(57)【要約】【課題】軽量化と製造コストの低減を図ることができる樹脂製容器を提供する。【解決手段】内圧を受ける有底筒形状の樹脂製容器である。平均残存繊維長が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の繊維状強化材を含む樹脂の射出成形品である。【選択図】図１
2020142804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内圧を受ける有底筒形状の樹脂製容器であって、
平均残存繊維長が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の繊維状強化材を含む樹脂の射出成形品であることを特徴とする樹脂製容器。
【請求項２】
繊維状強化材が、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、あるいはボロン繊維の中から選択されるいずれかの繊維からなることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製容器。
【請求項３】
ベースとなる樹脂が、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂製容器。
【請求項４】
０，５Ｐａ〜５Ｐａの内圧を受けることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の樹脂製容器。
【請求項５】
肉厚が２ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の樹脂製容器。
【請求項６】
底壁の外面の中央部一か所にピンゲート跡が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の樹脂製容器。
【請求項７】
底壁の外面に、ゲート部を通過する型割線を有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の樹脂製容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製容器には、潤滑油配管内に設けられるオイルケース等のように内圧を受ける容器がある。フィルタケースはオイルフィルタに用いられる。オイルフィルタは、有底筒状のケース（フィルタケース）と、このケースに収納されるフィルタエレメントと、フィルタケースの開口部を塞ぐ蓋部材（カバープレート）等で構成される。
【０００３】
そして、フィルタケースは、前記したように、内圧に耐える強度が必要であり、特許文献１等に記載のように、鉄等の金属で構成される。この場合、金属製のフィルタケースとしては、アルミダイキャストや鋼板のプレス加工品等が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１０５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アルミダイキャスト製のケースの場合、必要な精度を維持するため、一部、追加工を必要とする場合があった。また、プレス成形品では、形状の自由度が少なく、蓋部材を付設するためのフランジ部を、別部品として成形する必要が生じたりする。このため、いずれの場合でも製造コスト高となっていた。また、金属製であるので、重量が大となる欠点もある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、軽量化と製造コストの低減を図ることができる樹脂製容器とこのような容器を成形可能な射出成形用金型を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の樹脂製容器は、内圧を受ける有底筒形状の樹脂製容器であって、平均残存繊維長が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の繊維状強化材を含む樹脂の射出成形品であるものである。
【０００８】
本発明の樹脂製容器によれば、繊維状強化材を含む樹脂の射出成形品であるので、軽量化を達成できる。射出成形品であるので、複雑な形状にも対応でき、蓋部材を取り付けるためのフランジ部も一体成形でき、しかも、精度的にも安定し、追加工等を省略することができる。また、平均残存繊維長が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の繊維状強化材を含む樹脂の射出成形品であるので、強度的にも安定している。
【０００９】
繊維状強化材として、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、あるいはボロン繊維の中から選択されるいずれかの繊維を用いることができ、ベースとなる樹脂として、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができる。このように構成することによって、成形される樹脂製容器に応じて種々の材料を選択でき、設計性に優れる。
【００１０】
０．５Ｐａ〜５Ｐａの内圧を受けるものに対応できるように構成でき、用途範囲が拡大する。肉厚が２ｍｍ〜５ｍｍであるものであってもよい。このように設定することによって、設計範囲が拡大する。
【００１１】
射出成形品では、金型内で溶融樹脂が合流する部位にウエルドと呼ばれる脆弱部が成形される。ウエルド部には、密着不良に起因するウエルドラインと呼ばれるＶ字溝が形成されることになって、外観不良、応力集中による強度・靱性低下などが発生する。このため、長繊維強化材を含む樹脂を用いたとしても、ウエルド部では繊維による強化効果は期待できず、ベースの樹脂の強度に依存する。また、長繊維強化材を含む樹脂を用いたことによって、非ウエルド部の強度が高い分、相対的にウエルド部の強度低下率が大きくなる。しかしながら、長繊維強化材を含む樹脂を用いた場合、短繊維強化材を含む樹脂を用いた場合に比べて、強度の向上を図ることができる。
【００１２】
このため、長繊維強化材を用いた場合に、底壁の外面の中央部一か所にピンゲート跡が形成されるようにするのが好ましい。このように設定することによって、成形される容器の底壁や側壁にウエルド部が形成されない製品となる。すなわち、内圧を受ける部分（底壁や側壁）にウエルド部が形成されないことになって、強度的に安定した製品を提供できる。
【００１３】
一般に、ピンポイントゲート方式の型では、成形後の型開き時に、製品に繋がっているスプルーランナー部が製品（成形品）から引き千切られる場合が多い。このため、長繊維強化材を含む樹脂を用いて成形した場合にゲート部の強度が大となっているので、引き千切れにくく、型開きが不安定となり、成形サイクル全体の不安定化を招くことになる。また、ゲート部が千切れない場合や綺麗に千切れない場合も生じる。綺麗に千切れない場合、製品ゲート部において、凹部を生じさせる場合がある。このように、底壁に凹部が形成されれば、この部位の強度が低下することになり、内圧を受ける容器の場合、対応できない容器になるおそれがある。
【００１４】
このため、製品を取り出すことによって、底壁の外面に、ゲート部を通過する型割線が形成されるものが好ましい。このように型割線が形成されたものでは、成形後の型開き時に、製品に繋がっているスプルーランナー部が製品（成形品）から引き千切られることがない。このため、成形サイクル全体の不安定化を招いたり、強度低下を招いたりすることがない。
【００１５】
本発明に係る樹脂製容器を成形する射出成形用金型は、内圧を受ける有底筒形状の樹脂製容器を成形するための射出成形用金型であって、金型閉状態で製品キャビティに連通するスプルーランナーを形成する複数個のスライドコアを備え、スライドコアのスライドによって金型開状態となって、スプルーランナー部が製品に付設されたまま金型から取出され、製品が、平均残存繊維長が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の繊維状強化材を含む樹脂にて成形されているものである。
【００１６】
この射出成形用金型によれば、製品に繋がっているスプルーランナー部が製品（成形品）から引き千切られることがない。このため、成形サイクル全体の不安定化を招いたり、強度低下を招いたりすることがない。しかも、繊維状強化材を含む樹脂の射出成形品を成形でき、軽量の容器を提供できる。また、複雑な形状にも対応でき、蓋部材を取り付けるためのフランジ部も一体成形でき、成形品としては、精度的にも安定し、追加工等を省略することができる。また、平均残存繊維長が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の繊維状強化材を含む樹脂の射出成形品であるので、強度的にも安定している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、軽量化と製造コストの削減が可能で、しかも強度的にも安定し、内圧がかかる容器として十分対応できる製品となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】射出成形用金型を用いて本発明に係る樹脂製容器の成形方法を示し、（ａ）は金型閉状態の要部簡略断面図であり、（ｂ）は繊維状強化材を含む樹脂を金型のキャビティ内に注入している状態の要部簡略断面図であり、（ｃ）はスライドコアの開状態の要部簡略断面図であり、（ｄ）は金型開状態の要部簡略断面図である。
【図２】射出成形用金型から取り出した状態の製品の断面図である。
【図３】スプルーランナー部を除去した状態の製品の断面図である。
【図４】本発明に係る樹脂製容器を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は底面図である。
【図５】射出成形用金型の参考例を示す要部断面図である。
【図６】図５に示す射出成形用金型にて成形された製品の断面図である。
【図７】射出成形用金型から製品を取り出す際の製品とスプルーランナー部との関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。図４は、本発明に係る樹脂製容器を示し、この場合の容器１は潤滑油配管内に設けられるオイルフィルタ等のフィルタケースであり、例えば、０．５Ｐａ〜５Ｐａの内圧を受ける。容器１は有底筒体からなり、短円筒形の周壁（側壁）２と、周壁２の下方開口部を塞ぐ底壁３とからなる本体部４と、この本体部４の上方開口端部に設けられる外鍔部（フランジ部）５を有する。なお、オイルフィルタは、図４に示すようなフィルタケースと、このフィルタケース内に収納されるオイルエレメント（図示省略）と、フィルタケースの上方開口部を塞ぐ蓋部材（図示省略）とを備える。外鍔部５を介して蓋部材（図示省略）が本体部４に付設される。
【００２０】
容器１は、平均残存繊維長が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の繊維状強化材（長繊維状強化材）を含む樹脂の射出成形品であって、図１に示すように射出成形金型１０を用いて成形される。この場合、繊維状強化材は、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、あるいはボロン繊維の中から選択されるいずれかの繊維からなる。
【００２１】
また、ベースとなる樹脂が、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド等が挙げられ、また、熱硬化性樹脂としては、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂が挙げられる。
【００２２】
この場合、容器１の肉厚Ｔ（Ｔ１，Ｔ２）として、２ｍｍから５ｍｍ程度に設定できる。この場合、周壁（側壁）２の肉厚Ｔ１と底壁３の肉厚Ｔ２とを同一に設定しても、相違するよう設定してもよい。相違させる場合、Ｔ１＞Ｔ２であっても、Ｔ２＞Ｔ１であってもよい。このため、Ｔ１を２ｍｍ〜５ｍｍとし、肉厚Ｔ２を２ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。
【００２３】
射出成形金型１０は、図１に示すように、第１型１１と、この第１型１１上に水平方向にスライドして開閉する複数個（この場合、２個）のスライドコア１２，１２と、ロッド１３とを備える。このため、図１（ａ）に示すように金型閉状態で、製品キャビティ１４が形成される。ここで、金型閉状態とは、スライドコア１２，１２が相互接近してつき合わされ、また、ロッド１３が上昇した状態である。
【００２４】
製品キャビティ１４は、周壁形成部１４ａと底壁形成部１４ｂと外鍔形成部１４ｃとで構成され、底壁形成部１４ｂの中央部には、ゲート１５を介してスプルーランナー１６は上方に延びている。このため、スライドコア１２の内面に、周壁形成部１４ａと底壁形成部１４ｂと外鍔形成部１４ｃの外面となる凹部１２ａおよびゲート１５乃至スプルーランナー１６の内径面となる凹溝１２ｂが形成されている。従って、金型閉状態でスライドコア１２，１２にてスプルーランナー１６が形成される。また、ロッド１３の外径面１３ａが製品キャビティ１４の周壁形成部１４ａの内面となり、ロッド１３の端面１３ｂが製品キャビティ１４の底壁形成部１４ｂの内面となる。
【００２５】
スライドコア１２，１２は、図外の往復動機構を介してスライドし、ロッド１３も図外の往復動機構を介して上下動する。この場合の各往復動機構は、シリンダ機構、ボールねじ機構等の公知・公用の機構を用いることができる。
【００２６】
次に、図１に示す射出成形金型を用いて製品（樹脂製容器であるフィルタケース）の成形方法を説明する。まず図１（ａ）に示すような金型閉状態として、スプルーランナー１６からゲート１５を介してキャビティ１４内に、図１（ｂ）に示すように、加熱溶融させた材料を射出注入する。そして、冷却・固化後、図１（ｃ）に示すように、スライドコア１２、１２を開状態とする。
【００２７】
加熱溶融させた材料は、繊維状強化材を含む樹脂であり、繊維状強化材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、あるいはボロン繊維の中から選択されるいずれかの繊維からなる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂や熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂である。
【００２８】
この場合、製品（樹脂製容器１）にスプルーランナー部２０が接続された状態で、スライドコア１２、１２が開状態となる。その後、図１（ｄ）に示すように、ロッド１３を下降させて、金型開状態として、スプルーランナー部２０の製品１を取り出す。なお、スライドコア１２、１２のスライドとロッド１３の下降とを同時に行ってもよい。
【００２９】
ところで、射出成形機は一般的には、型締ユニットと射出ユニットに分かれ、型締ユニットは金型の開閉、突き出し（エジェクター）を行い、トグル式と、油圧シリンダーで直接金型を開閉する直圧式とがある。また、射出ユニットは材料を加熱溶融させ、金型内へ射出する。この場合、スクリューを回転させ、ホッパーから投入した材料を射出する。このため、投入する材料の繊維は、ある一定の長さの範囲に調整されているが、成形加工時にスクリューで混練される際に、ある分量は折れ、さらには、ランナーやゲートを通過する際にもある分量が折れる。このため、本発明では、平均残存繊維長が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下の繊維状強化材を含む樹脂の射出成形品となるように、投入する材料の繊維長さを設定している。
【００３０】
金型１０から製品１を取り出した状態では、図２に示すように、スプルーランナー部２０が、底壁３と外面（裏面）３ａの中央部から突設されている状態である。そこで、ニッパ等の切断工具でこのスプルーランナー部２０を図３に示すように切り離すことになる。このように切断することによって、充填材である繊維が切断される。すなわち、製品１側の繊維が引き抜かれことがない。
【００３１】
ところで、図４（ａ）に示すような容器１を射出成形で成形する場合の金型３０としては、一般的には、図５に示すように、固定型３１と可動型３２とを備え、固定型３１と可動型３２とが重ね合された状態（金型閉状態）で、製品キャビティ３３が形成される。また、可動型３２には、ゲート３５を介してスプルーランナー３６は上方に延びている．
【００３２】
このような金型３０で製品３７（短円筒形の周壁３８と、周壁３８の下方開口部を塞ぐ底壁３９とからなる本体部４０と、この本体部４０の上方開口端部に設けられる外鍔部４１を有する）を成形（射出成形）した場合、図６に示すように、成形品として、製品３７の底壁３９の裏面３９ａの中央部にスプルーランナー部４５が接続されたものとなる。この場合、製品取り出しのために、金型開状態とした場合、可動型３２の上昇に伴ってスプルーランナー部４５もこの可動型３２に付設された状態で上昇する。これによって、図７に示すように、製品３７からスプルーランナー部４５から引き抜かれることになる。
【００３３】
このような金型３０を用いれば、短繊維強化材の場合は問題が生じないが、長繊維強化材を含む樹脂を用いて成形した場合にゲート部４４の強度が大となっているので、引き千切れにくく、型開きが不安定となり、成形サイクル全体の不安定化を招くことになる。また、ゲート部４４が千切れない場合や綺麗に千切れない場合も生じる。綺麗に千切れない場合、ゲート跡Ｇにおいて、凹部を生じさせる場合がある。このように、底壁３９に凹部が形成されれば、この部位の強度が低下することになり、内圧を受ける容器の場合、対応できない容器になるおそれがある。
【００３４】
これに対して、本射出成形用金型では、スライドコア１２，１２のスライドによって金型開状態となって、スプルーランナー部２０が製品１に付設されたまま取出されるので、成形後の型開き時に、製品１に繋がっているスプルーランナー部２０が製品（成形品）１から引き千切られることがない。このため、成形サイクル全体の不安定化を招いたり、強度低下を招いたりすることがない。本発明の樹脂製容器１では、底壁３の外面３ａに、ゲート１５を通過する型割線Ｐを有することになる。また、製品１の底壁３の外面の中央部（パーティングラインの長手方向中央部）にゲート跡Ｇが形成される。このように型割線Ｐが形成されたものでは、成形後の型開き時に、製品１に繋がっているスプルーランナー部２０が製品（成形品）１から引き千切られることがない。
【００３５】
本発明の樹脂製容器によれば、繊維状強化材を含む樹脂Ｓの射出成形品であるので、軽量化を達成できる。射出成形品であるので、複雑な形状にも対応でき、蓋部材を取り付けるためのフランジ部も一体成形でき、しかも、精度的にも安定し、追加工等を省略することができる。また、平均残存繊維長が０．５ｍｍ以上２ｍ以下の繊維状強化材を含む樹脂の射出成形品であるので、強度的にも安定している。
【００３６】
繊維状強化材として、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、あるいはボロン繊維の中から選択されるいずれかの繊維を用いることができ、ベースとなる樹脂として、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができる。このように構成することによって、成形される樹脂製容器に応じて種々の材料を選択でき、設計性に優れる。
【００３７】
０．５Ｐａ〜５Ｐａの内圧を受けるものに対応できるように構成でき、用途範囲が拡大する。肉厚が２ｍｍ〜５ｍｍであるものであってもよい。このように設定することによって、設計範囲が拡大する。
【００３８】
射出成形品では、金型内で溶融樹脂が合流する部位にウエルドと呼ばれる脆弱部が成形される。ウエルド部には、密着不良に起因するウエルドラインと呼ばれるＶ字溝が形成されることになって、外観不良、応力集中による強度・靱性低下などが発生する。このため、長繊維強化材を含む樹脂を用いたとしても、ウエルド部では繊維による強化効果は期待できず、ベースに樹脂の強度に依存する。また、長繊維強化材を含む樹脂を用いたことによって、非ウエルド部の強度が高い分、相対的にウエルド部の強度低下率が大きくなる。しかしながら、長繊維強化材を含む樹脂を用いた場合、短繊維強化材を含む樹脂を用いた場合に比べて、強度の向上を図ることができる。
【００３９】
このため、長繊維強化材を用いた場合に、底壁３の外面３ａの中央部一か所にピンゲート跡Ｇが形成されるようにするのが好ましい。このように設定することによって、成形される容器１の底壁３や側壁２にウエルド部が形成されない製品となる。すなわち、内圧を受ける部分（底壁３や側壁２）にウエルド部が形成されないことになって、強度的に安定した製品を提供できる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、樹脂製容器１として、前記実施形態ではオイルケースであったが、このようなオイルケースに限るものではなく、内圧を受ける有底筒形状の樹脂製容器であればよく、側壁（周壁）２としても、円筒形であっても角筒形であってもよい。また、周壁２が底壁３側から開口部に向かって拡径したり縮径したりする錐体（円錐体や角錐体）であってもよい。もちろん、外鍔部５を有さないものであっても、内径側へ突出する内鍔部を有するものであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１    製品（樹脂製容器）
３     底壁
１０   射出成形金型
１２   スライドコア
１４   製品キャビティ
１５   ゲート
１６   スプルーランナー
２０  スプルーランナー部
Ｇ    ゲート跡
Ｐ    型割線
Ｓ    樹脂
【図１】
2020142804.tif 000003
【図２】
2020142804.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020142804.tif 000006
【図５】
2020142804.tif 000007
【図６】
2020142804.tif 000008
【図７】
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