(57)【要約】【課題】ヒケの発生が抑制された成形品及びその製造方法を提供すること。【解決手段】成形品１は、熱可塑性樹脂からなる成形体３と、第１の網５ａと、第２の網５ｂとを備え、成形体３は、板状部６と、板状部の一方の表面６ａから突出する突起部８とを有し、第１の網５ａは、板状部６内に、一方の表面６ａに沿って、突起部８の底面の全面と対向して埋設され、第２の網５ｂは、板状部６内に、上記一方の表面６ａとは反対側の表面６ｂに沿って、突起部８の底面の全面と対向して埋設され、板状部６は、第１の網５ａ及び第２の網５ｂが埋設された埋設領域６Ａ、及び、埋設領域６Ａの周囲に設けられた、第１の網５ａ及び第２の網５ｂが埋設されない非埋設領域６Ｂを有する。【選択図】図１
2013180563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる成形体と、第１の網と、第２の網とを備え、
前記成形体は、板状部と、前記板状部の一方の表面から突出する突起部とを有し、
前記第１の網は、前記板状部内に、前記一方の表面に沿って、前記突起部の底面の全面と対向して埋設され、
前記第２の網は、前記板状部内に、前記一方の表面とは反対側の表面に沿って、前記突起部の底面の全面と対向して埋設され、
前記板状部は、前記第１の網及び前記第２の網が埋設された埋設領域、及び、前記埋設領域の周囲に設けられた、前記第１の網及び前記第２の網が埋設されない非埋設領域を有する、成形品。
【請求項２】
前記第１の網及び前記第２の網の面積は、それぞれ、前記突起部の底面の面積に対して、１〜５０倍である、請求項１に記載の成形品。
【請求項３】
前記突起部は、リブ又はボスである、請求項１又は２に記載の成形品。
【請求項４】
前記第１の網及び前記第２の網は、いずれも金網である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の成形品。
【請求項５】
前記第１の網及び前記第２の網は、形状及び大きさが互いに同一である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の成形品。
【請求項６】
前記一方の表面とは反対側の表面が、シボ面である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の成形品。
【請求項７】
前記第１の網及び前記第２の網は、いずれも網目が１０〜２００メッシュであり、線径が０．０５〜０．５ｍｍである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の成形品。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の成形品の製造方法であって、
前記第１の網及び前記第２の網を金型キャビティ内の所定の領域に配置し、その後、前記網が配置された前記金型キャビティ内に前記熱可塑性樹脂を射出する、成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂の射出成形により、リブやボス等の突起部を有する成形体が製造されている。射出成形では、金型キャビティ内に射出された樹脂が、金型内で冷却固化する。冷却固化する過程では、樹脂の表面側から冷却が始まるため、肉厚の厚い部分では熱溜まりが形成されて冷却が遅れる。このため、突起部を有する成形体の冷却固化においては、肉厚の厚い突起部の付け根部分の冷却が遅れ、この冷却が遅れる部分の収縮によって、突起部の反対側の表面にヒケと呼ばれる凹みが発生する。ヒケが発生すると、成形体の外観品質が悪いものとなる。
【０００３】
ヒケの発生を抑制するために、様々な技術が試みられている。例えば、成形体の内部に熱溜まりが形成されないように、突出部の周囲に薄肉部を形成させる技術（特許文献１参照）、樹脂が射出された後、突起部が設けられた側の金型キャビティ内に圧縮ガスを導入し、その保持圧力を樹脂が冷却固化するまで維持する技術（特許文献２参照）、及び、金型キャビティ内に射出された樹脂に対し、ヒケが発生する部分に意図的に肉厚部を形成して樹脂の固化を遅らせ、筒状の突出部内の凹部を部分圧縮する技術（特許文献３参照）が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−８５７８４号公報
【特許文献２】特開平９−２３４７６０号公報
【特許文献３】特開２００２−２８３４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、薄肉部を形成するため成形体の強度が犠牲になる。一方、特許文献２又は特許文献３に記載の技術では、圧縮ガスを導入する装置又は樹脂を部分圧縮する部材が必要となるため、製造コストが嵩む。そして、近年では成形体の需要として、薄肉化されたものが求められてきているため、今後、ヒケの発生を抑制する技術として上記技術を適用することは困難になってくると考えられる。
【０００６】
上記状況に鑑み、本発明は、ヒケの発生が抑制された成形品及びそ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】
【０００７】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる成形体と、第１の網と、第２の網とを備え、成形体は、板状部と、板状部の一方の表面から突出する突起部とを有し、第１の網は、板状部内に、一方の表面に沿って、突起部の底面の全面と対向して埋設され、第２の網は、板状部内に、上記一方の表面とは反対側の表面に沿って、突起部の底面の全面と対向して埋設され、板状部は、第１の網及び第２の網が埋設された埋設領域、及び、埋設領域の周囲に設けられた、第１の網及び第２の網が埋設されない非埋設領域を有する、成形品を提供する。
【０００８】
本発明の成形品は、その製造において、ヒケの発生を抑制することができる。ヒケの発生が抑制される理由としては、成形品の製造において、第１の網及び第２の網によって熱可塑性樹脂の冷却が促進され、ヒケが発生する原因である熱溜まり部分の冷却による収縮が起こる前に、当該部分が固化したためと考えられる。また、本発明の成形品は、板状部のうち必要な領域にのみ網を埋設するため、軽量である。
【０００９】
第１の網及び第２の網の面積は、それぞれ、突起部の底面の面積に対して、１〜５０倍であることが好ましい。これにより、ヒケの発生が一層抑制される。
【００１０】
上記突起部は、リブ又はボスであってもよい。
【００１１】
また、第１の網及び第２の網は、いずれも金網であることが好ましい。金網は、成形品の熱溜まり部分の熱を逃がすのに好適な熱伝導率を有するため、ヒケの発生が一層抑制される。
【００１２】
また、第１の網及び第２の網は、形状及び大きさが互いに同一であることが好ましい。これによれば、成形品に反りが発生することが抑制される。
【００１３】
本発明の成形品において、突起部を有する表面とは反対側の表面がシボ面であると好ましい。当該表面がシボ面であると、成形品に埋設された網がシボの凹凸により覆い隠されやすいため、外観品質が良好となる。
【００１４】
第１の網及び第２の網は、いずれも網目が１０〜２００メッシュであり、線径が０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。これによれば、本発明の成形品は、ヒケの発生が一層抑制されたものとなる。
【００１５】
また、本発明は、上記成形品の製造方法であって、第１の網及び第２の網を金型キャビティ内の所定の領域に配置し、その後、網が配置された金型キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する、成形品の製造方法を提供する。この製造方法によれば、ヒケの発生が抑制された成形品が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ヒケの発生が抑制された成形品及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る成形品の断面図である。
【図２】実施例１に係る成形品の斜視図である。
【図３】実施例２に係る成形品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
［成形品］
本実施形態の成形品は、図１に示されるように、熱可塑性樹脂からなる成形体３と、成形体３の内部に埋設された第１の網５ａ及び第２の網５ｂとを備えている。
【００２０】
成形体３は、全体の形状としては平板状、箱状等、任意の形状であってもよいが、少なくとも一部に板状の部分（板状部）６を有している。また、成形体３は、当該板状部６の一方の表面６ａから突出した突起部８を有している。
【００２１】
板状部６の厚さは、０．３〜５．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜３．０ｍｍであることがより好ましい。本実施形態の成形品１は、板状部６が上記厚さの程度に薄肉化されている場合であっても、成形品としての通常の強度を保ちながらヒケの発生が抑制されている。板状部６は、平板に限られず、表面が曲面で形成されていてもよく、折れ曲がった板でもよい。少なくとも、第１の網５ａ及び第２の網５ｂが設けられる埋設領域６Ａ（詳しくは後述）については、厚みが一定であると好ましい。
【００２２】
図１では、突起部８が一つの突起７から形成されているが、突起部８が複数の突起７から形成されていてもよい。突起７の形状は特に限定されず、例えば、リブと呼ばれる板状のものや、ボスと呼ばれる環状のもの、棒状のもの等が挙げられる。突起７の突出長さは０．５〜３０．０ｍｍとすることが好ましく、２．０〜２５．０ｍｍとすることがより好ましい。
【００２３】
突起７は、図１に示すように、表面６ａから離れるほど断面積が減る先細形状となっていてもよいが、表面６ａから離れるほど断面積が増える先太り形状でもよく、表面６ａから離れても断面積が変わらない形状でもよい。
【００２４】
成形体３を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、アクリロニトリルースチレンーブタジエンブロック共重合体、ポリスチレン、ナイロン等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体等の一般的な熱可塑性樹脂；ＥＰＭ、ＥＰＤＭ等の熱可塑性エラストマー；これらの混合物；これらを用いたポリマーアロイ等が挙げられる。これらの中でも、ポリプロピレンが好ましい。
【００２５】
熱可塑性樹脂には、必要に応じて通常使用されるガラス繊維、各種の無機、有機フィラー等の充填材等が含有されてもよい。また、通常使用される各種の安定剤、分散剤、紫外線吸収剤、離型剤、滑材、帯電防止剤、顔料等の各種添加材が含有されてもよい。例えば、冷却固化時の収縮を抑制するためにタルクを添加してもよい。
【００２６】
成形体３は、板状部６の内部に、第１の網５ａと第２の網５ｂとを備えている。第１の網５ａは、板状部６の内部において、突起部８が設けられた側の表面６ａに沿い、突起部８の底面の全面と対向して埋設されている。一方、第２の網５ｂは、板状部６の内部において、突起部８が設けられた側の表面６ａとは反対側の表面６ｂに沿い、突起部８の底面の全面と対向して埋設されている。第１の網５ａ及び第２の網５ｂのいずれか一方を欠いた場合は、ヒケの発生が十分に抑制されない場合があり、また、成形品１に反りが発生しやすくなり、品質が劣るものとなりやすい。
【００２７】
板状部６は、第１の網５ａ及び第２の網５ｂが埋設された埋設領域６Ａ、並びに、埋設領域６Ａの周囲に設けられ第１の網５ａ及び第２の網５ｂが埋設されていない非埋設領域６Ｂを有する。埋設領域６Ａにのみ第１の網５ａ及び第２の網５ｂが埋設されているため、成形品１は、必要以上に重量が大きくならない。
【００２８】
第１の網５ａと第２の網５ｂは、形状及び大きさが互いに同一とされていることが好ましい。この場合、第１の網５ａと第２の網５ｂを、板状部６内において互いに全面が対向するように埋設することができるため、成形品１に上記反りが発生することが一層抑制され、熱可塑性樹脂が冷却固化するときの熱伝導のバランスもよいものとなる。
【００２９】
第１の網５ａ及び第２の網５ｂは、いずれも網目が１０〜２００メッシュであることが好ましく、５０〜１５０メッシュのものであることがより好ましい。線径については、０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．０６〜０．２ｍｍであることがより好ましい。
【００３０】
第１の網５ａ及び第２の網５ｂの材質としては、繊維状として編むことができ、かつ、熱可塑性樹脂の冷却固化時において冷却を促進できるものが好ましく、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）、チタン、アルミニウム、銅、及び鉄等の金属又は合金が挙げられる。また、炭素繊維、ガラス繊維、及び有機繊維でもよい。
【００３１】
また、第１の網５ａ及び第２の網５ｂの構造としては、繊維を編んでなる構造に限られず、射出成形時に熱可塑性樹脂が通過しうる開口部を有するものであれば、上記材質を用いて一体成形してなる構造であってもよい。例えば、複数の棒状部材が同一面で交差してなる格子構造が挙げられる。また、板に多数の孔を設けたパンチング板等の、多孔性の構造であってもよい。
【００３２】
第１の網５ａ及び第２の網５ｂの面積は、それぞれ、突起部８の底面の面積に対して、１〜５０倍であることが好ましい。この倍率は、ヒケの発生をより抑制する観点から１．５〜４０倍であることがより好ましく、２〜３０倍であることが更に好ましい。ここで「底面」とは、突起部８が突出する起点となっている成形体３の表面の面積のことを指す。また、突起部８が複数の突起７から形成される場合には、各突起７の底面の面積の総和を、第１の網５ａ及び第２の網５ｂの面積と対比すべき「底面の面積」とする。
【００３３】
成形品１において、突起部８を有する表面６ａとは反対側の表面６ｂは、シボ面であると好ましい。当該表面６ｂがシボ面であると、成形品１に埋設された第２の網５ｂがシボの凹凸により覆い隠されやすいため、当該表面６ｂの外観品質が良好となる。成形品１の表面をシボ面とすることは、成形品１の製造において、内壁がシボ形状に加工された金型を用いることで達成される。ここで「シボ」とは、型押しによって生じる凹凸の模様をいう。
【００３４】
第１の網５ａと表面６ａとの距離、及び、第２の網５ｂと表面６ｂとの距離は、０〜０．５ｍｍとすることが好ましく、０．０５〜０．３ｍｍとすることがより好ましい。
【００３５】
［成形品の製造方法］
本実施形態の成形品１の製造方法の一例について説明する。成形品１の成形に用いられる金型は、熱可塑性樹脂の射出成形に通常用いられるものを用いることができる。
【００３６】
まず、第１の網５ａ及び第２の網５ｂを金型キャビティ内の所定の領域に配置する。すなわち、可動側型において突起部８を形成するために設けられた凹みを覆うようにして第１の網５ａを配置する。一方、固定側型において、第１の網５ａを配置した位置と対向する位置に、第２の網５ｂを配置する。ここで、第１の網５ａ及び第２の網５ｂは、テープ又は接着剤で金型に仮留めすることが好ましい。また、テープ又は接着剤の材質を、成形する熱可塑性樹脂と同一とすることが好ましい。
【００３７】
その後、固定側型及び可動側型を閉状態とし、ゲートから金型キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出する。射出された熱可塑性樹脂は、第１の網５ａ及び第２の網５ｂの開口部（網目）にも進入する。特に第１の網５ａにあっては、その開口部を通じて突起部８を形成する空間に熱可塑性樹脂が充填される。
【００３８】
その後、熱可塑性樹脂を冷却固化することにより、本実施形態の成形品１が得られる。こうして得られた成形品１は、ヒケの発生が抑制されている。ヒケの発生が抑制されている理由としては、冷却固化時に、第１の網５ａ及び第２の網５ｂによって熱可塑性樹脂の冷却が促進され、ヒケが発生する原因である熱溜まり部分の冷却による収縮が起こる前に、当該部分が固化したためと考えられる。
【００３９】
なお、上記成形品の製造方法において、射出する熱可塑性樹脂の温度、射出速度及び射出終了後の冷却固化温度は、通常の射出成形と同様でよい。また、突起部８を有する表面とは反対側の表面をシボ面としたい場合は、固定側型として、内壁がシボ形状に加工されたものを用いる。また、固定側型のほうに、突起を形成するための凹部を設けることもできる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。
【００４１】
＜成形品の製造＞
成形品の製造には以下のものを用いた。
（１）熱可塑性樹脂
・複合ポリプロピレン（住友化学株式会社製、ＭＦＲ＝３０ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）、タルク２０ｗｔ％含有）
（２）網
・金網（太陽金網株式会社製、平織タイプ、材質＝ＳＵＳ３０４、１００メッシュ、線径０．１ｍｍ）
（３）射出成形機
・ＦＳ１６０（日精樹脂工業株式会社製、最大圧力１４３５ｋｇｆ／ｃｍ２、最大射出率１９５ｃｍ３／ｓ）
（４）金型
・金型Ａ（キャビティ寸法＝３６０ｍｍ（長さ）×９０ｍｍ（幅）×２５ｍｍ（高さ）、厚さ２ｍｍ、リブ寸法＝２０ｍｍ（幅）×２０ｍｍ（高さ）×１．５ｍｍ（厚さ）、リブ本数６、リブ間距離２０ｍｍ）
・金型Ｂ（キャビティ寸法＝１００ｍｍ×４００ｍｍ×１ｍｍ、厚さ１ｍｍ、リブ寸法＝２０ｍｍ（幅）×１５ｍｍ（高さ）×２．５〜０．５ｍｍ（厚さ；順に２．５ｍｍ，２．０ｍｍ，１．０ｍｍ，０．５ｍｍ）、リブ本数４、リブ間距離１５ｍｍ、リブを成形する面とは反対側の面の型面は、深さ１００μｍのシボ加工がなされている。）
【００４２】
射出成形の条件は以下のとおりである。
・射出成形時の樹脂の温度：２２０℃、型温：５０℃
・射出速度：４０％、保圧：３５％（５０２．３ｋｇｆ／ｃｍ２）、射出保圧時間：１０ｓ
【００４３】
［実施例１］
実施例１では、上記金型Ａを用い、図２に示されるように、箱状の成形品１を製造した。この成形品１は、成形体３と、この成形体３の内部に設けられた金網５ａ，５ｂを有していた。成形体３は、上部が開放された箱状に形成された板状部６と、その底面及び側面から突出する突起部８を有していた。突起部８は、互いに平行に配置された６枚のリブ(突起)７を有し、それぞれ、板状部６の底面の表面及び側面の表面から突出していた。金網５ａ，５ｂは、それぞれ、突起部８の底面の全面と対向していた。成形品１は、開放された上部の周縁の一箇所に、金型のゲートに対応する部位Ｇ１があった。
【００４４】
まず、金型Ａの可動側型において、リブ７を形成するために設けられた全ての凹みを覆うようにして、大きさ４０ｍｍ×１２０ｍｍの第１の金網５ａを接着テープにより仮留めした。一方、固定側型において、第１の金網５ａを配置した位置と対向する位置に、第１の金網５ａと同じ大きさの第２の金網５ｂを接着テープにより仮留めした。次に、上記射出成形機により、箱形状用金型のゲートから熱可塑性樹脂を射出し、冷却固化することで、成形体３と第１の金網５ａ及び第２の金網５ｂとからなる成形品１を得た。射出成形に関する各条件は、上記のとおりである。
【００４５】
［比較例１］
金型Ａ内に第２の金網を配置しなかったこと以外は実施例１と同様にして、成形品を得た。
【００４６】
［比較例２］
金型Ａ内に第１の金網を配置しなかったこと以外は実施例１と同様にして、成形品を得た。
【００４７】
［比較例３］
金型Ａ内に第１の金網及び第２の金網のいずれも配置しなかったこと以外は実施例１と同様にして、成形品を得た。
【００４８】
［実施例２］
実施例２では、上記金型Ｂを用い、図３に示されるように、平板状の成形品１を得た。成形品１は、成形体３と、この成形体３の内部に設けられた金網５ａ，５ｂを有していた。成形体３は、平板状の板状部６と、板状部６の上面から突出する突起部８を有していた。突起部８は、互いに平行に配置された４枚のリブ(突起)７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ（厚さの大きいものから順に７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとする）を有していた。金網５ａ，５ｂは、それぞれ、突起部８の底面の全面と対向していた。成形品１は、リブ７ａ〜７ｄが突出する表面側に、金型のゲートに対応する部位Ｇ２，Ｇ３があった。また、リブ７ａ〜７ｄが突出する表面とは反対側の表面は、シボ面とされた。
【００４９】
金型Ｂの可動側型において、リブ７ａ〜７ｄを形成するために設けられた全ての凹みを覆うようにして、大きさ４０ｍｍ×８０ｍｍの第１の金網５ａを接着テープにより仮留めした。一方、固定側型において、第１の金網５ａを配置した位置と対向する位置に、第１の金網５ａと同じ大きさの第２の金網５ｂを接着テープにより仮留めした。次に、上記射出成形機により、金型Ｂのゲートから熱可塑性樹脂を射出し、冷却固化することで、成形体３と第１の網５ａ及び第２の網５ｂとからなる成形品１を得た。射出成形に関する各条件は、上記のとおりである。
【００５０】
［比較例４］
金型Ｂ内に第２の金網を配置しなかったこと以外は実施例２と同様にして、成形品を得た。
【００５１】
［比較例５］
金型Ｂ内に第１の金網を配置しなかったこと以外は実施例２と同様にして、成形品を得た。
【００５２】
［比較例６］
金型Ｂ内に第１の金網及び第２の金網のいずれも配置しなかったこと以外は実施例２と同様にして、成形品を得た。
【００５３】
＜成形品の評価結果＞
実施例１及び２、並びに、比較例１〜６で製造された成形品について、それぞれ突起部８が設けられた側（以下リブ側と呼ぶことがある）とは反対側（以下、反リブ側と呼ぶことがある）の表面６ｂのヒケ、及び埋設領域の反りの発生状況、並びに、樹脂による金網５ｂの被覆状況を評価した。評価結果を表１に示す。また、突起部８の底面の面積に対する金網５ａ，５ｂの面積（単位：倍）についても併せて示す。
【００５４】
【表１】
2013180563.tif 000003
【００５５】
板状部の両面に金網を設けた場合（実施例１及び２）は、ヒケが発生せず、反りも発生しなかった。板状部におけるリブを設けた面及びその反対側の面のいずれか一方に金網を設けた場合（比較例１，２，４及び５）は、ヒケの発生は必ずしも抑制されず、また、反りが発生した。板状部のいずれの面にも金網を設けなかった場合（比較例３及び６）には、ヒケが発生した。また、リブを設けた面とは反対側の面の表面をシボ面とした場合（実施例２及び比較例６）は、金網を埋設した場合でも、金網が熱可塑性樹脂に被覆されて見えなかった。
【符号の説明】
【００５６】
１…成形品、３…成形体、５ａ…第１の網、５ｂ…第２の網、６…板状部、６Ａ…埋設領域、６Ｂ…非埋設領域、６ａ…一方の表面、６ｂ…一方の表面とは反対側の表面、７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ…リブ（突起）、８…突起部。
【図１】
2013180563.tif 000004
【図２】
2013180563.tif 000005
【図３】
2013180563.tif 000006