(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体を、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて製造する方法であって、
前記中子を第１成形型の内面に保持する工程と、
中子を保持した前記第１成形型を第２成形型と組み合わせて、中子と第２成形型との間に第１のキャビティを形成する工程と、
前記第１のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の一部を被覆する工程と、
中子を第２成形型側に保持した状態で第１成形型と第２成形型を型開きした後、中子を保持した第２成形型を、第１成形型に代わる第３成形型と組み合わせて、中子と第３成形型との間に第２のキャビティを形成する工程と、
前記第２のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の残余を被覆する工程と、
水を用いて前記中子を除去する工程とを、有することを特徴とするプラスチック製成形体の製造方法。
【請求項２】
少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体を、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて製造する方法であって、
第１成形型を第２成形型と組み合わせて、前記第１成形型と第２成形型との間に第１のキャビティを形成する工程と、
前記第１のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、前記中子の表面の一部を被覆する形状と同一形状の中間成形体を成形する工程と、
前記中間成形体を第２成形型側に保持した状態で第１成形型と第２成形型を型開きした後、前記第２成形型に保持されている中間成形体に、前記中子を装着する工程と、
前記中子を中間成形体を介して保持した第２成形型を、第１成形型に代わる第３成形型と組み合わせて、中子と第３成形型との間に第２のキャビティを形成する工程と、
前記第２のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の残余を被覆する工程と、
水を用いて前記中子を除去する工程とを、有することを特徴とするプラスチック製成形体の製造方法。
【請求項３】
前記中子は、ポリビニルアルコールを主成分とし、水溶性増量剤を添加してなる請求項１または２に記載のプラスチック製成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管や容器その他、少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体の製造方法およびこれに用いられる中子に関し、特に中空部を任意の中空形状に成形できるプラスチック製成形体の製造方法およびこれに用いられる中子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すプラスチック製分岐管１を射出成形法にて一体成形する場合、従来では上下成形型３に対して進退移動可能に設けられたスライド型（駒型）４が用いられる。すなわち、３つのスライド型４の先端を互いに突き合わせて分岐管１の中空部を形成し、射出終了後にこれらスライド型４を引き抜くことにより同図に示す分岐管１が製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のようにスライド型を用いたものでは、射出終了後に当該スライド型を引き抜く必要があるので、例えば図６に示すような湾曲した中空部を有する分岐管１は成形できない。また、ネジ部１ａも一体成形することはできず、成形後に別途の工程で形成する以外に方法はなかった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、中空部を任意形状に成形できるプラスチック製成形体の製造方法およびこれに用いられる中子を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のプラスチック製成形体の製造方法は、少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体の製造方法であって、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて成形することを特徴とする。
【０００６】
本発明のプラスチック製成形体の製造方法では、水溶性成形体を成形時には中子として用い、成形後は水を用いて除去する。すなわち、まず水溶性成形体を、目的とするプラスチック製成形体の中空部の形状に形成し、これを成形型内にセットして射出成形などの方法でプラスチック成形を行う。この成形を終了したら中空部内に残った水溶性中子に水をかけて溶かし、これを除去する。
【０００７】
本発明の水溶性成形体からなる中子は、任意の形状に成形でき、しかも水溶性であることから成形後に容易に除去できるので、任意形状の中空部を成形することができる。また、ネジや部分的な凹凸なども自由に成形できる。
【０００８】
さらに、本発明の水溶性中子は、水で除去できるので、鋳造分野で用いられているロストワックス法のように加熱する必要がなく、したがって中子を除去する際に成形体に熱影響を与えるおそれが全くない。これに加えて、ロストワックス法のように低融点の中子を用いる必要性もないので、溶融したプラスチック材料を注入する際に中子が溶出するおそれも全くない。
【０００９】
本発明のプラスチック製成形体の製造方法において、水溶性中子を用いて成形する場合、成形型に水溶性中子を保持した状態で、当該中子と成形型とで形成されたキャビティにプラスチック材料を注入すれば、中空部を有するプラスチック製成形体が得られる。すなわち、１つの成形工程でプラスチック製成形体が製造できる。
【００１０】
また、目的とするプラスチック製成形体の形状または構造によっては水溶性中子を成形型に保持できない場合も考えられるが、このような場合には以下の製造方法を採用することができる。
【００１１】
すなわち、本発明に係るプラスチック製成形体の製造方法は、少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体を、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて製造する方法であって、
前記中子を第１成形型の内面に保持する工程と、
中子を保持した前記第１成形型を第２成形型と組み合わせて、中子と第２成形型との間に第１のキャビティを形成する工程と、
前記第１のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の一部を被覆する工程と、
中子を第２成形型側に保持した状態で第１成形型と第２成形型を型開きした後、中子を保持した第２成形型を、第１成形型に代わる第３成形型と組み合わせて、中子と第３成形型との間に第２のキャビティを形成する工程と、
前記第２のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の残余を被覆する工程と、
水を用いて前記中子を除去する工程とを、有することを特徴とする。
【００１２】
このプラスチック製成形体の製造方法では、まず中子の表面の一部を被覆するようにプラスチック材料を注入して当該中子の表面の一部に成形体を形成する。このとき、中子の表面の残余は成形型に保持されている。次いで、先ほど形成された成形体を成形型で保持しながら、中子の表面の残余を被覆するようにプラスチック材料を注入する。この工程は、一つの工程で行っても良いし、複数工程に分けて行っても良い。こうすることで、中子を成形型に保持することができるので、目的とするプラスチック製成形体が製造できる。
【００１３】
また、本発明に係るプラスチック製成形体の製造方法は、少なくとも一部に中空部を有するプラスチック製成形体を、前記中空部の形状に形成された水溶性成形体からなる中子を用いて製造する方法であって、
第１成形型を第２成形型と組み合わせて、前記第１成形型と第２成形型との間に第１のキャビティを形成する工程と、
前記第１のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、前記中子の表面の一部を被覆する形状と同一形状の中間成形体を成形する工程と、
前記中間成形体を第２成形型側に保持した状態で第１成形型と第２成形型を型開きした後、前記第２成形型に保持されている中間成形体に、前記中子を装着する工程と、
前記中子を中間成形体を介して保持した第２成形型を、第１成形型に代わる第３成形型と組み合わせて、中子と第３成形型との間に第２のキャビティを形成する工程と、
前記第２のキャビティ内にプラスチック材料を注入し、中子の表面の残余を被覆する工程と、
水を用いて前記中子を除去する工程とを、有することを特徴とする。
【００１４】
このプラスチック製成形体の製造方法では、まず中子の表面の一部を被覆する中間成形体を最初に成形しておき、この中間成形体に中子を装着し、これを成形型にセットする。これにより中子は成形型に保持されるので、最後に中子の表面の残余を被覆するようにプラスチック材料を注入する。
【００１５】
また、本発明によれば、内部に形成された中空部と、この中空部へ通じる表面に形成された複数の開口とを有するプラスチック製成形体の製造方法であって、
前記中空部の形状に形成され、前記開口に相当する凸部を有する水溶性成形体からなる中子を用い、
前記凸部が成形型の内面に当接するように前記中子を成形型の内部に保持した後、前記中子と前記成形型との間に形成されたキャビティにプラスチック材料を注入し、前記プラスチック製成形体を製造することを特徴とするプラスチック製成形体の製造方法も提供される。
この発明のように、目的とするプラスチック製成形体の形状によっては、プラスチック材料の注入工程を１工程とすることができる。
本発明のプラスチック製成形体の製造方法において、水溶性成形体の材質は特に限定されず、例えばポリビニルアルコールを主成分とし、これに水溶性増量剤を添加してなるものが例示される。この水溶性増量剤としては、特に限定されないが、デンプン、食塩、コーンスターチなどを例示することができる。
【００１６】
また、本発明のプラスチック製成形体の製造方法によって製造される成形体の形状や構造は特に限定されず、少なくともその一部に中空部を有するプラスチック製成形体であれば適用することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
第１実施形態
図１は本発明のプラスチック製成形体の製造方法の第１実施形態を示す断面図、図２は同実施形態を示す斜視図であり、図６の湾曲した中空部を有する分岐管１を製造する場合に適用した例で説明する。
【００１８】
まず、図６に示す分岐管１は、例えばポリプロピレン（以下、ＰＰ樹脂ともいう）などのプラスチックで形成され、上端開口にネジ部１ａを有し、この下流で２つに分岐され、それぞれの下端開口にもネジ部１ａが形成されている。また、分岐部の内部コーナ１ｂおよび分岐した後の湾曲部の内部コーナ１ｃは、何れも滑らかな曲面で形成されている。このようなプラスチック製分岐管１を例えば輸血用管として用いると、中空部に鋭利なエッジがないので、白血球が破壊されるのを防止することができる。
【００１９】
既述したように従来の製造方法はスライド型を用いるため、目的とする成形体１に同図に示すような湾曲した中空部があると、成形後にスライド型を引き抜くことができず、したがって射出成形では成形することができなかった。
【００２０】
本実施形態の製造方法では、目的とするプラスチック製成形体である分岐管１の中空部に相当する中子２を水溶性材料で成形しておき、この中子２を射出成形型３にインサートして射出成形を行ったのち、水を用いて中空部に残された中子２を除去する。
【００２１】
本実施形態で用いられる中子２は、水溶性に富んだポリビニルアルコールを主成分とし、これにデンプン、食塩、コーンスターチなどの水溶性増量剤を添加したものが好ましく用いられる。これを中空部の形状をなす中子２に成形する方法は特に限定されず、射出成形、注入成形、押出成形の他、切削加工、張り合わせ等々、あらゆる手法が適用できる。図２には、このようにして分岐管１の中空部形状に成形された水溶性中子２が示されており、ネジ部１ａに相当するネジ形状も形成されている。図１（Ａ）は図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【００２２】
次に、図１（Ｂ）および図２に示すように、一方の成形型３１で中子２を保持し、他方の成形型３２と中子２との間にキャビティ３２ｃを形成する。この成形型３１は、分岐管１の成形に直接関与する型ではなく、中子２を保持する機能を司る。したがって、中子２を保持できる限りにおいて、その形状や構造は特に限定されない。
【００２３】
図１（Ｂ）のように型締めし、中子２の表面と成形型３２の内面との間に形成されたキャビティ３２ｃにＰＰ樹脂を注入する。これにより、中子２の表面の略半分に分岐管１を構成するプラスチック１１が成形される。
【００２４】
次いで、図１（Ｂ）の成形型３１を同図（Ｃ）の成形型３３に取り替える。これにより、プラスチック１１が被覆されていない中子２の表面と成形型３３の内面との間にキャビティ３３ｃが形成されるので、ここにＰＰ樹脂を注入する。
【００２５】
以上の工程で、中空部に中子２が充填されたＰＰ樹脂からなる分岐管１が得られるので、これを成形型３から脱型する。そして、何れか若しくはそれぞれの先端開口に水を噴射して、中子２を溶かす。これにより、図６に示すような先端開口にネジ部１ａが形成されたＰＰ製分岐管１が得られる。
【００２６】
なお、中子２を溶かす方法としては、水に浸漬して溶かす方法の他、ジェット噴流を噴射する方法、あるいは水に浸漬して超音波振動を付加する方法等が挙げられる。また、中子２を全て溶かす必要はなく、ある程度中子２の表面が溶けて分岐管１の中空部から除去できればよい。また、溶出した水溶性樹脂を集約しておけば、中子２の再生に供することができる。
【００２７】
第２実施形態
本発明のプラスチック製成形体の製造方法は上述した第１実施形態にのみ限定されず、種々の変形例が考えられる。
【００２８】
図３は本発明のプラスチック製成形体の製造方法の他の実施形態を示す断面図であり、まず同図（Ａ）に示すように、中子２を用いることなく、成形型３４および３５によってキャビティ３４ｃを形成し、ここにＰＰ樹脂を注入して分岐管１の半分を成形する。
【００２９】
次いで、同図（Ｂ）に示すように、この分岐管１の中間成形体１１に、予め成形しておいた水溶性中子２を装着し、成形型３４および３６を型締めする。中子２の製法、形状等は第１実施形態と同じである。これにより、中間成形体１１が被覆されていない中子２の表面と成形型３６の内面との間にキャビティ３６ｃが形成されるので、ここにＰＰ樹脂を注入する。
【００３０】
以上の工程で、中空部に中子２が充填されたＰＰ樹脂からなる分岐管１が得られるので、以下は上述した第１実施形態と同様に、これを成形型３から脱型する。そして、何れか若しくはそれぞれの先端開口に水を噴射して、中子２を溶かす。これにより、図６に示すような先端開口にネジ部１ａが形成されたＰＰ製分岐管１が得られる。
【００３１】
第３実施形態
上述した第１および第２実施形態では、図６に示す分岐管１を製造するにあたり、ＰＰ樹脂の注入工程を２工程としたが、目的とするプラスチック成形体の形状によってはこれを１工程とすることもできる。
【００３２】
図４は本発明のプラスチック製成形体の製造方法のさらに他の実施形態を示す断面図であり、目的とするプラスチック成形体１は、同図（Ｃ）に示すような内部が中空の卵形をなし、部分的に複数の開口１ｄが形成されているものである。このような成形体１を製造する場合には、同図（Ａ）に示すように成形体１の中空部に相当する形状の中子２を上述した実施形態と同様の水溶性樹脂を用いて成形しておく。この中子２には、開口１ｄに相当する凸部２ａも形成する。
【００３３】
次に、同図（Ｂ）に示すように、この中子２を成形型３にセットするが、この場合、中子２の凸部２ａが成形型３７および３８の内面に当接し、これにより中子２自体が成形型３７および３８に支持されることになる。そして、中子２の表面と成形型３７および３８の内面との間に形成されたキャビティ３ｃにプラスチック材料を注入する。
【００３４】
以上の工程で、中空部に中子２が充填されたプラスチック成形体１が得られるので、以下は上述した第１および第２実施形態と同様に、これを成形型３７および３８から脱型する。そして、何れか若しくはそれぞれの開口１ｄに水を噴射して、中子２を溶かす。これにより、同図（Ｃ）に示すような開口１ｄを有するプラスチック製卵形中空成形体１が得られる。
【００３５】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００３６】
図５は、本発明のプラスチック製成形体の製造方法で製造できる成形体の一例を示す断面図であり、同図（Ａ）に示すような滑らかな内面および湾曲した内面を有する分岐管１、同図（Ｂ）に示すような中空部に様々な凸部およびリブを有する管１、あるいは同図（Ｃ）に示すような口部（ここにネジ部を形成することもできる。）を有する卵形中空成形体１などが容易に製造できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のプラスチック製成形体の製造方法およびこれに用いられる中子によれば、プラスチック製成形体の中空部を任意形状に形成することができる。また、ネジや部分的な凹凸なども自由に成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチック製成形体の製造方法の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明のプラスチック製成形体の製造方法の他の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明のプラスチック製成形体の製造方法のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明のプラスチック製成形体の製造方法で製造できる成形体の一例を示す断面図である。
【図６】本発明のプラスチック製成形体の製造方法で製造できる分岐管を示す断面図である。
【図７】従来のプラスチック製成形体の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１…プラスチック製成形体
２…水溶性中子
３…成形型
【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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