JP2002361679A

JP2002361679A - 管状成形品の成形方法、成形品及び金型

Info

Publication number: JP2002361679A
Application number: JP2001177671A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Kumagai; 幸久熊谷; Hirokazu Katsuchi; 広和勝地
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2002-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ダイスライドインジェクション法、またはダ
イロータリーインジェクション法等により得られた中空
成形品管状部分の半円状端部接合部分の接合強度を高め
ること。【解決手段】各１次成形品の半円状端部接合壁面部分
に、接合斜面壁形状を設けて、両者の接合斜面壁形状を
嵌合して、両者の接合斜面壁形状の間に２次樹脂を充填
して、各１次成形品どうしを接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一端に管状部分を
有する半割１次成形品と、それに嵌合する構造を有する
他の半割１次成形品を突き合わせて嵌合させ、両者の突
き合わせ部分の間に形成される接合用溝部分に２次樹脂
を充填して一体となる中空管状製品の成形方法、成形
品、それに使用する金型に関するものであり、得られた
成形品の管状部分の接合強度が向上する。

【０００２】

【従来の技術】中空体等を成形する成形技術として、半
割の１次成形品どうしを所定の形状に突き合わせて、突
き合わせ面と接合溝とを形成し、該接合溝に樹脂を充填
して一体となった成形品を得る成形方法として、特開昭
６２−８７３１５号公報に記載されたダイスライドイン
ジェクション法（以下ＤＳＩ法）、特開平４−９１９１
４号公報に記載されたダイロータリーインジェクション
法（以下ＤＲＩ法）、その他インサート成形法で得られ
た半割の１次成形品を使用する方法等が知られている。
特にＤＳＩ法，ＤＲＩ法は溶着強度に優れ、生産性にも
優れた成形方法として知られている。

【０００３】これら成形品には、図１に示すように、中
空体チャンバー本体にパイプ等が一体化されていること
が多い。図１では、パーティングラインＡ１５で２分割
された中空体Ａ１６とＡ１７に、円筒パイプＡ１８〜Ａ
２１が一体化されている。Ａ１８とＡ１９は型開き方向
に設置されているためパイプ形状部は分割されないが、
円筒パイプＡ２０とＡ２１はパイプ形状が屈曲している
ため、通常の成形法による成形は不可能である。従っ
て、円筒パイプＡ２０とＡ２１自体も、２分割された中
空体Ａ１６、Ａ１７に接続して、パーティングラインＡ
１５で上下に分割された１次成形品として成形した後、
２次成形によって融着一体化されている。

【０００４】分割して成形されるパイプの端部は、図９
に示すネジ部Ａ１３、図１０に示すフランジ部Ａ１４等
で構成されていることが多い。端末開口部まで１次成形
時に分割した場合、図３の斜視図及び図２の側面図に示
すように、２次成形で両者を接合しても、パイプの開口
部の真円度や平面度等の寸法精度が低下すると共に、開
口部近傍の強度も低くなる。そのため、一般的にパイプ
端部は図５及び図４に示すような形態で構成される。こ
の場合には、１次成形品は、両側が開口する管状部分Ａ
１１および該管状部分Ａ１１の一端に管状構造部分が連
続するように一体的に設けられた半割管状部分Ａ８を有
する１次成形品分割部分１と、半割管状部分Ａ８に嵌合
可能な半割管状部分Ａ６を有する１次成形品分割部分
１’とに分割される。２次成形金型内でこれらの分割部
分が突き合わされてパイプ状になり、接合部に２次樹脂
が充填されて融着一体化される。

【０００５】図４のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断
面を、それぞれ図６、図７、図８に示す。図６において
は、末端の管状部分Ａ１１は１次樹脂で一体的に成形さ
れる。図８においては、パイプの途中部分はパーティン
グライン２２により円筒の長手方向に半割管状部分Ａ６
とＡ８に半割され、各半割管状部分Ａ６とＡ８に各接合
フランジ８と８’が１次樹脂で一体的に成形される。図
７の断面Ｂ−Ｂにおいては、パーティングライン２２の
少し下の位置で分割され、１次成形により成形された半
割り管状部分Ａ８と、２次成形で１次成形品半割体どう
しを接合させるために射出充填させて成形される接合樹
脂部Ａ１０，Ａ１０’，Ａ１０”からなり、接合されて
いる。このような分割接合方法とした場合、円筒管端末
開口部の寸法精度と強度は良好な製品が得られる。

【０００６】しかし、図４，図５に示すような上記従来
技術の成形品のパイプ部分を切り出し、耐圧信頼性試験
を行なったところ、最も弱い半円状端部接合樹脂部Ａ１
０の１次成形品接合表面と２次樹脂との接合界面部で破
壊した。半円状端部接合樹脂部Ａ１０の接合構造を含ま
ない図８に示す一般パイプ接合部のみで同様の耐圧試験
を行うと、Ａ１０構造を含む場合と比較して、数倍の耐
圧性能を示す。従って、図４のＡ１０構造では、接合強
度が非常に低いという大きな課題がある。

【０００７】水道関連商品、給湯器関連商品には、管状
体、中空構造体部品が多く、真鋳鋳物等で量産されてい
る。これらは、後加工が必要なため生産性が悪く、重
く、緑錆が生ずる等の問題を抱えていた。ＤＳＩまたは
ＤＲＩ法による樹脂化により、上記短所のない中空成形
品を効率的に生産できる可能性があるが、高い気密性、
耐圧性能、長期耐圧信頼性が要求されるものが多く、半
円状端部接合樹脂部Ａ１０の接合強度が低い従来技術で
は要求性能を満たすことが困難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ダイ
スライドインジェクション法、またはダイロータリーイ
ンジェクション法等により得られた中空成形品管状部分
の半円状端部接合部分の接合強度を高めることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、各１次成形
品の半円状端部接合壁面部分に、接合斜面壁形状を設け
て、両者の接合斜面壁形状を嵌合して、両者の接合斜面
壁形状の間に２次樹脂を充填して、各１次成形品どうし
を接合することにより、１次成形品の接合融着断面積が
増加し、接合強度が向上することを見いだし、本発明を
完成するに至った。

【００１０】すなわち本発明の第１は、半割管状部分
（Ａ８）の一端に管状部分（Ａ１１）を一体的に有する
１次成形品分割部分（１）と、半割管状部分（Ａ８）に
嵌合可能な半割管状部分（Ａ６）を有する１次成形品分
割部分（１’）とを突き合わせて嵌合させ、中空管状製
品前駆体（１０）を得、該前駆体（１０）の接合用空間
部に２次樹脂を充填して、該前駆体（１０）を接合させ
て成形品（３０）を得るための１次成形品用の１次成形
金型において、管状部分（Ａ１１）の半円状端部接合壁
面部分（Ｃ１）の管内面側[又は管外面側]に管内面[又
は管外面]と同一面で接続し、半円状端部接合壁面部分
（Ｃ１）と接合斜面（Ｂ７）で接続する接合斜面壁形状
部分（Ｂ９）、および半割管状部分（Ａ６）の半円状端
部接合壁面部分（Ｃ１’）の管外面側[又は管内面側]に
管外面[又は管内面]と同一面で接続し、半円状端部接合
壁面部分（Ｃ１’）と接合斜面（Ｂ７’）で接続する接
合斜面壁形状部分（Ｂ９’）をそれぞれ１次成形により
一体的に設け、接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の接合斜面
（Ｂ７）と接合斜面壁形状部分（Ｂ９’）の接合斜面
（Ｂ７’）とは間隙（４０）を形成するように嵌合さ
せ、間隙（４０）に２次樹脂を充填して接合樹脂部（Ａ
１０）を形成させる構造を与えるための１次成形品用１
次成形金型を提供する。本発明の第２は、管状部分（Ａ
１１）の肉厚をｔ_１、接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の半
円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接続する位置の肉厚を
ｔ_３、間隙（４０）の間隔をｔ_５、半円状端部接合壁面
部分（Ｃ１）と接合斜面（Ｂ７）のなす角をθ、及び接
合斜面壁形状部分（Ｂ９）の管内面[又は管外面]に平行
な長さをＬ_１とすると、半円状端部接合樹脂部（Ａ１
０）の範囲においてｔ_３、ｔ_５、θ及びＬ_１が、下記式
（１）〜（４）を満たすように形成される本発明の第１
記載の１次成形金型を提供する。０．５ｍｍ≦ｔ_３＜ｔ_１（１）１０°≦θ≦９０° （２）０．５ｔ_１≦Ｌ_１≦３ｔ_１（３）１．０ｍｍ ≦ｔ_５＜ｔ_１（４）本発明の第３は、接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の接合斜
面（Ｂ７）が半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接続す
るコーナー部（Ｂ５）、及び／又は接合斜面壁形状部分
（Ｂ９’）の接合斜面（Ｂ７’）が半円状端部接合壁面
部分（Ｃ１’）と接続するコーナー部（Ｂ５’）に、半
円状端部接合樹脂部（Ａ１０）側に中心を持つ下記式
（５）を満たすＲづけを行う本発明の第１または２に記
載の１次成形金型を提供する。０．３ｍｍ≦Ｒ≦ｔ_１（５）本発明の第４は、接合斜面（Ｂ７）及び／又は接合斜面
（Ｂ７’）に、下記式（６）及び（７）を満たす高さｈ
_１の溶着山が設けられる本発明の第１〜３のいずれかに
記載の１次成形金型を提供する。１．０ｍｍ≦ｔ_５−２ｈ_１（６）０．３ｍｍ ≦ｈ_１≦３ｍｍ（７）本発明の第５は、接合斜面（Ｂ７）及び／又は接合斜面
（Ｂ７’）にシボ加工を施し、シボの１０点平均粗さＲ
z＝１０μｍ以上である本発明の第１〜４のいずれかに
記載の１次成形金型を提供する。本発明の第６は、本発
明の第１〜５のいずれかに記載の１次成形金型で成形さ
れた１次成形品分割部分（１）と１次成形品分割部分
（１’）を、半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と半円状
端部接合壁面部分（Ｃ１’）を突き合わせ、接合斜面壁
形状部分（Ｂ９）の接合斜面（Ｂ７）と接合斜面壁形状
部分（Ｂ９’）の接合斜面（Ｂ７’）とを間隙（４０）
をもって嵌合させて、中空管状製品前駆体（１０）を
得、該前駆体（１０）の間隙（４０）に２次樹脂を充填
して成形品（３０）を成形する２次成形用金型を提供す
る。本発明の第７は、１次成形金型をスライド又は回転
させて得られる本発明の第６に記載の２次成形用金型を
提供する。本発明の第８は、半割管状部分（Ａ８）の一
端に管状部分（Ａ１１）を一体的に有する１次成形品分
割部分（１）と、半割管状部分（Ａ８）に嵌合可能な半
割管状部分（Ａ６）を有する１次成形品分割部分
（１’）とを突き合わせにより嵌合させて、中空管状製
品前駆体（１０）を得、該前駆体（１０）の突き合わせ
接合溝部に２次樹脂を充填して、該前駆体（１０）を接
合させて成形品（３０）を得る管状成形品の成形方法に
おいて、管状部分（Ａ１１）の半円状端部接合壁面部分
（Ｃ１）の管内面側[又は管外面側]に管内面[又は管外
面]と同一面で接続し、半円状端部接合壁面部分（Ｃ
１）と接合斜面（Ｂ７）で接続する接合斜面壁形状部分
（Ｂ９）、および半割管状部分（Ａ６）の半円状端部接
合壁面部分（Ｃ１’）の管外面側[又は管内面側]に管外
面[又は管内面]と同一面で接続し、半円状端部接合壁面
部分（Ｃ１’）と接合斜面（Ｂ７’）で接続する接合斜
面壁形状部分（Ｂ９’）をそれぞれ１次成形により一体
的に設け、接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の接合斜面（Ｂ
７）と接合斜面壁形状部分（Ｂ９’）の接合斜面（Ｂ
７’）とは間隙（４０）を形成するように嵌合させ、間
隙（４０）に２次樹脂を充填して接合樹脂部（Ａ１０）
を形成する管状成形品の成形方法を提供する。本発明の
第９は、管状部分（Ａ１１）の肉厚をｔ_１、接合斜面壁
形状部分（Ｂ９）の半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と
接続する位置の肉厚をｔ_３、間隙（４０）の間隔を
ｔ_５、半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接合斜面（Ｂ
７）のなす角をθ、及び接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の
長さをＬ_１とすると、半円状端部接合樹脂部（Ａ１０）
の範囲においてｔ_３、ｔ_５、θ及びＬ_１が、下記式
（１）〜（４）を満たすように成形する本発明の第８に
記載の成形方法を提供する。０．５ｍｍ≦ｔ_３＜ｔ_１（１）１０°≦θ≦９０° （２）０．５ｔ_１≦Ｌ_１≦３ｔ_１（３）１．０ｍｍ ≦ｔ_５＜ｔ_１（４）本発明の第１０は、接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の接合
斜面（Ｂ７）が半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接続
するコーナー部（Ｂ５）、及び／又は接合斜面壁形状部
分（Ｂ９’）の接合斜面（Ｂ７’）が半円状端部接合壁
面部分（Ｃ１’）と接続するコーナー部（Ｂ５’）に、
半円状端部接合樹脂部（Ａ１０）側に中心を持つ下記式
（５）を満たすＲづけを行う本発明の第８又は９に記載
の成形方法を提供する。０．３ｍｍ≦Ｒ≦ｔ_１（５）本発明の第１１は、接合斜面（Ｂ７）及び／又は接合斜
面（Ｂ７’）に、下記式（６）及び（７）を満たす高さ
ｈ_１の溶着山が設けられる本発明の第８〜１０のいずれ
かに記載の成形方法を提供する。１．０ｍｍ≦ｔ_５−２ｈ_１（６）０．３ｍｍ ≦ｈ_１≦３ｍｍ（７）本発明の第１２は、接合斜面（Ｂ７）及び／又は接合斜
面（Ｂ７’）にシボ加工を施し、シボの１０点平均粗さ
Ｒz＝１０μｍ以上である本発明の第８〜１１のいずれ
かに記載の成形方法を提供する。本発明の第１３は、１
次成形金型内に充填する１次樹脂と、２次成形用金型内
に充填する２次樹脂が異なることを特徴とする本発明の
第８〜１２のいずれかに記載の成形方法を提供する。本
発明の第１４は、ダイスライドインジェクション法、ま
たはダイロータリーインジェクション法により行われる
本発明の第８〜１３のいずれかに記載の成形方法を提供
する。本発明の第１５は、本発明の第８〜１４のいずれ
かに記載の成形方法により得られた管状成形品を提供す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】ＤＳＩ成形を例にして、円筒管端
末部の、従来の一般的な成形プロセスを図１２〜図１７
により説明する。これらの説明図では、モールドベー
ス、スプルー、ランナー、ゲート、突き出し構造部、冷
却回路、スライド構造、製品本体部等は省略してある。
それぞれ別に構成された１次成形金型キャビティに溶融
樹脂を射出充填し、半割管状部分Ａ６と、一端に管状部
分を一体的に有する半割管状部分Ａ８をそれぞれ１次成
形し、冷却後型開きする。この時スプルー、ランナーは
突き出され、排出されるが、Ａ６は固定金型キャビティ
Ｍ２に保持され、Ａ８は移動金型キャビティＭ３に保持
され、図１２および図１５に示す状態となっている。Ｍ
１は油圧スライドコアで、２次成形時の型開き完了後ま
では前進した状態に保持されている。この後、図示され
ていない油圧シリンダーによりＭ３がダイスライドし、
Ａ６とＡ８が対向する位置に移動する。ダイスライド
後、型閉すると図１３および図１６に示した状態とな
り、２次成形用の長手側接合溝６が形成される。この溝
に、２次成形用のスプルー、ランナー、ゲートを経由
し、樹脂を射出充填し、長手側接合樹脂部２０を形成さ
せてＡ６とＡ８を接合一体化させると、図１７に示す断
面の状態となる。２次成形の保圧、冷却工程終了後に型
開きし、図１４に示すようにＭ１を油圧シリンダーによ
り後退させ、後退完了後一体化された成形品と、２次成
形用スプルー、ランナー、ゲートが突き出され、排出さ
れる。その後、固定金型Ｍ２が油圧シリンダーにより元
の位置にダイスライドし、次の成形サイクルに入る。な
お、図１４では、Ａ１０の部分は断面図より奥側の部分
も破線で示してある。

【００１２】従来の成形プロセスでは、管状部分Ａ１１
の末端には、図１０のＡ１４に示す円盤状フランジ付の
ものや、図９のＡ１３に示す雄ネジが一体化されたもの
や、図１１に示すような矩形状管状体のもの、その他の
形状などもあり、これらも本発明の実施態様の一部であ
り、本発明はこれらに限定されない。従来、ＤＳＩ工法
により管状部分Ａ１１を有するパイプの成形を行う場
合、図５及び図４のように接合される。図４の各断面図
を図６〜図８に示す。図５および図８において、長手側
接合溝６を樹脂部２０から２０’の方向に流動してきた
２次樹脂は、図５および図７においてＡ１０’の位置に
達し、その後半円側接合樹脂部Ａ１０を形成した後、Ａ
１０”の位置に達し、その後、再度反対側の長手側接合
溝６を流動する。図１０の円盤状フランジ付のパイプ端
部付近を金型パーティング面２２と直角にパイプの中心
で切断した縦断面図を図１４に示す。図１４は、型開き
後の図で、固定金型Ｍ２とスライドコアＭ１が引き抜か
れている。図１４における１次成形品と２次樹脂の接合
面付近Ｄの拡大図を図１８に示す。但し、図１８では固
定金型Ｍ２とスライドコアＭ１が引き抜かれておらず、
成形品に接している状態を示す。上記のように、従来技
術による接合面は、図１８に示すＢ１からＢ３、及びＢ
２からＢ４の間であり、パイプの肉厚ｔ_１×半円の範囲
が接合断面であるが、肉厚方向について詳細に検討する
と、固定金型Ｍ２とスライドコアＭ１に接触する近傍で
は界面に剥離が生じており、実質的な融着範囲はパイプ
の肉厚の一部ｔ_２であり有効接合面積が減少し、耐圧強
度が低くなっている。

【００１３】上記従来技術に対して、鋭意検討した結
果、図２９及び図１９に示すように、半円状端部接合壁
面部分Ｃ１およびＣ１’に接合斜面壁形状部分Ｂ９およ
びＢ９’を設けて、それらの接合斜面壁形状部分を嵌合
して、両１次成形品の突き合わせ部の間隙に樹脂を充填
して接合する形状とすることにより、金型の抜きの問題
を発生することなく、有効接合面積を著しく増加させて
接合強度を向上できることを見出だした。即ち、本発明
では、半円状端部接合壁面部分Ｃ１の管内面側[又は管
外面側]に管内面[又は管外面]と同一面で接続し、半円
状端部接合壁面部分Ｃ１と接合斜面Ｂ７で接続する接合
斜面壁形状部分Ｂ９、および、半円状端部接合壁面部分
Ｃ１’の管外面側[又は管内面側]に管外面[又は管内面]
と同一面で接続し、半円状端部接合壁面部分Ｃ１’と接
合斜面Ｂ７’で接続する接合斜面壁形状部分Ｂ９’を１
次成形により一体的に設け、接合斜面壁形状部分Ｂ９の
接合斜面Ｂ７と接合斜面壁形状部分Ｂ９’の接合斜面Ｂ
７’とは間隙４０を形成するように嵌合し、間隙４０に
２次樹脂を充填して半円状端部接合樹脂部Ａ１０を形成
する構造として、管状部分Ａ１１の肉厚をｔ_１、接合斜
面壁形状部分（Ｂ９）の半円状端部接合壁面部分（Ｃ
１）と接続する位置の肉厚をｔ_３、間隙（４０）の間隔
をｔ_５、半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接合斜面
（Ｂ７）のなす角をθ、及び接合斜面壁形状部分（Ｂ
９）の管内面[又は管外面]に平行な長さをＬ_１とする
と、半円状端部接合樹脂部（Ａ１０）の範囲においてｔ
_３、ｔ_５、θ及びＬ_１が、下記式（１）〜（４）を満た
すように成形することにより、接合強度を著しく向上さ
せることができる。０．５ｍｍ≦ｔ_３＜ｔ_１（１）１０°≦θ≦９０° （２）０．５ｔ_１≦Ｌ_１≦３ｔ_１（３）１．０ｍｍ ≦ｔ_５＜ｔ_１（４）なお、「半円状端部接合壁面部分Ｃ１の管内面側[又は
管外面側]に管内面[又は管外面]と同一面で接続し、半
円状端部接合壁面部分Ｃ１と斜面Ｂ７で接続する接合斜
面壁形状部分Ｂ９、および、半円状端部接合壁面部分Ｃ
１’の管外面側[又は管内面側]に管外面[又は管内面]と
同一面で接続し」において、全ての[ ]の直前の文言は
[ ]内の文言に替えて読むことができる。

【００１４】ｔ_３は０．５ｍｍ以上でｔ_１未満に設定す
ることが好ましく、０．５ｍｍ≦ｔ _３＜０．５ｔ_１であ
ることがより好ましい。また斜面Ｂ７の角度θは１０°
以上で９０°以下に設定することが好ましい。接合斜面
Ｂ７が管外面[又は管内面]と平行（即ちθが９０°）で
ない場合には、θは４５°≦θ≦７０°とすることが好
ましい。更に、ｔ_３×ｔａｎθは０．５ｔ_１以上で３ｔ
_１未満に設定するが、より好ましくは０．７ｔ_１≦ｔ_３
×ｔａｎθ≦２ｔ_１である。間隙（４０）の間隔（２次
樹脂流路厚ともいう。）ｔ_５は１ｍｍ以上でｔ_１未満に
設定することが好ましいが、１．５ｍｍ以上で５ｍｍ未
満とすることがより好ましい。以上の条件を満たす接合
断面とすることにより、効率的に接合強度を向上させる
ことが可能となる。

【００１５】なお、接合斜面壁形状部分Ｂ９の接合斜面
Ｂ７と接合斜面壁形状部分Ｂ９’の接合斜面Ｂ７’とは
平行でもよいが、図２５に本発明を一般化して示すよう
に非平行でもよい。非平行の場合、ｔ_５は互いに斜面へ
垂線を下ろして得られる間隔の平均値である。図２５に
示すように接合斜面壁形状部分Ｂ９と接合斜面壁形状部
分Ｂ９’は対称形でなく、θとθ’が異なっていてもよ
い。また、接合斜面壁形状部分Ｂ９及び／又は接合斜面
壁形状部分Ｂ９’の接合斜面壁形状先端は厚みｔ_６又は
ｔ_７を持つ構造であってもよい。また、本発明では、接
合斜面壁形状部分Ｂ９の接合斜面Ｂ７と接合斜面壁形状
部分Ｂ９’の接合斜面Ｂ７’は図２６〜２８に示すよう
に管内面[又は管外面]に平行（この場合、Ｂ７とＢ７’
とは斜面ではなくなるが、便宜上斜面という。）で、接
合斜面壁形状先端に厚みｔ_３（＝ｔ_６又はｔ_７）を持つ
構造であってもよいし、図３０に示すように接合斜面Ｂ
７と接合斜面Ｂ７’のいずれか一方のみが管内面[又は
管外面]に平行であってもよいし、図３１に示すように
管内面[又は管外面]に平行な斜面が段差を持っていても
よい。

【００１６】なお、半割管状部分Ａ８の末端にも管状部
分Ａ１１’を有していてもよい。また、管状部分Ａ１１
および管状部分Ａ１１の一端に管状構造部分が連続する
ように一体として設けられた半割管状部分Ａ８を有する
１次成形品分割部分１どうしを反対向きに向かい合わせ
て組み合わせるようにすることもできるが、接合斜面壁
形状の構造は一方が他方に嵌合する構造である必要があ
る。

【００１７】接合斜面壁形状部分Ｂ９の接合斜面Ｂ７が
半円状端部接合壁面部分Ｃ１と接続するコーナー部Ｂ５
及び／又は接合斜面壁形状部分Ｂ９’の接合斜面Ｂ７’
が半円状端部接合壁面部分Ｃ１’と接続するコーナー部
Ｂ５’には、接合樹脂部Ａ１０側に中心を持つ下記式
（５）を満たすＲづけを行うことが好ましい。０．３ｍｍ≦Ｒ≦ｔ_１（５）これによりコーナー部Ｂ５での１次成形品と２次樹脂の
融着不良が解消される。

【００１８】図１９においては、Ｌ_２が存在するが、図
２０に示すようにＬ_２を無くすことも可能である。ま
た、図２２、図２３に示すように、パイプ外表面側への
飛び出しｈ_２を設けることも可能である。

【００１９】前述したように接合斜面Ｂ７や接合斜面壁
形状の先端に厚みを設けることにより接合面を効果的に
増加させることが可能であるが、更にその接合斜面Ｂ７
上等に図２１に示すような溶着山を設けることにより、
接合面積を増加させることが可能となる。その溶着山の
高さｈ_１は、１．０ｍｍ≦ｔ_５−２ｈ_１（６）０．３ｍｍ ≦ｈ_１≦３ｍｍ（７）を満たす範囲で設定するが、０．３ｍｍ≦ｈ_１≦１ｍｍ
とすることがより好ましい。

【００２０】接合斜面Ｂ７に溶着山を設ける方法を説明
したが、溶着山の代わりにシボ加工を施し有効接合表面
積を増加させてもよい。この時のシボは、１０点平均粗
さがＲｚ＝１０μｍ以上とすることが好ましい。

【００２１】本発明に使用する１次成形品は、１次成形
金型内で、２つ以上に分割して１次成形される。１次成
形品の分割数には制限はなく、３分割、４分割などの多
分割が可能であるが、通常２分割であり、特に管状部分
（パイプ状部ともいう。）は半割体が好ましい。半割の
比率は完全に５０％でなくてもよく、突き合わせにより
嵌合可能な程度に半割であればよい。管状体の断面形状
は円筒管状体の事例で説明を行っているが、断面形状は
円筒形状に限定されるものではなく、図１１に示すよう
な矩形断面、その他の非円筒断面でも適用できる。１次
成形品を成形する方法としてはＤＳＩ法、ＤＲＩ法、イ
ンサート成形法等が挙げられるが、これらに限定される
ものではなく、各分割部分を別々の金型で成形して、そ
れらを組み合わせて使用することもできる。

【００２２】中空成形体の、突き合わせ面、接合溝、お
よび接合樹脂部には特に制限はない。例えば、半割管状
部分Ａ８の半割面の長手側突き合わせ部分２と２’と
で、突き合わせて長手側突き合わせ面５を形成させ、接
合フランジ８と８’とで長手側接合溝６を形成させ、半
円状端部接合壁面部分Ｃ１とＣ１’とで突き合わせて半
円状端部接合溝Ｃ５を形成させて前駆体１０を得ること
ができる。例えば、図１６に示すように接合フランジ８
を設け、接合溝６をフランジ８の内部に設けて、接合溝
６を経て２次樹脂を充填することも可能であり、管の肉
厚を一定にすることができる。フランジを設けず、接合
溝が管の肉厚の内部に収まるように設けることも可能で
ある。また、本発明では、突き合わせ面５は、印籠形状
にして、互いにはまり合うようにしてもよい。

【００２３】接合溝の樹脂流路断面のコーナー、特に突
き合わせ面側の面のコーナーＢ５等、に、接合樹脂部Ａ
１０側に中心を持ち、半径Ｒが０．３ｍｍ以上のＲづけ
（角に丸みを与えること。）を行うことにより、更に長
手方向の接合強度を高めることができる。また、Ｒづけ
以外にも、Ｃ面づけ、多角Ｃ面づけであっても構わな
い。

【００２４】本発明で使用できる成形用樹脂材料として
は、中空射出成形が可能な樹脂であれば、制限はない。
樹脂材料としては、合成樹脂でも天然に由来する樹脂で
も、結晶性でも、非晶性でもよい。具体的には、合成樹
脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ４−
メチルペンテン−１等のポリオレフィン；塩化ビニル系
樹脂；ポリスチレン、ＡＢＳ等のスチレン系樹脂；ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリシクロヘキシレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等の芳香族
ポリエステル；シュウ酸、吉草酸等の脂肪族ジカルボン
酸類、エチレングリコール、プロパンジオール、プロピ
レングリコール、ブタンジオール、ブチレングリコー
ル、ヘキサンジオール等のジオール類、及び／又は乳
酸、カプロラクトン等からなる脂肪族ポリエステル；液
晶性ポリエステル；ポリカーボネート；ポリアリレー
ト；６−ナイロン、６，６−ナイロン、４，６−ナイロ
ン、６，１２−ナイロンなどのポリアミド；ポリアセタ
ール；ポリウレタン；フッ素樹脂；ポリフェニレンオキ
シド；ポリアリーレンサルファイド；ポリスルホン；ポ
リエーテルスルホン；ポリケトン；ポリエーテルケト
ン；ポリイミド；ポリエーテルイミド；ポリベンゾイミ
ダゾール；シリコーン系樹脂；これらのアロイ等が挙げ
られる。天然に由来する樹脂としては、微生物の産生す
るポリヒドロキシ酪酸のような脂肪族ポリエステル等が
挙げられる。樹脂には、各種の添加剤、離型剤、滑剤、
充填材、強化剤等を必要により配合することができる。
強化剤としては、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリ
ウイスカ、酸化亜鉛ウイスカ、ボロン繊維などが挙げら
れる。また、各種安定剤、離型剤、滑剤等を添加するこ
ともできる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２６】本発明による実施例及び従来形状の比較例
の成形は、日本製鋼所製の２射出シリンダーを有するＤ
ＳＩ用射出成形機Ｊ３５０Ｅ−Ｐ−ＭＦを使用した。従
来形状である端末フランジ付のパイプ状ＤＳＩ成形品
は、図−１０及び断面図−１４に示す基本形状で、パイ
プ部分の基本肉厚は３ｍｍで、２次樹脂流路幅ｔ_６は５
ｍｍのものを用いた。

【００２７】従来の技術による図１０の構造を有する成
形品を使用して、図２４に示すような状態で耐圧信頼性
試験を行なったところ、以下のような問題点が顕在化し
た。Ｄ１、Ｄ２は１次樹脂（＝２次樹脂）と同一の材料
で別途成形されたｔ＝４ｍｍの平板で、基本肉厚３ｍｍ
のパイプ部両端面Ｄ３、Ｄ４平面に熱板溶着で溶着一体
化されている。更にＤ１の平板中央部にはＰＴ１／４”
のねじ穴Ｄ６が加工してある。耐圧性能試験として中空
体内部を水で置換し、Ｄ５のニップルを接続固定する。
このニップルにＤ７加圧ポンプを接続し、加圧ポンプの
加圧力を徐々に昇圧させると、最も弱いＡ１０部分で破
壊した。

【００２８】[比較例１]１次成形上半割体Ａ６と同下半
割体Ａ８の接合部表面が、２次成形時にＡ１０に充填さ
れる溶融樹脂の熱と圧力により再溶融され融着一体化さ
れる。Ａ１０範囲の破断面を、図１４のＤ部詳細である
図１８のように詳細な確認を行うと、ｔ _２範囲は凝集破
壊の形態を示し１次成形品と２次樹脂が融着しているこ
とが確認できたが、２次成形時に金型表面と接したＢ１
〜Ｂ４部（ｔ_１−ｔ_２の範囲）は、１次成形品と２次樹
脂の界面が剥離破壊し融着していないことが確認され
た。基本肉厚ｔ_１に対し実質的に接合している断面がｔ
_２まで減少し、かつ連続面にノッチに相当する非接合部
分が連続的に設けられた形状となっているため、耐圧強
度が低くなっている。

【００２９】[実施例１]実施例１では、その接合断面を
図２１に示すように変更し、パイプ部分の基本肉厚は３
ｍｍで従来形状と同一とし、ｔ_５は２．５ｍｍとした。
それを構成する各部詳細仕様は、図１９に示すθの角度
を６０°とし、Ｂ５コーナーにはＲ＝０．５ｍｍのＲ付
けを行い、溶着斜面Ｂ７には高さ０．７ｍｍの溶着山を
設けたものを用いた。

【００３０】この実験に用いた成形用材料は、ポリプラ
スチックス株式会社製ＰＰＳ樹脂であるフォートロン１
１３０Ｔ６を１次成形及び２次成形に用いた。また、表
１に示す成形条件により成形を行った。得られた成形品
で、同様に耐圧信頼性試験を行った。平均約１ＭＰａ／
ｓｅｃでテストポンプから成形品内部に加える水圧を昇
圧し、破壊した時の圧力を測定した。比較例及び本実施
例共にｎ＝３で試験を行い、その結果を表２に示す。

【００３１】比較例１の平均破壊圧力は１．１ＭＰａで
あったが、実施例１では、平均５．１ＭＰａと大幅な向
上が認められた。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明により、開口部形状精度にも悪影
響を与えず、開口部を有する管状体の端末半円周接合部
の接合強度が向上し、耐圧性能、信頼性の高い成形品を
得ることが出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】公知の中空成形体の斜視図である。

【図２】図３の公知の中空成形体の側面図である。

【図３】端末に開口部まで１次成形時に分割した公知の
中空成形体の斜視図である。

【図４】図５の公知の中空成形体の側面図である。

【図５】端末に両側が開口する管状部分Ａ１１を有する
公知の中空成形体の斜視図である。

【図６】図４のＡ−Ａ断面図である。

【図７】図４のＢ−Ｂ断面図である。

【図８】図４のＣ−Ｃ断面図である。

【図９】パイプの端部にネジ部を有する公知の中空成形
体の端部の側面図である。

【図１０】パイプの端部にフランジ部を有する公知の中
空成形体の端部の側面図である。

【図１１】矩形管状体の公知の中空成形体の斜視図であ
る。

【図１２】円筒管端末部の従来の成形法で、突き合わせ
直前を示す横断面図である。

【図１３】円筒管端末部の従来の成形法で、突き合わせ
直後を示す横断面図である。

【図１４】円筒管端末部の従来の成形法で、２次成形後
を示す横断面図である。

【図１５】円筒管端末部の従来の成形法で、突き合わせ
直前を示す縦断面図である。

【図１６】円筒管端末部の従来の成形法で、突き合わせ
直後を示す縦断面図である。

【図１７】円筒管端末部の従来の成形法で、２次成形後
を示す縦断面図である。

【図１８】図１４の１次樹脂どうしの半円側突き合わせ
面と充填された２次樹脂の拡大図である。

【図１９】本発明に係る、１次樹脂どうしの半円側突き
合わせ面と充填された２次樹脂の一例の拡大図である。

【図２０】本発明に係る、１次樹脂どうしの半円側突き
合わせ面と充填された２次樹脂の他の１例の拡大図であ
る。

【図２１】本発明に係る、１次樹脂どうしの半円側突き
合わせ面と充填された２次樹脂の他の１例の拡大図であ
る。

【図２２】本発明に係る、１次樹脂どうしの半円側突き
合わせ面と充填された２次樹脂の他の１例の拡大図であ
る。

【図２３】本発明に係る、１次樹脂どうしの半円側突き
合わせ面と充填された２次樹脂の他の１例の拡大図であ
る。

【図２４】耐圧試験装置の図である。

【図２５】本発明に係る、１次樹脂どうしの半円側突き
合わせ面と充填された２次樹脂の一般化した関係を示す
模式図である。

【図２６】本発明に係る、接合斜面壁形状部分の斜面が
管内面[又は管外面]に平行な場合の一例を示す図であ
る。

【図２７】本発明に係る、接合斜面壁形状部分の斜面が
管内面[又は管外面]に平行な場合の他の一例を示す図で
ある。

【図２８】本発明に係る、接合斜面壁形状部分の斜面が
管内面[又は管外面]に平行な場合の他の一例を示す図で
ある。

【図２９】本発明に係る、１次成形品どうしの突き合わ
せを示す図である。

【図３０】本発明に係る、一方の接合斜面壁形状部分の
斜面が管内面[又は管外面]に平行な場合の一例を示す図
である。

【図３１】本発明に係る、接合斜面壁形状部分の斜面が
段差を有する場合の一例を示す図である。

【符号の説明】

１１次成形品分割部分１’１次成形品分割部分２長手側突き合わせ部分２’長手側突き合わせ部分４中空部５長手側突き合わせ面６長手側接合溝８接合フランジ８’接合フランジ１０（１次成形品分割部分１と１’を突き合わせて嵌
合させた中空管状）製品前駆体２０長手側接合樹脂部２０’長手側接合樹脂部２２金型のパーティング面３０成形品４０（接合斜面（Ｂ７）と接合斜面（Ｂ７’）との）
間隙Ａ６半割管状部分Ａ８半割管状部分Ａ１０半円状端部接合樹脂部Ａ１０’半円状端部接合樹脂部Ａ１０”半円状端部接合樹脂部Ａ１１管状部分Ａ１３管状体端部の雄ねじ形状部Ａ１４管状体端部のフランジ形状部Ａ２２矩形断面管状体の開口部Ｂ１接合面表面側部分Ｂ２接合面表面側部分Ｂ３接合面表面側部分Ｂ４接合面表面側部分Ｂ５コーナー部Ｂ５’コーナー部Ｂ６接合斜面壁形状先端部分Ｂ６’接合斜面壁形状先端部分Ｂ７接合斜面Ｂ７’接合斜面Ｂ９接合斜面壁形状部分Ｂ９’接合斜面壁形状部分Ｃ１半円状端部接合壁面部分Ｃ１’半円状端部接合壁面部分Ｃ５半円状端部接合溝Ｄ１管状体開口部閉塞用平板Ｄ２管状体開口部閉塞用平板Ｄ３管状体開口部閉塞熱板溶着接合面Ｄ４管状体開口部閉塞熱板溶着接合面Ｄ５ニップルＤ６ネジ穴Ｄ７加圧ポンプＭ１スライドコアＭ２固定金型キャビティＭ３移動ダイスライド金型キャビティ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F202 AD12 AG08 CA11 CB01 CB12 CB20 CK11 CK81 CQ01 4F206 AD12 AG08 JA07 JB12 JB20 JL02 JM04 JN12 JQ81

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半割管状部分（Ａ８）の一端に管状部分
（Ａ１１）を一体的に有する１次成形品分割部分（１）
と、半割管状部分（Ａ８）に嵌合可能な半割管状部分
（Ａ６）を有する１次成形品分割部分（１’）とを突き
合わせて嵌合させ、中空管状製品前駆体（１０）を得、
該前駆体（１０）の接合用空間部に２次樹脂を充填し
て、該前駆体（１０）を接合させて成形品（３０）を得
るための１次成形品用の１次成形金型において、管状部
分（Ａ１１）の半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）の管内
面側[又は管外面側]に管内面[又は管外面]と同一面で接
続し、半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接合斜面（Ｂ
７）で接続する接合斜面壁形状部分（Ｂ９）、および半
割管状部分（Ａ６）の半円状端部接合壁面部分（Ｃ
１’）の管外面側[又は管内面側]に管外面[又は管内面]
と同一面で接続し、半円状端部接合壁面部分（Ｃ１’）
と接合斜面（Ｂ７’）で接続する接合斜面壁形状部分
（Ｂ９’）をそれぞれ１次成形により一体的に設け、接
合斜面壁形状部分（Ｂ９）の接合斜面（Ｂ７）と接合斜
面壁形状部分（Ｂ９’）の接合斜面（Ｂ７’）とは間隙
（４０）を形成するように嵌合させ、間隙（４０）に２
次樹脂を充填して接合樹脂部（Ａ１０）を形成させる構
造を与えるための１次成形品用１次成形金型。
【請求項２】管状部分（Ａ１１）の肉厚をｔ_１、接合
斜面壁形状部分（Ｂ９）の半円状端部接合壁面部分（Ｃ
１）と接続する位置の肉厚をｔ_３、間隙（４０）の間隔をｔ_５、半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接合斜面（Ｂ７）の
なす角をθ、及び接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の管内面
[又は管外面]に平行な長さをＬ_１とすると、半円状端部
接合樹脂部（Ａ１０）の範囲においてｔ_３、ｔ_５、θ及
びＬ_１が、下記式（１）〜（４）を満たすように形成さ
れる請求項１記載の１次成形金型。０．５ｍｍ≦ｔ_３＜ｔ_１（１）１０°≦θ≦９０° （２）０．５ｔ_１≦Ｌ_１≦３ｔ_１（３）１．０ｍｍ ≦ｔ_５＜ｔ_１（４）
【請求項３】接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の接合斜面
（Ｂ７）が半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接続する
コーナー部（Ｂ５）、及び／又は接合斜面壁形状部分
（Ｂ９’）の接合斜面（Ｂ７’）が半円状端部接合壁面
部分（Ｃ１’）と接続するコーナー部（Ｂ５’）に、半
円状端部接合樹脂部（Ａ１０）側に中心を持つ下記式
（５）を満たすＲづけを行う請求項１または２に記載の
１次成形金型。０．３ｍｍ≦Ｒ≦ｔ_１（５）
【請求項４】接合斜面（Ｂ７）及び／又は接合斜面
（Ｂ７’）に、下記式（６）及び（７）を満たす高さｈ
_１の溶着山が設けられる請求項１〜３のいずれかに記載
の１次成形金型。１．０ｍｍ≦ｔ_５−２ｈ_１（６）０．３ｍｍ ≦ｈ_１≦３ｍｍ（７）
【請求項５】接合斜面（Ｂ７）及び／又は接合斜面
（Ｂ７’）にシボ加工を施し、シボの１０点平均粗さＲ
z＝１０μｍ以上である請求項１〜４のいずれかに記載
の１次成形金型。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の１次成
形金型で成形された１次成形品分割部分（１）と１次成
形品分割部分（１’）を、半円状端部接合壁面部分（Ｃ
１）と半円状端部接合壁面部分（Ｃ１’）を突き合わ
せ、接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の接合斜面（Ｂ７）と
接合斜面壁形状部分（Ｂ９’）の接合斜面（Ｂ７’）と
を間隙（４０）をもって嵌合させて、中空管状製品前駆
体（１０）を得、該前駆体（１０）の間隙（４０）に２
次樹脂を充填して成形品（３０）を成形する２次成形用
金型。
【請求項７】１次成形金型をスライド又は回転させて
得られる請求項６に記載の２次成形用金型。
【請求項８】半割管状部分（Ａ８）の一端に管状部分
（Ａ１１）を一体的に有する１次成形品分割部分（１）
と、半割管状部分（Ａ８）に嵌合可能な半割管状部分
（Ａ６）を有する１次成形品分割部分（１’）とを突き
合わせにより嵌合させて、中空管状製品前駆体（１０）
を得、該前駆体（１０）の突き合わせ接合溝部に２次樹
脂を充填して、該前駆体（１０）を接合させて成形品
（３０）を得る管状成形品の成形方法において、管状部
分（Ａ１１）の半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）の管内
面側[又は管外面側]に管内面[又は管外面]と同一面で接
続し、半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接合斜面（Ｂ
７）で接続する接合斜面壁形状部分（Ｂ９）、および半
割管状部分（Ａ６）の半円状端部接合壁面部分（Ｃ
１’）の管外面側[又は管内面側]に管外面[又は管内面]
と同一面で接続し、半円状端部接合壁面部分（Ｃ１’）
と接合斜面（Ｂ７’）で接続する接合斜面壁形状部分
（Ｂ９’）をそれぞれ１次成形により一体的に設け、接
合斜面壁形状部分（Ｂ９）の接合斜面（Ｂ７）と接合斜
面壁形状部分（Ｂ９’）の接合斜面（Ｂ７’）とは間隙
（４０）を形成するように嵌合させ、間隙（４０）に２
次樹脂を充填して接合樹脂部（Ａ１０）を形成する管状
成形品の成形方法。
【請求項９】管状部分（Ａ１１）の肉厚をｔ_１、接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の半円状端部接合壁面部分
（Ｃ１）と接続する位置の肉厚をｔ_３、間隙（４０）の間隔をｔ_５、半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接合斜面（Ｂ７）の
なす角をθ、及び接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の長さを
Ｌ_１とすると、半円状端部接合樹脂部（Ａ１０）の範囲
においてｔ_３、ｔ_５、θ及びＬ_１が、下記式（１）〜
（４）を満たすように成形する請求項８に記載の成形方
法。０．５ｍｍ≦ｔ_３＜ｔ_１（１）１０°≦θ≦９０° （２）０．５ｔ_１≦Ｌ_１≦３ｔ_１（３）１．０ｍｍ ≦ｔ_５＜ｔ_１（４）
【請求項１０】接合斜面壁形状部分（Ｂ９）の接合斜
面（Ｂ７）が半円状端部接合壁面部分（Ｃ１）と接続す
るコーナー部（Ｂ５）、及び／又は接合斜面壁形状部分
（Ｂ９’）の接合斜面（Ｂ７’）が半円状端部接合壁面
部分（Ｃ１’）と接続するコーナー部（Ｂ５’）に、半
円状端部接合樹脂部（Ａ１０）側に中心を持つ下記式
（５）を満たすＲづけを行う請求項８又は９に記載の成
形方法。０．３ｍｍ≦Ｒ≦ｔ_１（５）
【請求項１１】接合斜面（Ｂ７）及び／又は接合斜面
（Ｂ７’）に、下記式（６）及び（７）を満たす高さｈ
_１の溶着山が設けられる請求項８〜１０のいずれかに記
載の成形方法。１．０ｍｍ≦ｔ_５−２ｈ_１（６）０．３ｍｍ ≦ｈ_１≦３ｍｍ（７）
【請求項１２】接合斜面（Ｂ７）及び／又は接合斜面
（Ｂ７’）にシボ加工を施し、シボの１０点平均粗さＲ
z＝１０μｍ以上である請求項８〜１１のいずれかに記
載の成形方法。
【請求項１３】１次成形金型内に充填する１次樹脂
と、２次成形用金型内に充填する２次樹脂が異なること
を特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の成形方
法。
【請求項１４】ダイスライドインジェクション法、ま
たはダイロータリーインジェクション法により行われる
請求項８〜１３のいずれかに記載の成形方法。
【請求項１５】請求項８〜１４のいずれかに記載の成
形方法により得られた管状成形品。