜100mmの繊維を25〜50重量%含有し、30〜80℃における最大線膨張係数が5×10−5以下であり、
前記成形型は、前記自動車用樹脂外装品の外形に対応するキャビティ本体部と、該キャビティ本体部における所定方向の長さよりも短い幅で前記所定方向と直交する方向に延びる溝状のキャビティ溝部と、前記所定方向と直交する方向に互いに離間して配列されるとともに前記キャビティ溝部を介して前記キャビティ本体部に連通する複数のゲートとを備え、
前記キャビティ溝部が前記キャビティ本体部よりも下側に位置するように前記成形型をセットした後、
溶融した前記繊維強化樹脂を前記複数のゲートから共に前記キャビティ溝部に流入させて、該キャビティ溝部から前記繊維強化樹脂を溢れさせ、
溢れ出した前記繊維強化樹脂を、前記キャビティ本体部の前記所定方向に沿って広がるように、前記キャビティ溝部から前記キャビティ本体部に流入させる
ことを特徴とする自動車用樹脂外装品の製造方法。 - 請求項1〜3の何れか1項において、
前記所定方向は、前記キャビティ本体部の長手方向である
ことを特徴とする自動車用樹脂外装品の製造方法。 - 請求項1〜4の何れか1項において、
前記繊維強化樹脂は、ガラス繊維を含む
ことを特徴とする自動車用樹脂外装品の製造方法。 - 請求項1〜5の何れか1項において、
前記繊維強化樹脂の樹脂は、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂との混合物である
ことを特徴とする自動車用樹脂外装品の製造方法。 - 請求項6において、
前記繊維強化樹脂において、ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂との重量比率は、90:10〜50:50である
ことを特徴とする自動車用樹脂外装品の製造方法。
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