JP2011051283A - Ｄｓｉ成形で中空体を成形する製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂漏れの防止を図りつつコストの低減化を図る上で有利なＤＳＩ成形で中空体を成形する製造方法を提供する。
【解決手段】１次形成において、射出口３０に対向する内壁２６の箇所に、接合用通路２４内で射出口３０に向かって膨出する肉厚部３６を設けておく。肉厚部３６は、溶融樹脂３４の流れを円滑化するため、中心部３６Ａの肉厚を最大とし、中心部３６Ａから離れるにつれて肉厚を次第に減少させて形成する。すなわち、肉厚部３６は、射出口３０の中心線の延長上に位置し内壁２６の肉厚を最大とする中心部３６Ａと、中心部３６Ａの両側に接続され接合用通路２４の延在方向に沿って中心部３６Ａから離れるにしたがって中心部３６Ａの肉厚を次第に減少させる２つの傾斜面３６Ｂとを含んで形成しておく。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＤＳＩ（Ｄｉｅ Ｓｌｉｄｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）成形による中空体を成形する製造方法に関する。

近年、複雑な形状の合成樹脂製の中空製品の製造方法として、ＤＲＩ（Ｄｉｅ Ｒｏｔａｒｙ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）成形を含むＤＳＩ（Ｄｉｅ Ｓｌｉｄｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）成形が知られている。
ＤＳＩ成形は、１次成形において、開口縁に接合部を有する一対の半中空体を射出成形する。２次成形において、成形直後の一対の半中空体の接合部を合わせ、それらの接合部に溶融樹脂を射出して接合部相互を接合し、内部空間を有する中空状の成形品を成形する方法である。
より詳細に説明すると、２次成形において、一対の半中空体の接合部が合わされることで、一対の半中空体の開口縁の全長にわたって接合用通路が延在形成される。
また、一対の半中空体の接合部が合わされることで、接合用通路の形成と同時に、内部空間とは反対に位置する接合部の箇所に、接合用通路に溶融樹脂を射出する射出口が接合用通路の延在方向に間隔をおいて複数形成される。
そして、各射出口から溶融樹脂が接合用通路に射出され、この溶融樹脂が接合用通路の内壁部分を溶かしつつ接合用通路内を移動して接合用通路に充填される。これにより接合部相互が一体に結合され、内部空間を有する合成樹脂製の中空製品が成形される。
この場合、２次成形において接合部が合わされる一対の半中空体の温度は高く、樹脂が完全に硬化した状態となっていないため、射出口に対向する接合用通路の壁部が射出される溶融樹脂の熱量によって溶けやすく、この溶けた部分から溶融樹脂の圧力によって樹脂漏れが発生することが懸念される。
そこで、射出口に対向する接合用通路の壁部に平板状のインサート部品を挿入することにより樹脂漏れを防止する技術が提案されている（特許文献１）。

特開平８−１１１５５号公報

しかしながら、上記従来技術では、インサート部品を必要とすることから、部品点数の増加および工数の増加からコスト増となり、コストの低減化を図る上で不利があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、樹脂漏れの防止を図りつつコストの低減化を図る上で有利なＤＳＩ成形で中空体を成形する製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、１次成形により、開口を有する半中空状の半中空部と、前記開口の縁の全周に設けられた接合部とを有する２つの半中空体を成形し、２次成形により、２つの半中空体の前記接合部どうしを合わせて２つの半中空部を中空部とし、かつ、それら接合部の間に、前記中空部側に位置する内壁とこの内壁に対向する外壁とを含んで形成された前記開口の縁の全長にわたって延在する接合用通路に溶融樹脂を充填することにより前記２つの半中空体の各接合部を接合し、前記接合用通路への溶融樹脂の充填は、前記外壁に設けられた射出口から溶融樹脂を前記接合用通路に射出することで行なわれるＤＳＩ成形で中空体を成形する製造方法であって、前記射出口に対向する前記内壁の箇所に、前記接合用通路内で前記射出口に向かって膨出した肉厚部を設けておき、かつ、前記肉厚部を、前記射出口の中心線の延長上に位置し前記内壁の肉厚を最大とする中心部と、前記中心部の両側に接続され前記接合用通路の延在方向に沿って前記中心部から離れるにしたがって前記中心部の肉厚を次第に減少させる２つの傾斜面とを含んで形成しておくことを特徴とする。

本発明では、２次成形における金型のゲートから射出口を通って接合用通路への溶融樹脂の射出時に、溶融樹脂は肉厚部に当たり、２つの傾斜面に案内されて肉厚部から離れる方向へ接合用通路内を流動していく。
この場合に、肉厚部は他の内壁部分に比べて熱容量が大きく、したがって、何ら部品点数および工数を増加させることなく、射出口に対向する内壁部分での孔の発生を抑制でき、内部空間側への樹脂漏れを防止する上で有利となる。

本実施の形態の製造方法で製造される中空成形品１０の一部を破断した斜視図である。 中空成形品１０の接合部１４の拡大斜視図である。 接合部１４を示す断面図である。 溶融樹脂３４が射出された場合の接合部１４の状態を示す断面図である。 実験結果を示す説明図である。

以下、本発明の製造方法の実施の形態を図面を用いて説明する。
本発明は、ＤＳＩ成形で成形される合成樹脂製の中空成形品に適用されるものであり、中空成形品の形状は、複雑な形状のものから簡単な形状のものまで種々提供され、また、考えられるが、本発明はその全てに適用可能である。
図１に示すように、中空成形品１０は、開口１２を有する半中空状の半中空部１４と、開口１２の縁の全周に設けられた接合部１６とを有する２つの半中空体１８から構成されている。
２つの半中空体１８の接合部１６が接合されることで、半中空部１４は中空部となり、それらの内部に内部空間２０が形成される。
一対の半中空体１８の接合部１６は凹部２２を有しており、各接合部１６が合わされることでそれら凹部２２により開口１２の全長にわたって接合用通路２４が形成されている。

図２に示すように、接合用通路２４は、中空部側（内部空間２０側）に位置する内壁２６と、この内壁２６に対向する外壁２８とを含んで形成される。
また、図１に示すように、各接合部１６が合わされることで、接合用通路２４の形成と同時に、外壁２８の箇所に、接合用通路２４に溶融樹脂３４を射出する射出口３０が接合用通路２４の延在方向に間隔をおいて複数形成される。
そして、金型のゲート３２から射出口３０を通って接合用通路２４に溶融樹脂が射出されることで接合部１６が接合され、合成樹脂製の中空成形品１０が構成されている。
なお、図１、図２において符号３４は、接合用通路２４に射出、充填された溶融樹脂を示している。

次に、製造方法について説明すると、ＤＳＩ成形では、１次成形において、開口１２の縁に接合部１６を有する２つの半中空体１８を射出成形する。
そして、２次成形において、２つの半中空体１８の接合部１６を合わせ、それら接合部１６に形成された接合用通路２４に溶融樹脂３４を射出して接合部１６相互を接合する。

上述のように、２次成形において接合部１６が合わされる２つの半中空体１８の温度は高く、樹脂が完全に硬化した状態となっていないため、射出口３０に対向する接合用通路２４の壁部は、ゲート３２から射出される溶融樹脂３４の熱量によって溶けやすい。
そこで、本実施の形態では、図３に示すように、１次形成において、射出口３０に対向する内壁２６の箇所に、接合用通路２４内で射出口３０に向かって膨出する肉厚部３６を設けておく。
肉厚部３６は、溶融樹脂３４の流れを円滑化するため、中心部３６Ａの肉厚を最大とし、中心部３６Ａから離れるにつれて肉厚を次第に減少させて形成する。
すなわち、肉厚部３６は、射出口３０の中心線の延長上に位置し内壁２６の肉厚を最大とする中心部３６Ａと、中心部３６Ａの両側に接続され接合用通路２４の延在方向に沿って中心部３６Ａから離れるにしたがって中心部３６Ａの肉厚を次第に減少させる２つの傾斜面３６Ｂとを含んで形成しておく。
射出口３０から接合用通路２４を見て２つの傾斜面３６Ｂの中心部３６Ａから離れる方向における端部は射出口３０の輪郭の外側に位置しており、射出口３０から射出される溶融樹脂３４を肉厚部３６で受けるようにしている。

本実施の形態では、図３に示すように、各傾斜面３６Ｂが内壁２６に対して傾斜する角度θを１０度とし、射出口３０から射出される溶融樹脂３４の流れの円滑化を図っている。
また、肉厚部３６の中心部３６Ａは、溶融樹脂３４の流れを円滑化するため、内壁２６と外壁２８との間の距離の１／２以下の寸法で膨出させることが好ましい。
各傾斜面３６Ｂは、平面で形成してもよく、あるいは、凹状の湾曲面で形成してもよい。

本実施の形態では、図４に示すように、２次成形における金型のゲート３２から射出口３０を通って接合用通路２４への溶融樹脂３４の射出時に、溶融樹脂３４は肉厚部３６に当たり、２つの傾斜面３６Ｂに案内されて肉厚部３６から離れる方向へ接合用通路２４内を流動していく。
この場合に、肉厚部３６は他の内壁２６部分に比べて熱容量が大きくなっている。
したがって、溶融樹脂３４により肉厚部３６の壁部が射出口３０からの溶融樹脂３４により溶かされて接合用通路２４内に流出したとしても、射出口３０に対向する内壁２６部分での孔の発生を抑制できる。
したがって、何ら部品点数および工数を増加させることなく、内部空間２０側への樹脂漏れを防止する上で有利となる。

次に実験結果について説明する。
図３に示すように、接合用通路２４の内径Ｄを４ｍｍ、内壁２６と外壁２８の厚さＴを１.５ｍｍ、肉厚部３６の中心部３６Ａの高さ（厚さ）Ｈを、２．５ｍｍ、３ｍｍ、３．０５ｍｍ、３．１ｍｍ、３．４ｍｍ、３．５ｍｍとし、傾斜面３６Ｂが内壁２６に対して傾斜する角度θを１０度として実験した。
実験結果を図５に示す。
高さを２．５ｍｍとした比較例では、内部空間２０側への樹脂漏れが見られた。
また、高さを３ｍｍ、３．０５ｍｍ、３．１ｍｍ、３．４ｍｍ、３．５ｍｍとした実施例１〜５では、内部空間２０側への樹脂漏れが見られなかった。
なお、高さを３．１ｍｍ、３．４ｍｍ、３．５ｍｍとした実施例３、４、５では、肉厚部３６が位置する内壁２６の箇所で内部空間２０側の壁面の変形が見られなかったが、高さを３ｍｍ、３．０５ｍｍとした実施例１、２では、肉厚部３６が位置する内壁２６の箇所で内部空間２０側の壁面の変形が見られた。
なお、用いる樹脂や、射出圧、角度θなどによって以上の実験結果は異なるものとなるが、肉厚部３６の中心部３６Ａの高さ（厚さ）Ｈを、内壁２６と外壁２８の厚さＴの２倍〜２．０５倍以上とすると、内部空間２０側への樹脂漏れを防止する上で有利となる。

１０……中空成形品、１２……開口、１４……半中空部、１６……接合部、１８……半中空体、２４……接合用通路、２６……内壁、２８……外壁、３０……射出口、３４……溶融樹脂、３６……肉厚部、３６Ａ……中心部、３６Ｂ……傾斜面。

Claims (4)

1. １次成形により、開口を有する半中空状の半中空部と、前記開口の縁の全周に設けられた接合部とを有する２つの半中空体を成形し、
   ２次成形により、２つの半中空体の前記接合部どうしを合わせて２つの半中空部を中空部とし、かつ、それら接合部の間に、前記中空部側に位置する内壁とこの内壁に対向する外壁とを含んで形成された前記開口の縁の全長にわたって延在する接合用通路に溶融樹脂を充填することにより前記２つの半中空体の各接合部を接合し、
   前記接合用通路への溶融樹脂の充填は、前記外壁に設けられた射出口から溶融樹脂を前記接合用通路に射出することで行なわれるＤＳＩ成形で中空体を成形する製造方法であって、
   前記射出口に対向する前記内壁の箇所に、前記接合用通路内で前記射出口に向かって膨出した肉厚部を設けておき、
   かつ、前記肉厚部を、前記射出口の中心線の延長上に位置し前記内壁の肉厚を最大とする中心部と、前記中心部の両側に接続され前記接合用通路の延在方向に沿って前記中心部から離れるにしたがって前記中心部の肉厚を次第に減少させる２つの傾斜面とを含んで形成しておく、
   ことを特徴とするＤＳＩ成形で中空体を成形する製造方法。
2. 前記各傾斜面が前記内壁に対して傾斜する角度は１０度である、
   請求項１記載のＤＳＩ成形で中空体を成形する製造方法。
3. 前記肉厚部の前記中心部は、前記内壁と前記外壁との間の距離の１／２以下の寸法で膨出されている、
   請求項１または２記載のＤＳＩ成形で中空体を成形する製造方法。
4. 前記射出口から前記接合用通路を見て前記２つの傾斜面の前記中心部から離れる方向における端部は前記射出口の輪郭の外側に位置している、
   請求項１記載のＤＳＩ成形で中空体を成形する製造方法。

Images