JP2001030271A - 表面が平滑なプラスチック成形品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳込成型法を用いて、表面が平滑なプラスチ
ック成型品を、簡便な方法で調製することが可能な方法
を提供すること。 【解決手段】 端部に溶融樹脂が注入される注入口を有
し、前記注入口と連通し内面が平滑な長尺状キャビティ
が形成された金型のキャビティ内部に、前記長尺状キャ
ビティの長手方向に対して垂直方向の断面形状と略同一
な断面形状を有する活塞体を、前記金型のキャビティ内
部に長手方向に沿って進退移動自在に装着し、次に、前
記金型の注入口と溶融樹脂押出機とを結合し、前記金型
の注入口が設けられた端部と反対側の端部を持ち上げて
前記金型を傾斜させ、前記金型の注入口からキャビティ
内部に溶融樹脂を注入し、その後、前記金型のキャビテ
ィ内部の溶融樹脂を冷却後離型して表面が平滑なプラス
チック成形品の成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成型
品の製造方法に係り、詳しくは、表面が平滑なプラスチ
ック成型品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】公園等の杭、柵、柱等には、コンクリート
製または木製のものが用いられているが、近年、樹木状
の外観や色彩を付与することができるものとして、これ
らのもの代えて、プラスチック成型品が広く用いられる
ようになっている。プラスチック成型品は、長尺の金型
のキャビティ内に、注入口から溶融樹脂を注入して充填
し、次いで、冷却後、成型品を離型する方法により成形
（以下、「鋳込成形法」と記す。）されている（例え
ば、特開平４−３０８７０９号公報、特開平８−３２３
８１４号公報等）。

【０００３】前記鋳込成型法によれば、例えば、図３に
示すように、金型１７の下部のほぼ中央部に設けられた
注入口から溶融樹脂１８が注入され、金型１７のキャビ
ティ内を流れ、溶融樹脂１８がキャビティの内側に押し
付けられるまで充填される。

【０００４】しかし、注入された溶融樹脂１８がキャビ
ティの内側に押し付けられるまでに一定の時間を要する
ことから、その間に樹脂表面の温度が低下するために、
成形品の表面に流れシワができる原因となる。このた
め、従来のような前記鋳込成型法では、表面が平滑なプ
ラスチック成型品の製造が困難な場合が多かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
鋳込成型法を用いて、表面が平滑なプラスチック成型品
を、簡便な方法で調製することが可能な方法を提供する
ことである。そこで、本発明者等は鋭意検討の結果、円
筒状の長手状キャビティを有する金型の内部に、前記キ
ャビティの断面積よりわずかに小さい断面積を有し、重
さ２０ｋｇ程度の円筒形の金属片を入れ、金型の遠位端
部を持ち上げて、溶融樹脂が前記円筒形の金属片を押し
上げるように、前記円筒状の長手状キャビティの一端に
取り付けられた注入口から溶融樹脂を注入する方法を採
用したところ、成型品の表面の流れシワが低減すること
を見出し、この知見に基づき本発明を完成するに至っ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、溶融樹脂押出機から押し出される樹脂を金型のキャ
ビティ内に注入してプラスチック成型品を成形する方法
において、前記金型が、金型の近位端部に溶融樹脂が注
入される注入口と、前記注入口と連通し内面が平滑に形
成された長尺状キャビティと、前記長尺状キャビティ内
部に長手方向に沿って進退移動自在に装着され、前記長
尺状キャビティの長手方向に対して垂直方向の断面形状
と略同一な断面形状の活塞体とを有するものであり、前
記注入口に対して金型の遠位端部が相対的に高い位置に
なるように前記金型を傾斜させた状態で、溶融樹脂押出
機から前記金型の注入口を介してキャビティ内部に溶融
樹脂を注入し、その後、前記キャビティ内部の溶融樹脂
を冷却後離型することを特徴とする、表面が平滑なプラ
スチック成形品の成形方法が提供される。以下、本発明
について説明する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で使用する金型は、内部に
長尺状キャビティを有し、溶融樹脂が注される注入口
は、前記長尺状キャビティの端部に設けられていること
が好ましい。

【０００８】前記注入口は、前記長尺状キャビティの端
部に設けられた取り外し自在のフランジに取り付けられ
ているのが好ましい。

【０００９】本発明で使用する金型の前記長尺状キャビ
ティの長手方向に対して垂直方向の断面形状はとくに限
定されず、プラスチック成形体の形状により、矩形、円
形、あるいは、凹型、凸型その他の変形形状とすること
ができる。

【００１０】本発明で使用する金型の前記長尺状キャビ
ティ中に装着される活塞体の長手方向に対して垂直方向
の断面形状は、前記長尺状キャビティの断面形状と略同
一であり、その断面積は、前記長尺状キャビティの断面
積の９０〜９９％の範囲のものが好ましい。

【００１１】前記活塞体の、前記長尺状キャビティの注
入口が取り付けられたフランジの面と相対する面は、前
記フランジの面と平行であることが好ましい。一方、前
記活塞体の、前記長尺状キャビティの注入口が取り付け
られたフランジ側の面と反対側の端部側と相対する面
は、前記反対側の端部側の面と平行であることが好まし
い。

【００１２】前記活塞体の表面は、ステンレス製または
フツ素樹脂がコーティングされたものであることが好ま
しい。また、前記長尺状キャビティの内面は、前記活塞
体の表面と同様に、ステンレス製またはフツ素樹脂がコ
ーティングされたものであることが好ましい。このこと
により、前記活塞体は、前記長尺状キャビティ中を、前
記キャビティの長手方向に対して進退移動自在に装着さ
れる。

【００１３】本発明においては、前記長尺状キャビティ
を有する金型を、注入口に対して金型の遠位端部が相対
的に高い位置になるように傾斜させる際に、水平方向に
対して、５度以上、好ましくは１０度以上傾斜させるこ
とが好ましい。

【００１４】

【作用】前記溶融樹脂は、前記キャビティ内の活塞体を
押し上げるように、前記キャビティ中に注入されること
により、溶融樹脂の表面温度が低下することなく順次、
前記キャビティの内面に押し付けられる。

【００１５】本発明によれば、金型内のキャビティ中の
溶融樹脂は、常に一定の圧力を受けながら、前記長尺状
キャビティ中に充填されることにより、押出機から押し
出される溶融樹脂の圧力が変動した場合も、安定した溶
融樹脂の流れが確保される。

【００１６】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明する。図
１は、本発明の一実施例の態様を示す概略図である。図
２（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明で使用する長尺状キャビ
テイが形成された金型に、溶融樹脂を注入する工程を示
す断面概略図である。

【００１７】図１に示すように、長尺状キャビティが形
成された金型１は、押出機５と樹脂導入管４を介して、
注入口２とが結合されている。本実施例では、前記注入
口２は、長尺状キャビティ１１の近位端から溶融樹脂を
注入することができるように、金型１の近位端部に設け
られたフランジ１４に取り付けられている。前記樹脂導
入管４には、導入管内で樹脂が冷却して溶融粘度が上昇
することを防止するために、その周囲にはヒーターが装
着してある（図示せず。）。また、前記注入口２と前記
樹脂導入管４との間には、弁装置３が装着され、弁装置
３内には弁体（図示せず。）が装着してある。

【００１８】前記金型１の長尺状キャビティ１１内に
は、予め、前記金型近位端部に設けられたフランジ１４
を開けて、前記キャビティ１１の断面形状と略同一な断
面形状を有する活塞体１２が装着されている。本実施例
で使用する金型１の長尺状キャビティ１１は、その断面
形状が縦５ｃｍ×横１５ｃｍの矩形（図示せず。）であ
り、その長さは２ｍである。活塞体は、その断面形状
は、前記キャビティ１１と略同一の縦４．９ｃｍ×横１
４．９ｃｍの矩形（図示せず。）であり、その長さは２
０ｃｍである。前記活塞体１２の断面形状は、前記キャ
ビティ１１と比較してわずかに小さい形状であることか
ら、前記キャビティ１１内部を、長手方向に沿って自在
に移動させることができる。本実施例においては、前記
長尺状キャビティ１１の内面及び前記活塞体１２は、ス
テンレスにより形成され、また、活塞体１２の重量は２
５ｋｇである。

【００１９】樹脂導入管４と注入口２とを結合した金型
１は、本実施例においては、前記注入口２が設けられた
端部と反対側の遠位端部を、ワイヤ８を介してホイスト
９により持ち上げられる。ホイスト９は走行クレーン１
０により、任意の場所に移動させることができる。本実
施例においては、前記金型は、水平方向に対して、傾斜
角度１５が１５度になるまで持ち上げられ、そのまま傾
斜させておく。このとき、前記長尺状キャビティ１１中
に装着した前記活塞体１２は、金型１を傾斜させること
によって、前記注入口２が取り付けられたフランジ１４
側に滑り落ちている（図示せず。）。

【００２０】次に、前記金型１を傾斜させた状態で、弁
体（図示せず。）を開けて、押出機５から樹脂導入管４
を通して、注入口２から長尺状キャビティ１１中に、溶
融樹脂１３が注入される。本発明で使用する溶融樹脂１
３としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリ
ロニトリル−スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）等が挙げられ
る。さらに本発明においては、一般に再生プラスチック
と称される、上記樹脂の再利用品も使用することができ
る。とくに、原料の形状や成分が多様な再生プラスチッ
クを溶融樹脂として用いると、溶融樹脂の注入量が変動
する場合があるが、本発明によれば、このような場合で
も安定した成形を行うことができるので好ましい。

【００２１】本実施例においては、前記溶融樹脂とし
て、（ポリスチレン／ポリプロピレン／高密度ポリエチ
レン／低密度ポリエチレン）の混合物を使用している。
また、押出機における溶融温度は２３０℃である。これ
らの混合物１９は、予め、ホッパー７から押出機５中に
投入される。

【００２２】図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、長
尺状キャビティ１１中に、注入口２から注入された溶融
樹脂１３は、金型１の近位端部に設けられた前記フラン
ジ１４側に滑り落ちている活塞体１２を、前記注入口２
が設けられているのと反対側の遠位端部１６に押し上げ
るようにして、前記キャビティ１１中に充填されていく
（図２（Ａ））。この場合、活塞体１２は、その自重に
より、前記キャビティ１１の傾斜に沿って滑り落ちよう
とすることから、前記キャビティ１１中に注入される溶
融樹脂１３は、常に一定の圧力を受けながら、前記長尺
状キャビティ１１中に充填される。溶融樹脂１３を注入
する圧力は、圧力計６によって計測され、本実施例にお
いては、前記活塞体１２が、前記注入口２が設けられて
いるのと反対側の遠位端部１６に押し付けられるまでの
間、２０〜３０ｋｇ／ｃｍ^２ の範囲で略一定である。

【００２３】前記活塞体１２が、溶融樹脂１３が充填さ
れることにより、前記長尺状キャビティ１１中を移動し
て、前記注入口２が設けられているのと反対側の遠位端
部１６に押し付けられた後、溶融樹脂１３を注入してい
る間の圧力よりも、さらに５〜１０／ｃｍ^２ 程度圧力
が上昇するまで、押出機５から樹脂を注入する。

【００２４】次に、前記弁装置３に装着した弁体（図示
せず。）を閉じ、樹脂導入管５と注入口２との結合を解
除して、金型１を冷却した後、前記注入口２が設けられ
たフランジ１４を外して、プラスチック成型品を取り出
す。

【００２５】

【発明の効果】かくして本発明によれば、従来の鋳込成
型法を改良することにより、表面が平滑なプラスチック
成型品を、簡便な方法で調製することが可能となる。本
発明の製造方法は、単純な機構を採用しているため、装
置が故障する心配が少ない。プラスチック成型品の形状
が異なる場合は、活塞体の形状を金型内部のキャビティ
の断面形状に合わせて適当に変えることにより、任意の
断面形状のプラスチック成型品の表面を平滑にすること
ができる。原料の形状や成分が多様な再生プラスチック
を溶融樹脂として用いると、溶融樹脂の注入量が変動す
る場合があるが、本発明によれば、このような場合でも
安定した成形を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の一実施態様であって、溶融
押出機と成形機に取り付けられた金型の溶融樹脂注入口
とを結合したときの概略図である。

【図２】 図２（Ａ）は、本発明の一実施例において、
溶融樹脂を注入口からキャビティ内に注入したときの金
型の長手方向側断面図であり、同（Ｂ）は、同実施例に
おいて、溶融樹脂をキャビティ内に充填したときの金型
の長手方向側断面図である。

【図３】図３（Ａ）は、従来の鋳込成形法の例による金
型の平面側断面図、同図（Ｂ）は同例の金型の正面側断
面図である。

【符号の説明】

１、１７ 金型 ２ 注入口 ３ 弁装置 ４ 樹脂導入管 ５ 押出機 ６ 圧力計 ７ ホッパー ８ ワイヤ ９ ホイスト １０ 走行クレーン １１ 長尺状キャビティ １２ 活塞体 １３、１８ 溶融樹脂 １４ フランジ １５ 傾斜角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA05 AA07 AA11 AA13 AA50 AG14 AH43 AH47 AM36 CA01 CB01 CD02 CK07 CK90 CS10 4F204 AA05 AA07 AA11 AA13 AA50 AG14 AH43 AH47 AM36 EA03 EA04 EB01 EF01 EF23 EF46 EF51 EK24

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融樹脂押出機から押し出される樹脂を
   金型のキャビティ内に注入してプラスチック成型品を成
   形する方法において、 前記金型が、金型の近位端部に溶融樹脂が注入される注
   入口と、 前記注入口と連通し内面が平滑に形成された長尺状キャ
   ビティと、 前記長尺状キャビティ内部に長手方向に沿って進退移動
   自在に装着され、前記長尺状キャビティの長手方向に対
   して垂直方向の断面形状と略同一な断面形状の活塞体と
   を有するものであり、 前記注入口に対して金型の遠位端部が相対的に高い位置
   になるように前記金型を傾斜させた状態で、溶融樹脂押
   出機から前記金型の注入口を介してキャビティ内部に溶
   融樹脂を注入し、 その後、前記キャビティ内部の溶融樹脂を冷却後離型す
   ることを特徴とする、表面が平滑なプラスチック成形品
   の成形方法。