(57)【要約】【課題】ウェルドラインの発生を有効且つ効果的に防止し得る射出成形型を提供する。【解決手段】光輝材を添加した樹脂材料を使用し、捨てリブを有する射出成形品を製造する。捨てリブ１０１に対応する捨てリブ部１７において、キャビティ１４との結合部にアールＲを付し、捨てリブ部１７とキャビティ１４とを滑らかに結合する。【選択図】図３
2011051286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光輝材を添加した樹脂材料を使用し、捨てリブを有する射出成形品を製造するための射出成形型であって、
前記捨てリブに対応する捨てリブ部において、キャビティとの結合部にアールを付し、前記捨てリブ部と前記キャビティとを滑らかに結合することを特徴とする射出成形型。
【請求項２】
当該成形型のパーティング面と直交方向の断面において前記アールが形成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形型。
【請求項３】
前記捨てリブは、サブマリンゲート又はノーズゲートと接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形型。
【請求項４】
前記捨てリブ部延長上のキャビティ面部位が、前記パーティング面に近接配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム粉やマイカ粉等の光輝材を添加した樹脂を成形材料とし、サブマリンゲートを捨てリブに設置する部品において、射出成形時にゲート付近でのウェルドラインの発生を防止するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の内装において意匠性向上のために、メタリック色に塗装された樹脂部品の採用が増加している。しかし、製造過程及び自動車室内において揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣという）が発生し、環境や人体に影響を及ぼす可能があると指摘されている。そこで、予め着色剤や光輝材を混練した着色樹脂を用いて、成形した無塗装成形品を採用する場合が増えてきている。
【０００３】
メタリック色に着色した樹脂を射出成形する場合、黒色や白色のようなソリッド色と比較すると、アルミニウムが配向するためウェルドライン等の外観不具合が目立ち易い点が上げられる。外観不良を防止する手段として、製品側面部に捨てリブを設置し、その捨てリブにサブマリンゲートを介して樹脂材料を充填する方法がある。
【０００４】
材料による対策として、例えば特許文献１において樹脂材料に添加する光輝材の形状や粒子径を選択することにより、ウェルドラインの発生を抑制している。また、特許文献２においては光輝材の粒子径やその添加量の選定及びウェルド消去剤と呼ばれる酸化チタン、酸化鉛、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化アンチモンを添加することによりウェルドラインの発生を抑制している。
【０００５】
ここで、サブマリンゲートを用いた成形方法もしくは装置について概略説明する。先ず成形品の形態等に関して、図５及び図６に示されるように例えば一側が開放された円筒状もしくは円柱状の成形品１００とし、その外表面により意匠面１００ａが設定される。この例では意匠面１００ａは、断面「コ」字型としている。また、成形品１００において意匠面１００ａとならない一側から捨てリブ１０１が突出形成される。なお、例えばカーオーディオのボリュームスイッチボタン等の部品であってよい。図５及び図６においては、成形品１００との関係で成形型１０についても併記するものとする。
【０００６】
次に図７に示すように成形型１０は、一方の金型１１（可動側又は固定側）と他方の金型１２（固定側又は可動側）からなり、パーティングライン（分割もしくはパーティング面）１３にて閉型することでキャビティ１４が形成される。ランナ１５は、キャビティ１４により成形される成形品１００の意匠面１００ａから離隔し、且つ成形型１０のパーティングライン１３に沿って配設される。ランナ１５から流入する溶融樹脂は、サブマリンゲート１６を介して先ず捨てリブ部１７に流入し、その後キャビティ１４内に注入充填され、これによりキャビティ１４のキャビティ面１４ａによって成形品１００の外観を呈する意匠面１００ａが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−４１２８４号公報
【特許文献２】特許第３５７１４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図５に示したような捨てリブ１０１と成形品１００（製品本体）とが接する部位から溶融樹脂の流動方向にある意匠面１００ａまでの距離Ｈが比較的長く設計されている場合、樹脂の流動状態はウェルドラインとの関係で実質的に問題とならない。しかしながら、図８に示すようにお椀状の成形品１００Ａにあっては、捨てリブ１０１と成形品１００Ａとが接する部位から意匠面１００ａまでの距離ｈが短く設定される。このような場合、図９に示したように捨てリブ部１７から流出した樹脂材料Ｆが、先ずキャビティ面１４ａ（Ｐ部）にぶつかり、その後周辺部に樹脂材料ｆが充填されるためウェルドラインが発生する。
【０００９】
また、特許文献１あるいは特許文献２のような対策では、光輝材の形状、粒子径及び添加量が制約されることで光輝感やメタリック感等の質感が限定され、塗装に代わるメタリック感を得ることができない。更にはこれらの従来の対策ではウェルドラインの発生を完全に抑制することができなかった。
【００１０】
本発明はかかる実情に鑑み、ウェルドラインの発生を有効且つ効果的に防止し得る射出成形型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】
本発明の射出成形型は、光輝材を添加した樹脂材料を使用し、捨てリブを有する射出成形品を製造するための射出成形型であって、前記捨てリブに対応する捨てリブ部において、キャビティとの結合部にアールを付し、前記捨てリブ部と前記キャビティとを滑らかに結合することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の射出成形型において、当該成形型のパーティング面と直交方向の断面において前記アールが形成されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の射出成形型において、前記捨てリブは、サブマリンゲート又はノーズゲートと接続されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の射出成形型において、前記捨てリブ部延長上のキャビティ面部位が、前記パーティング面に近接配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、捨てリブ部のキャビティとの結合部にアールを付し、捨てリブ部とキャビティとが滑らかに結合する。このようなアールを付すことにより、キャビティの末端部から光輝材の配向を緩和させるように樹脂が流入し、これによりウェルドラインの発生を有効に防止することができる。これにより特に、お椀状の成形品であっても３次元的に発生するウェルドラインを有効に抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る成形品の例及びこれを製造する成形型を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る成形品の例を示す平面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】本発明に係る成形型における樹脂の流動挙動を示す図３のＳ部拡大図である。
【図５】別の成形品の例及びこれを製造する成形型を示す斜視図である。
【図６】別の成形品の例を示す平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図８】従来のお椀状成形品の例及びこれを製造する成形型を示す断面図である。
【図９】従来の成形型における樹脂の流動挙動を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき、本発明による射出成形型の好適な実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、従来例と実質的に同一又は対応する部材には同一符号を用いるものとし、また図５〜図８を適宜参照する。
この実施形態において、光輝材を添加した樹脂材料を使用するものとする。また、図１及び図２に示すように成形品１００Ａはお椀状とし、その意匠面１００ａは球状もしくは曲面状とする。また、成形品１００Ａにおいて意匠面１００ａとならない一側から捨てリブ１０１が突出形成される。なお、この捨てリブ１０１に対応して、後述するように成形型は捨てリブ部１７を有する。
【００１８】
次に、図３において成形型１０について説明すると、成形型１０は金型１１（可動側又は固定側）と他方の金型１２（固定側又は可動側）からなり、パーティングライン（分割もしくはパーティング面）１３にて閉型することでキャビティ１４が形成される。ランナ１５は、キャビティ１４により成形される成形品１００Ａの意匠面１００ａから離隔し、且つ成形型１０のパーティングライン１３に沿って配設される。ランナ１５から流入する溶融樹脂は、この実施形態ではサブマリンゲート１６を介してキャビティ１４内に注入充填される。前述したようにサブマリンゲート１６とすることで、金型１２においてアンダーカット部１２ａが存在する。
【００１９】
前述のように成形品１００Ａにおいて意匠面１００ａとならない部位から捨てリブ１０１が突出形成され、この捨てリブ１０１に対応して、キャビティ１４の所定部位（末端部１４ｂ）にて捨てリブ部１７が付設形成される。そして、捨てリブ部１７にサブマリンゲート１６を介して射出成形するようになっている。なお、捨てリブ部１７は、キャビティ面１４ａよりも適度に内側に偏倚して配置される。
この場合、図３に示されるように捨てリブ部１７延長上のキャビティ面１４ａ部位が、パーティング面１３に近接配置される。このため成形品１００においては捨てリブ１０１と成形品１００Ａとが接する部位から意匠面１００ａまでの距離ｈ（＝３ｍｍ程度）が短く設定される。
【００２０】
更に、本発明において捨てリブ部１７において、図４に示されるようにキャビティ１４との結合部にアールＲ（≧０．２（ｍｍ）程度とする）を付し、捨てリブ部１７とキャビティ１４とが滑らかに結合する。この場合、パーティング面１３と直交方向の断面においてアールＲが形成される。
【００２１】
さて、既に説明したように捨てリブ１７と成形品１００の結合部から樹脂流動方向の意匠面１００ａまでの距離Ｈが長く設定されている場合、成形時に捨てリブ部１７からキャビティ１４に流れ込んだ樹脂は、滑らかに流動して光輝材の配向が乱れないため、成形品１００においてウェルドラインは発生しない。しかしながら、図８のような成形品１００Ａにおいて、その意匠面１００ａが湾曲し、捨てリブ１７と成形品１００Ａの結合部から樹脂流動方向の意匠面１００ａまでの距離ｈが短く設定されるものでは、そのままでは捨てリブ部１７からキャビティ１４に流れ込んだ樹脂は直ちに意匠面１００ａに衝突し、その後周辺部へと樹脂が充填される。このため樹脂の会合部で光輝材が配向し、ウェルドラインが発生することとなる。
【００２２】
本発明では、上述したようにサブマリンゲート１６を捨てリブ部１７に設置する成形品１００Ａを製造するための成形型１０において、捨てリブ部１７のキャビティ１４との結合部にアールＲを付し、捨てリブ部１７とキャビティ１４とが滑らかに結合する。このようなＲ（アール）を付すことにより、キャビティ１４の末端部１４ｂから図４（ａ）のようにキャビティ面１４ａに沿うように樹脂材料Ｆが流動することで、光輝材の配向を緩和させてウェルドラインの発生を防止する。
従って、意匠面１００ａが湾曲し、捨てリブ１７と成形品１００Ａの結合部から樹脂流動方向にある意匠面１００ａまでの距離ｈが短い、即ち本実施形態のようなお椀状の成形品１００Ａの場合であっても３次元的に発生するウェルドラインを有効に抑止することができる。
【００２３】
また、樹脂材料に添加するアルミニウム等の光輝材の形状、粒子径及び添加量が制約されるため、外観不良の問題で量産化が困難であったメタリック感の強い材料にも適用可能である。
更に、従来の樹脂材料に添加する光輝材の形状、粒子径及び添加量で対策する方法では、ウェルドラインが見えづらくなるだけでウェルドラインそのものの発生を完全に防止することはできなかった。そのためウェルドライン部は強度が低下し、割れの原因となっていた。本発明ではウェルドラインを発生させないため、強度低下が起こらない。
本発明を採用することで、これまで捨てリブから成形品の接続部周辺にウェルドラインが発生して、これを隠すために塗装していた部品であっても、塗装工程が省けるので部品単価の低減と所謂、塗装レスによるＶＯＣ削減を図ることができる。
【００２４】
ここで、効果的なアールＲを特定するために、その大きさとウェルドラインの発生との関係を評価した。その評価法として本実施形態に係る、図１に示すようなお椀状の成形品１００Ａにおいて、図４（ａ）のようなＲを付し、ウェルドラインの発生有無を検証した。樹脂材料はＡＥＳ樹脂（テクノポリマー製Ｗ２５１）を選定し、平均粒子径が５μｍのアルミニウム顔料（東洋アルミニウム株式会社製；Ｔｙｐｅ  ＰＡ）を２ｗｔ％添加したもので評価を行った。一般にアルミニウム顔料の平均粒子径は５〜１２０μｍであり、細かい程ウェルドラインが目立ち易い。そのため本実施形態において最も細かいものを選定し、また、テストピース作製のための成形機の仕様については表１に示す。
【００２５】
【表１】
2011051286.tif 000003
【００２６】
【表２】
2011051286.tif 000004
【００２７】
先ず、Ｒ＝０として外観を確認し、段階的にＲを大きく加工しウェルドライン発生の有無を検証した。この検証結果を表２に示す。
表２に示されるようにＲ≧０．２とすることにより、ウェルドラインの発生はなかった。このウェルドラインとＲの関係は、射出速度を変えても変化せず、同様の結果が得られた。
【００２８】
上述のように本発明によれば、３次元的に発生するウェルドラインを抑制することができる。また、ウェルドライン等の外観不良の問題で量産が困難であったメタリック感の強い材料に大使も有効に適用可能である。更に、ウェルドライン部の強度不足による割れの問題も解消することができる。
【００２９】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態において湾曲面を持つお椀状の成形品の例を説明したが、その他例えば図４（ｂ）のように傾斜面を持つ成形品の場合にも適用可能である。
また、上記実施形態においてサブマリンゲートの例を説明したが、その他ノーズゲートの場合にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  成形型
１１,１２  金型
１３  パーティングライン（分割もしくはパーティング面）
１４  キャビティ
１５  ランナ
１６  サブマリンゲート
１７  捨てリブ部
１００，１００Ａ  成形品
【図１】
2011051286.tif 000005
【図２】
2011051286.tif 000006
【図３】
2011051286.tif 000007
【図４】
2011051286.tif 000008
【図５】
2011051286.tif 000009
【図６】
2011051286.tif 000010
【図７】
2011051286.tif 000011
【図８】
2011051286.tif 000012
【図９】
2011051286.tif 000013