JPH11286028A - 穴部を有する射出成形体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェルド部の***発生が殆どなく，外観品
質，機械物性にも優れた，穴部を有する射出成形体及び
その製造方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも１つの穴部１６を有すると共
に該穴部１６の近傍において成形時の樹脂流れが互いに
会合したウェルド部を有する射出成形体（ホイールカバ
ー１）において，該射出成形体は，スキン層４１と該ス
キン層４１に内包されたコア層４２とよりなるサンドイ
ッチ成形体であると共に，上記ウェルド部１３において
は内部から表面まで全てコア層４２により形成されたコ
ア層露出部４２１を形成している。また，上記スキン層
４１は，樹脂とガラス繊維との混合物よりなり，一方上
記コア層４２は樹脂よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，自動車のホイールカバーなどの
ように，貫通した穴部を有する射出成形体及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来技術】自動車のホイールには，ホイールカバーが
装着されている。このホイールカバーは，ホイールにお
ける締付ボルトの保護，ホイール及び自動車の意匠性向
上などを目的として用いられている。ところで，このホ
イールカバーの材料としては，ポリプロピレン樹脂に種
々のフィラーを添加したフィラー強化ポリプロピレン樹
脂組成物（以下，強化ＰＰという。）を用いることが検
討されている。

【０００３】かかる強化ＰＰとしては，表面処理無機充
填剤をポリオレフィン樹脂に添加した組成物（特開昭６
０−４７０４３号公報），シラン化合物で処理した無機
質フィラーをプロピレン−エチレンブロック共重合体に
添加した組成物（特開昭６１−１９７６５０号公報），
表面処理剤と共に粉砕処理した無機フィラーを結晶性エ
チレン─プロピレン共重合体に添加した組成物（特開昭
６２−２３５３５０号公報），エチレン・プロピレン・
ブテン−１共重合ゴム（特開平２−２９６８５６号公
報），無機フィラー及びエラストマーをエチレン─プロ
ピレン共重合体に添加した組成物（特開平５−９８１２
２号公報）等が提案されている。また，発明者らは，先
に，ポリプロピレン樹脂にガラス繊維を添加した組成物
により成形したホイールカバーを提案した（特開平６−
８０８３９号公報）。これら従来の組成物は，フィラー
等の強化剤の添加により，主に耐熱性，耐衝撃性の改善
を図っている。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来のポリプ
ロピレン樹脂組成物を用いた場合においても，ホイール
カバーのウェルド部における***について，問題があ
る。即ち，図５Ａに示すごとく，樹脂製の上記ホイール
カバー９は，一般的に，射出成形により製造される。そ
の際，樹脂９５は，成形型７１のキャビティ７２の中に
導入される。キャビティ７２は，ホイールカバー（図
６）を成形するために，複雑な形状を有している。その
ため，キャビティ７２内の樹脂９５の流れ９０も複雑と
なる。

【０００５】また，ホイールカバー９は，図６に示すご
とく，貫通した穴部である風穴９６を有している。その
ため，ホイールカバーの中心部分に位置するゲート９４
より射出された樹脂は，成形型内における上記風穴９６
形成用の中子の下流側において２方向から流れて来た樹
脂が合流してウェルド部９１（図５）を形成する。それ
故，図５Ａ，Ｂ，図６に示すごとく，成形品であるホイ
ールカバー９には，最終的に樹脂流れ９０が出会った部
分であるウェルド部９１に***９３が発生する。

【０００６】ウェルド部の***９３は，図５Ｂに示すご
とく，ガラス繊維８２がホイールカバー９の厚さ方向に
配向しているウェルド部９１と，樹脂流れ方向に配向し
ている一般部９２との収縮差により発生すると考えられ
る。この***９３は，ガラス繊維８２を入れたガラス繊
維強化ＰＰを用いる場合に，特に高く形成され，その高
さ故に，ホイールカバーの表面外観性を損なう。上記隆
起高さ△Ｈは従来のポリプロピレン樹脂組成物を用いた
場合，１０〜６０μｍに達している。

【０００７】また，ホイールカバーは，近年の意匠向上
の観点より，図６に示すごとく，貫通した穴部である風
穴９６の位置，形状を複雑化したり，大穴とするなど種
々の形状が要求され，ウェルド部における表面外観性も
非常に注目されている。そこで，異方性のないフィラー
の使用が考えられるが，この場合には***の高さは低下
するが，その反面，機械物性が低下してしまう。

【０００８】また，このような問題は，上記ホイールカ
バーの外，自動車の樹脂製オーバーフェンダ，ロッカー
モール，バンパー或いは各種樹脂成形品など，穴部を有
する樹脂射出成形体においても同様に生ずる。

【０００９】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，ウェ
ルド部の***発生が殆どなく，外観品質，機械物性にも
優れた，穴部を有する射出成形体及びその製造方法を提
供しようとするものである。

【００１０】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，少なくと
も１つの穴部を有すると共に該穴部の近傍において成形
時の樹脂流れが互いに会合したウェルド部を有する射出
成形体において，該射出成形体は，スキン層と該スキン
層に内包されたコア層とよりなるサンドイッチ成形体で
あると共に，上記ウェルド部においては内部から表面ま
で全てコア層により形成されたコア層露出部を形成して
おり，また，上記スキン層は，樹脂とガラス繊維との混
合物よりなり，一方上記コア層は樹脂よりなることを特
徴とする穴部を有する射出成形体である。

【００１１】本発明において最も注目すべきことは，上
記射出成形体はスキン層とコア層とよりなるサンドイッ
チ成形体であると共に，上記ウェルド部においては上記
コア層露出部を形成していること，及び上記スキン層は
樹脂とガラス繊維との混合物よりなり，一方コア層は樹
脂よりなることである。上記のコア層露出部は，射出成
形体の内部から表面まで全てコア層材料により形成され
ている部分であり，この部分にはスキン層は形成されて
いない。このコア層露出部は，サンドイッチ成形体の成
形時において，スキン層の一部分をコア層の圧力によっ
て突き破ることにより形成する。

【００１２】また，上記スキン層材料に用いる樹脂とし
ては，ポリプロピレン樹脂，ポリアミド樹脂，ＰＰＯ樹
脂，ＰＰＯ樹脂＋ポリスチレン樹脂，ＡＢＳ樹脂，ＡＳ
Ａ樹脂などがある。また，上記樹脂に混合するガラス繊
維としては，長さが０．０５〜２．０ｍｍ，直径５〜２
０μｍのものを用いることが好ましい。この場合には，
スキン層の強度を充分に確保することができる。なお，
上記ガラス繊維の他に，他のフィラーも併用することが
できる。かかるフィラーとしては，タルク，炭カルなど
がある。また，上記コア層材料に用いる樹脂としては，
ポリプロピレン樹脂，ポリアミド樹脂，ＰＰＯ樹脂，Ｐ
ＰＯ樹脂＋ポリスチレン樹脂，ＡＢＳ樹脂，ＡＳＡ樹脂
などがある。このコア層材料には，上記フィラーを混合
することもできる。

【００１３】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，射出成形体のウェルド部がコア層露
出部により構成されている。そして，該コア層露出部は
コア層材料により形成され，また該コア層材料は，ガラ
ス繊維を混合していない樹脂からなる。そのため，ウェ
ルド部は，上記従来技術で示したごとく，ガラス繊維が
射出成形体の厚さ方向に配向して***を生ずるというこ
とがない。それ故，かかる***の発生がなく，外観品質
にも優れている。

【００１４】また，射出成形体は上記ウェルド部を除い
て，上記サンドイッチ成形体を構成しており，更にその
スキン層はガラス繊維によって充分な機械的強度を有し
ている。また，上記のコア層露出部の幅は，５〜１００
ｍｍという狭い範囲である。それ故，本発明の射出成形
体は，機械物性にも優れている。

【００１５】次に，請求項２の発明のように，上記コア
層は，上記樹脂と，上記スキン層中のガラス繊維よりも
平均長さが短い短繊維のガラス繊維とよりなることが好
ましい。この場合には，コア層及びコア層露出部を形成
するコア層材料が上記短繊維のガラス繊維を含有してい
るため，コア層露出部の強度が高くなる。なお，上記コ
ア層材料中の短繊維のガラス繊維としては，例えば長さ
０．０５〜０．５ｍｍのものを用いる。そのため，コア
層露出部における***発生はなく，外観性も損なわれな
い。なお，上記短繊維のガラス繊維の長さが０．０５ｍ
ｍ未満の場合には，補強効果に乏しく，耐熱性と剛性を
確保し難い。一方，０．５ｍｍを越えると上記***の発
生及び外観性低下のおそれがある。

【００１６】次に，請求項３の発明のように，上記コア
層は，上記スキン層中のガラス繊維よりも少ない量のガ
ラス繊維を有していることが好ましい。この場合には，
上記穴部の近傍におけるウェルド部が，従来例のごとき
***を有しておらず，かつ外観品質，機械物性にも優れ
たホイールカバーを提供することができる。

【００１７】次に，上記射出成形体を製造する方法とし
ては，請求項５に示すごとく，上記穴部を形成するため
の穴部形成部を有する成形型内に，上記射出成形体の全
表面を被覆する量よりも少ない量のスキン層材料を射出
すると共に該スキン層材料中にコア層材料を注入し，上
記スキン層材料が上記ウェルド部の近くに達したときに
は上記コア層材料の注入圧力によりスキン層を破って上
記コア層露出部を形成させることを特徴とする穴部を有
する射出成形体の製造方法がある。本発明によれば，上
記のごとき優れた射出成形体を，容易に製造することが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる，穴部を有する射出成形体
及びその製造方法について，図１〜図４を用いて説明す
る。本例の，穴部を有する射出成形体は，自動車のホイ
ールに装着するホイールカバー１（図２）である。

【００１９】本例のホイールカバー１は，図１及び図２
に示すごとく，風穴用の６つの穴部１６を有すると共
に，該穴部１６の近傍において成形時の樹脂流れが互い
に会合したウェルド部１３を有する。該ホイールカバー
１は，スキン層４１と該スキン層４１に内包されたコア
層４２とよりなるサンドイッチ成形体であると共に，上
記ウェルド部１３においては内部から表面まで全てコア
層４２により形成されたコア層露出部４２１を形成して
いる。また，上記スキン層４１は，樹脂とガラス繊維と
の混合物よりなり，一方上記コア層４２は樹脂よりな
る。

【００２０】また，上記ホイールカバーである射出成形
体を製造する方法としては，図２〜図４に示すごとく，
上記穴部１３を形成するための穴部形成部を有する成形
型５内に，上記射出成形体の全表面を被覆する量よりも
少ない量のスキン層材料４１０を射出すると共に該スキ
ン層材料４１０中にコア層材料４２０を注入する（図
３）。そして，上記スキン層材料４１０が上記ウェルド
部１３の近くに達したときには上記コア層材料４２０の
注入圧力によりスキン層４１を破ってコア層材料４２０
を表面に露出させ，上記コア層露出部４２１を形成させ
る。

【００２１】また，図３は，上記製造方法における，サ
ンドイッチ成形法を行なう際のゲート付近における，ス
キン層材料４１０とコア層材料４２０の射出方法につき
説明している。即ち，成形型５は，ホイールカバー１を
成形するためのキャビティ５４を有する。そして，この
キャビティ５４内にゲート５３より，まずスキン層材料
４１０を射出する。このスキン層材料４１０の量は，ホ
イールカバー１の全表面を被覆するに必要な量よりも少
ない。つまり，上記ウェルド部１３におけるコア層露出
部４２１の部分を覆う量だけ少ない量にしてある。

【００２２】次に，上記必要量のスキン層材料４１０の
中に，該スキン層材料４１０と併行して又はスキン層材
料４１０の射出後に，コア層材料４２０を注入する。こ
れにより，両材料は，図３，図２に示すごとく，スキン
層材料４１０によってスキン層４１を形成しつつキャビ
ティ５４内を進む。そして，上記穴部形成部（中子）に
おいて両方向に分かれ，再び，中子の後方部１３０にお
いて，図４（Ａ），（Ｂ）に示すごとく，会合する（図
１の樹脂流れ参照）。そして，図４（Ｂ）に示すごと
く，ウェルド部１３を形成する。これにより，上記ホイ
ールカバー１が得られる。

【００２３】次に，本発明の作用効果につき説明する。
本例においては，射出成形体としてのホイールカバー１
のウェルド部１３がコア層露出部４２１により構成され
ている。そして，該コア層露出部４２１はコア層材料４
２０により形成され，また該コア層材料４２０は，ガラ
ス繊維を混合していない樹脂からなる。そのため，ウェ
ルド部１３は，上記従来技術で示したごとく，ガラス繊
維が射出成形体の厚さ方向に配向して***を生ずるとい
うことがない。それ故，かかる***の発生がなく，外観
品質にも優れている。

【００２４】また，ホイールカバー１は上記ウェルド部
１３を除いて，上記サンドイッチ成形体を構成してお
り，更にそのスキン層４１はガラス繊維によって充分な
機械的強度を有している。また，上記のコア層露出部４
２１の幅は，５〜１００ｍｍという狭い範囲である。そ
れ故，本発明の射出成形体は，機械物性にも優れてい
る。

【００２５】実施形態例２ 次に，上記実施形態例１に示したホイールカバーの具体
例につき説明する。本例において，上記スキン層材料と
しては，ポリプロピレン樹脂とガラス繊維とを用いた。
上記ガラス繊維としては，長さ０．５ｍｍ，直径５０μ
ｍの長繊維を用いた。

【００２６】上記ガラス繊維は，ポリプロピレン樹脂１
００重量部に対して２０重量部用いてある。一方，コア
層材料としては，ポリプロピレン樹脂を用いた。その他
は，実施形態例１と同様である。

【００２７】実施形態例３ 実施形態例１に示したホイールカバーの具体例につき，
実施形態例２と同様に説明する。本例においては，コア
層材料として，ポリプロピレン樹脂とガラス繊維との混
合物を用いた。但し，ガラス繊維は，長さ０．１ｍｍ，
直径５０μｍで，スキン層材料中のガラス繊維よりも短
い短繊維である。

【００２８】また，コア層材料中のガラス繊維は，ポリ
プロピレン樹脂１００重量部に対して１０重量部と，ス
キン層材料の場合よりも少ない。その他は，実施形態例
２と同様である。

【００２９】上記実施形態例２及び３により得られたホ
イールカバーは，ウェルド部における***はなく，また
外観性にも優れていた。また，機械物性について検討す
るため，ウェルド部における曲げ弾性率及びアイゾット
衝撃強度について測定した。その結果，実施形態例２及
び３のホイールカバーは，共に自動車用のホイールカバ
ーとして十分に満足しうる機械物性を有していることが
分かった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば，ウェルド部の***発生
が殆どなく，外観品質，機械物性にも優れた，穴部を有
する射出成形体及びその製造方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，ホイールカバーの要部
断面斜視図。

【図２】実施形態例１における，ホイールカバーの斜視
図。

【図３】実施形態例１のホイールカバーのサンドイッチ
成形における，ゲート付近の説明図。

【図４】実施形態例１のホイールカバーのサンドイッチ
成形における，ウェルド部付近の説明図。

【図５】従来例における，ウェルド部の***が発生する
原因を示す説明図。

【図６】従来例における，ホイールカバーの斜視図。

【符号の説明】

１．．．ホイールカバー， １３．．．ウェルド部， １６．．．穴部， ４１．．．スキン層， ４１０．．．スキン層材料， ４２．．．コア層， ４２０．．．コア層材料， ４２１． ．．コア層露出部，

フロントページの続き (72)発明者 寺本 泰庸 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 向井 浩 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの穴部を有すると共に該
   穴部の近傍において成形時の樹脂流れが互いに会合した
   ウェルド部を有する射出成形体において，該射出成形体
   は，スキン層と該スキン層に内包されたコア層とよりな
   るサンドイッチ成形体であると共に，上記ウェルド部に
   おいては内部から表面まで全てコア層により形成された
   コア層露出部を形成しており，また，上記スキン層は，
   樹脂とガラス繊維との混合物よりなり，一方上記コア層
   は樹脂よりなることを特徴とする穴部を有する射出成形
   体。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記コア層は，上記
   樹脂と，上記スキン層中のガラス繊維よりも平均長さが
   短い短繊維のガラス繊維とよりなることを特徴とする穴
   部を有する射出成形体。
3. 【請求項３】 請求項２において，上記コア層は，上記
   スキン層中のガラス繊維よりも少ない量のガラス繊維を
   有していることを特徴とする穴部を有する射出成形体。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，
   上記射出成形体は，複数の穴部を有するホイールカバー
   であることを特徴とする穴部を有する射出成形体。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載の射
   出成形体を製造する方法であって，上記穴部を形成する
   ための穴部形成部を有する成形型内に，上記射出成形体
   の全表面を被覆する量よりも少ない量のスキン層材料を
   射出すると共に該スキン層材料中にコア層材料を注入
   し，上記スキン層材料が上記ウェルド部の近くに達した
   ときには上記コア層材料の注入圧力によりスキン層を破
   って上記コア層露出部を形成させることを特徴とする穴
   部を有する射出成形体の製造方法。