JP2024047574A - Injection molding method for cosmetic containers - Google Patents

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Inventor
一真 大軒
正臣 川崎
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株式会社ヤシマ精工
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Abstract

【課題】容器蓋に反りが発生することがなく、容器蓋によって容器を密閉することができる化粧品容器の射出成形方法を提供する【解決手段】ゲート25A、25Bおよび25Cから充填される溶融樹脂の流量を、各ゲートごとに調節することが可能である。【選択図】図1[Problem] To provide a method for injection molding a cosmetic container that can seal the container with a container lid without causing warping in the container lid. [Solution] The flow rate of molten resin filled from gates 25A, 25B, and 25C can be adjusted for each gate. [Selected Figure] Figure 1

Description

この発明は、化粧品容器の射出成形方法に関する。 This invention relates to a method for injection molding cosmetic containers.

現代社会は持続的に発展しながら多様化、多角化しており、このような社会の変化に伴い老若男女を問わず本人の個性、趣向及び目的に応じて適切な化粧品を愛用している。 Modern society is continually developing while also becoming more diverse and multifaceted, and with these social changes, people of all ages and genders are using cosmetics that are appropriate for their personalities, tastes, and purposes.

特に、このような化粧品は肌を健康かつ清潔に維持させることは勿論、化粧品に色を付与することで使用者各々の個性をより一層好適に表現して美しさを添えるのに大きく役立っており、これにより多様な色調化粧品が広く使用されている。 In particular, such cosmetics not only help to keep the skin healthy and clean, but also greatly contribute to the beauty of the individual user by allowing them to more appropriately express their individuality by adding color to the cosmetics, which is why cosmetics in a variety of colors are widely used.

上記の色調化粧品は、基礎化粧を施した後に顔をより一層美しくするために使用されるが、顔の部位に応じてそれに適する化粧を可能にするべくその種類が多様であり、使用者の肌の色または着用する服のデザイン及び色、外出場所に応じてそれに似合う色を選択して使用される。 The above-mentioned color cosmetics are used to make the face more beautiful after basic makeup has been applied, and there are many different types to allow makeup suitable for different parts of the face. Colors that suit the user's skin color, the design and color of the clothes they are wearing, and the place they are going out are selected and used.

色調化粧品を含む様々な化粧品は、主にコンパクト容器に収容されて使用されるが、前記コンパクト容器は含浸部材またはゲル状の化粧品内容物を収納保管し、使用時に外部蓋を容器本体から開け、パフやブラシなどの化粧道具を利用して化粧品内容物をつけて顔を化粧しながら使用される。 Various types of cosmetics, including color cosmetics, are generally stored in compact containers, which store the cosmetic contents in an impregnated or gel form. When in use, the outer lid is opened from the container body, and the cosmetic contents are applied to the face using makeup tools such as puffs and brushes.

一方、近年、バームと呼ばれる化粧品が使用されている。バームとは、硬めのクリームや練り状の剤型を指し、粘度が非常に高く、容器を逆さにしても垂れてこないくらいの硬さのものが一般的にバームと言われているが明確な定義がないため、化粧品会社やブランドによって中身の粘度状態は様々である。 On the other hand, in recent years, cosmetics called balms have come into use. Balms are thick creams or pastes that are very viscous and have a consistency that does not drip even when the container is turned upside down. However, since there is no clear definition, the viscosity of the contents varies depending on the cosmetics company and brand.

外用消炎鎮痛剤として有名なTiger Balm(タイガーバーム)もバームの一種であり、そのため、バームというと薬用的な意味合いが感じられることがあるので、そこを意図して商品名にバームと付けることもあれば、クリームとの差別化のためにバームと付けられることもある。 Tiger Balm, a well-known topical anti-inflammatory and analgesic, is also a type of balm, and because the word balm can give the impression of having medicinal properties, it is sometimes intentionally named after the product, and sometimes it is used to differentiate it from creams.

要するに、バームと呼ばれる化粧品は硬めの剤型であるが、肌に塗付した瞬間から皮膚温によって徐々にほぐれ、オイル成分が滑らかにのびるという特徴を備えている。このように、バームと呼ばれる化粧品は揮発性溶媒と水分を含んでおり、バームを収容する容器の密閉力が低下すると、揮発性溶媒と水分が大気中に蒸発し、これによりバームが固まり、バーム本来の機能が喪失するという問題があるため、バームの揮発性溶媒と水分の蒸発を遮断するための方法が必要である。 In short, cosmetics known as balms are hard formulations, but from the moment they are applied to the skin, they gradually loosen due to the skin temperature, allowing the oil components to spread smoothly. As such, cosmetics known as balms contain volatile solvents and moisture, and if the sealing strength of the container that holds the balm weakens, the volatile solvents and moisture will evaporate into the atmosphere, causing the balm to harden and lose its original functions, so a method is needed to prevent the evaporation of the balm's volatile solvents and moisture.

例えば、図12に示すように、内部に内容物が収容される容器側蓋部50と、容器側蓋部50を密閉するヒンジ側蓋部51とからなり、ヒンジ側蓋部51に形成された密閉突起52が容器側蓋部50の内壁面53に係合することによって容器側蓋部50を密閉する構造の化粧品容器が知られている(特許文献1)。54はヒンジ、55はヒンジ側蓋部51を開閉するための蓋取っ手、56は内容物である。この化粧品容器は合成樹脂を射出成形することによって製造されており、57は、射出成形機のキャビティに溶融樹脂を充填するための充填孔(ゲート)である。すなわち、図12に示す化粧品容器は、1点ゲート式の金型で射出成形することによって製造されている。 For example, as shown in FIG. 12, a cosmetic container is known that is made up of a container-side lid 50 that contains the contents and a hinge-side lid 51 that seals the container-side lid 50, and a sealing protrusion 52 formed on the hinge-side lid 51 engages with an inner wall surface 53 of the container-side lid 50 to seal the container-side lid 50 (Patent Document 1). 54 is a hinge, 55 is a lid handle for opening and closing the hinge-side lid 51, and 56 is the contents. This cosmetic container is manufactured by injection molding a synthetic resin, and 57 is a filling hole (gate) for filling the cavity of the injection molding machine with molten resin. That is, the cosmetic container shown in FIG. 12 is manufactured by injection molding using a one-point gate type mold.

ところが、1点ゲート式の金型で射出成形すると、溶融樹脂の流動距離が長い部分と短い部分があり、金型内に充填される溶融樹脂には、ゲート近傍と流動末端との間に大きな圧力差が生じるので、ヒンジ側蓋部51に反りが発生しやすく、射出成形品であるヒンジ側蓋部51によって容器側蓋部50を密閉することが困難となることがある。 However, when injection molding is performed using a one-gate mold, the molten resin has some parts where the flow distance is long and some parts where it is short, and a large pressure difference occurs in the molten resin filling the mold between the area near the gate and the end of the flow, which makes it easy for the hinge-side lid 51 to warp, making it difficult to seal the container-side lid 50 with the hinge-side lid 51, which is an injection molded product.

特表2020-521614号公報JP 2020-521614 A

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑み、容器蓋に反りが発生することがなく、容器蓋によって容器を密閉することができる化粧品容器の射出成形方法を提供することを目的とする。 In view of the problems inherent in the prior art, the present invention aims to provide an injection molding method for cosmetic containers that can seal the container with a container lid without causing warping of the container lid.

本発明は、溶融樹脂をキャビティ内に充填する充填孔を有する金型を用いて射出成形を行う化粧品容器の射出成形方法であって、複数の充填孔から充填される溶融樹脂の流量を、各充填孔ごとに調節することが可能であることを特徴とする。 The present invention is a method for injection molding cosmetic containers, which uses a mold having filling holes for filling the cavity with molten resin, and is characterized by the fact that the flow rate of the molten resin filling through the multiple filling holes can be adjusted for each filling hole.

本発明の射出成形法によれば、複数の充填孔から充填される溶融樹脂の流量を、各充填孔ごとに調節することが可能であるから、各充填孔から充填される溶融樹脂の流動距離に差が生じにくく、その結果、金型内に充填される溶融樹脂のあいだに圧力差が生じにくいので、射出成形された容器蓋に反りが発生することもなく、容器蓋によって容器を密閉することができる。 According to the injection molding method of the present invention, the flow rate of the molten resin filled from the multiple filling holes can be adjusted for each filling hole, so there is little difference in the flow distance of the molten resin filled from each filling hole. As a result, there is little pressure difference between the molten resin filled in the mold, so the injection-molded container lid does not warp and the container can be sealed with the container lid.

図1は、本発明の射出成形方法を実施することができる射出成形機の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an injection molding machine capable of carrying out the injection molding method of the present invention. 図2(a)は、本発明の射出成形方法によって射出成形することによって得た化粧品容器の容器蓋を開放した状態を示す平面図、図2(b)は図2(a)のB-B矢視断面図である。FIG. 2(a) is a plan view showing a cosmetic container obtained by injection molding using the injection molding method of the present invention with its container lid open, and FIG. 2(b) is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 2(a). 図3は、本発明の射出成形方法によって射出成形することによって得た化粧品容器の変形量を流動解析した結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the results of flow analysis of the deformation amount of a cosmetic container obtained by injection molding using the injection molding method of the present invention. 図4は、比較例の射出成形方法によって射出成形することによって得た化粧品容器の変形量を流動解析した結果を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the results of flow analysis of the deformation amount of a cosmetic container obtained by injection molding using the injection molding method of the comparative example. 図5は、本発明の射出成形方法を説明するための概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the injection molding method of the present invention. 図6(a)(b)(c)は、ランナの違いによる射出成形方式を示す斜視図である。6(a), (b), and (c) are perspective views showing injection molding methods using different runners. 図7(a)(b)(c)は、それぞれ、図6(a)(b)(c)の射出成形方式を上方から見た平面図である。7(a), (b), and (c) are plan views of the injection molding methods of FIGS. 6(a), (b), and (c) seen from above, respectively. 図8(a)は図6(a)における成形品A、B、Cの射出時間4秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図であり、図8(b)は図6(a)における成形品A、B、Cの射出時間2秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図である。FIG. 8(a) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded products A, B, and C in FIG. 6(a) at an injection time of 4 seconds, and FIG. 8(b) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded products A, B, and C in FIG. 6(a) at an injection time of 2 seconds. 図9(a)は図6(b)における成形品A、B、Cの射出時間4秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図であり、図9(b)は図6(b)における成形品A、B、Cの射出時間2秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図である。FIG. 9(a) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded products A, B, and C in FIG. 6(b) at an injection time of 4 seconds, and FIG. 9(b) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded products A, B, and C in FIG. 6(b) at an injection time of 2 seconds. 図10(a)は図6(c)における成形品A、B、Cの射出時間4秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図であり、図10(b)は図6(c)における成形品A、B、Cの射出時間2秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図である。FIG. 10(a) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded products A, B, and C in FIG. 6(c) at an injection time of 4 seconds, and FIG. 10(b) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded products A, B, and C in FIG. 6(c) at an injection time of 2 seconds. 図11(a)(b)は、図2(a)(b)に示す化粧品容器を冷却する方式を説明する概略図である。11(a) and (b) are schematic diagrams illustrating a method for cooling the cosmetic container shown in FIG. 2(a) and (b). 図12は、特許文献1に記載された化粧品容器の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of a cosmetic container described in Patent Document 1.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は例示であり、本発明は下記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において、様々な変更や修正が可能である。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and the present invention is not limited to the embodiment described below. Various changes and modifications are possible without departing from the technical scope of the present invention.

図1には、本発明の射出成形方法を実施することができる射出成形機の一実施例の射出成形機1が示されている。射出成形機1は、合成樹脂を射出する射出装置10と、成形を行う型である金型20とを含んでいる。射出装置10は、筒状のバレル11の内のスクリュー12で内部の溶融樹脂Rを混練する。バレル11の先端にはノズル13が設けられ、このノズル13を金型20側のブッシュ21に接続して金型20の内部に溶融樹脂Rを充填することにより、射出成形を行う。 Figure 1 shows an injection molding machine 1, which is an embodiment of an injection molding machine capable of carrying out the injection molding method of the present invention. The injection molding machine 1 includes an injection device 10 that injects synthetic resin, and a mold 20, which is a mold for molding. The injection device 10 kneads the molten resin R inside a cylindrical barrel 11 with a screw 12 inside the barrel 11. A nozzle 13 is provided at the tip of the barrel 11, and injection molding is performed by connecting this nozzle 13 to a bushing 21 on the mold 20 side and filling the inside of the mold 20 with the molten resin R.

金型20は、図中右側の固定側金型部20Aと、左側の可動側金型部20B とに分割され、固定側金型部20Aと可動側金型部20Bとの間には、溶融樹脂Rが充填されるキャビティ22が設けられている。可動側金型部20Bには、キャビティ22となる凹部が形成されている。固定側金型部20Aは、図中右側の固定側ダイプレート2Aに取付けられ、可動側金型部20Bは、左側の移動側ダイプレート2Bに取付けられている。これらのダイプレート2A、2Bは、両側から図示しない型締装置で型締めされる。この状態で金型20内に溶融樹脂Rを充填することにより、キャビティ22内の溶融樹脂Rが高圧を保てるようになっている。 The mold 20 is divided into a fixed mold part 20A on the right side in the figure and a movable mold part 20B on the left side, and a cavity 22 filled with molten resin R is provided between the fixed mold part 20A and the movable mold part 20B. A recess that becomes the cavity 22 is formed in the movable mold part 20B. The fixed mold part 20A is attached to the fixed side die plate 2A on the right side in the figure, and the movable mold part 20B is attached to the moving side die plate 2B on the left side. These die plates 2A, 2B are clamped from both sides by a clamping device (not shown). By filling the mold 20 with molten resin R in this state, the molten resin R in the cavity 22 can be maintained at high pressure.

固定側金型部20Aの内部には、射出装置10から供給される溶融樹脂Rの通路であるスプル23、ランナ24、および、複数のゲート25A、25B、25Cが設けられている。スプル23は、ブッシュ21の中心に開口され、ブッシュ21に接続された射出装置10のノズル13から射出された溶融樹脂Rをランナ24まで導入するものである。ランナ24は、複数のゲート25A~25Cに連通され、スプル23からの溶融樹脂Rをゲート25A~25Cに導くものである。ゲート25A~25Cの各々は、キャビティ22に溶融樹脂Rを充填するための充填孔であり、先端がキャビティ22の内面に開口されている。各ゲート25A~25Cの内径は、キャビティ22に向かって次第に細くされている。各ゲート25A~25Cの内部には、棒状のバルブロッド26A~26Cが各ゲート25A~25Cの開口に向かって進退可能に設けられている。 Inside the fixed mold section 20A, there are a sprue 23, a runner 24, and multiple gates 25A, 25B, and 25C, which are passages for the molten resin R supplied from the injection device 10. The sprue 23 is opened at the center of the bush 21, and guides the molten resin R injected from the nozzle 13 of the injection device 10 connected to the bush 21 to the runner 24. The runner 24 is connected to multiple gates 25A to 25C, and guides the molten resin R from the sprue 23 to the gates 25A to 25C. Each of the gates 25A to 25C is a filling hole for filling the cavity 22 with the molten resin R, and the tip opens to the inner surface of the cavity 22. The inner diameter of each of the gates 25A to 25C is gradually narrowed toward the cavity 22. Inside each of the gates 25A to 25C, a rod-shaped valve rod 26A to 26C is provided so as to be able to advance and retreat toward the opening of each of the gates 25A to 25C.

各バルブロッド26A~26Cは、先端部(図中左側の端部)の外径がゲート25A~25Cの開口の内径よりも大きくされ、基端部(図中右側の端部)が油圧シリンダ装置27A~27Cのピストンに連結されている。各油圧シリンダ装置27A~27Cを駆動させて、各バルブロッド26A~26Cを前進させれば、各ゲート25A~25Cが閉鎖され、各バルブロッド26A~26Cを後退させれば、各ゲート25A~25Cが開放されるようになっている。これにより、溶融樹脂Rの充填は、各ゲート25A~25Cについて、それぞれ別個に開始することができる。ここにおいて、バルブロッド26A~26Cおよび油圧シリンダ装置27A~27Cは、溶融樹脂Rの流通を遮断・開放可能な弁機構を構成するものとなっている。また、弁機構には、溶融樹脂を遮断・開放する開閉機能の他、溶融樹脂の流量を調節する流量調節機能が付加されている。 The outer diameter of the tip end (the end on the left side in the figure) of each valve rod 26A-26C is made larger than the inner diameter of the opening of the gate 25A-25C, and the base end (the end on the right side in the figure) is connected to the piston of the hydraulic cylinder device 27A-27C. When each hydraulic cylinder device 27A-27C is driven to advance each valve rod 26A-26C, each gate 25A-25C is closed, and when each valve rod 26A-26C is retreated, each gate 25A-25C is opened. This allows the filling of molten resin R to start separately for each gate 25A-25C. Here, the valve rods 26A-26C and the hydraulic cylinder devices 27A-27C constitute a valve mechanism that can block and open the flow of molten resin R. In addition to the opening and closing function of blocking and opening the molten resin, the valve mechanism also has a flow rate adjustment function for adjusting the flow rate of the molten resin.

次に、本実施例の射出成形の手順について説明する。まず、射出成形機1に金型20をセットしたら、ゲート25Aのバルブロッド26Aと、ゲート25Bのバルブロッド26Bと、ゲート25Cのバルブロッド26Cを後退させて、ゲート25Aとゲート25Bとゲート25Cを開放する。この状態で、ゲート25Aと25Bと25Cから溶融樹脂Rの充填を開始する。 Next, the procedure for injection molding in this embodiment will be described. First, the mold 20 is set in the injection molding machine 1, and then the valve rod 26A of gate 25A, the valve rod 26B of gate 25B, and the valve rod 26C of gate 25C are retracted to open gates 25A, 25B, and 25C. In this state, filling of the molten resin R begins from gates 25A, 25B, and 25C.

キャビティ22への溶融樹脂Rの充填が完了したら、溶融樹脂Rを冷却・固化させる保圧工程を開始し、樹脂が充分に冷却・固化したならば、金型20を開いて成形品を取り出して射出成形を完了する。 Once the cavity 22 has been filled with the molten resin R, a pressure-holding process is started to cool and solidify the molten resin R. Once the resin has sufficiently cooled and solidified, the mold 20 is opened and the molded product is removed, completing the injection molding process.

このように、複数のゲート25A、25B、25Cから溶融樹脂Rを充填するので、各ゲートから充填される溶融樹脂の流動距離に差が生じにくく、金型内に充填される溶融樹脂のあいだに圧力差が生じにくいので、射出成形することによって得られる容器の構成部品に反りが発生しにくい。また、必要に応じて、上記の流量調節機能を利用して、各ゲート25A、25B、25Cから充填される溶融樹脂の流量を調節することができる。例えば、中央のゲート25Aから充填される溶融樹脂の流量をQリッター/minとした場合、両側部のゲート25Bと25Cから充填される溶融樹脂の流量を1.05Qリッター/minとして、中央のゲートに対して両側部のゲートからの溶融樹脂の充填量を少し増加したり、逆に、両側部のゲート25Bと25Cから充填される溶融樹脂の流量を0.95Qリッター/minとして、中央のゲートに対して両側部のゲートからの溶融樹脂の充填量を少し減少することもできる。さらに、両側部のゲート25Bと25Cから充填される溶融樹脂の流量は必ずしも同一である必要はなく、本発明の効果を得るために、場合に応じて、両側部のゲート25Bと25Cから充填される溶融樹脂の流量を異ならせることもできる。このように、各ゲート25A、25B、25Cから充填される溶融樹脂の流量を適宜調節することにより、金型内に充填される溶融樹脂のあいだに圧力差を生じにくくして、射出成形することによって得られる容器の構成部品に反りを発生しにくくすることができる。なお、ゲートの数量は3つに限定されるものではなく、場合によっては2つでもよく、4つ以上にすることもできる。 In this way, since the molten resin R is filled from the multiple gates 25A, 25B, and 25C, differences in the flow distance of the molten resin filled from each gate are unlikely to occur, and pressure differences are unlikely to occur between the molten resin filled in the mold, so that warping is unlikely to occur in the components of the container obtained by injection molding. In addition, the flow rate of the molten resin filled from each gate 25A, 25B, and 25C can be adjusted as necessary using the above-mentioned flow rate adjustment function. For example, if the flow rate of the molten resin filled from the central gate 25A is Q liters/min, the flow rate of the molten resin filled from the gates 25B and 25C on both sides can be set to 1.05Q liters/min to slightly increase the amount of molten resin filled from the gates on both sides compared to the central gate, or conversely, the flow rate of the molten resin filled from the gates 25B and 25C on both sides can be set to 0.95Q liters/min to slightly decrease the amount of molten resin filled from the gates on both sides compared to the central gate. Furthermore, the flow rates of the molten resin filled from the gates 25B and 25C on both sides do not necessarily need to be the same, and in order to obtain the effects of the present invention, the flow rates of the molten resin filled from the gates 25B and 25C on both sides can be made different depending on the case. In this way, by appropriately adjusting the flow rates of the molten resin filled from each gate 25A, 25B, and 25C, it is possible to make it difficult for a pressure difference to occur between the molten resin filled in the mold, and to make it difficult for warping to occur in the components of the container obtained by injection molding. The number of gates is not limited to three, and may be two or four or more depending on the situation.

次に、本発明の効果を具体的な実験例に基づいて説明する。
〔本発明例〕本発明例は、中央のゲート25Aから充填される溶融樹脂の流量Qリッター/minに対して、両側部のゲート25Bと25Cから充填される溶融樹脂の流量を0.95Qリッター/minとする条件で射出成形を行った。その結果、図2(a)(b)に示すような化粧品容器を得た。図2(a)(b)において、Lは容器蓋、Cは容器であり、図5に示す化粧品容器と類似する外観を備えている。25A、25B、25Cと記載された箇所は、それぞれ各ゲートに対応する位置を示す。図2(b)に示すように、容器Cの内側面には螺子溝thが形成されており、螺子溝thに螺合することが可能な螺子溝を有する、別途射出成型することによって得た容器が容器Cと螺合される。
〔比較例〕本比較例では、前記実験例と同一の金型20を用い、溶融樹脂Rの充填をゲート25Aのみから行い、ゲート25Bと25Cは閉鎖した。
Next, the effects of the present invention will be described based on specific experimental examples.
[Example of the present invention] In the example of the present invention, injection molding was performed under the condition that the flow rate of the molten resin filled from the gate 25B and 25C on both sides was 0.95Q liters/min, while the flow rate of the molten resin filled from the gate 25A in the center was Q liters/min. As a result, a cosmetic container as shown in Figures 2(a) and 2(b) was obtained. In Figures 2(a) and 2(b), L is the container lid, C is the container, and it has an appearance similar to the cosmetic container shown in Figure 5. The parts marked 25A, 25B, and 25C indicate the positions corresponding to each gate. As shown in Figure 2(b), a screw groove th is formed on the inner side of the container C, and a container obtained by separate injection molding, which has a screw groove that can be screwed into the screw groove th, is screwed to the container C.
[Comparative Example] In this comparative example, the same mold 20 as in the above experimental example was used, and the molten resin R was filled only through the gate 25A, while the gates 25B and 25C were closed.

〔射出条件〕これらの実験例および比較例では、以下のような同一射出条件で射出成形を行った。
射出条件使用材料:ポリプロピレン(メルトフローインデックス=15g/10分、230℃、2.16kg)
成形温度:200℃
金型温度:30℃
[Injection Conditions] In these experimental examples and comparative examples, injection molding was carried out under the same injection conditions as follows.
Injection conditions: Material used: Polypropylene (Melt flow index = 15 g/10 min, 230°C, 2.16 kg)
Molding temperature: 200°C
Mold temperature: 30°C

〔実験結果〕図3は、本発明の射出成形方法によって射出成形することによって得た化粧品容器の変形量の流動解析結果を示し、図4は、比較例の射出成形方法によって射出成形することによって得た化粧品容器の変形量の流動解析結果を示す。図3および図4において、黒色が濃くなるほど、変形量が大きいことを示す。図3と図4を比較すると明らかなように、本発明の射出成形方法によって射出成形することによって得た化粧品容器の変形量は、比較例の射出成形方法によって射出成形することによって得た化粧品容器の変形量より少ないことが分かる。上記の流動解析結果は、東レエンジニアリングDソリューションズ株式会社製の流動解析ソフト「3D TIMON(登録商標)」を用いて、樹脂(ポリプロピレン)の温度200℃、金型温度30℃、射出速度50mm/sec、保圧80mPa、冷却時間10秒の条件で流動解析を行うことにより得た。 [Experimental Results] Figure 3 shows the flow analysis results of the deformation amount of a cosmetic container obtained by injection molding using the injection molding method of the present invention, and Figure 4 shows the flow analysis results of the deformation amount of a cosmetic container obtained by injection molding using the injection molding method of the comparative example. In Figures 3 and 4, the darker the black, the greater the deformation amount. As is clear from comparing Figures 3 and 4, the deformation amount of the cosmetic container obtained by injection molding using the injection molding method of the present invention is less than the deformation amount of the cosmetic container obtained by injection molding using the injection molding method of the comparative example. The above flow analysis results were obtained by performing flow analysis using the flow analysis software "3D TIMON (registered trademark)" made by Toray Engineering D Solutions Co., Ltd. under the following conditions: resin (polypropylene) temperature 200°C, mold temperature 30°C, injection speed 50 mm/sec, holding pressure 80 mPa, and cooling time 10 seconds.

図5は、本発明の射出成形方法を説明するための概略図であり、図5に基づいて、本発明の射出成形方法を説明する。図5において、31は容器蓋、32は内容物である化粧品が充填される容器、33はヒンジ、34、35および36はキャビティ内に溶融樹脂を充填するための充填孔(ゲート)である。いま、ゲート34のみからキャビティ内に溶融樹脂を充填するとした場合、容器蓋31側に充填される溶融樹脂の圧力が高く、ヒンジ33を経て容器32側へ充填される溶融樹脂の圧力は相対的に低くなるので、成形品に反りが発生しやすくなる。そのため、射出成形した後、容器蓋31によって容器32を閉めて、容器蓋31の上に重りを載せて成形品の反りを矯正する、形状矯正処理が必要な場合がある。形状矯正処理は余分な工程であるから、製造コストの上昇につながり、好ましくない。 Figure 5 is a schematic diagram for explaining the injection molding method of the present invention, and the injection molding method of the present invention will be explained based on Figure 5. In Figure 5, 31 is a container lid, 32 is a container filled with the cosmetic content, 33 is a hinge, and 34, 35, and 36 are filling holes (gates) for filling the cavity with molten resin. If the cavity is filled with molten resin only from gate 34, the pressure of the molten resin filling the container lid 31 side is high, and the pressure of the molten resin filling the container 32 side through hinge 33 is relatively low, so that the molded product is likely to warp. Therefore, after injection molding, a shape correction process may be required in which the container 32 is closed with the container lid 31 and a weight is placed on the container lid 31 to correct the warping of the molded product. Since the shape correction process is an unnecessary process, it leads to an increase in manufacturing costs and is not preferable.

そこで、複数のゲート34、35、36からキャビティ内に溶融樹脂を充填することにより、各ゲートから充填される溶融樹脂の流動距離に差が生じにくく、キャビティ内に充填される溶融樹脂のあいだに圧力差が生じにくいので、射出成形することによって得られる成形品に反りが発生しにくくなる。また、必要に応じて、上記の流量調節機能を利用して、各ゲート34、35、36からキャビティ内に充填される溶融樹脂の流量を調節することで、射出成形品の形状はより良好になり、上記の形状矯正処理は不要となる。さらに、本発明の射出成形方法を上記の流動解析ソフトと組み合わせることにより、射出成形品の形状は一層良好になるので好ましい。すなわち、流動解析ソフトと本発明の射出成形方法を連動させることにより、容器32の中心を点対称の中心とする、ほぼ完璧な形状の射出成形品を得ることができる。 Therefore, by filling the cavity with molten resin from multiple gates 34, 35, and 36, differences in the flow distance of the molten resin filled from each gate are unlikely to occur, and pressure differences are unlikely to occur between the molten resin filled into the cavity, so that the molded product obtained by injection molding is unlikely to warp. In addition, by using the above-mentioned flow rate adjustment function to adjust the flow rate of the molten resin filled into the cavity from each gate 34, 35, and 36 as necessary, the shape of the injection molded product becomes better and the above-mentioned shape correction process becomes unnecessary. Furthermore, by combining the injection molding method of the present invention with the above-mentioned flow analysis software, the shape of the injection molded product becomes even better, which is preferable. In other words, by linking the flow analysis software with the injection molding method of the present invention, an injection molded product with a nearly perfect shape with the center of point symmetry at the center of the container 32 can be obtained.

上記したように、射出装置から直接、金型のキャビティ内に溶融樹脂が充填されるのではなく、射出装置のノズルから金型に向けて射出された溶融樹脂は、スプルと呼ばれる最初の通路から、その射出成形品に適した設計(直径、長さ、形状)が施されたランナと呼ばれる通路を経て、キャビティに溶融樹脂を充填するための充填孔であるゲートまで導かれる。良好な形状の射出成形品を得るためには、ランナ設計が非常に重要である。そこで、具体的な実施例に基づいて、ランナ設計の適否について説明する。 As mentioned above, the molten resin is not filled directly into the cavity of the mold from the injection device. Instead, the molten resin is injected from the nozzle of the injection device towards the mold, through an initial passage called a sprue, through a passage called a runner, which has a design (diameter, length, shape) suited to the injection molded product, and is guided to the gate, which is a filling hole for filling the cavity with the molten resin. Runner design is extremely important in order to obtain injection molded products with a good shape. Therefore, the suitability of runner design will be explained based on specific examples.

すなわち、メルトフローレートが25g/10分のポリプロピレン樹脂を使用して、その樹脂温度を230℃、金型温度を30℃、射出時間(ランナの通過時間)を2秒又は4秒とし、ランナ直径を4mm、ゲート直径を0.7mmとし、図6(a)(b)(c)に示すように、3種類のランナを使用して、1点ゲートで3個の射出成形品A、B、Cを得る場合について、上記流動解析ソフト「3D TIMON(登録商標)」を使用して流動解析を行った。図6(a)(b)(c)において、右側上部の上方から下方に向かう矢印が溶融樹脂の入口を示している。図7(a)(b)(c)は、それぞれ、図6(a)(b)(c)の射出成形方式を上方から見た平面図である。 In other words, using polypropylene resin with a melt flow rate of 25 g/10 min, the resin temperature was set to 230°C, the mold temperature to 30°C, the injection time (passing time of the runner) to 2 or 4 seconds, the runner diameter to 4 mm, the gate diameter to 0.7 mm, and three types of runners were used as shown in Figures 6(a), (b), and (c) to obtain three injection molded products A, B, and C through one gate. Flow analysis was performed using the flow analysis software "3D TIMON (registered trademark)". In Figures 6(a), (b), and (c), the arrow pointing downward from the top to the top on the right indicates the inlet of the molten resin. Figures 7(a), (b), and (c) are plan views of the injection molding methods of Figures 6(a), (b), and (c) seen from above, respectively.

各射出成形方式について、射出圧力(MPa)の時間経過(秒)を示す図が、図8(a)(b)、図9(a)(b)、図10(a)(b)である。射出圧力とは、ゲートに負荷される圧力をいう。図8(a)は図6(a)における成形品A、B、Cの射出時間4秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図であり、図8(b)は図6(a)における成形品A、B、Cの射出時間2秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図である。図8(a)において、射出時間4秒直後において、成形品BとAのあいだには、射出圧力において7MPaの差が見られた。また、図8(b)において、射出時間2秒直後において、成形品BとAのあいだには、射出圧力において3MPaの差が見られた。 Figures 8(a)(b), 9(a)(b), and 10(a)(b) show the injection pressure (MPa) over time (seconds) for each injection molding method. Injection pressure refers to the pressure applied to the gate. Figure 8(a) shows the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded products A, B, and C in Figure 6(a) at an injection time of 4 seconds, and Figure 8(b) shows the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded products A, B, and C in Figure 6(a) at an injection time of 2 seconds. In Figure 8(a), a difference of 7 MPa in injection pressure was observed between molded products B and A immediately after the injection time of 4 seconds. Also, in Figure 8(b), a difference of 3 MPa in injection pressure was observed between molded products B and A immediately after the injection time of 2 seconds.

図9(a)は図6(b)における成形品A、B、Cの射出時間4秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図であり、図9(b)は図6(b)における成形品A、B、Cの射出時間2秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図である。図9(a)において、射出時間4秒直後において、成形品BとA、Cのあいだには、射出圧力において4MPaの差が見られた。また、図9(b)において、射出時間2秒直後において、成形品BとA、Cのあいだには、射出圧力において3MPaの差が見られた。 Figure 9(a) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded parts A, B, and C in Figure 6(b) at an injection time of 4 seconds, and Figure 9(b) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded parts A, B, and C in Figure 6(b) at an injection time of 2 seconds. In Figure 9(a), immediately after the injection time of 4 seconds, a difference in injection pressure of 4 MPa was observed between molded parts B and A and C. Also, in Figure 9(b), immediately after the injection time of 2 seconds, a difference in injection pressure of 3 MPa was observed between molded parts B and A and C.

図10(a)は図6(c)における成形品A、B、Cの射出時間4秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図であり、図10(b)は図6(c)における成形品A、B、Cの射出時間2秒における射出圧力(縦軸:MPa)と時間(横軸:秒(sec))の関係を示す図である。図10(a)において、射出時間4秒直後において、成形品CとA、Bのあいだには、射出圧力において2MPaの差が見られた。また、図10(b)において、射出時間2秒直後において、成形品CとBのあいだには、射出圧力において7MPaの差が見られた。 Figure 10(a) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded parts A, B, and C in Figure 6(c) at an injection time of 4 seconds, and Figure 10(b) is a diagram showing the relationship between injection pressure (vertical axis: MPa) and time (horizontal axis: seconds (sec)) for molded parts A, B, and C in Figure 6(c) at an injection time of 2 seconds. In Figure 10(a), immediately after the injection time of 4 seconds, a difference in injection pressure of 2 MPa was observed between molded parts C and A and B. Also, in Figure 10(b), immediately after the injection time of 2 seconds, a difference in injection pressure of 7 MPa was observed between molded parts C and B.

上記の結果から、射出時間(射出速度)による圧力差が小さく、充填バランスが良好なランナは図6(b)のランナであると言える。すなわち、射出時間(射出速度)による圧力差が小さい設計のランナを使用すれば、良好な形状の射出成形品を得ることが可能である。 From the above results, it can be said that the runner in Figure 6(b) has a small pressure difference due to injection time (injection speed) and a good filling balance. In other words, by using a runner designed to have a small pressure difference due to injection time (injection speed), it is possible to obtain an injection molded product with a good shape.

本発明は、容器蓋に反りが発生することがなく、容器蓋によって容器を密閉することができる化粧品容器の射出成形方法を提供することを目的としており、容器蓋に反りが発生する要因としては、金型内に充填される溶融樹脂の圧力分布、金型内に充填される溶融樹脂の収縮量の差異、金型内に充填された溶融樹脂の冷却量の差異などが考えられる。前記の溶融樹脂の圧力分布と溶融樹脂の収縮量の差異については、前記の流動解析と適切なランナ設計を行うことにより解決することができる。溶融樹脂の冷却量の差異については、金型を適切に冷却することにより解決することができる。一般的な冷却方式は、金型を2層構造として、金型の外層側に適切な冷却媒体(例えば、水)を流通させる構造であるが、これでは不均一な冷却を避けることができない。そこで、図11(a)(b)に示すように、冷却媒体を射出成形品の内側に沿って周回するように流通させることにより、射出成形品を均一に冷却することが可能になる。その結果、容器蓋および容器に反りが発生することはない。 The present invention aims to provide a method for injection molding a cosmetic container that can seal the container with a container lid without warping the container lid. The causes of warping of the container lid include the pressure distribution of the molten resin filled in the mold, the difference in the amount of shrinkage of the molten resin filled in the mold, and the difference in the amount of cooling of the molten resin filled in the mold. The difference between the pressure distribution of the molten resin and the amount of shrinkage of the molten resin can be solved by performing the flow analysis and appropriate runner design. The difference in the amount of cooling of the molten resin can be solved by appropriately cooling the mold. A typical cooling method is to use a two-layer mold and circulate an appropriate cooling medium (e.g., water) on the outer layer side of the mold, but this makes it impossible to avoid uneven cooling. Therefore, as shown in Figures 11(a) and (b), by circulating the cooling medium along the inside of the injection molded product, it becomes possible to cool the injection molded product uniformly. As a result, warping does not occur in the container lid and the container.

すなわち、図11(b)の矢示37から38に示すようにして、容器内に供給される冷却媒体(水)を、矢印39、40a、40bに示すように、射出成形品の内側に沿って周回するように流通させた後、矢印41、42、43に示すように、金型外に排出させることにより、射出成形品を均一に冷却することができ、容器蓋および容器に反りが発生することはない。 That is, as shown by arrows 37 and 38 in FIG. 11(b), the cooling medium (water) supplied to the container is circulated around the inside of the injection molded product as shown by arrows 39, 40a, and 40b, and then discharged outside the mold as shown by arrows 41, 42, and 43. This allows the injection molded product to be cooled uniformly, and no warping occurs in the container lid or container.

以上説明したように、本発明は、化粧品容器の射出成形方法として好適である。 As explained above, the present invention is suitable as an injection molding method for cosmetic containers.

1 射出成形機
10 射出装置
20 金型
11 バレル
12 スクリュー
13 ノズル
21 ブッシュ
20A 固定側金型部
20B 可動側金型部
22 キャビティ
23 スプル
24 ランナ
25A、25B、25C ゲート
26A、26B、26C バルブロッド
27A、27B、27C 油圧シリンダ装置
31 容器蓋
32 容器
33 ヒンジ
34 ゲート
35 ゲート
36 ゲート
REFERENCE SIGNS LIST 1 injection molding machine 10 injection unit 20 mold 11 barrel 12 screw 13 nozzle 21 bush 20A fixed mold part 20B movable mold part 22 cavity 23 sprue 24 runner 25A, 25B, 25C gate 26A, 26B, 26C valve rod 27A, 27B, 27C hydraulic cylinder device 31 container lid 32 container 33 hinge 34 gate 35 gate 36 gate

Claims (1)

溶融樹脂をキャビティ内に充填する充填孔を有する金型を用いて成形を行う化粧品容器の射出成形方法であって、複数の充填孔から充填される溶融樹脂の流量を、各充填孔ごとに調節することが可能であることを特徴とする化粧品容器の射出成形方法。 This is an injection molding method for cosmetic containers, which uses a mold with filling holes to fill the cavity with molten resin, and is characterized in that the flow rate of the molten resin filling through multiple filling holes can be adjusted for each filling hole.
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