JP6048827B2 - 射出成形方法及び射出成形機 - Google Patents

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Description

本発明は、表層及び内層からなるサンドイッチ成形品の射出成形方法及び同射出成形方法に好適な射出成形機に関する。
従来から、表層と、この表層に内包された内層とからなるサンドイッチ成形品が知られている。サンドイッチ成形品は、樹脂成形品における、異材、同材、異色、同色様々な組み合わせからなる積層成形品の一つである。このようなサンドイッチ成形品は、1つの層の一方の表面にのみ別層が積層される積層成形品とは異なり、内層が表層に内包される積層成形品であるため、一般的には、内包される内層は表層には露出せず、樹脂成形品自体の外観性や意匠性は表層で確保可能である。そのため、近年、プラスチック製資源ごみや廃棄プラスチック等を原料とする、コストダウンや環境対応に適したリサイクル樹脂等が内層に採用されたサンドイッチ成形品が、自動車のバンパーや輸送・物流用パレット、あるいは、コンテナボックス等、使用樹脂量が多い大物部品用の樹脂成形品として採用されている。また、サンドイッチ成形品は、表層による製品外観性の確保と共に、内層に発泡性樹脂や機能性樹脂を採用することによる、軽量化や電磁波遮断機能等の付加価値を必要とする部材にも採用されている。
サンドイッチ成形品を成形する射出成形方法(コ・インジェクション法)としては、主に、多段成形方法と同時成形方法の2つの方法が知られている。多段成形方法は、表層用樹脂を金型キャビティ内に射出充填させた後、内層用樹脂を表層用樹脂内に射出充填させ、これら2つの樹脂で金型キャビティを満たす方法である(特許文献1)。同時成形方法は、表層用樹脂を金型キャビティ内に射出充填させた後、表層用樹脂と内層用樹脂とを、表層用樹脂が外周側で、その中心に内層用樹脂が配置されるような層流状態で、先に射出した表層用樹脂内に射出充填させ、これら2つの樹脂で金型キャビティを満たす方法である(特許文献2)。
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載の射出成形方法も含め、サンドイッチ成形品を成形する一般的な射出成形方法においては、表層用樹脂及び内層用樹脂の射出充填工程において、それぞれの樹脂の射出充填工程の開始及び完了のタイミングに多少の差異はあっても、金型キャビティが、それぞれの樹脂の自由流動に依存して満たされる。そのため、成形品の形状が単純な場合、表層及び内層は、金型キャビティの内面に対して直交する方向に、略一定の厚みの比率(表層の厚み:内層の厚み=X:Y)となって形成される。また、実際の成形品においては、補強リブ等の有無により、表面(意匠面)と裏面(非意匠面)とで成形形状が異なったり、あるいは、意匠性のために成形品の断面方向の厚みを部分的に変化させたりするため、成形品の形状が複雑になり、サンドイッチ成形品の表層及び内層の厚みの比率が一定となることは少なく、サンドイッチ成形品の表層は、内層の厚みに依らず、サンドイッチ成形品の略全面において略同一の厚みで成形される。このように、サンドイッチ成形品を成形する一般的な射出成形方法においては、サンドイッチ成形品の表層の厚みを部分的に異なるように成形することは困難であった。
一方で、近年、サンドイッチ成形品の表層を部分的に、例えば、表面側と裏面側(意匠面と非意匠面)とで、あるいは、表面側及び裏面側のいずれか一方の面の一部分とそれ以外の部分とで、それぞれの厚みが異なるように成形したい、すなわち、サンドイッチ成形品の厚み方向(一般的には、射出成形機の長手方向)において、内層をサンドイッチ成形品の表面側、あるいは、裏面側のいずれか一方に偏芯させた状態や、表面側及び裏面側のいずれか一方の面の一部分のみ、表層を厚肉状態で成形したいとする要求がある。具体的には、表面側(意匠面側)の表層を、表層用樹脂の触感等(直接的に接触して感じる直接的触感)を活かすために薄肉で成形し、裏面側(非意匠面側)の表層の略全面もしくは一部分を、サンドイッチ成形品の全体の剛性確保や、他の部品への取り付け剛性等の確保のため、他の表層よりも厚肉で成形することが要求される場合等である。
出願人は、このような要求を鑑み、サンドイッチ成形品において、表層の厚みが部分的に異なるように成形することができる射出成形方法(特許文献3)を出願している。具体的には、金型キャビティ内で基材層を成形した後、同金型キャビティを所定量だけ拡張させ、基材層と一方の金型との間に形成される金型キャビティ拡張部においてサンドイッチ成形部を成形することにより、基材層にサンドイッチ成形部が積層された積層成形品を1つのサンドイッチ成形品として成形するものである。これにより、基材層が積層されていないサンドイッチ成形部の表層(薄肉部分)に対して、サンドイッチ成形部の任意の部分に積層された基材層(基材層が積層されたサンドイッチ成形部の表層を含む)部分を、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分とすることができる。
特開平08−174603号公報 特開2001−096566号公報 特願2012−280507
出願人の出願した特許文献3は、特許文献1や特許文献2に記載の射出成形方法も含め、サンドイッチ成形品を成形する一般的な射出成形方法に対して、表層の厚みが部分的に異なるように成形することができるだけでなく、樹脂反転不良を防止しつつ、サンドイッチ成形品の容積に対する内層用樹脂の充填比率を大幅に向上させるという優れた効果を奏するものである。
しかしながら、厚肉部分(基材層)にサンドイッチ成形部を積層させるため、金型キャビティ拡張部の形成(金型キャビティの拡張)が、射出成形機の型開閉機構による型開き動作により行われる形態においては、サンドイッチ成形体の型開き方向側の意匠(形状)が、サンドイッチ成形体と厚肉部分(基材層)との接触面と同じ意匠に成形される。そのため、図12(a)に示すように、基材層9g(厚肉部分)の型閉じ方向側(図面右側)の意匠と、サンドイッチ成形部9hの型開き方向側(図面左側)の意匠とが異なるサンドイッチ成形品の成形は可能であっても、図12(b)に示すように、基材層9g(厚肉部分)の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合、サンドイッチ成形体9hの型開き方向側を、例えば、面一に成形したくても、2点鎖線で示すような、基材層9g(厚肉部分)の型開き方向側の意匠が成形される。すなわち、サンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約される、という問題がある。
また、図12(c)に示すように、基材層9g(厚肉部分)が型開閉方向と略直交する面から略平行する面、すなわち、側面へ連続するような意匠の場合も、サンドイッチ成形体9hの型開き方向側を面一に成形したくても、サンドイッチ成形体9hの型開き方向側に、2点鎖線で示すような基材層9g(厚肉部分)の型開き方向側の意匠が成形されるという、同様の問題がある。
一方、金型キャビティ拡張部の形成が、金型内可動部の移動動作により行われる形態においては、サンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約されないように、すなわち、図12(b)や図12(c)に示す2点鎖線部分が成形されないように金型キャビティ拡張部を形成させるためには、金型可動部の構造が複雑になる、あるいは、金型内可動部の分割ラインが意匠面に転写されて意匠性を低下させるという問題がある。これらの問題を回避するためには、簡単な構造の金型内可動部で、且つ、これらの分割ラインが意匠面に転写されないように、金型キャビティ拡張部が形成される必要があるが、その結果、成形可能なサンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約されることは容易に想像できることである。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、具体的には、サンドイッチ成形品において、表層の厚みが部分的に異なるように成形する場合に、サンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約されない射出成形方法及び射出成形機を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る第1の射出成形方法は、固定金型と組み合わされて、金型キャビティを形成可能な少なくとも2つの第1可動金型及び第2可動金型を用いて、表層と内層とからなるサンドイッチ成形品を成形する射出成形方法であって、
前記固定金型と前記第1可動金型とを型締めし、形成される第1金型キャビティに基材層樹脂を射出充填し、基材層を成形する基材層成形工程と、
前記基材層成形工程の完了後に、前記基材層を保持させた前記固定金型から前記第1可動金型を型開きさせ、前記固定金型と対向する位置に前記第2可動金型を移動させる金型移動工程と、
前記金型移動工程の完了後に、前記固定金型と前記第2可動金型とを型締めし、前記基材層と前記第2可動金型との間に形成される第2金型キャビティに、非発泡性の第1樹脂を射出充填し、前記第2金型キャビティを前記第1樹脂で満たす第1射出充填工程と、
前記第1射出充填工程の完了後に、前記第2金型キャビティを所定量だけ拡張させる第2金型キャビティ拡張工程と、
前記第2金型キャビティ拡張工程の開始後に、前記第2金型キャビティ内の前記第1樹脂内に第2樹脂を射出充填する第2射出充填工程と、
を有し、
前記第2金型キャビティ拡張工程及び前記第2射出充填工程が連動するように制御され、前記第2金型キャビティが、前記第1樹脂及び前記第2樹脂で満たされた状態を維持させる。
この本発明に係る第1の射出成形方法において、前記基材層樹脂に、前記第1樹脂と同じ非発泡性樹脂を使用しても良い。
また、上記の目的を達成するため、本発明に係る第2の射出成形方法は、固定金型と組み合わされて、金型キャビティを形成可能な少なくとも2つの第1可動金型及び第2可動金型を用いて、表層と内層とからなるサンドイッチ成形品を成形する射出成形方法であって、
前記固定金型と第1可動金型とを型締めし、形成される第1金型キャビティに基材層樹脂を射出充填し、基材層を成形する基材層成形工程と、
前記基材層成形工程の完了後に、前記基材層を保持させた前記固定金型から前記第1可動金型を型開きさせ、前記固定金型と対向する位置に第2可動金型を移動させる金型移動工程と、
前記金型移動工程の完了後に、前記固定金型と前記第2可動金型とを型締めし、前記基材層と前記第2可動金型との間に形成される第2金型キャビティに、発泡性の第1樹脂を射出充填し、前記第2金型キャビティを前記第1樹脂で満たす第1射出充填工程と、
前記第1射出充填工程の開始後に、前記第2金型キャビティを所定量だけ拡張させ、前記第2金型キャビティ内の前記第1樹脂を発泡させる第2金型キャビティ拡張工程と、
前記第1射出充填工程の完了後で、かつ、前記第2金型キャビティ拡張工程の開始後に、前記第2金型キャビティ内の前記第1樹脂内に第2樹脂を射出充填する第2射出充填工程と、
を有し、
前記第1樹脂の発泡層を前記第2樹脂に置換させる。
この本発明に係る第2の射出成形方法において、前記基材層樹脂に、前記第1樹脂と同じ発泡性樹脂を使用しても良い。
本発明に係る射出成形方法において、前記第2樹脂が発泡性樹脂であって、前記第2射出充填工程の開始後に、前記第2金型キャビティを更に所定量だけ拡張させ、前記第2金型キャビティ内の前記第1樹脂内に射出充填させた前記第2樹脂を発泡させる第2金型キャビティ再拡張工程を、
更に備えるとしても良い。
また、本発明に係る射出成形方法において、前記第2金型キャビティの拡張が、射出成形機の型開閉機構による型開閉動作、及び、金型内可動部の移動動作の少なくとも一つにより行われるとしても良い。
一方、上記の目的を達成するため、本発明に係る射出成形方法に使用する、本発明に係る第1の射出成形機は、
前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
少なくとも2つの前記第1可動金型及び前記第2可動金型が取り付け可能で、前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能な可動盤と、
を有し、
前記金型移動工程が、前記可動盤に取り付けられ、前記第1可動金型及び前記第2可動金型を型開閉方向と直交する方向に移動可能な金型スライド手段により行われる。
また、本発明に係る第2の射出成形機は、前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
少なくとも2つの前記第1可動金型及び前記第2可動金型が取り付け可能で、前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能な可動盤と、
を有し、
前記金型移動工程が、前記可動盤に取り付けられ、前記第1可動金型及び前記第2可動金型を型開閉方向と平行な回転軸周りに回転移動可能な金型回転手段により行われる。
更に、本発明に係る第3の射出成形機は、前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能で、少なくとも2つの平行な金型取付面を、型開閉方向と直交する回転軸周りに回転可能な回転盤と、
を有し、
前記金型移動工程が、前記回転盤の前記金型取付面に取り付けられた前記第1可動金型及び前記第2可動金型を回転させることにより行われる。
本発明に係る射出成形方法により、サンドイッチ成形品において、表層の厚みが部分的に異なるように成形する場合に、サンドイッチ成形品の意匠が、サンドイッチ成形品の表層の厚肉部分の意匠に制約されない。
また、本発明に係る射出成形機は、本発明に係る射出成形方法の金型移動工程を行うために好適である。
本発明に係る射出成形機の概略側面図である。 実施例1に係る射出成形方法の成形工程の前半を示す金型の概略断面図である。 実施例1に係る射出成形方法の成形工程の後半を示す金型の概略断面図である。 実施例1に係る射出成形方法の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。 実施例1に係る射出成形方法において、別のサンドイッチ成形品を成形する場合の、各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。 実施例2に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程を示す金型の概略断面図である。 実施例2に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程他の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。 実施例3に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程、第2射出充填工程及び第2金型キャビティ再拡張工程を示す金型の概略断面図である。 実施例3に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程、第2射出充填工程及び第2金型キャビティ再拡張工程の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。 実施例4に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程、第2射出充填工程及び第2金型キャビティ再拡張工程を示す金型の概略断面図である。 実施例4に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程、第2射出充填工程及び第2金型キャビティ再拡張工程の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。 特許文献3の射出成形方法において、成形可能なサンドイッチ成形品及び成形に問題があるサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1乃至図5を参照しながら、本発明の実施例1に係る射出成形方法及び本発明に係る射出成形機を説明する。図1(a)乃至図1(c)は、本発明に係る射出成形機の概略側面図である。図1(a)が、可動盤に取り付けられ、第1可動金型及び第2可動金型を型開閉方向と直交する方向に移動可能な金型スライド手段により金型移動工程が行われる射出成形機、図1(b)が、可動盤に取り付けられ、第1可動金型及び第2可動金型を型開閉方向と平行な回転軸周りに回転移動可能な金型回転手段により金型移動工程が行われる射出成形機、図1(c)が、回転盤の少なくとも2つの金型取付面に取り付けられた第1可動金型及び第2可動金型を回転させることにより金型移動工程が行われる射出成形機を示す。
図2(a)乃至図2(c)は、実施例1に係る射出成形方法の成形工程の前半を示す金型の概略断面図である。図2(a)が基材層成形工程、図2(b)が金型移動工程において、固定金型から第1金型を型開きさせた状態、図2(c)が金型移動工程において、固定金型と対向する位置に第2可動金型を移動させた状態を示す。図3(a)乃至図3(c)は、実施例1に係る射出成形方法の成形工程の後半を示す金型の概略断面図である。図3(a)が固定金型と第2可動金型とを型閉じさせた後の第1射出充填工程、図3(b)が第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の開始時、図3(c)が第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の完了時を示す。
図4(a)乃至図4(c)は、実施例1に係る射出成形方法の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。図4(a)が第1射出充填工程完了後のサンドイッチ成形品、図4(b)が第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の開始時のサンドイッチ成形品、図4(c)が製品冷却工程の完了後のサンドイッチ成形品を示す。
図5(a)乃至図5(c)は、実施例1に係る射出成形方法において、別のサンドイッチ成形品を成形する場合の、各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。それぞれが、図4(a)乃至図4(c)のサンドイッチ成形品に対応する状態を示す。
実施例1に係る射出成形方法を説明する前に、本発明に係る射出成形機を説明する。本発明に係る射出成形方法は、成形サイクル中に、後述するような金型移動工程を有する。この金型移動工程を行う場合に好適な射出成形機としては、まず、図1(a)に示すように、可動盤40に取り付けられ、第1可動金型4a及び第2可動金型4bを型開閉方向と直交する方向に移動可能な金型スライド手段30aにより金型移動工程が行われる射出成形機1aがある。
射出成形機1aのベース50には固定盤20が固定され、固定盤20には固定金型2が取り付けられる。そして、金型スライド手段30aに取り付けられた第1可動金型4a及び第2可動金型4bが、型開閉機構60及び金型スライド手段30aにより、固定金型2と任意で組み合わされて、それぞれ、第1金型キャビティ9a及び第2金型キャビティ10aが形成される。図1(a)においては、第1可動金型4a及び第2可動金型4bを、型開閉方向と直交する上下方向に移動させる形態としているが、型開閉方向と直交する左右方向に移動させる形態であっても良い。また、固定金型2には複数の射出ユニットが、第1金型キャビティ9a及び第2金型キャビティ10aに溶融樹脂を射出充填可能に配置されるが、これらについては、本発明の実施例1に係る射出成形方法において説明する。尚、本発明に係る射出成形機においては、複数の射出ユニットの配置を鑑み、金型スライド手段が可動盤に取り付けられるものとしたが、これら複数の射出ユニットが適切に配置され、形成される金型キャビティ内へ射出充填可能であれば、金型スライド手段が固定盤に取り付けられる射出成形機を使用しても、本発明に係る射出成形方法は実施可能である。
次に、図1(b)に示すように、可動盤40に取り付けられ、第1可動金型4a及び第2可動金型4bを型開閉方向と平行な回転軸周りに回転移動可能な金型回転手段30bにより金型移動工程が行われる射出成形機1bがある。金型回転手段30b以外は、射出成形機1aと同様の構成である。この射出成形機の構成においても、複数の射出ユニットの適切な配置が可能であれば、金型回転手段が固定盤に取り付けられる構成での、本発明に係る射出成形方法は実施可能である。
また、図1(c)に示すように、固定盤20に対向して型開閉方向に移動可能で、少なくとも2つの平行な金型取付面を、型開閉方向と直交する回転軸周りに回転可能な回転盤30cを有し、回転盤30cの少なくとも2つの金型取付面に取り付けられた第1可動金型4a及び第2可動金型4bを回転させることにより金型移動工程が行われる射出成形機1cがある。図1(c)においては、回転盤30cを、型開閉方向と直交する鉛直方向の回転軸周りに回転させる形態としているが、型開閉方向と直交する水平方向の回転軸周りに回転させる形態であっても良い。
ここで、射出成形機1cにおいては、可動盤40に第1可動金型4a及び第2可動金型4bと組み合わせ可能な金型や装置等を取り付け、固定盤20及び回転盤30c間で行われる射出成形とは異なる射出成形や後処理等が、可動盤40及び回転盤30c間で行われても良い。一方、そのような必要がなければ、型締め時に、可動盤40側となる第1可動金型4aや第2可動金型4bの金型分割面を保護する保護プレート41等が、可動盤40に取り付けられることが好ましい。回転盤30c及び保護プレート41以外は、射出成形機1aと同様の構成である。また、可動盤40に固定金型2を取り付け、回転盤30及び可動盤40間で本発明に係る射出成形方法を実施することも可能である。
引き続き、実施例1に係る射出成形方法を説明する。本実施例1に依らず、以下説明する他の実施例において、先に説明した射出成形機1a乃至射出成形機1cのいずれの射出成形機も使用可能である。よって、必要がある場合を除き、本発明の実施例1に係る射出成形方法の説明において、射出成形機に関する説明は省略する。
初めに、本発明に係る射出成形機の説明において省略した、射出ユニット及び金型の構成について説明する。図2(a)に示すように、固定金型2と第1可動金型4aとが組み合わされて第1金型キャビティ9aが形成される。固定金型2には、以下3つの射出ユニットが、形成される金型キャビティ内に溶融樹脂を射出充填可能に配置される。1つが、サンドイッチ成形品9の表層の一部を形成する基材層樹脂8bを可塑化(溶融化)して第1金型キャビティ9a内に射出充填可能な基材層射出ユニット16、次に、サンドイッチ成形品9の表層の一部を形成する非発泡性の第1樹脂9bを可塑化して、後述する第2金型キャビティ10a(図3(a))内に射出充填可能な第1射出ユニット17、最後に、内層を形成する非発泡性の第2樹脂10bを可塑化して、同じく第2金型キャビティ10a内に射出充填可能な第2射出ユニット18である。
ここで、図2他において、第2射出ユニット18が、固定金型2の上方に配置され、基材層射出ユニット16及び第1射出ユニット17が、固定金型2の第1金型キャビティ9aを形成する側の面の反対面(図面右側)に並行に配置されているが、基材層射出ユニット16、第1射出ユニット17及び第2射出ユニット18は、それぞれが、固定金型2に射出充填可能に配置されれば、並行型配置、V字型配置、W字型配列、斜め型配置及びL字型配置等の公知の配置が可能であり、3つの射出ユニットの配置について本発明に係る制約はない。市販されている後付け用の射出ユニットにより必要な射出充填量が確保できるのであれば、汎用の射出成形機にそれら後付け用の射出ユニットを追加する形態であっても良い。
また、固定金型2は、基材層射出ユニット16から射出された基材層樹脂8bが第1金型キャビティ9a内に向けて流動する基材層樹脂流路8cと、この基材層樹脂流路8cの第1金型キャビティ9a内に連通されるゲート部分に設けられたゲートバルブ(樹脂遮断開放切替弁)8dと、第1射出ユニット17から射出された第1樹脂9bが第2金型キャビティ10a内に向けて流動する第1樹脂流路9cと、この第1樹脂流路9cの第2金型キャビティ10a内に連通されるゲート部分に設けられたゲートバルブ9dと、第2射出ユニット18から射出された第2樹脂10bが、第2金型キャビティ10a内に向けて流動する第2樹脂流路10cと、この第2樹脂流路10cの第2金型キャビティ10a内に連通されるゲート部分に設けられたゲートバルブ10dとを有している。本実施例1において、基材層樹脂流路8c、第1樹脂流路9c及び第2樹脂流路10cは、それぞれのゲートバルブも含め、すべてホットランナーで構成されているものとする。
そして、固定金型2と、これと組み合わされる第1可動金型4a及び第2可動金型4bとは、それぞれの金型の分割面(金型分割面、パーティング面、割面と呼称されることもある)がシェアエッジ構造となっており、射出成形機の型開閉機構による型開閉動作で、金型キャビティの容積を変化させることができる。これは、後述する第2金型キャビティ拡張工程や第2金型キャビティ再拡張工程が行われる固定金型2及び第2可動金型4bの組み合わせにおいて必要となる金型構造であるが、後述する基材層成形工程が行われる固定金型2との組み合わせを鑑み、第1可動金型4aもシェアエッジ構造となるものである。
ここで、シェアエッジ構造とは、くいきり構造、あるいはインロー構造等と呼称されることもあり、金型の分割面を形成する嵌合部の構造として一般的に知られた構造であり、型開閉方向に伸びて、互いに摺動しながら挿脱することのできる嵌合部を、固定金型と可動金型の間に形成することによって、金型キャビティ内に射出充填された溶融樹脂が、所定量、金型を型開きさせても金型外に漏れ出すのを防止することができる構造である。尚、シェアエッジ構造の金型ではない、一般的な突き当て式の金型分割面を有する金型であっても、金型キャビティ内に射出充填された溶融樹脂が、所定量、金型を型開きさせても金型外に漏れ出すのを防止することを防止することは可能である。しかしながら、説明を簡単にするために、本実施例1ではシェアエッジ構造の金型であることを前提に説明する。
実施例1に係る射出成形方法の説明に戻る。実施例1に係る射出成形方法は、図2(a)に示すように、型締めにより、固定金型2及び第1可動金型4aとの間に形成される第1金型キャビティ9a内に、サンドイッチ成形品9の表層の一部を形成する基材層樹脂8bを射出充填させて、基材層9gを成形する基材層成形工程により成形サイクルが開始される。具体的には、第1可動金型4aを図示しない型開閉機構により固定金型2に型閉じさせた後、型締力を付与させる。次に、型締力を付与させた状態において、基材層樹脂流路8cのゲートバルブ8dを開放させて、基材層射出ユニット16から基材層樹脂流路8cを介して、非発泡性の基材層樹脂8bを第1金型キャビティ9aに射出充填させる。このまま、金型キャビティ9a内の基材層樹脂8bを冷却固化させ、第1金型キャビティ9a内で基材層9gを成形させる。
尚、この基材層成形工程において、第1樹脂流路9cのゲートバルブ9d及び第2樹脂流路10cのゲートバルブ10dは、第1金型キャビティ9aに連通される位置には配置されておらず、基材層樹脂8bがこれらのゲートバルブを介して、第1樹脂流路9c及び第2樹脂流路10cに逆流することはない。
基材層成形工程による基材層9gの成形は、一般的な射出成形方法によるため、詳細な説明は省略するが、第1金型キャビティ9a内が基材層樹脂8bで略100%満たされる、所謂、フルパック状態で行われる。また、先に説明したように、固定金型2及び第1可動金型4aもシェアエッジ構造金型の組み合わせとなるため、基材成形工程において、射出圧縮方法や射出プレス成形方法、あるいは、基材層樹脂8bを発泡性の樹脂とし、可動金型4を微小型開きさせて、金型キャビティ9a内に射出充填させた基材層樹脂8bを発泡させる拡張発泡成形方法を行うことが可能である。
後述するように、最初に成形される基材層樹脂8bからなる基材層9gには、サンドイッチ成形部9hが積層され、この基材層9gがサンドイッチ成形品9の表層の一部となるため、基材層樹脂8bには、サンドイッチ成形部9hの表層となる第1樹脂9bとの融着(固着)強度が十分に得られる樹脂が採用されることが好ましい。この基材層9gは、サンドイッチ成形品9の表面及び裏面(意匠面及び非意匠面)のいずれの面、あるいは、いずれの面の一部であっても良い。また、基材層9gにサンドイッチ成形体9hを積層する際の金型キャビティ(第2金型キャビティ10a)が、後述する金型移動工程により、第1可動金型4aから第2可動金型4bに切り替えられるため、基材層9g(厚肉部分)の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9hの型開き方向側の意匠が形成できる。また、型開閉方向と略直交する面(例えば、サンドイッチ成形品9の意匠面や非意匠面)だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面(例えば、サンドイッチ成形品9の側面)にも、基材層9g、すなわち、サンドイッチ成形品9の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9hの型開き方向側の意匠が形成できる。
基材層成形工程後、図2(b)に示すように、第1可動金型4aを図示しない型開閉機構により固定金型2から型開きさせ、図2(c)に示すように、固定金型2と対向する位置に第2可動金型4bを移動させる(金型移動工程)。この金型移動工程における、固定金型2に対向する位置への、第1可動金型4aから第2可動金型4bへの金型の移動(切り替え)は、先に本発明に係る射出成形機で説明した構成及び図(図1(a)乃至図1(c))から容易に推測できるため説明は省略する。
金型移動工程の完了後、図3(a)に示すように、第2可動金型4bを図示しない型開閉機構により固定金型2に型閉じさせ、基材層9gを保持させた固定金型2と第2可動金型4bとの間に第2金型キャビティ10aを形成させた後、型締力を付与させる。第1樹脂流路9cのゲートバルブ9d及び第2樹脂流路10cのゲートバルブ10dは、この状態において、第2金型キャビティ10aに連通可能に配置されている。
次に、型締力を付与させた状態において、第1樹脂流路9cのゲートバルブ9dを開放させて、第1射出ユニット17から第1樹脂流路9cを介して、第1樹脂9bを第2金型キャビティ10a内に射出充填させる(第1射出充填工程)。この第1射出充填工程は、前述したサンドイッチ成形部9hの表層となる第1樹脂9bを射出充填させる工程である。この時、第2樹脂流路10cのゲートバルブ10dは閉じられており、第2金型キャビティ10a内に射出充填させた第1樹脂9bが第2樹脂流路10cに逆流することはない。
尚、第1射出充填工程も、第2金型キャビティ10a内が第1樹脂9bで略100%満たされるフルパック状態で行われることが好ましい。具体的には、第1射出充填工程により射出充填させる第1樹脂9bの量(容積)に合わせて、第2金型キャビティ10aが略100%満たされるように、第2金型キャビティ10aの容積を決定するか、第2金型キャビティ10aの容積に合わせて、第2金型キャビティ10aが略100%満たされるように、第1射出充填工程により射出充填させる第1樹脂9bの量(容積)を決定するか、金型設計やサンドイッチ成形品9の射出成形条件等を鑑み、いずれか好適な方法が選択されれば良い。このような第1射出充填工程により、第2金型キャビティ10aに射出充填させた第1樹脂9bは、図4(a)に示すように、第2金型キャビティ10aの意匠(金型内面)との接触面(外周面)及び基材層9gとの接触面に形成されるスキン層9eと、その内部がまだ溶融状態の溶融層9fで構成される状態となる。この時の第2金型キャビティ10aの型開閉方向の距離をα’(アルファダッシュ)とする。
尚、この第2金型キャビティ10aは、後述する第2金型キャビティ拡張工程や第2金型キャビティ再拡張工程においてその容積が拡張されるが、これら拡張工程の前後に依らず、第2金型キャビティ10aという呼称を使用するものとし、この第2金型キャビティ10a内で成形させる成形体を、射出充填させる樹脂に依らず、サンドイッチ成形部9hと呼称するものとする。
ここで、基材層樹脂8bに、非発泡性の第1樹脂9bと同じ非発泡性樹脂を使用する場合、基材層樹脂流路8c及び第1樹脂流路9c間にそれら樹脂流路を連通する連絡樹脂流路と樹脂流路切替弁とを設け、基材層射出ユニット16及び第1射出ユニット17のいずれか一方のみを使用して、基材層成形工程における射出充填及び第1射出充填工程を行っても良い。あるいは、射出成形機を、基材層樹脂8b及び非発泡性の第1樹脂9bに、同じ非発泡性樹脂を使用する専用機にする場合は、初めから射出ユニットを2台とし、射出ユニット1台から射出充填させる溶融樹脂を、金型内の樹脂流路の切り替えにより、基材層成形工程における第1金型キャビティ9a及び第1射出充填工程における第2金型キャビティ10aに充填させても良い。
また、先に説明したように、第1射出充填工程において、第1樹脂9bとの融着(固着)強度が十分に得られる基材層樹脂8bを採用することにより、基材層9gとサンドイッチ成形部9hとの融着(固着)性に問題はない。更に、第1射出充填工程後のサンドイッチ成形部9hの冷却固化収縮を鑑み、第1射出充填工程では、第2金型キャビティ10aの容積より、少なくとも冷却固化収縮分だけ多く第1樹脂9bを射出充填させる方が、基材層9gとサンドイッチ成形部9hのスキン層9eとの融着(固着)強度、及び、サンドイッチ成形部9hのスキン層9eへの高い転写性を確保する上で好ましい。
次に、第1射出充填工程の完了後に、図3(b)及び図3(c)に示すように、第2金型キャビティ10aの容積を、第1金型キャビティ9aの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させる(第2金型キャビティ拡張工程)。具体的には、図3(a)に示す状態(型開き量:距離0:ゼロ)から、第1可動金型4bを図示しない型開閉機構により固定金型2から、図3(c)に示す状態(型開き量:距離β(ベータ))まで型開きさせる。図3(b)に示す型開き量α(α<β)は、製品容積になる型開き量βに至る移行状態である。
そして、この第2金型キャビティ拡張工程の開始後に、第2樹脂流路10cのゲートバルブ10dを開放させ、第2射出ユニット18から第2樹脂流路10cを介して、内層を形成する非発泡性の第2樹脂10bをサンドイッチ成形部9h内に射出充填させる(第2射出充填工程)。この第2射出充填工程の開始時における内層用の第2樹脂10bの流動状態を図4(b)に示す。この時の第2金型キャビティ10aの型開閉方向の距離は、固定金型2及び第2可動金型4bの型開き量0からβまでの型開き動作に対応する、α’からβ’(ベータダッシュ/α’<β’)に至る移行状態である。
第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程は、第2金型キャビティ拡張工程に連動させて、すなわち、第2金型キャビティ10aの容積拡張率に連動させて、第2射出充填工程において射出充填させる内層用の第2樹脂10bの射出充填量が制御されても良い。また、逆に、第2射出充填工程に連動させて、すなわち、内層用の第2樹脂10bの射出充填量に連動させて、第2金型キャビティ拡張工程における第2金型キャビティ10aの容積拡張率が制御されても良いし、双方が連動するように制御され、第2射出充填工程による第2樹脂10bの射出充填がフルパック状態で行われれば良い。また、この第2金型キャビティ拡張工程中及び同工程後において、第2射出充填工程の間、第2可動金型4bには、第2射出充填工程による射出圧力に対抗する型締力が維持される。
このように、第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程が連動制御されることにより、第2樹脂流路10cのゲートバルブ10dと、第2金型キャビティ10aの意匠(金型内面)及び基材層9gとの接触面に形成された、サンドイッチ成形部9hのスキン層9eとを密着させた状態を維持させることができる。これにより、第2樹脂流路10cのゲートバルブ10d部分及びサンドイッチ成形部9hのスキン層9eにおける樹脂反転不良の発生を防止しつつ、表層用の第1樹脂9bのスキン層9eを内層用の第2樹脂10bの射出圧力により貫通させて、同樹脂を第1樹脂9b内に射出充填させることができる。更に、第2金型キャビティ10aの容積拡張により、第1樹脂9b内への第2樹脂10bの射出充填抵抗を、金型キャビティ内における溶融樹脂の自由流動と同程度まで軽減させることができ、サンドイッチ成形部9hの容積に対する内層用の第2樹脂10bの充填比率の向上を図ることができる。
ここで、サンドイッチ成形部9hの外周面に形成されたスキン層9eは、第2金型キャビティ10aの意匠(金型内面)や、冷却固化させた基材層9gの第2可動金型4b側の面との接触により瞬時に冷却固化された薄い層である。このスキン層9eは、サンドイッチ成形部9h内に射出充填させる第2樹脂10bの樹脂反転不良を防止できる強度を有するものの、完全に固化している層ではなく、冷却固化が進行中の、その温度が樹脂軟化点温度、あるいは、ガラス固化温度以上で、層方向にゴム状の弾性挙動を示す薄膜のような層である。そのため、第2金型キャビティ拡張工程における第2金型キャビティ10aの容積拡張(サンドイッチ成形部9hの体積拡張)に追従可能である。一方、サンドイッチ成形部9hのスキン層9eに連続する、溶融状態部分を含む第1樹脂9b部分は、スキン層9eから進行する冷却固化により、最終的には、サンドイッチ成形部9hの表層となる。
一方、第1射出充填工程と同様に、サンドイッチ成形部9hの冷却固化収縮を鑑み、第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の連動制御においては、両工程を略同時に完了させるか、第2金型キャビティ拡張工程の完了後、第2射出充填工程を完了させることが好ましい。また、第2射出充填工程においても、第2金型キャビティ拡張工程後の第2金型キャビティ10aの容積より、少なくともそれら冷却固化収縮分だけ多く第2樹脂10bを射出充填させる方が、基材層9gと、サンドイッチ成形部9hのスキン層9eとの融着(固着)強度、及び、サンドイッチ成形部9hのスキン層9e及び基材層9gへの高い転写性を確保する上でより好ましい。
第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の完了後、図3(c)に示すように、第2樹脂流路10cのゲートバルブ10dを閉じ、第1金型キャビティ9a及び第2金型キャビティ10a内の基材層9g及びサンドイッチ成形部9hに所定の型締力を付与させた状態で、これらを冷却固化させると、固定金型2側の厚肉の表層(基材層9g+サンドイッチ成形部9hの表層)と、第2可動金型4b側の薄肉の表層(サンドイッチ成形部9hの表層)との厚みが異なるサンドイッチ成形品9が成形される(製品冷却固化工程)。この製品冷却固化工程の完了後のサンドイッチ成形品9を図4(c)に示す。図の関係上、冷却固化状態の内層用の第2樹脂10bを溶融状態と同じ斜線で示す。このように、厚肉の表層(基材層9g)が、サンドイッチ成形品9の、型開閉方向と略直交する面から側面へ連続するような意匠であっても、サンドイッチ成形体9hの型開き方向側の意匠は、表層の厚肉部分の意匠に制約されない。
サンドイッチ成形品9の冷却固化が完了した後、図示はしていないが、第2可動金型4bを図示しない型開閉機構により固定金型2から型開きさせ、図示しない製品取出手段によりサンドイッチ成形品9を射出成形機外へ搬出させて成形サイクルが終了する。その後、固定金型2に対向する位置の金型を、第2可動金型4bから第1可動金型4aへ切り替えれば、次の成形サイクルが開始可能となる。
以上説明したように、図2(a)乃至図3(c)までの工程を繰り返すことにより、固定金型2側の厚肉の表層(基材層9g+サンドイッチ成形部9hの表層)と、第2可動金型4b側の薄肉の表層(サンドイッチ成形部9hの表層)の厚みが異なるサンドイッチ成形品9を連続して成形させることができる。また、基材層9gにサンドイッチ成形体9hを積層する際の金型キャビティ(第2金型キャビティ10a)を形成させる金型が、後述する金型移動工程により、第1可動金型4aから第2可動金型4bに切り替えられるため、基材層9g(厚肉部分)の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9hの型開き方向側の意匠が形成できる。また、型開閉方向と略直交する面(例えば、サンドイッチ成形品9の意匠面や非意匠面)だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面(例えば、サンドイッチ成形品9の側面)にも、基材層9g、すなわち、サンドイッチ成形品9の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9hの型開き方向側の意匠が形成できる。
同様にして、例えば、基材層9g、すなわち、サンドイッチ成形品9の表層の厚肉部分を、固定金型2側の、型開閉方向と直交する面の一部分に形成させる場合においても、サンドイッチ成形体9hの型開き方向側の意匠を、その制約を受けることなく、例えば、面一に成形させることができる。このようなサンドイッチ成形品9の各成形工程中の概略断面図を図5(a)乃至図5(c)に示す。これまでの説明から容易に推測できるため、詳細な説明は省略するが、これら図5(a)乃至図5(c)は、先に説明した図4(a)乃至図4(c)の各成形工程中に対応する状態を示している。
次に、図6及び図7を参照しながら、本発明の実施例2に係る射出成形方法を説明する。図6(a)乃至図6(c)は、実施例2に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程を示す金型の概略断面図である。図6(a)が第2金型キャビティ拡張工程、図6(b)が第2射出充填工程の開始時、図6(c)が第2射出充填工程の完了時を示す。図7(a)乃至図7(e)は、実施例2に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程他の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。図7(a)が第1射出充填工程の完了後のサンドイッチ成形品、図7(b)が第2金型キャビティ拡張工程中のサンドイッチ成形品、図7(c)が第2射出充填工程開始時のサンドイッチ成形品、図7(d)が第2射出充填工程の完了時のサンドイッチ成形品、図7(e)が製品冷却工程の完了後のサンドイッチ成形品を示す。
実施例2に係る射出成形方法が実施例1に係る射出成形方法と異なる点は、第1樹脂が発泡性の樹脂である点と、この点に起因して、第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の実施タイミングが異なる点である。これらの点以外は、実施例1に係る射出成形方法と基本的に同じであるため、その詳細な説明は省略、又は、実施例1を引用して説明し、相違点についてのみ詳細に説明する。また、金型及び射出成形機においても、非発泡性の第1樹脂9bが発泡性の第1樹脂9b’に変更される以外は実施例1において説明したものと基本的に同じものを用いることができるため、説明を省略する。尚、この非発泡性の第1樹脂9b及び発泡性の第1樹脂9b’の差異に起因して、実施例1の説明と区別する対象については、実施例1と同じ符号に”’(ダッシュ)”を付して区別するものとする。
ここで、本実施例2においては、第1樹脂9b’が化学発泡剤を含む発泡性の樹脂であることを前提に説明する。第1樹脂9b’が物理発泡剤を含む発泡性の樹脂であっても良いが、その場合、金型、あるいは、射出成形機に、表層用の第1樹脂9b’に適宜、物理発泡剤を混入させるための構成要件が必要となる。しかしながら、これらの構成要件は本発明に直接関係ないため、その説明は省略する。
実施例2に係る射出成形方法は、まず、実施例1に係る射出成形方法と同様の方法により基材層成形工程を行い、第1金型キャビティ9a内で基材層9gを成形させる。また、同じく、実施例1と同様の方法により、金型移動工程及び第1射出充填工程を行い、固定金型2側に保持させた基材層9g及び第2可動金型4bの間に第2金型キャビティ10aを形成させ、第1射出ユニット17から、発泡性の第1樹脂9b’を第2金型キャビティ10a内に射出充填させる(第1射出充填工程)。これら工程の説明及び図示は省略する。
ここで、一般的なサンドイッチ成形品の射出成形方法では、発泡セルのスキン層への表出等の問題で、表層用に発泡性の樹脂材料は採用されることが少ない。同様に、表層の一部となる基材層9gを成形させる基材成形工程において、あえて発泡性の樹脂を採用する必然性はない。しかしながら、実施例1と同様に、基材層成形工程における基材層樹脂8bの射出充填をフルパック状態で行わせることにより、例え、基材層樹脂8bが発泡性の樹脂であっても、第1金型キャビティ9a内に射出充填させた基材層樹脂8b(基材層9g)の略全面に型締力を略均一に付与させて、基材層樹脂8b内での発泡セルの発生及びスキン層形成時における発泡セルのスキン層への表出を抑制させ、非発泡性の樹脂と同様に、表層用の樹脂として採用することができる。
また、基材層成形工程において、所定の型締力を付与させた状態で冷却固化させれば、発泡ガスは基材層9g内に圧縮状態で封じ込められ、発泡ガスや発泡セルが成形後の基材層9gから表出する虞はない(未発泡状態のまま冷却固化される)。
このように、基材層樹脂8bに、発泡性の第1樹脂9b’と同じ発泡性樹脂を使用することができるため、本実施例2の射出成形方法においても、先に説明したように、基材層射出ユニット16及び第1射出ユニット17のいずれか一方のみを使用して、基材層成形工程における射出充填及び第1射出充填工程を行う形態や、初めから射出ユニットを2台とした専用の射出成形機とする形態が可能である。
更に、本実施例2においては、実施例1と同じく、基材層9gを発泡層のない成形体(表層)とするが、実施例1において説明したように、基材層成形工程において、基材層樹脂8bを発泡させる拡張発泡成形方法を行って、基材層9gを、発泡層を内包する発泡成形体(表層)とすることも可能である。一方、上記のような、発泡性の樹脂を採用したフルパック状態での射出充填は、サンドイッチ成形部9h’の表層に発泡性の第1樹脂9b’を採用する本実施例2の第1射出充填工程においても有効である。
すなわち、第1射出充填工程においても、第2金型キャビティ10aへの発泡性の第1樹脂9b’の射出充填をフルパック状態で行わせるため、第2金型キャビティ10a内の第1樹脂9b’(サンドイッチ成形部9h’)内での発泡セルの発生及びスキン層9e’形成時における発泡セルのスキン層9e’への表出を抑制させることができる。そのため、図7(a)に示すように、第1射出充填工程の完了後、サンドイッチ成形部9h’は、発泡セルが表出していないスキン層9e’と、その内部が、発泡セルの発生が抑制された、まだ溶融状態の第1樹脂9b’とで構成される状態である。この時の第2金型キャビティ10aの型開閉方向の距離をα’(アルファダッシュ)とする。
本実施例2の第1射出充填工程における、第1樹脂9b’内での発泡セルの発生及び発泡セルのスキン層9e’への表出をより確実に抑制させるため、第2金型キャビティ10a内を、空気、窒素等の加圧ガスを注入することにより、発泡性の第1樹脂9b’の発泡膨張圧力以上の圧力で予め与圧させ、その後、発泡性の第1樹脂9b’を射出充填させる、所謂、ガス・カウンター・プレッシャー法を併用しても良い。
次に、図6(a)に示すように、第1射出充填工程の開始後(すなわち、第1射出充填工程の途中、又は、第1射出充填工程の完了後)に、第2金型キャビティ10aの容積を、第1金型キャビティ9aの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させ、第2金型キャビティ10a内の、溶融状態の発泡性の第1樹脂9b’(サンドイッチ成形部9h’)を発泡させる(第2金型キャビティ拡張工程)。具体的には、実施例1の図3(a)に示す状態(型開き量:距離0(ゼロ))から、第2可動金型4bを図示しない型開閉機構により固定金型2から距離β(ベータ)まで型開きさせる。
この第2金型キャビティ拡張工程により、サンドイッチ成形部9h’のスキン層9e’は、スキン層9e’に連続する、発泡セルの発生が抑制された、まだ溶融状態の第1樹脂9b’側へ冷却固化が進行し、その厚みをわずかに増して(0.1〜0.5mm程度)、最終的にサンドイッチ成形部9h’の表層となる(未発泡状態)。説明上、以後も、このサンドイッチ成形部9h’の表層をスキン層9e’と呼称する。一方、サンドイッチ成形部9h’のスキン層9e’内部の、発泡セルの発生が抑制された、まだ溶融状態の第1樹脂9b’は、その略全部において発泡セルが発生・成長する。その結果、サンドイッチ成形部9h’は、図7(b)に示すように、第2金型キャビティ10aの意匠(金型内面)及び基材層9gとの接触面に形成されるスキン層9e’(表層)及び同スキン層9e’に連続する、発泡セルを含む発泡層9f’とで構成される状態となる。この時の第2金型キャビティ10aの型開閉方向の距離は、固定金型2及び第2可動金型4bの型開き量0からβまでの型開き動作に対応する、α’からβ’(α’<β’)に至る移行状態である。
次に、第1射出充填工程の完了後で、かつ、第2金型キャビティ拡張工程の開始後(すなわち、第2金型キャビティ拡張工程の途中、又は、第2金型キャビティ拡張工程の完了後)に、図6(b)に示すように、第2樹脂流路10cのゲートバルブ10dを開放させ、第2射出ユニット18から第2樹脂流路10cを介して、内層を形成する非発泡性の第2樹脂10bをサンドイッチ成形部9h’(表層用の第1樹脂9b’)内に射出充填させる(第2射出充填工程)。この第2射出充填工程の開始時における内層用の第2樹脂10bの流動状態を図7(c)に示す。
ここで、本実施例2に係る射出成形方法の第1射出充填工程及び第2金型キャビティ拡張工程において形成させたサンドイッチ成形部9h’内の発泡層9f’は、実施例1に係る射出成形方法の第1射出充填工程において、フルパック状態で第2金型キャビティ10a内に射出充填させた非発泡性の第1樹脂9bに対して、その強度及び密度が低い。そのため、図7(c)にも示すように、サンドイッチ成形部9h’のスキン層9e’をその射出圧力で貫通させた内層用の第2樹脂10bは、そのまま、その射出圧力と樹脂流動により、発泡層9f’内の発泡セル内の発泡ガスを圧縮しながら、発泡セル内に充填され、又は、発泡層9f’の強度及び密度が低い部位から順次、発泡セルを破壊しながら、第1樹脂9b’に代わって置換されていく。一方、サンドイッチ成形部9h’のスキン層9e’が、その厚みをわずかに増してサンドイッチ成形部9h’の表層(未発泡状態)となることは先に説明したとおりである。
この、発泡層9f’が内層用の第2樹脂10bに置換される工程をもう少し詳細に説明する。化学発泡剤を使用した場合、形成された発泡層内の発泡セル内の発泡ガス圧力は、化学発泡剤の種類や成形条件により相違するが、一般的に0.3〜0.5MPa(樹脂温度200℃)とされている。これに対して、射出充填樹脂圧力(射出圧力)は、樹脂の種類や成形条件により相違するが、一般的に30MPa〜50MPa、あるいは、それ以上とされている。
先に説明した第2射出充填工程においては、このような発泡層9f’内の発泡セル内の発泡ガス圧力と、内層用の第2樹脂10bの射出充填圧力との大きな圧力差により、第2樹脂10bのサンドイッチ成形部9h’内への射出充填時に、発泡セル内の発泡ガスがその射出充填抵抗を増加させる要因となることはなく、発泡セル内のほとんどの発泡ガスは、製品品質に全く影響しない程度の容積まで容易に圧縮され、内層用の第2樹脂10b内に残留する。また、ごく一部が、破壊された発泡セルの残骸と共に、第2樹脂10b中に再融解され、第2樹脂10b中に取り込まれたまま冷却固化され、発泡ガスとしては存在しなくなる。
その結果、使用する樹脂の組み合わせや、製品形状及び成形条件にもよるが、図7(d)に示すように、サンドイッチ成形部9h’の発泡層9f’の容積(発泡層9f’が発泡層でない溶融層である場合に対する、発泡層9f’の発泡セルによる密度低下分、又は、発泡倍率分を略完全に、内層用の第2樹脂10bに置換させることが可能となる。これにより、サンドイッチ成形部9h’の容積に対する内層用の第2樹脂10cの充填比率の更なる向上を図ることができる。
第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の完了後、図6(c)に示すように、第1金型キャビティ9a及び第2金型キャビティ10a内の基材層9g及びサンドイッチ成形部9h’に所定の型締力を付与させた状態で、これらを冷却固化させると、サンドイッチ成形品9’が成形される(製品冷却固化工程)。この製品冷却固化工程の完了後のサンドイッチ成形品9’を図7(e)に示す。図の関係上、冷却固化状態の内層用の第2樹脂10bを溶融状態と同じ斜線で示す。
サンドイッチ成形品9’の冷却固化が完了した後、図示はしていないが、第2可動金型4bを図示しない型開閉機構により、固定金型2から型開きさせ、図示しない製品取出手段によりサンドイッチ成形品9’を射出成形機外へ搬出させ、成形サイクルが終了する。
以上説明したように、実施例1と同様の基材層成形工程、金型移動工程及び第1射出充填工程の後、図6(a)乃至図6(c)に至る工程を繰り返すことにより、固定金型2側の厚肉の表層(基材層9g+サンドイッチ成形部9h’の表層)と、第2可動金型4b側の薄肉の表層(サンドイッチ成形部9h’の表層)の厚みが異なるサンドイッチ成形品9’を連続して成形させることができ、基材層9g(厚肉部分)の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9h’の型開き方向側の意匠が形成できる。また、型開閉方向と略直交する面(例えば、サンドイッチ成形品9’の意匠面や非意匠面)だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面(例えば、サンドイッチ成形品9’の側面)にも、基材層9g、すなわち、サンドイッチ成形品9’の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9h’の型開き方向側の意匠が形成できる。
このように、実施例2に係る射出成形方法は、第2射出充填工程において、強度及び密度が低い、サンドイッチ成形部9h’の発泡層9f’に内層用の第2樹脂10cを射出充填させるため、実施例1のように、表層用に非発泡性の第1樹脂9bを採用した場合に対して、内層用の第2樹脂10cの射出充填抵抗を更に低下させることができる。これにより、内層用の第2樹脂10cによる樹脂反転不良を防止しつつ、サンドイッチ成形部9h’の容積に対する内層用の第2樹脂10cの充填比率の更なる向上を図ることができる。尚、実施例2に係る射出成形方法においても、実施例1の図5に示すような、表層の厚肉部分を、固定金型2側の、型開閉方向と直交する面の一部分に形成させる場合においても、サンドイッチ成形体9h’の型開き方向側の意匠を、その制約を受けることなく、例えば、面一に成形させるサンドイッチ成形品9’の成形が可能であることは言うまでもない。
次に、図8及び図9を参照しながら、本発明の実施例3に係る射出成形方法を説明する。図8(a)及び図8(b)は、実施例3に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程、第2射出充填工程及び第2金型キャビティ再拡張工程を示す金型の概略断面図である。図8(a)が第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の完了時、図8(b)が第2金型キャビティ再拡張工程を示す。図9(a)乃至図9(c)は、実施例3に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程、第2射出充填工程及び第2金型キャビティ再拡張工程他の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。図9(a)が第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程完了時のサンドイッチ成形品、図9(b)が第2金型キャビティ再拡張工程中のサンドイッチ成形品、図9(c)が製品冷却工程の完了後のサンドイッチ成形品を示す。
実施例3に係る射出成形方法が実施例1に係る射出成形方法と異なる点は、第2樹脂が発泡性の樹脂である点と、この点に起因して、第2射出充填工程の開始後に、第2金型キャビティを更に所定量だけ拡張させる第2金型キャビティ再拡張工程を備える点である。これらの点以外は、実施例1に係る射出成形方法と基本的に同じであるため、その詳細な説明は省略、又は、実施例1を引用して説明し、相違点についてのみ詳細に説明する。また、金型及び射出成形機においても、非発泡性の第2樹脂10bが発泡性の第2樹脂10b’に変更される以外は実施例1において説明したものと基本的に同じものを用いることができるため、説明を省略する。尚、この非発泡性の第2樹脂10b及び発泡性の第2樹脂10b’の差異に起因して、実施例1の説明と区別する対象については、実施例1と同じ符号に”’(ダッシュ)”を付して区別するものとする。
ここで、本実施例3においては、第2樹脂10b’が化学発泡剤を含む発泡性の樹脂であることを前提に説明する。第2樹脂10b’が物理発泡剤を含む発泡性の樹脂であっても良いが、その場合、表層用の第2樹脂10b’に適宜、物理発泡剤を混入させるための構成要件が、金型、あるいは、射出成形機に必要となる。しかしながら、これらの構成要件は本発明に直接関係ないため、その説明は省略する。
実施例3に係る射出成形方法は、まず、実施例1に係る射出成形方法と同様の方法により基材層成形工程を行い、第1金型キャビティ9a内で基材層9gを成形させる。また、同じく、実施例1と同様の方法により、金型移動工程及び第1射出充填工程を行い、固定金型2側に保持させた基材層9g及び第2可動金型4bの間に第2金型キャビティ10aを形成させ、第1射出ユニット17から、非発泡性の第1樹脂9bを第2金型キャビティ10a内に射出充填させる(第1射出充填工程)。これら工程の説明及び図示は省略する。
次に、実施例1と同様の方法により、第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程が連動制御される。ここで、本実施例3の第2金型キャビティ拡張工程においては、第2金型キャビティ10aの容積を、第1金型キャビティ9aの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させず、製品容積未満までの拡張に留める。この時の型開き量をγ(ガンマ/γ<β)とする。このようにして、図8(a)に示すように、第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程を完了させる。図8(a)は、本実施例3において、実施例1の図3(c)に相当する(ただし、サンドイッチ成形部のスキン層の冷却固化は完了していない)状態である。
尚、実施例1と同様に、第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程が連動制御され、第2射出充填工程による第2樹脂10b’の射出充填がフルパック状態で行われるため、サンドイッチ成形部9h’内に射出充填させた内層用の第2樹脂10b’は、この段階においては未発泡状態である。第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の完了時のサンドイッチ成形品9’(基材部9g+サンドイッチ成形部9h’)を図9(a)に示す。図9(a)は、本実施例3において、実施例1の図4(b)に示す、内層用の第2樹脂10bをサンドイッチ成形部内に射出充填する第2射出充填工程の開始状態が進行し、同工程が完了した状態に相当する。この時の第2金型キャビティ10aの型開閉方向の距離をγ’(ガンマダッシュ/γ’<β’)とする。
次に、図8(b)に示すように、第2射出充填工程の開始後(すなわち、第2射出充填工程の途中、又は、第2射出充填工程の完了後)に、第2金型キャビティ10aの容積を、第1金型キャビティ9aの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させ、サンドイッチ成形部9h’内の発泡性の第2樹脂10b’を発泡させる(第2金型キャビティ再拡張工程)。具体的には、図8(a)に示す状態(型開き量:距離γ)から、第2可動金型4bを図示しない型開閉機構により固定金型2から、更に距離β(ベータ)まで型開きさせる。これにより、サンドイッチ成形部9h’は、図9(b)に示すように、第2金型キャビティ10aの意匠(金型内面)及び基材層9gとの接触面に形成されるスキン層9e及び同スキン層9eに連続する、冷却固化が進行中の、溶融状態部分を含む第1樹脂9bと、発泡セルを含む発泡層10f’とで構成される状態となる。この時の第2金型キャビティ10aの型開閉方向の距離は、固定金型2及び第2可動金型4bの型開き量0からβまでの型開き動作に対応する、γ’からβ’に至る移行状態である。
第2金型キャビティ再拡張工程の完了後、図示はしていないが、第1金型キャビティ9a及び第2金型キャビティ10a内の基材層9g及びサンドイッチ成形部9h’に所定の型締力を付与させた状態で、これらを冷却固化させると、サンドイッチ成形品9’が成形される(製品冷却固化工程)。この製品冷却固化工程の完了後のサンドイッチ成形品9’を図9(c)に示す。図の関係上、冷却固化状態の内層用の第2樹脂10b’の発泡層10f’を発泡時と同じ表記で示す。
サンドイッチ成形品9’の冷却固化が完了した後、図示はしていないが、第2可動金型4bを図示しない型開閉機構により、固定金型2から型開きさせ、図示しない製品取出手段によりサンドイッチ成形品9’を射出成形機外へ搬出させ、成形サイクルが終了する。
以上説明したように、実施例1と同様の基材層成形工程、金型移動工程、第1射出充填工程、第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の後、図8(a)及び図8(b)に至る工程を繰り返すことにより、固定金型2側の厚肉の表層(基材層9g+サンドイッチ成形部9h’の表層)と、第2可動金型4b側の薄肉の表層(サンドイッチ成形部9h’の表層)の厚みが異なり、且つ、内層が発泡層10f’(第2樹脂10b’)からなるサンドイッチ成形品9’を連続して成形させることができる。
また、実施例1及び実施例2と同様に、基材層9g(厚肉部分)の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9h’の型開き方向側の意匠が形成できる。同様に、型開閉方向と略直交する面(例えば、サンドイッチ成形品9’の意匠面や非意匠面)だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面(例えば、サンドイッチ成形品9’の側面)にも、基材層9g、すなわち、サンドイッチ成形品9’の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9h’の型開き方向側の意匠が形成できることは言うまでもない。
このように、実施例3に係る射出成形方法は、内層用の第2樹脂に発泡性の樹脂を採用し、第2射出充填工程の開始後に、第2金型キャビティ再拡張工程を行わせることにより、内層を発泡層とすることができる。このようなサンドイッチ成形品は、実施例1及び実施例2に係る射出成形方法により成形させるサンドイッチ成形品より、更に軽量化等、発泡層の機能を有する機能を必要とする場合に好適である。
次に、図10及び図11を参照しながら、本発明の実施例4に係る射出成形方法を説明する。図10(a)及び図10(b)は、実施例4に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程、第2射出充填工程及び第2金型キャビティ再拡張工程を示す金型の概略断面図である。図10(a)が第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の完了時、図10(b)が第2金型キャビティ再拡張工程を示す。図11(a)及び図11(b)は、実施例4に係る射出成形方法の第2金型キャビティ拡張工程、第2射出充填工程及び第2金型キャビティ再拡張工程の各成形工程中のサンドイッチ成形品を示す概略断面図である。図11(a)が第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程完了時のサンドイッチ成形品、図11(b)が第2金型キャビティ再拡張工程中のサンドイッチ成形品を示す。
実施例4に係る射出成形方法が実施例1に係る射出成形方法と異なる点は、第1樹脂及び第2樹脂が共に発泡性の樹脂である点と、この点に起因して、第2射出充填工程の開始後に、第2金型キャビティを更に所定量だけ拡張させる第2金型キャビティ再拡張工程を備える点である。すなわち、実施例4に係る射出成形方法は、実施例2に係る射出成形方法において、第2樹脂に発泡性の樹脂を採用し、第2射出充填工程の開始後に、第2金型キャビティを更に所定量だけ拡張させる第2金型キャビティ再拡張工程を行うものである。
よって、これらの点以外は、実施例2に係る射出成形方法及び実施例3に係る射出成形方法の第2金型キャビティ再拡張工程と基本的に同じであるため、その詳細な説明は省略、又は、実施例2及び実施例3を引用して説明し、相違点についてのみ詳細に説明する。また、金型及び射出成形機においても、非発泡性の第2樹脂10bが発泡性の第2樹脂10b’に変更される以外は実施例2において説明したものと基本的に同じものを用いることができるため、説明を省略する。尚、この非発泡性の第2樹脂10b及び発泡性の第2樹脂10b’の差異に起因して、実施例2の説明と区別する対象については、実施例2と同じ符号に”’(ダッシュ)”を付して区別するものとする。
実施例4に係る射出成形方法も、まず、実施例2に係る射出成形方法と同様の方法により基材成形工程を行い、第1金型キャビティ9a内で基材層9gを成形させる。また、同じく、実施例2と同様の方法により、金型移動工程及び第1射出充填工程を行い、固定金型2側に保持させた基材層9g及び第2可動金型4bの間に第2金型キャビティ10aを形成させ、第1射出ユニット17から、発泡性の第1樹脂9b’を第2金型キャビティ10a内に射出充填させる(第1射出充填工程)。これら工程の説明及び図示は省略する。
次に、実施例2と同様の方法により、第1射出充填工程の開始後(すなわち、第1射出充填工程の途中、又は、第1射出充填工程の完了後)に、第2金型キャビティ10aの容積を拡張させ、第2金型キャビティ10a内の発泡性の第1樹脂9b’を発泡させる。ここで、本実施例4の第2金型キャビティ拡張工程においては、第2金型キャビティ10aの容積を、第1金型キャビティ9aの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させず、製品容積未満までの拡張に留める。この時の型開き量をγ(γ<β)とする。
次に、実施例2と同様も方法により、第1射出充填工程の完了後で、かつ、第2金型キャビティ拡張工程の開始後(すなわち、第2金型キャビティ拡張工程の途中、又は、第2金型キャビティ拡張工程の完了後)に、第2射出ユニット18から内層を形成する発泡性の第2樹脂10b’をサンドイッチ成形部9h’(表層用の第1樹脂9b’)内に射出充填させる(第2射出充填工程)。このようにして、図10(a)に示すように、第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程を完了させる。図10(a)は、本実施例3において、実施例2の図6(c)に相当する(ただし、サンドイッチ成形部のスキン層の冷却固化は完了していない)状態である。
尚、実施例2と同様に、第2射出充填工程による第2樹脂10b’の射出充填がフルパック状態で行われるため、サンドイッチ成形部9h’内に射出充填させた内層用の第2樹脂10b’は、この段階においては未発泡状態である。第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の完了時のサンドイッチ成形品9(基材部9g+サンドイッチ成形部9h’)を図11(a)に示す。この時の第2金型キャビティ10aの型開閉方向の距離をγ’とする。
次に、図10(b)に示すように、第2射出充填工程の開始後(すなわち、第2射出充填工程の途中、又は、第2射出充填工程の完了後)に、第2金型キャビティ10aの容積を、第1金型キャビティ9aの容積と合わせて製品容積になるまで拡張させ、サンドイッチ成形部9h’内の発泡性の第2樹脂10b’を発泡させる(第2金型キャビティ再拡張工程)。具体的には、実施例3における第2金型キャビティ再拡張工程と基本的に同じため詳細な説明は省略する。第2金型キャビティ再拡張工程中のサンドイッチ成形部9h’は、図11(b)に示すように、第2金型キャビティ10aの意匠(金型内面)及び基材層9gとの接触面に形成されるスキン層9e’と、発泡セルを含む発泡層10f’とで構成される状態となる。この時の第2金型キャビティ10aの型開閉方向の距離は、固定金型2及び第2可動金型4bの型開き量0からβまでの型開き動作に対応する、γ’からβ’に至る移行状態である。
また、実施例2で説明したように、第2金型キャビティ拡張工程において、このスキン層9e’は、その厚みをわずかに増してサンドイッチ成形部9h’の表層(未発泡状態)を形成するが、第2金型キャビティ再拡張工程における第2金型キャビティ10aの容積拡張(サンドイッチ成形部9h’の体積拡張)に追従可能である。この第2金型キャビティ再拡張工程の完了後、実施例3と同様の工程により、サンドイッチ成形品9’が成形される(製品冷却固化工程)。この製品冷却固化工程の完了後のサンドイッチ成形品9’は、実施例3の図9(c)において、非発泡性の第1樹脂9bを発泡性の第1樹脂9b’からなるスキン層9e’(未発泡状態)に読み替えたものと同じため、図示は省略する。
以上説明したように、実施例2と同様の基材成形工程、金型移動工程、第1射出充填工程、第2金型キャビティ拡張工程及び第2射出充填工程の後、図10(a)及び図10(b)に至る工程を繰り返すことにより、固定金型2側の厚肉の表層(基材層9g+サンドイッチ成形部9h’の表層)と、第2可動金型4b側の薄肉の表層(サンドイッチ成形部9h’の表層)の厚みが異なり、且つ、内層が発泡層10f’(第2樹脂10b’)からなるサンドイッチ成形品9’を連続して成形させることができる。
また、実施例1乃至実施例3と同様に、基材層9g(厚肉部分)の型開き方向側の意匠に特徴を有する場合であっても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9h’の型開き方向側の意匠が形成できる。同様に、型開閉方向と略直交する面(例えば、サンドイッチ成形品9’の意匠面や非意匠面)だけでなく、そのような面に連続する、型開閉方向と略平行な面(例えば、サンドイッチ成形品9’の側面)にも、基材層9g、すなわち、サンドイッチ成形品9’の表層の厚肉部分を形成させる場合においても、その意匠に制約を受けることなく、サンドイッチ成形体9h’の型開き方向側の意匠が形成できることは言うまでもない。
このように、実施例4に係る射出成形方法は、内層用の第2樹脂に発泡性の樹脂を採用し、第2射出充填工程の開始後に、第2金型キャビティ再拡張工程を行わせることにより、内層を発泡層とすることができる。また、実施例2に係る射出成形方法のように、表層用に発泡性の樹脂を採用することにより、サンドイッチ成形部9h’の容積に対する内層用の第2樹脂10c’の充填比率の更なる向上を図ることができる。そのため、実施例3に係る射出成形方法により成形させるサンドイッチ成形品より、更に軽量化等、発泡層の有する機能を必要とする場合に好適である。
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく色々な方法で実施できる。例えば、実施例1乃至実施例4に係る射出成形方法において、説明及び図面を簡単にするために、シェアエッジ構造の金型を前提に、射出成形機の型開閉機構による型開閉動作で金型キャビティの容積を拡張させるものとしたが、金型キャビティの容積を拡張させる手段はこれに限定されるものではなく、金型内可動部の移動動作等、金型キャビティ内の樹脂圧力に対抗して、その容積、拡張速度、容積拡張位置保持力等を任意で制御可能な手段であれば良い。
また、実施例1乃至実施例4に係る射出成形方法において、第2金型キャビティ拡張工程、あるいは、第2金型キャビティ再拡張工程により、第1金型キャビティと合わせた第2金型キャビティの容積が製品容積になるまで拡張させるものとしたが、実施例1及び実施例2に係る射出成形方法のように、金型キャビティ第2拡張工程まで行われる場合は、第2金型キャビティ拡張工程において、また、実施例3及び実施例4に係る射出成形方法のように、第2金型キャビティ再拡張工程まで行われる場合は、2回の拡張工程の内、少なくとも一方の拡張工程において、当初設定した容積以上に第2金型キャビティの容積を拡張させて、より多くの樹脂を射出充填、あるいは、発泡させた後、当初設定した容積まで第2金型キャビティの容積を縮小させて、最終的に所望の製品が得られるようにしても良い(金型キャビティ縮小工程)。これにより、サンドイッチ成形品の表層の一部となる基材層及びそれ以外の表層となるサンドイッチ成形部のスキン層への、金型キャビティの意匠の転写性を更に向上させたり、サンドイッチ成形部の容積に対する内層用の第2樹脂の充填比率を更に向上させたりすることができる。
1a 射出成形機
1b 射出成形機
1c 射出成形機
2 固定金型
4a 第1可動金型
4b 第2可動金型
8b 基材層樹脂
9 サンドイッチ成形品
9’ サンドイッチ成形品
9a 第1金型キャビティ
9b 第1樹脂(表層用/非発泡性)
9b’ 第1樹脂(表層用/発泡性)
9g 基材層
10a 第2金型キャビティ
10b 第2樹脂(内層用/非発泡性)
10b’ 第2樹脂(内層用/発泡性)
20 固定盤
30a 金型スライド手段
30b 金型回転手段
30c 回転盤
40 可動盤

Claims (9)

  1. 固定金型と組み合わされて、金型キャビティを形成可能な少なくとも2つの第1可動金型及び第2可動金型を用いて、表層と内層とからなるサンドイッチ成形品を成形する射出成形方法であって、
    前記固定金型と前記第1可動金型とを型締めし、形成される第1金型キャビティに基材層樹脂を射出充填し、基材層を成形する基材層成形工程と、
    前記基材層成形工程の完了後に、前記基材層を保持させた前記固定金型から前記第1可動金型を型開きさせ、前記固定金型と対向する位置に前記第2可動金型を移動させる金型移動工程と、
    前記金型移動工程の完了後に、前記固定金型と前記第2可動金型とを型締めし、前記基材層と前記第2可動金型との間に形成される第2金型キャビティに、非発泡性の第1樹脂を射出充填し、前記第2金型キャビティを前記第1樹脂で満たす第1射出充填工程と、
    前記第1射出充填工程の完了後に、前記第2金型キャビティを所定量だけ拡張させる第2金型キャビティ拡張工程と、
    前記第2金型キャビティ拡張工程の開始後に、前記第2金型キャビティ内の前記第1樹脂内に第2樹脂を射出充填する第2射出充填工程と、
    を有し、
    前記第2金型キャビティ拡張工程及び前記第2射出充填工程が連動するように制御され、前記第2金型キャビティが、前記第1樹脂及び前記第2樹脂で満たされた状態を維持させる射出成形方法。
  2. 前記基材層樹脂に、前記第1樹脂と同じ非発泡性樹脂を使用する、請求項1に記載の射出成形方法。
  3. 固定金型と組み合わされて、金型キャビティを形成可能な少なくとも2つの第1可動金型及び第2可動金型を用いて、表層と内層とからなるサンドイッチ成形品を成形する射出成形方法であって、
    前記固定金型と第1可動金型とを型締めし、形成される第1金型キャビティに基材層樹脂を射出充填し、基材層を成形する基材層成形工程と、
    前記基材層成形工程の完了後に、前記基材層を保持させた前記固定金型から前記第1可動金型を型開きさせ、前記固定金型と対向する位置に第2可動金型を移動させる金型移動工程と、
    前記金型移動工程の完了後に、前記固定金型と前記第2可動金型とを型締めし、前記基材層と前記第2可動金型との間に形成される第2金型キャビティに、発泡性の第1樹脂を射出充填し、前記第2金型キャビティを前記第1樹脂で満たす第1射出充填工程と、
    前記第1射出充填工程の開始後に、前記第2金型キャビティを所定量だけ拡張させ、前記第2金型キャビティ内の前記第1樹脂を発泡させる第2金型キャビティ拡張工程と、
    前記第1射出充填工程の完了後で、かつ、前記第2金型キャビティ拡張工程の開始後に、前記第2金型キャビティ内の前記第1樹脂内に第2樹脂を射出充填する第2射出充填工程と、
    を有し、
    前記第1樹脂の発泡層を前記第2樹脂に置換させる射出成形方法。
  4. 前記基材層樹脂に、前記第1樹脂と同じ発泡性樹脂を使用する、請求項3に記載の射出成形方法。
  5. 前記第2樹脂が発泡性樹脂であって、前記第2射出充填工程の開始後に、前記第2金型キャビティを更に所定量だけ拡張させ、前記第2金型キャビティ内の前記第1樹脂内に射出充填させた前記第2樹脂を発泡させる第2金型キャビティ再拡張工程を、
    更に有する請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の射出成形方法。
  6. 前記第2金型キャビティの拡張が、射出成形機の型開閉機構による型開閉動作、及び、金型内可動部の移動動作の少なくとも一つにより行われる、
    請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の射出成形方法。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の射出成形方法に使用する射出成形機であって、
    前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
    少なくとも2つの前記第1可動金型及び前記第2可動金型が取り付け可能で、前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能な可動盤と、
    を有し、
    前記金型移動工程が、前記可動盤に取り付けられ、前記第1可動金型及び前記第2可動金型を型開閉方向と直交する方向に移動可能な金型スライド手段により行われる射出成形機。
  8. 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の射出成形方法に使用する射出成形機であって、
    前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
    少なくとも2つの前記第1可動金型及び前記第2可動金型が取り付け可能で、前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能な可動盤と、
    を有し、
    前記金型移動工程が、前記可動盤に取り付けられ、前記第1可動金型及び前記第2可動金型を型開閉方向と平行な回転軸周りに回転移動可能な金型回転手段により行われる射出成形機。
  9. 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の射出成形方法に使用する射出成形機であって、
    前記固定金型が取り付け可能な固定盤と、
    前記固定盤に対向して型開閉方向に移動可能で、少なくとも2つの平行な金型取付面を、型開閉方向と直交する回転軸周りに回転可能な回転盤と、
    を有し、
    前記金型移動工程が、前記回転盤の前記金型取付面に取り付けられた前記第1可動金型及び前記第2可動金型を回転させることにより行われる射出成形機。
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