(57)【要約】【課題】コーナー部の反りや側壁部の内反りがない深物箱形成形品の提供。【解決手段】深さ寸法が深い外側立壁部５２と正面部５３との間のコーナー部５０Ａにおいて平面部５３の平面に沿って形成されるメイン厚肉部５６と、このメイン厚肉部５６から外側立壁部５２の先端部に略直線状に延びて形成されるサブ厚肉部５７とを備えている。これらのメイン厚肉部５６及びサブ厚肉部５７は、それぞれ互いに連通する中空部５６Ａ，５７Ａを内部に備えている。コーナー部５０Ａにメイン厚肉部５６が形成されることで、正面部５３と外側立壁部５２とが開くというコーナー部５０Ａの反りを効果的に防止することができる。外側立壁部５２にはサブ厚肉部５７が形成されるので、外側立壁部５２が補強されて外側立壁部５２の開口先端が洗面化粧台５０の内側に向けて反るという内反りを効果的に防止することができる。【選択図】          図４
2005028650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス射出成形法によって成形されるとともに深さ寸法が深い立壁部及びこの立壁部にコーナー部を介して一体形成された正面部を有する深物箱形成形品であって、
前記コーナー部の前記正面部の平面に沿って形成されるメイン厚肉部と、このメイン厚肉部から前記立壁部の先端部に略直線状に延びて形成されるサブ厚肉部とを備え、前記メイン厚肉部は内部に中空部を備え、前記サブ厚肉部は前記メイン厚肉部の内部と連通する中空部を内部に備えたことを特徴とする深物箱形成形品。
【請求項２】
請求項１に記載された深物箱形成形品の製造方法であって、
前記深物箱形成形品の形状に対応したキャビティを有する金型に溶融樹脂を充填し、この充填された溶融樹脂のうちメイン厚肉部に対応するメインガスチャンネルに加圧ガスを注入し、このメインガスチャンネルと交差して形成され前記サブ厚肉部に対応するサブガスチャンネルに加圧ガスを注入することを特徴とする深物箱形成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂で成形される住宅設備部品、その他の深物箱形成形品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来、比較的大型部品の多い住宅設備部品は真空成形で製造されている。しかしながら、最近では、意匠性・部品点数の削減によるコストダウンを目的に、射出成形での作製が盛んに行われている。
その中で、洗面化粧台や浴室収納パネル等の大型部品の成形では、成形時の低圧化、成形品の反り、変形の低減が課題となっている。
この課題に対して、最近は射出圧縮成形、ガス注入射出成形などの低圧成形が適用されており、洗面化粧台のような深物の箱形状の成形品でも、反りの低減のためにガス注入射出成形が適用されつつある。
【０００３】
立壁部と正面部とがコーナー部を介して一体形成された箱形成形品にガスインジェクションを適用する場合、コーナー部に厚肉部（ガスチャンネル）を設けてガスを注入し、中空部を形成させてコーナー部の反り、及び立壁部の内反りを抑制することが考えられる。
従来では、箱形成形品のコーナー部に中空部を成形する技術として、ガス注入射出法によって成形される反り等の変形を低減させた室外機用ケーシングが開示されている（特許文献１）。
この特許文献１では、ケーシングのコーナー部にリブ状の中空部を設けることにより、反りなどの変形が低減できることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１３７０９５号公報（段落番号「０００８」及び図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、洗面化粧台のような立壁部の深さ寸法が深い箱形成形品ほど、内反りの低減に対する効果は小さくなる。
これを改善するために、成形時の冷却時間を長くすれば内反りは小さくなる傾向にあるが、生産性が低下する。
また、内反り防止にリブを設置することも行われているが、樹脂流動時にガスの巻き込みによる外観不良が発生したり、リブ基部にガスが進入し、局所的な変形が発生したりする。
【０００６】
本発明の目的は、コーナー部の反りや立壁部の内反りがない深物箱形成形品及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、コーナー部にメインの中空厚肉部を形成し、このメインの中空厚肉部に連続してサブの中空厚肉部を立壁部に形成して前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の深物箱形成形品は、ガス射出成形法によって成形されるとともに深さ寸法が深い立壁部及びこの立壁部にコーナー部を介して一体形成された正面部を有する深物箱形成形品であって、前記コーナー部の前記正面部の平面に沿って形成されるメイン厚肉部と、このメイン厚肉部から前記立壁部の先端部に略直線状に延びて形成されるサブ厚肉部とを備え、前記メイン厚肉部は内部に中空部を備え、前記サブ厚肉部は前記メイン厚肉部の内部と連通する中空部を内部に備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような本発明では、深物箱形成形品のコーナー部にメイン厚肉部が形成されているので、立壁部と正面部との間に曲げ応力がかかってコーナー部が反ろうとしても、正面部の平面方向に沿って形成されたメイン厚肉部でコーナー部の反りを効果的に防止することができる。
その上、立壁部にはメイン厚肉部から先端部にかけて略直線状にサブ厚肉部が形成されているので、側面部の先端側が反ることがあっても、メイン厚肉部の前述の効果と相まって、立壁部に形成されたサブ厚肉部により、内反りを効果的に防止することができる。
従って、深物箱形成形品はコーナー部の反りや立壁部の内反りが防止されることで、外観が不良となることを防止することができる。
【０００９】
本発明の深物箱形成形品の製造方法は、前述の深物箱形成形品の形状に対応したキャビティを有する金型に溶融樹脂を充填し、この充填された溶融樹脂のうちメイン厚肉部に対応するメインガスチャンネルに加圧ガスを注入し、このメインガスチャンネルと交差して形成され前記サブ厚肉部に対応するサブガスチャンネルに加圧ガスを注入することを特徴とする。
本発明では、キャビティ内に充填された溶融樹脂に窒素等の加圧ガスを注入することで、加圧ガスをメインガスチャンネルに注入するとともに、引き続いてサブガスチャンネルに注入し、深物箱型成形品にメイン厚肉部とサブ厚肉部とを成形する。
そのため、メイン厚肉部とサブ厚肉部との成形をガス射出成形における一連の工程で成形することができるため、前述の効果を達成できる深物箱形成形品を容易に製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態にかかる洗面化粧台５０の具体的な構造を図１から図４に基づいて説明する。
図１は洗面化粧台５０の正面図であり、図２は洗面化粧台５０の左側面図であり、図３（Ａ）は図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
これらの図において、洗面化粧台５０は、背面部５１と、この背面部５１に一体形成された外側立壁部５２と、この外側立壁部５２にコーナー部５０Ａを介して一体形成された正面部５３と、この正面部５３にコーナー部５０Ａを介して一体に形成された内側立壁部５４と、内側立壁部５４の端部同士を連結する底面部５５とを備え、かつ、ガス射出成形法によって一体形成された構造である。
【００１１】
ここで、ガス射出成形法で用いられる熱可塑性樹脂は、ポリスチレン（ＰＳ）をはじめとする熱可塑性樹脂で、ポリプロピレン（ＰＰ），ポリカーボネト（ＰＣ），ＡＳ樹脂，ＡＢＳ樹脂等々、特に規定するものではない。例えば、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、軟質ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン、不飽和カルボン酸あるいはその誘導体変性ポリオレフィン樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン単独重合体、ゴム変性ポリスチレン、シンジオタクチック構造含有ポリスチレンなどのポリスチレン系樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ芳香族エーテルまたはチオエーテル系樹脂、ポリ芳香族エステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂及びアクリレート系樹脂等が採用できる。
【００１２】
上記熱可塑性樹脂は、単独で用いることがもできるが、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの熱可塑性樹脂には、必要により、エラストマーなどの衝撃強度改良材、ガラス繊維、タルク、炭酸カルシウムなどの強化材、充填材、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、耐候剤、光安定剤、着色剤、結晶化核剤などの添加剤などを加えることもできる。
【００１３】
また、ランナとしては、単に溶融樹脂を通過させるものに限らず、電熱ヒータ等の加熱手段を備えたホットランナでもよく、本発明においては、ホットランナ及びコールドランナのどちらも採用できる。
なお、加圧ガスとしては、窒素ガスに限らず、アルゴン等の不活性ガスでもよく、要するに、高圧にしても爆発の危険を回避できるガスであればよい。
【００１４】
背面部５１は、図示しない建物の壁に対向する部分であり、その一部には図示しない照明装置のコード等を挿通するための孔５１Ａが形成されている。
外側立壁部５２は、正面部側基端から開口先端までの深さ寸法が深く形成されており、建物の壁並びに背面部５１に対して垂直とされる。
正面部５３は洗面化粧台５０の正面を構成するものであって、幅寸法が短い矩形状に形成されている。
内側立壁部５４は外側立壁部５２と平行に配置されている。これらの内側立壁部５４、外側立壁部５２及び正面部５３の裏面から凹部が形成され、この凹部は洗面化粧台５０の裏面側に向けて開口されている。
互いに対向する内側立壁部５４と底面部５５とからなる凹部は洗面化粧台５０の正面側に開口されており、図示しない鏡や収納棚等を取り付けるためのスペースとされる。底面部５５には、これらの鏡や収納棚等を取りつけるための孔部が複数形成されている。
【００１５】
外側立壁部５２のうち洗面化粧台５０の左右両側に位置する外側立壁部５２の正面部側基端部には正面部５３の平面に沿ってメイン厚肉部５６が直線状に形成されている。このメイン厚肉部５６は、その一部が正面部５３の長手方向に沿って内側に突出して形成されている。
メイン厚肉部５６から複数本のサブ厚肉部５７が互いに所定間隔離れて外側立壁部５２の先端部に向けて略直線状に延びて形成されている。これらのサブ厚肉部５７はメイン厚肉部５６に対してそれぞれ略垂直に延びて形成されている。
これらのメイン厚肉部５６及びサブ厚肉部５７の具体的な構造が図３（Ｂ）及び図４に示されている。
【００１６】
図３（Ｂ）は図３（Ａ）の一部を拡大した断面図であり、図４は外側立壁部５２及び正面部５３の一部を拡大した斜視図である。
これらの図において、メイン厚肉部５６は、その内部に略円筒状の中空部５６Ａを備えている。
サブ厚肉部５７は外側立壁部５２の内側立壁部５４と対向する面に一部が突出して形成されており、そのメイン厚肉部５６側の基端から先端に向かって先細り状に形成されている。
サブ厚肉部５７はメイン厚肉部５６の内部中空部５６Ａと連通する中空部５７Ａを内部に備えており、この中空部５７Ａの最大断面積（メイン厚肉部５６の中空部５６Ａと接続する部分）がメイン厚肉部５６の中空部５６Ａの最大断面積に比べて略半分（１／２）以下とされている。
【００１７】
図５には、洗面化粧台５０を製造するためのガス注入射出成形機１の要部が示されている。
このガス注入射出成形機１は、金型２と、この金型２の内部に溶融樹脂３を射出する射出装置１０と、金型２の型締めを行う型締装置３０と、加圧ガスを供給するガス供給装置４０とを有するものである。
射出装置１０は、筒状のバレル１１と、このバレル１１の内部で溶融樹脂３を混練する射出スクリュー１２とを設けたものである。
バレル１１の先端には、金型２に接続されるノズル１３が設けられている。
【００１８】
型締装置３０は、金型２を固定側ダイプレート３１及び移動側ダイプレート３２の間に挟み、図示しない油圧シリンダ装置等で移動側ダイプレート３２を押圧することにより金型２の型締めを行うものである。
固定側ダイプレート３１には、射出装置１０のノズル１３を受けるブッシュ３３が設けられている。ブッシュ３３の中心部分には、固定側ダイプレート３１を貫通する貫通孔３４が設けられている。
一方、移動側ダイプレート３２には、金型２の内部に充填された溶融樹脂３の内部に注入するガスを通すために通路３５が設けられている。
【００１９】
金型２は、図中右側の固定金型部２Ａと、左側の移動金型部２Ｂとに分割されたものである。固定金型部２Ａ及び移動金型部２Ｂの間には、洗面化粧台５０を成形するためのキャビティ２１が形成されている。
固定金型部２Ａには、キャビティ２１に溶融樹脂３を導入するための通路であるランナ２２及びスプル２３が設けられている。このうち、ランナ２２は、固定側ダイプレート３１の貫通孔３４と接続され、この貫通孔３４を介して射出装置１０のノズル１３と連通している。
金型２は溶融樹脂中に加圧ガスを注入するためのガスピンを備えており、外側立壁部５２と正面部５３とのコーナー部５０Ａに相当する部分に図示しないメインガスチャンネルが設置され、このメインガスチャンネルに連続してサブガスチャンネルが外側立壁部５２に対応する部位に設置されている。
【００２０】
移動金型部２Ｂには、キャビティ２１に充填された溶融樹脂３の内部に注入される加圧ガスを導入するための注入ガス流路２５が設けられている。
ガス供給装置４０は、ボンベから取り出した窒素ガス等を圧縮して増圧する増圧機４１と、金型２に対して注入ガスの供給及び排出の一方を選択的に行う切替装置４２と、この切替装置４２を制御する制御装置４３とを備えたものである。
なお、増圧機４１には、当該増圧機４１で高圧に昇圧したガスを蓄積する図示しないリザーバタンクが備えられている。増圧機４１は、前記リザーバタンク内のガスの圧力が所定圧力に達すると自動停止するとともに、当該ガスの圧力が所定の下限設定圧力まで低下すると自動起動するように制御されている。これにより、所定圧力のガスが常時供給可能となっている。
また、増圧機４１のガス吐出口には、制御装置４３からの起動指令信号により開閉する図示しない開閉バルブが設けられている。この開閉バルブを開けることにより、増圧機４１からのガス供給が開始され、開閉バルブを閉じることにより、増圧機４１からのガス供給が停止するようになっている。
【００２１】
制御装置４３は、デジタルシーケンサ等から構成され、所定の制御シーケンスプログラムを内蔵したものである。制御装置４３の制御シーケンスプログラムは、射出装置１０から送信される起動信号を受信すると起動されるようになっている。
また、制御装置４３は射出開始信号を取り込んでスタートする遅延タイマーを備えている。制御シーケンスプログラムは、遅延タイマーのタイムアップ後、所定圧に制御された加圧ガスを注入し、注入終了後、加圧ガスを一定時間保持して中空部５６Ａ，５７Ａを高圧に保ち、その後、脱圧（大気開放）する機能を有する。
【００２２】
この制御シーケンスプログラムの起動により、制御装置４３は、前述の増圧機４１の開閉バルブに対して送信される起動指令信号と、切替装置４２に対してガス供給の開始及び停止を指令する制御信号とを所定のタイミングで送信するようになっている。
ガス注入用枝管４５には、操作器を備えた電磁弁等の自動弁４７Ａ  と、金型２側に供給する注入ガスを所定の圧力に調節する減圧弁４８Ａ  とが設けられている。減圧弁４８Ａ  の下流側には、溶融樹脂３の内部に注入された注入ガスを外部に排気する排気管４５Ａ  が連結されている。排気管４５Ａ  には、操作器を備えた電磁弁等の自動弁４９Ａ  が設けられている。
【００２３】
以下に、洗面化粧台５０を製造する手順について説明する。
まず、金型２を型締装置３０にセットし、型締装置３０を起動して金型２を閉鎖する。この後、射出装置１０を起動し、金型２のキャビティ２１に溶融樹脂３をフルショットもしくは９０％以上充填する。
次に遅延タイマー設定により、充填完了後、キャビティ２１に設置された図示しないガスピンを介して溶融樹脂３内に加圧ガスを注入する。
ガス注入圧の設定値は、形状・樹脂によって異なるが５〜２５ＭＰａとし、好ましくは１０〜１５ＭＰａとする。この加圧ガスは、メイン厚肉部に対応するメインガスチャンネルに注入され、引き続いて、メインガスチャンネルと連通するサブガスチャンネルに注入される。
溶融樹脂３を充分冷却・固化させた後、金型２内部の注入ガスを排気した後、金型２を開放し、金型２から製品である洗面化粧台５０を取出し、射出成形を完了する。
【００２４】
従って、本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）洗面化粧台５０は、深さ寸法が深い外側立壁部５２と正面部５３との間のコーナー部５０Ａにおいて平面部５３の平面に沿って形成されるメイン厚肉部５６と、このメイン厚肉部５６から外側立壁部５２の先端部に略直線状に延びて形成されるサブ厚肉部５７とを備え、これらのメイン厚肉部５６及びサブ厚肉部５７は、それぞれ互いに連通する中空部５６Ａ，５７Ａを内部に備えた構成としたので、洗面化粧台５０のコーナー部５０Ａにメイン厚肉部５６が形成されることで、正面部５３と外側立壁部５２とが開くというコーナー部５０Ａの反りを効果的に防止することができ、その上、外側立壁部５２にはサブ厚肉部５７が形成されるので、メイン厚肉部５６の効果と相まって、外側立壁部５２が補強されて外側立壁部５２の開口先端が洗面化粧台５０の内側に向けて反るという内反りを効果的に防止することができる。
そのため、コーナー部の反りや外側立壁部５２の内反りが防止されることで、洗面化粧台５０の外観が不良となることを防止することができる。
【００２５】
（２）サブ厚肉部５７は、その中空部５７Ａの最大断面積がメイン厚肉部５６の中空部５６Ａの最大断面積に比べて小さい（半分以下）ので、サブ厚肉部５７に対してメイン厚肉部５６の中空部を大きく形成することで、洗面化粧台５０のコーナー部補強並びに外側立壁部５２の内反り防止に重要な役割を有するメイン厚肉部５６が確実に成形されることになり、洗面化粧台５０の補強を確実に行うことができる。
【００２６】
（３）サブ厚肉部５７は、その基端から先端に向かって先細り状に形成されているから、サブ厚肉部５７のメイン厚肉部側基端が大きく形成されることで、サブ厚肉部５７が位置する洗面化粧台５０のコーナー部の補強が十分に行える。
（４）本実施形態では、最も補強の必要な個所である２個所の外側立壁部５２にサブ厚肉部５７をそれぞれ形成したから、洗面化粧台５０を効果的に補強することができる。
【００２７】
（５）サブ厚肉部５７を外側立壁部５２の内側面に形成したので、サブ厚肉部５７の筋状の突出部が洗面化粧台５０の外部から見えにくくなり、また、サブ厚肉部５７の中空断面が小さいので、光沢ムラなどを極めて少なくして洗面化粧台５０の外観を良好に保つことができる。
【００２８】
（６）洗面化粧台５０を製造するにあたり、洗面化粧台５０の形状に対応したキャビティ２１を有する金型２に溶融樹脂を充填し、この充填された溶融樹脂のうちメイン厚肉部５６に対応するメインガスチャンネルに加圧ガスを注入するとともに、このメインガスチャンネルと交差して形成されサブ厚肉部５７に対応するサブガスチャンネルに加圧ガスを注入するので、キャビティ内に充填された溶融樹脂に窒素等の加圧ガスを注入することで、メインガスチャンネルとサブガスチャンネルとに加圧ガスが注入されてメイン厚肉部５６とサブ厚肉部５７との成形をガス射出成形における一連の工程で成形することができる。そのため、洗面化粧台５０の製造が短時間かつ容易に行うことができる。
【００２９】
次に、本実施形態の効果を具体的な実験例に基づいて説明する。
〔実験例〕
本実験例は、前記実施形態で示した金型２及び成形手順で洗面化粧台５０を成形する実験である。
（１）使用熱可塑性樹脂
ＨＩＰＳ（高衝撃性ポリスチレン）である。
（２）金型
形状：洗面化粧台  （幅×長さ×深さ＝  ７５０ｍｍ×１２００ｍｍ×１５０ｍｍ）
取り数：１個取り
構造：
・ガスチャンネルは、成形品の長さ方向のコーナー部に厚肉部を設けた。
・サブガスチャンネルは、主とするコーナー部のガスチャンネルから等間隔に４本設置した。
・サブガスチャンネルの最大断面積は、主ガスチャンネルからの分岐部で、Ｒ１．５の半円形状とし、立ち壁部の末端２０ｍｍ手前で断面積ゼロとなるように、徐々に小さくしていく形状とした。
（３）成形機
標準的な射出成形機を使用し、成形を実施した。
（４）ガスインジェクション条件
・  ガス注入圧力：１５ＭＰａ
・  ガス注入タイミング：  樹脂射出開始から  ９秒後
・  ガス注入時間：  ５秒
・  ガス保持時間：  １５秒
【００３０】
〔比較例〕
前記実験例と比較するために、以下のような比較例１，２についての実験を行う。
比較例１；
実施例において、サブガスチャンネルを設置せず成形を実施した。比較例１の要部の構成を図６に示す。図６に示される通り、比較例１では、メイン厚肉部５６が形成されているものの、外側立壁部５２にはサブ厚肉部が形成されない。なお、他の条件は実験例と同じである。
比較例２；
サブガスチャンネルの代わりにリブができるように成形を実施した。つまり、比較例１の構成に加えて必要個所にリブを形成した。
【００３１】
〔実験結果〕
実験例；
外観が良好で、内反りの少ない（３ｍｍ未満）洗面化粧台が得られた。
比較例１；
成形品は内反り量Ｔ（図６参照）が５ｍｍ以上あり、外観は不良であった。
比較例２；
成形品の外観は比較例１より少なくなったが、内反り量Ｔが３〜４ｍｍ程度あり、シルバー状の外観不良の発生が認められた。また、外側立壁部の外観においても、リブ部の所にデフォームが発生し、外観が不良になった。
【００３２】
【発明の効果】
前述のような本発明によれば、深物箱形成形品の立壁部と正面部との間のコーナー部にメイン厚肉部を形成し、このメイン厚肉部から立壁部の先端部にかけて略直線状にサブ厚肉部を形成しているので、深物箱形成形品はコーナー部の反りや立壁部の内反りが効果的に防止されることになり、成形品の外観が不良となることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の深物箱形成形品を示す正面図である。
【図２】前記深物箱形成形品の左側面図である。
【図３】（Ａ）は図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の一部を拡大した断面図である。
【図４】外側立壁部及び正面部の一部を拡大した斜視図である。
【図５】深物箱形成形品を製造するためのガス注入射出成形機の要部を示す断面図。
【図６】比較例１を示す図４に相当する図である。
【符号の説明】
１      ガス注入射出成形機
２      金型
３      溶融樹脂
２１      キャビティ
５０      洗面化粧台（深物箱形成形品）
５０Ａ    コーナー部
５２      外側立壁部
５３      正面部
５４      内側立壁部
５６      メイン厚肉部
５６Ａ      中空部
５７      サブ厚肉部
５７Ａ      中空部
【図１】
2005028650.tif 000003
【図２】
2005028650.tif 000004
【図３】
2005028650.tif 000005
【図４】
2005028650.tif 000006
【図５】
2005028650.tif 000007
【図６】
2005028650.tif 000008