(57)【要約】      （修正有）【課題】インサート物が樹脂成形品内部に完全に埋設された成形品を１回の成形サイクルで製造する方法を提供する。【解決手段】以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程からなるインサート成形品の製造方法。（Ａ）いんろう構造を有する金型の固定側キャビティ面にインサート物５をバキュウム管７により吸引し固定する工程。（Ｂ）金型を閉じ、型開きする圧力未満の圧力（一次保圧）でキャビティ内に射出成形機シリンダー３より溶融樹脂を充填し、インサート物５を樹脂に固定する工程。（Ｃ）インサート物５の吸引を停止した後、型開きする圧力以上で溶融樹脂を射出し、射出された樹脂によってインサート物５を樹脂成形品内部に完全に埋設する工程。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の（Ａ）〜（Ｃ）の工程からなるインサート成形品の製造方法。
（Ａ）いんろう構造を有する金型の固定側キャビティ面にインサート物を吸引し固定する工程。
（Ｂ）金型を閉じ、型開きする圧力未満の圧力（一次保圧）でキャビティ内に溶融樹脂を充填し、インサート物を樹脂に固定する工程。
（Ｃ）インサート物の吸引を停止した後、型開きする圧力以上で溶融樹脂を射出し、射出された樹脂によってインサート物を樹脂成形品内部に完全に埋設する工程。
【請求項２】
充填する樹脂が、透明な熱可塑性樹脂である請求項１記載のインサート成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサート成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂中に種々の加飾用のインサート物をインサート成型したインサート成型品は、キーホルダー、携帯ストラップ、釣用具、コースター、置物や壁掛け等に用いられている。このような、インサート成形品の製造方法として、種々の方法が検討されている。
【０００３】
例えば、金型内に加飾用のインサート物をセットし、金型内に樹脂を充填した後、冷却・固化する、表皮材インサート成型（特許文献１）や、第１の金型でインサート物の一部を樹脂中に埋設した一次成型品を作り、次いで、第二の金型でインサート物全体を樹脂中に埋設するサンドイッチ成型（特許文献２）がある。
【特許文献１】特開２００７−２２３２０３号公報
【特許文献２】特開２００３−１１７９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、インサート物を樹脂中に完全に埋設する場合、特許文献２記載の方法では、複数回の成型サイクル分けて樹脂を射出成形するすることが必要であり、生産性が不十分であった。  
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の要旨は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）の工程からなるインサート成形品の製造方法にある。
（Ａ）いんろう構造を有する金型の固定側キャビティ面にインサート物を吸引し固定する工程。
（Ｂ）金型を閉じ、型開きする圧力未満の圧力（一次保圧）でキャビティ内に溶融樹脂を充填し、インサート物を樹脂に固定する工程。
（Ｃ）インサート物の吸引を停止した後、型開きする圧力以上で溶融樹脂を射出し、射出された樹脂によってインサート物を樹脂成形品内部に完全に埋設する工程。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の製造方法により、インサート物が樹脂成形品内部に完全に埋設された成形品を１回の成形サイクルで製造することができ、生産性が向上する。  
【０００７】
なお、１回の成形サイクルとは、射出成形の工程である、「型閉じ−射出−保圧−冷却・可塑化−型開き−取出し」の工程を成形サイクルとして、その回数が１回という意味である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の製造方法は、下記の（Ａ）〜（Ｃ）の工程からなる。
【０００９】
（Ａ）いんろう構造を有する金型の固定側キャビティ面にインサート物を吸引し固定する工程。（図１）
本発明では、いんろう構造を有する金型１の固定側キャビティ面にインサート物５を吸引によって固定する。
【００１０】
インサート物５を固定するための吸引口は、いんろう構造を有する金型１の固定側キャビティ面に設置し、吸引口には樹脂が漏れないように焼結金属６を設置する。
【００１１】
該焼結金属６の濾過径は射出された樹脂が漏れないように２μｍ以上から２０μｍ以下が好ましく、さらには２μｍ以上から１５μｍ以下がより好ましい。焼結金属の濾過径とは金属粒同士の隙間の大きさであり、材質的には耐食性を有する金属が好ましく、さらにはステンレス系がより好ましい。
【００１２】
また、インサート物５の形状や大きさ、剛性によっては金型の固定側キャビティ面に設置した吸引口を大きくしたり、吸引口の数を増設すること、あるいは吸引口の形状を変えることでインサート物の固定を安定化させる。
【００１３】
なお、インサート物５を吸引し固定する方法としては、真空ポンプを使用し、吸引すること好ましい。
【００１４】
インサート物の大きさや形状は特に限定はされないが、インサート物は射出成形によって金型キャビティ内に射出される樹脂への抵抗が小さい方が好ましく、金型の固定側キャビティ面で吸引による固定も安定することからできるだけ平たい形状が好ましく、またインサート物は剛性が高いほうがより好ましい。さらに、インサート物の材質は金属、樹脂、木材、紙、ガラス、陶器、磁器等、射出成形される樹脂によって変色や分解、又は破損しないものであれば特に制限はない。
【００１５】
また、いんろう構造を有する金型は、ホットランナー２を設置したものが好ましい。ホットランナー２はゲートが冷却されて固化しないようにするためであり、バルブ式でもオープン式でもかまわない。
【００１６】
（Ｂ）金型を閉じ、型開きする圧力未満の圧力（一次保圧）でキャビティ内に溶融樹脂を充填し、インサート物を樹脂に固定する工程。（図２）
本発明では、固定側キャビティ面に吸引によってインサート物５を固定した後に、金型を閉じ、型開きする圧力未満の圧力（一次保圧）に型締め圧力を設定し、キャビティ内に溶融樹脂８を充填し、インサート物５を溶融樹脂８に固定する。
【００１７】
溶融樹脂８をキャビティ内に充填する圧力が、型開きする圧力以上の場合、キャビティの容積が増加し、樹脂中の目的とする位置にインサート物５を埋設することが困難となる。
【００１８】
該一次保圧は、あらかじめ射出圧力を変更し、金型が型開きする射出圧力を測定し決定する。
【００１９】
なお、本発明の射出成形によるインサート成形品の製造に使用される樹脂としては、熱可塑性の非結晶性樹脂及び結晶性樹脂のいずれでも可能であるが、本発明は特に加飾用途を主としており、樹脂中のインサート物５が目で見えるように透明な樹脂が好ましい。
【００２０】
このような樹脂としてはポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン樹脂、メタクリル樹脂、メチルメタクリレート・スチレン樹脂、ポリカーボネート、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアリレート、シクロオレフィン樹脂等があげられる。
（Ｃ）インサート物の吸引を停止した後、型開きする圧力以上で溶融樹脂を射出し、射出された樹脂によってインサート物を樹脂成形品内部に完全に埋設する工程。（図３）
次に、冷却工程をおこなわず、インサート物５の吸引を停止した後、型開きする圧力以上で溶融樹脂８を射出する。型開きする圧力以上で射出することで、樹脂圧力によって金型を開かせるとともに、射出された溶融樹脂８によってインサート物５を樹脂成形品内部に完全に埋設することができる。
【００２１】
金型の型開き量は、キャビティ容積が目的とする成型品の最終容積になるように設定し、過度に型開きしないようにストッパーによって規定する。なお、該ストッパーは保圧工程の終了後に解除し、成形品取出しのための型開き工程に備える。
【実施例】
【００２２】
次に実施例によって本発明を具体的に説明する。実験は以下の条件で行った。
【００２３】
（１）射出成形機
東芝機械(株)  ＩＳ８０ＦＰＡ３
スクリュー径：φ３２ｍｍ
射出圧力：２０３０ｋｇ／ｃｍ2  （ゲージ圧力１４０ｋｇ／ｃｍ2  ）
型締め圧力：７８トン（ゲージ圧力１５６ｋｇ／ｃｍ2  ） 
（２）金型（いんろう構造を有する金型）
キャビティ寸法：１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ厚み
ホットランナーゲート：φ３ｍｍオープン式
バキュウム位置：固定側キャビティ中央部
バキュウム吸引口：φ１０、
バキュウム吸引口用焼結金属：ステンレス製、濾過径１０μｍ
（３）真空ポンプ：Ｍａｘ−０．１ＭＰａのものを使用。
【００２４】
（４）型締め圧力
ゲージ圧力（Ｍａｘ１５６ｋｇ／ｃｍ２）を４０ｋｇ／ｃｍ２に設定し、型締め圧力を２０トン相当に設定した。
【００２５】
（一次保圧の設定）
下記の成形条件の射出圧力及び保圧を高くして行き、型開きする圧力を測定した。
成形条件設定  型締め圧力：ゲージ圧力４０ｋｇ／ｃｍ２  （２０トン相当）
射出成型機シリンダー温度：２７０℃
ホットランナー温度：マニホールド２７０℃、ノズル２７０℃
金型温度：６０℃
射出速度：２０％（Ｍａｘ９９％）
計量：５０ｍｍ
スクリュー回転数：３５％（７０ｒｐｍ）
背圧：７％ 
成形サイクル：射出時間２０秒−冷却時間１５秒−中間時間２秒
トータル４５秒
【００２６】
【表１】
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【００２７】
上記結果から型開きする圧力が６３．６ｋｇ／ｃｍ２であることを確認た。
【００２８】
（実施例１）
インサート物として３０ｍｍ×３０ｍｍ×０．５ｍｍの竹製の板を、いんろう構造を有する金型の中央に、真空ポンプの真空度−０．１ＭＰａで吸引し固定した。
【００２９】
次いで金型を閉じ、熱可塑性樹脂としてメタクリル樹脂（三菱レイヨン(株)アクリペットＶＨ）を８０℃で１６時間乾燥したものを用い、射出圧力３９．６ｋｇ／ｃｍ２  （一次保圧）で樹脂を射出した。
【００３０】
一次保圧で８秒間保持した後、吸引を停止し、射出圧力を７０．７ｋｇ／ｃｍ２  とし、樹脂圧力によって金型を型開き方向に開かせるとともに、射出された樹脂によってインサート物を樹脂成形品内部に完全に埋設した。
【００３１】
「型閉じ−射出−保圧−冷却・可塑化−型開き−取出し」の成型サイクルに要した時間は６２秒で、１回の成形サイクルで成形品中央の内部に竹製の板が完全に埋設された成形品が得られた。
【００３２】
（実施例２）
熱可塑性樹脂を、メチルメタクリレート・スチレン樹脂（新日鐵化学(株)  エスチレンＭＳ−６００）に変え、下記の射出条件に変えた以外、実施例１と同様にして成型品を得た。
射出成型機シリンダー温度：２５０℃
ホットランナー温度：マニホールド２５０℃、ノズル２５０℃
射出圧力：３５．４ｋｇ／ｃｍ２（一次保圧）
「型閉じ−射出−保圧−冷却・可塑化−型開き−取出し」の成型サイクルに要した時間は６２秒で、１回の成形サイクルで成形品中央の内部に竹製の板が完全に埋設された成形品が得られた。
【００３３】
（比較例１）
実施例１と同様のインサート物を、いんろう構造を有する金型の中央に、真空ポンプの真空度−０．１ＭＰａで固定した。
【００３４】
次いで金型を閉じ、熱可塑性樹脂としてメタクリル樹脂（三菱レイヨン(株)アクリペットＶＨ）を８０℃で１６時間乾燥したものを用い、実施例１と同様の条件で樹脂を射出し、吸引を停止し冷却後、金型を開き、一次成型品を得た。一次成型品の成型サイクルに要した時間は４５秒であった。
【００３５】
次に上記成形品を金型の可動側キャビティ内に残した状態で固定側金型と可動側金型の勘合面に厚み２ｍｍの金属性スペーサーを設置して金型を閉じ、キャビティ内に厚み２ｍｍの空間を作り、再度上記成形条件と同様にして再び樹脂を射出し、樹脂中にインサート物が完全に埋設された成形品を得た。
【００３６】
成形品中央の内部に竹製の板が完全に埋設された成形品が得られたが、成型サイクル４５秒の工程を２回繰り返すため、生産性が不十分であった。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】いんろう構造を有する金型の固定側キャビティ面にインサート物をバキュウム吸引によって固定する工程図。
【図２】金型を閉じ、型開きする圧力未満（一次保圧）でキャビティ内に樹脂を充填し、インサート物を樹脂に固定する工程図。
【図３】インサート物のバキュウム吸引を解除した後、一次保圧以上で樹脂を射出し、樹脂圧力によって金型を型開き方向に開かせるとともに、射出された樹脂によってインサート物を樹脂成形品内部に完全に埋設する工程図。
【符号の説明】
【００３８】
１  いんろう構造を有する金型
２  ホットランナー
３  射出成型機シリンダー
４  射出成型機スクリュー
５  インサート物
６  焼結金属
７  バキュウム管
８  溶融樹脂  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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