(57)【要約】【課題】異形製品形状にも柔軟に対応可能で、表層部が安定して形成可能なサンドイッチ成形品の射出成形金型および成形方法を実現する。【解決手段】金型２には、キャビティ１側終端部に第1ゲート10を設けた、第1樹脂注入口６と連通する第1樹脂通路７を形成すると共に、キャビティ側終端部に第1ゲート10の中央部に連通する第2ゲ−ト11を設けた、第2樹脂注入口８と連通する第2樹脂通路９を形成し、前記第2ゲート11の直前の第2樹脂通路９に、ゲートシャツトバルブ13により開閉可能なバルブゲート12を設けた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型には、キャビティ側終端部に第1ゲートを設けた、第1樹脂注入口と連通する第1樹脂通路を形成すると共に、キャビティ側終端部に第1ゲートの中央部に連通する第2ゲ−トを設けた、第2樹脂注入口と連通する第2樹脂通路を形成し、前記第2ゲートの直前の第2樹脂通路に、ゲートシャツトバルブにより開閉可能なバルブゲートを設けたことを特徴とするサンドイッチ成形品の射出成形用金型。
【請求項２】
第1樹脂通路から分岐させ、バブルゲートと連通可能としたサブ第1樹脂通路を設け、かつ、該サブ第1樹脂通路の分岐部に前記第1樹脂通路の上流をその下流又はサブ第1樹脂通路と連通又は遮断可能な第1通路切替え手段を設けると共に、前記第２樹脂通路から分岐させ、第1樹脂通路と連通可能としたサブ第2樹脂通路を設け、かつ、該サブ第2樹脂通路の分岐部に第2樹脂通路の上流をその下流又はサブ第2樹脂通路と連通又は遮断可能な第2通路切替え手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型。
【請求項３】
請求項２に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型を用い、
第1樹脂通路の上流と下流とを連通させ、かつ、第2樹脂通路の上流と下流とを連通させて、サンドイッチ成形品を射出成形した後、第1通路切替え手段を切替えて第1樹脂通路の上流とサブ第1樹脂通路を連通させ、かつ、第2樹脂通路の上流とサブ第2樹脂通路を連通させ、内層と外層の樹脂を入れ替えることを特徴とするサンドイッチ成形品の射出成形方法。
【請求項４】
請求項２に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型を用い、
第1樹脂通路の上流と下流を連通させ、かつ、第2樹脂通路の上流と下流を連通させて、サンドイッチ成形品を射出成形している途中で第2樹脂通路を流動する樹脂を別の第3樹脂に切替えた後、第1樹脂通路切替え手段を切替えて第1樹脂通路の上流とサブ第1樹脂通路を連通させ、かつ、第2樹脂通路切替え手段を切替えて第2樹脂通路の上流とサブ第2樹脂通路を連通させ、内層と外層の樹脂を入れ替えることを特徴とするサンドイッチ成形品の射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸成形機での射出成形方法における、サンドイッチ成形品の射出成形用金型及び射出成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サンドイッチ射出成形方法として特開平０６−３２８５０７号がある（特許文献１参照）。
また、サンドイッチ射出成形方法における材料替え、色替え方法としては、通常、射出ノズル内の樹脂のノロ出し、切替える樹脂に替わるまでパージ作業をして、色替え・材料替えを行っている。
【特許文献１】特開平０６−３２８５０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
Ａ．従来のサンドイッチ射出成形用金型における問題点としては、
(１) 内層部を形成する第2樹脂の射出タイミングは、成形機側からの射出時期の調節でも可能であるが、樹脂通路の中の流動分を考えるとタイミングが的確に取るのが困難である。また、樹脂の射出の中止もタイミングが的確には取り難い。
(２)表層部を形成する第1樹脂は金型の壁面側を先行して流れる必要があり、内層部に第2樹脂を安定して潜り込ませるため、また、内層部を形成する第2樹脂を出来るだけたくさん充填するためには、内層部を形成する第2樹脂の射出タイミングを、製品形状にあわせてタイミングを的確に取ることが必要である。しかし、製品形状にあわせてタイミングを的確に取ることが困難である。
(３)常に、表層部を形成する第1樹脂を先行させて内層樹脂が表面に露出しないようにする為、また、内層部を形成する第2樹脂にコストダウン目的で再生原料を使用する場合は、内層樹脂をできるだけ多く充填しながら内層樹脂が表面に露出してこない充填量の兼ね合いを的確にコントロールすることから、表層部を形成する第1樹脂金型充填完了の適切な時間前に、第2樹脂の充填を製品形状にあったタイミングで的確に停止させる必要がある。しかし、製品形状にあわせてタイミングを的確に取ることは困難である。
【０００４】
Ｂ．通常の二軸成形機用金型における通常の色替え、材料替えの場合の問題点は、(１)色替え・材料替えの段取り時間が長時間かかる。(２)段取り時の材料のロスが大きい等であった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み発明されたもので、異形製品形状にも柔軟に対応可能で、表層部が安定して形成可能なサンドイッチ成形品の射出成形金型および成形方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項1のサンドイッチ成形品の射出成形用金型は、
金型には、キャビティ側終端部に第1ゲートを設けた、第1樹脂注入口と連通する第1樹脂通路を形成すると共に、キャビティ側終端部に第1ゲートの中央部に連通する第2ゲ−トを設けた、第2樹脂注入口と連通する第2樹脂通路を形成し、前記第2ゲートの直前の第2樹脂通路に、ゲートシャツトバルブにより開閉可能なバルブゲートを設けたことを特徴とする。
【０００７】
上記請求項1の発明は、金型の第2樹脂通路にバルブゲートを設け、ゲートシャツトオフバルブの開閉で、第2樹脂の射出タイミングが的確に取ることが出来、第2樹脂の射出を的確にストップさせ、素早く良好なサンドイッチ成形品の製造が可能となる。
【０００８】
請求項2の発明は、請求項1に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型において、
第1樹脂通路から分岐させてバブルゲートと連通可能としたサブ第1樹脂通路を設け、かつ、該サブ第1樹脂通路の分岐部に前記第1樹脂通路の上流をその下流又はサブ第1樹脂通路と連通又は遮断可能な第1通路切替え手段を設ける一方、前記第２樹脂通路から分岐させて第1樹脂通路と連通可能としたサブ第2樹脂通路を設け、かつ、該サブ第2樹脂通路の分岐部に第2樹脂通路の上流をその下流又はサブ第2樹脂通路と連通又は遮断可能な第2通路切替え手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３のサンドイッチ成形品の射出成形方法は、請求項２に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型において、
請求項２に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型を用い、第1樹脂通路の上流と下流を連通させ、かつ、第2樹脂通路の上流と下流を連通させて、サンドイッチ成形品を射出成形した後、第1通路切替え手段を切替えて第1樹脂通路の上流とサブ第1樹脂通路を連通させ、かつ、第2樹脂通路の上流とサブ第2樹脂通路を連通させ、内層と外層の樹脂を入れ替えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４のサンドイッチ成形品の射出成形方法は、請求項２に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型において、
請求項２に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型を用い、第1樹脂通路の上流と下流を連通させ、かつ、第2樹脂通路の上流と下流を連通させて、サンドイッチ成形品を射出成形している途中で第2樹脂通路を流動する樹脂を別の第3樹脂に切替えた後、第1樹脂通路切替え手段を切替えて第1樹脂通路の上流とサブ第1樹脂通路を連通させ、かつ、第2樹脂通路切替え手段を切替えて第2樹脂通路の上流とサブ第2樹脂通路を連通させ、内層と外層の樹脂を入れ替えることを特徴とする。
【００１１】
上記請求項2，3、4の発明は、金型へ第1樹脂通路に第1通路切替え手段、第2樹脂通路に第2樹脂切替え手段を設け、通路を切り替える事により、表層部の樹脂と内層部の樹脂とを入れ替え、色替え・材料替えを瞬時に行なうことが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以下の効果を奏するものである。
請求項１の発明によれば、
（１）金型の樹脂通路にバルブゲート設け、該バルブゲートはゲートシャツトオフバルブの開閉で第2樹脂の射出や射出中止をコントロールできるので、タイミングが的確に取り易い。
（２）ランナー及び成形品の外観で射出タイミングを判断して、ゲートシャツトオフバルブの開閉を的確にコントロール可能なため、外観の良し悪しから最良の射出タイミングが素早く取ることができ、安定した表層部を持つサンドイッチ成形品の製造が容易に出来る。
（３）特殊なノズルを必要としないので、従来の射出成形機が利用でき、ランナー形状、ランナー位置が容易に変更できるため、異形製品形状にも柔軟に対応が可能である。
【００１３】
請求項２、３、４の発明によれば、
次回に切り替え予定の第1樹脂を、内層部の樹脂に使用しておけば、表層部の樹脂と内層部の樹脂を金型内の通路切り替えで内層部の樹脂を表層部の樹脂に瞬時に変更出来る。したがって、色替え、材料替えの時間短縮を図ることが出来、無駄な材料の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明における実施例を図示した図１乃至図２０を参照して説明する
請求項１に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型は、図１〜図４により説明する。
射出成形用の金型２には、キャビティ１側終端部位置に第1ゲート10を設けた、第1樹脂注入口６と連通する第1樹脂通路７が形成されている。
他方、キャビティ側終端部位置に第1ゲート10の中央部に連通する第2ゲ−ト11を設けた、第2樹脂注入口８と連通する第2樹脂通路９が形成されている。
さらに、前記第2ゲート11の直前の第2樹脂通路９には、ゲートシャツトバルブ13により開閉可能なバルブゲート12が設けられている。
【００１５】
上記バルブゲート12における第2樹脂の流れの状態、バルブゲート１2におけるサンドイッチ成形の射出タイミングを説明する。
成形機(図示省略)の第1樹脂３は、射出開始信号により、加熱溶融した第1樹脂３の射出が開始され、第1樹脂通路７を通って、第1ゲート10に到達する。
他方、成形機(図示省略)の第2樹脂４は、射出開始信号により、加熱溶融した第2樹脂４の射出が開始され、加熱溶融した第2樹脂４は、第2樹脂通路９からバルブゲート12に到達し、ゲートシャツトオフバルブ13が閉じられているので、停止する。
【００１６】
バルブゲート12の開閉は、前記第1樹脂３の射出信号からタイマーにより、予め第1樹脂が第1ゲート10を通過する時間、または、通過している時間に設定された時間で、油圧シリンダー21が駆動し、ゲートシャツトオフバルブ13が下がってバルブゲート12が開き、第2樹脂４が該バルブゲート12を通過し、第2ゲートに到達して、第1ゲート10から先に流れている第1樹脂３の内層部に第2樹脂４が潜り込んで金型キャビティ１内に樹脂が射出されて行く。
バルブゲート12開閉のタイミングの起点は、第1樹脂３の射出スクリュー位置の樹脂の計量からの設定でも可能である。
【００１７】
キャビティ１内に第2樹脂４の充填が進み、第2樹脂４が予め設定された充填量に到達した時、第2樹脂射出完了信号が出て、油圧回路でシリンダー21が駆動し、ゲートシャツトオフバルブ13が上がってバルブゲート12が閉じ、第2樹脂４は第2ゲート11に流れず、第1樹脂３だけが金型２のキャビティ１内に射出され、第1樹脂３のみが充填された後、第1樹脂３の射出が終了し、図５(ａ)のようなサンドイッチ成形品18が製造できる。
【００１８】
第1樹脂３は、成形品の外層部になるから、金型２の表面側を流動する事になるが、特に細長い製品である場合は、第1樹脂３には該金型２の表面からの流動抵抗により、第2樹脂４より遅くなり易くなる事から、適切に第1樹脂３が先に流れていないと、第2樹脂４が表面に出て来る現象が起こる。
【００１９】
第1樹脂３を常に先行させるには、ちょうど良く第2樹脂４が遅れて流れる必要があるから、第2樹脂４の射出タイミングを制御する事は、安定したサンドイッチ成形品１8を製造するには重要である。
【００２０】
また、サンドイッチ成形品では、コストダウンを図る目的で内層樹脂として再生原料を使用したり、軽量化のために内層樹脂に発泡樹脂を使用するが、より効果的にコストダウンや軽量化の目的を達成させるのに、第2樹脂４を最大限に充填したい事もあり、適切なタイミングで第2樹脂４の充填を止めることによって、良好なサンドイッチ成形品18が得られる事になる。
【００２１】
請求項2を図１０〜図１３により説明する。
前記請求項1に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型において、
第1樹脂通路7から分岐させてバブルゲート12と連通可能としたサブ第1樹脂通路14を設け、
かつ、該サブ第1樹脂通路14の分岐部に前記第1樹脂通路７の上流22をその下流23又はサブ第1樹脂通路14の上流24と連通又は遮断可能な第1通路切替え手段15を設ける。
他方、前記第2樹脂通路９から分岐させて第1樹脂通路７と連通可能としたサブ第2樹脂通路16を設け、かつ、該サブ第２樹脂通路16の分岐部に第２樹脂通路９の上流25をその下流26又はサブ第2樹脂通路16の上流27と連通又は遮断可能な第２通路切替え手段17を設けた。
【００２２】
第１通路切替え手段15（第１通路切り替駒  ＡｌからＢｌへ）により、第１通路がサブ第1通路に切り替えられて第２ゲートに連通し、第２通路切替え手段17（第２通路切り替駒  Ａ２からＢ２へ）により、第２通路がサブ第２通路に切り替えられて第１ゲートに連通し、第２ゲートが第１ゲートの中央に連通して合流する。図１０〜図１３は、各切替え駒は、コストをかけたくないこともあって、手動で交換を行う場合を考えている。
また、自動で通路切替を行う場合としては、図１４〜図１６のように、例えば、ラック30とピニオン29から構成されたラックアンドピニオン機構28によって切替を行うことも出来る。
ピニオン29を挟んでラック30から繋がる第１通路切替え手段15として
駒A１、駒Ｂ1、ピニオン29を挟んでラック30から繋がる第２樹脂通路切替え手段17として駒Ａ２、駒Ｂ２を設ける。
ピニオン29が後退している状態では、駒Ｂ１がサブ第１樹脂通路14の上流24を閉鎖すると同時に駒Ｂ２がサブ第２樹脂通路の上流27を閉鎖し、かつ駒Ａ１、Ａ２は、通路を開放しているので、第１樹脂通路７の上流22と下流23が連通し、かつ第2樹脂通路９の上流25と下流26とが連通する。
ピニオン29が前進すると、今度はラック30により、駒Ａ１が前進し、第１樹脂通路７の下流23を閉鎖すると共に、駒Ａ２も前進して第２樹脂通路９の下流26を閉鎖し、かつ駒Ｂ１、駒Ｂ２は通路を開放するように後退するので、第１樹脂通路７の上流22とサブ第１樹脂通路14の上流24が連通し、かつ第２樹脂通路９の上流25とサブ第２樹脂通路16の上流27が連通する。
【００２３】
従って、第１通路切替え手段15，第２通路切替え手段17によって、金型内で第１通路切替え手段15の駒Ａ１を駒Ｂ１に、かつ第２通路切替え手段17の駒Ａ２を駒Ｂ２に切替えして、第１樹脂は外層から内層の樹脂に、第２樹脂は、内層から外層の樹脂に切替えることが可能である。
【００２４】
請求項3は、サンドイッチ射出成形方法に関し、上記請求項２の金型を使用して色替え・材料替えを行なうものである。これを図１１〜図１３により説明する。
前記請求項２に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型を用い、
第1樹脂通路７の上流22と下流23を連通させ、かつ、第2樹脂通路９の上流22と下流23を連通させて、サンドイッチ成形品18を射出成形する。
その後、第1通路切替え手段15を切替えて第1樹脂通路７の上流22とサブ第1樹脂通路14を連通させ、かつ、第2樹脂通路９の上流22とサブ第2樹脂通路16を連通させ、内層19と外層20の樹脂を入れ替える。
【００２５】
具体的に、Ａ色（第1樹脂）からB色（第2樹脂）に色替えの場合は、
外層色がA色、内層色がB色の状態を、第1通路切替え手段15の駒A1、第２通路切替え手段17の駒A2から第1通路切替え手段15の駒B1、第２通路切替え手段17の駒B2に切替え、外層色をB色に、内層色をA色にする（図１８参照）。
この場合に、次回に予定する色を予め第2樹脂に使用しておけば、外層と内層を入れ替えることにより、瞬時に、外層の替えが可能となり、時間の短縮、樹胎のロスを減少させる事ができる。
【００２６】
請求項4は、サンドイッチ射出成形方法に関し、上記請求項２の金型を使用して色替え・材料替えを瞬時に行なうものである。これを図１１〜図１３により説明する。
請求項２に記載のサンドイッチ成形品の射出成形用金型を用い、
第1樹脂通路７の上流22と下流23を連通させ、かつ、第2樹脂通路９の上流22と下流23を連通させて、サンドイッチ成形品18を射出成形する。この射出成形途中で第2樹脂通路９を流動する樹脂を別の第3樹脂に切替える。その後、第1樹脂通路切替え手段15を切替えて第1樹脂通路７の上流22とサブ第1樹脂通路14を連通させ、かつ、第2樹脂通路切替え手段17を切替えて第2樹脂通路９の上流22とサブ第2樹脂通路16を連通させ、内層19と外層20の樹脂を入れ替える。
【００２７】
具体的には、外層色をＡ色（第1樹脂）からC色（第3樹脂）に切替える場合は、外層色をA色、内層がB色を、内層をB色からC色に色替えし、外層色をA色、内層をC色とした後、内層がC色に替った時点で第1通路切替え手段15の駒A1、第２通路切替え手段17の駒A2から駒B1、第２通路切替え手段17の駒B2に切替え、外層色をC色、内層をA色に替える（図１９参照）。
【００２８】
同じ製品で連続的な生産計画がある場合は、例えば、同じ製品でA色、B色、C色を成形するような時には、前記請求項3と請求項4の方法を組合わせて製造すればよい。
先ず、外層側A色、内層側B色で成形品を成形し、次に切替え駒を切替え、外層側B色、内層側A色とし、次にB色生産数内の適当な時間から内層側の樹脂をA色からC色に色替えしておき、必要生産数になった時点で、切替え駒を切替え、外層側C色、内層側Bに生産する。
【００２９】
この方法によれば、色替え時の無駄が省ける。また、作業全体としては、相
当の時間の短縮、樹脂のロスを減少させることが出来る。また、色を出す顔料
にも安価のもの、高価なものがある為、内層側を常に安価になるように生産順
序を考えておけば、更に、コスト削減効果がでやすい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】バルブゲートが閉じた状態の第1射出による第1樹脂の第1ゲートからの樹脂の流れを模式的に表した平面図
【図２】バルブゲートが閉じた状態の断面図
【図３】バルブゲートが開いた時における、第2ゲートからの樹脂の流れを模式的に表した平面図
【図４】バルブゲートが開いた状態のB―B断面図
【図５】流路に沿った樹脂の流れを表した金型の平面図
【図６】バルブゲート開閉状態を表した金型のY―Y断面図、（a）はサンドイッチ成形品の断面図
【図７】サンドイッチ成形用金型における樹脂通路を表した平面図
【図８】Ｃ−Ｃ断面図
【図９】Ｄ−Ｄ断面図
【図１０】外層を第1樹脂、内層を第2樹脂に色替えする時の、切替え駒切り替え前の樹脂の流れを表す平面図
【図１１】外層を第2樹脂、内層を第1樹脂に色替えする時の、切替え駒切り替え後の樹脂の流れを表した金型の平面図
【図１２】外層を第1樹脂、内層を第2樹脂に色替えする時の、切替え駒と樹脂の流れを表す断面図
【図１３】外層を第2樹脂、内層を第1樹脂に色替えする時の、切替え駒と樹脂の流れを表す断面図
【図１４】自動通路切替えを持つ金型の、樹脂通路を表した平面図（外層  第1樹脂  内層第2樹脂）
【図１５】自動通路切替えを持つ金型の、樹脂通路を表した平面図（外層  第2樹脂  内層第1樹脂）
【図１６】自動通路切替えのラックアンドピニオン機構を表したF−F断面図
【図１７】自動通路切替えの樹脂通路を表した平面図
【図１８】Ａ色（第1樹脂）からB色（第2樹脂）への色替え説明図
【図１９】Ａ色（第1樹脂）からC色（第3樹脂）への切替え説明図
【符号の説明】
【００３１】
１    キャビティ
２    金型
３    第1樹脂
４    第２樹脂
６    第1樹脂注入口
７    第1樹脂通路
８    第2樹脂注入口
９    第2樹脂通路
１０    第1ゲート
１１    第2ゲ−ト
１２    バルブゲート
１３    ゲートシャツトバルブ
１４    サブ第1樹脂通路
１５    第1通路切替え手段
１６    サブ第2樹脂通路
１７    第2通路切替え手段
１８    サンドイッチ成形品
１９    内層
２０    外層
２１    油圧シリンダー
２２、２４，２５，２７    上流
２３、２６    下流
２８    ラックアンドピニオン機構
２９    ピニオン
３０    ラック
Ａ１    駒（第1通路切り替え手段の）
Ａ２    駒（第２通路切り替え手段の）
Ｂ１    駒（第1通路切り替え手段の）
Ｂ２    駒（第２通路切り替え手段の）
【図１】
2007069570.tif 000003
【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】
2007069570.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2007069570.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2007069570.tif 000015
【図１４】
2007069570.tif 000016
【図１５】
2007069570.tif 000017
【図１６】
2007069570.tif 000018
【図１７】
2007069570.tif 000019
【図１８】
2007069570.tif 000020
【図１９】
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