(57)【要約】      （修正有）【課題】スプールとランナー内の溶融樹脂が完全に冷却硬化しない状態で金型を開いても、スプール内の樹脂とランナー内の樹脂の接続部において樹脂が離れにくく、スプールまたはランナーに樹脂が残留しにくい射出成形用金型の提供。【解決手段】スプール４、ランナー５およびゲート６からなる樹脂流路と、ゲートに連通するキャビティ７を有する射出成形用金型であって、スプールとランナーの接続部８において、接続部に通ずる薄肉空間９を一つまたは二つ以上設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプール、ランナーおよびゲートからなる樹脂流路と、
前記ゲートに連通するキャビティを有する射出成形用金型であって、
前記スプールと前記ランナーの接続部において、該接続部に通ずる肉薄空間を一つまたは二つ以上設けたことを特徴とする射出成形用金型
【請求項２】
前記スプールまたは前記ランナーにガス注入ピンを設けたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融樹脂がスプール、ランナーおよびゲートを通ってキャビティ中に射出される射出成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、射出成形法による樹脂成形品の製造は、射出成形装置のノズルから射出した溶融樹脂を、金型内のキャビティに満たした後、金型を冷却し、キャビティ内の溶融樹脂を冷却硬化させることにより行なっている。この溶融樹脂は、ノズルからキャビティに至るスプール、ランナーおよびゲートからなる樹脂流路を流れるため、樹脂流路においても溶融樹脂は残留している。したがって、金型の冷却は、キャビティ内の溶融樹脂と、樹脂流路内の溶融樹脂を共に冷却硬化させなければならない。
【０００３】
【特許文献１】特表平０４−５０５２９４号公報
【特許文献２】特開平０１−２１５５２２号公報
【特許文献３】特開平０１−１９６３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、冷却時間の短縮により樹脂成形品の製造タクトを短縮するためには、樹脂流路内の溶融樹脂の冷却時間を考慮しなければならない。なぜならば、キャビティ内の溶融樹脂の冷却硬化が完了しても、スプールまたはランナーの冷却硬化が完了していない状態で金型を開き、樹脂成形品の取り出しを行うと、樹脂流路中の樹脂がスプールとランナーの接続部で離れる等の問題が生じるからである。
【０００５】
通常、樹脂成形品の製造においては、樹脂流路内で硬化した樹脂は一体のものとして取り出すように考えられているため、スプールとランナーの接続部において樹脂が離れ、樹脂流路に樹脂が残留する事態が生じると、この残留した樹脂を取り除くという別の作業が発生することになり、製造効率が悪化することになる。
【０００６】
また、スプールおよびランナー内の溶融樹脂の冷却時間を早めるために、樹脂流路内にガス注入ピンを設け、このガス注入ピンから溶融樹脂内に加圧ガスを注入することにより、樹脂流路内の溶融樹脂を中空にするという方法が採用されることがある。
【０００７】
しかし、この場合は、スプールおよびランナー内の溶融樹脂の肉厚が薄いために、スプールとランナーの接続部で硬化した樹脂が折れるという問題がある。
その結果、前記したように、樹脂流路内に残った樹脂を取り除かなければならないという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、スプールとランナーの接続部において、樹脂流路内の樹脂が折れる等しない射出成形用金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載した射出成形用金型は、スプール、ランナーおよびゲートからなる樹脂流路と、ゲートに連通するキャビティを有する金型であって、スプールとランナーの接続部において、接続部に通ずる肉薄空間を一つまたは二つ以上設けたことにより、樹脂流路内の溶融樹脂が短時間で冷却硬化し、この樹脂が、スプールとランナーの接続部において、スプール内の樹脂とランナー内の樹脂を接続するという効果を奏する。このため、樹脂流路内の樹脂が、スプールとランナーの接続部において折れる等して分離することがない。
【００１０】
請求項２に記載した射出成形用金型は、請求項１において、少なくともスプールおよび／またはランナーに加圧流体を注入するガス注入ピンを、スプールまたはランナーに設けたことにより、樹脂流路内の溶融樹脂中に加圧流体を注入することにより溶融樹脂の肉厚が薄くして樹脂流路中の溶融樹脂の冷却硬化に要する時間を短縮化しても前記した接続部において樹脂が折れないという効果を奏する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる射出成形用金型は、スプール内で冷却硬化した樹脂と、ランナー内で冷却硬化した樹脂が接続部において折れないという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明にかかる射出成形用金型を図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明にかかる射出成形用金型３を示した断面図である。
図１に示すように、射出成形用金型３は、可動型１および固定型２からなり、固定型２には、樹脂流路としてのスプール４、ランナー５およびキャビティ７に連通するゲート６が形成されている。そして、スプール４とランナー５の接続部８において、薄肉の空間９が設けられている。
【００１４】
この射出成形用金型３に、射出成形装置のノズル１０からＡＢＳからなる溶融樹脂を射出すると、溶融樹脂は、スプール４からランナー５を通り、ゲート６からキャビティ７に充填される。このとき、接続部８に設けた薄肉空間９も溶融樹脂で満たされる。
【００１５】
本実施例における射出成形の条件は、以下の通りである。
金型表面温度＝４５℃（実測）
溶融樹脂温度＝２３５℃（実測）
射出成形速度＝５０％，射出圧力＝１１ＭＰａ（ゲージ圧）
保圧時間＝３０％  ２秒間
【００１６】
キャビティ７に溶融樹脂が満ちた後、射出成形用金型３を冷却すると、スプール４、ランナー５、ゲート６、キャビティ７および薄肉空間９の中の溶融樹脂は硬化する。
【００１７】
その後、可動型１を移動させて、図示しないエジェクタピンで硬化した樹脂を取り出し、ゲートの部分でカットすると、所望の樹脂成形品を得ることができる。
【００１８】
図２は、固定型２から取り出した樹脂から樹脂成形品を外したもの、つまり、樹脂流路中で冷却硬化した樹脂の斜視図である。
図２に示すように、スプール４内で冷却硬化した樹脂１１と、ランナー５内で冷却硬化した樹脂１２が、薄肉空間９内で冷却硬化した樹脂１３により、接続を強化されているため、樹脂１１と樹脂１２が接続部１４において外れることはない。したがって、金型３における接続部８において、冷却硬化した樹脂が外れ、スプール４内に樹脂１１が残ることがない。
【００１９】
本実施例においては、薄肉空間９の幅（樹脂１３の肉厚）を２ｍｍに設定したところ、スプール４およびランナー５内の溶融樹脂よりも、薄肉空間９内の溶融樹脂が早く冷え固まった。その結果、スプール４内の溶融樹脂が表面のみ硬化し、中心部が溶融状態であり、かつ、ランナー５内の溶融樹脂が表面のみ硬化し、中心部が溶融状態であっても、スプール４内の樹脂１１と、ランナー５内の樹脂１２が外れる等して離れることがなく、冷却時間を１３秒まで短縮することができた。
発泡成形法を用いた場合でも、同様に冷却時間を１３秒まで短縮することができた。
【００２０】
尚、図３に示すように、本発明にかかる薄肉空間９を設けなかった場合は、冷却時間を１３秒にすると、スプール４内の樹脂とランナー５内の樹脂が、接続部８において外れ、スプール４内に樹脂が残留した。
図３に示す金型を用いた場合、かかる接続部８における離れを防ぐためには、スプール４およびランナー５内の溶融樹脂を完全に冷却硬化させなければならず、その時間は２０秒であった。
【実施例２】
【００２１】
本発明にかかる別の実施例を図４に示す。
説明を簡単にするため、実施例１との相違点のみを説明し、同一である部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
本実施例２は、薄肉空間が複数あり、かつ、ランナーの一部に設けたコールドストラッグウェル２６において、樹脂流路内の溶融樹脂中に加圧ガスを注入するためのガス注入ピンを設けた点が実施例１との主な相違点である。
【００２３】
ノズル１０から射出された溶融樹脂は、スプール４を通ってコールドストラッグウェル２６に衝突し、９０度向きを変えてランナー５、二次スプール２１、ゲート２６を通ってキャビティ２２に充填される。
この際に、薄肉空間９１および９２内にも溶融樹脂が満たされる。
【００２４】
そして、キャビティ２２が溶融樹脂で満たされ、可動型１および固定型２の冷却が開始された後、図示しない加圧ガス発生装置により生成した窒素ガスを注入口２４から可動型１内に注入する。この窒素ガスは、ガス流路２３を通って、ガス注入ピン２５の先端からスプール４およびランナー５内の溶融樹脂に注入される。
【００２５】
そうすると、スプール４およびランナー５の内部が中空になるため、スプール４およびランナー５内の溶融樹脂の冷却硬化に要する時間を短縮させることができる。
【００２６】
図５は、接続部８付近の樹脂流路中で冷却硬化した樹脂の斜視図である。
ガス注入ピン２５から注入された窒素ガスは、中空部３２を形成している。
図５に示すように、スプール４およびランナー５内で冷却硬化した樹脂１１および樹脂１２は、窒素ガスが注入されることにより肉厚が薄くなるため、接続部１４で折れる等するおそれがあるが、薄肉空間９１および９２内で冷却硬化した樹脂３０および３１により補強されているので、接続部１４で折れることはない。
尚、薄肉空間９１と、その反対側に位置する薄肉空間９２において形成される樹脂３０および樹脂３１の肉厚は、ともに１．５ｍｍである。
【００２７】
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００２８】
例えば、前記した実施例において、薄肉空間において成形される補強部材としての樹脂の肉厚は１．５ｍｍまたは２ｍｍしたが、これらに限定する必要はなく、短時間で冷却硬化できる寸法であれば良い。しかし、補強部材としての強度も必要であるため、１〜３ｍｍであることが望ましい。
【００２９】
また、実施例において薄肉空間は、１箇所または２箇所の場合を例示したが、３箇所以上あっても良く、この場合は、薄肉空間を等間隔に位置させることが望ましい。
さらに、ガス注入ピンは、スプール４内に先端が突出して設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の射出成形に用いられる金型において適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる金型の断面図である（実施例１）
【図２】樹脂流路中で冷却硬化した樹脂の斜視図である（実施例１）
【図３】従来の金型の断面図である（実施例１）
【図４】本発明にかかる金型の断面図である（実施例２）
【図５】樹脂流路中で冷却硬化した樹脂の斜視図である（実施例２）
【符号の説明】
【００３２】
１  可動型
２  固定型
３  金型
４  スプール
５  ランナー
６  ゲート
７  キャビティ
８  接続部
９  薄肉空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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