(57)【要約】【課題】表面だけでなく裏面においてもヒケの発生を抑制でき、意匠性に優れた成形品を高い生産性で製造できる成形品の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】キャビティ型１１０とコア型１２０とを備える射出成形用金型１００を用いて、射出充填する樹脂Ｘの熱変形温度よりも射出成形用金型１００の温度を高くした状態で、樹脂Ｘを溶融状態で射出充填し、冷却時に樹脂Ｘの体積収縮に伴ってキャビティ１０２の容積を減少させ、樹脂Ｘがキャビティ型１１０のキャビティ面１１０ａとコア型１２０のキャビティ面１２０ａの両方に密着した状態を維持して成形する、成形品の製造方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の型を備える射出成形用金型を用いた射出成形により成形品を製造する方法であって、
射出充填する樹脂の熱変形温度よりも前記射出成形用金型の温度を高くした状態で、前記樹脂を溶融状態で射出充填し、冷却時に前記樹脂の体積収縮に伴ってキャビティ容積を減少させ、前記樹脂が前記一対の型の両方のキャビティ面に密着した状態を維持して成形する、成形品の製造方法。
【請求項２】
前記一対の型の温度を同じにする、請求項１に記載の成形品の製造方法。
【請求項３】
前記射出成形用金型のパーティングラインが食切り構造である、請求項１又は２に記載の成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な分野において、射出成形で得た樹脂製の成形品が用いられている。例えば、自動車内装品等では、平板状の基板の非意匠面側（裏面側）に、リブ、ボス、取り付けのためのクリップ等の凸部が設けられた成形品が広く用いられている。前記凸部を有する成形品においては、特に凸部を肉厚にした場合に、成形品における意匠面の凸部に対応する部分にヒケと呼ばれる凹部が発生しやすい。
【０００３】
ヒケの発生を抑制する方法としては、例えば、意匠面側の金型温度を非意匠面側の金型温度よりも高くし、樹脂を意匠面側の金型に密着させ、非意匠面側の金型から離間させて、成形品の非意匠面側にヒケを集中させることで意匠面のヒケを抑制する方法が提案されている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１５９６１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９２７１５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１６２００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１〜３の成形方法では、得られる成形品に金型の温度差に起因する反りが生じる問題がある。また、成形品の裏面側にヒケを集中させるため、成形品の裏面も意匠面となる製品や、透明で表面側から裏面も見える製品には対応できない。また、冷却時に樹脂の非意匠面側は金型から離間し、樹脂から金型への熱移動が阻害されるため、冷却時間が長くなり、生産性が低下するという問題もある。
【０００６】
さらに、キャビティ内への樹脂の充填量が多いと、温度の低い非意匠面側の金型と樹脂の接触時間が長くなり、非意匠面側で冷却が進んでスキン層が発達することで、非意匠面よりも意匠面側の方が容易に変形可能となって意匠面にヒケが発生することがある。一方、樹脂の充填量が少ないと、樹脂の最終充填部付近にガスが残ることで、金型と密着した部分と離れた部分の境目とみられるライン状の不良が意匠面に発生することがある。これらの不具合が生じないようにバランスをとって樹脂の充填量を調節することは多数個取りの金型においてより困難である。
【０００７】
本発明は、表面だけでなく裏面においてもヒケの発生を抑制でき、意匠性に優れた成形品を高い生産性で製造できる成形品の製造方法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】
【０００８】
本発明は、以下の構成を有する。
［１］一対の型を備える射出成形用金型を用いた射出成形により成形品を製造する方法であって、射出充填する樹脂の熱変形温度よりも前記射出成形用金型の温度を高くした状態で、前記樹脂を溶融状態で射出充填し、冷却時に前記樹脂の体積収縮に伴ってキャビティ容積を減少させ、前記樹脂が前記一対の型の両方のキャビティ面に密着した状態を維持して成形する、成形品の製造方法。
［２］前記一対の型の温度を同じにする、［１］に記載の成形品の製造方法。
［３］前記射出成形用金型のパーティングラインが食切り構造である、［１］又は［２］に記載の成形品の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表面だけでなく裏面においてもヒケの発生を抑制でき、意匠性に優れた成形品を高い生産性で製造できる成形品の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の成形品の製造方法に使用する射出成形用金型の一例を示した断面図である。
【図２】図１の射出成形用金型を完全に型締めした様子を示した断面図である。
【図３】図１の射出成形用金型を用いた射出成形における樹脂の射出充填時の様子を示した断面図である。
【図４】図１の射出成形用金型を用いた射出成形における冷却時の様子を示した断面図である。
【図５】実施例１で得た成形品の裏面側の写真である。
【図６】実施例１で得た成形品の裏面側のリブの部分を拡大した写真である。
【図７】比較例１で得た成形品の裏面側の写真である。
【図８】比較例３で得た成形品の裏面側の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の成形品の製造方法は、一対の型を備える射出成形用金型を用いた射出成形により成形品を製造する方法である。
本発明では、射出充填する樹脂の熱変形温度よりも射出成形用金型の温度を高くした状態で、樹脂を溶融状態で射出充填し、冷却時に樹脂の体積収縮に伴ってキャビティ容積を減少させ、樹脂が一対の型の両方のキャビティ面に密着した状態を維持して成形する。
【００１２】
以下、本発明の成形品の製造方法の一例として、図１及び図２に例示した射出成形用金型１００（以下、「金型１００」とも記す。）を用いた成形品の製造方法について説明する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１３】
金型１００は、図１及び図２に示すように、一対のキャビティ型１１０とコア型１２０と、を備えている。金型１００は、平板状の基板の裏面に複数のリブが並行して設けられた成形品を製造するための射出成形用金型である。金型１００においては、キャビティ型１１０が固定型で、コア型１２０が可動型になっている。
【００１４】
キャビティ型１１０のコア型１２０側には、成形品の基板部分の形状と相補的な形状の凹部１１２が形成されている。また、キャビティ型１１０には、凹部１１２に通じる樹脂流路１１４が形成されている。
コア型１２０のキャビティ型１１０側には、凸部１２２が設けられ、凸部１２２のキャビティ型１１０側の面に、成形品のリブの形状に相補的な形状の複数の凹条１２４が形成されている。また、コア型１２０には、射出成形後に成形品を押し出して脱型するための図示しないエジェクターピンが設けられている。
【００１５】
金型１００では、図２に示すように、コア型１２０をキャビティ型１１０に近接させ、キャビティ型１１０とコア型１２０の間に型厚調整盤１３０を挟持した状態で型締めすることで、内部にキャビティ１０２が形成される。射出装置から樹脂流路１１４を通じてキャビティ１０２内に溶融状態の樹脂が射出充填されるようになっている。
型厚調整盤１３０の厚みを調節することで、得られる成形品の板厚を調節できる。
【００１６】
金型１００は、キャビティ型１１０とコア型１２０とのパーティングライン（ＰＬ）１０４が食い切り構造になっている、いわゆるシアエッジ構造の金型である。具体的には、金型１００のＰＬ１０４は、キャビティ型１１０の凹部１１２の側壁面１１２ａと、コア型１２０の凸部１２２の側壁面１２２ａとで形成される、キャビティ型１１０の可動方向と略平行な部分を有している。
【００１７】
このようなＰＬ１０４が食い切り構造の金型１００では、キャビティ型１１０の凹部１１２の側壁面１１２ａとコア型１２０の凸部１２２の側壁面１２２ａとを互いに対向させた状態で、キャビティ型１１０をコア型１２０に近づけたり遠ざけたりすることで、樹脂の漏れを抑制しつつ、キャビティ１０２の容積を増減させることができる。
【００１８】
金型１００を備える射出成形機を用いた成形品の製造方法としては、例えば、下記の射出充填工程、冷却工程及び脱型工程を有する方法が挙げられる。
射出充填工程：射出充填する樹脂の熱変形温度よりも金型１００の温度を高くした状態で、キャビティ型１１０とコア型１２０を型締めした金型１００のキャビティ１０２内に、樹脂を溶融状態で射出充填する工程。
冷却工程：冷却による樹脂の体積収縮に伴ってキャビティ１０２の容積を減少させつつ樹脂を冷却する工程。
脱型工程：金型１００を開き、成形された成形品を脱型する工程。
【００１９】
射出充填工程では、図３に示すように、射出充填する樹脂Ｘの熱変形温度よりも金型１００の温度を高くした状態で、キャビティ１０２内に樹脂Ｘを溶融状態で射出充填する。これにより、射出充填工程において、樹脂Ｘがキャビティ型１１０のキャビティ面１１０ａとコア型１２０のキャビティ面１２０ａの両方に密着した状態にすることができるため、得られる成形品にヒケが発生することを抑制できる。
なお、樹脂の熱変形温度は、ＪＩＳ  Ｋ７１９１−２に準拠した方法により１．８０ＭＰａの曲げ荷重を負荷した条件で測定される値である。
【００２０】
射出充填工程における金型１００と樹脂Ｘの熱変形温度との温度差は、５〜３０℃が好ましい。樹脂Ｘが混合物の場合、第一成分（最も多い成分）以外の樹脂の熱変形温度とその割合により数値の幅が変化し、熱変形温度が低い成分の割合が多いほど小さくなる。前記温度差が前記範囲の下限値以上であれば、射出充填工程において樹脂をキャビティ面に密着させた状態にすることが容易になり、成形品にヒケが生じることを抑制しやすい。前記温度差が前記範囲の上限値以下であれば、成形品の取り出し時に変形する可能性が低くなる。
【００２１】
樹脂の射出充填時のキャビティ型１１０とコア型１２０の温度は、同じでもよく、異なってもよいが、成形品の反りを抑制しやすい点から、同じ温度であることが好ましい。また、キャビティ型１１０とコア型１２０の温度が同じであれば、樹脂Ｘとキャビティ型１１０との密着力と、樹脂Ｘとコア型１２０との密着力が同等になるため、樹脂Ｘがキャビティ型１１０のキャビティ面１１０ａとコア型１２０のキャビティ面１２０ａの両方に密着した状態にすることが容易になる。そのため、表面にも裏面にもヒケがない成形品を得ることが容易になる。
【００２２】
射出充填工程では、金型１００の型締め力と樹脂Ｘの充填量を調節して、樹脂Ｘの射出充填時の樹脂圧力が所定の圧力を超えたときに、その樹脂圧力によってコア型１２０がキャビティ型１１０から後退してキャビティ１０２の容積が増大するようにすることが好ましい。これにより、冷却工程においても、冷却による樹脂Ｘの体積収縮に伴って容易にキャビティ容積を減少させることができる。
【００２３】
金型１００の型締め力は、平均型内圧が２〜３０ＭＰａとなる値が好ましく、３〜２０ＭＰａとなる値がより好ましく、５〜１０ＭＰａとなる値がさらに好ましい。前記型締め力が前記範囲の下限値以上であれば、射出充填した樹脂の金型端部での未充填を抑制しやすい。また、冷却工程において、樹脂の体積収縮に伴ってコア型をキャビティ型に近づけてキャビティ容積を減少させることが容易になる。前記型締め力が前記範囲の上限値以下であれば、射出充填した樹脂圧力によってコア型を後退させてキャビティ容量を増大させることが容易になる。
なお、予め、コア型１２０を完全に型締めした状態よりも後退させ、キャビティ容積を完全に型締めしたときよりも増大させた状態で樹脂Ｘの射出充填を行ってもよい。
【００２４】
このように、金型１００を用いる成形では、射出充填工程において、金型１００を完全に型締めしたときのキャビティ容量を超える量の樹脂Ｘをキャビティ１０２内に充填し、キャビティ容積を完全に型締めしたときのキャビティ容量よりも大きくする。また、このときの樹脂の充填量は、冷却による体積収縮後の成形品の体積が、金型１００を完全に型締めしたときのキャビティ容積と同じか、それよりも大きくなる量が好ましい。これにより、冷却工程において、樹脂Ｘの体積収縮に伴ってキャビティ容積を減少させ、樹脂Ｘがキャビティ型１０のキャビティ面１１０ａとコア型１２０のキャビティ面１２０ａの両方に密着した状態を維持することが容易になる。
【００２５】
成形に使用する樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニトリル−エチレンプロピレンゴム−スチレン（ＡＥＳ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。使用する樹脂は、１種であってもよく、２種以上の混合物であってもよい。
【００２６】
冷却工程では、図４に示すように、樹脂Ｘを冷却しつつ、冷却による樹脂Ｘの体積収縮に伴ってコア型１２０をキャビティ型１１０に近づけてキャビティ１０２の容積を減少させる。この例の冷却工程では、金型１００の型締め力によって、樹脂Ｘの体積収縮に伴ってコア型１２０がキャビティ型１１０へと近づくため、樹脂Ｘの体積が収縮するにしたがってキャビティ容積が減少していく。これにより、冷却工程において、冷却が完了するまで樹脂Ｘがキャビティ型１１０のキャビティ面１１０ａとコア型１２０のキャビティ面１２０ａの両方に密着した状態が維持される。
【００２７】
冷却が完了するまで樹脂Ｘがキャビティ型１１０のキャビティ面１１０ａとコア型１２０のキャビティ面１２０ａの両方に密着した状態が維持されることで、成形品にヒケが発生することが抑制される。また、樹脂Ｘがキャビティ面１１０ａ、１２０ａから離間し、樹脂Ｘからキャビティ型１１０やコア型１２０への熱移動が阻害されることが抑制される。これにより、樹脂Ｘが効率良く冷却されるため、短時間で樹脂を冷却できる。
【００２８】
脱型工程では、キャビティ型１１０とコア型１２０を開き、エジェクターピンによって成形品を押し出して脱型する。
【００２９】
以上説明したように、本発明においては、射出充填する樹脂の熱変形温度よりも射出成形用金型の温度を高くした状態で、樹脂を溶融状態で射出充填し、冷却時に樹脂の体積収縮に伴ってキャビティ容積を減少させる。これにより、樹脂の射出充填から冷却終了まで、樹脂が一対の型の両方のキャビティ面に密着した状態を維持しつつ成形を行う。このように、成形中に樹脂が一対の型の両方のキャビティ面から離間することを抑制することで、表面にも裏面にもヒケがない成形品が得られる。また、リブ等の凸部を有する成形品であっても、ヒケの発生を抑制できる。そのため、本発明の製造方法は、透明な成形品や、裏表の両面が意匠面となる成形品の製造にも適用できる。
【００３０】
また、本発明においては、樹脂を非意匠面から離間させる従来の方法とは異なり、金型のキャビティ内の最終充填位置に残り易いガスを、樹脂圧力を上げて完全に排出することができる。そのため、成形品に残留ガスに起因するライン状の不良が発生することも抑制できる。
また、本発明では、樹脂の射出充填後に保圧動作によるヒケ対策を行う必要がないため、得られる成形品には保圧による残留応力の影響がない。また保圧動作を行わないため、成形時の金型内の圧力がほぼ均等でアニーリングしている状態に近いため、成形品が樹脂ガラスやレンズ等の光学部品であっても、偏光対策として必須である成形後のアニーリングを行う必要が無い。
【００３１】
また、特許文献１〜３の方法のような、意匠面側の金型と非意匠面側の金型で温度差をつけ、成形品の非意匠面側にヒケを集中させる方法では、成形品の非意匠面側で樹脂がキャビティ面から離間して空気断熱層が形成されるため、樹脂の冷却効率が悪く、冷却時間が長くなる。これに対して、本発明では、冷却中に樹脂が一対の型の両方のキャビティ面に密着した状態が維持されるため、樹脂の冷却効率の低下がなく、冷却時間を短縮でき、また冷却不足による変形も抑制できる。
また、一対の型に温度差を設ける必要がないため、成形品の反りも充分に抑制できる。
【００３２】
また、ＰＬが食切り構造の射出成形用金型を用いれば、金型の温度に加え、型締め力と樹脂の充填量を調節することで、成形中に樹脂が一対の型の両方のキャビティ面に密着した状態へと容易に制御できる。また、ＰＬが食切り構造の射出成形用金型を用いて金型内の樹脂圧が上がり過ぎない型締め力に設定することで、樹脂は金型内のリブ等を形成する部分でもオーバーパック状態になりにくくなる。
【００３３】
なお、本発明の成形品の製造方法は、ＰＬが食い切り構造の射出成形用金型を使用する方法には限定されない。本発明の成形品の製造方法は、冷却時に樹脂の体積が収縮するにしたがってキャビティ容積を減少させることができるものであれば、前記した金型１００以外の態様の射出成形用金型を用いる方法であってもよい。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
［実施例１］
射出成形機としては、図１に例示した射出成形用金型１と、トグル式型締め装置を備える、最大型締め力が１８００ＫＮの電動式射出成形機を使用した。トグル式射出成形機は、射出した樹脂の量が多くて金型が開くと型締め力が設定値より大きい値を示す。そのため、設定型締め力より高い型締め力が示されている時は、金型が開いた状態で樹脂に型締め力が作用していると考えられる。
射出成形用金型１は、完全に型締めした時のキャビティ形状が、縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚み２ｍｍの平板状の基板の裏面に長さ３０ｍｍ、高さ３ｍｍで幅がそれぞれ１．０ｍｍ、１．７ｍｍ、２．４ｍｍ、３．１ｍｍの４種のリブが並行して設けられた製品に相補的な形状で、キャビティとゲート部を含めた投影面積が約４２０ｃｍ２であるものとした。コア型には直径６ｍｍのエジェクターピンを１２本設け、エジェクターピンが設けられた部分の隙間を通じて金型外部から空気の進入が可能な構造とした。
【００３５】
射出成形には、ＡＥＳ樹脂（テクノポリマー社製、１４５Ｈ、熱変形温度（荷重１．８ＭＰａ）：７８℃）を用いた。バレル温度を２４０℃、キャビティ型及びコア型の温度を９５℃に設定した。また、型締め力を２００ＫＮに設定し、樹脂の射出充填時の樹脂圧力が約５ＭＰａを超えると、樹脂圧力によってコア型がキャビティ型から遠ざかってキャビティ容量が増加し、冷却過程での樹脂の体積収縮に伴ってコア型がキャビティ型に近づいてキャビティ容量が減少するようにした。樹脂の充填量は、得られる成形品の質量が９０ｇとなる量とし、冷却が完了した状態でも金型が完全に閉じきらないようにした。このような条件で射出成形を行い、基板の裏面に幅の異なる４種のリブが形成された、表面が鏡面状態の成形品を得た。
【００３６】
成形中、樹脂の充填直後の型締め力は３００ＫＮに達し、冷却過程においてもキャビティ型がコア型から少し離れた状態で、３０秒冷却後の型締め力は２３０ＫＮを示し、設定値の２００ＫＮを上回っていた。このことから、冷却による収縮後の樹脂の体積は、金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を上回っており、成形中の樹脂がキャビティ型とコア型の両方のキャビティ面に密着した状態が維持されていたと考えられる。
得られた成形品の板厚は約２．１ｍｍであり、金型を完全に型締めした状態で成形して得られる２．０ｍｍよりもわずかに厚かった。
この成形方法により得られる成形品の板厚を２．０ｍｍとしたい場合においては、型厚調整盤１３０の厚みを型閉じ状態で１．９ｍｍになるように調整することで、目的を達成出来る。
【００３７】
［比較例１］
樹脂の充填量（成形品の質量）を８６ｇとし、冷却時間を３５秒とする以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。
樹脂の充填直後の型締め力は２５０ＫＮを示していたが、その１５秒後に型締め力は２００ＫＮまで低下した。このことから、樹脂の射出充填から１５秒後には、収縮した樹脂の体積が金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を下回り、樹脂の一部がキャビティ面から離間したと考えられる。また、冷却時間を３０秒とすると取り出し後の成形品に少し変形が見られたため、変形の無い成形品を得るために冷却時間を３５秒とした。
【００３８】
［比較例２］
樹脂の充填量（成形品の質量）を８１ｇとし、冷却時間を４０秒とする以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。
樹脂の充填直後の型締め力は２３０ＫＮを示していたが、その１０秒後に型締め力は２００ＫＮまで低下した。このことから、樹脂の射出充填から１０秒後には、収縮した樹脂の体積が金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を下回り、樹脂の一部がキャビティ面から離間したと考えられる。また、冷却時間を３５秒とすると取り出し後の成形品に少し変形が見られたため、変形の無い成形品を得るために冷却時間を４０秒とした。
【００３９】
［比較例３］
キャビティ型及びコア型の温度を６０℃に設定した以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。
樹脂の充填直後の型締め力は３００ＫＮを示し、その３０秒後に型締め力は２１０ＫＮを示していた。このことから、冷却による収縮後の樹脂の体積は、金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を上回っていたと考えられる。
【００４０】
［比較例４］
型締め力を１８００ＫＮとして樹脂の射出充填によってコア型が動かないようにし、キャビティ型及びコア型の温度を６０℃に設定し、樹脂の充填量（成形品の質量）を８０ｇとし、射出充填後に保圧力１００ＭＰａで５秒間保持した後に冷却する以外は、実施例１と同様の条件で成形品を得た。
【００４１】
［実施例２］
樹脂をＰＭＭＡ樹脂（三菱化学社製、アクリペットＶＨ、熱変形温度（荷重１．８ＭＰａ）：１００℃）に変更し、成形条件を表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。
成形中は、樹脂の充填直後の型締め力は３００ＫＮに達し、冷却過程においてもキャビティ型がコア型から少し離れた状態で、３０秒冷却後の型締め力は２３０ＫＮを示し、設定値の２００ＫＮを上回っていた。このことから、冷却による収縮後の樹脂の体積は、金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を上回っており、成形中の樹脂がキャビティ型とコア型の両方のキャビティ面に密着した状態が維持されていたと考えられる。
【００４２】
［比較例５］
樹脂の充填量（成形品の質量）を９８ｇとし、冷却時間を３５秒とする以外は、実施例２と同様にして成形品を得た。
樹脂の充填直後の型締め力は２５０ＫＮを示していたが、その２０秒後に型締め力は２００ＫＮまで低下した。このことから、樹脂の射出充填から２０秒後には、収縮した樹脂の体積が金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を下回り、樹脂の一部がキャビティ面から離間したと考えられる。また、冷却時間を３０秒とすると取り出し後の成形品に少し変形が見られたため、変形の無い成形品を得るために冷却時間を３５秒とした。
【００４３】
［比較例６］
樹脂の充填量（成形品の質量）を９３ｇとし、冷却時間を４０秒とする以外は、実施例２と同様にして成形品を得た。
樹脂の充填直後の型締め力は２３０ＫＮを示していたが、その１０秒後に型締め力は２００ＫＮまで低下した。このことから、樹脂の射出充填から１０秒後には、収縮した樹脂の体積が金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を下回り、樹脂の一部がキャビティ面から離間したと考えられる。また、冷却時間を３５秒とすると取り出し後の成形品に少し変形が見られたため、変形の無い成形品を得るために冷却時間を４０秒とした。
【００４４】
［比較例７］
キャビティ型及びコア型の温度を８０℃に設定した以外は、実施例２と同様にして成形品を得た。
樹脂の充填直後の型締め力は３００ＫＮを示し、その３０秒後に型締め力は２１０ＫＮを示していた。このことから、冷却による収縮後の樹脂の体積は、金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を上回っていたと考えられる。
【００４５】
［比較例８］
型締め力を１８００ＫＮとして樹脂の射出充填によってコア型が動かないようにし、キャビティ型及びコア型の温度を６０℃に設定し、樹脂の充填量（成形品の質量）を９４ｇとし、射出充填後に保圧力１００ＭＰａで５秒間保持した後に冷却する以外は、実施例２と同様の条件で成形品を得た。
【００４６】
［実施例３］
樹脂をＰＭＭＡ樹脂（三菱化学製、アクリペットＩＲＫ３０４、熱変形温度（荷重１．８ＭＰａ）：７８℃）に変更し、成形条件を表１に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。
成形中は、樹脂の充填直後の型締め力は３００ＫＮに達し、冷却過程においてもキャビティ型がコア型から少し離れた状態で、３０秒冷却後の型締め力は２３０ＫＮを示し、設定値の２００ＫＮを上回っていた。このことから、冷却による収縮後の樹脂の体積は、金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を上回っており、成形中の樹脂がキャビティ型とコア型の両方のキャビティ面に密着した状態が維持されていたと考えられる。
【００４７】
［比較例９］
樹脂の充填量（成形品の質量）を９７ｇとし、冷却時間を３５秒とする以外は、実施例３と同様にして成形品を得た。
樹脂の充填直後の型締め力は２５０ＫＮを示していたが、その２０秒後に型締め力は２００ＫＮまで低下した。このことから、樹脂の射出充填から２０秒後には、収縮した樹脂の体積が金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を下回り、樹脂の一部がキャビティ面から離間したと考えられる。また、冷却時間を３０秒とすると取り出し後の成形品に少し変形が見られたため、変形の無い成形品を得るために冷却時間を３５秒とした。
【００４８】
［比較例１０］
樹脂の充填量（成形品の質量）を９３ｇとし、冷却時間を４０秒とする以外は、実施例３と同様にして成形品を得た。
樹脂の充填直後の型締め力は２３０ＫＮを示していたが、その１０秒後に型締め力は２００ＫＮまで低下した。このことから、樹脂の射出充填から１０秒後には、収縮した樹脂の体積が金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を下回り、樹脂の一部がキャビティ面から離間したと考えられる。また、冷却時間を３５秒とすると取り出し後の成形品に少し変形が見られたため、変形の無い成形品を得るために冷却時間を４０秒とした。
【００４９】
［比較例１１］
キャビティ型及びコア型の温度を７０℃に設定した以外は、実施例３と同様にして成形品を得た。
樹脂の充填直後の型締め力は３００ＫＮを示し、その３０秒後に型締め力は２１０ＫＮを示していた。このことから、冷却による収縮後の樹脂の体積は、金型を完全に型締めしたときのキャビティ容積を上回っていたと考えられる。
【００５０】
［比較例１２］
型締め力を１８００ＫＮとして樹脂の射出充填によってコア型が動かないようにし、キャビティ型及びコア型の温度を７０℃に設定し、樹脂の充填量（成形品の質量）を１００ｇとし、射出充填後に保圧力１００ＭＰａで５秒間保持した後に冷却する以外は、実施例３と同様の条件で成形品を得た。
【００５１】
［ヒケ状態の評価］
各例で得た成形品の基板の表面、各リブの上面、及び基板の裏面のヒケの状態を確認し、以下の評価基準で評価した。
〇：ヒケが見られない。
△：ヒケが少し見られる。
×：目立つヒケが見られる。
【００５２】
［変形の評価］
各例で得た成形品の基板の反り、及び冷却不足に起因する金型からの取り出し後の変形の有無を確認し、以下の基準で評価した。
〇：反りや変形が見られない。
△：反りや変形が少し見られる。
×：大きな反りや変形が見られる。
【００５３】
各例の成形条件を表１に示し、評価結果を表２に示す。実施例１で得た成形品の裏面側の写真を図５及び図６に示す。比較例１で得た成形品の裏面側の写真を図７に示す。比較例３で得た成形品の裏面側の写真を図８に示す。
【００５４】
【表１】
2019209639.tif 000003
【００５５】
【表２】
2019209639.tif 000004
【００５６】
表１、表２、図５及び図６に示すように、金型の温度を樹脂の熱変形温度よりも高くし、冷却時の樹脂の体積収縮に伴ってキャビティ容積を減少させた実施例１〜３では、成形中に樹脂が両方の型のキャビティ面に密着した状態が維持され、基板の表面や裏面、及び各リブの上面のヒケが抑制された。また、反りや変形も抑制されていた。
【００５７】
表１、表２、及び図７に示すように、樹脂の充填量を減らした比較例１、２、５、６、９、１０では、冷却過程において体積収縮によって樹脂体積が金型を完全に閉じたときのキャビティ容量よりも小さくなり、それ以上キャビティ容積を減少させることができなくなった。そのため、冷却の途中で樹脂の一部がキャビティ面から離間したことで、基板の裏面側にヒケが発生した。また、冷却過程で樹脂の裏面側がコア型から離間し、コア型のエジェクターピンが設けられた部分の隙間を通気路として金型外部からキャビティ内に空気が進入したことで、樹脂からコア型への熱移動が阻害され、冷却時間が実施例に比べて長くなった。
【００５８】
表１、表２、及び図８に示すように、金型の温度が樹脂の熱変形温度よりも低い比較例３、７、１１では、樹脂の射出充填の時点で樹脂が両方の型のキャビティ面に密着した状態を維持できなかったため、すべてのリブの上面にヒケが発生した。
型締め力を１８００ＫＮとして成形中にキャビティ容積が変化しない通常の射出成形を行った比較例４、８、１２では、全てのリブの上面にヒケが発生した。
【符号の説明】
【００５９】
１００…射出成形用金型、１０２…キャビティ、１０４…ＰＬ、１１０…キャビティ型、１１０ａ…キャビティ面、１１２…凹部、１２０…コア型、１２０ａ…キャビティ面、１２２…凸部、１２４…凹条、１３０…型厚調整盤。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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