(57)【要約】【課題】比較的シンプルな装置の構成で、樹脂組成物に含まれる柄材を均一に混合することができ、表面の柄模様のムラが少ない樹脂成形体を得ることができる樹脂成形体の製造方法を提供すること。【解決手段】金型５内のキャビティ６と接続する注入ノズル４を通じて、柄材２１を含む樹脂組成物２をキャビティに供給して樹脂成形体を得る工程を含む樹脂成形体の製造方法であって、注入ノズルには、内部を流れる樹脂組成物に柄材を供給可能な柄材供給部７が接続しており、注入ノズルには、少なくとも柄材供給部と接続する位置より下流側の内面に、内方に向かって突出する複数の突起４３が設けられており、樹脂組成物が注入ノズルを通過してキャビティに供給される際に、樹脂組成物に柄材供給部から柄材が供給され、突起との接触によって樹脂組成物と柄材とが撹拌される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内のキャビティと接続する注入ノズルを通じて、柄材を含む樹脂組成物を前記キャビティに供給して樹脂成形体を得る工程を含む樹脂成形体の製造方法であって、
前記注入ノズルには、内部を流れる前記樹脂組成物に前記柄材を供給可能な柄材供給部が接続しており、
前記注入ノズルには、少なくとも前記柄材供給部と接続する位置より下流側の内面に、内方に向かって突出する複数の突起が設けられており、
前記樹脂組成物が前記注入ノズルを通過して前記キャビティに供給される際に、前記樹脂組成物に前記柄材供給部から前記柄材が供給され、前記突起との接触によって前記樹脂組成物と前記柄材とが撹拌されることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【請求項２】
前記突起は、形状の異なる２種以上で構成されており、前記注入ノズルの内面に不規則に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
前記柄材供給部は、
前記柄材を収容する収容部と、
前記収容部と前記注入ノズルとを接続する供給路と、
前記収容部と接続し、前記収容部側へ空気を供給可能な給気部と、
を備え、
前記収容部は前記供給路から着脱自在であり、
前記給気部から前記収容部へ空気を供給して、前記収容部内の前記柄材を前記供給路を通じて前記注入ノズル内へと送り出すことを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項４】
前記注入ノズルには、前記柄材供給部と接続する位置より上流側の内面にも前記突起が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の樹脂成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、柄材や顔料を含有する樹脂組成物を金型内のキャビティに供給して成形することで、表面に柄模様が現れた樹脂成形体を製造する方法が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１の樹脂成形体の製造方法では、樹脂、硬化剤および顔料が合流部へ供給され、これらの材料がスタティックミキサーを内蔵するノズルによって撹拌されながら金型内のキャビティに供給されて成形されている。このため、顔料が不規則に混合された状態で樹脂がキャビティに供給され、大理石模様や流れ模様を有する樹脂成形体を得ることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７７７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の樹脂成形体の製造方法の場合、樹脂、硬化剤、顔料などの材料の混合がノズルに内蔵されたスタティックミキサーによる撹拌によって行われている。このため、ノズルの構造が大がかりになるとともに、ノズルと接続する合流部に供給される材料の圧力を制御する必要があるため、装置全体の構成や製造工程が複雑化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、比較的シンプルな構成で、樹脂組成物と柄材とを撹拌することができ、表面の柄模様のムラが少ない樹脂成形体を得ることができる樹脂成形体の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の樹脂成形体の製造方法は、金型内のキャビティと接続する注入ノズルを通じて、柄材を含む樹脂組成物を前記キャビティに供給して樹脂成形体を得る工程を含む樹脂成形体の製造方法であって、
前記注入ノズルには、内部を流れる前記樹脂組成物に前記柄材を供給可能な柄材供給部が接続しており、
前記注入ノズルには、少なくとも前記柄材供給部と接続する位置より下流側の内面に、内方に向かって突出する複数の突起が設けられており、
前記樹脂組成物が前記注入ノズルを通過して前記キャビティに供給される際に、前記樹脂組成物に前記柄材供給部から前記柄材が供給され、前記突起との接触によって前記樹脂組成物と前記柄材とが撹拌されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の樹脂成形体の製造方法によれば、比較的シンプルな装置の構成で、樹脂組成物をキャビティに供給する際に樹脂組成物に含まれる柄材を撹拌することができ、表面の柄模様のムラが少ない樹脂成形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の樹脂成形体の製造方法の一実施形態を例示した概要図である。
【図２】図１に示した注入ノズルと柄材供給部の付近の内部構造を例示した概要図である。
【図３】図２に示した注入ノズルのＡ−Ａ’部の矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の樹脂成形体の製造方法の一実施形態を例示した概要図であり、図２は、図１に示した注入ノズルと柄材供給部の付近の内部構造を例示した概要図である。図３は、図２に示した注入ノズルのＡ−Ａ’部の矢視断面図である。
【００１１】
本発明の樹脂成形体の製造方法は、金型５内のキャビティ６と接続する注入ノズル４を通じて、柄材２１を含む樹脂組成物２をキャビティ６に供給して樹脂成形体を得る工程を含む。注入ノズル４には、内部を流れる樹脂組成物２に柄材２１を供給可能な柄材供給部７が接続している。注入ノズル４には、少なくとも柄材供給部７と接続する位置Ｌ（図２に図示）より下流側の内面に、内方に向かって突出する複数の突起４３が設けられている。そして、樹脂組成物２が注入ノズル４を通過してキャビティ６に供給される際に、樹脂組成物２に柄材供給部７から柄材２１が供給され、突起４３との接触によって樹脂組成物２と柄材２１とが撹拌される。
【００１２】
以下、本発明の樹脂成形体の製造方法の一実施形態について、図１、図２および図３とともに詳しく説明する。
【００１３】
この実施形態の樹脂成形体の製造方法では、貯留タンク１の内部に、樹脂組成物２が貯留されている。
【００１４】
樹脂組成物２を構成する樹脂は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれであってもよい。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂などを例示することができる。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリエチレンテレフタラートなどのポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル樹脂などを例示することができる。
【００１５】
また、樹脂組成物２には、フィラー、硬化剤、硬化促進剤などを配合することもできる。
【００１６】
フィラーとしては、例えば、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、シリカ、ガラスパウダーなどのうちの１種または２種類以上を例示することができる。また、フィラーの粒径、配合量は、樹脂成形体の耐衝撃強度、耐熱性などを考慮して適宜設定することができる。
【００１７】
硬化剤としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシドなどのケトンパーオキシド類、ベンゾイルパーオキシド、イソブチルパーオキシドなどのジアシルパーオキシド類、クメンハイドロパーオキシド、ｔ−ブチルハイドロパーオキシドなどのハイドロパーオキシド類、ジクミルパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシドなどのジアルキルパーオキシド類、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサノン、２，２−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）−ブタンなどのパーオキシケタール類、ｔ−ブチルパーベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエートなどのアルキルパーエステル類、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチルカーボネートなどのパーカーボネート類などの有機過酸化物や、過酸化水素などの無機過酸化物が挙げられる。硬化剤は、１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
硬化促進剤としては、例えば、第三級アミン、第三級アミン塩、イミダゾール類、有機リン系化合物、第四級アンモニウム塩、第四級ホスホニウム塩、有機金属塩、ホウ素化合物などを用いることができる。硬化促進剤は、１種単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１９】
さらに、樹脂組成物２は、さらに各種の着色剤（トナー）を配合することもできる。これによって、所望の色調に着色された樹脂組成物２を形成することができる。また、より高い意匠性を表現するために各種の蓄光剤や蛍光剤を配合することもできる。
【００２０】
その他、樹脂組成物２には、公知の紫外線吸収剤、減粘剤、離型剤、強化繊維（例えば、ガラス繊維など）を配合することもできる。  貯留タンク１からは供給管３が延びており、注入ノズル４の後端部４１と接続している。
【００２１】
金型５を構成する上型５１と下型５２とが上下に締結されており、上型５１と下型５２の間にキャビティ６が形成されている。注入ノズル４は、上型５１を上下に貫通した状態で配設されており、注入ノズル４の先端部４２はキャビティ６と通じている。また、注入ノズル４は、固定具４４を介して上型５１に固定されている。
【００２２】
金型５内のキャビティ６の外端部は、フッ素ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、天然ゴムなどのゴム材料からなるガスケット８によって閉鎖されており、キャビティ６の気密性が確保されている。
【００２３】
また、上型５１と下型５２との内部には、キャビティ６に沿って複数の温度調節配管９が配設されている。温度調節配管９の内部に温水や加熱ガスなど供給することで、金型５のキャビティ６の周囲を均一な温度に維持することができる。
【００２４】
注入ノズル４の内面には、内方に向かって突出する複数の突起４３が配設されている。図２に例示したように、注入ノズル４には、柄材供給部７と接続する位置Ｌより上流側の内面にも突起４３が設けられていることが好ましい。
【００２５】
突起４３の形状は特に限定されず、例えば、先端が鋭角に突出した形状、先端が湾曲する形状、略角柱状に突出した形状などを例示することができる。また、突起４３の形状は、注入ノズル４の内部を通過する柄材２１が突起４３に引っ掛からないように、先端側が下流側に向かってやや傾斜していることが好ましい。さらに、注入ノズル４の内面には、同一形状の突起４３が複数配設されていてもよいし、異なる形状の突起４３が複数種組み合わせて配設されていてもよい。なかでも、注入ノズル４の内面に形状の異なる複数種の突起４３が注入ノズル４の内面に不規則に配設されていることが特に好ましい。
【００２６】
また、注入ノズル４の内面の突起４３の配設数、配設位置、突出長さなどは特に限定されず、柄材２１の種類や所望の柄模様などを考慮して適宜設計することができる。
【００２７】
柄材供給部７は、注入ノズル４に接続しており、樹脂組成物２に柄材２１を供給することができる。
【００２８】
柄材２１は、樹脂成形体の表面に大理石模様や流れ模様などの柄模様を表出させるためのものであり、具体的な材料は特に限定されない。柄材２１の材料としては、例えば、樹脂の破砕粒子や天然石の粉砕片などを例示することができる。なかでも、天然石の粉砕片は、自然な風合い、石質感を表現することができ、優れた意匠効果を発揮するため好ましい。天然石としては、例えば、珪石、黒曜石、大理石、花崗岩、安山岩などを例示することができる。
【００２９】
柄材２１の粒径は、例えば、０．１ｍｍ以上、好ましくは０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の範囲を例示することができる。柄材２１の粒径がこの範囲であると、樹脂成形体の表面に良好な柄模様を表出させることができる。
【００３０】
この実施形態では、柄材供給部７は、柄材２１を収容する収容部７１と、収容部７１と注入ノズル４とを接続する供給路７２を備えている。また、柄材供給部７は、収容部７１と接続し、前記収容部７１側へ空気を供給可能な給気部７３を備えている。給気部７３から供給される空気の圧力によって、収容部７１内の柄材２１を供給路７２を通じて注入ノズル４内へと送り出すことができる。
【００３１】
具体的には、この実施形態では、収容部７１は縦長の容体であり、注入ノズル４の両側に２つ設けられている。収容部７１は、内部に所望の柄材２１を保持可能であればよく、形状や容量などは適宜設計することができる。この実施形態では、柄材２１は、収容部７１の下流側に詰まった状態で保持されている。また、収容部７１は、供給路７２から着脱自在であり、柄材２１の種類に応じて収容部７１を交換することで、樹脂組成物２に配合する柄材２１の種類を容易に変更することができる。さらに、例えば、収容部７１を取り外した際に、収容部７１内に柄材２１を補充することもできる。
【００３２】
供給路７２は、収容部７１内の柄材を注入ノズル４の内部を流れる樹脂組成物２へ供給するための流路である。この実施形態では、供給路７２は、注入ノズル４の両側の収容部７１の下側から延びており、上型５１の外側付近で注入ノズル４の側面と接続している。図３に例示したように、この実施形態では、注入ノズル４の両側の供給路７２は注入ノズル４との接続口７２ａが互いに対向している。
【００３３】
給気部７３は、送風機などの空気供給手段７３ａを含んでいる。給気部７３の空気供給手段７３ａから収容部７１へ空気を供給して、収容部７１内に保持されている柄材２１を供給路７２を通じて注入ノズル４内へと送り出すことができる。
【００３４】
この実施形態では、給気部７３は収容部７１の上側と接続している。また、給気部７３は、収容部７１内に供給する空気の圧力を調整可能な空気圧調整手段（図示していない）を備えることが好ましい。空気圧調整手段（図示していない）によって収容部７１内に供給する空気の圧力を調整することで、注入ノズル４の内部の樹脂組成物２へ供給される柄材２１の量を安定に調整することができる。このため、表面の柄模様のムラが少ない樹脂成形体を得ることができる。樹脂組成物２に対する柄材２１の配合量は、所望の柄模様や樹脂組成物２の粘度などを考慮して適宜設計することができる。
【００３５】
この樹脂成形体の製造方法では、金型５内のキャビティ６と連通する注入ノズル４を通じて、柄材２１を含む樹脂組成物２をキャビティ６に供給して樹脂成形体を得る工程を含む。
【００３６】
具体的には、この実施形態では、貯留タンク１の内部に貯留されている樹脂組成物２は、ポンプなどの供給手段（図示していない）によって、供給管３を通じて注入ノズル４に供給される。
【００３７】
例えば、従来のように、貯留タンク１の内部に柄材２１を添加する形態の場合、樹脂組成物２中に柄材２１均一に分散していても、供給管３を通過している間に、柄材２１が不均一に偏ってしまうことが考えられる。このように、柄材２１が不均一な状態で含まれている樹脂組成物２を金型５のキャビィティ６内に供給して成形した場合、樹脂成形体の柄模様に濃淡の色ムラなどが生じ易いため、高品質な樹脂成形体を得ることは容易ではない。
【００３８】
一方、この樹脂成形体の製造方法では、注入ノズル４には柄材供給部７が接続している。この実施形態では、柄材供給部７の供給部７２が、上型５１の手前で注入ノズル４と接続しているため、キャビティ６に到達する直前の樹脂組成物２に柄材２１が供給される。このため、柄材２１の沈降などによる偏りが生じることが抑制される。さらに、注入ノズル４の内面には、内方に向かって突出する複数の突起４３が設けられている。このため、供給管３を通じて注入ノズル４に到達した樹脂組成物２と柄材供給部７から供給された柄材２１とが、突起４３との接触によって撹拌されて柄材２１を均一に分散させることができる。その後、キャビティ６に供給された柄材２１を含む樹脂組成物２を硬化させることで、樹脂成形体を得ることができる。例えば、樹脂の種類に応じて、上型５１と下型５２を加熱するなどしてキャビティ６に供給された樹脂組成物２を硬化させたり、必要に応じて冷却して硬化させることで樹脂成形体を得ることができる。なお、具体的な樹脂組成物２の硬化条件は、樹脂の種類や添加物などに応じて適宜設定することができる。
【００３９】
また、この実施形態の樹脂成形体の製造方法では、図２に例示したように、形状の異なる複数種の突起４３が注入ノズル４の内面に不規則に設けられているため、より効果的に柄材２１を撹拌することができる。これによって、表面に柄模様のムラが少ない樹脂成形体を安定的に得ることができる。
【００４０】
さらに、この実施形態では、注入ノズル４には、柄材供給部７と接続する位置Ｌより上流側の内面にも突起４３が設けられている。このため、樹脂組成物２は、柄材２１が供給される前においても突起４３と接触し撹拌される。これによって、樹脂組成物２の不規則な流れの中に柄材供給部７からの柄材２１が供給されるため、柄材２１がより分散されやすくなり、より確実に表面の柄模様のムラが少ない樹脂成形体を得ることができる。
【００４１】
本発明の樹脂成形体の製造方法は、以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の樹脂成形体の製造方法には、サイディング工程、表面の研磨工程、塗装工程などの工程を含むことができる。また、本発明の樹脂成形体の製造方法に使用される注入ノズルや柄材供給部の構造も以上の実施形態に限定されることはなく、所望の樹脂成形体の形態などに応じて適宜設計することができる。
【符号の説明】
【００４２】
２    樹脂組成物
２１  柄材
４    注入ノズル
４３  突起
５    金型
６    キャビティ
７    柄材供給部
７１  収容部
７２  供給路
７３  給気部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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