JP2008023830A - 表皮付き樹脂成形品及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】キャビティを流動する溶融樹脂の流速を部分的に調節して溶融樹脂が表皮の表面側に漏れ出るのを防ぐ。
【解決手段】成形品本体を構成する樹脂製基材３と、成形品表面層を構成する樹脂製表皮５とからなり、基材３が平坦部と側面部とからなる表皮付き樹脂成形品１を成形する。成形型の平坦部に対応するゲート（ゲートに対応する位置に符号１１を付す）から射出されてゲートから遠く離れた側面部に対応するキャビティに達する第１溶融樹脂１５が、ゲートに近い側面部に対応するキャビティを経て流動する第２溶融樹脂１７より合流点に一足早く達するように、成形型に第２溶融樹脂１７の流れに抵抗を付与する複数個の凸条部が形成され、この凸条部によって、側面部の裏面に複数個の凹条部７が周方向に間隔をあけて側面部端末に向かって延びるように形成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車の内装品等に使用される表皮付き樹脂成形品及びその成形方法に関するものである。

特許文献１，２には、予め成形品表面形状に成形された表皮をキャビティ型の成形品表面形状に対応する凹部にセットし、成形型を型閉じした状態で、上記キャビティ型の凹部とコア型の成形品裏面形状に対応する凸部との間に形成されたキャビティに溶融樹脂を射出することにより、平坦部と該平坦部の外周縁から裏面側に屈曲した側面部とからなる基材の表面に表皮が一体に接合された表皮付き樹脂成形品を成形する技術が開示されている。上記特許文献１では、表皮端末に内方に向かって傾斜する傾斜部を全周に亘って形成し、一方、上記特許文献２では、表皮端末に外方に向かって突出するフランジ部を全周に亘って形成し、成形時にキャビティに射出された溶融樹脂の樹脂圧で上記傾斜部やフランジ部を成形面に密着させて上記溶融樹脂が表皮の表面側に漏れ出ないようにして樹脂成形品の外観が損なわれないようにしている。
特開平１１−７７７３９号公報（段落００３６欄、図１） 特開２００２−１７２６４８号公報（段落００１１欄、００１２欄、図３）

ところで、上述のような樹脂成形品を成形する場合、成形品の形状や成形型の構造によっては、基材の平坦部の偏った位置に対応してコア型に形成されたゲートを経てキャビティに溶融樹脂を射出することがある。図６はこのような成形型を用いて成形された成形品ａを示し、ｂは成形品本体を構成する樹脂製基材、ｃは該基材ｂの表面に一体に接合され成形品表面層を構成する樹脂製表皮であり、上記ゲートに対応する位置には符号ｄを付している。また、図中一点鎖線はゲートからキャビティに広がる溶融樹脂の全体の流れを示し、この溶融樹脂のうち、上記ゲートから遠く離れた基材ｂの側面部に対応するキャビティに向かって直接流動する溶融樹脂に符号ｆを付して第１溶融樹脂と称呼するとともに、上記ゲートに近い基材ｂの側面部に対応するキャビティを経てキャビティの端末に沿って流動する溶融樹脂に符号ｇを付して第２溶融樹脂と称呼する。

上記成形品ａを成形するには、図７に示すように、表皮ｃをキャビティ型ｈの凹部ｉにセットして成形型を型閉じした状態で、上記キャビティ型ｈの凹部ｉとコア型ｊの凸部ｋとの間に形成されたキャビティｍに溶融樹脂を上記ゲートから射出する。この時、該ゲートから遠く離れた凸部ｋの側面部ｎ（基材ｂの側面部）に対応するキャビティｍにその間の広い範囲の平坦部を経て流入する第１溶融樹脂ｆは、表皮ｃの側面部ｏの基端から端末に向かって流動して表皮ｃを成形面に密着させる。一方、上記ゲートに近い凸部ｋの側面部ｎ（基材ｂの側面部）に対応するキャビティｍにその間の狭い範囲の平坦部を経て流入する第２溶融樹脂ｇも、上記第１溶融樹脂と同様に表皮ｃの側面部ｏの基端から端末に向かって流動して表皮ｃをキャビティ型ｈの凹部ｉの側面部ｐに密着させるが、その後は、表皮ｃの側面部ｏに沿って上記第１溶融樹脂が流動した側面部に対応するキャビティに向かって流動する。この第２溶融樹脂ｇは、上記側面部ｎに対応する狭いキャビティｍを流動するため、広い範囲の平坦部を流動する第１溶融樹脂ｆに比べて流速が速く、第２溶融樹脂ｇが第１溶融樹脂ｆより合流点ｊ（図６参照）に先に達しやすく、そうなると、第２溶融樹脂ｇが表皮ｃの側面部ｏに沿って流動する勢いで、図７に示すように、表皮ｃの端末を越えて表面側に回り込んで第２溶融樹脂ｇが表皮ｃの表面側に漏れ出てしまい樹脂成形品ａの外観が損なわれるという問題がある。

この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャビティを流動する溶融樹脂の流速を部分的に調節して溶融樹脂が表皮の表面側に漏れ出るのを防ぐようにしたことである。

上記の目的を達成するため、この発明は、基材の側面部に対応するキャビティを流動する溶融樹脂に抵抗を付与してその流速を低下させたことを特徴とする。

具体的には、請求項１に記載の発明は、成形品本体を構成する樹脂製基材と、該基材の表面に一体に接合され成形品表面層を構成する樹脂製表皮とからなり、上記基材が平坦部と該平坦部の外周縁から裏面側に屈曲した側面部とからなる表皮付き樹脂成形品であって、上記側面部の裏面には、成形型の上記平坦部に対応するキャビティに連通したゲートから射出されて該ゲートから遠く離れた側面部に対応するキャビティに向かって直接流動する第１溶融樹脂と、上記ゲートに近い側面部に対応するキャビティを経てキャビティの端末に沿って流動する第２溶融樹脂とのキャビティ端末における合流点において、上記第１溶融樹脂が第２溶融樹脂よりも一足早く合流点に達するように上記第２溶融樹脂の流れに抵抗を付与する成形型側の複数個の凸条部により、複数個の凹条部が周方向に間隔をあけて側面部端末に向かって延びるように形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、成形品本体を構成する樹脂製基材と、該基材の表面に一体に接合され成形品表面層を構成する樹脂製表皮とからなり、上記基材が平坦部と該平坦部の外周縁から裏面側に屈曲した側面部とからなる表皮付き樹脂成形品であって、上記側面部の裏面には、成形型の上記平坦部に対応するキャビティに連通したゲートから射出されて該ゲートから遠く離れた側面部に対応するキャビティに向かって直接流動する第１溶融樹脂と、上記ゲートに近い側面部に対応するキャビティを経てキャビティの端末に沿って流動する第２溶融樹脂とのキャビティ端末における合流点において、上記第１溶融樹脂が第２溶融樹脂よりも一足早く合流点に達するように上記第２溶融樹脂の流れに抵抗を付与する成形型側の多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様により、多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様が形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、成形品本体を構成する樹脂製基材と、該基材の表面に一体に接合され成形品表面層を構成する樹脂製表皮とからなり、上記基材が平坦部と該平坦部の外周縁から裏面側に屈曲した側面部とからなる表皮付き樹脂成形品の成形方法を前提として、成形品表面形状に対応する凹部を有するキャビティ型と、成形品裏面形状に対応する凸部を有し該凸部の側面部に樹脂流動抵抗付与手段が設けられたコア型とからなる成形型を用意し、上記キャビティ型の凹部に予め成形品表面形状に成形された表皮をセットして上記成形型を型閉じした状態で、上記凹部と凸部との間に形成されたキャビティに上記凸部の平坦部に対応するキャビティに連通したゲートから溶融樹脂を射出して、該ゲートから遠く離れた側面部に対応するキャビティに向かって第１溶融樹脂を直接流動させるとともに、上記ゲートに近い側面部に対応するキャビティを経て第２溶融樹脂をキャビティの端末に沿って流動させ、該第２溶融樹脂は、その流動過程で、上記樹脂流動抵抗付与手段により抵抗が付与されて流速が低下して第１溶融樹脂が上記側面部に達した後に第１溶融樹脂と合流し、基材の表面に表皮が一体に接合されるとともに、基材の側面部の裏面に上記樹脂流動抵抗付与手段による痕跡が形成された表皮付き樹脂成形品を得ることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記樹脂流動抵抗付与手段は、周方向に間隔をあけて側面部端末に向かって延びるように形成された複数個の凸条部であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記樹脂流動抵抗付与手段は、多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様であることを特徴とする。

請求項１〜５に係る発明によれば、ゲートに近い成形品（コア型の凸部）の側面部に対応するキャビティを経てキャビティの端末に沿って流動する第２溶融樹脂の流れに抵抗を付与してその流速を低下させるので、上記ゲートから遠く離れた成形品（コア型の凸部）の側面部に対応するキャビティに向かって平坦部を経て直接流動する第１溶融樹脂を上記第２溶融樹脂よりも一足早く合流点に到達させることができ、これにより、上記第１溶融樹脂がゲートから表皮の側面部の端末に向かって流動して表皮の端末をキャビティ型の成形面に密着させることができる。したがって、第２溶融樹脂が流動する勢いで表皮の端末を越えて表面側に回り込んで溶融樹脂が表皮の表面側に漏れ出てしまうことがなく、溶融樹脂が表皮の表面側に漏れ出るのを防止して樹脂成形品の外観が損なわれないようにすることができる。

特に、請求項１，４に係る発明では、上記樹脂流動抵抗付与手段は、周方向に間隔をあけて側面部端末に向かって延びるように形成された複数個の凸条部であり、該凸条部は第２溶融樹脂の流動方向に交差しているので、樹脂流動に対する抵抗を効果的に付与することができる。

また、請求項２，５に係る発明では、上記樹脂流動抵抗付与手段は、多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様であるので、請求項１，４のように成形品に複数個の凹条部が側面部端末に向かって延びるように形成される場合に比べて成形品の厚みに薄い箇所ができず剛性を確保することができる。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１はこの発明の実施形態１に係る表皮付き樹脂成形品１を表面側から見た斜視図であり、図２は上記成形品１を裏面側から見た部分斜視図である。上記表皮付き樹脂成形品１は、成形品本体を構成する樹脂製基材３と、該基材３の表面に一体に接合され樹脂成形品１表面層を構成する樹脂製表皮５とからなる。上記基材３は、矩形の平坦部３ａと該平坦部３ａの外周縁から裏面側に屈曲した側面部３ｂとからなり、全体として矩形浅皿形状に形成されている。上記側面部３ｂの裏面には、複数個の凹条部７が周方向に間隔をあけて平坦部３ａとの境界から側面部３ｂ端末に向かって延びるように形成されている。また、上記平坦部３ａの裏面には、２個の板状リブ９が平行に一体に突設されている（図３参照）。一方、上記表皮５も、矩形の平坦部５ａと該平坦部５ａの外周縁から裏面側に屈曲した側面部５ｂとからなり、全体として矩形浅皿形状に形成されて、その端末が基材３の側面部３ｂの下端近くまで延びている。

上記凹条部７は、上記樹脂成形品１を成形する、後述する成形型２１のコア型３１における凸部２７の平坦部２７ｂに対応するキャビティ１３ａに連通したゲート（図１に、ゲートに対応する位置を成形品に符号１１を付して表す）から射出される溶融樹脂のうち、上記平坦部２７ｂに対応するキャビティ１３ａを流動して該ゲートから遠く離れた側面部３ｂに対応するキャビティ１３ｂに向かって直接流動する第１溶融樹脂１５と、上記ゲート１１に近い側面部３ｂに対応するキャビティ１３ｂを経て該キャビティ１３ｂの端末に沿って流動する第２溶融樹脂１７とのキャビティ端末における合流点において、上記第１溶融樹脂１５が第２溶融樹脂１７よりも一足早く合流点に達するように上記第２溶融樹脂１７の流れに抵抗を付与する成形型２１側の複数個の凸条部１９により形成された痕跡である。

次に、上記表皮付き樹脂成形品１の成形方法に先立って図３に示す成形型２１について説明する。該成形型２１は、固定盤３３に取付プレート３５で固定支持されるキャビティ型２５と、該キャビティ型２５と対向するように可動盤３７に取付プレート３９でエジェクタプレート収容ブロック４１を介して固定支持されるコア型３１とを備えている。上記キャビティ型２５は、成形品表面形状に対応する凹部２３を有し、上記コア型３１は、成形品裏面形状に対応する凸部２７を有し、該凸部２７の側面部２７ａには樹脂流動抵抗付与手段としての凸条部１９が設けられているとともに、上記凸部２７の平坦部２７ｂには板状リブ９を形成する２条の溝部２９が平行に形成されている。上記コア型３１をキャビティ型２５に接近させて成形型２１を型閉じすることにより、凹部２３と凸部２７との間に基材３を成形するキャビティ１３が形成されるようになっている。また、凸部２７の平坦部２７ｂに対応する位置にはトンネルゲート４３が形成されており、該トンネルゲート４３の一端は上記溝部２９を介して上記キャビティ１３に連通し、他端はランナー４５に連続している。また、上記キャビティ型２５にはスプル４７が型開き方向に形成され、その一端は上記ランナー４５に連続している。さらに、上記スプル４７の他端は、上記固定盤３３と取付プレート３５のノズル挿着孔３３ａ，３５ａに挿着された射出機（図示せず）のノズル４９に連通している。上記エジェクタプレート収容ブロック４１は収容室５１を有し、該収容室５１には、２枚重ねのエジェクタプレート５３，５５が成形型２１の開閉動作に連動して進退するように収容されている。このエジェクタプレート５３，５５にはエジェクタピン５７の一端が固定され、該エジェクタピン５７の他端は上記キャビティ１３及びランナー４５に臨んでいる。なお、上記キャビティ型２５及びコア型３１の内部には、高温の溶融樹脂の熱影響で型温が上昇するのを抑制するために冷却水を循環させる冷却水通路５９が張り巡らされている。

続いて、上記成形型２１を用いて表皮付き樹脂成形品１を成形する方法について、図３及び４に基づいて説明する。まず、成形型２１を型開きした状態で、上記キャビティ型２５の凹部２３に予め成形品表面形状に成形された表皮５をセットする。次に、上記成形型２１を型閉じした後、射出機のノズル４９からスプル４７及びランナー４５を経てトンネルゲート４３から上記凹部２３と凸部２７との間に形成されたキャビティ１３に溶融樹脂を射出する。

そうすると、該溶融樹脂は、図１に一点鎖線で示すように、トンネルゲート４３から平坦部３ａに対応するキャビティ１３ａに波紋状に広がり、この溶融樹脂のうち、該トンネルゲート４３から遠く離れたコア型３１の凸部２７の側面部２７ａに対応するキャビティ１３ｂに向かって直接流動する第１溶融樹脂１５は、図４（ａ）に示すように、コア型３１の凸部２７の平坦部２７ｂに対応するキャビティ１３ａを流動したのち、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、側面部２７ａに対応するキャビティ１３ｂの端末方向に、すなわち、表皮５の側面部５ｂに沿ってその端末に向かって直接流動して表皮５の端末をキャビティ型２５の凹部２３に密着させている。一方、上記トンネルゲート４３から該トンネルゲート４３に近い側面部２７ａに対応するキャビティ１３ｂを経て該キャビティ１３ｂの端末に沿って、上記トンネルゲート４３から遠い側面部２７ａに対応するキャビティ１３ｂに向かって流動する第２溶融樹脂１７は、その流動過程で、凸条部１９により抵抗が付与されて流速が低下する。そのため、第１溶融樹脂１５が、図４（ｃ）に示すように、上記側面部２７ａに対応するキャビティ１３ｂに一足早く到達した後に上記第２溶融樹脂１７は第１溶融樹脂１５と合流する。

その後、溶融樹脂が冷却固化することで基材３が成形され、該基材３の表面に表皮５が一体に接合されるとともに、基材３の側面部３ｂの裏面に上記凸条部１９による痕跡としての複数個の凹条部７が周方向に間隔をあけて形成された成形品１が成形される。

そして、成形された成形品１には、図示しないが、トンネルゲート４３、ランナー４５、スプル４７で固化した樹脂固形物が付着しており、これら樹脂固形物は、成形型２１の型開き動作に連動してエジェクタピン５７を突出させて成形品１の脱型と同時に成形品１から切除されて、図１に示すような樹脂成形品１を得る。

したがって、実施形態１によれば、トンネルゲート４３に近い成形品１（コア型３１の凸部２７）の側面部３ｂに対応するキャビティ１３ｂを経てキャビティ１３ｂの端末に沿って流動する第２溶融樹脂１７の流れに抵抗を付与してその流速を低下させ、上記トンネルゲート４３から遠く離れた側面部３ｂに対応するキャビティ１３ｂに向って直接流動する第１溶融樹脂１５が上記第２溶融樹脂１７よりも一足早く合流点に達するようにしているので、第２溶融樹脂１７が流動する勢いで表皮５の端末を越えて表面側に回り込んで溶融樹脂が表皮５の表面側に漏れ出てしまう前に、上記第１溶融樹脂１５がトンネルゲート４３から表皮５の端末に向かって流動して表皮５の端末をキャビティ型２５の成形面に密着させて溶融樹脂が表皮５の表面側に漏れ出るのを防止して樹脂成形品１の外観が損なわれないようにすることができる。

また、上記樹脂流動抵抗付与手段としての凸条部１９は、周方向に間隔をあけて側面部３ｂ端末に向かって延びるように複数個形成され、第２溶融樹脂１７の流動方向に交差しているので、樹脂流動に対する抵抗を効果的に付与することができる。

（実施形態２）
図５はこの発明の実施形態２に係る表皮付き樹脂成形品１を裏面側から見た部分斜視図である。該樹脂成形品１は、樹脂製基材３と、表面層を構成する樹脂製表皮５とからなる。上記基材３の平坦部３ａの裏面が平滑に形成されているのに対し、上記基材３の側面部３ｂの裏面及び端部３ｃには、多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様６１が形成されている。この凹凸模様６１は、成形時に、第１溶融樹脂１５と第２溶融樹脂１７との合流点において、上記第１溶融樹脂１５が第２溶融樹脂１７よりも一足早く合流点に達するように上記第２溶融樹脂１７の流れに抵抗を付与する成形型２１側の多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様（図示せず）によって形成される。

上記樹脂成形品１を成形するには、コア型３１の凸部２７の側面部２７ａ及び該側面部２７ａに連続する端部形成部２７ｃに、樹脂流動抵抗付与手段として多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様（図示せず）が形成された成形型２１を用いて成形する。それ以外は上記実施形態１と同様に構成されているので、同一の構成箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。

したがって、実施形態２によれば、樹脂流動抵抗付与手段は、多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様であるので、実施形態１のように成形品１に複数個の凹条部７が側面部３ｂ端末に向かって延びるように形成される場合に比べて成形品１の厚みに薄い箇所ができず剛性を確保することができる。

この発明は、表皮付き樹脂成形品及びその成形方法について有用である。

この発明の実施形態１に係る表皮付き樹脂成形品を表面側から見た斜視図である。 この発明の実施形態１に係る表皮付き樹脂成形品を裏面側から見た部分斜視図である。 この発明の実施形態１に係る表皮付き樹脂成形品を成形する成形型の断面図である。 成形型のキャビティを第１溶融樹脂が流動する過程を示す模式図である。 この発明の実施形態２に係る図２相当図である。 従来の表皮付き樹脂成形品の図１相当図である。 従来の表皮付き樹脂成形品を成形する過程を示す図４（ｂ）相当図である。

符号の説明

１ 樹脂成形品
３ 基材
３ａ 平坦部
３ｂ 側面部
５ 表皮
５ａ 平坦部
５ｂ 側面部
７ 凹条部
１１ 成形品のゲートに対応する位置
１３ キャビティ
１５ 第１溶融樹脂
１７ 第２溶融樹脂
１９ 凸条部
２１ 成形型
２３ 凹部
２５ キャビティ型
２７ 凸部
２７ａ 側面部
２７ｂ 平坦部
３１ コア型
４３ トンネルゲート
６１ 凹凸模様

Claims (5)

1. 成形品本体を構成する樹脂製基材と、該基材の表面に一体に接合され成形品表面層を構成する樹脂製表皮とからなり、上記基材が平坦部と該平坦部の外周縁から裏面側に屈曲した側面部とからなる表皮付き樹脂成形品であって、
   上記側面部の裏面には、成形型の上記平坦部に対応するキャビティに連通したゲートから射出されて該ゲートから遠く離れた側面部に対応するキャビティに向かって直接流動する第１溶融樹脂と、上記ゲートに近い側面部に対応するキャビティを経てキャビティの端末に沿って流動する第２溶融樹脂とのキャビティ端末における合流点において、上記第１溶融樹脂が第２溶融樹脂よりも一足早く合流点に達するように上記第２溶融樹脂の流れに抵抗を付与する成形型側の複数個の凸条部により、複数個の凹条部が周方向に間隔をあけて側面部端末に向かって延びるように形成されていることを特徴とする表皮付き樹脂成形品。
2. 成形品本体を構成する樹脂製基材と、該基材の表面に一体に接合され成形品表面層を構成する樹脂製表皮とからなり、上記基材が平坦部と該平坦部の外周縁から裏面側に屈曲した側面部とからなる表皮付き樹脂成形品であって、
   上記側面部の裏面には、成形型の上記平坦部に対応するキャビティに連通したゲートから射出されて該ゲートから遠く離れた側面部に対応するキャビティに向かって直接流動する第１溶融樹脂と、上記ゲートに近い側面部に対応するキャビティを経てキャビティの端末に沿って流動する第２溶融樹脂とのキャビティ端末における合流点において、上記第１溶融樹脂が第２溶融樹脂よりも一足早く合流点に達するように上記第２溶融樹脂の流れに抵抗を付与する成形型側の多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様により、多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様が形成されていることを特徴とする表皮付き樹脂成形品。
3. 成形品本体を構成する樹脂製基材と、該基材の表面に一体に接合され成形品表面層を構成する樹脂製表皮とからなり、上記基材が平坦部と該平坦部の外周縁から裏面側に屈曲した側面部とからなる表皮付き樹脂成形品の成形方法であって、
   成形品表面形状に対応する凹部を有するキャビティ型と、成形品裏面形状に対応する凸部を有し該凸部の側面部に樹脂流動抵抗付与手段が設けられたコア型とからなる成形型を用意し、上記キャビティ型の凹部に予め成形品表面形状に成形された表皮をセットして上記成形型を型閉じした状態で、上記凹部と凸部との間に形成されたキャビティに上記凸部の平坦部に対応するキャビティに連通したゲートから溶融樹脂を射出して、該ゲートから遠く離れた側面部に対応するキャビティに向かって第１溶融樹脂を直接流動させるとともに、上記ゲートに近い側面部に対応するキャビティを経て第２溶融樹脂をキャビティの端末に沿って流動させ、該第２溶融樹脂は、その流動過程で、上記樹脂流動抵抗付与手段により抵抗が付与されて流速が低下して第１溶融樹脂が上記側面部に達した後に第１溶融樹脂と合流し、基材の表面に表皮が一体に接合されるとともに、基材の側面部の裏面に上記樹脂流動抵抗付与手段による痕跡が形成された表皮付き樹脂成形品を得ることを特徴とする表皮付き樹脂成形品の成形方法。
4. 請求項３に記載の表皮付き樹脂成形品の成形方法において、
   上記樹脂流動抵抗付与手段は、周方向に間隔をあけて側面部端末に向かって延びるように形成された複数個の凸条部であることを特徴とする表皮付き樹脂成形品の成形方法。
5. 請求項３に記載の表皮付き樹脂成形品の成形方法において、
   上記樹脂流動抵抗付与手段は、多数個の微細な凹凸の集合からなる凹凸模様であることを特徴とする表皮付き樹脂成形品の成形方法。

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