二層構造蓋の製造方法

【課題】外層の内面に残った注入痕が明瞭に見えてしまい、二重構造蓋の高級感のある外観を損なわれていた。
【解決手段】所定の高分子組成を有する透明な原料樹脂を二組に分け、その一方を外層樹脂、他方を内層樹脂とし、外層樹脂で形成された外層の内面と内層金型との間隙に、溶融した内層樹脂を注入し、注入した内層樹脂からの顕熱によって外層の内面を軟化することにより、内層樹脂と外層との界面を平坦化した後、注入された内層樹脂を冷却して固化し、内層を形成することによりなる二層構造蓋の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、美容液等の保存に用いられる容器本体の口部を閉塞するために用いられる蓋の製造方法に関するものであって、特に外層と内層とからなる二層構造を備えた蓋の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
美容液等の保存に用いられる容器用の蓋は、美容液等の劣化を防ぐために外気を遮断する機能以外に、外観に高級感を備えることによって購入者の購買意欲を高める機能も有する。蓋が高級感のある外観を備えるためによく用いられる従来技術として、着色された樹脂で射出成形した内層部分と、透明な樹脂で射出成形した外層部分とを嵌め合わせることによって着色された内層と透明な外層とを有する二層構造の蓋を形成する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６２８２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、均一な射出を行うために、金型の中央に貫通して設置されたライナーを通して溶融樹脂を注入するセンターゲート方式を用いるため、樹脂を冷却して固化しライナーを離脱させると、ライナーの注入口に近接していた樹脂の部分が、盛り上り又は切れ残りによる注入痕として残る。そうして形成した透明な外層を内層に嵌め合わせると蓋外部から外層の内面に残った注入痕が明瞭に見えてしまい、高級感のある外観を損なうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、前記課題を解決するため、本発明に係る二層構造蓋の製造方法は、外層と内層の二層構造からなる蓋の製造方法であって、所定の高分子組成を有する透明な原料樹脂を二組に分け、その一方を外層樹脂、他方を内層樹脂とし、内層樹脂は原料樹脂に着色料が混合されてなり、外層樹脂を第一シリンダーに充填する工程と、内層樹脂を第二シリンダーに充填する工程と、外層の外面を囲む移動金型と、外層の内面を囲み第一シリンダーに連通するランナーを中央に備えた外層金型との間隙に、溶融した外層樹脂を第一シリンダーから注入する工程と、注入された外層樹脂を冷却して固化し、外層を形成する工程と、外層から外層金型を離型させた後、外層が付属した移動金型に、外層の内面との間に間隙を形成して、内層の内面を囲む内層金型を嵌合する工程と、外層の内面と内層金型との間隙に、溶融した内層樹脂を第二シリンダーから内層金型の中央に備えられたランナーを介して注入する工程と、注入した内層樹脂からの顕熱によって外層の内面を軟化することにより、内層樹脂と外層との界面を平坦化した後、注入された内層樹脂を冷却して固化し、内層を形成する工程とからなることを特徴とする。
【０００６】
本発明によって製造される蓋は、容器本体の口部を閉塞するために用いられる蓋であって、内面が凹形に形成されており、該凹形部の内面が容器本体の口部に密着することによって容器本体を閉塞することができるものである。
【０００７】
外層樹脂と内層樹脂は、所定の高分子組成を有する原料樹脂を二組に分けて形成されており、同じ高分子組成を備えるものである。但し、分子量の違いは組成の同一性を損なうものではない。同じ高分子組成を備えることによって、外層の内面中心部に残存していた樹脂の注入痕を、後の工程で注入される溶融状態の内層樹脂の顕熱を用いて軟化させ、平坦化させることができる。また、高分子組成が同じであることから、固化後の内層の熱収縮により生ずる内層と外層の界面の歪みを最小限に抑制し、内層と外層との剥がれを防止することができる。
【０００８】
原料樹脂は透明であり、好ましくはポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂、またはメタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を用いることがよい。原料樹脂が透明であることによって、分けられた原料樹脂をそのまま外層樹脂として用いて外層を透明に形成することができる。但し、原料樹脂は着色された透明であってもよい。
【０００９】
外層樹脂は上述のように原料樹脂をそのまま使用することができ、一方、内層樹脂は原料樹脂に着色料を混合してなる。内層樹脂には着色料が混合されることによって原料樹脂と比較して透光性が５０％以下となることが好ましく、より好ましくは完全に不透明に形成されることがよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、従来外層の内面中心部に残存していた樹脂の注入痕が目立たなくなり、高級感のある外観を保持した二重構造蓋を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】外層１２を形成するために移動金型７と外層金型８を嵌合した状態を示す概略図である。
【図２】外層間隙１０に外層樹脂１１を注入した状態を示す概略図である。
【図３】外層１２の形成後、並進盤４と共に回転盤３を後方へ移動させた状態を示す図である。
【図４】内層１７を形成するために移動金型７と内層金型９を嵌合した状態を示す概略図である。
【図５】内層間隙１５に内層樹脂１８を注入した状態を示す概略図である。
【図６】移動金型７が離型し、二層構造蓋２４が内層金型９に付属した状態を示す概略図である。
【図７】工程が完了し、凸部９ａを軸回転させて二層構造蓋２４を取り出す状態を示す概略図である。
【図８】外層金型８から離型した外層１２の概略図と、外層内面１２１と注入痕１２２の拡大図である。
【図９】内層間隙１５に溶融した内層樹脂１８を注入して外層１２と内層樹脂１８の界面が平坦化された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明に係る実施の形態について図面に基づきながら詳しく説明する。
【００１３】
図１から図７は、二層構造蓋の製造装置１の構成及びその機能を説明する図である。
【００１４】
図３を参照して説明すると、射出成形機２には、金型を取り付け可能な回転盤３及び固定盤６が対向位置に設置されている。回転盤３は、回転駆動源Ｒによって、公転軸３ａを中心として軸回転可能に設置されている。回転盤３の前方（図１から図７において右方向）には、回転盤３の前面と固定盤６の後面が対面するように固定盤６が設置されている。
【００１５】
回転盤３の後面には並進盤４が設置されている。並進盤４の外縁部にはタイバー５が前後方向に挿通されており、並進盤４は並進駆動源Ｓを駆動することによって、前後に並進可能であり、回転盤３は並進盤４に追随して前後に並進する。固定盤６に取付けられた金型に対して回転盤３に取付けられた金型の嵌合および離型はこの並進運動により行われる。
【００１６】
回転盤３の前面には一対の移動金型７、７が設置されており、一対の移動金型７、７は回転盤３を半回転させることにより互いの位置を入れ替えることができる。
【００１７】
一方、固定盤６の後面には外層金型８と内層金型９が前記一対の移動金型７、７に対応する位置にそれぞれ設置されている。従って外層金型８と内層金型９は、回転盤３を並進盤４と共に前方へ併進させて回転盤３と固定盤６とを近接させることにより、図２、図４に示すように、一対の移動金型７のそれぞれと同時に嵌合することができる。
【００１８】
移動金型７は、回転盤３に設置された状態で前方に向かって開放された凹形状の内面を有する金型であり、外層金型８及び内層金型９と嵌合することができるものである。当該凹形状の内面が外層１２の外面を囲むように形成されている。
【００１９】
外層金型８は、二層構造蓋２４の外層１２の内面を形成するための金型であり、図１に示すように移動金型７と嵌合することができるものである。外層金型８と移動金型７は、互いに嵌合すると外層金型８と移動金型７との間に外層間隙１０が形成される。外層間隙１０に溶融した外層樹脂１１が注入されると外層樹脂１１が外層１２として形成される。なお、外層樹脂１１の注入は、固定盤６の前方に設置された第一シリンダー１３内で加熱溶融され、固定盤６のランナー６ａ及び外層金型８の中央に形成された第一ランナー１４を介して外層間隙１０に注入される。
【００２０】
内層金型９は、二層構造蓋２４の内層１７の内面を形成するための金型である。内層金型９は、固定盤６に設置された場合に後方に向かって凸形状を有し、凸部９ａ、凸部９ａの周縁部に設置された底部９ｂ及び、凸部９ａに接続された回転受部９ｃより構成されている。該凸部９ａの周面には二層構造蓋２４のネジ部を形成するためのネジ構造が螺旋状に形成されている。凸部９ａは固定盤６の後面に対して垂直に形成されている。
【００２１】
また、内層金型９の凸部９ａは、凸部９ａの中心を自転軸として軸回転可能に設置されている。一方、底部９ｂは固定盤６に固定されている。また、凸部９ａに接続される回転受部９ｃは、後述するネジ抜取り機構２０に接続されており、該ネジ抜取り機構２０の駆動により回転受部９ｃを軸回転させることにより凸部９ａに回転運動を伝達することができる。当該軸回転により、二層構造蓋２４の形成後、内層金型９と二層構造蓋２４とを離型させることができる。
【００２２】
内層金型９は、二層構造蓋２４の内層１７の内面を形成するための金型であり、図３に示す下側の移動金型７と嵌合することができるものである。図４に示すように内層金型９と移動金型７は、移動金型７の内面に外層１２が付属した状態で嵌合すると該外層１２の内面と内層金型９との間に内層間隙１５を形成するように構成されている。内層間隙１５に、溶融した内層樹脂１６が注入されると、内層樹脂１６が外層樹脂１１の内側に密着した状態で内層１７が形成される。なお、内層樹脂１６の注入は、固定盤６の前方に設置された第二シリンダー１８内で加熱溶融され、固定盤６のランナー６ｂ及び内層金型９の中央に形成された第二ランナー１９を介して内層間隙１５に注入される。
【００２３】
第二ランナー１９は、内層金型９の軸中心を貫通して形成されている。
【００２４】
固定盤６の下方にはネジ抜取り機構２０が設置されている。ネジ抜取り機構２０は、モーター２１、回転伝達部２２、及び回転軸２３を備えて構成されるものである。回転伝達部２２は、モーター２１の回転を受けて直接的に回転するものである。回転軸２３の下端部は回転伝達部２２に接続され、回転軸２３の上端部は内層金型９の底部９ｂ内に挿入され、回転受部９ｃと軸回転自在に接続されている。
【００２５】
モーター２１が軸回転すると回転伝達部２２、及び回転軸２３が軸回転し、回転軸２３の軸回転を受けて回転受部９ｃが軸回転する。上述のように回転受部９ｃの軸回転は凸部９ａに伝達されるため、モーター２１の軸回転を凸部９ａに伝達することができ、この軸回転によって、図５に示すように内層金型９から二層構造蓋２４を取り出すことができる。
【００２６】
次に、本発明に係る二層構造蓋２４を製造する方法の工程について説明する。
【００２７】
本実施例で作製する二層構造蓋２４は、透明又は着色された透明である外層１２及び着色されて不透明な内層１７の二層からなる樹脂製の蓋であり、二層構造蓋２４の内面にはネジ構造が形成されている。外層１２を形成する樹脂である外層樹脂１１と、内層を形成する樹脂である内層樹脂１６は、ポリプロピレン樹脂を原料樹脂Ｐとしており、当該原料樹脂Ｐを二組に分けた一方を外層樹脂１１とした。外層樹脂１１は透明、又は微量の着色剤を混合することによって着色された透明としたポリプロピレン樹脂である。そして、他方の原料樹脂Ｐに着色剤を混合して不透明に加工したものを内層樹脂１７とした。
【００２８】
まず、外層樹脂１１を第一シリンダー１３に充填し、第一シリンダー１３内で外層樹脂１１を加熱し溶融させる。一方、内層樹脂１７も第二シリンダー１８へ充填され、外層樹脂１１と同じく加熱により溶融される。
【００２９】
図１に示すように回転盤３に移動金型７を設置し、固定盤６の後面上に外層金型８及び内層金型９を設置した後、並進盤４と共に回転盤３を前方に移動させて、回転盤３と固定盤６とを近接させることにより外層金型８を移動金型７に嵌合させる。
【００３０】
嵌合した移動金型７と外層金型８との間には外層間隙１０が形成される。
【００３１】
図２に示すように、形成された外層間隙１０に溶融した外層樹脂１１を、第一シリンダー１３から固定盤６のランナー６ａ及び外層金型８の中央に形成された第一ランナー１４を介して注入する。
【００３２】
続いて外層金型８の冷却により外層１２を冷却して固化し、外層２を形成する。
【００３３】
次に、図３に示すように並進盤４と共に回転盤３を後方へ移動させ、前記外層１２を前記移動金型７の内面に付属させたまま外層金型８から離型する。
【００３４】
ここで、外層１２が外層金型８から離型する際に、外層１２の外層内面１２１の一部であって、第一ランナー１４の注入口１４１と接触していた部分に、図８に示すような注入痕１２２が形成される。注入痕１２２は図８の拡大図に示すように、外層内面１２１の表面から突出して形成される。
【００３５】
続いて回転盤３を軸回転により半回転させて移動金型７及び外層１２を搬送する。
【００３６】
さらに並進盤４と共に回転盤３を前方に移動させて、図４に示すように回転盤３と固定盤６とを近接させることにより移動金型７を内層金型９に嵌合させる。
【００３７】
この時、外層１２と内層金型９との間に内層間隙１５が形成される。
【００３８】
図５に示すように内層間隙１５に溶融した内層樹脂１６を、第二シリンダー１８から固定盤６のランナー６ｂ及び内層金型８の中央に形成された第二ランナー１９を介して注入する。
【００３９】
溶融した内層樹脂１６を注入することによって、ポリプロピレンの融点以上の顕熱を外層１２の外層内面１２１及び注入痕１２２に伝熱させる。これにより外層内面１２１及び注入痕１２２を融点以上まで昇温させ、軟化させる。軟化した注入痕１２２は、溶融状態の内層樹脂１６とともに平坦化しようとする応力を受けて注入痕１２２の周辺方向へ広がる。その結果、図９の拡大図に示すように注入痕１２２は平坦化部１２３となり、外層内面１２１との高低差が小さくなることにより内層樹脂１６と外層１２との界面が平坦化する。
【００４０】
続いて内層金型９の冷却により内層１７を冷却し固化する。
【００４１】
並進盤４と共に回転盤３及び移動金型７を後方へ移動させることにより、外層１２及び内層１７を内層金型９に付属させたまま移動金型７を離型し（図６）、図７に示すように内層金型９の凸部９ａに接続したネジ抜取り機構２０の駆動によって凸部９ａを軸回転させ、内層金型９を内層１７から離型することで、外層１２及び内層１７とからなる二層構造蓋２４の製造工程を完了する。
【００４２】
完成した二層構造蓋２４は、透明な外層１２を通して外層１２と内層１７との界面を見ても、外層内面１２１に形成されていた注入痕１２２がほとんど確認できなくなっており、蓋の美感の向上を達成できた。
【符号の説明】
【００４３】
１二層構造蓋の製造装置
２射出成形機
３回転盤
６固定盤
７移動金型
８外層金型
９内層金型
１０外層間隙
１１外層樹脂
１２外層
１５内層間隙
１６内層樹脂
１７内層
２０ネジ抜き取り機構
２４二層形成蓋
１２１外層内面
１２２注入痕

【特許請求の範囲】
【請求項１】
外層と内層の二層構造からなる蓋の製造方法であって、
所定の高分子組成を有する透明な原料樹脂を二組に分け、その一方を外層樹脂、他方を内層樹脂とし、内層樹脂は原料樹脂に着色料が混合されてなり、
外層樹脂を第一シリンダーに充填する工程と、
内層樹脂を第二シリンダーに充填する工程と、
外層の外面を囲む移動金型と、外層の内面を囲み第一シリンダーに連通するランナーを中央に備えた外層金型との間隙に、溶融した外層樹脂を第一シリンダーから注入する工程と、
注入された外層樹脂を冷却して固化し、外層を形成する工程と、
外層から外層金型を離型させた後、外層が付属した移動金型に、外層の内面との間に間隙を形成して、内層の内面を囲む内層金型を嵌合する工程と、
外層の内面と内層金型との間隙に、溶融した内層樹脂を第二シリンダーから内層金型の中央に備えられたランナーを介して注入する工程と、
注入した内層樹脂からの顕熱によって外層の内面を軟化することにより、内層樹脂と外層との界面を平坦化した後、注入された内層樹脂を冷却して固化し、内層を形成する工程とからなる
ことを特徴とする二層構造蓋の製造方法。

【図１】