発泡成形体及びその製造方法並びに製造装置
【課題】表皮層の厚さを異ならせる。
【解決手段】本発明の発泡成形体の製造方法では、キャビティ型２６の成形面２６Ａをコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度にする。従って、キャビティ型２６の成形面２６Ａと接する第一表皮層６２の方がコア型２８の成形面２８Ａと接する第二表皮層６４よりも硬化が遅くなる。これにより、第一表皮層６２を第二表皮層６４よりも薄く形成することができる。つまり、表皮層（第一表皮層６２と第二表皮層６４）の厚さを異ならせることができる。
【解決手段】本発明の発泡成形体の製造方法では、キャビティ型２６の成形面２６Ａをコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度にする。従って、キャビティ型２６の成形面２６Ａと接する第一表皮層６２の方がコア型２８の成形面２８Ａと接する第二表皮層６４よりも硬化が遅くなる。これにより、第一表皮層６２を第二表皮層６４よりも薄く形成することができる。つまり、表皮層（第一表皮層６２と第二表皮層６４）の厚さを異ならせることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡成形体及びその製造方法並びに製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発泡性の結晶性分子組成物を射出することによって金型中に充填し、発泡成形体を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４４３８４号公報
【特許文献２】特開２００８−２４６７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の発泡成形体の製造方法では、金型の内面（成形面）の温度を均一としているので、発泡成形体の表皮層の厚さも均一となる。
【０００５】
なお、発泡成形体の表皮層の厚さが均一となっていると、この発泡成形体について触感と剛性感を満足することは不可能である。つまり、表皮層が薄い場合には、触感を満足することができるが、剛性感が不足する。一方、表皮層が厚い場合には、剛性感を満足することができるが、触感が不足する。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その第一の目的は、表皮層の厚さを異ならせることができる発泡成形体の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の第二の目的は、触感と剛性感を両立させることができる発泡成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発泡成形体の製造方法は、キャビティ型及びコア型を有する金型において前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にした状態で、前記キャビティ型の成形面及び前記コア型の成形面によって形成された成形空間に、発泡剤が添加された熱可塑性樹脂を射出する射出工程と、前記キャビティ型及び前記コア型の少なくとも一方を他方に対して離間する方向に変位させることにより前記成形空間を拡大させて、前記キャビティ型の成形面と接する第一表皮層、前記コア型の成形面と接する第二表皮層、及び、前記第一表皮層及び前記第二表皮層によって覆われた発泡層を有する発泡成形体を得る発泡工程と、を備えている。
【０００９】
この発泡成形体の製造方法によれば、キャビティ型の成形面をコア型の成形面よりも高い温度にするので、キャビティ型の成形面と接する第一表皮層の方がコア型の成形面と接する第二表皮層よりも硬化が遅くなる。これにより、第一表皮層を第二表皮層よりも薄く形成することができる。つまり、表皮層（第一表皮層と第二表皮層）の厚さを異ならせることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発泡成形体の製造方法は、請求項１に記載の発泡成形体の製造方法における前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面を加熱すると共に前記コア型の成形面を冷却することにより、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする。
【００１１】
この発泡成形体の製造方法によれば、キャビティ型の成形面を加熱すると共にコア型の成形面を冷却するので、キャビティ型の成形面とコア型の成形面との温度差をより大きくすることができる。これにより、第一表皮層と第二表皮層との厚みの差を大きくすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発泡成形体の製造方法は、請求項２に記載の発泡成形体の製造方法における前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面に対する加熱温度及び前記コア型の成形面に対する冷却温度を調節する。
【００１３】
この発泡成形体の製造方法によれば、キャビティ型の成形面に対する加熱温度及びコア型の成形面に対する冷却温度を調節することで、キャビティ型の成形面とコア型の成形面との温度差が調節される。これにより、第一表皮層と第二表皮層との厚みの差を制御することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発泡成形体の製造方法は、請求項１に記載の発泡成形体の製造方法における前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面と前記キャビティ型の外表面との間を断熱することにより、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする。
【００１５】
この発泡成形体の製造方法によれば、キャビティ型の成形面とキャビティ型の外表面との間を断熱することにより、キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にするので、金型の構成を簡素化することができ、コストダウンすることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発泡成形体の製造方法は、前記発泡成形体として、前記第一表皮層が意匠面を形成し、前記第二表皮層が車体への取付部を構成するものを得る。
【００１７】
この発泡成形体の製造方法により形成された発泡成形体によれば、意匠面を形成する第一表皮層は、第二表皮層よりも薄く形成されているので、触感を満足することができる。一方、車体への取付部を構成する第二表皮層は、第一表皮層よりも厚く形成されているので、剛性感を満足することができる。
【００１８】
また、前記課題を解決するために、請求項６に記載の発泡成形体の製造装置は、発泡成形体を成形するための成形空間を形成する成形面をそれぞれ有するキャビティ型及びコア型と、前記キャビティ型及び前記コア型の少なくとも一方を他方に対して離間する方向に変位させて前記成形空間を拡大させる駆動部と、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする温度差付与部と、を備えている。
【００１９】
この発泡成形体の製造装置によれば、上記構成により、例えば、以下の要領で、発泡成形体が製造される。
【００２０】
すなわち、温度差付与部によってキャビティ型の成形面がコア型の成形面よりも高い温度とされた状態で、キャビティ型の成形面及びコア型の成形面によって形成された成形空間に、発泡剤が添加された熱可塑性樹脂が射出される（射出工程）。
【００２１】
続いて、駆動部によってキャビティ型及びコア型の少なくとも一方が他方に対して離間する方向に変位されることにより成形空間が拡大される。そして、これにより、キャビティ型の成形面と接する第一表皮層、コア型の成形面と接する第二表皮層、及び、これら第一表皮層及び第二表皮層によって覆われた発泡層を有する発泡成形体が得られる（発泡工程）。
【００２２】
このように、この発泡成形体の製造装置によれば、キャビティ型の成形面がコア型の成形面よりも高い温度になるので、キャビティ型の成形面と接する第一表皮層の方がコア型の成形面と接する第二表皮層よりも硬化が遅くなる。これにより、第一表皮層を第二表皮層よりも薄く形成することができる。つまり、表皮層（第一表皮層と第二表皮層）の厚さを異ならせることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発泡成形体の製造装置は、請求項６に記載の発泡成形体の製造装置において、前記温度差付与部が、前記キャビティ型の成形面を加熱する加熱部と、前記コア型の成形面を冷却する冷却部と、を有する構成とされたものである。
【００２４】
この発泡成形体の製造装置によれば、キャビティ型の成形面を加熱すると共にコア型の成形面を冷却することができるので、キャビティ型の成形面とコア型の成形面との温度差をより大きくすることができる。これにより、第一表皮層と第二表皮層との厚みの差を大きくすることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発泡成形体の製造装置は、請求項７に記載の発泡成形体の製造装置において、前記加熱部及び前記冷却部を制御して、前記キャビティ型の成形面に対する加熱温度及び前記コア型の成形面に対する冷却温度を調節する制御部をさらに備えている。
【００２６】
この発泡成形体の製造装置によれば、キャビティ型の成形面に対する加熱温度及びコア型の成形面に対する冷却温度を調節することができるので、キャビティ型の成形面とコア型の成形面との温度差を調節することができる。これにより、第一表皮層と第二表皮層との厚みの差を制御することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発泡成形体の製造装置は、請求項６に記載の発泡成形体の製造装置において、前記温度差付与部が、前記キャビティ型の成形面と前記キャビティ型の外表面との間に介在された断熱層を有する構成とされたものである。
【００２８】
この発泡成形体の製造装置によれば、キャビティ型の成形面とキャビティ型の外表面との間に断熱層が介在されているので、キャビティ型及びコア型を有する金型の構成を簡素化することができ、コストダウンすることができる。
【００２９】
また、前記課題を解決するために、請求項１０に記載の発泡成形体は、意匠面を形成する第一表皮層と、車体への取付部を構成し、前記第一表皮層よりも厚く形成された第二表皮層と、熱可塑性樹脂製とされて、発泡成形により前記第一表皮層及び前記第二表皮層と共に形成されると共に、前記第一表皮層及び前記第二表皮層によって覆われた発泡層と、を備えている。
【００３０】
この発泡成形体によれば、意匠面を形成する第一表皮層は、第二表皮層よりも薄く形成されているので、触感を満足することができる。一方、車体への取付部を構成する第二表皮層は、第一表皮層よりも厚く形成されているので、剛性感を満足することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上詳述したように、本発明の発泡成形体の製造方法及び製造装置によれば、表皮層（第一表皮層と第二表皮層）の厚さを異ならせることができる。
【００３２】
また、本発明の発泡成形体によれば、触感と剛性感を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る発泡成形体の製造装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示される発泡成形体の製造装置を用いて発泡成形体を製造する流れを説明する図である。
【図３】図２に示される製造方法により製造された発泡成形体の断面図である。
【図４】図１に示される金型の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００３５】
図１に示される発泡成形体の製造装置１０は、後述する発泡成形体６０（図３参照）を成形するためのものであり、金型１２と、加熱流体供給部１４と、冷却流体供給部１６と、駆動部１８と、射出部２０と、操作部２２と、制御部２４とを備えている。
【００３６】
金型１２は、キャビティ型２６及びコア型２８を有して構成されている。キャビティ型２６には、凹部３０が形成されており、コア型２８には、この凹部３０の内部に挿入される凸部３２が形成されている。凹部３０の内面は、キャビティ型２６の成形面２６Ａとされており、凸部３２の外面は、コア型２８の成形面２８Ａとされている。このキャビティ型２６の成形面２６Ａとコア型２８の成形面２８Ａとは、後述する発泡成形体６０を成形するための成形空間３４を形成している。
【００３７】
また、コア型２８は、支持台３６に固定されており、キャビティ型２６は、コア型２８に対して離間する方向（一例として、鉛直方向上側）に変位可能とされている。
【００３８】
また、キャビティ型２６には、加熱配管３８が内蔵されており、コア型２８には、冷却配管４０が内蔵されている。加熱配管３８は、キャビティ型２６の成形面２６Ａに沿って設けられており、冷却配管４０は、コア型２８の成形面２８Ａに沿って設けられている。
【００３９】
加熱流体供給部１４は、加熱配管３８と接続されており、この加熱配管３８に加熱流体を供給する構成とされている。一方、冷却流体供給部１６は、冷却配管４０と接続されており、この冷却配管４０に冷却流体を供給する構成とされている。なお、この加熱流体及び冷却流体としては、例えば、水などが使用される。
【００４０】
そして、この発泡成形体の製造装置１０では、加熱流体供給部１４から加熱配管３８に加熱流体が供給されることで、キャビティ型２６の成形面２６Ａが加熱される。一方、冷却流体供給部１６から冷却配管４０に冷却流体が供給されることで、コア型２８の成形面２８Ａが冷却される。また、このようにして、キャビティ型２６の成形面２６Ａが加熱されると共に、コア型２８の成形面２８Ａが冷却されることにより、キャビティ型２６の成形面２６Ａの方がコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度となるように構成されている。
【００４１】
また、加熱流体供給部１４は、例えば、ヒータ等を内蔵することにより、加熱配管３８に供給する加熱流体の温度を調節可能とされている。一方、冷却流体供給部１６は、例えば、熱交換器等を内蔵することにより、冷却配管４０に供給する冷却流体の温度を調節可能とされている。
【００４２】
なお、加熱流体供給部１４及び加熱配管３８は、本発明における加熱部の一例であり、冷却流体供給部１６及び冷却配管４０は、本発明における冷却部の一例である。また、これら加熱流体供給部１４、冷却流体供給部１６、加熱配管３８、及び、冷却配管４０は、本発明における温度差付与部の一例である。
【００４３】
駆動部１８は、例えば、油圧アクチュエータや電動アクチュエータ等とされており、キャビティ型２６を昇降させる構成とされている。射出部２０は、コア型２８に形成されたスプルー４２と接続されており、このスプルー４２を通じて成形空間３４に溶融樹脂を射出する構成とされている。この溶融樹脂としては、例えば、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂が使用される。また、この熱可塑性樹脂には、例えば、炭酸水素ナトリウム等の発泡剤が添加される。
【００４４】
操作部２２は、加熱流体の温度、冷却流体の温度等の各種成形条件を入力するためのものであり、入力された条件に応じた操作信号を制御部２４に出力する構成とされている。制御部２４は、例えば、電子回路等とされており、操作部２２から出力された操作信号に基づいて、上述の加熱流体供給部１４、冷却流体供給部１６、駆動部１８、及び、射出部２０の動作を制御する構成とされている。
【００４５】
次に、上述の発泡成形体の製造装置１０を用いた発泡成形体の製造方法について説明する。
【００４６】
本発明の一実施形態に係る発泡成形体の製造装置１０によれば、上記構成により、例えば、以下の要領で、発泡成形体が製造される。
【００４７】
すなわち、図２の上図に示されるように、制御部２４によって加熱流体供給部１４及び冷却流体供給部１６が作動され、加熱流体供給部１４から加熱配管３８に加熱流体４６が供給されると共に、冷却流体供給部１６から冷却配管４０に冷却流体４８が供給される。これにより、キャビティ型２６の成形面２６Ａがコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度とされる。
【００４８】
そして、この状態で、図２の中図に示されるように、キャビティ型２６の成形面２６Ａ及びコア型２８の成形面２８Ａによって形成された成形空間３４に、発泡剤が添加された熱可塑性樹脂５０が射出部２０から射出される（射出工程）。
【００４９】
このとき、制御部２４によって加熱流体供給部１４及び冷却流体供給部１６が制御されることにより、キャビティ型２６の成形面２６Ａに対する加熱温度及びコア型２８の成形面２８Ａに対する冷却温度が調節される。つまり、例えば、キャビティ型２６の成形面２６Ａの温度は５０〜１００℃に調節され、コア型２８の成形面２８Ａの温度は２０〜４０℃に調節される。
【００５０】
続いて、図２の下図に示されるように、駆動部１８によってキャビティ型２６が上昇されることで、成形空間３４が拡大され、この成形空間３４に充填された熱可塑性樹脂が発泡される。
【００５１】
このとき、この成形空間３４に充填された熱可塑性樹脂のうちキャビティ型２６の成形面２６Ａと接する部分には、第一表皮層６２が形成され、この熱可塑性樹脂のうちコア型２８の成形面２８Ａと接する部分には、第二表皮層６４が形成される。また、この熱可塑性樹脂のうちキャビティ型２６の成形面２６Ａ及びコア型２８の成形面２８Ａと接しない部分には、発泡層６６が形成される。なお、このときも、キャビティ型２６の成形面２６Ａはコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度に維持される。
【００５２】
そして、このようにして、第一表皮層６２、第二表皮層６４、及び、これら第一表皮層６２及び第二表皮層６４によって覆われた発泡層６６を有する三層構造の発泡成形体６０が得られる（発泡工程）。なお、第一表皮層６２及び第二表皮層６４は、非発泡層である。
【００５３】
この発泡成形体の製造装置１０では、キャビティ型２６の成形面２６Ａの方がコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度になるので、このようにして得られた発泡成形体６０では、キャビティ型２６の成形面２６Ａと接する第一表皮層６２の方がコア型２８の成形面２８Ａと接する第二表皮層６４よりも硬化が遅くなる。
【００５４】
このため、図３に示されるように、第二表皮層６４の方が第一表皮層６２よりも厚く形成される。つまり、例えば、第一表皮層６２の厚さは、０．１〜０．３ｍｍであり、第二表皮層６４の厚さは、０．５〜１．５ｍｍである。また、発泡層６６の倍率は、２〜５倍である。
【００５５】
なお、この発泡成形体６０は、例えば、インストルメントパネルやアームレスト等の自動車の内装部品として用いられると好適である。つまり、第一表皮層６２は、意匠面を形成し、第二表皮層６４は、車体への取付部を構成するものである。なお、取付部を構成する第二表皮層６４には、クリップ、ボルト、爪等によって固定される固定部が成形時に形成されるか又はインサート成形等により設けられても良い。
【００５６】
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５７】
以上詳述したように、本発明の一実施形態に係る発泡成形体の製造方法によれば、図２に示されるように、キャビティ型２６の成形面２６Ａをコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度にするので、キャビティ型２６の成形面２６Ａと接する第一表皮層６２の方がコア型２８の成形面２８Ａと接する第二表皮層６４よりも硬化が遅くなる。これにより、第一表皮層６２を第二表皮層６４よりも薄く形成することができる。つまり、表皮層（第一表皮層６２と第二表皮層６４）の厚さを異ならせることができる。
【００５８】
また、キャビティ型２６の成形面２６Ａを加熱すると共にコア型２８の成形面２８Ａを冷却するので、キャビティ型２６の成形面２６Ａとコア型２８の成形面２８Ａとの温度差をより大きくすることができる。これにより、第一表皮層６２と第二表皮層６４との厚みの差を大きくすることができる。
【００５９】
また、キャビティ型２６の成形面２６Ａに対する加熱温度及びコア型２８の成形面２８Ａに対する冷却温度を調節することで、キャビティ型２６の成形面２６Ａとコア型２８の成形面２８Ａとの温度差が調節される。これにより、第一表皮層６２と第二表皮層６４との厚みの差を制御することができる。
【００６０】
また、この発泡成形体の製造方法によって製造された発泡成形体６０によれば、図３に示されるように、意匠面を形成する第一表皮層６２は、第二表皮層６４よりも薄く形成されているので、触感を満足することができる。一方、車体への取付部を構成する第二表皮層６４は、第一表皮層６２よりも厚く形成されているので、剛性感を満足することができる。つまり、この発泡成形体６０によれば、触感と剛性感を両立させることができる。
【００６１】
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
【００６２】
上述の本発明の一実施形態では、キャビティ型２６がコア型２８に対して離間する方向（一例として、鉛直方向上側）に変位されていたが、コア型２８がキャビティ型２６に対して離間する方向（一例として、鉛直方向下側）に変位されても良い。また、キャビティ型２６及びコア型２８の両方が互いに離間する方向に変位されても良い。
【００６３】
また、上述の本発明の一実施形態では、キャビティ型２６のコア型２８に対する離間方向が鉛直方向とされていたが、キャビティ型２６及びコア型２８が水平方向に対向して配置され、キャビティ型２６及びコア型２８の互いに離間する方向が水平方向とされても良い。
【００６４】
また、発泡成形体の製造装置１０は、本発明における温度差付与部の一例として、加熱配管３８及び冷却配管４０を有していたが、図４に示されるように、キャビティ型２６の成形面２６Ａとキャビティ型２６の外表面２６Ｂとの間に介在された断熱層７２を有していても良い。
【００６５】
このように構成されていると、金型１２の構成を簡素化することができるので、コストダウンすることができる。
【００６６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 発泡成形体の製造装置
１２ 金型
１４ 加熱流体供給部（温度差付与部の一部、加熱部の一部）
１６ 冷却流体供給部（温度差付与部の一部、冷却部の一部）
１８ 駆動部
２４ 制御部
２６ キャビティ型
２６Ａ キャビティ型の成形面
２８ コア型
２８Ａ コア型の成形面
３４ 成形空間
３８ 加熱配管（温度差付与部の一部、加熱部の一部）
４０ 冷却配管（温度差付与部の一部、冷却部の一部）
４６ 加熱流体
４８ 冷却流体
５０ 熱可塑性樹脂
６０ 発泡成形体
６２ 第一表皮層
６４ 第二表皮層
６６ 発泡層
７２ 断熱層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡成形体及びその製造方法並びに製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発泡性の結晶性分子組成物を射出することによって金型中に充填し、発泡成形体を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４４３８４号公報
【特許文献２】特開２００８−２４６７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の発泡成形体の製造方法では、金型の内面（成形面）の温度を均一としているので、発泡成形体の表皮層の厚さも均一となる。
【０００５】
なお、発泡成形体の表皮層の厚さが均一となっていると、この発泡成形体について触感と剛性感を満足することは不可能である。つまり、表皮層が薄い場合には、触感を満足することができるが、剛性感が不足する。一方、表皮層が厚い場合には、剛性感を満足することができるが、触感が不足する。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その第一の目的は、表皮層の厚さを異ならせることができる発泡成形体の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の第二の目的は、触感と剛性感を両立させることができる発泡成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発泡成形体の製造方法は、キャビティ型及びコア型を有する金型において前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にした状態で、前記キャビティ型の成形面及び前記コア型の成形面によって形成された成形空間に、発泡剤が添加された熱可塑性樹脂を射出する射出工程と、前記キャビティ型及び前記コア型の少なくとも一方を他方に対して離間する方向に変位させることにより前記成形空間を拡大させて、前記キャビティ型の成形面と接する第一表皮層、前記コア型の成形面と接する第二表皮層、及び、前記第一表皮層及び前記第二表皮層によって覆われた発泡層を有する発泡成形体を得る発泡工程と、を備えている。
【０００９】
この発泡成形体の製造方法によれば、キャビティ型の成形面をコア型の成形面よりも高い温度にするので、キャビティ型の成形面と接する第一表皮層の方がコア型の成形面と接する第二表皮層よりも硬化が遅くなる。これにより、第一表皮層を第二表皮層よりも薄く形成することができる。つまり、表皮層（第一表皮層と第二表皮層）の厚さを異ならせることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発泡成形体の製造方法は、請求項１に記載の発泡成形体の製造方法における前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面を加熱すると共に前記コア型の成形面を冷却することにより、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする。
【００１１】
この発泡成形体の製造方法によれば、キャビティ型の成形面を加熱すると共にコア型の成形面を冷却するので、キャビティ型の成形面とコア型の成形面との温度差をより大きくすることができる。これにより、第一表皮層と第二表皮層との厚みの差を大きくすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発泡成形体の製造方法は、請求項２に記載の発泡成形体の製造方法における前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面に対する加熱温度及び前記コア型の成形面に対する冷却温度を調節する。
【００１３】
この発泡成形体の製造方法によれば、キャビティ型の成形面に対する加熱温度及びコア型の成形面に対する冷却温度を調節することで、キャビティ型の成形面とコア型の成形面との温度差が調節される。これにより、第一表皮層と第二表皮層との厚みの差を制御することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発泡成形体の製造方法は、請求項１に記載の発泡成形体の製造方法における前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面と前記キャビティ型の外表面との間を断熱することにより、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする。
【００１５】
この発泡成形体の製造方法によれば、キャビティ型の成形面とキャビティ型の外表面との間を断熱することにより、キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にするので、金型の構成を簡素化することができ、コストダウンすることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発泡成形体の製造方法は、前記発泡成形体として、前記第一表皮層が意匠面を形成し、前記第二表皮層が車体への取付部を構成するものを得る。
【００１７】
この発泡成形体の製造方法により形成された発泡成形体によれば、意匠面を形成する第一表皮層は、第二表皮層よりも薄く形成されているので、触感を満足することができる。一方、車体への取付部を構成する第二表皮層は、第一表皮層よりも厚く形成されているので、剛性感を満足することができる。
【００１８】
また、前記課題を解決するために、請求項６に記載の発泡成形体の製造装置は、発泡成形体を成形するための成形空間を形成する成形面をそれぞれ有するキャビティ型及びコア型と、前記キャビティ型及び前記コア型の少なくとも一方を他方に対して離間する方向に変位させて前記成形空間を拡大させる駆動部と、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする温度差付与部と、を備えている。
【００１９】
この発泡成形体の製造装置によれば、上記構成により、例えば、以下の要領で、発泡成形体が製造される。
【００２０】
すなわち、温度差付与部によってキャビティ型の成形面がコア型の成形面よりも高い温度とされた状態で、キャビティ型の成形面及びコア型の成形面によって形成された成形空間に、発泡剤が添加された熱可塑性樹脂が射出される（射出工程）。
【００２１】
続いて、駆動部によってキャビティ型及びコア型の少なくとも一方が他方に対して離間する方向に変位されることにより成形空間が拡大される。そして、これにより、キャビティ型の成形面と接する第一表皮層、コア型の成形面と接する第二表皮層、及び、これら第一表皮層及び第二表皮層によって覆われた発泡層を有する発泡成形体が得られる（発泡工程）。
【００２２】
このように、この発泡成形体の製造装置によれば、キャビティ型の成形面がコア型の成形面よりも高い温度になるので、キャビティ型の成形面と接する第一表皮層の方がコア型の成形面と接する第二表皮層よりも硬化が遅くなる。これにより、第一表皮層を第二表皮層よりも薄く形成することができる。つまり、表皮層（第一表皮層と第二表皮層）の厚さを異ならせることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発泡成形体の製造装置は、請求項６に記載の発泡成形体の製造装置において、前記温度差付与部が、前記キャビティ型の成形面を加熱する加熱部と、前記コア型の成形面を冷却する冷却部と、を有する構成とされたものである。
【００２４】
この発泡成形体の製造装置によれば、キャビティ型の成形面を加熱すると共にコア型の成形面を冷却することができるので、キャビティ型の成形面とコア型の成形面との温度差をより大きくすることができる。これにより、第一表皮層と第二表皮層との厚みの差を大きくすることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発泡成形体の製造装置は、請求項７に記載の発泡成形体の製造装置において、前記加熱部及び前記冷却部を制御して、前記キャビティ型の成形面に対する加熱温度及び前記コア型の成形面に対する冷却温度を調節する制御部をさらに備えている。
【００２６】
この発泡成形体の製造装置によれば、キャビティ型の成形面に対する加熱温度及びコア型の成形面に対する冷却温度を調節することができるので、キャビティ型の成形面とコア型の成形面との温度差を調節することができる。これにより、第一表皮層と第二表皮層との厚みの差を制御することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発泡成形体の製造装置は、請求項６に記載の発泡成形体の製造装置において、前記温度差付与部が、前記キャビティ型の成形面と前記キャビティ型の外表面との間に介在された断熱層を有する構成とされたものである。
【００２８】
この発泡成形体の製造装置によれば、キャビティ型の成形面とキャビティ型の外表面との間に断熱層が介在されているので、キャビティ型及びコア型を有する金型の構成を簡素化することができ、コストダウンすることができる。
【００２９】
また、前記課題を解決するために、請求項１０に記載の発泡成形体は、意匠面を形成する第一表皮層と、車体への取付部を構成し、前記第一表皮層よりも厚く形成された第二表皮層と、熱可塑性樹脂製とされて、発泡成形により前記第一表皮層及び前記第二表皮層と共に形成されると共に、前記第一表皮層及び前記第二表皮層によって覆われた発泡層と、を備えている。
【００３０】
この発泡成形体によれば、意匠面を形成する第一表皮層は、第二表皮層よりも薄く形成されているので、触感を満足することができる。一方、車体への取付部を構成する第二表皮層は、第一表皮層よりも厚く形成されているので、剛性感を満足することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上詳述したように、本発明の発泡成形体の製造方法及び製造装置によれば、表皮層（第一表皮層と第二表皮層）の厚さを異ならせることができる。
【００３２】
また、本発明の発泡成形体によれば、触感と剛性感を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る発泡成形体の製造装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示される発泡成形体の製造装置を用いて発泡成形体を製造する流れを説明する図である。
【図３】図２に示される製造方法により製造された発泡成形体の断面図である。
【図４】図１に示される金型の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００３５】
図１に示される発泡成形体の製造装置１０は、後述する発泡成形体６０（図３参照）を成形するためのものであり、金型１２と、加熱流体供給部１４と、冷却流体供給部１６と、駆動部１８と、射出部２０と、操作部２２と、制御部２４とを備えている。
【００３６】
金型１２は、キャビティ型２６及びコア型２８を有して構成されている。キャビティ型２６には、凹部３０が形成されており、コア型２８には、この凹部３０の内部に挿入される凸部３２が形成されている。凹部３０の内面は、キャビティ型２６の成形面２６Ａとされており、凸部３２の外面は、コア型２８の成形面２８Ａとされている。このキャビティ型２６の成形面２６Ａとコア型２８の成形面２８Ａとは、後述する発泡成形体６０を成形するための成形空間３４を形成している。
【００３７】
また、コア型２８は、支持台３６に固定されており、キャビティ型２６は、コア型２８に対して離間する方向（一例として、鉛直方向上側）に変位可能とされている。
【００３８】
また、キャビティ型２６には、加熱配管３８が内蔵されており、コア型２８には、冷却配管４０が内蔵されている。加熱配管３８は、キャビティ型２６の成形面２６Ａに沿って設けられており、冷却配管４０は、コア型２８の成形面２８Ａに沿って設けられている。
【００３９】
加熱流体供給部１４は、加熱配管３８と接続されており、この加熱配管３８に加熱流体を供給する構成とされている。一方、冷却流体供給部１６は、冷却配管４０と接続されており、この冷却配管４０に冷却流体を供給する構成とされている。なお、この加熱流体及び冷却流体としては、例えば、水などが使用される。
【００４０】
そして、この発泡成形体の製造装置１０では、加熱流体供給部１４から加熱配管３８に加熱流体が供給されることで、キャビティ型２６の成形面２６Ａが加熱される。一方、冷却流体供給部１６から冷却配管４０に冷却流体が供給されることで、コア型２８の成形面２８Ａが冷却される。また、このようにして、キャビティ型２６の成形面２６Ａが加熱されると共に、コア型２８の成形面２８Ａが冷却されることにより、キャビティ型２６の成形面２６Ａの方がコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度となるように構成されている。
【００４１】
また、加熱流体供給部１４は、例えば、ヒータ等を内蔵することにより、加熱配管３８に供給する加熱流体の温度を調節可能とされている。一方、冷却流体供給部１６は、例えば、熱交換器等を内蔵することにより、冷却配管４０に供給する冷却流体の温度を調節可能とされている。
【００４２】
なお、加熱流体供給部１４及び加熱配管３８は、本発明における加熱部の一例であり、冷却流体供給部１６及び冷却配管４０は、本発明における冷却部の一例である。また、これら加熱流体供給部１４、冷却流体供給部１６、加熱配管３８、及び、冷却配管４０は、本発明における温度差付与部の一例である。
【００４３】
駆動部１８は、例えば、油圧アクチュエータや電動アクチュエータ等とされており、キャビティ型２６を昇降させる構成とされている。射出部２０は、コア型２８に形成されたスプルー４２と接続されており、このスプルー４２を通じて成形空間３４に溶融樹脂を射出する構成とされている。この溶融樹脂としては、例えば、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂が使用される。また、この熱可塑性樹脂には、例えば、炭酸水素ナトリウム等の発泡剤が添加される。
【００４４】
操作部２２は、加熱流体の温度、冷却流体の温度等の各種成形条件を入力するためのものであり、入力された条件に応じた操作信号を制御部２４に出力する構成とされている。制御部２４は、例えば、電子回路等とされており、操作部２２から出力された操作信号に基づいて、上述の加熱流体供給部１４、冷却流体供給部１６、駆動部１８、及び、射出部２０の動作を制御する構成とされている。
【００４５】
次に、上述の発泡成形体の製造装置１０を用いた発泡成形体の製造方法について説明する。
【００４６】
本発明の一実施形態に係る発泡成形体の製造装置１０によれば、上記構成により、例えば、以下の要領で、発泡成形体が製造される。
【００４７】
すなわち、図２の上図に示されるように、制御部２４によって加熱流体供給部１４及び冷却流体供給部１６が作動され、加熱流体供給部１４から加熱配管３８に加熱流体４６が供給されると共に、冷却流体供給部１６から冷却配管４０に冷却流体４８が供給される。これにより、キャビティ型２６の成形面２６Ａがコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度とされる。
【００４８】
そして、この状態で、図２の中図に示されるように、キャビティ型２６の成形面２６Ａ及びコア型２８の成形面２８Ａによって形成された成形空間３４に、発泡剤が添加された熱可塑性樹脂５０が射出部２０から射出される（射出工程）。
【００４９】
このとき、制御部２４によって加熱流体供給部１４及び冷却流体供給部１６が制御されることにより、キャビティ型２６の成形面２６Ａに対する加熱温度及びコア型２８の成形面２８Ａに対する冷却温度が調節される。つまり、例えば、キャビティ型２６の成形面２６Ａの温度は５０〜１００℃に調節され、コア型２８の成形面２８Ａの温度は２０〜４０℃に調節される。
【００５０】
続いて、図２の下図に示されるように、駆動部１８によってキャビティ型２６が上昇されることで、成形空間３４が拡大され、この成形空間３４に充填された熱可塑性樹脂が発泡される。
【００５１】
このとき、この成形空間３４に充填された熱可塑性樹脂のうちキャビティ型２６の成形面２６Ａと接する部分には、第一表皮層６２が形成され、この熱可塑性樹脂のうちコア型２８の成形面２８Ａと接する部分には、第二表皮層６４が形成される。また、この熱可塑性樹脂のうちキャビティ型２６の成形面２６Ａ及びコア型２８の成形面２８Ａと接しない部分には、発泡層６６が形成される。なお、このときも、キャビティ型２６の成形面２６Ａはコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度に維持される。
【００５２】
そして、このようにして、第一表皮層６２、第二表皮層６４、及び、これら第一表皮層６２及び第二表皮層６４によって覆われた発泡層６６を有する三層構造の発泡成形体６０が得られる（発泡工程）。なお、第一表皮層６２及び第二表皮層６４は、非発泡層である。
【００５３】
この発泡成形体の製造装置１０では、キャビティ型２６の成形面２６Ａの方がコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度になるので、このようにして得られた発泡成形体６０では、キャビティ型２６の成形面２６Ａと接する第一表皮層６２の方がコア型２８の成形面２８Ａと接する第二表皮層６４よりも硬化が遅くなる。
【００５４】
このため、図３に示されるように、第二表皮層６４の方が第一表皮層６２よりも厚く形成される。つまり、例えば、第一表皮層６２の厚さは、０．１〜０．３ｍｍであり、第二表皮層６４の厚さは、０．５〜１．５ｍｍである。また、発泡層６６の倍率は、２〜５倍である。
【００５５】
なお、この発泡成形体６０は、例えば、インストルメントパネルやアームレスト等の自動車の内装部品として用いられると好適である。つまり、第一表皮層６２は、意匠面を形成し、第二表皮層６４は、車体への取付部を構成するものである。なお、取付部を構成する第二表皮層６４には、クリップ、ボルト、爪等によって固定される固定部が成形時に形成されるか又はインサート成形等により設けられても良い。
【００５６】
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５７】
以上詳述したように、本発明の一実施形態に係る発泡成形体の製造方法によれば、図２に示されるように、キャビティ型２６の成形面２６Ａをコア型２８の成形面２８Ａよりも高い温度にするので、キャビティ型２６の成形面２６Ａと接する第一表皮層６２の方がコア型２８の成形面２８Ａと接する第二表皮層６４よりも硬化が遅くなる。これにより、第一表皮層６２を第二表皮層６４よりも薄く形成することができる。つまり、表皮層（第一表皮層６２と第二表皮層６４）の厚さを異ならせることができる。
【００５８】
また、キャビティ型２６の成形面２６Ａを加熱すると共にコア型２８の成形面２８Ａを冷却するので、キャビティ型２６の成形面２６Ａとコア型２８の成形面２８Ａとの温度差をより大きくすることができる。これにより、第一表皮層６２と第二表皮層６４との厚みの差を大きくすることができる。
【００５９】
また、キャビティ型２６の成形面２６Ａに対する加熱温度及びコア型２８の成形面２８Ａに対する冷却温度を調節することで、キャビティ型２６の成形面２６Ａとコア型２８の成形面２８Ａとの温度差が調節される。これにより、第一表皮層６２と第二表皮層６４との厚みの差を制御することができる。
【００６０】
また、この発泡成形体の製造方法によって製造された発泡成形体６０によれば、図３に示されるように、意匠面を形成する第一表皮層６２は、第二表皮層６４よりも薄く形成されているので、触感を満足することができる。一方、車体への取付部を構成する第二表皮層６４は、第一表皮層６２よりも厚く形成されているので、剛性感を満足することができる。つまり、この発泡成形体６０によれば、触感と剛性感を両立させることができる。
【００６１】
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
【００６２】
上述の本発明の一実施形態では、キャビティ型２６がコア型２８に対して離間する方向（一例として、鉛直方向上側）に変位されていたが、コア型２８がキャビティ型２６に対して離間する方向（一例として、鉛直方向下側）に変位されても良い。また、キャビティ型２６及びコア型２８の両方が互いに離間する方向に変位されても良い。
【００６３】
また、上述の本発明の一実施形態では、キャビティ型２６のコア型２８に対する離間方向が鉛直方向とされていたが、キャビティ型２６及びコア型２８が水平方向に対向して配置され、キャビティ型２６及びコア型２８の互いに離間する方向が水平方向とされても良い。
【００６４】
また、発泡成形体の製造装置１０は、本発明における温度差付与部の一例として、加熱配管３８及び冷却配管４０を有していたが、図４に示されるように、キャビティ型２６の成形面２６Ａとキャビティ型２６の外表面２６Ｂとの間に介在された断熱層７２を有していても良い。
【００６５】
このように構成されていると、金型１２の構成を簡素化することができるので、コストダウンすることができる。
【００６６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 発泡成形体の製造装置
１２ 金型
１４ 加熱流体供給部（温度差付与部の一部、加熱部の一部）
１６ 冷却流体供給部（温度差付与部の一部、冷却部の一部）
１８ 駆動部
２４ 制御部
２６ キャビティ型
２６Ａ キャビティ型の成形面
２８ コア型
２８Ａ コア型の成形面
３４ 成形空間
３８ 加熱配管（温度差付与部の一部、加熱部の一部）
４０ 冷却配管（温度差付与部の一部、冷却部の一部）
４６ 加熱流体
４８ 冷却流体
５０ 熱可塑性樹脂
６０ 発泡成形体
６２ 第一表皮層
６４ 第二表皮層
６６ 発泡層
７２ 断熱層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティ型及びコア型を有する金型において前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にした状態で、前記キャビティ型の成形面及び前記コア型の成形面によって形成された成形空間に、発泡剤が添加された熱可塑性樹脂を射出する射出工程と、
前記キャビティ型及び前記コア型の少なくとも一方を他方に対して離間する方向に変位させることにより前記成形空間を拡大させて、前記キャビティ型の成形面と接する第一表皮層、前記コア型の成形面と接する第二表皮層、及び、前記第一表皮層及び前記第二表皮層によって覆われた発泡層を有する発泡成形体を得る発泡工程と、
を備えた発泡成形体の製造方法。
【請求項２】
前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面を加熱すると共に前記コア型の成形面を冷却することにより、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする、
請求項１に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項３】
前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面に対する加熱温度及び前記コア型の成形面に対する冷却温度を調節する、
請求項２に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項４】
前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面と前記キャビティ型の外表面との間を断熱することにより、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする、
請求項１に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項５】
前記発泡成形体として、前記第一表皮層が意匠面を形成し、前記第二表皮層が車体への取付部を構成するものを得る、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項６】
発泡成形体を成形するための成形空間を形成する成形面をそれぞれ有するキャビティ型及びコア型と、
前記キャビティ型及び前記コア型の少なくとも一方を他方に対して離間する方向に変位させて前記成形空間を拡大させる駆動部と、
前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする温度差付与部と、
を備えた発泡成形体の製造装置。
【請求項７】
前記温度差付与部は、
前記キャビティ型の成形面を加熱する加熱部と、
前記コア型の成形面を冷却する冷却部と、
を有する、
請求項６に記載の発泡成形体の製造装置。
【請求項８】
前記加熱部及び前記冷却部を制御して、前記キャビティ型の成形面に対する加熱温度及び前記コア型の成形面に対する冷却温度を調節する制御部を備えた、
請求項７に記載の発泡成形体の製造装置。
【請求項９】
前記温度差付与部は、前記キャビティ型の成形面と前記キャビティ型の外表面との間に介在された断熱層を有する、
請求項６に記載の発泡成形体の製造装置。
【請求項１０】
意匠面を形成する第一表皮層と、
車体への取付部を構成し、前記第一表皮層よりも厚く形成された第二表皮層と、
熱可塑性樹脂製とされて、発泡成形により前記第一表皮層及び前記第二表皮層と共に形成されると共に、前記第一表皮層及び前記第二表皮層によって覆われた発泡層と、
を備えた発泡成形体。
【請求項１】
キャビティ型及びコア型を有する金型において前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にした状態で、前記キャビティ型の成形面及び前記コア型の成形面によって形成された成形空間に、発泡剤が添加された熱可塑性樹脂を射出する射出工程と、
前記キャビティ型及び前記コア型の少なくとも一方を他方に対して離間する方向に変位させることにより前記成形空間を拡大させて、前記キャビティ型の成形面と接する第一表皮層、前記コア型の成形面と接する第二表皮層、及び、前記第一表皮層及び前記第二表皮層によって覆われた発泡層を有する発泡成形体を得る発泡工程と、
を備えた発泡成形体の製造方法。
【請求項２】
前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面を加熱すると共に前記コア型の成形面を冷却することにより、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする、
請求項１に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項３】
前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面に対する加熱温度及び前記コア型の成形面に対する冷却温度を調節する、
請求項２に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項４】
前記射出工程において、前記キャビティ型の成形面と前記キャビティ型の外表面との間を断熱することにより、前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする、
請求項１に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項５】
前記発泡成形体として、前記第一表皮層が意匠面を形成し、前記第二表皮層が車体への取付部を構成するものを得る、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項６】
発泡成形体を成形するための成形空間を形成する成形面をそれぞれ有するキャビティ型及びコア型と、
前記キャビティ型及び前記コア型の少なくとも一方を他方に対して離間する方向に変位させて前記成形空間を拡大させる駆動部と、
前記キャビティ型の成形面を前記コア型の成形面よりも高い温度にする温度差付与部と、
を備えた発泡成形体の製造装置。
【請求項７】
前記温度差付与部は、
前記キャビティ型の成形面を加熱する加熱部と、
前記コア型の成形面を冷却する冷却部と、
を有する、
請求項６に記載の発泡成形体の製造装置。
【請求項８】
前記加熱部及び前記冷却部を制御して、前記キャビティ型の成形面に対する加熱温度及び前記コア型の成形面に対する冷却温度を調節する制御部を備えた、
請求項７に記載の発泡成形体の製造装置。
【請求項９】
前記温度差付与部は、前記キャビティ型の成形面と前記キャビティ型の外表面との間に介在された断熱層を有する、
請求項６に記載の発泡成形体の製造装置。
【請求項１０】
意匠面を形成する第一表皮層と、
車体への取付部を構成し、前記第一表皮層よりも厚く形成された第二表皮層と、
熱可塑性樹脂製とされて、発泡成形により前記第一表皮層及び前記第二表皮層と共に形成されると共に、前記第一表皮層及び前記第二表皮層によって覆われた発泡層と、
を備えた発泡成形体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２５０３８７（Ｐ２０１２−２５０３８７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２３３４２（Ｐ２０１１−１２３３４２）
【出願日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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