JPH1158426A - 中空部を有する熱可塑性樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単で安価な装置により、容易にそりや歪みな
どのない高い中空率の中空成形体をを得る方法を提供す
る。 【解決手段】開閉自在な雌雄一対の金型からなり、少な
くともいずれか一方の金型の金型面の一部が対向する金
型面に対して進退可能なスライドブロック面で構成さ
れ、該スライドブロックの進退によって金型閉鎖状態に
おけるキャビティ容積を変更可能とした金型を用いて、
中空部を有する熱可塑性樹脂成形体を製造する方法であ
って、スライドブロックが対向する金型面に向けて前進
位置にある状態で、未閉鎖の雌雄一対の金型間に溶融状
熱可塑性樹脂を供給する工程（工程１）、金型を閉じて
溶融状熱可塑性樹脂を加圧し、キャビティ内に充満させ
る工程（工程２）、溶融状熱可塑性樹脂中に加圧流体を
注入する工程（工程３）、スライドブロックを対向する
金型面に対して後退させる工程（工程４）、金型を開い
て製品を取りだす工程（工程５）を含む工程からなる中
空部を有する熱可塑性樹脂成形体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中空部を有する熱可
塑性樹脂成形体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高中空部を有する熱可塑性樹
脂成形体を製造する方法として、射出成形によるコア後
退方式が知られている（特開平４−２１２８２２号、特
開平７−１４４３３６号公報）。この方法は、所定のキ
ャビティクリアランスにおいて完全に閉鎖されたキャビ
ティ内に溶融状の熱可塑性樹脂を高圧で射出充填し、該
溶融状熱可塑性樹脂中に高圧ガスの注入を行いながら可
動コアを後退させてキャビティ容積を広げ、中空部を形
成させる方法である。

【０００３】しかし、このような射出成形による中空成
形方法では、金型キャビティに溶融状の熱可塑性樹脂を
高圧で射出し、充填するため、極めて高い型締圧力で金
型を保持する必要があり、そのために、型締装置が大掛
かりで高価なものとなってしまう。また大型成形品を成
形する場合にはさらに大掛かりで高価な装置となるにも
かかわらず、得られた成形品は残留応力によって変形や
そりが生じるなどの問題があった。また、金型キャビテ
ィに溶融樹脂を高圧で射出するため、スライドブロック
にかかる圧力も非常に高圧となり、そのためにスライド
ブロックを供給される樹脂の高圧力に対抗して所定の位
置で保持し、その後スム−ズに可動させるためには、こ
のスライドブロックを保持、可動させるための装置も大
掛かりとなってしまうという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、このよ
うな設備費が高く、成形品にそりや歪みが生じるという
従来方法による問題を解決し、簡単で安価な装置によっ
て容易にそりや歪みのない高品質の中空部を有する熱可
塑性樹脂成形体の製造方法を開発すべく検討の結果、本
発明に至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、開閉自在な雌
雄一対の金型からなり、少なくともいずれか一方の金型
の金型面の一部が対向する金型面に対して進退可能なス
ライドブロック面で構成され、該スライドブロックの進
退によって金型閉鎖状態でのキャビティ容積を変更可能
とした金型を用いて、中空部を有する熱可塑性樹脂成形
体を製造する方法において、スライドブロックが対向す
る金型面に向けて前進位置にある状態で、未閉鎖の雌雄
一対の金型間に溶融状熱可塑性樹脂を供給する工程（工
程１）、金型を閉じて溶融状熱可塑性樹脂を加圧し、キ
ャビティ内に充満させる工程（工程２）、溶融状熱可塑
性樹脂中に加圧流体を注入する工程（工程３）、スライ
ドブロックを対向する金型面に対して後退させる工程
（工程４）、金型を開いて製品を取りだす工程（工程
５）を含む工程からなる中空部を有する熱可塑性樹脂成
形体の製造方法を提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の方法について説明
する。本発明の方法において使用される金型は図１に示
されるように雌雄一対（１、２）からなり、そのいずれ
か一方の金型の金型面の一部が対向する金型面に対して
進退可能なスライドブロック（３）で構成され、該スラ
イドブロックの進退によって金型閉鎖状態におけるキャ
ビティ容積を変更可能とした金型であって、両金型のい
ずれか一方または両方が開閉方向に移動可能であって開
閉自在となっている。

【０００７】スライドブロック（３）は、金型に設けた
スライドブロック貫挿孔の内周壁面（１２）を金型の開
閉方向に摺動するように設けられ、その位置は目的とす
る中空成形体の形状によって適宜決定され、特に制限さ
れない。その数も１つであることもあるし、２つ以上で
あってもよく、また、複数設ける場合にその形状は同一
であってもよいし異なっていてもよい。かかるスライド
ブロック（３）は、雌雄両金型のうちのいずれか一方に
設けられることが多いが、成形品の形状によっては、同
形状のあるいは異形状のスライドブロックをキャビティ
（６）を挟んで対称に、あるいは非対称に雌雄両金型の
それぞれに設けてもよい。かかるスライドブロックの溶
融樹脂と接するキャビティ面の形状は、目的とする成形
品の該スライドブロックに対応する位置の外周面の形状
に応じて決定され、特に限定されない。

【０００８】スライドブロック（３）は、通常の手段、
例えば油圧シリンダ−などの移動手段（４）により金型
の開閉方向に制御可能に進退自在とされている。かかる
スライドブロックは、溶融樹脂の供給時にはキャビティ
内に所定の溶融樹脂が充満される位置にまで前進してい
る（前進位置）が、この前進位置にあるときのスライド
ブロックのキャビティ面は金型のキャビティ面と同一面
を形成するようになっていてもよいし、金型キャビティ
面より上方に突出していてもよく、あるいは金型キャビ
ティ面より下位にあってもよいが、後者のスライドブロ
ックのキャビティ面が金型キャビティ面より下位にある
ようにすることが望ましい。このことにより、より大き
な中空部を形成させることができると共に、中空形成に
伴なって形成される中空側壁の成形性が向上し、成形の
安定化が計れる。もちろん、スライドブロックを複数設
ける場合には、そのそれぞれについて最適の前進位置が
決定され、必ずしも全てが同一前進位置にある必要はな
い。

【０００９】このような金型を使用し、スライドブロッ
ク（３）が対向する金型面に向けて前進位置にある状態
で、未閉鎖の雌雄一対の金型間に溶融状熱可塑性樹脂
（５）を供給し（工程１）（図２）、雌金型（１）およ
び／または雄金型（２）を型締方向に移動させることに
より金型を閉じて、予め設定された加圧力で型締するこ
とにより溶融状熱可塑性樹脂を加圧してキャビティ内に
充満させる（工程２）。（図３） ここで、工程２の型締のタイミングとしては、工程１に
おける溶融状熱可塑性樹脂の供給が完了した後であって
もよいし、工程１と工程２を同時的に行い、すなわち、
溶融状熱可塑性樹脂の供給中に型締を開始したり、ある
いは連続的な型締動作中に溶融状熱可塑性樹脂の供給を
開始して金型を閉じる動作と樹脂の供給を並行して行
い、型締完了と同時または型締が完了する前に樹脂の供
給が完了するように行ってもよい。溶融状熱可塑性樹脂
の金型間への供給方法としては、供給された溶融状熱可
塑性樹脂を加圧流体の注入前に不必要に冷却させないた
めにも、金型内に設けた樹脂通路（１０）を経由して直
接キャビティ内に射出供給する方法が好ましいが、工程
２の型締を工程１の樹脂の供給完了後に行う場合には樹
脂供給ノズルなどを備えた外部供給手段によって金型間
に供給する方法であってもよく、適宜の方法が採用され
る。

【００１０】溶融状熱可塑性樹脂中への加圧流体の注入
（工程３）開始は、溶融状熱可塑性樹脂の供給開始後溶
融状熱可塑性樹脂が加圧流体注入口（７）に達した後で
あれば特に制限されず、従って工程１、工程２および工
程３を、あるいは工程２と工程３を並行的に行ってもよ
いが、型締により溶融状熱可塑性樹脂がキャビティ内に
充満された後、スライドブロックの後退（工程４）が開
始されるまでの間に行うのが好ましく、キャビティ内へ
の溶融状熱可塑性樹脂の充満後短時間内、通常１５秒以
内に加圧流体の注入を開始することが好ましい。加圧流
体の注入は、流体注入の開始後溶融状熱可塑性樹脂が金
型内で冷却、固化されるまで連続的に行ってもよいし、
断続的に行ってもよく、また、中空部（１１）が形成さ
れたのちは樹脂を冷却固化させている途中で注入を停止
して圧力を保持するような形態であってもよい。

【００１１】加圧流体の注入にあたっては、加圧流体の
注入を開始すると同時または開始したのち、加圧流体を
注入しながら金型内の成形品の一部から加圧流体を放出
して流体を形成された中空部内で循環させてもよく、こ
れによって、樹脂の冷却が促進されて成形サイクルの短
縮を図ることができる。注入された加圧流体の放出方法
としては、多点から加圧流体の注入操作を行い、そのと
きの流体の注入圧力に差を設けて圧力の低い方から流体
を放出してもよいし、放出専用の加圧流体放出口を設け
てもよく、あるいは流体を注入した注入口から放出して
もよく、この場合には加圧流体の注入と放出を繰り返し
行ってもよい。これら流体の放出方法は適宜選択され、
特に限定されない。流体を放出するタイミングは、加圧
流体の注入開始と同時に行ってもよいし、流体の注入開
始後一定時間経過した後に行ってもよい。もちろん、流
体の注入操作と放出操作を並行して行ってもよいし、交
互に行ってもよく、流体の注入終了後に流体の放出操作
を継続してもよい。

【００１２】加圧流体として使用される流体は気体であ
っても液体であってもよいが、一般には気体が使用さ
れ、かかる気体としては空気、窒素、炭酸ガスなどが代
表的なものとして例示される。加圧流体は１０ｋｇｆ／
ｃｍ2 以上の高圧流体であってもよいし、１０ｋｇｆ／
ｃｍ2 未満の低圧流体であってもよいが、１０ｋｇｆ／
ｃｍ2 未満の圧縮空気が好ましく用いられる。かかる加
圧流体の流体圧の下限値はそれぞれの成形条件によって
も異なるが、通常２ｋｇｆ／ｃｍ2 程度である。加圧流
体の注入圧は注入開始から終了まで一定であってもよい
し、途中で任意に変化させてもよい。

【００１３】かかる加圧流体の注入は１ケ所である必要
はなく、成形品の形状や大きさなど必要に応じて適宜の
複数個所からキャビティ内の溶融状熱可塑性樹脂中に注
入される。例えば、スライドブロックの後退によりその
容積が広げられたキャビティ部を中空部とするような場
合には、該スライドブロックのキャビティ面に設けた流
体注入部口から加圧流体を該スライドブロック部分のキ
ャビティに充満された溶融状熱可塑性樹脂中に注入する
ことにより効率よく中空部が形成でき、しかも外観の良
好な成形体を得ることができる。また、図６の上段に製
品の下側から見た平面図を、下段に該平面図においてＡ
−Ａで切断したときの側面断面図を示すような、例えば
リブなどを製品中に有し、かつこれらがスライドブロク
部分に形成される中空部と連結しているとともにリブ部
も中空形状とした成形品を目的とする場合には、あるい
はガスチャンネルのような中空連通部を有し、かつこれ
らがスライドブロック部分に形成される中空部と連通し
ているような場合には、かかる形状に対応して、非スラ
イドブロック部分のキャビティ面にはリブあるいはガス
チャンネル部に対応する凹部が設けられ、該凹部のキャ
ビティ部分がスライドブロック部分のキャビティ部分と
連続してなる金型が使用されるが、このような場合に
は、加圧流体をスライドブロック部分のキャビティに充
満された溶融状熱可塑性樹脂中に注入してもよいし、非
スライドブロック部分のキャビティの凹部に満たされた
溶融状熱可塑性樹脂中に注入してもよく、あるいはその
両方に注入してもよい。非スライドブロック部分のキャ
ビティの凹部に満たされた溶融状熱可塑性樹脂中に注入
する場合には、該部に注入された加圧流体が該部におい
て中空部を形成せしめつつ、該部における余剰の溶融状
熱可塑性樹脂をスライドブロックを後退させることによ
り形成されるキャビティ部に流動移動させつつ中空部を
形成せしめればよい。この場合、スライドブロックの後
退量を調整することにより、同時にスライドブロックの
後退部分にも中空部を形成させることができ、スライド
ブロックが後退したキャビティ部分と非スライドブロッ
ク部分とが中空状に連通した成形品を得ることができ
る。

【００１４】加圧流体の注入は、通常は、キャビティ面
に設けた流体注入部材（８）から行われる。この流体注
入部材はその先端部が加圧流体注入口（７）としての機
能を有し、その後端は流体通路（９）と連通しており、
流体通路は加圧流体の供給源と接続され、該通路や加圧
流体供給源には加圧流体の供給や停止のための流体流路
開閉弁や加圧流体の注入圧力を調整するための圧力調整
弁などが適宜設けられている。流体注入部材は、連通す
る流体通路から供給される加圧流体をキャビティ内に注
入できる構造であれば特にその構造は限定されず、例え
ば、連続微小気泡を多数有する多孔質基材からなるよう
なものであってもよい。かかる目的で使用される多孔質
基材としては、例えば焼結銅や焼結ステンレス鋼などの
焼結金属、焼結フッ素樹脂などの焼結樹脂、発泡アル
ミ、ポ−ラスセラミックなどが挙げられる。また、丸ピ
ンや角ピンであって、その外周部や内部にその後端部か
ら先端部に連通する流体通路が設けられたピン状物であ
ってもよい。このようなピン状物は、通常、金属やセラ
ミックなどの耐熱性と剛性に優れた材料から形成され
る。尚、かかるピン状物における流体通路とは、それが
外周部に設けられている場合には、その先端部から後端
部までその長さ方向に設けられた溝状物であり、内部に
設けられている場合には、その先端部から後端部までそ
の長さ方向に貫通する貫通孔である。このような流体流
路の流体の流通方向に垂直な断面形状は円形、半円形、
Ｖ字形、Ｕ字形など任意である。

【００１５】流体注入部材の先端部は、キャビティ面と
同じ高さの位置にあってもよいし、キャビティ面より上
位または下位の位置にあってもよく、流体注入部材が摺
動可能なピン方式である場合には、加圧流体の供給時に
はキャビティ内にその先端部が突出し、加圧流体供給後
あるいは成形後の型開き時にはキャビティ内に収納する
ようになっていてもよい。また、流体注入部材がスライ
ドブロックに設けられているような場合には、流体通路
が進退するスライドブロックの動きに追随できるような
フレキシブルな構造とすることが好ましい。

【００１６】金型キャビティ内の溶融状熱可塑性樹脂中
への加圧流体の注入は、加圧流体の流れを分散させて行
うことが好ましい。このため、流体注入部材は多孔質部
材から構成されるものであったり、ピン状物である場合
にピン状物や貫通孔が複数設けられていることが好まし
い。また、加圧流体の流れを分散させて加圧流体を注入
する場合には、流体注入部材がピン状物である場合には
各流体通路の先端部の断面積が、また多孔質基材からな
る場合には連続微小気泡の断面積がそれぞれ０．０３ｍ
ｍ2 以下であることが溶融樹脂による目詰まりの防止等
の点で好ましい。

【００１７】尚、成形体の材質や金型の大きさなどによ
っては、流体注入部材が流体通路の延長部であることも
あり、この場合の最も単純な例として、流体通路がその
ままキャビティ面に直接開口している場合があげられ
る。この場合には、加圧流体の流れを分散させるため
に、キャビティ面付近で流体通路を複数の細管により熊
手状に分岐させ、各細管がキャビティ面に開口するよう
にしていてもよい。上記したいずれの場合であっても、
流体注入部材周辺のキャビティ面に断熱部材を配設する
ことは、供給された溶融状熱可塑性樹脂のその部分での
固化の進行を遅らせて加圧流体の注入を容易にするため
に好ましい。

【００１８】このようにして加圧流体の注入を開始した
後、加圧流体の注入を継続して中空部を形成せしめ（図
４）、溶融樹脂をキャビティ内で冷却、固化させ、その
後加圧流体の注入を停止して金型を開き、中空成形体を
取り出す。注入する加圧流体の注入圧力が高い場合に
は、通常は溶融樹脂が冷却固化した後、金型を開く前
に、形成された中空部内に残存する注入流体が放出され
るが、放出された注入流体は必要に応じて回収される。
加圧流体が低圧の場合には、流体の種類によっては必ず
しも金型を開く前に注入流体を放出する必要はなく、ま
た、流体の種類によっては注入流体の回収が行われるこ
ともあるが、特別の場合を除いて通常は行われない。

【００１９】中空部を形成せしめるためには、加圧流体
の注入とともにスライドブロックを後退させることが必
須となるが、スライドブロックを後退させるタイミング
は溶融状熱可塑性樹脂の供給開始後、スライドブロック
の後退により中空部の形成が可能であるならその時期は
特に制限されず、例えば、溶融状熱可塑性樹脂がキャビ
ティクリアランス内に充満した直後にスライドブロック
の後退を開始してもよく、あるいは溶融状熱可塑性樹脂
がキャビティクリアランス内に充満した後、一定時間の
経過後に後退させてもよい。その際、スライドブロック
の後退に先立って加圧流体の注入を開始してもよいし、
加圧流体の注入開始とスライドブロックの後退開始が同
時であってもよい。いずれの場合であっても、通常、ス
ライドブロックの後退中は加圧流体の注入が継続され
る。しかし、後退させるタイミングとしては型締により
溶融樹脂が金型間に充満され、スライドブロックのキャ
ビティ面に接する溶融樹脂が固化し始めるとき、通常溶
融樹脂が金型間に充満されてから１〜１５秒以内程度の
間に後退を開始することが中空部の形成性、中空側壁の
成形性の点で好ましい。スライドブロックの後退が早す
ぎると、スライドブロック表面に接する供給樹脂がまだ
溶融状態にあるためスライドブロックの後退に樹脂が形
状的に追随せず、良好な形状の製品が得られにくく、ま
た、スライドブロックの後退が遅すぎても、中空部の側
壁部となるべきスライドブロックと摺動する部分の金型
壁の部分の樹脂が固化してスライドブロックを後退させ
ても樹脂が十分に追随せず、所定の形状にならない。か
かるスライドブロック後退のタイミングは、上記観点か
ら、目的とする成形体や成形体中の中空部分の大きさ、
加圧流体の注入圧力、金型温度、樹脂の種類や供給時の
溶融温度、スライドブロックの大きさ、ストロ−クなど
の成形条件によって最適のタイミングが決定される。

【００２０】かかる方法において、キャビティに供給さ
れた溶融状熱可塑性樹脂を金型間に充満した後、金型を
開くまで両金型は所定の圧力で加圧保持されるが、この
加圧力（型締圧）はその間一定である必要はなく、必要
に応じて適宜変化させてもよい。例えば、溶融状熱可塑
性樹脂を金型間に供給しつつあるいは供給した後両金型
を型締して溶融樹脂をキャビティ内に充満させるまでは
比較的高い加圧力で樹脂を加圧し、その後成形完了まで
当初圧より減じた加圧力で保持したり、あるいはその途
中で再度加圧力を高くしたりすることができる。加圧力
を減じるタイミングとしては、溶融樹脂がキャビティ内
に充満された後、溶融樹脂が固化するまでの任意の時期
が選択され、溶融樹脂がキャビティ内に充満された直後
であってもよいし、溶融樹脂が固化する直前であっても
よいが、溶融樹脂がキャビティ内に充満された後１〜１
５秒の間に減じることが好ましい。加圧力を減じた後、
同加圧力を維持しながら溶融樹脂が固化するまで冷却し
てもよいが、樹脂が固化するまでに加圧力を増加させ、
同加圧力を維持しながら溶融樹脂が固化するまで冷却し
てもよい。後者の加圧力を増加させる場合、その加圧力
は最初の加圧力より低くても、それを超えてもよく、具
体的には製品形状や成形条件などによって適宜選択され
るが、高くても最初の加圧力の３倍以下であることが好
ましい。かかる昇圧により、外観のより優れた成形品を
得ることができる。

【００２１】前記したように、成形過程において樹脂へ
の加圧力を減じる場合、加圧力を減じる前にスライドブ
ロックの後退を開始してもよいが、加圧力を減じると同
時あるいは減じた後にスライドブロックの後退を開始す
ることが好ましい。スライドブロックを後退させる方法
としては、スライドブロックを油圧や空気圧等を利用す
るシリンダ−に接続させ、前進位置に移動、保持してい
た状態から所定のタイミングで該シリンダ−を駆動して
後退させてもよいし、スライドブロックに移動式のスト
ッパ−を作用させてスライドブロックを前進位置で保持
し、後退時にストッパ−を解除して、注入する加圧流体
の注入圧で後退させてもよく、この場合に油圧シリンダ
−等を併用してもよい。スライドブロックを移動式のス
トッパ−などを用いて前進位置に固定した場合には、ス
ライドブロックの後退開始時に、前述した樹脂にかける
加圧力を減じることによりスライドブロックにかかる圧
力が緩和されてストッパ−が作動し易くなり、また、樹
脂にかかる圧力も低減されるために中空部が形成され易
くなる。

【００２２】スライドブロックを後退させる際に、その
後退速度を中空を形成するのに最適な速度に制御した
り、加圧流体の注入圧力により、または注入圧力と均衡
してスライドブロックを後退させることにより、中空部
の成形性と生産の安定化を向上させることができる。す
なわち、スライドブロックの後退速度が速すぎる場合に
は、スライドブロックの後退に伴なってスライドブロッ
クが摺動する金型壁部に沿って形成される中空側壁に極
端な薄肉や偏肉が生じたり、新たに形成されるべき中空
側壁がスライドブロックの後退に追随せず、破れが生じ
たり形状が保持できなくなったりする。また、スライド
ブロックの後退速度が遅すぎる場合には、中空側側壁部
を形成せしめるべき溶融樹脂の冷却が進んで樹脂粘度が
高くなり、側壁の成形性が悪くなって所定の最終形状に
ならなかったりする。このため、目的とする成形体や成
形体中の中空部分の大きさ、加圧流体の注入圧力、金型
温度、樹脂の種類や溶融温度、スライドブロックの大き
さ、後退するストロ−ク量などの成形条件によって最適
の後退速度が選択される。

【００２３】かかる方法において、スライドブロックを
冷却して、スライドブロックのキャビティ面に接する溶
融樹脂をその表面部分で素早く固化させることにより、
新たに形成される中空側壁の成形性を向上させることが
でき、しかも、連続成形における中空形成安定性も向上
させることができる。スライドブロックの冷却方法とし
ては、スライドブロック内に冷却管を配設して冷却水等
の冷媒を流す方法が例示でき、この場合、冷却管は可動
するスライドブロックの移動に追随できるようにフレキ
シブル管などを用いて接続することが好ましい。他の冷
却方法としては、スライドブロックのキャビティ面側を
取り外し可能なブロックとして、そのブロックを予め冷
却しておき、その部分のみを１成形毎、あるいは数成形
毎に取り替えて行う方法が例示される。尚、このブロッ
クを用いる方法においては、ブロックの厚みを変えるこ
とによって容易に初期のスライドブロック部におけるキ
ャビティクリアランスを変更することができる。その
他、冷却を行う場合にはこれらの方法に限らず、適宜の
方法で行えばよい。

【００２４】また、スライドブロックの後退に際して、
金型に設けたスライドブロック貫挿孔の内周壁面（１
２）を保熱もしくは断熱することにより、その部分の溶
融樹脂の冷却固化を遅くし、新たに形成される中空側壁
の成形性を向上させることができる。ここで、保熱また
は断熱方法としては、スライドブロックを設ける金型の
うちのスライドブロック貫挿孔の内周壁面（１２）の部
分を熱伝導率の低い材質にして、低温に保持されている
金型温度の影響を受けにくくしたり、該内周壁面の部分
だけ温水を流したり、ヒ−タ−を設けて他の金型部分よ
り高温に保つような方法が例示される。

【００２５】このようにして、加圧流体の注入、スライ
ドブロックの後退を行って、所望の中空部が形成された
ならば、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化さ
せ、金型を開いて製品を取り出す（工程５）。

【００２６】尚、かかる方法において、スライドブロッ
クをどのように設け、どの程度後退させるかは目的とす
る製品の形状によって適宜選択される。例えば、前記し
た図６に示されるような中空成形品を目的とする場合に
は、図７に示されるように、製品のリブに対応して金型
に設けた凹部をスライドブロック部分のキャビティと連
続させておき、上記方法に従って、キャビティ内に溶融
樹脂を充満させたのちスライドブロックを凹部の底面位
置よりさらに下方に後退させれば、スライドブロックの
後退部分のキャビティに中空部が形成されると同時に、
該中空部と連通するようにリブに対応する金型凹部内も
同時に中空部が形成され、目的とする製品を得ることが
できる。

【００２７】また、主としてガスチャンネルのような、
あるいはリブなどの内部に長手方向に中空部を有するよ
うな成形体を目的とする場合には、図８のようにキャビ
ティ内に溶融樹脂を充満させたときに、スライドブロッ
クの上面（キャビティ面）がスライドブロックと接する
金型凹部の底面よりも上方になるように、すなわち、キ
ャビティ内に入り込むようにスライドブロックを前進さ
せ、加圧流体の注入に伴なって、該スライドブロックの
上面が金型凹部の底面と同位置になるまで後退させるこ
とにより、スライドブロックの後退量に相当する容積の
空間部が金型凹部に対応する樹脂内に形成され、図９に
示すような中空成形体を得ることもできる。この際、ス
ライドブロックや金型凹部の形状や大きさなどによって
は図１０に示されるような非スライドブロック部分を中
心に中空部を形成せしめた中空体を得ることもできる。

【００２８】また、スライドブロックの他の例として、
図１１に示されるように、中空部を設けるべき位置に、
該中空部の側壁厚さに略相当する間隔をもってキャビテ
ィ内に埋め込むように前進させ、この状態でキャビティ
内に溶融樹脂を充満させた後、スライドブロックを上記
側壁部の下端にスライドブロックの上面が一致するよう
に後退させることにより、図１２に示されるような中空
体を得ることもできる。この際、金型形状によってはス
ライドブロックをさらに下方にまで後退させることによ
って、中空部が２段構造となった中空成形体を得ること
もできる。

【００２９】かかる方法により、図５の上段に製品の下
側から見た平面図を、下段に該平面図においてＡ−Ａで
切断したときの側面断面図を示すような中空部を有する
熱可塑性樹脂成形体を容易に製造することができる。こ
のような方法に適用される熱可塑性樹脂としては、一般
の射出成形、射出圧縮成形、圧縮成形、押出成形、スタ
ンピング成形などにおいて通常使用される熱可塑性樹脂
がそのまま適用され、例えば、ポリエチレンやポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、ポリ
カ−ボネ−ト、アクリロニトリル・スチレン・ブタジエ
ンブロック共重合体、ナイロンなどの一般的な熱可塑性
樹脂や、エチレン・プロピレンブロック共重合体、スチ
レン・ブタジエンブロック共重合体などの熱可塑性エラ
ストマー、あるいはこれらのポリマ−アロイなどがあげ
られ、本発明でいう熱可塑性樹脂とはこれらを全て包含
するものである。また、このような熱可塑性樹脂中に
は、タルクやガラス繊維などの各種の充填材、顔料、滑
材、帯電防止剤、酸化防止剤などの通常使用される各種
の添加剤が配合されていてもよい。

【００３０】かくして得られる成形体において、加飾や
クッション性の付与等の目的で表皮材をその表面に貼合
したい場合には、上記方法によって予め中空成形体を製
造した後、その表面に所望の表皮材を接着剤等で貼着し
てもよいが、上記方法において予め所望の表皮材を所望
の金型位置に配設し、その後前述したと同様の方法で中
空成形体を製造することにより、所望の表面に表皮材が
貼着された中空成形体を製造することができる。後者の
方法による場合、スライドブロックや流体注入口は通常
表皮材が接しない金型側に設けられる。

【００３１】使用される表皮材はそれぞれの使用目的に
応じて適宜選択されるが、紙、織布、不織布、編布、金
網などの網状物、各種熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エ
ラストマーからなるシ−トもしくはフィルムなどが挙げ
られる。これらの表皮材の表面には適宜シボ等の凹凸模
様や印刷などの装飾が施されていてもよく、その裏面に
もポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポ
リウレタンなどの発泡シ−トが目的に応じて貼着されて
いてもよい。また、溶融樹脂の熱や型締による圧力から
表皮材を保護するために、あるいは溶融と表皮材との接
着性を向上させるために、熱可塑性エラストマーシ−ト
などを裏打ち材として使用してもよい。

【００３２】上記した本発明の方法を実施するにあた
り、供給される溶融状の熱可塑性樹脂の温度、溶融樹脂
供給時のキャビティクリアランス、圧縮速度（型締速
度）、金型温度など本発明に特定されない各種の成形条
件は、使用樹脂の種類、金型の形状やその大きさ、表皮
材の有無などによって適宜決定され、特に限定されな
い。

【００３３】

【発明の効果】本発明の方法によれば、簡単で安価な装
置により、容易にそりや歪みなどのない高い中空率の中
空成形体を得ることができ、かくして得られる中空成形
体は自動車内装部品、例えばインストルメントパネル、
ドアトリム、シ−トバック、コンソ−ルボックスあるい
はデッキボ−ドや各種パネル等に好適に使用することが
できる。

【００３４】

【実施例】以下実施例により本発明を説明するが、本発
明がこの例に限定されるものでないことは言うまでもな
い。

【００３５】実施例１ 断面の概略が図１に示されるような雌雄一対からなる金
型装置を使用し、その平面を図２に、図２のＡ−Ａ部で
の断面を図３に示すような中空成形体を製造した。尚、
使用した金型のキャビティ寸法は、型締め方向への投影
面において縦２５０ｍｍ、横７５０ｍｍである。スライ
ドブロックの表面形状は縦１００ｍｍ、横２５０ｍｍの
長方形であって、前進状態においてその表面（キャビテ
ィ面）がこれに隣接する金型のキャビティ面より５ｍｍ
下方の位置になるように設定され、またその後退ストロ
−ク量は３０ｍｍとなるように設定され、該スライドブ
ロックは油圧シリンダ−で金型の開閉方向に移動可能と
なっている。また、ガス注入部材は直径および長さがそ
れぞれ１０ｍｍの丸棒状の焼結銅を使用し、該部材の先
端面がスライドブロックのキャビティ面と同一平面にな
るようにスライドブロックの中央部に埋め込み、その後
端部をガス通路と接続した。非スライドブロック部分の
キャビティクリアランスを３０ｍｍとした未閉鎖の雌雄
金型間に、溶融したポリプロピレン樹脂（住友化学社
製、住友ノ−ブレンＢＰＺ５２８４、樹脂温度２１０
℃）を雄金型内に設けた樹脂通路から射出供給した。所
定量の溶融ポリプロピレン樹脂の供給完了とほぼ同時
に、非スライドブロック部分のキャビティクリアランス
が３ｍｍになるまで雌金型を降下させて１００トンｆの
加圧力で型締して溶融ポリプロピレン樹脂を流動させ、
キャビティ内を該溶融樹脂で充満させた。同加圧力で３
秒間保持した後、加圧力を３０トンｆにまで減じると同
時に、ガス注入部材から６ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧縮空気の
注入を開始し、それと同時にスライドブロックの後退を
開始した。加圧力を３０トンｆに保持しつつ、圧縮空気
の注入を行いながら、溶融ポリプロピレン樹脂を４０秒
間冷却し、固化させた。その後、圧縮空気の注入を停止
し、金型を開いて中空体を取り出した。得られた中空体
は、非スライドブロック部分に対応する部分（平板部）
の厚さが３ｍｍ、スライドブロック部分に対応する部分
（突起部）の厚さが３８ｍｍであって、該突起部内には
中空率約８０％で中空部が形成されていた。尚、この突
起部の中空を形成している天板、底板、中空側壁の厚み
は略均一で約３ｍｍであった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法に適用される金型例の断面概略図
である。

【図２】本発明の方法の工程を示す金型の断面概略図で
ある。

【図３】本発明の方法の工程を示す金型の断面概略図で
ある。

【図４】本発明の方法の工程を示す金型の断面概略図で
ある。

【図５】本発明の方法により得られる成形体の例を、下
側から見た平面図（上段）および該平面図においてＡ−
Ａで切断したときの側面断面図（下段）で示したもので
ある。

【図６】本発明の方法により得られる成形体の他の例
を、下側から見た平面図（上段）および該平面図におい
てＡ−Ａで切断したときの側面断面図（下段）で示した
ものである。

【図７】図６に示す製品を製造する場合の成形開始前の
スライドブロックの前進位置を示す概念図である。

【図８】成形開始前のスライドブロックの前進位置を示
す他の例の概念図である。

【図９】図８に示す前進位置のスライドブロックを金型
凹部の底面まで後退させたときに形成される中空部の形
成状態を示す概念図である。

【図１０】図８に示す前進位置のスライドブロックを金
型凹部の底面まで後退させたときに形成される中空部の
形成状態を示す他の例の概念図である。

【図１１】成形開始前のスライドブロックの前進位置を
示す他の例の概念図である。

【図１２】図１１に示す前進位置のスライドブロックを
後退させたときに形成される中空部の形成状態を示す他
の例の概念図である。

【符号の説明】

１：雌金型 ２：雄金型 ３：スライドブロック ４：移動手段 ５：溶融状熱可塑性樹脂 ６：キャビティ ７：加圧流体注入口 ８：流体注入部材 ９：流体通路 １０：樹脂通路 １１：中空部 １２：スライドブロック貫挿孔内周面

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開閉自在な雌雄一対の金型からなり、少な
   くともいずれか一方の金型の金型面の一部が対向する金
   型面に対して進退可能なスライドブロック面で構成さ
   れ、該スライドブロックの進退によって金型閉鎖状態に
   おけるキャビティ容積を変更可能とした金型を用いて、
   中空部を有する熱可塑性樹脂成形体を製造する方法であ
   って、スライドブロックが対向する金型面に向けて前進
   位置にある状態で、未閉鎖の雌雄一対の金型間に溶融状
   熱可塑性樹脂を供給する工程（工程１）、金型を閉じて
   溶融状熱可塑性樹脂を加圧し、キャビティ内に充満させ
   る工程（工程２）、溶融状熱可塑性樹脂中に加圧流体を
   注入する工程（工程３）、スライドブロックを対向する
   金型面に対して後退させる工程（工程４）、金型を開い
   て製品を取りだす工程（工程５）を含む工程からなるこ
   とを特徴とする中空部を有する熱可塑性樹脂成形体の製
   造方法。
2. 【請求項２】工程１〜工程５を順次実施する請求項１に
   記載の方法。
3. 【請求項３】工程１、工程２、工程４、工程３および工
   程５の順に実施する請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】工程１と工程２を同時的に行い、金型間に
   溶融状熱可塑性樹脂を供給しつつ金型を閉じて溶融状熱
   可塑性樹脂を加圧し、キャビティ内に充満させる請求項
   １、２、または３に記載の方法。
5. 【請求項５】工程２と工程３を同時的に行い、キャビテ
   ィ内に溶融状熱可塑性樹脂を充満させつつ、溶融状熱可
   塑性樹脂中に加圧流体を注入する請求項１または２に記
   載の方法。
6. 【請求項６】工程１、工程２および工程３を同時的に行
   い、金型間に溶融状熱可塑性樹脂を供給しつつ金型を閉
   じて溶融状熱可塑性樹脂を加圧し、キャビティ内に充満
   させながら、これらと並行してさらに溶融状熱可塑性樹
   脂中に加圧流体を注入する請求項１または２に記載の方
   法。
7. 【請求項７】工程３と工程４を同時的に行い、溶融状熱
   可塑性樹脂中に加圧流体の注入を行いつつスライドブロ
   ックを対向する金型面に対して後退させる請求項１、 ２
   または４に記載の方法。
8. 【請求項８】スライドブロック面を金型成形面より低い
   温度に冷却する請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】金型に設けたスライドブロック貫挿孔の内
   周壁面を保熱または断熱する請求項１に記載の方法。
10. 【請求項１０】スライドブロックが前進位置にある状態
    において、該スライドブロックのキャビティ面がこれと
    隣接する金型キャビティ面より下位にある請求項１〜６
    に記載のいずれかの方法。
11. 【請求項１１】加圧流体の圧力が１ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
    １０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満である請求項１〜６に記載のい
    ずれかの方法。
12. 【請求項１２】加圧流体が圧縮空気である請求項１〜６
    または１１に記載の方法。方法。
13. 【請求項１３】溶融状熱可塑性樹脂の供給に先立って、
    予め金型間に表皮材を配設する請求項１〜６に記載のい
    ずれかの方法。
14. 【請求項１４】非スライドブロック部分のキャビティ面
    に凹部が設けられ、該凹部のキャビティ部分がスライド
    ブロック部分のキャビティ部分と連続してなる金型を用
    いる請求項１〜６に記載のいずれかの方法。
15. 【請求項１５】加圧流体を、非スライドブロック部分の
    キャビティの凹部に充満された溶融状熱可塑性樹脂中に
    注入する請求項１〜６に記載のいずれかの方法。
16. 【請求項１６】加圧流体を、非スライドブロック部分の
    キャビティの凹部に充満された溶融状熱可塑性樹脂中お
    よびスライドブロック部分のキャビティに充満された溶
    融状熱可塑性樹脂中に注入する請求項１〜６に記載のい
    ずれかの方法。
17. 【請求項１７】溶融状熱可塑性樹脂中に加圧流体の注入
    を開始すると同時または開始した後、形成される中空部
    の一部から流体を放出する請求項１〜６に記載のいずれ
    かの方法。
18. 【請求項１８】工程１の溶融状熱可塑性樹脂を供給しつ
    つまたは供給後、工程５の金型を開いて製品を取り出す
    までの工程中、樹脂を加圧する請求項１〜６に記載のい
    ずれかの方法。
19. 【請求項１９】樹脂の加圧力を変化させる請求項１８に
    記載の方法。
20. 【請求項２０】樹脂への加圧力を減少させると同時また
    は減少させた後に、加圧流体の注入を行う請求項１９に
    記載の方法。
21. 【請求項２１】樹脂への加圧力を減少させると同時また
    は減少させた後に、スライドブロックの後退を行う請求
    項１９に記載の方法。