JPH11333877A

JPH11333877A - 樹脂成形品の成形方法

Info

Publication number: JPH11333877A
Application number: JP14544698A
Authority: JP
Inventors: Makoto Matsushima; 誠松島; Yasumasa Shibata; 康雅柴田; Yoshiaki Saito; 義昭齋藤
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】溶融樹脂を金型キャビティに射出、充填した
後、キャビティ内の厚肉部の溶融樹脂にガスを注入して
中空部を形成させるに際し、ガスが薄肉部へ漏洩して、
強度、外観が悪化することを解消する。【解決手段】成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填
し、該溶融樹脂中の所望箇所（厚肉部）にガスを注入し
て中空部を形成するに際し、ガスの注入を金型による樹
脂の加圧下に行う。注入ガスは厚肉部に選択的に中空部
（ガスチャンネル）を形成し、薄肉部への漏洩が防止さ
れる。通常射出圧縮成形機により、固定金型と可動金型
がインロー構造の金型を用いて成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形品の成形
方法に関し、詳しくは、射出成形方法、射出圧縮成形方
法において、溶融樹脂中にガスを注入する、金型転写
性、強度、外観にすぐれた樹脂成形品の成形方法に関す
る。

【０００２】

【背景技術】従来より、熱可塑性樹脂、繊維強化熱可塑
性樹脂は自動車、家電機器、ＯＡ機器、家具、住宅設
備、建築、土木分野において広く利用されている。これ
らの成形品は、生産性などの点から主として射出成形に
より成形されている。これら成形品の特徴は他の材質に
比較して軽量であることであるが、産業界からは、省資
源、樹脂の有効活用の観点から更なる軽量化が求められ
ている。この樹脂成形品の軽量化は、単位重量当たりの
強度、剛性が高く、資源の有効活用の観点から望ましい
使用形態である。また、一方では、成形品においてヒケ
の発生防止、光沢ムラ防止、金型転写性の向上など、外
観不良の解消が求められている。

【０００３】射出成形、射出圧縮成形において、樹脂成
形品を軽量化するための方法としては、成形品の肉厚を
薄くする方法、ガスを注入する方法などが知られてい
る。しかしながら、成形品の肉厚を薄くする方法では、
強度が十分でなく、強度を確保するためには、立ち上が
り部やリブなどが設けられている。たとえば、外周部に
立ち上がり部を有する箱状成形品にあっては、成形品全
体に歪み、すなわち、立ち上がり壁が内側にそり返るな
どの変形が発生しやすいという問題点を有している。こ
のため、立ち上がり部やリブの基部を肉厚とすることが
一般的であるが、厚肉部は成形収縮によるヒケが発生
し、外観が悪化する問題点がある。また、肉厚が薄い成
形品の場合には成形品の種類によっては、溶融樹脂の流
動長さが長くなり、末端まで溶融樹脂の充填が困難であ
る場合もある。

【０００４】一方、溶融樹脂中にガスを注入して中空部
を形成する成形方法にあっては、前記の全体的に薄肉な
成形品の立ち上がり部やリブなどの基部に厚肉部を有す
る成形品の成形では問題点がある。すなわち、成形品の
厚肉部のみにガスを注入する場合には、溶融樹脂の充填
条件とガス注入のタイミングによっては、ガスの注入の
必要のない薄肉部分などに、ガスが流入してしまう場合
があり、外観不良、リブ部基部の強度の低下が発生する
場合がある。金型キャビティ内の溶融樹脂へのガス注入
成形方法としては、一般的には、金型キャビティ容積よ
りも少ない容量の溶融樹脂を射出し、あるいは射出しな
がらガスを注入する方法が採用されている。しかし、こ
の成形方法では、溶融樹脂を成形品の末端まで均一に行
き渡らせることが困難な場合がある。

【０００５】これらの問題に関し、溶融樹脂を成形品の
末端まで行き渡らせるガス注入成形方法が種々提案され
ている。まず、（１）金型の型締め直前から溶融プラス
チックの射出を開始し、射出圧と金型の型締め圧によっ
てキャビティ内に溶融プラスチックを充填し、この際、
金型の型締め後厚肉部内部にガスを注入して中空部を形
成する成形体の成形方法が提案されている（特開平４−
３７５１６号公報参照）。この成形方法は、金型による
圧縮によってガスの注入前に溶融樹脂が金型キャビティ
全体に均一に充填される効果は期待できる。

【０００６】（２）金型本体のキャビティ内に溶融樹脂
を射出する射出工程、溶融樹脂に中空部を形成するよう
に気体を注入する注入工程と、前記金型本体を予め、又
は前記射出工程か前記注入工程において微小量離間し、
該金型本体を型締めすることにより溶融樹脂及び気体を
圧縮する圧縮工程を有する中空製品の製造方法が提案さ
れている（特開平４−３５３４０８号公報参照）。この
この製造方法は、金型による圧縮により気体の圧力が１
５０ｋｇ／ｃｍ²程度でもキャビティ内に射出された溶
融樹脂がキャビティ内周面のすみずみまで行き渡る効果
は期待できるものである。

【０００７】（３）射出成形金型のキャビティ内に溶融
樹脂を充填した後、該キャビティ内にガスを注入して、
キャビティ内の充填樹脂の所望の領域に空部を形成する
ガス注入成形方法において、樹脂が漏れない程度に若干
金型を開いた状態でキャビティ内に樹脂を充填し、その
後に金型を完全に閉じてから該キャビティ内にガス注入
を行うガス注入成形方法が提案されている（特開平４−
２８４２１３号公報参照）。この成形方法は、前記した
ように、金型内への樹脂充填を、通常成形の場合よりも
若干少なめにしておき、ガス注入を行う場合において、
金型内で樹脂がキャビティ壁面に密着していない場合
に、注入されたガスが樹脂表面を突き破ることは解消さ
れるものと考えられる。

【０００８】すなわち、これらの改良成形方法は、いず
れも、金型キャビティ内の溶融樹脂にガスを注入する場
合において、ガス注入時にキャビティ内の溶融樹脂が、
金型キャビティの金型表面に完全に接触する、すなわ
ち、成形品が薄い場合を含めてキャビティの末端まで溶
融樹脂を完全に充填するようにするために、金型加圧手
段を採用するものである。これによって、成形品の形状
によっては、ガスもれを含めて外観にすぐれた成形品の
成形が可能になるものと考えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の改良成形方法では、薄肉の一般部と立ち上がり部、リ
ブの基部などの厚肉部を有する成形品にあっては、薄肉
部の厚み、面積にもよるが必ずしも本質的な解決にはな
っていない。しかも、ガス注入成形方法にあっては、従
来のブロー成形方法で成形されるような、大中空部を有
する成形品から、成形品の軽量化と強度・剛性の両立の
ために、薄肉の一般部と補強用のリブあるいは成形品外
周などに立ち上がり部を有する成形品への適用が主流に
なってきている。これらの成形品では、成形品の変形防
止、強度の改良、射出成形時の溶融樹脂の流動性を容易
にするためなどのために、外周立ち上がり部の基部、リ
ブの基部などを厚肉部として、この部分にガス注入によ
る中空部（ガスチャンネル）を設けることが行われてい
る。

【００１０】これらの成形品の成形にあっては、ガス注
入により、ガスが成形品の壁面樹脂を破って外部に漏れ
やすくなる。これに対して、前記、特開平４−２８４２
１３号公報記載の成形方法は、ガスが成形品外へ漏れる
問題点の解消には効果的である。しかしながら、成形品
の厚肉部にガス注入による中空部を形成する場合に、ガ
ス圧力により、均一な中空部（ガスチャンネル）が形成
されないことに加えて、ガスが厚肉部から、薄肉の一般
部に流入する場合がある。この一般薄肉部へのガスの流
入（漏れ）は、光沢ムラなど外観が悪くなるばかりか、
境界部分の樹脂が実質的にさらに薄肉となり、設計強度
が発現しない問題点がある。これに対して、前記の成形
方法は必ずしも効果的でない場合がある。

【００１１】本発明は、成形品の所望箇所に選択的にガ
ス注入による中空部を形成することができる樹脂成形品
の成形方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
につき鋭意研究した結果、金型キャビティ中に充填され
た溶融樹脂にガスを注入する場合に、金型による樹脂の
加圧下に行うことにより、ガスが厚肉部のみに選択的に
注入され、薄肉一般部に流入しないことを見出した。す
なわち、射出、射出圧縮により溶融樹脂を金型キャビテ
ィに充填し、可動型、摺動型などの金型で金型キャビテ
ィ内の溶融樹脂を圧縮することにより、ガスが成形品外
部に破裂、流出しないことは勿論、薄肉一般部に流入せ
ず、厚肉部にヒケの発生がないばかりか、薄肉一般部に
ガス流入による外観不良や強度低下が発生しないことを
見いだし、本発明を完成したものである。

【００１３】すなわち、本発明は、（１）成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填し、該
溶融樹脂中の所望箇所にガスを注入して中空部を形成す
るに際し、ガスの注入を金型による樹脂の加圧下に行う
樹脂成形品の成形方法。（２）溶融樹脂の充填が、金型キャビティ容積よりも小
さい容積の溶融樹脂を射出し、金型で圧縮する射出圧縮
によるものである上記（１）記載の樹脂成形品の成形方
法。（３）金型による樹脂の加圧を多段で行う上記（１）ま
たは（２）記載の樹脂成形品の成形方法。（４）ガスの注入により溶融樹脂の一部を金型キャビテ
ィ外のスピルオーバーキャビティに追い出す上記（１）
〜（３）のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法。（５）樹脂成形品が薄肉一般部と厚肉部からなり、厚肉
部にガス注入による中空部が形成されているものである
上記（１）〜（４）のいずれかに記載の樹脂成形品の成
形方法、および（６）樹脂成形品が薄肉一般部と外周立ち上がり部から
なり、立ち上がり部の基部の主要部の厚肉部にガス注入
による中空部が形成されている上記（１）〜（５）のい
ずれかに記載の樹脂成形品の成形方法を提供するもので
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。本発明の樹脂成形品の成形方法としては、一般的に
は、ガス注入設備を有する射出圧縮成形装置を用いて成
形することができる。本発明の成形方法で用いる成形用
金型は、金型キャビティに充填された樹脂（一部硬化を
含む溶融樹脂）を、充填後においても、圧縮し、加圧で
きる構造のものである必要がある。すなわち、溶融樹脂
が金型キャビティに完全に充填された時点で、金型の型
締めが完了しないで、型締め代を残した状態で溶融樹脂
が充填完了する必要がある。したがって、型締めが完了
しないで溶融樹脂の充填を完了するためには、溶融樹脂
の充填時に溶融樹脂が不完全型締め状態の金型から漏れ
ないように、固定金型と可動金型あるいは摺動金型がイ
ンロー構造をとることが必要である。

【００１５】本発明では、溶融樹脂の充填が完了後にガ
スを溶融樹脂中に注入するものであり、溶融樹脂の充填
は、射出充填、射出圧縮充填でもよい。しかし、本発明
は、薄肉一般部と厚肉部を有する成形品の成形に主とし
て適用されるものであり、溶融樹脂の流動性、樹脂の配
向、さらには、ガス注入時の圧縮、加圧を考慮すると射
出圧縮成形の採用が好ましい。

【００１６】具体的には、可動金型を金型開閉方向に前
進させ、金型キャビティ中に射出された溶融樹脂を圧縮
して金型キャビティに、二次圧縮代を確保して充満させ
ることができるものである。なお、金型キャビティは、
各種成形品に要求される機能や用途により、複雑な金型
構造を有するものも多く、この場合には、前進する可動
金型は、必ずしも溶融樹脂の射出、充填時の金型キャビ
ティ投影面の形状と同一形状である必要はなく、溶融樹
脂を圧縮し、溶融樹脂を金型キャビティ全体に充満でき
るものであればよく、可動金型部分が複数ある場合、部
分圧縮する構造であってもよい。したがって、溶融樹脂
の圧縮のための金型としては、可動金型のみで行なう場
合、可動金型の内部を摺動する摺動金型で行う場合など
がある。

【００１７】また、金型キャビティ内の溶融樹脂中への
ガスの注入方法は特に制限はなく、通常、射出ノズル、
ランナー、ゲート、ゲート近傍の金型壁に設けられたガ
ス注入ピンを用いて行われる。このガス注入ピンの位置
や数は、樹脂成形品における中空部の形成箇所に対応し
て適宜決定される。さらに、必要により、中空部を形成
するガス流路（ガスチャンネル）の末端部には溶融樹脂
の排出路を介して、スピルオーバーキャビティが設けら
れている。この樹脂排出路には、必要により開閉弁が設
置される。

【００１８】次に、図面により、本発明の樹脂成形品の
成形方法の一実施態様である射出圧縮成形方法について
説明する。図１は本発明の樹脂成形品の成形方法に用い
られる成形金型の概念を示す金型開閉方向断面図であ
る。具体的には、溶融樹脂を圧縮充填するための圧縮代
Ｄとガス注入時の圧縮を可能にするための間隙αを確保
して位置決めされた金型キャビティへの溶融樹脂の射出
時の状態を示す。該成形金型は、図示しない、射出成形
機の固定ダイプレートと可動ダイプレートの間に取り付
けられるものである。図２は、図１の状態から、溶融樹
脂を圧縮して溶融樹脂を金型キャビティ全体に充満し、
ついで、ガスが注入された状態を示す概念図である。な
お、αは、射出圧縮完了時の間隔を示している。図３
は、図２のＸ−Ｘ断面図である。

【００１９】図において、１は固定金型、２は可動金
型、３は初期の金型キャビティ、３３は樹脂成形品相当
のキャビティ部、４はスピルオーバーキャビティ、５は
スプルー、６は溶融樹脂、７はガス注入路、８はガス注
入ピン、９は溶融樹脂排出路、１０は開閉弁、１１は開
閉弁作動部、１２は薄肉一般面、１３は外周立ち上がり
部、１４は厚肉部、１５は中空部（ガスチャンネル）を
それぞれ示す。なお、Ｄは、射出圧縮成形時の圧縮代、
αは、ガス注入時の樹脂の圧縮を可能にする間隙を示
す。

【００２０】図において、固定金型１は、図示しない固
定ダイプレートに、可動金型２は図示しない可動ダイプ
レートに直接、または可動金型あるいは摺動金型を前進
後退する図示しない金型移動装置を介して取り付けられ
ている。なお、可動金型の金型キャビティ内への前進
は、直圧式の型締め機構、前記の可動金型、摺動金型移
動装置の設置によって行われる。

【００２１】次に、図面に基づいて、薄肉一般部である
底部面と外周立ち上がり部からなる箱型成形品であっ
て、外周立ち上がり部の基部の三辺にコの字状の中空部
（ガスチャンネル）を有する樹脂成形品を成形しようと
する場合について説明する。まず、図示しない直圧式型
締め装置を作動させて、固定金型１に対して、可動金型
２を型締めする。次いで、圧縮代と加圧するための間隔
を確保するために可動型２を（Ｄ＋α）の距離後退させ
て位置決めし、溶融樹脂射出前の金型キャビティ３が決
まる。但し、この時、必ずしも型締めしてから後退させ
る必要はなく、位置センサーなどによる型閉じ動作で可
動金型２を（Ｄ＋α）の位置に位置決めしてもよい。

【００２２】ついで、図示しない射出ユニットで溶融混
練された溶融樹脂を、金型キャビティ３の容積よりも少
ない容量で計量し射出する。溶融樹脂の射出の開始から
終了時点の任意時から、可動金型２を前進（Ｄの距離）
させて溶融樹脂の圧縮を行い、溶融樹脂を金型キャビテ
ィ全体に充填、充満させる。これにより、薄肉部分や末
端部、細いリブやボス、シボなどの金型表面の微細凹凸
など金型面が確実に転写される。この際、可動金型２は
固定金型１に対して完全に型締めはされず、さらに圧縮
が可能なように、圧縮代分として、（α）の間隔を隔て
た位置にある。したがって、金型が完全に型締めされな
い状態で金型キャビティの溶融樹脂が圧縮されるので、
溶融樹脂がキャビティから漏れない構造の金型、すなわ
ちいインロー構造の金型が用いられる。なお、可動金型
２の前進開始は、溶融樹脂の射出が開始され、射出継続
中に行うことが好ましい。これは、射出完了後である
と、次の圧縮による流動の間に、溶融樹脂の流動が一次
的に止まり、成形品表面に流れの跡が外観不良として生
じる場合があるからである。

【００２３】次に、図示の位置に設けられたガス注入ピ
ン８へガス注入路７からガスを注入し、成形品外周立ち
上がり部１３の基部であるコの字状の厚肉部１４に相当
する所望の箇所にガスを注入する。この際、金型キャビ
ティ内の樹脂（一部硬化樹脂を構成する溶融樹脂）は、
ガスの注入による圧力と、金型による加圧による圧力の
両方を受けることになる。注入されたガスは、溶融樹脂
の厚肉部に中空部（ガスチャンネル）を形成する。この
注入ガスは厚肉部にガスチャンネルを形成するが、厚肉
部の厚み、長さ、溶融樹脂の粘度によってはガスチャン
ネルを末端部まで形成することが困難な場合がある。こ
のような場合には、ガスの圧力を高める必要が生じ、ガ
スが厚肉部のみでなく、薄肉一般面に漏れやすくなる。
しかし、本発明では、ガス注入時に、圧縮代分としての
間隔αが小さくなる方向に金型キャビティ中の樹脂に金
型による加圧下、すなわち圧縮力が作用している。した
がって、特に、薄肉一般部において、樹脂の冷却にとも
なう収縮が生じても金型による圧縮力が常に作用してお
り、ガスがこの圧縮力に抗して漏れることはない。

【００２４】また、厚肉部においては、金型による圧縮
力が作用しても、薄肉一般部とは異なり、冷却が遅れる
のでガスの注入が妨げられることはない。したがって、
金型による圧縮力と、ガス注入によるガス圧力のバラン
スによって、厚肉部にガスチャンネルが良好に形成され
るような条件を選定することができる。したがって、金
型による圧縮力は、ガス注入の初期には比較的高くし、
薄肉部の冷却によりガス漏れの恐れがなくなった時点
で、圧縮力を低くし、厚肉部へのガスの注入を容易にす
る多段で制御することもできる。金型による圧縮力の制
御としては、油圧による直接的な制御あるいは機械的な
位置制御を採用することができる。いずれにしても、こ
れらの圧縮力の制御は、成形品の形状、樹脂の種類、成
形温度、金型温度、特に、薄肉一般部と厚肉部の寸法、
形成するガスチャンネルの形状をもとに、シュミレーシ
ョン、成形実験によって最適化することができる。

【００２５】本発明では、成形品によっては、ガスチャ
ンネルの最適化のために、溶融樹脂中へのガスの注入に
より、特に、厚肉部の溶融樹脂の一部を、金型キャビテ
ィ外に設けられたスピルオーバーキャビティに追い出す
こともできる。すなわち、金型による樹脂の加圧下に、
図示の位置に設けられたガス注入ピン８へガス注入路７
からガスを注入し、成形品外周立ち上がり部１３の基部
である厚肉部１４に相当する所望の箇所にガスを注入す
る。ガスの注入開始後に溶融樹脂排出路９の開閉弁１０
を作動部１１により開放する。これにより注入されたガ
ス圧により、立ち上がり部の基部の厚肉部分１４は、金
型により冷却された部分を残し、中央部の未冷却部分で
ある流動性を有する樹脂はスピルオーバーキャビティに
追い出される。これによって、断面がほぼ均一な連続し
た中空部（ガスチャンネル）１５が形成される。中空部
（ガスチャンネル）１５内のガス圧により厚肉部の樹脂
層は金型表面に押圧された状態で冷却され、樹脂の収縮
によるヒケは発生しない。その後、中空部のガスを脱圧
して大気圧状態とし、冷却終了後に可動金型２を後退さ
せて成形品を取り出す。このサイクルを繰り返すことに
より品質の安定した樹脂成形品が連続的に生産性よく成
形できる。

【００２６】本発明の樹脂成形品の成形方法において、
ガスを注入する位置は特に制限はなく、成形品の形状、
厚肉部、中空部の形成位置、長さなどにより適宜、射出
ノズル、ランナー、ゲート、ゲート近傍のキャビティ壁
である。ガス注入ピンより、窒素などのガスをキャビテ
ィ中の溶融樹脂に注入する。ガスの注入は一般的には、
成形品の形状、成形温度、金型温度などの成形条件にも
よるが、溶融樹脂の射出圧縮により溶融樹脂が金型キャ
ビティ全体に充満した後、数秒後に行われる。これは、
ガスチャンネルの形成が、チャンネル部分の樹脂の外殻
の形成が容易となるためである。したがって、ガスチャ
ンネルがガスチャンネルの全域に渡って均一とし、特
に、断面の肉圧が均一化するような金型設計、成形条件
を適宜設定することが望ましい。ガスの注入圧力は、通
常、５〜３０ＭＰａの範囲である。

【００２７】本発明の樹脂成形品の成形方法にあって
は、ガス注入時に、金型キャビティ中の樹脂に金型によ
る加圧下、圧縮力が作用している。したがって、一般の
射出成形のように、ガス注入分に見合った樹脂量を射出
しないで、ガス注入量を十分確保することができない。
したがって、厚肉部に対しては、ガスの注入量は、限界
があり、ガスチャンネルを形成したい厚肉部の末端まで
中空部を形成することが非常に困難である。これを可能
にするためには、前記したように、ガスの注入圧力を高
くしたり、溶融樹脂がある程度冷却が進んだ状態でのガ
ス注入が必要となり、ガスによる成形品の樹脂外壁の破
裂、不均一な中空部による部分的なヒケの発生など、ガ
ス注入の効果を生かすことが困難な場合もある。

【００２８】これに対して、本発明の樹脂成形品の成形
方法の他の発明では、注入ガスの圧力により、ガスチャ
ンネルが形成される厚肉部の溶融樹脂の一部を金型キャ
ビティ外のスピルオーバーキャビティに排出することに
ある。これにより、ガス注入開始時期、ガス圧力、樹脂
排出路のサイズ、さらには樹脂排出路の弁の開閉などの
制御で、厚肉部の所望箇所に所望の外殻の中空部を確実
に形成することが可能となる。ここで、スピルオーバー
キャビティの数は、成形品の形状、中空部の形成位置、
ガス注入箇所、ガス注入箇所数などにより適宜決定され
る。なお、樹脂排出路の開閉弁は樹脂の種類によっては
必ずしも必要とせず、金型キャビティからの排出路への
出口のサイズを適宜選定するだけでよい場合もある。

【００２９】なお、スピルオーバーキャビティの容積と
しては、特に制限はなく、追い出された溶融樹脂に流入
してきたガスが、ブローアウトしない範囲で中空部を形
成する容積であればよい。しかし、樹脂成形品の金型設
計において、中空部の容積が特定されるならば、追い出
される溶融樹脂に相当する容積と一致させることができ
る。これにより、溶融樹脂排出路の開閉弁の操作、その
他の成形条件が多少かわっても、均一な中空部、均一な
重量の樹脂成形品を安定して容易に成形することができ
る。

【００３０】本発明の樹脂成形品の成形方法で成形でき
る成形品としては、何ら限定されるものではないが、前
記したように、薄肉一般部と厚肉部を有する成形品の成
形に有効である。中でも、成形品の外周部に立ち上がり
部を有し、その基部の少なくとも主要部に、即ち、立ち
上がり部基部の内側の主要部に厚肉部を有し、この厚肉
部に中空部（ガスチャンネル）が形成される成形品に好
ましく適用できる。ここで、薄肉一般部としては、成形
品全体のサイズなどにより、その厚みが決定され、通
常、０．２〜５ｍｍの範囲である。なお、この薄肉一般
部としては、箱状成形品の低部のみでなく、たとえば、
洗面化粧台のような、薄肉一般部で、基板部と凸状の棚
板部を形成したような成形品であってもよい。

【００３１】また、外周部の主要部とは、成形品の変
形、すなわち、外周立ち上がり部の内側へのソリ変形が
生じない範囲であり、たとえば、四角形の成形品におい
て、三辺に相当する、コの字状にガスチャンネルを形成
する場合を例示できる。この場合の厚肉部としては、薄
肉一般面の厚さの通常１．５〜５倍、好ましくは、２〜
４倍程度である。なお、外周厚肉部はシャープエッジを
もつものは好ましくなく、アールをもった断面形状とさ
れる。

【００３２】本発明の樹脂成形品の成形法に用いられる
熱可塑性樹脂としては、特に、制限はないが、例えば、
ポリプロピレン、プロピレン−エチレンブロック共重合
体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、ポリエチ
レン、不飽和カルボン酸あるいはその誘導体変性ポリオ
レフィン樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン
単独重合体、ゴム変性ポリスチレン、シンジオタクチッ
ク構造含有ポリスチレンなどのポリスチレン系樹脂、Ａ
Ｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミ
ド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ芳香族エーテルまた
はチオエーテル系樹脂、ポリ芳香族エステル系樹脂、ポ
リスルホン系樹脂およびアクリレート系樹脂等が採用で
きる。ここで、上記熱可塑性樹脂は、単独で用いること
がもできるが、二種類以上を組み合わせて用いてもよ
い。これらの熱可塑性樹脂には、必要により、エラスト
マーなどの衝撃強度改良剤、ガラス繊維、タルク、炭酸
カルシウムなどの強化剤、充填剤、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、帯電防止剤、耐候剤、光安定剤、着色剤、結晶
化核剤などの添加剤などを加えることもできる。

【００３３】以上、詳細に述べたように、本発明の樹脂
成形品の成形方法は、ガス注入射出成形において、溶融
樹脂の流動、充填が比較的困難な薄肉な主要部を有する
成形品、特に、成形品周辺部に立ち上がり部を有し、そ
の基部に厚肉部があったり、リブなどの補強部の基部な
どの厚肉部を持つ成形品の厚肉部へガス注入を行う成形
法に好ましく適用できる。したがって、従来、成形が困
難であった、薄肉、軽量、大型の成形品において、薄肉
一般部へのガス漏れを防止して、中空部（ガスチャンネ
ル）を所望箇所に確実に形成することが可能となる。こ
れによって、成形品の変形を防ぎ、強度、特に、厚肉部
との接合部の薄肉部の肉厚低下による強度低下を防ぎ、
剛性が確保されるとともに、金型転写性にすぐれ、厚肉
部におけるヒケの発生、薄肉部へのガス漏れによる光沢
ムラの発生が防止されるなど外観にすぐれた成形品が成
形できる。

【００３４】また、中空部の形成における、中空部の外
殻部の厚みの調整などが、成形条件を制御することによ
って、成形品に要求される物性、外観を考慮して容易に
変更可能になるなど、成形品の設計の自由度が大幅に向
上する。したがって、外観や強度、剛性を重視する各種
成形品への適用が可能であり、その適用分野の拡大が期
待される。これらの特徴により、前記したところの、自
動車、家電機器、ＯＡ機器、家具、住宅設備、建築、土
木分野などにおける各種成形品として、その応用分野を
拡大するものである。特に、従来困難であった、軽量化
の程度の高い薄肉で、比較的大型で、外周立ち上がり部
を有する成形品への適用が期待される。

【００３５】

【実施例】次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づ
いて説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定
されるものではない。実施例１１．成形機：８５０ｔの圧縮機能付きの射出成形機。２．使用樹脂：ポリプロピレン樹脂、ＩＤＥＭＩＴＳＵ
ＰＰＪ−７５０ＨＰ（ＭＩ＝１４ｇ／１０分：２３
０℃、２．１６Ｋｇ荷重）。３．成形金型：箱状の成形品（５００×７００×外周の
立ち上がり６０ｍｍである、薄肉部の肉厚：２．０ｍ
ｍ、厚肉部高さ：８ｍｍ）を成形するもの。図１〜３に
示す、外周の立ち上がり部の内側に内側アールを持つ厚
肉部が形成されている成形品を成形する金型である。４．成形条件：樹脂温度＝２２０℃ 金型温度＝４０℃ ゲート＝２点バルブゲート射出時の型開き量＝３ｍｍ〔Ｄ＝２．０ｍｍ＋α＝１ｍｍ〕射出時間＝３秒圧縮開始タイミング＝射出後２．７秒圧縮力＝２５０ｔ、最終肉厚＝２．０ｍｍ・・・圧縮継続ガス注入圧力＝１３ＭＰａガス注入時間＝５秒ガス保持時間＝１５秒ガス放出時間＝５秒。

【００３６】５．成形結果：本成形条件により、箱状成
形品の底外周の三辺の厚肉部に中空部（ガスチャンネ
ル）が形成された成形品が得られた。成形品を切断した
ところ、ガスチャンネルが、厚肉部の全域にわたって、
ほぼ均一に形成されており、厚肉部から薄肉部へのガス
の漏れは見られなかった。また、立ち上がり部の内側へ
の変形はなく、ヒケ、色ムラ、光沢ムラも見られず良好
な外観であった。なお、ガス注入前に成形金型の型締め
を完全に行い、α＝０とした場合には、ガスチャンネル
の前半、特にコーナー部において、薄肉部へガスが走っ
たあとが見られた。また、直線部においても薄肉部へガ
スが走った跡が見られ、光沢ムラが発生した。

【００３７】実施例２実施例１において、成形条件を下記のように変更し、ガ
ス注入時にガスにより厚肉部の溶融樹脂を金型キャビテ
ィ外のスピルオーバーキャビティに追い出した以外は実
施例１に準じて箱状成形品（５００×７００×８０ｍｍ
で、薄肉部の肉厚：２．５ｍｍ、厚肉部の肉厚：８ｍ
ｍ）を成形した。１．成形条件：樹脂温度＝２２０℃ 金型温度＝４０℃ ゲート＝２点バルブゲート射出時の型開き量＝３ｍｍ〔Ｄ＝２．５ｍｍ＋α＝１ｍｍ〕射出時間＝３秒圧縮開始タイミング＝射出後２．７秒圧縮力＝２５０ｔ、最終肉厚＝２．５ｍｍ・・・圧縮継続ガス注入圧力＝１３ＭＰａガス注入時間＝５秒樹脂排出流路弁開放：ガス注入開始後＝３秒樹脂排出流路弁閉鎖：ガス注入開始後＝５秒ガス保持時間＝１５秒。ガス放出時間＝５秒。２．成形結果：本成形条件により、箱状成形品の底内周
の厚肉部に中空部（ガスチャンネル）が形成された成形
品が得られた。成形品を切断したところ、ガスチャンネ
ルが、厚肉部の全域にわたって、ほぼ均一に形成されて
おり、厚肉部から薄肉部へのガスの漏れは見られなかっ
た。また、立ち上がり部の内側への変形はなく、厚肉部
にヒケ、全体的に色ムラ、光沢ムラも見られず良好な外
観であった。

【００３８】実施例３実施例２において、成形条件を下記のように変更し、成
形品として、小型の洗面化粧台（５００×７００×外周
立ち上がり８０ｍｍである、薄肉部の肉圧：２．７ｍ
ｍ、厚肉部：９ｍｍ径）を成形した。概略図を図４に示
す。図において（Ａ）は正面図〔外周立ち上がり部の
内、コの字状の位置に厚肉部が形成されている。１．成形条件：樹脂温度＝２２０℃ 金型温度＝４０℃ ゲート＝２点バルブゲート射出時の型開き量＝４ｍｍ〔Ｄ＝約２．７ｍｍ＋α＝１ｍｍ〕射出時間＝３．５秒圧縮開始タイミング＝射出後３．０秒圧縮力＝２５０ｔ、最終肉厚＝２．７ｍｍ・・・圧縮継続ガス注入圧力＝１５ＭＰａガス注入時間＝６秒樹脂排出流路弁開放：ガス注入開始後＝４秒樹脂排出流路弁閉鎖：ガス注入開始後＝６秒ガス保持時間＝１７秒。ガス放出時間＝５秒。２．成形結果：本成形条件により、洗面化粧台の底内周
の厚肉部（上と左右）に中空部（ガスチャンネル）が形
成された成形品が得られた。成形品を切断したところ、
ガスチャンネルが、厚肉部の全域にわたって、ほぼ均一
に形成されており、厚肉部から薄肉部へのガスの漏れは
見られなかった。また、立ち上がり部の内側への変形は
なく、厚肉部にヒケ、全体的に色ムラ、光沢ムラも見ら
れず良好な外観であった。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、溶融樹脂を射出充填し
て、金型面を確実に転写した後、金型キャビティ中の樹
脂を金型による圧縮加圧下に、溶融樹脂にガスを注入す
る。このため、厚肉部へのガスの選択注入時に、薄肉部
が加圧下、圧縮力が作用しており、薄肉部へのガスの漏
洩がない。特に、加圧下にガスを注入しない場合と比較
して良好な成形品が成形できる成形条件の範囲が広くな
る。したがって、薄肉部へのガスの漏洩による、薄肉化
による強度の低下、光沢ムラなどの外観の悪化が防止さ
れる。また、ガス注入による、厚肉部の溶融樹脂の金型
キャビティ外への追い出しを併用することにより、所望
の中空部を、所望のサイズで、全長にわたって均一に形
成することができる。これにより、薄肉成形品の厚肉部
に中空部（ガスチャンネル）を確実に、均一に形成する
ことができる。したがって、成形品の薄肉化による、軽
量化、立ち上がり部、リブなどの形成により、強度、剛
性、歪みによる変形が防止されるとともに、ヒケの発生
がなく、金型転写性にすぐれ、外観が良好となる。した
がって、特に軽量化効果の高い、薄肉成形品への適用が
容易となり、設計の自由度が広がり、その応用分野の大
幅な拡大が期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂成形品の成形法に用いられる成形
金型の概念を示す、金型開閉方向の断面図であり、溶融
樹脂の射出時の状態を示す。

【図２】本発明の樹脂成形品の成形法に用いられる成形
金型の概念を示す、金型開閉方向の断面図であり、成形
完了時の状態を示す。

【図３】図１の、Ｘ−Ｘ断面図である。

【図４】実施例３で成形された、洗面化粧台の概略図で
ある。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は図（Ａ）のＹ−Ｙ切断
図、（Ｃ）はＺ−Ｚ切断図を示す。

【符号の説明】

１：固定金型２：可動金型３：初期の金型キャビティ３３：樹脂成形品相当のキャビティ部４：スピルオーバーキャビティ５：スプルー６：溶融樹脂７：ガス注入路８：ガス注入ピン９：溶融樹脂排出路１０：溶融樹脂排出路開閉弁１１：開閉弁作動部１２：薄肉一般部１３：外周立ち上がり部１４：厚肉部１５：中空部（ガスチャンネル）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を充
填し、該溶融樹脂中の所望箇所にガスを注入して中空部
を形成するに際し、ガスの注入を金型による樹脂の加圧
下に行う樹脂成形品の成形方法。
【請求項２】溶融樹脂の充填が、金型キャビティ容積
よりも小さい容積の溶融樹脂を射出し、金型で圧縮する
射出圧縮によるものである請求項１記載の樹脂成形品の
成形方法。
【請求項３】金型による樹脂の加圧を多段で行う請求
項１または２記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項４】ガスの注入により溶融樹脂の一部を金型
キャビティ外のスピルオーバーキャビティに追い出す請
求項１〜３のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】樹脂成形品が薄肉一般部と厚肉部からな
り、厚肉部にガス注入による中空部が形成されている請
求項１〜４のいずれかに記載の樹脂成形品の成形方法。
【請求項６】樹脂成形品が薄肉一般部と外周立ち上が
り部からなり、立ち上がり部の基部の主要部の厚肉部に
ガス注入による中空部が形成されている請求項１〜５の
いずれかに記載の樹脂成形品の成形方法。