JPH08142119A - 熱可塑性樹脂の射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱可塑性樹脂の射出成形工程内で、各種の機能
を有する皮膜を樹脂の表面上に容易に且つ確実に形成す
ることができ、しかも優れた特性を有する皮膜を形成し
得る、熱可塑性樹脂の射出成形方法を提供する。 【解決手段】熱可塑性樹脂の射出成形方法は、（イ）固
定金型部及び可動金型部から成る金型に設けられたキャ
ビティ内に熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂を射出する工
程と、（ロ）溶融樹脂の射出完了後、注入された皮膜原
料によってキャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可
動金型部が型開き方向に移動するように、キャビティ内
の樹脂とキャビティの金型面の間に所定量の皮膜原料を
注入する工程と、（ハ）離型前における型内圧が０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるように型内圧を保持す
る工程から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂から
成る射出成形品の表面に各種の機能を有する皮膜を容易
に形成し得る、熱可塑性樹脂の射出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂から成る射出成形品の表面
特性の向上を目的として、射出成形品の表面に各種皮膜
を形成する場合がある。このような皮膜として、例え
ば、塗料皮膜、ハードコート皮膜、紫外線防止皮膜、防
曇皮膜等を挙げることができる。通常、射出成形方法に
て射出成形品を製造した後、別工程にて射出成形品の表
面に各種の機能を有する皮膜を形成する。皮膜の形成方
法としては、例えば、射出成形品への皮膜原料のスプレ
ー、射出成形品の液状皮膜原料への浸漬を挙げることが
できる。このような工程を経るために、表面に皮膜が形
成された最終製品が得られるまでの工程が多岐に亙る。
それ故、このような射出成形品においては、最終製品に
至るまでの製造工程の削減、製造設備の縮小、加工・処
理時間の短縮、製造コストの低減等が大きな課題であ
る。

【０００３】ＳＭＣ（シートモールディングコンパウン
ド）、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）等
の熱硬化性樹脂の圧縮成形や射出成形においては、成形
工程中に製品の表面に皮膜を形成する方法が幾つか提案
されている。例えば特公昭５５−９２９１号公報（対応
するＵＳＰ Ｎｏ．４０７６７８８）には、上部金型と
下部金型との間にＳＭＣ材料を供給し両方の金型を閉じ
圧縮成形した後、両方の金型の密閉状態を維持したまま
離間し、上部金型と部品との間に生じる空間中にこの空
間の体積よりも少ない量の被覆剤を射出する方法が提案
されている。尚、このような、樹脂成形品と金型との間
に形成された空間の体積よりも少ない量の被覆剤を射出
する方法を、以下、皮膜原料ショートショット法と呼
ぶ。

【０００４】また特公平４−３３２５２号公報（対応す
るＵＳＰ Ｎｏ．４６６８４６０）には、上部金型と下
部金型との間にＳＭＣ材料を供給し両方の金型を閉じ圧
縮成形した後、金型と成形品との間に生じている圧縮圧
力を大きく越える圧力で、金型と成形品との境界に被覆
剤を射出する方法が提案されている。

【０００５】一方、熱可塑性樹脂の射出成形法において
も、成形工程中に射出成形品の表面に皮膜を形成する方
法が提案されている。例えば特開平５−３０１２５１号
公報（対応するＵＳＰ 未調査）には、熱可塑性樹脂を
金型内に設けられたキャビティ内に射出した後、金型の
型締力を軽減し又は同一型締力の状態で、樹脂成形品の
塗装面と金型との間に形成された空間内に熱硬化性の塗
料を注入・充填する方法が開示されている。尚、樹脂成
形品と金型との間に形成された空間内に、かかる空間の
体積と同じ体積の皮膜原料を注入・充填する方法を、以
下、皮膜原料フルショット法と呼ぶ。

【０００６】あるいは又、特開平５−３１８５２７号公
報（対応するＵＳＰ 未調査）には、熱可塑性樹脂を射
出成形し、引き続き、熱可塑性樹脂が金型内で収縮し発
生した空間に未硬化の熱硬化性樹脂を注入した後、熱硬
化性樹脂を硬化させ、一部の表面が熱硬化性樹脂で被覆
された熱可塑性樹脂より成る成形体の製造方法が開示さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これら２件の公告公報
に開示された方法は、ＳＭＣの圧縮成形で問題となる
穴、ひけ等の成形品表面の欠陥を隠蔽するのには極めて
有用な方法である。圧縮成形においては、可動金型部に
加えられた型締め力が、全て成形品に加えられる。即
ち、 型内圧＝（型締め力）／（成形品投影面積） が成立する。従って、型締め力の制御により、型内圧を
容易に変化させることができるので、皮膜原料を注入す
べきキャビティ内の空間の形成を、型締め力の制御によ
って画一的且つ容易に行うことができる。

【０００８】しかしながら、熱可塑性樹脂の射出成形方
法においては、通常、一定の型締め力を加えた状態で金
型を離間させることなく一連の成形が行われること、型
締め力は成形品に直接加わるのではなく成形用の金型に
加わることなどが熱硬化性樹脂等の圧縮成形方法と大き
く異なるため、これら２件の公告公報に開示された技術
を熱可塑性樹脂の射出成形方法へ適用することは困難で
ある。

【０００９】即ち、これら２件の公告公報に開示されて
いるＳＭＣ等の熱硬化性樹脂の圧縮成形においては、成
形加工工程全般に亙り、可動金型部によって常に圧縮力
（型内圧）が成形材料に対して付与されている。そのた
め、金型内の成形材料表面に皮膜原料を注入するには、
金型を一旦開いて可動金型部による圧縮力（型内圧）を
開放して金型と成形材料との間に空間を設けたり（特公
昭５５−９２９１号公報）、あるいは又、可動金型部の
圧縮力（型内圧）を越える圧力で皮膜原料を注入する
（特公平４−３３２５２号公報）必要がある。

【００１０】一方、熱可塑性樹脂を用いた射出成形方法
においては、通常、金型は固定金型部と可動金型部から
成り、金型のキャビティ内に溶融した熱可塑性樹脂を射
出する前に可動金型部が固定金型部に対して型締めされ
たとき、固定金型部は可動金型部と接触する。可動金型
部に加えられた型締め力が固定金型部によって受けられ
た状態で、溶融樹脂を射出シリンダーからキャビティに
射出し、溶融樹脂でキャビティ内を充填する。そして、
型締め力を可動金型部に加えることによって、キャビテ
ィへの溶融樹脂の充填中あるいは充填後に可動金型部が
型開きすることを防止している。即ち、型締め力それ自
身が、キャビティ内に射出された溶融樹脂に圧縮圧力と
して加わる訳ではない。言い換えれば、型締め力は、射
出成形品の形状付与（成形）には直接的には何ら寄与し
ていない。

【００１１】このような状態は、以下の式で表現するこ
とができる。 （型内圧）×（成形品投影面積） ＝（Ｐ_I−Ｐ_loss＋Ｐ_comp）×（成形品投影面積） ≦型締め力 ここで、Ｐ_Iは溶融樹脂の射出圧力、Ｐ_lossは溶融樹脂
の射出時の圧力損失、Ｐ_{c omp}はキャビティ内での溶融樹
脂の過剰充填分が型締め力によって受ける圧縮圧であ
り、「成形品投影面積」とは、型締め力の方向と垂直な
方向の平面に成形品を投影したときの成形品の面積であ
る。また、型内圧とは、特に断りのない限り、キャビテ
ィ内に射出された樹脂によって生成されたキャビティの
金型面が受ける圧力である。尚、型内圧は、成形品内の
任意の位置に対応するキャビティの金型面にて測定する
ことができる。

【００１２】従って、射出成形方法においては、型締め
力の制御だけでは型内圧を所望の値に制御することがで
きない。言い換えれば、皮膜原料を注入すべきキャビテ
ィ内の空間の形成を、型締め力の制御によって画一的且
つ容易に行うことはできない。尚、かかる空間を、以
下、単に空間と呼ぶ場合がある。

【００１３】特公平４−３３２５２号公報に開示された
可動金型部の圧縮力（型内圧）を越える圧力で皮膜原料
を注入する技術を熱可塑性樹脂の射出成形技術に適用し
た場合、（型内圧）×（成形品投影面積）≦型締め力
であるため、必ずしも皮膜原料の注入圧力が型締め力よ
り勝り、射出成形品とキャビティの金型面との間に皮膜
原料が注入されるとは限らない。

【００１４】一方、先に挙げた２つの公開公報に開示さ
れた技術においては、射出された熱可塑性樹脂がキャビ
ティ内で冷却・固化する過程で収縮し、その結果生じた
空間に皮膜原料を注入・充填する。言い換えれば、空間
の体積を越える体積の皮膜原料をかかる空間に注入する
わけではない。一見、これらの技術は、熱可塑性樹脂の
射出成形法における皮膜形成技術として適切な方法であ
るように考えられる。しかしながら、先にも述べたよう
に （型内圧）×（成形品投影面積） ＝（Ｐ_I−Ｐ_loss＋Ｐ_comp）×（成形品投影面積） ≦型締め力 との関係がある。ところで、空間を生じさせるために
は、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²となる必要がある。然る
に、キャビティ内に射出された溶融樹脂の冷却・固化が
進行しＰ_I＝Ｐ_loss＝０となっても、Ｐ_compの項が残る
限り、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²に低下することはな
い。従って、空間が必ず生じるとは限らない。また、皮
膜原料を注入すべきキャビティ内の空間の形成を、型締
め力の制御によって画一的且つ容易に行うことはできな
い。

【００１５】更には、型内圧はキャビティの形状や溶融
樹脂の種類、あるいは射出充填後の放置時間（冷却時
間）によって異なるため、例えば、可動金型部を固定金
型部から離間したからといって空間が確実に形成される
とは一概には言えない。

【００１６】以上に説明したとおり、空間の形成と、締
め力の低下量の関係、あるいは又、空間の形成と、固定
金型部からの可動金型部の離間量の関係は、Ｐ_compの項
の大きさに依存する。従って、単に型締め力の制御や、
可動金型部の固定金型部からの離間量を決定することの
みによって、空間の形成を画一的且つ容易に行うことは
できない。

【００１７】通常、注入された皮膜原料には体積収縮が
生じる。キャビティ内の溶融樹脂に関しては、キャビテ
ィへ射出された後も射出成形装置の射出シリンダー側か
らキャビティの溶融樹脂に対して保圧圧力が加えられ、
溶融樹脂のキャビティ内への補給が行われる。一方、皮
膜原料に関しては、通常、空間に皮膜原料を注入した
後、注入された皮膜原料と皮膜原料注入装置は”縁切
り”状態となる。従って、空間に皮膜原料を注入した場
合、注入後の皮膜原料に常に圧力が加わっている訳では
ない。その結果、皮膜原料注入装置から注入された皮膜
表面の光沢性が低下したり、熱可塑性樹脂に対する皮膜
の密着性が低下したり、皮膜が不均一になるという問題
がある。このような問題を回避するためには、注入後の
皮膜原料が、常に或る圧力が加えられた状態で、キャビ
ティの金型面に対して押し付けられていなければならな
い。然るに、このような問題やこれを解決するための手
段は、先に挙げた２つの公開公報には、開示も示唆もな
されていない。

【００１８】従って、本発明の目的は、熱可塑性樹脂の
射出成形工程内で、各種の機能を有する皮膜を樹脂の表
面上に容易に且つ確実に形成することができ、しかも優
れた特性を有する皮膜を形成し得る、熱可塑性樹脂の射
出成形方法を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法は、（イ）固
定金型部及び可動金型部から成る金型に設けられたキャ
ビティ内に熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂を射出する工
程と、（ロ）溶融樹脂の射出完了後、注入された皮膜原
料によってキャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可
動金型部が型開き方向に移動するように、キャビティ内
の樹脂とキャビティの金型面の間に所定量の皮膜原料を
注入する工程と、（ハ）離型前における型内圧が０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるように型内圧を保持す
る工程、から成ることを特徴とする。ここで、型内圧と
は、キャビティ内に射出された樹脂及び／又は注入され
た皮膜原料によって生成された、キャビティの金型面が
受ける圧力を指す。型内圧は、例えば、キャビティの金
型面の任意の位置に圧力センサーを取り付けることによ
って測定することができる。

【００２０】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法の好
ましい第１の態様（以下、単に本発明の第１の態様と呼
ぶ）においては、キャビティ内に射出された樹脂によっ
て生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²と等しい状態
で皮膜原料を注入する。型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²と
等しい状態とは、キャビティの金型面が受ける圧力、あ
るいは又、キャビティ内の樹脂に加わっている圧力が大
気圧であることを意味する。具体的には、キャビティ内
の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されて
いる状態、若しくは、空間は形成されていないが、キャ
ビティ内に射出された樹脂によってキャビティの金型面
に、大気圧の他、何ら圧力が加わっていない状態を指
す。

【００２１】本発明の第１の態様においては、前記工程
（イ）と工程（ロ）の間で、保圧を行う工程を更に含
み、皮膜原料の注入を、保圧期間の終了と同時に、若し
くは保圧期間の終了以降に行うことが好ましい。この場
合、保圧期間の終了後、皮膜原料を注入するまでの時間
は、１０乃至１２０秒であることが好ましい。尚、保圧
期間の終了前に皮膜原料の注入を開始した場合、キャビ
ティ内の溶融樹脂が皮膜原料注入装置内に流入する危険
がある。皮膜原料の注入開始を、保圧期間の終了と同時
若しくはそれ以降にすることによって、このような危険
性を回避することができる。

【００２２】保圧とは、溶融樹脂の射出後、射出成形装
置の射出シリンダー側から金型のゲート部を通じてキャ
ビティ内の溶融樹脂に圧力を加え続ける作業を指す。冷
却に伴いキャビティ内の樹脂は体積収縮するが、保圧を
行うことによって、キャビティ内に溶融樹脂を補充し、
キャビティ内の樹脂全体の過剰な体積収縮を抑制しつつ
キャビティ内の樹脂の重量を増加させることができる。
このような操作を保圧操作と呼び、このときの溶融樹脂
に加えられる圧力が保圧圧力である。保圧期間（保圧時
間）とは、溶融樹脂を規定量射出した後、溶融樹脂に保
圧を加え続けている期間（時間）を意味する。尚、保圧
期間中にゲート部内の樹脂の冷却固化が進行し、保圧を
加え続けてもキャビティ内の樹脂の重量増加には何ら寄
与しなくなることがある。このような現象をゲートシー
ルと呼ぶ。一般に、保圧圧力が小さい場合、保圧時間が
長い場合、あるいは又、成形すべき射出成形品の厚さが
比較的薄い場合、ゲートシールが観察されることが多
い。一方、保圧期間中にゲート部内の樹脂の冷却固化が
十分に進行せず、ゲートシールが観察されない場合もあ
る。即ち、保圧圧力が大きい場合、保圧時間が短い場
合、成形すべき射出成形品の厚さが比較的厚い場合、ゲ
ートシールは観察されないことが多い。

【００２３】本発明の第１の態様においては、溶融樹脂
の射出開始から離型までの間、金型の型締め力を一定に
保持することができる。尚、以下、便宜上、このような
操作を高圧型締め操作と呼ぶ。この場合、保圧操作によ
るキャビティ内の樹脂の重量増加が完了した時点におけ
る型内圧をＰ₁₀、かかる時点におけるキャビティ内の樹
脂の温度をＴ₁₀とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ
内の樹脂の温度をＴ₁₂、大気圧をＰ₀とし、（圧力
Ｐ₁₀，温度Ｔ₁₀）における熱可塑性樹脂の比容積を
Ｖ_{1 0}、（圧力Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）における熱可塑性樹脂の
比容積をＶ₁₂としたとき、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₀である熱可塑性樹
脂を用いることが好ましい。

【００２４】あるいは又、本発明の第１の態様において
は、保圧工程の完了後、金型の型締め力を工程（イ）に
おける型締め力よりも減少させることができる。尚、以
下、便宜上、このような操作を低圧型締め操作と呼ぶ。
この場合、使用する熱可塑性樹脂の種類や成形条件等に
依存して、低圧型締め操作の完了時、型内圧が０ｋｇｆ
／ｃｍ²となる場合もあるが、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²
ではない場合もある。後者の場合、金型の型締め力を減
少させた直後の型内圧をＰ₁₁、かかる時点におけるキャ
ビティ内の樹脂の温度をＴ₁₁とし、皮膜原料の注入直前
のキャビティ内の樹脂の温度をＴ₁₂、大気圧をＰ₀と
し、（圧力Ｐ₁₁，温度Ｔ₁₁）における熱可塑性樹脂の比
容積をＶ₁₁、（圧力Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）における熱可塑性
樹脂の比容積をＶ₁₂としたとき、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₁である熱可
塑性樹脂を用いることが好ましい。

【００２５】低圧型締め操作においては、前記工程
（イ）における型締め力をＦ₁₀、低減された型締め力を
Ｆ₁₁としたとき、０≦Ｆ₁₁／Ｆ₁₀≦０．３、更に好まし
くは０≦Ｆ₁₁／Ｆ₁₀≦０．１を満足することが望まし
い。Ｆ₁₁／Ｆ₁₀の値が０．３を越える場合、使用する熱
可塑性樹脂や成形条件に依っては、皮膜原料注入によっ
て生じるキャビティ内の樹脂の圧縮状態が不均一とな
り、皮膜の厚さが不均一となったり、射出成形品の一部
分にしか皮膜が形成されない場合がある。更には、皮膜
原料注入前１０秒以内に、金型の型締め力を低減させる
ことが望ましい。

【００２６】あるいは又、本発明の第１の態様において
は、保圧工程の完了後、金型の型締め力を０とし、次い
で、固定金型部と可動金型部とでキャビティを形成した
状態で可動金型部を固定金型部から離間する工程を更に
含むことができる。尚、以下、便宜上、このような操作
を可動金型部離間操作と呼ぶ。この場合、使用する熱可
塑性樹脂の種類や成形条件等に依存して、可動金型部離
間操作の完了時、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²となる場合
もあるが、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²ではない場合もあ
る。後者の場合、可動金型部を固定金型部から離間させ
た直後の型内圧をＰ’₁₁、かかる時点におけるキャビテ
ィ内の樹脂の温度をＴ’₁₁とし、皮膜原料の注入直前の
キャビティ内の樹脂の温度をＴ₁₂、大気圧をＰ₀とし、
（圧力Ｐ’₁₁，温度Ｔ’₁₁）における熱可塑性樹脂の比
容積をＶ’₁₁、（圧力Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）における熱可塑
性樹脂の比容積をＶ₁₂としたとき、Ｖ₁₂≦Ｖ’₁₁である
熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。

【００２７】高圧型締め操作、低圧型締め操作、あるい
は可動金型部離間操作においては、皮膜原料の注入によ
って生成した型内圧のピーク圧をｐ_peakとした場合、０
＜ｐ_peak≦５００ｋｇｆ／ｃｍ²、好ましくは５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²≦ｐ_peak≦３００ｋｇｆ／ｃｍ²を満足するこ
とが望ましい。キャビティ内に射出された樹脂によって
生成された型内圧Ｐは、皮膜原料の注入時、０ｋｇｆ／
ｃｍ²と等しい状態になっている。従ってｐ_peakの値が
０ｋｇｆ／ｃｍ²では、注入された皮膜原料によってキ
ャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可動金型部が型
開き方向に移動されることがない。このことは、形成さ
れた空間の体積と等しい体積の皮膜原料が注入されたか
（皮膜原料フルショット法）、または、形成された空間
の体積よりも少ない体積の皮膜原料が注入された（皮膜
原料ショートショット法）ことを意味する。このよう
な、皮膜原料フルショット法若しくは皮膜原料ショート
ショット法においては、皮膜表面へのキャビティの金型
面の転写性が不十分となり、あるいは又、熱可塑性樹脂
に対する皮膜の密着力が低下する。一方、ｐ_peakの値が
５００ｋｇｆ／ｃｍ²を越えると、皮膜原料によって生
じるキャビティ内の樹脂の圧縮状態が不均一となる結
果、皮膜の厚さが不均一となったり、射出成形品の一部
分にしか皮膜が形成されない場合がある。ｐ_peakの値が
これらの範囲にあるとき、言い換えれば、ｐ_peakの値が
これらの範囲になるように、形成された空間の体積より
も大きな体積の皮膜原料を注入することにより、射出成
形品の表面に均一な厚さの皮膜を形成することができ、
しかも、熱可塑性樹脂に対する優れた皮膜の密着性を得
ることができる。尚、形成された空間の体積よりも大き
な体積の皮膜原料を注入することを、以下、皮膜原料オ
ーバーショット法と呼ぶ。

【００２８】更には、本発明の第１の態様においては、
離型直前の型内圧をｐ’としたとき、０＜ｐ’／ｐ_peak
≦１．０、より好ましくは０．５≦ｐ’／ｐ_peak≦１．
０を満足することが望ましい。ｐ’／ｐ_peakの値が０で
は、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高
い状態となるように型内圧が保持されていないことにな
る。その結果、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写
性が不十分となり、あるいは又、熱可塑性樹脂に対する
皮膜の密着力が低下する。ｐ’／ｐ_peakの値がこれらの
範囲にあるとき、注入された皮膜原料、更には収縮しつ
つある皮膜原料に対して一層確実にキャビティの金型面
から圧力が加わり続ける。その結果、皮膜表面へのキャ
ビティの金型面の転写性に優れ、皮膜表面の光沢性が向
上する。また、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性も向
上する。

【００２９】本発明の第１の態様においては、主に射出
成形品の肉厚、射出成形品の表面に形成する皮膜の厚さ
に依存して、高圧型締め操作、低圧型締め操作あるいは
可動金型部離間操作のいずれかを選択すればよい。射出
成形品の肉厚が薄い場合には、可動金型部離間操作を選
択することが好ましく、射出成形品の肉厚が厚い場合、
高圧型締め操作あるいは低圧型締め操作を採用すること
が望ましい。射出成形品の表面に形成する皮膜の厚さを
厚くしたい場合、低圧型締め操作を採用することが望ま
しく、更に皮膜の厚さを厚くしたい場合、可動金型部離
間操作を採用することが望ましい。

【００３０】本発明の第１の態様での使用に適した熱可
塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプ
ロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリメチルペンテン、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等の結晶性ポリオ
レフィン樹脂；ポリビニルアルコール、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルホルマール等の結晶性汎用樹脂；ポ
リアミド（ＰＡ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアセタール（Ｐ
ＯＭ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹
脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等の
結晶性エンジニアリングプラスチックス；その他フッ素
樹脂、アセチルセルロース等の結晶性樹脂；ポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニ
ル、アクリルニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）樹
脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体
（ＡＢＳ）樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＡＣＳ樹
脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂等の非
晶性汎用樹脂；ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、変性ポ
リフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリアリ
レート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン
樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の非晶性エンジニアリ
ングプラスチックス；その他ポリスチレン（ＰＳ）樹
脂、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂、アイオノ
マー、熱可塑性エラストマー樹脂等の非晶性樹脂；又
は、これらの組み合わせ、あるいは主成分としてこれら
一種以上の熱可塑性樹脂と、副成分としてポリウレタン
樹脂、不飽和ポリエステエル樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂とから構成
されたポリマーアロイ、更には、ポリマーアロイを含む
これらの材料を繊維系フィラー、鱗片状フィラー等で補
強した複合材料を挙げることができるが、非強化の非晶
性熱可塑性樹脂あるいは非晶性樹脂リッチな非強化のポ
リマーアロイの使用が特に好ましい。尚、使用する熱可
塑性樹脂は、特に限定されないが、使用する皮膜原料と
の相性によって制限を受ける場合がある。ここで、熱可
塑性樹脂が非晶性熱可塑性樹脂であるか否かは、一般に
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法により明確な融点（急激
な吸熱を示す温度）が確認されるか否かによって判断さ
れる。明確な融点が確認されない樹脂が非晶性熱可塑性
樹脂である。一方、明確な融点が確認される樹脂が結晶
性熱可塑性樹脂である。

【００３１】本発明の第１の態様においては、成形すべ
き射出成形品の形状に特に制限はない。

【００３２】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法の好
ましい第２の態様（以下、単に本発明の第２の態様と呼
ぶ）においては、キャビティ内に射出された樹脂によっ
て生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状
態で皮膜原料を注入する。具体的には、キャビティ内の
樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成されてい
ない状態で、皮膜原料を注入する。

【００３３】本発明の第２の態様においては、前記工程
（イ）と工程（ロ）の間で、保圧を行う工程を含み、皮
膜原料の注入を、保圧期間の終了と同時に、若しくは保
圧期間の終了以降に行うことが好ましい。

【００３４】この場合、金型に設けられたキャビティ内
に溶融樹脂を射出した後の保圧期間を３秒以上とし、保
圧圧力を３００ｋｇｆ／ｃｍ²以上とすることが望まし
い。保圧圧力が３００ｋｇｆ／ｃｍ²未満で且つ保圧期
間が３秒未満では、皮膜原料を注入する直前の型内圧Ｐ
が０ｋｇｆ／ｃｍ²にまで低下し易くなる場合がある。
型内圧がこのように低下すると、使用する熱可塑性樹脂
や皮膜原料、成形条件によっては、キャビティ内の樹脂
あるいは注入された皮膜原料を加圧し続けることができ
なくなり、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性が
不十分になったり、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性
が低下する場合がある。然るに、保圧圧力及び保圧期間
の値を上記のとおりとすれば、キャビティ内に樹脂が過
剰充填された状態となり、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²
より高い状態で皮膜原料を注入することができ、しか
も、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間（境
界）に注入された皮膜原料を加圧し続けることができ
る。

【００３５】尚、保圧期間の終了前に皮膜原料の注入を
開始した場合、キャビティ内の溶融樹脂が皮膜原料注入
装置内に流入する危険がある。皮膜原料の注入開始を、
保圧期間の終了と同時若しくはそれ以降にすることによ
って、このような危険性を回避することができる。更に
は、皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後５秒以内に
行うことが好ましく、これによって、熱可塑性樹脂に対
する皮膜の密着性を一層向上させることが可能になる。

【００３６】本発明の第２の態様においては、溶融樹脂
の射出開始から離型までの間、金型の型締め力を一定に
保持することができる。即ち、高圧型締め操作を採用す
ることができる。

【００３７】あるいは又、本発明の第２の態様において
は、保圧工程の完了後、金型の型締め力を溶融樹脂の射
出時における型締め力よりも減少させることができる。
即ち、低圧型締め操作を採用することができる。この場
合には、前記工程（イ）における型締め力をＦ₂₀、低減
された型締め力をＦ₂₁としたとき、０≦Ｆ₂₁／Ｆ₂₀≦
０．３、更に好ましくは０≦Ｆ₂₁／Ｆ₂₀≦０．１を満足
することが望ましい。これによって、皮膜原料を注入す
る直前の、樹脂に起因した型内圧を低下させることで、
均一な皮膜を確実に樹脂表面に形成することが可能とな
る。

【００３８】あるいは又、本発明の第２の態様において
は、保圧工程の完了後、金型の型締め力を０とし、次い
で、固定金型部と可動金型部とでキャビティを形成した
状態で可動金型部を固定金型部から離間する工程を更に
含むことができる。即ち、可動金型部離間操作を採用す
ることができる。これによっても、皮膜原料を注入する
直前の、樹脂に起因した型内圧を低下させることで、均
一な皮膜を確実に樹脂表面に形成することが可能とな
る。

【００３９】これらの高圧型締め操作、低圧型締め操作
若しくは可動金型部離間操作においては、皮膜原料の注
入直前の樹脂に起因した型内圧をＰ₂₂、かかる時点にお
けるキャビティ内の樹脂の温度をＴ₂₂、大気圧をＰ₀と
し、（圧力Ｐ₂₂，温度Ｔ₂₂）における熱可塑性樹脂の比
容積をＶ₂₂、（圧力Ｐ₀、温度Ｔ₂₂）における熱可塑性
樹脂の比容積をＶ₂としたとき、Ｖ₂＞Ｖ₂₂である熱可塑
性樹脂を用いることが好ましい。

【００４０】尚、本発明の第２の態様においては、これ
らの高圧型締め操作、低圧型締め操作、可動金型部離間
操作の全ての場合、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²より高
い状態で、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の
間（境界）に皮膜原料を注入する。尚、使用する熱可塑
性樹脂等に依存するが、キャビティ内の皮膜原料及び樹
脂に起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ
²よりも高い状態となる場合、キャビティ内の樹脂のみ
に起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²
よりも高い状態となる場合、あるいは又、キャビティ内
の皮膜原料のみに起因して、離型前における型内圧が０
ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態となる場合がある。

【００４１】高圧型締め操作、低圧型締め操作、あるい
は可動金型部離間操作においては、皮膜原料の注入直前
の型内圧Ｐの値は、０＜Ｐ≦５００ｋｇｆ／ｃｍ²、よ
り好ましくは、０＜Ｐ≦３００ｋｇｆ／ｃｍ²を満足す
ることが望ましい。Ｐの値が５００ｋｇｆ／ｃｍ²を越
える場合、溶融樹脂の収縮し易い部分に皮膜原料が流れ
易くなり、その結果、皮膜の膜厚の減少や膜厚のむら、
あるいは又、皮膜が射出成形品の一部分にしか形成され
ないという問題が生じる。然るに、Ｐの値を上記の範囲
とすることによって、キャビティ内の樹脂とキャビティ
の金型面の間（境界）に皮膜原料を確実に注入すること
ができる。

【００４２】更には、本発明の第２の態様においては、
皮膜原料の注入直後の型内圧Ｐ_peakの値は、０＜Ｐ_peak
≦５００ｋｇｆ／ｃｍ²、より好ましくは、０＜Ｐ_peak
≦３００ｋｇｆ／ｃｍ²を満足することが望ましい。
尚、Ｐ_peakは、キャビティ内の樹脂及び／又は皮膜原料
の注入に起因した型内圧であり、ピーク値である。Ｐ
_peakの値は、皮膜原料注入直前の型内圧、キャビティ内
の樹脂の柔軟度、可動金型部の移動のし易さによって決
定される。Ｐ_peakの値が５００ｋｇｆ／ｃｍ²を越える
と、皮膜の厚さが不均一となったり、射出成形品の一部
分にしか皮膜が形成されない場合がある。一方、Ｐ_peak
の値が０ｋｇｆ／ｃｍ²では、皮膜表面へのキャビティ
の金型面の転写性が不十分となり、あるいは又、熱可塑
性樹脂に対する皮膜の密着性が低下する。

【００４３】本発明の第２の態様においては、主に熱可
塑性樹脂の種類、強化樹脂であるか非強化樹脂であるか
に基づき、実際に射出成形試験を行って、高圧型締め操
作、低圧型締め操作あるいは可動金型部離間操作のいず
れかを選択すればよい。

【００４４】本発明の第２の態様における使用に適した
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポ
リプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリメチルペンテン、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等の結晶性ポ
リオレフィン樹脂；ポリビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、ポリビニルホルマール等の結晶性汎用樹
脂；ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリブチレンテレフタレ
ート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアセタール
（ＰＯＭ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹
脂等の結晶性エンジニアリングプラスチックス；その他
フッ素樹脂、アセチルセルロース等の結晶性樹脂；ポリ
塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸
ビニル、アクリルニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ）
樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体（ＡＢＳ）樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＡＣＳ樹
脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂等の非
晶性汎用樹脂；ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、変性ポ
リフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリイミド（Ｐ
Ｉ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリアリ
レート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン
樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の非晶性エンジニアリ
ングプラスチックス；その他ポリスチレン（ＰＳ）樹
脂、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂、アイオノ
マー、熱可塑性エラストマー樹脂等の非晶性樹脂；又
は、これらの組み合わせ、あるいは主成分としてこれら
一種以上の熱可塑性樹脂と、副成分としてポリウレタン
樹脂、不飽和ポリエステエル樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂から構成さ
れたポリマーアロイ、更には、ポリマーアロイを含むこ
れらの材料を繊維系フィラー、鱗片状フィラー等で補強
した複合材料を挙げることができるが、結晶性熱可塑性
樹脂あるいは結晶性樹脂がリッチなポリマーアロイの使
用が特に好ましい。尚、使用する熱可塑性樹脂は、特に
限定されないが、使用する皮膜原料との相性によって制
限を受ける場合がある。

【００４５】また、本発明の第２の態様においては、成
形すべき射出成形品の形状に特に制限はないが、結晶性
熱可塑性樹脂あるいは結晶性樹脂がリッチなポリマーア
ロイから成り、厚さが３ｍｍ以上の射出成形品の成形に
本発明の第２の態様に係る射出成形方法を適用すること
が好ましい。射出成形品の厚さが３ｍｍ以上にもなる
と、キャビティ内に射出された溶融樹脂の、射出成形品
の厚さ方向の収縮が大きくなる。従って、キャビティ内
の樹脂とキャビティの金型面との間に空間が形成され易
くなる。かかる空間が形成された後に皮膜原料を注入す
ると、樹脂の表面の固化が相当進行した状態で皮膜原料
が注入されるため、皮膜と射出成形品との間の密着不良
が生じ易くなる。

【００４６】本発明の射出成形方法に適用可能な皮膜原
料としては、アルキド樹脂系、エポキシ樹脂エステル
系、脂肪酸変性ウレタン樹脂系等の酸化重合型塗料；エ
ポキシ樹脂系、ポリウレタン系、不飽和ポリエステル系
等の多液反応型塗料；アルキド樹脂系、エポキシ樹脂
系、ポリウレタン系、ビニル樹脂系等の加熱硬化型塗
料；エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリ
レートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマ
ー；若しくはこれらのオリゴマーとエチレン性不飽和モ
ノマーから成るラジカル重合型塗料；あるいはこれらの
塗料に金属粉、特殊顔料、紫外線吸収剤等の特殊添加剤
等を混合させた各種機能性塗料；フッ素樹脂系ラッカ
ー、シリコン樹脂系ラッカー；シラン系ハードコート剤
等のハードコート剤等を例示することができる。

【００４７】本発明の射出成形方法においては、注入さ
れた皮膜原料によってキャビティ内の樹脂が圧縮され及
び／又は可動金型部が型開き方向に移動するように、キ
ャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に所定量の
皮膜原料を注入する。所定量の皮膜原料を注入すること
によって、キャビティ内の樹脂表面に形成される皮膜の
膜厚を正確に制御することができる。しかも、かかる皮
膜原料の所定量は、キャビティ内の樹脂が圧縮され及び
／又は可動金型部が型開き方向に移動するような量であ
る。言い換えれば、かかる皮膜原料の所定量は、もし
も、皮膜原料の注入前に、キャビティ内の樹脂とキャビ
ティの金型面との間に空間が形成されていた場合にあっ
ても、かかる空間の体積よりも大きな体積である。即
ち、皮膜原料は、かかる空間内に過充填される（皮膜原
料オーバーショット法）。尚、皮膜原料が、キャビティ
内の樹脂の表面を圧縮しつつ注入されるか、あるいは可
動金型部を固定金型部から若干離間させつつ注入される
か、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注入される
かといった、どのような状態で皮膜原料がキャビティ内
の樹脂とキャビティの金型面との間に注入されるかは、
皮膜原料の注入圧力、型締め力、樹脂の柔軟度に依存す
る。

【００４８】通常、注入された皮膜原料には体積収縮が
生じる。しかしながら、本発明の射出成形方法において
は、皮膜原料が場合によっては過充填されており、しか
も、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高
い状態となるように型内圧は保持される。従って、注入
後の皮膜原料に常にキャビティの金型面から圧力が加わ
っている。その結果、皮膜表面の光沢性が低下したり、
熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下したり、皮膜
が不均一になるという問題を確実に回避することができ
る。尚、皮膜原料の注入前に、キャビティ内の樹脂とキ
ャビティの金型面との間に空間が形成されている場合に
は、かかる空間内への皮膜原料の過充填によって、離型
前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態と
なるように保持される。一方、キャビティ内に射出され
た樹脂によって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²
よりも高い状態で皮膜原料を注入する場合には、皮膜原
料及びキャビティ内の樹脂に起因して、若しくは皮膜原
料に起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ
²よりも高い状態となるように保持される。

【００４９】一般に、使用する熱可塑性樹脂が非強化の
非晶性樹脂若しくは非晶性樹脂アロイ材から成る場合、
キャビティの金型面近傍の樹脂が固化し始めても、金型
面から離れた所に位置する樹脂は溶融状態にあり、しか
も、固化した樹脂の部分と溶融状態の樹脂の境界は明確
ではない。従って、樹脂がこのような状態にあるとき、
キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間
（隙間）を形成しないで皮膜原料を注入すると、場合に
よっては、皮膜原料によってキャビティ内の樹脂は圧縮
されるが、圧縮状態が不均一になる。その結果、注入さ
れた皮膜原料の厚さが不均一になり易い。

【００５０】このような場合、本発明の第１の態様を採
用すれば、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面と
の間に形成された空間内に皮膜原料を注入するので、注
入された皮膜原料の厚さは均一となる。キャビティ内の
樹脂とキャビティの金型面との間の空間は、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₀
（高圧型締め操作時）、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₁（低圧型締め操作
時）、若しくはＶ₁₂≦Ｖ’₁₁（可動金型部離間操作時）
を満足する熱可塑性樹脂を用いることによって形成し得
る。

【００５１】キャビティ内に射出された溶融樹脂の冷却
・固化が進行したとき、 Ｐ_I−Ｐ_loss＋Ｐ_comp において、前２項は０ｋｇｆ／ｃｍ²となる。更に、本
発明の第１の態様においては、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₀（高圧型締め
操作時）、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₁（低圧型締め操作時）、若しくは
Ｖ₁₂≦Ｖ’₁₁（可動金型部離間操作時）を満足する熱可
塑性樹脂を用いることによって、Ｐ_compの値を確実に０
ｋｇｆ／ｃｍ²にすることができる。即ち、型内圧Ｐを
０ｋｇｆ／ｃｍ²にすることができる。それ故、射出成
形品表面とキャビティの金型面との間に空間（隙間）が
確実に生じ、その結果、かかる空間に皮膜原料を確実に
且つ均一に注入することができる。

【００５２】本発明の第２の態様においては、キャビテ
ィ内に射出された樹脂によって生成された型内圧が完全
に低下しないうちに、即ち、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ
²より高い状態で、キャビティ内の樹脂とキャビティの
金型面の間に皮膜原料を注入する。キャビティ内に射出
されそして冷却・固化し始めた熱可塑性樹脂とキャビテ
ィの金型面との間には、先に説明した２つの公開公報に
開示された技術とは異なり、空間（隙間）は生じていな
い。この状態で皮膜原料を注入することによって、注入
された皮膜原料、更には収縮しつつある皮膜原料に確実
に圧力が加わり続ける。その結果、皮膜表面へのキャビ
ティの金型面の転写性に優れ、皮膜表面の光沢性が向上
する。また、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性も向上
する。

【００５３】また、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満足する熱可塑性樹脂
を用いれば、キャビティ内に射出された溶融樹脂の冷却
・固化が進行してもＰ_compの項が残るので、皮膜原料を
注入する直前の型内圧Ｐが、確実にＰ＞０の状態とな
る。その結果、成形品表面とキャビティの金型面との間
に空間が生じることがなく、確実にキャビティ内の樹脂
とキャビティの金型面の間（境界）に皮膜原料を注入す
ることができる。

【００５４】皮膜原料を注入した直後の型内圧ｐ_peak，
Ｐ_peakは、先に説明したように０ｋｇｆ／ｃｍ²を超
え、５００ｋｇｆ／ｃｍ²以下であることが好ましい。
これらの型内圧は、皮膜原料注入直前の型内圧、キャビ
ティ内の樹脂の柔軟度、可動金型部の移動のし易さに依
存する。そして、皮膜原料を注入した直後の型内圧ｐ
_peak，Ｐ_peakがこのような範囲内に収まるように、適
宜、本発明の第１の態様若しくは第２の態様を選択し、
併せて、型締め操作の形態（高圧型締め操作、低圧型締
め操作、可動金型部離間操作）を選択すればよい。どの
組み合わせが最適かは、熱可塑性樹脂の種類、皮膜原料
注入直前のキャビティ内の樹脂の柔軟度、皮膜原料の注
入量（即ち、射出成形品の表面に形成すべき皮膜の厚
さ）、射出成形品の肉厚や形状等に基づき、決定すれば
よい。例えば、非強化の非晶性樹脂若しくは非晶性樹脂
アロイ材を使用する場合には、本発明の第１の態様を採
用することが好ましく、結晶性熱可塑性樹脂あるいは結
晶性樹脂がリッチなポリマーアロイから成り、厚さが３
ｍｍ以上の射出成形品を成形する場合には、第２の態様
を採用することが好ましい。いずれの場合においても、
皮膜原料の注入量の多少に依存して、ｐ_peak，Ｐ_peakが
所定の範囲内に収まるように、適宜、型締め操作の形態
を選択、決定すればよい。

【００５５】以下、本発明の第１及び第２の態様におけ
る、キャビティの体積、キャビティ内の樹脂の体積、皮
膜原料の体積の変化の概要を説明する。ここで、各記号
を以下のように定義する。尚、文字「ｖ」の添え字の
内、「Ｃ」はキャビティに関連する体積を示し、「Ｒ」
は溶融樹脂又は樹脂に関連する体積を示し、「Ｆ」は皮
膜原料又は皮膜に関連する体積を示す。更には、数字
「０」は基本的には基準の体積値を示し、「１」は低圧
型締め操作若しくは可動金型部離間操作後の体積値を示
し、「２」は皮膜原料注入直前の体積値を示し、「３」
は皮膜原料注入直後の体積値を示し、「４」は離型直前
の体積値を示し、「５」は離型後の体積値を示す。尚、
キャビティの体積に関する体積増加分は、溶融樹脂を射
出する直前のキャビティの体積（ｖ_C0）を基準としてい
る。図１に、キャビティ、溶融樹脂又は樹脂、皮膜原料
又は皮膜の体積の変化の状態を模式的に示す。尚、図１
においては、基準線に対する可動金型部の左側端の位置
で、キャビティの体積変化を表した。また、文字「Ｖ」
及び「Ｐ」の２桁の数字の添え字の内、１０の位の数字
「１」は本発明の第１の態様を示し、１０の位の数字
「２」は本発明の第２の態様を示す。更に、１の位の数
字「０」はキャビティ内の樹脂の重量増加が完了した時
点における値を示し、「１」は低圧型締め操作若しくは
可動金型部離間操作後の値を示し、「２」は皮膜原料注
入直前の値を示し、「４」は離型直前の値を示す。

【００５６】ｖ_C0 ：溶融樹脂を射出する直前のキャビ
ティの体積（キャビティ体積の基準値） Δｖ_C0：溶融樹脂の射出によって可動金型部が型開き方
向に移動した場合の、保圧操作によるキャビティ内の樹
脂の重量増加が完了した時点におけるキャビティの体積
増加分（使用する金型や射出条件によっては、０の場合
もある） Δｖ_C1：低圧型締め操作あるいは可動金型部離間操作に
よって可動金型部が型開き方向に移動させられたときの
キャビティの体積増加分 Δｖ_C2：皮膜原料注入直前におけるキャビティの体積増
加分の値（使用する金型や射出条件によっては、０の場
合もある。尚、第１の態様の高圧型締め操作においては
０である。） Δｖ_C3：注入された皮膜原料によって可動金型部が型開
き方向に移動した場合の皮膜原料注入直後におけるキャ
ビティの体積増加分（使用する熱可塑性樹脂や射出条
件、皮膜原料の注入条件によっては、０の場合もある） Δｖ_C4：離型直前におけるキャビティの体積増加分 ｖ_R0 ：保圧操作によるキャビティ内の樹脂の重量増加
が完了した時点におけるキャビティ内に存在する溶融樹
脂の体積 ｖ_R2 ：皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の体
積（樹脂体積の基準値） ｖ’_R5 ：皮膜原料の注入直前に、仮に離型動作を行っ
たと仮定した場合での、離型直後の射出成形品の体積 Δｖ_R3：皮膜原料の注入直後に皮膜原料によって圧縮さ
れたキャビティ内の樹脂の、ｖ_R2を基準とした体積変化
分の絶対値（使用する熱可塑性樹脂や射出条件、皮膜原
料の注入条件によっては、０の場合もある） ｖ_R4 ：離型直前のキャビティ内の樹脂の体積 ｖ_R5 ：離型直後の射出成形品の体積 ｖ_F0 ：キャビティ内に注入された皮膜原料の体積 ｖ_F4 ：離型直前のキャビティ内の皮膜の体積 ｖ_F5 ：離型直後の射出成形品の表面に形成された皮膜
の体積 ｖ_space：第１の態様における皮膜原料注入直前のキャ
ビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に形成され
た空間の体積

【００５７】射出完了時点におけるキャビティ内に存在
する溶融樹脂の体積ｖ_R0は、ｖ_C0＋Δｖ_C0と等しい。

【００５８】以下、先ず本発明の第１の態様を説明す
る。本発明の第１の態様においては、皮膜原料の注入直
前にキャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に
空間が形成されるので、 ｖ_R2≦ｖ_C0＋Δｖ_C2 の関係を満たす。従って、ｖ_spaceは、 ｖ_space＝ｖ_C0＋Δｖ_C2−ｖ_R2≧０ となる。尚、高圧型締め操作においては、Δｖ_C2の値は
０である。

【００５９】更に、皮膜原料の注入直前に、仮に離型動
作を行ったと仮定した場合、離型直後の射出成形品の体
積ｖ’_R5は、 ｖ’_R5＝ｖ_R2 である。このことは、皮膜原料注入直前のキャビティ内
の樹脂に、何ら圧力が加わっていない、若しくは皮膜原
料注入直前のキャビティ内の樹脂によって何ら圧力が生
成していないことを意味する。言い換えれば、型内圧Ｐ
が０ｋｇｆ／ｃｍ²であることを意味する。

【００６０】注入された皮膜原料によってキャビティ内
の樹脂が圧縮され及び／又は可動金型部が型開き方向に
移動するように、キャビティ内の樹脂とキャビティの金
型面の間に所定量の皮膜原料を注入するのであるから、
少なくとも、皮膜原料の所定量（体積：ｖ_F0）は、 ｖ_F0＞ｖ_space の関係を満足する必要がある。即ち、皮膜原料を”オー
バーショット”する必要がある。より具体的には、皮膜
原料は、 ｖ_F0＝Ｖ_space＋（皮膜原料注入により可動金型部が型開き方向に移動する ことに基づくキャビティの体積増加分）＋（皮膜原料注入によってキャビティ内 の樹脂が圧縮されたことに基づく樹脂の体積減少分） 即ち、 ｖ_F0＝（ｖ_C0＋Δｖ_C2−ｖ_R2）＋（Δｖ_C3−Δｖ_C2）＋Δｖ_R3 ＝ｖ_C0＋Δｖ_C3＋Δｖ_R3−ｖ_R2 を満足するような量、注入される。ここで、ｖ_F0は、結
果的に、 ｖ_F0＝（ｖ_C0＋Δｖ_C3）−（ｖ_R2−Δｖ_R3） ＝（皮膜原料注入直後のキャビティの体積）−（皮膜原料注入直後の樹 脂の体積） なる関係を満足する。尚、Δｖ_C3及びΔｖ_R3が有意な値
となるか否かは、先に説明したように、皮膜原料の注入
圧力、型締め力、樹脂の柔軟度、どのタイプの型締め操
作を選択するかに依存する。尚、厳密には、注入直後の
皮膜原料の体積は、その圧縮性に起因して、皮膜原料注
入直前の体積よりも若干小さくなることがある。しか
し、その体積変化量は微小であるが故に、本説明におい
ては体積変化量は考慮しないものとした。

【００６１】キャビティ内の樹脂は、冷却・固化するこ
とで、その体積が、ｖ_R2から、ｖ_R2−Δｖ_R3を経て、最
終的にｖ_R4へと変化する。一方、注入された皮膜原料
は、固化することで、その体積がｖ_F0から最終的にｖ_F4
へと減少する。このような樹脂及び皮膜原料の体積の変
化に伴い、皮膜原料注入に起因するキャビティの体積増
加分Δｖ_C3も変化し、離型直前においてΔｖ_C4となる。
然るに、 （離型直前のキャビティ体積）＝（離型直前の樹脂及び皮膜の体積） ＜（離型直後の樹脂及び皮膜の体積） 即ち、 ｖ_C0＋Δｖ_C4＝ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ_F5 の関係を満足するように、キャビティ内の樹脂とキャビ
ティの金型面の間に所定量（体積：ｖ_F0）の皮膜原料を
注入することによって、離型前における型内圧が０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるように型内圧を保持す
ることができる。

【００６２】高圧型締め操作においては、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₀を
満足する熱可塑性樹脂を使用する。高圧型締め操作にお
ける比容積の変化を、ＰＶＴ図を参照して、以下、説明
する。高圧型締め操作における型内圧の経時変化を図２
の（Ａ）に模式的に示す。また、熱可塑性樹脂の模式的
なＰＶＴ図を図２の（Ｂ）に示す。保圧操作によるキャ
ビティ内の樹脂の重量増加が完了した時点における型内
圧をＰ₁₀、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温
度をＴ₁₀としたとき、かかる時点からキャビティ内の樹
脂の温度は時間経過と共に低下する。その間、キャビテ
ィの体積を一定とみなせば（実際にはｖ_C0＋Δｖ_C0から
ｖ_C0＋Δｖ_C2に減少するが、ＰＶＴ図の説明において
は、キャビティの体積を一定とみなした）、樹脂の比容
積は一定（Ｖ₁₀）のまま、キャビティ内の樹脂に起因し
た型内圧が低下していく。

【００６３】そして、キャビティ内の樹脂に起因した型
内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²まで低下すると、図２の（Ｂ）
に示したＰＶＴ図のＰ₀＝大気圧の曲線に沿って、比容
積は減少する。（圧力Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）における熱可塑
性樹脂の比容積はＶ₁₂である。従って、ｋ₁（Ｖ₁₀−Ｖ
₁₂）に相当する体積（ｖ_space＝ｖ_C0−ｖ_R2）の空間
が、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に
形成され得る。但し、ｋ₁は定数である。尚、図３に示
す場合には、空間は形成されていないが、キャビティ内
に射出された樹脂によってキャビティの金型面に何ら圧
力が加わっていない。

【００６４】このように、高圧型締め操作においては、
Δｖ_C2の値は０であり、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₀を満足する熱可塑性
樹脂を使用するので、確実に、 ｖ_space＝ｖ_C0＋Δｖ_C2−ｖ_R2 ＝ｖ_C0−ｖ_R2≧０ 且つ ｖ’_R5＝ｖ_R2 の関係を達成することができ、皮膜原料注入直前におけ
る型内圧が確実に０ｋｇｆ／ｃｍ²となるようにするこ
とができる。

【００６５】また、低圧型締め操作においては、Ｖ₁₂≦
Ｖ₁₁を満足する熱可塑性樹脂を使用する。低圧型締め操
作におけるＰＶＴ図を、図４の（Ａ）及び（Ｂ）並びに
図５の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、以下、説明する。

【００６６】低圧型締め操作において、低圧型締め操作
を開始する前に型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²となっている
場合の、型内圧の経時変化及び熱可塑性樹脂の模式的な
ＰＶＴ図を、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。この場合
の比容積の変化は、図２の（Ｂ）にて説明したと同様で
あるので、詳細な説明は省略する。

【００６７】一方、低圧型締め操作を開始する前に、型
内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²となっていない場合の、型内圧
の経時変化及び熱可塑性樹脂の模式的なＰＶＴ図を図５
の（Ａ）及び（Ｂ）に模式的に示す。保圧操作によるキ
ャビティ内の樹脂の重量増加が完了した時点における型
内圧をＰ₁₀、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の
温度をＴ₁₀としたとき、かかる時点からキャビティ内の
樹脂の温度は時間経過と共に低下する。その間、キャビ
ティの体積は一定とみなせば、樹脂の比容積は一定（Ｖ
₁₀）のまま、キャビティ内の樹脂に起因した型内圧が低
下していく。金型の型締め力を減少させると、キャビテ
ィの体積はΔｖ_C1だけ増加する。尚、金型の大きさや構
造等に依存するが、金型の型締め力を減少させたとき、
金型開閉方向のキャビティの距離（厚さ）は０．２ｍｍ
程度増加する場合もある。

【００６８】金型の型締め力を減少させ、キャビティの
体積がΔｖ_C1だけ増加する結果、比容積はＶ₁₁に変化
し、型内圧はＰ₁₁となる。かかる時点におけるキャビテ
ィ内の樹脂の温度をＴ₁₁とする。キャビティ内の樹脂の
温度が時間経過と共に低下するに従い、樹脂の比容積は
一定（Ｖ₁₁）のまま、キャビティ内の樹脂に起因した型
内圧が低下していく。そして、キャビティ内の樹脂に起
因した型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²まで低下すると、図５
の（Ｂ）に示したＰＶＴ図のＰ₀＝大気圧の曲線に沿っ
て、比容積は減少する。（圧力Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）におけ
る熱可塑性樹脂の比容積はＶ₁₂である。従って、ｋ
₂（Ｖ₁₁−Ｖ₁₂）に相当する体積（ｖ_space＝ｖ_C0＋Δｖ
_C2−ｖ_R2）の空間が、キャビティ内の樹脂とキャビティ
の金型面との間に形成され得る。但し、ｋ₂は定数であ
る。

【００６９】このように、低圧型締め操作においては、
Ｖ₁₂≦Ｖ₁₁を満足する熱可塑性樹脂を使用するので、可
動金型部が型開き方向に移動されたときのキャビティの
体積増加分Δｖ_C1の値が有意な値となり、皮膜原料注入
直前のキャビティの体積増加分Δｖ_C2は、高圧型締め操
作の場合と異なり、有意な値となり得る。従って、 ｖ_space＝ｖ_C0＋Δｖ_C2−ｖ_R2≧０ 且つ、 ｖ’_R5＝ｖ_R2 といった体積を有する空間が得やすくなり、また、より
確実に皮膜原料注入直前における型内圧を０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²となるようにすることができる。更には、 ｖ_F0＝ｖ_C0＋Δｖ_C3＋Δｖ_R3−ｖ_R2 において、Δｖ_C3の値も、高圧型締め操作と比較して、
大きな値となり得る。従って、高圧型締め操作の場合よ
りも、確実に且つ厚い皮膜を樹脂表面に均一に形成する
ことが可能になる。

【００７０】一方、可動金型部離間操作においては、Ｖ
₁₂≦Ｖ’₁₁を満足する熱可塑性樹脂を使用する。可動金
型部離間操作におけるＰＶＴ図を、図６の（Ａ）及び
（Ｂ）、図７の（Ａ）及び（Ｂ）、並びに図８の（Ａ）
及び（Ｂ）を参照して、以下、説明する。

【００７１】可動金型部離間操作において、可動金型部
離間操作を開始する前に型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²とな
っている場合の、型内圧の経時変化及び熱可塑性樹脂の
模式的なＰＶＴ図を、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。
この場合の比容積の変化は、図２の（Ｂ）にて説明した
と同様であるので、詳細な説明は省略する。

【００７２】また、可動金型部離間操作を開始し、金型
の型締め力を０とした直後に型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²
となる場合の、型内圧の経時変化及び熱可塑性樹脂の模
式的なＰＶＴ図を、図７の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。こ
の場合には、金型の型締め力を０ｋｇｆまで減少させた
直後に、キャビティの体積はΔｖ’_C1（＜Δｖ_C1）だけ
増加し、その結果、比容積はＶ’₁₁に変化し、型内圧は
Ｐ’₁₁となるが、この型内圧Ｐ’₁₁は０ｋｇｆ／ｃｍ²
（即ち、Ｐ₀＝大気圧）と等しい。更に、可動金型部を
固定金型部から離間することによって、キャビティの体
積は更に増加し、結果的にΔｖ_C1増加することになる
が、キャビティ内の樹脂に基づく型内圧は既に大気圧に
なっているため、この操作はＰＶＴ図上では、最早、対
応する変化としては現れない。従って、図７の（Ｂ）に
示したＰＶＴ図のＰ₀＝大気圧の曲線に沿って、比容積
は減少し、ｋ₃（Ｖ’₁₁−Ｖ₁₂）に相当する体積（ｖ
_space＝ｖ_C0＋Δｖ_C2−ｖ_R2）の空間が、キャビティ内
の樹脂とキャビティの金型面との間に形成され得る。但
し、ｋ₃は定数である。

【００７３】一方、可動金型部離間操作を完了した直
後、型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²となっていない場合の型
内圧の経時変化及び熱可塑性樹脂の模式的なＰＶＴ図を
図８の（Ａ）及び（Ｂ）に模式的に示す。保圧操作によ
るキャビティ内の樹脂の重量増加が完了した時点におけ
る型内圧をＰ₁₀、かかる時点におけるキャビティ内の樹
脂の温度をＴ₁₀としたとき、かかる時点からキャビティ
内の樹脂の温度は時間経過と共に低下する。その間、キ
ャビティの体積は一定とみなせるので、樹脂の比容積は
一定（Ｖ₁₀）のまま、キャビティ内の樹脂に起因した型
内圧が低下していく。金型の型締め力を０ｋｇｆまで減
少させ、更に固定金型部から可動金型部を離間させる
と、キャビティの体積はΔｖ_C1だけ増加する。尚、金型
の大きさや構造等に依存するが、金型の型締め力を０ま
で減少させた時点で、金型開閉方向のキャビティの距離
（厚さ）は０．２ｍｍ程度増加する場合がある。更に
は、可動金型部離間操作を完了した時点で、可動金型部
が固定金型部から０．１ｍｍ程度離間する場合もある。
尚、この場合、固定金型部からの可動金型部の最終的な
移動量は、約０．３ｍｍとなる。

【００７４】可動金型部離間操作の完了の直後に、キャ
ビティの体積はΔｖ_C1だけ増加し、その結果、比容積は
Ｖ’₁₁に変化し、型内圧はＰ’₁₁となる。このときのキ
ャビティ内の樹脂の温度をＴ’₁₁とする。キャビティ内
の樹脂の温度が時間経過と共に低下するに従い、樹脂の
比容積は一定（Ｖ’₁₁）のまま、キャビティ内の樹脂に
起因した型内圧が低下していく。そして、キャビティ内
の樹脂に起因した型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²まで低下す
ると、図８の（Ｂ）に示したＰＶＴ図のＰ₀＝大気圧の
曲線に沿って、比容積は減少する。（圧力Ｐ₀，温度Ｔ
₁₂）における熱可塑性樹脂の比容積はＶ₁₂である。従っ
て、ｋ₃（Ｖ’₁₁−Ｖ₁₂）に相当する体積（ｖ_space＝ｖ
_C0＋Δｖ_C2−ｖ_R2）の空間が、キャビティ内の樹脂とキ
ャビティの金型面との間に形成され得る。但し、ｋ₃は
定数である。

【００７５】このように、可動金型部離間操作において
も、Ｖ₁₂≦Ｖ’₁₁を満足する熱可塑性樹脂を使用するの
で、可動金型部が型開き方向に移動したときのキャビテ
ィの体積増加分Δｖ_C1の値が低圧型締め操作の場合より
も更に大きな値となる。それ故、皮膜原料注入直前のキ
ャビティの体積増加分Δｖ_C2は、低圧型締め操作の場合
よりも大きな値となり得る。従って、 ｖ_space＝ｖ_C0＋Δｖ_C2−ｖ_R2≧０ 且つ、 ｖ’_R5＝ｖ_R2 といった体積を有する空間が得やすくなり、また、より
更に確実に皮膜原料注入直前における型内圧を０ｋｇｆ
／ｃｍ²となるようにすることができる。更には、 ｖ_F0＝ｖ_C0＋Δｖ_C3＋Δｖ_R3−ｖ_R2 において、Δｖ_C3の値も、低圧型締め操作と比較して、
大きな値となり得る。従って、高圧型締め操作あるいは
低圧型締め操作の場合よりも、より確実に且つより厚い
皮膜を樹脂表面に均一に形成することが可能になる。

【００７６】次に、本発明の第２の態様について説明す
る。

【００７７】本発明の第２の態様においては、キャビテ
ィ内に射出された樹脂によって生成された型内圧Ｐが０
ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態で皮膜原料を注入する。
即ち、皮膜原料の注入の際、キャビティ内の樹脂によっ
てキャビティの金型面には圧力が加わった状態となって
いるので、 ｖ_R2＞ｖ_C0 より詳しくは、 ｖ_C0＋Δｖ_C2＝ｖ_R2＜ｖ’_R5 の関係を満たし、皮膜原料の注入時、キャビティ内の樹
脂とキャビティの金型面との間には空間が形成されな
い。ここでΔｖ_C2＞０である。更に、ｖ_R2＜ｖ’_R5の関
係から、皮膜原料注入直前のキャビティ内の樹脂（体
積：ｖ_R2）によって型内圧が生成している。言い換えれ
ば、型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²より大である。注入さ
れた皮膜原料によってキャビティ内の樹脂が圧縮され及
び／又は可動金型部が型開き方向に移動するように、キ
ャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に所定量の
皮膜原料を注入するのであるから、皮膜原料の所定量
（体積：ｖ_F0）は、 ｖ_F0＝（皮膜原料注入により可動金型部が型開き方向に移動することに基づ くキャビティ体積の増加分）＋（皮膜原料注入によるキャビティ内樹脂の圧縮分 ） 即ち、 ｖ_F0＝Δｖ_C3−Δｖ_C2＋Δｖ_R3 の関係を満足する必要がある。ここで、ｖ_F0は、結果的
に、 ｖ_F0＝（ｖ_C0＋Δｖ_C2−ｖ_R2）＋Δｖ_C3−Δｖ_C2＋Δｖ_R3 ＝（ｖ_C0＋Δｖ_C3）−（ｖ_R2−Δｖ_R3） ＝（皮膜原料注入直後のキャビティの体積）−（皮膜原料注入直後の樹 脂の体積） なる関係を満足する。尚、Δｖ_C3及びΔｖ_R3が有意な値
となるか否かは、先に説明したように、皮膜原料の注入
圧力、型締め力、樹脂の柔軟度、どのタイプの型締め操
作を選択するかに依存する。また、先にも説したように
厳密には、注入直後の皮膜原料の体積は、その圧縮性に
起因して、皮膜原料注入直前の体積よりも若干小さくな
ることがある。しかし、その体積変化量は微小であるが
故に、本説明においては体積変化量は考慮しないものと
した。

【００７８】キャビティ内の樹脂は、冷却・固化するこ
とで、その体積が、ｖ_R2から、ｖ_R2−Δｖ_R3を経て、最
終的にｖ_R4へと変化する。一方、注入された皮膜原料
は、固化することで、その体積がｖ_F0から最終的にｖ_F4
へと減少する。このような樹脂及び皮膜原料の体積の変
化に伴い、皮膜原料注入に起因するキャビティの体積増
加分Δｖ_C3も変化し、離型直前においてΔｖ_C4となる。
然るに、 （離型直前のキャビティ体積）＝（離型直前の樹脂及び皮膜の体積） ＜（離型直後の樹脂及び皮膜の体積） 即ち、 ｖ_C0＋Δｖ_C4＝ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ_F5 の関係を満足するように、キャビティ内の樹脂とキャビ
ティの金型面の間に所定量（体積：ｖ_F0）の皮膜原料を
注入することによって、離型前における型内圧が０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるように型内圧を保持す
ることができる。

【００７９】高圧型締め操作においては、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を
満足する熱可塑性樹脂を使用する。高圧型締め操作にお
ける型内圧の経時変化を図９の（Ａ）に模式的に示す。
また、熱可塑性樹脂の模式的なＰＶＴ図を図９の（Ｂ）
に示す。保圧操作によるキャビティ内の樹脂の重量増加
が完了した時点における型内圧をＰ₂₀、かかる時点にお
けるキャビティ内の樹脂の温度をＴ₂₀としたとき、かか
る時点からキャビティ内の樹脂の温度は時間経過と共に
低下する。その間、キャビティの体積を一定とみなせ
ば、樹脂の比容積は一定（Ｖ₂₀）のまま、キャビティ内
の樹脂に起因した型内圧が低下していく。

【００８０】皮膜原料注入直前におけるキャビティ内の
樹脂の温度Ｔ₂₂における比容積はＶ₂₀＝Ｖ₂₂である。と
ころで、高圧型締め操作においては、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満足
する熱可塑性樹脂を使用するが故に、必ず、皮膜原料注
入直前の型内圧Ｐは０ｋｇｆ／ｃｍ²を越える値とな
る。

【００８１】このように、高圧型締め操作においては、
Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満足する熱可塑性樹脂を使用するので、 ｖ_C0＋Δｖ_C2＝ｖ_R2＜ｖ’_R5 を満足し得る。従って、皮膜原料注入直前における型内
圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるように型内
圧を確実に保持することができる。

【００８２】低圧型締め操作においても、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を
満足する熱可塑性樹脂を使用する。低圧型締め操作にお
ける型内圧の経時変化を図１０の（Ａ）に模式的に示
す。また、熱可塑性樹脂の模式的なＰＶＴ図を図１０の
（Ｂ）に示す。保圧操作によるキャビティ内の樹脂の重
量増加が完了した時点における型内圧をＰ₂₀、かかる時
点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ₂₀としたと
き、かかる時点からキャビティ内の樹脂の温度は時間経
過と共に低下する。その間、キャビティの体積を一定と
みなせば、樹脂の比容積は一定（Ｖ₂₀）のまま、キャビ
ティ内の樹脂に起因した型内圧が低下していく。

【００８３】金型の型締め力を減少させると、キャビテ
ィの体積はΔｖ_C1だけ増加する。尚、金型の大きさや構
造等に依存するが、金型の型締め力を減少させたとき、
金型開閉方向のキャビティの距離（厚さ）は０．２ｍｍ
程度増加する場合もある。金型の型締め力を減少させ、
キャビティの体積がΔｖ_C1だけ増加する結果、比容積は
Ｖ₂₁に変化し、型内圧はＰ₂₁となる。かかる時点におけ
るキャビティ内の樹脂の温度をＴ₂₁とする。キャビティ
内の樹脂の温度が時間経過と共に低下するに従い、樹脂
の比容積は一定（Ｖ₂₁）のまま、キャビティ内の樹脂に
起因した型内圧が低下していく。そして、皮膜原料の注
入直前の樹脂に起因した型内圧はＰ₂₂、かかる時点にお
けるキャビティ内の樹脂の温度はＴ₂₂となり、（圧力Ｐ
₂₂，温度Ｔ₂₂）における熱可塑性樹脂の比容積はＶ
₂₂（＝Ｖ₂₁）となる。然るに、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満足する熱
可塑性樹脂を使用するので、必ず、皮膜原料注入直前の
型内圧Ｐは０ｋｇｆ／ｃｍ²を越える値となる。

【００８４】以上のように、低圧型締め操作において
も、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満足する熱可塑性樹脂を使用すれば、 ｖ_C0＋Δｖ_C2＝ｖ_R2＜ｖ’_R5 を満足し得るので、皮膜原料注入直前における型内圧が
０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるように型内圧を
確実に保持することができる。

【００８５】可動金型部離間操作においても、Ｖ₂＞Ｖ
₂₂を満足する熱可塑性樹脂を使用する。可動金型部離間
操作における型内圧の経時変化を図１１の（Ａ）に模式
的に示す。また、熱可塑性樹脂の模式的なＰＶＴ図を図
１１の（Ｂ）に示す。保圧操作によるキャビティ内の樹
脂の重量増加が完了した時点における型内圧をＰ₂₀、か
かる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ₂₀とし
たとき、かかる時点からキャビティ内の樹脂の温度は時
間経過と共に低下する。その間、キャビティの体積を一
定とみなせば、樹脂の比容積は一定（Ｖ₂₀）のまま、キ
ャビティ内の樹脂に起因した型内圧が低下していく。

【００８６】可動金型部離間操作の完了後、キャビティ
の体積はΔｖ_C1だけ増加する。尚、金型の大きさや構造
等に依存するが、金型の型締め力を０まで減少させた時
点で、金型開閉方向のキャビティの距離（厚さ）は０．
２ｍｍ程度増加する場合がある。更には、可動金型部離
間操作を完了した時点で、可動金型部が固定金型部から
０．１ｍｍ程度離間する場合もある。尚、この場合、固
定金型部からの可動金型部の最終的な移動量は、約０．
３ｍｍとなる。可動金型部離間操作によりキャビティの
体積がΔｖ_C1だけ増加する結果、比容積はＶ₂₁に変化
し、型内圧はＰ₂₁となる。かかる時点におけるキャビテ
ィ内の樹脂の温度をＴ₂₁とする。キャビティ内の樹脂の
温度が時間経過と共に低下するに従い、樹脂の比容積は
一定（Ｖ₂₁）のまま、キャビティ内の樹脂に起因した型
内圧が低下していく。そして、皮膜原料の注入直前の樹
脂に起因した型内圧はＰ₂₂、かかる時点におけるキャビ
ティ内の樹脂の温度はＴ₂₂となり、（圧力Ｐ₂₂，温度Ｔ
₂₂）における熱可塑性樹脂の比容積はＶ₂₂（＝Ｖ₂₁）と
なる。然るに、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満足する熱可塑性樹脂を使
用するので、必ず、皮膜原料注入直前の型内圧Ｐは０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²を越える値となる。

【００８７】以上のように、可動金型部離間操作におい
ても、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満足する熱可塑性樹脂を使用するの
で、 ｖ_C0+Δｖ_C2＝ｖ_R2＜ｖ’_R5 を満足し得る。従って、皮膜原料注入直前における型内
圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるように型内
圧を確実に保持することができる。

【００８８】尚、本発明の第２の態様における高圧型締
め操作、低圧型締め操作あるいは可動金型部離間操作に
おいて、使用する熱可塑性樹脂によっては、ｖ_R4＜ｖ_C0
＋Δｖ_C4となる場合もある。このような場合にあって
も、 ｖ_C0＋Δｖ_C4＝ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ_F5 の関係を満足するように、キャビティ内の樹脂とキャビ
ティの金型面の間に所定量（体積：ｖ_F0）の皮膜原料を
注入することによって、離型前における型内圧が０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるように型内圧を保持す
ることができる。更には、少なくともキャビティ内の樹
脂に起因して、離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ
²よりも高い状態となるような熱可塑性樹脂を使用すれ
ば、必ず、 ｖ_C0＋Δｖ_C4＝ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ_F5 を満足し得るので、皮膜原料注入直前及び離型直前にお
ける型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるよ
うに型内圧を確実に保持することができる。

【００８９】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
いては、先に説明した２つの公開公報に開示された熱可
塑性樹脂の射出成形方法と異なり、注入された皮膜原料
によってキャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可動
金型部が型開き方向に移動するように、キャビティ内の
樹脂とキャビティの金型面の間に所定量の皮膜原料を注
入する。即ち、かかる皮膜原料の所定量は、もしも、皮
膜原料の注入前に、キャビティ内の樹脂とキャビティの
金型面との間に空間が形成されていた場合にあっても、
かかる空間の体積よりも大きな体積である。即ち、皮膜
原料オーバーショット法を採用している。そして、離型
前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態と
なるように型内圧は保持される。従って、注入後の皮膜
原料に常に外部（キャビティの金型面）より圧力が加わ
っている。その結果、皮膜表面の光沢性が低下したり、
熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性が低下したり、皮膜
が不均一になるという問題を確実に回避することができ
る。

【００９０】

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき、本
発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法を図面を参照して説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

【００９１】（実施例１）先ず、本発明の熱可塑性樹脂
の射出成形方法の実施に適した射出成形装置全体の概要
を、図１２を参照して説明する。射出成形装置は、熱可
塑性樹脂供給用スクリュー１０を内部に有する射出シリ
ンダー１２、固定プラテン２０、可動プラテン２４、タ
イバー３４、型締め用油圧シリンダー３０、油圧ピスト
ン３２から構成されている。可動プラテン２４は、型締
め用油圧シリンダー３０内の油圧ピストン３２の作動に
よってタイバー３４上を平行移動できる。

【００９２】成形用の金型は固定金型部２２と可動金型
部２６から構成されている。固定金型部２２は固定プラ
テン２０に取り付けられており、可動金型部２６は可動
プラテン２４に取り付けられている。固定金型部２２に
は皮膜原料注入部２８が設けられている。図１２の右手
方向への可動プラテン２４の移動によって可動金型部２
６が固定金型部２２と係合し、金型が型締めされ、キャ
ビティ５０が形成される。型締め力は型締め用油圧シリ
ンダー３０によって制御される。また、図１２の左手方
向への可動プラテン２４の移動によって可動金型部２６
が固定金型部２２との係合を解かれ、金型は離型され
る。

【００９３】皮膜原料注入装置は、皮膜原料供給部６
０、油圧シリンダー６２、油圧シリンダー６２に取り付
けられたシャットオフピン６４から構成されている。シ
ャットオフピン６４の位置によって、皮膜原料注入部２
８を開閉する。図１２においては、シャットオフピン６
４によって皮膜原料注入部２８は閉じられている。ポン
プ７０によって皮膜原料タンク７２から皮膜原料８０が
耐圧配管７４を経由して皮膜原料供給部６０に送られ
る。更に、皮膜原料８０は油圧シリンダー６２によって
シャットオフピン６４が後退した際、皮膜原料注入部２
８に流れ込み、シャットオフピン６４の前進運動によっ
て、皮膜原料注入部２８を通って、キャビティ内の樹脂
とキャビティの金型面の間に注入される。これによっ
て、高精度で計量された所定量の皮膜原料を注入するこ
とができる。

【００９４】このような皮膜原料注入システムにおいて
は、皮膜原料供給部６０、油圧シリンダー６２、シャッ
トオフピン６４等から構成されている皮膜原料注入機構
が、皮膜原料の計量・注入機構を兼ねている。しかしな
がら、本発明における皮膜原料注入システムはこのよう
な機構に限定されるものではない。例えば耐圧配管７４
の途中に計量・注入シリンダーを設け、計量・注入機構
とシャットオフピン開閉機構とを分けることもできる。
尚、以下の実施例にて説明する射出成形装置においても
同様のシステムとすることができる。

【００９５】実施例１は、本発明の第１の態様に関す
る。即ち、キャビティ内に射出された樹脂によって生成
された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²と等しい状態で皮膜
原料を注入する。言い換えれば、皮膜原料の注入前に、
キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間
が形成されており、この空間内に皮膜原料を注入する。
実施例１においては、熱可塑性樹脂は、非強化の非晶性
樹脂アロイ材から成る。

【００９６】実施例１においては、溶融樹脂をキャビテ
ィ内に射出した後、保圧操作を行う。そして、その後、
皮膜原料の注入前に、金型の型締め力を溶融樹脂の射出
時における型締め力よりも減少させる。即ち、実施例１
においては、低圧型締め操作を採用した。より具体的に
は、溶融樹脂の射出時における型締め力Ｆ₁₀を約１００
トンｆ、低減された型締め力Ｆ₁₁を約５トンｆとした。
即ち、Ｆ₁₁／Ｆ₁₀≒０．０５である。

【００９７】実施例１においては、キャビティ５０内の
溶融樹脂４０が冷却・固化する際の樹脂の体積収縮作用
によって、キャビティ内に射出された樹脂によって生成
された型内圧（樹脂に起因した型内圧）Ｐが０ｋｇｆ／
ｃｍ²と等しい状態で皮膜原料を注入することが可能と
なる。言い換えれば、キャビティ５０内の樹脂４０Ａと
キャビティ５０の金型面との間に空間（隙間）５２が確
実に形成される（図１３の（Ｂ）参照）。即ち、Ｐ_comp
の値を確実に０ｋｇｆ／ｃｍ²にすることができる。し
かも、型締め力の低減によって、高圧型締め操作の場合
よりも、空間５２の体積を増加させることができる。そ
して、かかる空間５２に、空間の体積よりも若干多量に
計量された皮膜原料８０を確実に且つ均一に注入（皮膜
原料オーバーショット）することができる。

【００９８】即ち、型締め力を低減させた直後の型内圧
をＰ₁₁、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度
をＴ₁₁とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂
の温度をＴ₁₂、大気圧をＰ₀とし、（圧力Ｐ₁₁，温度Ｔ
₁₁）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ₁₁、（圧力
Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ₁₂
としたとき、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₁である熱可塑性樹脂を用いた。

【００９９】以下、図１３〜図１６を参照して、実施例
１の熱可塑性樹脂の射出成形方法を詳しく説明する。
尚、図１３〜図１６においては、固定プラテン２０、型
締め用油圧シリンダー３０、油圧ピストン３２、タイバ
ー３４の図示は省略した。実施例１における樹脂に起因
した型内圧の経時変化、及び皮膜原料の注入によって生
成した型内圧（以下、皮膜原料に起因した型内圧とも呼
ぶ）の経時変化、及び固定金型部を基準とした可動金型
部の変位量を図１８に示す。

【０１００】尚、以下の実施例においては、東芝機械株
式会社製ＩＳ１００射出成形装置を用いて、金型の型締
め力を約１００トンｆとして金型の型締めを行い、溶融
樹脂の射出成形を行った。キャビティ形状は、縦約１０
０ｍｍ×横約３０ｍｍ×深さ約１０ｍｍ、肉厚２ｍｍの
略箱型である。尚、キャビティ形状はこのような形状に
限定されず、所望に応じて任意の形状とすることができ
る。ゲート部１４の構造は、ダイレクトゲート構造とし
た。尚、金型は、固定金型部２２と可動金型部２６を若
干離間させてもキャビティが保持される印篭構造となっ
ているが、図では印篭構造の図示は省略した。尚、印篭
構造の詳細については、後に、図２３を参照して説明す
る。

【０１０１】実施例１において使用した原料は、以下の
とおりである。 成形用の熱可塑性樹脂：ポリカーボネート／ポリエチレ
ンテレフタレートアロイ樹脂（三菱エンジニアリングプ
ラスチックス株式会社製：ユーピロンＭＢ２１１２） 形成すべき皮膜：塗料皮膜 皮膜原料 ウレタンアクリレートオリゴマー ：１２重量部 エポキシアクリレートオリゴマー ：２０重量部 トリプロピレングリコールジアクリレート：２０重量部 ステアリン酸亜鉛 ：０．５重量部 ８％オクチル酸コバルト ：０．５重量部 酸化チタン ：１０重量部 タルク ：１５重量部 炭酸カルシウム ：２０重量部 ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート：２重量部

【０１０２】また、射出成形条件を、以下のとおりとし
た。 金型温度 ： １３０゜Ｃ 溶融樹脂の温度： ２９０゜Ｃ 射出圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 尚、金型温度はキャビティ５０の金型面における温度で
あり、溶融樹脂の温度は射出シリンダー１２内における
溶融樹脂の温度であり、射出圧力の値は熱可塑性樹脂供
給用スクリュー１０に加える圧力の値とした。以下の実
施例においても同様である。

【０１０３】先ず、図１３の（Ａ）に模式的に示すよう
に、熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂４０を、射出シリン
ダー１２からゲート部１４を経由してキャビティ５０に
射出し、キャビティ５０内を溶融樹脂４０で充填する。
尚、キャビティ５０は、固定金型部２２と可動金型部２
６とが高圧にて型締めされる（実施例１ではＦ₁₀＝約１
００トンｆ）ことによって形成されている。この場合、
皮膜原料注入装置の油圧シリンダー６２を前進させてお
き、シャットオフピン６４の先端で皮膜原料注入部２８
を閉じておく。これによって、皮膜原料供給部６０とキ
ャビティ５０とは連通せず、皮膜原料８０がキャビティ
５０内に流入することはないし、溶融樹脂４０が皮膜原
料供給部６０に流入することもない。

【０１０４】溶融樹脂の射出完了直後から、熱可塑性樹
脂供給用スクリュー１０を用いて、キャビティ５０内の
樹脂４０Ａに圧力を加えた。尚、キャビティ５０内の樹
脂４０Ａに圧力を加えるこの操作は保圧操作であり、こ
の圧力は保圧圧力である。保圧操作の条件を、以下のと
おりとした。 保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧時間（期間）： １０秒 保圧圧力の値は熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０に加
えられた圧力の値であり、保圧時間はほぼゲートシール
時間と同一であった。尚、射出成形品にひけやボイドが
発生することを防止し、しかも形成される形状の射出成
形品へのキャビティ５０の金型面の転写性を良くするた
めに、保圧操作を実行する。

【０１０５】保圧操作を終了した後、型締め用油圧シリ
ンダー３０を操作して金型の型締め力を低減させた。型
締め力の低減条件を以下のとおりとした。 低減後の型締め力（Ｆ₁₁）：約５トンｆ 低減開始時間 ：保圧終了より５０秒後

【０１０６】実施例１で使用した成形用の熱可塑性樹脂
の体積収縮率は大きい（Ｖ₁₂≦Ｖ₁₁）。その結果、樹脂
に起因した型内圧を０ｋｇｆ／ｃｍ²まで低減させるこ
とができ、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ
５０の金型面との間に塗膜を形成するに十分なる大きな
空間５２が形成された。この状態を、図１３の（Ｂ）に
模式的に示す。尚、皮膜原料の注入直前における空間５
２の体積ｖ_spaceは、 ｖ_space＝ｖ_C0＋Δｖ_C2−ｖ_R2 である。言い換えれば、 （型内圧）×（成形品投影面積） ＝（Ｐ_I−Ｐ_loss＋Ｐ_comp）×（成形品投影面積） において、Ｐ_I、Ｐ_loss、Ｐ_compの全てを０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²とすることができる。ここで、樹脂４０Ａは、通
常、可動金型部２６側に収縮するため、型締め力の低減
と相まって、固定金型部２２側のキャビティ部分と樹脂
４０Ａとの間に空間５２が形成される。

【０１０７】その後、皮膜原料注入装置の油圧シリンダ
ー６２を後退させることによって、シャットオフピン６
４の先端を後退させて、皮膜原料注入部２８を開く。こ
れによって、皮膜原料供給部６０と空間５２とは連通す
る。併せて、ポンプ７０を介して皮膜原料８０を皮膜原
料供給部６０に供給する。これによって、皮膜原料注入
部２８まで皮膜原料は充填されるが、空間５２の厚さは
皮膜原料注入部２８の流路幅と比較して非常に小さく、
皮膜原料の粘度が十分には低くないこともあって、この
時点では皮膜原料８０が空間５２を満たすまでには至ら
ない（図１４の（Ａ）参照）。

【０１０８】その後、皮膜原料注入装置の油圧シリンダ
ー６２を前進させることによって、シャットオフピン６
４の先端を前進させる。皮膜原料注入直前の状態を図１
４の（Ｂ）に示す。シャットオフピン６４の先端が更に
前進することによって、キャビティ５０内の樹脂４０Ａ
とキャビティ５０の金型面との間の空間５２に皮膜原料
８０が注入される（図１５の（Ａ）参照）。皮膜原料の
注入開始を保圧期間の終了後５４秒とした。このとき皮
膜原料８０は、キャビティ５０内の樹脂４０Ａを圧縮し
つつ注入されるか、あるいは可動金型部２６を固定金型
部２２から若干離間させつつ注入されるか、あるいはそ
の双方の作用を生じさせつつ注入される。即ち、 ｖ_F0＝ｖ_C0＋Δｖ_C3＋Δｖ_R3−ｖ_R2 の関係を満足する所定量の皮膜原料を注入する。具体的
には、０．４７ｃｍ³の皮膜原料を注入した。尚、どの
ような状態で皮膜原料８０がキャビティ５０内の樹脂４
０Ａとキャビティ５０の金型面との間の空間（隙間）５
２に注入されるかは、皮膜原料の注入圧力、型締め力、
樹脂４０Ａの柔軟度に依存する。また、低圧型締め操作
を行っているが故に、Δｖ_C3の値を大きくすることが可
能になり、厚い皮膜を射出成形品の表面に均一に形成す
ることが可能になる。

【０１０９】皮膜原料の注入条件を以下のとおりとし
た。 皮膜原料の注入圧力（ｐ_inj） ：約１５ｋｇｆ／ｃｍ
²−Ｇ 皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ² 皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧
（ｐ_peak）：１５ｋｇｆ／ｃｍ²

【０１１０】皮膜原料を注入しているときのシャットオ
フピン６４に加わる油圧圧力の変化を図１７に模式的に
示す。図１３の（Ｂ）に示した状態（時刻ｔ₀）におい
ては、溶融樹脂４０の射出圧力によってシャットオフピ
ン６４が後退しないように、高圧が油圧シリンダー６２
によってシャットオフピン６４に加えられている。その
後、シャットオフピン６４に加える圧力を０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²−Ｇとし、更にシャットオフピン６４に後退方向の
圧力を加えることによって、図１４の（Ａ）に示すよう
に、シャットオフピン６４は後退する（時刻ｔ₁〜
ｔ₂）。

【０１１１】図１４の（Ａ）に示した状態（時刻ｔ₂）
からシャットオフピン６４が前進を開始し、時刻ｔ₃に
おいてシャットオフピン６４が図１４の（Ｂ）に示した
状態なった後、皮膜原料の注入が開始される。皮膜原料
の注入圧力（ｐ_inj）は、型内圧Ｐと、皮膜原料の流動
抵抗値との合計に等しい。シャットオフピン６４の前進
が相当進行し、皮膜原料の空間体積相当量が注入される
と、皮膜原料を注入し難くなる（図１５の（Ａ）参
照）。尚、この状態で皮膜原料の注入を停止する方法が
皮膜原料フルショット法に相当する。更に皮膜原料の注
入を続ける結果、皮膜原料を注入するために必要とされ
るシャットオフピン６４に加えるべき圧力は上昇する。
そして、図１７の時刻ｔ₄において、シャットオフピン
６４は前進端に到達し、シャットオフピン６４の先端で
皮膜原料注入部２８が閉じられる（図１５の（Ｂ）参
照）。こうして、空間５２の体積よりも大きな体積の皮
膜原料が空間５２内に注入される（皮膜原料オーバーシ
ョット法）。尚、実施例１では、シャットオフピン６４
に加わる油圧圧力の変化からは、皮膜原料の注入圧力値
（ｐ_inj）を確認できなかった。皮膜原料の注入が終了
し、皮膜原料供給部６０とキャビティ５０とは連通しな
くなる。尚、シャットオフピン６４が後退しないよう
に、その後もシャットオフピン６４に油圧シリンダー６
２によって圧力を加え続ける。皮膜原料の注入が完了し
た時点では、皮膜原料に起因した型内圧が発生してい
る。

【０１１２】尚、皮膜原料の注入完了後、金型の型締め
力は低下させたまま保持してもよいし、皮膜を破損しな
い程度にまで再加圧してもよい。

【０１１３】次いで、完全にあるいは離型作業に支障が
ない程度に皮膜原料８０を固化させて、キャビティ５０
内の樹脂４０Ａの表面に皮膜８２を形成する（図１６参
照）。固化の時間を１２０秒間とした。尚、この時間は
射出成形された樹脂の冷却時間でもある。次いで、型締
め用油圧シリンダー３０を後退させて、これまで加えて
いた型締め力を解除して、離型を行う。最後に、金型か
ら射出成形品を取り出す。

【０１１４】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出
成形品を得た。皮膜８２の厚さは、箱型の射出成形品の
底部で平均８０μｍであった。

【０１１５】実施例１における樹脂に起因した型内圧の
経時変化、及び皮膜原料に起因した型内圧の経時変化を
図１８に実線で示す。また、固定金型部を基準とした可
動金型部の変位量を図１８に点線で示す。

【０１１６】実施例１においては、皮膜原料に起因した
型内圧のピーク圧ｐ_peakは１５ｋｇｆ／ｃｍ²であり、
離型直前の皮膜原料に起因した型内圧ｐ’は５ｋｇｆ／
ｃｍ²であった。尚、このように、離型直前の型内圧
ｐ’が０ｋｇｆ／ｃｍ²ではない高い値に保持される理
由は、体積収縮した皮膜の体積が、未だ、空間５２の体
積より大きいことにある。即ち、 ｖ_C0＋Δｖ_C4＝ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ_F5 の関係を満足するように、キャビティ内の樹脂とキャビ
ティの金型面の間に所定量（体積：ｖ_F0）の皮膜原料を
注入することによって、離型前における型内圧が０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²よりも高い状態となるように型内圧を保持す
ることができる。

【０１１７】このように、皮膜原料に起因した離型直前
の型内圧ｐ’を０ｋｇｆ／ｃｍ²ではない高い値に保持
することによって、皮膜は常にキャビティ５０の金型面
にて加圧される。その結果、射出成形品の表面に形成さ
れる皮膜に、高い均一性、光沢性、密着性を付与するこ
とができる。尚、図１８においては、グラフの縦軸の縮
尺の関係から、キャビティ内の樹脂が十分冷却・固化し
たときの型内圧の値が恰も０ｋｇｆ／ｃｍ²にように見
えるが、実際には、０ｋｇｆ／ｃｍ²ではない型内圧が
存在する。

【０１１８】図１８に示すように、溶融樹脂のキャビテ
ィ内への射出時、金型開閉方向のキャビティの距離（厚
さ）は若干増加する。この変位量はΔｖ_C0に相当する。
溶融樹脂の射出完了後、変位量は０ｍｍとなる。低圧型
締め操作を行うことによって、金型開閉方向のキャビテ
ィの距離（厚さ）は若干増加する。この変位量はΔｖ_C1
に相当する。皮膜原料を注入することによって、金型開
閉方向のキャビティの距離（厚さ）は更に若干増加す
る。この変位量はΔｖ_C3に相当する。皮膜原料の注入
後、皮膜原料の体積収縮によって、変位量は０ｍｍに近
づく。しかしながら、皮膜原料に起因した型内圧が０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²ではないが故に、この変位量は０ｍｍとは
ならない。

【０１１９】実施例１にて使用したポリカーボネート／
ポリエチレンテレフタレートアロイ樹脂（ユーピロンＭ
Ｂ２１１２）のＰＶＴ図を図１９に示す。尚、図１９
中、（Ａ）は圧力１ｋｇｆ／ｃｍ²（大気圧）のときの
樹脂温度と比容積の関係を示し、（Ｂ）は同じく３００
ｋｇｆ／ｃｍ²、（Ｃ）は５００ｋｇｆ／ｃｍ²、（Ｄ）
は７００ｋｇｆ／ｃｍ²、（Ｅ）は１０００ｋｇｆ／ｃ
ｍ²のときの樹脂温度と比容積の関係を示す。

【０１２０】溶融樹脂のキャビティ内への保圧圧力（Ｐ
₁₀に相当する）は約５００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇであり、
かかる樹脂の温度（Ｔ₁₀に相当する）は２９０゜Ｃであ
る。従って、（圧力Ｐ₁₀＝５００ｋｇｆ／ｃｍ²，温度
Ｔ₁₀＝２９０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ₁₀
は約０．９ｃｍ³／ｇである。一方、金型の型締め力を
減少させる直前の型内圧は既に大気圧と等しかったの
で、金型の型締め力を減少させた直後の型内圧Ｐ₁₁も０
ｋｇｆ／ｃｍ²、かかる時点におけるキャビティ内の樹
脂の温度Ｔ₁₁は１４０゜Ｃであった。それ故、（圧力Ｐ
₁₁，温度Ｔ₁₁）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ₁₁は約
０．８６ｃｍ³／ｇであった。更には、皮膜原料の注入
直前のキャビティ内の樹脂の温度Ｔ₁₂は１４０゜Ｃであ
り、（大気圧Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）における熱可塑性樹脂の
比容積Ｖ₁₂は約０．８６ｃｍ³／ｇであった。従って、
Ｖ₁₂≦Ｖ₁₁を満足していた。

【０１２１】即ち、温度Ｔ₁₀（２９０゜Ｃ）から或る温
度（図１９では約２２０゜Ｃ）までは等比容積Ｖ₁₀のま
まキャビティ内の樹脂は冷却される。次いで、図１９に
おいては、約２２０゜Ｃから約１４０゜Ｃまで、線Ａに
沿って、今度は比容積が小さくなるように、キャビティ
内の樹脂は変化する。温度が約１４０゜Ｃ（Ｔ₁₁）の時
点で低圧型締め操作が行われ、キャビティの体積はΔｖ
_C1だけ増加するが、キャビティ内の樹脂に起因する型内
圧は既に大気圧Ｐ₀と等しくなっているので、ＰＶＴ図
上には変化が現れない。また、低圧型締め操作から皮膜
原料の注入までに短時間（４秒）しか経過していないた
め、皮膜原料注入直前の樹脂の温度Ｔ₁₂はＴ₁₁とほぼ等
しい。この結果、ｋ₂（Ｖ₁₁−Ｖ₁₂）、及び低圧型締め
操作に起因するキャビティの体積増加分Δｖ_C1の和に相
当する体積変化が、キャビティの金型面とキャビティ内
の樹脂との間に形成される空間５２に相当する。このよ
うに、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₁なる熱可塑性樹脂を使用し、低圧型締
め操作を行うことによって、キャビティの金型面とキャ
ビティ内の樹脂との間に空間を確実に形成することがで
きる。

【０１２２】（実施例２）実施例２においても、実施例
１と基本的に同様の工程で射出成形品を作製した。実施
例２が実施例１と相違する点は、樹脂の冷却条件、皮膜
原料の注入条件等の各種条件である。即ち、実施例２に
おいても、キャビティ５０への溶融樹脂の射出後、保圧
操作を行い、一定の冷却時間をおき、金型の型締め力を
低下させた後、皮膜原料を注入した。

【０１２３】実施例２において使用した成形用の熱可塑
性樹脂原料及び皮膜原料は、実施例１と同様とした。ま
た、射出成形条件、保圧操作条件も実施例１と同様であ
り、以下のとおりとした。 射出成形条件 金型温度 ： １３０゜Ｃ 溶融樹脂の温度： ２９０゜Ｃ 射出圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧操作条件 保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧時間 ： １０秒

【０１２４】実施例２では保圧操作終了後、２０秒間冷
却時間をおいた後、型締め力を約５トンｆにまで低下さ
せ、０．３ｃｍ³の皮膜原料を注入した。皮膜形成条
件、皮膜原料注入後の冷却条件、皮膜固化条件は以下の
通りである。 皮膜形成条件 皮膜原料の注入開始：保圧期間の終了後２４秒 皮膜原料の注入圧力（ｐ_inj）：約２０ｋｇｆ／ｃｍ²−
Ｇ 皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ² 皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧
（ｐ_peak）：２０ｋｇｆ／ｃｍ² 皮膜固化条件 固化時間 ： １２０秒 尚、この固化時間は射出成形された樹脂の冷却時間でも
ある。

【０１２５】金型の型締め力は低下させたまま保持して
もよいし、皮膜を破損しない程度にまで再加圧しても構
わない。

【０１２６】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出
成形品を得た。実施例１と比較して、溶融樹脂の射出完
了から皮膜原料の注入までの時間を短くしたため、比容
積の減少率が実施例１と比較して小さく、形成された空
間５２は、実施例１において形成された空間よりも小さ
かった。それ故、実施例１と比較して、注入した皮膜原
料の量（体積）が少ないにも拘わらず、皮膜原料の注入
ピーク圧力が若干高くなった。尚、皮膜８２の厚さは、
箱型の射出成形品の底部で平均５０μｍであった。

【０１２７】実施例２における樹脂に起因した型内圧の
経時変化、及び皮膜原料の注入に起因した型内圧の経時
変化を図２０に示す。図２０においては、グラフの縦軸
の縮尺の関係から、キャビティ内の樹脂が十分冷却・固
化したときの型内圧の値が恰も０ｋｇｆ／ｃｍ²によう
に見えるが、実際には、０ｋｇｆ／ｃｍ²ではない型内
圧が存在する。具体的には、実施例２においては、皮膜
原料に起因した型内圧のピーク圧ｐ_peakは２０ｋｇｆ／
ｃｍ²であり、皮膜原料に起因した離型直前の型内圧
ｐ’は５ｋｇｆ／ｃｍ²であった。

【０１２８】（実施例３）実施例３も、本発明の第１の
態様に関する。実施例３においては、溶融樹脂の射出開
始から離型までの間、金型の型締め力を一定に保持す
る。即ち、実施例３においては、高圧型締め操作を採用
した。より具体的には、溶融樹脂の射出開始から離型ま
での間、金型の型締め力を約１００トンｆに保持した。
尚、キャビティの形状及び寸法は、実施例１と同様であ
る。

【０１２９】実施例３においては、皮膜原料注入直前の
キャビティ内の樹脂が冷却することによって生じる樹脂
の体積収縮作用に起因して、キャビティ内に射出された
樹脂によって生成された型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²に
低下する。実施例３においては、保圧操作によるキャビ
ティ内の樹脂の重量増加が完了した時点における型内圧
をＰ₁₀、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度
をＴ₁₀とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂
の温度をＴ₁₂、大気圧をＰ₀とし、（圧力Ｐ₁₀，温度Ｔ
₁₀）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ₁₀、（圧力
Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ₁₂
としたとき、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₀である熱可塑性樹脂を用いた。
これによって、 ｖ_space＝ｖ_C0−ｖ_R2≧０ を満足することができ、キャビティ５０内の樹脂４０Ａ
とキャビティ５０の金型面との間に空間５２が確実に形
成される。即ち、Ｐ_compの値を確実に０ｋｇｆ／ｃｍ²
にすることができ、キャビティ内の樹脂によって生成し
た型内圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²まで低下する。

【０１３０】実施例３においては成形用の熱可塑性樹脂
原料として、以下の原料を使用した。また、射出成形条
件、保圧操作条件を、以下のとおりとした。尚、使用し
た皮膜原料は、実施例１と同様とした。また、図１２に
示したと同様の射出成形装置を使用した。 成形用の熱可塑性樹脂：ポリアミドＭＸＤ６（三菱エン
ジニアリングプラスチックス株式会社製：レニー１０２
２） 射出成形条件 金型温度 ： １３０゜Ｃ 溶融樹脂の温度： ２７０゜Ｃ 射出圧力 ： ７００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧操作条件 保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧時間 ： ２．５秒

【０１３１】実施例３における保圧圧力の値は通常の値
であるが、保圧時間は、通常の保圧時間と比較して短
い。尚、通常の保圧時間は９秒程度で、この時間はほぼ
ゲートシール時間に等しい。従って、保圧操作による溶
融樹脂の重量増加は、通常の保圧操作による溶融樹脂の
重量増加よりも少ない。その結果、ｖ_R2の値が、通常の
保圧操作で得られた値よりも小さくなり、キャビティ５
０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面との間に空
間５２が一層形成され易くなる。

【０１３２】実施例３では保圧操作終了後、５０秒間冷
却時間をおいた後、型締め力を１００トンｆに保持した
まま、皮膜原料を注入した。皮膜形成条件、皮膜原料注
入後の冷却条件、皮膜固化条件は以下の通りである。 皮膜形成条件 皮膜原料の注入開始：保圧期間の終了後５０秒 皮膜原料の注入圧力（ｐ_inj）：約１５０ｋｇｆ／ｃｍ²
−Ｇ 皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧
（ｐ_peak）：１５０ｋｇｆ／ｃｍ² 皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ² 注入量：０．５５ｃｍ³ 皮膜固化条件 固化時間 ： １２０秒 尚、この固化時間は射出成形された樹脂の冷却時間でも
ある。

【０１３３】離型直前における型内圧ｐ’は４０ｋｇｆ
／ｃｍ²であった。これは、 ｖ_C0＋Δｖ_C4＝ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ_F5 の関係を満足するように、キャビティ内の樹脂とキャビ
ティの金型面の間に所定量（体積：ｖ_F0）の皮膜原料を
注入したためである。

【０１３４】図２１に、実施例３における、樹脂に起因
した型内圧の経時変化、及び皮膜原料に起因した型内圧
の経時変化を示す。尚、固定金型部に対する可動金型部
の相対的な位置は、溶融樹脂の射出から離型までの間、
ほぼ一定であった。

【０１３５】実施例３にて用いた熱可塑性樹脂のＰＶＴ
図を図２２に示す。尚、図２２中、（Ａ）は圧力１ｋｇ
ｆ／ｃｍ²（大気圧）のときの樹脂温度と比容積の関係
を示し、（Ｂ）は同じく５１０ｋｇｆ／ｃｍ²、（Ｃ）
は７００ｋｇｆ／ｃｍ²、（Ｄ）は１０２０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²、（Ｅ）は１５３０ｋｇｆ／ｃｍ²のときの樹脂温度
と比容積の関係を示す。保圧圧力（Ｐ₁₀に相当する）は
５００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇであり、保圧工程におけるキ
ャビティ内の樹脂の温度（Ｔ₁₀に相当する）は２７０゜
Ｃである。従って、図２２からも明らかなように、（圧
力Ｐ₁₀＝５００ｋｇｆ／ｃｍ²，温度Ｔ₁₀＝２７０゜
Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ₁₀は、約０．６５
ｃｍ³／ｇである。温度Ｔ₁₀（２７０゜Ｃ）から或る温
度（図２２では約２３５゜Ｃ）までは等比容積Ｖ₁₀のま
まキャビティ内の樹脂は冷却される。次いで、図２２に
おいては、約２３５゜Ｃから約１４０゜Ｃまで、線Ａに
沿って、今度は比容積が小さくなるように、キャビティ
内の樹脂は変化する。温度が約１４０゜Ｃ（Ｔ₁₁）の時
点で皮膜原料の注入が行われる。皮膜原料の注入直前の
樹脂に起因した型内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ²であり、皮膜
原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度Ｔ₁₂は約１
４０゜Ｃである。従って、（型内圧Ｐ₀＝大気圧，温度
Ｔ₁₂＝１４０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ₁₂
は０．６２３ｃｍ³／ｇである。即ち、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₀を満
足している。

【０１３６】実施例３においては、高圧型締め操作にお
いて、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₀の関係を満足する熱可塑性樹脂を使用
し、更には、好ましくは保圧時間を短くすることによっ
て、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の
金型面との間に空間５２（体積：ｖ_space＝ｖ_C0−
ｖ_R2）を形成することができ、塗料皮膜から成る平均厚
さ１００μｍの皮膜８２が射出成形品の表側の表面の略
全面に亙って形成された射出成形品を得た。

【０１３７】（実施例４）実施例４も、本発明の第１の
態様に関する。実施例４においては、キャビティ５０内
への溶融樹脂の射出完了後、皮膜原料の注入前に、金型
の型締め力を０とし、次いで、固定金型部２２と可動金
型部２６とでキャビティ５０を形成した状態で可動金型
部２６を固定金型部２２から離間する工程を含む。実施
例４の熱可塑性樹脂の射出成形方法の実施に適した射出
成形装置全体の概要を、図２３を参照して説明する。

【０１３８】実施例４の実施に適した射出成形装置にお
ける金型も、固定金型部２２と可動金型部２６から構成
されている。そして、固定金型部２２と可動金型部２６
は、固定金型部２２と可動金型部２６とでキャビティ５
０を形成した状態で可動金型部２６を固定金型部２２か
ら離間し得る構造を有している。即ち、可動金型部２６
を固定金型部２２から離間することによってキャビティ
５０の体積を増加させ得る構造となっている。

【０１３９】より具体的には、図２３に模式的に示すよ
うに、可動金型部２６を固定金型部２２に対して若干移
動させても閉じたキャビティ５０が形成されるように、
可動金型部２６と固定金型部２２の接触部分２６Ａ，２
２Ａが印篭構造となっている。尚、図２３には、可動金
型部２６が固定金型部２２から離間され、且つ、閉じた
キャビティ５０が形成された状態の金型を示す。射出成
形装置のその他の構造は、実施例１にて説明した射出成
形装置と同様とすることができるので、説明は省略す
る。尚、図２３においては、固定プラテン２０、型締め
用油圧シリンダー３０、油圧ピストン３２、タイバー３
４の図示は省略した。キャビティの形状及び寸法は、実
施例１と同様とした。

【０１４０】実施例４においては、溶融樹脂の射出時の
型締め力を約１００トンｆとし、皮膜原料の注入前に、
型締め用油圧シリンダー３０を動作させて、型締め力を
開放（０トンｆ）とした。これによって、金型開閉方向
のキャビティの距離（厚さ）は０．２ｍｍ程度増加し
た。更に、可動金型部２６を固定金型部２２から離間
し、キャビティ５０の金型開閉方向の厚さ（距離）を広
げた。固定金型部２２からの可動金型部２６の離間量を
０．１ｍｍとした。即ち、キャビティ５０の金型開閉方
向の厚さ（距離）は、溶融樹脂の射出時に比べて、０．
３ｍｍ増加した。

【０１４１】実施例４においては、可動金型部を固定金
型部から離間させた直後の型内圧をＰ’₁₁、かかる時点
におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ’₁₁とし、皮膜
原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度をＴ₁₂、大
気圧をＰ₀とし、（圧力Ｐ’_{1 1}，温度Ｔ’₁₁）における
熱可塑性樹脂の比容積をＶ’₁₁、（圧力Ｐ₀，温度
Ｔ₁₂）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ₁₂としたと
き、Ｖ₁₂≦Ｖ’₁₁である熱可塑性樹脂を用いた。

【０１４２】実施例４においては、使用した成形用の熱
可塑性樹脂及び皮膜原料は、実施例１と同様とした。ま
た、射出成形条件、保圧操作条件を、以下のとおりとし
た。 金型温度 ： １３０゜Ｃ 溶融樹脂の温度： ２９０゜Ｃ 射出圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧操作条件 保圧圧力 ： ５００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧時間 ： １０秒

【０１４３】実施例４では保圧操作終了後、５０秒経過
後、型締め用油圧シリンダー３０を作動させて、金型の
型締め力を０トンｆとし、更に、固定金型部２２と可動
金型部２６とでキャビティ５０を形成した状態で可動金
型部２６を固定金型部２２から離間した。そして、保圧
操作終了後、５４秒経過した後、形成された空間５２内
に皮膜原料８０を注入した。皮膜原料注入直前において
は、空間５２の体積は、 ｖ_space＝ｖ_C0＋Δｖ_C1−ｖ_R2 となっている。皮膜形成条件、皮膜原料注入後の冷却条
件、皮膜固化条件は以下の通りである。 皮膜形成条件 皮膜原料の注入開始：保圧期間の終了後５４秒 皮膜原料の注入完了直後の型内圧のピーク圧
（ｐ_peak）：２０ｋｇｆ／ｃｍ² 注入量 ： １．７ｃｍ³ 皮膜原料の注入前の型内圧（Ｐ）：０ｋｇｆ／ｃｍ² 皮膜固化条件 固化時間 ： １２０秒 尚、この固化時間は射出成形された樹脂の冷却時間でも
ある。

【０１４４】離型直前における型内圧ｐ’は５ｋｇｆ／
ｃｍ²であった。これは、 ｖ_C0＋Δｖ_C4＝ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ_F5 の関係を満足するように、キャビティ内の樹脂とキャビ
ティの金型面の間に所定量（体積：ｖ_F0）の皮膜原料を
注入したためである。また、保圧圧力（Ｐ₁₀に相当す
る）は５００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇであり、保圧工程にお
けるキャビティ内の樹脂の温度（Ｔ₁₀に相当する）は２
９０゜Ｃである。従って、図１９のＰＶＴ図から、（圧
力Ｐ₁₀＝５００ｋｇｆ／ｃｍ²，温度Ｔ₁₀＝２９０゜
Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積Ｖ₁₀は約０．９０ｃ
ｍ³／ｇである。一方、可動金型部を固定金型部から離
間させた直後の型内圧Ｐ’₁₁は、離間前に既に０ｋｇｆ
／ｃｍ²であり、かかる時点におけるキャビティ内の樹
脂の温度Ｔ’₁₁は１４０゜Ｃであった。また、皮膜原料
の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度Ｔ₁₂もほぼ１４
０゜Ｃであった。従って、（圧力Ｐ’₁₁＝０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²，温度Ｔ’₁₁＝１４０゜Ｃ）における熱可塑性樹脂
の比容積Ｖ’₁₁は約０．８６ｃｍ³／ｇであり、（圧力
Ｐ₀＝大気圧，温度Ｔ₁₂＝１４０゜Ｃ）における熱可塑
性樹脂の比容積Ｖ₁₂も約０．８６ｃｍ³／ｇであり、Ｖ
₁₂≦Ｖ’₁₁を満足していた。

【０１４５】実施例４においては、Ｖ₁₂≦Ｖ’₁₁の関係
を満足する熱可塑性樹脂を使用し、更には、可動金型部
離間操作を行うことによって、キャビティ５０内の樹脂
４０Ａとキャビティ５０の金型面との間に一層確実に空
間５２（体積：ｖ_space＝ｖ_{C 0}＋Δｖ_C1−ｖ_R2）を形成
することができ、塗料皮膜から成る皮膜８２が射出成形
品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出成形品
を得た。尚、皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部で
平均２６０μｍであった。

【０１４６】（実施例５）実施例５は、本発明の第２の
態様に関する。即ち、実施例５においては、キャビティ
５０内に射出された樹脂４０Ａによって生成された型内
圧Ｐが０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態で皮膜原料８０
を注入する。尚、実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方
法においては、金型を閉じ型締め力を保持した状態でキ
ャビティ５０内に溶融樹脂４０を射出した後、キャビテ
ィ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面との間
に空間（隙間）を形成することなく、キャビティ５０内
の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面との境界５４に
皮膜原料８０を注入する。即ち、実施例５においては、
溶融樹脂の射出開始から離型までの間、金型の型締め力
を一定に保持する、高圧型締め操作を採用した。尚、実
施例５の実施に適した射出成形装置は、実施例１にて説
明した射出成形装置と同様とすることができるので、そ
の説明は省略する。尚、キャビティ形状は、縦約１００
ｍｍ×横約３０ｍｍ×深さ約１０ｍｍ、肉厚４ｍｍの略
箱型としたが、キャビティ形状はこのような形状に限定
されず、所望に応じて任意の形状とすることができる。

【０１４７】実施例５においては、皮膜原料の注入直前
の樹脂に起因した型内圧をＰ₂₂、かかる時点におけるキ
ャビティ内の樹脂の温度をＴ₂₂、大気圧をＰ₀とし、
（圧力Ｐ₂₂，温度Ｔ₂₂）における熱可塑性樹脂の比容積
をＶ₂₂、（圧力Ｐ₀、温度Ｔ₂₂）における熱可塑性樹脂
の比容積をＶ₂としたとき、Ｖ₂＞Ｖ₂₂である熱可塑性樹
脂を用いた。

【０１４８】以下、図２４〜図２６を参照して、実施例
５の熱可塑性樹脂の射出成形方法を詳しく説明する。

【０１４９】実施例５において使用した成形用の熱可塑
性樹脂は実施例３と同様である。また、使用した皮膜原
料は、実施例１と同様とした。

【０１５０】射出成形条件を、以下のとおりとした。 金型温度 ： １３０゜Ｃ 溶融樹脂の温度： ２７０゜Ｃ 射出圧力 ： ７００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ

【０１５１】先ず、図２４の（Ａ）に模式的に示すよう
に、熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂４０を、射出シリン
ダー１２からゲート部１４を経由してキャビティ５０に
射出し、キャビティ５０内を溶融樹脂で充填する。尚、
キャビティ５０は、固定金型部２２と可動金型部２６と
が高圧にて型締めされる（実施例５では約１００トン
ｆ）ことによって形成されている。この場合、皮膜原料
注入装置の油圧シリンダー６２を前進させておき、シャ
ットオフピン６４の先端で皮膜原料注入部２８を閉じて
おく。これによって、皮膜原料供給部６０とキャビティ
５０とは連通せず、皮膜原料８０がキャビティ５０内に
流入することはない。

【０１５２】溶融樹脂の射出完了直後から、以下の条件
で保圧操作を行った。尚、この保圧操作の条件は、通常
の条件であり、保圧時間はゲートシール時間とほぼ同一
であった。 保圧圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧時間（期間）： ９秒

【０１５３】保圧期間の終了後、皮膜原料注入装置の油
圧シリンダー６２を後退させることによって、シャット
オフピン６４の先端を後退させて、皮膜原料注入部２８
を開く。併せて、ポンプ７０を介して皮膜原料８０を皮
膜原料供給部６０に供給する。これによって、皮膜原料
注入部２８まで皮膜原料は充填されるが、型内圧Ｐは０
ｋｇｆ／ｃｍ²より高いので、樹脂４０Ａとキャビティ
５０の金型面との間に空間が形成されず、皮膜原料供給
部６０とキャビティ５０とは連通していない。即ち、 ｖ_R2＞ｖ_C0 より具体的には、 ｖ_R2＝ｖ_C0＋Δｖ_C2 の関係を満たしている。従って、皮膜原料８０はこの段
階ではキャビティ５０側に流入しない。このときの様子
を図２４の（Ｂ）に模式的に示す。尚、本発明の第２の
態様においては、樹脂４０Ａに起因する型内圧Ｐが０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²よりも高いので、図２４の（Ｂ）の時点で
樹脂４０Ａが皮膜原料注入部２８に流入することを防止
する必要がある。そのためには、キャビティの金型面と
接する樹脂４０Ａの部分を或る程度硬化させておけばよ
い。具体的には、保圧期間の経過後、シャットオフピン
６４の後退までの時間を長くする方法、キャビティの金
型面と接触する樹脂の部分及びその近傍の樹脂は冷却さ
れ、硬化するが、かかる硬化が早い結晶性樹脂を使用す
る方法が挙げられる。

【０１５４】その後、皮膜原料注入装置の油圧シリンダ
ー６２を前進させることによって、シャットオフピン６
４の先端を前進させる。皮膜原料注入直前の状態を図２
５の（Ａ）に示す。シャットオフピン６４の先端が更に
前進することによって、キャビティ５０内の樹脂４０Ａ
とキャビティ５０の金型面との境界５４に皮膜原料８０
が注入される（図２５の（Ｂ）参照）。皮膜原料の注入
開始を保圧期間の終了後４秒とした。また、皮膜原料の
注入量を０．２ｃｍ³とした。

【０１５５】このとき皮膜原料８０は、キャビティ５０
内の樹脂４０Ａを圧縮しつつ注入されるか、あるいは可
動金型部２６を固定金型部２２から若干離間させつつ注
入されるか、あるいはその双方の作用を生じさせつつ注
入される。尚、どのような状態で皮膜原料８０がキャビ
ティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面との
境界５４に注入されるかは、皮膜原料の注入圧、型締め
力、樹脂４０Ａの柔軟度に依存する。図２５の（Ｂ）及
び図２６の（Ａ），（Ｂ）においては、樹脂４０Ａが皮
膜原料８０によって圧縮されている状態を拡大して模式
的に示した。この状態においては、 ｖ_F0＝Δｖ_C3＋Δｖ_R3 の関係を満足している。尚、金型は、固定金型部２２と
可動金型部２６を若干離間させてもキャビティが保持さ
れる印篭構造となっているが、図では印篭構造の図示は
省略した。

【０１５６】皮膜原料の注入条件を以下のとおりとし
た。 皮膜原料の注入圧力（ｐ_inj） ：５００ｋｇｆ／ｃｍ
²−Ｇ 皮膜原料の注入時の型内圧（Ｐ）：３００ｋｇｆ／ｃｍ
² 皮膜原料の注入直後の型内圧（Ｐ_peak）：５００ｋｇｆ
／ｃｍ²

【０１５７】皮膜原料を注入しているときのシャットオ
フピン６４に加わる油圧圧力の変化を図２７に模式的に
示す。図２４の（Ａ）に示した状態（時刻ｔ₀）におい
ては、溶融樹脂４０の射出圧力によってシャットオフピ
ン６４が後退しないように、高圧が油圧シリンダー６２
によってシャットオフピン６４に加えられている。その
後、シャットオフピン６４に加える圧力を０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²−Ｇとし、更にシャットオフピン６４に後退方向の
圧力を加えることによって、図２４の（Ｂ）に示すよう
に、シャットオフピン６４は後退する（時刻ｔ₁〜
ｔ₂）。

【０１５８】図２５の（Ａ）に示した状態（時刻ｔ₂）
から、図２５の（Ｂ）に示すように皮膜原料８０が皮膜
原料注入部２８を通りキャビティ５０内の樹脂４０Ａと
キャビティ５０の金型面との境界５４に注入される瞬間
（時刻ｔ₃）まで、シャットオフピン６４に加えられる
圧力は増加する。そして、期間ｔ₃〜ｔ₄の間、皮膜原料
８０はキャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０
の金型面との境界５４に注入され続ける。このときのシ
ャットオフピン６４に加わる圧力を、皮膜原料の注入圧
力（ｐ_inj）とした。皮膜原料の注入圧力（ｐ_inj）は、
型内圧Ｐと、皮膜原料の流動抵抗値との合計に等しい。
従って、一般に、ｐ_peak＞Ｐとなる。シャットオフピン
６４の前進が相当進行し、皮膜原料の相当量が注入され
ると、皮膜原料を注入し難くなる。その結果、皮膜原料
を注入するために必要とされるシャットオフピン６４に
加えるべき圧力は上昇する。そして、図２７の時刻ｔ₅
において、シャットオフピン６４は前進端に到達し、シ
ャットオフピン６４の先端で皮膜原料注入部２８が閉じ
られる（図２６の（Ａ）参照）。こうして、皮膜原料の
注入が終了し、皮膜原料供給部６０とキャビティ５０と
は連通しなくなる。尚、シャットオフピン６４が後退し
ないように、その後もシャットオフピン６４に油圧シリ
ンダー６２によって圧力を加え続ける。

【０１５９】次いで、完全にあるいは離型作業に支障が
ない程度に皮膜原料８０を固化させて、キャビティ５０
内の樹脂４０Ａの表面に皮膜８２を形成する（図２６の
（Ｂ）参照）。固化の時間を１２０秒間とした。尚、こ
の期間に射出成形された樹脂は冷却し続ける。次いで、
型締め用油圧シリンダー３０で油圧ピストン３２を後退
させて、これまで加えていた型締め力を解除して、離型
操作を行う。最後に、金型から射出成形品を取り出す。
尚、離型直前における型内圧Ｐ’の値は約３２０ｋｇｆ
／ｃｍ²であった。尚、使用した熱可塑性樹脂は、Ｖ₂＞
Ｖ₂₂の関係を満足しているので、ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ
_F5の関係を満たすことができる。

【０１６０】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の表側の表面略全面に亙って形成された射出成
形品を得た。皮膜８２の厚さは、箱型の射出成形品の底
部で平均３０μｍであった。

【０１６１】実施例５における型内圧の経時変化を図２
８に示す。皮膜原料の注入直前の型内圧Ｐは０ｋｇｆ／
ｃｍ²にまで低下してはいない。従って、樹脂は皮膜原
料の注入後もキャビティ５０の金型面を押し続け、型内
圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²まで低下することはない。言い換
えれば、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５
０の金型面との間に空間（隙間）が発生することはな
い。尚、固定金型部に対する可動金型部の相対的な位置
は、溶融樹脂の射出から離型までの間、ほぼ一定であっ
た。

【０１６２】皮膜原料注入直前における型内圧Ｐ₂₂は３
００ｋｇｆ／ｃｍ²、かかる時点におけるキャビティ内
の樹脂の温度Ｔ₂₂は２３５゜Ｃであった。実施例５にて
用いた熱可塑性樹脂のＰＶＴ図を図２９に示す。尚、図
２９のＰＶＴ図は図２２のＰＶＴ図と同一である。図２
９からも明らかなように、（圧力Ｐ₂₂＝３００ｋｇｆ／
ｃｍ²，温度Ｔ₂₂＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂
の比容積をＶ₂₂、（圧力Ｐ₀＝大気圧，温度Ｔ₂₂＝２３
５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ₂としたと
き、Ｖ₂₂＝０．６４３ｃｍ³／ｇ、Ｖ₂＝０．６５３ｃｍ
³／ｇである。即ち、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満足している。つま
り、 ｖ_C0＋Δｖ_C2＝ｖ_R2＜ｖ’_R5 の関係を満足している。それ故、皮膜原料注入直前の型
内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ²まで低下せず、かかる圧力がＰ
_compとして認識される。

【０１６３】（実施例６）実施例６も、本発明の第２の
態様に関する。実施例６が実施例５と相違する点は、金
型の型締め力を、皮膜原料８０の注入前に、溶融樹脂の
射出時における型締め力よりも減少させる点にある。即
ち、溶融樹脂の射出時の型締め力を約１００トンｆ（＝
Ｆ₂₀）とし、皮膜原料８０の注入前に、型締め力を約５
トンｆ（＝Ｆ₂₁）に下げた。即ち、Ｆ₂₁／Ｆ₂₀≒０．０
５である。尚、キャビティの形状及び寸法を、実施例５
と同様とした。

【０１６４】実施例６において使用した成形用の熱可塑
性樹脂原料及び皮膜原料は、実施例５と同様とした。ま
た、射出成形条件、保圧操作条件も実施例５と同様に、
以下のとおりとした。 射出成形条件 金型温度 ： １３０゜Ｃ 溶融樹脂の温度： ２７０゜Ｃ 射出圧力 ： ７００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧操作条件 保圧圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧期間 ： ９秒

【０１６５】実施例６においては、保圧期間の終了直
後、型締め用油圧シリンダー３０を操作して、型締め力
を約５トンｆまで低下させる。これによって、キャビテ
ィの体積は若干増加するが（ｖ_C0＋Δｖ_C1）、Ｖ₂＞Ｖ
₂₂を満足する熱可塑性樹脂を使用するので、未だ、 ｖ_C0＋Δｖ_C2＝ｖ_R2＜ｖ’_R5 の関係は保たれ、Ｐ_compの値は大きい。次いで、皮膜原
料注入装置の油圧シリンダー６２を後退させることによ
って、シャットオフピン６４の先端を後退させて、皮膜
原料注入部２８を開く。これによって、皮膜原料注入部
２８まで皮膜原料は充填されるが、型内圧Ｐが０ｋｇｆ
／ｃｍ²にまで低下していないので樹脂４０Ａとキャビ
ティ５０の金型面との間に空間（隙間）は形成されず、
皮膜原料供給部６０とキャビティ５０とは連通していな
い。従って、皮膜原料８０は、この段階ではキャビティ
５０側に流入しない。

【０１６６】型締め力を低下させ、次いで、シャットオ
フピン６４の前進によって、皮膜原料８０はキャビティ
５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面との境界
５４に注入される。ここで、 ｖ_F0＝Δｖ_C3＋Δｖ_R3 の関係を満足するが、実施例５と比較すると、低圧型締
め操作であるが故に、Δｖ_C3が大きくなり得る。従っ
て、実施例５よりも厚い皮膜を形成することが可能とな
る。尚、皮膜原料の注入開始を保圧期間の終了後４秒と
した。 皮膜形成条件 皮膜原料の注入圧力（ｐ_inj） ：２４０ｋｇｆ／ｃｍ
²−Ｇ 皮膜原料の注入時の型内圧（Ｐ）：１００ｋｇｆ／ｃｍ
² 皮膜原料の注入直後の型内圧（Ｐ_peak）：２４０ｋｇｆ
／ｃｍ² 注入量：０．３ｃｍ³ 皮膜固化条件 固化時間 ： １２０秒

【０１６７】尚、この皮膜の固化期間に、射出成形され
た樹脂は冷却され続ける。皮膜原料の注入完了後、金型
の型締め力を低下させたまま保持しておいてもよいし、
皮膜原料の注入によって樹脂表面に形成された皮膜を破
損しない程度まで型締め力を増加させてもよい。

【０１６８】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出
成形品を得た。皮膜８２の厚さは、箱型の射出成形品の
底部で平均５０μｍであった。

【０１６９】実施例６における型内圧の経時変化及び固
定金型部を基準とした可動金型部の変位量を、それぞれ
実線及び点線で図３０に示す。皮膜原料注入直前におけ
る型内圧Ｐ₂₂は１００ｋｇｆ／ｃｍ²、かかる時点にお
けるキャビティ内の樹脂の温度Ｔ₂₂は２３５゜Ｃであっ
た。実施例６にて用いた熱可塑性樹脂のＰＶＴ図を図３
１に示す。尚、図３１のＰＶＴ図は図２２のＰＶＴ図と
同一である。図３１からも明らかなように、（圧力Ｐ₂₂
＝１００ｋｇｆ／ｃｍ²，温度Ｔ₂₂＝２３５゜Ｃ）にお
ける熱可塑性樹脂の比容積をＶ₂₂、（圧力Ｐ₀＝大気
圧，温度Ｔ₂₂＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比
容積をＶ₂としたとき、Ｖ₂₂＝０．６４８ｃｍ³／ｇ、Ｖ
₂＝０．６５３ｃｍ³／ｇである。即ち、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満
足している。つまり、 ｖ_C0＋Δｖ_C2＝ｖ_R2＜ｖ’_R5 の関係を満足している。それ故、皮膜原料注入直前の型
内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ²まで低下せず、かかる圧力がＰ
_compとして認識される。言い換えれば、キャビティ５０
内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面との間に空間
（隙間）が発生することはない。

【０１７０】尚、離型直前における型内圧Ｐ’の値は約
１９０ｋｇｆ／ｃｍ²であった。即ち、離型直前におけ
る型内圧Ｐ’は０ｋｇｆ／ｃｍ²にまで低下してはいな
い。これは、 ｖ_C0＋Δｖ_C4＝ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ_F5 の関係を満足するように、キャビティ内の樹脂とキャビ
ティの金型面の間に所定量（体積：ｖ_F0）の皮膜原料を
注入したからである。従って、樹脂は皮膜原料の注入後
もキャビティ５０の金型面を押し続け、型内圧が０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²まで低下することはなかった。

【０１７１】（実施例７）実施例７も、本発明の第２の
態様に関する。実施例７が実施例５と相違する点は、金
型の型締め力を、皮膜原料８０の注入前に、溶融樹脂の
射出時における型締め力よりも減少させ、その後、固定
金型部２２と可動金型部２６とでキャビティ５０を形成
した状態で可動金型部２６を固定金型部２２から離間し
た後、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０
の金型面の境界５４に皮膜原料８０を注入する点にあ
る。実施例７においては、金型の型締め力を、溶融樹脂
の射出時の型締め力を約１００トンｆとし、皮膜原料８
０の注入前に、型締め力を開放（０トンｆ）とした。こ
れによって、金型開閉方向のキャビティの距離（厚さ）
は０．２ｍｍ程度増加した。更に、可動金型部２６を固
定金型部２２から０．１ｍｍ離間した。これによって、
キャビティ５０の金型開閉方向の厚さ（距離）は、溶融
樹脂の射出時に比べて、０．３ｍｍ増加した。固定金型
部２２に対する可動金型部２６の実施例７の熱可塑性樹
脂の射出成形方法の実施に適した射出成形装置の構造
は、図２３に示した射出成形装置と同様とすることがで
きる。尚、キャビティの形状及び寸法を、実施例５と同
様とした。

【０１７２】実施例７において使用した成形用の熱可塑
性樹脂原料及び皮膜原料は、実施例５と同様とした。ま
た、射出成形条件、保圧操作条件も実施例５と同様に、
以下のとおりとした。 射出成形条件 金型温度 ： １３０゜Ｃ 溶融樹脂の温度： ２７０゜Ｃ 射出圧力 ： ７００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧操作条件 保圧圧力 ： ８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ 保圧期間 ： ９秒

【０１７３】実施例７では保圧期間の終了直後、型締め
用油圧シリンダー３０を作動させて型締め力を解放し、
可動金型部２６を固定金型部２２から０．１ｍｍ離間さ
せた。これによって、金型開閉方向のキャビティの距離
（厚さ）が約０．３ｍｍ増加した。その後、皮膜原料注
入装置の油圧シリンダー６２を後退させることによっ
て、シャットオフピン６４の先端を後退させて、皮膜原
料注入部２８を開く。これによって、皮膜原料注入部２
８まで皮膜原料は充填されるが、キャビティ（体積：ｖ
_C0＋Δｖ_C2）は樹脂で完全に満たされており、型内圧０
ｋｇｆ／ｃｍ²にまで低下していないので、樹脂４０Ａ
とキャビティ５０の金型面の間に空間が形成されず、皮
膜原料供給部６０とキャビティ５０とは連通していな
い。従って皮膜原料８０は、この段階ではキャビティ５
０側に流入しない。

【０１７４】可動金型部２６を固定金型部２２から離間
させ、次いで、シャットオフピン６４の前進によって、
皮膜原料８０はキャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビ
ティ５０の金型面との境界５４に注入される。皮膜原料
の注入開始を保圧期間の終了後４秒とした。注入すべき
皮膜原料の体積は、ｖ_F0＝Δｖ_C3＋Δｖ_R3を満足すべき
量である。尚、実施例６と比較すると、可動金型離間操
作であるが故に、Δｖ_C3が大きくなる。従って、実施例
６よりも厚い皮膜を形成することが可能となる。 皮膜形成条件 皮膜原料の注入圧力（ｐ_inj） ：２００ｋｇｆ／ｃｍ
²−Ｇ 皮膜原料の注入時の型内圧（Ｐ）：５０ｋｇｆ／ｃｍ² 皮膜原料の注入直後の型内圧（Ｐ_peak）：２００ｋｇｆ
／ｃｍ² 注入量：０．６ｃｍ³ 皮膜固化条件 固化時間 ： １２０秒

【０１７５】尚、この皮膜の固化期間に、射出成形され
た樹脂は冷却され続ける。皮膜原料の注入完了後、金型
の型締め力を開放したまま保持しておいてもよいし、皮
膜原料の注入によって樹脂表面に形成された皮膜を破損
しない程度まで型締め力を増加させてもよい。

【０１７６】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の表側の表面の略全面に亙って形成された射出
成形品を得た。皮膜８２の厚さは、箱型の射出成形品の
底部で平均１００μｍであった。

【０１７７】実施例７における型内圧の経時変化及び固
定金型部を基準とした可動金型部の変位量を、それぞれ
実線及び点線で図３２に示す。皮膜原料注入直前におけ
る型内圧Ｐ₂₂は５０ｋｇｆ／ｃｍ²、かかる時点におけ
るキャビティ内の樹脂の温度Ｔ₂₂は２３５゜Ｃであっ
た。実施例７にて用いた熱可塑性樹脂のＰＶＴ図を図３
３に示す。尚、図３３のＰＶＴ図は図２２のＰＶＴ図と
同一である。図３３からも明らかなように、（圧力Ｐ₂₂
＝５０ｋｇｆ／ｃｍ²，温度Ｔ₂₂＝２３５゜Ｃ）におけ
る熱可塑性樹脂の比容積をＶ₂₂、（圧力Ｐ₀＝大気圧，
温度Ｔ₂₂＝２３５゜Ｃ）における熱可塑性樹脂の比容積
をＶ₂としたとき、Ｖ₂₂＝０．６５０ｃｍ³／ｇ、Ｖ₂＝
０．６５３ｃｍ³／ｇである。即ち、Ｖ₂＞Ｖ₂₂を満足し
ている。つまり、 ｖ_C0＋Δｖ_C2＝ｖ_R2＜ｖ’_R5 の関係を満足している。それ故、皮膜原料注入直前の型
内圧は０ｋｇｆ／ｃｍ²まで低下せず、かかる圧力がＰ
_compとして認識される。言い換えれば、キャビティ５０
内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面との間に空間
（隙間）が発生することはない。

【０１７８】尚、離型直前における型内圧Ｐ’の値は約
１００ｋｇｆ／ｃｍ²であった。即ち、離型直前におけ
る型内圧Ｐ’は０ｋｇｆ／ｃｍ²にまで低下してはいな
い。これは、 ｖ_C0＋Δｖ_C4＝ｖ_R4＋ｖ_F4＜ｖ_R5＋ｖ_F5 の関係を満足するように、キャビティ内の樹脂とキャビ
ティの金型面の間に所定量（体積：ｖ_F0）の皮膜原料を
注入したからである。従って、樹脂は皮膜原料の注入後
もキャビティ５０の金型面を押し続け、型内圧が０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²まで低下することはなかった。

【０１７９】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。実施例にて説明した条件や使用した材料は例示
であり、適宜変更することができる。また、射出成形装
置の構造も例示であり、適宜設計変更することができ
る。例えば、実施例にて説明した射出成形装置において
は、固定金型部２２に皮膜原料注入部２８が取り付けら
れているが、皮膜原料注入部２８を可動金型部２６に取
り付けてもよい。これによって、例えば箱型の射出成形
品の内面に皮膜を形成することができる。更には、固定
金型部２２及び可動金型部２６のそれぞれに皮膜原料注
入部２８を取り付ければ、例えば箱型の射出成形品の表
側及び内面の両方に皮膜を形成することができる。

【０１８０】また、本発明の第１の態様においては、キ
ャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０の金型面
との間の空間５２を一層形成し易くするために、金型を
閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、通常必要と
される保圧圧力よりも低い保圧圧力で保圧してもよい。
この場合、通常必要とされる保圧圧力よりも低い保圧圧
力は、通常必要とされる保圧圧力の３０乃至９０％、よ
り好ましくは４０乃至６０％であることが望ましい。保
圧期間中の金型の型締め力は、一定であっても、逐次変
化させてもよい。例えば、溶融樹脂の冷却・固化の間に
金型の型締め力を段階的に減少させてもよい。あるいは
又、キャビティへの溶融樹脂の射出後、金型を閉じ且つ
金型の型締め力を保持した状態で、通常必要とされる保
圧圧力で、しかも通常必要とされる保圧時間（保圧期
間）よりも短い時間、保圧してもよい。この場合、通常
必要とされる保圧時間よりも短い保圧時間は、通常必要
とされる保圧時間の２０乃至８０％、より好ましくは３
０乃至５０％であることが望ましい。

【０１８１】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
いては、皮膜原料を注入した直後の型内圧ｐ_peak，Ｐ
_peakが先に説明した範囲内に収まるように、適宜、第１
の態様若しくは第２の態様を選択し、併せて、型締め操
作の形態（高圧型締め操作、低圧型締め操作、可動金型
部離間操作）を選択すればよい。どの組み合わせが最適
かは、熱可塑性樹脂の種類、皮膜原料注入直前のキャビ
ティ内の樹脂の柔軟度、皮膜原料の注入量（即ち、射出
成形品の表面に形成すべき皮膜の厚さ）、射出成形品の
肉厚や形状等に基づき、決定すればよい。

【０１８２】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法を
採用することにより、熱可塑性樹脂の射出成形工程内
で、各種の機能を有する皮膜を樹脂の表面上に形成する
ことができ、最終製品に至る製造工程の削減、製造設備
の縮小、加工・処理時間の短縮、製造コストの低減を図
ることが可能となる。

【０１８３】本発明の第１の態様においては、キャビテ
ィ内の樹脂とキャビティの金型面との間に空間（隙間）
を形成し、かかる空間に皮膜原料を注入する。従って、
均一な皮膜が射出成形品の表面に形成される。また、所
定の期間の間保圧を行うことによって、射出成形品にひ
けやボイドが発生することを防止することができ、しか
もキャビティによって形成される形状の射出成形品への
転写性を良くすることができる。更には、熱可塑性樹脂
の比容積を規定することで、キャビティ内での溶融樹脂
の過剰充填分が型締め力によって受ける圧縮圧であるＰ
_compの値を確実に０ｋｇｆ／ｃｍ²にすることができ、
射出成形品表面とキャビティの金型面との間に空間（隙
間）が確実に生じる。更に、キャビティ内の樹脂に加わ
る圧力が大気圧まで低下した後皮膜原料を注入すること
によって、かかる空間に皮膜原料を確実に且つ均一に注
入することができる。また、ｐ_peakの値を規定すること
によって、かかる空間の体積よりも多い体積の皮膜原料
を空間内に確実に注入でき（皮膜原料オーバーショット
法）、注入された皮膜原料、更には収縮しつつある皮膜
原料に確実に圧力が加わり続ける。その結果、皮膜表面
へのキャビティの金型面の転写性に優れ、皮膜表面の光
沢性が向上する。また、熱可塑性樹脂に対する皮膜の密
着性も向上する。

【０１８４】本発明の第２の態様においては、キャビテ
ィ内に射出された樹脂によって生成された型内圧が完全
に低下しないうちに（言い換えれば、キャビティ内の樹
脂とキャビティの金型面との間に隙間を設けることな
く）、キャビティ内の樹脂とキャビティの金型面の間に
皮膜原料を注入する。その結果、注入された皮膜原料に
は確実に圧力が加わり続けるので、皮膜原料が収縮して
も、皮膜表面へのキャビティの金型面の転写性に優れ、
皮膜表面の光沢性が向上するし、熱可塑性樹脂に対する
皮膜の密着性も向上する。また、熱可塑性樹脂の比容積
を規定することで、キャビティ内に射出された樹脂によ
って生成された型内圧が完全に低下しないうちに、即
ち、Ｐ＞０の状態において、確実にキャビティ内の樹脂
とキャビティの金型面の間に皮膜原料を注入することが
できる。更には、皮膜原料を注入する直前の型内圧Ｐの
値を規定することによって、キャビティ内の樹脂とキャ
ビティの金型面の間に皮膜原料を確実に注入することが
でき、あるいは又、皮膜原料注入直後の型内圧Ｐ_peakの
値を規定することによって、キャビティ内の樹脂とキャ
ビティの金型面の間に注入された皮膜原料を加圧し続け
ることができる。また、皮膜原料の注入開始を、保圧期
間の終了と同時若しくはそれ以降とすることによって、
皮膜原料を注入する装置への溶融樹脂の流入を防止する
ことができ、しかも熱可塑性樹脂に対する皮膜の密着性
を一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャビティ、溶融樹脂又は樹脂、皮膜原料又は
皮膜の体積の変化の状態を模式的に示す図である。

【図２】本発明の第１の態様に関する高圧型締め操作に
おける型内圧の経時変化及びＰＶＴ図を模式的に示す図
である。

【図３】本発明の第１の態様に関する高圧型締め操作に
おけるＰＶＴ図を模式的に示す図である。

【図４】本発明の第１の態様に関する低圧型締め操作に
おける型内圧の経時変化及びＰＶＴ図を模式的に示す図
である。

【図５】本発明の第１の態様に関する低圧型締め操作に
おける型内圧の経時変化及びＰＶＴ図を模式的に示す図
である。

【図６】本発明の第１の態様に関する可動金型部離間操
作における型内圧の経時変化及びＰＶＴ図を模式的に示
す図である。

【図７】本発明の第１の態様に関する可動金型部離間操
作における型内圧の経時変化及びＰＶＴ図を模式的に示
す図である。

【図８】本発明の第１の態様に関する可動金型部離間操
作における型内圧の経時変化及びＰＶＴ図を模式的に示
す図である。

【図９】本発明の第２の態様に関する高圧型締め操作に
おける型内圧の経時変化及びＰＶＴ図を模式的に示す図
である。

【図１０】本発明の第２の態様に関する低圧型締め操作
における型内圧の経時変化及びＰＶＴ図を模式的に示す
図である。

【図１１】本発明の第２の態様に関する可動金型部離間
操作における型内圧の経時変化及びＰＶＴ図を模式的に
示す図である。

【図１２】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法の実施
に適した射出成形装置全体の概念図である。

【図１３】実施例１の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける溶融樹脂の射出の状態、及び皮膜原料を注入する前
の状態を示す、金型の部分等の概念図である。

【図１４】施例１の熱可塑性樹脂の射出成形方法におけ
る皮膜原料の注入直前の状態、及び皮膜原料の注入開始
の状態を示す、金型の部分等の概念図である。

【図１５】実施例１の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける皮膜原料の注入中の状態、及び皮膜原料の注入完了
の状態を示す、金型の部分等の概念図である。

【図１６】実施例１の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける皮膜の形成完了後の状態を示す、金型の部分等の概
念図である。

【図１７】皮膜原料の注入油圧圧力の変化を模式的に示
す図である。

【図１８】実施例１における、樹脂に起因した型内圧の
経時変化、及び皮膜原料に起因した型内圧の経時変化を
示す図、及び固定金型部を基準とした可動金型部の変位
量を示す図である。

【図１９】実施例１にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ
図である。

【図２０】実施例２における、樹脂に起因した型内圧の
経時変化、及び皮膜原料に起因した型内圧の経時変化を
示す図である。

【図２１】実施例３における、樹脂に起因した型内圧の
経時変化、及び皮膜原料に起因した型内圧の経時変化を
示す図である。

【図２２】実施例３にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ
図である。

【図２３】実施例４の熱可塑性樹脂の射出成形方法の実
施に適した射出成形装置の主に金型の部分を示す概念図
である。

【図２４】実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける溶融樹脂の射出の状態、及び皮膜原料を注入する前
の状態を示す、金型の部分等の概念図である。

【図２５】実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける、皮膜原料の注入直前の状態、及び皮膜原料を注入
中の状態を示す、金型の部分等の概念図である。

【図２６】実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける皮膜の形成完了後の状態を示す、金型の部分等の概
念図である。

【図２７】実施例５における皮膜原料の注入油圧圧力の
変化を模式的に示す図である。

【図２８】実施例５における型内圧の経時変化を示す図
である。

【図２９】実施例５にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ
図である。

【図３０】実施例６における型内圧の経時変化及び固定
金型部を基準とした可動金型部の変位量を示す図であ
る。

【図３１】実施例６にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ
図である。

【図３２】実施例７における型内圧の経時変化及び固定
金型部を基準とした可動金型部の変位量を示す図であ
る。

【図３３】実施例７にて使用した熱可塑性樹脂のＰＶＴ
図である。

【符号の説明】

１０ 熱可塑性樹脂供給用スクリュー １２ 射出シリンダー １４ ゲート部 ２０ 固定プラテン ２２ 固定金型部 ２４ 可動プラテン ２６ 可動金型部 ２８ 皮膜原料注入部 ３０ 金型締用油圧シリンダー ３２ 油圧ピストン ３４ タイバー ４０ 熱可塑性樹脂 ４０Ａ キャビティ内の樹脂 ５０ キャビティ ５２ 空間 ５４ 境界 ６０ 皮膜原料供給部 ６２ 油圧シリンダー ６４ シャットオフピン ７０ ポンプ ７２ 皮膜原料タンク ８０ 皮膜原料 ８２ 固化後の皮膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉田 敏明 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 赤堀 和之 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 山本 義明 愛知県小牧市三ツ淵字西ノ門878 大日本 塗料株式会社内

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）固定金型部及び可動金型部から成る
   金型に設けられたキャビティ内に熱可塑性樹脂から成る
   溶融樹脂を射出する工程と、 （ロ）溶融樹脂の射出完了後、注入された皮膜原料によ
   ってキャビティ内の樹脂が圧縮され及び／又は可動金型
   部が型開き方向に移動するように、キャビティ内の樹脂
   とキャビティの金型面の間に所定量の皮膜原料を注入す
   る工程と、 （ハ）離型前における型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも
   高い状態となるように型内圧を保持する工程、から成る
   ことを特徴とする熱可塑性樹脂の射出成形方法。
2. 【請求項２】キャビティ内に射出された樹脂によって生
   成された型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²と等しい状態で皮膜
   原料を注入することを特徴とする請求項１に記載の熱可
   塑性樹脂の射出成形方法。
3. 【請求項３】前記工程（イ）と工程（ロ）の間で、保圧
   を行う工程を更に含み、皮膜原料の注入を、保圧期間の
   終了と同時に、若しくは保圧期間の終了以降に行うこと
   を特徴とする請求項２に記載の射出成形方法。
4. 【請求項４】溶融樹脂の射出開始から離型までの間、金
   型の型締め力を一定に保持し、 保圧操作によるキャビティ内の樹脂の重量増加が完了し
   た時点における型内圧をＰ₁₀、かかる時点におけるキャ
   ビティ内の樹脂の温度をＴ₁₀とし、皮膜原料の注入直前
   のキャビティ内の樹脂の温度をＴ₁₂、大気圧をＰ₀と
   し、（圧力Ｐ₁₀，温度Ｔ₁₀）における熱可塑性樹脂の比
   容積をＶ₁₀、（圧力Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）における熱可塑性
   樹脂の比容積をＶ₁₂としたとき、Ｖ₁₂≦Ｖ₁₀である熱可
   塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項３に記載の熱
   可塑性樹脂の射出成形方法。
5. 【請求項５】保圧工程の完了後、金型の型締め力を工程
   （イ）における型締め力よりも減少させ、 金型の型締め力を減少させた直後の型内圧をＰ₁₁、かか
   る時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ₁₁とし、
   皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹脂の温度を
   Ｔ₁₂、大気圧をＰ₀とし、（圧力Ｐ₁₁，温度Ｔ₁₁）にお
   ける熱可塑性樹脂の比容積をＶ₁₁、（圧力Ｐ₀，温度Ｔ
   ₁₂）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ₁₂としたとき、
   Ｖ₁₂≦Ｖ₁₁である熱可塑性樹脂を用いることを特徴とす
   る請求項３に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方法。
6. 【請求項６】前記工程（イ）における型締め力をＦ₁₀、
   低減された型締め力をＦ₁₁としたとき、０≦Ｆ₁₁／Ｆ₁₀
   ≦０．３を満足することを特徴とする請求項５に記載の
   熱可塑性樹脂の射出成形方法。
7. 【請求項７】皮膜原料注入前１０秒以内に、金型の型締
   め力を低減させることを特徴とする請求項５に記載の熱
   可塑性樹脂の射出成形方法。
8. 【請求項８】保圧工程の完了後、金型の型締め力を０と
   し、次いで、固定金型部と可動金型部とでキャビティを
   形成した状態で可動金型部を固定金型部から離間する工
   程を更に含み、 可動金型部を固定金型部から離間させた直後の型内圧を
   Ｐ’₁₁、かかる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度
   をＴ’₁₁とし、皮膜原料の注入直前のキャビティ内の樹
   脂の温度をＴ₁₂、大気圧をＰ₀とし、（圧力Ｐ’₁₁，温
   度Ｔ’₁₁）における熱可塑性樹脂の比容積をＶ’₁₁、
   （圧力Ｐ₀，温度Ｔ₁₂）における熱可塑性樹脂の比容積
   をＶ₁₂としたとき、Ｖ₁₂≦Ｖ’₁₁である熱可塑性樹脂を
   用いることを特徴とする請求項３に記載の熱可塑性樹脂
   の射出成形方法。
9. 【請求項９】皮膜原料の注入によって生成した型内圧の
   ピーク圧をｐ_peakとした場合、０＜ｐ_peak≦５００ｋｇ
   ｆ／ｃｍ²を満足することを特徴とする請求項４、請求
   項５又は請求項８に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方
   法。
10. 【請求項１０】熱可塑性樹脂は、非強化の非晶性樹脂若
    しくは非強化の非晶性樹脂アロイ材から成ることを特徴
    とする請求項４、請求項５又は請求項８に記載の射出成
    形方法。
11. 【請求項１１】保圧期間の終了後、皮膜原料を注入する
    までの時間は、１０乃至１２０秒であることを特徴とす
    る請求項４、請求項５又は請求項８に記載の熱可塑性樹
    脂の射出成形方法。
12. 【請求項１２】キャビティ内に射出された樹脂によって
    生成された型内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ²よりも高い状態で
    皮膜原料を注入することを特徴とする請求項１に記載の
    熱可塑性樹脂の射出成形方法。
13. 【請求項１３】前記工程（イ）と工程（ロ）の間で、保
    圧を行う工程を更に含み、皮膜原料の注入を、保圧期間
    の終了と同時に、若しくは保圧期間の終了以降に行うこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の射出成形方法。
14. 【請求項１４】溶融樹脂の射出開始から離型までの間、
    金型の型締め力を一定に保持し、 皮膜原料の注入直前の樹脂に起因した型内圧をＰ₂₂、か
    かる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ₂₂、大
    気圧をＰ₀とし、（圧力Ｐ₂₂，温度Ｔ₂₂）における熱可
    塑性樹脂の比容積をＶ₂₂、（圧力Ｐ₀、温度Ｔ₂₂）にお
    ける熱可塑性樹脂の比容積をＶ₂としたとき、Ｖ₂＞Ｖ₂₂
    である熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項１
    ３に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方法。
15. 【請求項１５】保圧工程の完了後、金型の型締め力を工
    程（イ）における型締め力よりも減少させ、 皮膜原料の注入直前の樹脂に起因した型内圧をＰ₂₂、か
    かる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ₂₂、大
    気圧をＰ₀とし、（圧力Ｐ₂₂，温度Ｔ₂₂）における熱可
    塑性樹脂の比容積をＶ₂₂、（圧力Ｐ₀、温度Ｔ₂₂）にお
    ける熱可塑性樹脂の比容積をＶ₂としたとき、Ｖ₂＞Ｖ₂₂
    である熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項１
    ３に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方法。
16. 【請求項１６】前記工程（イ）における型締め力を
    Ｆ₂₀、低減された型締め力をＦ₂₁としたとき、０≦Ｆ₂₁
    ／Ｆ₂₀≦０．３を満足することを特徴とする請求項１５
    に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方法。
17. 【請求項１７】保圧工程の完了後、金型の型締め力を０
    とし、次いで、固定金型部と可動金型部とでキャビティ
    を形成した状態で可動金型部を固定金型部から離間する
    工程を更に含み、 皮膜原料の注入直前の樹脂に起因した型内圧をＰ₂₂、か
    かる時点におけるキャビティ内の樹脂の温度をＴ₂₂、大
    気圧をＰ₀とし、（圧力Ｐ₂₂，温度Ｔ₂₂）における熱可
    塑性樹脂の比容積をＶ₂₂、（圧力Ｐ₀、温度Ｔ₂₂）にお
    ける熱可塑性樹脂の比容積をＶ₂としたとき、Ｖ₂＞Ｖ₂₂
    である熱可塑性樹脂を用いることを特徴とする請求項１
    ３に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方法。
18. 【請求項１８】皮膜原料の注入直前の型内圧Ｐの値は、
    ０＜Ｐ≦５００ｋｇｆ／ｃｍ²を満足することを特徴と
    する請求項１４、請求項１５又は請求項１７に記載の熱
    可塑性樹脂の射出成形方法。
19. 【請求項１９】皮膜原料の注入直後の型内圧Ｐ_peakの値
    は、０＜Ｐ_peak≦５００ｋｇｆ／ｃｍ²を満足すること
    を特徴とする請求項１８に記載の熱可塑性樹脂の射出成
    形方法。
20. 【請求項２０】熱可塑性樹脂は結晶性樹脂又は結晶性樹
    脂アロイ材から成り、得られた射出成形品の厚さが３ｍ
    ｍ以上であることを特徴とする請求項１４、請求項１５
    又は請求項１７に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方法。
21. 【請求項２１】金型に設けられたキャビティ内に溶融樹
    脂を射出した後の保圧期間を３秒以上とし、保圧圧力を
    ３００ｋｇｆ／ｃｍ²以上とすることを特徴とする請求
    項１４、請求項１５又は請求項１７に記載の熱可塑性樹
    脂の射出成形方法。
22. 【請求項２２】皮膜原料の注入開始を、保圧期間の終了
    後５秒以内に行うことを特徴とする請求項１４、請求項
    １５又は請求項１７に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方
    法。