(57)【要約】【課題】  中空率を略一定にし、反り、変形、膨れ、バースト等の不良の発生をなくした中空成形品の製造方法を提供する。【解決手段】  可動型と固定型を型締めして形成される金型キャビティに、溶融樹脂を射出し、該溶融樹脂中に加圧流体を注入した後、該溶融樹脂を冷却する中空成形品の製造方法において、可動型と固定型の型締め力を、金型キャビティ内への溶融樹脂の射出圧力と成形品の投影面積の積よりも低く設定して、可動型と固定型を型締めし、溶融樹脂の充填によって可動型が後退し固定型との間に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの隙間が形成されるまで溶融樹脂を射出した後、溶融樹脂に加圧流体を注入する。【選択図】  図１
2006212856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動型と固定型を型締めして形成される金型キャビティに、溶融樹脂を射出し、該溶融樹脂中に加圧流体を注入した後、該溶融樹脂を冷却する中空成形品の製造方法において、
前記可動型と前記固定型の型締め力を、金型キャビティ内への前記溶融樹脂の射出圧力と成形品の投影面積の積よりも低く設定して、前記可動型と前記固定型を型締めし、
前記溶融樹脂の充填によって前記可動型が後退し、前記固定型との間に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの隙間が形成されるまで前記溶融樹脂を射出した後、
前記溶融樹脂に加圧流体を注入することを特徴とする中空成形品の製造方法
【請求項２】
前記溶融樹脂に加圧流体を注入した後、
前記隙間を無くすように型締めすることを特徴とする請求項１に記載の中空成形品の製造方法
【請求項３】
前記金型キャビティ内への溶融樹脂の充填率は、９５％以上、１００％未満であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の中空成形品の製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスアシスト成形法により、内部に中空部を有する樹脂成形品（中空成形品）を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスアシスト成形法とは、可動型と固定型を型締めすることにより形成される金型キャビティ内に溶融樹脂を充填した後、該溶融樹脂中に気体、液体等の加圧流体を注入し、内部に中空部を形成した樹脂成形品を製造する方法をいう（例えば、特許文献１参照）。
このガスアシスト成形法は、樹脂成形品に発生するひけを抑え、外観形状および寸法精度を向上させる成形法であるが、溶融樹脂の圧力を均一にし、樹脂成形品の離型後の残留歪みによる反りおよび変形を無くし、樹脂成形品をさらに高精度に仕上げるために、インジェクションプレス法を併用する成形法が提案されている。すなわち、この成形法は、固定型と可動型からなる金型を、予め半開き状態で保持し、固定型と可動型により形成された金型キャビティに、溶融樹脂を射出しつつ、型締動作で樹脂を圧縮した後、瞬間的に型開状態とすると共に、溶融樹脂中に加圧流体を注入し、直ちに型締動作を行うというものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公昭４８−０４１２６４号公報
【特許文献２】特開平０９−１２３２３９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、この成形法は、可動型を予め半開き状態にして、可動型が動かない力で可動型を固定するため、溶融樹脂を射出し、金型キャビティ内に溶融樹脂が満ちたときに、溶融樹脂の圧力が高くならざるを得ない。つまり、溶融樹脂が金型キャビティに満ちると同時に溶融樹脂の射出を停止できれば、金型キャビティ内の溶融樹脂が圧縮されることはないが、実際には、溶融樹脂が金型キャビティに満ちると同時に溶融樹脂の射出を停止することは不可能であるため、金型キャビティに溶融樹脂が満ちた後も溶融樹脂を射出し続けることになり、その結果、金型キャビティ内の溶融樹脂の密度が高くなり、溶融樹脂が圧縮されることになる。
そうすると、金型キャビティ内に充填した溶融樹脂の圧力、粘度および重量は、ショットごとにばらつく結果となる。
【０００５】
前記したように、一般に、ガスアシスト成形法は、溶融樹脂を金型キャビティに充填後、溶融樹脂中に加圧流体を注入するため、金型キャビティ内に充填された溶融樹脂の圧力と、該溶融樹脂中に注入された加圧流体の圧力の関係が重要である。なぜなら、加圧流体の圧力は一定であるため、溶融樹脂の圧力が高いと加圧流体の注入量が少なくなり、溶融樹脂の圧力が低いと加圧流体の注入量が多くなるからである。
【０００６】
したがって、金型キャビティ内の溶融樹脂の圧力等がばらついた状態でガスアシスト成形法による中空成形品の生産を行った場合、中空成形品に、中空率、反り、変形、膨れ、バースト等の不良が発生し易くなるという問題がある。
【０００７】
また、溶融樹脂中に加圧流体を注入する前に型締動作を行うと、溶融樹脂圧が高くなるため、加圧流体の圧力をそれ以上に高くする必要があるという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、中空率を略一定にし、反り、変形、膨れ、バースト等の不良の発生をなくした中空成形品の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の中空成形品の製造方法は、可動型と固定型を型締めして形成される金型キャビティに、溶融樹脂を射出し、溶融樹脂中に加圧流体を注入した後、溶融樹脂を冷却する中空成形品の製造方法において、可動型と固定型の型締め力を、金型キャビティ内への溶融樹脂の射出圧力と成形品の投影面積の積よりも低く設定して、可動型と固定型を型締めし、前記溶融樹脂の充填によって前記可動型が後退し固定型との間に０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの隙間が形成されるまで溶融樹脂を射出した後、溶融樹脂に加圧流体を注入したので、金型キャビティに注入された溶融樹脂が圧縮されることなく、高密度になることはないので、加圧流体の圧力を低く設定でき、中空成形品の中空率を略一定にし、反り、変形等の成形不良をなくすことができるものである。
ここで、溶融樹脂の射出圧力とは、単位面積当たりの充填圧力をいう。
また、成形品の投影面積とは、溶融樹脂の射出方向から成形品を投影したときの面積をいう。
【００１０】
請求項２に記載の中空成形品の製造方法は、請求項１において、溶融樹脂に加圧流体を注入した後、隙間を無くすように型締めしたので、中空成形品の中空率を略一定にし、反り、変形等の成形不良をなくすことができるだけではなく、成形品表面の美観（感）をより向上させることができるものである。
【００１１】
請求項３に記載の中空成形品の製造方法は、請求項１または請求項２において、金型キャビティ内への溶融樹脂の充填率が、９５％以上、１００％未満とすることにより、金型の転写性をあげることができるものである。
ここで、溶融樹脂の充填率とは、中空成形品の重量を、必要に応じた保圧を用いた場合の中実成形品の重量で除算した値をいう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、成形環境等の外乱の影響を受けることなく、金型キャビティ内の溶融樹脂の圧力を低く略一定にして、従来よりも低圧力の加圧流体を注入することにより、中空成形品に生じる反り、変形等の各種成形不良をなくすことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。
（比較例１）
【００１４】
図１および図２に示すように、長さ５００ｍｍ、幅１６０ｍｍ、高さ３０ｍｍであり、側板５および天肉の厚さ３ｍｍ、リブの厚さ２ｍｍの中空成形品１を、ＡＢＳ樹脂（サイコラックＺＦＪ５）を材料として名機製作所製の成形機を用いて射出成形した。この成形機は、型締め力が４５０トンであり、電動と油圧とを併用したハイブリッドタイプで、型締め力を６段の可変とすることができる。
【００１５】
成形条件は、溶融樹脂の射出圧力を６０％に設定し、１圧１速で金型キャビティ内に溶融樹脂が満ちるように射出充填し、溶融樹脂の保圧をなしとした。溶融樹脂の充填率は９８％程度とした。また、型締め力は、成形品の投影面積１６ｃｍ×５０ｃｍ＝８００ｃｍ２に、理論射出圧力３０ＭＰａを乗じた値以上とした。
【００１６】
この条件で溶融樹脂を金型キャビティに射出し、その後溶融樹脂を冷却して中実成形品を取り出すと、欠肉はないが、リブのひけは目立ち、かつ、保圧をせず、内部応力を最小に抑えても成形品には１．２ｍｍ程度の反りが発生する。
このため、前記した同条件で溶融樹脂を射出した後、溶融樹脂にゲート２から窒素ガスを注入することとした。窒素ガスは、樹脂の射出完了（一次圧完了）の０．５秒後から５秒間、１５ＭＰａのガス圧で窒素ガスを溶融樹脂中に注入し、１５秒間保持し、その後、大気解放し冷却して中空成形品を得た。しかし、かかるガスアシスト成形法においても中空成形品の反りは、０．７ｍｍ程度にしか改善できなかった。
【実施例１】
【００１７】
そこで、本実施例１においては、図１および図２に示す中空成形品１を成形するための成形条件を以下のように設定した。すなわち、溶融樹脂の射出圧力を６０％に設定し、溶融樹脂を１圧１速で金型キャビティ内に溶融樹脂が満ちるように射出充填し、溶融樹脂の保圧をなしとした。
さらに、溶融樹脂の射出が完了したときに可動型が０．２ｍｍ後退して開くように成形機モニターを見ながら型締め力を低く設定した。すなわち、型締め力は、成形品の投影面積８００ｃｍ２に、理論射出圧力３０ＭＰａを乗じた値よりも低くした。溶融樹脂の充填率は、９８％程度とした。その他の条件は、上記比較例１と同じである。
【００１８】
溶融樹脂を金型キャビティ内に射出し、金型キャビティに溶融樹脂が満ちて可動型が０．２ｍｍ後退した（金型が０．２ｍｍ開いた）ときに、溶融樹脂の射出を停止させ後、窒素ガスを溶融樹脂中に注入し、大気開放して溶融樹脂を冷却した。その結果、中空成形品の平面度は、０．３ｍｍ以下にすることができた。
【００１９】
本実施例においては、溶融樹脂が金型キャビティを満たしても、金型が開くので、金型キャビティ内に射出された溶融樹脂は、圧縮されていない。この状態で窒素ガスが溶融樹脂中に注入されるため、窒素ガスの圧力を低く設定でき、かつ、ショットごとの注入する窒素ガスの量を略均一にすることができ、中空率を略一定にすることができる。また、溶融樹脂には、終始強い型締め力が働かないため、高精度な成形品を成形できる一般のガスアシスト成形でも成形が困難な図１に示すリブが細くて高い成形品であっても、高い平面度を出すことができる。
【実施例２】
【００２０】
説明を簡単にするため、実施例１との相違点のみを以下に説明する。
本実施例２は、窒素ガスの注入を開始した時点で型締め力を上げ、溶融樹脂の型締め圧縮を行った点のみ、実施例１と相違する。すなわち、溶融樹脂が金型キャビティに射出され、金型キャビティに溶融樹脂が満ちて可動型が０．２ｍｍ後退した（金型が０．２ｍｍ開いた）ときに溶融樹脂の射出を停止させた後、窒素ガスを溶融樹脂に注入すると同時に型締め力を上げ、可動型と固定型の０．２ｍｍの隙間を無くし、大気開放して溶融樹脂を冷却した。その結果、中空成形品１の平面度は、０．２ｍｍ以下にすることができた。
【実施例３】
【００２１】
説明を簡単にするため、実施例１との相違点のみを以下に説明する。
本実施例３は、窒素ガスの注入を終了した時点で型締め力を上げ、溶融樹脂の型締め圧縮を行った点のみ、実施例１と相違する。すなわち、溶融樹脂が金型キャビティに射出され、金型キャビティに溶融樹脂が満ちて可動型が０．２ｍｍ後退した（金型が０．２ｍｍ開いた）ときに溶融樹脂の射出を停止させた後、窒素ガスを溶融樹脂に注入すると同時に型締め力を上げ、可動型と固定型の０．２ｍｍの隙間を無くし、１５秒間の保圧をし、窒素ガスを大気開放した。その結果、中空成形品１の平面度は、０．２ｍｍ以下にすることができた。
【実施例４】
【００２２】
説明を簡単にするため、実施例１との相違点のみを以下に説明する。
本実施例４は、窒素ガスの注入を開始してから３秒後に型締め力を上げ、溶融樹脂の型締め圧縮を行った点のみ、実施例１と相違する。すなわち、溶融樹脂が金型キャビティに射出され、金型キャビティに溶融樹脂が満ちて可動型が０．２ｍｍ後退した（金型が０．２ｍｍ開いた）ときに溶融樹脂の射出を停止させた後、窒素ガスを溶融樹脂に注入してから３秒後に型締め力を上げ、可動型と固定型の０．２ｍｍの隙間を無くし、大気開放して溶融樹脂を冷却した。その結果、中空成形品１の平面度は、０．４ｍｍになった。
（比較例２）
【００２３】
前記実施例１において、１５秒間の保圧が完了した時点で型締め力を上げ、溶融樹脂の型締め圧縮を行った。そうすると、平面度は、０．６ｍｍ程度と若干は改善されたが、実施例１ないし３のような大きな効果は認められなかった。
これは、金型キャビティ内の溶融樹脂の冷却固化が進んだところで型締め圧縮を加えた結果であると推測される。
【００２４】
型締め力を上げることによる溶融樹脂の圧縮は、金型キャビティ内の溶融樹脂の冷却固化に伴う金型キャビティ内の圧力の低下に伴って行う場合と、機械的な強制圧縮を行う場合とがあるが、実施例１ないし実施例４および比較例１および比較例２の結果から、好ましくは後者の機械的な強制圧縮を行う方が品質の安定を鑑みると有効である。
【００２５】
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
例えば、前記した実施例においては、溶融樹脂の充填率を９８％とした場合を示したが、充填率が９５％以上であれば、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、中空成形品の製造に用いられるガスアシスト成形法に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例を説明するための中空成形品の斜視図（上面）である
【図２】実施例を説明するための中空成形品の斜視図（裏面）である
【符号の説明】
【００２８】
１  中空成形品
２  ゲート
３  ガス注入口
４  リブ
５  側板
【図１】
2006212856.tif 000003
【図２】
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