JP5332332B2 - ミラーキャビネット本体の射出成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポリプロピレン樹脂製のミラーキャビネット本体の射出成形方法に関するものである。

従来、ミラーキャビネット本体は、キャビネット内側の収納部とキャビネット外側とに区画する上下方向へ延びる外側壁の構造として、中空部を介して対峙する外側板と内側板を前側板で連結した横断面コ字状に成形して、剛性を大きくして強度を得ると共に壁に厚みを持たせて見栄えよくするものがあり、真空成形や射出成形で成形されている（特許文献１，特許文献２）。ミラーキャビネット本体は、その素材として、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）が用いられている。
特開平５−１６１５５７号公報 特開平５−３００８１５号公報

ところで、耐衝撃性ポリスチレン製の部分は、化粧品等の薬品が付着したときに割れることがあるため、薬品に強いミラーキャビネットの出現が望まれている。
この要請に応えるために、発明者らは、薬品に強いポリプロピレン樹脂を用いて射出成形してミラーキャビネット本体の製造を試みたが、横断面コ字状の外側壁のうち、奥側端部が自由端となる外側板に大きな反りが発生するため、外側壁の中空部に適宜上下間隔寸法毎にリブを設けて外側板、内側板及び前側板の各裏側を各リブで連結して反りの発生を防止することにした。
しかし、リブを設けた外側壁は、各リブと接合する外側板、内側板及び前側板の各接合箇所の表面にヒケが生じ、殊に外側に面する目立ち易い外側板及び前側板のヒケがミラーキャビネットの見栄えを悪くする問題を招くことになる。

そこで、本発明は、ポリプロピレン樹脂製のミラーキャビネット本体の外側壁における外側板及び前側板のリブ接合箇所の各表面にヒケを生じさせないミラーキャビネット本体の射出成形方法の提供を目的とする。

本発明が採用した手段は、中空部を介して対峙する外側板及び内側板と、外側板及び内側板に連接する前側板と、中空部に配置され外側板、内側板及び前側板に接合する複数の板状リブとを備えた長手方向へ延びる外壁部を有するミラーキャビネット本体をポリプロピレン樹脂で成形する射出成形方法において、閉じた金型のキャビティ内の外側板、前側板及び板状リブの成形領域における板状リブの外側板及び前側板に接合する接合部の肉厚み寸法を接合する相手方である外側板又は前側板の肉厚み寸法の０．２９〜０．４６倍とし、且つ、該板状リブを、該前側板と反対側ほど肉厚み寸法が小さくなるように成形し、この閉じた金型のキャビティ内に溶融ポリプロピレン樹脂を充填させ、溶融ポリプロピレン樹脂が冷却固化しつつある状態のときに、充填樹脂の内部における外側板と前側板の接合隅部へ向かって圧縮ガスを注入して、外側板及び前側板の各内部の圧力を圧縮ガスで高めた状態で板状リブを冷却固化させることを特徴とするミラーキャビネット本体の射出成形方法である。

本発明は、圧縮ガスの注入により、外側板及び前側板の各内部の長手方向領域内に、外側板と前側板の接合隅部から離反する短手方向に沿って離反終端へ至る手前の途中まで延びるヒケ防止の空洞が設けられる。

なお、前記板状リブの外側板及び前側板に接合する接合部の肉厚み寸法を０．８〜１．３ｍｍとすることで、冷却固化時の板状リブ収縮量を極力小さくすることが好ましい。

本発明に係るミラーキャビネット本体の射出成形方法は、板状リブの外側板及び前側板に接合する接合部の肉厚み寸法を接合する相手方である外側板又は前側板の肉厚み寸法の０．２９〜０．４６倍と相当薄くすることで、板状リブの冷却固化時の収縮による外側板及び前側板に与えるヒケの影響を小さくできると共に、外側板及び前側板における板状リブとの接合部の内部にヒケ防止用の空洞を設ける領域では、板状リブの冷却固化時の収縮の影響を空洞で遮断して外側板及び前側板の各表面にヒケを生じさせることもなく、また、外側板及び前側板における板状リブとの接合部の内部にヒケ防止用の空洞が設けない領域では、内部の圧力を圧縮ガスで高めた状態の外側板及び前側板を、板状リブの冷却固化時の収縮力と逆方向となる金型のキャビティ内の成形面へ向かって押圧しつつ冷却固化するので、外側板及び前側板の各表面に生じようとするヒケを抑制することができる。その結果、本発明は、外側に面する目立ち易い外側板及び前側板の表面にヒケのないミラーキャビネット本体を提供することができる。

本発明に係るミラーキャビネット本体の射出成形方法（以下、「本発明成形方法」と言う。）を図面に示す実施形態に基づいて説明する。

図１乃至図９は本発明成形方法の実施の形態を示すものであり、図１は本発明成形方法で成形して得たミラーキャビネット本体１に鏡１１，１２，１３を取付けたミラーキャビネットを示す一部破断した斜視図である。図２は成形して得たミラーキャビネット本体１の左の外壁部２の近辺を示すものであって、図（Ａ）は一部破断した斜視図、図（Ｂ）は外壁部２を形成する外側板１５及び前側板１７の内部に設けたヒケ防止用の空洞２４を示す斜視図である。図３は外壁部２の各断面を示すものであって、図（Ａ）は図２の図（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線で断面して拡大した平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のｂ−ｂ線で断面した正面図、図（Ｃ）は図（Ａ）のｃ−ｃ線で断面した側面図である。図４は図２の図（Ａ）の外壁部のＩＶ−ＩＶ線の断面箇所に相当する箇所を成形している状態を示す中間省略した正面図、図５は外壁部の成形状態を中間省略して示す左側図である。図６は図２の図（Ａ）の外壁部のＶＩ−ＶＩ線の断面箇所に相当する箇所を成形している状態を示す中間省略した平面図、図７は図２の図（Ａ）の外壁部のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面箇所に相当する箇所を成形している状態を示す中間省略した平面図、図８は図２の図（Ａ）の外壁部のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面箇所に相当する箇所を成形している状態を示す中間省略した平面図である。

本発明成形方法で得たミラーキャビネット本体１は、図１に示す如く、ポリプロピレン樹脂を射出成形して得られたものであって、左右の外壁部２，３と、左右の外壁部２，３を繋ぐ上下の横壁部４，５と、上下の横壁部４，５の中間部を繋ぐ仕切り壁６，７とを備え、外壁部２（３）と仕切り壁６（７）の間に上下の横壁部４，５で囲まれた左右の収納部８（９）を設けると共に、仕切り壁６，７の間に上下の横壁部４，５で囲まれた中央の収納部１０を設け、左右の鏡１１，１２及び中央の鏡１３を取り付けて各収納部８，９，１０を開閉するようにしてある。ミラーキャビネット本体１の左右の外壁部２，３は、左右対称に形成されているので、左側の外壁部２のみを説明すると次のとおりである。

前記外壁部２は、図２〜図３に示す如く、中空部１９を介して対峙する外側板１５及び内側板１６と、外側板１５及び内側板１６に連接する前側板１７と、中空部１９に配置され外側板１５、内側板１６及び前側板１７に接合する複数枚の板状リブ１８とを備え、上下方向に沿う長手方向Ａへ延びている。外壁部２は、上下が横壁部４，５に連接すると共に、内側板１６の奥側の長手縁が背板２２に連接している。外壁部２は、高さ寸法Ｈ（例えば、Ｈ＝８００ｍｍ）、奥行き寸法Ｄ（例えば、Ｄ＝１００ｍｍ）、手前の幅寸法Ｗ（例えば、Ｗ＝２５ｍｍ）及び板状リブ１８の上下間隔寸法Ｋ（図３（Ｂ）参照）（例えば、Ｋ＝１１０ｍｍ）としてあてる。

前記外壁部２は、外側板１５、内側板１６及び前側板１７の肉厚みＴ１（例えば、Ｔ１＝２．５〜４．０ｍｍ、好ましくはＴ１＝２．８ｍｍ）としてある。また、外壁部２の板状リブ１８は、肉厚みＴ３（図３（Ｃ）参照）について、最も厚くなる手前側（前側板１７と接合する接合部）の肉厚みＴ３ａ（例えば、Ｔ３ａ＝０．８〜１．３ｍｍ、好ましくはＴ３ａ＝１．１ｍｍ）とすると共に、最も薄くなる奥側（外側板１５又は内側板１６と接合する接合部）の肉厚みＴ３ｂ（例えば、Ｔ３ｂ＝０．５〜１．０ｍｍ、好ましくはＴ３ｂ＝０．８ｍｍ）とし、板状リブ１８の肉厚みを外側板１５及び前側板１７の肉厚みより相当薄く（Ｔ３＝０．８〜１．３ｍｍ）すると共に、脱型用の抜き勾配を設けてある。

前記外壁部２は、外側板１５及び前側板１７に股がって外側板１５及び前側板１７の各内部に、上下方向に沿う長手方向Ａと、長手方向Ａに直交する前後方向に沿う短手方向Ｂと、長手方向Ａに直交する左右方向に沿う短手方向Ｃとに延びるヒケ防止用の空洞２４が設けられている。ヒケ防止用の空洞２４は、外側板１５と前側板１７が接合する接合隅部２０から、離反する短手方向Ｂ，Ｃに沿って外側板１５及び前側板１７の各離反終端（図３（Ａ）に示す外側板１５の後端１５ａ及び前側板１７の右端１７ａ）に至る手前の途中まで延びるように形成され、外側板１５及び前側板１７における板状リブ１８との接合箇所の反対側となる表面にヒケを生じさせないようにしてある。ヒケ防止用の空洞２４の大きさは、図３（Ａ）に示すように、短手方向Ｂに沿う外側板１５の前後寸法Ｅ１、空洞２４の前後寸法Ｅ２とすると、Ｅ２がＥ１の１０〜６０％程度であり、また、短手方向Ｃに沿う前側板１７の左右寸法Ｆ１、空洞２４の左右寸法Ｆ２とすると、Ｆ２がＦ１の１０〜８０％程度にしてある。

前記外壁部２を射出成形して得る本発明成形方法の手順は、次の通りである。先ず、図４〜図８に示す如く、金型２３を準備して、閉じた金型２３のキャビティ２３ａ内に、外側板１５、前側板１７及び板状リブ１８の成形領域が形成され、板状リブ１８の外側板１５及び前側板１７に接合する接合部１８ａの成形領域の肉厚み寸法Ｔ３（図５参照）を外側板１５又は前側板１７の成形領域の肉厚み寸法Ｔ１の０．２９〜０．４６倍とすると共に、板状リブ１８の成形領域における肉厚み寸法Ｔ３を０．８〜１．３ｍｍ（例えば、最も厚くなる手前側の肉厚みＴ３ａ（例えば、Ｔ３ａ＝０．８〜１．３ｍｍ、好ましくはＴ３ａ＝１．１ｍｍ）とすると共に、最も薄くなる奥側（後側）の肉厚みＴ３ｂ（例えば、Ｔ３ｂ＝０．５〜１．０ｍｍ、好ましくはＴ３ｂ＝０．８ｍｍ））とすることで、冷却固化時の板状リブ１８の収縮量を極力小さくなるようにしてある。また、閉じた金型２３のキャビティ２３ａ内には、外側板１５と内側板１６を接合する湾曲した接合隅部２０（図６及び図７参照）の成形領域における肉厚みを外側板１５及び前側板１７の成形領域における肉厚みＴ１より０．３〜０．７ｍｍ程度厚くすることで、長手方向Ａに沿ってヒケ防止用の空洞２４を設けやすくしてある。更に、金型２３は、閉じたキャビティ２３ａ内の接合隅部２０（図６及び図７参照）の成形領域に至るガス注入路２５が設けられている。なお、前記肉厚み寸法Ｔ３が肉厚み寸法Ｔ１の０．４６倍を超えて板状リブ１８の肉厚みＴ３が厚くなると外側板１５及び前側板１７の表面にヒケが生じ、逆に、前記肉厚み寸法Ｔ３が肉厚み寸法Ｔ１の０．２９倍に達せずに板状リブ１８の肉厚みＴ３が薄いときには、外側板１５及び前側板１７の表面にヒケを生じさせることがない。

次に、この閉じた金型２３のキャビティ２３ａ内に溶融ポリプロピレン樹脂Ｍ（例えば、ブロックＰＰであるＭＦＲ１５〜７０で、温度が２１０℃）を射出して充填させ、金型２３の温度を４０〜４５℃程度に冷却して溶融ポリプロピレン樹脂Ｍが冷却固化しつつある状態のときに、ガス注入路２５を介して外側板１５と前側板１７の接合隅部２０の成形領域へ向かって圧縮ガスＧ（例えば、圧力が３．８〜４．２Ｍｐａ、好ましくは４．０Ｍｐａの窒素ガス）を圧入し、接合隅部２０の充填樹脂内部で長手方向Ａへ押し進めるように圧縮ガスＧを注入すると共に、この接合隅部２０から離反する短手方向Ｂ，Ｃに沿ってこの接合隅部２０から短手方向Ｂ，Ｃの離反終端へ至る手前の途中まで押し進めるようにして外側板１５及び前側板１７の各内部の長手方向領域内に圧縮ガスＧを注入して、長手方向Ａ及び短手方向Ｂ，Ｃへ延びるヒケ防止用の空洞２４（図３（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）を設け、外側板１５及び前側板１７の各内部の圧力を圧縮ガスＧで高めた状態で各板状リブ１８を冷却固化させる。圧縮ガスＧの注入は、図３（Ａ）に示すヒケ防止用の空洞２４の大きさとして、前記Ｅ２がＥ１の１０〜６０％程度で、且つ、前記Ｆ２がＦ１の１０〜８０％程度となるように、注入のタイミング、圧力及び圧力が調整される。

溶融ポリプロピレン樹脂Ｍを冷却固化するときには、各板状リブ１８の外側板１５及び前側板１７に接合する接合部１８ａの肉厚み寸法を外側板１５又は前側板１７の肉厚み寸法の０．２９〜０．４６倍と相当薄くしてあるため、板状リブ１８の冷却固化時の収縮による外側板１５及び前側板１７に与えるヒケの影響を小さくできると共に、外側板１５及び前側板１７における板状リブ１８との接合部の内部にヒケ防止用の空洞２４を設けた領域では、板状リブ１８の冷却固化時の収縮の影響を空洞２４で遮断して外側板１５及び前側板１７の各表面にヒケを生じさせることもなく、また、外側板１５及び前側板１７における板状リブ１８との接合部の内部にヒケ防止用の空洞２４が設けない領域では、内部の圧力を圧縮ガスＧで高めた状態の外側板１５及び前側板１７を、板状リブ１８の冷却固化時の収縮力と逆方向となる金型キャビティ２３ａ内の成形面へ向かって押圧しつつ（図６及び図７中の矢符Ｐ参照）冷却固化するので、外側板１５及び前側板１７の各表面に生じようとするヒケを抑制することができる。

溶融ポリプロピレン樹脂Ｍが冷却固化したならば、金型２３を開いてキャビティ２３ａ内からミラーキャビネット本体１を脱型して射出成形を完了する。このようにして、本発明成形方法では、外側に面する目立ち易い外側板１５及び前側板１７の表面にヒケのないミラーキャビネット本体１を得ることができる。

本発明者らは、本発明の効果を確認するために、下記の条件で試験を行い図９の表に示す試験結果を得た。
１．試験で成形して得た成形品における外壁部２の外形寸法（図２（Ａ）参照）
高さ寸法Ｈ＝８００ｍｍ、奥行き寸法Ｄ＝１００ｍｍ、手前の幅寸法Ｗ２５ｍｍ
２．試験で成形して得た成形品における板状リブ１８の上下間隔寸法Ｋ（図３（Ｂ）参照 ）
上下間隔寸法Ｋ＝１１０ｍｍ
３．樹脂の条件
溶融ポリプロピレン樹脂（ＭＦＲ６０）で溶融温度は２１０℃

本発明成形方法の実施の形態を示すものであり、成形して得たミラーキャビネット本体に鏡を取付けたミラーキャビネットを示す一部破断した斜視図である。 成形して得たミラーキャビネット本体の左の外壁部の近辺を示すものであって、図（Ａ）は一部破断した斜視図、図（Ｂ）は外壁部を形成する外側板及び前側板の内部に設けたヒケ防止用の空洞を示す斜視図である。 成形して得たミラーキャビネット本体の左の外壁部の各断面を示すものであって、図（Ａ）は図２の図（Ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線で断面して拡大した平面図、図（Ｂ）は図（Ａ）のｂ−ｂ線で断面した正面図、図（Ｃ）は図（Ａ）のｃ−ｃ線で断面した側面図である。 図２の図（Ａ）の外壁部のＩＶ−ＩＶ線の断面箇所に相当する箇所を成形している状態を示す中間省略した正面図である。 外壁部の成形状態を中間省略して示す左側図である。 図２の図（Ａ）の外壁部のＶＩ−ＶＩ線の断面箇所に相当する箇所を成形している状態を示す中間省略した平面図である。 図２の図（Ａ）の外壁部のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面箇所に相当する箇所を成形している状態を示す中間省略した平面図である。 図２の図（Ａ）の外壁部のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面箇所に相当する箇所を成形している状態を示す中間省略した平面図である。 試験結果を示す表である。

符号の説明

１５…外側板、１７…前側板、１8 …板状リブ、２０…接合隅部、２３…金型、２３ａ…キャビティ、２４…ヒケ防止用の空洞、Ａ…長手方向、Ｂ，Ｃ…短手方向、Ｇ…圧縮ガス、Ｍ…溶融ポリプロピレン樹脂

Claims (2)

1. 中空部を介して対峙する外側板及び内側板と、外側板及び内側板に連接する前側板と、中空部に配置され外側板、内側板及び前側板に接合する複数の板状リブとを備えた長手方向へ延びる外壁部を有するミラーキャビネット本体をポリプロピレン樹脂で成形する射出成形方法において、
   閉じた金型のキャビティ内の外側板、前側板及び板状リブの成形領域における板状リブの外側板及び前側板に接合する接合部の肉厚み寸法を接合する相手方である外側板又は前側板の肉厚み寸法の０．２９〜０．４６倍とし、且つ、該板状リブを、該前側板と反対側ほど肉厚み寸法が小さくなるように成形し、
   この閉じた金型のキャビティ内に溶融ポリプロピレン樹脂を充填させ、溶融ポリプロピレン樹脂が冷却固化しつつある状態のときに、充填樹脂の内部における外側板と前側板の接合隅部へ向かって圧縮ガスを注入して、外側板及び前側板の各内部の圧力を圧縮ガスで高めた状態で板状リブを冷却固化させることを特徴とするミラーキャビネット本体の射出成形方法。
2. 請求項１において、前記外壁部を、前記外側板、内側板及び前側板が前記中空部の三方を囲み、該中空部の該前側板と反対側が開放された横断面コ字状の構造とすることを特徴とするミラーキャビネット本体の射出成形方法。

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