JPH0684029B2 - 二材料成形方法 - Google Patents

二材料成形方法

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JPH0684029B2 JP61504456A JP50445686A JPH0684029B2 JP H0684029 B2 JPH0684029 B2 JP H0684029B2 JP 61504456 A JP61504456 A JP 61504456A JP 50445686 A JP50445686 A JP 50445686A JP H0684029 B2 JPH0684029 B2 JP H0684029B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明の背景 本発明は一般に射出成形方法およびそれによって形成さ
れた器具、そしてさらに詳しくは第１の構成要素が第２
の構成要素を成形するための金型の一部として働く射出
成形による、二材料、二構成要素器具に関する。
射出成形技術に熟練した当業者は、製造しようと望む構
成要素の特定のタイプに直接関係した種々の射出成形問
題に典型的に遭遇する。このため過去において与えられ
た必要性に基づいて種々のタイプの製品を形成し得る種
々の技術が開発されている。例えば、青木の米国特許第
4,507,258号は、ボルトの首部分が該首の外層を射出成
形し、次にボトルの内層および胴部分を射出成形するこ
とによって形成されるポリエチレンボトルの形成方法を
記載する。首の外層はボトルの首の内層のための部分金
型として働く。内層のための金型の一部として首の外層
を使用する利益は、ボトルの外層および内層間に偏向が
発生しないことである。青木特許によって教示された器
具および方法の特徴は、ボトルの首の外層および内層は
それらが形成された後は相互に分離し得ないことであ
る。
他の射出成形技術がHauserらの米国特許第4,155,972号
に記載されている。この特許は、電話機またはタイプラ
イター上の多色押しボタンのような一体成形品を製造す
るため、相互の頂部の上に３種の別々のプラスチックを
成形することを記載する。Hauserらによって記載された
方法によれば、高い融点を有する第１の材料が第１の構
成要素を成形するために第１の型内に成形される。次
に、一般に低融点材料がサブアセンブリを形成するため
に第１の構成要素を金型として使用して成形される。最
後に、より低融点材料が一体の成形した製品を製造する
ためにサブアセンブリ上に成形される。
Hauserらによって記載された方法の一利益は、指定した
順序で成形することにより、材料が相互にブリードする
ことなく多数のプラスチック材料を持つ単一の製品を成
形することが可能であることである。しかしながらHaus
erらによって記載された方法は、最終製品が製造後分離
不可能な単一一体製品である点で青木によって記載され
たものと同様である。
類似の技術はMorinの米国特許第3,354,249号およびBoni
sらの米国特許第3,387,282号によって教示されている。
これらの方法のめいめいにおいて、多色もしくは多材料
パーツが射出成形される。しかしながら、最終製品は製
造後のその元の個々のパーツに分離することができな
い。ある場合には、製造後密接に嵌合しているが分離可
能である多数のパーツを製造できることが望ましい。本
発明はそのような応用に関する。
本発明の概要 本発明の目的は、第１の構成要素が第２の構成要素を製
造するための金型の一部として作用する、多構成要素パ
ーツを射出成形するための方法を提供することである。
本発明の他の一目的は、構成要素が相互に分離されるま
で構成要素が相互に固定された関係に維持されることが
できる多構成要素パーツを射出成形する方法を提供する
ことである。
本発明のなお他の目的、無菌バリヤーが製造時パーツの
第１および第２の構成要素間に形成される、二構成要素
パーツを射出成形する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、構成要素が、成分プラスチ
ック材料の一つまたは二以上へ添加されたスリップ剤の
変化する濃度に接着強度が依存するように化学結合され
た、二材料射出成形法によって形成された二構成要素パ
ーツを提供することである。
本発明によれば、二構成要素パーツを射出成形する方法
が提供される。該方法は、第１に、二連射出ユニット成
形機を使用して多キャビティ金型の一つのキャビティ内
に第１の構成要素を射出成形し、第２に、第１の構成要
素を含んでいる輸送プレートを該機械中の第２のキャビ
ティへ移動させることと、そして第３に、第２のキャビ
ティ内の第１の構成要素の上に第２の構成要素を射出成
形し、第１の構成要素と、コアとそして第２のキャビテ
ィが共に第２の構成要素の射出成形の間第２の構成要素
を製造するための金型として作用する工程を含んでい
る。第１および第２の構成要素は、第２の構成要素が成
形された後相互に分離可能である。
本発明の他の目的、利益および新規な特徴は、添付図面
と共に考慮する時、以下の本発明の詳細な説明から明ら
かになるであろう。本発明の具体例を詳細に説明する前
に、本発明はその応用において以下の説明に述べ、また
は添付図面に図示した構成を細部へ、および構成要素の
配置へ限定されないことを理解すべきである。本発明は
他の具体例が可能であり、種々の方法で実施することが
可能である。さらに、使用した語法は説明の目的のため
であり、限定と考えてはならない。
図面の簡単な説明 第１図は、閉じた位置にある本発明に従った金型の断面
を図示する。
第２図は、本発明の好ましい具体例を図示する二連射出
ユニット成形機中において作動すべき開いた位置にある
二材料金型の断面図である。
第３図は、本発明に従って製造した器具の側面図であ
る。
好ましい具体例の詳細な説明 第１図は、本発明に従って設計した二材料射出金型10を
図示する。該金型は、コアリテーナープレート14および
キャビティリテーナープレート20を支持するために使用
される一対の支持プレート12よりなる。コアリテーナー
プレート14はコアインサート16および18と、サッカーピ
ン40と、サッカー孔ブッシング44と、そして２本の180
゜離して配置されたリーダーピン38とを含む。トランス
ファープレート19が金型のコア半部側の支持プレート12
に含まれるシャフトへ取り付けられる。トランスファー
プレート19は、キャビティインサート30および32と、２
本の180゜離して位置されたリーダーピンブッシング34
と、そしてサッカー孔ブッシング44を含む。キャビティ
リテーナープレート20は、キャビティインサート22およ
び24と、ランナー26および28と、２本の180゜離して配
置されたリーダーピンブッシング42とを含む。
第２図は開いた位置にある第１図に図示した同じ金型を
図示し、それぞれキャビティインサート30および32中に
座着している第１の成形したプラスチック構成要素46
と、そして第２の（完成した）成形したプラスチック構
成要素48とを図示している。第２図には、それらがキャ
ビティリテーナープレート20から除去された後の成形さ
れたランナー50および52も示されている。第２図に図示
した金型構成要素は第１図に図示した同じ構成要素を指
示している。次に第１図および第２図に図示した金型を
用いる本発明の方法を記載する。
本発明によれば、第１の構成要素46を多キャビティ金型
10の第１のキャビティ22内に射出成形する第１工程を含
む、二構成要素パーツの射出成形方法が提供される。こ
の射出成形工程は、金型が第１図に示した閉じた位置に
ある時に実施される。第１の材料が第１工程の間キャビ
ティ22を充満するようにランナー26を通って射出され
る。
金型は次に慣用の射出成形機に備えられる水圧システム
（図示せず）によって開かれる。該水圧システムは、構
成要素46をコア16から分離するためトランスファープレ
ート19をコアリテーナープレート14から引き離す。トラ
ンスファープレートは次に、構成要素46をコア18と一直
線に配置するように回転される。射出成形金型は次に、
トランスファープレート19をキャビティプレート14と適
切に整列させるためリーダーピン38を使用して閉じら
れ、そして第１の材料と半両立し得る第２の材料がキャ
ビティ24内において第１の構成要素46の上に第２の構成
要素48を成形するようにランナー28中へその後射出され
る。本発明によれば、第１の構成要素と第２のキャビテ
ィは、共に第２の構成要素を成形するための金型の一部
として作用する。第２の構成要素が成形された後、水圧
システムは再び金型を開き、突出し装置（図示せず）が
完成した二構成要素パーツを金型から突出す。
好ましい具体例においては、第１および第２の構成要素
は、第２の構成要素が第１の構成要素から除去されるま
で一所に接合され続けるであろう。第１および第２の構
成要素は、各成形工程のために選定された材料のため、
本発明に従って相互に固着されているがしかし分離し得
る関係に維持することが可能である。材料の選定は本発
明の決定的特徴である。第１の構成要素が第１の構成要
素のための金型の一部として作用し、しかも構成要素が
互いに分離することができる二構成要素器具を製造する
ためには、半両立性材料を使用することが必要である。
この環境において、“半両立性”なる用語は、一方の材
料を他方の材料の上に成形する時、二つの材料間に弱い
分子間結合のみが形成されることを意味する。そのよう
な弱い分子間結合は本発明に従って半両立性材料を使用
して製造することを許容し、そして二つの構成要素を分
離するため力が使用されるまで相互に固定位置に維持で
きることを許容する。本発明は、第２の構成要素が第１
の構成要素の上に射出成形された後、第１の構成要素へ
弱く結合される準備を含んでいる。これらの弱い結合は
第２の構成要素を第１の構成要素に関して強制的に分離
されるまで固定関係に維持するために使用される。好ま
しい具体例においては1.0ないし15.0ポンドの力が第２
の構成要素を第１の構成要素から分離するのに必要であ
る。
好ましい具体例においては、選定した二つの材料は、第
２の構成要素のために使用される材料が第１の構成要素
のために使用された材料よりも低い融点を持っているこ
とが必要である。第１の材料よりも低い融点を持ってい
る第２の材料の必要性は、本発明の背景において論じた
ように過去において認められている。しかしながら、本
発明によって教示されるような弱い分子間結合を形成す
るため半両立性材料を使用する必要性は独特であると考
えられる。
多種類の材料が第１および第２の構成要素のめいめいを
成形するために選ばれることができ、そしてある場合に
は製造後構成要素の分離性を増強するためベース材料へ
スリップ剤を添加することが望ましいであろう。第１の
構成要素を成形するために有用であることがわかってい
るいくつかの材料は、アクリロニトリル−ブタジエン−
スチレン（ABS）およびナイロン66を含む。他の材料
は、それらが第２の構成要素のために使用する材料に関
し高い融点と、第２の材料と半両立性を持ち、そして射
出成形できる限り、使用することができる。本発明に従
って第２の構成要素の成形に有用であることがわかった
材料は、低密度（0.91〜0.94g/cm3）ポリエチレンおよ
びポリプロピレンを含む。
上記のように、スリップ剤を第１または第２の構成要素
を成形するための材料へ添加することができる。有用な
スリップ剤は、N,N−エチレンビスステアリン酸アミ
ド、エルカ酸アミド粉末およびアライック酸オレアミド
を含む。各構成要素を成形するため使用される材料へ添
加されるスリップ剤のパーセントは、第１および第２の
構成要素を製造後相互に分離するのに必要とする力に影
響する。一般に、スリップ剤のより高い濃度は二つの構
成要素を分離するために必要な力を減ずるであろう。ス
リップ剤濃度0.5ないし1.5％が規定した用途のための許
容し得る除去力を与えるであろう。好ましい具体例にお
いては、アライック酸オレアミドの0.5％がスリップ剤
として使用される。もしスリップ剤の高濃度が製造時構
成要素を成形するために使用される材料に使用されるな
らば、構成要素は製造後自然に実際に分離し得る。これ
はある用途には望ましいが、しかし他の用途では高度に
望ましくない。
ここに記載した多構成要素パーツを成形するための技術
は多種類の応用のために使用することができるが、これ
ら技術は医療産業において低コストパーツを成形するた
めに特に望ましい。これは、射出成形プロセスの間使用
される高い加工温度のため、製造時第１および第２の構
成要素間に無菌バリヤーが必然的に形成されるからであ
る。本発明の特徴は、ここに記載した技術を投与セット
構成要素のような医療用途のための多構成要素プラスチ
ック器具の成形のために極めて有用なものとする。特
に、二材料成形針アダプター／先端プロテクターアセン
ブリは、ここに記載した技術を使用して容易に製造する
ことができる。針アダプターは典型的には投与セットチ
ューブの一端へ取り付けられ、そして患者への流体導入
のための無菌通路を完成させるために使用される。針ア
ダプターはアダプターの一端にある雄ルーアと、そして
雄ルーアの反対側のチューブインターフェースとよりな
る。針アダプターのルーア部分は、典型的には該ルーア
および投与セットの流路の無菌性をそれら使用すること
を望むまで維持するため、製造後先端プロテクターでカ
バーされる。慣用技術を使用して過去に製造された針ア
ダプターおよび先端プロテクターは別々の機械で製造さ
れていた。各先端プロテクターはその後人手で針アダプ
ターの上にかぶせられ、非無菌アセンブリを形成する。
慣用技術を使用して製造されたアセンブリが遭遇する一
問題は、針アダプターと先端プロテクターとの間のフィ
ットは望ましい程一貫性でないことである。本発明は、
先端プロテクターを針アダプターの上に直接成形するこ
とによってこの問題を排除する。本発明の詳細をもっと
完全に理解するため、本発明を先端プロテクターおよび
針アダプターを製造するために使用することを例証する
実施例を以下に提供する。
実施例 針アダプターおよび先端プロテクターが以下の操作を使
用して本発明の種々の具体例において製造される。
サイクロラックCTBが材料から水分を除去するために４
時間180゜Fで乾燥される。乾燥した材料は次に二射出ユ
ニット成形機の射出ユニットNo.1のたるへ導入される。
サイクロラックCTBは約430゜Fで可塑化され、そして次
に約500psiの射出圧力で第２図の第１のキャビティ22中
へ射出される。成形した針アダプターはプラスチックが
固化するのに十分に長い時間キャビティ内で冷却するこ
とが許容される。次に金型が開き、トランスファープレ
ート19がリーダーピン38から離れて動かされ、そして18
0゜回転し、針アダプター46をキャビティ24と一直線に
配置する。その後金型は閉じる。スリップ剤としてアラ
イック酸オレアミド0.5％を含有する低密度ポリエチレ
ンが305゜Fで可塑化され、次に約300psiの射出圧力でキ
ャビティ24中に射出され、このため針アダプターの上に
先端プロテクターを成形する。先端プロテクターは完成
片パーツが変形することなく金型から突き出されること
を許容するのに十分に長く金型内で冷却される。金型が
開き、仕上がったパーツが突き出され、その後上のプロ
セスがくり返される。
二材料成形プロセスの射出フェーズの間、材料は射出ユ
ニットNo.1およびNo.2を通ってキャビティ22および24中
へ同時に射出されることに注目すべきである。これはサ
イクル時間を最小化するために必要である。
ここに記載した技術の他の応用は、医療用溶液容器中へ
挿入のための医療用スパイクの上に先端プロテクターを
成形すること、および射出成形した市販ディスペンサー
のための摩擦嵌合プロテクターオーバーキャップの成形
を含む。
本発明を詳細に記載し、図示したが、これらは例証およ
び例示のみであって、限定受け取るべきでないことを明
瞭に理解すべきである。本発明の精神および範囲は請求
の範囲の術語によってのみに限定される。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】二連射出ユニット成形機の多キャビティ金
    型の第１のキャビティ金型と第１のコア金型によって形
    成された第１のキャビティ内に輸送プレートによって支
    持された第１の構成要素を射出成形する第１工程と、 前記第１の構成要素を含む前記輸送プレートを前記成形
    機の第２のキャビティへ機械的に輸送する第２工程と、 前記第２のキャビティ中で前記第１の構成要素の上に第
    ２の構成要素を射出成形する第３工程よりなり、前記第
    １の構成要素は第２のキャビティ金型および第２のコア
    金型と共に前記第２の構成要素の前記射出成形の間前記
    第２の構成要素を製造のための前記第２のキャビティを
    形成し、前記第１および第２の構成要素は前記第２の構
    成要素が成形された後相互に人力で分離することができ
    ることを特徴とする二構成要素パーツの射出成形方法。
  2. 【請求項２】前記第１の構成要素および第２の構成要素
    は相互に半両立性の材料で成形され、前記第２の構成要
    素は前記第１の構成要素の材料より低い融点を有する材
    料で成形される第１項記載の射出成形方法。
  3. 【請求項３】前記第１および第２の構成要素は、エチレ
    ンオキシドおよび放射線技術によって滅菌することがで
    きる材料で成形される第１項記載の射出成形方法。
  4. 【請求項４】前記第１の射出成形工程は、アクリロニト
    リル−ブタジエン−スチレンまたはナイロン66プラスチ
    ック材料を射出成形することを含む第１項記載の射出成
    形方法。
  5. 【請求項５】前記第１の射出成形工程は、アクリロニト
    リル−ブタジエン−スチレンまたはナイロン66プラスチ
    ック材料を射出成形することを含む第３項記載の射出成
    形方法。
  6. 【請求項６】前記第２の構成要素を射出成形する第３工
    程は、ポリプロピレンまたは低密度ポリエチレンプラス
    チック材料を射出成形することを含む第１項記載の射出
    成形方法。
  7. 【請求項７】前記第２の構成要素を射出成形する第３工
    程は、ポリプロピレンまたは低密度ポリエチレンプラス
    チック材料を射出成形することを含む第３項記載の射出
    成形方法。
  8. 【請求項８】前記第２の構成要素を射出成形する第３工
    程は、前記第２の構成要素を製造するためスリップ剤を
    添加した前記プラスチック材料を射出成形することをさ
    らに含む第６項の射出成形方法。
  9. 【請求項９】前記第２の構成要素を射出成形する第３工
    程は、N,N−エチレンビスステアリン酸アミド、エルカ
    酸アミド粉末およびアライック酸オレアミドよりなる群
    から選ばれたスリップ剤を添加した前記プラスチック材
    料を射出成形することを含む第８項記載の射出成形方
    法。
  10. 【請求項１０】前記第２の構成要素を射出成形する第３
    工程は、前記第２の構成要素が前記第１の構成要素の上
    に射出成形される時前記第１および第２の構成要素間に
    無菌バリヤーを形成することを含む第１項記載の射出成
    形方法。
  11. 【請求項１１】前記第１工程、第２工程および第３工程
    が周期的に反復され、多数の二構成パーツが製造される
    第１項記載の射出成形方法。
JP61504456A 1985-08-28 1986-08-18 二材料成形方法 Expired - Fee Related JPH0684029B2 (ja)

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US770820 1985-08-28
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JP (1) JPH0684029B2 (ja)
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