JPH07112450A

JPH07112450A - 熱可塑性樹脂の射出成形方法

Info

Publication number: JPH07112450A
Application number: JP28208693A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Fujishiro; 武志藤代; Toshiaki Izumida; 敏明泉田; Kazuyuki Akahori; 和之赤堀; Yoshiaki Yamamoto; 義明山本
Original assignee: NIPPON YUPIKA KK; Dai Nippon Toryo KK; Japan U-Pica Co Ltd; Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: NIPPON YUPIKA KK; Dai Nippon Toryo KK; Japan U-Pica Co Ltd; Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1995-05-02
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: JP3798436B2

Abstract

(57)【要約】【目的】熱可塑性樹脂の射出成形工程内で、各種の機能
を有する皮膜を樹脂の表面上に容易に形成することがで
きる熱可塑性樹脂の射出成形方法を提供する。【構成】熱可塑性樹脂の射出成形方法は、金型２２，２
４に設けられたキャビティ５０内に熱可塑性樹脂から成
る溶融樹脂を射出した後、キャビティ内の樹脂４０Ａと
キャビティ５０表面との間に形成された空間５０内に皮
膜原料８２を注入し、キャビティ内の樹脂表面に皮膜を
形成することを特徴とする。キャビティ内の樹脂とキャ
ビティ表面との間の空間の形成は、キャビティ内に射出
された溶融樹脂の冷却・固化、通常必要とされる圧力よ
りも低い圧力でのキャビティ内の樹脂への加圧、可動金
型部分あるいはその一部の固定金型部分からの離間によ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂から成る
射出成形品の表面に各種の機能を有する皮膜を容易に形
成し得る、熱可塑性樹脂の射出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂から成る射出成形品の表面
特性の改質を目的として、射出成形品の表面に各種皮膜
を形成する場合がある。このような皮膜として、例え
ば、塗料皮膜、ハードコート皮膜、紫外線防止皮膜、防
曇皮膜等を挙げることができる。通常、射出成形方法に
て射出成形品を製造した後、別工程にて射出成形品の表
面に各種の機能を有する皮膜を形成する。皮膜の形成方
法としては、例えば、皮膜原料のスプレー、射出成形品
の液状皮膜原料への浸漬等を挙げることができる。この
ような工程を経るために、表面に皮膜が形成された最終
製品が得られるまでの工程が多岐に亙る。そのため、こ
のような射出成形品においては、最終製品に至るまでの
製造工程の削減、製造設備の縮小、加工・処理時間の短
縮、製造コストの低減等が大きな課題である。

【０００３】ＳＭＣ（シートモールディングコンパウン
ド）、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）等
の熱硬化性樹脂の圧縮成形や射出成形においては、成形
工程中に製品の表面に皮膜を形成する方法が幾つか提案
されている。例えば特公昭５５−９２９１号公報には、
上部金型と下部金型との間にＳＭＣ材料を供給し両方の
金型を閉じ圧縮成形した後、両方の金型の密閉状態を維
持したまま離間し、上部金型と部品との間に生じる空間
中に被覆剤を射出する方法が提案されている。また特公
平４−３３２５２号公報には、上部金型と下部金型との
間にＳＭＣ材料を供給し両方の金型を閉じ圧縮成形した
後、金型と成形品との間に生じている圧縮圧力を大きく
越える圧力で、金型と成形品との間に被覆剤を射出する
方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの方法は、ＳＭ
Ｃの圧縮成形で問題となる孔、ひけ等の成形品表面の欠
陥を隠蔽するのには極めて有用な方法である。しかしな
がら、熱可塑性樹脂の射出成形においては、一般に、一
定の型締め力を加えた状態で金型を離間させることなく
一連の成形が行われること、型締め力を成形品で受ける
のでなく成形用の金型で受けることなどが熱硬化性樹脂
等の圧縮成形と大きく異なるため、これらの公報に開示
された技術を熱可塑性樹脂の射出成形方法へ適用するこ
とは困難であった。

【０００５】即ち、これらの公報に開示されているＳＭ
Ｃなどの熱硬化性樹脂の圧縮成形においては、成形加工
過程全般に亙り、成形材料が移動金型部分によって常に
圧縮力を付与されている。そのため、成形材料表面に皮
膜原料を注入するためには、金型を一旦開いて移動金型
部分による圧縮力を開放し、金型と成形材料との間に空
間を設けたり（特公昭５５−９２９１号公報）、あるい
は又、移動金型部分の圧縮力を大きく越える圧力で皮膜
原料を注入する（特公平４−３３２５２号公報）必要が
ある。

【０００６】熱可塑性樹脂の射出成形方法においては、
型締めを行っている間においてもキャビティ内の樹脂が
収縮し、キャビティ内の樹脂表面とキャビティ内面との
間に少なからぬ空間が形成されるため、必ずしも金型を
開いて型締め力を開放する必要がない。また、型締め力
を大きく越える圧力で皮膜原料を注入した場合、金型係
合部分から皮膜原料の漏れが生じ大変危険である等の問
題が多々ある。

【０００７】従って、本発明の目的は、熱可塑性樹脂の
射出成形工程内で、各種の機能を有する皮膜を樹脂の表
面上に容易に形成することができる熱可塑性樹脂の射出
成形方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法は、金型に設
けられたキャビティ内に熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂
を射出した後、キャビティ内の樹脂とキャビティ表面と
の間に形成された空間内に皮膜原料を注入し、キャビテ
ィ内の樹脂表面に皮膜を形成することを特徴とする。

【０００９】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける第１の態様においては、金型を閉じ且つ金型の型締
め力を保持した状態で、キャビティ内に射出された溶融
樹脂を冷却・固化させることによって、キャビティ内の
樹脂とキャビティ表面との間に空間を形成する。この場
合、冷却・固化後の樹脂の厚さ方向の収縮率が０．５乃
至２０％、より好ましくは１０乃至２０％となるように
溶融樹脂を冷却・固化させることが望ましい。樹脂の厚
さ方向の収縮率とは、射出成形品の主要部を構成する均
一な肉厚の面領域における厚さ方向の収縮率を指し、以
下の式から求めることができる。収縮率＝（ｔ₀−ｔ）／ｔ₀ × １００（％）ここで、ｔ₀は、射出成形品の主要部を構成する均一な
肉厚の面領域に相当するキャビティの厚さであり、ｔ
は、形成された皮膜の厚さを減じた射出成形品の主要部
を構成する均一な肉厚の面領域の厚さである。

【００１０】この熱可塑性樹脂の射出成形方法における
第１の態様においては、キャビティへの溶融樹脂の射出
後、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、
通常必要とされる圧力よりも低い圧力でキャビティ内の
樹脂を加圧する工程を含めることができる。この場合、
通常必要とされる圧力よりも低い圧力は、通常必要とさ
れる圧力の３０乃至９０％、より好ましくは４０乃至６
０％であることが望ましい。ここで、通常必要とされる
圧力とは、射出成形品の表面に皮膜を形成しない通常の
熱可塑性樹脂の射出成形方法において、射出成形品にひ
けやボイドが発生することを防止し、且つ離型作業に支
障をきたさない程度に、キャビティ内に射出された樹脂
に加えられる圧力を指す。

【００１１】あるいは又、キャビティへの溶融樹脂の射
出後、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態
で、通常必要とされる圧力で、しかも通常必要とされる
時間よりも短い時間、キャビティ内の樹脂を加圧する工
程を含めることができる。この場合、通常必要とされる
時間よりも短い時間は、通常必要とされる時間の２０乃
至８０％、より好ましくは３０乃至５０％であることが
望ましい。ここで、通常必要とされる時間とは、それ以
上の時間キャビティ内の樹脂を加圧しても射出成形品の
重量が殆ど増加しない時間、あるいは、ひけやボイドの
発生を抑制しつつ離型性に悪影響を及ぼさない時間を指
す。

【００１２】更に、本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方
法における第２の態様においては、金型は固定金型部分
と可動金型部分から成り、金型を閉じ且つ金型の型締め
力を保持した状態で、可動金型部分の一部をキャビティ
内の樹脂表面から離間させることによって、キャビティ
内の樹脂とキャビティ表面との間に空間を形成する。こ
の場合、金型の型締め力は、一定であっても、逐次変化
させてもよい。例えば、溶融樹脂の冷却・固化の間に金
型の型締め力を段階的に減少させてもよい。

【００１３】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける第３の態様においては、金型は固定金型部分と可動
金型部分から成り、金型を閉じ且つ金型の型締め力を開
放した状態で、可動金型部分を固定金型部分から離間さ
せることによって、キャビティ内の樹脂とキャビティ表
面との間に空間を形成する。

【００１４】本発明の射出成形方法に適用可能な熱可塑
性樹脂としては、ＰＳ、ＨＩＰＳ、ＡＢＳ、ＰＰ、ＰＭ
ＭＡ等の汎用樹脂、ＰＣ、変性ＰＰＥ、ＰＡ、ＰＥＴ、
ＰＢＴ、ＰＰＳ、液晶ポリエステル樹脂等のエンジニア
リングプラスチックス、又は、これらの組み合わせによ
るポリマーアロイ、更には、ポリマーアロイを含むこれ
らの材料を繊維系フィラー、鱗片状フィラー等で補強し
た複合材料を挙げることができる。尚、使用する熱可塑
性樹脂は、特に限定されないが、使用する皮膜原料との
相性によって制限を受ける場合がある。

【００１５】本発明の射出成形方法に適用可能な皮膜原
料としては、アルキド樹脂系、エポキシ樹脂エステル
系、脂肪酸変性ウレタン樹脂系等の酸化重合型塗料、エ
ポキシ樹脂系、ポリウレタン系、不飽和ポリエステル系
等の多液反応型塗料、アルキド樹脂系、エポキシ樹脂
系、ポリウレタン系、ビニル樹脂系等の加熱硬化型塗
料、あるいはこれらの塗料に金属粉、特殊顔料、紫外線
吸収剤等の特殊添加剤等を混合させた各種機能性塗料、
フッ素樹脂系ラッカー、シリコン樹脂系ラッカー、シラ
ン系ハードコート剤等のハードコート剤等を例示するこ
とができる。

【００１６】

【作用】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法において
は、キャビティ内に熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂を射
出した後、キャビティ内の樹脂とキャビティ表面との間
に形成された空間内に皮膜原料を注入し、キャビティ内
の樹脂表面に皮膜を形成する。キャビティ内の樹脂とキ
ャビティ表面との間の空間の形成は、キャビティ内に射
出された溶融樹脂の冷却・固化、可動金型部分の固定金
型部分からの離間、あるいは、可動金型部分の一部のキ
ャビティ内樹脂表面からの離間による。従って、熱可塑
性樹脂の射出成形工程内で、即ち、溶融樹脂の射出から
射出成形品の金型からの離型までの工程内で、各種の機
能を有する皮膜を樹脂の表面上に容易に形成することが
できる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例に基づき、本発明の熱可塑性樹
脂の射出成形方法を図面を参照して説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００１８】（実施例１）実施例１は、本発明の熱可塑
性樹脂の射出成形方法における第１の態様に関する。即
ち、図２〜図４に示すように、金型に設けられたキャビ
ティ５０内に熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂４０を射出
した後、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５
０表面との間に形成された空間５２内に皮膜原料８０を
注入し、キャビティ５０内の樹脂４０Ａ表面に皮膜８２
を形成する。実施例１においては、金型を閉じ且つ金型
の型締め力を保持した状態で、キャビティ５０内に射出
された溶融樹脂を冷却・固化させることによって、キャ
ビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０表面との間
に空間５２を形成する。即ちキャビティ５０内の樹脂４
０Ａが冷却・固化する際の樹脂の体積収縮によって、キ
ャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０表面との
間に空間５２が形成される。その後、皮膜原料８０を空
間５２に注入する。

【００１９】実施例１の熱可塑性樹脂の射出成形方法の
実施に適した射出成形装置全体の概要を、図１に示す。
射出成形装置は、熱可塑性樹脂供給用スクリュー１０を
内部に有する射出シリンダー１２、固定プラテン２０、
移動プラテン２４、タイバー３２、金型締用油圧シリン
ダー３０から構成されている。移動プラテン２４は、金
型締用油圧シリンダー３０によってタイバー３２上を平
行移動できる。成形用の金型は固定金型部分２２と移動
金型部分２６から構成されている。固定金型部分２２は
固定プラテン２０に取り付けられており、移動金型部分
２６は移動プラテン２４に取り付けられている。固定金
型部分２２には皮膜原料注入部２８が設けられている。
図１の右手方向への移動プラテン２４の移動によって移
動金型部分２６が固定金型部分２２と係合し、金型が型
締めされ、キャビティが形成される。型締め力は金型締
用油圧シリンダー３０によって制御される。また、図１
の左手方向への移動プラテン２４の移動によって移動金
型部分２６が固定金型部分２２との係合を解かれ、金型
は型開きされる。

【００２０】皮膜原料注入装置は、皮膜原料供給部６
０、油圧シリンダー６２、油圧シリンダー６２に取り付
けられたシャットオフピン６４から構成されている。シ
ャットオフピン６４の位置によって、皮膜原料注入部２
８を開閉する。図１においては、シャットオフピン６４
によって皮膜原料注入部２８は閉じられている。ポンプ
７０によって皮膜原料タンク７２から皮膜原料８０が計
量シリンダー６６に供給される。計量シリンダー６６に
供給された皮膜原料８０は、計量注入ピストン６８によ
って皮膜原料供給部６０に送られ、更に、皮膜原料注入
部２８を通って、キャビティ内に形成された空間に注入
される。

【００２１】このような皮膜原料注入システムにおいて
は、計量シリンダー６６、計量注入ピストン６８、皮膜
原料供給部６０等から構成されている皮膜原料の計量・
注入機構と、油圧シリンダー６２及びシャットオフピン
６４から成るシャットオフピン開閉機構とは別の機構で
ある。しかしながら、皮膜原料注入システムはこのよう
な機構に限定されるものではない。例えば、皮膜原料供
給部に計量・注入機構を付与し、耐圧配管等の設置を省
略できる構造とすることもできる。尚、以下の実施例に
て説明する射出成形装置においても同様のシステムとす
ることができる。

【００２２】以下、図２〜図４を参照して、実施例１の
熱可塑性樹脂の射出成形方法を説明する。

【００２３】尚、以下の実施例においては、ファナック
株式会社製ＡＳ１００Ｂ射出成形装置を用いて、金型の
型締め力を１００トンｆとして金型の型締めを行い、溶
融樹脂の射出成形を行った。キャビティ形状は、縦約１
００ｍｍ×横約３０ｍｍ×深さ約１０ｍｍ、肉厚２ｍｍ
の箱型である。尚、キャビティ形状はこのような形状に
限定されず、所望に応じて任意の形状とすることができ
る。ゲート部１４の構造は、ダイレクトゲート構造とし
た。

【００２４】実施例１において使用した原料は、以下の
とおりである。成形用の熱可塑性樹脂：ポリカーボネート樹脂（三菱瓦
斯化学株式会社製：ユーピロンＨ３０００）形成すべき皮膜：ハードコート皮膜皮膜原料ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレン
ジイソシアネートウレタンプレポリマー：３０５重量部ヒドロキシプロピルメタクリレート：３０重量部トリプロピレングリコールジアクリレート：１６５重量
部ステアリン酸亜鉛：３重量部８％オクチル酸コバルト：７重量部ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート：１０
重量部

【００２５】また、射出成形条件を、以下のとおりとし
た。金型温度：８０゜Ｃ溶融樹脂の温度：２９０゜Ｃ射出圧力：８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ尚、金型温度はキャビティ表面における温度であり、溶
融樹脂の温度は射出シリンダー１２内における溶融樹脂
の温度であり、射出圧力の値は射出シリンダー１２に加
える圧力の値とした。以下の実施例においても同様であ
る。

【００２６】先ず、図２に模式的に示すように、熱可塑
性樹脂から成る溶融樹脂４０を、射出シリンダー１２か
らゲート部１４を経由してキャビティ５０に射出し、キ
ャビティ５０内を溶融樹脂で充填する。尚、キャビティ
５０は、固定金型部分２２と移動金型部分２６によって
形成されている。この場合、皮膜原料注入装置の油圧シ
リンダー６２を前進させておき、シャットオフピン６４
の先端で皮膜原料注入部２８を閉じておく。これによっ
て、皮膜原料供給部６０とキャビティ５０とは連通せ
ず、皮膜原料８０がキャビティ５０内に流入することは
ない。

【００２７】溶融樹脂の射出完了直後から、熱可塑性樹
脂供給用スクリュー１０を用いて、キャビティ５０内の
樹脂４０Ａに圧力を加えた。尚、キャビティ５０内の樹
脂４０Ａに圧力を加えるこの操作を、以下、保圧操作と
呼び、この圧力を保圧圧力と呼ぶ。保圧操作の条件を、
以下のとおりとした。保圧圧力：８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ保圧時間：１０秒保圧圧力の値は射出シリンダー１２に加えられた圧力の
値とした。尚、射出成形品にひけやボイドが発生するこ
とを防止し、しかもキャビティ５０によって形成される
形状の射出成形品への転写性を良くするために、保圧操
作を実行する。また、この保圧操作の条件は、通常の条
件である。

【００２８】保圧操作を終了した後、金型を閉じ且つ金
型の型締め力を保持した状態で、キャビティ５０内の樹
脂４０Ａを３０秒間、冷却・固化させた。実施例１で使
用した成形用の熱可塑性樹脂の冷却・固化による体積収
縮率は大きい。それ故、この樹脂の冷却・固化によっ
て、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０表
面との間に十分なる大きな空間５２が形成された。この
状態を、図３の（Ａ）に模式的に示す。樹脂４０Ａは、
通常、移動金型部分側に収縮するため、固定金型部分２
２側のキャビティ部分と樹脂４０Ａとの間に空間５２が
形成される。

【００２９】その後、図３の（Ｂ）に模式的に示すよう
に、皮膜原料注入装置の油圧シリンダー６２を後退させ
ることによって、シャットオフピン６４の先端を後退さ
せて、皮膜原料注入部２８を開く。これによって、皮膜
原料供給部６０とキャビティ５０とは連通する。そし
て、ポンプ７０を介して計量シリンダー６６に送られた
皮膜原料８０を計量注入ピストン６８を用いて皮膜原料
供給部６０に供給し、更に、キャビティ５０内の樹脂４
０Ａとキャビティ５０表面との間に形成された空間５２
内に皮膜原料８０を注入する。皮膜原料の最大注入圧力
を以下のとおりとした。尚、皮膜原料の注入圧力の値
は、計量注入ピストン６８における圧力の値である。最大注入圧力：８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇこれによって、キャビティ５０内の樹脂４０Ａの表側の
表面全面は皮膜原料８０で被覆された。

【００３０】皮膜原料（ハードコート皮膜原料）８０が
キャビティ５０内の樹脂の表側の表面全面を被覆した時
点で、図４に模式的に示すように、シャットオフピン６
４を油圧シリンダー６２によって前進させて、シャット
オフピン６４の先端で皮膜原料注入部２８を閉じる。こ
れによって、皮膜原料供給部６０とキャビティ５０とは
連通しなくなる。

【００３１】次いで、完全にあるいは離型作業に支障が
ない程度に皮膜原料８０を固化させて、キャビティ５０
内の樹脂４０Ａの表面に皮膜８２を形成する。固化の時
間を６０秒間とした。次いで、金型締用油圧シリンダー
３０を後退させて、これまで加えていた型締め力を解除
して、型開き操作を行う。最後に、金型から射出成形品
を離型する。

【００３２】こうして、ハードコート剤から成る皮膜８
２が射出成形品の表側の表面全面に亙って形成された射
出成形品を得た。皮膜８２の厚さは、箱型の射出成形品
の底部で平均５０μｍであった。また、樹脂の厚さ方向
の収縮率は約１０％であった。

【００３３】（実施例２）実施例２においても、実施例
１と基本的に同様の工程で射出成形品を作製した。実施
例２が実施例１と相違する点は、使用した熱可塑性樹脂
及び皮膜原料、射出条件、樹脂の冷却条件、皮膜原料の
注入条件等の各種条件である。即ち、実施例２において
は、キャビティ５０への溶融樹脂の射出後、金型を閉じ
且つ金型の型締め力を保持した状態で、通常必要とされ
る圧力で、しかも通常必要とされる時間（通常必要とさ
れる保圧時間）よりも短い時間（短い保圧時間）、キャ
ビティ５０内の樹脂４０Ａを加圧する工程（保圧操作）
を含む。これによって、通常必要とされる圧力で、しか
も通常必要とされる時間、キャビティ内の樹脂を加圧す
る通常の保圧操作の場合と比較して、一層大きく均一な
空間をキャビティ内の樹脂とキャビティ表面との間に形
成することができる。実施例２においては、保圧時間
を、通常必要とされる保圧時間の約３３％とした。

【００３４】実施例２において使用した原料は、以下の
とおりである。成形用の熱可塑性樹脂：ポリアミドＭＸＤ６樹脂（三菱
瓦斯化学株式会社製：レニー１０２２）形成すべき皮膜：塗料皮膜皮膜原料ウレタンアクリレートオリゴマー：１２重量部エポキシアクリレートオリゴマー：２０重量部スチレン：２０重量部ステアリン酸亜鉛：０．５重量部８％オクチル酸コバルト：０．５重量部酸化チタン：１０重量部タルク：１５重量部炭酸カルシウム：２０重量部ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート：２重量部

【００３５】また、射出成形条件、保圧操作条件、保圧
操作後の冷却条件、皮膜形成条件、皮膜固化条件を、以
下のとおりとした。射出成形条件金型温度：１２０゜Ｃ溶融樹脂の温度：２７０゜Ｃ射出圧力：７００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ保圧操作条件保圧圧力：８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ保圧時間：３秒（注）通常必要とされる保圧時間は９秒程度である。保圧操作後の冷却条件冷却時間：５０秒皮膜形成条件皮膜原料の最大注入圧力：５００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ皮膜固化条件固化時間：１２０秒

【００３６】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の表側の表面全面に亙って形成された射出成形
品を得た。皮膜８２の厚さは、箱型の射出成形品の底部
で平均１２０μｍであった。また、樹脂の厚さ方向の収
縮率は約１３％であった。

【００３７】（実施例３）実施例３は、実施例２の変形
である。実施例３が実施例２と相違する点は、保圧操作
を終了した直後に、キャビティ５０内の樹脂４０Ａの冷
却期間を設けることなく、直ちに、キャビティ５０内の
樹脂４０Ａとキャビティ５０表面との間に形成された空
間５２内に皮膜原料８０を注入する点、及び、皮膜原料
の最大注入圧力を７００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇとした点に
ある。その他の条件、操作は、実施例２と同様である。

【００３８】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の表側の表面全面に亙って形成された射出成形
品を得られた。皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部
で平均６０μｍであった。実施例２と異なり、キャビテ
ィ５０内の樹脂４０Ａの冷却期間を設けなかったので、
樹脂４０Ａの体積収縮が少なく、その結果、皮膜の厚さ
は、実施例２と比較して約１／２であった。尚、樹脂の
収縮は約９％であった。

【００３９】（実施例４）実施例４も実施例２の変形で
ある。実施例４においては、キャビティへの溶融樹脂の
射出後、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態
で、通常必要とされる圧力（通常必要とされる保圧圧
力）よりも低い圧力（低い保圧圧力）でキャビティ５０
内の樹脂４０Ａを加圧する工程（保圧操作）を含む。こ
れによって、通常必要とされる圧力でキャビティ内の樹
脂を加圧する通常の保圧操作の場合と比較して、一層大
きく均一な空間５２をキャビティ５０内の樹脂４０Ａと
キャビティ５０表面との間に形成することができる。実
施例４においては、保圧圧力を、通常必要とされる保圧
圧力の約５０％とした。

【００４０】実施例４において使用した原料である成形
用の熱可塑性樹脂及び皮膜原料は、実施例２と同様とし
た。また、射出成形条件及び皮膜固化条件も、実施例２
と同様とした。保圧操作の保圧操作の条件を、以下のと
おりとした。保圧圧力：４００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ保圧時間：９秒保圧操作において通常必要とされる保圧圧力は、８００
ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ以上である。また、この９秒間とい
う保圧時間は、これ以上長時間保圧操作を行っても、射
出成形品の重量は殆ど増加しない時間であり、この保圧
時間は通常の保圧時間に相当する。

【００４１】保圧操作中に、キャビティ５０内の樹脂４
０Ａは冷却・固化される。その結果、キャビティ５０内
の樹脂４０Ａとキャビティ５０表面との間に空間５２が
形成された。キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビテ
ィ５０表面との間に形成された空間５２内に皮膜原料８
０を注入する際の皮膜原料の最大注入圧力を以下のとお
りとした。最大注入圧力：７５０ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ

【００４２】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の表側の表面全面に亙って形成された射出成形
品を得た。皮膜８２の厚さは、箱型の射出成形品の底部
で平均７５μｍであった。また、樹脂の厚さ方向の収縮
率は約９％であった。

【００４３】（実施例５）実施例５は、本発明の熱可塑
性樹脂の射出成形方法における第２の態様に関する。即
ち、金型は固定金型部分２２と可動金型部分２６から成
り、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、
可動金型部分の一部３４をキャビティ５０内の樹脂４０
Ａの表面から離間させることによって、キャビティ５０
内の樹脂４０Ａとキャビティ５０表面との間に空間５２
を形成する。実施例５においては、図５に示す構造を有
する射出成形装置（ファナック製ＡＳ１００Ｂ）を使用
した。

【００４４】実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方法の
実施に適した射出成形装置の構造は、実質的には、図１
に示した射出成形装置と同様である。但し、図５に模式
的に示すように、可動コア移動用シリンダー３６と直結
した可動コア３４が移動金型部分２６に含まれている
点、皮膜原料供給部６０、油圧シリンダー６２、シャッ
トオフピン６４から構成された皮膜原料注入装置が、可
動コア３４内に配置されている点、及び皮膜原料注入部
２８が移動金型部分２６に設けられている点が相違す
る。尚、図５〜図８においては、固定プラテン２０、移
動プラテン２４、金型締用油圧シリンダー３０、タイバ
ー３２の図示は省略した。

【００４５】実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方法
を、以下、図５乃至図８を参照して説明する。

【００４６】実施例５において使用した原料は、以下の
とおりである。成形用の熱可塑性樹脂：変性ＰＰＥ樹脂（三菱瓦斯化学
株式会社製ユピエースＡＮ３０）形成すべき皮膜：塗料皮膜皮膜原料：銅系導電性塗料（三菱油化株式会社
製：ＭＣＰ−１０００）を遅乾性シンナー（三菱油化株
式会社製：ＭＣＰシンナーＢＭ）で希釈したもの

【００４７】また、射出成形条件を、以下のとおりとし
た。金型温度：８０゜Ｃ溶融樹脂の温度：２８０゜Ｃ射出圧力：８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ

【００４８】先ず、図５に示すように、熱可塑性樹脂か
ら成る溶融樹脂４０を、射出シリンダー１２からゲート
部１４を経由してキャビティ５０内に射出する。キャビ
ティ５０は、固定金型部分２２と移動金型部分２６によ
って形成されている。この場合、皮膜原料注入装置の油
圧シリンダー６２を前進させておき、シャットオフピン
６４の先端で皮膜原料注入部２８を閉じておく。これに
よって、皮膜原料供給部６０とキャビティ５０とは連通
しない。従って、皮膜原料８０がキャビティ５０内に流
入することはない。

【００４９】溶融樹脂の射出が完了した直後から、熱可
塑性樹脂供給用スクリュー１０を用いて、保圧操作を実
行した。保圧操作の条件を、以下のとおりとした。尚、
この保圧操作の条件は、通常の保圧操作の条件である。保圧圧力：８００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ保圧時間：１０秒

【００５０】保圧操作を終了した後、金型を閉じ且つ金
型の型締め力を保持した状態で、キャビティ５０内の樹
脂４０Ａを２０秒間、冷却・固化させる。このとき、キ
ャビティ５０内の樹脂４０Ａには体積収縮が発生する
が、保圧操作の条件を通常の条件としたので、樹脂４０
Ａの体積収縮は僅かである。従って、キャビティ５０内
の樹脂４０Ａの体積収縮によっては、固定金型部分２２
側のキャビティ部分と樹脂４０Ａとの間に空間は殆ど形
成されない。

【００５１】その後、図６に示すように、金型締用油圧
シリンダー（図示せず）によって移動金型部分２６を固
定金型部分２２に押し付けた状態で、即ち、金型を閉じ
且つ金型の型締め力を保持した状態で（より具体的に
は、金型締用油圧シリンダー３０を移動させずに）、可
動コア移動用シリンダー３６を後退させる。後退量を約
０．５ｍｍとした。これによって、可動コア３４が後退
し、可動金型部分の一部（可動コア３４に相当する）が
キャビティ５０内の樹脂４０Ａの表面から離間する。そ
の結果、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５
０表面との間に空間５２が形成される。図６に示したよ
うに、可動金型部分のその他の部分は、固定金型部分２
２と係合状態にある。従って、キャビティ５０内の樹脂
４０Ａは、可動コア３４が固定金型部分２２から離間し
ても、動くことはない。それ故、可動コア３４側のキャ
ビティ部分と樹脂４０Ａとの間に空間５２が形成され
る。

【００５２】次に、図７に示すように、皮膜原料注入装
置の油圧シリンダー６２を後退させることによって、シ
ャットオフピン６４の先端を後退させて、皮膜原料注入
部２８を開く。これによって、皮膜原料供給部６０とキ
ャビティ５０とは連通する。そして、ポンプ７０を介し
て計量シリンダー６６に送られた皮膜原料８０を計量注
入ピストン６８を用いて皮膜原料供給部６０に供給し、
更に、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０
表面との間に形成された空間５２内に皮膜原料８０を注
入する。これによって、キャビティ５０内の樹脂４０Ａ
の表面は皮膜原料８０で被覆される。皮膜原料の最大注
入圧力を以下のとおりとした。最大注入圧力：７５０ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ

【００５３】次いで、図８に示すように、シャットオフ
ピン６４を油圧シリンダー１０によって前進させて、シ
ャットオフピン６４の先端で皮膜原料注入部２８を閉じ
る。これによって、皮膜原料供給部６０とキャビティ５
０とは連通しなくなる。

【００５４】その後、完全にあるいは離型作業に支障が
ない程度に皮膜原料８０を固化して、キャビティ５０内
の樹脂４０Ａの表面に皮膜８２を形成する。固化の時間
を１２０秒とした。次に、移動金型部分２６を後退させ
て、表面に皮膜８２が形成された射出成形品を金型から
離型する。

【００５５】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の裏側の表面全面に亙って形成された射出成形
品を得た。皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部で平
均２００μｍであった。

【００５６】（実施例６）実施例６は、実施例５と、実
施例１〜実施例４のいずれかの組み合わせから成る熱可
塑性樹脂の射出成形方法である。

【００５７】即ち、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保
持した状態で、キャビティ内に射出された溶融樹脂を冷
却・固化させることによって、キャビティ内の樹脂とキ
ャビティ表面との間に空間を形成する（図９参照）。こ
の場合、冷却・固化後の樹脂の厚さ方向の収縮率が大き
な熱可塑性樹脂を用いてもよいし（実施例１参照）、キ
ャビティへの溶融樹脂の射出後、金型を閉じ且つ金型の
型締め力を保持した状態で、通常必要とされる圧力で、
しかも通常必要とされる時間よりも短い時間、キャビテ
ィ内の樹脂を加圧する工程を含んでもよいし（実施例２
及び実施例３参照）、更には、キャビティへの溶融樹脂
の射出後、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状
態で、通常必要とされる圧力よりも低い圧力でキャビテ
ィ内の樹脂を加圧する工程を含んでもよい（実施例４参
照）。これによって、樹脂４０Ａは、通常、移動金型部
分側に収縮するため、固定金型部分２２側のキャビティ
部分と樹脂４０Ａとの間に空間５２Ａが形成される。

【００５８】その後、図１０に示すように、金型を閉じ
且つ金型の型締め力を保持した状態で、可動金型部分の
一部をキャビティ５０内の樹脂４０Ａの表面から離間さ
せることによって、キャビティ内の樹脂とキャビティ表
面との間に空間を形成する（実施例５参照）。これによ
って、可動コア３４側のキャビティ部分と樹脂４０Ａと
の間に空間５２Ｂが形成される。

【００５９】実施例６の射出成形方法の具体的な条件等
は、実施例１〜実施例４、及び実施例５と同様とするこ
とができるので、詳細な説明は省略する。

【００６０】このような方法を採用することによって、
射出成形品の表側及び裏側の表面全体に皮膜８２を形成
することができる。また、射出成形品の表側及び裏側の
表面全体のそれぞれに異なる種類の皮膜を形成すること
ができる。

【００６１】実施例６の実施に適した射出成形装置は、
図５に示した射出成形装置において、図１に示した皮膜
原料注入装置を固定金型部分２２に取り付ければよい。

【００６２】（実施例７）実施例７は、本発明の熱可塑
性樹脂の射出成形方法における第３の態様に関する。即
ち、金型は固定金型部分２２と可動金型部分２６から成
り、金型を閉じ且つ金型の型締め力を開放した状態で、
可動金型部分２６を固定金型部分２２から離間させるこ
とによって、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビテ
ィ５０表面との間に空間５２を形成する。実施例７にお
いては、図１１に示した構造を有する射出成形装置（東
芝機械株式会社製ＩＳ１５０ＥＮＤ）を使用した。

【００６３】実施例７の熱可塑性樹脂の射出成形方法の
実施に適した射出成形装置の構造は、実質的には、図１
に示した射出成形装置と同様である。但し、図１１に模
式的に示すように、移動金型部分２６を固定金型部分２
４に対して若干移動させても閉じたキャビティ５０が形
成されるように、移動金型部分２６と固定金型部分２２
の接触部分２６Ａ，２２Ａが入子構造となっている点が
相違する。尚、図１１及び図１２においては、固定プラ
テン２０、金型締用油圧シリンダー３０、タイバー３２
の図示は省略した。

【００６４】以下、実施例７の熱可塑性樹脂の射出成形
方法を、図１１及び図１２を参照して説明する。

【００６５】実施例７において使用した原料は、以下の
とおりである。成形用の熱可塑性樹脂：ポリアミドＭＸＤ６樹脂（三菱
瓦斯化学株式会社製：レニー１０２２）形成すべき皮膜：塗料皮膜皮膜原料ウレタンアクリレートオリゴマー：１２重量部エポキシアクリレートオリゴマー：２０重量部スチレン：２０重量部ステアリン酸亜鉛：０．５重量部８％オクチル酸コバルト：０．５重量部酸化チタン：１０重量部タルク：１５重量部炭酸カルシウム：２０重量部ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート：２重量部

【００６６】また、射出成形条件を、以下のとおりとし
た。金型温度：１２０゜Ｃ溶融樹脂の温度：２７０゜Ｃ射出圧力：７００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ

【００６７】先ず、熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂４０
を、射出シリンダー１２からゲート部１４を経由してキ
ャビティ５０内に射出する。キャビティ５０は、固定金
型部分２２と移動金型部分２６によって形成されてい
る。この場合、皮膜原料注入装置の油圧シリンダー６２
を前進させておき、シャットオフピン６４の先端で皮膜
原料注入部２８を閉じておく。これによって、皮膜原料
供給部６０とキャビティ５０とは連通しない。従って、
皮膜原料８０がキャビティ５０内に流入することはな
い。

【００６８】その後、熱可塑性樹脂供給用スクリュー１
０を用いて、保圧操作を実行した。保圧操作の条件を、
以下のとおりとした。尚、この保圧操作の条件は、通常
の保圧操作の条件である。保圧圧力：１０００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ保圧時間：９秒尚、この９秒間という保圧時間は、これ以上長時間保圧
操作を行っても、射出成形品の重量は殆ど増加しない時
間である。

【００６９】保圧操作を終了した後、金型を閉じ且つ金
型の型締め力を保持した状態で、キャビティ５０内の樹
脂を１５秒間、冷却・固化させた。尚、キャビティ５０
内の樹脂４０Ａには体積収縮が発生しているが、樹脂４
０Ａは、通常、移動金型部分側に収縮するため、固定金
型部分２２側のキャビティ部分と樹脂４０Ａとの間に空
間が形成されるが、この空間の大きさは、保圧操作を通
常の条件で行ったため、小さい。

【００７０】その後、図１１に示すように、金型締用油
圧シリンダー（図示せず）を約０．５ｍｍ後退させて、
即ち、金型を閉じ且つ金型の型締め力を開放した状態
で、可動金型部分２６を固定金型部分２２から離間させ
た。キャビティ５０内の樹脂４０Ａは、通常、移動金型
部分２６側に収縮するため、移動金型部分２６のコア２
６Ｂに対して、所謂「抱きつき力」が働いている。従っ
て、通常、キャビティ５０内の樹脂４０Ａは移動金型部
分２６と一緒に移動し、固定金型部分２２から離間され
る。これによって、キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキ
ャビティ５０表面との間に空間５２が形成された。この
状態を、図１１に模式的に示す。空間５２は、専ら、固
定金型部分２２側のキャビティ部分と樹脂４０Ａとの間
に形成される。

【００７１】次いで、図１２に示すように、皮膜原料注
入装置の油圧シリンダー６２を後退させることによっ
て、シャットオフピン６４の先端を後退させて、皮膜原
料注入部２８を開く。これによって、皮膜原料供給部６
０とキャビティ５０とは連通する。そして、ポンプを介
して計量シリンダーに送られた皮膜原料８０を計量注入
ピストンを用いて皮膜原料供給部６０に供給し、更に、
キャビティ５０内の樹脂４０Ａとキャビティ５０表面と
の間に形成された空間５２内に皮膜原料８０を注入す
る。これによって、キャビティ５０内の樹脂４０Ａの表
面は、皮膜原料８０で被覆された。皮膜原料８０の最大
注入圧力を以下のとおりとした。最大注入圧力：５０ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ

【００７２】次いで、シャットオフピン６４を油圧シリ
ンダー６２によって前進させて、シャットオフピン６４
の先端で皮膜原料注入部２８を閉じる。これによって、
皮膜原料供給部６０とキャビティ５０とは連通しなくな
る。

【００７３】その後、完全にあるいは離型作業に支障が
ない程度に皮膜原料８０を固化させて、キャビティ５０
内の樹脂４０Ａの表側の表面全面に皮膜８２を形成す
る。固化の時間を１２０秒とした。次に、移動金型部分
２６を後退させて、表面に皮膜８２が形成された射出成
形品を金型から離型する。

【００７４】こうして、塗料皮膜から成る皮膜８２が射
出成形品の表側の表面全面に亙って形成された射出成形
品を得た。皮膜の厚さは、箱型の射出成形品の底部で平
均２００μｍであった。

【００７５】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂の射出成形方法を
採用することにより、熱可塑性樹脂の射出成形工程内
で、各種の機能を有する皮膜を樹脂の表面上に形成する
ことができ、最終製品に至る製造工程の削減、製造設備
の縮小、加工・処理時間の短縮、製造コストの低減を図
ることが可能となる。

【００７６】熱可塑性樹脂の射出成形方法として、どの
ような態様を採用するかに依存して、射出成形品の表側
あるいは裏側のいずれか一方の表面全体、若しくは、両
方の表面全体に皮膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１及び第２の態様に係る熱可塑性樹
脂の射出成形方法の実施に適した射出成形装置全体の概
念図である。

【図２】実施例１の熱可塑性樹脂の射出成形方法におけ
る溶融樹脂の射出の状態を示す、射出成形装置全体の概
念図である。

【図３】実施例１の熱可塑性樹脂の射出成形方法におけ
る空間の形成状態及び皮膜原料の注入状態を示す、射出
成形装置全体の概念図である。

【図４】実施例１の熱可塑性樹脂の射出成形方法におけ
る皮膜の形成完了後の状態を示す、射出成形装置全体の
概念図である。

【図５】実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方法におけ
る溶融樹脂の射出の状態を示す、射出成形装置全体の概
念図である。

【図６】実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方法におけ
る空間の形成状態を示す、射出成形装置全体の概念図で
ある。

【図７】実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方法におけ
る皮膜の形成状態を示す、射出成形装置全体の概念図で
ある。

【図８】実施例５の熱可塑性樹脂の射出成形方法におけ
る皮膜の形成完了後の状態を示す、射出成形装置全体の
概念図である。

【図９】実施例６の熱可塑性樹脂の射出成形方法におけ
る空間の形成状態を示す、射出成形装置全体の概念図で
ある。

【図１０】図９に引き続き、実施例６の熱可塑性樹脂の
射出成形方法における空間の形成状態を示す、射出成形
装置全体の概念図である。

【図１１】実施例７の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける空間の形成状態を示す、射出成形装置全体の概念図
である。

【図１２】実施例７の熱可塑性樹脂の射出成形方法にお
ける皮膜の形成状態を示す、射出成形装置全体の概念図
である。

【符号の説明】

１０熱可塑性樹脂供給用スクリュー１２射出シリンダー１４ゲート部２０固定プラテン２２固定金型部分２４移動プラテン２６移動金型部分２８皮膜原料注入部３０金型締用油圧シリンダー３２タイバー３４可動コア３６可動コア移動用シリンダー４０熱可塑性樹脂４０Ａキャビティ内の樹脂５０キャビティ５２空間６０皮膜原料供給部６２油圧シリンダー６４シャットオフピン６６計量シリンダー６８計量注入ピストン７０ポンプ７２皮膜原料タンク８０皮膜原料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤代武志神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号三菱瓦斯化学株式会社プラスチックスセンター内 (72)発明者泉田敏明神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号三菱瓦斯化学株式会社プラスチックスセンター内 (72)発明者赤堀和之神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号三菱瓦斯化学株式会社プラスチックスセンター内 (72)発明者山本義明愛知県小牧市三ツ渕字西ノ門878 大日本塗料株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型に設けられたキャビティ内に熱可塑性
樹脂から成る溶融樹脂を射出した後、キャビティ内の樹
脂とキャビティ表面との間に形成された空間内に皮膜原
料を注入し、キャビティ内の樹脂表面に皮膜を形成する
ことを特徴とする熱可塑性樹脂の射出成形方法。
【請求項２】金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した
状態で、キャビティ内に射出された溶融樹脂を冷却・固
化させることによって、キャビティ内の樹脂とキャビテ
ィ表面との間に空間が形成されることを特徴とする請求
項１に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方法。
【請求項３】冷却・固化後の樹脂の厚さ方向の収縮率が
０．５乃至２０％となるように溶融樹脂を冷却・固化さ
せることを特徴とする請求項２に記載の熱可塑性樹脂の
射出成形方法。
【請求項４】キャビティへの溶融樹脂の射出後、金型を
閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、通常必要と
される圧力よりも低い圧力でキャビティ内の樹脂を加圧
する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の熱可
塑性樹脂の射出成形方法。
【請求項５】通常必要とされる圧力よりも低い圧力は、
通常必要とされる圧力の３０乃至９０％であることを特
徴とする請求項４に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方
法。
【請求項６】キャビティへの溶融樹脂の射出後、金型を
閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、通常必要と
される圧力で、しかも通常必要とされる時間よりも短い
時間、キャビティ内の樹脂を加圧する工程を含むことを
特徴とする請求項２に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方
法。
【請求項７】通常必要とされる時間よりも短い時間は、
通常必要とされる時間の２０乃至８０％であることを特
徴とする請求項６に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方
法。
【請求項８】金型は固定金型部分と可動金型部分から成
り、金型を閉じ且つ金型の型締め力を保持した状態で、
可動金型部分の一部をキャビティ内の樹脂表面から離間
させることによって、キャビティ内の樹脂とキャビティ
表面との間に空間を形成することを特徴とする請求項１
に記載の熱可塑性樹脂の射出成形方法。
【請求項９】金型は固定金型部分と可動金型部分から成
り、金型を閉じ且つ金型の型締め力を開放した状態で、
可動金型部分を固定金型部分から離間させることによっ
て、キャビティ内の樹脂とキャビティ表面との間に空間
を形成することを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性
樹脂の射出成形方法。