JP5155053B2 - 樹脂発泡成形品及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の内装材等に用いられる樹脂発泡成形品及びその製造方法に関する。

ドアトリム等、自動車の内装材には、樹脂発泡成形品が用いられている。この樹脂発泡成形品は、固定金型及び可動金型からなる射出成形用の型に形成される拡張前キャビティに発泡性の樹脂成形材料を射出した後に前記可動型を少し後退させて成形することにより、得られる。得られる樹脂発泡成形品は、表面にスキン層を有し、内部に多数の発泡セルを有する。

特許文献１に記載の射出発泡成形品は、スキン層を、射出発泡成形品の雌型で形成される雌型側スキン層と、射出発泡成形品の雄型で形成される雄型側スキン層と、前記雌型側スキン層と前記雄型側スキン層の端末結合部であって射出発泡成形品の厚み方向に所定幅で寸開長さ分膨出状に延設された樹脂未発泡部とからなるものとしている。そして、前記雄型側スキン層側の樹脂発泡部が前記雄型側スキン層と樹脂未発泡部の接続部を起点として前記樹脂未発泡部の寸開長さ分屈曲かつ膨出して水平な端末部に形成されている。
特許第３７７８１６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の射出発泡成形品は、端末部に延設された樹脂未発泡部が雄型側スキン層側へ傾くことがある。この傾きがばらつくため、射出発泡成形品の端末形状が安定しないことがある。

以上を鑑み、本発明は、より安定した端末形状を有する樹脂発泡成形品及びその製造方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、一対の成形型に形成される拡張前キャビティに発泡剤を含む樹脂成形材料を充填した後に前記一対の成形型を寸開して成形された、表面にスキン層を有する樹脂発泡成形品であって、該樹脂発泡成形品の端末部に、該樹脂発泡成形品の周縁に沿った溝状の接続部と、該接続部のスキン層を起点として前記成形型の開閉方向へ延出した延出部と、前記接続部を挟んで前記延出部とは反対の位置で前記接続部のスキン層を起点として前記延出部の延出方向へ屈曲した屈曲部とが形成され、前記延出部の内部に発泡セルが形成され、前記延出部が前記屈曲部よりも前記開閉方向へ長く延出して前記端末部に段差が形成されていることを特徴とする。

すなわち、樹脂発泡成形品の延出部は、内部に発泡セルが形成される程度の厚みを有するため、接続部のスキン層を起点とした延出方向のばらつきが少なくなる。また、延出部が屈曲部よりも成形型の開閉方向へ長く延出して樹脂発泡成形品の端末部に段差が形成されているので、この点でも接続部のスキン層を起点とした延出部の延出方向のばらつきが少なくなる。従って、得られる樹脂発泡成形品は、端末形状が従来品よりも安定する。

また、本発明は、一対の成形型に形成される拡張前キャビティに発泡剤を含む樹脂成形材料を充填した後に前記一対の成形型を寸開して、表面にスキン層を有する樹脂発泡成形品を成形する樹脂発泡成形品の製造方法であって、前記拡張前キャビティの端末部に、基部と、該基部から前記成形型の寸開長さよりも長く延出して内部に発泡セルが形成される厚みのキャビティ延出部と、を段状に設けておき、該拡張前キャビティに前記樹脂成形材料を充填して該拡張前キャビティの表面部分に前記スキン層を形成し、該一対の成形型を寸開して、前記キャビティ延出部の内部の前記樹脂成形材料に前記発泡セルを形成させ前記基部の部分の前記スキン層を前記キャビティ延出部の延出方向へ屈曲させながら前記樹脂発泡成形品の端末部に段差を形成することを特徴とする。

すなわち、樹脂発泡成形品の端末部には、拡張前キャビティのキャビティ延出部に対応する延出部と、基部からキャビティ延出部の延出方向へ屈曲した屈曲部とが形成される。樹脂発泡成形品の延出部は、内部に発泡セルが形成される程度の厚みを有するため、屈曲部との接続部のスキン層を起点とした延出方向のばらつきが少なくなる。また、延出部が屈曲部よりも成形型の開閉方向へ長く延出して樹脂発泡成形品の端末部に段差が形成されるので、この点でも接続部のスキン層を起点とした延出部の延出方向のばらつきが少なくなる。従って、製造される樹脂発泡成形品は、端末形状が従来品よりも安定する。

ところで、樹脂成形材料をキャビティに充填することには、樹脂成形材料をキャビティに射出することが含まれる。
一対の成形型を寸開するとは、樹脂発泡成形品を成形する拡張後のキャビティが形成される範囲内で成形型を少し開くことを意味する。一対の成形型を寸開することには、いずれか一方の成形型のみ移動させて両成形型を離間させること、両方の成形型を移動させて離間させること、の両方が含まれる。
成形型の開閉方向には、寸開時の可動型の移動方向と、その反対方向となる型締め時の可動型の移動方向とが含まれる。

請求項１に係る発明によれば、より安定した端末形状を有する樹脂発泡成形品を提供することができる。
請求項２に係る発明では、さらに安定した端末形状を有する樹脂発泡成形品を提供することができる。
請求項３に係る発明では、より安定した端末形状を有する樹脂発泡成形品の製造方法を提供することができる。

（１）樹脂発泡成形品の概要：
図１は本発明の一実施形態に係る樹脂発泡成形品１を採用した自動車の内装の要部を示す側面図、図２は樹脂発泡成形品１の断面図、図３はドアトリムに用いられる樹脂発泡成形品１を延出部５０の延出方向Ｄ４から見て示す側面図、図４，６−９は樹脂発泡成形品製造装置１００を示す図である。
図１に示す自動車ＡＵ１は、座席ＳＥ１，ＳＥ２の側方にドアＡＵ２，ＡＵ３やピラーＡＵ４，ＡＵ５，ＡＵ６等が設けられている。ドアＡＵ２，ＡＵ３には、樹脂クリップ等でドアトリムＡＵ１２，ＡＵ１３が内装材として取り付けられる。ピラーＡＵ４，ＡＵ５，ＡＵ６には、樹脂クリップ等でピラートリムＡＵ１４，ＡＵ１５，ＡＵ１６が内装材として取り付けられる。これらの内装材ＡＵ１２〜ＡＵ１６には、樹脂成形品、表皮材を積層した樹脂成形品、等が用いられる。上記樹脂発泡成形品１は、これらの樹脂成形品に採用可能である。

本樹脂発泡成形品１は、一対の成形型１１０に形成される拡張前キャビティＣＡ１に発泡剤を含む樹脂成形材料Ｍ１を充填した後に一対の成形型１１０を寸開して成形される。成形型を寸開する成形は、コアバック成形と呼ばれる。図２に示すように、樹脂発泡成形品１は、表面２にスキン層Ｍ１０を有し、多数の発泡セルＭ２１からなる発泡層Ｍ２０を内部に有する。
樹脂発泡成形品１の端末部３０には、接続部４０と延出部５０と屈曲部６０とが形成されている。接続部４０は、樹脂発泡成形品１の周縁２２に沿った溝状の部位とされている。延出部５０は、接続部４０のスキン層Ｍ１１を起点として成形型１１０の開閉方向Ｄ１へ延出している。ここで、開閉方向Ｄ１は、可動型１３０が寸開するときに移動する方向（寸開方向Ｄ２）と、成形型１１０が型締めされるときに可動型１３０が移動する方向（型締め方向Ｄ３）との両方が含まれる。屈曲部６０は、接続部４０を挟んで延出部５０とは反対の位置で接続部４０のスキン層Ｍ１１を起点として延出部５０の延出方向Ｄ４へ屈曲している。接続部４０と延出部５０と屈曲部６０は、樹脂発泡成形品１の全周にわたって設けられてもよいし、樹脂発泡成形品の周縁２２の一部にのみ設けられてもよい。

発泡層Ｍ２０は、延出部５０にも入り込んでいる。すなわち、スキン層Ｍ１２を有する延出部５０の内部に発泡セルＭ２２が形成されている。延出部５０は、内部に発泡セルＭ２２が形成される程度の厚みを有することになる。また、多くの場合、発泡層Ｍ２０は、スキン層Ｍ１３を有する屈曲部６０にも入り込む。
さらに、延出部５０が屈曲部６０よりも開閉方向Ｄ１へ長く延出し、樹脂発泡成形品１の端末部３０に段差Ｌ６が形成されている。この段差により、延出部５０の延出方向が屈曲部６０に傾き難くなっており、接続部４０のスキン層Ｍ１１を起点とした延出部５０の延出方向のばらつきが少なくなっている。

本実施形態の樹脂発泡成形品１は、板状の本体部１０が形成されるとともに、周縁２２において延出部の延出方向Ｄ４へ曲げられて先端が端末部３０とされたフランジ部２０が形成されている。延出部５０及び屈曲部６０は、フランジ部２０の先端に形成されていることになる。フランジ部２０は、樹脂発泡成形品１の全周にわたって設けられてもよいし、樹脂発泡成形品の周縁２２の一部にのみ設けられてもよい。本体部１０は、平板状、曲板状、等、薄く広がった形状に形成される。本体部１０の表面は、平面形状、曲面形状、凹凸形状、等、様々な形状とすることができる。

樹脂発泡成形品１は、ドアトリムやピラートリム等として用いられる場合、鋼板製等の車体パネル（例えばドアパネル）に端末部３０を突き当てた状態でクリップ等により取り付けられて固定される。ここで、樹脂発泡成形品の端末部が段差の無い面であると、該端末部と車体パネルとの間に隙間が生じ易い。本樹脂発泡成形品１は端末部３０で延出部５０が屈曲部６０よりも長く延出しているので、延出部５０の先端５２が車体パネルに突き当てられる。これにより、端末部３０と車体パネルとの間に隙間が生じにくく、内装材の見栄えが向上する。

（２）樹脂発泡成形品の製造方法並びに作用及び効果：
次に、本実施形態に係る樹脂発泡成形品１の製造方法を説明する。
樹脂発泡成形品１を成形するのに適する成形装置としては公知のインラインスクリュー式の射出成形機を用いることが可能であり、その形態（堅型、横型）や駆動方式（油圧式、電動式等）は問わない。
図４は、樹脂発泡成形品１を成形するための樹脂発泡成形品製造装置１００の一例を示している。同装置１００は、コアバック成形により樹脂発泡成形品１を製造する発泡射出成形機とされ、キャビティＣＡ１，ＣＡ１０を形成する型開き可能な成形型１１０、樹脂発泡成形品１を発泡成形するための樹脂成形材料を拡張前キャビティＣＡ１に射出（充填）する射出機１４０、固定型１３０の駆動や射出機１４０の動作を制御する図示しない制御装置、を備えている。

成形型１１０には、互いに上下方向へ近接及び離反可能な金型１２０，１３０を用いている。むろん、成形型１１０は、金属製以外の材質で形成されてもよい。下型１２０は、射出機１４０に連結された固定金型とされ、上に凸とされた雄型とされている。固定型１２０は、射出機１４０から発泡剤を含む樹脂成形材料Ｍ１をキャビティＣＡ１内に射出するためのゲート１４２が設けられ、キャビティＣＡ１，ＣＡ２を冷却するための冷却機構１２８が設けられている。また、固定型１２０は、キャビティ延出部ＣＡ６の先端を形成する基底部１２２を有するとともに、キャビティ端末部ＣＡ４の基部ＣＡ５を形成する段部１２４を有している。上型１３０は、型駆動機構１３２により上下方向へ駆動される可動金型とされ、キャビティＣＡ１，ＣＡ２を冷却するための冷却機構１３８が設けられている。上型１３０は、上方へ凹んだ雌型とされている。むろん、下型が雌型とされて上型が雄型とされてもよい。型１２０，１３０は、一方のみ往復移動可能とされてもよいし、両方とも往復移動可能とされてもよい。型１２０，１３０には、スライド型が設けられてもよい。また、型１２０，１３０や射出機１４０は、左右方向等、様々な向きとすることができる。

なお、冷却機構１２８，１３８は、型１２０，１３０から熱を奪うことにより溶融状態の樹脂成形材料Ｍ１の表面をその融点より低い温度に冷却する。樹脂成形材料の融点は、JIS K6900に規定される溶融温度のように、特定の試験条件のもとで測定する際に加熱により半結晶質重合体の中で結晶性が見えなくなる温度で定義することができる。冷却時における型１２０，１３０の成型面の温度は、樹脂成形材料の融点や求められる樹脂発泡成形品の性質等に応じて決定すればよく、例えば、樹脂成形材料の融点より低い温度で４０〜８０℃とすることができる。

射出機１４０は、成形材料投入ホッパ、ガス貯留タンク、樹脂成形材料の押出方向を軸としたバレル、該バレルに挿入されたスクリュー、バレルの途中に付設されたガス注入装置、スクリューを回転駆動するモータ、樹脂成形材料の加熱装置、等を備える。スクリューのＬ／Ｄ比は、例えば、２０程度とすることができる。ガス注入装置は、例えば、不活性ガスの注入圧力を一定圧力に制御する。

射出機１４０が液状（溶融状を含む）の樹脂成形材料Ｍ１を射出する時間は、例えば、１〜１０秒とすることができる。射出後に拡張前キャビティＣＡ１でスキン層Ｍ１０を形成する時間は、例えば、１〜１５秒とすることができる。寸開後に拡張後キャビティＣＡ１０で樹脂成形材料Ｍ１を冷却する時間は、例えば、２０〜９０秒とすることができる。

樹脂発泡成形品１の成形は、一対の成形型１１０に形成される拡張前キャビティＣＡ１に発泡剤を含む樹脂成形材料Ｍ１を充填した後に一対の成形型１１０を寸開することにより、行われる。
図７に示すように、拡張前キャビティＣＡ１の端末部ＣＡ４に基部ＣＡ５とキャビティ延出部ＣＡ６とが段状に設けられている。キャビティ延出部ＣＡ６は、基部ＣＡ５から成形型１１０の寸開長さＬ３よりも長く延出して内部に発泡セルＭ２２が形成される厚みＬ１１とされている。

本製造方法は、拡張前キャビティＣＡ１に発泡剤を含む樹脂成形材料Ｍ１を充填する充填工程、拡張前キャビティＣＡ１の表面部分ＣＡ２にスキン層Ｍ１０を形成するスキン層形成工程、一対の成形型１１０を寸開してキャビティ延出部ＣＡ６の内部の樹脂成形材料Ｍ１に発泡セルＭ２２を形成させ基部ＣＡ５の部分のスキン層Ｍ１０をキャビティ延出部ＣＡ６の延出方向Ｄ４へ屈曲させながら樹脂発泡成形品１の端末部３０に段差（Ｌ６）を形成する寸開工程、を備える。この寸開工程では、基部ＣＡ５の部分のスキン層Ｍ１０がキャビティ延出部の延出方向Ｄ４へ膨出するように屈曲し、これにより樹脂発泡成形品の周縁２２に沿った溝状の接続部４０が樹脂発泡成形品の端末部に形成される。また、寸開工程では、スキン層Ｍ１０で覆われた内部に多数の発泡セルＭ２１が形成され、樹脂発泡成形品の延出部５０に発泡セルＭ２２が入り込む。多くの場合、屈曲部６０にも発泡セルＭ２３が入り込む。

樹脂成形材料Ｍ１は、樹脂を含む成形材料であればよく、樹脂のみからなる材料でもよいし、添加剤が添加された材料でもよい。樹脂成形材料を構成する樹脂には、合成樹脂が好ましく、加熱して溶融することができる点から熱可塑性樹脂が特に好ましいが、フェノール樹脂やユリア樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることも可能である。
上記熱可塑性樹脂には、オレフィン系樹脂やオレフィン系熱可塑性エラストマー等を用いることができ、単独重合体でも、２種以上のモノマーを共重合させた共重合体でも、オレフィンと不飽和カルボン酸とを共重合させた共重合体でも、これらの組み合わせでもよく、具体的には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド、ポリスチレン、これらの組み合わせ、これらの樹脂にゴム成分を配合した改質樹脂、等を用いることができる。熱可塑性樹脂を含む樹脂成形材料は、通常、熱可塑性の樹脂成形材料となる。この樹脂成形材料の融点は、例えば１００〜３５０℃とされる。

上記添加剤には、タルク等の充てん材、核剤、顔料、滑剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、これらの組み合わせ、等を用いることができる。樹脂成形材料中の添加剤の配合割合は、樹脂の性質を十分に残す観点から、例えば５０重量％以下（より好ましくは３５重量％以下）とすることができる。

発泡剤は、常温１気圧で気体の不活性ガスや揮発性有機化合物等の物理発泡剤、加熱により分解または反応してガスを発生する化学発泡剤、これらの組み合わせ、を用いることができる。発泡剤に不活性ガスを用いると、樹脂と反応せず、樹脂を劣化させることがないので好ましい。不活性ガスとしては、二酸化炭素、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、これらの組み合わせ、等を用いることができる。樹脂成形材料に注入する不活性ガスの圧力は、０．５〜２０MPaが好ましく、１〜７MPaがさらに好ましい。揮発性有機化合物としては、ブタンやペンタン等の炭化水素を発生させる揮発性発泡剤等を用いることができる。化学発泡剤としては、炭酸アンモニウムや炭酸水素ナトリウム等の炭酸ガス等を発生させる無機系発泡剤、ポリカルボン酸やアゾ化合物等の有機化合物のガスを発生させる有機系発泡剤、等を用いることができる。

拡張前キャビティＣＡ１に充填された液状の樹脂成形材料Ｍ１は、より温度の低い型１２０，１３０に接触した表面が早く冷却されて発泡せずに固化し、図７，９に示すように非発泡のスキン層Ｍ１０がキャビティの表面部分ＣＡ２に形成される。ここで、スキン層Ｍ１０の厚みＬ１４は、樹脂成形材料の温度、型１２０，１３０の型面の温度、型１２０，１３０の離間のタイミングで制御される。樹脂成形材料の温度や型の成形面の温度を低くするか型の寸開のタイミングを遅くするかするとスキン層が厚くなり、樹脂成形材料の温度や型の成形面の温度を高くするか型の寸開のタイミングを早くするかするとスキン層が薄くなる。スキン層の厚みＬ１４は、所定の型締め位置ＰＯ１にある型１２０，１３０の間の距離（拡張前キャビティＣＡ１の一般部の厚みＬ１）の半分未満の範囲内で０．１〜３mmが好ましく、０．２〜２mmがより好ましい。厚みＬ１４が前記下限以上になると樹脂発泡成形品の本体部及び端末部に良好な剛性が得られ、厚みＬ１４が前記上限以下になると樹脂発泡成形品が軽量ながら十分に屈曲部が屈曲して端末部に良好な剛性が得られる点で好ましいためである。

スキン層Ｍ１０で覆われた発泡層Ｍ２０には、多数の発泡セルＭ２１が形成される。発泡セルＭ２１は、隣接する気泡が連通していない独立セルでもよいし、隣接する気泡が連通した連通セルでもよい。ここで、樹脂発泡成形品１の発泡倍率は、１．１〜５倍が好ましい。この発泡倍率は、図６に示す型締め位置ＰＯ１にある型１２０，１３０の間の距離（拡張前キャビティＣＡ１の一般部の厚み）をＬ１、図８に示す所定の寸開位置ＰＯ２にある型１２０，１３０の間の距離（拡張後キャビティＣＡ１０の一般部の厚み）をＬ２として、Ｌ２／Ｌ１とする。成形型の寸開長さＬ３＝Ｌ２−Ｌ１を調整することにより、樹脂発泡成形品の密度を調節することができる。

上述した拡張前キャビティの一般部の厚みＬ１（図６，７参照）は、０．４〜２５mmが好ましく、１〜２０mmがより好ましい。上述した拡張後キャビティの一般部の厚みＬ２（図８，９参照）は、０．５〜２６mmが好ましく、２〜２１mmがより好ましい。樹脂発泡成形品１の一般部の厚みは、ほぼＬ２になる。上述した寸開長さＬ３（図８，９参照）は、発泡倍率が１．１〜５倍となる範囲内で０．１〜２５mmが好ましく、１〜２０mmがより好ましい。

また、キャビティ延出部ＣＡ６の延出長さＬ４（図７参照）は、寸開長さＬ３よりも長い条件が満たされる範囲内で０．４〜２６mmが好ましく、２〜２２mmがより好ましい。延出長さＬ４と寸開長さＬ３との差Ｌ５＝Ｌ４−Ｌ３は、０．３〜６mmが好ましく、１〜５mmがより好ましい。樹脂発泡成形品１における延出部５０と屈曲部６０との段差Ｌ６（図２，９参照）は、０．２〜５mmが好ましく、０．５〜４mmがより好ましい。延出長さＬ４や差Ｌ５や段差Ｌ６が前記範囲内にあると、接続部のスキン層Ｍ１１を起点とした延出部５０の延出方向のばらつきが少なくなるので、好ましい。

キャビティ延出部ＣＡ６の厚みＬ１１（図７参照）は、内部に発泡セルＭ２２が形成される条件が満たされる範囲内で０．３〜８mmが好ましく、１〜６mmがより好ましい。キャビティ延出部の厚みＬ１１が前記範囲内にあると、接続部のスキン層Ｍ１１を起点とした延出部５０の延出方向のばらつきが少なくなるので、好ましい。ここで、延出部５０のスキン層Ｍ１２の厚みはほぼ上述したＬ１４となるので、キャビティ延出部の厚みＬ１１は、スキン層Ｍ１２の厚みＬ１４の２倍よりも厚くされ、Ｌ１４の３倍以上がより好ましい。スキン層Ｍ１２の厚みＬ１４をキャビティ延出部の厚みＬ１１の半分よりも薄くするためには、樹脂成形材料Ｍ１の温度や型１２０，１３０の成形面の温度を高くするか型１２０，１３０の寸開のタイミングを早くするかしてスキン層Ｍ１２の厚みＬ１４を調節すればよい。樹脂発泡成形品の延出部５０の厚みは、ほぼＬ１１となる。
キャビティ端末部の基部ＣＡ５の厚みＬ１２（図７参照）は、０．３〜１８mmが好ましく、１〜１０mmがより好ましい。樹脂発泡成形品の屈曲部６０の厚みは、ほぼＬ１２となる。キャビティフランジ部ＣＡ３の厚みＬ１３＝Ｌ１１＋Ｌ１２は、例えば、０．６〜２５mm（より好ましくは２〜１５mm）とされる。樹脂発泡成形品のフランジ部２０の厚みは、ほぼＬ１３となる。

次に、本樹脂発泡成形品の製造方法の各ステップを、キャビティ内の樹脂成形材料の状態の変化と併せて説明する。なお、樹脂成形材料を構成する樹脂として、熱可塑性樹脂を用いるものとする。

可動型１３０が所定の型開き位置ＰＯ３にある時、すなわち、成形型１１０が型開き状態である時、まず、図６に示すように可動型１３０を型締め位置ＰＯ１まで所定の型締め方向Ｄ３へ移動させ、拡張前キャビティＣＡ１を形成する（図５のタイミングt1〜t2）。このとき、発泡剤を含む樹脂成形材料Ｍ１は融点ＭＰ以上の高温の液状とされ、型１２０，１３０は融点ＭＰより低い温度（例えば４０〜８０℃）とされる。例えば、熱可塑性樹脂に融点１６０℃のポリプロピレンを用いる場合、樹脂成形材料を１７０〜２３０℃程度に加熱してポリプロピレンを溶融させる。
型締め後、溶融状態の樹脂成形材料Ｍ１を、例えば、射出圧２０〜２００MPa、射出時間１〜１０秒でゲート１４２から射出して拡張前キャビティＣＡ１に充填する（図５のタイミングt2〜t3）。射出圧、射出時間は、射出する樹脂成形材料の量、すなわち、樹脂発泡成形品の大きさによって増減する。

射出後、樹脂成形材料Ｍ１の表面にスキン層Ｍ１０を形成するため、例えば１〜１５秒間、型１２０，１３０を型締め位置ＰＯ１で保持する（図５のタイミングt3〜t4）。このとき、型１２０，１３０近傍の拡張前キャビティＣＡ１の表面部分ＣＡ２の樹脂成形材料Ｍ１は、先に冷却されて固化し、非発泡のスキン層Ｍ１０となる。むろん、キャビティ延出部ＣＡ６の表面部分にスキン層Ｍ１２が形成され、基部ＣＡ５の表面部分にスキン層Ｍ１３が形成される。また、スキン層Ｍ１０よりも内側にある樹脂成形材料Ｍ１は、溶融状態を維持している。

スキン層形成後、例えば、寸開速度１〜１００mm／秒、寸開時間０．０２〜３秒で可動型１３０を寸開位置ＰＯ２まで所定の寸開方向Ｄ２へ移動させ、図８に示すようにキャビティの容積を拡張させる（図５のタイミングt4〜t5）。すると、図９に示すように、スキン層Ｍ１０で囲まれた内部に多数の発泡セルＭ２１が生じて発泡層Ｍ２０が形成される。このとき、可動型１３０の上昇に伴ってスキン層Ｍ１０全体が寸開方向Ｄ２へ移動し、キャビティ延出部ＣＡ６内の樹脂成形材料Ｍ１が可動型１３０とともにほぼ寸開長さＬ３の距離を寸開方向Ｄ２へ移動する。キャビティ延出部ＣＡ６の延出長さＬ４は寸開長さＬ３よりも長いので、延出部５０の先端５２は固定型の段部１２４の上面よりも下側となる。キャビティ延出部ＣＡ６は内部に発泡セルが形成される程度の厚みＬ１１を有するので、樹脂発泡成形品の延出部５０に発泡セルＭ２２が入り込む。一方、キャビティ端末部ＣＡ４で延出していない基部ＣＡ５のスキン層Ｍ１３は樹脂成形材料Ｍ１の発泡に伴ってキャビティ延出部の延出方向Ｄ４へ屈曲する。これにより、樹脂発泡成形品の端末部３０で延出部５０と屈曲部６０との間の接続部４０が樹脂発泡成形品の周縁２２に沿った溝状に形成され、屈曲部６０が接続部４０のスキン層Ｍ１１を起点として延出部の延出方向Ｄ４へ屈曲することとなる。多くの場合、屈曲部６０の内部に発泡セルＭ２３が入り込む。

ここで、屈曲部６０は、最も屈曲しても固定型の段部に規制されることになるので、延出部５０が屈曲部６０よりも開閉方向Ｄ１へ長く延出して樹脂発泡成形品の端末部３０に段差（Ｌ６）が形成される。屈曲部６０は、段部１２４に接触することもあれば、段部１２４に接触しないこともある。
寸開後、拡張後キャビティＣＡ１０内の樹脂成形材料Ｍ１を固化させるため、例えば２０〜９０秒間、型１２０，１３０を寸開位置ＰＯ２で保持する（図５のタイミングt5〜t6）。このとき、発泡層Ｍ２０の樹脂成形材料Ｍ１が冷却されて固化し、樹脂発泡成形品１の成形が完了する。最後に、可動型１３０を図４に示す型開き位置ＰＯ３まで寸開方向Ｄ２へ移動させ（図５のタイミングt6〜t7）、樹脂発泡成形品１を取り出すことにより、一連の製造サイクルが終了する。

図１０は、延出部Ｍ９１を全てスキン層で形成し、延出部Ｍ９１の延出長さを寸開長さに合わせた樹脂発泡成形品Ｍ９０の製造方法の比較例を示している。図１０の上段は、可動型９３０が型締め位置にあるときの拡張前キャビティに発泡剤を含む溶融状態の樹脂成形材料を射出してスキン層を形成した時のキャビティフランジ部の様子を示している。スキン層は、同図の二点鎖線から型９２０，９３０までの間に形成される。図１０の下段は、可動型９３０が寸開した時のキャビティフランジ部の様子を示している。可動型９３０の上昇に伴ってスキン層全体が寸開方向Ｄ２へ移動し、延出部Ｍ９１が可動型１３０とともにほぼ寸開長さの距離を寸開方向Ｄ２へ移動する。このとき、延出部Ｍ９１の先端が固定型９２０の段部９２４の摺動面９２５を超えて段部９２４上面に達し、延出部Ｍ９１の延出方向が型９２０，９３０の内側の方へ傾いてしまう。この延出部Ｍ９１の傾きがばらつくため、樹脂発泡成形品の端末形状が安定しないことがある。また、延出部Ｍ９１は、スキン層しか形成されない厚みしかないため、型９２０，９３０の内側（図１０の左側）の方へ傾き易く、この点でも延出部Ｍ９１の延出方向がばらつき、樹脂発泡成形品の端末形状が安定しないことがある。この延出部Ｍ９１の延出方向のばらつきは、樹脂発泡成形品同士で生じることはもとより、樹脂発泡成形品の異なる部位同士でも生じてしまう。

なお、スキン層を厚くして延出部Ｍ９１を厚くしようとすると、樹脂成形材料の射出時間が増加し、スキン層の形成時間が増加し、樹脂成形材料の冷却時間が増加することになる。このことは、樹脂発泡成形品の製造サイクルの時間が増加することを意味し、樹脂発泡成形品の製造効率が低下することを意味する。

本実施形態の製造方法は、キャビティ延出部ＣＡ６を内部に発泡セルＭ２２が形成される厚みＬ１１としているため、樹脂発泡成形品の延出部５０の厚みが内部に発泡セルＭ２２を有する厚みとなり、接続部４０のスキン層Ｍ１１を起点とした延出部５０の延出方向のばらつきが少なくなる。また、樹脂発泡成形品の端末部３０に段差が形成される程度にキャビティ延出部ＣＡ６が基部ＣＡ５から成形型の寸開長さＬ３よりも長く延出しているため、図９に示すように、延出部５０は、段部１２４の摺動面１２５に規制され、延出方向が型１２０，１３０の内側（図９の左側）の方へ傾き難い。従って、接続部４０のスキン層Ｍ１１を起点とした延出部５０の延出方向のばらつきが少なくなり、樹脂発泡成形品１の端末形状が比較例よりも安定する。
さらに、より安定した端末形状を得るためにスキン層を厚くするのではないため、樹脂成形材料の射出時間や、スキン層の形成時間や、樹脂成形材料の冷却時間は、従来とほぼ同じ時間でよい。すなわち、樹脂発泡成形品の製造サイクルの時間は従来とほぼ同じ時間でよく、樹脂発泡成形品の製造効率がほとんど低下しない。

以上説明したように、本実施形態の樹脂発泡成形品によれば、接続部４０のスキン層Ｍ１１を起点とした延出部５０の延出方向のばらつきが少なくなるので、より安定した端末形状を有する樹脂発泡成形品及びその製造方法を提供することができる。
本樹脂発泡成形品は、単独あるいは表皮材等と組み合わせて自動車用内装材等に使用することができる。本樹脂発泡成形品は、上述したドアトリム等以外にも、サンバイザ等にも適用することができる。

（３）変形例：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、上型１３０を固定型とし、下型１２０を可動型とすることができる。この場合、キャビティ延出部の延出方向は寸開方向となるが、上述した実施形態と同様の樹脂発泡成形品を形成することができる。

（４）実施例：
以下、実施例を示して具体的に本発明を説明するが、本発明は実施例により限定されるものではない。
樹脂成形材料として、ポリプロピレンを用いた。
射出成形機として公知のインラインスクリュー式の射出成形機を用い、スクリューのＬ／Ｄ比を２０とした。拡張前キャビティの一般部の厚みＬ１を１．５mm、拡張後キャビティの一般部の厚みを３．０mm、寸開長さＬ３を１．５mm、キャビティ延出部の延出長さを２．０mm、キャビティ延出部の厚みＬ１１を１．３mm、キャビティ端末部の基部（屈曲部）の厚みＬ１２を１．７mm、キャビティフランジ部の厚みＬ１３を３．０mm、金型の成形面の温度を６０℃、樹脂成形材料の射出時間（タイミングt2〜t3）を５秒、射出後のスキン層形成時間（タイミングt3〜t4）を５秒、寸開速度を５０mm／秒、寸開後の冷却時間（タイミングt5〜t6）を６０秒とした。

樹脂成形材料を２１０℃に加熱し、上述した条件で拡張前キャビティ内に射出し、スキン層を形成した後に寸開し、冷却後に脱型して、樹脂発泡成形品のサンプルを試作した。

得られた樹脂発泡成形品の端末部には、樹脂発泡成形品の周縁に沿った溝が形成された。端末部の断面を見たところ、延出部が接続部のスキン層を起点として成形型の型締め方向へ延出し、屈曲部が接続部を挟んで延出部とは反対の位置で接続部のスキン層を起点として延出部の延出方向へ屈曲し、延出部の内部と屈曲部の内部とに発泡セルが形成され、延出部が屈曲部よりも型締め方向へ長く延出して樹脂発泡成形品の端末部に０．５mmの段差が形成されていた。また、接続部のスキン層を起点とした延出部の延出方向のばらつきは、少なかった。
従って、本実施例の製造方法により、より安定した端末形状を有する樹脂発泡成形品が形成されることが確認された。

なお、本発明は、上述した実施例や変形例に限られず、上述した実施例および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施例および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。

樹脂発泡成形品を採用した自動車の内装の要部を例示する側面図。 樹脂発泡成形品の構造を例示する断面図。 樹脂発泡成形品を延出部の延出方向から見て例示する側面図。 樹脂発泡成形品製造装置を一部破断して例示する側面図。 成形型の移動量を例示するタイミングチャート。 成形型が型締め位置にあるときの樹脂発泡成形品製造装置の様子を例示する垂直断面図。 成形型が型締め位置にあるときのキャビティフランジ部の様子を例示する要部垂直断面図。 成形型が寸開位置にあるときの樹脂発泡成形品製造装置の様子を例示する垂直断面図。 成形型が寸開位置にあるときのキャビティフランジ部の様子を例示する要部垂直断面図。 比較例においてキャビティフランジ部の様子を例示する要部垂直断面図。

符号の説明

１…樹脂発泡成形品、２…表面、
１０…本体部、
２０…フランジ部、２２…周縁、
３０…端末部、４０…接続部、５０…延出部、６０…屈曲部、
１００…樹脂発泡成形品製造装置、
１１０…成形型、
１２０…固定型、１２２…基底部、１２４…段部、１２５…摺動面、
１３０…可動型、１３２…型駆動機構、
１４０…射出機、１４２…ゲート、
ＣＡ１…拡張前キャビティ、ＣＡ２…表面部分、ＣＡ３…キャビティフランジ部、
ＣＡ４…キャビティ端末部、ＣＡ５…基部、ＣＡ６…キャビティ延出部、
ＣＡ１０…拡張後キャビティ、
Ｄ１…開閉方向、Ｄ２…寸開方向、Ｄ３…型締め方向、Ｄ４…延出方向、
Ｍ１…樹脂成形材料、
Ｍ１０…スキン層、Ｍ１１…接続部のスキン層、Ｍ１２…延出部のスキン層、
Ｍ１３…屈曲部のスキン層、
Ｍ２０…発泡層、Ｍ２１…発泡セル、Ｍ２２…延出部の発泡セル、
Ｍ２３…屈曲部の発泡セル、
ＰＯ１…型締め位置、ＰＯ２…寸開位置、ＰＯ３…型開き位置

Claims (3)

1. 一対の成形型に形成される拡張前キャビティに発泡剤を含む樹脂成形材料を充填した後に前記一対の成形型を寸開して成形された、表面にスキン層を有する樹脂発泡成形品であって、
   該樹脂発泡成形品の端末部に、該樹脂発泡成形品の周縁に沿った溝状の接続部と、該接続部のスキン層を起点として前記成形型の開閉方向へ延出した延出部と、前記接続部を挟んで前記延出部とは反対の位置で前記接続部のスキン層を起点として前記延出部の延出方向へ屈曲した屈曲部とが形成され、前記延出部の内部に発泡セルが形成され、前記延出部が前記屈曲部よりも前記開閉方向へ長く延出して前記端末部に段差が形成されている、樹脂発泡成形品。
2. 本樹脂発泡成形品の周縁に前記延出部の延出方向へ曲げられて先端が前記端末部とされたフランジ部が形成され、前記延出部及び前記屈曲部が前記フランジ部の先端に形成されている、請求項１に記載の樹脂発泡成形品。
3. 一対の成形型に形成される拡張前キャビティに発泡剤を含む樹脂成形材料を充填した後に前記一対の成形型を寸開して、表面にスキン層を有する樹脂発泡成形品を成形する樹脂発泡成形品の製造方法であって、
   前記拡張前キャビティの端末部に、基部と、該基部から前記成形型の寸開長さよりも長く延出して内部に発泡セルが形成される厚みのキャビティ延出部と、を段状に設けておき、該拡張前キャビティに前記樹脂成形材料を充填して該拡張前キャビティの表面部分に前記スキン層を形成し、該一対の成形型を寸開して、前記キャビティ延出部の内部の前記樹脂成形材料に前記発泡セルを形成させ前記基部の部分の前記スキン層を前記キャビティ延出部の延出方向へ屈曲させながら前記樹脂発泡成形品の端末部に段差を形成することを特徴とする樹脂発泡成形品の製造方法。

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