(57)【要約】【課題】人造大理石浴槽や洗面台等の樹脂注型成形品を長期に亘り一定の品質で安定して製造することができる樹脂注型成形装置を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂を成形金型のキャビティ内に注入するノズルＡを具備した樹脂注型成形装置Ｂであって、上記注入ノズルＡのノズル本体１は合成樹脂から形成され、かつ金型９内に設けられてなり、上記ノズル本体１の材料樹脂注入口１１の周縁の金型当接面１２は金属製キャップ２で保護されるとともに、該金属製キャップ２は、保護板部２１と該保護板部２１をノズル本体１の先端部に固定する固定脚片２２とから一体的に形成され、上記金属製キャップ２がノズル本体１に取り付けられたことを特徴とする樹脂注型成形装置Ｂ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を成形金型のキャビティ内に注入するノズルを具備した樹脂注型成形装置であって、上記注入ノズルのノズル本体は合成樹脂から形成され、かつ金型内に設けられてなり、上記ノズル本体の材料樹脂注入口の周縁の金型当接面は金属製キャップで保護されるとともに、該金属製キャップは、保護板部と該保護板部をノズル本体の先端部に固定する固定脚片とから一体的に形成され、上記金属製キャップがノズル本体に取り付けられたことを特徴とする樹脂注型成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は樹脂成形品の製造装置に関し、さらに詳しくは、システムバスに用いられる人造大理石浴槽や洗面台等の樹脂注型成形品を金型成形により製造する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱硬化性樹脂等の合成樹脂を金型に注入して成形し、人造大理石浴槽、洗面台等の樹脂注型成形品を製造することが行われている。例えば、特開２００７−３０３２４号公報には、成形材料の注型成形にあたって、作業工数を削減して工程を簡略化することができ、かつ給排気機構を構成する部材間の気密性を容易かつ確実に確保することができる注型成形装置が開示されている。
【０００３】
すなわち、上記公報の図１に示されているように、上記注型成形装置は、キャビティに向けて進退移動可能であり、かつ両端が開口するとともに、一方の開口がキャビティに連通する中空部を備えた外側ノズル体および内側ノズル体を備えるとともに、成形金型に装着される給排気用ノズルを具備している。
【０００４】
また、上記内側ノズル体は外側ノズル体の中空部のキャビティ側端部にキャビティ側から気密的に嵌合する下ノズルと、外側ノズル体の中空部内に隙間をあけて挿通される連通体とが一体化されかつ両端が開口するとともに、一方の開口がキャビティに連通する中空部を備えている。ここで、下ノズルと連通体とは一方を他方に回転圧入することにより融着して一体化されている。
【０００５】
そして、上記注型成形装置を用いることにより、成形材料の注入時のキャビティからのガスの排気と、成形材料の成形硬化後の離型のためのキャビティへのガスの給気とを、同一の給排気用ノズルを用いて行うことができて、排気用のベントノズルを給気用のエアブロー用ノズルに交換するような手間が不要となり、作業工数を削減することができると記載されている。また、成形品にいわゆるエアトラップが発生することを防げるため、優れた品質の樹脂注型成形品を得ることができるとの効果も述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載されているように、成形材料は、その注入時には約５０℃程度に保持された金型内のノズルからキャビティ内に注入され、熱硬化時には金型温度を約８０℃程度まで上昇させ、さらに９５℃程度にまで上昇させて成形材料を熱硬化させる。このように、キャビティ側と金型側とには温度差があるため、注入される成形材料への熱伝達を防ぐため、ノズルとしては、通常、熱伝導率が低く、断熱性に優れた合成樹脂成形品が用いられる。
【０００８】
ここで、熱硬化して製品とされた樹脂注型成形品を離型する際、合成樹脂製ノズルと樹脂注型成形品との分離性を向上させるため、ノズルの金型当接面をサンドブラスト処理し粗面として接触面積を少なくすることにより、離型性の向上を図ることが行われている。あるいは、上記金型当接面をフッ素樹脂加工やＤＬＣ処理、あるいは金属メッキ処理等を行い、表面改質を行うことにより離型性の向上を図ることが考えられる。
【０００９】
しかしながら、上記した成形材料の注入、樹脂注型成形品の離型等の成形サイクルを繰り返すとノズルの当接面の表面処理層が剥離し、あるいは圧接が繰り返される当接面が機械的な損傷を受けるという問題が生じ、耐久性に問題があった。
【００１０】
本願発明は、上記背景技術に鑑みてなしたものであり、その目的は合成樹脂製のノズルの金型当接面の離型性を向上させるとともに、耐久性にも優れたものとし、作業効率よく、かつ長期間、安定して樹脂注型成形品を製造できる樹脂注型成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願請求項１に記載の発明に係る樹脂注型成形装置は、熱硬化性樹脂を成形金型のキャビティ内に注入する注入ノズルを具備した樹脂注型成形装置であって、上記注入ノズルのノズル本体は合成樹脂から形成され、上記ノズル本体の材料樹脂注入口の周縁の金型当接面は金属製キャップで保護されるとともに、該金属製キャップは、保護板部と該保護板部をノズル本体の先端部に固定する固定脚片とから一体的に形成され、上記金属製キャップがノズル本体に取り付けられてなることを特徴としている。
【００１２】
合成樹脂製のノズル本体は、耐熱性、耐久性、断熱性に優れたエンジニアリングプラスチックから形成されたものが用いられ、例えば、ポリアミドイミド樹脂からなるノズルが用いられる。
【００１３】
金属製キャップを構成する金属としては、ステンレススティールや鋼板等の剛性に優れた金属が用いられ、その厚みは注入ノズルの断熱性を阻害しないものとする必要があり、０．５〜２ｍｍとすることが適切である。また、金属製キャップの保護板部は平滑な表面となるように、表面仕上げすることが成形材料である熱硬化性樹脂の付着を防止する点で好ましいものである。
【００１４】
成形金型としては、コアを構成する下金型とこの下金型を覆う上金型とが用いられ、上下金型の間にキャビティを設けるともに、製品を形づくるキャビティ内に熱硬化性樹脂を充填、加熱し、硬化反応終了後に下金型と上金型とを分割して製品、例えば人造大理石浴槽や洗面台を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本願請求項１記載の発明に係る樹脂注型成形装置においては、注入ノズルを構成する合成樹脂、例えばポリアミドイミド樹脂等からなるノズル本体の材料樹脂注入口の周縁の金型当接面が金属製キャップで保護されているため、成形材料の注入、樹脂注型成形品の離型等の成形サイクルを繰り返しても損傷することなく、長期に亘り安定して樹脂注型成形品を製造することができる。
【００１６】
また、上記金型当接面が樹脂とは異なった物性を有する金属からなる保護板部で被覆されているため注型樹脂成形品との間に付着性が少なく、離型性が向上し、しかも耐久性が大であるために一定の品質の製品を生産効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は注入ノズルを示す横断面図、（ｂ）は注入ノズルを示す正面図。
【図２】注入ノズルを内部に具備した樹脂注型成形装置の概略構成を示す部分断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本願発明に係る樹脂注型成形装置の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態においては、まず、本発明の主要部を構成する注入ノズルについて図面を参照して説明する。図１（ａ）は、上記注入ノズルＡを示す横断面図である。図１（ｂ）は、上記注入ノズルＡを示す正面図である。図１（ａ）に示すように、上記注入ノズルＡはノズル本体１とこのノズル本体１に装着される金属製キャップ２とからなり、例えば、ポリアミドイミド樹脂からなるノズル本体１の内部は先細のテーパ状にくり抜かれて上金型と下金型の間に形成されるキャビティへの成形材料の流路とされている。
【００１９】
また、ノズル本体１の先端開口部は上記キャビティへの材料樹脂注入口１１とされ、その周縁はノズル本体１の金型当接面１２を構成するとともに、金属製キャップ２で保護されている。上記金属製キャップ２は、保護板部２１とこの保護板部２１をノズル本体１の先端部に固定する固定脚片２２とからなり、例えば、ステンレススティール（ＳＵＳ３０４）から一体的に形成されている。上記金属製キャップ２は０．５〜２ｍｍの厚みを有していることが耐久性の面から適切である。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、上記固定脚片２２とノズル本体１とには、金属製キャップ２を装着するための固定子、例えばビス等が螺合するビス孔３が穿たれ、金属製キャップ２は、４本の固定用ビス４を上記ビス孔３に螺入することにより、ノズル本体１の先端部にしっかりと固定される。
【００２１】
図２は、上記注入ノズルＡを金型９の内部に具備した樹脂注型成形装置Ｂの概略構成を示す部分断面説明図である。図２に示すように、上記樹脂注型成形装置Ｂには材料樹脂投入口５が設けられ、この材料樹脂投入口５から、例えば人造大理石浴槽を製造する場合には主原料として前記したポリエステル樹脂を用い、充填剤として水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等を含有する熱硬化性の材料樹脂５１が投入される。
【００２２】
ここで、温水循環パイプ６には約１００℃の温水が循環されて金型９を加熱し、材料樹脂５１は流動状態に保たれる。上記のようにして加熱された材料樹脂５１は注入ノズルＡから金型９のキャビティに注型され、さらに電熱式ヒーター等の加熱手段７で約１３０℃程度まで加熱し、硬化反応を促進させて成形を完了させる。なお、このときの金型温度条件は材料樹脂５１の組成によって適宜設定される。
【００２３】
一方、金型９には冷却水路８が配設されており、材料樹脂５１の組成によって温水による金型９の保持温度を調節する必要が生じた場合や、金型９を室温まで冷却するとき等には適宜冷水を流して温度調節が行われる。
【００２４】
成形圧力条件は、例えば、注入ノズルＡからの注型圧力を０．１５ＭＰａ、保圧を０．４ＭＰａ、型締圧力を０．６ＭＰとし、上記圧力条件を３０〜６０分間保持することによって材料樹脂５１は人造大理石浴槽の形に形づくられる。
【００２５】
硬化成形が完了した後、樹脂注型成形品Ｐ、すなわち人造大理石浴槽を金型９から離型する。このとき、ノズル本体１の材料樹脂注入口１１の周縁の金型当接面１２は、図１（ａ）に示すように、金属製キャップ２で保護され、樹脂とは異なった物性を有する金属の平滑な面で被覆されているため、樹脂が保護板部２１に付着することなく樹脂注型成形品Ｐの離型性は優れたものとなる。また、金属製であるため、成形材料の注入、樹脂注型成形品の離型等の成形サイクルを繰り返しても損傷することなく、長期に亘り安定して樹脂注型成形品を得ることができる。
【００２６】
なお、本実施形態は、金属製キャップ２をノズル本体１の先端部に固定用ビス４をビス孔３に螺入することにより固定する形態について述べたが、これに限られず金属製キャップ２の固定脚片２２の内周面に雌ネジを切り、ノズル本体１の先端部の外周面に雄ネジを切って螺合する形態としてもよい。あるいは、金属製キャップ２を金型当接面１２に埋め込んで固定する形態や嵌合する形態としてもよい。固定脚片２２は保護板部２１より垂下形成され、該固定脚片２２がノズル本体１側面から固定される場合は、固定部に外力（注入の際に注入ノズルＡにかかる圧力）の影響が少ないものであり、固定部がゆるむ恐れが少ないものである。また、ノズル本体１側面に挿入溝を形成し、該固定脚片２２が挿入溝に挿入固定される場合には位置決めが正確に行える利点がある。
【００２７】
上記成形材料として用いられる熱硬化性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂の単独あるいは、これらの２種類以上の混合系で用いることができる。
【００２８】
ポリエステル樹脂としては、熱硬化性のものとして無水マレイン酸のような不飽和二塩基酸および無水フタル酸のような飽和二塩基酸とグリコール類とを縮合反応させて合成され、分子内に不飽和結合とエステル結合を有するものである。また通常、この樹脂には架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマー等が配合されていて、いわゆる、不飽和ポリエステル樹脂と称されるものを用いるが、その形態を特に限定されるものではない。
【００２９】
ビニルエステル樹脂としては、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂あるいはノボラック型ビニルエステル樹脂あるいはその両方を混合して用いることができる。ここで、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂と酸との付加反応物であって、いずれも両末端のみに反応性不飽和基を有するものである。また、ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型、ビスフェノールＦ型等の各種のものを用いることができる。また通常、このビニルエステル樹脂には架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマー等が配合されているものであるが、その形態を特に限定されるものではない。
【００３０】
熱硬化型アクリル樹脂としては、通常熱硬化型として、メチルメタアクリレートモノマーあるいは、多官能のアクリルモノマーあるいはプレポリマー、あるいはポリマーのそれぞれ２種以上の混合物で構成されたアクリルシロップと称されるものを用いるが、その形態を特に限定されるものではない。
【００３１】
このように本願発明に係る樹脂注型成形装置は、設計変更自在であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り、いずれの場合も本願発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ      注入ノズル
Ｂ      樹脂注型成形装置
Ｐ      樹脂注型成形品
１      ノズル本体
１１    材料樹脂注入口
１２    金型当接面
２      金属製キャップ
２１    保護板部
２２    固定脚片
３      ビス孔
４      固定用ビス
５      材料樹脂投入口
５１    材料樹脂
６      温水循環パイプ
７      加熱手段
８      冷却水路
９      金型
【図１】
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【図２】
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