JP2000314688A

JP2000314688A - 樹脂成形品とその成形方法並びに検査手法

Info

Publication number: JP2000314688A
Application number: JP12370299A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Takagi; 司高木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄後に回収した樹脂成形品の再利用の可能
性を判断するために行う劣化度合等を簡便に検査する手
法と、それを可能とする樹脂成形品並びにその成形方法
を提供すること。【解決手段】樹脂成形品１に隣接する他の部分の肉厚
より薄い薄肉部２で囲まれて特性検査を行う為の試料に
見合った形状とされた試料採取部３を、意匠的配慮が不
要な位置に備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、廃棄後に回収し
た樹脂成形品の再利用の可能性を判断する手法に関する
ものであって、更に詳しくは、樹脂成形品の品質などを
検査する手法と、それを可能とする樹脂成形品並びにそ
の成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】使用に供された後の樹脂成形品は、従来
埋設による処理方法が取られてきたが、土壌汚染に係る
環境への悪影響を軽減するため、限定された地域への廃
棄を行ったことにより、容量過多を来した。その後、こ
の状況を解消するため、先進の焼却手段によって減容化
を達成してきた。しかし、一層の環境保護、特に資源の
枯渇抑制への対応を含めた有効活用と環境汚染の影響を
軽減するために、その再生利用の推進が必要である。

【０００３】樹脂成形品の再生利用を行うにあたって
は、再生された樹脂の特性に応じた利用目的を設定する
ことが、再生樹脂の適正利用を促して用途拡大を狙う上
で特に必要である。これは、各々の樹脂成形品が経てき
た用途に応じて各種特性の低下する度合が異なるので、
常に均一な特性のものを得るために行うものである。つ
まり、再生された樹脂の特性把握を行うことにより、任
意の特性値範囲に基づいた用途の最適化を図ることよっ
て、廃棄樹脂を容易に活用することが出来る。

【０００４】図４は樹脂成型品の再生を示す工程図であ
る。ここに示すように、樹脂成形品の再生のための特性
評価には、一般に、廃棄された成形品が使用環境下にて
損傷を受けて、各種特性が平均的に、または最も劣化す
る部分を裁断して得た試料を代表として用いる方法（Ｓ
ＴＥＰ４〜８）と、成形品全体を粉砕して得た粉砕物の
任意量を用いる方法（ＳＴＥＰ９〜１２）とがある。

【０００５】次に、図４に従って、樹脂成型品の再生方
法を説明する。まず、樹脂成形品を含む空気調和機や冷
蔵庫などの製品（ＳＴＥＰ１）が、その用途を完了して
廃棄された（ＳＴＥＰ２）際に、排出される内外装品や
機構部品などに用いられていた樹脂成形品を回収する
（ＳＴＥＰ３）。続いて、前者の特性評価方法を用いる
場合には、係る成形品の劣化程度を判断するために、裁
断機などを用いて切断、加工する（ＳＴＥＰ４）ことに
より、特性検査に供する試料を作製し（ＳＴＥＰ５）、
その特性劣化の度合を調べる為の検査とその評価を行う
（ＳＴＥＰ６、ＳＴＥＰ７）。その後、樹脂成形品を粉
砕し、さらに必要であれば樹脂の種類などの選別や適度
な大きさに分級するなどの粉砕・分別処理を行う（ＳＴ
ＥＰ８）ものである。

【０００６】これに対し、後者の特性評価方法を用いる
場合には、樹脂の劣化度に大きく影響を及ぼす使用実績
とは関係無しに、廃棄された樹脂成型品の粉砕・分別処
理を行った（ＳＴＥＰ９）後、生成した再生樹脂粒を用
いて劣化度の評価用の試料を作製し（ＳＴＥＰ１０）、
これを用いて特性劣化の度合を調べる為の検査とその評
価を行う（ＳＴＥＰ１１、ＳＴＥＰ１２）ものである。

【０００７】そして、何れの方法を用いた場合にも、使
用の可否を含めた樹脂特性に応じてその成形方法と形状
を選択し、これに応じた成形（ＳＴＥＰ１３）を行うこ
とによって、再生成形品を得ることが出来る（ＳＴＥＰ
１４）。

【０００８】上記ＳＴＥＰ４〜７を利用する方法は、当
該成形品を用いた個別の製品が汎用的な各種環境雰囲気
下で受けた損傷の差異をバラツキとして捉えることが可
能であり、引っ張りや衝撃などの機械的外力の耐性、食
品付着や温度変化などの環境雰囲気に係る耐性などの直
接的な特性の評価を行うことが可能であることから、再
生した材料を用いる製品に対する品質を確保するうえ
で、好都合である。

【０００９】そして、廃棄された樹脂成形品から、異物
の付着や退色、熱や紫外線などによる損傷が比較的少な
いものを選別した後、これらを成形が可能な大きさの樹
脂粒に粉砕・再生し、得られた再生樹脂粒を任意の方法
で成形すれば、成形品として再生する。このとき、製品
の形状や用途に応じてかかる負荷に対して、品質を確保
しうる形状や肉厚を、上述の成形品から裁断して得た試
料をもとに測定された特性のバラツキを考慮して設計す
ることも可能となる。

【００１０】これに対し、ＳＴＥＰ９〜１２は、組成分
析や樹脂流動性などの成形品形状に依存しない平均的な
特性の劣化度合を評価するものであり、成形品の要求特
性に対して間接的な評価となることが多い。従って、Ｓ
ＴＥＰ９〜１２を用いた場合には、再生材を用いた成形
品の平均特性を把握することは出来るが、バラツキを考
慮しづらく、品質の的確な保証を行うことが非常に困難
であるという欠点を有する。

【００１１】このため、再生品の品質を確保するための
設計値の集積を目的とし、廃棄された樹脂成形品の特性
評価を行うための試料の採取は、任意の好適と思われる
部位から、裁断や切断などの手段を用いて行っていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上の如く、特性検査
に供する試料の採取を任意の好適と思われる部位から裁
断や切断などの手段を用いて行う方法は、より信頼性の
高い成形品である部品設計を行うことが出来るので、用
途範囲の拡大に供しやすい点でより好ましいが、反面、
切断・加工のための裁断機や研磨機などの加工設備が必
要となり、また切断時の試料破損の危険性、特性検査に
おけるバラツキ抑制のための仕上加工の必要性など、費
用と手間が掛かるという問題があった。

【００１３】また、使用に供した後に廃棄された成形品
の劣化度合を確認するための試料は、引っ張りや衝撃な
どの機械的外力、食品付着や温度変化などの使用条件や
環境雰囲気に係る耐性などの特性評価を行うため、複数
の成形品から採取する必要がある。このとき、成形品か
ら試料を採取する手段として、適当な工具を用いた裁断
または切断に依ることになるが、各成形品毎の繰り返し
の試料採取に際して、その採取位置を一定にすることに
より得られた特性のバラツキを抑えること、及び、試料
に欠損やクラックなどの欠陥部分を付与せずに本来の形
態を維持することが肝要である。これにより得られた特
性値から成形品の劣化度合を評価し、成形品粉砕物を再
利用して新たに成形する成形品の設計値を得ることが出
来る。

【００１４】しかしながら、上述の方法による場合、樹
脂成形品には何等の目印もない状態であるから、廃棄さ
れた成形品が備える樹脂注入ゲートから一定の位置で、
成形時に係る流動や冷却の過程が一定、つまり残存する
内部応力や内部歪みが同じ条件となる部位を試料採取す
る毎に選択することは、極めて困難である。このため、
採取した試料の特性が、保持する内部応力や内部歪み、
樹脂の流動方向などの差異によって変化しうるため、繰
り返し測定のなかで安定した評価結果を得ることができ
ないという欠点を生むことになる。

【００１５】しかも、試料採取において、裁断機などを
用いて特性検査に供する試料を作製しているために、試
料を裁断や切断し、さらに加工する設備や試料の作製な
どが必要になるとともに、これに伴う負荷によって試料
に欠陥が発生する可能性を解決する必要があった。

【００１６】この発明はこれらの問題を解決するために
なされたものであり、樹脂成形品の品質などを簡便に検
査するための手法と、それを可能とする樹脂成形品並び
にその成形方法を提供する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の樹脂成形品
は、その特性検査を行う為の試料に見合った試料採取部
を囲む周囲より厚さの薄い薄肉部を備えたものである。
また、前記薄肉部を意匠的配慮が不要な位置に備えたも
のである。また、前記薄肉部を一定の位置に配置したも
のである。

【００１８】さらに、この発明の樹脂成形品の成形方法
は、樹脂を注入して成形品を製造する金型であって、成
形品の特性検査を行う為の試料に見合った試料採取部を
囲む周囲より厚さの薄い薄肉部が、前記成形品に形成さ
れる構造を有する金型を使用するものである。また、樹
脂を注入して成形品を製造する金型に、成形品の特性検
査を行う為の試料に見合った試料採取部の形状を定める
突起部を意匠的配慮が不要な面が形成される方向に向か
ってスライドさせるスライド機構を設けておき、前記金
型内に樹脂を注入した後でその固化前に、前記スライド
機構により前記突起部をスライドさせて該樹脂を圧縮
し、前記突起部の形状に従う薄肉部を形成するものであ
る。

【００１９】さらに、特性検査を行う為の試料に見合っ
た試料採取部を囲む周囲より厚さの薄い薄肉部を備えた
樹脂成形品を利用し、前記薄肉部で囲まれた部分に沿っ
て前記試料採取部を切り取り、これを試料として特性検
査を行い、樹脂成形品の劣化の度合を評価して品質を確
認するものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態の一
例を示す、箱体の面の一部に薄肉部で囲まれた形状を備
える樹脂成形品１であり、２が薄肉部、３は樹脂成形品
１の劣化度合を検査するための試料となる薄肉部２で囲
まれた試料採取部である。

【００２１】以下、この樹脂成形品１について説明す
る。樹脂成形品１は、例えば冷蔵庫の野菜室のケースに
用いるような、射出成形により形成された箱型成形品で
あり、使用する材料は例えばポリプロピレン樹脂であ
る。この成形品１は、意匠に大きく悪影響を及ぼさず、
且つ成形品に用いられている樹脂の平均的な特性を示す
ような代表的な位置にある面の一部に、薄肉部２で周囲
形状が定められた試料採取部３を備えている。

【００２２】この薄肉部２は、存在する面の端部から延
びて、試料採取部３を矩形に囲むように形成されてい
る。薄肉部２は数mm程度の幅をなし、矩形に囲まれた部
分は、適用する特性検査の試料を採取するに最適な任意
の長さをなす。樹脂成形品１の本体部分は通常２ｍｍ前
後の厚みをなすが、この薄肉部２は（カッターナイフな
どでの切断が容易な）０．５mm程度の厚みとなってい
る。なお、薄肉部２は、樹脂成形品１に要求される意匠
や強度などの品質を損なわない部分に備えられる。

【００２３】図２、図３はこの樹脂成形品１を製造して
いる金型の断面図である。成形品１は、図２のように、
凸型金型４と凹型金型５との内部に構成された任意の成
形品形状を成す空隙に、ゲート部分８から樹脂７を射出
して充填することにより得られる。なお、この金型（凸
型金型４と凹型金型５との一組）には、製造された後の
成形品１について所定の特性検査を実施するのに見合っ
た試料採取部３（図１参照）を形作るためのスライド機
構６及び突起部６ａが備えられる。スライド機構６及び
突起部６ａは、その成形品１の意匠や強度などの品質を
損なわない位置に薄肉部２を形成するするために用いら
れる。

【００２４】次に、樹脂成形品１の製造を図２及び図３
を用いて説明する。まず、図２に示すように、スライド
機構６の突起部６ａを引き戻した状態で、凸型金型４と
凹型金型５とで構成される空隙に、ゲート部分８から溶
融状態のポリプロピレン樹脂などの成形に供する樹脂７
を数秒間射出して充填する。その後ただちに、樹脂７の
流れに伴う配向を大きく乱すことのない比較的遅い速度
で、スライド機構６により突起部６ａを樹脂７側にスラ
イドさせて図３の状態にして、薄肉部２を形成すること
により、試料採取部３を形成する。その後、数秒間の保
圧工程を経て、数十秒間の冷却工程に入る。

【００２５】上記過程において、高粘度で溶融状態にあ
る樹脂７は、冷却によって十分な流動性を維持されない
粘度状態に至らないように、高速で充填されることが必
要である。従って、薄肉部２となる部分に、溶融樹脂の
射出に係る初期段階からスライド機構６の突起部６ａを
突出させておくと、高粘度で高速に流動する樹脂がこの
突起部６ａを通過するとき、その狭い空間を通過しきれ
ずに、薄肉部２で囲まれて試料採取部３となる部分に空
隙が生じたり、さもなくば、樹脂流れに乱れが発生し
て、本来の強度を確保できず、割れを発生しやすいとい
う問題を生じることがある。

【００２６】しかし、この実施の形態のように、突起部
６ａを図２のような状態にしておいて樹脂７を金型空隙
部に完全に充填した後、ただちに、突起部６ａを図３の
ような状態にスライドさせて薄肉部２を形成するため、
上述したような問題の発生を回避することが出来る。

【００２７】なお、ここでは樹脂７充填後に突起部６ａ
をスライドさせ、冷却前の樹脂７を圧縮することにより
薄肉部２を形成することとしたが、空隙や割れの発生を
もたらすような不具合を生むことの無い状態で成形が達
成されるのであれば、溶融樹脂７の充填初期の段階から
突起部６ａを樹脂７側に突起させておき、あるいはそれ
をスライドさせながら、薄肉部２及び試料採取部３を形
成するようにしても良い。さらに、成形品１の底面部の
ように、金型開閉方向に垂直に存在する面に薄肉部２を
設ける場合で、かつ空隙や割れの発生をもたらすような
不具合を生むことの無い状態で成形が達成されるのであ
れば、金型自体に薄肉部２に対応する凸形状を設けてお
き、溶融樹脂の充填初期の段階から薄肉部２及び試料採
取部３を形成するようにしても良い。

【００２８】このようにして製造された樹脂成形品が、
冷蔵庫のケース類や空気調和機の室内機カバーなどに用
いられた後、例えば、廃棄、回収された段階で、薄肉部
２を切断し、試料採取部３を回収する。その際、カッタ
ーナイフ等を用いて薄肉部２に沿って切断すれば、容易
に試料採取部３を切り取ることが可能となる。この試料
採取部３をそのまま試験片とし、もしくはその後の検査
に見合う試験片形状にさらに裁断、加工した後、樹脂成
型品の劣化度合を調べる任意の検査、例えば、ダインス
タット衝撃試験等を実施する。

【００２９】上述したような特性検査結果から、当該成
形品が備える特性の劣化度合やそのバラツキを評価し、
これを設計値として反映させることにより、当該成形品
を粉砕、再生して得られた再生樹脂を用いて作られる新
たな成形品を、適正な品質を与えて製造することが可能
となる。

【００３０】以上述べたように、この実施の形態によれ
ば、樹脂成形品の検査手法として、樹脂成形品が薄肉部
で囲まれた形状を備えて成り、この薄肉部で囲まれた部
分を該薄肉部に沿って切り取り、これを試料として任意
の特性検査を行うことにより、劣化の度合を評価して品
質を確認することとしたので、簡便に樹脂成形品の劣化
状態を評価出来ることとなり、樹脂成形品を再生利用し
て得られる再生樹脂を用いた成形品に適切な品質を与え
ることができ、従って、樹脂成形品の再生利用を促進さ
せる効果がある。

【００３１】なお、上記実施の態様においては、薄肉部
２は面を矩形に囲むように形成したが、実施する特性検
査に合わせて、円形など最適な任意の形状を用いても良
く、その場合にも同様の効果を得ることが出来る。ま
た、薄肉部２は試料採取部を囲む連続で均一な肉厚なも
のとしたが、途中に全く厚みのない部分や肉厚が可変し
た部分を持つ不連続な、または不均一な肉厚を備える薄
肉部２としても良い。さらに、薄肉部２は面の端部から
延びるものとしたが、これに替えて、面の中央に存在す
るようにしても良い。

【００３２】この発明は、上記実施の形態において説明
し、かつ図面に示した廃棄された成形品に限定されるも
のではなく、例えば、量産成形品における抜き取り検査
の評価や成形品の材質検査に係わる試料採取を容易に行
うために用いることもできる。また、樹脂成形品は箱型
の射出成形品に限定することなく、歯車などの機構部品
や真空成形品、圧縮成形品など、種々の樹脂成形品に適
用することができる。また、使用する樹脂は、ポリプロ
ピレン樹脂など汎用樹脂に限定されることなく、ポリア
セタール樹脂、ポリエステル樹脂を初めとするエンジニ
アリングプラスチック等の種々の樹脂を適用して良い。

【００３３】さらに、本発明の成形方法は、薄肉部に囲
まれた部分を切り取ることを目的とした成形品のみに限
定されることなく、例えば、意匠や構造的に薄肉部で囲
まれた形状を必要とする場合など、薄肉部に囲まれた形
状を備えることだけに意味を持つ成形品についても適用
出来る。

【００３４】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００３５】特性検査を行う為の試料に見合った試料採
取部を囲む周囲より厚さの薄い薄肉部を備えたので、こ
の薄肉部に沿って試料採取部を簡単に切り取ることがで
き、従って、成形品の検査及び評価を高品質でしかも簡
単に行うことが可能となる。また、薄肉部を意匠的配慮
が不要な位置に備えたので、その薄肉部によって成形品
の意匠性を損なうことがない。また、薄肉部が一定の位
置にあるため、常に内部応力や内部歪みが同じ条件の試
料採取部を切り取って使用することができ、従って、複
数の成形品を利用した繰り返し検査においても、信頼性
の高い結果を得ることが可能となる。

【００３６】さらに、樹脂を注入して成形品を製造する
金型であって、成形品の特性検査を行う為の試料に見合
った試料採取部を囲む周囲より厚さの薄い薄肉部が、成
形品に形成される構造を有する金型を使用するため、製
造された成形品においてはこの薄肉部に沿って試料採取
部を簡単に切り取ることが可能となり、従って、成形品
の検査及び評価を高品質でしかも簡単に行えることにな
る。また、樹脂を注入して成形品を製造する金型に、成
形品の特性検査を行う為の試料に見合った試料採取部の
形状を定める突起部を意匠的配慮が不要な面が形成され
る方向に向かってスライドさせるスライド機構を設けて
おき、金型内に樹脂を注入した後でその固化前に、スラ
イド機構により突起部をスライドさせて樹脂を圧縮し、
突起部の形状に従う薄肉部を形成するため、試料採取部
を取り出しやすくするため形成した薄肉部付近で樹脂流
動の乱れを来すこともなく、空隙や割れなどの不具合を
生むこと無しに、成形品を製造出来る。

【００３７】さらに、特性検査を行う為の試料に見合っ
た試料採取部を囲む周囲より厚さの薄い薄肉部を備えた
樹脂成形品を利用し、この薄肉部で囲まれた部分に沿っ
て試料採取部を切り取り、これを試料として特性検査を
行い、樹脂成形品の劣化の度合を評価して品質を確認す
るため、試料採取部を裁断機などの大きな設備を用いる
ことなく手持ちのカッターナイフなどで簡単に切断出来
ることになり、同時に切断時にかかる負荷も裁断機など
を利用した場合よりはるかに小さくて済むので、得られ
た試料採取部に欠陥が発生することも抑制出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である樹脂成形品の斜
視図。

【図２】この発明の実施の形態である樹脂成形品の製
造工程における樹脂充填中の金型の断面図。

【図３】この発明の実施の形態である樹脂成形品の製
造工程における樹脂充填後の金型の断面図。

【図４】樹脂成形品の再生方法を示す工程図。

【符号の説明】

１樹脂成形品、２樹脂成形品の薄肉部、３試料採
取部、４凸型金型、５凹型金型、６スライド機
構、６ａ突起部、７充填された樹脂、８ゲート部
分。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特性検査を行う為の試料に見合った試料
採取部を囲む周囲より厚さの薄い薄肉部を備えたことを
特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】前記薄肉部を意匠的配慮が不要な位置に
備えたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品。
【請求項３】前記薄肉部が一定の位置にあることを特
徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形品。
【請求項４】樹脂を注入して成形品を製造する金型で
あって、成形品の特性検査を行う為の試料に見合った試
料採取部を囲む周囲より厚さの薄い薄肉部が、前記成形
品に形成される構造を有する金型を使用することを特徴
とする樹脂成形品の成形方法。
【請求項５】樹脂を注入して成形品を製造する金型
に、成形品の特性検査を行う為の試料に見合った試料採
取部の形状を定める突起部を意匠的配慮が不要な面が形
成される方向に向かってスライドさせるスライド機構を
設けておき、前記金型内に樹脂を注入した後でその固化
前に、前記スライド機構により前記突起部をスライドさ
せて該樹脂を圧縮し、前記突起部の形状に従う薄肉部を
形成することを特徴とする請求項４に記載の樹脂成形品
の成形方法。
【請求項６】特性検査を行う為の試料に見合った試料
採取部を囲む周囲より厚さの薄い薄肉部を備えた樹脂成
形品を利用し、前記薄肉部で囲まれた部分に沿って前記
試料採取部を切り取り、これを試料として特性検査を行
い、劣化の度合を評価して品質を確認する樹脂成形品の
検査手法。