JP2002192552A - 成形品およびその射出成形方法、その射出成形装置 - Google Patents

成形品およびその射出成形方法、その射出成形装置

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JP2002192552A JP2000392385A JP2000392385A JP2002192552A JP 2002192552 A JP2002192552 A JP 2002192552A JP 2000392385 A JP2000392385 A JP 2000392385A JP 2000392385 A JP2000392385 A JP 2000392385A JP 2002192552 A JP2002192552 A JP 2002192552A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス供給や発泡剤を添加することなく体積減
少分の樹脂の補充を正確に行う。 【解決手段】 スキン用射出ユニット13およびコア用
射出ユニット12から金型8.9に対してスキン層樹脂
およびコア層樹脂をそれぞれ射出することによりスキン
層とコア層からなる成形品を得るものである。コア用射
出ユニット12の射出容量がスキン用射出ユニット13
の射出容量よりも同等以下の容量に設定されている。コ
ア用射出ユニット12によるコア層樹脂の射出圧力が、
スキン層樹脂の冷却固化時の体積減少分を補うようにス
キン用射出ユニット13によるスキン層樹脂の射出圧力
よりも高圧に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の射出ユニッ
トから樹脂を射出することにより成形品を製造する射出
成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、射出成形により得られる成形品
は、溶融状態の樹脂をキャビティに圧入して冷却固化す
ることにより製造されるが、固化時における樹脂の体積
減少により成形品の内部が負圧状態になると、この内部
に表皮部分が引き込まれて窪みであるヒケが発生する。
従って、従来から、これらの不具合の発生を防止するた
め、固化時に成形品の内部を負圧にさせないようにする
ための各種の射出成形方法が実用化されている。
【0003】具体的には、(1 )射出ユニットからキャ
ビティに所定量の樹脂を射出した後、この射出ユニット
からさらに樹脂を追加して射出することによって、固化
時の体積減少分を補充する方法、(2) 射出ユニットから
キャビティに樹脂を射出した後、ヒケの発生し易い部分
に空気や窒素等のガスを注入する方法、(3 )樹脂に発
泡剤を添加しておき、固化時の体積減少分を発泡剤の膨
張で補う方法等が実用化されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、樹脂を補充する第1 の方法では、キャビテ
ィに大量に樹脂を射出するように設定された射出ユニッ
トを用いて少量の樹脂を補充することになるため、補充
量が過剰になり易い。そして、補充量が過剰になると、
成形品が必要以上に重くなると共に、樹脂の使用量が増
えて材料コストが高騰するという問題が発生する。さら
に、樹脂圧力が全体的に高くなることによって、金型が
開いて成形不良やバリが発生したり、金型が短期間で使
用できなくなるという問題も発生する。
【0005】また、キャビティ内の所定部位にガスを注
入する第2 の方法では、ガスを所定部位に導くためのガ
ス注入路が必要となって金型装置が高騰したり、成形品
の形状によってはガス注入路を金型装置に設けることが
できない場合があるという問題がある。さらに、このよ
うな方法では、成形品の内部にガスによる空洞が生じて
成形品の強度が低下し易く、ポリプロピレン樹脂等の軟
質樹脂においてはガスが不必要な部分にまで注入される
ため、成形品の形状や使用可能な樹脂に制限があるとい
う問題もある。
【0006】また、樹脂に発泡剤を添加する第3 の方法
では、発泡剤により材料コストが上昇すると共に、成形
品内部の発泡剤による空洞により強度が低下し、さら
に、成形品表面の発泡剤によりガス跡(スマールマー
ク)が発生するという問題がある。
【0007】従って、本発明は、上述の各種の問題の原
因となるガス供給や発泡剤を添加することなく体積減少
分の樹脂の補充を正確に行うことができる射出成形方法
および射出成形装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、スキン用射出ユニットおよびコ
ア用射出ユニットから金型に対してスキン層樹脂および
コア層樹脂をそれぞれ射出することによりスキン層とコ
ア層からなる成形品を得る射出成形方法であって、前記
コア用射出ユニットの射出容量が前記スキン用射出ユニ
ットの射出容量よりも同等以下の容量に設定され、前記
コア用射出ユニットによるコア層樹脂の樹脂圧力が、前
記スキン層樹脂の冷却固化時の体積減少分を補うように
前記スキン用射出ユニットによるスキン層樹脂の樹脂圧
力よりも高圧に設定されることを特徴としている。
【0009】上記の構成によれば、スキン層となるスキ
ン層樹脂が表面側から内側にかけて冷却固化して体積減
少を生じたときに、この内側に位置するコア層に射出さ
れたコア層樹脂が体積減少分を補うようにスキン層樹脂
よりも高圧で存在するため、スキン層樹脂の体積減少に
より引き起こされる内圧の低下が防止される。これによ
り、スキン層樹脂およびコア層樹脂が冷却固化して成形
品となったときに、成形品の表面にヒケが発生したり、
内部に空洞が発生することはない。
【0010】また、コア層樹脂を射出するコア用射出ユ
ニットは、スキン用射出ユニットの射出容量よりも同等
以下の容量に設定されているため、スキン用射出ユニッ
トのような大容量の射出ユニットで射出する場合より
も、射出量を微調整することが可能になっている。これ
により、成形品のヒケや空洞を生じさせない必要最小限
の射出量でコア層樹脂を正確に射出することができるた
め、スキン層樹脂に加えてコア層樹脂を射出することに
よる成形品の重量増加およびコア層樹脂によるコストア
ップを抑制することができる。
【0011】請求項2の発明は、請求項1に記載の射出
成形方法であって、前記コア層樹脂の保圧力が前記スキ
ン層樹脂の保圧力よりも高圧に設定されることを特徴と
している。上記の構成によれば、保圧時においても、コ
ア層樹脂をスキン層樹脂よりも高圧に維持させることに
よって、成形品のヒケや空洞を一層確実に防止すること
ができる。
【0012】請求項3の発明は、請求項2に記載の射出
成形方法であって、前記コア層樹脂の保圧力が、該コア
層樹脂の射出圧力により生成されることを特徴としてい
る。上記の構成によれば、金型を操作する等の複雑な処
理を行わなくても、コア用射出ユニットにおけるコア層
樹脂の射出圧力により生成された保圧力で保圧すること
ができる。
【0013】請求項4の発明は、請求項1ないし3の何
れか1項に記載の射出成形方法であって、前記コア層樹
脂の射出量が前記スキン層樹脂の射出量よりも少量に設
定されることを特徴としている。上記の構成によれば、
重量増加およびコストアップを引き起こすコア層樹脂の
使用を十分に抑制することができる。
【0014】請求項5の発明は、請求項1ないし4の何
れか1項に記載の射出成形方法であって、前記コア層樹
脂および前記スキン層樹脂は、同種であるか、或いは異
種で且つ相溶性を有することを特徴としている。上記の
構成によれば、コア層樹脂とスキン層樹脂とが十分に接
着することによって、成形品の強度を高めることができ
る。
【0015】請求項6の発明は、請求項1ないし5の何
れか1項に記載の射出成形方法により成形された成形品
であることを特徴としている。上記の構成によれば、自
動車部品に好適なものになる他、ポリカーボネートやア
クリル樹脂等の透明性を有した部品や、コンパクトディ
スク(CD)等の高度の平面性が要求される部品に好適
なものとなる。
【0016】請求項7の発明は、金型に対してスキン層
樹脂およびコア層樹脂をそれぞれ射出することによりス
キン層とコア層からなる成形品を得る射出成形装置であ
って、前記スキン層樹脂を射出するスキン用射出ユニッ
トと、前記スキン用射出ユニットに対し同等以下の射出
容量を有し、前記コア層樹脂を射出するコア用射出ユニ
ットと、前記コア層樹脂をスキン層樹脂よりも高圧の射
出圧力で射出して前記スキン層樹脂の冷却固化時の体積
減少分を補うように、前記スキン用射出ユニットおよび
コア用射出ユニットを制御する制御装置とを有すること
を特徴としている。上記の構成によれば、成形品にヒケ
や空洞を発生させることなく安価に成形品を製造するこ
とが可能になっている。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1ないし
図6に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る射
出成形装置は、図2に示すように、複数層射出成形機か
らなっている。複数層射出成形機は、型締ベース1と射
出ユニット載置台2とを有している。型締ベース1の両
端部には、支持部材3a・3bが縦設されており、支持
部材3a・3b間には、棒状のガイド部材4…が各コー
ナー部に横設されている。また、図中右側に位置する一
方の支持部材3aには、金型開閉シリンダ5がシリンダ
ロッド5aを他方側の支持部材3bに対向させるように
設けられており、シリンダロッド5aの先端部には、ガ
イド係合部材6が設けられている。そして、ガイド係合
部材6の各コーナー部には、上述のガイド部材4…が摺
動自在に貫挿されており、このガイド係合部材6は、ガ
イド部材4…に沿って移動することによって、金型開閉
シリンダ5のシリンダロッド5aによる進退方向を規制
するようになっている。
【0018】上記のガイド係合部材6には、型盤7を介
して移動金型8が設けられている。移動金型8には、射
出ユニット連結装置10の背面に接合された固定金型9
が対向されている。射出ユニット連結装置10は、前面
の外周部が他方側の支持部材3bに固設されている。こ
れにより、固定金型9は、射出ユニット連結装置10を
介して他方側の支持部材3bに固設された状態となって
おり、移動金型8と固定金型9とは、移動金型8が金型
開閉シリンダ5により固定金型9に当接して型締めされ
ることによりキャビティ部11を内部に形成するように
なっている。
【0019】上記のキャビティ部11には、成形品の内
部である内層を構成するコア層と、このコア層を被覆す
る外層を構成するスキン層とからなる2種類の樹脂が射
出ユニット連結装置10を介して同時に圧入されるよう
になっている。
【0020】尚、コア層の樹脂には、スキン層と同一に
着色された同一の樹脂が用いられても良いし、スキン層
とは異なる色に着色された同一の樹脂や、スキン層とは
異なる樹脂が用いられていても良い。さらに、コア層の
樹脂には、コストダウンや製品のリサイクル性を考慮し
て廃棄された熱硬化性樹脂や生産過程で発生した熱硬化
性樹脂製品の不良品を粉砕した粉砕物と、熱可塑性樹脂
とを混練して所定粒径にペレット化したものが用いられ
ていても良い。廃棄された熱硬化性樹脂としては、繊維
強化熱硬化性樹脂や、不飽和ポリエステルとガラス繊維
と充填材(炭酸カルシウムやタルク等)とを含んだFR
P(Fiber Reinforced Plastic)樹脂、熱硬化性ウレタン
樹脂等を挙げることができる。
【0021】上記のコア層の樹脂(コア層樹脂)および
スキン層の樹脂(スキン層樹脂)は、コア用射出 ユニ
ット12およびスキン用射出ユニット13からそれぞれ
供給されるようになっている。コア用射出ユニット12
は、スキン用射出ユニット13の射出容量に対して30
%等の小さな射出容量に設定されている。そして、これ
らの射出ユニット12・13は、図示しない制御装置に
より射出動作(射出タイミングや射出圧力等)が制御さ
れている。即ち、各射出ユニット12・13は、図1に
示すように、スキン層樹脂を射出した所定時間の経過後
に、スキン層樹脂の射出圧力よりも高い射出圧力でもっ
てコア層樹脂を射出し、スキン層樹脂よりも高い圧力で
コア層樹脂を保圧するように制御装置により制御されて
いる。
【0022】上記のコア用射出ユニット12は、支持部
材3bの上面に固設されたスライド機構14に設けられ
ている。尚、コア用射出ユニット12は、本実施形態の
ようにフロア面に対して垂直配置されていても良いし、
フロア面に対して水平配置されていても良い。スライド
機構14は、コア用射出ユニット12のノズル部12a
の軸心が型締め方向に対して直交するようにコア用射出
ユニット12を昇降可能に支持しており、キャビティ部
11への樹脂の供給時にコア用射出ユニット12のノズ
ル部12aを射出ユニット連結装置10の側面に当接さ
せるようになっている。一方、スキン用射出ユニット1
3は、ノズル部13aの軸心が型締め方向に対して平行
となるように射出ユニット載置台2上に進退移動可能に
設けられており、キャビティ部11への樹脂の供給時に
ノズル部13aが射出ユニット連結装置10の前面に当
接されるようになっている。
【0023】上記のノズル部12a・13aが当接され
る射出ユニット連結装置10は、図4に示すように、固
定金型9に接合される金型接合盤15と、支持部材3b
に固設される固定盤16とを有している。金型接合盤1
5と固定盤16とは、図3にも示すように、所定間隔を
離隔して対向するように複数のボルト17…を介して締
結されている。そして、図4に示すように、これらの金
型接合盤15および固定盤16の間には、コア層樹脂の
周囲をスキン層樹脂で覆うように両樹脂を集合しながら
キャビティ部11に供給する樹脂層形成機構18が設け
られている。
【0024】上記の樹脂層形成機構18は、図5にも示
すように、雄側積層部材19と雌側積層部材20と樹脂
導入部材21と流路開閉部材22とを有している。雄側
積層部材19は、固定盤16の中心部において貫設され
ており、先端部がスキン用射出ユニット13のノズル部
13aに当接するように設定されている。雄側積層部材
19の先端部には、ノズル部13aの先端部に面状に当
接するように凹湾曲部19aが形成されており、凹湾曲
部19aの中心部(底部)には、ノズル部13aからの
樹脂を導通させるスキン層用流路19bの一端が開口さ
れている。そして、このスキン層用流路19bは、雄側
積層部材19の軸心方向に形成された後、軸心を中心と
して複数方向(例えば4方向)に分岐され、他方側の壁
面の複数箇所において開口するように形成されている。
【0025】上記のスキン層用流路19bが複数箇所に
開口される雄側積層部材19の他方側には、円錐形状に
形成された傾斜凸部19cが形成されている。そして、
この傾斜凸部19cの傾斜壁面には、上述のコア層用流
路19dが開口されている。また、傾斜凸部19cの頂
部には、コア層用流路19dの一端が開口されており、
コア層用流路19dは、雄側積層部材19(傾斜凸部1
9c)の軸心方向に形成された後、金型接合盤15およ
び固定盤16の中心位置において直角方向に曲折され、
スキン層用流路19bの分岐路の間を通過して側壁面に
開口するように形成されている。また、このコア層用流
路19dの曲折部には、閉鎖路19eが連通されてお
り、閉鎖路19eは、コア層用流路19dの曲折方向と
は反対方向の側壁面に開口するように形成されている。
【0026】上記の構成を有した雄側積層部材19は、
雌側積層部材20に嵌合されている。雌側積層部材20
は、金型接合盤15の中心部において貫設されており、
この雌側積層部材20の固定金型9側の先端部には、集
合路20aの一端が開口されている。集合路20aは、
上述の傾斜凸部19c方向に形成された後、傾斜凸部1
9cの傾斜壁面に対して一定の間隔を維持するように口
径を拡大しながら雄側積層部材19の端面で閉塞される
ように形成されている。また、雌側積層部材20の側面
壁には、コア層用流路20aおよび閉鎖路20bの一端
が開口されており、これらのコア層用流路20aおよび
閉鎖路20bの他端は、上述の雄側積層部材19のコア
層用流路19dおよび閉鎖路19eに連通されている。
そして、このようにしてコア層用流路20aと曲折後の
コア層用流路19dと閉鎖路19eと閉鎖路20bとが
連通されることによって、直線状の貫通孔が雄側積層部
材19および雌側積層部材20にかけて型締め方向とは
直角方向に形成されるようになっている。
【0027】上記の雌側積層部材20の一方側の側壁面
には、管形状の樹脂導入部材21がコア層用流路20a
に連通するように固設されている。樹脂導入部材21
は、図4に示すように、金型接合盤15および固定盤1
6間において雌側積層部材20側の中心部から外周部に
到達するように形成されており、外周部側の端部には、
アダプター部材23が設けられている。そして、このア
ダプター部材23には、上述のコア用射出ユニット12
のノズル部12aが当接されるようになっている。
【0028】一方、雌側積層部材20の他方側の側壁面
には、例えば油圧シリンダからなる流路開閉部材22が
設けられている。流路開閉部材22は、図5に示すよう
に、進退移動可能な閉栓部材22aを有しており、閉栓
部材22aは、閉鎖路20b・19eに液密状態に挿通
されている。そして、流路開閉部材22は、閉栓部材2
2aを進出させることによりコア層用流路19dを曲折
部において閉栓状態にするようになっている一方、閉栓
部材22aを後退させることによ りコア層用流路19
dを開栓状態にするようになっている。また、閉栓部材
22aの先端部は、コア層用流路19dの曲折半径に対
応した湾曲面とされており、コア層用流路19dを開栓
状態としたときに、曲折部における樹脂の流動抵抗を低
減させるようになっている。
【0029】上記の構成において、複数層射出成形機の
動作を通じて本実施形態の射出成形方法について説明す
る。
【0030】先ず、図2に示すように、熱可塑性樹脂か
らなるコア層樹脂およびスキン層樹脂がコア用射出ユニ
ット12およびスキン用射出ユニット13の図示しない
ホッパにそれぞれ投入される。尚、コア層樹脂およびス
キン層樹脂は、相溶性を有するように材質が選択されて
いることが望ましい。具体的には、表1に示すように、
同一の材質であることが好ましいが、“○”の組み合わ
せであっても良い。
【0031】
【表1】
【0032】この後、図3に示すように、コア用射出ユ
ニット12およびスキン用射出ユニット13のノズル部
12a・13aがアダプター部材23および雄側積層部
材19にそれぞれ当接されることによって、射出成形の
準備が完了する。そして、成形開始ボタン等の押圧によ
り射出成形の開始が指示されると、図示しない制御装置
により制御された各射出ユニット12・13が図1の射
出動作でスキン層樹脂およびコア層樹脂をそれぞれ射出
して所定形状の成形品とする。尚、図1において、スキ
ン用射出ユニット13の射出動作が破線で示され、コア
用射出ユニット12の射出動作が実線で示されている。
【0033】具体的には、図2に示すように、金型開閉
シリンダ5により移動金型8を固定金型9方向に移動さ
せ、固定金型9に対して所定の押圧力で移動金型8を押
し付けて型締めを行う。そして、型締めにより金型8・
9内にキャビティ部11が形成されると、このキャビテ
ィ部11に即座に樹脂を充填可能な大きな射出容量のス
キン用射出ユニット13に対してスキン層樹脂を装填し
て加熱し、溶融状態となったスキン層樹脂をコア層樹脂
に先立って射出させる。
【0034】上記のスキン層樹脂は、図5に示すよう
に、ノズル部13aを介して射出ユニット連結装置10
における雄側積層部材19のスキン層用流路19bに流
入し、スキン層用流路19bにおいて複数方向に分岐さ
れながら進行する。そして、スキン層樹脂がスキン層用
流路19bをさらに進行することによって、雄側積層部
材19の傾斜凸部19cと雌側積層部材20のコア層用
流路20aとの隙間に流出し、傾斜凸部19cの傾斜壁
面を完全に覆いながら固定金型9方向に流動した後、金
型8・9内のキャビティ部11に流入する。
【0035】次に、スキン層樹脂が射出されてから所定
の待ち時間t1が経過すると、流路開閉部材22の閉栓
部材22aを後退させることによって、コア層用流路1
9dを開栓状態にする。そして、コア用射出ユニット1
2に熱硬化性樹脂を含んだコア層樹脂を装填して加熱
し、スキン層樹脂の冷却固化時の体積減少分を補うよう
に、溶融状態となったコア層樹脂をスキン層樹脂の射出
圧よりも高い圧力で射出させる。尚、コア層樹脂は、成
形品の重量増加および材料コストの上昇を抑制するた
め、スキン層樹脂の射出量よりも少ない必要最小限の射
出量で正確に使用されることが望ましい。
【0036】コア層樹脂は、樹脂導入部材21を介して
雌側積層部材20および雄側積層部材19のコア層用流
路20a・19dに流入し、閉栓部材22aにより進行
方向が曲折された後、傾斜凸部19cの先端部から流出
する。この際、傾斜凸部19cの先端部には、先立って
射出されたスキン層樹脂が傾斜凸部19cの傾斜壁面に
沿って集合している。従って、傾斜凸部19cの先端部
から流出したコア層樹脂は、周囲をスキン層樹脂に完全
に被覆されながら、スキン層樹脂と共にコア層用流路2
0aを通過してキャビティ部11に圧入されることにな
る。
【0037】この後、図1に示すように、スキン用射出
ユニット13においては、スキン層樹脂の射出圧力を段
階的に低下させた後、この射出圧力を高めてキャビティ
部11内を第1スキン用保圧力に上昇させ、所定の冷却
時間t2が経過したときに第2スキン用保圧力に段階的
に低下させて射出を終了する。一方、コア用射出ユニッ
ト12においては、スキン層樹脂が第1スキン用保圧力
に切り替わってから一定時間t3が経過するまで射出初
期の高い射出圧力を維持し、上述の冷却時間t2が経過
する前に射出圧力を段階的に低下させることによって、
第1スキン用保圧力よりも高圧の第1コア用保圧力と第
2スキン用保圧力よりも高圧の第2コア用保圧力とに段
階的に低下させながら射出を終了する。
【0038】上記のようにしてキャビティ部11にスキ
ン層樹脂およびコア層樹脂が射出されると、図6に示す
ように、金型8・9に接触しているスキン層樹脂が冷却
されることにより体積減少を起こしながら固化する。こ
の際、固化状態となったスキン層樹脂の内部には、上述
のようにスキン層樹脂の射出圧力よりも高圧のコア層樹
脂が溶融状態で存在している。従って、スキン層樹脂の
体積減少が固化状態のスキン層樹脂で囲まれた成形品内
部の圧力を低下させるように作用することになっても、
この成形品内部に存在するコア層樹脂が圧力の低下分を
補充するため、成形品内部を負圧にすることはない。こ
の結果、スキン層樹脂およびコア層樹脂が冷却固化して
成形品が完成されたときに、成形品に空洞やヒケが生じ
ることはない。
【0039】また、図2に示すコア層樹脂を射出するコ
ア用射出ユニット12は、スキン用射出ユニット 13
の射出容量に対して同等以下、通常は30%等の小さな
射出容量に設定されている。従って、コア用射出ユニッ
ト12から射出されたコア層樹脂が成形品に空洞やヒケ
を生じさせない必要最小限の射出量で正確に充填される
ため、成形品の重量増加およびこの重量増加に伴うコス
トアップが十分に抑制されたものになる。
【0040】この後、以上のようにして1回分の射出成
形が完了すると、図5に示すように、流路開閉部材22
の閉栓部材22aを進出させることによって、コア層用
流路19dを閉栓状態にして待機状態となる。そして、
次の射出成形の開始が指示されたときに、上述の一連の
動作を再度繰り返すことになる。
【0041】尚、本実施形態の射出成形方法は、自動車
の成形品の製造に適用できる他、ポリカーボネートやア
クリル樹脂等の透明性を有した材料からなる成形品の製
造やコンパクトディスク(CD)の製造に適用すること
ができる。特に、透明性を有した材料からなる成形品の
場合には、歪の発生を防止することができ、コンパクト
ディスク(CD)の場合には、複屈折率を改善すること
ができる。
【0042】次に、本実施形態の射出成形方法と、従来
のように1台の射出ユニットで樹脂の射出および体積減
少分の補充を行う方法とでそれぞれ成形品を製造するこ
とによって、成形品の状態を調査した。
【0043】具体的には、140オンスの射出容量の射
出成形機をスキン用射出ユニット13として使用し、4
7オンスの射出容量の射出成形機をコア用射出ユニット
12として使用した。そして、スキン用射出ユニット1
3のシリンダー温度をホッパ側から170℃、180
℃、220℃、230℃に設定し、コア用射出ユニット
12のシリンダー温度をホッパ側から210℃、210
℃、210℃、230℃に設定し、図1に示す射出圧力
および射出タイミングでスキン層樹脂およびコア層樹脂
をそれぞれ射出した。即ち、スキン層樹脂の射出を開始
してから約80%が射出されたときに、コア層樹脂をス
キン層樹脂の射出圧力よりも約25%高い射出圧力で射
出し、コア層樹脂の射出完了後に保圧力を段階的に低下
させるように制御した。
【0044】この結果、本実施形態の射出成形方法によ
れば、補充量を含めた5000gの設計重量に対して4
900g〜4950gの成形品が製造できることが確認
された。また、この成形品にはヒケやバリが発生しない
ことも確認された。
【0045】次に、図1の二点鎖線で示すように、射出
ユニットで樹脂の射出を行った後、この射出ユニットで
体積減少分の補充を引き続き行うことにより成形品を製
造した。この場合には、保圧力 およびこの保圧力の保
持時間をそれぞれ20%程度高く設定することによっ
て、成形品のヒケを品質限度内にまで解消できることが
判明した。ところが、この場合には、上述の5000g
の設計重量に対して約250g( 約5%) の重量増加が
生じることが確認され、成形品にバリが発生することも
確認された。
【0046】
【発明の効果】請求項1の発明は、スキン用射出ユニッ
トおよびコア用射出ユニットから金型に対してスキン層
樹脂およびコア層樹脂をそれぞれ射出することによりス
キン層とコア層からなる成形品を得る射出成形方法であ
って、前記コア用射出ユニットの射出容量が前記スキン
用射出ユニットの射出容量よりも同等以下の容量に設定
され、前記コア用射出ユニットによるコア層樹脂の樹脂
圧力が、前記スキン層樹脂の冷却固化時の体積減少分を
補うように前記スキン用射出ユニットによるスキン層樹
脂の樹脂圧力よりも高圧に設定される構成である。
【0047】上記の構成によれば、スキン層となるスキ
ン層樹脂が表面側から内側にかけて冷却固化して体積減
少を生じたときに、この内側に位置するコア層に射出さ
れたコア層樹脂が体積減少分を補うようにスキン層樹脂
よりも高圧で存在するため、スキン層樹脂の体積減少に
より引き起こされる内圧の低下がコア層樹脂により防止
される。これにより、スキン層樹脂およびコア層樹脂が
冷却固化して成形品となったときに、成形品の表面にヒ
ケが発生したり、内部に空洞が発生することはないとい
う効果を奏する。
【0048】また、コア層樹脂を射出するコア用射出ユ
ニットは、スキン用射出ユニットの射出容量よりも同等
以下の容量に設定されているため、スキン用射出ユニッ
トのような大容量の射出ユニットで射出する場合より
も、射出量を微調整することが可能になっている。これ
により、成形品のヒケや空洞を生じさせない必要最小限
の射出量でコア層樹脂が正確に射出されるため、スキン
層樹脂に加えてコア層樹脂を射出することによる成形品
の重量増加およびコア層樹脂によるコストアップを抑制
することができるという効果を奏する。
【0049】請求項2の発明は、請求項1に記載の射出
成形方法であって、前記コア層樹脂の保圧力が前記スキ
ン層樹脂の保圧力よりも高圧に設定される構成である。
上記の構成によれば、保圧時においても、コア層樹脂を
スキン層樹脂よりも高圧に維持させることによって、成
形品のヒケや空洞を一層確実に防止することができると
いう効果を奏する。
【0050】請求項3の発明は、請求項2に記載の射出
成形方法であって、前記コア層樹脂の保圧力が、該コア
層樹脂の射出圧力により生成される構成である。上記の
構成によれば、金型を操作する等の複雑な処理を行わな
くても、コア用射出ユニットにおけるコア層樹脂の射出
圧力を調整して生成された保圧力で保圧することができ
るという効果を奏する。
【0051】請求項4の発明は、請求項1ないし3の何
れか1項に記載の射出成形方法であって、前記コア層樹
脂の射出量が前記スキン層樹脂の射出量よりも少量に設
定される構成である。上記の構成によれば、重量増加お
よびコストアップを引き起こすコア層樹脂の使用を十分
に抑制することができるという効果を奏する。
【0052】請求項5の発明は、請求項1ないし4の何
れか1項に記載の射出成形方法であって、前記コア層樹
脂および前記スキン層樹脂は、同種であるか、或いは異
種で且つ相溶性を有する構成である。上記の構成によれ
ば、コア層樹脂とスキン層樹脂とが十分に接合すること
によって、成形品の強度を高めることができるという効
果を奏する。
【0053】請求項6の発明は、請求項1ないし5の何
れか1項に記載の射出成形方法により成形された成形品
である構成である。上記の構成によれば、自動車部品に
好適なものになる他、ポリカーボネートやアクリル樹脂
等の透明性を有した部品や、コンパクトディスク(C
D)等の高度の平面性が要求される部品に好適なものと
なる。
【0054】請求項7の発明は、金型に対してスキン層
樹脂およびコア層樹脂をそれぞれ射出することによりス
キン層とコア層からなる成形品を得る射出成形装置であ
って、前記スキン層樹脂を射出するスキン用射出ユニッ
トと、前記スキン用射出ユニットに対し同等以下の射出
容量を有し、前記コア層樹脂を射出するコア用射出ユニ
ットと、前記コア層樹脂をスキン層樹脂よりも高圧の射
出圧力で射出して前記スキン層樹脂の冷却固化時の体積
減少分を補うように、前記スキン用射出ユニットおよび
コア用射出ユニットを制御する制御装置とを有する構成
である。上記の構成によれば、成形品にヒケや空洞を発
生させることなく安価に成形品を製造することが可能で
あるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】スキン層樹脂およびコア層樹脂の射出動作を示
す説明図である。
【図2】複数層射出成形機の概略構成図である。
【図3】射出ユニット連結装置の平面図である。
【図4】図2における射出ユニット連結装置のA−A線
矢視断面図である。
【図5】射出ユニット連結装置の要部を拡大して示す断
面図である。
【図6】スキン層樹脂とコア層樹脂との状態を示す説明
図である。
【符号の説明】
1 型締ベース 2 射出ユニット載置台 3a・3b 支持部材 4 ガイド部材 5 金型開閉シリンダ 6 ガイド係合部材 7 型盤 8 移動金型 9 固定金型 10 射出ユニット連結装置 11 キャビティ部 12 コア用射出ユニット 13 スキン用射出ユニット 14 スライド機構 15 金型接合盤 16 固定盤 17 ボルト 18 樹脂層形成機構 19 雄側積層部材 20 雌側積層部材 21 樹脂導入部材 22 流路開閉部材 23 アダプター部材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スキン用射出ユニットおよびコア用射出
    ユニットから金型に対してスキン層樹脂およびコア層樹
    脂をそれぞれ射出することによりスキン層とコア層から
    なる成形品を得る射出成形方法であって、 前記コア用射出ユニットの射出容量が前記スキン用射出
    ユニットの射出容量よりも同等以下の容量に設定され、 前記コア用射出ユニットによるコア層樹脂の樹脂圧力
    が、前記スキン層樹脂の冷却固化時の体積減少分を補う
    ように前記スキン用射出ユニットによるスキン層樹脂の
    樹脂圧力よりも高圧に設定されることを特徴とする射出
    成形方法。
  2. 【請求項2】 前記コア層樹脂の保圧力が前記スキン層
    樹脂の保圧力よりも高圧に設定されることを特徴とする
    請求項1に記載の射出成形方法。
  3. 【請求項3】 前記コア層樹脂の保圧力が、該コア層樹
    脂の射出圧力により生成されることを特徴とする請求項
    2に記載の射出成形方法。
  4. 【請求項4】 前記コア層樹脂の射出量が前記スキン層
    樹脂の射出量よりも少量に設定されることを特徴とする
    請求項1ないし3の何れか1項に記載の射出成形方法。
  5. 【請求項5】 前記コア層樹脂および前記スキン層樹脂
    は、同種であるか、或いは異種で且つ相溶性を有するこ
    とを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載の
    射出成形方法。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5の何れか1項に記載の
    射出成形方法により成形されたことを特徴とする成形
    品。
  7. 【請求項7】 金型に対してスキン層樹脂およびコア層
    樹脂をそれぞれ射出することによりスキン層とコア層か
    らなる成形品を得る射出成形装置であって、 前記スキン層樹脂を射出するスキン用射出ユニットと、 前記スキン用射出ユニットに対し同等以下の射出容量を
    有し、前記コア層樹脂を射出するコア用射出ユニット
    と、 前記コア層樹脂をスキン層樹脂よりも高圧の射出圧力で
    射出して前記スキン層樹脂の冷却固化時の体積減少分を
    補うように、前記スキン用射出ユニットおよびコア用射
    出ユニットを制御する制御装置とを有することを特徴と
    する射出成形装置。
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