JP2604870B2 - 二重射出成形品の製造方法及びそのための金型構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、二重射出成形品の製造方法およびそのため
の金型構造に関し、より詳しくは一次射出用キャビティ
Ａとこれと一部が重なり合う二次射出用キャビティＢを
用いる二重射出成形品の製造方法およびそのための金型
構造に関する。

［従来技術と課題］ 従来、自動車部品等の軽量化要請に伴い、以前は金属
を素材としていた部品の合成樹脂化がしばしば行われつ
つある。また一方でそうした部品の高機能化、美観の向
上、量産性の向上、コストダウン等が同時に求められて
いる。

そのため、合成樹脂の二重射出成形品が各種部品に用
いられるようになって来た。

例えばエンジンのタイミングベルトカバー、マッドフ
ラップ、ワイヤハーネスプロテクタ等である。

そして硬質合成樹脂と軟質合成樹脂及び／または色違
い合成樹脂の二重射出成形品が、その用途、機能に応じ
て使われ始めている。

より具体的には例えばタイミングベルトカバーの場
合、カバー主要部を剛性の高い硬質樹脂で先ず成形し、
ついで機械振動を受け易い部分や相手部品とのシール部
分にゴム状の軟質樹脂（エラストマー）を成形接合して
遮音及び防塵性能を高くしたものが提案されている。

しかし、従来の二重射出成形品の製造法では、一次射
出の後、一次射出用キャビティＡを形成していた金型は
必ず型開きされるので、その時点で一次射出された第１
樹脂材料の硬化過程に伴う製品収縮（ヒケ）が生じ、二
次射出用キャビティＢを形成するための型締めの際、そ
の型面に一次射出された硬質樹脂成形体の表面が密着せ
ず、僅かながら隙間を生じるので二次射出の時に硬質樹
脂成形体との接合部において第２樹脂材料が外面側に押
し出され、バリが発生するという問題点があった。

しかも、前記隙間は一定しないため、このバリは一般
に不規則に現われるので製品の外観を損なうという問題
点があった。

これらの問題点に対する対策として、二次射出段階で
発生するバリを一定形状に調整するために、硬質樹脂形
成体に予め二次射出用キャビティＢの型締め時金型壁面
と圧接可能な凸状堰を設けておくという方法が提案され
ている（特開平１−247124）。

しかし、これでもなおバリの形状を外観美麗に調整す
ることは出来ても、バリの発生自体を完全に防止する事
は出来なかった。

そこで、本発明者等は従来の成形方法を再検討してみ
たところ、第１工程と第２工程の間で金型の一部が180
゜反転する回転金型を使用する方法（前掲の特開平１−
247124に記載）にしても、一次射出後型開きする事に変
りはなく、第１樹脂材料は雌型に残って片面は該雌型に
付着し、片面は大気中に曝されて無拘束の状態で硬化す
るので、ヒケや反りを避ける事が困難である事が判っ
た。

従ってこれ等の問題点を解決するには、一次射出後型
開きして冷却硬化中の第１樹脂材料に収縮する余裕を与
えず、出来るだけ射出時の樹脂温度を保ったまましかも
力学的に拘束状態を維持しつつ二次射出する事が出来な
いかと考えた結果、型開きをしないで二次射出を可能と
する工夫をすれば良いという結論に達し、本発明に到達
した。

［発明の目的］ 本発明の目的は一次射出成形品の冷却とそれに伴う収
縮を遅らせ、二次射出によるバリの発生を防止し接合性
に優れた二重射出成形品の製造方法及びそのための金型
構造を提供するにある。

［発明の構成］ このため、本願の特許請求の範囲第１項に記載された
発明（以下、本願発明１という）に係る二重射出成形品
の製造方法は、固定型と可動型とで型締めして形成され
たキャビティＡにまず耐応力部材となる第１硬質樹脂材
料を射出成形した後、ついで型開きせずに両型の一部を
なす少なくとも１対の往復動ピストン状小移動型とこれ
を包む往復動筒状小移動型とが移動して形成されたキャ
ビティＢに第２軟質樹脂材料を射出成形する二重射出成
形品の製造方法であって、第１硬質樹脂材料が射出され
る時キャビティＢはキャビティＡと遮断されており、第
２軟質樹脂材料が射出される時キャビティＢはキャビテ
ィＡに射出成形された第１硬質樹脂材料と一部で重なり
合っている事により第１硬質樹脂材料と第２軟質樹脂材
料とが強固に接合される事を特徴としたものである。

また、本願の特許請求の範囲第２項に記載された発明
（以下、本願発明２という）に係る二重射出成形品の製
造のための金型構造は、夫々往復動ピストン状小移動型
を内蔵する固定型および可動型を備えるとともに、これ
ら固定型および可動型の少なくともいずれか一方には、
上記往復動ピストン状小移動型を包む往復動筒状小移動
型が設けられ、これらが第１硬質樹脂材料を射出成形す
るための独立したキャビティＡとキャビティＡに一部が
重なり合う第２軟質樹脂材料を射出成形するためのキャ
ビティＢとを形成する関係で配置されている事を特徴と
したものである。

以下に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

［実施例１］ 第３図、第４図、第５図は夫々DOHCガソリンエンジン
の合成樹脂製タイミングベルトカバーの左側面図、正面
図および右側面断面図である。

第3,4,5図において、150Sは硬質樹脂成形部、300Sは
軟質樹脂成形部である。軟質樹脂成形部300Sは硬質樹脂
成形部150Sのに開口部にそのフランジ部で融着接合され
ている。

第１図，第２図は、本願発明の実施例１に係る二重射
出成形品の製造方法及びそのための金型構造を示す金型
の断面図である。

第1,2図において、100は固定型、200は可動型、150は
キャビティＡ、210は可動型200が内蔵する往復動ピスト
ン状小移動型、220は固定型100が内蔵する往復動ピスト
ン状小移動型、230は固定型および可動型の少なくとも
いずれか一方（本実施例の場合は固定型）に設けられて
上記往復動ピストン状小移動型220を包む往復動筒状小
移動型、211,212,221,222,223は油圧室である。

先ず、第１図のように固定型（可動型であってもよ
い）100と可動型200とが正確に位置決め並びに型締めさ
れる。その順序は先ず可動型200が矢印Ｄの方向に移動
して正確に固定型100に当接し、次に往復動ピストン状
小移動型220が矢印Ｅの方向に移動する。

この時、油圧が油圧室211,221,222に与えられて往復
動ピストン状小移動型210,220は右方（矢印Ｅの方向）
に移動し停止している。油圧室221は油圧室222によって
も加圧されている。

そして、符号150で示されるキャビティＡには製品の
形状を保持する耐応力部材となる第１硬質樹脂材料が射
出され硬質樹脂成形体150Sが形成される。この時、キャ
ビティA150は往復動ピストン状小移動型220によって遮
断されキャビティB300と連通していない。

ついで油圧室222の油圧が下がり、逆に油圧室212,22
3,221に順に油圧が与えられると、往復動ピストン状小
移動型210,220が（従って、キャビティＢが）第２図に
おける左方（矢印Ｆ方向）に移動するとともに、往復動
筒状小移動型230も左方に移動して（矢印Ｈ参照）、こ
の筒状小移動型230の先端部と硬質樹脂成形体150Sとの
間に間隙（これが接合部160となる）が形成され、この
間隙がキャビティＢと連通してその一部を形成する。つ
まり、キャビティB300は、キャビティA150に形成された
硬質樹脂成形体150Sと一部で重なり合った状態となる。

そして、ここで第２軟質樹脂材料供給口（図示せず）
より溶融状態の第２軟質樹脂材料が射出供給され、未だ
温熱状態にあるキャビティA150内の硬質樹脂成形体150S
に接合部160で接合（融着）され軟質樹脂成形体300Sが
形成される。

この時、往復動筒状小移動型230は固定型100に内蔵さ
れる一方、往復動ピストン状小移動型210,220は固定型1
00と可動型200に共有内蔵されているが、最後の型開き
の時はキャビティA,Bが第２図の状態から右方（矢印Ｇ
方向）（100も可動型とする時は左右方向）に分離分割
され、完成した二重射出成形品（製品タイミングベルト
カバー）が取り出される。

本実施例では１対の固定型100と可動型200を主型とし
たが、製品形状によれば放射状（１平面上）に多数の可
動型が集まってキャビティＡをつくるようにし、更に直
交する往復動ピストン状小移動型を設けてキャビティＢ
を形成するようにする事も出来る。

［実施例２］ 第６図，第７図は本願発明の実施例２に係る金型の平
面もしくは側面断面図である。

100は固定型、200は可動型であって夫々往復動ピスト
ン状小移動型220,210を内蔵するのは実施例１と同様で
あるが、夫々が筒状小移動型230,231を介在させている
処が異なる。実施例１の筒状小移動型230を可動型200に
も同231として設けたものと思えばよい。

ここでも先ず可動型200は左方（矢印Ｄ方向）に移動
して固定型に正確に型合わせされ、型締めされる。しか
る後、油圧室222に油圧が与えられ、往復動ピストン状
小移動型210,220は右方（矢印Ｅ方向）に移動し停止す
る。従って、この時、キャビティA150はキャビティB300
と連通箇所を有しない。尚、このとき、固定型100内の
往復動筒状小移動型230は中央寄りに移動して停止す
る。つぎに、油圧室214に油圧が与えられ、往復動筒状
小移動型231は中央寄りに移動し停止する。

その状態で第１硬質樹脂材料がキャビティA150に射出
され、硬質樹脂成形品150Sが成形される。

そして、成形品150Sがまだ温熱状態にある間に素早く
次のようにしてキャビティB300が形成され、第２軟質樹
脂材料が射出される。

すなわち、油圧室212に油圧が与えられ、往復動ピス
トン状小移動型220,210は共に左方（矢印Ｆ方向）に移
動し停止する。同時に、油圧室223,213にも油圧が与え
られ、往復動筒状小移動型230,231は左右に別れて（矢
印Ｈ及び矢印Ｊ参照）、これら小移動型230,231の先端
部と硬質樹脂成形品150Sとの間に間隙（これが、接合部
160となる）が形成され、この間隙がキャビティＢと連
通してその一部を形成する。つまり、キャビティＢは、
キャビティA150に射出成形された硬質樹脂成形品150Sと
一部で重なり合った状態となる。

そして、キャビティB300に射出成形された軟質樹脂成
形品300Sは、まだ温熱状態にある硬質樹脂成形品150Sの
端部を包み込むように融着接合される。

しかる後、可動型200は右方（矢印Ｇ方向）に移動し
て型開きされ、製品ワイヤハーネスプロテクタが取り出
される。

以上、実施例1,2において本願発明を詳細に説明して
来たが、第１硬質樹脂材料は比較的高硬度，高剛性の、
製品の形状保持に適した耐応力部材となる硬質樹脂、第
２軟質樹脂材料は比較的軟質，低剛性の軟質樹脂とすれ
ば、夫々タルク、ガラス繊維等の無機質を含むポリプロ
ピレン等のオレフィン系樹脂組成物及びプロピレンラバ
ーまたはエチレン、プロピレン、ジエンターポリマーと
ポリプロピレン及び低分子量添加剤等のブレンド組成物
であるオレフィン系エラストマーが好適に使用される。

しかし、前述のとおり、本願発明における第１硬質樹
脂材料と第２軟質樹脂材料は、互いに融着特性を有して
おり、互に夫々相対的，比較的に硬質／軟質であれば何
でもよく、必ずしも一般に呼称される硬質、軟質樹脂に
制限されるものではない。二重射出成形品の他の例とし
ては硬質／軟質の色違い樹脂の組合せ、硬質、軟質樹脂
の各種のものが考えられるが、すべて本願発明の対象と
なるものである。

［発明の効果］ 本発明を実施する事により前記目的のすべてが達成さ
れる。

すなわち、第１硬質樹脂材料が密閉型中にあって冷却
硬化せず、機械的にも拘束されて収縮（ヒケ）、反りが
生じない間に、第１硬質樹脂材料と一部が重なり合うキ
ャビティＢ内に第２軟質樹脂材料を射出接合するので、
外観が美しく、接合性と機能性に優れた二重射出成形品
が得られるという産業上極めて有利な効果がもたらされ
る。

従来の二重成形の方法では、一方の可動型を２個用意
して（キャビティＡを形成するものとキャビティＢを形
成するものと２種用意して）成形途中で入れ換える必要
があるが、本発明の方法では小移動型を用意するのみで
あるから、従来方法に比べて、 型全体の製作費が安価である。

２つの可動型の入れ換え機構が不要である。

サイクルタイムの短縮化が達成できる。

などのメリットがある。

また、本発明では、一次射出後の早い時点で小移動型
を移動させて二次射出を行うことができ、しかも、往復
動ピストン状小移動型に加えて、これを包む上記往復動
筒状小移動型を設けたことにより、キャビティＢの一部
が、キャビティＡに射出成形された第１硬質樹脂材料と
重なり合った状態で、キャビティＢ内に第２軟質樹脂材
料を二次射出することができ、これにより、両材料（一
次材料と二次材料）をその一部が重なり合った状態で接
合させ、両者の接合部の接合強度を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本願発明の実施例１に係る金型の
断面図、第３図，第４図および第５図は夫々本願発明の
実施例に係る製品の左側面図，正面図および右側面断面
図であり、第６図および第７図はいづれも本願発明の実
施例２に係る金型の断面図である。 100……固定型、 200……可動型、 150……キャビティＡ、 300……キャビティＢ、 150S……硬質樹脂成形品、 300S……軟質樹脂成形品、 160……接合部、 210,220……往復動ピストン状小移動型、 230,231……往復動筒状小移動型、 211,212,214,221,222,223……油圧室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木山 尚志 広島県東広島市八本松町大字原175番地 の１ 大協株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−135616（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定型と可動型とで型締めして形成された
   キャビティＡにまず耐応力部材となる第１硬質樹脂材料
   を射出成形した後、ついで型開きせずに両型の一部をな
   す少なくとも１対の往復動ピストン状小移動型とこれを
   包む往復動筒状小移動型とが移動して形成されたキャビ
   ティＢに第２軟質樹脂材料を射出成形する二重射出成形
   品の製造方法であって、第１硬質樹脂材料が射出される
   時キャビティＢはキャビティＡと遮断されており、第２
   軟質樹脂材料が射出される時キャビティＢはキャビティ
   Ａに射出成形された第１硬質樹脂材料と一部で重なり合
   っている事により第１硬質樹脂材料と第２軟質樹脂材料
   とが強固に接合される事を特徴とする二重射出成形品の
   製造方法。
2. 【請求項２】夫々往復動ピストン状小移動型を内蔵する
   固定型および可動型を備えるとともに、これら固定型お
   よび可動型の少なくともいずれか一方には、上記往復動
   ピストン状小移動型を包む往復動筒状小移動型が設けら
   れ、これらが第１硬質樹脂材料を射出成形するための独
   立したキャビティＡとキャビティＡに一部が重なり合う
   第２軟質樹脂材料を射出成形するためのキャビティＢと
   を形成する関係で配置されている事を特徴とする二重射
   出成形品製造用金型構造。