(57)【要約】【課題】材料が行き届かないことによる成形不良の発生虞がないスラッシュ成形用金型を提供する。【解決手段】中空の成形品本体を成形する本体成形領域２ａと、前記本体成形領域に連通し、かつ溶融材料Ｐを注入するための開口部５０と、前記本体成形領域から溶融材料の注入方向Ｈに突出し、成形品本体と連通した中空の突出部分を成形する第二成形領域２ｂと、前記開口部と連通して設けられ、溶融材料を注入案内する第一管路３と、前記第一管路から分岐して前記第二成形領域に連通して設けられ、溶融材料を注入案内する第二管路４と、を備えてなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の成形品本体を成形する本体成形領域と、
前記本体成形領域に連通し、かつ溶融材料を注入するための開口部と、
前記本体成形領域から溶融材料の注入方向に突出し、成形品本体と連通した中空の突出部分を成形する第二成形領域と、
前記開口部と連通して設けられ、溶融材料を注入案内する第一管路と、
前記第一管路から分岐して前記第二成形領域に連通して設けられ、溶融材料を注入案内する第二管路と、を備えてなることを特徴とするスラッシュ成形用金型
【請求項２】
前記第一管路は、大径の筒状に形成され、
前記第二管路は、前記第一管路よりも小径の筒状に形成され、
前記第二管路と前記第二成形領域とが連通する部分はさらに小径に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスラッシュ成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラッシュ成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、軟質製の中空おもちゃなどは、ブロー成形やスラッシュ成形によって成形されているものが多い。
【０００３】
しかし、ブロー成形の場合、製品にパーティングラインが形成されてしまうため、パーティングラインの現れる箇所によっては、見栄えが損なわれ商品価値の低下を招く虞もある。
これと比して、スラッシュ成形の場合、製品にパーティングラインが形成されることもなく、かつ成形型も安価であるという利点を有しており、この種の軟質製中空おもちゃなどの成形には大変適しているものである。
しかし、従来のスラッシュ成形では、金型において、成形品本体部分の成形領域から溶融材料の注入方向（金型の高さ方向）に突出する突出部分の成形領域（アンダーカット部分）がある場合、溶融材料の注入過程でその成形領域には空気が溜まってしまうため、溶融材料が行き届かない場合がある。このような状況下で成形した場合、前記突出部分の成形領域には成形不良が発生してしまう虞があり改良が望まれていた。
また、ブロー成形において、このような突出部分の成形領域（アンダーカット部分）に溜まった空気を抜くための機構を備えたものも知られているが、別途そのような機構を備えなければならず成形型のコスト高及び装置全体の大型化を招くという問題を有していた（特許文献１参照。）。さらに、このような成形型を用いた場合、成形品には、空気注入孔と空気抜き孔とによる痕が残ってしまい、成形品の美観を損ねてしまう虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８９６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記の課題を全て解決すべく、材料が行き届かないことによる成形不良の発生虞がないスラッシュ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】
【０００６】
上記課題を達成するために、第１の本発明が成した技術的手段は、中空の成形品本体を成形する本体成形領域と、
前記本体成形領域に連通し、かつ溶融材料を注入するための開口部と、
前記本体成形領域から溶融材料の注入方向に突出し、成形品本体と連通した中空の突出部分を成形する第二成形領域と、
前記開口部と連通して設けられ、溶融材料を注入案内する第一管路と、
前記第一管路から分岐して前記第二成形領域に連通して設けられ、溶融材料を注入案内する第二管路と、を備えてなることを特徴とするスラッシュ成形用金型としたことである。
【０００７】
第２の本発明は第１の本発明において、前記第一管路は、大径の筒状に形成され、
前記第二管路は、前記第一管路よりも小径の筒状に形成され、
前記第二管路と前記第二成形領域とが連通する部分はさらに小径に形成されていることを特徴とするスラッシュ成形用金型としたことである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、材料が行き届かないことによる成形不良の発生虞がないスラッシュ成形用金型を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のスラッシュ成形用金型の一実施形態を示す概略斜面図である。
【図２】本実施形態のスラッシュ成形用金型の概略断面図である。
【図３】本実施形態のスラッシュ成形用金型内に溶融材料を注入している状態を示す概略断面図である。
【図４】本実施形態のスラッシュ成形用金型を遠心分離機にかけて、溶融材料中の気泡を抜いている状態を示す概略図である。
【図５】溶融材料の入った本実施形態のスラッシュ成形用金型を加熱して溶融材料をゲル化（硬化）させている状態を示す概略断面図である。
【図６】ゲル化後に本実施形態のスラッシュ成形用金型内の不要な溶融材料を排出している状態を示す概略断面図である。
【図７】本実施形態のスラッシュ成形用金型内の壁面に、適度な厚みに付着した溶融材料を焼き上げるため、電気炉の中に入れている状態を示す概略断面図である。
【図８】本実施形態のスラッシュ成形用金型を水槽の中に入れて冷却している状態を示す概略断面図である。
【図９】スラッシュ成形用金型内に成形品が成形されている状態を示す概略断面図である。
【図１０】成形品を本実施形態のスラッシュ成形用金型内から取り出している状態を示す概略断面図である。
【図１１】本実施形態のスラッシュ成形用金型から取り出したバリ付き状態の成形品を示す概略斜視図である。
【図１２】バリを取り除いた後の本実施形態の成形品を底面から見た状態で示す概略斜視図である。
【図１３】本実施形態の成形品を平面から見た状態で示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１３に示すように、本実施形態のスラッシュ成形用金型にて成形される成形品１００は、例えば、外形が丸みを帯びた豚の外観形態を模したおもちゃ玩具であって、成形品本体を構成する胴体部１００ａ、鼻部１００ｃ及び耳部１００ｄと、突出部分を構成する四本の足部１００ｂと、で構成されている（尻尾は図示しない）。なお、本実施形態において、目１００ｅ及び鼻の穴の部分１００ｆは、成形後に筆で絵付けをしたものであるが、目１００ｅ及び鼻の穴の部分１００ｆを成形する部分を金型に設けて一体成形するものであっても良い。
なお、成形品は、豚の動物おもちゃ玩具に限定されるものではなく、その他の動物のおもちゃ玩具でも構わないし、おもちゃ玩具でなくても良い。
【００１１】
本実施形態のスラッシュ成形用金型について図を参照して説明する。
スラッシュ成形用金型（以下、単に金型という。）１は、例えば塩化ビニル系樹脂などの溶融材料Ｐを付着させて成形品を成形する金型本体２と、金型本体２の中空の成形領域内に溶融材料を注入する第一管路３，第二管路４とで構成されている。
【００１２】
金型本体２は、中空の成形品本体、本実施形態では中空の胴体１００ａを成形する本体成形領域２ａと、前記本体成形領域２ａから溶融材料の注入方向（図１乃至図４にて符号Ｈで示す金型の高さ方向）に突出し、成形品本体（胴体１００ａ）と連通した中空の突出部分、本実施形態では足部１００ｂを成形する第二成形領域２ｂと、で構成されている。
【００１３】
本実施形態の金型本体２は、内部空間２１を有しており、上述したとおり豚のおもちゃ玩具の外観形態を成形可能に内面形状が構成されている。
本体成形領域２ａの内面は、成形品である豚の動物おもちゃ玩具の胴体１００ａに対応して楕円形状（外観視は卵形状）を有するとともに、内面の所定位置には、鼻部１００ｃと耳部１００ｄに対応した窪み領域２１ａと２１ｂが凹設されている。
第二成形領域２ｂは、本実施形態では豚の動物おもちゃ玩具の４個の円すい状の足部１００ｂに対応して、本体成形領域２ａの内部空間２１とそれぞれが連通する４個の円すい状の内部空間を有するように、本体成形領域２ａの外面（底外面）に円すい状に４個突出成形されている。
【００１４】
本体成形領域２の所定位置には、溶融材料を内部空間２１に注入するための開口部２２が連通状に形成されており、この開口部２２には、第一管路３の下端が一体に連通している。
【００１５】
本実施形態では、動物おもちゃ玩具の足部１００ｂが、図１２に示すように上方向に向いている状態で成形されるように金型が構成されている（図１乃至図３参照。）。
すなわち、成形品である動物おもちゃ玩具が逆さになった状態で成形されるように金型を構成し、開口部２２は、図１乃至図３に示すように、本体成形領域２における４個の第二成形領域２ｂで囲まれた領域、すなわち、成形される動物おもちゃ玩具の胴体部１００ａの腹の部分（図１２では、四本の足部１００ｂで囲まれた部分）に対応する位置に、溶融材料Ｐを充填するための円形状の開口部２２が内部空間２１と連通して形成されている。
これにより、成形された動物おもちゃ玩具の腹部分には、開口部２２に相当する位置に孔部１００ｇが形成されることとなるが、この孔部１００ｇを開閉可能な図示しない蓋を設けることで実用上においても特に不具合は生じない。逆に、外観から良く見える位置、例えば、胴体部２ａの背中側に孔部１００ｇが形成された場合には商品の美観上好ましくない。
【００１６】
なお、金型１の素材は特に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能であって、また、成形品１００の溶融材料Ｐについても塩化ビニル系樹脂に限らず軟質製の中空成形品を成形可能であれば本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００１７】
金型１には、図１乃至図１０に示すように、後述する第一管路３の上端と一体成形された受け部５が設けられている。
受け部５は、例えば、全体矩形状に形成されるとともに、その上端周縁を所定高さの４個の壁辺５ａで囲って所定の貯留領域５ｂを形成している。
そして、その貯留領域５ｂを構成する受け部５の下面５ｃの中央領域には、下端開口が金型本体２の開口部２２と連通した後述する第一管路３の上端開口と連通し、金型本体２の開口部２２へと溶融材料Ｐを注入するための円形状の貫通孔５０を設けている。
また、本実施形態では、任意の壁辺５ａを選択して、金型１を保持するための保持部６を有している。この保持部６は、任意の壁辺５ａの外面に一体成形されている取手部材６１と、図５に示される遠心分離機のアーム７と連結される輪部６２、６２とを有している。一方の輪部２２は、取手部材６１が一体成形されている壁辺５ａの上面に一体成形されており、他方の輪部６２は、一方の輪部２２が設けられている壁辺５ａと対向する壁辺５ａの上面に同軸状に一体成形されている。
なお、受け部５及び保持部６は、本発明において任意の構成であるとともに、それぞれの形態及び配設位置なども本実施形態に限定されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００１８】
本実施形態を構成する管路は、下端開口が本体成形領域２ａの開口部２２と連通し、上端開口が受け部５の貫通孔５０と連通して設けられ、溶融材料Ｐを、内部空間２１に注入案内する第一管路３と、第一管路３から分岐して第二成形領域２ｂに連通して設けられ、溶融材料Ｐを第二成形領域２ｂを介して内部空間２１へと注入案内する第二管路４と、で構成されている。
本実施形態では、第一管路３における上流位置、例えば受け部５の貫通孔５０近傍位置に連通する孔部２４を４箇所形成し、この４箇所の孔部２４に連通状に４個の第二管路４を分岐させる構成を採用している。
【００１９】
第一管路３は、所定の厚みを持って形成され、溶融材料Ｐを熱された状態で素早く充填させるため、受け部５の大径の貫通孔５０と同径で一体に連通した上端開口を有する略円筒形の空洞領域を有し、下端開口が、上端開口より小径となった本体成形領域２ａの開口部２２と連通している。その空洞領域２ａは、溶融材料Ｐが冷えて硬化せずゾル状のままで、内部空間２１を短時間で流し込まれるように大径から小径に略円錐形状に傾斜させている。
【００２０】
第二管路４は、第一管路３と同じ所定の厚みで、第一管路３よりも小径の筒状、具体的には、第二成形領域２ｂに向けて徐々に小径となるように形成された変形円すい筒状に形成されており、第二成形領域２ｂと連通して備えられている。
すなわち、第二管路４は、空気が滞留して溶融材料Ｐが行き渡り難い、いわゆるアンダーカット部分として位置する第二成形領域２ｂ内に溶融材料Ｐを注入するための管路であり、第二成形領域２ｂ内に成形品が成形された後は、第二管路４内にて成形された樹脂部分はバリＱとして処理される。
【００２１】
金型本体２の第二成形領域２ｂと第二管路４とが連通する部分（つなぎ目部分）は、最も小径（細く）形成されている。すなわち、金型本体２には、第二成形領域２ｂの先端の部分（図では、４個の第二成形領域２ｂの上方部分）に溶融材料Ｐを充填するための小さめの円形状の連通孔部２３を有している。
【００２２】
連通孔部２３を最も小径にしたことにより、金型内で樹脂が硬化し、第一成形領域２ａ内で成形されている胴体１００ａと第二成形領域２ｂ内で成形されている足部１００ｂを、第一管路３内に成形されているバリＱとともに取り出す（引き抜く）ときに、第二管路４内に成形されているバリＱと足部１００ｂとの連結部分を強制的に切断（分断）することが可能となるため、成形品１００をそれぞれのバリＱとともに開口部１０から取り出す（引き抜く）ことができる。
図１１は、金型から取り出した成形品を常温で放置して冷ましている図で、足部１１０ｂの先端近辺に、切断された領域として符号１０１を付している。
【００２３】
第一管路３と第二管路４は、本実施形態に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
また、第二管路４は、動物おもちゃ玩具の足部１００ｂが四本形成されていることに合わせて４個形成されるが、この数に限定されることなく、第一管路３から分岐して金型本体２との間を連通する少なくとも一つ以上の空洞領域を形成していればよく、例えば、鳥のおもちゃ玩具であれば二本となる。
【００２４】
第二管路４を第一管路３と共に設けた新たな金型構造は、出願人が知る限りにおいて従来のスラッシュ成形用金型では存在しなかったものである。すなわち、従来のスラッシュ成形用金型においては、例えば、第一管路３だけを用いて、内部空間２１に溶融材料Ｐを流し込み、貫通孔５０から成形品を取り出す（引き抜く）だけであった。
このような従来技術にて、第一管路３のみから内部空間２１へ溶融材料Ｐを注入すると、閉鎖された第二成形領域２ｂ内の空気は逃げ場が無くて空気が残り、第二成形領域２ｂにまで完全に溶融材料Ｐが充填できず、成形品の足部１００ｂに気泡ができた欠陥品が発生する虞があった。
【００２５】
本実施形態によれば、第一管路３から分岐し、それぞれが第二成形領域２ｂに連通する４個の第二管路４を設けることで、胴体部１００ａの開口部２２とは別ルートでも第二成形領域２ｂ内へと効率的に溶融材料Ｐを充填することができると共に、内部空間２１に溜まった空気がこの開口部２２からも外部に放出される共に、遠心分離機によっても脱泡される。その結果、第二成形領域２ｂ（足部１００ｂ）の先端部分にまで溶融材料Ｐを充填することができ、気泡による欠陥商品を無くすことができる。
【００２６】
次に、本実施形態のスラッシュ成形用金型を用いて樹脂成形品を成形する成形方法について説明する。
【００２７】
まず、所定量のゾル状の溶融材料Ｐを金型１内一杯に流し込む（図３）。
【００２８】
図３は、金型１にゾル状のポリ塩化ビニル（ソフトビニール）からなる溶融材料Ｐを注入する工程（第１工程）の概略を示す。
図３に示すように、ゾル状の溶融材料Ｐを金型１の貫通孔５０から第一管路３内に注入（流し込み）すると、第一管路３から開口部２２を介して金型１の内部空間２１に溶融材料Ｐが充填されて行く。そして、溶融材料Ｐを続けて注入していくと、内部空間２１を充填して第一管路３内を上昇してきた溶融材料Ｐは、次に、第一管路３内に開口されている４個の孔部２４を介してそれぞれの第二管路４へと流入する。第二管路４へと流入した溶融材料Ｐは、孔部２３を介して第二成形領域２ｂの内部空間２１にも充填される。
そして、さらに溶融材料Ｐの注入作業を続けていくと、第二成形領域２ｂの内部空間２１を充填した後、第二管路４内も充填し、そして貫通孔５０の上部まで満たされる。
【００２９】
次に、溶融材料Ｐを充填した金型１を遠心機に取り付けて金型１を廻して金型１内の内面に溶融材料Ｐを付着させる（図４）。
【００３０】
図４は、遠心分離機により脱泡する工程（第２工程）である。
図４に示す実施形態では、２つの金型１を、保持部６の輪部６２、６２と遠心分離機アーム７で連結して時計方向に回転作動していることを示している。溶融材料Ｐの中には気泡が多く含まれているため、遠心分離機により金型１を回転（５秒乃至７秒程度）させて気泡を取り除く必要があるからでる。
つまり、脱泡しないと成形品に気泡による隙間ができるからである。また、金型１全体を回転させることで、溶融材料Ｐを均一に金型１の内部空間２１に行き渡らせることができる。
【００３１】
そして、その後、加熱して溶融材料Ｐをゲル化（硬化）させる（図５）。
【００３２】
図６は、金型１内の溶融材料Ｐを硬化させる工程（第３工程）である。
図６に示す実施形態では、加熱したオイルバス８の中に金型１を浸漬し、金型１内の脱泡した溶融材料Ｐを適当な厚みになるまでゲル化（硬化）させる様子を示している。
オイル８ａの温度は、例えば摂氏１８０度から１９０度くらいで、１０秒乃至６０秒程度浸漬させる。金型１の表面から熱が伝わる成形品１００の内側の溶融材料Ｐがゲル化（硬化）し、金型１の内側の形状に沿いゲル化（硬化）した所定厚みの膜状体が形成される。
【００３３】
そしてその後、金型１を逆さにして未反応の溶融材料Ｐを排除する（図６）。
【００３４】
図６は、溶融材料Ｐをゲル化（硬化）させた後、金型内の不要となった溶融材料Ｐを排除する工程（第４工程）である。
図６に示す実施形態では、金型１を逆さにして、ゲル化（硬化）して金型１の内側に付着した溶融材料Ｐ１以外の余分な溶融材料Ｐを金型１から排除する様子を示している。これにより、不要となった溶融材料Ｐを排除すると金型１の内部にはゲル化（硬化）した溶融材料Ｐ１が一定の厚みを持って残る（図９参照）。
【００３５】
その後、電気炉内にて再度加熱し、その後冷却して完全に固化させる（図７、図８）。
【００３６】
図７は、第４工程後の金型１を電気炉９内で所定時間加熱して仕上げる本焼き工程（第５工程）である。電気炉に代えて第３工程で使用したオイルバス８の熱溶媒（オイル８ａ）を使用し、この熱溶媒（オイル８ａ）中に金型１を所定時間浸漬して本焼きすることも本発明の範囲内であって適宜設計変更可能である。
【００３７】
図８は、金型１内に成形品１００を成形することができたため、第４工程にて熱せられた金型１を水バス１０に漬けて水１０ａで冷やしている様子を示している。
【００３８】
このような工程を経ることにより、金型１内には、第一成形領域２ａ内で成形されている中空の胴体１００ａと、該胴体１００ａと一体で第二成形領域２ｂ内に成形されている中空の足部１００ｂと、前記胴体１００ａと一体で第一管路３内に成形されている中空のバリＱと、該第一管路３内に成形されているバリＱ及び前記足部１００ｂと一体で第二管路４内に成形されている中空のバリＱと、がそれぞれ略同一厚みで成形される（図９）。
【００３９】
そして、このように成形された成形品を、貫通口５０から引き出して強制的に引き抜くと、その引き抜くときの力が第二管路４内に成形されているバリＱと第二成形領域２ｂ内に成形されている足部１００ｂとの連結部分に掛かり、引き抜く動作を続けることにより、ポリ塩化ビニル樹脂が軟らかく、かつ孔部２３が極めて小径で、孔部２３に成形された部分は薄肉状であるため、前記連結部分を強制的に切断（分断）することが可能となる。従って、第二管路４内のバリＱと第二成形領域２ｂ内の足部１００ｂとが、それぞれ分離し、第二管路４内のバリＱは、そのまま第二管路４内から引き抜かれ、第二成形領域２ｂ内の足部１００ｂは、胴体１００ａとともに内部空間２１及び第一管路３内を通過して取り出す（引き抜く）ことができる（図１０−図１１）。
その後、それぞれのバリＱを取り除き、目１００ｅ及び鼻の穴の部分１００ｆを絵付けして最終成形品（製品）となる（図１２−図１３）。
【００４０】
図１１は、この工程で取り出された成形品１００の状態を示していて、足部１００ｂの突端部分とバリＱとの間が切断されている（切断箇所を図１１にて符号１０１で示す。）。バリＱは、第一管路３によって成形されたバリＱの基端部分、すなわち、金型１の開口部２２に該当する領域面で切断する。そのため、図１２に示すように胴体部１００ａの足部１００ｂで囲まれた中央領域に孔部１００ｇが成形される。なお、図示はしないが、この孔部１００ｇを開閉可能な蓋を設けることも可能である。
その後の工程としては商品には余分なバリを削り取って完成品となるように、さらに目や鼻の穴等の絵付け等の作業を行う（図１２−図１３）。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のスラッシュ成形用金型は、動物おもちゃや玩具の成形品に限らず、ソフトビニールを用いた自動車部品や家庭用品にも利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  金型
２  金型本体
２２  開口部
２ａ  本体成形領域
２ｂ  第二成形領域
３  第一管路
４  第二管路
１００  成形品
１００ａ  胴体
１００ｂ  足部
Ｈ  溶融材料の注入方向（金型高さ方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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