JP2009061739A

JP2009061739A - シール部を有する成形品の成形方法

Info

Publication number: JP2009061739A
Application number: JP2007233392A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Kuribayashi; 延全栗林
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-03-26

Abstract

【課題】金型構造の簡素化とシール部の接合強度の向上を可能にしたシール部を有する成形品の成形方法を提供する。
【解決手段】ダイスライドインジェクション成形における一次射出工程で一次成形品Ｐ１を成形し、シール部を設ける一次成形品Ｐ１の端面４に、二次射出工程で端面４に略平行な方向から熱可塑性ポリマーＲ２を射出して、この熱可塑性ポリマーＲ２により端面４をすべて覆う層状のシール部を成形するとともに、このシール部を端面４に融着させて一次成形品Ｐ１と一体化させる。
【選択図】図７

Description

本発明はシール部を有する成形品の成形方法に関し、さらに詳しくは、金型構造の簡素化とシール部の接合強度の向上を可能にしたシール部を有する成形品の成形方法に関するものである。

近年、ポリエチレン樹脂等からなるカバー体の周縁部の所定の端面にゴムシールを備えた樹脂カバーなどシール部を有する成形品が増えつつある。従来、このような複合体は、図１０に例示するようにカバー体の本体部２とゴムシール等のシール部６ａとを別々の成形工程で成形し、さらに別の工程で本体部２のフランジ部３の端面４に形成された凹部４ａに、シール部６ａを接合等して一体化するようにしていたので、生産性を向上させることは困難であった。

このような問題を解決するため、固定金型に対して可動金型をスライドさせて一連の成形プロセスで複合体を連続的に成形するダイスライドインジェクション成形により、シール部を有する成形品の成形方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、ダイスライドインジェクション成形では、図１０のように、端面４に形成された凹部４ａにシール部６ａを成形して一体化しようとすれば、金型が非常に複雑になるという問題があった。また、高温下で使用されるシール部については、耐熱性および適度な弾性力が要求され、これらの要求を満たすポリマーは、射出時の流動性や接合端面との接着性が必ずしも良好ではないため、従来の成形方法ではシール部の十分な接合強度を得ることが困難であるという問題があった。
特開２０００−５２３７７号公報

本発明の目的は、金型構造の簡素化とシール部の接合強度の向上を可能にしたシール部を有する成形品の成形方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のシール部を有する成形品の成形方法は、ダイスライドインジェクション成形における一次射出工程で一次成形品を成形し、シール部を設ける該一次成形品の端面に、二次射出工程で該端面に略平行な方向から熱可塑性ポリマーを射出し、該熱可塑性ポリマーにより該端面をすべて覆う層状のシール部を成形するとともに、該シール部をこの端面に融着させて一次成形品と一体化させるようにしたことを特徴とするものである。

ここで、前記シール部を設ける一次成形品の端面に、係合突部を形成して一次成形品を成形し、二次射出工程で前記係合突部を埋入させてシール部を成形するとともに、シール部の表面に前記係合突部に対して一次成形品の端面幅方向にずれた位置に圧接突部を形成することもできる。また、前記熱可塑性ポリマーとして、例えば、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）またはエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を主鎖とし、カルボニル含有基と含窒素複素環含有基とを側鎖に有し、主鎖部分１００ｍｏｌ％に対して、側鎖部分を０．１〜５０．０ｍｏｌ％の割合で有する熱可塑性ポリマーを用いるようにする。

本発明によれば、ダイスライドインジェクション成形による一次成形品のシール部を設ける端面に、二次射出工程で、この端面に略平行な方向から熱可塑性ポリマーを射出することにより、流動性の良好でないポリマーであっても確実に端面に沿って流動させることができる。また、この熱可塑性ポリマーにより、端面をすべて覆う層状のシール部を成形することにより、十分な接着面積が確保できる。これにより、端面とシール部とを融着させて十分な接合強度で一体化させることができる。

また、シール部の形状を、一次成形品のシール部を設ける端面をすべて覆う層状の形状にすることにより、金型のシール部用キャビティの形状が単純になるので金型構造を簡素化することができる。

以下、本発明のシール部を有する成形品の成形方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

本発明では、ダイスライドインジェクション（以下、ＤＳＩという）成形における一次射出工程で、一次成形品として図１に例示する樹脂カバー１を成形する。この樹脂カバー１は、一方面を開口した箱状の本体部２と、本体部２の開口側に設けられたフランジ部３とから形成されている。このフランジ部３の端面４にシール部６が設けられることになる。フランジ部３の端面４には、環状のフランジ部３に沿って、３つの環状の係合突部５が形成されている。

次いで、二次射出工程で、図２に例示するように、フランジ部３の端面４をすべて覆う層状のシール部６が、端面４に積層するように形成される。端面４に形成した係合突部５は、図３に例示するようにシール部６に埋入した状態になっている。シール部６の表面には、フランジ部３に沿って、３つの環状の圧接突部７が形成されている。この圧接突部７は、図３に示すように係合突部５に対して、フランジ部３の端面４幅方向にずれた位置に形成されている。

この樹脂カバー１を圧接対象物８に圧接させると、図４に例示するように、圧接突部７が潰れて樹脂カバー１と圧接対象物８とがシール部６を介して高い密閉性を保って密着することになる。この例では、係合突部５と圧接突部７とがフランジ部３の端面４幅方向に位置をずらして形成されているので、圧接力が係合突部５から直接、圧接突部７に伝わらず、係合突部５と係合突部５との間で圧接突部７が適度に潰れる（変形する）ことができる。そのため、密閉性を一段と高めることができる。係合突部５と圧接突部７の相対位置は、例示した相対位置に限定されることはなく、異なる相対位置にしてもよい。

また、係合突部５は省略することもできるが、係合突部５を設けることにより、端面４とシール部６との間にせん断力が作用した場合には、係合突部５がアンカー機能を発揮してシール部６の剥がれを防止することができる。

次いで、本発明の成形方法によって樹脂カバー１を成形する手順を説明する。

本発明の成形方法には、図５に例示するＤＳＩ成形を行なう成形機９を用いる。この成形機９は、一対の固定金型１０と可動金型１５とを有している。固定金型１０は、第１コア１２、第２コア１３、第３コア１４を有し、それぞれのコアには流路１１ａ、１１ｂ、１１ｃが形成されている。第２コア１３だけには、シール部用キャビティ凹部１３ａが設けられている。

可動金型１５は、各コア１２、１３、１４に対応する第１キャビティ凹部１６、第２キャビティ凹部１７を有している。可動金型１５は、固定金型１０に対して幅方向に移動し、固定金型１０と可動金型１５とは近接離反するように構成されている。

まず、図５に例示するように、第１コア１２と第１キャビティ凹部１６、第２コア１３と第２キャビティ凹部１７をそれぞれ組み付けるように可動金型１５を固定金型１０に近接させる。

次いで、図６に例示するように、第１コア１２と第１キャビティ凹部１６とよって形成されたキャビティに、流路１１ａを通じて樹脂カバー１の本体部２を形成する樹脂Ｒ１を射出する。この一次射出成形工程で一次成形品Ｐ１を成形する。図３に例示したような係合突部５を設ける場合は、対応する凹部を固定金型１０に設けておき、射出した樹脂Ｒ１により係合突部５を形成する。

樹脂カバー１の本体部２を形成する樹脂Ｒ１としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等を例示することができる。

次いで、第１キャビティ凹部１６に一次成形品Ｐ１を残した状態にして、固定金型１０と可動金型１５とを離反させる。そして、図７に例示するように、第２コア１３と第１キャビティ凹部１６、第３コア１４と第２キャビティ凹部１７をそれぞれ組み付けるように可動金型１５を固定金型１０に近接させる。

ここで、シール部用キャビティ凹部１３ａに、流路１１ｂを通じて樹脂カバー１のシール部６を形成する熱可塑性ポリマーＲ２を射出する。図３に例示したような圧接突部７を設ける場合は、対応する凹部を固定金型１０に設けておき、射出した熱可塑性ポリマーＲ２により圧接突部７を形成する。

熱可塑性ポリマーＲ２としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）またはエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を主鎖とし、カルボニル含有基と含窒素複素環含有基とを側鎖に有し、主鎖部分１００ｍｏｌ％に対して、側鎖部分を０．１〜５０．０ｍｏｌ％の割合で有するものを用いる。

このような熱可塑性ポリマーＲ２は、通常の熱可塑性樹脂の成形温度で十分な溶融流動性を有するとともに、常温では安定な架橋構造を形成してゴム弾性を有している。そのため、射出性に問題がなく、十分な耐熱性および適度な弾性力が必要とされる高温下で使用されるシール部６に適している。したがって、エンジンヘッドカバー等のシール部６としても用いることができる。

本発明では、二次射出工程において、熱可塑性ポリマーＲ２を一次成形品Ｐ１の端面４に略平行な方向から射出するので、流動性の良好ではない熱可塑性ポリマーＲ２であっても確実に端面に沿って流動させることができる。さらに、図３に例示するように、熱可塑性ポリマーＲ２によって、端面４をすべて覆う層状のシール部６を成形するので広い接着面積を確保することができる。したがって、端面４とシール部６とを融着させて十分な接合強度で強固に一体化させることができる。

また、シール部６の形状を、一次成形品Ｐ１のシール部６を設ける端面４をすべて覆う層状の形状にしているので、シール部用キャビティ凹部１３ａおよび一次成形品Ｐ１の端面４で形成されるキャビティの断面形状が単純な形状となる。また、固定金型１０と可動金型１５とを断面で直線状に当接する構造にできる。これにより、固定金型１０、可動金型１５の構造を簡素化することができ、金型の製作コストを低減することも可能になる。

図７の第３コア１４と第２キャビティ凹部１７とによって形成されたキャビティには、流路１１ｃを通じて樹脂カバー１の本体部２を形成する樹脂Ｒ１を射出する。この一次射出成形工程で一次成形品Ｐ１を成形する。

次いで、図８に例示するように、第２キャビティ凹部１７に一次成形品Ｐ１を残した状態にして、固定金型１０と可動金型１５とを離反させる。この際に、シール部６を一体化して成形した最終の成形品Ｐ２を取り出す。最終の成形品Ｐ２を取り出した後は、第１コア１２と第１キャビティ凹部１６、第２コア１３と第２キャビティ凹部１７をそれぞれ組み付けるように可動金型１５を固定金型１０に近接させる。

次いで、図９に例示するように、シール部用キャビティ凹部１３ａに、流路１１ｂを通じて熱可塑性ポリマーＲ２を射出する。これにより、一次成形品Ｐ１の端面４にシール部６が溶着される。また、第１コア１２と第１キャビティ凹部１６とよって形成されたキャビティには、流路１１ａを通じて樹脂カバー１の本体部２を形成する樹脂Ｒ１を射出して一次成形品Ｐ１を成形する。

以後、図６〜図９に例示した手順を繰返し行なうことによって、シール部６を有する成形品Ｐ２、即ち、図２に例示した樹脂カバー１を連続的に射出成形することができる。

シール部を設ける前の樹脂カバーを例示する斜視図である。本発明によりシール部を設けた図１の樹脂カバーを例示する斜視図である。図２のシール部周辺を例示する断面図である。図３のシール部が圧接対象物に圧接している状態を例示する断面図である。本発明の成形方法の最初の工程を例示する説明図である。図５の次の工程を例示する説明図である。図６の次の工程を例示する説明図である。図７の次の工程を例示する説明図である。図８の次の工程を例示する説明図である。従来のシール部の周辺を例示する断面図である。

符号の説明

１樹脂カバー
２本体部
３フランジ部
４端面
４ａ凹部
５係合突部
６、６ａシール部
７圧接突部
８圧接対象物
９成形機
１０固定金型
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ流路
１２第１コア
１３第２コア
１３ａシール部用キャビティ凹部
１４第３コア
１５可動金型
１６第１キャビティ凹部
１７第２キャビティ凹部

Claims

ダイスライドインジェクション成形における一次射出工程で一次成形品を成形し、シール部を設ける該一次成形品の端面に、二次射出工程で該端面に略平行な方向から熱可塑性ポリマーを射出し、該熱可塑性ポリマーにより該端面をすべて覆う層状のシール部を成形するとともに、該シール部をこの端面に融着させて一次成形品と一体化させるようにしたシール部を有する成形品の成形方法。
前記シール部を設ける一次成形品の端面に、係合突部を形成して一次成形品を成形し、二次射出工程で前記係合突部を埋入させてシール部を成形するとともに、シール部の表面に前記係合突部に対して一次成形品の端面幅方向にずれた位置に圧接突部を形成するようにした請求項１に記載のシール部を有する成形品の成形方法。
前記熱可塑性ポリマーとして、エチレン−プロピレン共重合体（ＥＰＭ）またはエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）を主鎖とし、カルボニル含有基と含窒素複素環含有基とを側鎖に有し、主鎖部分１００ｍｏｌ％に対して、側鎖部分を０．１〜５０．０ｍｏｌ％の割合で有する熱可塑性ポリマーを用いる請求項１または２に記載のシール部を有する成形品の成形方法。