JP4664643B2 - プラスチック製品の成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック製品の成形方法に関し、より詳しくは、スライドコアを有する射出成形機を用いたプラスチック製品の成形方法に関する。

プラスチック製品の成形方法として最も一般的な射出成形法を用いた場合、樹脂流れの合流部位でウエルドと呼ばれる部位がほとんど不可避的に生じる。特に成形品のうち、射出ゲートから離れた部位は、温度の低くなった樹脂流れの合流点となり、当該ウエルド部位は、ウエルドラインと呼ばれる筋として成形品表面に明確に現れる。かかるウエルドラインは射出成形では不可避であるため、ウエルドラインを目立たない位置に発生させるように射出ゲート位置を工夫したり、ウエルドライン位置を過熱したりして、目立たなくする工夫がなされている。

このような技術により、ウエルドラインできるだけ目立たなくすることができるが、かかる処理をしても、ウエルドライン付近の樹脂流れの合流を回避しえたわけではない。この点、特にメタリックな色彩を有する樹脂成形品では、かかる樹脂流れ方向が外観上明確に認識しやすいものである。例えば、成形品に光を当てた場合、かかるウエルド部分では、光の乱反射が生じるため、成形品のウエルド部分が縞模様に見えたり、さらには虹色に見えたりする場合もある。

かかるウエルドは、樹脂流れの流れによって生じるので、平面的・曲面的な形状、すなわち平坦な形状であるほうがかかる樹脂流れの影響が少なく、目立ちにくいものとなる。そこで特に孔を有する部材ボス部と呼ばれる突出部を有するプラスチック製品の成形においては、平面的な形状を一旦成形した直後に、引き続いて当該孔やボス部を形成するピンを移動させることにより、当該孔やボス部を成形する方法がある（例えばボス部を有する成形品の製造方法として、特許文献１）。当該方法によれば、孔やボス部付近で発生するウエルドの発生を抑えることができる。
特開平７−３２４３３号公報

しかし、孔やボス部のない平坦な形状であっても、成形品が箱形状や多角形の板形状など、その外縁に角を有する形状の場合、当該角部分で樹脂流れの合流や乱れが生じるので、成形品の表面にウエルドとなって表面に現れる。このため商品とした場合、デザイン上の問題があった。

上記問題の解決方法として、２次元的な板形状の成形品を大量に製造する場合であれば、大きな一枚板を成形し、後から適度の大きさに打ち抜く方法が考えられる。しかし、かかる成形法は箱形状のような立体的な形状の成形には不適である。また工程が増加するため、同形状品を大量に製造する場合で無いかぎり、コスト的な面から現実的な方法ではない。

更に、ウエルドラインのない長方形箱型形状の成形品の製造方法として、樹脂溶融物射出後キャビティ内を圧縮する射出圧縮成形機による成形方法がある（例えば、特許文献２）。しかし射出圧縮成形機の初期導入費用が高く、またランニングコストが通常の射出成形機よりも高いため、安価な成形品への応用は現実的ではなかった。
実公昭４６−９２６７号公報

本発明では、上記現状を鑑みて、プラスチック製品が、外縁部に角を有する成形品の場合の成形方法として、当該角部分にウエルドが生じない、少量製造でも経済的な成形方法を提供することを課題とする。

本発明者は鋭意検討した結果、プラスチック製品の成形方法において、外縁部に角を有する成形品を成形する方法として、スライドコアを有する射出成形機を用いて、前記成形品を成形する際に、前記外縁部を延長して切り取り部を設ける射出成形工程と、前記射出成形工程後であって前記成形品取出し前若しくは前記成形品取出しと同時に、前記スライドコアの移動により、前記切り取り部を削除する工程とを少なくとも有する成形方法とすることを主要な手段とすることで、上記課題を解決した。

すなわち、本来角の周辺に発生するウエルドを、成形品の外縁部から延長して設けられた切り取り部に発生させて、これを削除することにより、成形品にはウエルドが残らないようにしたものである。

本発明の成形方法によれば、外縁部に角のある成形品について、射出成形後に複雑な工程を経ることなく、ウエルドの無い成形品を経済的な方法で得ることができる。

以下図面を用いて説明するが、本発明の様態は、図面で示した様態に限られるものではない。

本発明の成形方法に用いることができる樹脂は、射出成形にて成形できる樹脂であれば、特に制限されない。なかでも熱可塑性樹脂を好適に使用できる。溶融温度、射出速度等の成形条件は、樹脂の溶融温度や粘度（分子数）などの性質により適正な範囲が異なるが、公知の成形条件を用いることができる。

特に本発明の成形方法が有用となるのは、メタリック色のプラスチック製品を製造するために、樹脂中にアルミニウムフレークのような金属フレークや金属粉を含有した場合である。この場合、金属フレークや粉が樹脂流れに沿って配向するため、ウエルドがより目立ちやすい。さらに光沢のあるメタリック色の場合、光の乱反射による外観上の影響が大きい。かかる理由から、メタリック色のプラスチック製品を製造する場合には、外観より明確に認識できるウエルドラインのみならず、その近傍におけるウエルドの影響も除去する必要がある。

本発明の成形方法にて得られる成形品１の形状は、平面的な形状でも立体的な形状でも良いが、その外縁部に角２がある形状のものである。本発明は角を有する成形品１であっても、当該角の周辺にウエルドの影響の無いプラスチック製品を得るための方法だからである。本発明にいう外縁部の角とは、外縁部のうち、二直角（１８０度）未満の角度（鋭角、垂直、鈍角）で折れ曲がっている部位をいう。このような角２を有する形状の例としては、図１に示したような長方形などの多角形の底面を有する柱形状や、多角形の板形状などがある。多角形形状の以外にも、例えば星型形状のような形状でも外縁部に角２を有する形状である。またスライドコアの移動が通常直線移動であることを考慮すれば、本発明の角を有する成形品の形状は、両底面または各側面の少なくともいずれかには、ボス部のような突起や凹み、更にはねじれなど、スライドコアの直線移動に支障となるものが無い形状が好ましい。

（射出成形工程）
本発明の成形方法における射出成形工程では、射出ゲート４から樹脂溶融物を射出し、外縁部に角２を有する成形品１を成形する際に、当該外縁部の外縁をさらに延長して成形し、後から成形品１から削除されることになる切り取り部３を同時に成形する。図１は、本発明の成形方法において、切り取り部３を設けた成形品１を成形した様子を模式的に示した図である。外縁部を延長して設ける切り出し部は、必ずしも外縁をそのまま延長した方向に延長されている必要は無い。むしろ図１のように外縁の方向に対して垂直方向に延長されていることが好ましい。かかる方向に切り出し部を設けると、後述のスライドコアによる切り取り部３の切断が容易となり、また切り取り部３削除後の成形品１の切り取り部跡の処理も容易となるからである。

この切り取り部３は、図１ではウエルド発生部として斜線にて表したように、本来成形品１の外縁部の角２の周辺に発生するはずのウエルドを当該角２周辺から逃がして、発生させる部分である。従って、切り取り部３は角２の部分から更に外側に延長して設けられるものである。言い換えれば、切り出し部の位置は、射出ゲート４からみて、外縁部の角２の位置よりも、さらに遠方に設けられることになる。

切り取り部３の大きさや形状は、当該切り取り部３にウエルドが発生して、成形品外縁部の角２周辺にその影響が無い程度に大きいものであれば、適宜定めることができる。切り出し分の大きさをどの程度にするかは、実験的に決めることもできるし、流体力学の計算から理論的に決めることもできる。

（切り取り部削除工程）
本発明の成形方法に用いる射出成形機は、コア部が移動するスライドコアを有するものであることが必要である。スライドコアの移動により、切り取り部３を削除するからである。スライドコアを有する射出成形機は、公知の機械である。スライドコアの移動による切り取り部３の削除は、成形品１成形後、型開き前或いは型開きと同時に行う。樹脂の種類後とのスライドコアが移動開始する際の成形品１の温度やスライドコアの移動速度等の条件を適宜調整することにより、成形品１の切り取り部跡を目立たなくでき、或いは後の処理が容易になる。図２は図１の状態からスライドコアが移動して、切り取り部３が成形品１から削除される途中の様子を模式的に示した図である。図２の様態では、スライドコアが下方に移動することにより、成形品１も下方に移動し、切り取り部３だけが元の位置に残されることにより、成形品１から削除されるものである。

かかる工程を経て得られる外縁部に角２を有する成形品１は、ウエルドの影響が現れない。よって、プラスチック製品としてデザイン上好ましいものが得られる。なお、外縁部に角を有し、ボス部や孔を合わせて有する成形品の場合は、本発明の成形方法に加えて、上記従来の技術の欄で説明したボス部や孔周辺のウエルド除去方法も合わせて使用することができる。

本発明の成形方法は、その表面にウエルドのないプラスチック製品を成形する方法として、幅広く利用できる。

本発明の成形方法において、切り取り部を設けた成形品を成形した様子を示した模式図である。 本発明の成形方法において、スライドコアの移動により成形品から切り取り部を削除する途中の様子を示した模式図である。

符号の説明

１ 成形品
２ 成形品外縁部の角
３ 切り取り部
４ ウエルド発生部
５ 射出ゲート

Claims (2)

1. スライドコアを有する射出成形機によって、外縁部に角を有する成形品を成形するプラスチック製品の成形方法であって、
   中央上側の射出ゲートから樹脂溶融物を射出し、外縁部に角を有する成形品を成形する際に、当該外縁部の外縁を該外縁の方向に対して垂直方向に当該外縁部の角の位置よりもさらに延長して、切り取り部を成形し、
   前記切り取り部にウエルドを前記角周辺から逃がして発生させる射出成形工程と、
   前記射出成形工程後であって、前記成形品取出し前若しくは前記成形品取出しと同時に、前記スライドコアの移動により、前記成形品も移動し、切り取り部だけが元の位置に残されて、前記切り取り部を削除する工程とを少なくとも有するプラスチック製品の成形方法。
2. 前記樹脂溶融物は金属フレーク又は金属粉を含有した請求項１記載のプラスチック製品の成形方法。
   

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