JPH08309791A - 複層成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型でかつ簡単な構造の金型を用いつつ、単
純な成形サイクルで複層成形品を成形する。 【構成】 まず、第１の射出ユニット１０から樹脂を射
出してキャビティ３９ａに樹脂を充填し、一層目の成形
品を得る。次いで、可動型３２を後退させて一層目の成
形品と可動型３２との間に二層目用のキャビティを形成
する。その後、第２の射出ユニット２０から樹脂を射出
して二層目用のキャビティに樹脂を充填し、二層目の成
形品を得る。これにより、一層目の成形品と二層目の成
形品とが一体となった二層成形品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数種類の樹脂が積層
された構造の成形品を得るための複層成形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複層成形方法の１種である二層成
形方法としては、スライドプレート方式による方法が知
られている。このスライドプレート方式を用いた二層成
形方法について、図８を参照して説明する。

【０００３】図８において、スライドプレート１４０
は、固定型１３１との間で形成されるキャビティ１３９
の可動型１３２側の面に、キャビティ１３９に対して挿
抜自在に設けられている。スライドプレート１４０と固
定型１３１との間には一層目の成形厚分だけのキャビテ
ィ１３９が形成され、また、スライドプレート１４０の
厚みは二層目の成形厚と等しい。

【０００４】このような金型１３０を用いて二層成形す
るには、まず、スライドプレート１４０をキャビティ１
３９内に挿入した状態で、スライドプレート１４０と固
定型１３１との間に一層目の樹脂を射出する。この樹脂
を冷却させて、一層目の成形品が得られる。次いで、ス
ライドプレート１４０を引き抜き、一層目の成形品と可
動型１３２との間に二層目用のキャビティを形成し、こ
のキャビティに、二層目の樹脂を射出する。これによ
り、二層目の樹脂は一層目の成形品に固着する。そし
て、二層目の樹脂を冷却した後、金型１３０を開き、成
形品を取り出すと、一層目と二層目とが一体となった二
層成形品が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スライ
ドプレート方式による二層成形方法では、上述したよう
に、二層目の射出の際にスライドプレートを引き抜かな
ければならない。このため、可動型にスライドプレート
を引き抜くための逃げしろが必要となり、金型が大きく
なってしまうという問題点があった。また、薄物の成形
の場合には、二層目の射出の際に、一旦、型緩めを行わ
ないとスライドプレートを引き抜くことができない場合
があり、成形サイクルが長くなってしまう。さらに、二
層目の射出の際には一層目の成形品と可動型との間に樹
脂を射出しなければならず、標準成形を考えた場合に、
ゲートの配置が困難であった。これが３層以上になる
と、型構造はさらに複雑となってしまう。

【０００６】そこで本発明は、小型でかつ簡単な構造の
金型を用いつつ、単純な成形サイクルで複層成形品を得
られる複層成形方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決しようとする手段】上記目的を達成するた
め本発明の複層成形方法は、それぞれ異なる樹脂を射出
する複数の射出ユニットを有する射出成形機を用いた複
層成形方法であって、前記複数の射出ユニットのうち１
つの射出ユニットから金型のキャビティに一層目の樹脂
を射出し、前記一層目の樹脂を冷却して一層目を成形し
た後、前記金型の可動型を次の層の厚みに応じて所定の
距離だけ後退させて前回の射出により形成された層と前
記可動型との間に次の層のためのキャビティを形成し、
前回とは別の射出ユニットから前記次の層のためのキャ
ビティに樹脂を射出し、この樹脂を冷却して次の層を成
形し、前記可動型の後退、樹脂の射出および冷却を最終
層まで繰り返すことを特徴とする。

【０００８】また、 二層目以降の成形の際に、樹脂を
射出後、前記可動型を前進させるものや、二層目以降の
成形の際に、前記可動型を、前記所定の距離に加えさら
に樹脂の射出圧力で後退させ、この樹脂の射出後に、前
記射出圧力で後退した分だけ前進させるものであっても
よい。

【０００９】さらに、二層目以降の射出の際に、前記キ
ャビティ内での樹脂の流れる方向が前回の射出時の樹脂
の流れる方向とは逆になるように、前記キャビティ内に
樹脂を射出するものであってもよい。

【００１０】

【作用】上記のとおり構成された本発明の複層成形方法
では、二層目以降の形成のためのキャビティを、可動型
を後退させることにより形成させるので、二層目以降の
キャビティは、成形品の厚みに関わらず容易に形成され
る。しかも、スライドプレート等を必要としないので、
金型構造も簡単で、かつ小型のものとなる。

【００１１】また、二層目以降の形成の際に、樹脂を射
出後、可動型を前進させたり、あるいは、可動型を、所
定の距離よりもさらに射出圧力で後退させ、射出後にそ
の分だけ前進させることで、二層目以降の層は前回の層
に押し付けられることになる。その結果、二層目以降の
層と前回の層との接合強度が大きくなる。

【００１２】さらに、キャビティ内での樹脂の流れる方
向が前回の射出時の樹脂の流れる方向とは逆になるよう
に樹脂を射出することで、二層目以降の層と前回の層と
では、冷却勾配および残留応力勾配が互いに逆になる。
従って、得られる成形品は、そりの少ないものとなる。
また、温度勾配も逆になり、二層目以降の層は前回の層
を加熱する状態で前回の層に固着されるので、両者の接
合強度が大きくなる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１４】図１は、本発明の複層成形方法に用いられ
る射出成形機の要部および金型の一例の断面図である。

【００１５】図１に示すように、本実施例に用いられる
射出成形機は、いわゆる２頭射出成形機と呼ばれるもの
で、射出手段として、互いに平行に配置された第１の射
出ユニット１０および第２の射出ユニット２０を備えて
いる。第１の射出ユニット１０からは一層目の樹脂が射
出され、第２の射出ユニット２０からは二層目の樹脂が
射出される。この射出成形機の詳細な構成については、
通常の２頭射出成形機と同様であるので、その説明は省
略する。また、各射出ユニット１０、２０の射出方式と
しては、スクリュ式であってもプランジャ式であっても
よい。

【００１６】一方、金型３０は可動型３２と固定型３１
とからなり、可動型３２と固定型３１との間にキャビテ
ィ３９ａが形成される。固定型３１には、それぞれ各射
出ユニット１０、２０のノズル１１、２１に接合される
２つのスプルー３３が設けられている。可動型３２に
は、第１の押えプレート３６および第２の押えプレート
３７が、それぞれ各スプルー３３に対向して配置され
る。第１の押えプレート３６および第２の押えプレート
３７は、それぞれ圧縮コイルばね３８により固定型３１
側に付勢されつつ、可動型３２に対して型の開閉方向に
移動可能に設けられている。

【００１７】また、第１の射出ユニット１０に接続され
るスプルー３３と第１の押えプレート３６との間には第
１のランナープレート３４が構成され、第２の射出ユニ
ット２０に接続されるスプルー３３と第２の押えプレー
ト３７との間には第２のランナープレート３５が構成さ
れる。第１のランナープレート３４および第２のランナ
ープレート３５は、ともにサイドゲート構造のランナー
を有するものである。以下に、その構成について説明す
る。

【００１８】第１のランナープレート３４は、図２に示
すように、第１の押えプレート３６にねじ止めされた固
定部材４３ａにより第１の押えプレート３６に固定され
た押えプレート側部材４１ａと、スプルー３３にねじ止
めされたスプルー側部材４２ａとからなる。これら押え
プレート側部材４１ａとスプルー側部材４２ａとの間
で、可動型３２と固定型３１とを型閉じした状態でのキ
ャビティ３９ａの一端に開口するゲート４６ａを有しス
プルー３３につながるランナー４５ａが形成される。

【００１９】第２のランナープレート３５は、図３に示
すように、第２の押えプレート３７にねじ止めされた固
定部材４３ｂにより第２の押えプレート３７に固定され
た押えプレート側部材４１ｂと、スプルー３３にねじ止
めされたスプルー側部材４２ｂとからなる。これら押え
プレート側部材４１ｂとスプルー側部材４２ｂとの間
で、スプルー３３につながるランナー４５ｂが形成され
る。第２のランナープレート３５のゲート４６ｂは、二
層目の成形厚さ分だけ第１のランナープレート３４のゲ
ート４６ａよりも可動型３２側に位置している。すなわ
ち、可動型３２と固定型３１とを型閉じした状態では、
第２のランナープレート３５のゲート４６ｂはキャビテ
ィ３９ｂには開口しておらず、可動型３２を所定量だけ
開くことによってキャビティ３９ａの他端に開口する構
造となっている。なお、図３において一点鎖線で示した
のは、二層目の成形時の可動型３２のキャビティ面の位
置である。

【００２０】また、図２および図３に示したように、第
１の押えプレート３６および第２の押えプレート３７
の、可動型３２との接触面には、それぞれ凹溝３６ａ、
３７ａが形成される一方、可動型３２には、各凹溝３６
ａ、３７ａに嵌合する凸部３２ａ、３２ｂが形成されて
いる。これにより、第１の押えプレート３６および第２
の押えプレート３７の可動型３２に対する移動量が規制
される。

【００２１】次に、上記２頭射出成形機および金型３０
を用いた二層成形手順について説明する。

【００２２】まず、金型３０を閉じた状態で、第１の射
出ユニット１０から樹脂を射出する。第１の射出ユニッ
ト１０から射出された樹脂は、第１のランナープレート
３４を通りキャビティ３９ａに充填される。その後、キ
ャビティ３９ａに充填された樹脂の冷却時間をおき、キ
ャビティ３９ａ内の樹脂を完全に冷却させる。これによ
り、一層目の成形品５０（図４参照）が得られる。

【００２３】一層目の成形品５０が得られたら、図４に
示すように、可動型３２を二層目の成形品の厚み分だけ
後退させ、一層目の成形品５０と可動型３２との間に、
二層目用のキャビティ３９ｂを形成する。このとき、一
層目の成形品５０が可動型３２とともに移動しないよう
にするために、型構造的にテーパーを設けたりＺピンを
設ける等、成形品を固定側に残すために従来用いられて
いる方法がとられる。この二層目用のキャビティ３９ｂ
を形成するためには、単に可動型３２を後退させるだけ
出よいので、成形品の厚みに関わらず、二層目用のキャ
ビティ３９ｂを容易に形成することができる。また、こ
の状態では、第１の押えプレート３６および第２の押え
プレート３７は、それぞれ圧縮コイルばね３８により付
勢されているので、第１のランナープレート３４および
第２のランナープレート３５の固定型３１に対する位置
は、型閉じのときと変わらない。これにより、図５の拡
大図に示すように、第２のランナープレート３５のゲー
ト４６ｂは、二層目用のキャビティ３９ｂに開口するこ
とになる。

【００２４】次いで、第２の射出ユニット２０から樹脂
を射出する。第２の射出ユニット２０から射出された樹
脂は、第２のランナープレート３５を通り二層目用のキ
ャビティ３９ｂに充填される。その後、二層目用のキャ
ビティ３９ｂに充填された樹脂の冷却時間をおき、二層
目用のキャビティ３９ｂ内の樹脂を完全に冷却させる。
これにより、図６に示すように、二層目の成形品５１が
得られる。二層目の成形品５１は、完全に冷却する前に
一層目の成形品５０と固着し、一層目の成形品５０と一
体化される。

【００２５】その後、図７に示すように可動型３２をさ
らに後退させて型開きを行う。型開きにより、一層目の
成形品５０と二層目の成形品５１とが一体となった製品
５５は可動型３２側に残る。この製品５５を、可動型３
２に設けられた突出しピン（不図示）により突き出し
て、可動型３２から取り出す。

【００２６】また、第１の押えプレート３６および第２
の押えプレート３７は、それぞれ図２および図３に示し
たように可動型３２の凸部３２ａ、３２ｂが凹溝３６
ａ、３７ａに嵌合しているので、型開きにより可動型３
２とともに移動し、各押えプレート側部材４１ａ、４１
ｂもそれとともに移動する。一方で、各スプルー側部材
４２ａ、４２ｂはそれぞれスプルー３３側に残る。従っ
て、製品５５を取り出すことによって、各ランナー４５
ａ、４５ｂ内で固化した樹脂も、製品５５と一体となっ
て取り出される。この樹脂は、製品５５を取り出した
後、製品５５から分離される。

【００２７】以上説明したように、２頭射出成形機を用
い、第１の射出ユニット１０から射出した後、可動型３
２を後退させて二層目用のキャビティ３９ｂを形成し、
そのキャビティ３９ｂに第２の射出ユニット２０から射
出を行うようにしたことで、成形品の厚みに関わらず単
純な成形サイクルで二層成形品を得ることができる。ま
た、金型３０についても、従来のようにスライドプレー
トを必要としないので、構造も簡単であり、しかも小型
のものとすることができる。さらに、一層目と二層目の
ゲート４６ａ、４６ｂの位置をキャビティ３９ａ、３９
ｂの両端に配置したので、冷却勾配および残留応力勾配
が一層目と二層目とで逆になり、そりの少ない製品５５
を得ることができる。しかも、樹脂を充填した際の温度
勾配も逆になり二層目の樹脂は一層目の成形品５０を加
熱する状態で固着されることになるので、両者の接合強
度が大きくなる。両者の接合強度が大きくなることで、
製品５５が一層目の成形品５０と二層目の成形品５１と
の境界で分離することも防止され、品質のよい製品５５
が得られる。

【００２８】上述した実施例では、二層目の成形の際
に、図４に示した状態を維持して二層目の樹脂の射出か
ら冷却までを行った例を示したが、二層目の樹脂の射出
時に、その樹脂の圧力で可動型３２を後退させ、後退分
だけ可動型３２を前進させてから樹脂を冷却してもよ
い。これにより、二層目の樹脂は一層目の成形品５０に
押し付けられ、両者の接合強度をより大きくすることが
できる。

【００２９】また、本実施例では二層成形の場合につい
て説明したが、３頭以上の射出成形機、および上述した
二層成形の考えを応用した構造の金型を用いれば、三層
以上の成形品を得ることも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の複層成形方
法は、二層目以降の形成のためのキャビティを、可動型
を後退させることにより形成させるので、成形品の厚み
に関わらず、二層目以降のキャビティを、成形サイクル
を長くすることなく容易に形成することができる。しか
も、スライドプレート等を必要としないので、金型構造
も簡単で、かつ小型のものとすることができる。

【００３１】また、二層目以降の形成の際に、樹脂を射
出後、可動型を前進させたり、あるいは、可動型を、所
定の距離よりもさらに射出圧力で後退させ、射出後にそ
の分だけ前進させることで、二層目以降の層と前回の層
との接合強度を大きくすることができる。これにより、
複層成形品が層の境界で分離することが防止され、品質
のよい複層成形品を成形することができる。

【００３２】さらに、キャビティ内での樹脂の流れる方
向が前回の射出時の樹脂の流れる方向とは逆になるよう
に樹脂を射出することで、そりが少なく、かつ、層の境
界での接合強度が大きい複層成形品を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複層成形方法に用いられる射出成形機
の要部および金型の一例の断面図である。

【図２】図１に示した金型の第１のランナープレートの
拡大断面図である。

【図３】図１に示した金型の第２のランナープレートの
拡大断面図である。

【図４】図１に示した射出成形機の要部および金型の、
二層目の成形時の状態を示す断面図である。

【図５】図４に示した状態での第２のランナープレート
の拡大断面図である。

【図６】図１に示した射出成形機の要部および金型の、
二層目の成形後の状態を示す断面図である。

【図７】図１に示した射出成形機の要部および金型の、
型開きの状態を示す断面図である。

【図８】従来の、スライドプレート方式を用いた二層成
形方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ 第１の射出ユニット １１、２１ ノズル ２０ 第２の射出ユニット ３０ 金型 ３１ 固定型 ３２ 可動型 ３２ａ、３２ｂ 凸部 ３３ スプルー ３４ 第１のランナープレート ３５ 第２のランナープレート ３６ 第１の押えプレート ３６ａ、３７ａ 凹溝 ３７ 第２の押えプレート ３８ 圧縮コイルばね ３９ａ、３９ｂ キャビティ ４１ａ、４１ｂ 押えプレート側部材 ４２ａ、４２ｂ スプルー側部材 ４３ａ、４３ｂ 固定部材 ４５ａ、４５ｂ ランナー ４６ａ、４６ｂ ゲート ５０ 一層目の成形品 ５１ 二層目の成形品 ５５ 製品

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ異なる樹脂を射出する複数の射
   出ユニット（１０、２０）を有する射出成形機を用いた
   複層成形方法であって、 前記複数の射出ユニット（１０、２０）のうち１つの射
   出ユニット（１０）から金型（３０）のキャビティ（３
   ９ａ）に一層目の樹脂を射出し、前記一層目の樹脂を冷
   却して一層目（５０）を成形した後、 前記金型（３０）の可動型（３２）を次の層の厚みに応
   じて所定の距離だけ後退させて前回の射出により形成さ
   れた層（５０）と前記可動型（３２）との間に次の層の
   ためのキャビティ（３９ｂ）を形成し、 前回とは別の射出ユニット（２０）から前記次の層のた
   めのキャビティ（３９ｂ）に樹脂を射出し、この樹脂を
   冷却して次の層（５１）を成形し、 前記可動型（３２）の後退、樹脂の射出および冷却を最
   終層まで繰り返すことを特徴とする複層成形方法。
2. 【請求項２】 二層目以降の成形の際に、樹脂を射出
   後、前記可動型（３２）を前進させる請求項１に記載の
   複層成形方法。
3. 【請求項３】 二層目以降の成形の際に、前記可動型
   （３２）を、前記所定の距離に加えさらに樹脂の射出圧
   力で後退させ、この樹脂の射出後に、前記射出圧力で後
   退した分だけ前進させる請求項１に記載の複層成形方
   法。
4. 【請求項４】 二層目以降の射出の際に、前記キャビテ
   ィ（３９ｂ）内での樹脂の流れる方向が前回の射出時の
   樹脂の流れる方向とは逆になるように、前記キャビティ
   （３９ｂ）内に樹脂を射出する請求項１、２または３に
   記載の複層成形方法。