多層構造の樹脂成形品の製造方法および射出成形装置
【課題】樹脂流れが抑えられ、歪みが小さく、転写が良好であり、各層間の密着性に優れている、薄い層を含む多層構造の樹脂成形品を製造可能にする。
【解決手段】可動側金型９と第１の固定側金型４の、第１のキャビティ１４の周囲のキャビティ表面を、第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保ち、第１のキャビティ１４内に第１の熱可塑性樹脂を射出して第１層を形成する。両金型４，９を冷却した後、第１層を保持した可動側金型９と第２の固定側金型５によって第２のキャビティを形成する。両金型５，９の、第１層１２の周囲を低温に保ち、第２のキャビティ１７の周囲であって第１層１２の周囲は除く位置のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、第２の熱可塑性樹脂を第２のキャビティ内に射出して第２層を形成する。
【解決手段】可動側金型９と第１の固定側金型４の、第１のキャビティ１４の周囲のキャビティ表面を、第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保ち、第１のキャビティ１４内に第１の熱可塑性樹脂を射出して第１層を形成する。両金型４，９を冷却した後、第１層を保持した可動側金型９と第２の固定側金型５によって第２のキャビティを形成する。両金型５，９の、第１層１２の周囲を低温に保ち、第２のキャビティ１７の周囲であって第１層１２の周囲は除く位置のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、第２の熱可塑性樹脂を第２のキャビティ内に射出して第２層を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多色射出成形による多層構造の樹脂成形品の製造方法と、そのための射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂成形品を多層構造にして、各層をそれぞれ異なる樹脂によって形成した成形品がある。例えば、成形品の裏側に位置する層（本明細書では便宜上「裏側層」という）を成形品の強度を維持するための層とし、成形品の表側に位置する層（ここでは便宜上「表側層」という）を、裏側層の樹脂とは異なる色の樹脂からなる意匠用または表示用の層にする場合がある。このように複数の色を組み合わせることによって、裏側層を背景として表側層によって文字や図形を表示することや、裏側層および表側層を所望の色合いに形成して、成形後の塗装を不要にすることができる。また、複数の材質を組み合わせることによって、部分的に各々の材質の特性を生かした成形品を得ることもでき、その場合、機能の異なる部材を一体に成形することが可能になる。
【０００３】
さらに、裏側層の全てまたは大部分が表側層によって覆われて、外部にほとんど露出しない構成であると、裏側層は、完成状態の成形品の外観にほとんど影響を与えないため、リサイクル樹脂など外観が多少不良になる可能性のある安価な材料を用いて構成することができる。それによって、低コスト化が図れるとともに、省資源や環境保全に寄与することができる。
【０００４】
なお、表側層を透光性樹脂から形成して、裏側層を視認できるようにしたり、裏側層の存在しない部分においてこの成形品を通してその奥にある他部材を視認できるようにする場合もある。このように、少なくとも表側層を、透光性を有する構成にして意匠性を高める場合には、表側層も裏側層も製品の外観として視認されるため、良好な表面外観に形成されなければならない。
【０００５】
前記した種々の利点を有する多層構造の樹脂成形品を製造するための一般的な方法は、多色成形法である（特許文献１参照）。多色成形法は、異材質成形とも呼ばれる成形方法のことであり、色や材質の異なる複数の成形材料を、それぞれ異なる射出装置から順次射出して、複数の成形材料が組み合わされた成形品を成形する方法である。多色成形法の一例である２色成形法の具体例を挙げると、まず、可動側金型と第１の固定側金型とを閉じることによって構成された第１のキャビティ内に第１の熱可塑性樹脂を射出して、第１層を形成する。次に、形成された第１層を保持した状態の可動側金型を移動させて第２の固定側金型に当接させ、可動側金型と第２の固定側金型との間に構成された第２のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出して、第２層を形成する。こうして、第１層の上に第２層が積層された構成の多層構造の樹脂成形品が完成する。なお、第１層が裏側層であって第２層が表側層である場合もあるが、第１層が表側層であって第２層が裏側層であっても構わない。
【０００６】
また、多層構造の樹脂成形品を製造するその他の方法として、フィルムやシート等を金型のキャビティ内に予め挿入しておいてから、そのキャビティ内に溶融状態の樹脂を射出する、いわゆるインモールド成形法やインサート成形法などがある。さらに、フィルムやシートではなく予め射出成形した半製品をキャビティ内に配置するインサート成形法が用いられる場合もある。
【特許文献１】特開平５−１６２１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記したような多層構造の樹脂成形品においては、通常、一方の層を通常の樹脂成形品と同等の厚さに形成して十分な強度を確保し、その上に、少なくとも部分的にもう１つの層を積層形成している。後者の層は、比較的薄く、例えば０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度の厚さに形成することが好ましい。仮に両方の層が厚い場合には、樹脂成形品全体の大型化および重量化を招き、ひいてはこの樹脂成形品を取り付ける機械の性能に影響を及ぼすおそれがある。また、材料となる樹脂の使用量が多くコスト高になるなどの問題を生じる可能性がある。
【０００８】
前記した多色成形法や、予め射出成形した半製品を用いるインサート成形法では、比較的形状の自由度が高い成形が可能であるが、０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度の薄い層を形成することは困難である。すなわち、１ｍｍ以下の薄い層を形成しようとすると、溶融状態の樹脂が射出されるキャビティが薄すぎるため、そのキャビティ全体に万遍なく樹脂を充填させることが困難であり、未充填の部分が生じ易い。また、成形品の２つの層の界面に大きな熱歪みが残ることが多い。特に、２つの層がいずれも透光性を有する樹脂からなる場合には、熱歪みが光学的歪みを引き起こすため、樹脂成形品の所望の性能が得られないおそれがある。さらに、２つの層の材料となる樹脂が互いに密着性の悪い組み合わせであった場合には、大きな熱歪みの影響で剥がれやすくなるおそれもある。仮に、樹脂の射出速度を標準以上に速くする、いわゆる超高速射出成形法を応用して１ｍｍ以下の薄い層を形成しても、これらの問題を十分に解決できるとは言えないのが実情である。
【０００９】
多色成形法において、超高速射出成形法を用いて薄い層を第１層として先に形成し、その後に比較的厚い層を第２層として形成することが考えられるが、その場合にも良好な成形は困難な場合が多い。例えば、後に行われる厚い第２層の形成時に、先に形成されていた薄い第１層が再溶解して流動する、いわゆる樹脂流れ現象が生じる可能性がある。特に、１ｍｍ以下の薄い第１層に樹脂流れが生じると、その樹脂が部分的に少ない部分、すなわち、その樹脂の濃度が部分的に低く、その結果、色が薄くなったり性質が変化した部分が生じやすい。結果的に、このような成形品の色相の悪化や、後に行われる厚い第２層の射出後の冷却時間の長期化（厚い分だけ冷却に要する時間が長くなる）に伴う成形サイクルの長期化等の問題が生じ易い。
【００１０】
なお、以上の説明は、主に２色成形法について述べたが、３色以上の多色成形法や、予め射出成形した半製品を用いるインサート成形法でも、実質的に同じ問題が生じ易い。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、樹脂流れが抑えられ、歪みが小さく、転写が良好であり、各層間の密着性に優れている、薄い層を含む多層構造の樹脂成形品を製造するための方法と、そのための射出成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の、第１の熱可塑性樹脂からなる第１層と第２の熱可塑性樹脂からなる第２層を含む多層構造の樹脂成形品の製造方法は、第１層を保持した状態の一方の金型を対向側金型に接合することによって第２層形成用のキャビティを構成し、第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出して第２層を形成するステップを含み、第２層を形成するステップでは、形成された第１層を保持した状態の一方の金型のキャビティ表面のうちの少なくとも一部を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に保つとともに、対向側金型のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、第２の熱可塑性樹脂を第２層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に、対向側金型のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却することを特徴とする。
【００１３】
なお、荷重たわみ温度は、国際規格 ＩＳＯ ７５（ＪＩＳ７１９１） 荷重１．８ＭＰａで規定されている。
【００１４】
さらに、第１層を保持する前の一方の金型を他の対向側金型に接合することによって第１層形成用のキャビティを構成し、第１層形成用のキャビティ内に第１の熱可塑性樹脂を射出して第１層を形成するステップと、形成された第１層を保持した状態の一方の金型を、第１層形成用のキャビティを構成する他の対向側金型との対向位置から、第２層形成用のキャビティを構成する対向側金型との対向位置へ相対的に移動させるステップと、を含み、第１層を形成するステップでは、一方の金型と他の対向側金型のキャビティ表面をいずれも第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、第１の熱可塑性樹脂を第１層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に一方の金型と他の対向側金型のキャビティ表面を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却するようにしてもよい。その場合、全ての金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な複数の流路管がそれぞれ設けられており、第１層を形成するステップでは、一方の金型と他の対向側金型の複数の流路管のうち、第１層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給し、第２層を形成するステップでは、対向側金型の複数の流路管のうち、第２層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに加熱媒体を供給すればよい。
【００１５】
あるいは、第１層を保持する前の一方の金型を、対向側金型に接合することによって第１層形成用のキャビティを構成し、第１層形成用のキャビティ内に第１の熱可塑性樹脂を射出して第１層を形成するステップと、第１層を形成した後に、形成された第１層を保持している一方の金型または対向側金型の内部のコア部分を移動させることによって、第１層形成用のキャビティを構成した状態から第２層形成用のキャビティを構成した状態に移行させるステップと、を含み、第１層を形成するステップでは、一方の金型と対向側金型のキャビティ表面をいずれも第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、第１の熱可塑性樹脂を前記第１層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に一方の金型と対向側金型のキャビティ表面を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却してもよい。その場合、全ての金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な複数の流路管がそれぞれ設けられており、第２層を形成するステップでは、形成された第１層を保持した状態の一方の金型の複数の流路管のうち、形成された第１層を保持している部分の周囲に位置する流路管に冷却媒体を供給し、または当該流路管への加熱媒体および冷却媒体の供給を停止し、それ以外の流路管に加熱媒体を供給すればよい。
【００１６】
これらの方法によると、第１の熱可塑性樹脂からなる第１層の形成時に、キャビティ表面が第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度よりも高温であるため、第１層が薄い層であっても、第１の熱可塑性樹脂の流動性が良く第１層形成用のキャビティ内全体に充填される。その結果、ウェルドマークやフローマークの発生が抑制された樹脂成形品が製造でき、しかも、外観の転写良好で内部歪みが小さい。さらに、第２層の形成時に、一方の金型に保持された第１層は低温に保ち、対向側金型は高温にすることができるため、第２層形成用のキャビティ内を流動する第２の熱可塑性樹脂は、第１層に近い部分や中間部分よりも、対向側金型に近い部分で良好に流動できる。しかも一方の金型の第１層の周囲を、第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度よりも低温にして第１層は再溶解しないようにすることができる。そのため、樹脂流れの発生を防ぐことができ、色むら等を防ぐことができる。また、第１層の外観が良好で内部歪みが小さいため、第２の熱可塑性樹脂の流動に伴う応力を低減でき、第２層の歪みも小さくなり、第１層と第２層の界面の密着性が良好で剥離の発生が抑えられ、外観が良好な製品を得ることができる。
【００１７】
また、樹脂の射出時にも、樹脂成形にあまり影響を及ぼさない、キャビティから離れた部分においては、温度があまり高くならない。それによって、樹脂射出後の冷却固化をより効率良く迅速に行うことができる。
【００１８】
本発明の、一方の金型と、少なくとも１つの対向側金型とを有する、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置は、１つの対向側金型は、樹脂成形品の第１の熱可塑性樹脂からなる第１層を保持した状態の一方の金型と接合されて第２層形成用のキャビティを構成するものであり、一方の金型と対向側金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な流路管がそれぞれ設けられており、第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出する、第２の熱可塑性樹脂用の射出機構と、第２の熱可塑性樹脂用の射出機構から第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出する際に、一方の金型のキャビティ表面のうちの少なくとも一部を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に下げるように一方の金型の複数の流路管のうちの少なくとも一部に、冷却媒体を供給し、または当該流路管への加熱媒体および冷却媒体の供給を停止するとともに、第２層形成用のキャビティを構成する対向側金型のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保つように当該対向側金型の流路管に加熱媒体を供給し、射出完了後に当該対向側金型のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却するように当該対向側金型の流路管に冷却媒体を供給する、媒体供給制御機構と、を有していることを特徴とする。
【００１９】
なお、本明細書中で言う「キャビティ」とは、型締め状態の金型間の、スプルーおよびランナーを除く、樹脂が充填可能な空間であり、各成形品の形状に対応する空間を指す。そして、「キャビティ表面」とは、キャビティを区画する金型表面を指す。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、多層構造の樹脂成形品において、少なくとも１つの層が非常に薄い場合であっても、ウェルドマーク、フローマーク、樹脂流れ、未充填などの外観不良を抑え、外観が良好な樹脂成形品を容易に得ることができ、しかも歪みを小さく抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明は、多色成形によって多層構造の樹脂成形品を製造するものである。
【００２２】
まず、本発明の射出成形装置の全体構造について説明する。図１，２に示すように、この射出成形装置は、固定側プレート１と、図示しない駆動手段によってガイド３に沿って、固定側プレート１に近づいたり離れたりする可動側プレート２を有している。固定側プレート１の、可動側プレート２側に向いた面には、第１の固定側金型４と第２の固定側金型５が取り付けられている。後述するように、第１の固定側金型４と第２の固定側金型５は、キャビティ１４，１７の形状とスプルー１５，１８およびランナー１６，１９の位置が異なっているが（図８，９参照）、それ以外は実質的に同じ構成である。そして、図１，２では、見易くするために分離して図示されているが、固定側プレート１には第１の射出機構（第１の熱可塑性樹脂用の射出機構）６と第２の射出機構（第２の熱可塑性樹脂用の射出機構）７が取り付けられている。第１の射出機構６および第２の射出機構７は、詳述しないが各固定側金型４，５のスプルー１５，１８にそれぞれ接続されており、溶融状態の熱可塑性樹脂を、スプルー１５，１８およびランナー１６，１９を介して各キャビティ１４，１７内にそれぞれ射出するものである。両射出機構６，７には、それぞれ異なる熱可塑性樹脂を供給可能である。
【００２３】
可動側プレート２の、固定側プレート１側に向いた面には、図示しない駆動手段によって回転させられる回転板８が取り付けられており、この回転板８に２つの可動側金型９が取り付けられている。２つの可動側金型９は、キャビティ形状が上下反対になっているが、それ以外は同じ構成であり、第１の固定側金型４および第２の固定側金型５とそれぞれ対向可能な位置に配置されている。
【００２４】
なお、本実施形態では、可動側金型９が「一方の金型」であり、それに対向可能な位置にある第１の固定側金型４が「他の対向側金型」、第２の固定側金型５が「対向側金型」である。
【００２５】
各金型４，５，９には、それぞれ複数の流路管１０が設けられている。各流路管１０は各キャビティ１４，１７の近傍に配置されており、媒体供給制御機構２０から、冷水等の冷却媒体と熱水等の加熱媒体を選択的に導入可能である。各図面では、簡略化のために媒体供給制御機構２０から全ての流路管１０を１本のラインで結んでいるかのように図示されているが、実際には、媒体供給制御機構２０から個々の冷却管１０に対してそれぞれ独立して冷却媒体または加熱媒体を供給可能である。さらに、各流路管１０への媒体の供給経路内にそれぞれ弁（図示せず）が設けられていてもよい。また、図２には、各金型４，５，９が入れ子構造であるように図示されており、この構成によると、入れ子部分を交換することによって形状の異なる樹脂成形品を製造することが容易に可能になる。ただし、必ずしも入れ子構造である必要はない。
【００２６】
次に、本実施形態において製造する多層構造の樹脂成形品１１について説明する。図３（ａ）はこの樹脂成形品１１の正面図、図３（ｂ）はその側面図、図４（ａ）はその側面断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の要部拡大図である。図５（ａ）はこの樹脂成形品１１の第１層１２の正面図、図５（ｂ）はその側面図、図６（ａ）はその側面断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の要部拡大図である。
【００２７】
図３，４に示すように、樹脂成形品１１は、外形が１００ｍｍ×１００ｍｍ×２０ｍｍの蓋のない中空の箱状である。そして、図５，６に示す第１層１２は、有色の熱可塑性樹脂からなり、厚さが０．７ｍｍであり、正方形状の主面の中央部に８０ｍｍ×８０ｍｍの窓穴部１２ａを有している。第２層１３は、透光性を有する熱可塑性樹脂からなり、第１層１２を覆う形状であり、第１層１２と重なる部分の厚さは０．７ｍｍで、第１層１２の存在しない部分（窓穴部１２ａの部分）の厚さは１．４ｍｍである。なお、図３（ａ）では、透光性の第２層１３を介して視認できる第１層１２の輪郭（窓穴部１２ａの内周縁）も図示している。
【００２８】
この樹脂成形品１１は、例えば、表示器のカバーとして用いられ、透光性を有する第２層１３と窓穴部１２ａを介して、図示しない表示画面を見ることができ、表示画面の周囲は、例えば黒色等の第１層１２によって縁取られている。この構成によると、第２層１３が表側層になるので、ウェルドマークやフローマークやヒケや表面状態不良を防ぐ必要がある。さらに、裏側層である第１層１２も、透光性を有する第２層１３を介して視認できるため、前記したような不良を防ぐ必要があるとともに、色むら等を引き起こす樹脂流れを防ぐ必要がある。また、当然のことながら、両層の界面の熱歪みを小さく抑えることや、密着性が良好であることが望まれる。
【００２９】
そこで、図１，２に示す射出成形装置を用いて図３，４に示す樹脂成形品１１を製造し、前記した種々の要求を満たすことができる、本発明の方法の一実施形態について、図７のフローチャートに沿って以下に説明する。
【００３０】
本実施形態では、第１層となる第１の熱可塑性樹脂としてポリカーボネート樹脂（ＰＣ：荷重たわみ温度１４０℃）を用い、第２層となる第２の熱可塑性樹脂Ｂとして透光性を有するアクリル樹脂（ＰＭＭＡ：荷重たわみ温度９０℃）を用いて、多層構造の樹脂成形品１１を製造した。
【００３１】
まず、図８に示すように、可動側金型９を第１の固定側金型４に当接させて、両者の間に第１のキャビティ（第１層形成用のキャビティ）１４を形成する（ステップＳ１）。この第１のキャビティ１４は、図５，６に示す第１層１２と同じ形状である。そして、可動側金型９および第１の固定側金型４に設けられた流路管１０に、媒体供給制御機構２０から熱水等の加熱媒体を供給する。それによって可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１５０℃まで高めて保持する（ステップＳ２）。そこで、図１，２に示す第１の射出機構６から、スプルー１５およびランナー１６を介して第１のキャビティ１４に、溶融状態の第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）を射出して、第１層１２を形成する（ステップＳ３）。所定量のＰＣの射出が完了したら、媒体供給制御機構２０は、可動側金型９および第１の固定側金型４に設けられた流路管１０への加熱媒体の供給を停止し、代わりに冷水などの冷却媒体を供給する。それによって、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を５０℃まで降下させ、第１層１２を固化させる（ステップＳ４）。このようにして、金型４，９の温度を上下させる、いわゆるヒートサイクル成形法によって第１層１２を成形する。
【００３２】
それから、可動側プレート２を固定側プレート１から離して型開きし、回転板８（図１，２参照）を１８０度回転させて、形成された第１層１２を保持した状態の可動側金型９を、第１の固定側金型４に対向する位置から第２の固定側金型５に対向する位置に移動させる（ステップＳ５）。その状態で、図９に示すように、可動側プレート２を固定側プレート１に当接させ、可動側金型９を第２の固定側金型５に当接させて、両者の間に第２のキャビティ（第２層形成用のキャビティ）１７を形成する（ステップＳ６）。第２のキャビティ１７は、第２の固定側金型５と可動側金型９および第１層１２とによって形成され、図３，４に示す第２層１３と同じ形状である。なお、図９から第１層１２を省略した状態を図１０に示している。
【００３３】
そして、可動側金型９のキャビティ表面温度を５０℃に保ったまま、媒体供給制御機構２０から第２の固定側金型５の流路管１０に熱水等の加熱媒体を供給し、そのキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１００℃まで高めて保持する（ステップＳ７）。なお、後述するように、樹脂成形品１１の第２層１３の成形と同時に第１のキャビティ１４において次の樹脂成形品１１の第１層１２の成形を行う場合には、この時点で第１の固定側金型４の流路管１０への加熱媒体の供給を再開する。
【００３４】
そして、図１，２に示す第２の射出機構７から、スプルー１８およびランナー１９を介して第２のキャビティ１７に、溶融状態の第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）を射出して、第２層１３を形成する（ステップＳ８）。所定量のＰＭＭＡの射出が完了したら、媒体供給制御機構２０は、第２の固定側金型５の流路管１０への加熱媒体の供給を停止し、代わりに冷水などの冷却媒体を供給する。それによって、第２の固定側金型４のキャビティ表面温度を、可動側金型９のキャビティ表面温度と同様に５０℃まで降下させ、図１１に示す第２層１３を固化させる（ステップＳ９）。
【００３５】
このようにして、図３，４に示す多層構造の樹脂成形品１１を製造し、可動側プレート２を固定側プレート１から離して型開きして、図３，４に示す樹脂成形品１１を取り出す（ステップＳ１０）。
【００３６】
なお、媒体供給制御機構２０は、各流路管１０への加熱媒体または冷却媒体の供給をそれぞれ独立して行うことができる。例えば、媒体供給制御機構２０は、第１層１２の形成時（ステップＳ２〜３）には、第１のキャビティ１４の周囲の流路管１０（例えば図８に示す流路管１０Ａ）のみに加熱媒体を供給し、第１のキャビティ１４から離れた位置の流路管１０（例えば図８に示す流路管１０Ｂ）には加熱媒体を流さないようにすることもできる。その場合、キャビティ表面は所定の温度まで昇温させつつ、キャビティ表面温度にほとんど影響しない部分ではあまり温度上昇させず、第１層１２の形成後の冷却工程を効率よく迅速にすることができる。
【００３７】
媒体供給制御機構２０は、第２層１３の形成時（ステップＳ７〜８）には、可動側金型１２に保持されている第１層１２の周囲に位置している流路管１０（例えば図９に示す流路管１０Ｂ）には、冷却媒体を流すか、または、加熱媒体も冷却媒体も流さないようにする。流路管１０Ｂに加熱媒体も冷却媒体も流さない場合にも、ステップＳ４において流路管１０Ｂに冷却媒体が流されて既に冷却されているため、流路管１０Ｂの周囲、すなわち可動側金型９の第１層１２の周囲に位置する部分は、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度未満（例えば約５０℃）に保たれる。一方、この第２層１３の形成時に、第２のキャビティ１４の周囲の流路管１０であって、前記した流路管１０Ｂ以外の流路管（図９に示す流路管１０Ａ）には加熱媒体を流し、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１００℃まで高めて保持する。このように、複数の流路管への加熱媒体または冷却媒体の供給をそれぞれ独立して制御することによって、既に形成済みの第１層を、第２層の成形工程において再溶融させることを防ぎ、また、各金型４，５，９の全域を必要しないようにして、成形後の冷却工程を効率よく迅速にすることができる。なお、一部の流路管１０に媒体を供給しない方法としては、図示しないが、ポンプ等の供給機構自体を一部停止させる方法や、各流路管への供給ライン内にそれぞれ設けられた弁を閉じる方法が考えられる。
【００３８】
以上説明した本実施形態によって製造された多層構造の樹脂成形品１１について、後述する比較例１〜４と対比させて検討した結果を表１に示している。
【００３９】
【表１】
【００４０】
この表１における「色流れ」とは、多層構造の樹脂成形品１１において、樹脂の再溶解に伴う樹脂流れによる、視認できる程度の色むらの発生の有無を表す。「ウェルドマーク」とは、樹脂成形品１１の表面における、視認できる程度のウェルドマークの発生の有無を表す。「フローマーク」とは、樹脂成形品１１の表面における、視認できる程度のフローマークの発生の有無を表す。「剥離」とは、樹脂成形品１１における第１層１２と第２層１３との界面の、視認できる程度の剥離の有無を表す。「未充填」とは、樹脂成形品１１における、視認できる程度の未充填部分の有無を表す。
【００４１】
表１からわかるように、本実施形態によると、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離、未充填のいずれにおいても良好な結果が得られた。
【００４２】
本出願人は、本実施形態と対比させるための比較実験を行った。以下、それらの比較例について説明する。なお、以下の全ての比較例において、前記した実施形態と同様な射出成形装置および熱可塑性樹脂を用いて、同様な形状の樹脂成形品を製造している。
【００４３】
［比較例１］
比較例１では、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度未満である１００℃に保った状態で、第１のキャビティ１４に第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）を射出した。所定量のＰＣの射出が完了したら、第１層１２を自然固化させた後、形成された第１層１２を保持した状態の可動側金型９を移動させて第２の固定側金型５に当接させた。そして、可動側金型９は温度変化させないまま、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度未満である６０℃に保ち、第２のキャビティ１７に第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）を射出した。こうして製造された樹脂成形品について検討した結果を、前記した表１に示している。比較例１では、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離、未充填のいずれにおいても悪い結果であった。
【００４４】
［比較例２］
比較例２では、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度未満である１００℃に保った状態で、第１のキャビティ１４に第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）を射出した。所定量のＰＣの射出が完了したら、第１層１２を自然固化させた後、形成された第１層１２を保持した状態の可動側金型９を移動させて第２の固定側金型５に当接させた。そして、可動側金型９および第２の固定側金型５のキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１００℃まで高めて、第２のキャビティ１７に第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）を射出した。所定量のＰＭＭＡの射出が完了したら、可動側金型９および第２の固定側金型５のキャビティ表面温度を５０℃に下げて、第２層１３を固化させた。こうして製造された樹脂成形品について検討した結果を、前記した表１に示している。比較例２では、ウェルドマーク、フローマーク、剥離に関しては良好な結果が得られたが、色流れと未充填に関しては悪い結果であった。
【００４５】
［比較例３］
比較例３では、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１５０℃まで高めて、第１のキャビティ１４に第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）を射出した。所定量のＰＣの射出が完了したら、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を５０℃まで降下させ、第１層１２を固化させた。それから、形成された第１層１２を保持した状態の可動側金型９を移動させて第２の固定側金型５に当接させ、可動側金型９および第２の固定側金型５のキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度未満の６０℃に保ち、第２のキャビティ１７に第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）を射出した。こうして製造された樹脂成形品について検討した結果を、前記した表１に示している。比較例３では、未充填に関しては良好な結果が得られたが、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離に関しては悪い結果であった。
【００４６】
［本発明の実施形態と比較例１〜３の検証］
表１からわかるように、本発明の実施形態においては、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離、未充填のいずれにおいても良好な結果が得られた。これに対して比較例１は、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離、未充填のいずれにおいても悪い結果であった。これらの理由について考察すると、比較例１では、第１層１２の形成時（第１の熱可塑性樹脂の射出時）と、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）のいずれも、キャビティ表面温度が各樹脂の荷重たわみ温度未満であるため、ウェルドマークとフローマークが発生したと考えられる。
【００４７】
一方、本発明の実施形態では、第１層１２の形成時（第１の熱可塑性樹脂の射出時）には、第１のキャビティ１４の周囲のキャビティ表面温度を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に保ち、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）には、第２のキャビティ１７の周囲（ただし形成済みの第１層１２の周囲は除く）のキャビティ表面温度を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に保っているため、ウェルドマークとフローマークが発生しなかったと考えられる。
【００４８】
また、比較例１では、可動側金型９のキャビティ表面温度を１００℃まで高めた後に温度変化させていないため、第２層１３の形成時に、第１層１２を保持している可動側金型９のキャビティ表面温度が、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度である６０℃よりも高い１００℃のままである。すなわち、１００℃の可動側金型９に保持されている第１層１２の表面温度が、第２のキャビティ１７を区画している第２の固定側金型５のキャビティ表面温度よりも高い。その結果、第２のキャビティ１７内に射出された第２の熱可塑性樹脂は、第２の固定側金型５に近い方よりも、第１層１２に近い方において流動性が良い。その第２の熱可塑性樹脂の流れによって、比較的高温のままである第１層１２が引きずられるように移動させられて、いわゆる樹脂流れが生じる。１ｍｍ以下の薄い第１層１２に樹脂流れが生じることにより、第１層１２の色むらが生じる。この色むらは、透光性を有する第２層１３を介して視認できるため、樹脂成形品１１として非常に好ましくない。
【００４９】
これに対し、本発明の実施形態では、第２層１３の形成時に、可動側金型９の、形成済みの第１層１２の周囲のキャビティ表面温度は、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度である１００℃よりも低い５０℃のままである。従って、第２のキャビティ１７内に射出された第２の熱可塑性樹脂は、第１層１２に近い方が第２の固定側金型５に近い方よりも流動性が良い。そのため、第１層１２が第２の熱可塑性樹脂に引きずられるように移動することはない。このように、第１層１２に樹脂流れが生じないため、色むらは生じない。特に、第２層１３の形成時の可動側金型９の、形成済みの第１層１２の周囲の温度は、第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度よりも低温であるため、第１層１２が再溶融して樹脂流れを生じるおそれはない。
【００５０】
比較例１では、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度が第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満であるため、特に薄くなっている第１層１２との積層部分において、第２のキャビティ１７の末端部まで第２の熱可塑性樹脂の充填圧が十分に加わらない。その結果、第１層１２と第２層１３の界面の接着強度が低下して剥離が生じたり、第２層１３の未充填部分が生じたりした。
【００５１】
これに対し、本発明の実施形態では、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、第２のキャビティ１７の周囲（ただし形成済みの第１層１２の周囲は除く）のキャビティ表面温度が第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上であるため、第２のキャビティ１７の末端部まで第２の熱可塑性樹脂の充填圧が十分に加わり、第１層１２と第２層１３の界面の接着強度が低下せず剥離が生じることはなく、第２層１３の未充填部分が生じることもない。
【００５２】
比較例２では、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度が第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上であるため、第２層１３にウェルドマークやフローマークは生じていない。
【００５３】
しかし、比較例２では、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、可動側金型９と第１の固定側金型４の両方のキャビティ表面温度を１００℃まで高めているため、第２の熱可塑性樹脂は、第１層１２に近い方でも第２の固定側金型５に近い方と同じように流れる。このとき、高温の可動側金型９に保持されている第１層１２（ＰＣ成形品）が、第２の熱可塑性樹脂であるＰＭＭＡの荷重たわみ温度付近より高い温度（１００℃）になるため、第２の熱可塑性樹脂の流動層（特に流動性の良い部分）が実施例に比べて第１層１２の近くになり、その結果、色流れが発生する。このように色流れが発生するため、第１層１２に色むらが生じる。
【００５４】
また、第２の熱可塑性樹脂の射出時に、第２のキャビティ１７の末端部まで第２の熱可塑性樹脂の充填圧が十分に加わらず未充填が生じている。ただし、第１層１２と第２層１３の剥離には至っていない。なお、第１層１２の形成時（第１の熱可塑性樹脂の射出時）に、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度が第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満であるため、第１層１２にウェルドマークやフローマークが生じる可能性があるが、今回の実験においては確認されなかった。
【００５５】
比較例３では、比較例１と同様に、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、可動側金型９および第２の固定側金型５のキャビティ表面温度が第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満であるため、ウェルドマークとフローマークと未充填部分と色流れが生じている。しかし、第１層１２と第２層１３の剥離には至っていなかった。
【００５６】
以上のように、表１を参照すると、本発明において、第１層１２の形成時の可動側金型９および第１の固定側金型４の、第１のキャビティ１４の周囲のキャビティ表面温度を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に高くし、その後、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却する。そして、第２層１３の射出時には、第２のキャビティ１７の周囲であって、形成済みの第１層１２の周囲は除く位置のキャビティ表面温度のみを第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に高くすることによって、外観が良好な樹脂成形品１１が製造できることが確認された。
【００５７】
なお、本発明では、多色成形方法を用いているため、第１層１２を形成する第１のキャビティ１４と、第２層１３を形成する第２のキャビティ１７の形状とを自由に変えることができる。さらに、第１層１２の形成時と第２層１３の形成時とでは、それぞれ異なるキャビティを使用するため、各キャビティ１４，１７に同時に樹脂を射出することが可能である。すなわち、既に形成された第１層１２を保持した可動側金型９を第２の固定側金型５に当接させて第２のキャビティ１７に第２の熱可塑性樹脂を射出するのと同時に、もう１つの可動側金型９を第１の固定側金型４に当接させて第１のキャビティ１４に第１の熱可塑性樹脂を射出して次の樹脂成形品１１の製造を開始することができる。すなわち、樹脂成形品１１の第２層１３の成形と同時に第１のキャビティ１４において次の樹脂成形品１１の第１層１２の成形を行うことができる。このようにして、樹脂成形品の製造サイクルを短縮することができ、大量生産に適している。
【００５８】
このような射出成形装置における射出機構は、例えば図１，２に示すように２つ以上の射出機構を水平に並べて配置したり、一方の射出機構を垂直に立てて他方の射出機構を水平に配置したり、２つ以上の射出装置を水平に、かつ互いに直交するように配置したり、２つ以上の射出機構を、金型を挟んで互いに対向するように配置することなどが考えられる。本発明では、前記したいずれの配置方法を採用してもよく、各射出機構毎に独立して成形条件を設定して成形をすることができる。
【００５９】
前記した実施形態では、複数の可動側金型９が取り付けられた回転板８が回転することによって、可動側金型９が第１の固定側金型４と第２の固定側金型５との間を移動する構成である。このように可働側金型９全体または少なくともそのコア部分が回転するコア回転方式に代えて、可動側金型９全体または少なくともそのコア部分が平行移動するコア移動方式を用いることもできる。また、可働側金型９全体は移動せず、コア部分の少なくとも一部が後退することによってキャビティを大きくすることができるコアバック方式を用いることもできる。特に、コアバック方式の場合には、固定側金型が１つだけでよいので、多色成形でない通常の射出成形の場合と比べて、樹脂成形品の製造個数を減らすことなく、しかも射出成形装置全体を大型化する必要もない。また、複数の固定側金型を必要とする構成に比べて、射出成形装置の構成が簡単でその作製が容易であるという利点がある。
【００６０】
さらに、本発明は、第１層１２を予め成形しておく、いわゆるインモールド成形法やインサート成形法にも適用することができる。すなわち、別の射出成形装置を用いて、第１の熱可塑性樹脂によってフィルム状やシート状、または複雑な形状であってもよい部品（半製品）を予め成形しておく。そして、その部品（半製品）を可動側金型に保持させる。この可動側金型を固定側金型に接合させて、両者の間に構成されるキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出して、第１層に接合された第２層を成形することができる。この場合にも、前記した実施形態と同様に、第２層の成形時に、予め成形された第１層１２の周囲に位置する流路管のみに冷却媒体を流し、または加熱媒体も冷却媒体も流さない状態にして、第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に保つ。そして、第２のキャビティ１７の周囲であって、予め成形された第１層１２の周囲は除く位置の流路管のみに加熱媒体を流して、第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に保つ。これによって、前記したのと同様な作用が得られ、外観が良好な樹脂成形品１１を製造できる。例えば、流動ストレスによるインキの色流れ防止や、特にエッジ部分、鏡面加工部分、およびシボ加工部分がある場合にはそれらの部分における転写性の向上や、流動の末端部分（ウエルド部分）におけるシワ防止などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の射出成形装置を示す図である。
【図２】図１に示す射出成形装置の金型部分を断面した図である。
【図３】（ａ）本発明によって製造される樹脂成形品の正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図４】（ａ）は図３に示す樹脂成形品の側面断面図、（ｂ）はその要部拡大図である。
【図５】（ａ）は図３，４に示す樹脂成形品の第１層の正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図６】（ａ）は図５に示す第１層の側面断面図、（ｂ）はその要部拡大図である。
【図７】本発明の多層構造の樹脂成形品の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す製造方法を説明するための、金型部分の拡大断面図である。
【図９】図７に示す製造方法を説明するための、金型部分の拡大断面図である。
【図１０】図７に示す製造方法を説明するための、金型部分の拡大断面図である。
【図１１】図７に示す製造方法を説明するための、金型部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 固定側プレート
２ 可動側プレート
３ ガイド
４ 第１の固定側金型（他の対向側金型）
５ 第２の固定側金型（対向側金型）
６ 第１の射出機構（第１の熱可塑性樹脂用の射出機構）
７ 第２の射出機構（第２の熱可塑性樹脂用の射出機構）
８ 回転板
９ 可動側金型（一方の金型）
１０ 流路管
１１ 多層構造の樹脂成形品
１２ 第１層
１２ａ 窓穴部
１３ 第２層
１４ 第１のキャビティ（第１層形成用のキャビティ）
１５，１８ スプルー
１６，１９ ランナー
１７ 第２のキャビティ（第２層形成用のキャビティ）
２０ 媒体供給制御機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多色射出成形による多層構造の樹脂成形品の製造方法と、そのための射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂成形品を多層構造にして、各層をそれぞれ異なる樹脂によって形成した成形品がある。例えば、成形品の裏側に位置する層（本明細書では便宜上「裏側層」という）を成形品の強度を維持するための層とし、成形品の表側に位置する層（ここでは便宜上「表側層」という）を、裏側層の樹脂とは異なる色の樹脂からなる意匠用または表示用の層にする場合がある。このように複数の色を組み合わせることによって、裏側層を背景として表側層によって文字や図形を表示することや、裏側層および表側層を所望の色合いに形成して、成形後の塗装を不要にすることができる。また、複数の材質を組み合わせることによって、部分的に各々の材質の特性を生かした成形品を得ることもでき、その場合、機能の異なる部材を一体に成形することが可能になる。
【０００３】
さらに、裏側層の全てまたは大部分が表側層によって覆われて、外部にほとんど露出しない構成であると、裏側層は、完成状態の成形品の外観にほとんど影響を与えないため、リサイクル樹脂など外観が多少不良になる可能性のある安価な材料を用いて構成することができる。それによって、低コスト化が図れるとともに、省資源や環境保全に寄与することができる。
【０００４】
なお、表側層を透光性樹脂から形成して、裏側層を視認できるようにしたり、裏側層の存在しない部分においてこの成形品を通してその奥にある他部材を視認できるようにする場合もある。このように、少なくとも表側層を、透光性を有する構成にして意匠性を高める場合には、表側層も裏側層も製品の外観として視認されるため、良好な表面外観に形成されなければならない。
【０００５】
前記した種々の利点を有する多層構造の樹脂成形品を製造するための一般的な方法は、多色成形法である（特許文献１参照）。多色成形法は、異材質成形とも呼ばれる成形方法のことであり、色や材質の異なる複数の成形材料を、それぞれ異なる射出装置から順次射出して、複数の成形材料が組み合わされた成形品を成形する方法である。多色成形法の一例である２色成形法の具体例を挙げると、まず、可動側金型と第１の固定側金型とを閉じることによって構成された第１のキャビティ内に第１の熱可塑性樹脂を射出して、第１層を形成する。次に、形成された第１層を保持した状態の可動側金型を移動させて第２の固定側金型に当接させ、可動側金型と第２の固定側金型との間に構成された第２のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出して、第２層を形成する。こうして、第１層の上に第２層が積層された構成の多層構造の樹脂成形品が完成する。なお、第１層が裏側層であって第２層が表側層である場合もあるが、第１層が表側層であって第２層が裏側層であっても構わない。
【０００６】
また、多層構造の樹脂成形品を製造するその他の方法として、フィルムやシート等を金型のキャビティ内に予め挿入しておいてから、そのキャビティ内に溶融状態の樹脂を射出する、いわゆるインモールド成形法やインサート成形法などがある。さらに、フィルムやシートではなく予め射出成形した半製品をキャビティ内に配置するインサート成形法が用いられる場合もある。
【特許文献１】特開平５−１６２１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記したような多層構造の樹脂成形品においては、通常、一方の層を通常の樹脂成形品と同等の厚さに形成して十分な強度を確保し、その上に、少なくとも部分的にもう１つの層を積層形成している。後者の層は、比較的薄く、例えば０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度の厚さに形成することが好ましい。仮に両方の層が厚い場合には、樹脂成形品全体の大型化および重量化を招き、ひいてはこの樹脂成形品を取り付ける機械の性能に影響を及ぼすおそれがある。また、材料となる樹脂の使用量が多くコスト高になるなどの問題を生じる可能性がある。
【０００８】
前記した多色成形法や、予め射出成形した半製品を用いるインサート成形法では、比較的形状の自由度が高い成形が可能であるが、０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度の薄い層を形成することは困難である。すなわち、１ｍｍ以下の薄い層を形成しようとすると、溶融状態の樹脂が射出されるキャビティが薄すぎるため、そのキャビティ全体に万遍なく樹脂を充填させることが困難であり、未充填の部分が生じ易い。また、成形品の２つの層の界面に大きな熱歪みが残ることが多い。特に、２つの層がいずれも透光性を有する樹脂からなる場合には、熱歪みが光学的歪みを引き起こすため、樹脂成形品の所望の性能が得られないおそれがある。さらに、２つの層の材料となる樹脂が互いに密着性の悪い組み合わせであった場合には、大きな熱歪みの影響で剥がれやすくなるおそれもある。仮に、樹脂の射出速度を標準以上に速くする、いわゆる超高速射出成形法を応用して１ｍｍ以下の薄い層を形成しても、これらの問題を十分に解決できるとは言えないのが実情である。
【０００９】
多色成形法において、超高速射出成形法を用いて薄い層を第１層として先に形成し、その後に比較的厚い層を第２層として形成することが考えられるが、その場合にも良好な成形は困難な場合が多い。例えば、後に行われる厚い第２層の形成時に、先に形成されていた薄い第１層が再溶解して流動する、いわゆる樹脂流れ現象が生じる可能性がある。特に、１ｍｍ以下の薄い第１層に樹脂流れが生じると、その樹脂が部分的に少ない部分、すなわち、その樹脂の濃度が部分的に低く、その結果、色が薄くなったり性質が変化した部分が生じやすい。結果的に、このような成形品の色相の悪化や、後に行われる厚い第２層の射出後の冷却時間の長期化（厚い分だけ冷却に要する時間が長くなる）に伴う成形サイクルの長期化等の問題が生じ易い。
【００１０】
なお、以上の説明は、主に２色成形法について述べたが、３色以上の多色成形法や、予め射出成形した半製品を用いるインサート成形法でも、実質的に同じ問題が生じ易い。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、樹脂流れが抑えられ、歪みが小さく、転写が良好であり、各層間の密着性に優れている、薄い層を含む多層構造の樹脂成形品を製造するための方法と、そのための射出成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の、第１の熱可塑性樹脂からなる第１層と第２の熱可塑性樹脂からなる第２層を含む多層構造の樹脂成形品の製造方法は、第１層を保持した状態の一方の金型を対向側金型に接合することによって第２層形成用のキャビティを構成し、第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出して第２層を形成するステップを含み、第２層を形成するステップでは、形成された第１層を保持した状態の一方の金型のキャビティ表面のうちの少なくとも一部を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に保つとともに、対向側金型のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、第２の熱可塑性樹脂を第２層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に、対向側金型のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却することを特徴とする。
【００１３】
なお、荷重たわみ温度は、国際規格 ＩＳＯ ７５（ＪＩＳ７１９１） 荷重１．８ＭＰａで規定されている。
【００１４】
さらに、第１層を保持する前の一方の金型を他の対向側金型に接合することによって第１層形成用のキャビティを構成し、第１層形成用のキャビティ内に第１の熱可塑性樹脂を射出して第１層を形成するステップと、形成された第１層を保持した状態の一方の金型を、第１層形成用のキャビティを構成する他の対向側金型との対向位置から、第２層形成用のキャビティを構成する対向側金型との対向位置へ相対的に移動させるステップと、を含み、第１層を形成するステップでは、一方の金型と他の対向側金型のキャビティ表面をいずれも第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、第１の熱可塑性樹脂を第１層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に一方の金型と他の対向側金型のキャビティ表面を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却するようにしてもよい。その場合、全ての金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な複数の流路管がそれぞれ設けられており、第１層を形成するステップでは、一方の金型と他の対向側金型の複数の流路管のうち、第１層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給し、第２層を形成するステップでは、対向側金型の複数の流路管のうち、第２層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに加熱媒体を供給すればよい。
【００１５】
あるいは、第１層を保持する前の一方の金型を、対向側金型に接合することによって第１層形成用のキャビティを構成し、第１層形成用のキャビティ内に第１の熱可塑性樹脂を射出して第１層を形成するステップと、第１層を形成した後に、形成された第１層を保持している一方の金型または対向側金型の内部のコア部分を移動させることによって、第１層形成用のキャビティを構成した状態から第２層形成用のキャビティを構成した状態に移行させるステップと、を含み、第１層を形成するステップでは、一方の金型と対向側金型のキャビティ表面をいずれも第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、第１の熱可塑性樹脂を前記第１層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に一方の金型と対向側金型のキャビティ表面を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却してもよい。その場合、全ての金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な複数の流路管がそれぞれ設けられており、第２層を形成するステップでは、形成された第１層を保持した状態の一方の金型の複数の流路管のうち、形成された第１層を保持している部分の周囲に位置する流路管に冷却媒体を供給し、または当該流路管への加熱媒体および冷却媒体の供給を停止し、それ以外の流路管に加熱媒体を供給すればよい。
【００１６】
これらの方法によると、第１の熱可塑性樹脂からなる第１層の形成時に、キャビティ表面が第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度よりも高温であるため、第１層が薄い層であっても、第１の熱可塑性樹脂の流動性が良く第１層形成用のキャビティ内全体に充填される。その結果、ウェルドマークやフローマークの発生が抑制された樹脂成形品が製造でき、しかも、外観の転写良好で内部歪みが小さい。さらに、第２層の形成時に、一方の金型に保持された第１層は低温に保ち、対向側金型は高温にすることができるため、第２層形成用のキャビティ内を流動する第２の熱可塑性樹脂は、第１層に近い部分や中間部分よりも、対向側金型に近い部分で良好に流動できる。しかも一方の金型の第１層の周囲を、第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度よりも低温にして第１層は再溶解しないようにすることができる。そのため、樹脂流れの発生を防ぐことができ、色むら等を防ぐことができる。また、第１層の外観が良好で内部歪みが小さいため、第２の熱可塑性樹脂の流動に伴う応力を低減でき、第２層の歪みも小さくなり、第１層と第２層の界面の密着性が良好で剥離の発生が抑えられ、外観が良好な製品を得ることができる。
【００１７】
また、樹脂の射出時にも、樹脂成形にあまり影響を及ぼさない、キャビティから離れた部分においては、温度があまり高くならない。それによって、樹脂射出後の冷却固化をより効率良く迅速に行うことができる。
【００１８】
本発明の、一方の金型と、少なくとも１つの対向側金型とを有する、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置は、１つの対向側金型は、樹脂成形品の第１の熱可塑性樹脂からなる第１層を保持した状態の一方の金型と接合されて第２層形成用のキャビティを構成するものであり、一方の金型と対向側金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な流路管がそれぞれ設けられており、第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出する、第２の熱可塑性樹脂用の射出機構と、第２の熱可塑性樹脂用の射出機構から第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出する際に、一方の金型のキャビティ表面のうちの少なくとも一部を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に下げるように一方の金型の複数の流路管のうちの少なくとも一部に、冷却媒体を供給し、または当該流路管への加熱媒体および冷却媒体の供給を停止するとともに、第２層形成用のキャビティを構成する対向側金型のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保つように当該対向側金型の流路管に加熱媒体を供給し、射出完了後に当該対向側金型のキャビティ表面を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却するように当該対向側金型の流路管に冷却媒体を供給する、媒体供給制御機構と、を有していることを特徴とする。
【００１９】
なお、本明細書中で言う「キャビティ」とは、型締め状態の金型間の、スプルーおよびランナーを除く、樹脂が充填可能な空間であり、各成形品の形状に対応する空間を指す。そして、「キャビティ表面」とは、キャビティを区画する金型表面を指す。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、多層構造の樹脂成形品において、少なくとも１つの層が非常に薄い場合であっても、ウェルドマーク、フローマーク、樹脂流れ、未充填などの外観不良を抑え、外観が良好な樹脂成形品を容易に得ることができ、しかも歪みを小さく抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明は、多色成形によって多層構造の樹脂成形品を製造するものである。
【００２２】
まず、本発明の射出成形装置の全体構造について説明する。図１，２に示すように、この射出成形装置は、固定側プレート１と、図示しない駆動手段によってガイド３に沿って、固定側プレート１に近づいたり離れたりする可動側プレート２を有している。固定側プレート１の、可動側プレート２側に向いた面には、第１の固定側金型４と第２の固定側金型５が取り付けられている。後述するように、第１の固定側金型４と第２の固定側金型５は、キャビティ１４，１７の形状とスプルー１５，１８およびランナー１６，１９の位置が異なっているが（図８，９参照）、それ以外は実質的に同じ構成である。そして、図１，２では、見易くするために分離して図示されているが、固定側プレート１には第１の射出機構（第１の熱可塑性樹脂用の射出機構）６と第２の射出機構（第２の熱可塑性樹脂用の射出機構）７が取り付けられている。第１の射出機構６および第２の射出機構７は、詳述しないが各固定側金型４，５のスプルー１５，１８にそれぞれ接続されており、溶融状態の熱可塑性樹脂を、スプルー１５，１８およびランナー１６，１９を介して各キャビティ１４，１７内にそれぞれ射出するものである。両射出機構６，７には、それぞれ異なる熱可塑性樹脂を供給可能である。
【００２３】
可動側プレート２の、固定側プレート１側に向いた面には、図示しない駆動手段によって回転させられる回転板８が取り付けられており、この回転板８に２つの可動側金型９が取り付けられている。２つの可動側金型９は、キャビティ形状が上下反対になっているが、それ以外は同じ構成であり、第１の固定側金型４および第２の固定側金型５とそれぞれ対向可能な位置に配置されている。
【００２４】
なお、本実施形態では、可動側金型９が「一方の金型」であり、それに対向可能な位置にある第１の固定側金型４が「他の対向側金型」、第２の固定側金型５が「対向側金型」である。
【００２５】
各金型４，５，９には、それぞれ複数の流路管１０が設けられている。各流路管１０は各キャビティ１４，１７の近傍に配置されており、媒体供給制御機構２０から、冷水等の冷却媒体と熱水等の加熱媒体を選択的に導入可能である。各図面では、簡略化のために媒体供給制御機構２０から全ての流路管１０を１本のラインで結んでいるかのように図示されているが、実際には、媒体供給制御機構２０から個々の冷却管１０に対してそれぞれ独立して冷却媒体または加熱媒体を供給可能である。さらに、各流路管１０への媒体の供給経路内にそれぞれ弁（図示せず）が設けられていてもよい。また、図２には、各金型４，５，９が入れ子構造であるように図示されており、この構成によると、入れ子部分を交換することによって形状の異なる樹脂成形品を製造することが容易に可能になる。ただし、必ずしも入れ子構造である必要はない。
【００２６】
次に、本実施形態において製造する多層構造の樹脂成形品１１について説明する。図３（ａ）はこの樹脂成形品１１の正面図、図３（ｂ）はその側面図、図４（ａ）はその側面断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の要部拡大図である。図５（ａ）はこの樹脂成形品１１の第１層１２の正面図、図５（ｂ）はその側面図、図６（ａ）はその側面断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の要部拡大図である。
【００２７】
図３，４に示すように、樹脂成形品１１は、外形が１００ｍｍ×１００ｍｍ×２０ｍｍの蓋のない中空の箱状である。そして、図５，６に示す第１層１２は、有色の熱可塑性樹脂からなり、厚さが０．７ｍｍであり、正方形状の主面の中央部に８０ｍｍ×８０ｍｍの窓穴部１２ａを有している。第２層１３は、透光性を有する熱可塑性樹脂からなり、第１層１２を覆う形状であり、第１層１２と重なる部分の厚さは０．７ｍｍで、第１層１２の存在しない部分（窓穴部１２ａの部分）の厚さは１．４ｍｍである。なお、図３（ａ）では、透光性の第２層１３を介して視認できる第１層１２の輪郭（窓穴部１２ａの内周縁）も図示している。
【００２８】
この樹脂成形品１１は、例えば、表示器のカバーとして用いられ、透光性を有する第２層１３と窓穴部１２ａを介して、図示しない表示画面を見ることができ、表示画面の周囲は、例えば黒色等の第１層１２によって縁取られている。この構成によると、第２層１３が表側層になるので、ウェルドマークやフローマークやヒケや表面状態不良を防ぐ必要がある。さらに、裏側層である第１層１２も、透光性を有する第２層１３を介して視認できるため、前記したような不良を防ぐ必要があるとともに、色むら等を引き起こす樹脂流れを防ぐ必要がある。また、当然のことながら、両層の界面の熱歪みを小さく抑えることや、密着性が良好であることが望まれる。
【００２９】
そこで、図１，２に示す射出成形装置を用いて図３，４に示す樹脂成形品１１を製造し、前記した種々の要求を満たすことができる、本発明の方法の一実施形態について、図７のフローチャートに沿って以下に説明する。
【００３０】
本実施形態では、第１層となる第１の熱可塑性樹脂としてポリカーボネート樹脂（ＰＣ：荷重たわみ温度１４０℃）を用い、第２層となる第２の熱可塑性樹脂Ｂとして透光性を有するアクリル樹脂（ＰＭＭＡ：荷重たわみ温度９０℃）を用いて、多層構造の樹脂成形品１１を製造した。
【００３１】
まず、図８に示すように、可動側金型９を第１の固定側金型４に当接させて、両者の間に第１のキャビティ（第１層形成用のキャビティ）１４を形成する（ステップＳ１）。この第１のキャビティ１４は、図５，６に示す第１層１２と同じ形状である。そして、可動側金型９および第１の固定側金型４に設けられた流路管１０に、媒体供給制御機構２０から熱水等の加熱媒体を供給する。それによって可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１５０℃まで高めて保持する（ステップＳ２）。そこで、図１，２に示す第１の射出機構６から、スプルー１５およびランナー１６を介して第１のキャビティ１４に、溶融状態の第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）を射出して、第１層１２を形成する（ステップＳ３）。所定量のＰＣの射出が完了したら、媒体供給制御機構２０は、可動側金型９および第１の固定側金型４に設けられた流路管１０への加熱媒体の供給を停止し、代わりに冷水などの冷却媒体を供給する。それによって、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を５０℃まで降下させ、第１層１２を固化させる（ステップＳ４）。このようにして、金型４，９の温度を上下させる、いわゆるヒートサイクル成形法によって第１層１２を成形する。
【００３２】
それから、可動側プレート２を固定側プレート１から離して型開きし、回転板８（図１，２参照）を１８０度回転させて、形成された第１層１２を保持した状態の可動側金型９を、第１の固定側金型４に対向する位置から第２の固定側金型５に対向する位置に移動させる（ステップＳ５）。その状態で、図９に示すように、可動側プレート２を固定側プレート１に当接させ、可動側金型９を第２の固定側金型５に当接させて、両者の間に第２のキャビティ（第２層形成用のキャビティ）１７を形成する（ステップＳ６）。第２のキャビティ１７は、第２の固定側金型５と可動側金型９および第１層１２とによって形成され、図３，４に示す第２層１３と同じ形状である。なお、図９から第１層１２を省略した状態を図１０に示している。
【００３３】
そして、可動側金型９のキャビティ表面温度を５０℃に保ったまま、媒体供給制御機構２０から第２の固定側金型５の流路管１０に熱水等の加熱媒体を供給し、そのキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１００℃まで高めて保持する（ステップＳ７）。なお、後述するように、樹脂成形品１１の第２層１３の成形と同時に第１のキャビティ１４において次の樹脂成形品１１の第１層１２の成形を行う場合には、この時点で第１の固定側金型４の流路管１０への加熱媒体の供給を再開する。
【００３４】
そして、図１，２に示す第２の射出機構７から、スプルー１８およびランナー１９を介して第２のキャビティ１７に、溶融状態の第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）を射出して、第２層１３を形成する（ステップＳ８）。所定量のＰＭＭＡの射出が完了したら、媒体供給制御機構２０は、第２の固定側金型５の流路管１０への加熱媒体の供給を停止し、代わりに冷水などの冷却媒体を供給する。それによって、第２の固定側金型４のキャビティ表面温度を、可動側金型９のキャビティ表面温度と同様に５０℃まで降下させ、図１１に示す第２層１３を固化させる（ステップＳ９）。
【００３５】
このようにして、図３，４に示す多層構造の樹脂成形品１１を製造し、可動側プレート２を固定側プレート１から離して型開きして、図３，４に示す樹脂成形品１１を取り出す（ステップＳ１０）。
【００３６】
なお、媒体供給制御機構２０は、各流路管１０への加熱媒体または冷却媒体の供給をそれぞれ独立して行うことができる。例えば、媒体供給制御機構２０は、第１層１２の形成時（ステップＳ２〜３）には、第１のキャビティ１４の周囲の流路管１０（例えば図８に示す流路管１０Ａ）のみに加熱媒体を供給し、第１のキャビティ１４から離れた位置の流路管１０（例えば図８に示す流路管１０Ｂ）には加熱媒体を流さないようにすることもできる。その場合、キャビティ表面は所定の温度まで昇温させつつ、キャビティ表面温度にほとんど影響しない部分ではあまり温度上昇させず、第１層１２の形成後の冷却工程を効率よく迅速にすることができる。
【００３７】
媒体供給制御機構２０は、第２層１３の形成時（ステップＳ７〜８）には、可動側金型１２に保持されている第１層１２の周囲に位置している流路管１０（例えば図９に示す流路管１０Ｂ）には、冷却媒体を流すか、または、加熱媒体も冷却媒体も流さないようにする。流路管１０Ｂに加熱媒体も冷却媒体も流さない場合にも、ステップＳ４において流路管１０Ｂに冷却媒体が流されて既に冷却されているため、流路管１０Ｂの周囲、すなわち可動側金型９の第１層１２の周囲に位置する部分は、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度未満（例えば約５０℃）に保たれる。一方、この第２層１３の形成時に、第２のキャビティ１４の周囲の流路管１０であって、前記した流路管１０Ｂ以外の流路管（図９に示す流路管１０Ａ）には加熱媒体を流し、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１００℃まで高めて保持する。このように、複数の流路管への加熱媒体または冷却媒体の供給をそれぞれ独立して制御することによって、既に形成済みの第１層を、第２層の成形工程において再溶融させることを防ぎ、また、各金型４，５，９の全域を必要しないようにして、成形後の冷却工程を効率よく迅速にすることができる。なお、一部の流路管１０に媒体を供給しない方法としては、図示しないが、ポンプ等の供給機構自体を一部停止させる方法や、各流路管への供給ライン内にそれぞれ設けられた弁を閉じる方法が考えられる。
【００３８】
以上説明した本実施形態によって製造された多層構造の樹脂成形品１１について、後述する比較例１〜４と対比させて検討した結果を表１に示している。
【００３９】
【表１】
【００４０】
この表１における「色流れ」とは、多層構造の樹脂成形品１１において、樹脂の再溶解に伴う樹脂流れによる、視認できる程度の色むらの発生の有無を表す。「ウェルドマーク」とは、樹脂成形品１１の表面における、視認できる程度のウェルドマークの発生の有無を表す。「フローマーク」とは、樹脂成形品１１の表面における、視認できる程度のフローマークの発生の有無を表す。「剥離」とは、樹脂成形品１１における第１層１２と第２層１３との界面の、視認できる程度の剥離の有無を表す。「未充填」とは、樹脂成形品１１における、視認できる程度の未充填部分の有無を表す。
【００４１】
表１からわかるように、本実施形態によると、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離、未充填のいずれにおいても良好な結果が得られた。
【００４２】
本出願人は、本実施形態と対比させるための比較実験を行った。以下、それらの比較例について説明する。なお、以下の全ての比較例において、前記した実施形態と同様な射出成形装置および熱可塑性樹脂を用いて、同様な形状の樹脂成形品を製造している。
【００４３】
［比較例１］
比較例１では、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度未満である１００℃に保った状態で、第１のキャビティ１４に第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）を射出した。所定量のＰＣの射出が完了したら、第１層１２を自然固化させた後、形成された第１層１２を保持した状態の可動側金型９を移動させて第２の固定側金型５に当接させた。そして、可動側金型９は温度変化させないまま、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度未満である６０℃に保ち、第２のキャビティ１７に第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）を射出した。こうして製造された樹脂成形品について検討した結果を、前記した表１に示している。比較例１では、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離、未充填のいずれにおいても悪い結果であった。
【００４４】
［比較例２］
比較例２では、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度未満である１００℃に保った状態で、第１のキャビティ１４に第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）を射出した。所定量のＰＣの射出が完了したら、第１層１２を自然固化させた後、形成された第１層１２を保持した状態の可動側金型９を移動させて第２の固定側金型５に当接させた。そして、可動側金型９および第２の固定側金型５のキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１００℃まで高めて、第２のキャビティ１７に第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）を射出した。所定量のＰＭＭＡの射出が完了したら、可動側金型９および第２の固定側金型５のキャビティ表面温度を５０℃に下げて、第２層１３を固化させた。こうして製造された樹脂成形品について検討した結果を、前記した表１に示している。比較例２では、ウェルドマーク、フローマーク、剥離に関しては良好な結果が得られたが、色流れと未充填に関しては悪い結果であった。
【００４５】
［比較例３］
比較例３では、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満である１５０℃まで高めて、第１のキャビティ１４に第１の熱可塑性樹脂（ＰＣ）を射出した。所定量のＰＣの射出が完了したら、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を５０℃まで降下させ、第１層１２を固化させた。それから、形成された第１層１２を保持した状態の可動側金型９を移動させて第２の固定側金型５に当接させ、可動側金型９および第２の固定側金型５のキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）の荷重たわみ温度未満の６０℃に保ち、第２のキャビティ１７に第２の熱可塑性樹脂（ＰＭＭＡ）を射出した。こうして製造された樹脂成形品について検討した結果を、前記した表１に示している。比較例３では、未充填に関しては良好な結果が得られたが、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離に関しては悪い結果であった。
【００４６】
［本発明の実施形態と比較例１〜３の検証］
表１からわかるように、本発明の実施形態においては、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離、未充填のいずれにおいても良好な結果が得られた。これに対して比較例１は、色流れ、ウェルドマーク、フローマーク、剥離、未充填のいずれにおいても悪い結果であった。これらの理由について考察すると、比較例１では、第１層１２の形成時（第１の熱可塑性樹脂の射出時）と、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）のいずれも、キャビティ表面温度が各樹脂の荷重たわみ温度未満であるため、ウェルドマークとフローマークが発生したと考えられる。
【００４７】
一方、本発明の実施形態では、第１層１２の形成時（第１の熱可塑性樹脂の射出時）には、第１のキャビティ１４の周囲のキャビティ表面温度を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に保ち、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）には、第２のキャビティ１７の周囲（ただし形成済みの第１層１２の周囲は除く）のキャビティ表面温度を第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に保っているため、ウェルドマークとフローマークが発生しなかったと考えられる。
【００４８】
また、比較例１では、可動側金型９のキャビティ表面温度を１００℃まで高めた後に温度変化させていないため、第２層１３の形成時に、第１層１２を保持している可動側金型９のキャビティ表面温度が、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度である６０℃よりも高い１００℃のままである。すなわち、１００℃の可動側金型９に保持されている第１層１２の表面温度が、第２のキャビティ１７を区画している第２の固定側金型５のキャビティ表面温度よりも高い。その結果、第２のキャビティ１７内に射出された第２の熱可塑性樹脂は、第２の固定側金型５に近い方よりも、第１層１２に近い方において流動性が良い。その第２の熱可塑性樹脂の流れによって、比較的高温のままである第１層１２が引きずられるように移動させられて、いわゆる樹脂流れが生じる。１ｍｍ以下の薄い第１層１２に樹脂流れが生じることにより、第１層１２の色むらが生じる。この色むらは、透光性を有する第２層１３を介して視認できるため、樹脂成形品１１として非常に好ましくない。
【００４９】
これに対し、本発明の実施形態では、第２層１３の形成時に、可動側金型９の、形成済みの第１層１２の周囲のキャビティ表面温度は、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度である１００℃よりも低い５０℃のままである。従って、第２のキャビティ１７内に射出された第２の熱可塑性樹脂は、第１層１２に近い方が第２の固定側金型５に近い方よりも流動性が良い。そのため、第１層１２が第２の熱可塑性樹脂に引きずられるように移動することはない。このように、第１層１２に樹脂流れが生じないため、色むらは生じない。特に、第２層１３の形成時の可動側金型９の、形成済みの第１層１２の周囲の温度は、第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度よりも低温であるため、第１層１２が再溶融して樹脂流れを生じるおそれはない。
【００５０】
比較例１では、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度が第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満であるため、特に薄くなっている第１層１２との積層部分において、第２のキャビティ１７の末端部まで第２の熱可塑性樹脂の充填圧が十分に加わらない。その結果、第１層１２と第２層１３の界面の接着強度が低下して剥離が生じたり、第２層１３の未充填部分が生じたりした。
【００５１】
これに対し、本発明の実施形態では、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、第２のキャビティ１７の周囲（ただし形成済みの第１層１２の周囲は除く）のキャビティ表面温度が第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上であるため、第２のキャビティ１７の末端部まで第２の熱可塑性樹脂の充填圧が十分に加わり、第１層１２と第２層１３の界面の接着強度が低下せず剥離が生じることはなく、第２層１３の未充填部分が生じることもない。
【００５２】
比較例２では、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、第２の固定側金型５のキャビティ表面温度が第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上であるため、第２層１３にウェルドマークやフローマークは生じていない。
【００５３】
しかし、比較例２では、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、可動側金型９と第１の固定側金型４の両方のキャビティ表面温度を１００℃まで高めているため、第２の熱可塑性樹脂は、第１層１２に近い方でも第２の固定側金型５に近い方と同じように流れる。このとき、高温の可動側金型９に保持されている第１層１２（ＰＣ成形品）が、第２の熱可塑性樹脂であるＰＭＭＡの荷重たわみ温度付近より高い温度（１００℃）になるため、第２の熱可塑性樹脂の流動層（特に流動性の良い部分）が実施例に比べて第１層１２の近くになり、その結果、色流れが発生する。このように色流れが発生するため、第１層１２に色むらが生じる。
【００５４】
また、第２の熱可塑性樹脂の射出時に、第２のキャビティ１７の末端部まで第２の熱可塑性樹脂の充填圧が十分に加わらず未充填が生じている。ただし、第１層１２と第２層１３の剥離には至っていない。なお、第１層１２の形成時（第１の熱可塑性樹脂の射出時）に、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度が第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満であるため、第１層１２にウェルドマークやフローマークが生じる可能性があるが、今回の実験においては確認されなかった。
【００５５】
比較例３では、比較例１と同様に、第２層１３の形成時（第２の熱可塑性樹脂の射出時）に、可動側金型９および第２の固定側金型５のキャビティ表面温度が第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満であるため、ウェルドマークとフローマークと未充填部分と色流れが生じている。しかし、第１層１２と第２層１３の剥離には至っていなかった。
【００５６】
以上のように、表１を参照すると、本発明において、第１層１２の形成時の可動側金型９および第１の固定側金型４の、第１のキャビティ１４の周囲のキャビティ表面温度を第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に高くし、その後、可動側金型９および第１の固定側金型４のキャビティ表面温度を、第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却する。そして、第２層１３の射出時には、第２のキャビティ１７の周囲であって、形成済みの第１層１２の周囲は除く位置のキャビティ表面温度のみを第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に高くすることによって、外観が良好な樹脂成形品１１が製造できることが確認された。
【００５７】
なお、本発明では、多色成形方法を用いているため、第１層１２を形成する第１のキャビティ１４と、第２層１３を形成する第２のキャビティ１７の形状とを自由に変えることができる。さらに、第１層１２の形成時と第２層１３の形成時とでは、それぞれ異なるキャビティを使用するため、各キャビティ１４，１７に同時に樹脂を射出することが可能である。すなわち、既に形成された第１層１２を保持した可動側金型９を第２の固定側金型５に当接させて第２のキャビティ１７に第２の熱可塑性樹脂を射出するのと同時に、もう１つの可動側金型９を第１の固定側金型４に当接させて第１のキャビティ１４に第１の熱可塑性樹脂を射出して次の樹脂成形品１１の製造を開始することができる。すなわち、樹脂成形品１１の第２層１３の成形と同時に第１のキャビティ１４において次の樹脂成形品１１の第１層１２の成形を行うことができる。このようにして、樹脂成形品の製造サイクルを短縮することができ、大量生産に適している。
【００５８】
このような射出成形装置における射出機構は、例えば図１，２に示すように２つ以上の射出機構を水平に並べて配置したり、一方の射出機構を垂直に立てて他方の射出機構を水平に配置したり、２つ以上の射出装置を水平に、かつ互いに直交するように配置したり、２つ以上の射出機構を、金型を挟んで互いに対向するように配置することなどが考えられる。本発明では、前記したいずれの配置方法を採用してもよく、各射出機構毎に独立して成形条件を設定して成形をすることができる。
【００５９】
前記した実施形態では、複数の可動側金型９が取り付けられた回転板８が回転することによって、可動側金型９が第１の固定側金型４と第２の固定側金型５との間を移動する構成である。このように可働側金型９全体または少なくともそのコア部分が回転するコア回転方式に代えて、可動側金型９全体または少なくともそのコア部分が平行移動するコア移動方式を用いることもできる。また、可働側金型９全体は移動せず、コア部分の少なくとも一部が後退することによってキャビティを大きくすることができるコアバック方式を用いることもできる。特に、コアバック方式の場合には、固定側金型が１つだけでよいので、多色成形でない通常の射出成形の場合と比べて、樹脂成形品の製造個数を減らすことなく、しかも射出成形装置全体を大型化する必要もない。また、複数の固定側金型を必要とする構成に比べて、射出成形装置の構成が簡単でその作製が容易であるという利点がある。
【００６０】
さらに、本発明は、第１層１２を予め成形しておく、いわゆるインモールド成形法やインサート成形法にも適用することができる。すなわち、別の射出成形装置を用いて、第１の熱可塑性樹脂によってフィルム状やシート状、または複雑な形状であってもよい部品（半製品）を予め成形しておく。そして、その部品（半製品）を可動側金型に保持させる。この可動側金型を固定側金型に接合させて、両者の間に構成されるキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出して、第１層に接合された第２層を成形することができる。この場合にも、前記した実施形態と同様に、第２層の成形時に、予め成形された第１層１２の周囲に位置する流路管のみに冷却媒体を流し、または加熱媒体も冷却媒体も流さない状態にして、第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に保つ。そして、第２のキャビティ１７の周囲であって、予め成形された第１層１２の周囲は除く位置の流路管のみに加熱媒体を流して、第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上に保つ。これによって、前記したのと同様な作用が得られ、外観が良好な樹脂成形品１１を製造できる。例えば、流動ストレスによるインキの色流れ防止や、特にエッジ部分、鏡面加工部分、およびシボ加工部分がある場合にはそれらの部分における転写性の向上や、流動の末端部分（ウエルド部分）におけるシワ防止などの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の射出成形装置を示す図である。
【図２】図１に示す射出成形装置の金型部分を断面した図である。
【図３】（ａ）本発明によって製造される樹脂成形品の正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図４】（ａ）は図３に示す樹脂成形品の側面断面図、（ｂ）はその要部拡大図である。
【図５】（ａ）は図３，４に示す樹脂成形品の第１層の正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図６】（ａ）は図５に示す第１層の側面断面図、（ｂ）はその要部拡大図である。
【図７】本発明の多層構造の樹脂成形品の製造方法を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す製造方法を説明するための、金型部分の拡大断面図である。
【図９】図７に示す製造方法を説明するための、金型部分の拡大断面図である。
【図１０】図７に示す製造方法を説明するための、金型部分の拡大断面図である。
【図１１】図７に示す製造方法を説明するための、金型部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 固定側プレート
２ 可動側プレート
３ ガイド
４ 第１の固定側金型（他の対向側金型）
５ 第２の固定側金型（対向側金型）
６ 第１の射出機構（第１の熱可塑性樹脂用の射出機構）
７ 第２の射出機構（第２の熱可塑性樹脂用の射出機構）
８ 回転板
９ 可動側金型（一方の金型）
１０ 流路管
１１ 多層構造の樹脂成形品
１２ 第１層
１２ａ 窓穴部
１３ 第２層
１４ 第１のキャビティ（第１層形成用のキャビティ）
１５，１８ スプルー
１６，１９ ランナー
１７ 第２のキャビティ（第２層形成用のキャビティ）
２０ 媒体供給制御機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱可塑性樹脂からなる第１層と第２の熱可塑性樹脂からなる第２層を含む多層構造の樹脂成形品の製造方法において、
前記第１層を保持した状態の一方の金型を対向側金型に接合することによって第２層形成用のキャビティを構成し、該第２層形成用のキャビティ内に前記第２の熱可塑性樹脂を射出して前記第２層を形成するステップを含み、
前記第２層を形成するステップでは、形成された前記第１層を保持した状態の前記一方の金型のキャビティ表面のうちの少なくとも一部を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に保つとともに、前記対向側金型のキャビティ表面を前記第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、前記第２の熱可塑性樹脂を前記第２層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に、前記対向側金型のキャビティ表面を前記第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却する
ことを特徴とする、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記第１層を保持する前の前記一方の金型を他の対向側金型に接合することによって第１層形成用のキャビティを構成し、該第１層形成用のキャビティ内に前記第１の熱可塑性樹脂を射出して前記第１層を形成するステップと、
形成された前記第１層を保持した状態の前記一方の金型を、前記第１層形成用のキャビティを構成する前記他の対向側金型との対向位置から、前記第２層形成用のキャビティを構成する前記対向側金型との対向位置へ相対的に移動させるステップと、
を含み、
前記第１層を形成するステップでは、前記一方の金型と前記他の対向側金型のキャビティ表面をいずれも前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、前記第１の熱可塑性樹脂を前記第１層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に前記一方の金型と前記他の対向側金型のキャビティ表面を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却する、
請求項１に記載の、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
全ての前記金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な複数の流路管がそれぞれ設けられており、
前記第１層を形成するステップでは、前記一方の金型と前記他の対向側金型の複数の前記流路管のうち、前記第１層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給し、
前記第２層を形成するステップでは、前記対向側金型の複数の前記流路管のうち、前記第２層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給する、
請求項２に記載の、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記第１層を保持する前の前記一方の金型を、前記対向側金型に接合することによって第１層形成用のキャビティを構成し、該第１層形成用のキャビティ内に前記第１の熱可塑性樹脂を射出して前記第１層を形成するステップと、
前記第１層を形成した後に、形成された前記第１層を保持している前記一方の金型または前記対向側金型の内部のコア部分を移動させることによって、前記第１層形成用のキャビティを構成した状態から前記第２層形成用のキャビティを構成した状態に移行させるステップと、
を含み、
前記第１層を形成するステップでは、前記一方の金型と前記対向側金型のキャビティ表面をいずれも前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、前記第１の熱可塑性樹脂を前記第１層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に前記一方の金型と前記対向側金型のキャビティ表面を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却する、
請求項１に記載の、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
全ての前記金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な複数の流路管がそれぞれ設けられており、
前記第２層を形成するステップでは、形成された前記第１層を保持した状態の前記一方の金型の複数の前記流路管のうち、形成された前記第１層を保持している部分の周囲に位置する前記流路管に前記冷却媒体を供給し、または当該流路管への前記加熱媒体および前記冷却媒体の供給を停止し、それ以外の前記流路管に前記加熱媒体を供給する、請求項１から４のいずれか１項に記載の、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
一方の金型と、少なくとも１つの対向側金型とを有する、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置において、
１つの前記対向側金型は、前記樹脂成形品の第１の熱可塑性樹脂からなる第１層を保持した状態の前記一方の金型と接合されて第２層形成用のキャビティを構成するものであり、
前記一方の金型と前記対向側金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な流路管がそれぞれ設けられており、
前記第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出する、第２の熱可塑性樹脂用の射出機構と、
前記第２の熱可塑性樹脂用の射出機構から前記第２層形成用のキャビティ内に前記第２の熱可塑性樹脂を射出する際に、前記一方の金型のキャビティ表面のうちの少なくとも一部を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に下げるように前記一方の金型の複数の前記流路管のうちの少なくとも一部に、前記冷却媒体を供給し、または当該流路管への前記加熱媒体および前記冷却媒体の供給を停止するとともに、前記第２層形成用のキャビティを構成する前記対向側金型のキャビティ表面を前記第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保つように当該対向側金型の前記流路管に前記加熱媒体を供給し、射出完了後に当該対向側金型のキャビティ表面を前記第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却するように当該対向側金型の前記流路管に前記冷却媒体を供給する、媒体供給制御機構と、
を有している
ことを特徴とする、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置。
【請求項７】
前記第１層を保持する前の前記一方の金型と接合されて第１層形成用のキャビティを構成する、前記第２層形成用のキャビティを構成する前記対向側金型とは異なる、他の対向側金型と、
前記第１層形成用のキャビティ内に前記第１の熱可塑性樹脂を射出する、第１の熱可塑性樹脂用の射出機構と、
をさらに有し、
前記他の対向側金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な流路管が設けられており、
前記媒体供給制御機構は、前記第１の熱可塑性樹脂用の射出機構から前記第１層形成用のキャビティ内に前記第１の熱可塑性樹脂を射出する際には、前記一方の金型および前記他の対向側金型のキャビティ表面を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保つように、前記一方の金型および前記他の対向側金型の前記流路管に前記加熱媒体を供給し、射出完了後に前記一方の金型および前記他の対向側金型のキャビティ表面を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却するように前記一方の金型および前記他の対向側金型の前記流路管に前記冷却媒体を供給する、
請求項６に記載の、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置。
【請求項８】
前記媒体供給制御機構は、前記第１の熱可塑性樹脂用の射出機構から前記第１層形成用のキャビティ内に第１の熱可塑性樹脂を射出する際には、前記一方の金型および前記他の対向側金型の複数の前記流路管のうち前記第１層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給し、前記第２の熱可塑性樹脂用の射出機構から前記第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出する際には、前記一方の金型の複数の前記流路管のうち、形成された前記第１層を保持している部分の周囲に位置する前記流路管に前記冷却媒体を供給し、または当該流路管への前記加熱媒体および前記冷却媒体の供給を停止するとともに、前記対向側金型の複数の前記流路管のうち前記第２層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給する、
請求項７に記載の、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置。
【請求項１】
第１の熱可塑性樹脂からなる第１層と第２の熱可塑性樹脂からなる第２層を含む多層構造の樹脂成形品の製造方法において、
前記第１層を保持した状態の一方の金型を対向側金型に接合することによって第２層形成用のキャビティを構成し、該第２層形成用のキャビティ内に前記第２の熱可塑性樹脂を射出して前記第２層を形成するステップを含み、
前記第２層を形成するステップでは、形成された前記第１層を保持した状態の前記一方の金型のキャビティ表面のうちの少なくとも一部を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に保つとともに、前記対向側金型のキャビティ表面を前記第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、前記第２の熱可塑性樹脂を前記第２層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に、前記対向側金型のキャビティ表面を前記第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却する
ことを特徴とする、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記第１層を保持する前の前記一方の金型を他の対向側金型に接合することによって第１層形成用のキャビティを構成し、該第１層形成用のキャビティ内に前記第１の熱可塑性樹脂を射出して前記第１層を形成するステップと、
形成された前記第１層を保持した状態の前記一方の金型を、前記第１層形成用のキャビティを構成する前記他の対向側金型との対向位置から、前記第２層形成用のキャビティを構成する前記対向側金型との対向位置へ相対的に移動させるステップと、
を含み、
前記第１層を形成するステップでは、前記一方の金型と前記他の対向側金型のキャビティ表面をいずれも前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、前記第１の熱可塑性樹脂を前記第１層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に前記一方の金型と前記他の対向側金型のキャビティ表面を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却する、
請求項１に記載の、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
全ての前記金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な複数の流路管がそれぞれ設けられており、
前記第１層を形成するステップでは、前記一方の金型と前記他の対向側金型の複数の前記流路管のうち、前記第１層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給し、
前記第２層を形成するステップでは、前記対向側金型の複数の前記流路管のうち、前記第２層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給する、
請求項２に記載の、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記第１層を保持する前の前記一方の金型を、前記対向側金型に接合することによって第１層形成用のキャビティを構成し、該第１層形成用のキャビティ内に前記第１の熱可塑性樹脂を射出して前記第１層を形成するステップと、
前記第１層を形成した後に、形成された前記第１層を保持している前記一方の金型または前記対向側金型の内部のコア部分を移動させることによって、前記第１層形成用のキャビティを構成した状態から前記第２層形成用のキャビティを構成した状態に移行させるステップと、
を含み、
前記第１層を形成するステップでは、前記一方の金型と前記対向側金型のキャビティ表面をいずれも前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保った状態で、前記第１の熱可塑性樹脂を前記第１層形成用のキャビティ内に射出し、射出完了後に前記一方の金型と前記対向側金型のキャビティ表面を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却する、
請求項１に記載の、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
全ての前記金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な複数の流路管がそれぞれ設けられており、
前記第２層を形成するステップでは、形成された前記第１層を保持した状態の前記一方の金型の複数の前記流路管のうち、形成された前記第１層を保持している部分の周囲に位置する前記流路管に前記冷却媒体を供給し、または当該流路管への前記加熱媒体および前記冷却媒体の供給を停止し、それ以外の前記流路管に前記加熱媒体を供給する、請求項１から４のいずれか１項に記載の、多層構造の樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
一方の金型と、少なくとも１つの対向側金型とを有する、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置において、
１つの前記対向側金型は、前記樹脂成形品の第１の熱可塑性樹脂からなる第１層を保持した状態の前記一方の金型と接合されて第２層形成用のキャビティを構成するものであり、
前記一方の金型と前記対向側金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な流路管がそれぞれ設けられており、
前記第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出する、第２の熱可塑性樹脂用の射出機構と、
前記第２の熱可塑性樹脂用の射出機構から前記第２層形成用のキャビティ内に前記第２の熱可塑性樹脂を射出する際に、前記一方の金型のキャビティ表面のうちの少なくとも一部を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に下げるように前記一方の金型の複数の前記流路管のうちの少なくとも一部に、前記冷却媒体を供給し、または当該流路管への前記加熱媒体および前記冷却媒体の供給を停止するとともに、前記第２層形成用のキャビティを構成する前記対向側金型のキャビティ表面を前記第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保つように当該対向側金型の前記流路管に前記加熱媒体を供給し、射出完了後に当該対向側金型のキャビティ表面を前記第２の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却するように当該対向側金型の前記流路管に前記冷却媒体を供給する、媒体供給制御機構と、
を有している
ことを特徴とする、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置。
【請求項７】
前記第１層を保持する前の前記一方の金型と接合されて第１層形成用のキャビティを構成する、前記第２層形成用のキャビティを構成する前記対向側金型とは異なる、他の対向側金型と、
前記第１層形成用のキャビティ内に前記第１の熱可塑性樹脂を射出する、第１の熱可塑性樹脂用の射出機構と、
をさらに有し、
前記他の対向側金型には、加熱媒体と冷却媒体を選択的に導入可能な流路管が設けられており、
前記媒体供給制御機構は、前記第１の熱可塑性樹脂用の射出機構から前記第１層形成用のキャビティ内に前記第１の熱可塑性樹脂を射出する際には、前記一方の金型および前記他の対向側金型のキャビティ表面を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度以上かつ加熱分解温度未満に保つように、前記一方の金型および前記他の対向側金型の前記流路管に前記加熱媒体を供給し、射出完了後に前記一方の金型および前記他の対向側金型のキャビティ表面を前記第１の熱可塑性樹脂の荷重たわみ温度未満に冷却するように前記一方の金型および前記他の対向側金型の前記流路管に前記冷却媒体を供給する、
請求項６に記載の、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置。
【請求項８】
前記媒体供給制御機構は、前記第１の熱可塑性樹脂用の射出機構から前記第１層形成用のキャビティ内に第１の熱可塑性樹脂を射出する際には、前記一方の金型および前記他の対向側金型の複数の前記流路管のうち前記第１層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給し、前記第２の熱可塑性樹脂用の射出機構から前記第２層形成用のキャビティ内に第２の熱可塑性樹脂を射出する際には、前記一方の金型の複数の前記流路管のうち、形成された前記第１層を保持している部分の周囲に位置する前記流路管に前記冷却媒体を供給し、または当該流路管への前記加熱媒体および前記冷却媒体の供給を停止するとともに、前記対向側金型の複数の前記流路管のうち前記第２層形成用のキャビティの周囲の流路管のみに前記加熱媒体を供給する、
請求項７に記載の、多層構造の樹脂成形品製造用の射出成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２９０３８３（Ｐ２００８−２９０３８３Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３９２７０（Ｐ２００７−１３９２７０）
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（０００１８５８６８）小野産業株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（０００１８５８６８）小野産業株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
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