JP4057905B2

JP4057905B2 - Glossy plastic composite injection molding method and injection molding apparatus for carrying out this method

Info

Publication number: JP4057905B2
Application number: JP2002371863A
Authority: JP
Inventors: 鐵雄岩元; 秀典山本; 武男外山
Original assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Current assignee: Central Motor Wheel Co Ltd
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2022-12-24
Also published as: JP2004202736A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光反射性粉が含有された溶融樹脂を、所定形状の金型に射出することにより成形する光沢プラスチック複合材の射出成形方法及びこの方法を実施する射出成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック製品の成形方法として、高い量産性を有する射出成形方法が一般的に用いられている。この射出成形方法は、高温で溶融した樹脂を、金型のキャビティ内に所定の流量で射出し、冷却することによって所定形状の製品を作る方法である。このようなプラスチック製品は、その樹脂組成の改良等によって、力学的特性や易成形性等が向上してきており、近年、自動車の内装やホイールキャップ、パソコンや携帯電話の筐体等、様々な分野で使用されている。そして、このような用途では、人が直接目に触れる場所に用いられることも多く、その外観が重要視されている。そのため、多彩な凹凸形状を形成したり、金属調やパール調の表面色とすることにより、製品の意匠性を向上させているものが多い。
【０００３】
このように、金属調やパール調等の光沢性を有するプラスチック製品は、上記の射出成形方法により所定形状に成形した後、その外表面に金属調やパール調の光沢塗料を塗布して製造する方法（例えば、特許文献１）と、金属粉やパール粉等の光反射性粉を含有させた溶融樹脂材料を、射出成形することにより光沢プラスチック複合材を成形する方法とがある。ここで、後者の光反射性粉を含有する溶融樹脂材料を射出する方法にあっては、上記のように凹凸形状を有する場合に、この凹凸部分を基点として、その周囲と色調の異なる線状の影（以下、流動線影と言う）が発生していた。この流動線影は、上記の意匠性を低下させることとなっていたが、その発生要因が分からず、対策もできなかった。そのため、光沢性のプラスチック製品は、前者のように光沢塗料を塗装する製造方法が一般的となっていた。
【０００４】
ところで、プラスチック製品を射出成形方法により製造する場合にあって、上記のような凹凸形状が比較的大きい製品では、溶融された樹脂が金型のキャビティに射出されると、該樹脂はその進行を妨げない広い領域に優先的に流れた後、金型の凹凸によって形成された狭い領域等に流れていくこととなり、先に流れた樹脂と後から流れた樹脂とが合流する境界や、分流した樹脂が再び合流する境界では、融着不良が生じることとなる。この融着不良の境界に沿って、外表面に線状のウェルドラインが発生することは一般的に良く知られている。このウェルドラインは、射出成形における成形温度や成形時間等の各条件を変更することによって、発生しなくしたり、抑制することが可能であった。また、ウェルドラインを発生させない方法として、凹凸形状を形成する可動コアを設けた金型に、溶融した樹脂を射出し、該可動コアによる形成領域に該樹脂が流入する毎に、順次可動コアを移動させるようにした射出成形方法も提案されている（例えば、特許文献２）。尚、このウェルドラインは、凹凸形状がその領域の容積に対して比較的小さい場合には、射出された樹脂の流れを妨げて分流されることも少ないため発生し難くなる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３１４８１３号公報
【特許文献２】
特開２０００−３０１５８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、光沢性を有するプラスチック製品にあっては、射出成形した成形体に、光沢塗料を外表面に塗布することによって製造されることが一般的であった。ところが、この光沢塗料を塗布する方法にあっては、この塗装を行うための製造設備が必要となること、塗装工程を設ける必要があること等によって、製造費用の増加や、製造工程が複雑化するという問題があった。さらには、製品形状や凹凸形状によって、塗装ムラ等が生じないように塗装条件を詳細に設定する必要があり、塗装作業が繁雑になる等の問題も生じていた。
【０００７】
一方、金属粉（例えば、メタリック粉）やパール粉（例えば、パールマイカ）等を混合した溶融樹脂材料を射出成形する方法にあっては、上述のように、外表面に流動線影が生じるため、製品の意匠性を低下させることになるという問題があった。そして、この流動線影は、上述したようなウェルドラインの発生防止方法でも防ぐことができず、また、比較的凹凸形状が小さい場合でも発生するため、このような溶融樹脂材料を射出成形してなる光沢プラスチック複合材の製品を製造する方法は、ほとんど用いられていなかった。
【０００８】
本発明は、かかる問題点を解決し、金属調やパール調の優れた意匠性を発揮し得る光沢プラスチック複合材の射出成形方法及びこの方法を実施する射出成形装置を提案することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光反射性粉が含有された溶融樹脂材料を、所定形状の金型に射出することにより、主板部の表面に凹凸状の意匠成形面を備える成形体を形成する光沢プラスチック複合材の射出成形方法において、金型と、金型の凹溝に嵌入され、該凹溝内で進退駆動制御されて、凹溝内に可変キャビティを形成する可動押子とを備え、可動押子を退避位置として、可変キャビティを、容積が成形体の体積とほぼ合致し、かつ意匠成形面がほぼ平滑となる蓄積空隙に変成してから、該蓄積空隙に溶融樹脂材料をほぼ充満状に注入する第一工程と、可動押子を進出位置として、表面側を凹凸状の意匠成形面と合致する形態とした成形空隙に変成することにより、該蓄積空隙に溶融樹脂材料を充填するようにした第二工程とを備えてなる光沢プラスチック複合材の射出成形方法（請求項１）である。ここで、光反射性粉は、反射面を有し、該反射面が光を反射することにより、光沢プラスチック複合材の表面に光沢を生じさせるものである。
【００１０】
金属粉やパール粉等の光反射性粉を含有させた溶融樹脂材料を射出成形した場合に、光沢プラスチック複合材の、凹凸形状の意匠成形面に発生する流動線影は、発明者らの鋭意研鑽によって、キャビティ内に射出された溶融樹脂材料の流れが該凹凸形状により変化してその周囲の流れと異なることにより、この流れの変化に沿って光反射性粉の配向状態が変化することが原因であることが分かった。そのため、この流動線影の発生を防止するためには、光反射性粉が、主板部の意匠成形面を形成する形成領域でほぼ均質な配向状態となるようにする必要がある。
【００１１】
かかる成形方法にあっては、第一工程で、意匠成形面がほぼ平滑となる蓄積空隙に変成した可変キャビティに、溶融樹脂材料を射出し、該蓄積空隙にほぼ充満状態となるまで注入するものであるから、該溶融樹脂材料が、主板部の意匠成形面を形成する形成領域で流入進路を妨げられることなく、ほぼ均質に流れて、該蓄積空隙内に拡がっていくこととなる。そのため、蓄積空隙内の溶融樹脂材料内では、光反射性粉がほぼ均質な配向状態で分散して存在することとなる。そして、第二工程で、ほぼ充満されて溶融樹脂材料の流れがほぼ停止した状態で、可動押子を進出位置として可変キャビティを成形空隙に変成することにより、意匠成形面の形成領域で、溶融樹脂材料が周囲と異なる流れを新たに生じることなく、所望の凹凸形状を備えた意匠成形面を形成できる。これにより、凹凸形状の意匠成形面が形成された主板部では、金属粉やパール粉等の光反射性粉がほぼ均質な配向状態で分散して存在することとなるから、上述した流動線影が発生しない。而して、このように成形された光沢プラスチック複合材は、その外表面でほぼ均質な光沢を有し、金属調やパール調の優れた意匠性を発揮するものとなる。また、第二工程にあっては、可動押子を可変キャビティ内に進出させることにより、該可変キャビティに存在する溶融樹脂材料を、可変キャビティの隅々まで充填させることができるから、反りやヒケ等の発生を防止できるという優れた利点もある。
【００１２】
上述のように、この射出成形方法により、優れた光沢性を発揮する光沢プラスチック複合材を成形することができるから、従来のように射出成形後に塗装する必要がなく、塗料の材料費や塗装工程のコスト等を削減することができる。而して、このような光沢プラスチック複合材は、コスト競争で優れた優位性を発揮でき、その製品の市場価値を著しく向上させることができるという優れた利点を有する。
【００１３】
上述の第二工程にあって、可動押子が、その進出により、可変キャビティ内にほぼ充満する溶融樹脂材料を、厚み方向にほぼ均一に押圧するようにした射出成形方法（請求項２）が提案される。かかる構成にあっては、可変キャビティの、可動押子の進出する領域の溶融樹脂材料を、意匠成形面を形成する主板部の面内でほぼ均一に押圧することにより、該領域の溶融樹脂材料をほぼ均等に変動させることができるから、該溶融樹脂材料内で周囲と異なる流れが生じることを一層適切に防ぎ得る。そのため、第一工程によって可変キャビティ内に注入された溶融樹脂材料の、光反射性粉がほぼ均質な配向で分散された状態を、第二工程にあっても適正に保つことができるから、上述の流動線影を生じない、一層均質な光沢を発する外表面を形成でき、光沢プラスチック複合材が優れた意匠性を発揮するものとなる。
【００１４】
上述した金型と可動押子とが、該可動押子を進出して成形空隙を形成するまで、可変キャビティ内に注入された溶融樹脂材料を硬化させないように、所定温度に保持制御されるようにしている射出成形方法（請求項３）が提案される。ここで、保持制御される所定温度としては、可変キャビティ内に注入された溶融樹脂材料の硬化の進行を抑制し、第二工程で可動押子が進出位置となるまで、充分に軟らかい状態に保つことができる温度とすることが望ましい。かかる成形方法にあっては、溶融樹脂材料の流動性が保持されることとなるから、第二工程の可動押子の押圧によって、溶融樹脂材料内に流動する部分としない部分とが形成されることを防ぎつつ、溶融樹脂材料をほぼ均等にその周囲に流動させることができる。これにより、溶融樹脂材料に分散する光反射性粉を、一層均質な配向状態で保つことができるから、上述の流動線影の発生をさらに適切に防止できると共に、外表面が一層均整のとれた光沢を発揮するものとなるため、当該光沢プラスチック複合材の意匠性をさらに向上させることが可能である。
【００１５】
一方、光反射性粉が含有された溶融樹脂材料を射出することにより、主板部の表面に凹凸状の意匠成形面を備える光沢プラスチック複合材を形成する射出成形装置において、溶融樹脂材料を射出する射出口が配設されてなる金型と、該金型の凹溝内で進退駆動制御され、該凹溝内に、その退避位置で、容積を成形体の体積とほぼ合致させ、かつ意匠成形面側がほぼ平滑となる蓄積空隙と、その進出位置で、表面側を凹凸状の意匠成形面と合致する形態とする成形空隙とに変成される可変キャビティを形成する可動押子とを備えていることを特徴とする射出成形装置（請求項４）が提案される。かかる射出成形装置にあっては、金型の凹溝に設けられた可動押子を進退駆動させることにより、該凹溝内に形成される可変キャビティを、蓄積空隙と成形空隙とに変成可能とするものである。この射出成形装置により、上述したように、可動押子を退避位置として蓄積空隙を形成した可変キャビティに、溶融樹脂材料を射出し、光反射性粉がほぼ均質な配向状態で分散するように、ほぼ充満させるようにした第一工程を行う。その後、可動押子を進出位置として可変キャビティを成形空隙に変成することによって、溶融樹脂材料に分散する光反射性粉をほぼ均質な配向状態を維持したまま、主板部に凹凸形状の意匠成形面を形成するようにした第二工程を行う。これら、第一工程及び第二工程によって、光沢プラスチック複合材の外表面に、上述した流動線影が発生することを防止でき、ほぼ均質な光沢を有する優れた意匠性を発揮するものとすることが可能となる。さらに、成形体に反りやヒケ等が発生することも適切に防止できる。
【００１６】
ここで、金型の凹溝内に、意匠成形面の凸形状を形成することとなる固定入子を備え、可動押子の進退作動に要する駆動力によって該固定入子が変動しないように、該駆動力をその弾性変形によって吸収する弾性部材を備えている構成（請求項５）が提案される。意匠成形面の凹凸形状は、可動押子が進出位置となることによって形成される意匠凹面部と、固定入子によって形成される意匠凸部とによって成形されてなる。そして、かかる本発明にあっては、上述のように、可動押子が進退作動するようにしたものであるから、該可動押子の作動が固定入子に作用しないようにする必要がある。そのため、可動押子を凹溝内に進出させる押圧力を、弾性部材の収縮変形によって受けることによって、該固定入子が変動せず可動押子のみ進出することとなり、主板部に所望の凹凸形状の意匠成形面を一層適正に成形することが可能である。
【００１７】
このような射出成形装置が、溶融樹脂材料の射出量を制御する射出量制御装置を備えている構成（請求項６）が提案される。この射出量制御装置によって、可変キャビティに射出する溶融樹脂材料の射出量を正確に制御することができるから、該可変キャビティ内に、成形体を形成する容量に必要な材料量を適切に注入することが可能である。これにより、第二工程における可動押子の進出によって、溶融樹脂材料の射出量が多いために無理に流動したり、該樹脂が収縮すること等を防止できるから、光反射性粉のほぼ均質な配向状態を維持したまま該溶融樹脂材料を流動させることができる。而して、上述した流動線影が発生しない、優れた光沢性を有する光沢プラスチック複合材を成形できる。さらには、溶融樹脂材料を可変キャビティ内に一層適切に充填させることができるから、反りやヒケ等が生じることを防ぎ得る。ここで、射出量制御装置としては、溶融樹脂材料の射出量を電気的に制御処理できるものが好適に用い得る。すなわち、可変キャビティに射出する射出量を精度良く制御することにより、不具合品の発生を低減し、優れた製品を、光沢プラスチック複合材の射出成形によって製造することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態例を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明にかかる光沢プラスチック複合材１（図７参照）を成形する射出成形装置１０である。この射出成形装置１０には、溶融樹脂材料４を貯留する貯留タンク３０と、該貯留タンク３０内の溶融樹脂材料４を所定の射出量毎に制御して射出する射出量制御装置３１と、該射出量制御装置３１により溶融樹脂材料４が射出される可変キャビティ２１を形成する裏面金型１１及び表面金型１３（図２参照）と、該表面金型１３を裏面金型１１と着脱可能に移動させる駆動装置３２とが配設されている。
【００１９】
ここで、射出量制御装置３１にあっては、貯留タンク３０から供給された溶融樹脂材料４を、所定の射出量に調整し、可変キャビティ２１内に射出するように制御するものであり、射出量のコントロールや溶融樹脂材料４を射出する射出圧力のコントロール等の射出制御を電気的に処理実行することによって、射出量を精度良くコントロールすることを可能としている。
【００２０】
また、上記の駆動装置３２にあっては、モータ３６の正逆回転によって、表面金型１３を、裏面金型１１から着脱するように移動させる制御を行うものである。すなわち、表面金型１３が接続された可動基材３３に、その表面に螺旋状に凸山を形成してなる可動軸３４が設けられ、モータ３６の回転を、その内周面に螺旋状の凹溝が形成された中央孔を設けた歯車３５の回転を介して、該歯車３５の中央孔に嵌入した可動軸３４を軸方向に移動するようにしている。そして、モータ３６を正回転、逆回転させることにより、可動軸３４の移動方向を反転させることができ、表面金型１３を裏面金型１１に着脱可能に制御する。
【００２１】
次に、本発明の要部にかかる裏面金型１１及び表面金型１３を説明する。
図２のように、裏面金型１１には、上記の溶融樹脂材料４を所定形状に成形してなる成形体（光沢プラスチック複合材１）の、裏面を成形する裏面成形部１９と、該裏面成形部１９の中央部に、上述した射出制御装置３１と連通し、該射出制御装置３１から溶融樹脂材料４が射出される射出口１２とが設けられている。さらに、裏面金型１１には、裏面成形部１９の外側位置に、上述した駆動装置３２によって移動する表面金型１３を、該裏面金型１１と適正に係着させるためのガイド柱２３が配設されている。
【００２２】
一方、図２のように、表面金型１３には、上記成形体（光沢プラスチック複合材１）の表面７（図７参照）を成形する表面成形部１８及び、その外周壁となる周端８（図７参照）を成形する周端成形部２０からなる凹溝２２と、該表面成形部１８の意匠成形面９を成形する部位（意匠成形部１７）に嵌入口１５とが形成されてなる表面成形入子２４が設けられている。この表面金型１３が、上記したガイド柱２３に従って裏面金型１１に係着されることによって、裏面金型１１の裏面成形部１９と、表面成形入子２４の凹溝２２とにより囲繞された空隙が可変キャビティ２１となる。また、表面成形入子２４の嵌入口１５には、凹溝２２内に進出及び退避作動可能な可動押子１４が嵌入される。そして、この可動押子１４には、退避位置Ａで意匠成形部１７をほぼ平滑な面とし、進出位置Ｂで意匠成形面９の意匠凹面部４０（図７参照）を形成する可動押圧面２５が形成されている（図３参照）。さらに、この可動押子１４の内部には、該可動押子１４と共に進退移動しないように表面金型１３に接合されてなる固定入子２６が配設されており、該固定入子２６の可変キャビティ２１に向かう面は、意匠成形面９の意匠凸部４１（図７参照）を形成する凸部成形面２７となっている。この凸部成形面２７は、可動押子１４が退避位置Ａにある場合に、可動押圧面２５と共に、意匠成形部１７をほぼ平滑な状態とする。すなわち、可動押子１４の可動押圧面２５と固定入子２６の凸部成形面２７とによって意匠成形部１７が形成されている。
【００２３】
ここで、意匠成形面９は、表面金型１３及び裏面金型１１により形成された可変キャビティ２１の中央に成形されてなる主板部５（図５及び図７参照）の表面側に形成される。
【００２４】
また、この可動押子１４は、上記の表面成形入子２４との間に弾性部材１６を介在させて配された加圧受け部２８に接合されている。このように、表面金型１３は、表面成形入子２４と、固定入子２６と、可動押子１４と、弾性部材１６と、加圧受け部２８とから構成されている。そして、この加圧受け部２８が、上述した駆動装置３２の可動基材３３に接続されることにより、該駆動装置３２の駆動に従って、表面金型１３が、裏面金型１１に着脱可能に移動する。すなわち、表面金型１３と裏面金型１１とが離れた状態から、駆動装置３２の駆動によって、表面金型１３の表面成形入子２４が、裏面金型１１と接触し、表面金型１３と裏面金型１１とが係着状態となる（図４参照）。この係着状態から、さらに駆動装置３２により加圧受け部２８が押圧されると、表面成形入子２４及び固定入子２６は移動できず、弾性部材１６が収縮変形し、該表面成形入子２４及び固定入子２６にかかる押圧力を吸収する。一方、可動押子１４は、加圧受け部２８の移動に従って、退避位置Ａから進出位置Ｂまで、凹溝２２内に進出する。ここで、可動押子１４は、可動押圧面２５がほぼ均一に押し出されるようにして進行させる。その後、駆動装置３２のモータ３６を逆回転することにより、加圧受け部２８が逆方向に移動し、可動押子１４が退避位置Ａに戻ると共に、表面金型１３が裏面金型１１から離脱するように制御される。そして、可動押子１４は弾性部材１６によって、常態では退避位置Ａに保持される（図５参照）。尚、本実施例にあっては、弾性部材１６にウレタンゴムを用いている。
【００２５】
さらに、上述した裏面金型１１，表面成形入子２４，可動押子１４、固定入子２６には、温度制御が可能なサーモヒータ２９が接続されており（図１参照）、これらを所定の温度に保持することができるようにしている。さらにまた、裏面金型１１の裏面成形部１９には、該凹溝２２内に進退可能な排出ピン（図示省略）が配設されており、光沢プラスチック複合材１の成形後に、該排出ピンが該光沢プラスチック複合材１を押し出すことによって、裏面金型１１から容易に離脱させることができる。
【００２６】
次に、このような射出成形装置１０により、光沢プラスチック複合材１を成形する方法について説明する。
図４のように、射出成形装置１０の、所定位置に裏面金型１１を固定すると共に、表面金型１３を駆動装置３２の可動基材３３に接続する。ここで、表面金型１３の可動押子１４は退避位置Ａに保持され、可動押圧面２５と固定入子２６の凸部成形面２７とをほぼ平滑面とした意匠成形部１７を形成している（図３参照）。そして、第一工程として、駆動装置３２を駆動させることによって、図４（ロ）のように、表面金型１３を、表面成形入子２４が裏面金型１１と接触する位置まで移動させる。ここで、裏面金型１１の凹溝２２と、表面成形入子２４の表面成形部１８とによって囲繞された蓄積空隙３７により、可変キャビティ２１が形成される（図５（イ）参照）。尚、意匠成形部１７はほぼ平滑な状態が維持されている。
【００２７】
ここで、上述したように、裏面金型１１，表面成形入子２４，可動押子１４、固定入子２６の可変キャビティ２１を形成する各成形部は、サーモヒータ２９によって約２７０℃に保持している。
【００２８】
一方、貯留タンク３０には、メタリック粉とパールマイカとを含有する溶融樹脂材料４が貯留され、溶融状態が保持されるように、所定温度に保たれている。この溶融樹脂材料４には、所定の含有量となるように調整されたメタリック粉とパールマイカとが、マトリックス樹脂にほぼ均質に混在するように含浸されている。
【００２９】
図５（イ）のように、蓄積空隙３７が形成された可変キャビティ２１内に、射出量制御装置３１によって、該蓄積空隙３７の容積をほぼ充満する所定量の、溶融樹脂材料４を、射出口１２から射出する。この所定量の溶融樹脂材料４が射出されると、図５（ロ）のように、射出量制御装置３１は、該溶融樹脂材料４の射出を停止する。ここで、この蓄積空隙３７の溶融樹脂材料４は、射出時にその進行を妨げられることがないから、その内部に分散したメタリック粉とパールマイカとをほぼ均質な配向状態として存在させ得る。また、可変キャビティ２１内に射出された溶融樹脂材料４は、上述したサーモヒータ２９によって、硬化が進行することを妨げ、流動可能な軟らかい状態を維持する。このように、可変キャビティ２１の、主板部５を形成する領域には、溶融樹脂材料４がほぼ均質かつ流動可能な状態で充満されて滞留することとなる。
【００３０】
上述の第一工程が終了すると、第二工程が開始される。
第二工程では、溶融樹脂材料４の射出が停止するのと同期して、駆動装置３２を再び駆動させる。そして、可動基材３３が表面金型１３の加圧受け部２８を、裏面金型１１の方向に押圧する。この押圧によって、図６のように、弾性部材１６が収縮すると共に、加圧受け部２８に接合された可動押子１４が、退避位置Ａから進出位置Ｂまで移動する。可動押子１４が進出位置Ｂとなると、駆動装置３２が停止する。これによって、可変キャビティ２１が蓄積空隙３７から、意匠成形面９の凹凸形状と合致する形態とした成形空隙３８に変成する。尚、固定入子２６は表面成形入子２４に固定されているため移動せず、弾性部材１６が収縮することによって前記押圧による力を負担することとなる。そして、可動押子１４が進出位置Ｂに移動することにより、可動押圧面２５と固定入子２６の凸部成形面２７とから成る意匠成形部１７が所定の凹凸形状に変成される。ここで、可変キャビティ２１内の溶融樹脂材料４が充分に軟らかい状態で、可動押子１４の可動押圧面２５が、主板部５を形成する領域に滞留する溶融樹脂材料４を厚み方向にほぼ均一に押圧して進行することから、該溶融樹脂材料４をほぼ均質な状態で保持することが可能である。これにより、溶融樹脂材料４に分散する、メタリック粉やパールマイカをほぼ均質な配向状態に維持することができる。また、この可動押子１４の進出によって、溶融樹脂材料４を押圧することにより、溶融樹脂材料４が可変キャビティ２１内の隅々まで充填させることができ、ヒケや反り等が発生することを適切に防止できる。
【００３１】
そして、所定時間経過した後、溶融樹脂材料４の硬化が進むと、駆動装置２９のモータ３６を逆回転させることによって、表面金型１３を裏面金型１１から離脱させる（図４（イ）参照）。ここで、可動押子１４への加圧状態も解除されることによって、弾性部材１６が収縮状態から開放され、該可動押子１４を退避位置Ａとする。このように、表面金型１３が離れると、図示しない排出ピンが、凹溝２２に留まっている光沢プラスチック複合材１を、裏面側から押出す。このようにして、所定形状の光沢プラスチック複合材１を製造する。
【００３２】
上述した射出成形方法によって、図７のように、主板部５に凹凸形状の意匠成形面９を有する光沢プラスチック複合材１を成形した。この意匠成形面９には、意匠凹面部４０と、意匠凸部４１とが形成されている。ここで、この光沢プラスチック複合材１の主板部５の板厚は約２ｍｍであり、この意匠凹面部４０から意匠凸部４１までの高さは約０．５ｍｍとなっている。尚、本実施例の光沢プラスチック複合材１にあっては、主板部５の表面の、ほぼ全ての領域に意匠成形面９を形成している。このような光沢プラスチック複合材１にあっては、その表面７に、上述したような流動線影は確認できず、メタリック粉とパールマイカによる金属調の優れた光沢性を発揮している。すなわち、上述のかかる本発明の射出成形方法によれば、メタリック粉やパールマイカ等の光反射性粉を含有した溶融樹脂材料４を射出成形してなる光沢プラスチック複合材１が、優れた意匠性を発揮する製品として製造することができる。さらに、かかる射出成形方法にあっては、従来のように、金属調の塗料を塗布する工程を要しないから、製造コストを低減することができ、光沢プラスチック複合材１の市場価値を一層向上させることが可能である。さらに、上述したように、光沢プラスチック複合材１にヒケや反り等が発生することもないため、不具合品の発生を低減できるという優れた利点もある。
【００３３】
一方、比較例として、可動押子１４を進出位置Ｂ’として、成形空隙３８となる可変キャビティ２１を形成した後、該可変キャビティ２１内に溶融樹脂材料４を射出するようにして、光沢プラスチック複合材４２を成形した。すなわち、かかる比較例にあっては、上述の第一工程で溶融樹脂材料４を射出せず、第二工程で成形空隙３８とした後、射出するようにしたものである。また、比較例にあっては、意匠成形面９の凹凸形状を、上述の実施形態例よりも小さくなるように、可動押子１４の進出量を少なくし、進出位置Ｂ’としている。これにより、溶融樹脂材料４の流れを、凹凸形状が阻害することを低減させた。これ以外は、全て上述の実施形態例と同じ材料、同じ構成の射出成形装置１０を用い、その射出成形方法も同様とし、その説明は省略する。
【００３４】
このように成形した光沢プラスチック複合材４２は、図８のように、意匠凹面部４４から意匠凸部４５までの高さが０．１５ｍｍとなる意匠成形面４３が形成されている。尚、この主板部４６の板厚は、実施形態例と同様約２ｍｍである。そして、この表面４７には、意匠凸部４５の端部から半径方向外側に向かって、線状の流動線影４８が発生した。これは、主板部４６の裏面中央部から射出された溶融樹脂材料４が外側に拡がっていく際に、可動押子１４によって、その流れが周囲と変化したために、メタリック粉やパールマイカの配向が変化し、周囲と異なる光沢を発揮することとなった。また、この比較例の射出成形方法では、上述した実施例に比して可動押子１４の進出量を小さくしたにも関わらず、流動線影４８が生じた。すなわち、溶融樹脂材料４を射出する場合には、本発明のように該溶融樹脂材料４の流れが可変キャビティ２１内で、その周囲の流れと変化しないように成形することが必要であることが証明された。さらに、本発明によれば、上述した実施例のように、主板部５の板厚に比して比較的大きな意匠凸部４５を成形しても、流動線影４８が生じることを防止でき、金属調やパール調の優れた外観を有する光沢プラスチック複合材１を成形できる。
【００３５】
上述した実施形態例にあって、可動押子１４を進出位置Ｂに移動させる第二工程を、射出量制御装置３１が、所定量の溶融樹脂材料４を射出し終える直前に、開始するようにしても良い。すなわち、本発明にあっては、溶融樹脂材料４が可変キャビティ２１内にほぼ充満状に注入し、該溶融樹脂材料４が充分に軟らかい状態であり、かつ、ほとんど流動していない状態で、可動押子１４を進出させることにより、該可動押子１４の進出に起因して溶融樹脂材料内に、その周囲を異なる新たな流れが生じないようにするものである。これにより、上述した流動線影４８の発生が適切に防止できる。
【００３６】
また、上述した実施例にあっては、溶融樹脂材料４の射出口１２を、光沢プラスチック複合材１の中央部に構成した金型を用いた構成であるが、該射出口１２の配設位置は、成形体形状に応じて様々に変化することが可能である。
【００３７】
また、上述した実施例にあっては、弾性部材１６としてウレタンゴムを使用したものであるが、その他の構成として、バネを用いることもできる。バネを弾性部材１６として用いても、上述と同様に、適正に光沢プラスチック複合材１を成形することができる。さらにまた、このような弾性部材１６を使用せず、駆動装置３２によって、表面金型１３の移動と、可動押子１４の進退移動とをそれぞれ行うような構成としても良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、上述したように、第一工程によって、金型の凹溝内で進退駆動制御される可動押子を退避位置として、意匠成形面がほぼ平滑となる蓄積空隙に変成した可変キャビティに、該蓄積空隙がほぼ充満状態となるまで溶融樹脂材料を注入し、第二工程によって、可動押子を進出位置として可変キャビティを成形空隙に変成することにより、該可変キャビティ内に溶融樹脂材料を充填するようにした射出成形方法（請求項１）であるから、蓄積空隙内に、光反射性粉をほぼ均質な配向状態で分散する溶融樹脂材料を充満させ、該光反射性粉の均質状態を保ちつつ、所望の凹凸形状を備えた意匠成形面を形成できるため、流動線影が発生せず、金属調やパール調の優れた意匠性を発揮し得る光沢プラスチック複合材を成形することが可能である。また、第二工程にあって、可動押子を可変キャビティ内に進出させることにより、該可変キャビティの隅々まで溶融樹脂材料を充填させることができ、反りやヒケ等の発生を防止できるという優れた利点もある。さらにまた、この射出成形方法にあっては、従来のように塗装工程を要さないため、塗料の材料費や塗装工程のコスト等を削減でき、市場価値の高い光沢プラスチック複合材を製造できる。
【００３９】
上述の第二工程にあって、可動押子が、その進出により、可変キャビティ内にほぼ充満する溶融樹脂材料を、厚み方向にほぼ均一に押圧するようにした射出成形方法（請求項２）にあっては、溶融樹脂材料の、光反射性粉がほぼ均質な配向で分散された状態を一層適切に保ち得るから、光沢プラスチック複合材の意匠成形面が一層均質な光沢を有し、意匠性をさらに向上させ得る。
【００４０】
上述した金型と可動押子とが、該可動押子を進出して成形空隙を形成するまで、可変キャビティ内に注入された溶融樹脂材料を硬化させないように、所定温度に保持制御されるようにしている射出成形方法（請求項３）にあっては、第二工程によって溶融樹脂材料に、その周囲と異なる流れが生じることを一層適切に防ぐことができ、流動線影の発生しない、優れた意匠性を有する意匠成形面を適切に成形することが可能である。
【００４１】
このような光沢プラスチック複合材の射出成形方法を実施する射出成形装置として、溶融樹脂材料を射出する射出口が配設されてなる金型と、該金型の凹溝内で進退駆動制御され、該凹溝内に、その退避位置で意匠成形面側がほぼ平滑となる蓄積空隙と、その進出位置で、表面側を凹凸状の意匠成形面と合致する形態とする成形空隙とに変成される可変キャビティを形成する可動押子とを備えるようにしたから（請求項４）、上述した第一工程及び第二工程によって、意匠成形面に、上述した流動線影が発生することを防止でき、該意匠成形面をほぼ均質な光沢を有する優れた意匠性を発揮する光沢プラスチック複合材を適切に成形できる。また、光沢プラスチック複合材に反りやヒケ等が発生することも適切に防止できる。
【００４２】
ここで、金型の凹溝内に、意匠成形面の凸形状を形成することとなる固定入子を備え、可動押子の進退作動に要する駆動力によって該固定入子が変動しないように、該駆動力をその弾性変形によって吸収する弾性部材を備えている構成（請求項５）にあっては、第二工程で、該固定入子が変動せず可動押子のみを進出させ得るため、所望の凹凸状の意匠成形面を一層適正に成形することが可能である。
【００４３】
このような射出成形装置が、溶融樹脂材料の射出量を制御する射出量制御装置を備えている構成（請求項６）にあっては、可変キャビティに射出する溶融樹脂材料の射出量を、成形体を形成する容量に正確に制御できるため、溶融樹脂材料を適切に均質状態とすることができ、上述した流動線影が発生しない、優れた光沢性を有する光沢プラスチック複合材を成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形装置１０を表す説明図である。
【図２】本発明にかかる、裏面金型１１と表面金型１３との係着状態を表す説明図である。
【図３】本発明にかかる、可動押子１４の退避位置Ａと進出位置Ｂとを表す説明図である。
【図４】本発明の駆動装置３２による、裏面金型１１と表面金型１３とを係着させる作動を表す説明図である。
【図５】本発明にかかる、第一工程を表す説明図である。
【図６】本発明にかかる、第二工程を表す説明図である。
【図７】本発明の射出成形方法によって成形した光沢プラスチック複合材１を表す平面図である。
【図８】従来の射出成形方法によって成形した光沢プラスチック複合材４２を表す平面図である。
【符号の説明】
１光沢プラスチック複合材
４溶融樹脂材料
５主板部
９意匠成形面
１０射出成形装置
１１裏面金型
１２射出口
１３表面金型
１４可動押子
２１可変キャビティ
２２凹溝
２６固定入子
３１射出量制御装置
３７蓄積空隙
３８成形空隙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection molding method for a glossy plastic composite material which is molded by injecting a molten resin containing light-reflective powder into a mold having a predetermined shape, and an injection molding apparatus for carrying out this method.
[0002]
[Prior art]
As a plastic product molding method, an injection molding method having high mass productivity is generally used. This injection molding method is a method in which a resin melted at a high temperature is injected into a cavity of a mold at a predetermined flow rate and cooled to produce a product having a predetermined shape. Such plastic products have been improved in mechanical properties, easy moldability, etc. due to improvements in their resin composition, etc. In recent years, various fields such as automobile interiors, wheel caps, personal computers and mobile phone cases, etc. Used in. And in such a use, it is often used in a place where a person can directly see, and the appearance is regarded as important. For this reason, there are many products that improve the design of products by forming various irregular shapes, or by using metallic or pearly surface colors.
[0003]
As described above, a plastic product having a glossiness such as a metal tone or a pearl tone is manufactured by forming a predetermined shape by the above-described injection molding method and then applying a metal tone or pearl tone gloss paint to the outer surface thereof. There are a method (for example, Patent Document 1) and a method of molding a glossy plastic composite material by injection molding a molten resin material containing light-reflecting powder such as metal powder or pearl powder. Here, in the method of injecting the molten resin material containing the latter light-reflective powder, when it has a concavo-convex shape as described above, the linear shape having a color tone different from that of the periphery thereof is used as a base point. (Hereinafter referred to as flow line shadow). Although this flow line shadow was supposed to reduce the above-mentioned designability, the cause of the occurrence was not known and no countermeasures could be taken. For this reason, glossy plastic products are generally manufactured by applying a gloss paint as in the former case.
[0004]
By the way, when a plastic product is manufactured by an injection molding method and the product having a relatively large uneven shape as described above, when the molten resin is injected into the cavity of the mold, the resin progresses. After preferentially flowing to a wide area that does not hinder, it will flow to a narrow area formed by the unevenness of the mold, etc., the boundary where the resin that flowed earlier and the resin that flowed later merge, At the boundary where the resin joins again, poor fusion occurs. It is generally well known that a linear weld line is generated on the outer surface along the boundary of the poor fusion. This weld line could be eliminated or suppressed by changing each condition such as molding temperature and molding time in injection molding. Further, as a method for preventing the generation of the weld line, each time the molten resin is injected into a mold provided with a movable core that forms an uneven shape, and the resin flows into the formation region by the movable core, the movable core is sequentially formed. An injection molding method that has been moved has also been proposed (for example, Patent Document 2). Note that this weld line is less likely to occur when the uneven shape is relatively small with respect to the volume of the region because the flow of injected resin is less likely to be shunted.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-314813
[Patent Document 2]
JP 2000-301583 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a plastic product having gloss is generally manufactured by applying a gloss paint to the outer surface of an injection-molded molded body. However, in the method of applying this glossy paint, the manufacturing equipment for performing this coating is necessary and the necessity of providing a coating process increases the manufacturing cost and makes the manufacturing process complicated. There was a problem to do. Furthermore, depending on the product shape and the uneven shape, it is necessary to set the coating conditions in detail so as not to cause coating unevenness, which causes problems such as complicated painting work.
[0007]
On the other hand, in the method of injection molding a molten resin material in which metal powder (for example, metallic powder) or pearl powder (for example, pearl mica) is mixed, a flow line shadow is generated on the outer surface as described above. There was a problem that the design of the product would be lowered. This flow line shadow cannot be prevented even by the above-described method for preventing the generation of weld lines, and also occurs when the uneven shape is relatively small. The method of producing a glossy plastic composite product is rarely used.
[0008]
An object of the present invention is to solve such problems and propose an injection molding method of a glossy plastic composite material capable of exhibiting an excellent design property of metallic tone and pearl tone, and an injection molding apparatus for carrying out this method. Is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a glossy plastic composite material which forms a molded body having an uneven design surface on the surface of a main plate portion by injecting a molten resin material containing light-reflective powder into a mold having a predetermined shape. In this injection molding method, a mold and a movable pusher that is inserted into a concave groove of the mold and controlled to advance and retreat in the concave groove to form a variable cavity in the concave groove are provided. As the retreat position, the variable cavity is transformed into a storage cavity whose volume substantially matches the volume of the molded body and whose design molding surface is substantially smooth, and then the molten resin material is injected into the storage cavity almost in a full state. In the first step, the storage space is filled with a molten resin material by changing the surface side to a molding cavity having a shape matching the concave and convex design molding surface with the movable pusher as the advance position. Glossy plastic with two steps An injection molding method of a composite material (claim 1). Here, the light-reflecting powder has a reflecting surface, and the reflecting surface reflects light to cause the surface of the glossy plastic composite material to be glossy.
[0010]
When injection molding is performed on molten resin materials containing light-reflective powder such as metal powder and pearl powder, the flow line shadows generated on the rugged design surface of the glossy plastic composite material are As a result of the polishing, the flow of the molten resin material injected into the cavity changes depending on the uneven shape and differs from the flow around it, so that the orientation state of the light-reflecting powder may change along with the change in the flow. It turned out to be the cause. Therefore, in order to prevent the generation of the flow line shadow, it is necessary that the light-reflecting powder is in a substantially uniform orientation state in the formation region where the design molding surface of the main plate portion is formed.
[0011]
In such a molding method, in the first step, a molten resin material is injected into a variable cavity that has been transformed into a storage cavity whose design molding surface is almost smooth, and is injected until the storage cavity is almost full. Therefore, the molten resin material flows almost homogeneously in the formation region where the design molding surface of the main plate portion is formed without being obstructed by the inflow path, and spreads into the accumulation gap. Therefore, in the molten resin material in the accumulation void, the light reflective powder is present in a substantially homogeneous orientation state. Then, in the second step, in a state where the flow of the molten resin material is almost filled and the movable pusher is set to the advanced position, the variable cavity is transformed into a molding gap, thereby melting in the formation area of the design molding surface. It is possible to form a design molding surface having a desired concavo-convex shape without newly generating a flow different from that around the resin material. As a result, in the main plate portion on which the concavo-convex shaped design surface is formed, light reflecting powder such as metal powder and pearl powder is dispersed and present in a substantially homogeneous orientation state. Does not occur. Thus, the glossy plastic composite material molded in this way has a substantially uniform gloss on its outer surface, and exhibits excellent design properties such as a metallic tone and a pearl tone. Further, in the second step, by moving the movable pusher into the variable cavity, the molten resin material existing in the variable cavity can be filled to every corner of the variable cavity. There is also an excellent advantage that the occurrence of the above can be prevented.
[0012]
As mentioned above, this injection molding method can form a glossy plastic composite material that exhibits excellent glossiness, so there is no need to paint after injection molding as in the past, and the material cost of the paint and the coating process The cost can be reduced. Thus, such a glossy plastic composite material has an excellent advantage that it can exhibit superior superiority in cost competition and can significantly improve the market value of the product.
[0013]
In the second step described above, there is provided an injection molding method in which the movable pusher presses the molten resin material substantially filling the variable cavity substantially uniformly in the thickness direction by the advancement (claim 2). Proposed. In such a configuration, the molten resin material in the region where the movable pusher advances in the variable cavity is pressed almost uniformly within the surface of the main plate part forming the design molding surface, thereby the molten resin material in the region. Therefore, it is possible to more appropriately prevent the flow different from the surroundings from occurring in the molten resin material. Therefore, the molten resin material injected into the variable cavity in the first step can maintain the state in which the light-reflective powder is dispersed in a substantially uniform orientation even in the second step. Thus, an outer surface that emits a more homogeneous luster that does not cause a flow line shadow of the same can be formed, and the glossy plastic composite material exhibits excellent design.
[0014]
The mold and the movable pusher described above are held and controlled at a predetermined temperature so as not to cure the molten resin material injected into the variable cavity until the movable pusher is advanced to form a molding gap. An injection molding method (claim 3) is proposed. Here, as the predetermined temperature to be controlled for holding, the progress of curing of the molten resin material injected into the variable cavity is suppressed and kept sufficiently soft until the movable pusher reaches the advanced position in the second step. It is desirable that the temperature be able to. In such a molding method, the fluidity of the molten resin material is maintained, so that a portion that does not flow in the molten resin material and a portion that does not flow are formed by pressing the movable pusher in the second step. While preventing this, the molten resin material can be made to flow substantially uniformly around it. As a result, the light-reflecting powder dispersed in the molten resin material can be maintained in a more uniform orientation state, so that the above-mentioned flow line shadow can be more appropriately prevented and the outer surface is more even. Since the gloss is exhibited, the design properties of the glossy plastic composite material can be further improved.
[0015]
On the other hand, in an injection molding apparatus that forms a glossy plastic composite material having an uneven design surface on the surface of the main plate portion by injecting a molten resin material containing light-reflecting powder, the molten resin material is injected. The mold in which the injection port is arranged, and the forward / backward drive control is performed in the concave groove of the mold, and the volume is substantially matched with the volume of the molded body in the concave groove at the retracted position, and design molding is performed. It has a storage cavity that is almost smooth on the surface side, and a movable pusher that forms a variable cavity that is transformed into a molding cavity that has a shape that matches the concave and convex design molding surface at the advance position. An injection molding apparatus (claim 4) is proposed. In such an injection molding apparatus, by moving the movable pusher provided in the concave groove of the mold forward and backward, the variable cavity formed in the concave groove can be transformed into an accumulation gap and a molding gap. To do. With this injection molding apparatus, as described above, the molten resin material is injected into the variable cavity in which the accumulation gap is formed with the movable pusher as the retracted position, and the light reflecting powder is dispersed in a substantially homogeneous orientation state. The first process is performed so as to be almost full. After that, by changing the variable cavity into a molding gap with the movable pusher as the advanced position, the light-reflective powder dispersed in the molten resin material is maintained in a substantially uniform orientation state, while the main plate portion has an uneven design surface. A second step is performed to form By these first step and second step, it is possible to prevent the above-mentioned flow line shadow from being generated on the outer surface of the glossy plastic composite material, and to exhibit excellent design properties having almost uniform gloss. Is possible. Furthermore, it is possible to appropriately prevent warpage, sink marks and the like from occurring in the molded body.
[0016]
Here, in the concave groove of the mold, provided with a fixed insert that will form the convex shape of the design molding surface, so that the fixed insert does not fluctuate due to the driving force required to advance and retract the movable pusher, The structure (Claim 5) provided with the elastic member which absorbs this driving force by the elastic deformation is proposed. The concavo-convex shape of the design forming surface is formed by a design concave surface portion formed by the movable pusher being in the advanced position and a design convex portion formed by the fixed insert. In the present invention, as described above, since the movable pusher is moved forward and backward, it is necessary to prevent the operation of the movable pusher from acting on the fixed insert. Therefore, by receiving the pressing force that causes the movable pusher to advance into the concave groove by the contraction deformation of the elastic member, only the movable pusher advances without the fixed insert changing, and the desired uneven shape is formed on the main plate portion. It is possible to more appropriately shape the design molding surface.
[0017]
A configuration in which such an injection molding apparatus includes an injection amount control device that controls the injection amount of the molten resin material is proposed (claim 6). Since this injection amount control device can accurately control the injection amount of the molten resin material injected into the variable cavity, the material amount necessary for the capacity for forming the molded body is appropriately injected into the variable cavity. It is possible. As a result, the advancement of the movable pusher in the second step can prevent the molten resin material from flowing forcibly due to a large injection amount, and the resin from contracting. The molten resin material can be flowed while maintaining the orientation state. Thus, it is possible to mold a glossy plastic composite material having excellent glossiness that does not cause the above-mentioned flow line shadow. Furthermore, since the molten resin material can be more appropriately filled into the variable cavity, it is possible to prevent warping, sink marks, and the like from occurring. Here, as the injection amount control device, one that can electrically control the injection amount of the molten resin material can be suitably used. That is, by accurately controlling the injection amount injected into the variable cavity, the occurrence of defective products can be reduced, and an excellent product can be manufactured by injection molding of a glossy plastic composite material.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an injection molding apparatus 10 for molding a glossy plastic composite material 1 (see FIG. 7) according to the present invention. The injection molding apparatus 10 includes a storage tank 30 that stores the molten resin material 4, an injection amount control device 31 that controls and injects the molten resin material 4 in the storage tank 30 for each predetermined injection amount, The back surface mold 11 and the front surface mold 13 (see FIG. 2) forming the variable cavity 21 into which the molten resin material 4 is injected by the injection amount control device 31, and the front surface mold 13 can be attached to and detached from the back surface mold 11. A driving device 32 to be moved is arranged.
[0019]
Here, in the injection amount control device 31, the molten resin material 4 supplied from the storage tank 30 is controlled to be adjusted to a predetermined injection amount and injected into the variable cavity 21. It is possible to control the injection amount with high accuracy by electrically executing injection control such as control of the amount and control of injection pressure for injecting the molten resin material 4.
[0020]
Further, in the driving device 32 described above, control is performed to move the front surface mold 13 so as to be detached from the back surface mold 11 by forward and reverse rotation of the motor 36. That is, the movable base material 33 to which the surface mold 13 is connected is provided with a movable shaft 34 formed on the surface with a spiral ridge, and the rotation of the motor 36 is spiraled on the inner peripheral surface. The movable shaft 34 fitted in the central hole of the gear 35 is moved in the axial direction through the rotation of the gear 35 provided with the central hole in which the concave groove is formed. Then, by rotating the motor 36 forward and backward, the moving direction of the movable shaft 34 can be reversed, and the front surface mold 13 is controlled to be attachable to and detachable from the back surface mold 11.
[0021]
Next, the back surface mold 11 and the front surface mold 13 concerning the principal part of this invention are demonstrated.
As shown in FIG. 2, the back surface mold 11 has a back surface molding portion 19 for molding the back surface of a molded body (glossy plastic composite material 1) formed by molding the molten resin material 4 into a predetermined shape, and the back surface. An injection port 12 through which the molten resin material 4 is injected from the injection control device 31 is provided in the central portion of the molding unit 19 so as to communicate with the injection control device 31 described above. Further, the back mold 11 is provided with a guide column 23 for properly engaging the front mold 13 moved by the driving device 32 with the back mold 11 at a position outside the back mold section 19. It is installed.
[0022]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the surface mold 13 has a surface molding portion 18 for molding the surface 7 (see FIG. 7) of the molded body (glossy plastic composite material 1) and a peripheral edge 8 serving as an outer peripheral wall thereof. A concave groove 22 composed of a peripheral edge molding portion 20 for molding (see FIG. 7), and a fitting inlet 15 is formed in a portion (design molding portion 17) for molding the design molding surface 9 of the surface molding portion 18. A surface molding insert 24 is provided. The front surface mold 13 is engaged with the back surface mold 11 according to the guide pillar 23 described above, thereby being surrounded by the back surface molding portion 19 of the back surface mold 11 and the concave groove 22 of the surface molding insert 24. The air gap becomes the variable cavity 21. A movable pusher 14 that can be advanced and retracted into the recessed groove 22 is inserted into the insertion opening 15 of the surface molding insert 24. The movable pusher 14 has a movable pressing surface 25 that forms a design concave portion 40 (see FIG. 7) of the design molding surface 9 at the advanced position B with the design molding portion 17 being a substantially smooth surface at the retracted position A. Is formed (see FIG. 3). Further, a fixed insert 26 joined to the surface mold 13 so as not to move forward and backward together with the movable pusher 14 is disposed inside the movable pusher 14. The surface toward the cavity 21 is a convex molding surface 27 that forms the design convex portion 41 (see FIG. 7) of the design molding surface 9. When the movable pusher 14 is at the retracted position A, the convex molding surface 27 makes the design molding portion 17 substantially smooth together with the movable pressing surface 25. In other words, the design molding portion 17 is formed by the movable pressing surface 25 of the movable pusher 14 and the convex molding surface 27 of the stationary insert 26.
[0023]
Here, the design molding surface 9 is formed on the surface side of the main plate portion 5 (see FIGS. 5 and 7) formed at the center of the variable cavity 21 formed by the front surface mold 13 and the back surface mold 11. .
[0024]
Further, the movable pusher 14 is joined to a pressure receiving portion 28 that is disposed between the surface molding insert 24 and the elastic member 16 therebetween. As described above, the surface mold 13 includes the surface molding insert 24, the fixed insert 26, the movable presser 14, the elastic member 16, and the pressure receiving portion 28. When the pressure receiving portion 28 is connected to the movable base 33 of the driving device 32 described above, the front surface mold 13 is detachably moved to the back surface mold 11 in accordance with the driving of the driving device 32. To do. That is, from the state where the front surface mold 13 and the back surface mold 11 are separated from each other, the surface molding insert 24 of the front surface mold 13 comes into contact with the back surface mold 11 by driving of the driving device 32, The back mold 11 is engaged (see FIG. 4). When the pressure receiving portion 28 is further pressed by the driving device 32 from this engaged state, the surface molding insert 24 and the stationary insert 26 cannot move, and the elastic member 16 contracts and deforms, and the surface molding insert 24 and the fixed insert 26 are absorbed. On the other hand, the movable pusher 14 advances from the retracted position A to the advanced position B in the recessed groove 22 as the pressure receiving portion 28 moves. Here, the movable pusher 14 is advanced so that the movable pressing surface 25 is pushed out almost uniformly. Thereafter, by reversely rotating the motor 36 of the driving device 32, the pressure receiving portion 28 moves in the reverse direction, the movable pusher 14 returns to the retracted position A, and the front surface mold 13 is detached from the back surface mold 11. To be controlled. The movable pusher 14 is normally held at the retracted position A by the elastic member 16 (see FIG. 5). In this embodiment, urethane rubber is used for the elastic member 16.
[0025]
Further, a thermo-heater 29 capable of temperature control is connected to the above-described back surface mold 11, surface molding insert 24, movable pusher 14, and fixed insert 26 (see FIG. 1), and these are set at a predetermined temperature. To be able to hold on. Furthermore, the back surface molding portion 19 of the back surface mold 11 is provided with a discharge pin (not shown) that can be advanced and retracted in the concave groove 22. After the glossy plastic composite material 1 is molded, the discharge pin is By extruding the glossy plastic composite material 1, it can be easily detached from the back surface mold 11.
[0026]
Next, a method for molding the glossy plastic composite material 1 using such an injection molding apparatus 10 will be described.
As shown in FIG. 4, the back surface mold 11 is fixed at a predetermined position of the injection molding apparatus 10, and the front surface mold 13 is connected to the movable base material 33 of the drive device 32. Here, the movable pusher 14 of the surface mold 13 is held at the retracted position A, and the design molding portion 17 is formed in which the movable pressing surface 25 and the convex molding surface 27 of the fixed insert 26 are substantially smooth surfaces. (See FIG. 3). And as a 1st process, by driving the drive device 32, as shown in FIG.4 (b), the surface metal mold | die 13 is moved to the position where the surface molding insert 24 contacts with the back surface metal mold | die 11. FIG. Here, the variable cavity 21 is formed by the accumulation gap 37 surrounded by the concave groove 22 of the back surface mold 11 and the surface molding portion 18 of the surface molding insert 24 (see FIG. 5 (A)). The design molding part 17 is maintained in a substantially smooth state.
[0027]
Here, as described above, the molding parts forming the variable cavity 21 of the back mold 11, the surface molding insert 24, the movable pusher 14, and the fixed insert 26 are held at about 270 ° C. by the thermo heater 29. Yes.
[0028]
On the other hand, the molten resin material 4 containing metallic powder and pearl mica is stored in the storage tank 30 and maintained at a predetermined temperature so that the molten state is maintained. The molten resin material 4 is impregnated with metallic powder and pearl mica adjusted so as to have a predetermined content so that the matrix resin is mixed almost uniformly.
[0029]
As shown in FIG. 5A, a predetermined amount of the molten resin material 4 that substantially fills the volume of the accumulation gap 37 is injected into the variable cavity 21 in which the accumulation gap 37 is formed by the injection amount control device 31. Injection from the outlet 12. When the predetermined amount of the molten resin material 4 is injected, the injection amount control device 31 stops the injection of the molten resin material 4 as shown in FIG. Here, since the progress of the molten resin material 4 in the accumulation void 37 is not hindered at the time of injection, the metallic powder and the pearl mica dispersed therein can exist in a substantially homogeneous orientation state. Further, the molten resin material 4 injected into the variable cavity 21 is prevented from proceeding by the above-described thermo-heater 29 and maintains a soft and flowable state. Thus, the region of the variable cavity 21 where the main plate portion 5 is formed is filled with the molten resin material 4 in a substantially homogeneous and flowable state and stays there.
[0030]
When the above-described first step is completed, the second step is started.
In the second step, the driving device 32 is driven again in synchronization with the stop of the injection of the molten resin material 4. Then, the movable substrate 33 presses the pressure receiving portion 28 of the front surface mold 13 in the direction of the back surface mold 11. By this pressing, the elastic member 16 contracts as shown in FIG. 6 and the movable pusher 14 joined to the pressure receiving portion 28 moves from the retracted position A to the advanced position B. When the movable pusher 14 reaches the advanced position B, the driving device 32 stops. As a result, the variable cavity 21 is transformed from the accumulation cavity 37 into a molding cavity 38 having a shape matching the uneven shape of the design molding surface 9. Since the fixed insert 26 is fixed to the surface molding insert 24, it does not move, and the elastic member 16 contracts to bear the force due to the pressing. Then, when the movable pusher 14 moves to the advance position B, the design molding portion 17 composed of the movable pressing surface 25 and the convex molding surface 27 of the fixed insert 26 is transformed into a predetermined concave-convex shape. Here, in a state where the molten resin material 4 in the variable cavity 21 is sufficiently soft, the movable pressing surface 25 of the movable pusher 14 substantially uniformly distributes the molten resin material 4 staying in the region where the main plate portion 5 is formed in the thickness direction. Therefore, the molten resin material 4 can be held in a substantially homogeneous state. Thereby, the metallic powder and pearl mica dispersed in the molten resin material 4 can be maintained in a substantially homogeneous orientation state. In addition, the advancement of the movable pusher 14 allows the molten resin material 4 to be filled to every corner of the variable cavity 21 by pressing the molten resin material 4, and it is appropriate that sinks and warpage occur. Can be prevented.
[0031]
When the molten resin material 4 is cured after a predetermined time has elapsed, the front surface mold 13 is detached from the back surface mold 11 by reversely rotating the motor 36 of the drive device 29 (see FIG. 4A). ). Here, by releasing the pressure applied to the movable pusher 14, the elastic member 16 is released from the contracted state, and the movable pusher 14 is set to the retracted position A. Thus, when the front surface mold 13 is separated, the unillustrated discharge pin pushes out the glossy plastic composite material 1 remaining in the concave groove 22 from the back surface side. In this way, the glossy plastic composite material 1 having a predetermined shape is manufactured.
[0032]
By the above-described injection molding method, as shown in FIG. 7, the glossy plastic composite material 1 having an uneven design surface 9 on the main plate portion 5 was molded. A design concave surface portion 40 and a design convex portion 41 are formed on the design molding surface 9. Here, the plate thickness of the main plate portion 5 of the glossy plastic composite material 1 is about 2 mm, and the height from the design concave surface portion 40 to the design convex portion 41 is about 0.5 mm. In the glossy plastic composite material 1 of the present embodiment, the design molding surface 9 is formed in almost the entire region of the surface of the main plate portion 5. In such a glossy plastic composite material 1, the flow line shadow as described above cannot be confirmed on the surface 7, and an excellent metallic tone due to metallic powder and pearl mica is exhibited. That is, according to the above-described injection molding method of the present invention, the glossy plastic composite material 1 formed by injection molding the molten resin material 4 containing light-reflecting powder such as metallic powder or pearl mica has excellent design properties. It can be manufactured as a product that exhibits Furthermore, in such an injection molding method, unlike the conventional method, a process of applying a metallic paint is not required, so that the manufacturing cost can be reduced and the market value of the glossy plastic composite material 1 is further improved. It is possible. Furthermore, as described above, since neither the sink nor the warp occurs in the glossy plastic composite material 1, there is also an excellent advantage that the occurrence of defective products can be reduced.
[0033]
On the other hand, as a comparative example, the movable pusher 14 is set to the advanced position B ′, and after forming the variable cavity 21 to be the molding gap 38, the molten resin material 4 is injected into the variable cavity 21 to obtain a glossy plastic composite. Material 42 was molded. That is, in such a comparative example, the molten resin material 4 is not injected in the first step described above, but is injected after forming the molding void 38 in the second step. Further, in the comparative example, the advancement amount of the movable pusher 14 is reduced to be the advance position B ′ so that the uneven shape of the design molding surface 9 is smaller than that of the above-described embodiment example. Thereby, it was reduced that the uneven | corrugated shape inhibited the flow of the molten resin material 4. FIG. Other than this, the injection molding apparatus 10 having the same material and the same configuration as those of the above-described embodiment is used, and the injection molding method is the same, and the description thereof is omitted.
[0034]
As shown in FIG. 8, the glossy plastic composite material 42 thus molded has a design molding surface 43 in which the height from the design concave surface portion 44 to the design convex portion 45 is 0.15 mm. The plate thickness of the main plate portion 46 is about 2 mm as in the embodiment. And on this surface 47, the linear flow line shadow 48 generate | occur | produced toward the radial direction outer side from the edge part of the design convex part 45. As shown in FIG. This is because when the molten resin material 4 injected from the center of the back surface of the main plate portion 46 spreads outward, the flow is changed by the movable pusher 14 to the surroundings, so that the orientation of metallic powder or pearl mica is It changed, and it became glossy different from the surroundings. In addition, in the injection molding method of this comparative example, a flow line shadow 48 was generated even though the advancement amount of the movable pusher 14 was reduced as compared with the above-described embodiment. That is, when the molten resin material 4 is injected, it is necessary to form the molten resin material 4 so that the flow of the molten resin material 4 does not change in the variable cavity 21 with the surrounding flow. Proven. Furthermore, according to the present invention, as in the above-described embodiment, even if a relatively large design convex portion 45 is formed as compared with the plate thickness of the main plate portion 5, it is possible to prevent the occurrence of a flow line shadow 48, The glossy plastic composite material 1 having a metallic or pearly appearance can be formed.
[0035]
In the embodiment described above, the second step of moving the movable pusher 14 to the advanced position B is started immediately before the injection amount control device 31 finishes injecting the predetermined amount of the molten resin material 4. May be. In other words, in the present invention, the molten resin material 4 is injected into the variable cavity 21 in a substantially full form, and the molten resin material 4 is movable in a state that is sufficiently soft and hardly flows. The advancement of the pusher 14 prevents a new different flow from occurring around the molten resin material due to the advancement of the movable pusher 14. Thereby, generation | occurrence | production of the flow line shadow 48 mentioned above can be prevented appropriately.
[0036]
Further, in the above-described embodiment, the injection port 12 of the molten resin material 4 is configured by using a mold in which the central portion of the glossy plastic composite material 1 is used. Can vary depending on the shape of the molded body.
[0037]
Further, in the above-described embodiment, urethane rubber is used as the elastic member 16, but a spring can be used as another configuration. Even if a spring is used as the elastic member 16, the glossy plastic composite material 1 can be appropriately formed as described above. Furthermore, it is good also as a structure which performs the movement of the surface metal mold | die 13 and the advance / retreat movement of the movable pusher 14 by the drive device 32, without using such an elastic member 16, respectively.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a variable cavity that has been transformed into a storage cavity in which the design molding surface is substantially smooth with the movable pusher controlled to advance and retract in the concave groove of the mold as the retracted position in the first step. The molten resin material is injected until the accumulated gap is almost full, and the variable cavity is transformed into a molding gap with the movable pusher as the advanced position in the second step, so that the molten resin material is placed in the variable cavity. Since it is an injection molding method (Claim 1) designed to be filled, a molten resin material in which the light-reflecting powder is dispersed in a substantially homogeneous orientation state is filled in the accumulation gap, and the light-reflecting powder is in a homogeneous state. It is possible to form a glossy plastic composite material that does not generate flow line shadows and can exhibit excellent metallic and pearl-like design properties because it can form a design molding surface with a desired concavo-convex shape. Is possible . Further, in the second step, by moving the movable pusher into the variable cavity, the molten resin material can be filled to every corner of the variable cavity, and it is possible to prevent the occurrence of warpage and sink marks. There are also advantages. Furthermore, since this injection molding method does not require a painting process as in the prior art, the material cost of the paint, the cost of the painting process, etc. can be reduced, and a glossy plastic composite material with high market value can be produced.
[0039]
In the second step described above, an injection molding method in which the movable pusher presses the molten resin material substantially filling the variable cavity substantially uniformly in the thickness direction by the advancement (claim 2). In this case, since the molten resin material can maintain the state in which the light-reflective powder is dispersed in a substantially uniform orientation, the design molding surface of the glossy plastic composite material has a more uniform gloss and design properties. Can be further improved.
[0040]
The mold and the movable pusher described above are held and controlled at a predetermined temperature so as not to cure the molten resin material injected into the variable cavity until the movable pusher is advanced to form a molding gap. In the injection molding method (Claim 3), it is possible to more appropriately prevent a flow different from the surroundings from occurring in the molten resin material by the second step, and no excellent flow line shadow is generated. It is possible to appropriately shape a design molding surface having a good design property.
[0041]
As an injection molding apparatus for carrying out such an injection molding method for a glossy plastic composite material, a mold in which an injection port for injecting a molten resin material is disposed, and forward / backward drive control is performed in a concave groove of the mold, In the concave groove, a variable gap that is transformed into a storage gap in which the design molding surface side becomes almost smooth at the retracted position and a molding gap in which the front side matches the concave and convex design molding surface at the advance position. Since the movable pusher that forms the cavity is provided (Claim 4), it is possible to prevent the above-described flow line shadow from being generated on the design molding surface by the above-described first step and second step. A glossy plastic composite material exhibiting excellent design properties having a substantially uniform gloss on the design molding surface can be appropriately molded. Further, it is possible to appropriately prevent the glossy plastic composite material from being warped or sinked.
[0042]
Here, in the concave groove of the mold, provided with a fixed insert that will form the convex shape of the design molding surface, so that the fixed insert does not fluctuate due to the driving force required to advance and retract the movable pusher, In the configuration (Claim 5) provided with an elastic member that absorbs the driving force by its elastic deformation, in the second step, the fixed insert does not change and only the movable pusher can be advanced. It is possible to more appropriately shape a desired uneven design surface.
[0043]
In the case where such an injection molding apparatus includes an injection amount control device that controls the injection amount of the molten resin material (Claim 6), the injection amount of the molten resin material injected into the variable cavity is molded. Since the volume of the body can be accurately controlled, the molten resin material can be appropriately homogenized, and a glossy plastic composite material having excellent gloss without the above-described flow line shadow can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an injection molding apparatus 10 of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which a back surface mold 11 and a front surface mold 13 are engaged according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing a retracted position A and an advanced position B of the movable pusher 14 according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing an operation of engaging the back surface mold 11 and the front surface mold 13 by the driving device 32 of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a first step according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a second step according to the present invention.
FIG. 7 is a plan view showing a glossy plastic composite material 1 molded by the injection molding method of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing a glossy plastic composite material 42 molded by a conventional injection molding method.
[Explanation of symbols]
1 Glossy plastic composite
4 Molten resin material
5 Main plate
9 Design surface
10 Injection molding equipment
11 Back mold
12 Injection port
13 Surface mold
14 Movable pusher
21 Variable cavity
22 groove
26 Fixed nesting
31 Injection amount control device
37 accumulated voids
38 Molding gap

Claims

An injection molding method for a glossy plastic composite material that forms a molded body having a concavo-convex design molding surface on the surface of a main plate portion by injecting a molten resin material containing light-reflecting powder into a mold having a predetermined shape. In
A mold and a movable pusher that is inserted into the concave groove of the mold and controlled to advance and retreat in the concave groove to form a variable cavity in the concave groove,
With the movable pusher as the retracted position, the variable cavity is transformed into a storage cavity whose volume is almost the same as the volume of the molded body and the design molding surface is almost smooth, and then the storage cavity is almost filled with molten resin material. A first step of injecting into a shape;
And a second step of filling the accumulated voids with a molten resin material by changing the surface of the movable pusher into a molding void that has a shape matching the concave and convex design molding surface. An injection molding method for glossy plastic composites.

2. The gloss according to claim 1, wherein the movable pusher is in the second step, and the molten resin material that is substantially filled in the variable cavity is pressed substantially uniformly in the thickness direction by the advancement thereof. Injection molding method for plastic composites.

The mold and the movable pusher are held and controlled at a predetermined temperature so as not to cure the molten resin material injected into the variable cavity until the movable pusher is advanced to form a molding gap. The method for injection molding of a glossy plastic composite material according to claim 1 or 2, wherein:

In an injection molding apparatus for forming a glossy plastic composite material having an uneven design molding surface on the surface of the main plate portion by injecting a molten resin material containing light-reflecting powder,
A mold having an injection port for injecting a molten resin material;
Advancing and retracting drive control is performed in the concave groove of the mold, and in the concave groove, at the retracted position, the accumulation gap where the volume substantially matches the volume of the molded body and the design molding surface side is substantially smooth, and the advance position An injection molding apparatus comprising: a movable pusher that forms a variable cavity that is transformed into a molding gap whose surface side matches a concave and convex design molding surface.

A fixed nest that will form a convex shape of the design molding surface is formed in the concave groove of the mold, and the driving force is such that the fixed nest does not fluctuate due to the driving force required for advancing and retracting the movable pusher. The injection molding apparatus according to claim 4, further comprising an elastic member that absorbs the material by elastic deformation.

6. The injection molding apparatus according to claim 4, further comprising an injection amount control device for controlling an injection amount of the molten resin material.