JP2016028863A

JP2016028863A - インサート成形品

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Publication number: JP2016028863A
Application number: JP2014151667A
Authority: JP
Inventors: 克己平山; Katsumi Hirayama; 博文近藤; Hirobumi Kondo; 信行田積; Nobuyuki Tazumi; 和彦永留; Kazuhiko Nagatome
Original assignee: Ebisuya Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Ebisuya Kagaku Kogyo KK
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2034-07-25
Also published as: JP6096151B2

Abstract

【課題】内面が複雑な形状であっても容易に成形することができるとともに、２次成形時の金型に対する位置合せが不要で、しかも外観の見映えを損なうことなく、溶融樹脂の射出によって損傷することを未然に防ぐことができるインサート成形品を提供すること。
【解決手段】外層を形成する１次射出成形品１１と、内層を形成する２次射出成形品１２とを備えてなり、予め成形された１次射出成形品１１をその外面が金型キャビティ面２１と接するように金型２０内に配置し、この１次射出成形品１１の内面の所定部位に向けて２次射出成形品１２を成形するための溶融樹脂を射出することで１次射出成形品１１と２次射出成形品１２とを熱融着により一体化してなる蓋３（インサート成形品）であって、１次射出成形品１１の内面の所定部位に、該所定部位の周辺部位よりも肉厚が厚い厚肉部１３を形成して、射出された溶融樹脂をその厚肉部１３で受け止めるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内層と外層とが異なる射出成形品で構成されるインサート成形品に関し、特に、予め成形された１次射出成形品を金型内にインサートした後に２次射出成形の実施により１次射出成形品と２次射出成形品とを熱融着により一体化したインサート成形品に関するものである。

従来、インサート成形品として、１次射出成形品で内層を形成するとともに、２次射出成形品で外層を形成するようにしたものがある。
かかるインサート成形品においては、予め成形した１次射出成形品を金型内に配置し、この１次射出成形品の外面に向けて２次射出成形品を成形するための溶融樹脂を射出することで熱融着させて１次射出成形品と２次射出成形品とを一体化するようにされている。

また、樹脂層を表面に有する表皮材を金型内に配置し、金型キャビティ内にコア材の溶融樹脂を充填して表皮材とコア材とを熱融着により一体的に成形する張り合わせ成形方法による成形品もある（例えば、特許文献１参照）。

特許第３６９０１５４号公報

しかしながら、内層が１次射出成形品で外層が２次射出成形品である従来のインサート成形品では、以下の（１）〜（３）のような問題点がある。
（１）２次射出成形品の射出成形時において、１次射出成形品の内面を金型にほとんど隙間なく密着させる必要があり、１次射出成形品の内面が複雑な形状、例えば、１次射出成形品の内面にねじ山などの突起があるような場合、金型との間に隙間をなくすのが困難であり、隙間があると、その隙間の部分において、２次射出成形時の射出圧力により１次射出成形品が変形するおそれがある。
（２）例えば、蓋と容器本体とがねじ嵌合により組み立てられる容器に適用するにあたり、ねじ操作方向の位置合せを必要とする場合は、金型内に１次射出成形品をねじ操作方向にずれることなく配置する必要があり、位置決め手段を設けるなどの対策を講じなければならず、金型構造等の複雑化を招く。
（３）２次射出成形品を成形するための溶融樹脂を射出する射出ゲートは、通常、２次射出成形品の天面中央部又はその近辺に設けられるのが一般的であるため、溶融樹脂注入跡が２次射出成形品の表面、つまりインサート成形品の外面の目立つ箇所に残るために外観を損ない、化粧品用の容器などのような外観の見映えを重視するようなものにおいては商品価値の著しい低下を招く。なお、２次射出成形品の天面中央部又はその近辺以外の位置に射出ゲートを設けた場合は、成形性が悪くなり、成形歩留りが低下する。

また、張り合わせ成形方法による成形品では、一般的に肉厚が薄めとされる表皮材に向けて２次射出成形品であるコア材を成形するための溶融樹脂が射出されるため、表皮材が溶融樹脂の射出によって損傷するおそれがあるという問題点がある。

本発明は、上記従来のインサート成形品の有する問題点に鑑み、内面が複雑な形状であっても容易に成形することができるとともに、２次成形時の金型に対する位置合せが不要で、しかも外観の見映えを損なうことなく、溶融樹脂の射出によって損傷することを未然に防ぐことができるインサート成形品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のインサート成形品は、外層を形成する１次射出成形品と、内層を形成する２次射出成形品とを備えてなり、予め成形された１次射出成形品をその外面が金型キャビティ面と接するように金型内に配置し、この１次射出成形品の内面の所定部位に向けて２次射出成形品を成形するための溶融樹脂を射出することで１次射出成形品と２次射出成形品とを熱融着により一体化してなるインサート成形品であって、１次射出成形品の内面の所定部位に、該所定部位の周辺部位よりも肉厚が厚い厚肉部を形成してなることを特徴とする。

この場合において、厚肉部が受け止める溶融樹脂の射出圧力によって１次射出成形品の外面に金型キャビティ面を転写することができる。

本発明のインサート成形品によれば、２次射出成形の実施でインサート成形品の内層が２次射出成形品によって形成されるので、内面が複雑な形状であっても容易に成形することができるとともに、２次成形時の金型に対する位置合せが不要となる。
また、２次射出成形品を成形するための溶融樹脂は、１次射出成形品の内面に向けて射出されるので、溶融樹脂注入跡がインサート成形品の外面に残るようなことがなく、外観の見映えを損なうようなことがない。
また、１次射出成形品の内面の所定部位には、該所定部位の周辺部位よりも肉厚が厚い厚肉部が形成されているので、射出された溶融樹脂がその厚肉部で受け止めるようにすることによって、溶融樹脂の射出によって１次射出成形品が損傷することを未然に防ぐことができる。

また、厚肉部が受け止める溶融樹脂の射出圧力によって１次射出成形品の外面に金型キャビティ面を転写することにより、１次射出成形品の外面に加飾模様を容易に形成することができる。

本発明の一実施形態に係るインサート成形品としての蓋が装備された容器を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を破断して表す正面図である。同蓋を構成する射出成形品を示す図で、（ａ）は蓋の外層を形成する１次射出成形品の縦断面図、（ｂ）は蓋の内層を形成する２次射出成形品の縦断面図である。同蓋のインサート成形を示す図で、金型開状態で１次射出成形品を雌型のキャビティ面に接触するように配置した状態図である。同蓋のインサート成形を示す図で、金型閉状態図である。同蓋のインサート成形を示す図で、２次射出成形実施状態図である。

次に、本発明のインサート成形品の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、例えば、化粧品用の容器における蓋に本発明のインサート成形品が適用された例であるが、勿論これに限定されるものではない。

＜容器の概略説明＞
図１（ａ）及び（ｂ）に示される容器１は、容器本体２に対し蓋３がねじ嵌合により組み立てられて構成されている。
容器本体２は、有底筒状を呈しており、その上部外周面に雄ねじ４が形成されている。
蓋３は、容器本体２の雄ねじ４に螺合する雌ねじ５を有する外観視八角形状の筒状部３ａに、容器本体２の開口を覆うドーム状部３ｂが段差部３ｃを介して一体的に連設されて構成されている。
容器本体２の開口端上には、容器本体２の開口を密着状態で塞ぐパッキン６が載置され、該パッキン６は、容器本体２に対する蓋３のねじ締付により、容器本体２の開口端と段差部３ｃとの間に挟まれて容器本体２の開口端上に載置された状態が保持されるようになっている。

＜蓋の詳細構造の説明＞
蓋３は、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマーやスチレン系熱可塑性エラストマー等の軟質樹脂（樹脂のブレンドも含む）からなる１次射出成形品１１と、例えば、ポリプロピレン等の硬質樹脂からなる２次射出成形品１２とが組み合わされて構成され、柔らかい肌触りや滑り止め効果を得ることができる比較的軟質の１次射出成形品１１で外層を形成するとともに、比較的硬質（剛性の高い）の２次射出成形品１２で内層を形成するようにしている。

＜１次射出成形品の説明＞
図２（ａ）に示されるように、１次射出成形品１１は、図示されない１次射出成形金型を用いて予め成形されるものであって、蓋３の筒状部３ａの外層を形成する筒状部外層壁１１ａに、蓋３のドーム状部３ｂの外層を形成するドーム状部外層壁１１ｂが段差部１１ｃを介して一体的に連設されて構成されている。
この１次射出成形品１１においては、筒状部外層壁１１ａから段差部１１ｃを経てドーム状部外層壁１１ｂの中央部近傍に至るまで略均一な比較的薄肉の肉厚ｔとされている。
ここで、肉厚ｔは、インサート成形品の用途等に合わせて任意の値に設定することができるが、肉厚ｔが２ｍｍを超える場合は、後述のインサート成形の際の雌型２０ｂ（キャビティ）の金型表面の形状に対する転写性が悪くなるため、転写を目的とする場合は、２ｍｍ以下に設定することが好ましい。

＜厚肉部の説明＞
ドーム状部外層壁１１ｂの内面の中央部には、その周辺部位の肉厚ｔよりも肉厚が厚い断面円形状で所定の抜き勾配が付された厚肉部１３が突出形成されている。
厚肉部１３の肉厚Ｔは、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度に設定するようにし、その周辺部位の肉厚ｔに対して、１．２ｔ〜４．０ｔ、好ましくは、１．５ｔ〜３．０ｔの範囲となるようにすることが好ましい。
すなわち、厚肉部１３の肉厚Ｔが、１．５ｍｍ未満であると、２次射出成形品１２の成形時に溶融樹脂の射出によって、１次射出成形品１１を構成する樹脂の一部が溶融することによる不具合が発生しやすく、この溶融樹脂の射出によって１次射出成形品１１が損傷することを免れるために射出圧力を下げなければならず、成形性の悪化を招くおそれがあり、一方、２．５ｍｍを超えると、１次射出成形品１１の成形時に成形不良、具体的には、厚肉部１３とその周辺部位との境界に過剰な曲げ応力が作用して割れや変形などの不具合が発生するおそれがある。

＜２次射出成形品の説明＞
図２（ｂ）に示されるように、２次射出成形品１２は、蓋３の筒状部３ａの内層を形成する筒状部内層壁１２ａに、蓋３のドーム状部３ｂの内層を形成するドーム状部内層壁１２ｂが段差部１２ｃを介して一体的に連設されて構成されている。
蓋３の筒状部３ａにおける雌ねじ５は、実質的に、２次射出成形品１２における筒状部内層壁１２ａの内面に刻設される。

次に、２次射出成形用の金型２０を用いた蓋３のインサート成形について主に図３〜図５を用いて以下に説明する。

＜インサート成形に用いる金型の説明＞
まず、金型２０の構造について説明する。
図３に示されるように、金型２０は、雄型２０ａと、この雄型２０ａに対して相対移動可能な雌型２０ｂとを組み合わせて構成されている。
雌型２０ｂは、加飾模様を付すための凹凸加工やダイヤカット面加工などの表面加工が施された金型キャビティ面２１を有している。
雌型２０ｂにおける蓋３の段差部３ｃに対応する部位、言い換えれば１次射出成形品１１の段差部１１ｃに対応する部位には、段差部２２が形成されている。
図４に示されるように、雄型２０ａは、雌型２０ｂに対して閉じられたときに、雌型２０ｂにセットされた１次射出成形品１１の厚肉部１３と対向して臨ませるように配置された射出ゲート２３を有しており、図示されない射出装置のノズルから押し出される２次射出成形品用の溶融樹脂がスプルー２４を介して射出ゲート２３から射出されるようになっている。
雄型２０ａと雌型２０ｂとが閉じられた状態においては、１次射出成形品１１と雄型２０ａとの間に、２次射出成形品１２と同一形状の空間部２５が生じるようにされている。

＜インサート成形の説明＞
以上に述べた金型２０を用いた蓋３のインサート成形は、以下のようにして行われる。
まず、図３に示されるように、予め成形された１次射出成形品１１におけるドーム状部外層壁１１ｂの外面が雌型２０ｂの金型キャビティ面２１と接するように１次射出成形品１１を雌型２０ｂ内に配置する。
次いで、図４に示されるように、雄型２０ａに対し雌型２０ｂを閉じる。
次いで、図４〜図５に示されるように、図示されない射出装置のノズルから押し出される２次射出成形品用の溶融樹脂Ｍを、スプルー２４及び射出ゲート２３を介して厚肉部１３に衝突させるように射出し、厚肉部１３で一旦受け止められた溶融樹脂Ｍを放射状に拡散させるようにして空間部２５内に流し込んで充填する。
これにより、１次射出成形品１１と２次射出成形品１２とが熱融着により一体化されるとともに、厚肉部１３が受け止める溶融樹脂Ｍの射出圧力の作用で１次射出成形品１１の外面が金型キャビティ面２１に押し付けられ、これによって１次射出成形品１１の外面に金型キャビティ面２１が転写されて、１次射出成形品１１の外面に加飾模様が形成される。
そして、冷却・固化後に、所定のアンダーカット処理を実施することにより、蓋３に対し雄型２０ａを離型し、その後、雌型２０ｂから蓋３を離型して、目的とするインサート成形品を得ることができる。

＜作用効果の説明＞
本実施形態のインサート成形品である蓋３によれば、以下の（１）〜（４）のような作用効果を得ることができる。
（１）２次射出成形の実施で蓋３の内層が２次射出成形品１２によって形成されるので、内面が雌ねじ５を有するような複雑な形状であっても容易に成形することができるとともに、２次成形時の金型（雄型２０ａ）に対する位置合せが不要となる。
（２）２次射出成形品１２を成形するための溶融樹脂は、１次射出成形品１１におけるドーム状部外層壁１１ｂの内面に向けて射出されるので、溶融樹脂注入跡が蓋３の外面に残るようなことがなく、外観の見映えを損なうようなことがない。
（３）１次射出成形品１１におけるドーム状部外層壁１１ｂの内面の中央部には、該中央部の周辺部位の肉厚ｔよりも肉厚が厚い厚肉部１３が形成され、射出された溶融樹脂がその厚肉部１３で受け止められるようにされているので、溶融樹脂の射出によって１次射出成形品１１が損傷することを未然に防ぐことができ、これにより、溶融樹脂の射出が１次射出成形品１１に及ぼす悪影響を排除できるため、成形樹脂温度や射出速度等を通常の射出成形と同等に設定することができる。
（４）射出された溶融樹脂が厚肉部１３で受け止められるようにされているので、１次射出成形品１１における筒状部外層壁１１ａからドーム状部外層壁１１ｂの中央部近傍に至るまで略均一な比較的薄肉の肉厚ｔとすることができ、厚肉部１３が受け止める溶融樹脂の射出圧力を利用した１次射出成形品１１の外面への金型キャビティ面２１の転写をよりスムーズに行うことができ、１次射出成形品１１の外面に加飾模様を容易に形成することができる。

以上、本発明のインサート成形品について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のインサート成形品は、内面が複雑な形状であっても容易に成形することができるとともに、２次成形時の金型に対する位置合せが不要で、しかも外観の見映えを損なうことなく、溶融樹脂の射出によって損傷することを未然に防ぐことができるという特性を有していることから、内層と外層とを異なる射出成形品で構成するもので、一方側が閉鎖され他方側が開放された例えば、半球状や有底筒状のような深みのある形状で、容器の身又は蓋のようなものに好適に適用することができる。

１容器
２容器本体
３蓋（インサート成形品）
１１１次射出成形品
１２２次射出成形品
１３厚肉部
２０金型
２０ａ雄型
２０ｂ雌型
２１金型キャビティ面

Claims

外層を形成する１次射出成形品と、内層を形成する２次射出成形品とを備えてなり、予め成形された１次射出成形品をその外面が金型キャビティ面と接するように金型内に配置し、この１次射出成形品の内面の所定部位に向けて２次射出成形品を成形するための溶融樹脂を射出することで１次射出成形品と２次射出成形品とを熱融着により一体化してなるインサート成形品であって、１次射出成形品の内面の所定部位に、該所定部位の周辺部位よりも肉厚が厚い厚肉部を形成してなることを特徴とするインサート成形品。
厚肉部が受け止める溶融樹脂の射出圧力によって１次射出成形品の外面に金型キャビティ面を転写したことを特徴とする請求項１記載のインサート成形品。