JP2002355851A

JP2002355851A - 複合成形品の射出成形方法および射出成形用金型

Info

Publication number: JP2002355851A
Application number: JP2001162188A
Authority: JP
Inventors: Shozo Nishida; 正三西田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-10
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP3752160B2

Abstract

(57)【要約】【課題】融着強度は大きくて、成形サイクルの短い
複合成形品の射出成形方法を提供する。【解決手段】固定金型（１）と、スライド金型（１
０）と、可動金型（２０）とを使用し、１、２次成形に
より成形する。１次成形時は、スライド金型（１０）の
パーティングライン（Ｐ）と可動金型（２０）の凹部２
１とで構成される１次成形用のキャビティ（Ｃ１）に溶
融樹脂を射出する。１次成形部分（Ｓ１）が固化する前
に可動金型（２０）の型締力を緩め、スライド金型（１
０）を、２次成形用の凹部（１３）と１次成形部分（Ｓ
１）とが整合し２次成形用のキャビティ（Ｃ２）が構成
される２次成形位置へスライドさせる。そして、型締め
して２次成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定金型と、
スライド金型と、可動金型とを使用して、１次成形によ
り第１の部分を成形し、２次成形により前記第１の部分
に積層する形で第２の部分を成形して、第１の部分と第
２の部分とが融着した複合成形品を成形する射出成形方
法およびこの方法の実施に使用される射出成形用金型に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂製の成形方法の１つに射出成形
方法が知られている。この射出成形方法の実施に使用さ
れる射出成形装置は、従来周知のように、射出ユニット
と金型装置とからなっている。射出ユニットは、加熱シ
リンダと、この加熱シリンダ内に回転方向と軸方向とに
駆動可能に設けられているスクリュとから構成されてい
る。一方、金型装置は固定金型と可動金型とから構成さ
れ、これらの金型には成形品に所定の形状を与えるキャ
ビティが形成されている。したがって、従来周知のよう
に射出ユニットにより樹脂材料を可塑化・計量し、そし
て型締めされている金型のキャビティに溶融樹脂を射出
し、冷却固化を待って可動金型を開くと、所定形状の成
形品が得られる。このように、射出成形法によると、金
型のキャビティで成形品が得られるので、高精度の成形
品を得ることができ、また自動成形も比較的容易にでき
るという利点を有する。

【０００３】しかしながら、容量の小さい射出ユニット
によっては、大型成形品は成形できないという欠点があ
る。そこで、１次成形により成形品の所定部分を成形
し、２次成形により前記１次成形により成形された所定
部分に積層する形で他の部分を成形して成形品を得る、
いわゆる複合成形品の射出成形方法が提案されている。

【０００４】このような、１、２次成形により複合成形
品を得る金型には、本出願人により提案されている例え
ば特開２０００−５２３７７に示されているような金型
を適用することができる。この金型は、図４に示されて
いるように、可動金型５０と、この可動金型５０に対し
てスライド的に駆動されるスライド金型５５とから構成
されている。可動金型５０のパーティングラインＰ側に
は、２次成形用凹部５１と、この２次成形用凹部５１の
底部に形成されている１次成形用凹部５２とが設けられ
ている。また、スライド金型５５のパーティングライン
Ｐ側には、１次成形用のコア５６と２次成形用凹部５７
とが所定の間隔をおいて設けられている。したがって、
図４の（イ）に示されているように、可動金型５０の１
次成形用凹部５２とスライド金型５５のコア５６とによ
り構成される１次成形用のキャビティＣ’１に溶融樹脂
を射出すると１次成形部分Ｓ’１が成形される。そこ
で、この１次成形部分Ｓ’１が冷却固化した後に可動金
型５０を開いて、そして図４の（ロ）に示されいるよう
に、スライド金型５５を上方へスライドさせて、可動金
型５０の２次成形用凹部５１にスライド金型５５の２次
成形用凹部５７を整合させ、そして型締めして２次成形
用のキャビティＣ’２に溶融樹脂を射出すると、１次成
形部分Ｓ’１に２次成形部分が積層された形の複合成形
品が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
射出成形用金型にっても複合成形品を成形することはで
きるが、改良すべき点も認められる。例えば、１次成形
後可動金型５０を開いてスライド金型５５を２次成形位
置へスライドさせるためには、１次成形部分がある程度
固化する必要があるが、冷却固化すると、２次成形部分
が１次成形部分に融着し難くなる。特に、１次成形部分
と２次成形部分とが異種樹脂材料からなるエンジニアプ
ラスチックのときは十分な接合強度の成形品が得られな
い恐れがある。また、１次成形の冷却時間が必要で、そ
の間に１次成形品の表面温度が下がり十分な融着ができ
ない、さらに１次成形品と２次成形品とを個別に冷却す
るため成形サイクルが長くなるという問題もある。さら
には、冷却すると金型温度が低下するので、この低下し
た温度を所定温度に加熱する加熱時間を必要とし生産性
が落ちる。また、加熱と冷却とを繰り返すので、エネル
ギの損失も大きくなる。

【０００６】本発明は、上記したような従来の射出成形
方法の欠点あるいは問題点を解決した射出成形方法を提
供しようとするもので、具体的には融着あるいは接着強
度は大きくて、成形サイクルの短い複合成形品の射出成
形方法および射出成形用金型を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、２次成形用の凹部が設けられているスラ
イド金型を使用する。そして、１次成形後、２次成形の
ためにスライド金型をスライドさせるが、このとき可動
金型を開くことなく、緩めた状態でスライドさせるよう
に構成する。すなわち、請求項１に記載の発明は、上記
目的を達成するために、固定金型と、スライド金型と、
可動金型とを使用して、１次成形により第１の部分を成
形し、２次成形により前記第１の部分に積層する形で第
２の部分を成形して、第１の部分と第２の部分とが融着
した複合成形品を成形する成形方法であって、１次成形
後、前記可動金型の型締力を緩めて、前記スライド金型
を移動させ、その２次成形用のキャビティを１次成形に
より成形された第１の部分に整合させて型締し、そして
２次成形するように構成される。請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載の第１の部分と、第２の部分とを異
なる樹脂で成形するように、そして請求項３に記載の発
明は、請求項１または２に記載の２次成形後、可動金型
を開いて１次成形ランナと２次成形ランナとを同時に取
り出すように構成される。請求項４に記載の発明は、固
定金型と、可動金型と、これらの金型の間にスライド可
能に設けられているスライド金型とからなり、前記可動
金型のパーティングライン側には１次成形用の凹部が、
前記スライド金型のパーティングライン側には２次成形
用の凹部がそれぞれ形成され、前記スライド金型が第１
の位置にあるときは、前記可動金型の１次成形用の凹部
と、前記スライド金型のパーテングライン側の面とによ
り１次成形用のキャビティが構成され、前記スライド金
型が第２の位置にあるときは、前記可動金型の１次成形
用の凹部と前記スライド金型の２次成形用の凹部とによ
り２次成形用のキャビティが構成されるように構成され
る。請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の固定金
型には、そのパーティングライン側に開口した凹部が形
成され、スライド金型は前記凹部内でスライド可能に設
けられ、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に
記載の１次成形用のキャビティには、１次成形用のスプ
ル、ランナ、ゲート等からなる樹脂通路が、そして２次
成形用のキャビティには、２次成形用のスプル、ラン
ナ、ゲート等からなる樹脂通路がそれぞれ独立して設け
られるように構成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を１個
取りの場合について説明する。図１は、本発明の実施の
形態に係わる金型を示す図で、その（イ）はスライド金
型が１次成形位置で型締めされている状態で示す断面
図、その（ロ）は（イ）においてローロで見た断面図、
その（ハ）は、スライド金型が２次成形位置にあるとき
の（イ）においてローロで見た断面図であるが、これら
の図に示されているように、本実施の形態に係わる金型
は、固定金型１と、可動金型２０と、これらの金型１、
２０の間にスライド可能に設けられているスライド金型
１０とから概略構成されている。

【０００９】固定金型１は、固定型取付板２に取り付け
られている。そして、固定金型１と固定型取付板２との
境界面に、１、２次成形用のランナ３、４がそれぞれ形
成されている。１成形用のランナ３は、図１の（ロ）に
示されているように、スライド金型１０が１次成形位置
にあるとき、このスライド金型１０を迂回するように境
界面に沿って右方へ延びて１次成形用の固定金型側スプ
ル５に連なっている。このスプル５は、固定金型１を横
切るようにパーティングラインＰ側の方へ延び、後述す
る可動金型２０の１次成形用の凹部２１に連通するよう
になっている。２次成形用のランナ４は、左方向に延び
固定金型１を横切る方向に延び、そしてスライド金型１
０が２次成形位置にあるとき、図１の（ハ）に示されて
いるように、スライド金型１０のスプル１４に連なるよ
うになっている。なお、これらの１、２次成形用のラン
ナ３、４は、固定型取付板２に形成されている１、２次
成形用の取付板側スプル７、８にそれぞれ連通してい
る。

【００１０】固定金型１のパーティングラインＰ側に
は、このパーティングラインＰ側に開口した、所定深さ
のスライド金型用凹部９が形成されている。そして、本
実施の形態によると、このスライド金型用凹部９内に、
スライド金型１０が、図１の（イ）において左右方向に
スライド自在に設けられている。このスライド金型１０
の厚さは、固定金型１のスライド金型用凹部９の深さに
略等しく、可動金型２０を固定金型１に対して型締めす
ると、射出される溶融樹脂は外側へ洩れない。しかしな
がら、型締力を僅かでも緩めると、スライド金型１０は
１次成形位置から２次成形位置へとスライドできるよう
になっている。スライド金型１０を１次成形位置と２次
成形位置との間をスライド的に駆動するために、スライ
ド金型１０の側部には駆動軸１１が取り付けられ、この
駆動軸１１は固定金型１の外側部に設けられている例え
ば油圧ピストン・シリンダ・ユニット１２に接続されて
いる。このように構成されているスライド金型１０のパ
ーティングラインＰ側には、このパーティングラインＰ
側に開口した、２次成形用の凹部１３が形成されてい
る。また、スライド金型１０には、２次成形時に図１の
（ハ）に示されているように、２次成形用の固定金型側
スプル６に連通するスライド金型側スプル１４が設けら
れている。このスライド金型側スプル１４は、２次成形
用の凹部１３の底部に開口している。

【００１１】可動金型２０のパーティングラインＰ側に
は、１次成形用の凹部２１が形成されている。この１次
成形用の凹部２１は、スライド金型１０の２次成形用の
凹部１４と関連した形状あるいは大きさになっている。
この１次成形用の凹部２１は、図１の（ロ）に示されて
いるように、１次成形用のゲート２２を介して１次成形
用の固定金型側スプル５に連通している。なお、図１に
は、型締装置、エジェクタ装置等は示されていない。

【００１２】次に、複合成形品の成形例を、主として図
２、３を参照しながら説明する。図２の（イ）に示され
ているように、スライド金型１０を１次成形位置へスラ
イドさせて可動金型２０を固定金型１に対して型締めす
る。そうすると、スライド金型１０のパーティングライ
ンＰ面と、可動金型２０の１次成形用の凹部２１とによ
り１次成形用のキャビティＣ１が構成される。このと
き、１次成形用の固定金型側スプル５は、図１の（ロ）
に示されているように、１次成形用のゲート２２を介し
て前記１次成形用のキャビティＣ１に連通する。計量さ
れた１次成形用の溶融樹脂を１次成形用の取付板側スプ
ル７から射出する。溶融樹脂は、固定金型側スプル５お
よび１次成形用のゲート２２を通って１次成形用のキャ
ビティＣ１に充填される。これにより、１次成形部分Ｓ
１が成形される。

【００１３】上記のようにして成形された１次成形部分
Ｓ１が、型くずれしない程度に冷却する１次冷却を実施
する。そうして、可動金型２０の型締力を緩める。スラ
イド金型１０を、図２の（ロ）に示されている２次成形
位置へスライド的に駆動する。そうして、型締めする。
そうすると、スライド金型１０の２次成形用の凹部１３
と、１次成形部分Ｓ１の上表面とにより２次成形用のキ
ャビティＣ２が構成される。このとき、２次成形用の取
付板側スプル８は、２次成形用のランナ４、２次成形用
の固定金型側スプル６およびスライド金型側スプル１４
を介して２次成形用のキャビティＣ２に連通する。計量
された２次成形用の溶融樹脂を２次成形用の取付板側ス
プル８から射出する。溶融樹脂は、２次成形用のキャビ
ティＣ２に充填される。充填が終わった状態が図２の
（ハ）に示されている。これにより、１次成形部分Ｓ１
に一体化された２次成形部分Ｓ２が成形される。

【００１４】１、２次成形部分Ｓ１、Ｓ２が冷却固化す
る２次冷却工程を行う。可動金型２０を開く。そうする
と、１次成形用のランナ３、１次成形用の固定金型側ス
プル５等で成形された１次ランナＲ１と、２次成形用の
ランナ４、２次成形用の固定金型側スプル６等で成形さ
れた２次ランナＲ２とが同時に取り出される。１、２次
ランナＲ１、Ｒ２が同時に取り出されている状態が図３
の（イ）に示されている。エジェクタピンを突き出す。
これにより、図３の（ロ）に示されているように、１、
２次成形部分Ｓ１、Ｓ２が一体化された複合成形品Ｓが
得られる。スライド金型１０を、１次成形位置へスライ
ドさせる。そうして、型締めする。この状態は図２の
（イ）に示されている。以下同様にして成形する。

【００１５】以上のように、本実施の形態によると、１
次成形部分Ｓ１が固化する前に、可動金型２０を開くこ
となく緩めるだけで、スライド金型１０をスライドさ
せ、そして１次成形部分Ｓ１の上に積層するような形で
２次成形部分Ｓ２を射出成形するので、次のような効果
が得られる。（１）１、２次成形部分Ｓ１、Ｓ１の融着状態が良い。
したがって、融着性に乏しい例えば液晶ポリマー、ＬＣ
Ｐ樹脂あるいはＰＡ６６樹脂同志によっても接合強度大
きい複合成形品、さらには異種材料からでも接合強度の
大きい複合成形品を得ることもできる。（２）１次成形部分Ｓ１が冷却する前に２次成形するの
で、成形サイクルを短縮することができる。（３）１次成形後、可動金型２０を開かないで２次成形
するので、金型のパーティングラインが外気に触れな
い。したがって、１、２次成形用のキャビティＣ１、Ｃ
２の表面に大気中の浮遊物等が付着しない。金型温度も
低下しない。（４）１、２次ランナＲ１、Ｒ２を同時に取り出すの
で、成形サイクルが短縮できる。（５）スライド金型１０が固定金型１内に設けられてい
るので、熱が逃げ難く、金型を高温に保つことができ
る。また、ゴミも入り難い。

【００１６】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
となく、色々な形で実施できることは明らかである。例
えば、１次成形部分Ｓ１と２次成形部分Ｓ２は、異なる
樹脂材料から成形することもできる。また、同じ材料か
ら成形すると、大容積の成形品も成形できる。金型の面
から見ると、スライド金型１０の端部が、固定金型１の
外部へ出るように実施することもできる。また、２個以
上の複数個取りができることも明らかである。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よると、固定金型と、スライド金型と、可動金型とを使
用して、１次成形により第１の部分を成形し、２次成形
により前記第１の部分に積層する形で第２の部分を成形
して、第１の部分と第２の部分とが融着した複合成形品
を成形する成形方法であって、１次成形後、前記可動金
型の型締力を緩めて、前記スライド金型を移動させ、そ
の２次成形用のキャビティを１次成形により成形された
第１の部分に整合させて型締し、そして２次成形するの
で、すなわち可動金型を開くことなく緩めてスライド金
型をスライドするので、１次成形により成形した第１の
部分が固化する前に２次成形することができる。したが
って、本発明によると、融着性に乏しい樹脂からでも接
合強度の大きい複合成形品を得ることができるという本
発明に特有の効果が得られる。また、第１部分が固化す
る前に２次成形できるので、成形サイクルを短縮するこ
ともできる。さらには、可動金型を開かないでスライド
金型をスライドさせ、そして２次成形するので、パーテ
ィングラインが外気に触れることがなく、キャビティの
表面に大気中の浮遊物等が付着することもない。また、
パーティングラインが外気に触れないので、金型温度が
徒に低下するようなこともない。請求項３に記載の発明
によると、２次成形後、可動金型を開いて１次成形ラン
ナと２次成形ランナとを同時に取り出すので、さらに成
形サイクルを短縮できる。請求項５に記載の発明による
と、固定金型には、そのパーティングライン側に開口し
た凹部が形成され、スライド金型は前記凹部内でスライ
ド可能に設けられているので、スライド金型の熱が外部
へ逃げ難く、スライド金型を高温に保つことができ、ま
た金型をコンパクトに構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる金型を示す図で、
その（イ）はスライド金型が１次成形位置にある状態で
示す断面図、その（ロ）は（イ）においてローロで見た
断面図、その（ハ）は、スライド金型が２次成形位置に
あるときの（イ）においてローロで見た断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係わる金型の各成形動作
位置を示す図で、その（イ）はスライド金型が１次成形
位置で型閉じされ、１次成形部分が成形されている状態
を、その（ロ）はスライド金型が２次成形位置で型閉じ
されている状態を、その（ハ）は２次成形が行われてい
る状態をそれぞれ示す断面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係わる金型の各成形動作
位置を示す図で、その（イ）は型開きされ、１、２次ラ
ンナが同時に取り出されている状態を、その（ロ）は複
合成形品が取り出されている状態をそれぞれ示す断面図
である。

【図４】従来の金型の各成形動作位置を示す図で、その
（イ）はスライド金型が１次成形位置で、そしてその
（ロ）は２次成形位置で型閉じされた状態をそれぞれ示
す断面図である。

【符号の説明】

１固定金型３１次成形用のラ
ンナ４２次成形用のランナ９スライド金型用
凹部１０スライド金型１３２次成形用の
凹部１４スライド金型側スプル２０可動金型２１１次成形用の凹部Ｓ１１次成形部分Ｓ２２次成形部分Ｓ複合成形品Ｒ１１次ランナＲ２２次ランナ整理番号Ｈ１３０９８ペー
ジ（１／４）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定金型と、スライド金型と、可動金型
とを使用して、１次成形により第１の部分を成形し、２
次成形により前記第１の部分に積層する形で第２の部分
を成形して、第１の部分と第２の部分とが融着した複合
成形品を成形する成形方法であって、１次成形後、前記可動金型の型締力を緩めて、前記スラ
イド金型を移動させ、その２次成形用のキャビティを１
次成形により成形された第１の部分に整合させて型締
し、そして２次成形することを特徴とする複合成形品の
射出成形方法。
【請求項２】請求項１に記載の第１の部分と、第２の
部分とを異なる樹脂で成形する複合成形品の射出成形方
法。
【請求項３】請求項１または２に記載の２次成形後、
可動金型を開いて１次成形ランナと２次成形ランナとを
同時に取り出す複合成形品の射出成形方法。
【請求項４】固定金型と、可動金型と、これらの金型
の間にスライド可能に設けられているスライド金型とか
らなり、前記可動金型のパーティングライン側には１次成形用の
凹部が、前記スライド金型のパーティングライン側には
２次成形用の凹部がそれぞれ形成され、前記スライド金型が第１の位置にあるときは、前記可動
金型の１次成形用の凹部と、前記スライド金型のパーテ
ングライン側の面とにより１次成形用のキャビティが構
成され、前記スライド金型が第２の位置にあるときは、
前記可動金型の１次成形用の凹部と前記スライド金型の
２次成形用の凹部とにより２次成形用のキャビティが構
成されることを特徴とする複合成形品の射出成形用金
型。
【請求項５】請求項４に記載の固定金型には、そのパー
ティングライン側に開口した凹部が形成され、スライド
金型は前記凹部内でスライド可能に設けられている複合
成形品の射出成形用金型。
【請求項６】請求項４または５に記載の１次成形用のキ
ャビティには、１次成形用のスプル、ランナ、ゲート等
からなる樹脂通路が、そして２次成形用のキャビティに
は、２次成形用のスプル、ランナ、ゲート等からなる樹
脂通路がそれぞれ独立して設けられている複合成形品の
射出成形用金型。