JP2020037206A - 複合射出成形方法及び複合射出成形装置 - Google Patents

複合射出成形方法及び複合射出成形装置 Download PDF

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Abstract

【課題】スキン層材料樹脂に与える熱エネルギの損失を少なくし、省エネタイプのサンドイッチ成形機を含む複合射出成形方法とすること。【解決手段】スキン層Sを形成するペレットをシリンダ34内でスクリュー36を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部45と、スキン層S中にコア層Cを形成するペレットをシリンダ4内でスクリュー6を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部15との溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層S、溶融状態で柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層等のコア層Cの成形に使用するものである。【選択図】図1

Description

本発明は、サンドイッチ成形等の複合射出成形方法に関するもので、特に、少なくとも、スキン層を形成するペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部とを具備し、スキン層射出部及び/またはコア層射出部に与える熱エネルギの損失及び成形時間を少なくし、省エネタイプのサンドイッチ成形機を含む複合射出成形方法及び複合射出成形装置に関するものである。
図10は特許文献1に示す従来のサンドイッチ成形用の射出成形機の動作原理を示し、図10(a)はスキン層射出部の作動状態を、図10(b)はコア層(発明の説明では『コア層』という場合もあるが、『コア層』はサンドイッチ成形のコア部分の名称であり、ここでは複数のコア層を意味するものである。)射出部の作動状態を示す平面図である。
図10において、第1の射出ユニット101は、スキン層材料樹脂108を射出するものである。第2の射出ユニット102はコア層材料樹脂109を射出するものである。キャビティ103は固定側金型104と可動側金型105とによって形成されている。
固定側金型104の樹脂注入口(スプルーブッシュ)104aには、固定型111が射出されており、この固定型111の先端のノズル口に対して切り替えバルブ110で、第1の射出ユニット101、第2の射出ユニット102の何れか一方のみが択一的に連通可能とされている。
そして、固定型111と第1の射出ユニット101とを連通させた状態で、第1の射出ユニット101のスクリュー106を前進させてスキン層材料樹脂108をキャビティ103内に所定量だけ射出し、次に、固定型111と第2の射出ユニット107とを連通させた状態で、第2の射出ユニット102のスクリュー102を前進させて、コア層材料樹脂109をキャビティ103内で未硬化状態にあるスキン層材料樹脂108中に射出・充填することで、スキン層内にコア層が詰った複合成形品を得るようになっている。特許文献2も同様の技術が開示されている。
特開平3−299884号公報 特開平5−269794号公報 特許第3274942号
特許文献1及び特許文献2の技術は、例えば、金型内で未硬化状態にあるスキン層材料樹脂108中にコア層材料樹脂109を射出し、充填することで、スキン層内にコア層が詰ったサンドイッチ成形品、即ち、複合成形品を得るようになっている。ところが、現実には、金型内で未硬化状態にあるスキン層材料樹脂108中にコア層材料樹脂109を射出・充填すると、キャビティ103内で未硬化状態にあるスキン層材料樹脂108が硬化を開始したり、スキン層の見栄えが悪くなったりするので、第1の射出ユニット101、第2の射出ユニット102の先端温度を上昇させるようにヒータを配設している。スキン層材料樹脂108が温度降下したときの熱エネルギをヒータによって確保する構成になっている。
特許文献3には、スキン層材料樹脂108及びコア層材料樹脂109は、エンジニアリングプラスチック(例えば、周知のPPS、PBT、PTO等が特に有効である)を使用し、スキン層材料樹脂108はコア層材料樹脂109よりも高い温度で用いるものである。即ち、スキン層材料樹脂108を低温成形し、コア層材料樹脂109を高温成形することにより、各材料の融着強度向上を図ることができ、収縮差による経時変化を各々のシリンダ温度で制御することができる。また、互いに融着しにくい樹脂同士の場合、コア層側を高温として、内部の形状に変化を与え、構造的に外さない形とすることができる。また、前述の製法で実施した時間差射出で生じる収縮差、スキン層とコア層との肉厚差を温度制御によって改善することもできる。
特許文献3は、固定型と可動型により形成された金型内に、第1の射出シリンダ101を介してスキン層材料樹脂108を射出した後このスキン層材料樹脂108が固化する前に、または同時射出において第2の射出シリンダ102からスキン層材料樹脂108とは異なる材料の例えば樹脂製の発泡材からなるコア層材料を射出することにより、スキン層材料はコア層材料の圧力によって押し広げられ、スキン層材料は金型の隅々まで完全に充填される。
したがって、スキン層材料の表面はヒケによる凹部やシワの発生がなく、良質な成形品を得ることができる。特許文献1及び特許文献2は同様の技術が開示されている。ところが、スキン層材料樹脂108の温度を、熱エネルギを供給して上昇させても、被成形体が形成されると、今度は被成形体を冷却し、与えた熱エネルギを冷却媒体に廃棄している。よって、それだけ、熱エネルギの無駄となる。
そこで、本発明は従来の問題点を解消すべくなされたもので、スキン層材料樹脂に与える温度制御において、同時にスキン層及びコア層を含むコア層の充填形成を行い、熱エネルギの損失を少なくし、かつ、射出成形時間を短くした省エネタイプのサンドイッチ成形機を含む複合射出成形方法及び複合射出成形装置の提供を課題とするものである。
請求項1の発明にかかる複合射出成形方法は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内で加熱しながらスクリューを回転し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内で加熱しながらスクリューを回転し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部と、前記スキン層射出部の溶融樹脂と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、それよりも溶融状態で柔らかくない溶融樹脂を、その内部のコア層の成形に使用する。
ここで、上記スキン層射出部は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、スキン層にはバージン材が使用される。
また、上記コア層射出部は、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、再生材が使用される。
特に、上記コア層射出部は、コア層が1層のみでなく、複数層の場合も存在する。
そして、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、それよりも柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層の成形に使用するもので、両合成樹脂の軟化温度以上でスキン層と1以上の層からなるコア層を形成する。このとき、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、流動性に富む溶融状態の柔らかい溶融樹脂、即ち、温度の高いものでスキン層を形成し、溶融状態でありながら、それよりも柔らかくない流動性に欠く溶融樹脂、即ち、温度の低いものでコア層を形成し、しかもコア層が芯となっており、温度の排出がコア層からスキン層に向かって行われる。
更に、前記コア層の温度を前記スキン層の温度以下とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、前記スキン層の流れの中で前記コア層を射出するものである。
請求項2の発明にかかる複合射出成形方法は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転させながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部と、前記スキン層射出部の溶融樹脂と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、前記スキン層射出部と同時または前記スキン層射出部の射出から遅れて、前記金型の前記スキン層に射出した溶融樹脂は、溶融状態で高温度の流動性に富む溶融樹脂をスキン層の成形に、溶融状態でありながら低温度の溶融樹脂を前記スキン層に包まれた流動性に欠くコア層の成形に使用する。
ここで、上記スキン層射出部は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転させながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、バージン材が使用される。
また、上記コア層射出部は、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて機構であり、通常、再生材が使用される。
特に、上記コア層射出部のコア層は、1層のみでなく複数層の場合も存在する。
そして、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、流動性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層の成形に使用するとは、合成樹脂の軟化温度以上でスキン層とコア層を形成する。このとき、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、温度の高いもので流動性に富むスキン層を形成し、温度の低いもので流動性に欠くコア層を形成するものである。
コア層の温度をスキン層の温度以下とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を射出するものである。
請求項3の発明にかかる複合射出成形方法は、シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを加熱し、前記ペレットを溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出し、それをコア層とするコア層射出部と、前記コア層射出部から送給された前記コア層の溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギを供給されてスキン層の温度を上昇させる前記コア層射出部に直列形成されたスキン層射出部と、前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
ここで、上記コア層射出部は、シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを加熱し、前記ペレットを溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出したコア層を形成する。
上記スキン層射出部は、前記コア層射出部から送給された前記コア層の溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギを供給されてスキン層の温度を上昇させる前記コア層射出部に直列形成されたものである。
特に、上記コア層射出部のコア層は、1層のみでなく複数層の場合も存在する。
そして、前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
更に、前記コア層の温度を前記スキン層の温度以下とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
更にまた、上記コア層射出部から送給された前記コア層の溶融樹脂の温度に熱エネルギを供給する熱源は、スキン層の温度を上昇させるもので、熱エネルギ源とすることができる。
そして、前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とするとは、前記コア層の温度の方が、前記スキン層の温度よりも低いことを意味する。
請求項1の発明の複合射出成形方法は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内で加熱しながらスクリューを回転させ、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部との溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層、溶融状態で流動性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部の等のコア層の成形及びコア層を芯とするものである。
したがって、スキン層射出部でスキン層を形成し、その後、コア層射出部でコア層を形成するという直列制御ではなく、スキン層射出部及びコア層射出部の射出時間が互いにかぶっているから、射出成形時間を短くできる。
また、スキン層材料樹脂に与える温度制御において、複数回スキン層の温度を上昇させて、その後、全体の冷却を行うという熱エネルギの無駄が生じないから、省エネタイプのサンドイッチ成形及びそのサンドイッチ成形を含む複合射出成形方法を行うことができる。
このとき、スキン層射出部は射出する溶融樹脂温度がコア層射出部よりも高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層に用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層は、容易に転写でき、見栄えもよくなる。この現象はスキン層の温度が低下しても暫く継続する反応である。更に、本発明は、スキン層射出部を射出し、スキン層射出部のスキン層でコア層を包むものであるから、スキン層の見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層に発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。いずれにせよ、スキン層としては、コア層に発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。
前記スキン層射出部及び/またはコア層射出部で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用することができる。また、コア層射出部は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層が転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層とコア層の温度は、金型によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層の見栄えが良くなる。なお、切り替えバルブを設ける必要性がなくなる。特に、前記スキン層射出部で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用するものである。
特に、コア層の温度を低く、スキン層の温度を高く設定することにより、温度勾配をコア層の温度以下にでき、温度エネルギーの排出がスキン層から外部の金型に排出される。即ち、特定の速度で圧力をかけてスキン層をスキン層射出部で射出成形する。スキン層はスキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その連続した流れの中で後から温度の低いコア層の合成樹脂が追う構造となっている。
特に、この発明の複合射出成形方法は、高速化が可能であるから、ハイスピード生産システム化することができる。
請求項2の発明の複合射出成形方法は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部と前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融温度により、前記スキン層射出部と同時または前記スキン層射出部の射出から遅れて、前記金型の前記スキン層に射出した溶融樹脂は、高温度の溶融樹脂をスキン層の成形に、低温度の溶融樹脂を前記スキン層に包まれた内部の層の成形及びコア層を芯とする熱容量体として機能するものである。
したがって、スキン層射出部でスキン層を形成し、その後、コア層射出部でコア層を形成するという直列制御ではなく、スキン層射出部及びコア層射出部の射出時間が互いにかぶっているから、射出成形時間を短くできる。
また、スキン層材料樹脂に与える温度制御において、複数回スキン層の温度を上昇させて、その後、全体の冷却を行うという熱エネルギの無駄が生じないから、省エネタイプのサンドイッチ成形を行うことができる。
このとき、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融樹脂温度の設定温度をスキン層の成形に、設定温度以下の溶融樹脂をその内部のコア層の成形に使用するもので、両合成樹脂の軟化温度以上でスキン層とコア層を形成する。 このとき、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で温度の高いものでスキン層を形成し、溶融状態で温度の低いものでコア層を形成するものである。特に、前記スキン層射出部で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用するものである。
スキン層射出部は溶融樹脂温度がコア層射出部よりも溶融状態で温度が高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層に用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層は、容易に転写でき、見栄えもよくなる。更に、本発明は、スキン層射出部を外表面から射出し、スキン層射出部からのスキン層でコア層を包むものであるから、スキン層の見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層に発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。いずれにせよ、スキン層としては、コア層に発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。
前記スキン層射出部及び/またはコア層射出部で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用することができる。また、コア層射出部は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層が転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層とコア層の温度は、金型によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層の見栄えが良くなる。なお、切り替えバルブを設ける必要性がなくなる。
特に、コア層の温度を低く、スキン層の温度を高く設定することにより、温度勾配をコア層の温度をスキン層以下にでき、温度エネルギーの排出がスキン層から外部の金型に排出される。即ち、特定の速度で圧力をかけてスキン層をスキン層射出部で射出成形する。 スキン層はスキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その連続した流れにコア層の合成樹脂が追う構造となっている。特に、この発明の複合射出成形方法は、高速化が可能であるから、ハイスピード生産システム化することができる。
請求項3の発明の複合射出成形方法は、シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを加熱、溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度でコア層射出部から射出したコア層と、送給された前記コア層の溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギを供給し、スキン層の温度を上昇させる前記コア層射出部に直列形成された前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
したがって、スキン層射出部は射出する溶融樹脂温度がコア層射出部よりも高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層に用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層は、容易に転写でき、見栄えもよくなる。この現象はスキン層の温度が低下しても暫く継続する反応である。更に、本発明は、スキン層射出部を射出し、スキン層射出部のスキン層でコア層を包むものであるから、スキン層の見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層に発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。いずれにせよ、スキン層としては、コア層に発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。
そして、前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
更に、前記コア層の温度を前記スキン層の温度以下とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
更にまた、コア層の温度を低く、スキン層の温度を高く設定することは、金型で成形した熱エネルギがスキン層のみを冷却の対象とし、スキン層から金型に熱伝統し、冷却できればよい。
特に、この発明の複合射出成形装置は、高速化が可能であるから、ハイスピード生産システム化することができる
図1は本発明の実施の形態1における複合射出成形方法の概略平面図である。 図2は図1の切断線A−Aによる断面構成図である。 図3は図1の切断線B−Bによる断面構成図である。 図4は本発明の実施の形態1のスキン層及びコア層を射出する複合射出成形方法の構成図である。 図5は本発明の実施の形態1の複合射出成形方法のコア層を形成初期の説明図である。 図6は本発明の実施の形態1の複合射出成形方法のコア層を形成途中の説明図である。 図7は本発明の実施の形態1の複合射出成形方法のコア層及びスキン層の形成中の説明図である。 図8は本発明の実施の形態1の複合射出成形方法のコア層及びスキン層の形成完了の説明図である。 図9は本発明の実施の形態2の複合射出成形方法のコア層及びスキン層の断面図及びその切断線D−Dによる断面図である 図10は従来の射出成形金型を示し、(a)はスキン層を形成途中の説明図、(b)は射出成形金型のスキン層を形成終了の説明図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態において、図示の同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここではその重複する説明を省略する。
[実施の形態1]
図1は本実施の形態の複合射出成形方法の切断線A−Aで切断した図2に示す断面構成図において、本実施の形態の複合射出成形方法は、基本的構成を図1のコア層射出部15に示す説明図の如く構成されている。
図1乃至図4において、複合射出成形装置の図2の機台1は、コンクリートベース等の上に設ける鉄性の基体で、一般の射出成形機の基体と同様である。型締め装置2は機台1に固定され、図示しない油圧で成形金型3を駆動し、1対の金型、即ち、上金型3A及び下金型3Bを開閉するものである。
主シリンダ4はその外周に配設した外部ヒータ5によって加熱される加熱筒であり、主スクリュー6は主シリンダ4の内部の合成樹脂材料を、その長さ方向の中心軸を中心に回転及び中心軸に沿って往復動するものである。
主スクリュー6に配設した簡略化して示す逆流防止弁7は、外部ヒータ5によって加熱したペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するときと、主スクリュー6を往復動したときに、逆流が生じないように逆流防止機能を有している。
ホッパ8は合成樹脂材料のペレットを供給するものであり、ペレットシリンダ11に収容されたペレットスクリュー10は、ペレット駆動用電動モータ9によって外部ヒータ5によってスキン層Sを形成するペレットを加熱し、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する主シリンダ4に供給される。
主駆動用モータ13は、主シリンダ4の同軸として配設され、主スクリュー6の中心軸に直結されている。外部ヒータ5によって加熱され、溶かされたペレットを主スクリュー6によって移動させられ、ペレット駆動用電動モータ9はペレットスクリュー10を回転させ、スキン層Sを形成するペレットを主スクリュー6側に移動させる。
ここでスキン層Sを形成するペレットを主シリンダ4内で主スクリュー6を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かしたペレットを必要に応じて射出するコア層射出部15を構成している。
主シリンダ4の主駆動用モータ13の反対側端部には、徐々に径を絞って形成したノズル14を有している。主駆動用モータ13側の射出シリンダ12は、油圧制御により前記ペレットを溶かした溶融樹脂を金型3のキャビティに射出するものである。
本実施の形態のコア層射出部15は、スキン層Sを形成するペレットを主シリンダ4内で主スクリュー6を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、PPS、PBT、PTO等のエンジニアリングプラスチックまたはその再生材が使用される。
図1の本実施の形態の複合射出成形装置の切断線B−Bで切断した図3に概略正面を示す構成図において、基本的構成はスキン層射出部45に示す説明図の如く構成されている。
図1乃至図4において、主シリンダ34はその外周に配設した外部ヒータ35によって加熱される加熱筒であり、主スクリュー36は主シリンダ34の内部の合成樹脂材料を、その長さ方向の中心軸を中心に回転及び往復動するものである。
主スクリュー36に配設した逆流防止弁37は、外部ヒータ35によって加熱したペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するときと、主スクリュー36を中心軸方向に往復動したときに、逆流が生じないように逆流を防止するものであるが、その仔細は省略する。
ホッパ38は合成樹脂材料のペレットを供給するものであり、ペレットシリンダ41に収容されたペレットスクリュー40は、ペレット駆動用電動モータ39によって外部ヒータ35でスキン層Sを形成するペレットを加熱し、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する主シリンダ34に供給される。
主駆動用モータ33は、主シリンダ34の同軸上に配設され、主スクリュー36の中心軸に直結されている軸を有し、外部ヒータ35によって加熱されて、溶かされたペレットを主スクリュー36に沿って移動させ、ペレット駆動用電動モータ39はペレットスクリュー40を回転させ、スキン層S形を形成するペレットを主スクリュー36に移動させる。
ここでスキン層Sを形成するペレットを主シリンダ34内で主スクリュー36を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部45を構成している。
主シリンダ34の主駆動用モータ33の反対側端部は、ノズル44として、徐々に径を絞っている。主駆動用モータ33側の射出シリンダ32は、油圧制御によりペレットを溶かした溶融樹脂を射出するものである。
本実施の形態のスキン層射出部45は、スキン層Sを形成するペレットを主シリンダ34内で主スクリュー36を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する構成をしている。
また、スキン層射出部45は、スキン層Sを形成するペレットを主シリンダ34内で主スクリュー36を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、PPS、PBT、PTO等のエンジニアリングプラスチックまたはそのバージン材が使用される。
ここで、図1乃至図6を用いて本実施の形態の複合射出成形方法の動作について説明する。
まず、ホッパ8にコア層Cを形成する再生材のペレットを供給し、主駆動用モータ13を駆動し、主シリンダ4内で主スクリュー6を回転しながら外部ヒータ5で加熱し、ペレットを溶かし、溶かしたペレットを必要に応じて射出する状態を維持する。なお、本発明を実施する場合のコア層Cの層数は、格別特定されるものではなく1以上であればよい。
同時に、ホッパ38にスキン層Sを形成するバージン材のペレットを供給し、主駆動用モータ33を駆動し、主シリンダ34内で主スクリュー36を回転しながら外部ヒータ35で加熱し、ペレットを溶かし、溶かしたペレットを必要に応じて射出する状態を維持する。
図1乃至図7に示すように、スキン層射出部45のノズル44及びコア層射出部15のノズル14が閉から、スキン層射出部45のノズル44及びコア層射出部15のノズルを開とし、スキン層射出部45からスキン層Sを、コア層射出部15のノズル14からコア層Cを含む層を射出する。
このとき、スキン層射出部45から射出する溶融樹脂と、コア層射出部15から射出する溶融樹脂とは、スキン層射出部45から射出する溶融樹脂の温度が最初高く、スキン層射出部45の温度とは温度勾配が低くなっており、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層S、溶融状態で柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層等のコア層Cの成形に使用できる。
図4においては、射出シリンダ32によりスキン層射出部45のノズル44からスキン層S及びコア層Cに同士に射出されると、流動性に富む柔らかい樹脂材料の流体抵抗が小さいことから流れを先導し、流動性に欠く柔らかくない樹脂材料の外周に移動する。このとき、スキン層Sと金型との流体抵抗も小さいから、スキン層Sがコア層Cを包み込むように形成される。これは、スキン層射出部45から射出する溶融樹脂と、コア層射出部15から射出する溶融樹脂とは同一温度とし、スキン層射出部45から射出する溶融樹脂と、コア層射出部15から射出する溶融樹脂が同一時間に射出した場合は同一結果が得られた。
また、スキン層射出部45から射出する溶融樹脂と、コア層射出部15から射出する溶融樹脂との同一の柔らかさとは、基本的には温度に基づいたものであり、同様な結果を得た。特に、スキン層射出部45から射出するタイミングをコア層射出部15から射出する場合、スキン層射出部45の射出口を中心にし、その中心にコア層射出部15から射出する射出口を配設したものであるから、コア層をスキン層Sで包んだ状態で形成される。
溶融樹脂の温度は、ノズル14及び/またはノズル44、固定側金型のスプルーブッシュ49の保持された固定型51、ゲート27,48等に温度等の物理的性状を検出するセンサが配設されている。
詳しくは、スキン層射出部45側の射出シリンダ32によってロッド46が主スクリュー36の中心軸に沿って平行に移動すると、嵌合孔47に入ったとき、ゲート48を閉じる。また、ロッド46が主スクリュー36の中心軸に沿って平行に移動すると、嵌合孔47が離れたとき、ゲート48を開とする。
また、コア層射出部15側の射出シリンダ12によってロッド16が主スクリュー6の中心軸に沿って平行に移動すると、ゲート27を閉じる。そして、ロッド16が主スクリュー6の中心軸に沿って平行に移動すると、ゲート27,48を開とする。但し、コア層射出部15側の射出される樹脂は、ランナー26を介してスキン層射出部45に供給している。
図5乃至図7のように、コア層射出部15からコア層Cを、スキン層射出部45からスキン層Sを射出すると、両者が同時であっても、スキン層Sが柔らかく、流動性が高いと、キャビティの面の流体抵抗が小さく接触するから、外面にスキン層Sが形成される。 例え、コア層射出部15からコア層C、スキン層射出部45からスキン層Sを同時に射出しても、コア層Cの体積が増加するとき、スキン層Sとして体積を最小限に維持するには球体となって安定しようとする。ところが、スキン層Sはキャビティの面の流体抵抗が小さく、また、体積を最大で維持しようとするが、コア層Cには潜り込まないので、スキン層Sの中にコア層Cが形成された形態となる。
初期の段階でスキン層Sの中にコア層Cが形成された形態となると、爾後は、ゴム風船に空気を入れるときのように、スキン層Sは順次膨らみ、図6及び図7のようにスキン層Sが大きくなる。
発明者らの実験によれば、コア層射出部15からコア層C、スキン層射出部45からスキン層Sを同時に射出するよりも、射出成形の最初からコア層Cをスキン層射出部45のスキン層Sで包み込むのが望ましい。
また、スキン層射出部15から射出する溶融樹脂の温度が最初は高く設定されていても、徐々に金型3及びコア層等のコア層Cに熱が伝わるから、冷却水等の冷却媒体で冷却されるよりも、スキン層射出部45は溶融樹脂温度がコア層射出部15よりも温度が高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層Cに用いたときには機械的強度が高くなる。
特に、温度が高いスキン層Sは、容易に転写でき、見栄えもよくなる。また、スキン層射出部45を外表面から射出し、スキン層射出部45からのスキン層Sでコア層Cを包むものであるから、スキン層Sの見栄えが良くなり、更に、コア層Cであるコア層に発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。
いずれにせよ、スキン層Sとしては、コア層Cに発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性、シボを付して滑りを防止した全体意匠の良い成形とすることもできる。
加えて、スキン層射出部45及び/またはコア層射出部15で射出した溶融樹脂温度を、再加熱することなく使用できる。また、コア層射出部15は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層Sが転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層Sとコア層Cの温度は、金型によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層Sの見栄えが良くなる。なお、従来例のように、切り替えバルブ110(図8参照)を設ける必要性がなくなる。
スキン層Sを形成するペレットを主シリンダ34内で主スクリュー36を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部45と、スキン層S中にコア層Cを形成するペレットを主シリンダ4内で主スクリュー6を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部15と、スキン層射出部45の溶融樹脂とコア層射出部15の溶融樹脂の溶融温度により、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層Sの成形に、柔らかくない溶融樹脂をその内部のスキン層Sの成形に使用する。
本実施の形態の複合射出成形方法は、スキン層Sを形成するペレットを主シリンダ34内で主スクリュー36を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部45と、前記スキン層S中にコア層Cを形成するペレットを主シリンダ4内で主スクリュー6を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部15との溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層S、溶融状態で柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層等のコア層Cの成形に使用するものである。
このとき、スキン層射出部45は溶融樹脂温度がコア層射出部15よりも温度が高いと、見栄え良く転写し、更に、ガラス繊維等をコア層Cに用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層Sは、容易に転写でき、見栄えもよくなる。
更にまた、本発明は、スキン層射出部45を外表面から射出し、スキン層射出部45からのスキン層Sでコア層Cを包むものであるから、スキン層Sの見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層Cに発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。
いずれにせよ、スキン層Sとしては、コア層Cに発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性、滑りを防止した表面の製品を成形することもできる。
前記スキン層射出部45及び/またはコア層射出部15で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用することができる。また、コア層射出部15は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層Sが転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層Sとコア層Cの温度は、金型3によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層Sの見栄えが良くなる。なお、切り替えバルブ110を設ける必要性がなくなる。
ところで、上記実施の形態では、溶融状態で流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層S、溶融状態で流動性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層Cの成形に使用するものであるが、本発明を実施する場合には、スキン層射出部45の溶融樹脂とコア層射出部15の溶融樹脂の溶融温度により、スキン層射出部と同時またはスキン層射出部の射出から遅れて、金型のスキン層Sに射出した溶融樹脂は、高温度の溶融樹脂をスキン層Sの成形に、低温度の溶融樹脂を前記スキン層Sに包まれたコア層Cの成形に使用することもできる。
即ち、スキン層射出部45とコア層射出部15の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層Sの成形に、溶融状態で流動性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層Cの成形に使用するもので、両合成樹脂の軟化温度以上でスキン層Sとコア層Cを形成する。このとき、スキン層射出部45とコア層射出部15の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、温度の高いものでスキン層Sを形成し、温度の低いものでコア層Cを形成するものである。特に、スキン層射出部45で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用するものである。
本実施の形態の複合射出成形方法は、スキン層Sを形成するペレットを主シリンダ34内で主スクリュー36を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部45と、前記スキン層S中にコア層Cを形成するペレットを主シリンダ4内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部15と、スキン層射出部45の溶融樹脂とスキン層射出部45の溶融樹脂の溶融温度により、スキン層射出部45と同時またはスキン層射出部45の射出から遅れて、金型3のスキン層Sに射出した溶融樹脂は、溶融状態で高温度の溶融樹脂をスキン層Sの成形に、溶融状態で低温度の溶融樹脂を前記スキン層Sに包まれたコア層Cの成形に使用するものである。
また、本実施の形態の複合射出成形方法は、スキン層Sを形成するペレットを主シリンダ34内で主スクリュー36を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部45と、スキン層S中にコア層Cを形成するペレットを主シリンダ4内で主スクリュー6を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部15とスキン層射出部45とコア層射出部15の溶融樹脂の溶融温度により、スキン層射出部45と同時またはスキン層射出部45の射出から遅れて、金型3のスキン層Sに射出した溶融樹脂は、溶融状態で高温度の溶融樹脂をスキン層Sの成形に、溶融状態で低温度の溶融樹脂を前記スキン層Sに包まれた内部の層の成形に使用する。
そして、スキン層射出部45は溶融樹脂温度がコア層射出部15よりも温度が高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層Cに用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層Sは、容易に転写でき、見栄えもよくなる。更に、本発明は、スキン層射出部45を外表面から射出し、スキン層射出部45からのスキン層Sでコア層Cを包むものであるから、スキン層Sの見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層Cに発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。
いずれにせよ、スキン層Sとしては、コア層Cに発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。スキン層射出部45及び/またはコア層射出部15で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用することができる。また、コア層射出部15は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層Sが転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層Sとコア層Cの温度は、金型によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層Sの見栄えが良くなる。なお、切り替えバルブ110を設ける必要性がなくなる。
上記実施の形態では、サンドイッチ成形について説明したが、本発明を実施する場合には、前述したサンドイッチ成形に更に1層から多層を加えて、複合射出成形方法とすることができる。この場合の加える樹脂層は、片側の面としても良いし、コア層Cを複数とすることもできる。即ち、スキン層Sを単一とし、コア層であるコア層Cを複数層とすることができる。
また、上記実施の形態では、スキン層射出部45及びコア層射出部15を別々の主シリンダ4,34として実施する事例で説明したが、スキン層射出部45及びコア層射出部15を複数本以上とすることができ。また、スキン層射出部45とコア層射出部15との結合は、Y字型に限定されるものではなく構成できる。
そして、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、溶融状態で柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層Cの成形に使用する場合の、溶融状態で高温度とは、得ようとするスキン層の状態が溶融状態で柔らかい溶融樹脂を意味し、溶融状態で低温度とはその温度以下の温度の柔らかさ(硬さ)を意味する。
更に、溶融状態で高温度の溶融樹脂をスキン層の成形に、溶融状態で低温度の溶融樹脂を前記スキン層に包まれた内部の層の成形に使用する場合の、溶融状態で高温度とは、得ようとするスキン層の状態の温度以上を意味し、溶融状態で低温度とはその温度以下の温度を意味する。
本実施の形態のコア層射出部とスキン層射出部は、並列的に配設されているが、直列的配置としても実施できる。
次の事例は、コア層射出部とスキン層射出部の直列的配置の事例である。
[実施の形態2]
以下、本発明の実施の形態2について図面に基づいて説明するが、実施の形態2において、実施の形態1の図示の同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここでは重複する説明を省略する。
実施の形態1で説明したように、ペレットシリンダ11,41内でペレットスクリュー10,40がペレット駆動用電動モータ9,39の回転力によって回転され、これによってペレットが主シリンダ64(実施の形態1の主シリンダ4,34)に搬送される。
実施の形態1に示すように、射出シリンダ12,32内でスクリュー10,40を回転させながら、ペレットを過熱し、そして、ペレットを溶融し、その溶融したペレットを溶融樹脂とし、必要に応じて所定の溶融樹脂温度ST℃として主シリンダ64から射出してコア層Cとするコア層射出部65を構成している。
また、コア層射出部65から送給されたコア層Cの溶融樹脂の温度CT℃を、バンドヒータ70の熱源から熱エネルギを供給し、スキン層Sの溶融樹脂の温度ST℃を上昇させるコア層射出部65に直列形成されてなるスキン層射出部75を構成している。
但し、スキン層Sの溶融樹脂温度ST℃はコア層Cの溶融樹脂の温度CT℃と等しいか、それ以上に大きい値である。
即ち、ノズル64の先端は、スプルーブシュ61に当接接続されている。スプルーブシュ61は比較的熱伝導が高く、その肉厚が薄く形成されている補助金型62に接続されている。補助金型62には、複数個の溶融樹脂加熱通路63が複数本形成されている。溶融樹脂加熱通路63の肉厚は薄く、熱伝導が高く形成されていること及び成形品のスプルーブシュ61のスキン層Sの容積に近似する値である。したがって、補助金型62の周囲に巻かれているバンドヒータ60は、速やかに熱エネルギを伝達できる構成になっている。スプルーブシュ61の反対側は、射出口64となっており、下金型3Bに形成されたランナー67に接続されている。
ランナー67からゲート68を介して上金型3A及び下金型3Bからなる成形金型3にスキン層S及びコア層Cの溶融樹脂を供給する。補助金型62の溶融樹脂加熱通路63に存在する溶融樹脂は、スキン層Sとして使用され、その容積はスキン層Sに使用する容積に等しくなっている。補助金型62の溶融樹脂加熱通路63の容積に、スキン層Sに使用する容積に等しくなっていなくとも、コア層Cの溶融樹脂の量で調整を行うことができる。
なお、このとき、コア層Cの溶融樹脂は、温度を上げたスキン層Sと連続して送給される溶融樹脂で、基本的には、コア層Cの溶融樹脂によってスキン層S及びコア層Cが成形されて、成形品となる。
主シリンダ64から射出したコア層Cの溶融樹脂温度CT℃である。また。バンドヒータ70の熱源から熱エネルギを供給されたスキン層Sの溶融樹脂温度ST℃であり、両者にはコア層Cの溶融樹脂温度CT℃≦スキン層Sの溶融樹脂温度ST℃の関係にある。
したがって、スキン層Sの溶融樹脂の温度ST℃は、コア層Cの溶融樹脂の温度CT℃よりも高いので、スキン層Sの熱エネルギは上金型3A及び下金型3Bからなる成形金型3によって急激に冷却される。低いコア層Cの溶融樹脂は、高い熱エネルギが上金型3A及び下金型3Bからなる成形金型3によって放出された後、スキン層Sとコア層Cの熱エネルギが成形金型3によって放出されることになる。
よって、初期段階にはスキン層Sのみの冷却を行い、また、コア層Cの溶融樹脂を限界まで低くすることができるから、1個の成形品に要する時間が短くなり、ハイスピード成形を行うことができる。
実施の形態2の複合射出成形装置または方法は、ペレットシリンダ11または41の主シリンダ4または34等のシリンダ内でペレットスクリュー10または40等のスクリューを回転させながらペレットを加熱、溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度でコア層射出部15から射出するコア層Cと、送給されたコア層Cの溶融樹脂の温度を、熱源のバンドヒータ70から熱エネルギを供給し、スキン層Sの温度を上昇させるコア層射出部15に直列形成されたスキン層Sの温度をコア層Cの温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Sを射出し、スキン層Sを形成する溶融樹脂の表面張力と金型内の空間の抵抗で表面のスキン層Sに転写されながら流動し、そのスキン層Sの流れの中でコア層Cがスキン層Sを追いかけるように射出するものである。
ここで、シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを過熱し、溶融し、その溶融したペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出するコア層を形成するコア層射出部15は、従来の射出成形装置と相違するものではない。
特に、スキン層射出部45は、熱源のバンドヒータ70から熱エネルギを供給する構成及び溶融樹脂加熱通路63を形成した補助金型62を有している構成に主な違いがある。溶融樹脂加熱通路63にある溶解樹脂温度の上昇手段にある。なお、コア層Cの温度は低いほど望ましいが、流動性を有していればよい。
したがって、スキン層射出部45は射出する溶融樹脂温度がコア層射出部15よりも高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層Cに用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層Sは、容易に転写でき、見栄えもよくなる。この現象はスキン層Sの温度が低下しても暫く継続する反応である。更に、本発明は、スキン層射出部45を射出し、スキン層射出部45のスキン層Sでコア層Cを包むものであるから、スキン層Sの見栄えが良くなり、更に、コア層Cであるコア層Cに発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。いずれにせよ、スキン層としては、コア層Cに発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。
そして、スキン層Sの温度をコア層Cの温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Sを射出し、スキン層Sを形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層Sに転写されながら流動し、そのスキン層Sの流れの中でコア層Cがスキン層Sを追いかけるように射出するものである。
更に、コア層Cの温度をスキン層Sの温度以下とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Sを射出し、スキン層Sを形成する合成樹脂の表面張力と金型3内の空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、そのスキン層Sの流れの中でコア層Cがスキン層Sを追いかけるように射出するものである。
更にまた、コア層Cの温度を低く、スキン層Sの温度を高く設定することは、金型3で成形した熱エネルギがスキン層Sのみを冷却の対象とし、スキン層Sとから金型3に熱伝統し、冷却できればよい。
実施の形態2の複合射出成形装置は、主シリンダ4内でペレットスクリュー10等のスクリューを回転させながらペレットを過熱し、前記ペレットを溶融し、その溶融したペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出するコア層Cを形成するコア層射出部15と、コア層射出部15から射出されたコア層Cの溶融樹脂の温度を、熱源のバンドヒータ70から熱エネルギを供給し、その熱源から熱エネルギの供給を受けてスキン層Sに使用するスキン層Sの温度を上昇させ、コア層射出部15に直列して溶融樹脂が形成され、しかも、熱エネルギの供給により軟化させたスキン層射出部45と、スキン層Sの温度をコア層Cの温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Sを射出し、スキン層Sを形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層Sに転写されながら流動させ、そのスキン層Sの流れの中でコア層Cがスキン層Sを追いかけるように射出するものである。
この実施の形態2の複合射出成形方法は、複合射出成形装置として解釈することができる。また、実施の形態1と異なり、射出成形装置として従来から公知のものを使用でき、複合射出成形方法及び複合射出成形装置が廉価に製造できる。
また、主シリンダ4内でペレットスクリュー10等のスクリューを回転させながらペレットを過熱し、溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出するコア層Cを形成するコア層射出部15と、コア層射出部15から射出されたコア層Cの溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギの供給を受けてスキン層Sの温度を上昇させるコア層射出部15に直列形成されたスキン層射出部45とを具備し、スキン層Sの温度をコア層Cの温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Sを射出し、表面のスキン層Sに転写されながら流動させ、そのスキン層Sの流れの中でコア層Cを追うように射出するもので、しかも、スキン層Sとコア層とを交互に形成するという1サイクル射出成形で、スキン層Sの流れの中でコア層Cを追って形成するものであるから、熱源等の選択により、単純化及び高速化が可能である。
特に、この実施の形態の複合射出成形方法、複合射出成形装置は、高速化が可能であるから、ハイスピード生産システムとすることができる。
3 成形金型
3A 上金型
3B 下金型
4,34 主シリンダ
5,35 外部ヒータ
6,36 主スクリュー
8,38 ホッパ
9,39 ペレット駆動用電動モータ
10,40 ペレットスクリュー
11,41 ペレットシリンダ
12,32 射出シリンダ
13,33 主駆動用モータ
14,44 ノズル
15,65 コア層射出部
45,75 スキン層射出部
62 補助金型
63 溶融樹脂加熱通路
70 バンドヒータ
C コア層
S スキン層

Claims (3)

  1. スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、
    前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部とを具備し、
    前記スキン層射出部の溶融樹脂と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融温度の温度基準により、流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、柔軟性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層の成形に使用することを特徴とする複合射出成形方法。
  2. スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、
    前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部とを具備し、
    前記スキン層射出部の溶融樹脂と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融温度により、最適スキン層を得る溶融温度を決定し、前記スキン層射出部の射出と同時、または前記スキン層射出部の射出から遅れた後同時に、高温度の溶融樹脂をスキン層の成形に、低温度の溶融樹脂を前記スキン層に包まれたコア層の成形に使用することを特徴とする複合射出成形方法。
  3. シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを過熱し、溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出するコア層を形成するコア層射出部と、
    前記コア層射出部から射出された前記コア層の溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギの供給を受けてスキン層の温度を上昇させ、前記コア層射出部に直列形成されたスキン層射出部とを具備し、
    前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、表面のスキン層に転写されながら流動させ、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出することを特徴とする複合射出成形装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0952256A (ja) * 1995-08-10 1997-02-25 Univ Tokyo 多層成形方法および装置
JP2003062864A (ja) * 2001-08-29 2003-03-05 Toshiba Mach Co Ltd 射出成形機用ノズル

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