JP4071846B2 - プラスチック製成形体の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、管や容器その他、少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体の製造方法およびこれに用いられる中子に関し、特に中空部を任意の中空形状に成形できるプラスチック製成形体の製造方法およびこれに用いられる中子に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7に示すプラスチック製分岐管1を射出成形法にて一体成形する場合、従来では上下成形型3に対して進退移動可能に設けられたスライド型(駒型)4が用いられる。すなわち、3つのスライド型4の先端を互いに突き合わせて分岐管1の中空部を形成し、射出終了後にこれらスライド型4を引き抜くことにより同図に示す分岐管1が製造される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のようにスライド型を用いたものでは、射出終了後に当該スライド型を引き抜く必要があるので、例えば図6に示すような湾曲した中空部を有する分岐管1は成形できない。また、ネジ部1aも一体成形することはできず、成形後に別途の工程で形成する以外に方法はなかった。
【0004】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、中空部を任意形状に成形できるプラスチック製成形体の製造方法およびこれに用いられる中子を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプラスチック製成形体の製造方法は、少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体の製造方法であって、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて成形することを特徴とする。
【0006】
本発明のプラスチック製成形体の製造方法では、水溶性成形体を成形時には中子として用い、成形後は水を用いて除去する。すなわち、まず水溶性成形体を、目的とするプラスチック製成形体の中空部の形状に形成し、これを成形型内にセットして射出成形などの方法でプラスチック成形を行う。この成形を終了したら中空部内に残った水溶性中子に水をかけて溶かし、これを除去する。
【0007】
本発明の水溶性成形体からなる中子は、任意の形状に成形でき、しかも水溶性であることから成形後に容易に除去できるので、任意形状の中空部を成形することができる。また、ネジや部分的な凹凸なども自由に成形できる。
【0008】
さらに、本発明の水溶性中子は、水で除去できるので、鋳造分野で用いられているロストワックス法のように加熱する必要がなく、したがって中子を除去する際に成形体に熱影響を与えるおそれが全くない。これに加えて、ロストワックス法のように低融点の中子を用いる必要性もないので、溶融したプラスチック材料を注入する際に中子が溶出するおそれも全くない。
【0009】
本発明のプラスチック製成形体の製造方法において、水溶性中子を用いて成形する場合、成形型に水溶性中子を保持した状態で、当該中子と成形型とで形成されたキャビティにプラスチック材料を注入すれば、中空部を有するプラスチック製成形体が得られる。すなわち、1つの成形工程でプラスチック製成形体が製造できる。
【0010】
また、目的とするプラスチック製成形体の形状または構造によっては水溶性中子を成形型に保持できない場合も考えられるが、このような場合には以下の製造方法を採用することができる。
【0011】
すなわち、本発明に係るプラスチック製成形体の製造方法は、少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体を、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて製造する方法であって、
前記中子を第1成形型の内面に保持する工程と、
中子を保持した前記第1成形型を第2成形型と組み合わせて、中子と第2成形型との間に第1のキャビティを形成する工程と、
前記第1のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の一部を被覆する工程と、
中子を第2成形型側に保持した状態で第1成形型と第2成形型を型開きした後、中子を保持した第2成形型を、第1成形型に代わる第3成形型と組み合わせて、中子と第3成形型との間に第2のキャビティを形成する工程と、
前記第2のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の残余を被覆する工程と、
水を用いて前記中子を除去する工程とを、有することを特徴とする。
【0012】
このプラスチック製成形体の製造方法では、まず中子の表面の一部を被覆するようにプラスチック材料を注入して当該中子の表面の一部に成形体を形成する。このとき、中子の表面の残余は成形型に保持されている。次いで、先ほど形成された成形体を成形型で保持しながら、中子の表面の残余を被覆するようにプラスチック材料を注入する。この工程は、一つの工程で行っても良いし、複数工程に分けて行っても良い。こうすることで、中子を成形型に保持することができるので、目的とするプラスチック製成形体が製造できる。
【0013】
また、本発明に係るプラスチック製成形体の製造方法は、少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体を、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて製造する方法であって、
第1成形型を第2成形型と組み合わせて、前記第1成形型と第2成形型との間に第1のキャビティを形成する工程と、
前記第1のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、前記中子の表面の一部を被覆する形状と同一形状の中間成形体を成形する工程と、
前記中間成形体を第2成形型側に保持した状態で第1成形型と第2成形型を型開きした後、前記第2成形型に保持されている中間成形体に、前記中子を装着する工程と、
前記中子を中間成形体を介して保持した第2成形型を、第1成形型に代わる第3成形型と組み合わせて、中子と第3成形型との間に第2のキャビティを形成する工程と、
前記第2のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の残余を被覆する工程と、
水を用いて前記中子を除去する工程とを、有することを特徴とする。
【0014】
このプラスチック製成形体の製造方法では、まず中子の表面の一部を被覆する中間成形体を最初に成形しておき、この中間成形体に中子を装着し、これを成形型にセットする。これにより中子は成形型に保持されるので、最後に中子の表面の残余を被覆するようにプラスチック材料を注入する。
【0015】
また、本発明によれば、内部に形成された中空部と、この中空部へ通じる表面に形成された複数の開口とを有するプラスチック製成形体の製造方法であって、
前記中空部の形状に形成され、前記開口に相当する凸部を有する水溶性成形体からなる中子を用い、
前記凸部が成形型の内面に当接するように前記中子を成形型の内部に保持した後、前記中子と前記成形型との間に形成されたキャビティにプラスチック材料を注入し、前記プラスチック製成形体を製造することを特徴とするプラスチック製成形体の製造方法も提供される。
この発明のように、目的とするプラスチック製成形体の形状によっては、プラスチック材料の注入工程を1工程とすることができる。
本発明のプラスチック製成形体の製造方法において、水溶性成形体の材質は特に限定されず、例えばポリビニルアルコールを主成分とし、これに水溶性増量剤を添加してなるものが例示される。この水溶性増量剤としては、特に限定されないが、デンプン、食塩、コーンスターチなどを例示することができる。
【0016】
また、本発明のプラスチック製成形体の製造方法によって製造される成形体の形状や構造は特に限定されず、少なくともその一部に中空部を有するプラスチック製成形体であれば適用することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
第1実施形態
図1は本発明のプラスチック製成形体の製造方法の第1実施形態を示す断面図、図2は同実施形態を示す斜視図であり、図6の湾曲した中空部を有する分岐管1を製造する場合に適用した例で説明する。
【0018】
まず、図6に示す分岐管1は、例えばポリプロピレン(以下、PP樹脂ともいう)などのプラスチックで形成され、上端開口にネジ部1aを有し、この下流で2つに分岐され、それぞれの下端開口にもネジ部1aが形成されている。また、分岐部の内部コーナ1bおよび分岐した後の湾曲部の内部コーナ1cは、何れも滑らかな曲面で形成されている。このようなプラスチック製分岐管1を例えば輸血用管として用いると、中空部に鋭利なエッジがないので、白血球が破壊されるのを防止することができる。
【0019】
既述したように従来の製造方法はスライド型を用いるため、目的とする成形体1に同図に示すような湾曲した中空部があると、成形後にスライド型を引き抜くことができず、したがって射出成形では成形することができなかった。
【0020】
本実施形態の製造方法では、目的とするプラスチック製成形体である分岐管1の中空部に相当する中子2を水溶性材料で成形しておき、この中子2を射出成形型3にインサートして射出成形を行ったのち、水を用いて中空部に残された中子2を除去する。
【0021】
本実施形態で用いられる中子2は、水溶性に富んだポリビニルアルコールを主成分とし、これにデンプン、食塩、コーンスターチなどの水溶性増量剤を添加したものが好ましく用いられる。これを中空部の形状をなす中子2に成形する方法は特に限定されず、射出成形、注入成形、押出成形の他、切削加工、張り合わせ等々、あらゆる手法が適用できる。図2には、このようにして分岐管1の中空部形状に成形された水溶性中子2が示されており、ネジ部1aに相当するネジ形状も形成されている。図1(A)は図2のI−I線に沿う断面図である。
【0022】
次に、図1(B)および図2に示すように、一方の成形型31で中子2を保持し、他方の成形型32と中子2との間にキャビティ32cを形成する。この成形型31は、分岐管1の成形に直接関与する型ではなく、中子2を保持する機能を司る。したがって、中子2を保持できる限りにおいて、その形状や構造は特に限定されない。
【0023】
図1(B)のように型締めし、中子2の表面と成形型32の内面との間に形成されたキャビティ32cにPP樹脂を注入する。これにより、中子2の表面の略半分に分岐管1を構成するプラスチック11が成形される。
【0024】
次いで、図1(B)の成形型31を同図(C)の成形型33に取り替える。これにより、プラスチック11が被覆されていない中子2の表面と成形型33の内面との間にキャビティ33cが形成されるので、ここにPP樹脂を注入する。
【0025】
以上の工程で、中空部に中子2が充填されたPP樹脂からなる分岐管1が得られるので、これを成形型3から脱型する。そして、何れか若しくはそれぞれの先端開口に水を噴射して、中子2を溶かす。これにより、図6に示すような先端開口にネジ部1aが形成されたPP製分岐管1が得られる。
【0026】
なお、中子2を溶かす方法としては、水に浸漬して溶かす方法の他、ジェット噴流を噴射する方法、あるいは水に浸漬して超音波振動を付加する方法等が挙げられる。また、中子2を全て溶かす必要はなく、ある程度中子2の表面が溶けて分岐管1の中空部から除去できればよい。また、溶出した水溶性樹脂を集約しておけば、中子2の再生に供することができる。
【0027】
第2実施形態
本発明のプラスチック製成形体の製造方法は上述した第1実施形態にのみ限定されず、種々の変形例が考えられる。
【0028】
図3は本発明のプラスチック製成形体の製造方法の他の実施形態を示す断面図であり、まず同図(A)に示すように、中子2を用いることなく、成形型34および35によってキャビティ34cを形成し、ここにPP樹脂を注入して分岐管1の半分を成形する。
【0029】
次いで、同図(B)に示すように、この分岐管1の中間成形体11に、予め成形しておいた水溶性中子2を装着し、成形型34および36を型締めする。中子2の製法、形状等は第1実施形態と同じである。これにより、中間成形体11が被覆されていない中子2の表面と成形型36の内面との間にキャビティ36cが形成されるので、ここにPP樹脂を注入する。
【0030】
以上の工程で、中空部に中子2が充填されたPP樹脂からなる分岐管1が得られるので、以下は上述した第1実施形態と同様に、これを成形型3から脱型する。そして、何れか若しくはそれぞれの先端開口に水を噴射して、中子2を溶かす。これにより、図6に示すような先端開口にネジ部1aが形成されたPP製分岐管1が得られる。
【0031】
第3実施形態
上述した第1および第2実施形態では、図6に示す分岐管1を製造するにあたり、PP樹脂の注入工程を2工程としたが、目的とするプラスチック成形体の形状によってはこれを1工程とすることもできる。
【0032】
図4は本発明のプラスチック製成形体の製造方法のさらに他の実施形態を示す断面図であり、目的とするプラスチック成形体1は、同図(C)に示すような内部が中空の卵形をなし、部分的に複数の開口1dが形成されているものである。このような成形体1を製造する場合には、同図(A)に示すように成形体1の中空部に相当する形状の中子2を上述した実施形態と同様の水溶性樹脂を用いて成形しておく。この中子2には、開口1dに相当する凸部2aも形成する。
【0033】
次に、同図(B)に示すように、この中子2を成形型3にセットするが、この場合、中子2の凸部2aが成形型37および38の内面に当接し、これにより中子2自体が成形型37および38に支持されることになる。そして、中子2の表面と成形型37および38の内面との間に形成されたキャビティ3cにプラスチック材料を注入する。
【0034】
以上の工程で、中空部に中子2が充填されたプラスチック成形体1が得られるので、以下は上述した第1および第2実施形態と同様に、これを成形型37および38から脱型する。そして、何れか若しくはそれぞれの開口1dに水を噴射して、中子2を溶かす。これにより、同図(C)に示すような開口1dを有するプラスチック製卵形中空成形体1が得られる。
【0035】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【0036】
図5は、本発明のプラスチック製成形体の製造方法で製造できる成形体の一例を示す断面図であり、同図(A)に示すような滑らかな内面および湾曲した内面を有する分岐管1、同図(B)に示すような中空部に様々な凸部およびリブを有する管1、あるいは同図(C)に示すような口部(ここにネジ部を形成することもできる。)を有する卵形中空成形体1などが容易に製造できる。
【0037】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のプラスチック製成形体の製造方法およびこれに用いられる中子によれば、プラスチック製成形体の中空部を任意形状に形成することができる。また、ネジや部分的な凹凸なども自由に成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラスチック製成形体の製造方法の実施形態を示す断面図である。
【図2】図1の実施形態を示す斜視図である。
【図3】本発明のプラスチック製成形体の製造方法の他の実施形態を示す断面図である。
【図4】本発明のプラスチック製成形体の製造方法のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図5】本発明のプラスチック製成形体の製造方法で製造できる成形体の一例を示す断面図である。
【図6】本発明のプラスチック製成形体の製造方法で製造できる分岐管を示す断面図である。
【図7】従来のプラスチック製成形体の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
1…プラスチック製成形体
2…水溶性中子
3…成形型
Claims (3)
- 少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体を、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて製造する方法であって、
前記中子を第1成形型の内面に保持する工程と、
中子を保持した前記第1成形型を第2成形型と組み合わせて、中子と第2成形型との間に第1のキャビティを形成する工程と、
前記第1のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の一部を被覆する工程と、
中子を第2成形型側に保持した状態で第1成形型と第2成形型を型開きした後、中子を保持した第2成形型を、第1成形型に代わる第3成形型と組み合わせて、中子と第3成形型との間に第2のキャビティを形成する工程と、
前記第2のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の残余を被覆する工程と、
水を用いて前記中子を除去する工程とを、有することを特徴とするプラスチック製成形体の製造方法。 - 少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体を、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて製造する方法であって、
第1成形型を第2成形型と組み合わせて、前記第1成形型と第2成形型との間に第1のキャビティを形成する工程と、
前記第1のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、前記中子の表面の一部を被覆する形状と同一形状の中間成形体を成形する工程と、
前記中間成形体を第2成形型側に保持した状態で第1成形型と第2成形型を型開きした後、前記第2成形型に保持されている中間成形体に、前記中子を装着する工程と、
前記中子を中間成形体を介して保持した第2成形型を、第1成形型に代わる第3成形型と組み合わせて、中子と第3成形型との間に第2のキャビティを形成する工程と、
前記第2のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の残余を被覆する工程と、
水を用いて前記中子を除去する工程とを、有することを特徴とするプラスチック製成形体の製造方法。 - 前記中子は、ポリビニルアルコールを主成分とし、水溶性増量剤を添加してなる請求項1または2に記載のプラスチック製成形体の製造方法。
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