JP2880637B2 - 中空射出成形品の製造法およびそのための金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部にリブを設けて強
化した、また外観にも優れた中空成形品の製造法及びそ
の中空成形品を芯材として被覆した被覆中空成形品の製
造法ならびにその製造用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス注入による射出成形法により
軽量で、かつヒケのない優れた表面外観を有する中空成
形品を製造することが知られている。これは例えば１つ
の樹脂射出ゲートから樹脂及びガスをキャビティ内に注
入するもので、一つの連続した中空部を有する中空成形
品を成形することができる。しかし、このような中空成
形品（図５参照）では、例えば車輌用アシストグリップ
（把手）のように利用時に成形品に対して大きな力が加
わり、従って成形品に強度が要求される場合には変形が
生じたり、場合によっては破壊する危険もあるので不適
当である。また、中空部形成による剛性の低下は、中空
成形品を芯材として２次成形する場合に中空部に変形が
発生するおそれもある。こうした問題点を解決する提案
もされている。例えばキャビティの２ケ所の端部から樹
脂とガスを注入して中央部で樹脂を合流させてリブを形
成することにより剛性を高めるというものがある（特開
平４−２７９３１３号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法ではキャビティ内に射出された樹脂は注入ガスにより
押されて中央部で合流するが、ガスの注入圧は、通常の
射出成形における樹脂の射出圧にくらべてはるかに低い
ため、この合流部位においてウエルドが発生する。しか
もこのウエルドは上記のようにガス圧が低いために通常
の射出成形時のウエルドよりも強度が弱く、従ってリブ
の形成による補強も不十分である。また、前記の方法で
は形成されるリブは１ケ所に制限される。さらに前記の
ウエルドラインは中空成形品の外観も損なうものであ
る。また、従来法による中空成形品（図５）は、そのゲ
ートに対応する部位に注入ガスによる穴を有することに
なるが、得られた成形品の外観や触感の一層の向上のた
めに例えば軟質ポリ塩化ビニル樹脂などの２次成形を行
う場合、中空成形品の前記の穴から２次成形用樹脂が侵
入することになり、樹脂が無駄になるのみならず、軽量
化効果も減殺される。この問題は２次成形の際に、前記
の穴をシールすれば解消できるが、生産性の低下を来す
こととなる。このほか、中空部分の剛性が低いために２
次成形の際この部分が変形するおそれもある。

【０００４】本発明はこうした実情の下に中空部内に強
度を弱めるウエルドのないリブを形成し得て、さらに要
求性能に応じて中空部内に複数のリブを形成することが
でき、さらに外観にも優れた中空成形品の製造法を提供
することを目的とするものである。また、本発明はさら
により一層見栄えのよい製品とするため生産性よく前記
中空成形品の表面を被覆する被覆中空成形品の製造法を
提供することも目的とするものである。さらに本発明
は、前記中空成形品の製造用金型を提供することも目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、ガス注入射出成形においてゲート部位とガス注
入部位との相対的位置関係を工夫することにより少なく
ともゲート位置に対応する部位にリブを形成して、前記
課題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。すな
わち、本発明は、（１）中空射出成形品の製造法であっ
て、キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出し、少なくとも
ゲート位置に対応する中空成形品内部にリブを形成する
ようにゲートから左右に離間した位置よりガスをキャビ
ティ内に注入する中空射出成形品の製造法、（２）上記
（１）項で得られた中空射出成形品を芯材として二次成
形を行い芯材の外周を樹脂被覆する中空射出成形品の製
造法ならびに（３）左右対称形状の中空射出成形品の製
造用金型であって、ゲート位置を中心として左右対称位
置にガスをキャビティ内に注入するガス注入口を配設し
た上記（１）項記載の製造法に使用する射出成形金型を
その要旨とするものである。

【０００６】本発明の成形法においてゲート部に対応す
る位置にリブを形成するには金型におけるキャビティ内
へのガス注入口の位置が重要である。例えば左右対称形
状の成形品を成形する場合には、中空成形品のほぼ中央
部に対応するキャビティ部位に臨むゲート位置を中心と
してほぼ左右対称位置にガス注入口が設けられる。この
ようにゲートとガス注入口を配設することにより中空成
形品内部のゲート位置に対応する部位にリブを形成する
ことができる。また成形する中空成形品が左右対称形状
でない場合にも同様にゲート位置にリブが形成できるよ
うに調整してゲートの左右の金型部位にガス注入口を設
ける。本発明においては中空成形品の中空部内にその成
形品が要求される性能に応じて複数のリブを形成するこ
とができる。

【０００７】成形品の中空部内に形成されるリブの数
は、ガス注入口の数により決まる。例えばゲートの左右
に１個ずつガス注入口を設けた場合にはゲート部位に１
つのリブが形成され、またゲートの左右に２個ずつガス
注入口を設けた場合にはゲート部位と、左右のガス注入
口間に１個ずつ合計３個のリブが中空成形品内部に形成
される（図３）。本発明の成形法は、樹脂射出ゲートか
ら樹脂をキャビティ内に射出し、そのゲート位置から左
右に離れたガス注入口よりガスをキャビテイ内に注入し
て、中空成形品の少なくともゲート位置に対応する部位
にリブを形成することが重要であり、これにより形成す
るリブにウエルドが発生することを防ぐことができる。
本発明においては上記のように金型のゲートとガス注入
口との相対位置を特定の関係に維持すること以外は、特
に制限はなく、一般のガス注入射出成形法に採用されて
いる条件を採用することができる。

【０００８】例えば、本発明の中空成形品の成形法にお
いて使用される熱可塑性樹脂は、特に制限はなく、例え
ば、エチレン、プロピレン、ブチレンなどのオレフィン
モノマー、塩化ビニル、スチレン、アクリロニトリル、
酢酸ビニル、ビニルアルコールなどのビニルモノマー、
ブタジエンなどのジエン系モノマーなどのホモポリマ
ー、これら相互のコポリマー、あるいはポリフェニレン
エーテルなど、さらにこれらポリマーのブレンド物を使
用することができる。また、中空成形品を芯材として更
に２次成形する場合に使用する樹脂としては上記の樹脂
の他、外観、感触に優れたポリウレタン、軟質ポリ塩化
ビニルなどを使用することができる。また、注入ガスに
ついてもとくに制限はないが、窒素ガスなどの不活性ガ
スが好ましい。

【０００９】また、本発明の成形法においては、ゲート
より樹脂の射出中にガスを注入することもできるが、樹
脂射出後にガス注入することが好ましい。また、本発明
の成形法によれば、得られた中空成形品のゲート位置に
対応する部位にはリブが形成されるのでガス注入により
中空部に通じる穴が形成されることはない。したがっ
て、この中空成形品を芯材として２次成形する場合に、
２次成形用樹脂が中空部内へ侵入することはほとんどな
い。芯材にあるガス注入孔はゲート位置から離れてお
り、この孔からの樹脂の侵入はほとんどない。さらにこ
の芯材は中空部にリブが形成されて剛性が高くなってい
るので２次成形の際に変形することもない。

【００１０】

【作用】本発明は、中空成形品のほぼ中央部に対応する
ゲート位置から左右に離れた部位に設けたガス注入口を
有する金型を利用することにより、少なくともゲートに
対応する中空成形品の部位に、左右の中空部の間にリブ
を形成することができ、しかもそのリブは、ゲートから
射出された樹脂によりその場所で左右から押されて形成
されるもので、従来法のように左右から合流されて形成
されるものではない。従って、本発明により中空成形品
に形成されるリブにはウエルドの発生はなく、十分な強
度、剛性を中空成形品に付与することができる。したが
って、本発明は車輌用アシストグリップなど特に荷重が
負荷されるような成形品の成形に好適である。

【００１１】

【実施例】次に図面に基づきアシストグリップの成形法
を例に挙げて本発明の実施例を説明する。図１は本発明
の成形法により成形されたアシストグリップの斜視図、
図２はその断面とともに成形法を説明する断面説明図で
ある。図１，２中、１はアシストグリップ、２はゲー
ト、４ａ，４ｂは中空部、５はゲート２を中心としてほ
ぼ左右対称位置にあるガス注入口、６はリブ、７はラン
ナー、８はスプルーを示す。図示していないアシストグ
リップの形状に対応する金型キャビティの中央部に臨む
ゲートよりポリプロピレンを少なくともガス注入口５の
レベルより上になるように射出圧５０〜１００ｋｇ／ｃ
ｍ²で射出する。その直後にガス注入口５に対応する図
示していない金型部位より窒素ガス２５〜１００ｋｇ／
ｃｍ²で注入して、ゲート部位に対応する位置にリブを
形成させる。その結果、図２に示すような４ａ，４ｂの
二つの中空部を有する中空成形品アシストグリップを成
形することができる。図３に示すものは図２とは別の中
空成形品を示すもので、ガス注入口５をゲートを中心と
してほぼ左右対称位置に２組ずつ設けたもので、前記と
同様にして成形することができる。この場合にはリブは
３個所に形成されてさらに剛性を高めることができる。
中空部はゲート部の左右に２個ずつ形成される。

【００１２】図４ａ，ｂ，ｃに示すものは本発明の別の
実施例の成形法により２次成形された被覆中空成形品及
びその成形法を説明するものである。ａは被覆された中
空成形品の斜視図、ｂは２次成形によりさらに触感向上
のために被覆される中空成形品の断面とともに２次成形
法を説明する図である。また、ｃはその２次成形により
被覆樹脂１０で被覆された中空成形品の断面説明図であ
る。図４ｂに示されるように、図示していないキャビテ
ィ内に前記のようにして成形された芯材となる中空成形
品を配置する。次いでゲートより軟質ポリ塩化ビニル樹
脂材料を射出圧２５〜５０ｋｇ／ｃｍ²で射出する。芯
材にはガス注入口５ａ，５ｂがあいているが、これらは
ゲート位置から離れているので、この穴から軟質ポリ塩
化ビニル樹脂が中空部内に侵入することはほとんどな
い。また、ゲート位置に対応して芯材の中空部にはリブ
６が位置しているから、上記２次成形の際に芯材が変形
することもない。

【００１３】一方、図５に示すものはガス注入口がゲー
ト部か（図５ａ）又はその直下近傍（図５ｂ）にある金
型を用いた従来法により成形されたアシストグリップの
断面及びその成形法を示すものである。図５ａの場合、
図示していない金型キャビティに臨むゲート部位２を介
して樹脂が射出され、さらにゲートに臨む注入口３より
ガスが注入されると、ガスはゲート２内の溶融樹脂を通
るガスチャンネルを形成しながらキャビティ内に注入さ
れる。この場合には図示されているようにリブのない一
つの中空部４が形成される。そして、その中空部４はガ
スチャンネルに通じており、従って中空成形品にはゲー
トに対応する部位に穴を有することになる。この中空成
形品における穴の形成は図５ｂのようにガス注入口がゲ
ートとは独立していてもゲートの近傍に位置する場合に
もガスがゲート内へ流動するので、同様に中空部４に通
じる穴を有する中空成形品となる。

【００１４】そして、このような構造の中形成形品で
は、外観や触感を改善するためにさらに２次成形により
樹脂被覆を形成しようとすると、図５ｃのようにゲート
位置の穴から中空部内に被覆用樹脂が侵入し無駄が生じ
る。さらに二次成形の際に中空部の剛性が低いため破
壊、変形が発生するおそれがある。また、２次成形しな
い場合でも剛性を保持するために中空率を低く抑えなけ
ればならず、そのために厚肉部ではヒケが発生し、外観
を損なう。なお、図６は図５に示されるゲート部付近の
拡大説明図である。また、図７に示すものは本発明の成
形用金型の一例を説明するアシストグリップの可動側型
１０の斜視図である。キャビティ１１の中央部に臨むゲ
ート２を中心として左右対称位置にガス注入口５が配設
されている。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の成形法に
よれば、少なくとも金型キャビティに臨むゲート位置に
対応する中空成形品の内部部位にウエルドのないリブを
形成することができ、さらに必要に応じて複数のリブの
形成が可能であり、中空成形品の強度、外観を改善する
ことができる。またそれにより中空部の剛性を高めるこ
とが出きるので、それだけ中空率も十分に高めることが
でき、厚肉部にもヒケの発生を防止することができる。
さらにゲート対応部位にリブが形成されることにより、
この部位に穴がなく、また中央部の剛性が向上したこと
により中空成形品を芯材として２次成形する際の中空部
への樹脂の侵入、芯材の変形、破壊のおそれを解消する
ことができる。従って、本発明は荷重負担がかかり、か
つ外観あるいは触感が重視される成形品の製造に特に好
適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形法により成形されたアシストグリ
ップの斜視図。

【図２】図１に示すアシストグリップの断面とその成形
法を説明する断面図。

【図３】本発明の別の実施例により成形されたアシスト
グリップの断面説明図。

【図４】本発明の２次成形法により成形された被覆アシ
ストグリップの説明図で、ａはその斜視図、ｂはその２
次成形法の説明図、ｃは２次成形で被覆されたａの断面
説明図。

【図５】従来の中空成形法による成形品とその断面を説
明する図で、ａはその成形法の説明図、ｂは別の変形法
の説明図、ｃはその成形品を芯材として２次成形により
被覆した成形品の断面説明図。

【図６】図５に示すゲート付近の拡大説明図。

【図７】本発明の金型の一例を示すもので、アシストグ
リップ製造用金型の可動型の斜視図。

【符号の説明】

１ 中空成形品 ２ ゲート ３ 従来法のガス注入口 ４ 中空部 ５ ガス注入口 ６ リブ ７ ランナー ８ スプルー ９ 被覆部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空射出成形品の製造法であって、キャ
   ビティ内に熱可塑性樹脂を射出し、少なくともゲート位
   置に対応する中空成形品内部にリブを形成するようにゲ
   ートから左右に離間した位置よりガスをキャビティ内に
   注入することを特徴とする中空射出成形品の製造法。
2. 【請求項２】 請求項１で得られた中空射出成形品を芯
   材として二次成形を行い芯材の外周を樹脂被覆すること
   を特徴とする中空射出成形品の製造法。
3. 【請求項３】 左右対称形状の中空射出成形品の製造用
   金型であって、ゲート位置を中心として左右対称位置に
   ガスをキャビティ内に注入するガス注入口を配設したこ
   とを特徴とする請求項１記載の製造法に使用する射出成
   形金型。