JPH08318556A - 合成樹脂製パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面に目視により確認可能なウェルドライン
が形成される事を防止し、体裁の良い化粧パネル１を得
る。 【構成】 化粧パネル１は、ＡＢＳ樹脂を射出成形する
事により造る。射出成形時に於ける金型の温度を９０〜
１１０℃の範囲に規制する。この結果、金型のキャビテ
ィ内に注入された合成樹脂がキャビティの内面に沿った
形状となり、ウェルドラインの発生を抑える事ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る合成樹脂製パネル
の製造方法は、例えば自動車用空調機を制御する為、ダ
ッシュボード部分に設ける制御器の化粧パネルを造るの
に利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車室内の冷暖房や除湿を行なう為の
空調機は、運転席側方のダッシュボードに設けた制御器
により制御する。この制御器の表面は自動車室内に露出
するので、図１に示す様な化粧パネル１により覆う事に
より体裁を整える。この化粧パネル１は一般的に、ＡＢ
Ｓ系の合成樹脂を射出成形する事により造る場合が多
い。

【０００３】この様な合成樹脂を射出成形する事により
上記化粧パネル１を造るには、複数の金型素子により構
成される金型の内部に設けられたキャビティ内に加熱溶
融したＡＢＳ系の合成樹脂を、互いに離隔した位置に設
けられた複数のゲート２、２を通じて注入する。上記キ
ャビティの内面形状は、造るべき化粧パネル１の外面形
状に一致している。又、上記合成樹脂は、２５０℃程度
に加熱されて、溶融状態のまま、シリンダ内に貯溜され
ており、射出成形時には、所定の圧力を加えた状態でこ
のシリンダから上記キャビティ内に、上記複数のゲート
２、２を通じて送り込まれる。この様にしてキャビティ
内に送り込まれた合成樹脂は、このキャビティ内で冷却
固化した後に上記金型から取り出す。この取り出し作業
の際には、上記複数の金型素子を分割し（金型を開
き）、何れかの金型素子に付設した１本乃至複数本のノ
ックアウトピンを突き出して、当該金型から上記化粧パ
ネル１を分離する。尚、図１にゲート２、２として示し
た部分は、実際にはゲートに対応して上記化粧パネル１
の半製品に形成された余肉部分であるが、説明の為、当
該余肉部分をゲート２、２として説明する。

【０００４】上述の様にして化粧パネル１を射出成形す
るには、キャビティ内に合成樹脂を、上記複数のゲート
２、２から送り込む必要がある。この理由は、化粧パネ
ル１の外面形状に合わせて扁平な内面形状を有するキャ
ビティ内に溶融した合成樹脂をまんべんなく行き渡らせ
る事で、均質の化粧パネル１を造る為である。ところ
が、複数のゲート２、２から合成樹脂の送り込みを行な
う事、及び化粧パネル１の形状に起因して、でき上がっ
た化粧パネル１にウェルドラインと呼ばれる欠陥が生じ
る。

【０００５】即ち、化粧パネル１には、各種スイッチや
表示灯等をはめ込む為に複数の透孔３、３を形成する。
上記複数のゲート２、２からキャビティ内に送り込まれ
た合成樹脂は、これら各透孔３、３の周囲を回って、隣
り合う透孔３、３の間部分４、４に入り込む。この際、
これら各間部分４、４には、それぞれの間部分４、４の
両側から合成樹脂が進入し、各間部分４、４の中間部で
互いにぶつかり合う（合流する）。この結果、これら各
間部分４、４の中間部には、表面が微妙に凹む等の変形
が生じる。この変形が、上記ウェルドラインと呼ばれる
欠陥である。図１に記載した化粧パネル１の場合には、
複数の実線ａで示した部分に、ウェルドラインが発生す
る。

【０００６】この様なウェルドライン部分は、製品自体
の強度も他の部分に比べて低いが、化粧パネルの場合に
は強度の低下は殆ど問題にならない。但し、表面に凹み
等の変形が現れた場合には、化粧パネル１としての体裁
が悪くなり、製品価値が低下する。この為従来から、合
成樹脂を射出成形する事により得られた化粧パネル１の
表面を更に塗装してウェルドラインを隠したり、或は表
面にシボと呼ばれる梨地状の細かい凹凸を形成し、化粧
パネル１の表面をつや消しする事で、上記ウェルドライ
ンが目立たない様にしている。又、ウェルドラインの位
置を予測する流動解析ソフト（東レ株式会社製の『ＴＩ
ＭＯＮ』）により、ウェルドラインを化粧パネル１の隅
部等の目立たない位置に移動させるべく、ゲート２、２
の位置を規制する試みもなされている。

【０００７】ところが、化粧パネル１の表面を塗装する
方法では、この化粧パネル１のコストが高くなる。又、
表面をつや消しする場合には、ダッシュボード部分の意
匠が制限される。しかも、つや消しをした場合でも光沢
面仕上の場合に比べてウェルドラインが多少目立たなく
なるだけで、ウェルドラインが分からなくなる訳ではな
い。即ち、化粧パネル１の表面につや消しを施した場合
でも、図２に示す様に、ウェルドライン５の近傍部分に
形成される凹凸の高さは、このウェルドライン５から離
れた部分に形成される凹凸の高さよりも低くなる。そし
て、化粧パネル１の表面を目視した場合に、上記凹凸の
高さに違いに起因して、上記ウェルドライン５の存在が
分かってしまう。ウェルドライン５を化粧パネル１の隅
部等の目立たない位置に移動させた場合でも、ウェルド
ライン５の存在が目視により分かる事は同様である。

【０００８】

【本発明をなすに至る過程】この様な事情に鑑みて本発
明者は、ウェルドラインが目視不能な程度にまで目立た
ない様にすべく、各種実験を行なった。先ず、ウェルド
ラインを発生させる要因として、次の〜を考え、そ
れぞれの要因に対応して、ウェルドラインを目立たなく
する試みをなした。

【０００９】 ウェルド部に集まるガスの逃げが不十
分である。 即ち、互いに離隔した複数のゲート２、２から単一のキ
ャビティ内に溶融した合成樹脂を送り込むと、このキャ
ビティ内に存在する空気や高温の合成樹脂から出るガス
が、合成樹脂同士が合流するウェルド部に集まる。この
空気やガスがキャビティ外に排出されないと、ウェルド
部に入り込んだ合成樹脂の外面形状がキャビティの内面
形状に一致しなくなって、ウェルドラインが目立つ。そ
こで、前記流動解析ソフトにより予測されるウェルド部
分にノックアウトピンを配置し、このノックアウトピン
と金型素子との間の隙間から、上記空気及びガスを排出
自在とした。この結果、ウェルドラインが少し目立たな
くはなったが、十分な効果を得る事はできなかった。

【００１０】 金型温度が低い。 ＡＢＳ系の合成樹脂により化粧パネル１を射出成形する
場合に従来は、金型の温度を５０〜６０℃程度にしてい
た。本発明者は、金型の温度が低い為、ウェルド部分に
達する合成樹脂の温度が低くなって、このウェルド部分
で互いに合流する合成樹脂同士が早く固まる可能性を考
えた。そこで、金型の温度を８０℃にまで高めて射出成
形を行なったところ、ウェルドラインが少し目立たなく
はなったが、十分な効果を得る事はできなかった。

【００１１】 キャビティ内に注入する合成樹脂の温
度が低い。 ＡＢＳ系の合成樹脂により化粧パネル１を射出成形する
場合に従来は、溶融樹脂を貯溜したシリンダの温度を２
５０℃程度にしていた。本発明者は、キャビティ内に送
り込まれた合成樹脂の温度がウェルド部分に達するまで
の間に低くなって、このウェルド部分で互いに合流する
合成樹脂同士が早く固まる可能性を考えた。そこで、シ
リンダの温度を２７０℃にまで高めて射出成形を行なっ
たところ、ウェルドラインが少し目立たなくはなった
が、十分な効果を得る事はできなかった。

【００１２】 射出速度が遅い。 本発明者は、キャビティ内に合成樹脂を送り込む速度
（射出速度）が遅い為、このキャビティ内に送り込まれ
た合成樹脂の温度がウェルド部分に達するまでの間に低
くなる為、ウェルドラインが発生する可能性を考えた。
そこで、射出速度を成形機の能力の４０〜８０％の間で
変える事で、射出速度がウェルドライン形成に及ぼす影
響を調べた。この結果、射出速度を早くする事で、ウェ
ルドラインが少し目立たなくはなったが、十分な効果を
得る事はできなかった。

【００１３】 射出圧力が低い。 本発明者は、キャビティ内に送り込む溶融樹脂の圧力が
低い為、ウェルド部分で合成樹脂の外面がキャビティの
内面に密接しない可能性を考えた。そこで、射出圧力を
８００〜１２００kg/cm²の間で変化させて、射出圧力が
ウェルドライン形成に及ぼす影響を調べた。この結果、
射出圧力を高くしてもウェルドラインを目立たなくする
事に関しては効果がない事が分かった。

【００１４】 ランナーの断面積が小さい。 本発明者は、シリンダからゲートを通じてキャビティ内
に溶融樹脂を送り込む為のランナーの断面積が小さい
為、キャビティ内に合成樹脂が十分に行き渡らず、ウェ
ルドラインが形成される可能性を考えた。そこで、ラン
ナーの断面積を１．５倍に拡大して、この断面積がウェ
ルドライン形成に及ぼす影響を調べた。この結果、ラン
ナーの断面積を大きくしてもウェルドラインを目立たな
くする事に関しては効果がない事が分かった。

【００１５】 化粧パネル１の肉厚が薄い。 本発明者は、化粧パネル１の肉厚が薄い事が、ウェルド
ライン形成に及ぼす可能性を考えた。そこで、化粧パネ
ル１の肉厚を１０％増大させて、肉厚がウェルドライン
形成に及ぼす影響を調べた。この結果、肉厚を増大させ
てもウェルドラインを目立たなくする事に関しては効果
がない事が分かった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の様な
事情に鑑みて、製作費を高くする事なく、ウェルドライ
ンを目立たなくできる合成樹脂製パネルの製造方法を提
供する事を目的に考えたものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の合成樹脂製パネ
ルの製造方法は、前述した従来の合成樹脂製パネルの製
造方法と同様に、金型の内部に設けられたキャビティ内
に加熱溶融したＡＢＳ系の合成樹脂を、互いに離隔した
位置に設けられた複数のゲートを通じて注入し、このキ
ャビティ内で上記合成樹脂が冷却固化した後に上記金型
を開き、この合成樹脂により造られたパネルを取り出
す。

【００１８】特に、本発明の合成樹脂製パネルの製造方
法に於いては、上記複数のゲートを通じて上記キャビテ
ィ内に合成樹脂を注入する際の上記金型の温度を９０〜
１１０℃の範囲に規制する。

【００１９】

【作用】上述の様な本発明の合成樹脂製パネルの製造方
法によれば、ウェルド部分でも合成樹脂がキャビティの
内面に沿って行き亙り、目視により確認できる様なウェ
ルドラインが形成されない。従って、後から表面を塗装
する必要がなくなる。

【００２０】尚、金型温度を９０〜１１０℃の範囲に規
制した理由は次の通りである。先ず、９０度未満の場合
には、得られた合成樹脂製パネルの表面に目視により確
認できる程度のウェルドラインが形成される。一方、高
温側の限界は、ウェルドラインの発生を抑える面からで
はなく、製造作業の能率の面から規制される。金型の温
度が高過ぎると、ウェルドラインの発生を抑えられて
も、キャビティ内に送り込まれたＡＢＳ系の合成樹脂の
冷却固化に時間を要する。この温度が１１０℃を越える
と、実用化可能な作業能率を確保する事が難しい。そこ
で、上述の様に金型温度を９０〜１１０℃の範囲に規制
した。尚、ウェルドラインの発生を抑えつつ、十分な作
業能率を確保する為には、上記金型温度を９０〜１００
℃の範囲に規制する事が好ましい。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の効果を確認する為に行なった
実験に就いて説明する。キャビティ内で射出成形する合
成樹脂製パネルとしては、図１に示す様な化粧パネル１
を採用した。表面形状としては光沢面仕上げとつや消し
仕上げとの２通りを採用した。又、ＡＢＳ系の合成樹脂
としてはＡＢＳ樹脂を使用した。そして、金型の温度を
６０〜９５℃の間で変え、この温度がウェルドライン形
成に及ぼす影響に就いて検証した。金型温度以外の条件
（前記〜のうちの以外の条件）は、総ての実験で
同じ（最もウェルドラインが目立たなくなる条件）とし
た。

【００２２】先ず、金型温度を６０℃とし、表面につや
消しの為の微小な凹凸を形成した化粧パネルを射出成形
した。この結果、表面を目視した場合に容易に確認でき
るウェルドラインが形成された。次に、金型温度を８０
℃とし、表面につや消しの為の微小な凹凸を形成した化
粧パネルを射出成形した。この結果、表面を注意深く目
視した場合に確認できる程度の、あまり目立たないウェ
ルドラインが形成された。更に、金型温度を９５℃と
し、表面につや消しの為の微小な凹凸を有する化粧パネ
ルを射出成形した。この結果、表面には、目視により確
認可能なウェルドラインは形成されなかった。

【００２３】この様に、金型温度を高くする事で、ウェ
ルドラインの発生を抑えられる理由に就いて、本発明者
は次の様に考えた。ゲート２、２から金型のキャビティ
内に送り込まれた合成樹脂の温度は、このキャビティの
内面に触れる事で低下する。そして、このキャビティの
内面と接触する部分がこの内面から離れた部分よりも先
に固化し、図３（Ａ）（Ｂ）に示す様に、上記接触する
部分に表皮層６を形成する。この表皮層６の内側に存在
する溶融樹脂７は、この表皮層６を変形させつつ、金型
１０のキャビティ８の内面９に押し付ける。この押し付
けは、図３（Ｂ）に示す様に表皮層６が薄ければ十分に
行われ、得られた化粧パネル１の表面形状が内面９の形
状に一致する。これに対して、同図（Ａ）に示す様に表
皮層６が厚いと、上記押し付けが不完全になり、得られ
た化粧パネル１の表面形状が内面９の形状に一致しな
い。

【００２４】一方、金型１０の温度が低い場合には、キ
ャビティ８内に送り込まれた合成樹脂の温度が早く低下
する為、上記表皮層６が図３（Ａ）に示す様に、ウェル
ド部分に達するまでの間に厚くなり、この表皮層６が変
形しにくくなる。この為、金型１０の温度が低い場合に
は、ウェルドラインが目立つ。これに対して、金型１０
の温度が高い場合には、キャビティ８内に送り込まれた
合成樹脂の温度低下が緩徐になる為、上記ウェルド部分
に於いても、上記表皮層６が図３（Ｂ）に示す様に薄く
なり、この表皮層６が変形し易くなる。この為、金型１
０の温度が高い場合には、上述の様に化粧パネル１の表
面形状がキャビティ８の内面９の形状に一致し、ウェル
ドラインが目立たなくなる。

【００２５】尚、金型温度を６０℃として射出成形した
化粧パネル１のウェルド部分と、同じく９５℃として射
出成形した化粧パネル１のウェルド部分との、それぞれ
ウェルドラインに対して直角方向の表面形状を、表面粗
さ計により測定した。その測定結果を図４（Ａ）（Ｂ）
に示す。図４（Ａ）は金型温度を６０℃として射出成形
したものの測定結果を、同図（Ｂ）は同じく９５℃とし
て射出成形したものの測定結果を、それぞれ表わしてい
る。この図４（及び後述する図５）で、縦軸は２０００
倍に、横軸は１００倍に、それぞれ拡大している。

【００２６】この図４（Ａ）（Ｂ）からは、何れもウェ
ルドラインを確認する事はできない。但し、９５℃で射
出成形した本発明品の表面形状が、６０℃で射出成形し
た従来品の表面形状よりも細かい事が確認できた。この
事から、本発明が化粧パネル１の外面形状をキャビティ
の内面形状に合致させる事に関して効果がある事が分か
る。尚、図４（Ａ）のものが目視によりウェルドライン
を確認できたのに対して、図４（Ｂ）のものは目視によ
ってもウェルドラインを確認できなかった事は、前述の
通りである。

【００２７】次に、金型温度を６０℃として射出成形し
た、表面を光沢面とした化粧パネル１のウェルド部分
と、同じく９５℃として射出成形した化粧パネル１のウ
ェルド部分との、それぞれウェルドラインに対して直角
方向の表面形状を、表面粗さ計により測定した。その結
果を図５（Ａ）（Ｂ）に示す。図５（Ａ）は金型温度を
６０℃として射出成形したものの測定結果を、同図
（Ｂ）は同じく９５℃として射出成形したものの測定結
果を、それぞれ表わしている。

【００２８】この図５（Ａ）（Ｂ）から明らかな通り、
６０℃で射出成形した従来品の場合には、測定結果から
も、明瞭なウェルドラインが形成された事を確認できた
が、９５℃で射出成形した本発明品の場合にはウェルド
ラインを確認できなかった。又、目視による検査でも、
図５（Ａ）に対応するものはウェルドラインを確認でき
たが、同図（Ｂ）に対応するものに就いては、ウェルド
ラインを確認できなかった、従って、表面を光沢面とす
る場合でも、表面を塗装する事なく、体裁の良い化粧パ
ネルを得られる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の合成樹脂製パネルの製造方法
は、以上に述べた通り構成されるので、低コストでしか
も体裁の良い合成樹脂製パネルを得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造法により造られる化粧パネルの正
面図。

【図２】従来方法により造った化粧パネルを示す、図１
の拡大Ａ−Ａ断面図。

【図３】本発明によりウェルドラインが目立たなくなる
理由を説明する為、図２と同方向でキャビティ部分を切
断した状態を示す模式図。

【図４】表面に細かい凹凸を形成した化粧パネルのウェ
ルド部分を表面粗さ計で測定した測定結果を示し、
（Ａ）は従来方法により造られた化粧パネルに関する測
定結果を、（Ｂ）は本発明方法により造られた化粧パネ
ルに関する測定結果を、それぞれ示す線図。

【図５】表面を光沢面とした化粧パネルのウェルド部分
を表面粗さ計で測定した測定結果を示し、（Ａ）は従来
方法により造られた化粧パネルに関する測定結果を、
（Ｂ）は本発明方法により造られた化粧パネルに関する
測定結果を、それぞれ示す線図。

【符号の説明】

１ 化粧パネル ２ ゲート ３ 透孔 ４ 間部分 ５ ウェルドライン ６ 表皮層 ７ 溶融樹脂 ８ キャビティ ９ 内面 １０ 金型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型の内部に設けられたキャビティ内に
   加熱溶融したＡＢＳ系の合成樹脂を、互いに離隔した位
   置に設けられた複数のゲートを通じて注入し、このキャ
   ビティ内で上記合成樹脂が冷却固化した後に上記金型を
   開き、この合成樹脂により造られたパネルを取り出す合
   成樹脂製パネルの製造方法に於いて、上記複数のゲート
   を通じて上記キャビティ内に合成樹脂を注入する際の上
   記金型の温度を９０〜１１０℃の範囲に規制する事を特
   徴とする合成樹脂製パネルの製造方法。