JPH10337756A

JPH10337756A - 成形方法および成形品

Info

Publication number: JPH10337756A
Application number: JP9152118A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Abe; 知和阿部; Yoshiaki Saito; 義昭齋藤
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 1998-12-22
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: JP3884529B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成形品の意匠面に優れた外観品質が確保され、
金型製造の便宜が図れ、かつ、成形面の意匠面全体を覆
おう表皮面材が一体成形可能となる成形方法および成形
品の提供。【解決手段】固定金型11の一部である移動型13を、キャ
ビティ10A に対して進退駆動する金型移動装置20に開口
28を設け、この開口28を通って、射出装置２のノズル2A
が金型20のスプル14に接続されるので、固定金型11およ
び移動型13の境界線の跡は、ゲート14A の跡が形成され
る裏側の面に形成可能となり、成形品の外観品質が確保
される。また、アンダーカット部を回避するための可動
コアは、可動金型12側に設置可能なので、金型10の構造
が簡単なものとなり、金型の製造が容易となるうえ、可
動金型12の成形面全体に表皮面材が装着可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、膨張性を与えた溶
融樹脂で成形された軽量成形品の表面状態の改良を図る
ための成形方法およびこの成形方法で得られる成形品に
関する。

【０００２】

【背景技術】

【０００３】従来より、熱可塑性樹脂の射出成形品は、
インパネコア、バンパービーム、ドアステップ、ルーフ
・ラック、リア・クォターパネルおよびエアクリーナ・
ケース等の自動車部品、家電製品の部品、日用品、なら
びに、外壁用パネル、間仕切壁用パネルおよびケーブル
・トラフ等の建築・土木用部材等として広く利用されて
いる。このような射出成形品を製造するにあたり、予め
金型内に射出される溶融樹脂に発泡剤または補強用繊維
を含有させておく、あるいは、金型内に射出された溶融
樹脂にガスを注入することにより、金型内の溶融樹脂を
膨張させ、成形品の内部に気泡、空隙または中空部を形
成し、これにより、重量の軽い軽量成形品の製造を図る
ことができる。ここで、金型内の溶融樹脂を膨張させる
際、金型のキャビティを、最初から成形品の大きさに応
じた容積にしておくと、金型内に射出された当初の溶融
樹脂は、容量がキャビティの容積よりも小さく、その
後、膨張して当該キャビティの容積に達するので、金型
内の溶融樹脂全体を射出圧で成形面に押しつけることが
難しく、転写性を確保できない場合がある。

【０００４】そこで、転写性を確保するために、射出開
始時には、金型のキャビティを、射出される溶融樹脂の
容量に応じた容積にし、これにより、金型内に射出され
た溶融樹脂全体が射出圧で成形面に押しられるように
し、溶融樹脂の表面に成形面が転写された後、金型のキ
ャビティを拡張し、溶融樹脂を膨張させる手順を採用す
ることが考えられる。金型のキャビティを拡張するにあ
たり、二つに分割された金型のうち、一方の固定金型
を、射出成形機の固定盤側に取り付けるとともに、他方
の可動金型を可動盤に取り付け、可動金型を移動型とし
てキャビティに対して進退可能、かつ、任意の位置に停
止可能に設け、そして、可動金型全体を後退させれば、
キャビティの拡張を行うことができる。あるいは、可動
盤に取り付けられた可動金型に、キャビティに対して進
退可能となった移動型を設け、可動金型の一部を後退さ
せることでも、キャビティの拡張を行うことができる。
ここで、可動金型全体の後退駆動には、可動金型全体を
任意の位置まで駆動するように改造された、射出成形機
の型締装置、あるいは、射出成形機の可動盤および可動
金型の間に介装され、可動金型全体を任意の位置まで駆
動する金型移動装置を利用することができる。このよう
に、可動金型全体を後退させる成形方法によれば、可動
金型の成形面の全面を覆う表皮面材の装着が容易に行え
るので、成形面の意匠面全体を覆おう表皮面材の一体成
形が可能となる。また、可動金型の一部である移動型の
後退には、射出成形機の可動盤および可動金型の間に介
装され、移動型を任意の位置まで駆動する金型移動装置
を利用することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、キャビ
ティを拡張しながら成形を行う成形方法では、可動金型
の後退方向に沿った成形面の面積が、可動金型の後退に
より拡張される。ここで、金型内部に射出された溶融樹
脂は、その表面が成形面と接触すると、熱を奪われて固
化を開始するので、成形中に成形面の面積が拡張される
と、固化を開始した溶融樹脂の表面は、成形面に完全に
追従せず、転写性が不十分となることがある。このた
め、可動金型全体を後退して、キャビティを拡張する従
来の成形方法では、成形品の端面部分を成形する成形面
が、可動金型の後退で拡張されるので、成形品の端面部
分が意匠面となる場合には、外観品質が不十分となるこ
とがあるという問題がある。また、この成形方法では、
可動金型の後退で拡張される成形面は、固定金型と接触
しながら摺動する摺動面となるので、成形品の端面形状
が入り組んだ複雑なものであると、金型の製造が煩雑と
なるという問題がある。さらに、成形品の端面に孔等の
アンダーカット部があると、型開きの際に、アンダーカ
ット部を回避する方向に移動させる可動コアを設ける必
要があり、この可動コアの移動方向が可動金型の移動方
向と交差し、金型の構造が複雑となるので、金型の製造
が困難となりやすいという問題がある。

【０００６】一方、可動金型の一部である移動型を後退
して、キャビティを拡張する成形方法によれば、成形品
の内部となるキャビティの内側部分を後退させれば、成
形面が拡張されることがなく、成形品の端面部分が意匠
面となる場合でも、当該端面部分の外観品質が不十分と
なることはない。このような移動型の後退でキャビティ
を拡張すると、移動型の成形面と可動金型の成形面とで
同一面を成形した成形品は、可動金型側の表面に、移動
型と可動金型との境界線の跡が形成される。一方、キャ
ビティ内に溶融樹脂を射出するために、ゲートが設けら
れた固定金型側の表面には、ゲートの跡が形成される。
このため、可動金型側の表面および固定金型側の表面の
いずれを意匠面としても、境界線の跡およびゲートの跡
の一方が必ず当該意匠面に現れるので、成形品の外観品
質が損なわれるという問題がある。また、この成形方法
では、表面に表皮面材が一体化された積層成形品を成形
するにあたり、成形前に、固定金型側に設けられたゲー
トと対向する、可動金型側の成形面に表皮面材を、バキ
ュームによる吸引等で装着している。ここで、可動金型
側の成形面は、成形完了時には、移動型の成形面が可動
金型の成形面と同一面となる位置まで当該移動型が後退
しているが、表皮面材の装着時には、移動型の成形面が
可動金型の成形面よりもキャビティ側に前進した位置に
あり、この状態で表皮面材を装着すると、成形完了時に
は、移動型の後退により、表皮面材が弛んでしまうの
で、可動金型側の成形面全体を覆う一枚の表皮面材を装
着することができず、成形面の意匠面全体を覆おう表皮
面材の一体成形が困難であるという問題がある。

【０００７】なお、ゲートの跡は、成形品の端面となる
部分を成形する金型の成形面に開口されたサイドゲート
を採用することで、ゲート跡が目立たなくなるので、外
観品質の低下をある程度抑制できる。しかしながら、サ
イドゲートを採用すると、溶融樹脂を流通させるため
に、金型内部に設けられる流路の長さが長くなり、溶融
樹脂の流動抵抗が増すので、流動抵抗の増大を抑えるた
めに、ゲートの数を増やす必要があり、これにより、金
型構造が複雑になるという問題がある。また、溶融樹脂
内にガスを注入するにあたり、金型内部の溶融樹脂の圧
力分布と、溶融樹脂内部で流動するガスの挙動とには、
所定の関係があるので、サイドゲートを設けた金型で
は、溶融樹脂の流路が長くなることから、射出圧やガス
圧等の成形条件を設定するにあたり、制約が多いという
問題がある。

【０００８】本発明の目的は、成形品の意匠面に優れた
外観品質が確保され、金型製造の便宜が図れ、かつ、成
形面の意匠面全体を覆おう表皮面材が一体成形可能とな
る成形方法および成形品を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、成
形装置の固定盤側に取付けられる固定金型と、可動盤側
に取付けられる可動金型とに分割された金型の前記固定
金型側に、溶融樹脂が充填されるキャビティに対して進
退可能となった移動型を設け、この移動型を進退させる
ために、内部が二つに仕切られることにより、前記移動
型の移動方向に沿って並設された二つの圧力室と、ロッ
ドを介して一体化された受圧面の大きさが異なる二枚の
ピストンプレートとを有し、かつ、前記二枚のピストン
プレートおよびロッドには、これらを貫通する開口が設
けられている金型移動装置を設け、この金型移動装置を
前記固定盤と前記移動型との間に介装し、前記金型のキ
ャビティに溶融樹脂を射出する射出装置のノズルが前記
ピストンプレートおよび前記ロッドの前記開口を通っ
て、前記金型のスプルに接続させて、成形品の成形を行
う成形方法であって、前記金型内への膨張性溶融樹脂の
射出を開始した後、前記金型移動装置の作動により、前
記キャビティの容積が成形すべき成形品の寸法に応じた
位置まで前記移動型を後退させることを特徴とする。こ
こで、膨張性溶融樹脂とは、スプリングバック現象を引
き起こす補強用繊維を包含した溶融樹脂、成形時にガス
が注入される溶融樹脂、および、発泡剤を含有した溶融
樹脂等、金型内で膨張可能となった溶融樹脂をいう。な
お、溶融樹脂に膨張性を付与するにあたり、補強用繊維
の含有、発泡剤の含有、および、ガスの注入のいずれか
を単独で用いること、ならびに、これらを複数組み合わ
せることの両方が可能である。

【００１０】このような本第１発明では、ゲートを有す
る固定盤側の移動型が前進するので、固定金型の一部分
を移動型としたために、成形品に、固定金型および移動
型の境界線の跡が形成されても、成形品の境界線の跡
は、ゲートを有する固定金型側の成形面で形成されるの
で、ゲートの跡と同じ側の面に形成される。このため、
ゲートおよび境界線の跡は、固定金型側の成形面で成形
された面に両方とも形成されるので、ゲートおよび境界
線の跡が成形される面を、成形品の裏側の面等、意匠面
ではない面に設定しておけば、ゲートおよび境界線の跡
が目立つことがなく、成形品の外観品質が確保されるよ
うになる。また、固定金型の一部分を移動型とすれば、
成形品の端面部分を成形する成形面が拡張されることが
なく、成形品の端面部分の外観品質が損なわれることも
ないうえ、成形品の端面形状が入り組んだ複雑な金型の
製造も容易となる。さらに、成形品の端面に孔等のアン
ダーカット部があっても、固定金型側が移動型となるの
で、アンダーカット部を回避する方向に移動させる可動
コアは、成形時に移動させる必要のない可動金型に設け
れば、金型の構造が複雑となることがなく、この点から
も、金型の製造が容易となる。いずれにしても、成形品
の意匠面は、固定されて、移動型の移動前の状態から動
くことがない。

【００１１】以上において、原材料としては、補強用繊
維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂ペレットが含まれて
いるもの、および、発泡剤が含まれているもののいずれ
もが採用でき、さらに、補強用繊維および発泡剤の両方
を含むものも採用できる。このような原材料を採用すれ
ば、成形時に移動型を後退し、キャビティを拡張するこ
とで、溶融樹脂が膨張するようになる。この際、原材料
に含有させる補強用繊維としては、長さが２〜１００mm
の範囲にされた補強用繊維を採用するのが好ましく、こ
のような補強用繊維を包含した原材料としては、当該補
強繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂ペレットを含
み、前記補強用繊維が当該原材料全体の５〜７０重量％
とされたものを採用するのが望ましい。このような原材
料を採用すれば、成形時にスプリングバック現象が確実
に起きるようになり、移動型の後退でキャビティを拡張
することで、溶融樹脂をスプリングバック現象により所
定の大きさまで膨張させることが可能となる。一方、溶
融樹脂を膨張させるには、金型内への樹脂射出が開始さ
れた後、溶融樹脂の内部にガスを注入することでも行え
る。このように成形時にガスを注入しても、成形時に、
移動型の後退でキャビティを拡張することにより、溶融
樹脂が膨張するようになる。

【００１２】また、前記移動型の後退を開始する前に、
前記金型移動装置を作動させて、前記移動型を前記キャ
ビティに対して前進させることにより、前記キャビティ
に射出された溶融樹脂を圧縮することが好ましい。この
ように移動型の前進で溶融樹脂を圧縮すれば、圧縮によ
り金型のキャビティ内部に溶融樹脂が充満するようにな
るので、射出圧で溶融樹脂を充満させる必要がなくな
り、成形面の転写性を損なうことなく、射出圧を低く設
定することで、成形品の反り等が未然に防止される。さ
らに、射出成形を開始する前に、成形品の表面に一体化
される表皮面材を、前記金型の前記可動金型に装着する
ことができる。このような表皮面材は、成形時に移動し
ない可動金型の成形面に装着することが可能となるの
で、可動金型側の成形面全体を覆う一枚の表皮面材を装
着すれば、成形面の意匠面全体を覆おう表皮面材を有す
る成形品の一体成形が行える。また、移動型としては、
前記固定金型全体を前記キャビティに対して進退可能に
設けて移動型としたもの、および、前記固定金型の一部
分を移動可能とすることで、この一部分をキャビティに
対して進退可能としたものの、いずれもが採用できる。
ここで、固定金型全体をキャビティに対して進退可能に
設けて移動型としたものを採用すれば、固定金型および
可動金型の両方の成形面に表皮面材を装着することが可
能となるので、成形品の両面のほぼ全面が表皮面材で覆
われた成形品の一体成形が可能となる。ただし、固定金
型に装着される表皮面材には、ゲートに対応した位置
に、溶融樹脂を通過させるための孔が形成される。一
方、固定金型の一部をキャビティに対して進退可能に設
けて移動型としたものを採用すれば、成形品の内部とな
るキャビティの内側部分を移動型が後退するようにな
り、成形面が拡張されることがなく、成形品の端面部分
が意匠面となる場合でも、当該端面部分の外観品質が確
保されるようになる。

【００１３】本発明の第２発明は、キャビティに溶融樹
脂を導入するための樹脂射出口と、前記キャビティに対
して進退可能となった移動型とを有する金型に溶融樹脂
を射出して成形された成形品であって、前記移動型によ
り成形された面に前記樹脂射出口の跡が形成され、か
つ、内部に空隙が形成されていることを特徴とする。な
お、ここにおいて、前述の空隙とは、連続した空隙、気
泡状、中空状、あるいは、これらの複数が混在したもの
をいう。このような本第２発明では、ゲートを有する固
定盤側の移動型が前進するので、固定金型の一部分を移
動型としても、境界線の跡およびゲートの跡は、成形品
の同じ側の面に形成され、この面を意匠面ではない面に
設定しておけば、ゲートおよび境界線の跡が目立つこと
がなく、成形品の外観品質が確保される。このため、裏
表が明確に設定される製品に広く応用できるようになる
うえ、樹脂が膨張することから製品の軽量化も達成され
る。従って、自動車部品、家電製品の部品、日用品、な
らびに、外壁用パネル、間仕切壁用パネルおよびケーブ
ル・トラフ等の建築・土木用部材等に適用すれば、外観
品質を損なうことなく、これらの部品の軽量化が可能と
なり、その機械的効率や、組立作業の効率を向上を図る
ことが可能となる。以上において、前記樹脂射出口の跡
が形成された面は、当該成形品の裏側の面であることが
望ましい。このように、樹脂射出口の跡を成形品の裏側
の面に設ければ、成形品の外観品質が確保されるだけで
なく、成形品の表側の面の転写性が向上され、成形品の
表側の面の加工精度が確保されるので、機械部品として
採用すれば、その組立作業の効率向上を図ることが可能
となる。また、成形品の表側の面には、織布、不織布お
よびレザー等の表皮面材を一体化でき、このように表皮
面材を一体化すれば、装飾性の向上および感触の改善等
を図れるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１には、本発明の第１実施形態
に係る射出成形機１が示されている。この射出成形機１
は、射出装置２のノズル2Aから射出される溶融樹脂を金
型10の内部に充填して成形を行うものである。射出成形
機１には、射出装置２側に固定された固定盤３と、この
固定盤３に対して近接・離隔可能となった可動盤４と、
この可動盤４を固定盤３に対して移動させる型締装置５
と、射出装置２とは反対側に固定された固定プレート６
とが設けられている。射出装置２は、図示しない射出シ
リンダの内部に供給された樹脂ペレットを、図示しない
スクリュで混練しながら可塑化して、この可塑化した溶
融樹脂を先端のノズル2Aから射出するものである。な
お、可動盤４は、対向配置された固定盤３および固定プ
レート６の間に架け渡されたタイバー７に沿って摺動自
在に設けられたものであり、固定プレート６には型締め
用の油圧シリンダ装置８が取り付けられている。型締装
置５は、油圧シリンダ装置８のピストンロッド8Aが連結
されたトグル機構９を有するもので、油圧シリンダ装置
８の押圧力をトグル機構９で増力して可動盤４を駆動し
て、金型10の閉鎖・型締および開放を行うようになって
いる。

【００１５】金型10は、射出成形機１の固定盤３側に取
付けられる固定金型11と、可動盤４側に取付けられる可
動金型12と、固定金型11の一部分として設けられた移動
型13とを備えたものである。このうち、移動型13は、金
型10のキャビティ10A に対して進退可能となったもので
あり、固定金型11の中央部分を貫通する貫通孔10B に沿
って摺動可能に設けられている。この移動型13には、射
出装置２からの溶融樹脂をキャビティ10A の内部に導入
するための通路であるスプル14が設けられ、このスプル
14のキャビティ10A 側の端部は、溶融樹脂の射出口であ
るゲート14A となっている。このスプル14には、射出装
置２のノズル2Aが接続され、射出装置２からの溶融樹脂
がゲート14A を通ってキャビティ10A 内に射出されるよ
うになっている。このような金型10で成形される成形品
は、固定金型11側の面に、固定金型11の成形面および移
動型13の成形面の境界線の跡と、ゲート14A の跡とが形
成されるものであり、通常、固定金型11側の面が表側の
面とされ、可動金型12側の面が裏側の面とされる。

【００１６】移動型13と固定盤３との間には、移動型13
をキャビティ10A に対して前後に駆動する金型移動装置
20が介装されている。金型移動装置20は、図２に示され
るように、図中の矢印で示される移動型13の移動方向に
沿って並んだ二つの圧力室21, 22が形成されるように、
隔壁23で内部が二つに仕切られたシリンダ24を備えた油
圧シリンダ装置である。シリンダ23の圧力室21, 22の各
々には、二枚のピストンプレート25, 26がそれぞれ設け
られている。ピストンプレート25の受圧面25A は、ピス
トンプレート26の受圧面26A よりも大きく設定されてい
る。これらのピストンプレート25, 26は、所定の直径を
有するロッド27を介して一体化され、全体としてＨ字状
の断面を有している。ピストンプレート25, 26およびロ
ッド27には、これらの中心を貫通する開口28が設けられ
ている。このうち、ピストンプレート25には、スペーサ
20A を介して移動型13が取付けられている。ここで、
射出装置２のノズル2Aは、開口28を通って、金型10のス
プル14に接続可能となっている。シリンダ23の圧力室2
1, 22は、図１の如く、圧力導入路21A, 22Aを介して油
圧ユニット31に接続され、この油圧ユニット31は、その
動作が制御装置32により制御されるようになっている。
ここで、油圧ユニット31の油圧を圧力室21に加えること
で、ピストンプレート25, 26が前進する一方、油圧ユニ
ット31の油圧を圧力室22に加えることで、ピストンプレ
ート25, 26が後退するようになっている。このピストン
プレート25, 26の進退動作により、移動型13がキャビテ
ィ10A に対して前後に移動するようになっている。

【００１７】次に、本実施形態の成形動作（成形手順）
について説明する。本実施形態では、原材料として、発
泡剤を包含する熱可塑性樹脂ペレットが含まれているも
の、および、補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹
脂ペレットが含まれているものの少なくとも一方を採用
する。これにより、金型10内に射出する溶融樹脂に膨張
性を付与する。溶融樹脂としては、熱可塑性のものであ
り、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、Ａ
ＢＳ等のような汎用樹脂、ポリカーボネート、ポリアミ
ド、ポリアセタール等のエンジニアプラスチック、さら
には、これらの樹脂に、タルク等の充填剤、ならびに、
各種の添加剤を含有させたもの等、その他全ての射出成
形可能な高分子材料が採用できる。発泡剤としては、ア
ゾジカルボンアミド等のアゾ化合物、ニトロソ化合物、
スルホニル・ヒドラジド化合物等の有機化合物、重炭酸
ナトリウム等の無機化合物を採用することができる。補
強用繊維としては、ロックウール等のセラミック繊維、
炭素繊維等の無機繊維、ケブラー（商品名）等の有機繊
維および金属繊維のいずれもが採用できるが、特に、ガ
ラス繊維を採用することが望ましい。このような補強用
繊維は、全長が５〜１００mmの範囲にされた樹脂ペレッ
トの内部に、その全長と等しい長さとされるとともに、
互いに平行に配列された状態にされて含有されることが
好ましい。なお、補強用繊維の含有量は、原材料全体の
５〜７０重量％とするのが望ましい。

【００１８】まず、金型10および金型移動装置20を、図
１の如く、一般的な射出成形機１に装着することによ
り、射出膨張成形機とする。この際、金型移動装置20
は、そのピストンプレート25を後退させておく。そし
て、射出成形機１を起動し、射出装置２の射出シリンダ
内に供給された樹脂ペレットの可塑化および混練を開始
する。ここで、射出成形機１を起動し、型締装置５を作
動させて、可動盤４を固定盤３に向かって移動させ、金
型10を閉鎖するとともに、金型移動装置20を作動させ
て、図３に示されるように、金型10のキャビティ10A
が、これから射出される樹脂量に応じた容積となる位置
Ｕまで、移動型13を移動させて当該位置Ｕに静止させ、
キャビティ10A の厚さ寸法をt1にする。この状態で、射
出装置20から金型10に溶融樹脂を射出して、キャビティ
10A に溶融樹脂を充満させ、射出圧力で溶融樹脂が金型
10の成形面に向かって押圧されて密着している状態に
し、ここで、溶融樹脂の射出を完了する。溶融樹脂の射
出完了直前、直後、あるいは、射出完了から所定時間が
経過したら、移動型10B を、図４に示されるように、ゆ
っくり後退させ、膨張性が付与された溶融樹脂の膨張を
開始させる。そして、移動型13が、図５に示されるよう
に、金型10のキャビティが成形品に応じた容積となる位
置Ｖに到達したら、当該移動型13を静止させ、キャビテ
ィ10A の厚さ寸法をt2にする。この状態で、溶融樹脂を
冷却・固化し、所定の冷却時間が経過したら、型締装置
５を作動させて可動盤４を後退させ、金型10を開く。そ
して、金型10の内部から成形品を取出し、成形を完了す
る。以降、必要に応じて、以上のような成形作業を繰り
返す。

【００１９】前述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果が得られる。すなわち、ゲート14A を有する固
定盤３側の移動型13を前進させるので、固定金型11およ
び移動型13の境界線の跡が成形品に形成されても、成形
品の境界線の跡は、ゲート14A を有する固定金型11側の
成形面で形成されるので、ゲート14Aの跡と同じ側の面
に形成される。さらに、成形品の表側の面は、成形初期
に形成され、移動型13の移動による影響は受けない。こ
のため、ゲート14Aおよび境界線の跡は、ともに成形品
の裏側の面等、意匠面ではない面に設定可能となり、ゲ
ート14A および境界線の跡が目立つことがなく、成形品
に優れた外観品質を確保することができる。

【００２０】また、固定金型11の一部分を移動型13とし
たので、固定金型11全体を移動型とするのと異なり、成
形品の端面部分を成形する成形面が拡張されることがな
く、成形品の端面部分の外観品質が損なわれることもな
いうえ、成形品の端面形状が入り組んだ複雑な金型の製
造を容易に行うことができる。さらに、成形品の端面に
孔等のアンダーカット部があっても、固定金型11側が移
動型13となるので、アンダーカット部を回避する方向に
移動させる可動コアを、成形時に移動させる必要のない
可動金型12に設けることができ、移動方向が交差する可
動部が一部分に集中することが回避され、金型10の構造
が複雑となることがなく、この点からも、金型の製造を
容易に行うことができる。

【００２１】また、補強用繊維または発泡剤あるいはそ
の両者を含有させることで、膨張性が付与された溶融樹
脂を金型10内に射出したので、成形時に移動型13の後退
でキャビティ10A を拡張することで、溶融樹脂が膨張す
るようになり、得られる成形品を軽量化できる。この
際、補強用繊維を採用すれば、軽量化とともに、成形品
の強度も向上できる。

【００２２】さらに、移動型13の境界線の跡およびゲー
ト14A の跡が、成形品の同じ側の面に形成されるように
したので、この面を意匠面ではない面に設定しておけ
ば、ゲート14A および境界線の跡が目立つことがなく、
成形品の外観品質を確保できるうえ、当該面を成形品の
裏側の面とすれば、成形品の表側の面の転写性が向上さ
れ、成形品の表側の面の加工精度が確保されるので、機
械部品として採用すれば、その組立作業の効率向上を図
ることができる。従って、自動車部品、家電製品の部
品、日用品、ならびに、外壁用パネル、間仕切壁用パネ
ルおよびケーブル・トラフ等の建築・土木用部材等の広
い範囲で適用可能となり、かつ、外観品質を損なうこと
なく、これらの部品の軽量化が可能となり、その機械的
効率や、組立作業の効率向上を図ることができる。

【００２３】図６には、本発明の第２実施形態が示され
ている。本実施形態は、第１実施形態における発泡剤ま
たは補強用繊維の含有により、溶融樹脂に膨張性を付与
していたのを、金型内にガスを注入することにより、溶
融樹脂に膨張性を付与したものである。なお、以下の説
明では、既に説明した部材と同じ部材には、同一符号を
付し、その説明を省略もしくは簡略に行う。すなわち、
図６において、移動型13および固定金型11には、キャビ
ティ10A 内にガスを送り込むための通路40, 41がそれぞ
れ設けられている。また、移動型13および固定金型11の
一方（ここでは固定金型11）には、通路40,41の端部を
接続する気室42が設けられている。気室42は、移動型13
の移動方向に沿うとともに、当該移動型13の移動範囲に
応じた長さを有する空間である。これにより、その移動
範囲内のいかなる位置へ移動型13が移動しても、常に通
路40, 41同士が連通するようにされ、成形の開始から完
了までの間において、ガスの注入が自在に行えるように
なっている。

【００２４】次に、本実施形態の成形動作（成形手順）
について説明する。まず、型締装置５を作動させて、可
動盤４を固定盤３に向かって移動させ、金型10を閉鎖す
るとともに、金型移動装置20を作動させて、図７に示さ
れるように、キャビティ10A が、これから射出される樹
脂量に応じた容積となる位置Ｕまで、移動型13を移動さ
せて当該位置Ｕに静止させ、キャビティ10A の厚さ寸法
をt1にする。この状態で、射出装置20から金型10に溶融
樹脂を射出して、成形品に応じた容積よりも縮小された
キャビティ10A に溶融樹脂を充満させ、射出圧力で溶融
樹脂が金型10の成形面に向かって押圧されて密着してい
る状態にし、ここで、溶融樹脂の射出を完了する。溶融
樹脂の射出完了直前、直後、あるいは、射出完了から所
定時間が経過したら、移動型10B を、図８に示されるよ
うに、ゆっくり後退させるとともに、ガスの注入を開始
して、溶融樹脂に膨張性を付与する。これにより、溶融
樹脂を膨張させる。そして、移動型13が、図９に示され
るように、金型10のキャビティが成形品に応じた容積と
なる位置Ｖに到達したら、当該移動型13を静止させ、キ
ャビティ10A の厚さ寸法をt2にする。この状態で、溶融
樹脂を冷却・固化し、所定の冷却時間が経過したら、型
締装置５を作動させて可動盤４を後退させ、金型10を開
く。そして、金型10の内部から成形品を取出し、成形を
完了する。以降、必要に応じて、以上のような成形作業
を繰り返す。このような本実施形態においても、前記第
１実施形態と同様な作用、効果を奏することができる。

【００２５】

【実施例】次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づ
いて説明する。［実施例１］本実施例１は、前記第１実施形態に基づい
て成形を行う実験である。本実施例１では、以下の原材
料、金型および成形条件等を採用する。 (1) 原材料：ポリプロピレンペレットに発泡剤を添加したものポリプロピレンペレット；ブロックタイプ（MI=24g／10分； 230℃,2.16k gf、出光石油化学株式会社製商品名：IDEMITSU PP J-750HP）発泡剤；発泡剤含有樹脂ペレット（永和化成工業株式会社製商品名ポリスレンEE106 ）発泡剤の含有量：樹脂ペレット 100重量部に対し 1.5重量部 (2) 成形機：横型射出成形機（三菱重工業株式会社製850MGW、型締力850t） (3) 金型移動装置：油圧駆動式、最大後退力300t (4) 成形品：平面矩形のコンクリート型枠寸法：縦 900mm×横 450mm×厚さ12mm (5) 金型：移動型13にダイレクトゲートを一点有する金型移動型13の成形面の寸法；縦 890mm×横 440mm 固定金型11の側壁の寸法；高さ12mm、厚さ 5mm (6) 成形条件成形温度：２４０℃（射出シリンダ温度）金型温度：３０℃ 樹脂の射出時間：３．０秒樹脂の射出圧力：６０Ｍpa（ゲ−ジ油圧）金型に加える型締力：８００ｔ（冷却完了まで一定に保持）キャビティ10A の厚さ寸法（図３，５参照）射出時の寸法t1 ：４mm 冷却時の寸法t2 ：１２mm （移動型のストローク：８mm）移動型に加える後退力：１００ｔ後退速度：０．５mm/sec 後退開始タイミング：２．０秒後（射出完了から）冷却時間：１２０秒

【００２６】〔実験結果〕このような本実施例１では、
成形品の意匠面を可動金型12の成形面で成形するように
したので、当該意匠面が平滑なものとなった。また、成
形品は、膨張により厚さ寸法が１２mmとなり、所期の値
が達成され、かつ、その比重が０．３となり、発泡倍率
が約３倍となった。このことから、本実施例１によれ
ば、意匠面に優れた外観品質を付与できるうえ、成形品
を軽量化できることが判る。

【００２７】［実施例２］本実施例２は、前記第２実施
形態に基づいて成形を行う実験である。本実施例２で
は、溶融樹脂に膨張性を付与するのに、前記実施例１に
おける発泡剤添加の代わりに、ガス注入を行う以外は、
前記実施例１と同様にして成形を行う（このため、ガス
注入条件以外の条件は、前記実施例１を参照のこと）。 (1) 原材料：前記実施例１と同じポリプロピレンペレット（ただし、発泡剤の添加は行わない） (2) ガス注入条件注入ガス圧力：５Ｍpa ガス注入タイミング：１．８秒後（射出完了から）ガス注入時間：７．０秒ガス圧保持時間：１００秒

【００２８】〔実験結果〕このような本実施例２では、
前記実施例１と同様に、成形品の意匠面を可動金型12の
成形面で成形するようにしたので、当該意匠面が平滑な
ものとなった。また、成形品は、膨張により厚さ寸法が
１２mmとなり、所期の値が達成され、かつ、その中空率
が６０％となった。このことから、本実施例２によって
も、意匠面に優れた外観品質を付与できるうえ、成形品
を軽量化できることが判る。

【００２９】以上、本発明について好適な実施形態およ
び実施例を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施
形態および実施例に限られるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変
更が可能である。すなわち、前記実施形態および実施例
では、キャビティが射出される樹脂量に応じた容積とし
た状態で、樹脂射出を行い、射出圧力で溶融樹脂を金型
の成形面に向かって押圧して密着させる射出成形方式を
採用したが、本発明は、このような射出成形方式に限ら
ず、射出圧縮成形方式を採用することができる。

【００３０】射出圧縮成形方式としては、例えば、以下
に示す成形手順が採用できる。まず、図１０に示される
ように、キャビティ10A が、射出される樹脂量よりも大
きい容積となる位置Ｘに、移動型13を移動して静止さ
せ、この状態で、キャビティ10A 内に溶融樹脂を射出す
る。溶融樹脂の射出開始後、適宜なタイミングで、移動
型13をキャビティ10A に対して前進させ、図１１に示さ
れるように、射出される樹脂量程度の容積となる位置Ｙ
まで移動型13を移動して静止させる。これにより、キャ
ビティ10A 内の溶融樹脂を圧縮し、この圧縮により、溶
融樹脂をキャビティ10A に充満させるとともに、その圧
縮力で溶融樹脂を金型10の成形面に密着させ、当該成形
面を溶融樹脂に転写する。次いで、移動型13の後退を開
始し、溶融樹脂を膨張させ、図１２に示されるように、
キャビティ10A が、成形品の容積となる位置Ｚまで移動
型13を移動して静止し、この状態で、溶融樹脂の冷却・
固化を行う。このようにすれば、移動型13の前進によ
り、キャビティ10A 内の溶融樹脂が圧縮されて、金型10
の成形面が溶融樹脂に転写されるようになるので、射出
圧を低く設定することが可能となり、これにより、成形
品の反り等の発生を未然に防止することが図れるように
なる。

【００３１】また、射出成形を開始する前に、成形品の
表面に一体化される表皮面材50を、図１３に示されるよ
うに、金型10の可動金型12の成形面に装着してもよい。
この際、金型10の成形面を溶融樹脂に転写するにあた
り、射出圧縮成形方式を採用することが望ましい。この
ように金型10に表皮面材50を装着しておけば、成形面の
意匠面全体が表皮面材50で覆われた成形品を一体成形す
ることができ、成形品の装飾性向上および感触の改善等
を図れるようになる。なお、表皮面材50としては、紙、
織布および不織布等を含む繊維製シート、ならびに、表
面に模様や文字が印刷されたフィルム、塩化ビニル製レ
ザー等の装飾用シート、および、発泡体が裏打ちされた
塩化ビニル製レザー等のクッションシート等を含む合成
樹脂製シートが採用でき、要するに、成形品の用途に応
じた機能を有する表皮面材を適宜選択すればよい。さら
に、移動型としては、固定金型の一部分を移動可能とし
た可動型13に限らず、固定金型全体をキャビティに対し
て進退可能に設け、金型移動装置で駆動するようにし、
この固定金型全体を移動型としてもよい。

【００３２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、成形品の
意匠面に優れた外観品質を確保できるうえ、金型製造の
便宜を図ることができ、かつ、成形面の意匠面全体を覆
おう表皮面材を一体成形することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る射出成形機の全体
を示す側面図である。

【図２】前記実施形態の要部を示す拡大断面図である。

【図３】前記実施形態に係る成形手順の一工程を示す断
面図である。

【図４】前記成形手順の図３の後の一工程を示す断面図
である。

【図５】前記成形手順の図４の後の一工程を示す断面図
である。

【図６】本発明の第２実施形態の要部を示す図２に相当
する図である。

【図７】前記実施形態に係る成形手順の一工程を示す断
面図である。

【図８】前記成形手順の図７の後の一工程を示す断面図
である。

【図９】前記成形手順の図８の後の一工程を示す断面図
である。

【図１０】本発明の変形例に係る成形手順を示す図３に
相当する図である。

【図１１】前記成形手順の図１０の後の一工程を示す断
面図である。

【図１２】前記成形手順の図１１の後の一工程を示す断
面図である。

【図１３】本発明の異なる変形例に係る成形手順を示す
図３に相当する図である。

【符号の説明】

１成形装置としての射出成形機２射出装置 2A 射出装置のノズル３固定盤４可動盤 10 金型 10A キャビティ 11 固定金型 12 可動金型 13 移動型 14 スプル 14A 樹脂射出口としてのゲート 20 金型移動装置 21，22 圧力室 27 ロッド 25，26 ピストンプレート 28 開口 40，41 溶融樹脂の内部にガスを注入するための通路 50 表皮面材Ｖ成形品の寸法に応じた位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｋ 105:04 105:12 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形装置の固定盤側に取付けられる固定金
型と、可動盤側に取付けられる可動金型とに分割された
金型の前記固定金型側に、溶融樹脂が充填されるキャビ
ティに対して進退可能となった移動型を設け、この移動
型を進退させるために、内部が二つに仕切られることに
より、前記移動型の移動方向に沿って並設された二つの
圧力室と、ロッドを介して一体化された受圧面の大きさ
が異なる二枚のピストンプレートとを有し、かつ、前記
二枚のピストンプレートおよびロッドには、これらを貫
通する開口が設けられている金型移動装置を設け、この
金型移動装置を前記固定盤と前記移動型との間に介装
し、前記金型のキャビティに溶融樹脂を射出する射出装
置のノズルが前記ピストンプレートおよび前記ロッドの
前記開口を通って、前記金型のスプルに接続させて、成
形品の成形を行う成形方法であって、前記金型内への膨張性溶融樹脂の射出を開始した後、前
記金型移動装置の作動により、前記キャビティの容積が
成形すべき成形品の寸法に応じた位置まで前記移動型を
後退させることを特徴とする成形方法。
【請求項２】請求項１に記載の成形方法において、原材
料として、補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂
ペレットが含まれていることを特徴とする成形方法。
【請求項３】請求項１ないし請求項２に記載の成形方法
において、原材料として、長さが２〜１００mmの範囲に
された補強用繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂ペレ
ットが含まれるとともに、前記補強用繊維が当該原材料
全体の５〜７０重量％とされた原材料が採用されている
ことを特徴とする成形方法。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の成形方法において、原材料として、発泡剤が含まれて
いることを特徴とする成形方法。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
の成形方法において、前記金型内への溶融樹脂の射出を
開始した後、前記金型に射出された溶融樹脂の内部にガ
スが注入されることを特徴とする成形方法。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
の成形方法において、前記移動型の後退を開始する前
に、前記金型移動装置を作動させて、前記移動型を前記
キャビティに対して前進させることにより、前記キャビ
ティに射出された溶融樹脂を圧縮することを特徴とする
成形方法。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
の成形方法において、射出成形を開始する前に、成形品
の表面に一体化される表皮面材を、前記金型の前記可動
金型に装着することを特徴とする成形方法。
【請求項８】請求項１ないし請求項７のいずれかに記載
の成形方法において、前記固定金型全体が、前記キャビ
ティに対して進退可能とされて、前記移動型となってい
ることを特徴とする成形方法。
【請求項９】請求項１ないし請求項７のいずれかに記載
の成形方法において、前記固定金型の一部分が移動可能
とされ、この一部分が前記キャビティに対して進退可能
となった前記移動型とされていることを特徴とする成形
方法。
【請求項１０】キャビティに溶融樹脂を導入するための
樹脂射出口と、前記キャビティに対して進退可能となっ
た移動型とを有する金型に溶融樹脂を射出して成形され
た成形品であって、前記移動型により成形された面に前記樹脂射出口の跡が
形成され、かつ、内部に空隙が形成されていることを特
徴とする成形品。
【請求項１１】請求項１０に記載の成形品において、前
記樹脂射出口の跡が形成された面は、当該成形品の裏側
の面であることを特徴とする成形品。
【請求項１２】請求項１０または請求項１１に記載の成
形品において、その表側の面に一体化される表皮面材が
設けられていることを特徴とする成形品。
【請求項１３】請求項１０ないし請求項１２のいずれか
に記載の成形品において、前記金型は、成形装置の固定
盤側に取付けられる固定金型と、可動盤側に取付けられ
る可動金型とに分割され、前記固定金型全体が、前記キ
ャビティに対して進退可能とされて、前記移動型となっ
ていることを特徴とする成形品。
【請求項１４】請求項１０ないし請求項１２のいずれか
に記載の成形品において、前記金型は、成形装置の固定
盤側に取付けられる固定金型と、可動盤側に取付けられ
る可動金型とに分割され、前記固定金型の一部分が移動
可能とされ、この一部分が前記キャビティに対して進退
可能となった前記移動型とされていることを特徴とする
成形品。