JPWO2008047724A1 - 樹脂の多層射出成形方法 - Google Patents

Abstract

２層目の樹脂充填中に、可動盤を所定の可動盤位置（Ｓ１）まで後退させて、２次キャビティの容積を拡大させ、樹脂の充填完了後は、直ちにトグル機構を駆動して、２次キャビティの容積を所定の可動盤位置（Ｓ２）まで縮小するとともに、所定時間の経過後に、再び、トグル機構を駆動して２次キャビティの容積を所定の可動盤位置（Ｓ３）まで拡大する。こうすると、成形品の肉厚、寸法や質量にバラツキが少なく、変形や反りのない高品質な多層射出成形品を、安定的に、得ることが出来る。

Description

本発明は、少なくとも２種類の樹脂成形材料を多層構造に射出成形する、樹脂の多層射出成形方法に関する。

近年、自動車部品や家電製品等に使用される樹脂成形品を作製する手段として、その樹脂成形品の装飾性や多様性を高めたり、あるいは、成形工程時の工程を省略してコストを低減するために、成形と同時に金型内で樹脂成形材料を多層構造とする成形手段が採用されるようになった。

例えば、成形品に装飾性や多様性を高めるために、成形品の表面に、ソフト感を有した樹脂層、高級感を有した着色層、又は、発泡層等を積層した構造体とする成形方法が提案されている。この成形方法では、１層目の樹脂成形材料を金型キャビティ内に射出充填した後、２層目の樹脂成形材料を射出充填する際に、金型キャビティ容積を拡大して、成形が行われる。そして、この成形方法に用いられる射出成形装置の型締機構には、金型キャビティ容積の拡大制御が比較的容易とされる、油圧式の型締シリンダを備えた直圧式が採用されている（特許文献１を参照）。

ところで、この成形方法において、金型キャビティ容積の拡大量は、成形品の厚みや寸法等に影響を及ぼす重要な因子であり、高精度に、再現性高く、制御することが要求される。

しかしながら、このような従来の直圧式の型締機構を採用した成形方法では、作動油の圧縮性や温度変化による粘度の変化により、油圧シリンダの制御精度が変動する。又、シリンダストロークが長いことから、制御応答性が低い。更には、シリンダストロークの制御量と金型の移動量が一対一であるので、位置制御特性の低さから多層射出成形を行うと成形品の厚みが高精度な成形品を得ることが出来ない、といった問題があった。

これに対し、可動盤の後退制御を、可動盤の後退量より大きい運動を行うクロスヘッドで行うことで制御精度を向上させる、トグル式型締装置の型盤位置制御方法が開示されている。この方法によれば、高い精度で可動盤と固定盤との間隔を一定に保つことが可能である（特許文献２を参照）。

しかしながら、従来のトグル式型締装置を用い、トグル機構を屈曲させて金型キャビティ容積を拡大する成形方法では、依然として以下のような問題があった。即ち、２層目の樹脂成形材料を射出充填後にトグル機構を駆動して型開を行い、金型キャビティ容積を拡大して、２層目の樹脂成形材料の充填空間を確保した際の屈曲状態でのトグル機構では、２層目樹脂の充填圧力が可動型面に作用すると、可動盤位置を保持して抗するに必要で十分な保持力を得ることが出来ない。このため、樹脂の充填圧力が可動型面に作用すると、可動盤が後退して、更に、金型キャビティ容積を拡大させて、成形品の厚み精度が維持出来ない、という問題があった。

尚、その他の先行文献として、特許文献３がある。
特開昭５４−８６５５０号公報 特開平８−３０９７７９号公報 米国特許第５７０２８１０号明細書

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、トグル式の型締機構を用いた樹脂の多層射出成形において、成形品の肉厚、寸法や質量にバラツキが少なく、変形や反りのない、高品質な多層射出成形品を安定的に得る、樹脂の多層射出成形方法を提供することにある。研究が重ねられた結果、以下の手段によって、上記課題が解決されることが見出された。

即ち、本発明によれば、金型キャビティに少なくとも２種類の樹脂成形材料を射出充填する射出装置と、トグル機構を用いて金型の開閉と型締とを行う型締装置と、を用いて、金型キャビティに１層目の樹脂成形材料を射出充填して成形した後に、型開動作により可動盤を所定の可動盤位置（Ｓ０）まで後退させ、金型キャビティの容積を拡大して、１層目の樹脂成形材料と金型キャビティ面との間に、２次キャビティを形成し、その形成した２次キャビティに、２層目の樹脂成形材料を射出充填して、多層成形品を得る樹脂の多層射出成形方法において、２層目の樹脂充填中に、可動盤が後退して、所定の可動盤位置（Ｓ１）まで２次キャビティの容積を拡大させ、樹脂の充填完了後は、直ちにトグル機構を駆動して、２次キャビティの容積を所定の可動盤位置（Ｓ２）まで縮小するとともに、所定時間の経過後に、再び、トグル機構を駆動して、２次キャビティの容積を所定の可動盤位置（Ｓ３）まで拡大する樹脂の多層射出成形方法が提供される。

本発明に係る樹脂の多層射出成形方法において、上記２層目の樹脂充填中における２次キャビティの容積の拡大は、トグル機構のクロスヘッドを位置保持し、樹脂の充填圧力が可動型面に作用して可動盤が後退して行われることが好ましい。又は、上記２層目の樹脂充填中における２次キャビティの容積の拡大は、樹脂の充填速度に同期して可動盤が後退するようクロスヘッドを後退制御して行われることが好ましい。

本発明に係る樹脂の多層射出成形方法においては、２層目の樹脂成形材料が発泡剤を含み、２次キャビティを所定の可動盤位置（Ｓ３）までトグル機構を駆動して拡大した後、更に、２次キャビティを所定の可動盤位置（Ｓ４）までトグル機構を駆動して拡大することが好ましい。

本発明に係る樹脂の多層射出成形方法では、２層目の樹脂は低圧状態で金型キャビティ内に充填され、更に低圧で圧縮作用を受け、次いで圧縮力を解放されることから、肉厚、寸法及び質量にバラツキがなく、変形と反りのない高品質な樹脂の多層射出成形品を得ることが出来る。

又、本発明に係る樹脂の多層射出成形方法では、所望する発泡倍率と気泡径とからなる発泡層を有した、肉厚、寸法及び質量にバラツキがなく、変形と反りのない高品質な樹脂の多層射出成形品を得ることが出来る。

本発明に係る樹脂の多層射出成形方法に用いられる射出成形装置の全体図である。 本発明に係る樹脂の多層射出成形方法の一の実施形態を示す図であり、２層目の樹脂を成形する際における可動型位置の変化を説明するための概念図である。 本発明に係る樹脂の多層射出成形方法の他の実施形態を示す図であり、２層目に発泡剤を含む樹脂を成形する際における可動型位置の変化を説明するための概念図である。

符号の説明

１０ 型締装置
１２ 固定盤
１３ 可動盤
１６ トグル機構
１８ リンク駆動機構
３０ 金型
３１ 固定型
３２ 可動型
３３ 金型キャビティ
３４ ２次キャビティ
４０ 射出装置
４１ 第１射出ユニット
４２ 第２射出ユニット
７０ 制御装置
７１ 型締側制御部
７２ 射出側制御部
１００ 射出成形装置
Ｓ０ 可動盤位置（２次キャビティ設定値）
Ｓ１ 可動盤位置（２次キャビティ拡大設定値）
Ｓ２ 可動盤位置（２次キャビティ縮小設定値）
Ｓ３ 可動盤位置（２次キャビティ圧力緩和設定値）
Ｓ４ 可動盤位置（発泡キャビティ設定値）
ｔ１ 圧縮時間（保圧）
ｔ２ 遅延時間（発泡核形成）

以下、図面に基づいて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１〜図３は、本発明を実施するための最良の形態に係る図であり、そのうち、図１は、本発明に係る樹脂の多層射出成形方法に用いる射出成形装置の全体図である。図２は、本発明に係る樹脂の多層射出成形方法の一の実施形態で、２層目の樹脂を成形する際における可動型位置の変化を説明するための概念図であり、図３は、本発明に係る樹脂の多層射出成形方法の他の実施形態で、２層目に発泡剤を含む樹脂を成形する際における可動型位置の変化を説明するための概念図である。

先ず、射出成形装置について、説明する。図１に示すように、本発明に使用する射出成形装置１００は、型締装置１０と、射出装置４０と、型締装置１０及び射出装置４０とを制御する制御装置７０と、金型３０と、を備えている。金型３０は、図１に示すように固定型３１と可動型３２とを備えており、固定型３１と可動型３２とは半押込み構造であって嵌合部で嵌め合わされ、その嵌め合わされた状態で、固定型３１に形成されたキャビティ面と可動型３２に形成されたキャビティ面とが組み合わされて、金型キャビティ３３を形成する構成となっている。２次キャビティ３４は、１層目の樹脂成形材料を射出充填した後に可動型３２を後退させて形成される。

そして、半押込み構造の嵌合部は、金型全周に亘って形成され、樹脂成形材料を射出充填後に、金型キャビティ３３及び２次キャビティ３４の容積を拡大又は縮小しても、キャビティ内に充填した樹脂成形材料が漏れ出すことを防止している。本発明における２次キャビティとは、１層目の成形後に可動型３２が後退（型開）することによって形成され、第１層目樹脂と固定型キャビティ面との間、又は、第１層目樹脂と可動型キャビティ面との間に出来る空隙をいう。

図１に示す型締装置１０は、リンクハウジング１１と、固定盤１２と、可動盤１３と、電動サーボモータ２２を駆動源とするリンク駆動機構１８と、リンク駆動機構１８に駆動されるトグル機構１６及び電動サーボモータ２２を駆動制御する制御用ドライバと、を備え、可動盤１３は、固定盤１２とリンクハウジング１１との間に架設されたタイバー２１により案内されて、トグル機構１６により可動型３２とともに前後進出来るように構成されている。

又、型締装置１０に備えたリンク駆動機構１８のクロスヘッド駆動軸２３には、クロスヘッド１７の位置を検出するための位置センサとして、ストロークセンサ２３が取り付けられており、ストロークセンサ２４によって、クロスヘッド１７の位置を、正確に検出することが出来る。

上述した型締装置１０においては、クロスヘッド１７の位置を検出するための位置センサとして、ストロークセンサ２４を配する構成としたが、クロスヘッド１７の位置を検出するための位置センサが、これに限らないことは勿論であり、電動サーボモータ２２に内蔵されたセンサで検出する方法が適用されてもよい。

又、型締装置１０は、型締力を検出するセンサとして、タイバー２１の固定側一端に型締力センサ２５を備えており、型締力センサ２５は、タイバー２１の伸び量を検出することによって、型締力を検出する構成となっている。

更に、型締装置１０は、型開閉ストロークを検出する型開閉ストロークセンサとして、可動盤位置センサ２６が、可動盤１３の位置を検出するように配されており、可動盤位置センサ２６の計測値から、金型３０の開閉ストローク及び可動盤位置を検出する。そして、これらの検出器からの検出信号を受け、型締制御部７１の出力信号によって、型開閉の制御が行われる。

そして、型締装置１０は、異なる厚さの金型を取り付けるための、型厚調整機構１９を備えている。図示しない駆動手段により、リンクハウジング１１に内挿され、且つ、タイバー２１に螺合した可動ナット２７を回転駆動することで、トグル機構１６を前後進させるようになっている。更に、型厚調整機構１９を駆動することによって、型締力を設定することが出来る。

図１に示す型締装置１０に用いたトグル機構１６は、５つのリンク節を有する５節ダブルトグル式で、クロスヘッド１７を型開閉方向に動作させることによって、可動盤１３の移動と型締力を制御する構成としたが、リンク節が４つである４節ダブルトグル式の機構を、本発明に適用してよい。又、電動サーボモータ２２を用いたリンク駆動機構１８でクロスヘッド１７を駆動する手段としたが、クロスヘッド１７の駆動手段として、油圧シリンダ等を用いた構成としてもよい。

次に、本実施形態に用いる射出装置４０の構成について説明する。図１に示す射出装置４０は、金型キャビティ３３内に１層目の樹脂成形材料を供給する第１射出ユニット４１と、２次キャビティ３４内に２層目の樹脂成形材料を供給する第２射出ユニット４２と、から基本構成され、それぞれの射出ユニットは、バレルと、バレルに内装されフライトを有するスクリュと、バレル内に樹脂成形材料を供給するホッパと、を備え、スクリュを前後進させるスクリュ移動手段と、スクリュを回転駆動するスクリュ回転手段が、設けられている。そして、第１射出ユニット４１及び第２射出ユニット４２は、樹脂流路を開閉するシャットオフバルブ４３、４４を備えている。

前記射出ユニット４１、４２は、スクリュの回転手段によってスクリュが回転することにより、ホッパから、ペレット状の樹脂成形材料が、バレル内に供給される構成になっており、該供給されたペレット状の樹脂成形材料は、バレルに取り付けられたヒータによって加熱され、スクリュの回転で混練圧縮作用を受けることによって溶融し、スクリュ前方に送られる。スクリュ前方に送られた溶融樹脂は、スクリュ移動手段により前進するスクリュによって、バレルの先端に取り付けられたシャットオフバルブ４３、４４を通り、ノズルを介して、金型内のキャビティ３３、３４に射出充填される。

図１に示すように、第１射出ユニット４１は、固定型３１の射出成形装置１００の軸線方向から、金型キャビティ３３内に、第２射出ユニット４２は、固定型３１の射出成形装置１００の軸線と交差方向から、２次キャビティ３４内に、それぞれ溶融樹脂を供給する構成となっている。尚、１層目及び２層目に用いる樹脂成形材料は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂等の汎用熱可塑性樹脂や、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ナイロン）等の汎用エンプラ等を用いることが出来る。

前述した射出装置４０は、スクリュ移動手段及びスクリュ回転手段に電動サーボモータを駆動源として配した構成としたが、油圧シリンダ及び油圧モータ等を駆動源として適用することも出来る。

そして、本実施形態に用いた制御装置７０は、型締装置１０を制御する型締制御部７１と、型締条件を設定する型締条件設定器、及び、射出装置４０を制御する射出制御部７２と、射出条件を設定する射出条件設定器、から基本構成される。

次に、以上のように構成された射出成形装置１００を用いた本発明に係る樹脂の多層射出成形方法について、説明する。成形動作は、下記の手順で行う。

図２に示すように、本発明に係る樹脂の多層射出成形方法の一の実施形態は、型閉と、１層目樹脂の成形と、金型キャビティの容積拡大と、２層目樹脂の成形と、型開との各工程からなる。

（１Ａ）型閉工程では、予め型締条件設置器で設定した型閉条件に基づいてリンク駆動機構１８を駆動して型閉動作を行うとともに、所定の型締力を金型３０に作用させる（トグル機構はメカロック状態）。型締力は、型締力センサ２５によって検出される。

（２Ａ）型閉後の１層目樹脂の成形工程では、第１射出ユニット４１のシャットオフバルブ４３を開いて、１層目の溶融樹脂を金型キャビティ３３内に射出充填する。１層目の溶融樹脂の充填と保圧が完了の後、シャットオフバルブ４３を閉じ、次いで、１層目樹脂の冷却固化状態に応じて設定される所定の冷却時間が計時完了するまで型締力を保持して、１層目樹脂の冷却が行われる（トグル機構はメカロック状態）。

（３Ａ）１層目樹脂冷却完了後の金型キャビティの容積拡大工程では、型締条件設定器で設定した可動盤位置の設定値（Ｓ０）に基づいて型開動作を行って、可動盤１３を後退させて型締力を解放するとともに、金型キャビティ３３の容積を拡大して、２次キャビティ３４を形成する（トグル機構は屈曲状態）。

（４Ａ）２次キャビティ３４が形成された後の２層目樹脂の成形工程では、第２射出ユニット４２のシャットオフバルブ４４を開いて、２層目の溶融樹脂を２次キャビティ３４に射出充填する。この２層目の樹脂充填中には、可動盤１３が後退して可動盤位置が設定値（Ｓ１）となるまで、２次キャビティの容積が拡大される。そして、２層目樹脂の射出充填を終了後、直ちにトグル機構１６を駆動して、予め設定された所定の速度で可動盤位置を設定値（Ｓ２）まで前進させ、２次キャビティ３４の容積を縮小し、２層目樹脂に可動型３２側から保圧圧力を作用させる。次いで、所定の保圧時間ｔ１が経過した後、再度、トグル機構１６を駆動して、予め設定された所定の速度で、可動盤位置を設定値（Ｓ３）まで後退させ、２次キャビティの容積を拡大、保圧圧力を緩和するとともに、所定の冷却時間が計時完了するまで、可動盤位置を保持する（トグル機構は屈曲状態）。

上記した２層目の樹脂充填中におけるキャビティ容積の拡大制御は、可動盤位置が設定値（Ｓ０）にあるクロスヘッド１７を位置保持し、樹脂の充填圧力が可動型３２面に作用して可動盤１３が設定値（Ｓ１）まで押し戻されることによって行われる。タイバー２１は可動盤１３の後退に伴って押し伸ばされ、樹脂の充填挙動に応じた型開量の制御を、タイバー２１の伸びを検出して行う。又、上記した２層目の樹脂充填中におけるキャビティ容積の拡大制御は、可動盤位置が設定値（Ｓ０）にあるクロスヘッド１７を、樹脂の充填速度に同期して、可動盤１３が設定値（Ｓ１）まで後退するよう制御して行うことが出来る。これら何れかの方法を選択的に用いて、２層目の樹脂充填中におけるキャビティ容積の拡大制御を行うことが可能である。

（５Ａ）冷却完了後の型開工程では、型締条件設定器で設定した型開位置の設定値まで、可動盤１３を後退させる。可動盤位置センサ２６の検出信号が、後退位置の設定値を検出した後は、型開位置を保持するように、電動サーボモータ２２を制御して、クロスヘッド１７の位置保持を行う（トグル機構は屈曲状態）。次いで、成形品は、金型３０から押出され、射出成形機１００外に取り出され、次の成形の開始信号を待機する。

ここで、金型キャビティの容積拡大及び圧縮動作において、可動盤１３が固定盤１２に当接する直前のクロスヘッド１７の移動ストロークに対する可動盤１３の移動ストロークは、凡そ１０対１の比率となる。又、クロスヘッド１７の移動速度に対する可動盤１３の移動速度も、凡そ１０対１の比率の挙動を示す。換言すれば、トグル機構１６を備えた型締装置１０ではクロスヘッド１７の位置を制御すれば、可動盤１３はクロスヘッド位置の凡そ１０倍程度の精度で制御されることとなり、高精度な型開閉位置制御を行うことが可能である。

そして、可動盤１３の位置制御では、上述したトグル機構１６の倍率特性を利用し、金型タッチ点にある型締装置１０の可動盤１３を型開方向に移動させた際に検出したクロスヘッド１７の位置と可動盤１３の位置との関係を、位置データとして記憶させ、その記憶したクロスヘッド１７の位置データに基づき、可動盤１３の位置を制御する。この方法によれば、高精度に、金型キャビティの容積拡大量と縮小量とを制御することが出来る。

次に、図３に示すように、本発明に係る樹脂の多層射出成形方法の他の実施形態は、型閉と、１層目樹脂の成形と、金型キャビティの容積拡大と、発泡剤を含む２層目樹脂の成形と、発泡と、型開との各工程からなる。

（１Ｂ）型閉工程では、予め型締条件設置器で設定した型閉条件に基づいて、リンク駆動機構１８を駆動して、型閉動作を行うとともに、所定の型締力を、金型３０に作用させる（トグル機構はメカロック状態）。型締力は、型締力センサ２５によって検出される。

（２Ｂ）型閉後の１層目樹脂の成形工程では、第１射出ユニット４１のシャットオフバルブ４３を開いて、１層目の溶融樹脂を、金型キャビティ３３内に射出充填する。１層目の用油樹脂の充填と保圧が完了の後、シャットオフバルブ４３を閉じ、次いで、１層目樹脂の冷却固化状態に応じて設定される所定の冷却時間が計時完了するまで、型締力を保持して、１層目樹脂の冷却が行われる（トグル機構はメカロック状態）。

（３Ｂ）１層目樹脂冷却完了後の金型キャビティの容積拡大工程では、型締条件設定器で設定した可動盤位置の設定値（Ｓ０）に基づいて型開動作を行って、可動盤１３を後退させて、型締力を解放するとともに、金型キャビティ３３の容積を拡大して、２次キャビティ３４を形成する（トグル機構は屈曲状態）。

（４Ｂ）２次キャビティ３４を形成後の発泡剤を含む２層目樹脂の成形工程では、第２射出ユニット４２のシャットオフバルブ４４を開いて、２層目の溶融樹脂を、２次キャビティ３４に射出充填する。この２層目の樹脂充填中には、可動盤１３が後退して可動盤位置が設定値（Ｓ１）となるまで、２次キャビティの容積が拡大される。そして、２層目樹脂の射出充填を終了後、直ちにトグル機構１６を駆動して、予め設定された所定の速度で可動盤位置を設定値（Ｓ２）まで前進させ、２次キャビティ３４の容積を縮小し、２層目樹脂に可動型３２側から保圧圧力を作用させる。次いで、所定の保圧時間ｔ１が経過した後、再度、トグル機構１６を駆動して、予め設定された所定の速度で、可動盤位置を設定値（Ｓ３）まで後退させ、２次キャビティの容積を拡大、保圧圧力を緩和するとともに、所定の遅延時間ｔ２が計時完了するまで、可動盤位置を保持し、スキン層と発泡核とを形成する（トグル機構は屈曲状態）。

（５Ｂ）スキン層と発泡核とを形成した後の発泡工程では、再び、トグル機構１６を駆動して、予め設定された所定の速度で、可動盤１３を可動盤位置が設定値（Ｓ４）となるまで後退させ、キャビティの容積を拡大する。可動盤位値（Ｓ４）でクロスヘッド１７を位置保持制御し、所定の発泡倍率となる発泡層を形成する。

（６Ｂ）発泡層が形成された後の型開工程では、型締条件設定器で設定した型開位置の設定値まで、可動盤１３を後退させる。可動盤位置センサ２６の検出信号が後退位置の設定値を検出した後は、型開位置を保持するように、電動サーボモータ２２を制御して、クロスヘッド１７の位置保持を行う（トグル機構は屈曲状態）。次いで、成形品は、金型３０から押出され、射出成形機１００外に取り出され、次成形の開始信号を待機する。

ここで、前述した成形品の品質に影響を及ぼす金型キャビティの容積拡大量及び縮小量となる可動盤位置の設定値（Ｓ０〜Ｓ４）の関係について説明する。可動盤位置の設定値（Ｓ０〜Ｓ４）は可動型３２の金型タッチ点からの移動量で表わし、Ｓ０は、２次キャビティ３４を形成する可動型３２の移動量である。

（ａ）Ｓ１の設定値は、Ｓ０の設定値よりも大きな値（Ｓ０＜Ｓ１）に設定する。２層目の樹脂充填中に、可動盤１３が、前述した方法により後退して、可動盤位置がＳ０からＳ１となるまで、２次キャビティの容積が拡大される。このキャビティ容積の拡大により、樹脂充填圧力の低減化が図られ、成形品の偏応力が低減及びキャビティ内のガス抜き効果と、例えばポリエチレンサルファイド（ＰＰＳ）等の流動性の悪い樹脂成形材料の充填が容易に行える効果と、が発現される。Ｓ１は、Ｓ０に０．１〜５．０ｍｍ加算する値が好適である。

（ｂ）Ｓ２の設定値は、Ｓ０の設定値と同等か小さい値（Ｓ２≦Ｓ０）に設定する。２層目樹脂の充填完了後、直ちに、キャビティの容積を縮小し、充填された２層目樹脂をキャビティ内にフルパックして保持する。このキャビティの容積縮小による樹脂流動と成形品の固化状態までの保持時間ｔ１は、０．５〜１０．０Ｓｅｃが好適である。２層目樹脂が発泡剤を含む溶融樹脂を充填する場合は、スキン層を形成する保持時間が設定される。

（ｃ）Ｓ３の設定値は、Ｓ２の設定値よりも大きな値（Ｓ２＜Ｓ３）に設定する。２層目樹脂の応力緩和を目的とし、偏応力、変形や反りの少ない成形品を得ることが出来る。Ｓ３の設定値は、弾性変形量の小さいポリエチレン（ＰＰ）、ポリプロピレン（ＰＥ）やＡＢＳ樹脂等の場合、Ｓ２に加算すること０．１〜１．０ｍｍが好適で、弾性変形量の大きなサーモプラスチックオレフィン（ＴＰＯ）等の場合、Ｓ２に加算すること０．１〜２．０ｍｍが好適である。２層目樹脂が発泡剤を含む溶融樹脂を充填する場合は、キャビティの容積拡大による減圧によって発泡核が形成される。

（ｄ）Ｓ４の設定値は、Ｓ３の設定値よりも大きな値（Ｓ３＜Ｓ４）で発泡層の成形厚みに設定する。２層目の溶融樹脂が発泡剤を含む場合であって、発泡核を発泡セルに成長させる。このキャビティの容積拡大動作を意図的に遅延させて、発泡セル形成に適した樹脂伸長粘度に調整することが出来る。又、キャビティの容積拡大速度を、発泡セルの成長速度に合わせて調整することが好ましい。遅延時間ｔ２は、０．１〜１０．０Ｓｅｃが好適である。

本発明の実施形態において、１層目の樹脂成形材料の成形工程において、予め型締条件設置器で設定した型閉条件に基づいて、リンク駆動機構１８を駆動して型閉動作を行うとともに、所定の型締力を金型３０に作用させる（トグル機構はメカロック状態）構成としたが、例えば、トグル機構が屈曲状態である金型タッチ点から、トグル機構がロッキング状態となる任意の中間位置に、クロスヘッドを設定する低圧型締状態や、金型タッチ点から、所定の隙間を設けて可動盤を配した所定の位置に、クロスヘッドを設定する型開保持状態とする構成を適用することが出来る。この場合においては、１層目の樹脂成形材料を射出充填の後、トグル機構を所定の型締力が作用するロッキング状態まで駆動する構成が好ましい。

以上、説明したことから明らかなように、本発明においては、１層目の樹脂成形材料を射出充填した後に、２次キャビティを形成し、その２次キャビティに、２層目の樹脂成形材料を射出充填する際に、可動盤を後退させて、２次キャビティの容積を、更に拡大する。そして、２層目の樹脂成形材料の充填完了後、直ちに、キャビティの容積を縮小して、充填した樹脂材料を圧縮するとともに、再び、キャビティの容積を拡大して、圧縮力を緩和する構成としたので、内部応力が緩和され、偏応力が少なく、変形や反りを低減した多層成形品を得ることが出来る。更に、クロスヘッドの位置データに基づき、可動盤に位置を制御することから、高精度に、金型キャビティの容積拡大量と縮小量を制御することが出来、成形品の厚み、寸法や質量にバラツキが少ない、高品質な、積層射出成形品を、安定的に、得ることが出来る。

又、２層目の樹脂成形材料が発泡剤を含み発泡層を形成する多層射出成形品の成形においては、クロスヘッドの位置データに基づき、可動盤位置を制御することから、高精度に、金型キャビティの容積拡大量を制御することが出来、所望する発泡セルと発泡層とを有する多層射出成形品を得ることが出来る。

本発明に係る樹脂の多層射出成形方法は、あらゆる樹脂成形品を作製する手段として、利用される。特に、自動車部品や家電製品等に使用される樹脂成形品を作製する手段として、好適に利用される。

Claims (4)

1. 金型キャビティに少なくとも２種類の樹脂成形材料を射出充填する射出装置と、トグル機構を用いて金型の開閉と型締とを行う型締装置と、を用いて、前記金型キャビティに１層目の樹脂成形材料を射出充填して成形した後に、型開動作により可動盤を所定の可動盤位置（Ｓ０）まで後退させ、前記金型キャビティの容積を拡大して、１層目の樹脂成形材料と金型キャビティ面との間に、２次キャビティを形成し、該形成した２次キャビティに、２層目の樹脂成形材料を射出充填して、多層成形品を得る樹脂の多層射出成形方法において、
   ２層目の樹脂充填中に、前記可動盤が後退して、所定の可動盤位置（Ｓ１）まで前記２次キャビティの容積を拡大させ、樹脂の充填完了後は、直ちに前記トグル機構を駆動して、前記２次キャビティの容積を所定の可動盤位置（Ｓ２）まで縮小するとともに、所定時間の経過後に、再び、前記トグル機構を駆動して、前記２次キャビティの容積を所定の可動盤位置（Ｓ３）まで拡大する樹脂の多層射出成形方法。
2. 前記２層目の樹脂充填中における２次キャビティの容積の拡大は、前記トグル機構のクロスヘッドを位置保持し、樹脂の充填圧力が可動型面に作用して可動盤が後退して行われる請求項１に記載の樹脂の多層射出成形方法。
3. 前記２層目の樹脂充填中における２次キャビティの容積の拡大は、樹脂の充填速度に同期して可動盤が後退するよう前記クロスヘッドを後退制御して行われる請求項１に記載の樹脂の多層射出成形方法。
4. 前記２層目の樹脂成形材料が発泡剤を含み、前記２次キャビティを所定の可動盤位置（Ｓ３）まで前記トグル機構を駆動して拡大した後、更に、前記２次キャビティを所定の可動盤位置（Ｓ４）まで前記トグル機構を駆動して拡大する請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂の多層射出成形方法。

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