(57)【要約】【課題】射出成形によって中空樹脂構造体を確実かつ効率的に製造する。【解決手段】接着剤が付着された糸２を巻回して中子３を作成し、中子３と型４間に成形樹脂を注入して中空構造体１を射出成形し、中空構造体が射出成形されて硬化後に型を脱型し、脱型された中子に巻回されていた糸を抜糸して中子を除去することによって中空構造体を製造するものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤が付着された糸を巻回して中子を作成し、
前記中子と型間に成形樹脂を注入して中空構造体を射出成形し、
前記中空構造体が射出成形されて硬化後に前記型を脱型し、
脱型された前記中子に巻回されていた糸を抜糸して前記中子を除去することによって前記中空構造体を製造することを特徴とする中空構造体の製造方法。
【請求項２】
前記糸としては前記成形樹脂に比較してより溶融温度が高くて、かつ前記成形樹脂と相溶性のない材質を使用することを特徴とする請求項１記載の中空構造体の製造方法。
【請求項３】
前記糸の端部には着色したものを使用することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の中空構造体の製造方法。
【請求項４】
前記糸は巻回、抜糸の作業性、内部品質の要求に合わせて、糸の太さ、断面形状、耐熱性、強度を選択若しくは組み合わせて使用することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の中空構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中空構造体の製造方法に係り、特に射出成形によってリアルーフスポイラー、樹脂バックドア等の中空樹脂構造体を確実かつ効率的に製造する中空構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、中空繊維強化プラスチックの製法が知られている（特許文献１参照）。このような中空繊維強化プラスチックの製法は、図５に示すように、中子に水溶性粘着剤で固めた粒子(砂)を使用し、成形後に水で結合を解除して洗い流し、中空構造体２０を製造せんとするものである。具体的には、粒子(砂)２１ａを水溶性粘着剤２１ｂで固めたもので中子２１を製作する。外周を成形樹脂２２にて製作する。成形樹脂２２に開口（穴明け）２３を穿設しておく。水を開口２３から注入し、水で水溶性粘着剤の結着を解除して、その水流で内部の粒子(砂)２１ａを洗い流し出す。
【０００３】
このように構成された中空繊維強化プラスチックの製法によれば、中子が熱に強く、変形しにくく、溶解し易くて取出し易く、リサイクル性に優れているので、高剛性、高精度かつ軽量な中子の作製及び成形後の中子が容易に取り出すことができる。
【０００４】
また、樹脂模型の一体成形法が知られている（特許文献２参照）。このような樹脂模型の一体成形法は、図６に示すように、型に消失中子をセットし、成形(注型)材を流し込み、硬化後、消失中子を溶剤で溶かし除去し、中空成形体３０を製造せんとするものである。具体的には、中子(消失中子)３１を準備する。中子３１を型３２内にセットする。中子３１と型３２間に成形樹脂３３を注入して成形する。溶剤を注入して中子(消失中子)３１を溶解し、脱型する。
【０００５】
このように構成された樹脂模型の一体成形法によれば、内部に複雑な中空部分を有する樹脂模型の一体成形方法が提供できるので、接合を必要とせず、複雑形状を一体成形できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１９６８６１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、〔背景技術〕の特許文献１に記載した中空繊維強化プラスチックの製法では、水流を通すため開口（穴明け）加工が必要であること、成形後に水洗が必要であり、水流２５によって粒子(砂)２１ａに対する除去力が働き難いこと（図５（ｇ））、水洗スペースが必要であること、製品内部に砂残りの可能性があること、製品内部の乾燥工程が必要になること、一般的な水溶性樹脂のような水に弱い材料(吸水性があり加水分解する材料)の成形には適さないこと、作業性を向上させるには開口部を大きく広げる必要があること等の難点がある。
【０００８】
また、〔背景技術〕の特許文献２に記載した樹脂模型の一体成形方法では、有機溶剤を使用するため環境、安全上の対策が必要となること、溶剤に弱い材料を製品に使用することができないこと、完全に中子を溶かしきったことが確認しづらいこと、強いものなら短時間で溶かすことができるものの製品にダメージを与えるので使用不可能であってしたがって適切な溶解性の溶剤で溶かすのに時間が掛かること等の難点がある。
【０００９】
このように従来は樹脂部品の中空構造体を得るために中空になる部分の中子の材置を蝋(加撚溶融して流し出す)、砂(水流で流し出す)、樹脂(溶剤で溶融して流し出す)にするのが一般的であったが、何れの中子も除去時に直接力が掛けられないと共に、（１）部品の材質が限られる、（２）中子の完全除去が困難、（３）除去に時間が掛かる等が課題であった。
【００１０】
本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、射出成形によってリアルーフスポイラー、樹脂バックドア等の中空樹脂構造体を確実かつ効率的に製造する中空構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため本発明の中空構造体の製造方法は、
接着剤が付着された糸を巻回して中子を作成し、
中子と型間に成形樹脂を注入して中空構造体を射出成形し、
中空構造体が射出成形されて硬化後に型を脱型し、
脱型された中子に巻回されていた糸を抜糸して中子を除去することによって中空構造体を製造するものである。
【００１２】
このような本発明の中空構造体の製造方法によれば、糸の巻回及び抜糸において作業性に優れており、糸で巻回される中子によってリアルーフスポイラー、樹脂バックドア等の中空樹脂構造体を確実かつ効率的に製造することができるようになる。
【００１３】
また、本発明の中空構造体の製造方法において、糸としては成形樹脂に比較してより溶融温度が高くて、かつ成形樹脂と相溶性のない材質を使用するものである。
【００１４】
このような本発明の中空構造体の製造方法によれば、糸の巻回及び抜糸において作業性に優れて、中空樹脂構造体を確実かつ効率的に製造することができる。
【００１５】
また、本発明の中空構造体の製造方法において、糸の端部には着色したものを使用することができる。
【００１６】
このような本発明の中空構造体の製造方法によれば、中子の抜去の終わりが分かるため内部品質確保に優れたものとなる。
【００１７】
また、本発明の中空構造体の製造方法において、糸は巻回、抜糸の作業性、内部品質の要求に合わせて、糸の太さ、断面形状、耐熱性、強度を選択若しくは組み合わせて使用するものである。
【００１８】
このような本発明の中空構造体の製造方法によれば、中空樹脂構造体を高品質、確実かつ効率的に製造することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の中空構造体の製造方法によれば、射出成形によってリアルーフスポイラー、樹脂バックドア等の中空樹脂構造体を確実かつ効率的に製造することができる。
【００２０】
また、中子と製品である中空構造体の内周面の接触部に糸の力が直接掛かるため張力で引き離す力が生じ、接触断面積が減少して糸の伸張力で剥がし易くなって糸抜去の作業性に優れ、中子の抜去の終わりが分かるため内部品質確保に優れ、有機溶剤を使用しないため作業者、環境にやさしく、安全上も優れ、作業スペースがコンパクトとなり、対応出来る樹脂材が多く、後処理工程が不要となる。
【００２１】
さらに、中子として使用される糸の完全再利用可能で、損失分が無く、中子の糸成分が異物として製品に残らないため製品のリサイクルが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の中空構造体の製造方法によって製造される中空構造体例の概略斜視図及び断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の中空構造体の製造方法において使用される中子例の概略斜視図及び説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は本発明の中空構造体の製造方法を実施するステップを示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明の中空構造体の製造方法によって製造上のメリットを表す説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は従来の中空構造体の概略斜視図及び断面図、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は製造方法を表す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は従来の中空構造体の概略斜視図及び断面図、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は製造方法を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の中空構造体の製造方法を実施するにあたり、そのための好ましい形態例について説明する。
【００２４】
本発明の中空構造体の製造方法は、図１に示すような中空構造体１の製造に適するものである。
【００２５】
具体的には、この中空構造体の製造方法は、図２〜図３に示すように、
接着剤が付着された糸２を巻回して中子３を作成し、
中子３と型４間に成形樹脂を注入穴７から注入して中空構造体１を射出成形し、
中空構造体１が射出成形されて硬化後に型４を脱型し、
脱型された中子３に巻回されていた糸２を抜糸して中子３を除去することによって中空構造体１を製造するものである。
【００２６】
これらについて更に説明すると、糸２は例えばナイロン(融点２２５℃)を使用し、糸２を巻回するにあたり、糸２の表面に木工用接着剤等の接着剤を付着する。
【００２７】
また、中子３としては耐熱性、強度があり、多少の伸縮性があるものを選択した糸の積層体を使用するものである。
【００２８】
また、糸２としては成形樹脂に比較してより溶融温度が高くて、かつ成形樹脂と相溶性のない材質、例えばゴム系樹脂、酢酸ビニル樹脂を使用することができる。例えば、成形樹脂はポリプロピレン(融点１６０℃)、糸は成形樹脂と相溶性のないナイロン(融点２２５℃) を使用することができる。
【００２９】
また、糸２の端部には着色したものを使用することができる。即ち、予め糸２の終端を着色しておくと共に成形樹脂が巻き取り穴から漏れ出るのを心材で封止して糸２の始端を巻き取り穴から型外に露出しておき、成型後の中子除去時は始端から終端まで巻き取って中空構造体を製造する。
【００３０】
また、糸は巻回、抜糸の作業性、内部品質の要求又は用途に応じて、糸の太さ、断面形状、耐熱性、強度を選択若しくは組み合わせて使用するものである。例えば、糸２は太い方が抜去は早いが、内部の品質は粗くなり、反対に細い方が内部の品質は良くなるが、作業性は低下する。中子３としてナイロン糸を使用し、芯部は作業性から太目の糸２ａ、製品接触面部は面品質に応じた品質性から細目の糸２ｂを使用する。製品接触面部は面品質に応じた品質性から細目の糸２ｂを使用するとき、その外周の細目の糸２ｂを使用することが不安な場合には、その巻取速度を遅くするか若しくは糸材質を例えば銅線に変更する等で対応することができる。
【００３１】
中子３を作成するにあたって糸２を巻回するには、糸２を既知の巻回法で巻回する。この巻回法としては巻き機、玉巻き機、釣り用リール等の巻回できるものであれば多くの既知の装置が採用することができ、例えばダイワ社製、シマノ社製を使用することができる。
【００３２】
中子３を作成するにあたって糸２を巻回、即ち回転のみではできない形状について、巻回されて出来上がったナイロン糸の糸積層体中子３をプレスして所望の形状を作成することができる。この場合、木工用接着剤によりプレスだけでその形状を維持することができる。筒状だと木工用接着剤がなくても形状維持は可能である。実験によれば、きつく巻回したところ大丈夫であった。あまり太い糸で戻る力が強いと形状維持は不可能であった。実験では、積層厚さは３ｍｍ位であった。但し、金型内に収めるにはなんらかで崩れないように固定しなければならない。木工用接着剤は、１０分位で成形可能になる。
【００３３】
次に、心金５を金型に固定し、糸積層体中子３を嵌め込む。パーティングラインに溝を設けたり、パイプを介して糸２を出せるようにする。
【００３４】
中子３としてナイロン糸を使用し、芯部は作業性から太目の糸２ａ、製品接触面部は品質性から細目の糸２ｂを中間接続し、その糸全体に対し木工用接着剤等を付着させて、中身を糸で満たして螺旋状に巻回する。中身も糸で満たして中実に螺旋状に巻回する。このように巻回した糸積層体中子３を型４内に装着して使用する。
【００３５】
成形樹脂としては多くの成形に適した樹脂を採用することができ、例えばポリプロピレン(融点１６０℃)を使用することができる。
【００３６】
太目の糸２ａ、細目の糸２ｂの結糸は例えば所謂電車結びによって行うことができる。
【００３７】
次に、中子３と型４間に成形樹脂を注入穴７から注入して中空構造体１を射出成形し、中空構造体１が射出成形されて硬化後に型４を脱型し、脱型された中子３に巻回されていた糸２を抜糸して中子３を除去することによって中空構造体１を製造するものである。
【００３８】
この場合に、中子の糸は実際に行った実験において巻回厚さ３ｍｍ位で或る程度の密度を付与し、木工用接着剤等でそれらの隙間を埋めているので射出圧によっても崩れることはない。
【００３９】
このように、本発明の中空構造体の製造方法によれば、次のようなメリットをもたらす。
【００４０】
中子と製品である中空構造体１の内周面の接触部に糸２の力が直接掛かるため張力８で引き離す力１０が生じ、接触断面積が減少して糸２の伸張力９で剥がし易くなって糸抜去の作業性に優れる（図４（ａ）、（ｂ））、
中子の抜去の終わりが分かるため内部品質確保に優れる、
有機溶剤を使用しないため作業者、環境にやさしく、安全上も優れる、
作業スペースがコンパクトとなる、
対応出来る樹脂材が多い、
後処理工程が不要である。
【００４１】
以上、本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・中空構造体
２・・・糸
２ａ・・・太目の糸
２ｂ・・・細目の糸
３・・・中子
４・・・型
５・・・心金
注入穴・・・７
８・・・張力
９・・・伸張力
１０・・・引き離す力
【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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