(57)【要約】【課題】スキン層材料樹脂に与える熱エネルギの損失を少なくし、省エネタイプのサンドイッチ成形機を含む複合射出成形方法とすること。【解決手段】スキン層Ｓを形成するペレットをシリンダ３４内でスクリュー３６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部４５と、スキン層Ｓ中にコア層Ｃを形成するペレットをシリンダ４内でスクリュー６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部１５との溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層Ｓ、溶融状態で柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層等のコア層Ｃの成形に使用するものである。【選択図】図１
2020037206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、
前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部とを具備し、
前記スキン層射出部の溶融樹脂と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融温度の温度基準により、流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、柔軟性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層の成形に使用することを特徴とする複合射出成形方法。
【請求項２】
スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、
前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部とを具備し、
前記スキン層射出部の溶融樹脂と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融温度により、最適スキン層を得る溶融温度を決定し、前記スキン層射出部の射出と同時、または前記スキン層射出部の射出から遅れた後同時に、高温度の溶融樹脂をスキン層の成形に、低温度の溶融樹脂を前記スキン層に包まれたコア層の成形に使用することを特徴とする複合射出成形方法。
【請求項３】
シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを過熱し、溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出するコア層を形成するコア層射出部と、
前記コア層射出部から射出された前記コア層の溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギの供給を受けてスキン層の温度を上昇させ、前記コア層射出部に直列形成されたスキン層射出部とを具備し、
前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、表面のスキン層に転写されながら流動させ、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出することを特徴とする複合射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンドイッチ成形等の複合射出成形方法に関するもので、特に、少なくとも、スキン層を形成するペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部とを具備し、スキン層射出部及び／またはコア層射出部に与える熱エネルギの損失及び成形時間を少なくし、省エネタイプのサンドイッチ成形機を含む複合射出成形方法及び複合射出成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１０は特許文献１に示す従来のサンドイッチ成形用の射出成形機の動作原理を示し、図１０（ａ）はスキン層射出部の作動状態を、図１０（ｂ）はコア層（発明の説明では『コア層』という場合もあるが、『コア層』はサンドイッチ成形のコア部分の名称であり、ここでは複数のコア層を意味するものである。）射出部の作動状態を示す平面図である。
図１０において、第１の射出ユニット１０１は、スキン層材料樹脂１０８を射出するものである。第２の射出ユニット１０２はコア層材料樹脂１０９を射出するものである。キャビティ１０３は固定側金型１０４と可動側金型１０５とによって形成されている。
固定側金型１０４の樹脂注入口（スプルーブッシュ）１０４ａには、固定型１１１が射出されており、この固定型１１１の先端のノズル口に対して切り替えバルブ１１０で、第１の射出ユニット１０１、第２の射出ユニット１０２の何れか一方のみが択一的に連通可能とされている。
【０００３】
そして、固定型１１１と第１の射出ユニット１０１とを連通させた状態で、第１の射出ユニット１０１のスクリュー１０６を前進させてスキン層材料樹脂１０８をキャビティ１０３内に所定量だけ射出し、次に、固定型１１１と第２の射出ユニット１０７とを連通させた状態で、第２の射出ユニット１０２のスクリュー１０２を前進させて、コア層材料樹脂１０９をキャビティ１０３内で未硬化状態にあるスキン層材料樹脂１０８中に射出・充填することで、スキン層内にコア層が詰った複合成形品を得るようになっている。特許文献２も同様の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２９９８８４号公報
【特許文献２】特開平５−２６９７９４号公報
【特許文献３】特許第３２７４９４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び特許文献２の技術は、例えば、金型内で未硬化状態にあるスキン層材料樹脂１０８中にコア層材料樹脂１０９を射出し、充填することで、スキン層内にコア層が詰ったサンドイッチ成形品、即ち、複合成形品を得るようになっている。ところが、現実には、金型内で未硬化状態にあるスキン層材料樹脂１０８中にコア層材料樹脂１０９を射出・充填すると、キャビティ１０３内で未硬化状態にあるスキン層材料樹脂１０８が硬化を開始したり、スキン層の見栄えが悪くなったりするので、第１の射出ユニット１０１、第２の射出ユニット１０２の先端温度を上昇させるようにヒータを配設している。スキン層材料樹脂１０８が温度降下したときの熱エネルギをヒータによって確保する構成になっている。
【０００６】
特許文献３には、スキン層材料樹脂１０８及びコア層材料樹脂１０９は、エンジニアリングプラスチック（例えば、周知のＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＴＯ等が特に有効である）を使用し、スキン層材料樹脂１０８はコア層材料樹脂１０９よりも高い温度で用いるものである。即ち、スキン層材料樹脂１０８を低温成形し、コア層材料樹脂１０９を高温成形することにより、各材料の融着強度向上を図ることができ、収縮差による経時変化を各々のシリンダ温度で制御することができる。また、互いに融着しにくい樹脂同士の場合、コア層側を高温として、内部の形状に変化を与え、構造的に外さない形とすることができる。また、前述の製法で実施した時間差射出で生じる収縮差、スキン層とコア層との肉厚差を温度制御によって改善することもできる。
【０００７】
特許文献３は、固定型と可動型により形成された金型内に、第１の射出シリンダ１０１を介してスキン層材料樹脂１０８を射出した後このスキン層材料樹脂１０８が固化する前に、または同時射出において第２の射出シリンダ１０２からスキン層材料樹脂１０８とは異なる材料の例えば樹脂製の発泡材からなるコア層材料を射出することにより、スキン層材料はコア層材料の圧力によって押し広げられ、スキン層材料は金型の隅々まで完全に充填される。
したがって、スキン層材料の表面はヒケによる凹部やシワの発生がなく、良質な成形品を得ることができる。特許文献１及び特許文献２は同様の技術が開示されている。ところが、スキン層材料樹脂１０８の温度を、熱エネルギを供給して上昇させても、被成形体が形成されると、今度は被成形体を冷却し、与えた熱エネルギを冷却媒体に廃棄している。よって、それだけ、熱エネルギの無駄となる。
【０００８】
そこで、本発明は従来の問題点を解消すべくなされたもので、スキン層材料樹脂に与える温度制御において、同時にスキン層及びコア層を含むコア層の充填形成を行い、熱エネルギの損失を少なくし、かつ、射出成形時間を短くした省エネタイプのサンドイッチ成形機を含む複合射出成形方法及び複合射出成形装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明にかかる複合射出成形方法は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内で加熱しながらスクリューを回転し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内で加熱しながらスクリューを回転し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部と、前記スキン層射出部の溶融樹脂と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、それよりも溶融状態で柔らかくない溶融樹脂を、その内部のコア層の成形に使用する。
【００１０】
ここで、上記スキン層射出部は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、スキン層にはバージン材が使用される。
また、上記コア層射出部は、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、再生材が使用される。
特に、上記コア層射出部は、コア層が１層のみでなく、複数層の場合も存在する。
【００１１】
そして、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、それよりも柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層の成形に使用するもので、両合成樹脂の軟化温度以上でスキン層と１以上の層からなるコア層を形成する。このとき、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、流動性に富む溶融状態の柔らかい溶融樹脂、即ち、温度の高いものでスキン層を形成し、溶融状態でありながら、それよりも柔らかくない流動性に欠く溶融樹脂、即ち、温度の低いものでコア層を形成し、しかもコア層が芯となっており、温度の排出がコア層からスキン層に向かって行われる。
更に、前記コア層の温度を前記スキン層の温度以下とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、前記スキン層の流れの中で前記コア層を射出するものである。
【００１２】
請求項２の発明にかかる複合射出成形方法は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転させながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部と、前記スキン層射出部の溶融樹脂と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、前記スキン層射出部と同時または前記スキン層射出部の射出から遅れて、前記金型の前記スキン層に射出した溶融樹脂は、溶融状態で高温度の流動性に富む溶融樹脂をスキン層の成形に、溶融状態でありながら低温度の溶融樹脂を前記スキン層に包まれた流動性に欠くコア層の成形に使用する。
【００１３】
ここで、上記スキン層射出部は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転させながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、バージン材が使用される。
また、上記コア層射出部は、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて機構であり、通常、再生材が使用される。
特に、上記コア層射出部のコア層は、１層のみでなく複数層の場合も存在する。
【００１４】
そして、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、流動性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層の成形に使用するとは、合成樹脂の軟化温度以上でスキン層とコア層を形成する。このとき、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、温度の高いもので流動性に富むスキン層を形成し、温度の低いもので流動性に欠くコア層を形成するものである。
コア層の温度をスキン層の温度以下とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を射出するものである。
【００１５】
請求項３の発明にかかる複合射出成形方法は、シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを加熱し、前記ペレットを溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出し、それをコア層とするコア層射出部と、前記コア層射出部から送給された前記コア層の溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギを供給されてスキン層の温度を上昇させる前記コア層射出部に直列形成されたスキン層射出部と、前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
【００１６】
ここで、上記コア層射出部は、シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを加熱し、前記ペレットを溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出したコア層を形成する。
上記スキン層射出部は、前記コア層射出部から送給された前記コア層の溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギを供給されてスキン層の温度を上昇させる前記コア層射出部に直列形成されたものである。
特に、上記コア層射出部のコア層は、１層のみでなく複数層の場合も存在する。
【００１７】
そして、前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
更に、前記コア層の温度を前記スキン層の温度以下とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
更にまた、上記コア層射出部から送給された前記コア層の溶融樹脂の温度に熱エネルギを供給する熱源は、スキン層の温度を上昇させるもので、熱エネルギ源とすることができる。
そして、前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とするとは、前記コア層の温度の方が、前記スキン層の温度よりも低いことを意味する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明の複合射出成形方法は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内で加熱しながらスクリューを回転させ、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部との溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層、溶融状態で流動性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部の等のコア層の成形及びコア層を芯とするものである。
【００１９】
したがって、スキン層射出部でスキン層を形成し、その後、コア層射出部でコア層を形成するという直列制御ではなく、スキン層射出部及びコア層射出部の射出時間が互いにかぶっているから、射出成形時間を短くできる。
また、スキン層材料樹脂に与える温度制御において、複数回スキン層の温度を上昇させて、その後、全体の冷却を行うという熱エネルギの無駄が生じないから、省エネタイプのサンドイッチ成形及びそのサンドイッチ成形を含む複合射出成形方法を行うことができる。
【００２０】
このとき、スキン層射出部は射出する溶融樹脂温度がコア層射出部よりも高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層に用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層は、容易に転写でき、見栄えもよくなる。この現象はスキン層の温度が低下しても暫く継続する反応である。更に、本発明は、スキン層射出部を射出し、スキン層射出部のスキン層でコア層を包むものであるから、スキン層の見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層に発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。いずれにせよ、スキン層としては、コア層に発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。
【００２１】
前記スキン層射出部及び／またはコア層射出部で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用することができる。また、コア層射出部は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層が転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層とコア層の温度は、金型によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層の見栄えが良くなる。なお、切り替えバルブを設ける必要性がなくなる。特に、前記スキン層射出部で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用するものである。
特に、コア層の温度を低く、スキン層の温度を高く設定することにより、温度勾配をコア層の温度以下にでき、温度エネルギーの排出がスキン層から外部の金型に排出される。即ち、特定の速度で圧力をかけてスキン層をスキン層射出部で射出成形する。スキン層はスキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その連続した流れの中で後から温度の低いコア層の合成樹脂が追う構造となっている。
特に、この発明の複合射出成形方法は、高速化が可能であるから、ハイスピード生産システム化することができる。
【００２２】
請求項２の発明の複合射出成形方法は、スキン層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部と、前記スキン層中にコア層を形成するペレットをシリンダ内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部と前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融温度により、前記スキン層射出部と同時または前記スキン層射出部の射出から遅れて、前記金型の前記スキン層に射出した溶融樹脂は、高温度の溶融樹脂をスキン層の成形に、低温度の溶融樹脂を前記スキン層に包まれた内部の層の成形及びコア層を芯とする熱容量体として機能するものである。
【００２３】
したがって、スキン層射出部でスキン層を形成し、その後、コア層射出部でコア層を形成するという直列制御ではなく、スキン層射出部及びコア層射出部の射出時間が互いにかぶっているから、射出成形時間を短くできる。
また、スキン層材料樹脂に与える温度制御において、複数回スキン層の温度を上昇させて、その後、全体の冷却を行うという熱エネルギの無駄が生じないから、省エネタイプのサンドイッチ成形を行うことができる。
【００２４】
このとき、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融樹脂温度の設定温度をスキン層の成形に、設定温度以下の溶融樹脂をその内部のコア層の成形に使用するもので、両合成樹脂の軟化温度以上でスキン層とコア層を形成する。  このとき、前記スキン層射出部と前記コア層射出部の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で温度の高いものでスキン層を形成し、溶融状態で温度の低いものでコア層を形成するものである。特に、前記スキン層射出部で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用するものである。
【００２５】
スキン層射出部は溶融樹脂温度がコア層射出部よりも溶融状態で温度が高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層に用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層は、容易に転写でき、見栄えもよくなる。更に、本発明は、スキン層射出部を外表面から射出し、スキン層射出部からのスキン層でコア層を包むものであるから、スキン層の見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層に発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。いずれにせよ、スキン層としては、コア層に発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。
【００２６】
前記スキン層射出部及び／またはコア層射出部で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用することができる。また、コア層射出部は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層が転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層とコア層の温度は、金型によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層の見栄えが良くなる。なお、切り替えバルブを設ける必要性がなくなる。
特に、コア層の温度を低く、スキン層の温度を高く設定することにより、温度勾配をコア層の温度をスキン層以下にでき、温度エネルギーの排出がスキン層から外部の金型に排出される。即ち、特定の速度で圧力をかけてスキン層をスキン層射出部で射出成形する。  スキン層はスキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その連続した流れにコア層の合成樹脂が追う構造となっている。特に、この発明の複合射出成形方法は、高速化が可能であるから、ハイスピード生産システム化することができる。
【００２７】
請求項３の発明の複合射出成形方法は、シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを加熱、溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度でコア層射出部から射出したコア層と、送給された前記コア層の溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギを供給し、スキン層の温度を上昇させる前記コア層射出部に直列形成された前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
【００２８】
したがって、スキン層射出部は射出する溶融樹脂温度がコア層射出部よりも高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層に用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層は、容易に転写でき、見栄えもよくなる。この現象はスキン層の温度が低下しても暫く継続する反応である。更に、本発明は、スキン層射出部を射出し、スキン層射出部のスキン層でコア層を包むものであるから、スキン層の見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層に発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。いずれにせよ、スキン層としては、コア層に発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。
【００２９】
そして、前記スキン層の温度を前記コア層の温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
更に、前記コア層の温度を前記スキン層の温度以下とし、特定の速度で圧力をかけて前記スキン層を射出し、前記スキン層を形成する合成樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、その前記スキン層の流れの中で前記コア層を追うように射出するものである。
更にまた、コア層の温度を低く、スキン層の温度を高く設定することは、金型で成形した熱エネルギがスキン層のみを冷却の対象とし、スキン層から金型に熱伝統し、冷却できればよい。
特に、この発明の複合射出成形装置は、高速化が可能であるから、ハイスピード生産システム化することができる
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における複合射出成形方法の概略平面図である。
【図２】図２は図１の切断線Ａ−Ａによる断面構成図である。
【図３】図３は図１の切断線Ｂ−Ｂによる断面構成図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１のスキン層及びコア層を射出する複合射出成形方法の構成図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１の複合射出成形方法のコア層を形成初期の説明図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１の複合射出成形方法のコア層を形成途中の説明図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態１の複合射出成形方法のコア層及びスキン層の形成中の説明図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態１の複合射出成形方法のコア層及びスキン層の形成完了の説明図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態２の複合射出成形方法のコア層及びスキン層の断面図及びその切断線Ｄ−Ｄによる断面図である
【図１０】図１０は従来の射出成形金型を示し、（ａ）はスキン層を形成途中の説明図、（ｂ）は射出成形金型のスキン層を形成終了の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態において、図示の同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここではその重複する説明を省略する。
【００３２】
［実施の形態１］
図１は本実施の形態の複合射出成形方法の切断線Ａ−Ａで切断した図２に示す断面構成図において、本実施の形態の複合射出成形方法は、基本的構成を図１のコア層射出部１５に示す説明図の如く構成されている。
図１乃至図４において、複合射出成形装置の図２の機台１は、コンクリートベース等の上に設ける鉄性の基体で、一般の射出成形機の基体と同様である。型締め装置２は機台1に固定され、図示しない油圧で成形金型３を駆動し、１対の金型、即ち、上金型３Ａ及び下金型３Ｂを開閉するものである。
主シリンダ４はその外周に配設した外部ヒータ５によって加熱される加熱筒であり、主スクリュー６は主シリンダ４の内部の合成樹脂材料を、その長さ方向の中心軸を中心に回転及び中心軸に沿って往復動するものである。
【００３３】
主スクリュー６に配設した簡略化して示す逆流防止弁７は、外部ヒータ５によって加熱したペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するときと、主スクリュー６を往復動したときに、逆流が生じないように逆流防止機能を有している。
ホッパ８は合成樹脂材料のペレットを供給するものであり、ペレットシリンダ１１に収容されたペレットスクリュー１０は、ペレット駆動用電動モータ９によって外部ヒータ５によってスキン層Ｓを形成するペレットを加熱し、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する主シリンダ４に供給される。
【００３４】
主駆動用モータ１３は、主シリンダ４の同軸として配設され、主スクリュー６の中心軸に直結されている。外部ヒータ５によって加熱され、溶かされたペレットを主スクリュー６によって移動させられ、ペレット駆動用電動モータ９はペレットスクリュー１０を回転させ、スキン層Ｓを形成するペレットを主スクリュー６側に移動させる。
ここでスキン層Ｓを形成するペレットを主シリンダ４内で主スクリュー６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かしたペレットを必要に応じて射出するコア層射出部１５を構成している。
【００３５】
主シリンダ４の主駆動用モータ１３の反対側端部には、徐々に径を絞って形成したノズル１４を有している。主駆動用モータ１３側の射出シリンダ１２は、油圧制御により前記ペレットを溶かした溶融樹脂を金型３のキャビティに射出するものである。
本実施の形態のコア層射出部１５は、スキン層Ｓを形成するペレットを主シリンダ４内で主スクリュー６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＴＯ等のエンジニアリングプラスチックまたはその再生材が使用される。
【００３６】
図１の本実施の形態の複合射出成形装置の切断線Ｂ−Ｂで切断した図３に概略正面を示す構成図において、基本的構成はスキン層射出部４５に示す説明図の如く構成されている。
図１乃至図４において、主シリンダ３４はその外周に配設した外部ヒータ３５によって加熱される加熱筒であり、主スクリュー３６は主シリンダ３４の内部の合成樹脂材料を、その長さ方向の中心軸を中心に回転及び往復動するものである。
【００３７】
主スクリュー３６に配設した逆流防止弁３７は、外部ヒータ３５によって加熱したペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するときと、主スクリュー３６を中心軸方向に往復動したときに、逆流が生じないように逆流を防止するものであるが、その仔細は省略する。
ホッパ３８は合成樹脂材料のペレットを供給するものであり、ペレットシリンダ４１に収容されたペレットスクリュー４０は、ペレット駆動用電動モータ３９によって外部ヒータ３５でスキン層Ｓを形成するペレットを加熱し、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する主シリンダ３４に供給される。
【００３８】
主駆動用モータ３３は、主シリンダ３４の同軸上に配設され、主スクリュー３６の中心軸に直結されている軸を有し、外部ヒータ３５によって加熱されて、溶かされたペレットを主スクリュー３６に沿って移動させ、ペレット駆動用電動モータ３９はペレットスクリュー４０を回転させ、スキン層Ｓ形を形成するペレットを主スクリュー３６に移動させる。
ここでスキン層Ｓを形成するペレットを主シリンダ３４内で主スクリュー３６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部４５を構成している。
【００３９】
主シリンダ３４の主駆動用モータ３３の反対側端部は、ノズル４４として、徐々に径を絞っている。主駆動用モータ３３側の射出シリンダ３２は、油圧制御によりペレットを溶かした溶融樹脂を射出するものである。
本実施の形態のスキン層射出部４５は、スキン層Ｓを形成するペレットを主シリンダ３４内で主スクリュー３６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する構成をしている。
また、スキン層射出部４５は、スキン層Ｓを形成するペレットを主シリンダ３４内で主スクリュー３６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出する機構であり、通常、ＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＴＯ等のエンジニアリングプラスチックまたはそのバージン材が使用される。
【００４０】
ここで、図１乃至図６を用いて本実施の形態の複合射出成形方法の動作について説明する。
まず、ホッパ８にコア層Ｃを形成する再生材のペレットを供給し、主駆動用モータ１３を駆動し、主シリンダ４内で主スクリュー６を回転しながら外部ヒータ５で加熱し、ペレットを溶かし、溶かしたペレットを必要に応じて射出する状態を維持する。なお、本発明を実施する場合のコア層Ｃの層数は、格別特定されるものではなく１以上であればよい。
同時に、ホッパ３８にスキン層Ｓを形成するバージン材のペレットを供給し、主駆動用モータ３３を駆動し、主シリンダ３４内で主スクリュー３６を回転しながら外部ヒータ３５で加熱し、ペレットを溶かし、溶かしたペレットを必要に応じて射出する状態を維持する。
【００４１】
図１乃至図７に示すように、スキン層射出部４５のノズル４４及びコア層射出部１５のノズル１４が閉から、スキン層射出部４５のノズル４４及びコア層射出部１５のノズルを開とし、スキン層射出部４５からスキン層Ｓを、コア層射出部１５のノズル１４からコア層Ｃを含む層を射出する。
このとき、スキン層射出部４５から射出する溶融樹脂と、コア層射出部１５から射出する溶融樹脂とは、スキン層射出部４５から射出する溶融樹脂の温度が最初高く、スキン層射出部４５の温度とは温度勾配が低くなっており、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層Ｓ、溶融状態で柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層等のコア層Ｃの成形に使用できる。
【００４２】
図４においては、射出シリンダ３２によりスキン層射出部４５のノズル４４からスキン層Ｓ及びコア層Ｃに同士に射出されると、流動性に富む柔らかい樹脂材料の流体抵抗が小さいことから流れを先導し、流動性に欠く柔らかくない樹脂材料の外周に移動する。このとき、スキン層Ｓと金型との流体抵抗も小さいから、スキン層Ｓがコア層Ｃを包み込むように形成される。これは、スキン層射出部４５から射出する溶融樹脂と、コア層射出部１５から射出する溶融樹脂とは同一温度とし、スキン層射出部４５から射出する溶融樹脂と、コア層射出部１５から射出する溶融樹脂が同一時間に射出した場合は同一結果が得られた。
【００４３】
また、スキン層射出部４５から射出する溶融樹脂と、コア層射出部１５から射出する溶融樹脂との同一の柔らかさとは、基本的には温度に基づいたものであり、同様な結果を得た。特に、スキン層射出部４５から射出するタイミングをコア層射出部１５から射出する場合、スキン層射出部４５の射出口を中心にし、その中心にコア層射出部１５から射出する射出口を配設したものであるから、コア層をスキン層Ｓで包んだ状態で形成される。
溶融樹脂の温度は、ノズル１４及び／またはノズル４４、固定側金型のスプルーブッシュ４９の保持された固定型５１、ゲート２７，４８等に温度等の物理的性状を検出するセンサが配設されている。
【００４４】
詳しくは、スキン層射出部４５側の射出シリンダ３２によってロッド４６が主スクリュー３６の中心軸に沿って平行に移動すると、嵌合孔４７に入ったとき、ゲート４８を閉じる。また、ロッド４６が主スクリュー３６の中心軸に沿って平行に移動すると、嵌合孔４７が離れたとき、ゲート４８を開とする。
また、コア層射出部１５側の射出シリンダ１２によってロッド１６が主スクリュー６の中心軸に沿って平行に移動すると、ゲート２７を閉じる。そして、ロッド１６が主スクリュー６の中心軸に沿って平行に移動すると、ゲート２７，４８を開とする。但し、コア層射出部１５側の射出される樹脂は、ランナー２６を介してスキン層射出部４５に供給している。
【００４５】
図５乃至図７のように、コア層射出部１５からコア層Ｃを、スキン層射出部４５からスキン層Ｓを射出すると、両者が同時であっても、スキン層Ｓが柔らかく、流動性が高いと、キャビティの面の流体抵抗が小さく接触するから、外面にスキン層Ｓが形成される。  例え、コア層射出部１５からコア層Ｃ、スキン層射出部４５からスキン層Ｓを同時に射出しても、コア層Ｃの体積が増加するとき、スキン層Ｓとして体積を最小限に維持するには球体となって安定しようとする。ところが、スキン層Ｓはキャビティの面の流体抵抗が小さく、また、体積を最大で維持しようとするが、コア層Ｃには潜り込まないので、スキン層Ｓの中にコア層Ｃが形成された形態となる。
【００４６】
初期の段階でスキン層Ｓの中にコア層Ｃが形成された形態となると、爾後は、ゴム風船に空気を入れるときのように、スキン層Ｓは順次膨らみ、図６及び図７のようにスキン層Ｓが大きくなる。
発明者らの実験によれば、コア層射出部１５からコア層Ｃ、スキン層射出部４５からスキン層Ｓを同時に射出するよりも、射出成形の最初からコア層Ｃをスキン層射出部４５のスキン層Ｓで包み込むのが望ましい。
また、スキン層射出部１５から射出する溶融樹脂の温度が最初は高く設定されていても、徐々に金型３及びコア層等のコア層Ｃに熱が伝わるから、冷却水等の冷却媒体で冷却されるよりも、スキン層射出部４５は溶融樹脂温度がコア層射出部１５よりも温度が高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層Ｃに用いたときには機械的強度が高くなる。
【００４７】
特に、温度が高いスキン層Ｓは、容易に転写でき、見栄えもよくなる。また、スキン層射出部４５を外表面から射出し、スキン層射出部４５からのスキン層Ｓでコア層Ｃを包むものであるから、スキン層Ｓの見栄えが良くなり、更に、コア層Ｃであるコア層に発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。
【００４８】
いずれにせよ、スキン層Ｓとしては、コア層Ｃに発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性、シボを付して滑りを防止した全体意匠の良い成形とすることもできる。
加えて、スキン層射出部４５及び／またはコア層射出部１５で射出した溶融樹脂温度を、再加熱することなく使用できる。また、コア層射出部１５は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層Ｓが転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層Ｓとコア層Ｃの温度は、金型によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層Ｓの見栄えが良くなる。なお、従来例のように、切り替えバルブ１１０（図８参照）を設ける必要性がなくなる。
【００４９】
スキン層Ｓを形成するペレットを主シリンダ３４内で主スクリュー３６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部４５と、スキン層Ｓ中にコア層Ｃを形成するペレットを主シリンダ４内で主スクリュー６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部１５と、スキン層射出部４５の溶融樹脂とコア層射出部１５の溶融樹脂の溶融温度により、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層Ｓの成形に、柔らかくない溶融樹脂をその内部のスキン層Ｓの成形に使用する。
【００５０】
本実施の形態の複合射出成形方法は、スキン層Ｓを形成するペレットを主シリンダ３４内で主スクリュー３６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部４５と、前記スキン層Ｓ中にコア層Ｃを形成するペレットを主シリンダ４内で主スクリュー６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部１５との溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層Ｓ、溶融状態で柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層等のコア層Ｃの成形に使用するものである。
【００５１】
このとき、スキン層射出部４５は溶融樹脂温度がコア層射出部１５よりも温度が高いと、見栄え良く転写し、更に、ガラス繊維等をコア層Ｃに用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層Ｓは、容易に転写でき、見栄えもよくなる。
更にまた、本発明は、スキン層射出部４５を外表面から射出し、スキン層射出部４５からのスキン層Ｓでコア層Ｃを包むものであるから、スキン層Ｓの見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層Ｃに発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。
【００５２】
いずれにせよ、スキン層Ｓとしては、コア層Ｃに発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性、滑りを防止した表面の製品を成形することもできる。
前記スキン層射出部４５及び／またはコア層射出部１５で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用することができる。また、コア層射出部１５は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層Ｓが転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層Ｓとコア層Ｃの温度は、金型３によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層Ｓの見栄えが良くなる。なお、切り替えバルブ１１０を設ける必要性がなくなる。
【００５３】
ところで、上記実施の形態では、溶融状態で流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層Ｓ、溶融状態で流動性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層Ｃの成形に使用するものであるが、本発明を実施する場合には、スキン層射出部４５の溶融樹脂とコア層射出部１５の溶融樹脂の溶融温度により、スキン層射出部と同時またはスキン層射出部の射出から遅れて、金型のスキン層Ｓに射出した溶融樹脂は、高温度の溶融樹脂をスキン層Ｓの成形に、低温度の溶融樹脂を前記スキン層Ｓに包まれたコア層Ｃの成形に使用することもできる。
即ち、スキン層射出部４５とコア層射出部１５の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、溶融状態で流動性に富む柔らかい溶融樹脂をスキン層Ｓの成形に、溶融状態で流動性に欠く柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層Ｃの成形に使用するもので、両合成樹脂の軟化温度以上でスキン層Ｓとコア層Ｃを形成する。このとき、スキン層射出部４５とコア層射出部１５の溶融樹脂の溶融樹脂温度により、温度の高いものでスキン層Ｓを形成し、温度の低いものでコア層Ｃを形成するものである。特に、スキン層射出部４５で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用するものである。
【００５４】
本実施の形態の複合射出成形方法は、スキン層Ｓを形成するペレットを主シリンダ３４内で主スクリュー３６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部４５と、前記スキン層Ｓ中にコア層Ｃを形成するペレットを主シリンダ４内でスクリューを回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部１５と、スキン層射出部４５の溶融樹脂とスキン層射出部４５の溶融樹脂の溶融温度により、スキン層射出部４５と同時またはスキン層射出部４５の射出から遅れて、金型３のスキン層Ｓに射出した溶融樹脂は、溶融状態で高温度の溶融樹脂をスキン層Ｓの成形に、溶融状態で低温度の溶融樹脂を前記スキン層Ｓに包まれたコア層Ｃの成形に使用するものである。
【００５５】
また、本実施の形態の複合射出成形方法は、スキン層Ｓを形成するペレットを主シリンダ３４内で主スクリュー３６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するスキン層射出部４５と、スキン層Ｓ中にコア層Ｃを形成するペレットを主シリンダ４内で主スクリュー６を回転しながら加熱し、前記ペレットを溶かし、溶かした前記ペレットを必要に応じて射出するコア層射出部１５とスキン層射出部４５とコア層射出部１５の溶融樹脂の溶融温度により、スキン層射出部４５と同時またはスキン層射出部４５の射出から遅れて、金型３のスキン層Ｓに射出した溶融樹脂は、溶融状態で高温度の溶融樹脂をスキン層Ｓの成形に、溶融状態で低温度の溶融樹脂を前記スキン層Ｓに包まれた内部の層の成形に使用する。
【００５６】
そして、スキン層射出部４５は溶融樹脂温度がコア層射出部１５よりも温度が高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層Ｃに用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層Ｓは、容易に転写でき、見栄えもよくなる。更に、本発明は、スキン層射出部４５を外表面から射出し、スキン層射出部４５からのスキン層Ｓでコア層Ｃを包むものであるから、スキン層Ｓの見栄えが良くなり、更に、コア層であるコア層Ｃに発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。
【００５７】
いずれにせよ、スキン層Ｓとしては、コア層Ｃに発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。スキン層射出部４５及び／またはコア層射出部１５で射出した溶融樹脂温度を再加熱することなく使用することができる。また、コア層射出部１５は、射出成形により順次大きくなるから、それに伴ってスキン層Ｓが転写し、表面にしわが入ることが防止される。また、射出する場合のスキン層Ｓとコア層Ｃの温度は、金型によって冷却されるよりも温度勾配が小さいから、スキン層Ｓの見栄えが良くなる。なお、切り替えバルブ１１０を設ける必要性がなくなる。
【００５８】
上記実施の形態では、サンドイッチ成形について説明したが、本発明を実施する場合には、前述したサンドイッチ成形に更に１層から多層を加えて、複合射出成形方法とすることができる。この場合の加える樹脂層は、片側の面としても良いし、コア層Ｃを複数とすることもできる。即ち、スキン層Ｓを単一とし、コア層であるコア層Ｃを複数層とすることができる。
また、上記実施の形態では、スキン層射出部４５及びコア層射出部１５を別々の主シリンダ４，３４として実施する事例で説明したが、スキン層射出部４５及びコア層射出部１５を複数本以上とすることができ。また、スキン層射出部４５とコア層射出部１５との結合は、Ｙ字型に限定されるものではなく構成できる。
【００５９】
そして、溶融状態で柔らかい溶融樹脂をスキン層の成形に、溶融状態で柔らかくない溶融樹脂をその内部のコア層Ｃの成形に使用する場合の、溶融状態で高温度とは、得ようとするスキン層の状態が溶融状態で柔らかい溶融樹脂を意味し、溶融状態で低温度とはその温度以下の温度の柔らかさ（硬さ）を意味する。
更に、溶融状態で高温度の溶融樹脂をスキン層の成形に、溶融状態で低温度の溶融樹脂を前記スキン層に包まれた内部の層の成形に使用する場合の、溶融状態で高温度とは、得ようとするスキン層の状態の温度以上を意味し、溶融状態で低温度とはその温度以下の温度を意味する。
本実施の形態のコア層射出部とスキン層射出部は、並列的に配設されているが、直列的配置としても実施できる。
次の事例は、コア層射出部とスキン層射出部の直列的配置の事例である。
【００６０】
［実施の形態２］
以下、本発明の実施の形態２について図面に基づいて説明するが、実施の形態２において、実施の形態１の図示の同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここでは重複する説明を省略する。
実施の形態１で説明したように、ペレットシリンダ１１，４１内でペレットスクリュー１０，４０がペレット駆動用電動モータ９，３９の回転力によって回転され、これによってペレットが主シリンダ６４（実施の形態１の主シリンダ４，３４）に搬送される。
【００６１】
実施の形態１に示すように、射出シリンダ１２，３２内でスクリュー１０，４０を回転させながら、ペレットを過熱し、そして、ペレットを溶融し、その溶融したペレットを溶融樹脂とし、必要に応じて所定の溶融樹脂温度ＳＴ℃として主シリンダ６４から射出してコア層Ｃとするコア層射出部６５を構成している。
また、コア層射出部６５から送給されたコア層Ｃの溶融樹脂の温度ＣＴ℃を、バンドヒータ７０の熱源から熱エネルギを供給し、スキン層Ｓの溶融樹脂の温度ＳＴ℃を上昇させるコア層射出部６５に直列形成されてなるスキン層射出部７５を構成している。
但し、スキン層Ｓの溶融樹脂温度ＳＴ℃はコア層Ｃの溶融樹脂の温度ＣＴ℃と等しいか、それ以上に大きい値である。
【００６２】
即ち、ノズル６４の先端は、スプルーブシュ６１に当接接続されている。スプルーブシュ６１は比較的熱伝導が高く、その肉厚が薄く形成されている補助金型６２に接続されている。補助金型６２には、複数個の溶融樹脂加熱通路６３が複数本形成されている。溶融樹脂加熱通路６３の肉厚は薄く、熱伝導が高く形成されていること及び成形品のスプルーブシュ６１のスキン層Ｓの容積に近似する値である。したがって、補助金型６２の周囲に巻かれているバンドヒータ６０は、速やかに熱エネルギを伝達できる構成になっている。スプルーブシュ６１の反対側は、射出口６４となっており、下金型３Ｂに形成されたランナー６７に接続されている。
【００６３】
ランナー６７からゲート６８を介して上金型３Ａ及び下金型３Ｂからなる成形金型３にスキン層Ｓ及びコア層Ｃの溶融樹脂を供給する。補助金型６２の溶融樹脂加熱通路６３に存在する溶融樹脂は、スキン層Ｓとして使用され、その容積はスキン層Ｓに使用する容積に等しくなっている。補助金型６２の溶融樹脂加熱通路６３の容積に、スキン層Ｓに使用する容積に等しくなっていなくとも、コア層Ｃの溶融樹脂の量で調整を行うことができる。
なお、このとき、コア層Ｃの溶融樹脂は、温度を上げたスキン層Ｓと連続して送給される溶融樹脂で、基本的には、コア層Ｃの溶融樹脂によってスキン層Ｓ及びコア層Ｃが成形されて、成形品となる。
【００６４】
主シリンダ６４から射出したコア層Ｃの溶融樹脂温度ＣＴ℃である。また。バンドヒータ７０の熱源から熱エネルギを供給されたスキン層Ｓの溶融樹脂温度ＳＴ℃であり、両者にはコア層Ｃの溶融樹脂温度ＣＴ℃≦スキン層Ｓの溶融樹脂温度ＳＴ℃の関係にある。
したがって、スキン層Ｓの溶融樹脂の温度ＳＴ℃は、コア層Ｃの溶融樹脂の温度ＣＴ℃よりも高いので、スキン層Ｓの熱エネルギは上金型３Ａ及び下金型３Ｂからなる成形金型３によって急激に冷却される。低いコア層Ｃの溶融樹脂は、高い熱エネルギが上金型３Ａ及び下金型３Ｂからなる成形金型３によって放出された後、スキン層Ｓとコア層Ｃの熱エネルギが成形金型３によって放出されることになる。
よって、初期段階にはスキン層Ｓのみの冷却を行い、また、コア層Ｃの溶融樹脂を限界まで低くすることができるから、１個の成形品に要する時間が短くなり、ハイスピード成形を行うことができる。
【００６５】
実施の形態２の複合射出成形装置または方法は、ペレットシリンダ１１または４１の主シリンダ４または３４等のシリンダ内でペレットスクリュー１０または４０等のスクリューを回転させながらペレットを加熱、溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度でコア層射出部１５から射出するコア層Ｃと、送給されたコア層Ｃの溶融樹脂の温度を、熱源のバンドヒータ７０から熱エネルギを供給し、スキン層Ｓの温度を上昇させるコア層射出部１５に直列形成されたスキン層Ｓの温度をコア層Ｃの温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Ｓを射出し、スキン層Ｓを形成する溶融樹脂の表面張力と金型内の空間の抵抗で表面のスキン層Ｓに転写されながら流動し、そのスキン層Ｓの流れの中でコア層Ｃがスキン層Ｓを追いかけるように射出するものである。
【００６６】
ここで、シリンダ内でスクリューを回転させながらペレットを過熱し、溶融し、その溶融したペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出するコア層を形成するコア層射出部１５は、従来の射出成形装置と相違するものではない。
特に、スキン層射出部４５は、熱源のバンドヒータ７０から熱エネルギを供給する構成及び溶融樹脂加熱通路６３を形成した補助金型６２を有している構成に主な違いがある。溶融樹脂加熱通路６３にある溶解樹脂温度の上昇手段にある。なお、コア層Ｃの温度は低いほど望ましいが、流動性を有していればよい。
【００６７】
したがって、スキン層射出部４５は射出する溶融樹脂温度がコア層射出部１５よりも高いと、見栄え良く転写し、ガラス繊維等をコア層Ｃに用いれば機械的強度が高くなる。特に、温度が高いスキン層Ｓは、容易に転写でき、見栄えもよくなる。この現象はスキン層Ｓの温度が低下しても暫く継続する反応である。更に、本発明は、スキン層射出部４５を射出し、スキン層射出部４５のスキン層Ｓでコア層Ｃを包むものであるから、スキン層Ｓの見栄えが良くなり、更に、コア層Ｃであるコア層Ｃに発泡材料を使用すれば、軽量化、ソフト感が得られる。いずれにせよ、スキン層としては、コア層Ｃに発泡材料を用いて製品の軽量化、厚肉品のヒケ防止、防音効果、ソフト感、クッション性のある美麗表面の製品を成形することもできる。
【００６８】
そして、スキン層Ｓの温度をコア層Ｃの温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Ｓを射出し、スキン層Ｓを形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層Ｓに転写されながら流動し、そのスキン層Ｓの流れの中でコア層Ｃがスキン層Ｓを追いかけるように射出するものである。
更に、コア層Ｃの温度をスキン層Ｓの温度以下とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Ｓを射出し、スキン層Ｓを形成する合成樹脂の表面張力と金型３内の空間の抵抗で表面に転写されながら流動し、そのスキン層Ｓの流れの中でコア層Ｃがスキン層Ｓを追いかけるように射出するものである。
更にまた、コア層Ｃの温度を低く、スキン層Ｓの温度を高く設定することは、金型３で成形した熱エネルギがスキン層Ｓのみを冷却の対象とし、スキン層Ｓとから金型３に熱伝統し、冷却できればよい。
【００６９】
実施の形態２の複合射出成形装置は、主シリンダ４内でペレットスクリュー１０等のスクリューを回転させながらペレットを過熱し、前記ペレットを溶融し、その溶融したペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出するコア層Ｃを形成するコア層射出部１５と、コア層射出部１５から射出されたコア層Ｃの溶融樹脂の温度を、熱源のバンドヒータ７０から熱エネルギを供給し、その熱源から熱エネルギの供給を受けてスキン層Ｓに使用するスキン層Ｓの温度を上昇させ、コア層射出部１５に直列して溶融樹脂が形成され、しかも、熱エネルギの供給により軟化させたスキン層射出部４５と、スキン層Ｓの温度をコア層Ｃの温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Ｓを射出し、スキン層Ｓを形成する溶融樹脂の表面張力と金型内空間の抵抗で表面のスキン層Ｓに転写されながら流動させ、そのスキン層Ｓの流れの中でコア層Ｃがスキン層Ｓを追いかけるように射出するものである。
【００７０】
この実施の形態２の複合射出成形方法は、複合射出成形装置として解釈することができる。また、実施の形態１と異なり、射出成形装置として従来から公知のものを使用でき、複合射出成形方法及び複合射出成形装置が廉価に製造できる。
また、主シリンダ４内でペレットスクリュー１０等のスクリューを回転させながらペレットを過熱し、溶融し、その溶融した前記ペレットを必要に応じて所定の溶融樹脂温度で射出するコア層Ｃを形成するコア層射出部１５と、コア層射出部１５から射出されたコア層Ｃの溶融樹脂の温度を、熱源から熱エネルギの供給を受けてスキン層Ｓの温度を上昇させるコア層射出部１５に直列形成されたスキン層射出部４５とを具備し、スキン層Ｓの温度をコア層Ｃの温度以上の温度とし、特定の速度で圧力をかけてスキン層Ｓを射出し、表面のスキン層Ｓに転写されながら流動させ、そのスキン層Ｓの流れの中でコア層Ｃを追うように射出するもので、しかも、スキン層Ｓとコア層とを交互に形成するという１サイクル射出成形で、スキン層Ｓの流れの中でコア層Ｃを追って形成するものであるから、熱源等の選択により、単純化及び高速化が可能である。
特に、この実施の形態の複合射出成形方法、複合射出成形装置は、高速化が可能であるから、ハイスピード生産システムとすることができる。
【符号の説明】
【００７１】
３          成形金型
３Ａ        上金型
３Ｂ        下金型
４，３４    主シリンダ
５，３５    外部ヒータ
６，３６    主スクリュー
８，３８    ホッパ
９，３９    ペレット駆動用電動モータ
１０，４０  ペレットスクリュー
１１，４１  ペレットシリンダ
１２，３２  射出シリンダ
１３，３３  主駆動用モータ
１４，４４  ノズル
１５，６５  コア層射出部
４５，７５  スキン層射出部
６２        補助金型
６３        溶融樹脂加熱通路
７０        バンドヒータ
Ｃ          コア層
Ｓ          スキン層
【図１】
2020037206.tif 000003
【図２】
2020037206.tif 000004
【図３】
2020037206.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020037206.tif 000007
【図６】
2020037206.tif 000008
【図７】
2020037206.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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