JP2976264B2 - 三層構造成形品の射出成形方法およびその金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、第１層と、第３層と、
これらの層の間の中間層とからなる三層構造成形品を射
出成形により成形する、三層構造成形品の射出成形方法
およびその金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック製品は、多種多用にわたっ
ており、その物理的性質あるいは色彩が部分的に異なっ
た三層構造成形品も必要とされている。このような三層
構造の成形品Ｓは、一般には図４の（イ）、（ロ）に示
されているように、第１層Ａと、中間層Ｂと、第３層Ｃ
とをそれぞれ異なる別の金型により射出成形し、そして
これらの層Ａ、Ｂ，Ｃの接触面を接着剤で接合あるいは
溶着して三層構造の成形品Ｓが形成されている。

【０００３】これに対し、図５の（イ）、（ロ）、
（ハ）に各工程が示されているように、一対の金型４
０、４２を使用して第３層Ｃを２次射出成形により成形
する方法も知られている。すなわち第１工程で可動型４
０に、予め別の金型で成形した第１層Ａと中間層Ｂとを
案内棒あるいは位置決め棒４１を利用して順次インサー
トし、第２工程で中間型４２と型締めし、そして第３工
程で（ロ）に示されているように、インサートされてい
る中間層Ｂの上方空間にノズル４３から取付板４６のラ
ンナー４４を介して溶融樹脂を射出して第３層Ｃを成形
し、そして冷却固化を待ってエジェクト装置４５で三層
構造の成形品Ｓを取り出す方法も知られている。

【０００４】さらには、図６に示されているように、同
じように金型を使用して、中間層Ｂを射出成形する方法
も知られている。この方法によると、可動型５０のキャ
ビテイ５１に、予め成形した第３層Ｃをインサートし、
その上方に同様に予め成形しておいた第１層Ａをインサ
ートし、（ロ）に示されているように中間型５４と型締
めする。この時第１層Ａは、そのフランジＡ’がキャビ
テイ５１の段部５２に係止され、第３層Ｃの上面と第１
層Ａの下面との間に、中間層Ｂを成形するための空間が
確保される。したがって、射出ノズル５３から溶融樹脂
を射出すると、樹脂は中間型５４のランナー５５および
ゲート５６を通って第３層Ｃの上面と第１層Ａの下面と
の間の空間に射出され、中間層Ｂが成形される。冷却固
化を待って、図６の（ハ）に示されているように、型を
開いてエジェクト装置５７で三層構造の成形品Ｓを取り
出す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
方法によっても三層構造の成形品Ｓを形成することはで
きるが、色々な欠点がある。例えば、第１層Ａ、中間層
Ｂおよび第３層Ｃをそれぞれ異なる別の金型により成形
し、そしてこれらの各層Ａ、Ｂ、Ｃの接触面を接着剤で
接合あるいは溶着して三層構造の成形品を形成する方法
では、これらの各層Ａ、Ｂ、Ｃを成形するために３種類
の金型を必要とし、金型の経費が嵩む欠点がある。また
接着剤、溶着装置等も必要とし、処理工程も、また成形
サイクルも長くなる。したがって、人件費も高くなる欠
点がある。

【０００６】これに対して、金型を使用した従来の成形
法にも同様な欠点がある。すなわち図５によって説明し
た、第３層Ｃを射出成形する方法によると、第１層Ａと
中間層Ｂとを予め成形するための２個の金型を必要と
し、さらに第３層Ｃを射出成形するための金型も要る。
しかも第３層Ｃを成形しても、第１層Ａと中間層Ｂは融
着されないので、第３層Ｃを射出成形する前か、後に第
１層Ａと中間層Ｂを接着あるいは溶着する必要がある。
また、第１層Ａと中間層Ｂを金型４０にインサートする
のに手間がかかり、成形サイクルが長くなる。さらには
金型を閉じる工程で、インサートの位置すなわち第１層
Ａと中間層Ｂの位置がずれたり、金型から外れたりして
成形上トラブルが生じ易い欠点もある。また、最後に説
明した中間層Ｂを射出成形する方法によると、中間層Ｂ
を射出成形するときに、中間層Ｂと第１層Ａおよび第３
層Ｃは溶着されるので、接着の問題はなくなるが、第１
層Ａと第３層Ｃとをそれぞれ成形し、そして中間層Ｂを
成形するため、計３種類の金型が必要で、同様に金型の
経費が嵩む欠点がある。金型の数が多いと、成形サイク
ルが長くなり、コスト高にもなる点においても変わらな
い。さらには、インサート上のトラブルの問題もある。
以上のように、従来の方法には共通して、成形サイクル
が長くなり、生産性が落ちる欠点がある。したがって、
本発明は短いサイクルで安価に成形することのできる三
層構造成形品の射出成形方法およびその金型を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に射出成形方法の発明は、第１層Ａを成形する第１金型
１と、第３層Ｃを成形する第３金型５と、これらの金型
１、５の間にスライド可能に設けられ、中間層Ｂを成形
する第２のスライド金型１０とを使用して、一次射出成
形では、第２のスライド金型１０のキャビテイ１１を塞
いだ状態で溶融樹脂を第１金型１のキャビテイ２と第３
金型５のキャビテイ６とに射出して第１層Ａと第３層Ｃ
とを成形し、二次射出成形では、第２のスライド金型１
０をそのキャビテイ１１が、第１金型１のキャビテイ２
と第３金型５のキャビテイ６とに整合する位置へスライ
ドさせて、溶融樹脂を第２のスライド金型１０のキャビ
テイ１１に射出して中間層Ｂを成形するように構成され
る。また、請求項２記載の発明は、第１金型１と、第３
金型５と、これらの金型１、５の間にスライド可能に設
けられている第２のスライド金型１０とからなり、前記
第１金型１には第１層Ａを成形するための第１キャビテ
イ２が、第３金型５には第３層Ｃを成形するための第３
キャビテイ６が、そして第２のスライド金型１０には中
間層Ｂを成形するための中間キャビテイ１１と透孔１２
とがそれぞれ設けられており、前記第２のスライド金型
１０は、そのキャビテイ１１が、前記第１金型１のキャ
ビテイ２と第３金型５のキャビテイ６とに整合する位置
と、透孔１２が整合する位置とにスライド可能であるよ
うに構成される。

【０００８】

【作用】第２のスライド金型１０をスライドさせて、第
１金型１のキャビテイ２と第３金型５のキャビテイ６と
に第２のスライド金型１０の透孔１２を整合させる。そ
して型締めする。型締めすると、第１金型１のキャビテ
イ２と第３金型５のキャビテイ６は、第２のスライド金
型１０で遮断された形になっている。溶融樹脂を第１金
型１のキャビテイ２と第３金型５のキャビテイ６とに例
えばランナーを挿入して射出する。そうすると、第１金
型１のキャビテイ２で第１層Ａが、第３金型５のキャビ
テイ６で第３層Ｃが成形される。冷却固化を待って型を
緩め、必要に応じてランナーを取り出して、第２のスラ
イド金型１０をそのキャビテイ１１が、第１金型１のキ
ャビテイ２と第３金型５のキャビテイ６とに整合する位
置までスライドさせる。同様に型締めしてランナーを介
して溶融樹脂を射出する。第１金型１のキャビテイ２と
第３金型５のキャビテイ６には、既に第１層Ａと第３層
Ｃとが射出成形されているので、溶融樹脂は第２のスラ
イド金型１０のキャビテイ１１のみに射出されて中間層
Ｂが成形される。冷却固化を待って型を開き、三層構造
成形品Ｓを取り出す。以下同様な操作を繰り返して成形
する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
により成形される三層構造成形品Ｓは、図３に示されて
いるように、比較的大径の第１層Ａと、一番小径の第３
層Ｃと、これらの層Ａ、Ｃの間の中間層Ｂとから成形さ
れている。そしてこの三層構造成形品Ｓの中央部には透
孔が成形されている。射出成形するための金型の例は、
図１の（イ）に示されている。

【００１０】本実施例に係わる金型は、第１層Ａを成形
するための第１金型１と、第３層Ｃを成形するための第
３金型５と、第１金型１と第３金型５との間にスライド
可能設けられ、中間層Ｂを成形するための第２のスライ
ド金型１０と、中間金型２０、取付板３０、ロケートリ
ング３１等から構成されている。そしてこれらの金型
１、５、１０、２０は、図には示されていないが、従来
周知の手段により型開き方向あるいは型締め方向に適宜
駆動されるようになっている。第１金型１は、第１層Ａ
を成形するためのキャビテイ２を有する。このキャビテ
イ２は透孔状を呈し、その上方には第１層Ａのフランジ
部Ａ’を成形するための拡径された段部３が形成されて
いる。第３金型５には、第３層Ｂを成形するため凹状の
キャビテイ６が設けられ、このキャビテイ６の略中心部
に上向きの棒状突起３が形成されている。この棒状突起
３は、第３層Ｃの中心孔を成形すると共に、後述する中
間金型２０のランナーを位置決めするようにもなってい
る。なお、これらのキャビテイ２、６は全体としてテー
パ状になっている。

【００１１】第２のスライド金型１０は、中間層Ｂと同
じ厚みを有し、第１金型１と第３金型５との間に位置し
ている。そして図には示されていないが、例えばダイス
ライド油圧機構で水平方向にスライド的に左右方向に駆
動されるようになっている。第２のスライド金型１０に
は、中間層Ｂを成形するための透孔状のキャビテイ１１
が形成され、またこのキャビテイ１１と干渉しない位置
に透孔１２が設けられている。この透孔１２には、一次
射出成形時に後述するランナーが挿通される。中間金型
２０には、型締めしたとき第１金型１のキャビテイ２、
第３金型５のキャビテイ６および第２のスライド金型１
０のキャビテイ１１あるいは透孔１２に挿通されるラン
ナー２１が設けられている。このランナー２１には、同
様に型締めしたとき、第１金型１のキャビテイ２、第３
金型５のキャビテイ６および第２のスライド金型１０の
キャビテイ１１にそれぞれ開口するゲート２２、２３、
２４が形成されている。また取付板３０には、ランナー
２１に連通したスプルー３２が形成され、外側にはロケ
ートリング３１が取り付けられている。

【００１２】次に、上記金型を使用した三層構造成形品
Ｓの射出成形方法を説明する。図１の（イ）、（ロ）に
示されているように、第２のスライド金型１０の透孔１
２が、第１金型１のキャビテイ２と第３金型５のキャビ
テイ６とに整合する位置へ例えばダイスライド油圧機構
でスライドさせる。そして図には示されていない型締め
装置で型締めする。型締めすると、ランナー２１の先端
部は、第３金型５のキャビテイ６の略中心部に上向きに
設けられている棒状突起３に係合して位置決めされる。
このように位置決めされるので、バリ取り等の後処理の
少ない射出成形品を得ることができる。従来周知の方法
により射出ノズル３３から溶融樹脂Ｊを射出する（一次
射出成形）。そうすると、樹脂は取付板３０のスプルー
３２から中間金型２０のランナー２１を通ってゲート２
２から第１金型１のキャビテイ２に射出される。同時に
ゲート２４から第３金型５のキャビテイ６にも射出され
る。ゲート２３は第２のスライド金型１０の透孔１２の
周壁で塞がれているので、このゲート２３からは射出さ
れない。この一次射出成形で、第１層Ａと第３層Ｃとを
成形する。

【００１３】冷却固化を待って、図２の（イ）に示され
ているように、第１金型１、第３金型５および取付板３
０を適当に離し、ランナー樹脂Ｒを取り出す。また第２
のスライド金型１０のキャビテイ１１が、第１金型１の
キャビテイ２と第３金型５のキャビテイ６とに整合する
位置へスライドさせる。そして同様に型締め装置で型締
めする。このときも、ランナー２１の先端部は、第３金
型５のキャビテイ６の略中心部に上向きに設けられてい
る棒状突起３に係合して位置決めされる。図２の（ロ）
に示されているように、射出ノズル３３’から溶融樹脂
Ｊを射出する（二次射出成形）。そうすると、樹脂は取
付板３０のスプルー３２から中間金型２０のランナー２
１を通ってゲート２３から第２のスライド金型１０のキ
ャビテイ１１に射出される。ゲート２２、２４は、既に
成形されている第１層Ａと第３層Ｃとでそれぞれ塞がれ
ているので、これらのゲート２２、２４からは溶融樹脂
は射出されない。この二次射出成形で、中間層Ｂを成形
する。

【００１４】冷却固化を待って、図３に示されているよ
うに、第１金型１、第３金型５および中間金型２０を開
き、エジェクタ装置３５で三層構造成形品Ｓを取り出
す。以下同様な操作を繰り返し射出成形する。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、第１層
を成形する第１金型と、第３層を成形する第３金型と、
これらの金型の間にスライド可能に設けられ、中間層を
成形する第２のスライド金型とを使用して、一次射出成
形では、第２のスライド金型のキャビテイを塞いだ状態
で溶融樹脂を第１金型のキャビテイと第３金型のキャビ
テイとに射出して第１層と第３層とを成形し、二次射出
成形では、第２のスライド金型をそのキャビテイが、第
１金型のキャビテイと第３金型のキャビテイとに整合す
る位置へスライドさせて、溶融樹脂を第２のスライド金
型のキャビテイに射出して中間層を成形するので、第１
金型と第３金型と第２のスライド金型の１組の金型で、
三層構造成形品を成形することができる。このように金
型の数が少ないので、金型のコストが低く、また射出サ
イクルは短く生産性が向上する。さらには、本発明によ
ると、二次射出成形において中間層が射出成形されるの
で、第１層と第３層は中間層に融着され、従来のように
コスト高になる接着工程が不要となる。請求項２の発明
は、第１金型と、第３金型と、これらの金型の間にスラ
イド可能に設けられている第２のスライド金型とから構
成され、第１金型には第１層を成形するための第１キャ
ビテイが、第３金型には第３層を成形するための第３キ
ャビテイが、そして第２のスライド金型には中間層を成
形するための中間キャビテイと透孔とがそれぞれ設けら
れ、そして第２のスライド金型は、そのキャビテイが、
第１金型のキャビテイと第３金型のキャビテイとに整合
する位置と、透孔が整合する位置とにスライド可能であ
るので、一次射出成形では透孔が整合する位置にスライ
ドさせ、二次射出成形ではそのキャビテイが整合する位
置にスライドさせるだけで、一、二次射出成形による三
層構造成形品を、短いサイクルで安価に成形することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例を示す図で、その
（イ）は一次射出成形をするために金型を型締めした状
態で示す模式的な断面図であり、（ロ）は一次射出成形
状態を示す模式的な断面図である。

【図２】本実施例の金型により一次射出成形を終わった
状態を示す図であり、その（イ）は金型を開いて第２の
スライド金型をスライドさせた状態を模式的に示す断面
図であり、（ロ）は二次射出成形状態を示す模式的な断
面図である。

【図３】本実施例の金型を開いて三層構造成形品を取り
出している状態を示す模式的な断面図である。

【図４】従来の接着による、三層構造成形品の成形法を
示す図で、その（イ）は各層を分解して、そして（ロ）
は接合して示す斜視図である。

【図５】従来の金型による、三層構造成形品の成形法を
示す図で、その（イ）は一次射出成形品を金型にインサ
ートした状態を、（ロ）は二次射出成形状態を、そして
（ハ）は型開きして三層構造成形品を取り出している状
態をそれぞれ示す、模式的な断面図である。

【図６】従来の金型による他の、三層構造成形品の成形
法を示す図で、その（イ）は一次射出成形品を金型にイ
ンサートしている状態を、（ロ）は二次射出成形状態
を、そして（ハ）は型開きして三層構造成形品を取り出
している状態をそれぞれ示す、模式的な断面図である。

【符号の説明】

１ 第１金型 ２ 第１層を成形するキャビテイ ５ 第２金型 ６ 第３層を成形するキャビテイ １０ 第２のスライド金型 １１ 中間層を成形するキャビテイ １２ 透孔 Ａ 第１層 Ｂ 中間層 Ｃ 第３層 Ｓ 三層構造成形品

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１層Ａを成形する第１金型１と、第３
   層Ｃを成形する第３金型５と、これらの金型１、５の間
   にスライド可能に設けられ、中間層Ｂを成形する第２の
   スライド金型１０とを使用して、 一次射出成形では、第２のスライド金型１０のキャビテ
   イ１１を塞いだ状態で溶融樹脂を第１金型１のキャビテ
   イ２と第３金型５のキャビテイ６とに射出して第１層Ａ
   と第３層Ｃとを成形し、 二次射出成形では、第２のスライド金型１０をそのキャ
   ビテイ１１が、第１金型１のキャビテイ２と第３金型５
   のキャビテイ６とに整合する位置へスライドさせて、溶
   融樹脂を第２のスライド金型１０のキャビテイ１１に射
   出して中間層Ｂを成形することを特徴とする三層構造成
   形品Ｓの射出成形方法。
2. 【請求項２】第１金型１と、第３金型５と、これらの金
   型１、５の間にスライド可能に設けられている第２のス
   ライド金型１０とからなり、前記第１金型１には第１層
   Ａを成形するための第１キャビテイ２が、第３金型５に
   は第３層Ｃを成形するための第３キャビテイ６が、そし
   て第２のスライド金型１０には中間層Ｂを成形するため
   の中間キャビテイ１１と透孔１２とがそれぞれ設けられ
   ており、 前記第２のスライド金型１０は、そのキャビテイ１１
   が、前記第１金型１のキャビテイ２と第３金型５のキャ
   ビテイ６とに整合する位置と、透孔１２が整合する位置
   とにスライド可能であることを特徴とする三層構造成形
   品Ｓの射出成形用金型。