多色成形（2色成形）

多色成形（2色成形）とは？

多色成形（2色成形）は、プラスチック製品の製造手法である射出成形の発展形です。1つのサイクルで、異なる種類の樹脂や別の色の材料を組み合わせて1つの部品を成形できます。

多色成形（2色成形）はダブルモールドと呼ばれることもあり、金型や成形機に特殊な仕組みを備えているのが特徴。成形機に射出ユニット（ノズル・シリンダー等）が2基あり、2種類の材料を扱えます。1回目に射出成形した製品を、金型の回転（ロータリー式）やスライド（コアバック式）などで別のキャビティに移動させ、2回目の材料を射出することで製品が完成します。

こうした仕組みにより、一部だけ柔らかい樹脂を使ったり、光を透過させる透明樹脂を部分的に成形したりなど、多彩な表現や機能を一体化できる点が大きな魅力です。

射出成形とは

多色成形（2色成形）のメリット

工程削減によるコストダウン

多色成形の利点のひとつは、組み立て工程を減らせることです。例えば、異なる種類の単色成形品を別々に作ってから、ネジや接着剤で組み合わせる必要があったものも、多色成形ならば1サイクルで一体化して製造が可能。これにより、半製品の在庫管理コストも抑えられます。

防水・気密性の向上

パッキンやガスケットなどのシール部品を、筐体（硬質樹脂）と一体成形（軟質樹脂）することで、部品間の隙間を低減しやすくなります。手作業によるパッキンの組み付けミスや、経年劣化による位置ズレが起きにくいため、高い防水・防塵性能（IP等級）を安定して維持しやすいのが大きなメリットです。

複雑な形状や機能の実現

高機能かつ形状が複雑な製品でも、部品全体を一体化できるのも多色成形のメリットの一つ。例えば、防水部品の製造において、硬質樹脂を使用して本体の剛性を確保しつつ、熱可塑性エラストマー（TPE）などの軟質材を被せて滑り止め効果を実現するケースがあります。

また、複数の色を使って意匠性を高めたり、同じ素材でも異なるグレードを組み合わせて、肉厚部品のヒケ・反りなどの成形不良を抑制したりするなど、多色成形は幅広いカスタマイズの要望に応えられます。

多色成形（2色成形）のデメリット

イニシャルコストの高さ

多色成形を行うには、専用の射出成形機や複雑な構造の金型が必要になります。単色成形より成形機本体の価格が高く、金型製作の難易度も上がるため、初期費用は高めです。特に、大型の製品や高精度が求められる場合、金型の構造が非常に複雑になり、金額はさらに高くなる可能性があります。

小ロット生産には不向き

金型費用が高額になるため、数百〜数千個程度の小ロット生産では、金型代の償却が難しく製品単価が跳ね上がってしまいます。一般的に、数万個単位の量産を行わない限り、コストメリットが出にくい工法といえます。

材料同士の相性と設計難易度

多色成形では、2種類の材料が十分に密着しなければ、剥がれや亀裂などの不具合が出るリスクがあります。材料の相性（相溶性・溶着性など）に加えて、成形温度域や収縮率の差、金型温度の設計なども考慮しなければなりません。また、金型の設計や温度制御、射出順序など、プロセス管理が複雑であり、現場のオペレーターや技術者に高度な知識が求められます。

多色成形（2色成形）に適した素材

多色成形では用途に合わせて複数の素材を組み合わせますが、材料同士の密着性が製品品質を左右します。異なる樹脂を組み合わせる場合は、接着性や熱特性を考慮した材料選定が欠かせません。1次材としてABSやPCなどの硬質樹脂、2次材としてTPEなどの軟質樹脂を組み合わせるケースが一般的です。

よく採用される材料の組み合わせ

ABS × TPE	密着性：◎ 主な用途：家電グリップ、工具
PC × TPU	密着性：○～◎ 主な用途：医療機器、ウェアラブル
PA × TPE	密着性：△～○ 主な用途：自動車部品
PBT × TPE	密着性：条件による 主な用途：コネクタ、防水部品

※左側が1次材（硬質樹脂）、右側が2次材（軟質樹脂）の組み合わせです。

※密着性は樹脂グレードや成形条件で変わるため、あくまでも目安として参考にしてください。

多色成形では材料同士の密着性が重要であり、ABSとTPE、PCとTPUなどはよく採用される組み合わせです。材料選定時は接着性だけでなく、熱特性や収縮率差も考慮する必要があります。

素材選定時のポイント

多色成形で異素材を組み合わせる際は、以下のポイントを考慮して選定します。

• 密着性（接着性）
  分子レベルで接着しやすい組み合わせか確認します。
• 熱特性
  2次射出の熱で1次側が変形しにくい温度域の組み合わせかチェックすることが大切です。
• 収縮率差
  収縮率が異なる素材を組み合わせると、反りや剥がれの原因になる場合があります。
• 硬質→軟質の成形順序
  硬質樹脂と軟質樹脂を組み合わせる場合は、一般的に硬質樹脂を先に成形し、その後に軟質樹脂を射出する構成が採用されます。
• 機械的結合（アンカー効果）
  相性が弱い素材同士を組み合わせる場合、1次材に溝や貫通穴などの「抜け止め形状」を設け、そこに2次材を流し込んで物理的に食いつかせる「アンカー効果」を利用するのも、設計手法の一つです。

多色成形でよく採用される成形方式

多色成形にはいくつかの成形方式があり、製品の形状や生産ロットによって使い分けられます。ここではよく使われる方式を紹介します。

ロータリー式

• 特徴
  金型の可動側を180度回転させながら成形を行う方式です。
• 向いている製品
  家電部品、自動車部品、大量生産品
• 向いているロット
  中ロット～大ロット

ロータリー式は量産性に優れており、多色成形で広く採用される方式です。可動側金型を回転させながら1次成形品に2次射出を行うため、生産効率を高めやすい特徴があります。多色成形は特殊な金型が必要なため初期費用は高くなりますが、成形機の中で工程が完結するため、数万個以上の大量生産を行う場合にはトータルコストを抑える効果が期待できます。

コアバック式

• 特徴
  金型内部のコア（中子）をスライド移動させて隙間を作り、2次材を射出する方式です。
• 向いている製品
  防水パッキン一体製品、シール部品、ボタン部品
• 向いているロット
  中ロット

局所的な軟質部形成に向いており、シンプルな形状の2色成形によく用いられる手法です。その他にも、製品の形状に合わせてインデックス式や対向式などの特殊な金型が選ばれるケースもあります。

多色成形では製品形状や材料の組み合わせによって適切な成形方式が異なります。ABSやPCなどの硬質樹脂とエラストマーを組み合わせる場合は、材料同士の密着性や金型構造の検討が欠かせません。

試作段階から多色成形の実績があるメーカーへ相談することで、材料選定や金型設計の段階から課題を把握しやすくなり、量産時の不具合リスク低減につながります。

多色成形（2色成形）の応用例と活用分野

多色成形（2色成形）は製造業の様々な分野で使われており、特に自動車部品、医療機器、家電などの製造では不可欠な存在です。

その他、広く使われている分野

上記以外にも、身近な製品で多色成形技術は活用されています。

• 自動車部品：エアコンの内外気切替スイッチ、サイドスポイラー、スマートキーなど
• 電子機器・家電：PCキーボードのキートップ、マウスのグリップ、カメラのボディ、電動工具の持ち手など
• 日用品・雑貨：歯ブラシ（持ち手の滑り止め）、水筒のパッキン一体蓋、タッパー、プラモデルなど

多色成形メーカーを選ぶ際の重要ポイント

多色成形は、一般的な成形よりも高度な技術と設備が必要です。依頼先を選ぶ際は、以下のポイントを確認しましょう。

金型設計・製造を一貫して行えるか

多色成形の成否を分ける大きな要素に金型の品質があります。なるべく金型の設計から製造までを自社またはグループ内で行っている企業を選ぶほうがメリットは大きいです。

金型と成形プロセスを統合的に設計できる会社であれば、試作段階での修正や細かな調整がスムーズになります。一社内ですべて完結できれば、納期が短縮でき、量産時の品質も安定します。

試作や流動解析の対応力

多色成形では、樹脂の流れを事前にシミュレーションする「流動解析（CAE）」が非常に重要です。これによって、材料同士の収縮率の差による反りや、接合不良のリスクを早い段階で見つけられます。解析ソフトを持ち、検証用サンプル作成のプロセスをしっかり踏める企業であれば、量産後のトラブルを未然に防げます。

多色成形（2色成形）とインサート成形の違い

取り扱える材質の違い

多色成形は「プラスチック×プラスチック」の組み合わせが基本です。硬質樹脂と軟質樹脂、あるいは異なる色の樹脂を一体化させる際に用いられます。

一方、インサート成形は「金属×プラスチック」など、異素材を組み合わせるのが得意です。金属の端子やナット、メッシュフィルターなどを金型にセットし、樹脂で包み込む場合に使われます。

コストと生産数量による使い分けの基準

どちらの工法を選ぶべきかは、「生産数量」と「イニシャルコスト」のバランスで決まります。

多色成形は金型代が高額ですが、成形機の中で完結するため加工費（チャージ）は安く抑えられます。そのため、数万個以上の大量生産を行う場合にトータルコストが安くなる傾向があります。

一方、インサート成形は金型構造が比較的単純で初期費用を抑えられますが、部品をセットする手間がかかるため成形単価は高くなります。そのため、小〜中ロットの生産や、設備投資を抑えたい場合に適しています。

まとめ

多色成形（2色成形）は、複数の樹脂を1つの製品にまとめ上げ、防水機能やグリップ力、意匠性を同時に実現できる高度な成形技術です。金型コストはかかりますが、組み立て工程の削減や品質の安定化により、量産時には大きなコストメリットを生み出します。

適切な素材選定や、流動解析による事前のシミュレーションが成功の鍵となるため、金型の設計から一括して相談できる技術力の高いメーカーをパートナーに選ぶことが重要です。