特許 7233119 射出成形装置及び射出成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-24

(45)【発行日】2023-03-06

(54)【発明の名称】射出成形装置及び射出成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 44/00 20060101AFI20230227BHJP

   B29C 44/06 20060101ALI20230227BHJP

   B29C 44/10 20060101ALI20230227BHJP

   B29C 44/58 20060101ALI20230227BHJP

   B29C 45/16 20060101ALI20230227BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20230227BHJP

【ＦＩ】

B29C44/00 D

B29C44/06

B29C44/10

B29C44/58

B29C45/16

B29C45/26

【請求項の数】 12

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021092154

(22)【出願日】2021-06-01

(65)【公開番号】P2022064823

(43)【公開日】2022-04-26

【審査請求日】2021-06-01

(31)【優先権主張番号】109135453

(32)【優先日】2020-10-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】506255902

【氏名又は名称】中原大學

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100093997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀佳

(72)【発明者】

【氏名】陳 夏宗

(72)【発明者】

【氏名】張 詠翔

(72)【発明者】

【氏名】張 哲維

(72)【発明者】

【氏名】蔡 碧霖

【審査官】磯部 洋一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５０－１３９８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１２６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０７７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－０１１３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０６２３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－０９９３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１０１５９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４４／００－４４／６０；

４５／００－４５／８４

６７／２０

Ｃ０８Ｊ ９／００－９／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のキャビティ及び第２のキャビティを提供するように適合された型ユニットと、
第１の材料を前記第１のキャビティ内に射出して第１の成形品を形成するように適合された射出ユニットであって、前記第２のキャビティは、前記第１の成形品を収容するように適合されており、前記射出ユニットは、第２の材料を前記第２のキャビティ内に射出して第２の成形品を形成するように適合されており、それにより、前記第２のキャビティ内で前記第１の成形品と前記第２の成形品とが組み合わされ、前記第２の材料は、発泡材料である、射出ユニットと、
前記第２のキャビティ内にガスを供給して、前記第２のキャビティ内の圧力を増加させるように適合された逆圧ユニットと、
を備え、
前記型ユニットは第１の金型及び第２の金型を備え、前記第１のキャビティと前記第２のキャビティは、それぞれ前記第１の金型と前記第２の金型によって提供される射出成形装置。

【請求項2】

前記第２の材料は軟質発泡材料を含む請求項１に記載の射出成形装置。

【請求項3】

前記第２の材料は液状シリコーンを含む請求項１に記載の射出成形装置。

【請求項4】

前記第１の材料は前記第２の材料と同じである請求項１に記載の射出成形装置。

【請求項5】

前記第１の材料は前記第２の材料とは異なる請求項１に記載の射出成形装置。

【請求項6】

前記逆圧ユニットは、前記第１のキャビティ内にガスを供給して前記第１のキャビティ内の圧力を増加させるように適合される請求項１に記載の射出成形装置。

【請求項7】

射出ユニットにより第１の材料を第１のキャビティ内に射出して第１の成形品を形成する工程と、
前記第１の成形品を第２のキャビティ内に収容する工程と、
前記射出ユニットにより前記第２のキャビティ内に第２の材料を射出して、第２の成形品を形成し、それにより前記第２のキャビティ内で前記第１の成形品と前記第２の成形品とが組み合わされ、前記第２の材料は発泡材料である工程と、
逆圧ユニットによって前記第２のキャビティ内にガスを供給して前記第２のキャビティ内の圧力を増加させる工程と、
を含み、
型ユニットが第１の金型及び第２の金型を備え、前記第１のキャビティと前記第２のキャビティは、それぞれ前記第１の金型と前記第２の金型によって提供される射出成形方法。

【請求項8】

前記第２の材料が軟質発泡材料を含む請求項７に記載の射出成形方法。

【請求項9】

前記第２の材料が液状シリコーンを含む請求項７に記載の射出成形方法。

【請求項10】

前記第１の材料は前記第２の材料と同じである請求項７に記載の射出成形方法。

【請求項11】

前記第１の材料は前記第２の材料とは異なる請求項７に記載の射出成形方法。

【請求項12】

前記逆圧ユニットにより前記第１のキャビティ内にガスを供給して、前記第１のキャビティ内の圧力を増加させることをさらに含む請求項７に記載の射出成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、成形装置及び成形方法に関し、詳細には射出成形装置及び射出成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形における新しい技術として、マイクロセルラー（microcellular）射出成形は、製品の重量及び消費される材料の量を低減することができ、製品により良好な機械的及び温度特性を与える。発泡体の均一性を良好に制御することが、満足のいく歩留りを達成するための鍵であるため、一般に、材料の発泡を抑制及び均一化するために逆圧技術が使用される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

マイクロセルラー（microcellular）射出成形技術を使用してより厚みの大きい製品を製造する場合、製品表面からより遠い製品材料は逆圧の影響を受けにくく、発泡体が不均一に形成される。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示は、より厚みの大きい発泡材料の製品のための均一な発泡体を形成することができる射出成形装置及び射出成形方法を提供する。

【0005】

本開示の射出成形装置は、型ユニットと、射出ユニットと、逆圧ユニットとを含む。型ユニットは、第１のキャビティ及び第２のキャビティを提供するように適合される。射出ユニットは、第１の材料を第１のキャビティ内に射出して第１の成形品を形成するように適合される。第２のキャビティは、第１の成形品を収容するように適合される。射出ユニットは、第２のキャビティ内に第２の材料を射出して第２の成形品を形成するように適合され、それにより、第２のキャビティ内で第１の成形品と第２の成形品とを組み合わせる。第２の材料は、発泡材料である。また、逆圧ユニットは、第２のキャビティ内にガスを供給して第２のキャビティ内の圧力を増加させるように適合される。

【0006】

本開示の一実施形態では、第２の材料は、軟質発泡材料を含む。

【0007】

本開示の一実施形態では、第２の材料は液状シリコーンを含む。

【0008】

本開示の一実施形態では、第１の材料は第２の材料と同じである。

【0009】

本開示の一実施形態では、第１の材料は第２の材料とは異なる。

【0010】

本開示の一実施形態では、逆圧ユニットは、第１のキャビティ内にガスを供給して、第１のキャビティ内の圧力を増加させるように適合される。

【0011】

本開示の一実施形態では、型ユニットは、第１の金型及び第２の金型を含む。第１の金型は第１のキャビティを有し、第２の金型は第２のキャビティを有する。

【0012】

本開示の一実施形態では、型ユニットは、第１の部分及び第２の部分を含む。第１の部分は、第１の凹部を有し、第２の部分は、第１の部分に対して回転するように適合された第２の凹部を有する。第２の凹部が第１の部分によって覆われ、第１の凹部と位置ずれするように、第２の部分が第１の部分に対して回転する場合、第２の凹部は第１のキャビティを形成する。そして、第２の凹部が第１の凹部と位置合わせされるように第２の部分が第１の部分に対して回転する場合、第１の凹部及び第２の凹部は共に第２のキャビティを形成する。

【0013】

本発明の射出成形方法は、第１の材料を射出ユニットにより第１のキャビティ内に射出して第１の成形品を形成するステップと、第１の成形品を第２のキャビティに収容するステップと、射出ユニットにより第２のキャビティ内に第２の材料を射出して、第２の成形品を形成するステップであって、それにより、第２のキャビティ内で第１の成形品と第２の成形品とが組み合わされ、第２の材料は、発泡材料である、第２の成形品を形成するステップと、第２のキャビティ内の圧力を増加させるために、逆圧ユニットによって第２のキャビティ内にガスを供給するステップと、を含む。

【0014】

本開示の一実施形態では、第２の材料は、軟質発泡材料を含む。

【0015】

本開示の一実施形態では、第２の材料は液状シリコーンを含む。

【0016】

本開示の一実施形態では、第１の材料は第２の材料と同じである。

【0017】

本開示の一実施形態では、第１の材料は第２の材料とは異なる。
本開示の一実施形態では、射出成形方法は、逆圧ユニットを使用して第１のキャビティ内にガスを供給して、第１のキャビティ内の圧力を増加させることをさらに含む。

【発明の効果】

【0018】

上記に基づいて、本開示は、第１の成形品及び第２の成形品を連続的に製造するために２段階射出成形工程を適合させ、それにより、第１の成形品及び第２の成形品が積層された様式で組み合わされて、厚みの大きい製品を形成することができる。成形品が、発泡材料から製造される場合には、成形品が製品の一部を構成するに過ぎず、厚みが小さいため、逆圧によって内部材料の発泡を抑制しやすく、発泡体が均一に形成される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示の一実施形態による射出成形装置の概略図である。

【0020】

【図2】図１の型ユニットの概略図である。

【0021】

【図3A】射出ユニットによって図２の型ユニットに材料を射出する工程を示す。

【図3B】射出ユニットによって図２の型ユニットに材料を射出する工程を示す。

【図3C】射出ユニットによって図２の型ユニットに材料を射出する工程を示す。

【0022】

【図4】本開示の一実施形態による射出成形方法のフローチャートである。

【0023】

【図5】本開示の別の実施形態による型ユニットの概略図である。

【0024】

【図6A】射出ユニットによって図５の型ユニットに材料を射出する工程を示す。

【図6B】射出ユニットによって図５の型ユニットに材料を射出する工程を示す。

【図6C】射出ユニットによって図５の型ユニットに材料を射出する工程を示す。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図１は、本開示の一実施形態による射出成形装置の概略図である。図１では、本実施形態の射出成形装置１００は、型ユニット１１０と、射出ユニット１２０と、逆圧ユニット１３０とを含む。射出ユニット１２０は、型ユニット１１０内に材料を射出し、逆圧ユニット１３０は、型ユニット１１０に逆圧を加えるように適合される。

【0026】

図２は、図１の型ユニットの概略図である。図３Ａ～図３Ｃは、射出ユニットによって図２の型ユニットに材料を射出する工程を示す。型ユニット１１０は、図２に示すように、第１のキャビティ１１０ａ及び第２のキャビティ１１０ｂを提供するように適合される。射出ユニット１２０は、図３Ａに示すように、第１の材料を第１のキャビティ１１０ａに射出して第１の成形品Ｂ１を形成するように適合される。第２のキャビティ１１０ｂは、図３Ｂに示すように、第１の成形品Ｂ１を収容するように適合される。射出ユニット１２０は、図３Ｃに示すように、第２のキャビティ１１０ｂ内に第２の材料を射出して第２の成形品Ｂ２を形成するように適合され、それにより、第２のキャビティ１１０ｂ内で第１の成形品Ｂ１と第２の成形品Ｂ２とを互いに組み合わせることができる。

【0027】

第１の材料及び第２の材料は、例えば同じであってもよく、軟質発泡材料または液状シリコーンを含んでもよい。逆圧ユニット１３０（図１に示すように）は、材料を均一に発泡することができるように、第１のキャビティ１１０ａ及び第２のキャビティ１１０ｂにガスを供給して、第１のキャビティ１１０ａ及び第２のキャビティ１１０ｂ内の圧力を増加させるように適合される。他の実施形態では、第１の材料はまた、第２の材料と異なっていてもよく、第１の材料はまた、非発泡材料であってもよいが、本開示はこれに限定されない。第１の材料が非発泡材料である場合、逆圧ユニット１３０は、第１のキャビティ１１０ａに逆圧を加えなくてもよい。対応する射出成形方法の工程は、図面と併せて以下に説明される。

【0028】

図４は、本開示の一実施形態による射出成形方法のフローチャートである。図４では、まず、図３Ａに示すように、第１の材料が、射出ユニット１２０によって第１のキャビティ１１０ａに射出されて、第１の成形品Ｂ１を形成する（ステップＳ１）。次に、図３Ｂに示すように、第１の成形品Ｂ１が、第２のキャビティ１１０ｂによって収容される（ステップＳ２）。図３Ｃに示すように、第２の材料が、射出ユニット１２０によって第２のキャビティ１１０ｂ内に射出されて、第２の成形品Ｂ２が形成され、それにより、第２のキャビティ１１０ｂ内で第１の成形品Ｂ１と第２の成形品Ｂ２とが組み合わされ、ここでは、第２の材料は発泡材料である（ステップＳ３）。逆圧ユニット１３０によって、第２のキャビティ１１０ｂ内にガスが供給されて、第２のキャビティ１１０ｂ内の圧力を上昇させる（ステップＳ４）。

【0029】

上述したように、本実施形態では、第１の成形品Ｂ１及び第２の成形品Ｂ２を２段階射出成形工程を用いて連続的に製造することにより、第１の成形品Ｂ１及び第２の成形品Ｂ２が積層された様式で組み合わされて、共に厚みの大きい製品を形成する。成形品が、発泡材料から製造される場合には、成形品が製品の一部を構成するに過ぎず、厚みが小さいため、逆圧によって内部材料の発泡を抑制しやすく、発泡体が均一に形成される。言い換えれば、本実施形態は、逆圧技術を２段階積層射出成形技術と組み合わせて、２つの技術を互いに相反させ、それにより、厚みの大きい発泡製品が射出成形工程中に良好な発泡均一性を有する。これは、２段階積層射出成形技術を採用せずに、逆圧技術のみを用いた工程や、逆圧技術を採用せずに、２段階積層射出成形技術のみを用いたプロセスでは達成できない効果である。

【0030】

具体的には、図２では、本実施形態の型ユニット１１０は、第１の金型１１２及び第２の金型１１４を含む。第１の金型１１２は第１のキャビティ１１０ａを有し、第２の金型１１４は第２のキャビティ１１０ｂを有する。言い換えると、第１のキャビティ１１０ａ及び第２のキャビティ１１０ｂは、それぞれ２つの金型（第１の金型１１２及び第２の金型１１４）によって設けられている。しかしながら、本開示は、型ユニット１１０の形式に限定されず、その例示的な例を図面と併せて以下に説明する。

【0031】

図５は、本開示の別の実施形態による型ユニットの概略図である。図６Ａ～図６Ｃは、射出ユニットによって図５の型ユニットに材料を射出する工程を示す。図５の実施形態と図２の実施形態との違いを以下に説明する。図５の型ユニット１１０Ａは、第１の部分１１２Ａ及び第２の部分１１４Ａを含む。第１の部分１１２Ａは第１の凹部１１０ｃを有し、第２の部分１１４Ａは第１の部分１１２Ａに対して回転軸Ａに沿って回転するように適合された第２の凹部１１０ｄを有する。図５に示すように、第２の凹部１１０ｄが第１の部分１１２Ａによって覆われ、第１の凹部１１０ｃと位置ずれするように、第２の部分１１４Ａが第１の部分１１２Ａに対して回転する場合、第２の凹部１１０ｄは第１のキャビティを構成する。このとき、射出ユニット１２０は、図６Ａに示すように、第１の材料を第１のキャビティに射出して第１の成形品Ｂ１を形成することが好適である。図６Ｂに示すように、第２の凹部１１０ｄが第１の凹部１１０ｃと位置合わせされるように、第２の部分１１４Ａが第１の部分１１２Ａに対して回転する場合、第１の凹部１１０ｃ及び第２の凹部１１０ｄは共に第２のキャビティを形成する。このとき、第１の成形品Ｂ１は第２のキャビティ内に位置しており、射出ユニット１２０は、図６Ｃに示すように、第２の材料を第２のキャビティ内に射出して第２の成形品Ｂ２を形成することが好適であり、それにより、第２のキャビティ１１０ｂ内で第１の成形品Ｂ１と第２の成形品Ｂ２とが組み合わされる。

【0032】

要約すると、本開示は、第１の成形品及び第２の成形品を連続的に製造するために２段階射出成形工程を適合させ、それにより、第１の成形品及び第２の成形品が積層された様式で組み合わされて、厚みの大きい製品を形成する。成形品が、発泡材料から製造される場合には、成形品が製品の一部を構成するに過ぎず、厚みが小さいため、逆圧によって内部材料の発泡を抑制しやすく、発泡体が均一に形成される。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本開示の射出成形装置及び射出成形方法は、射出成形に関連するあらゆる産業に適用することができる。

【符号の説明】

【0034】

１００ 射出成形装置
１１０ 型ユニット
１１０ａ 第１のキャビティ
１１０ｂ 第２のキャビティ
１１０ｃ 第１の凹部
１１０ｄ 第２の凹部
１１２ 第１の金型
１１４ 第２の金型
１１２Ａ 第１の部分
１１４Ａ 第２の部分
１２０ 射出ユニット
１３０ 逆圧ユニット
Ａ 回転軸
Ｂ１ 第１の成形品
Ｂ２ 第２の成形品
Ｓ１～Ｓ４ ステップ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】