WO2010023826A1 - 樹脂成形体及びその製造方法 - Google Patents

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坂本知義
羽田康彦
峯崎浩幸
片桐寛機
尾城実
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アァルピィ東プラ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a resin molded body in which a pipe portion and a flat plate portion are integrally formed by injection molding, and a manufacturing method thereof, and more specifically, a resin molding that functions as a heat insulating plate or a heat radiating plate by allowing fluid to pass through the pipe portion.
  • the present invention relates to a body and a manufacturing method thereof.
  • Patent Documents 1 and 2 Conventionally, in a floor heating system having a heat retaining function, for example, as shown in Patent Documents 1 and 2, a composite of a pipe for flowing hot water, a hot water mat in which the pipe is incorporated, and a flooring material. Is commonly used.
  • Patent Document 3 introduces an example in which a heat retaining wire is incorporated into a space between a cover plate made of a resin molded body and a base plate to provide a warming function of the toilet seat.
  • Patent Documents 1 and 2 are separate members from the pipe through which hot water passes and the hot water mat or flooring, and the cost of integrating and assembling them is quite high, and the pipe, Since it is not assembled in close contact with the hot water mat or flooring, it has a problem that heat conduction efficiency is low.
  • the warming toilet seat disclosed in Patent Document 3 is a combination of two resin molded body parts of a toilet seat cover plate and a base plate and a planar heating element, which is expensive to assemble, and there is a gap between the heating element and the cover plate. Existence is unavoidable and has low thermal efficiency.
  • an object of the present invention is to provide a resin molded body that can provide a heat retaining or heat radiation function with extremely good heat transfer, is highly reliable, has a simple manufacturing process, and has a low cost, and a manufacturing method thereof.
  • the resin molded body of the present invention is characterized in that at least a pipe portion having a curved pipe portion and a flat plate portion through which a fluid passes are integrally formed by injection molding.
  • the method for producing a resin molded body according to the present invention is a method in which a molten metal is melted in the pipe part cavity of a mold having a pipe part cavity having a pressure port having a floating core at one end and a discharge port at the other end. After injecting the resin, a pressurizing fluid is press-fitted from the pressurizing port to move the floating core to the discharge port side and push the molten resin from the discharge port.
  • the resin molded body of the present invention functions as a heat insulating plate or a heat radiating plate by allowing a fluid to pass through the pipe portion.
  • the pipe portion and the flat plate portion are injection-molded integrally, heat transfer is extremely good. There is no fluid leakage and no assembly cost is required.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating temperature measurement locations in Example 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a resin molded body of the present invention.
  • the resin molded body shown in FIG. 1 has a straight pipe portion 2 and a curved pipe portion 3 continuously, and a pipe portion 1 having an alphabet character shape of “RP” is disposed on a flat plate portion 4. Yes. Further, the end portion of the pipe portion 1 is connected to one of the side plate portions 14 erected from the end portion of the flat plate portion 4. The side plate portion 14 to which the end portion of the pipe portion 1 is connected is formed with an entrance / exit hole 13 equivalent to the inner diameter of the pipe portion 1, whereby the pipe portion 1 forms a conduit through which fluid passes. ing.
  • the cross-sectional shape of the hollow portion of the pipe portion 1 is preferably circular, and the variation in the inner diameter is such that the average inner diameter of the pipe is ⁇ ,
  • the resin molded product shown in FIG. 1 is integrally injection-molded, there is no welded portion or seam between the pipe portion 1, the flat plate portion 4, and the side plate portion 14.
  • the side plate portion 14 is not always necessary, but it is preferable to have the side plate portion 14 from the viewpoint of improving the strength of the molded body.
  • thermoplastic resin examples include any thermoplastic resin and thermosetting resin capable of injection-molding a hollow body, and a thermoplastic resin is preferable from the viewpoint of hollow part moldability in injection molding.
  • thermoplastic resin examples include polystyrene resins such as polystyrene, AS, and ABS, polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene, polyamide resins such as nylon 66 or nylon 6, polyester resins such as PET and PBT, and POM.
  • thermosetting resin for example, an unsaturated polyester resin, a phenol resin, or the like can be used as long as it is a thermosetting resin known as BMC and capable of injection molding.
  • BMC thermosetting resin
  • highly heat conductive resins and the like are available, and are examples of preferred resins in the present invention.
  • the resin molded body of the present invention allows the flat plate portion 4 to be heated and insulated uniformly and efficiently by passing a heated heat retaining medium such as warm water as a fluid through the pipe portion 1 and functions as a heat retaining plate. Therefore, it can be suitably used for, for example, a resin molded body for house facilities having a heat insulation function such as wall or floor heating, a heat insulation toilet seat, and the like.
  • the flat plate portion 4 can be uniformly and efficiently cooled, and functions as a heat sink. Therefore, for example, it can be suitably used for a housing of various home appliances OA equipment where internal heat generation is a problem, an engine cover of an automobile, and the like.
  • the resin molded body of the present invention is formed by integrally injection-molding the pipe portion 1 and the flat plate portion 4, the heat transfer is extremely good, that is, the heat efficiency or the heat dissipation efficiency is high. Moreover, since it is integrally injection-molded, assembly cost is unnecessary, which is advantageous in terms of cost and does not leak fluid. Furthermore, the pipe part 1 can be formed without using a joint or welding means, and the pipe part 1 can be arranged in two dimensions or three dimensions.
  • the resin molded body of the present invention can be used alone, but by combining the pipes of the present invention as a unit with a plurality of pipes by means such as joints, for example, the floor heating area can be increased. It is possible to increase the degree of freedom of design and facilitate maintenance, such as covering from small to small.
  • a gas assist injection molding method for example, Japanese Patent Publication No. 57-14968
  • a water assist injection molding for example, plastic age (Sep. 2007, page 106)
  • a floating core for example, Japanese Patent Publication No. 7-20646.
  • an injection molding method using a floating core is preferable, and more preferably, a pressure port having a floating core at one end is provided.
  • an injection molding method including a step of extruding the molten resin from the discharge port.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a mold used in the present invention.
  • the mold is formed of a pipe part cavity 1 ′ composed of a straight pipe part cavity 2 ′ and a curved pipe part cavity 3 ′, a flat plate part cavity 4 ′, and a side plate part cavity 14 ′. It has a cavity 20 shaped along the contour of the body.
  • a floating core 5 having a diameter corresponding to the inner diameter of the pipe portion 1 is provided at one end 7 of the pipe portion cavity 1 ′, and the floating core 5 is pressed and moved to the other end 8 side of the pipe portion cavity 1 ′.
  • a pressurizing port 6 is provided for press-fitting the pressurizing fluid.
  • the floating core 5 is provided in the pipe cavity 1 ′ with the pressurizing port 6 as the back so that it can be pressed by the pressurizing fluid that is press-fitted from the pressurizing port 6.
  • the pressurizing fluid that is press-fitted from the pressurizing port 6.
  • copper, iron, aluminum In addition to metal such as stainless steel and steel, it can be made of resin.
  • the shape of the floating core 5 may be, for example, a conical shape, a bullet shape, a hemispherical shape, or the like as long as the maximum diameter corresponds to the inner diameter of the pipe portion 1 in addition to the illustrated spherical shape.
  • the pressurized port 6 is connected to a pressurized fluid system (not shown) for pressurizing and discharging pressurized fluid.
  • the pressurization port 6 is for causing the pressurization fluid supplied from the pressurization fluid system to act on the back surface of the floating core 5 and pressing the floating core 5 toward the other end 8 side of the pipe portion cavity 1 ′. .
  • the pressurization of the pressurized fluid from the pressurization port 6 is performed after the cavity 20 is filled with the resin.
  • a resin gate 9 is provided at a position slightly away from the floating core 5 so that the inside of the cavity 20 can be filled with the molten resin while being pressed.
  • a communication port 10 is provided on the other end 8 side of the pipe portion cavity 1 ′, and the surplus resin storage cavity 11 is communicated with the pipe portion cavity 1 ′ through the communication port 10.
  • the communication port 10 has a size that allows the floating core 5 to pass through, but it is preferable that the communication port 10 has a slightly constricted shape from the viewpoint of ease of a subsequent cutting step and the like.
  • the surplus resin housing cavity 11 is filled with resin with the cavity 20 filled with a pressurized fluid from the pressurizing port 6, and when the floating core 5 is moved, the surplus resin and the floating core 5 which are pushed out from the pipe cavity 1 '. And has a volume that can be accommodated with a margin.
  • the means for opening and closing the communication port 10 is not particularly limited, and examples thereof include a means for opening and closing the communication port 10 by advancing and retreating the receiving shaft by means such as hydraulic pressure.
  • the receiving shaft that is inserted so as to be able to advance and retreat toward the communication port 10 through almost the center of the surplus resin housing cavity 11 is pressed against the peripheral wall of the communication port 10 at the time of forward movement so that the communication port is opened. While closing, it opens and closes the communication port 10 at the time of advance / retreat.
  • a method of opening / closing by a means such as hydraulic pressure using a bar or the like that simply opens and closes in a sliding manner can be applied.
  • the molten resin is injected with the communication port 10 closed.
  • This injection can be performed using a known injection molding apparatus.
  • the communication port 10 is opened and pressurized fluid is press-fitted from the pressurized port 6.
  • the floating core 5 extrudes the molten resin in the central portion, which is delayed in solidification, through the communication port 10 to the surplus resin containing cavity 11 while leaving the resin in the outer peripheral portion of the pipe cavity 1 ′ that has been solidified by cooling or heating.
  • it advances toward the surplus resin housing cavity 11.
  • the floating core 5 enters the surplus resin housing cavity 11, and the surplus resin housing cavity 11 is filled with the resin extruded from the communication port 10.
  • a hollow portion 12 having a diameter substantially equal to the diameter of the floating core 5 is formed.
  • the diameter of the formed hollow portion 12 can be adjusted. And the resin of the location in which the hollow part 12 was formed is pressed against the surrounding wall surface of the pipe part cavity 1 'with the pressure of the pressurizing fluid, and the shape is maintained.
  • the pressurized fluid a gas or liquid that does not react with or compatible with the resin used under the temperature and pressure of injection molding is used.
  • nitrogen gas, carbon dioxide gas, air, glycerin, liquid paraffin and the like can be used, but inert gas including nitrogen gas is preferable.
  • the pressurized fluid is introduced into the pressurized port 6 through the piping by using the pressurized gas stored in the animal pressure tank (not shown) in advance by a compressor.
  • the pressure can be increased by feeding a pressurized gas directly into the pressure port 6 with a compressor.
  • the pressure of the pressurized gas supplied to the pressurized port 6 varies depending on the type of resin used and the size of the floating core 5, but is usually 4.90 to 29.42 MPa (50 to 300 kg / cm 2 G). Degree.
  • the resin is cooled while maintaining the internal pressure in the mold, and after the pressurized fluid in the hollow portion 12 is discharged, the molded product is taken out.
  • the pressurized fluid can be discharged by opening the pressurized port 6 to the atmosphere.
  • the pressurized fluid is collected in a collection tank (not shown) and recycled. You can also.
  • the resin molded product of the present invention can be obtained by separating a sub-molded product (not shown) molded in the surplus resin containing cavity 11 from the molded product taken out.
  • the sub-molded product can be easily separated by a method such as cutting in the vicinity of the communication port, but can be more easily separated and cut by preliminarily forming the communication port 10 in a constricted shape.
  • Example 1 Using a mold as shown in FIG. 2, a resin molded product of the following size shown in FIG. 1 was integrally molded using an injection machine (“TP-180H” manufactured by Toyo Machine Metal Co., Ltd.).
  • a steel ball having a diameter of 4.5 mm was used, and a gas generator for gas hollow injection molding (“Air Mold” manufactured by Asahi Engineer Link) was used for supplying pressurized fluid. Nitrogen gas was used as the pressurized fluid.
  • a gas generator for gas hollow injection molding (“Air Mold” manufactured by Asahi Engineer Link) was used for supplying pressurized fluid. Nitrogen gas was used as the pressurized fluid.
  • polyamide 66 resin (“Leona 1300G” manufactured by Asahi Kasei Chemicals) containing 33% by weight of glass fiber was used.
  • the resin was injected at a resin temperature of 260 ° C. and an injection pressure of 11.77 MPa (120 kg / cm 2 ).
  • nitrogen at a pressure of 22.56 MPa (230 kg / cm 2 ) Gas was injected, the floating core was moved in the mold as shown in FIG. 4, and after cooling for 30 seconds, the resin molded body shown in FIG. 1 was taken out.
  • the average inner diameter ⁇ was 4.74 mm
  • the maximum inner diameter was 4.94 mm
  • the minimum inner diameter was 4.59 mm
  • R 0.35 mm.
  • the variation R / ⁇ ⁇ 100 (%) of the inner diameter was 7%, which was a variation range in which there was no practical problem.
  • the average temperature of the flat plate part is 32 ° C.
  • the average temperature of the pipe part is 54 ° C., which is suitable as a heat retaining unit. It was a thing.
  • the temperature measurement locations were 8 locations shown in FIG. 6, and the average temperature at each of the four locations of the pipe portion (1-4) and the flat plate portion (5-8) was taken as the average temperature.
  • the hot water of 60 °C 0.15MPa 1.5kg / cm 2
  • Result internal pressure was carried out endurance test flow 2000 hours by loading the, without causing problems such as generation of flow resistance increases and cracking, Excellent durability.
  • Example 2 A PPS resin (Toray; Torelina high thermal conductive material HS01) was used as the resin, and a molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin temperature was 320 ° C.
  • the resin molded body of the present invention is a resin molded body for housing equipment having a heat retaining function such as floor or wall heating, a resin molded body for automobile parts that requires cooling and heat dissipation functions of a cylinder head cover of an automobile exposed to high temperature, etc. It is suitably used as a resin molded body for home appliance OA equipment housings that require a cooling and heat dissipation function such as a computer.

Abstract

 極めて熱伝達が良好な保温あるいは放熱機能を付与でき、信頼性が高く、製造工程が簡便で低コストの樹脂成形体を提供する。  少なくとも曲管部3を有し流体を通過させるパイプ部1と、平板部4とが一体に射出成形されてなる樹脂成形体。

Description

樹脂成形体及びその製造方法
 本発明はパイプ部と平板部とが一体で射出成形された樹脂成形体及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、パイプ部に流体を通過させることで、保温板、或いは放熱板として機能する樹脂成形体及びその製造方法に関する。
 保温機能を有する床暖房システムにおいては、従来、例えば、特許文献1,2に示されているように、温水を流すパイプと、このパイプが組み込まれた温水マット等と、床材との複合体が一般的に使用されている。
 また、温水便座においては、特許文献3に、樹脂成形体からなるカバープレートとベースプレートの空間に保温用電熱線を組み込んで便座の保温機能を付与する例が紹介されている。
 さらに近年、自動車分野においては、高性能化環境対応からエンジンルーム内の温度が上昇しており、エンジンヘッドカバーなどのカバー類などの放熱機能付与が重要な課題となっている。これに対し、デザイン面から表面積を増大して放熱効率を上げる、あるいは高熱伝導材料を利用して放熱効率を上げる等の提案がされている。
 また、コンピューターや映像機器も薄型化高性能化されるにつれて機器の内部発熱への対応が急がれている。これに対し、筐体に放熱材料を利用するなどの提案がされている。
特許第3947527号公報 特開平7-217920号公報 特許第3048413号公報
 しかしながら、特許文献1,2の床暖房システムは、温水が通過するパイプと、温水マット或いは床材とは別部材であり、これらを一体化して組立てるコストはかなり高いものであり、且つパイプと、温水マット或いは床材とは完全に密着して組立てられてはいないので熱伝導効率が低いという課題を有している。
 また、特許文献3の保温便座は、便座カバープレート、ベースプレートの樹脂成形体2部品と面状発熱体を組み合わせた物であり、組立てコストがかかり、また発熱体とカバープレートの間には空隙の存在は避けられず、熱効率の低いものとなっている。
 また、自動車エンジンカバーや家電OA機器の筐体等については、前述のような材料面、或いはデザイン面での放熱機能付与のみでは十分とはいえず、検討課題のままである。
 そこで、本発明は、極めて熱伝達が良好な保温あるいは放熱機能を付与でき、信頼性が高く、製造工程が簡便で低コストの樹脂成形体及びその製造方法を提供することを目的とする。
 即ち、本発明の樹脂成形体は、少なくとも曲管部を有し流体を通過させるパイプ部と、平板部とが一体に射出成形されてなることを特徴とする。
 また、本発明の樹脂成形体の製造方法は、一端にフローティングコアを備えた加圧ポートを有し他端に排出口を有するパイプ部キャビティを備えた金型の該パイプ部キャビティ内に、溶融樹脂を射出した後、前記加圧ポートから加圧流体を圧入して、前記フローティングコアを前記排出口側に移動させると共に該排出口から前記溶融樹脂を押し出させる工程を有することを特徴とする。
 本発明の樹脂成形体は、パイプ部に流体を通過させることで、保温板、或いは放熱板として機能するが、パイプ部と平板部とが一体で射出成形されるため、極めて熱伝達が良好で、流体の漏れも無く、更に組立てコストは不要である。
本発明の樹脂成形体の一例を示す斜視図である。 本発明の製造方法に用いる金型の一例を示す図である。 本発明の製造方法の説明図で、キャビティを溶融樹脂で満たした状態を示す図である。 本発明の製造方法の説明図で、加圧流体の圧入により、フローティングコアを移動させ、余剰樹脂を収納するキャビティに樹脂が満たされた状態を示す図である。 実施例1における内径測定箇所を示す図である。 実施例1における温度測定箇所を示す図である。
 以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
 図1は本発明の樹脂成形体の一例を示す斜視図である。
 図1に示す樹脂成形体は、直管部2と曲管部3を連続的に有し、「RP」のアルファベット文字形状をなしているパイプ部1が、平板部4上に配設されている。また、パイプ部1の端部は、平板部4の端部から起立する側板部14のうちの一枚に連結している。そして、パイプ部1端部が連結された側板部14には、パイプ部1の内径と同等の出入孔13が形成されており、これにより、パイプ部1は、流体が通過する管路をなしている。
 パイプ部1内に、加熱媒体、冷却媒体等の流体を通過せしめるためには、パイプ部1の中空部断面形状は円形であることが好ましく、内径の変動は、パイプの平均内径をΦとし、最大径-最小径=RとしたときにR/Φ×100(%)が20%以下であることが望ましい。すなわち、流体がスムースに流れるためには、パイプ部1の中空部断面は円形であり、かつ変動の小さいことが望ましい。また、パイプ部1には、流体を流すための内圧がかかっており設計からの要請で肉厚は出来るだけ均一であることが望ましい。
 図1に示す樹脂成形品は、一体に射出成形されてなるため、パイプ部1と平板部4と側板部14の間には、溶着部あるいは継ぎ目を有さない。尚、側板部14は必ずしも必要ではないが、成形体の強度向上の観点から側板部14を有する方が好ましい。
 本発明で用いる樹脂としては、中空体を射出成形可能なあらゆる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を挙げられるが、射出成形での中空部成形性という観点からは熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン、AS,ABS等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ナイロン66、あるいはナイロン6などのポリアミド系樹脂、PET,PBTなどのポリエステル系樹脂、POM、ポリカーボネート、PPS、変性PPE、PMMA樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂など種々の樹脂が挙げられ、これら樹脂にガラス繊維、タルク、炭酸カルシウム、カオリンなどの強化材、無機フィラーなどを添加したものでもよい。また、熱硬化性樹脂としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などもBMCとして知られている射出成形が可能な熱硬化性樹脂であれば用いることができる。さらに近年、高熱伝導性樹脂等も入手可能であり、本発明においては好ましい樹脂の例である。
 本発明の樹脂成形体は、パイプ部1に、流体として温水等の加熱保温媒体を通過させることにより、平板部4を均一に効率的に加熱保温でき、保温板として機能する。そのため、例えば壁或いは床暖房等の加熱保温機能を有する住宅設備用樹脂成形体、保温便座等に、好適に使用可能である。
 また、パイプ部1に、流体として冷水や不凍液等の冷却媒体を通過させることにより、平板部4を均一に効率的に冷却でき、放熱板として機能する。そのため、例えば内部発熱が課題である各種家電OA機器の筐体、自動車のエンジンカバー等に、好適に使用可能である。
 そして、本発明の樹脂成形体は、パイプ部1と平板部4とが一体で射出成形されたものであるため、極めて熱伝達が良好、すなわち熱効率または放熱効率が高い。また、一体で射出成形されたものであるため、組立てコストは不要であり、コスト的に有利であると共に、流体がもれることもない。更に、パイプ部1を継ぎ手や溶接の手段を用いないで成形可能であり、かつパイプ部1の配置も、二次元、三次元でも可能であるなどデザインの自由度も高い。
 本発明の樹脂成形体は、単独で用いることもできるが、本発明の樹脂成形体を1ユニットとして複数個のパイプ同士を継手等の手段で結合することで、例えば、床暖房の面積を大型から小型までカバーし得る等、設計の自由度が増したり、メンテナンスを容易にしたりすることも可能である。
 次に、本発明の樹脂成形体の製造方法について説明する。
 本発明の樹脂成形体を製造する方法としては、ガスアシスト射出成形法(例えば特公昭57-14968号公報等)、水アシスト射出成形(例えばプラスチックエージ(Sep.2007年、106ページ)等)、フローティングコアを用いる方法(例えば特公平7-20646号公報)等が挙げられる。こららのうちでも、パイプ内径をパイプの全領域に渡って均一に保つためにはフローティングコアを用いる射出成形法が好ましく、より好ましくは、一端にフローティングコアを備えた加圧ポートを有し他端に排出口を有するパイプ部キャビティを備えた金型の該パイプ部キャビティ内に、溶融樹脂を射出した後、前記加圧ポートから加圧流体を圧入して、前記フローティングコアを前記排出口側に移動させると共に該排出口から前記溶融樹脂を押し出させる工程を有する射出成形法である。
 以下、フローティングコアを用いて図1の樹脂成形体を製造する方法を説明する。
 図2は、本発明で用いる金型の一例を示す図である。
 図2に示すように、金型は、直管部キャビティ2’と曲管部キャビティ3’とからなるパイプ部キャビティ1’と、平板部キャビティ4’と、側板部キャビティ14’からなる、成形体の外形に沿った形状のキャビティ20を有する。
 パイプ部キャビティ1’の一端7には、パイプ部1の内径に相当する径を有するフローティングコア5が設けられていると共に、このフローティングコア5をパイプ部キャビティ1’の他端8側へ押圧移動させる加圧流体を圧入するための加圧ポート6が設けられている。
 フローティングコア5は、加圧ポート6から圧入される加圧流体で押圧できるよう、加圧ポート6を背にしてパイプ部キャビティー1’内に設けられているもので、例えば銅、鉄、アルミ、ステンレス、鋼などの金属製とするほか樹脂製とすることができる。フローティングコア5の形状は、図示される球形の他に最大径がパイプ部1の内径に相当するものであれば例えば円錐形、砲弾形、半球形等とすることもできる。
 加圧ポート6は、加圧流体を圧入・排出するための加圧流体系(図示されていない)に接続されている。加圧ポート6は、加圧流体系から供給される加圧流体をフローティングコア5の背面に作用させ、フローティングコア5をパイプ部キャビティ1’の他端8側へと押圧移動させるためのものである。加圧ポート6からの加圧流体の圧入は、キャビティ20内を樹脂で満たした後に行われるもので、溶融樹脂の射出時に、フローティングコア5を浮き上がらせることなく、フローティングコア5を加圧ポート6へ押し付けながらキャビティ20内を溶融樹脂で満たすことができるよう、フローティングコア5からやや離れた位置に樹脂ゲート9が設けられている。
 パイプ部キャビティ1’の他端8側には連通口10が設けられており、この連通口10を介してパイプ部キャビティ1’に余剰樹脂収容キャビティ11が連通されている。連通口10はフローティングコア5の通過を許容する大きさであるが、ややくびれた形状にすることが後の切断工程等の容易さから好ましい。余剰樹脂収容キャビティ11はキャビティ20内を樹脂で満たした状態で加圧ポート6から加圧流体を圧入し、フローティングコア5を移動させた時にパイプ部キャビティ1’から押し出される余剰樹脂とフローティングコア5とを余裕をもって収容できる容積を有している。
 連通口10を開閉する手段は、特に限定されないが、たとえば、油圧などの手段で受け軸の進退によって連通口10を開閉する手段が挙げられる。具体的には余剰樹脂収容キャビティ11のほぼ中央を通って、連通口10に向かって進退可能に挿入された受け軸が、前進時に先端部周縁が連通口10の周壁に圧接されて連通口を閉鎖すると共に、進退時に連通口10を開閉するものである。或いは単にスライド式に開閉するバー等を用いて油圧などの手段で開閉動作させる方法も適用できる。
 次に図2に示す金型を用いた射出成形の具体的手順について説明する。
 まず、図3に示されるように、連通口10が閉鎖された状態で、溶融樹脂を射出する。この射出は、公知の射出成形装置を用いておこなうことができる。
 ついで、図4に示されるように、連通口10を開放すると共に、加圧ポート6から加圧流体を圧入する。これによりフローティングコア5は、冷却或いは加熱による固化が始まったパイプ部キャビティ1’外周部の樹脂を残しつつ、固化が遅れる中心部の溶融樹脂を連通口10を介して余剰樹脂収容キャビティ11に押出しながら余剰樹脂収容キャビティ11に向かって前進する。最終的には、フローティングコア5は余剰樹脂収容キャビティ11に入り込み、余剰樹脂収容キャビティ11は連通口10から押出された樹脂で満たされる。フローティングコア5が通過した後には、フローティングコア5の径とほぼ等しい径の中空部12が形成される。従ってフローティングコア5の径を選択することによって、形成される中空部12の径を調整できる。そして中空部12が形成された箇所の樹脂は、圧入された加圧流体の圧力によってパイプ部キャビティ1’の周壁面に押し付けられ、その形状が維持される。
 加圧流体としては、射出成形の温度及び圧力下で使用樹脂と反応又は相溶しない気体又は液体が使用される。具体的には、例えば窒素ガス、炭酸ガス、空気、グリセリン、流動パラフィン等が使用できるが、窒素ガスをはじめとする不活性ガスが好ましい。この加圧流体の圧入は、例えば窒素ガス等の気体を用いる場合、予め圧縮機で畜圧タンク(図示されていない)内に昇圧して蓄えた加圧ガスを配管を通じて加圧ポート6に導くことや、圧縮機で直接加圧ポート6に加圧ガスを送り込んで昇圧させることでおこなう事ができる。加圧ポート6に供給する加圧ガスの圧力は、使用する樹脂の種類やフローティングコア5の大きさなどによっても相違するが、通常4.90~29.42MPa(50~300kg/cm2G)程度である。
 次いで、好ましくは金型内の内圧を維持しつつ樹脂を冷却し、中空部12内の加圧流体を排出した後、成形品を取り出す。加圧流体の排出は、加圧流体として気体を用いた場合には加圧ポート6を大気に開放することでも行う事ができるが、回収タンク(図示されていない)へ回収して循環利用することもできる。
 取り出された成形品から、余剰樹脂収容キャビティ11で成形された副成形品(図示されていない)を分離して、本発明の樹脂成形体を得ることができる。副成形品は連通口の近傍で切断などの方法で容易に分離することができるが、連通口10をくびれ形状に予めしておくことによってさらに容易に分離切断することができる。
 <実施例1>
 図2に示されるような金型を用い、図1に示す下記サイズの樹脂成形品を、射出機(東洋機械金属社製「TP-180H」)を用いて一体に成形した。
 [パイプ部]
外径7mm、内径4.5mm、肉厚1.25mm、長さ200mm
 [平板部]
100mm×150mm、肉厚1.5mm
 フローティングコアとしては、直径4.5mmの鋼球を用い、加圧流体の供給にはガス中空射出成形用ガス発生装置(旭エンジニアリンク社製「エアモールド」)を用いた。加圧流体としては窒素ガスを用いた。樹脂としては、ガラス繊維を33重量%含有するポリアミド66樹脂(旭化成ケミカルズ製「レオナ1300G」)を用いた。
 まず、図3に示すように、前記樹脂を樹脂温度260℃、射出圧力11.77MPa(120kg/cm2)にて射出し、射出完了1秒後に圧力22.56MPa(230kg/cm2)の窒素ガスを圧入して、図4に示すようにフローティングコアを金型内で移動させ、30秒間冷却した後、図1に示す樹脂成形体を取り出した。
 図5に示す様に、内径A,Bを17箇所で測定した結果、その平均内径Φは4.74mmで、最大内径4.94mm、最小内径4.59mm、R=0.35mmであった。内径の変動R/Φ×100(%)は7%であり実用上問題のない変動範囲であった。
 得られた成形品のパイプ部の一方から60℃の温水を通じ、他方から排出したところ、平板部の平均温度は32℃であり、パイプ部の平均温度は54℃であり保温用ユニットとして好適な物であった。尚、温度測定箇所は、図6に示した8ヶ所であり、パイプ部(1~4)と平板部(5~8)の各4箇所の平均した温度を平均温度とした。また、60℃の温水を0.15MPa(1.5kg/cm2)の内圧を負荷して2000時間流す耐久テストを実施した結果、流動抵抗の増大や亀裂の発生等の問題を生じることなく、耐久性にも優れていた。
 <実施例2>
 樹脂としてPPS樹脂(東レ;トレリナ高熱伝導材HS01)を用い、樹脂温度を320℃とした以外は実施例1と同様にして成形品を得た。
 得られた成形品のパイプ部の一方から5℃の冷水を通じ、他方から排水したところ、平板部の平均温度は18℃であり、放熱用ユニットとして十分な性能を示した。
 本発明の樹脂成形体は、床或いは壁暖房等の保温機能を有する住宅設備用樹脂成形体、高温にさらされる自動車のシリンダーヘッドカバー等の冷却、放熱機能が必要とされる自動車部品用樹脂成形体、コンピュータ等の冷却放熱機能が必要とされる家電OA機器筐体用樹脂成形体等として、好適に使用される。
1 パイプ部
1’ パイプ部キャビティ
2 直管部
2’ 直管部キャビティ
3 曲管部
3’ 曲管部キャビティ
4 平板部
4’ 平板部キャビティ
5 フローティングコア
6 加圧ポート
7 キャビティの一端
8 キャビティの他端
9 射出ゲート
10 連通口
11 余剰樹脂収容キャビティ
12 中空部
13 出入孔
14 側板部
14’ 側板部キャビティ
20 キャビティ

Claims (6)

  1.  少なくとも曲管部を有し流体を通過させるパイプ部と、平板部とが一体に射出成形されてなることを特徴とする樹脂成形体。
  2.  前記パイプ部の中空部断面形状が円形であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形体。
  3.  前記パイプ部の内径の変動が実質的にないことを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂成形体。
  4.  請求項1~3のいずれかに記載の樹脂成形体からなることを特徴とする保温板。
  5.  請求項1~3のいずれかに記載の樹脂成形体からなることを特徴とする放熱板。
  6.  一端にフローティングコアを備えた加圧ポートを有し他端に排出口を有するパイプ部キャビティを備えた金型の該パイプ部キャビティ内に、溶融樹脂を射出した後、前記加圧ポートから加圧流体を圧入して、前記フローティングコアを前記排出口側に移動させると共に該排出口から前記溶融樹脂を押し出させる工程を有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の樹脂成形体の製造方法。
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