樹脂発泡成形品の製造方法及び樹脂発泡成形品
【課題】従来の製造装置に特別な装置を付加しなくても樹脂発泡成形品の成形のサイクルタイムを短くし得て、生産効率を高めることができる樹脂発泡成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】第１分割型４０と第２分割型４８とで形成される第１キャビティ５０に、発泡樹脂材料５５を射出して充填し、その後第１分割型４０を後退移動させて第１キャビティ５０を拡大し、発泡樹脂材料５５を発泡させて、表皮とその内側の発泡層を芯材１２に一体に積層して成る樹脂発泡成形品を製造するに際し、第１分割型４０に芯材１２を貫通する複数の凸型部４６を設けておいて、これら凸型部４６にて発泡層を冷却し、脱型までの時間を短縮化する。
【解決手段】第１分割型４０と第２分割型４８とで形成される第１キャビティ５０に、発泡樹脂材料５５を射出して充填し、その後第１分割型４０を後退移動させて第１キャビティ５０を拡大し、発泡樹脂材料５５を発泡させて、表皮とその内側の発泡層を芯材１２に一体に積層して成る樹脂発泡成形品を製造するに際し、第１分割型４０に芯材１２を貫通する複数の凸型部４６を設けておいて、これら凸型部４６にて発泡層を冷却し、脱型までの時間を短縮化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発泡射出成形の手法を用いた硬質の樹脂製の芯材を有する樹脂発泡成形品の製造方法及び樹脂発泡成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬質の熱可塑性樹脂の板状の芯材に対して熱可塑性樹脂の発泡層と、同じく熱可塑性樹脂の表皮とを一体に積層した樹脂発泡成形品の製造方法として、発泡射出成形方法が知られている。
この製造方法は、自動車のドアトリムその他の自動車の内装品その他の製造方法に好適な方法として近年広く用いられるようになってきている。
【０００３】
この製造方法では、型開き方向に第１分割型と第２分割型とに分割された金型の第１キャビティに、硬質の樹脂製の芯材を一方の第１分割型に重ねてセットし保持させた状態で、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出してキャビティに充填し、しかる後芯材を保持した一方の第１分割型を第２分割型に対し所定ストローク型開き方向に相対的に後退移動させてキャビティを拡大し、発泡樹脂材料を発泡させることによって、基材が金型内面で固化して形成された表皮と、発泡樹脂材料の発泡にて形成された、表皮の内側の発泡層及び芯材を積層状態に一体に有する樹脂発泡成形品を成形する。
【０００４】
更にこの樹脂発泡成形品の製造方法として、異材質を成す基材と発泡層及び表皮とをほぼ同時的に連続して成形する２色成形方法も知れられている。
例えば下記特許文献１，特許文献２にその製造方法が開示されている。
図５はその具体例を示している。
【０００５】
図５において、２００は第１分割型、２０２は第３分割型、２０３は型締状態でそれら第１分割型２００と第３分割型２０２とで形成される第２キャビティである。
ここでは先ず第２キャビティ２０３に芯材用の熱可塑性の樹脂材料を射出して芯材２０４を板状に成形する。
【０００６】
そして芯材２０４の成形後、第１分割型２００を芯材２０４を保持した状態で第３分割型２０２に対して型開き方向に図中上向きに後退移動させ、しかる後第３分割型２０２と第２分割型２０６とを取り替えて型締めし、第１分割型２００と第２分割型２０６とで発泡層成形用の第１キャビティを形成する。
図６（Ｉ）はこのときの状態を示している。
【０００７】
同図において、２０８は第１分割型２００と第２分割型２０６とで形成された第１キャビティである。
この製造方法では、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料２１０を射出して第１キャビティ２０８に充填し、しかる後、第１分割型２００を型開き方向に図中上向きに所定ストローク後退移動させ、第１キャビティ２０８を拡大させる。
【０００８】
すると容積の拡大に伴う第１キャビティ２０８内の圧力の低下によって発泡樹脂材料２１０が発泡し、発泡層２１７を形成する。
またこのとき金型の内面に沿って、詳しくは第２分割型２０６の内面に沿って表皮２１５が形成される。
この表皮２１５は、熱可塑性樹脂の基材が金型の内面で冷却され固化することによって生ずる。
【０００９】
しかしながら、このように樹脂製の芯材２０４に樹脂製の発泡層２１７が積層された形態の樹脂発泡成形品を上記の２色発泡射出成形法にて製造する場合、１回の成形に要する時間即ち成形サイクルタイムが、通常の射出成形品の製造に比べて長くなり、生産効率が低いといった特有の問題が生じていた。
これは、樹脂の発泡層２１７の断熱性が高くて放熱し難いため、即ち金型による発泡層２１７の冷却が効き難いため、更には発泡層２１７と第１分割型２００との間には樹脂製の芯材２０４が介在していて、第１分割型２００による発泡層２１７の冷却が、板状の樹脂の芯材２０４を介して行われることとなって冷却の効率が低いため、発泡終了後においてこれを冷却し、固化させるまでに長い時間を要してしまうことによる。
【００１０】
こうした課題については、下記特許文献３にも開示されている。
この特許文献３に開示のものでは、問題解決のために金型に冷却ガスの通路を設け、そこに冷却ガスを供給し流通させることで冷却時間を早めるようにしている。
しかしながらこの場合、金型構造が複雑化するとともに、冷却のためにガス供給装置や排出装置を設けておかなければならず、全体として装置コストが高くなるとともに、樹脂発泡成形品の製造工程が複雑化してしまう。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−８０８８５号公報
【特許文献２】特開平７−８８８７８号公報
【特許文献３】特開平５−２７８０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は以上のような事情を背景とし、従来の製造装置に特別な装置を付加しなくても樹脂発泡成形品の成形のサイクルタイムを短くし得て、生産効率を高めることができる樹脂発泡成形品の製造方法及び樹脂発泡成形品を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
而して請求項１は樹脂発泡成形品の製造方法に関するもので、型開き方向に分割された第１分割型と、第３分割型とを型締めして、それら第１分割型と第３分割型とで形成される第２キャビティに樹脂材料を射出して、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材を板状に成形した後、該芯材を該第１分割型に保持させた状態で該第３分割型を該第３分割型とは別体の第２分割型とを取り替えて、それら第１分割型と第２分割型とで形成される第１キャビティに、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出して該第１キャビティに充填し、しかる後前記芯材を保持した前記一方の第１分割型を前記第２分割型に対し所定ストローク前記型開き方向に相対的に後退移動させて前記第１キャビティを拡大し、前記発泡樹脂材料を発泡させることによって、前記基材が金型内面で固化して形成された表皮と、該発泡樹脂材料の発泡にて形成された、該表皮の内側の発泡層及び前記芯材を積層状態に一体に有する発泡成形品を製造する発泡成形品の製造方法において、前記第１分割型には、前記第２キャビティを通過して前記第３分割型まで到る凸型部を複数設け、前記芯材の成形時にそれら凸型部にて該芯材に板厚方向に貫通した複数の凹所を形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項２は樹脂発泡成形品に関するもので、熱可塑性樹脂から成る硬質の板状の芯材に対して、熱可塑性樹脂の発泡層と表皮とが一体に積層してあり、且つ前記芯材には、前記発泡層まで到る貫通した複数の凹所が設けてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００１５】
以上のように本発明では、板状の芯材を成形する金型の第１分割型に、芯材の成形空間となる第２キャビティを通過して第３分割型まで到る凸型部を複数設け、芯材の成形時にそれら凸型部にて芯材に板厚方向に貫通した複数の凹所を形成する。
【００１６】
本発明の製造方法では、その後に第３分割型と第２分割型とを取り替えて、それら第１分割型と第２分割型とで形成される第１キャビティに、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出し、そしてその後第１キャビティを拡大させて発泡樹脂材料を発泡させ、芯材に積層する形で発泡層を表皮とともに成形する。
【００１７】
このようにして発泡層を成形したところで、詳しくは発泡が終了したところで、これを金型による冷却にて固化させる。
このとき、芯材を保持した第１分割型には複数の凸型部が設けてあって、これら凸型部が、芯材を貫通して発泡層の成形空間まで達しているため、これら複数の凸型部の部分において、発泡層を金型によって直接的に冷却することができる。
【００１８】
このため、本発明の製造方向では発泡樹脂材料が発泡した後においてこれを冷却する際の冷却速度を速めることができ、その結果、発泡樹脂材料が発泡した後、これを冷却して金型から樹脂発泡成形品を取り出すまでの時間を、従来よりも短縮化することができ、樹脂発泡成形品の成形のサイクルタイムを短くすることができる。これにより樹脂発泡成形品の生産効率を効果的に高めることができる。
【００１９】
本発明では、断熱性を有する発泡層と第１分割型との間に、それ自身も断熱性を有する樹脂製の芯材が介在しているにも拘らず、第１分割型に凸型部を設けて、これを発泡層に接触させることで、発泡層を効率高く冷却することができる特長を有する。
【００２０】
本発明の製造方法によれば、次のような利点も得られる。
即ち本発明の製造方法では、第１分割型の複数の凸型部によって、芯材に板厚方向に貫通した凹所を複数形成することとなるため、芯材の重量を軽減でき、樹脂発泡成形品全体の重量を軽量化することができる。
また芯材成形のための材料を節減することができ、材料コストもまた低減することができる。
【００２１】
尚硬質の樹脂製の芯材は、その剛性によって樹脂発泡成形品に形状保持機能を与えるもので、貫通の凹所の割合が過大とならない限り一定の形状保持機能を確保することが可能である。
但し貫通の凹所の占める割合が過大になると、芯材による形状保持機能が損なわれるため、貫通の凹所の割合については芯材に求められる形状保持機能に応じて決定することとなる。
【００２２】
本発明では、芯材の存在により樹脂発泡成形品全体の剛性が高くなり過ぎる場合において、かかる芯材に上記の貫通の凹所を複数設けることで芯材自体の剛性を弱め、これにより樹脂発泡成形品全体の柔軟性を高め、触感，フィーリング向上を図ることができる利点も得られる。
【００２３】
また本発明では、単に第１分割型に複数の凸型部を設けておくだけで、発泡層に対する冷却速度を高めることができるため、特許文献３に開示のもののように製造装置に冷却のための特別な装置を付加しなくてもよい利点が得られる。
【００２４】
尚、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材を、予め別途に成形しておいて、これを発泡層及び表皮の成形用の金型にインサートとしてセットし、発泡層及び表皮を成形する場合、芯材の貫通の凹所と第１分割型の凸型部との嵌合部分に隙間が生じてしまい、そしてその隙間を通じて第１キャビティに射出した発泡樹脂材料の液が外部へと漏出してしまい、その漏出した液が外部で固まってバリとなってしまう問題が生ずる。
【００２５】
しかるに本発明では、第１分割型を用いて芯材を成形し、その後芯材を第１分割型に残したまま、第１分割型と第２分割型とを合せて第１キャビティを形成し、そこに発泡樹脂材料を射出して発泡層を表皮とともに成形するものであるため、第１分割型の凸型部と芯材の凹所とは、それらの接触面が密着状態にシールされた状態にあって、そこに隙間は生じておらず、従って第１キャビティに射出した発泡樹脂材料の液がそれらの間の隙間を通じて外部に漏出してしまうといったことはない。
【００２６】
請求項２は樹脂発泡成形品に関するもので、この樹脂発泡成形品は、芯材に設けてある貫通した複数の凹所によって芯材の重量、ひいては樹脂発泡成形品全体の重量を軽量化することができる。
またこの樹脂発泡成形品は、２色成形且つ発泡射出成形にてこれを製造する際に、芯材の凹所を貫通した第１分割型の凸型部によって、発泡層を金型にて直接的に冷却し、冷却速度を速めることができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は自動車のドアトリムその他自動車の内装品等に好適に用いられる樹脂発泡成形品で、この樹脂発泡成形品１０は、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材１２と、芯材１２に積層された熱可塑性樹脂の発泡層１４と、発泡層１４と同じ材質の樹脂から成り、発泡層１４の外表面を全体的に覆うソリッド樹脂から成る表皮１６とを積層状態に一体に有している。
【００２８】
この樹脂発泡成形品１０は、全体的に図中上向きに太鼓状に膨出した形状をなしている。
図中１０-１は、樹脂発泡成形品１０における膨出部を表している。
また図中１２-１，１４-１，１６-１は樹脂発泡成形品１０の膨出部１０-１に対応した芯材１２，発泡層１４，表皮１６におけるそれぞれの膨出部を表している。
【００２９】
芯材１２は、樹脂発泡成形品１０に形状保持機能を付与するもので、この実施形態において、芯材１２は全体として板状をなしている。
この芯材１２は、膨出部１２-１の図中左端と右端から下向きに垂下した形状の縦の折曲げ部１８，２０と、その折曲げ部１８，２０の下端から直角且つ図中左向きと右向きとに折れ曲った鍔部２２，２４を有している。図中２６，２８はそれら鍔部２２，２４の側端面を表している。
【００３０】
発泡層１４は、膨出部１４-１から折曲げ部１８，２０の外面に沿って図中下向きに延びる縦の壁３０，３２を有しており、更に表皮１６もまた、この折曲げ部１８，２０に沿って膨出部１６-１の左端と右端とから図中下向きに延びる縦の壁３４，３６を有している。
ここで芯材１２における鍔部２２の側端面２６と、表皮１６の縦の壁３４の外面とは、図中左右方向において同じ位置に位置している。即ち側端面２６と表皮１６の縦の壁３４の外面とは上下方向に同一面（面一面）を成している。
【００３１】
また図中右側の鍔部２４の側端面２８と、表皮１６の縦の壁３６の外面も、図中左右方向において同じ位置に位置している。
即ち側端面２８と表皮１６の縦の壁３６の外面とは上下方向に同一面（面一面）を成している。
【００３２】
本実施形態において、発泡層１４及び表皮１６を構成する熱可塑性樹脂として、様々な種類の樹脂を用いることが可能であるが、ここではこれら発泡層１４及び表皮１６を構成する熱可塑性樹脂として熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）が用いられている。
またＴＰＥとしてスチレン系（スチレン・ブロック・コポリマー（ＳＢＣ）），オレフィン系（ＴＰＯ），ウレタン系（ＴＰＵ），ポリエステル系（ＴＰＥＥ），ポリアミド系（ＴＰＡＥ），１，２-ポリブタジエン系，塩ビ系（ＴＰＶＣ），フッ素系その他のものを用いることが可能であるが、ここでは特に好適なものとしてオレフィン系の熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）が用いられている。
【００３３】
一方、芯材１２は上記の機能から剛性を有する硬質の熱可塑性樹脂を用いる必要があり、この実施形態ではかかる芯材１２を構成する熱可塑性樹脂として様々な樹脂を用いることが可能であるが、特に好適なものとしてここではポリプロピレン樹脂が用いられている。
尚、芯材１２は硬質のものであることが必要で、ここではロックウェル硬度（Ｒスケール）が８０〜１００、或いは１００〜１２０程度のものが用いられているが、この芯材１２としてはロックウェル硬度で５０以上のものを用いるのが望ましい。
尚、芯材１２はここではその厚みが２．３ｍｍである。芯材１２としては厚みが１．５ｍｍ以上であることが望ましい。
【００３４】
一方、上記発泡層１４は熱可塑性樹脂の基材に予め発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出成形して発泡させたもので、その発泡の手段として物理的発泡法と化学的発泡法の何れも使用可能である。
具体的には、物理的発泡法として溶融状態の基材樹脂に、窒素や二酸化炭素等の発泡性ガスを物理的に強制的に注入し、これを射出成形後に発泡させる方法、或いは熱分解により発泡性ガスを放出する発泡剤を樹脂材料中に加えておいて、射出成形後においてこれを熱分解させて発泡させる方法の何れも可能である。
【００３５】
後者の化学的発泡法を用いる場合には、発泡剤としてアゾ化合物やニトロソ化合物等の有機発泡剤又は重炭酸ナトリウム等の無機発泡剤を使用することができるが、ここでは重炭酸ナトリウムを発泡剤として用いている。
【００３６】
この実施形態では、芯材１２に、これを板厚方向に貫通した複数の凹所３８が設けられている。
各凹所３８はここでは円形の穴とされている（但し４角形状その他の形状であっても良い）。また各凹所３８は、図１中等しいピッチｌで左右方向に等間隔で設けられている。
この実施形態において、各凹所３８は図１中の左右方向寸法が同寸法のｄとされている。
【００３７】
具体的には、図中の寸法Ｌ１＝約５０ｍｍ，Ｌ２＝約４５ｍｍに対してｄ＝約３ｍｍ，ｌ＝約５ｍｍである。
従って図１に示す断面において、凹所３８の寸法ｄを全て合せた合計の寸法は寸法Ｌ１に対して約３０％である。
尚、紙面と直角方向においても凹所３８は同じ寸法のものが同じピッチで設けられている。
この実施形態において、凹所３８の発泡層１４に対する開口面積の比率は、芯体１２の発泡層１４側の面の約９％程度である。
【００３８】
図２及び図３は、図１の樹脂発泡成形品１０の製造方法を具体的に示している。
ここでは樹脂発泡成形品１０を２色成形によって成形し、金型の一部を共通に用いて先ず芯体１２を成形した後、続いて発泡層１４及び表皮１６を連続して成形し、それらを一体化する。
図２は、先ず芯材１２を成形する際の方法を示している。
【００３９】
図において、芯材１２を成形する金型は雄型としての第１分割型４０と、雌型としての第３分割型４２との分割構造とされており、それら第１分割型４０と第３分割型４２とによって、芯材１２の形状に対応した形状の第２キャビティ４４を形成する。
ここで第１分割型４０には、芯材１２の凹所３８に対応した形状の凸型部４６が、凹所３８に対応した数で設けられている。
【００４０】
尚、図２（II）に示す型締状態の下で、第１分割型４０の複数の凸型部４６のそれぞれは、第２キャビティ４４を図中上向きに通過して第３分割型４２まで達し、各凸型部４６の突出側の先端面（図中上端面）が、第３分割型４２の内面に接触している。
【００４１】
ここでは、図２（II）に示しているように芯材１２用の樹脂材料を射出成形によって第２キャビティ４４に充填し、そこでこれを固化させることによって芯材１２を成形する。
このとき、芯材１２には図１に示す複数の貫通の凹所３８が、第１分割型４０の凸型部４６によって同時に成形される。
その成形状態において、芯材１２の凹所３８の内周面と第１分割型４０の各凸型部４６の外周面とは全周に亘り密着接触していて、それらの間に隙間は生じておらず、凸型部４６の外周面と凹所３８の内周面との間が良好にシールされた状態にある。
【００４２】
芯材１２を成形したら、図２（III）に示すように第１分割型４０と第３分割型４２とを図中上下方向に型開きする。
このとき、成形された芯材１２は第１分割型４０の側に残り、そこに保持される。
【００４３】
図３は、発泡射出成形によって発泡層１４と表皮１６とを成形し且つこれを芯材１２に一体化する際の方法を示している。
図３に示しているように、発泡層１４及び表皮１６を成形する金型は、図２に示す第１分割型４０と、第２分割型４８との分割構造を成している。
即ち、発泡層１４及び表皮１６を成形する発泡射出成形用の金型は、芯材１２成形用の第１分割型４０を共通の金型として用いている。
具体的には、芯材１２成形用の図２の第３分割型４２と、図３の第２分割型４８とを取り替えることで、発泡層１４及び表皮１６の発泡射出成形用の金型が構成される。
【００４４】
図３（IV）は、先に成形した芯材１２を保持した第１分割型４０と、第２分割型４８とを型締めした状態を表している。
この状態で、第１分割型４０と第２分割型４８とによって、発泡層１４及び表皮１６に対応した形状の第１キャビティ５０が形成される。
【００４５】
図中５２，５４は第２分割型４８側の第２摺動面で、これら第２摺動面５２，５４は、型締状態で芯材１２の側端面２６，２８に芯材１２の弾性に基づいて弾性接触することでそれらの間をシールし、第１キャビティ５０を閉鎖する。
尚、図３（IV）においてＰＬは第１分割型４０と第２分割型４８とのパーティングラインを表している。
【００４６】
この発泡射出成形方法では、図３（IV）の状態において熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料５５を、射出機から溶融状態で第１キャビティ５０内に射出して第１キャビティ５０に充填する。
図３（Ｖ）はこのときの状態を表している。
ここで第１キャビティ５０は、第２分割型４８の第２摺動面５２，５４と芯材１２の側端面２６，２８とによるシールによって閉鎖されており、第１キャビティ５０に射出された発泡樹脂材料５５の液が外部に漏出することはない。
【００４７】
尚、１７０℃以上の高温状態で射出機から第１キャビティ５０に充填された発泡樹脂材料５５は、その高い射出圧に基づいて図３（Ｖ）に示す型締状態の下では、そこに含有された発泡剤のほとんどがガス化することはなく、従ってこの状態では発泡を生じない。
【００４８】
この状態で、図３（VI）に示しているように第１分割型４０を図中下方向に所定ストローク相対的に後退移動させ、これにより第１キャビティ５０（の容積）を拡大させると、これによる第１キャビティ５０の圧力低下によって、そこで発泡樹脂材料５５に含有させてある発泡剤がガス化し、発泡樹脂材料５５が発泡を生じる。
また熱可塑性樹脂の基材が冷却状態の金型の内面に接することで、そこで基材が冷却固化し、図１に示す表皮１６を形成する。
そしてこの表皮１６の内側に、発泡樹脂材料５５の発泡によって図１に示す発泡層１４が形成される。
【００４９】
ここで第１分割型４０を第２分割型４８に対して所定ストローク図中下向きに相対的に後退移動させる際、第２分割型４８の第２摺動面５２，５４は、芯材１２の側端面２６，２８を第１摺動面としてこれに対し摺動する。
ここで第１分割型４０は、芯材１２の厚み、具体的には側端面２６，２８の図３中上下方向の高さ以下のストロークで最終の後退位置まで移動する。
芯材１２の厚み、即ち側端面２６，２８の高さが予めそのように定めてある。
【００５０】
この実施形態では、その際の第１分割型４０の後退移動の際においても、芯材１２の側端面２６，２８及び第２分割型４８側の第２摺動面５２，５４の摺動によるシールによって第１キャビティ５０が閉鎖状態に維持される。
【００５１】
上記にて成形された発泡層１４は、その後金型によって、具体的には第１分割型４０と第２分割型４８とによって冷却され、固化される。そして固化が終了したところで金型が開かれ、樹脂発泡成形品１０が金型から脱型される。
【００５２】
この実施形態では、発泡が終了した後に発泡層１４を金型にて冷却するに際して、第１分割型４０の各凸型部４６が芯材１２を貫通して発泡層１４まで達し、発泡層１４と接触しているため、これら凸型部４６の部分において、発泡層１４が第１分割型４０によって直接的に冷却せしめられる。
【００５３】
即ち従来の成形方法によれば、第１分割型４０による発泡層１４の冷却が、芯材１２を介して間接的に行われることとなるが、この実施形態では、凸型部４６が発泡層１４に接触せしめられているため、これら凸型部４６の部分においては発泡層１４が第１分割型４０によって直接的に冷却される。
そのために発泡層１４の冷却速度が速く、従って発泡層１４が固化するまでの時間、即ち樹脂発泡成形品１０の脱型までの時間が短縮化される。
【００５４】
さて以上のようにして発泡層１４及び表皮１６の成形及び冷却が終了したところで、第１分割型４０を大きく図中下向きに後退移動させて、第１分割型４０と第２分割型４８とを型開きし、成形された発泡成形品１０を金型から脱型する。
ここにおいて図１に示す樹脂発泡成形品１０が得られる。
【００５５】
以上のような本実施形態によれば、発泡樹脂材料５５が発泡した後、これを冷却して金型から樹脂発泡成形品１０を取り出すまでの時間を従来よりも短縮化することができ、樹脂発泡成形品１０の成形のサイクルタイムを短くすることができる。
これにより、樹脂発泡成形品１０の生産効率を効果的に高めることができる。
【００５６】
また本実施形態によれば、第１分割型４０の複数の凸型部４６によって、芯材１２に板厚方向に貫通した凹所３８を複数形成するため、芯材１２の重量を軽減でき、樹脂発泡成形品１０全体の重量を軽量化することができる。
また芯材１２成形のための材料を節減することができ、材料コストもまた低減することができる。
【００５７】
また本実施形態によれば、場合によって芯材１２の存在により樹脂発泡成形品１０全体の剛性が高くなり過ぎる場合において、かかる芯材１２に貫通の凹所３８を複数設けることで、芯材１２自体の剛性を弱め、これにより樹脂発泡成形品１０全体の柔軟性を高め、触感，フィーリング向上を図ることができる利点も得られる。
【００５８】
更にこの実施形態では、第１分割型４０の複数の凸型部４６によって、発泡層１４に対する冷却速度を速めることができるため、発泡層１４の冷却のための別途の特別の装置を設けるのを省略することができる。
【００５９】
本実施形態の製造方法は、樹脂発泡成形品１０を２色発泡射出成形にて成形することで、芯材１２に貫通の凹所３８を形成し且つ凹所３８形成のための第１分割型４０の凸型部４６を、発泡層１４成形のための第１キャビティ５０に臨ましめ、その凸型部４６によって発泡層１４の冷却を可能ならしめている点を特長としている。
【００６０】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば図４に示しているように、場合によって凸型部４６を芯材１２の厚み以上の突出高さとしておくことも可能である。このようにしておけば、図３に示す方法で発泡層１４を表皮１６とともに成形する際、発泡層１４に対する第１分割型４０による冷却の効率を一層高めることが可能となる。
その他本発明は上例以外の他の様々な形状，構造の樹脂発泡成形品の製造に適用可能であるし、また発泡層１４を表皮１６とともに発泡射出成形にて成形するに際し、図６に示すように第２分割型４８と第１分割型４０とを、それぞれの型開閉方向に延びる摺動面で金属接触させるようになすことも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態の樹脂発泡成形品を示した断面図である。
【図２】図１の樹脂発泡成形品の芯材の成形方法の説明図である。
【図３】図１の樹脂発泡成形品の発泡層と表皮の成形方法の要部工程の説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態の要部の説明図である。
【図５】従来公知の樹脂発泡成形品の製造方法の要部工程の説明図である。
【図６】図５に続く製造方法の要部工程の説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 樹脂発泡成形品
１２ 芯材
１４ 発泡層
１６ 表皮
３８ 凹所
４０ 第１分割型
４２ 第３分割型
４４ 第２キャビティ
４６ 凸型部
４８ 第２分割型
５０ 第１キャビティ
５５ 発泡樹脂材料
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発泡射出成形の手法を用いた硬質の樹脂製の芯材を有する樹脂発泡成形品の製造方法及び樹脂発泡成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬質の熱可塑性樹脂の板状の芯材に対して熱可塑性樹脂の発泡層と、同じく熱可塑性樹脂の表皮とを一体に積層した樹脂発泡成形品の製造方法として、発泡射出成形方法が知られている。
この製造方法は、自動車のドアトリムその他の自動車の内装品その他の製造方法に好適な方法として近年広く用いられるようになってきている。
【０００３】
この製造方法では、型開き方向に第１分割型と第２分割型とに分割された金型の第１キャビティに、硬質の樹脂製の芯材を一方の第１分割型に重ねてセットし保持させた状態で、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出してキャビティに充填し、しかる後芯材を保持した一方の第１分割型を第２分割型に対し所定ストローク型開き方向に相対的に後退移動させてキャビティを拡大し、発泡樹脂材料を発泡させることによって、基材が金型内面で固化して形成された表皮と、発泡樹脂材料の発泡にて形成された、表皮の内側の発泡層及び芯材を積層状態に一体に有する樹脂発泡成形品を成形する。
【０００４】
更にこの樹脂発泡成形品の製造方法として、異材質を成す基材と発泡層及び表皮とをほぼ同時的に連続して成形する２色成形方法も知れられている。
例えば下記特許文献１，特許文献２にその製造方法が開示されている。
図５はその具体例を示している。
【０００５】
図５において、２００は第１分割型、２０２は第３分割型、２０３は型締状態でそれら第１分割型２００と第３分割型２０２とで形成される第２キャビティである。
ここでは先ず第２キャビティ２０３に芯材用の熱可塑性の樹脂材料を射出して芯材２０４を板状に成形する。
【０００６】
そして芯材２０４の成形後、第１分割型２００を芯材２０４を保持した状態で第３分割型２０２に対して型開き方向に図中上向きに後退移動させ、しかる後第３分割型２０２と第２分割型２０６とを取り替えて型締めし、第１分割型２００と第２分割型２０６とで発泡層成形用の第１キャビティを形成する。
図６（Ｉ）はこのときの状態を示している。
【０００７】
同図において、２０８は第１分割型２００と第２分割型２０６とで形成された第１キャビティである。
この製造方法では、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料２１０を射出して第１キャビティ２０８に充填し、しかる後、第１分割型２００を型開き方向に図中上向きに所定ストローク後退移動させ、第１キャビティ２０８を拡大させる。
【０００８】
すると容積の拡大に伴う第１キャビティ２０８内の圧力の低下によって発泡樹脂材料２１０が発泡し、発泡層２１７を形成する。
またこのとき金型の内面に沿って、詳しくは第２分割型２０６の内面に沿って表皮２１５が形成される。
この表皮２１５は、熱可塑性樹脂の基材が金型の内面で冷却され固化することによって生ずる。
【０００９】
しかしながら、このように樹脂製の芯材２０４に樹脂製の発泡層２１７が積層された形態の樹脂発泡成形品を上記の２色発泡射出成形法にて製造する場合、１回の成形に要する時間即ち成形サイクルタイムが、通常の射出成形品の製造に比べて長くなり、生産効率が低いといった特有の問題が生じていた。
これは、樹脂の発泡層２１７の断熱性が高くて放熱し難いため、即ち金型による発泡層２１７の冷却が効き難いため、更には発泡層２１７と第１分割型２００との間には樹脂製の芯材２０４が介在していて、第１分割型２００による発泡層２１７の冷却が、板状の樹脂の芯材２０４を介して行われることとなって冷却の効率が低いため、発泡終了後においてこれを冷却し、固化させるまでに長い時間を要してしまうことによる。
【００１０】
こうした課題については、下記特許文献３にも開示されている。
この特許文献３に開示のものでは、問題解決のために金型に冷却ガスの通路を設け、そこに冷却ガスを供給し流通させることで冷却時間を早めるようにしている。
しかしながらこの場合、金型構造が複雑化するとともに、冷却のためにガス供給装置や排出装置を設けておかなければならず、全体として装置コストが高くなるとともに、樹脂発泡成形品の製造工程が複雑化してしまう。
【００１１】
【特許文献１】特開平７−８０８８５号公報
【特許文献２】特開平７−８８８７８号公報
【特許文献３】特開平５−２７８０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は以上のような事情を背景とし、従来の製造装置に特別な装置を付加しなくても樹脂発泡成形品の成形のサイクルタイムを短くし得て、生産効率を高めることができる樹脂発泡成形品の製造方法及び樹脂発泡成形品を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
而して請求項１は樹脂発泡成形品の製造方法に関するもので、型開き方向に分割された第１分割型と、第３分割型とを型締めして、それら第１分割型と第３分割型とで形成される第２キャビティに樹脂材料を射出して、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材を板状に成形した後、該芯材を該第１分割型に保持させた状態で該第３分割型を該第３分割型とは別体の第２分割型とを取り替えて、それら第１分割型と第２分割型とで形成される第１キャビティに、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出して該第１キャビティに充填し、しかる後前記芯材を保持した前記一方の第１分割型を前記第２分割型に対し所定ストローク前記型開き方向に相対的に後退移動させて前記第１キャビティを拡大し、前記発泡樹脂材料を発泡させることによって、前記基材が金型内面で固化して形成された表皮と、該発泡樹脂材料の発泡にて形成された、該表皮の内側の発泡層及び前記芯材を積層状態に一体に有する発泡成形品を製造する発泡成形品の製造方法において、前記第１分割型には、前記第２キャビティを通過して前記第３分割型まで到る凸型部を複数設け、前記芯材の成形時にそれら凸型部にて該芯材に板厚方向に貫通した複数の凹所を形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項２は樹脂発泡成形品に関するもので、熱可塑性樹脂から成る硬質の板状の芯材に対して、熱可塑性樹脂の発泡層と表皮とが一体に積層してあり、且つ前記芯材には、前記発泡層まで到る貫通した複数の凹所が設けてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００１５】
以上のように本発明では、板状の芯材を成形する金型の第１分割型に、芯材の成形空間となる第２キャビティを通過して第３分割型まで到る凸型部を複数設け、芯材の成形時にそれら凸型部にて芯材に板厚方向に貫通した複数の凹所を形成する。
【００１６】
本発明の製造方法では、その後に第３分割型と第２分割型とを取り替えて、それら第１分割型と第２分割型とで形成される第１キャビティに、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出し、そしてその後第１キャビティを拡大させて発泡樹脂材料を発泡させ、芯材に積層する形で発泡層を表皮とともに成形する。
【００１７】
このようにして発泡層を成形したところで、詳しくは発泡が終了したところで、これを金型による冷却にて固化させる。
このとき、芯材を保持した第１分割型には複数の凸型部が設けてあって、これら凸型部が、芯材を貫通して発泡層の成形空間まで達しているため、これら複数の凸型部の部分において、発泡層を金型によって直接的に冷却することができる。
【００１８】
このため、本発明の製造方向では発泡樹脂材料が発泡した後においてこれを冷却する際の冷却速度を速めることができ、その結果、発泡樹脂材料が発泡した後、これを冷却して金型から樹脂発泡成形品を取り出すまでの時間を、従来よりも短縮化することができ、樹脂発泡成形品の成形のサイクルタイムを短くすることができる。これにより樹脂発泡成形品の生産効率を効果的に高めることができる。
【００１９】
本発明では、断熱性を有する発泡層と第１分割型との間に、それ自身も断熱性を有する樹脂製の芯材が介在しているにも拘らず、第１分割型に凸型部を設けて、これを発泡層に接触させることで、発泡層を効率高く冷却することができる特長を有する。
【００２０】
本発明の製造方法によれば、次のような利点も得られる。
即ち本発明の製造方法では、第１分割型の複数の凸型部によって、芯材に板厚方向に貫通した凹所を複数形成することとなるため、芯材の重量を軽減でき、樹脂発泡成形品全体の重量を軽量化することができる。
また芯材成形のための材料を節減することができ、材料コストもまた低減することができる。
【００２１】
尚硬質の樹脂製の芯材は、その剛性によって樹脂発泡成形品に形状保持機能を与えるもので、貫通の凹所の割合が過大とならない限り一定の形状保持機能を確保することが可能である。
但し貫通の凹所の占める割合が過大になると、芯材による形状保持機能が損なわれるため、貫通の凹所の割合については芯材に求められる形状保持機能に応じて決定することとなる。
【００２２】
本発明では、芯材の存在により樹脂発泡成形品全体の剛性が高くなり過ぎる場合において、かかる芯材に上記の貫通の凹所を複数設けることで芯材自体の剛性を弱め、これにより樹脂発泡成形品全体の柔軟性を高め、触感，フィーリング向上を図ることができる利点も得られる。
【００２３】
また本発明では、単に第１分割型に複数の凸型部を設けておくだけで、発泡層に対する冷却速度を高めることができるため、特許文献３に開示のもののように製造装置に冷却のための特別な装置を付加しなくてもよい利点が得られる。
【００２４】
尚、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材を、予め別途に成形しておいて、これを発泡層及び表皮の成形用の金型にインサートとしてセットし、発泡層及び表皮を成形する場合、芯材の貫通の凹所と第１分割型の凸型部との嵌合部分に隙間が生じてしまい、そしてその隙間を通じて第１キャビティに射出した発泡樹脂材料の液が外部へと漏出してしまい、その漏出した液が外部で固まってバリとなってしまう問題が生ずる。
【００２５】
しかるに本発明では、第１分割型を用いて芯材を成形し、その後芯材を第１分割型に残したまま、第１分割型と第２分割型とを合せて第１キャビティを形成し、そこに発泡樹脂材料を射出して発泡層を表皮とともに成形するものであるため、第１分割型の凸型部と芯材の凹所とは、それらの接触面が密着状態にシールされた状態にあって、そこに隙間は生じておらず、従って第１キャビティに射出した発泡樹脂材料の液がそれらの間の隙間を通じて外部に漏出してしまうといったことはない。
【００２６】
請求項２は樹脂発泡成形品に関するもので、この樹脂発泡成形品は、芯材に設けてある貫通した複数の凹所によって芯材の重量、ひいては樹脂発泡成形品全体の重量を軽量化することができる。
またこの樹脂発泡成形品は、２色成形且つ発泡射出成形にてこれを製造する際に、芯材の凹所を貫通した第１分割型の凸型部によって、発泡層を金型にて直接的に冷却し、冷却速度を速めることができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は自動車のドアトリムその他自動車の内装品等に好適に用いられる樹脂発泡成形品で、この樹脂発泡成形品１０は、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材１２と、芯材１２に積層された熱可塑性樹脂の発泡層１４と、発泡層１４と同じ材質の樹脂から成り、発泡層１４の外表面を全体的に覆うソリッド樹脂から成る表皮１６とを積層状態に一体に有している。
【００２８】
この樹脂発泡成形品１０は、全体的に図中上向きに太鼓状に膨出した形状をなしている。
図中１０-１は、樹脂発泡成形品１０における膨出部を表している。
また図中１２-１，１４-１，１６-１は樹脂発泡成形品１０の膨出部１０-１に対応した芯材１２，発泡層１４，表皮１６におけるそれぞれの膨出部を表している。
【００２９】
芯材１２は、樹脂発泡成形品１０に形状保持機能を付与するもので、この実施形態において、芯材１２は全体として板状をなしている。
この芯材１２は、膨出部１２-１の図中左端と右端から下向きに垂下した形状の縦の折曲げ部１８，２０と、その折曲げ部１８，２０の下端から直角且つ図中左向きと右向きとに折れ曲った鍔部２２，２４を有している。図中２６，２８はそれら鍔部２２，２４の側端面を表している。
【００３０】
発泡層１４は、膨出部１４-１から折曲げ部１８，２０の外面に沿って図中下向きに延びる縦の壁３０，３２を有しており、更に表皮１６もまた、この折曲げ部１８，２０に沿って膨出部１６-１の左端と右端とから図中下向きに延びる縦の壁３４，３６を有している。
ここで芯材１２における鍔部２２の側端面２６と、表皮１６の縦の壁３４の外面とは、図中左右方向において同じ位置に位置している。即ち側端面２６と表皮１６の縦の壁３４の外面とは上下方向に同一面（面一面）を成している。
【００３１】
また図中右側の鍔部２４の側端面２８と、表皮１６の縦の壁３６の外面も、図中左右方向において同じ位置に位置している。
即ち側端面２８と表皮１６の縦の壁３６の外面とは上下方向に同一面（面一面）を成している。
【００３２】
本実施形態において、発泡層１４及び表皮１６を構成する熱可塑性樹脂として、様々な種類の樹脂を用いることが可能であるが、ここではこれら発泡層１４及び表皮１６を構成する熱可塑性樹脂として熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）が用いられている。
またＴＰＥとしてスチレン系（スチレン・ブロック・コポリマー（ＳＢＣ）），オレフィン系（ＴＰＯ），ウレタン系（ＴＰＵ），ポリエステル系（ＴＰＥＥ），ポリアミド系（ＴＰＡＥ），１，２-ポリブタジエン系，塩ビ系（ＴＰＶＣ），フッ素系その他のものを用いることが可能であるが、ここでは特に好適なものとしてオレフィン系の熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）が用いられている。
【００３３】
一方、芯材１２は上記の機能から剛性を有する硬質の熱可塑性樹脂を用いる必要があり、この実施形態ではかかる芯材１２を構成する熱可塑性樹脂として様々な樹脂を用いることが可能であるが、特に好適なものとしてここではポリプロピレン樹脂が用いられている。
尚、芯材１２は硬質のものであることが必要で、ここではロックウェル硬度（Ｒスケール）が８０〜１００、或いは１００〜１２０程度のものが用いられているが、この芯材１２としてはロックウェル硬度で５０以上のものを用いるのが望ましい。
尚、芯材１２はここではその厚みが２．３ｍｍである。芯材１２としては厚みが１．５ｍｍ以上であることが望ましい。
【００３４】
一方、上記発泡層１４は熱可塑性樹脂の基材に予め発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出成形して発泡させたもので、その発泡の手段として物理的発泡法と化学的発泡法の何れも使用可能である。
具体的には、物理的発泡法として溶融状態の基材樹脂に、窒素や二酸化炭素等の発泡性ガスを物理的に強制的に注入し、これを射出成形後に発泡させる方法、或いは熱分解により発泡性ガスを放出する発泡剤を樹脂材料中に加えておいて、射出成形後においてこれを熱分解させて発泡させる方法の何れも可能である。
【００３５】
後者の化学的発泡法を用いる場合には、発泡剤としてアゾ化合物やニトロソ化合物等の有機発泡剤又は重炭酸ナトリウム等の無機発泡剤を使用することができるが、ここでは重炭酸ナトリウムを発泡剤として用いている。
【００３６】
この実施形態では、芯材１２に、これを板厚方向に貫通した複数の凹所３８が設けられている。
各凹所３８はここでは円形の穴とされている（但し４角形状その他の形状であっても良い）。また各凹所３８は、図１中等しいピッチｌで左右方向に等間隔で設けられている。
この実施形態において、各凹所３８は図１中の左右方向寸法が同寸法のｄとされている。
【００３７】
具体的には、図中の寸法Ｌ１＝約５０ｍｍ，Ｌ２＝約４５ｍｍに対してｄ＝約３ｍｍ，ｌ＝約５ｍｍである。
従って図１に示す断面において、凹所３８の寸法ｄを全て合せた合計の寸法は寸法Ｌ１に対して約３０％である。
尚、紙面と直角方向においても凹所３８は同じ寸法のものが同じピッチで設けられている。
この実施形態において、凹所３８の発泡層１４に対する開口面積の比率は、芯体１２の発泡層１４側の面の約９％程度である。
【００３８】
図２及び図３は、図１の樹脂発泡成形品１０の製造方法を具体的に示している。
ここでは樹脂発泡成形品１０を２色成形によって成形し、金型の一部を共通に用いて先ず芯体１２を成形した後、続いて発泡層１４及び表皮１６を連続して成形し、それらを一体化する。
図２は、先ず芯材１２を成形する際の方法を示している。
【００３９】
図において、芯材１２を成形する金型は雄型としての第１分割型４０と、雌型としての第３分割型４２との分割構造とされており、それら第１分割型４０と第３分割型４２とによって、芯材１２の形状に対応した形状の第２キャビティ４４を形成する。
ここで第１分割型４０には、芯材１２の凹所３８に対応した形状の凸型部４６が、凹所３８に対応した数で設けられている。
【００４０】
尚、図２（II）に示す型締状態の下で、第１分割型４０の複数の凸型部４６のそれぞれは、第２キャビティ４４を図中上向きに通過して第３分割型４２まで達し、各凸型部４６の突出側の先端面（図中上端面）が、第３分割型４２の内面に接触している。
【００４１】
ここでは、図２（II）に示しているように芯材１２用の樹脂材料を射出成形によって第２キャビティ４４に充填し、そこでこれを固化させることによって芯材１２を成形する。
このとき、芯材１２には図１に示す複数の貫通の凹所３８が、第１分割型４０の凸型部４６によって同時に成形される。
その成形状態において、芯材１２の凹所３８の内周面と第１分割型４０の各凸型部４６の外周面とは全周に亘り密着接触していて、それらの間に隙間は生じておらず、凸型部４６の外周面と凹所３８の内周面との間が良好にシールされた状態にある。
【００４２】
芯材１２を成形したら、図２（III）に示すように第１分割型４０と第３分割型４２とを図中上下方向に型開きする。
このとき、成形された芯材１２は第１分割型４０の側に残り、そこに保持される。
【００４３】
図３は、発泡射出成形によって発泡層１４と表皮１６とを成形し且つこれを芯材１２に一体化する際の方法を示している。
図３に示しているように、発泡層１４及び表皮１６を成形する金型は、図２に示す第１分割型４０と、第２分割型４８との分割構造を成している。
即ち、発泡層１４及び表皮１６を成形する発泡射出成形用の金型は、芯材１２成形用の第１分割型４０を共通の金型として用いている。
具体的には、芯材１２成形用の図２の第３分割型４２と、図３の第２分割型４８とを取り替えることで、発泡層１４及び表皮１６の発泡射出成形用の金型が構成される。
【００４４】
図３（IV）は、先に成形した芯材１２を保持した第１分割型４０と、第２分割型４８とを型締めした状態を表している。
この状態で、第１分割型４０と第２分割型４８とによって、発泡層１４及び表皮１６に対応した形状の第１キャビティ５０が形成される。
【００４５】
図中５２，５４は第２分割型４８側の第２摺動面で、これら第２摺動面５２，５４は、型締状態で芯材１２の側端面２６，２８に芯材１２の弾性に基づいて弾性接触することでそれらの間をシールし、第１キャビティ５０を閉鎖する。
尚、図３（IV）においてＰＬは第１分割型４０と第２分割型４８とのパーティングラインを表している。
【００４６】
この発泡射出成形方法では、図３（IV）の状態において熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料５５を、射出機から溶融状態で第１キャビティ５０内に射出して第１キャビティ５０に充填する。
図３（Ｖ）はこのときの状態を表している。
ここで第１キャビティ５０は、第２分割型４８の第２摺動面５２，５４と芯材１２の側端面２６，２８とによるシールによって閉鎖されており、第１キャビティ５０に射出された発泡樹脂材料５５の液が外部に漏出することはない。
【００４７】
尚、１７０℃以上の高温状態で射出機から第１キャビティ５０に充填された発泡樹脂材料５５は、その高い射出圧に基づいて図３（Ｖ）に示す型締状態の下では、そこに含有された発泡剤のほとんどがガス化することはなく、従ってこの状態では発泡を生じない。
【００４８】
この状態で、図３（VI）に示しているように第１分割型４０を図中下方向に所定ストローク相対的に後退移動させ、これにより第１キャビティ５０（の容積）を拡大させると、これによる第１キャビティ５０の圧力低下によって、そこで発泡樹脂材料５５に含有させてある発泡剤がガス化し、発泡樹脂材料５５が発泡を生じる。
また熱可塑性樹脂の基材が冷却状態の金型の内面に接することで、そこで基材が冷却固化し、図１に示す表皮１６を形成する。
そしてこの表皮１６の内側に、発泡樹脂材料５５の発泡によって図１に示す発泡層１４が形成される。
【００４９】
ここで第１分割型４０を第２分割型４８に対して所定ストローク図中下向きに相対的に後退移動させる際、第２分割型４８の第２摺動面５２，５４は、芯材１２の側端面２６，２８を第１摺動面としてこれに対し摺動する。
ここで第１分割型４０は、芯材１２の厚み、具体的には側端面２６，２８の図３中上下方向の高さ以下のストロークで最終の後退位置まで移動する。
芯材１２の厚み、即ち側端面２６，２８の高さが予めそのように定めてある。
【００５０】
この実施形態では、その際の第１分割型４０の後退移動の際においても、芯材１２の側端面２６，２８及び第２分割型４８側の第２摺動面５２，５４の摺動によるシールによって第１キャビティ５０が閉鎖状態に維持される。
【００５１】
上記にて成形された発泡層１４は、その後金型によって、具体的には第１分割型４０と第２分割型４８とによって冷却され、固化される。そして固化が終了したところで金型が開かれ、樹脂発泡成形品１０が金型から脱型される。
【００５２】
この実施形態では、発泡が終了した後に発泡層１４を金型にて冷却するに際して、第１分割型４０の各凸型部４６が芯材１２を貫通して発泡層１４まで達し、発泡層１４と接触しているため、これら凸型部４６の部分において、発泡層１４が第１分割型４０によって直接的に冷却せしめられる。
【００５３】
即ち従来の成形方法によれば、第１分割型４０による発泡層１４の冷却が、芯材１２を介して間接的に行われることとなるが、この実施形態では、凸型部４６が発泡層１４に接触せしめられているため、これら凸型部４６の部分においては発泡層１４が第１分割型４０によって直接的に冷却される。
そのために発泡層１４の冷却速度が速く、従って発泡層１４が固化するまでの時間、即ち樹脂発泡成形品１０の脱型までの時間が短縮化される。
【００５４】
さて以上のようにして発泡層１４及び表皮１６の成形及び冷却が終了したところで、第１分割型４０を大きく図中下向きに後退移動させて、第１分割型４０と第２分割型４８とを型開きし、成形された発泡成形品１０を金型から脱型する。
ここにおいて図１に示す樹脂発泡成形品１０が得られる。
【００５５】
以上のような本実施形態によれば、発泡樹脂材料５５が発泡した後、これを冷却して金型から樹脂発泡成形品１０を取り出すまでの時間を従来よりも短縮化することができ、樹脂発泡成形品１０の成形のサイクルタイムを短くすることができる。
これにより、樹脂発泡成形品１０の生産効率を効果的に高めることができる。
【００５６】
また本実施形態によれば、第１分割型４０の複数の凸型部４６によって、芯材１２に板厚方向に貫通した凹所３８を複数形成するため、芯材１２の重量を軽減でき、樹脂発泡成形品１０全体の重量を軽量化することができる。
また芯材１２成形のための材料を節減することができ、材料コストもまた低減することができる。
【００５７】
また本実施形態によれば、場合によって芯材１２の存在により樹脂発泡成形品１０全体の剛性が高くなり過ぎる場合において、かかる芯材１２に貫通の凹所３８を複数設けることで、芯材１２自体の剛性を弱め、これにより樹脂発泡成形品１０全体の柔軟性を高め、触感，フィーリング向上を図ることができる利点も得られる。
【００５８】
更にこの実施形態では、第１分割型４０の複数の凸型部４６によって、発泡層１４に対する冷却速度を速めることができるため、発泡層１４の冷却のための別途の特別の装置を設けるのを省略することができる。
【００５９】
本実施形態の製造方法は、樹脂発泡成形品１０を２色発泡射出成形にて成形することで、芯材１２に貫通の凹所３８を形成し且つ凹所３８形成のための第１分割型４０の凸型部４６を、発泡層１４成形のための第１キャビティ５０に臨ましめ、その凸型部４６によって発泡層１４の冷却を可能ならしめている点を特長としている。
【００６０】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば図４に示しているように、場合によって凸型部４６を芯材１２の厚み以上の突出高さとしておくことも可能である。このようにしておけば、図３に示す方法で発泡層１４を表皮１６とともに成形する際、発泡層１４に対する第１分割型４０による冷却の効率を一層高めることが可能となる。
その他本発明は上例以外の他の様々な形状，構造の樹脂発泡成形品の製造に適用可能であるし、また発泡層１４を表皮１６とともに発泡射出成形にて成形するに際し、図６に示すように第２分割型４８と第１分割型４０とを、それぞれの型開閉方向に延びる摺動面で金属接触させるようになすことも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態の樹脂発泡成形品を示した断面図である。
【図２】図１の樹脂発泡成形品の芯材の成形方法の説明図である。
【図３】図１の樹脂発泡成形品の発泡層と表皮の成形方法の要部工程の説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態の要部の説明図である。
【図５】従来公知の樹脂発泡成形品の製造方法の要部工程の説明図である。
【図６】図５に続く製造方法の要部工程の説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 樹脂発泡成形品
１２ 芯材
１４ 発泡層
１６ 表皮
３８ 凹所
４０ 第１分割型
４２ 第３分割型
４４ 第２キャビティ
４６ 凸型部
４８ 第２分割型
５０ 第１キャビティ
５５ 発泡樹脂材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型開き方向に分割された第１分割型と、第３分割型とを型締めして、それら第１分割型と第３分割型とで形成される第２キャビティに樹脂材料を射出して、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材を板状に成形した後、該芯材を該第１分割型に保持させた状態で該第３分割型を別体の第２分割型に取り替えて、それら第１分割型と第２分割型とで形成される第１キャビティに、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出して該第１キャビティに充填し、しかる後前記芯材を保持した前記一方の第１分割型を前記第２分割型に対し所定ストローク前記型開き方向に相対的に後退移動させて前記第１キャビティを拡大し、前記発泡樹脂材料を発泡させることによって、前記基材が金型内面で固化して形成された表皮と、該発泡樹脂材料の発泡にて形成された、該表皮の内側の発泡層及び前記芯材を積層状態に一体に有する樹脂発泡成形品を得る樹脂発泡成形品の製造方法において、
前記第１分割型には、前記第２キャビティを通過して前記第３分割型まで到る凸型部を複数設け、前記芯材の成形時にそれら凸型部にて該芯材に板厚方向に貫通した複数の凹所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。
【請求項２】
熱可塑性樹脂から成る硬質の板状の芯材に対して、熱可塑性樹脂の発泡層と表皮とが一体に積層してあり、且つ前記芯材には前記発泡層まで到る貫通した複数の凹所が設けてあることを特徴とする樹脂発泡成形品。
【請求項１】
型開き方向に分割された第１分割型と、第３分割型とを型締めして、それら第１分割型と第３分割型とで形成される第２キャビティに樹脂材料を射出して、硬質の熱可塑性樹脂から成る芯材を板状に成形した後、該芯材を該第１分割型に保持させた状態で該第３分割型を別体の第２分割型に取り替えて、それら第１分割型と第２分割型とで形成される第１キャビティに、熱可塑性樹脂の基材に発泡剤を含有させた発泡樹脂材料を射出して該第１キャビティに充填し、しかる後前記芯材を保持した前記一方の第１分割型を前記第２分割型に対し所定ストローク前記型開き方向に相対的に後退移動させて前記第１キャビティを拡大し、前記発泡樹脂材料を発泡させることによって、前記基材が金型内面で固化して形成された表皮と、該発泡樹脂材料の発泡にて形成された、該表皮の内側の発泡層及び前記芯材を積層状態に一体に有する樹脂発泡成形品を得る樹脂発泡成形品の製造方法において、
前記第１分割型には、前記第２キャビティを通過して前記第３分割型まで到る凸型部を複数設け、前記芯材の成形時にそれら凸型部にて該芯材に板厚方向に貫通した複数の凹所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。
【請求項２】
熱可塑性樹脂から成る硬質の板状の芯材に対して、熱可塑性樹脂の発泡層と表皮とが一体に積層してあり、且つ前記芯材には前記発泡層まで到る貫通した複数の凹所が設けてあることを特徴とする樹脂発泡成形品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−８２８４３（Ｐ２０１０−８２８４３Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５１９１２（Ｐ２００８−２５１９１２）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００２１９６６８）東海化成工業株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００２１９６６８）東海化成工業株式会社 (39)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]