(57)【要約】【課題】複合成形における射出成形用金型において、簡便かつ安価に、多材質、多色材料の合流部を一定の形状に成形できるようにする。【解決手段】２種類以上の樹脂材料を射出して金型内で一体化させて成形品を製造するための射出成形用金型において、成形品を成形するためのキャビティ１０２と、キャビティ内に進退可能に配置され、２種類以上の樹脂材料の接合部に凸形状を成形するための溝部３０ａを有する可動コア３０と、可動コアの溝部が形成された端面と当接する平面部を有する型部材とを具備する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類以上の樹脂材料を射出して金型内で一体化させて成形品を製造するための射出成形用金型において、
前記成形品を成形するためのキャビティと、
該キャビティ内に進退可能に配置され、前記２種類以上の樹脂材料の接合部に凸形状を成形するための溝部を有する可動コアと、
前記可動コアの前記溝部が形成された端面と当接する平面部を有する型部材と、
を具備することを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
前記可動コアは、前記キャビティ内から退避したときに、その先端部が前記キャビティ内に僅かに突出していることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
【請求項３】
２種類以上の樹脂材料を射出して金型内で一体化させて成形品を製造するための射出成形用金型であって、前記成形品を成形するためのキャビティと、該キャビティ内に進退可能に配置され、前記２種類以上の樹脂材料の接合部に凸形状を成形するための溝部を有する可動コアと、前記可動コアの前記溝部が形成された端面と当接する平面部を有する型部材とを備える射出成形用金型を用いた射出成形方法であって、
前記可動コアを、前記キャビティ内から退避させたときに、その先端部を前記キャビティ内に僅かに突出させることを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組成あるいは色調の異なる２種類以上の樹脂材料を射出して、金型内で一体化させて成形品を得る複合成形技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な複合成形の従来例として、射出成形用金型おける複合部分を成形するための概略構成を図４に示す。図４において、１６は第１の樹脂を充填するキャビティ、１７は第２の樹脂を充填するキャビティ、１８はキャビティ１７を開閉する可動コアを表している。可動コア１８は、第１の樹脂と第２の樹脂の合流点における第１の樹脂側に凸形状を成形するための溝１８ａを備えており、この溝１８ａに型本体２０側の凸状部２０ａが嵌合することにより、可動コア１８が型本体２０に対して摺動可能に支持されている。
【０００３】
上記構成において、多材質、多色からなる成形品を得るためには、可動コア１８によりキャビティ１６を閉じた状態で第１の樹脂をキャビティ１６に射出し、冷却固化させた後に、可動コア１８を移動させ、キャビティ１７をつくり、第２の樹脂をキャビティ１７に射出させて冷却固化させる方法がとられる（特許文献１）。
【０００４】
また、第１、第２の樹脂の間に遮断手段を設ける方法も知られている。これは、遮断手段により通路を遮断すると共に、分割されたそれぞれのキャビティにそれぞれ異なった色の成形材料を同時に射出充填し、射出完了直前に前記キャビティ内の樹脂通路の遮断を解除して射出を完了するようにしたものである（特許文献２）。
【０００５】
また、個別に成形した成形品を金型内に挿入して一体化を図る複合成形では、インサート式射出成形用金型等が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−１０４５７５号公報
【特許文献２】
特開平８−０２００４０号公報。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示すような従来の多材質、多色の複合成形における射出成形用金型を用いる場合、金型に第２の樹脂を充填するためのキャビティを生じせしめる適切な形状を持った可動コア１８を挿入しておいて、第１の樹脂が所定充填量に到達した後、可動コア１８を後退させて第２の樹脂を充填する構成をとる。この場合、図４に示すように、可動コア１８に第１の樹脂に凸形状を成形するための溝１８ａを設けると、第１の樹脂のキャビティ１６への射出時に、樹脂材料がキャビティ外に位置する部分１８ｂの溝部にまで進入してしまうため、溝１８ａに嵌合する凸状部２０ａを金型本体側に設け、溝１８ａのキャビティ外の部分への樹脂の進入を防止するようにしておかなければならない。
【０００８】
そのため、図４のような構成の金型の場合、精密に嵌合する溝１８ａと凸状部２０ａを設ける必要があることにより、通常の金型に比べ金型加工が複雑になり高価な金型となる。また、溝１８ａと凸状部２０ａが精密に嵌合している必要があるため、例えば可動コア１８の溝１８ａの深さ寸法を変更しようとした場合には、金型本体２０側の凸状部２０ａの形状も変更する必要がでてきてしまい、形状変更などの融通が利かない。そのため、設計変更や量産性向上を目的として金型修正を行おうとすると、改造が困難であったり、更に精度を保てなかったり、修正時間が大幅に掛かったりして、通常の金型製作に比べて大幅にコストが掛かってしまうという問題があった。特に精度が下がってしまった場合などは品質に影響を及ぼす問題も引き起こし得る。
【０００９】
また、量産成形工程においては、可動コアを備える金型の場合、可動コア部分の動作時に型合わせの摺動不良に注意を払う必要があり、成形サイクルを伸ばさなくてはならないという問題も生ずる。
【００１０】
なお、同時に２色の成形材料を射出して成形する方法では、射出完了直前に遮断手段を除去するものであるので、射出された材料がその合流部で流動して混ざるため、合流部の形状を所望の一定形状とすることができないという問題もある。
【００１１】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複合成形における射出成形用金型において、簡便かつ安価に、多材質、多色材料の合流部を一定の形状に成形できるようにすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる射出成形用金型は、２種類以上の樹脂材料を射出して金型内で一体化させて成形品を製造するための射出成形用金型において、前記成形品を成形するためのキャビティと、該キャビティ内に進退可能に配置され、前記２種類以上の樹脂材料の接合部に凸形状を成形するための溝部を有する可動コアと、前記可動コアの前記溝部が形成された端面と当接する平面部を有する型部材と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係わる射出成形用金型において、前記可動コアは、前記キャビティ内から退避したときに、その先端部が前記キャビティ内に僅かに突出していることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係わる射出成形方法は、２種類以上の樹脂材料を射出して金型内で一体化させて成形品を製造するための射出成形用金型であって、前記成形品を成形するためのキャビティと、該キャビティ内に進退可能に配置され、前記２種類以上の樹脂材料の接合部に凸形状を成形するための溝部を有する可動コアと、前記可動コアの前記溝部が形成された端面と当接する平面部を有する型部材とを備える射出成形用金型を用いた射出成形方法であって、前記可動コアを、前記キャビティ内から退避させたときに、その先端部を前記キャビティ内に僅かに突出させることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の射出成形用金型の一実施形態の構成を示す側断面図である。
【００１７】
図１に示す金型は、ホットランナーを使用する射出成形用金型であり、１は固定側取付板、２はマニホールドブロック、３は固定側型板、４は移動側型板、５はエジェクタープレート、６は移動側取付板を示す。７ａは第１の樹脂用マニホールド、７ｂは第２の樹脂用マニホールド、８ａは第１の樹脂用バルブゲート、８ｂは第２の樹脂用バルブゲート、１０２ａは第１の樹脂で構成される製品部のキャビティ、１０２ｂは第２の樹脂で構成される製品部のキャビティを表す。
【００１８】
上記構成において、固定側取付板１は、主成形機（図示せず）の固定側プラテンに、移動側取付板６は、移動側プラテンにボルト締め等の締結手段を用いて固定される。主成形機から射出された第１の樹脂は、マニホールドブロック２の中に設けられたマニホールド７ａおよびバルブゲート８ａを通過し、第１のキャビティ１０２ａ内に充填される。第１の樹脂がある程度固化した後、後述する可動コア３０が第２のキャビティ１０２ｂ内から退避し、第２の樹脂が射出され、マニホールド７ｂおよびバルブゲート８ｂを通過して第２のキャビティ１０２ｂに充填される。そして、第１の樹脂と第２の樹脂の合流部において、既にある程度固化している第１の樹脂が第２の樹脂の合流部の壁として機能し、第１の樹脂と第２の樹脂が結合することによって、第１の樹脂と第２の樹脂から構成された複合成形品が成形される。
【００１９】
図２は、本実施形態の金型で成形される成形品の形状を示す図である。
【００２０】
図２において、１１は第１の樹脂で構成された第１の製品部、１２は第２の樹脂で構成された第２の製品部、１３は第１の樹脂と第２の樹脂が合流した合流箇所を示す。合流箇所１３における第１の製品部には、第１の製品部１１と第２の製品部１２の結合力を高めるための凸形状部１１ａが形成されている。
【００２１】
図５及び図６は、本実施形態の射出成形用金型のキャビティの周辺構造を示す斜視図である。図５は金型のキャビティ内に可動コアが突出した状態を示しており、図６は可動コアがキャビティ内から退避した状態を示している。
【００２２】
図５及び図６において、金型の固定側型板３には製品を成形するためのキャビティ１０２が設けられており、キャビティ１０２は、第１の製品部１１を成形するための第１のキャビティ１０２ａと、第２の製品部１２を成形するための第２のキャビティ１０２ｂとを備えている。第２のキャビティ１０２ｂには、第１の樹脂（第１の製品部１１）と第２の樹脂（第２の製品部１２）の合流部分の形状を成形するための可動コア３０が、キャビティ１０２ｂに図中上下方向に進退可能に配置されている。
【００２３】
図７及び図８は、図５及び図６に示される可動コアの部分を抜き出して示した斜視図である。図７は可動コア３０がキャビティ内に突出した状態を示しており、図８は可動コアがキャビティ内から退避した状態を示している。
【００２４】
図７及び図８において、可動コア３０には、図２における第１の製品部１１の凸形状部１１ａを成形するための溝３０ａが形成されている。この溝３０ａは、可動コア３０に沿って図中下方に伸びており、その底部３０ｂは、可動コア３０がキャビティ内に突出した状態で入れ駒５０の上面５０ａと同面になる位置に形成されている。
【００２５】
また、可動コア３０は、その下部に直方体部分３０ｃを有しており、この直方体部分３０ｃが入れ駒５０に図中上下方向に移動可能に支持されている。
【００２６】
なお、可動コア３０の溝３０ａが形成されている右端面が当接する入れ駒の当接面５０ｂには、従来のように溝３０ａに嵌合する凸状部は形成されておらず、平面に加工されている。このとき、溝３０ａが可動コア３０の上下方向全長にわたって形成されていた場合には、第１のキャビティ１０２ａに第１の樹脂が射出されたときに第１の樹脂が溝３０ａのキャビティ外の部分にまで進入してしまう。しかし、本実施形態では、図７に示すように、溝３０ａが底部３０ｂを有しているので、第１のキャビティ１０２ａに射出された第１の樹脂は、第１のキャビティ１０２ａ外に漏れることはない。
【００２７】
また、可動コア３０は、第２のキャビティ１０２ｂから退避した状態では、図８に示すように、その先端が入れ駒５０の上面５０ａから僅かに突出しており、第２のキャビティ１０２ｂの中にも僅かに突出している。このようにすることにより、可動コア３０がキャビティから退避した状態においても、図２に示す第１の製品部１１の凸形状部１１ａが溝３０ａの上端部に蓋をした状態となるため、第２のキャビティ１０２ｂ内に第２の樹脂を射出したときに、第２の樹脂が溝３０ａ内に進入することが無い。そのため、本実施形態では、入れ駒５０の当接面５０ｂに、従来必要であった溝３０ａと嵌合する凸状部を設ける必要がなくなる。
【００２８】
このように、本実施形態では、入れ駒５０の当接面５０ａに凸状部を設ける必要がなく、平面にすることができるので、設計変更などにより可動コア３０の溝３０ａの深さや幅寸法などを変更する場合でも、入れ駒５０の形状を変更することなく、可動コア３０のみを取り替えればよいこととなる。これにより、設計変更などに対する自由度が向上し、金型の製造にかかるコストを低減することができる。また、入れ駒５０の当接面５０ａに凸状部を加工する必要がなくなるため、金型の加工コストを低減することができる。
【００２９】
次に、上記のように構成される射出成形用金型による成形動作について説明する。
【００３０】
まず、図５に示すように可動コア３０を第２のキャビティ１０２ｂ内に突出させた状態で、第１のキャビティ１０２ａに第１の樹脂を射出する。射出された第１の樹脂は、製品部１１を形成する。ある程度第１の樹脂が固化した時点で可動コア３０を第２のキャビティ１０２ｂから退避させ、ある程度固化した第１の樹脂を合流箇所１３で壁として機能せしめる。
【００３１】
次に、可動コア３０を退避させた後に形成された第２のキャビティ１０２ｂに第２の樹脂を充填する。このとき第２の樹脂は、合流箇所１３で壁として機能している、先に充填された第１の樹脂で形成された壁面に合流する。第１の樹脂と第２の樹脂は、未だ熱い状態で合流するので、適度に密着した接合面を形成する。
【００３２】
そして、第１の樹脂と第２の樹脂が完全に固化した後に、型開きを行ない成形品を取り出す。
【００３３】
図３は、本実施形態の射出成形用金型を用いて成形する成形品の例としてのシール付き容器を示す図である。
【００３４】
図３において、１４は第１の樹脂で構成されるシール付き容器本体、１５は第２の樹脂で構成されるタブを示している。本実施形態では、黒色の樹脂材料を射出し、シール付き容器本体１４を成形した後、第２の樹脂材料としてオレンジ色の材料を使用し、タブ１５を成形し、黒色のシール付き容器本体１４とオレンジ色のタブ１５を一体化した２色成形を可能としている。
【００３５】
なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複合成形における射出成形用金型において、簡便かつ安価に、多材質、多色材料の合流部を一定の形状に成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形用金型の一実施形態の構成を示す側断面図である。
【図２】一実施形態の金型で成形される成形品の形状を示す図である。
【図３】一実施形態の金型で成形されるシール付き容器の例を説明する図である。
【図４】従来の複合成形用金型を説明する図である。
【図５】一実施形態の射出成形用金型のキャビティの周辺構造を示す斜視図である。
【図６】一実施形態の射出成形用金型のキャビティの周辺構造を示す斜視図である。
【図７】図５及び図６に示される可動コアの部分を抜き出して示した斜視図である。
【図８】図５及び図６に示される可動コアの部分を抜き出して示した斜視図である。
【符号の説明】
１  固定側取付板
２  マニホールドブロック
３  固定側型板
４  移動側型板
５  エジェクタープレート
６  移動側取付板
７ａ  第１の樹脂用マニホールド
７ｂ  第２の樹脂用マニホールド
８ａ  第１の樹脂用バルブゲート
８ｂ  第２の樹脂用バルブゲート
１１  第１の製品部
１２  第２の製品部
１３  合流箇所
１４  第１の樹脂で構成される容器本体
１５  第２の樹脂で構成されるタブ
１６  第１の樹脂が充填されるキャビティ
１７  第２の樹脂が充填されるキャビティ
１８  可動コア
３０  可動コア
５０  入れ駒
１０２  キャビティ
１０２ａ  第１のキャビティ
１０２ｂ  第２のキャビティ
【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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