(57)【要約】【課題】非意匠面に凸部を有する樹脂成形品の意匠面にヒケが発生するのを抑制できる射出成形用金型を提供するものである。【解決手段】射出成形用金型１は、樹脂成形品の意匠面に凹凸模様を形成する意匠面形成部１１を有する第１金型１０と、意匠面とは反対側の非意匠面を形成する非意匠面形成部２１を有する第２金型２０と、を備え、成形中の樹脂材料を第１金型１０の意匠面形成部１１に密着させるとともに、第２金型２０の非意匠面形成部２１から離間させることにより、樹脂成形品の非意匠面にヒケを発生させる射出成形方法に用いる射出成形用金型１であって、非意匠面形成部２１には、非意匠面に凸部を形成するための開口部２３ａを有し、開口部２３ａの最小開口幅Ｗ１は、開口部２３ａと意匠面形成部１１との離間距離Ｄ１の５０％以上２００％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形品の意匠面に凹凸模様を形成する意匠面形成部を有する第１金型と、
前記意匠面とは反対側の非意匠面を形成する非意匠面形成部を有する第２金型と、を備え、
成形中の樹脂材料を前記第１金型の前記意匠面形成部に密着させるとともに、前記第２金型の前記非意匠面形成部から離間させることにより、前記樹脂成形品の前記非意匠面にヒケを発生させる射出成形方法に用いる射出成形用金型であって、
前記非意匠面形成部には、前記非意匠面に凸部を形成するための開口部を有し、
前記開口部の最小開口幅は、前記開口部と前記意匠面形成部との離間距離の５０％以上２００％以下である、
ことを特徴とする射出成形用金型。
【請求項２】
樹脂成形品の意匠面を鏡面に形成する意匠面形成部を有する第１金型と、
前記意匠面とは反対側の非意匠面を形成する非意匠面形成部を有する第２金型と、を備え、
成形中の樹脂材料を前記第１金型の前記意匠面形成部に密着させるとともに、前記第２金型の前記非意匠面形成部から離間させることにより、前記樹脂成形品の前記非意匠面にヒケを発生させる射出成形方法に用いる射出成形用金型であって、
前記非意匠面形成部には、前記非意匠面に凸部を形成するための開口部を有し、
前記開口部の最小開口幅は、前記開口部と前記意匠面形成部との離間距離の４０％以上２００％以下である、
ことを特徴とする射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内装や外装あるいは家電製品の筐体等に使用される樹脂部品は、例えば、ポリオレフィン樹脂や、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材料を用いて射出成形されることが多い。
【０００３】
射出成形された樹脂部品には、成形時の体積収縮の影響によって、いわゆるヒケが発生することがある。
ところで、樹脂部品の表面は、例えばシボや梨地等の模様や鏡面状の光沢を有する意匠面となっていることがある。樹脂部品の意匠面にヒケが発生した場合には、美観を損ない商品性を低下させる恐れがある。
【０００４】
また、樹脂部品においては、意匠面とは反対側の非意匠面側に、剛性や構造強度等を付与するためのリブや、樹脂部品を車体等に取り付けるためのクリップ、ボス等（以下、「凸部」と称す。）を設けることがある。このように、非意匠面側に凸部を設ける場合、凸部においては一般面より冷却が遅くなり、保圧の完了時点での樹脂温度が一般面部より高温になる。このため、その後の冷却過程において高温部の収縮が一般部より大きくなるので、樹脂部品の意匠面には、凸部に対応した部分にヒケが発生する恐れがあった。
【０００５】
上述のような課題を解決するために、例えば、特許文献１では、ヒケを発生する製品可視面側（意匠面側）の金型（請求項における「第１金型」に相当。）の凹部表面（請求項における「意匠面形成部」に相当。）を高温に加熱・保持することにより、ヒケの発生個所を非可視面側（非意匠面側）に制御する方法が提案されている。
また、同様に、特許文献２では、反意匠面側（非意匠面側）の金型キャビティ形成面（請求項における「非意匠面形成部」に相当。）に、意匠面側の金型キャビティ面（請求項における「意匠面形成部」に相当。）より樹脂が離型しやすくなる表面加工するとともに、意匠面側の金型キャビティ面の温度が反意匠面側の金型キャビティ面の温度より高くなるように設定し、金型キャビティ内に射出充填した樹脂の圧力が、射出完了後、１秒から７秒までの時間範囲内で、０Ｐａとなるようにすることで、意匠面側のヒケの発生を抑制する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非意匠面に凸部を有する樹脂成形品において、意匠面にヒケが発生するのを防止するという点でさらなる改善の余地がある。
【０００８】
そこで本発明は、非意匠面に凸部を有する樹脂成形品の意匠面にヒケが発生するのを抑制できる射出成形用金型を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の射出成形用金型は、樹脂成形品の意匠面に凹凸模様を形成する意匠面形成部を有する第１金型と、前記意匠面とは反対側の非意匠面を形成する非意匠面形成部を有する第２金型と、を備え、成形中の樹脂材料を前記第１金型の前記意匠面形成部に密着させるとともに、前記第２金型の前記非意匠面形成部から離間させることにより、前記樹脂成形品の前記非意匠面にヒケを発生させる射出成形方法に用いる射出成形用金型であって、前記非意匠面形成部には、前記非意匠面に凸部を形成するための開口部を有し、前記開口部の最小開口幅は、前記開口部と前記意匠面形成部との離間距離の５０％以上２００％以下である、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明では、非意匠面形成部の開口部の最小開口幅が、開口部と意匠面形成部との離間距離の５０％以上２００％以下となるように形成されている。これにより、意匠面に凹凸模様が形成された樹脂成形品において、意匠面に発生するヒケによる凹凸模様の転写ムラを抑制することができる。したがって、非意匠面に凸部を有する外観美観性の優れた樹脂成形品を成形することができる。
【００１１】
本発明の射出成形用金型は、樹脂成形品の意匠面を鏡面に形成する意匠面形成部を有する第１金型と、前記意匠面とは反対側の非意匠面を形成する非意匠面形成部を有する第２金型と、を備え、成形中の樹脂材料を前記第１金型の前記意匠面形成部に密着させるとともに、前記第２金型の前記非意匠面形成部から離間させることにより、前記樹脂成形品の前記非意匠面にヒケを発生させる射出成形方法に用いる射出成形用金型であって、前記非意匠面形成部には、前記非意匠面に凸部を形成するための開口部を有し、前記開口部の最小開口幅は、前記開口部と前記意匠面形成部との離間距離の４０％以上２００％以下である、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明では、非意匠面形成部の開口部の最小開口幅が、開口部と意匠面形成部との離間距離の４０％以上２００％以下となるように形成されている。これにより、意匠面が鏡面に形成された樹脂成形品において、意匠面に発生するヒケを抑制することができる。したがって、非意匠面に凸部を有する外観美観性の優れた樹脂成形品を成形することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の射出成形用金型は、非意匠面形成部の開口部の最小開口幅が、開口部と意匠面形成部との離間距離の５０％以上２００％以下となるように形成されている。これにより、意匠面に凹凸模様が形成された樹脂成形品において、意匠面に発生するヒケによる凹凸模様の転写ムラを抑制することができる。したがって、非意匠面に凸部を有する外観美観性の優れた樹脂成形品を成形することができる。
【００１４】
本発明の射出成形用金型は、非意匠面形成部の開口部の最小開口幅が、開口部と意匠面形成部との離間距離の４０％以上２００％以下となるように形成されている。これにより、意匠面が鏡面に形成された樹脂成形品において、意匠面に発生するヒケを抑制することができる。したがって、非意匠面に凸部を有する外観美観性の優れた樹脂成形品を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る射出成形用金型を示した断面図である。
【図２】図１の射出成形用金型を用いて樹脂成形品を製造する様子を示した断面図である。
【図３】第２実施形態に係る射出成形用金型を示した断面図である。
【図４】図３の射出成形用金型を用いて樹脂成形品を製造する様子を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態、射出成形用金型）
最初に、第１実施形態の射出成形用金型について説明する。
図１は、第１実施形態に係る射出成形用金型を示した断面図である。図２は、図１の射出成形用金型を用いて樹脂成形品を製造する様子を示した断面図である。なお、図１および図２ではわかりやすくするために、意匠面形成部に微小な凹凸が形成されている様子を誇張して図示している。
【００１７】
図１および図２に示すように、射出成形用金型１は、一方側に意匠面５５を有し他方側に非意匠面５６を有する板状部５１と、板状部５１における非意匠面５６側から垂直方向に沿って延びる複数（本実施形態では２個）のリブ５２（請求項における凸部に相当。）と、を備えた樹脂成形品５０を成形するための金型である。射出成形用金型１は、意匠面５５および板状部５１を形成するための第１金型１０と、リブ５２および非意匠面５６を形成するための第２金型２０と、を有している。射出成形用金型１には、第１金型１０および第２金型２０を型締めすることで、内部に溶融した樹脂を射出充填して成形する金型キャビティ２が形成されている。
【００１８】
第１金型１０は、樹脂成形品５０の意匠面５５を形成する意匠面形成部１１を有する。本実施形態では、意匠面形成部１１は、凹状の断面形状に形成されている。意匠面形成部１１は、金型キャビティ２に溶融した樹脂を射出充填することで、樹脂成形品５０の板状部５１における意匠面５５を形成する。また、意匠面形成部１１には、樹脂成形品５０の意匠面５５にシボや梨地等の凹凸模様を形成するための微小な凹凸が形成されている。微小な凹凸は、エッチングによる化学処理や、ブラスト加工等により形成することができる。
【００１９】
第２金型２０は、意匠面５５とは反対側の非意匠面５６を形成する非意匠面形成部２１を有する。非意匠面形成部２１には、非意匠面５６にリブ５２を形成するための開口部２３ａを備えた複数（本実施形態では２個）の凹部２３が形成されている。凹部２３は、底部２３ｂに向かって狭まるテーパ状に形成されている。凹部２３のテーパ角度は、例えば３度程度に設定されている。凹部２３は、例えば図１における紙面表裏方向に延在する溝状に形成されている。複数の凹部２３により、樹脂成形品５０の非意匠面５６には、平板状のリブ５２が形成される。開口部２３ａの最小開口幅Ｗ１は、開口部２３ａと意匠面形成部１１との離間距離Ｄ１の５０％以上２００％以下に設定されている。
【００２０】
射出成形用金型１は、意匠面形成部１１および非意匠面形成部２１について、それぞれ独立して温度を制御できる温度調整機構を備えている。射出成形用金型１の意匠面形成部１１の温度は、温度調整機構によって、非意匠面形成部２１の温度よりも高温に加熱・保持される。これにより、成形中の樹脂材料は、意匠面形成部１１に密着するとともに、非意匠面形成部２１から離間する。その結果、図２に示すように、樹脂成形品５０の非意匠面５６は、第２金型２０に拘束されない自由な状態となるため、非意匠面５６にヒケが容易に発生する。
【００２１】
ここで一般に、樹脂材料を意匠面形成部に密着させるとともに、非意匠面形成部から離間させる射出成形用金型を用いた射出成形では、樹脂成形品の非意匠面に形成されたリブが急速に冷却されると、リブ近傍の意匠面にヒケが発生しやすい。これに対して、樹脂成形品の非意匠面に形成されたリブが急速に冷却されることを防止すると、リブ近傍の意匠面にはヒケが発生しにくい。したがって、樹脂成形品５０は、リブ５２の厚さＴ１を、成形時においてリブ５２以外の非意匠面５６と比較して急速に冷却されることを防止できる厚さに設定することで、リブ５２近傍の意匠面５５に発生するヒケを抑制できる。
【００２２】
仮に、意匠面５５に凹凸模様を形成する射出成形用金型１において、開口部２３ａの最小開口幅Ｗ１が開口部２３ａと意匠面形成部１１との離間距離Ｄ１の５０％未満の場合、ヒケに起因する凹凸模様の転写ムラがリブ５２近傍の意匠面５５に発生する。その結果、樹脂成形品５０は、外観美観性の低下を引き起こす。
【００２３】
また、仮に開口部２３ａの最小開口幅Ｗ１が開口部２３ａと意匠面形成部１１との離間距離Ｄ１の２００％より大きい場合、リブ５２の厚さが厚いため、リブ５２を形成する樹脂材料の温度を第２金型２０の温度調整機構により制御することが困難になる。その結果、樹脂成形品５０は、リブ５２の内部の冷却が不十分のまま射出成形用金型１から取り出されてしまうことになる。すなわち、樹脂成形品５０は、リブ５２の体積収縮中に意匠面５５も第１金型１０から離型することになるので、ヒケに起因する凹凸模様の転写ムラがリブ５２近傍の意匠面５５に発生する。その結果、樹脂成形品５０は、外観美観性の低下を引き起こす。
【００２４】
これに対して、本実施形態の射出成形用金型１は、開口部２３ａの最小開口幅Ｗ１が開口部２３ａと意匠面形成部１１との離間距離Ｄ１の５０％以上２００％以下となるように開口部２３ａを形成している。このため、樹脂成形品５０の意匠面５５に凹凸模様の転写ムラが生じることを抑制できる。したがって、樹脂成形品５０の外観美観性の低下を防止できる。
【００２５】
このように、本実施形態の射出成形用金型１は、成形中の樹脂材料を第１金型１０の意匠面形成部１１に密着させるとともに、第２金型２０の非意匠面形成部２１から離間させることにより、樹脂成形品５０の非意匠面５６にヒケを発生させる射出成形方法に用いる射出成形用金型１であって、非意匠面形成部２１には、非意匠面５６にリブ５２を形成するための開口部２３ａを有する。そして、開口部２３ａの最小開口幅Ｗ１は、開口部２３ａと意匠面形成部１１との離間距離Ｄ１の５０％以上２００％以下である、ことを特徴とする。
【００２６】
本実施形態によれば、非意匠面形成部２１の開口部２３ａの最小開口幅Ｗ１は、開口部２３ａと意匠面形成部１１との離間距離Ｄ１の５０％以上２００％以下となるように形成されている。これにより、意匠面５５に発生するヒケによる凹凸模様の転写ムラを抑制することができる。したがって、非意匠面５６にリブ５２を有する外観美観性の優れた樹脂成形品５０を成形することができる。
【００２７】
（第１実施形態、射出成形方法）
次に、第１実施形態の射出成形用金型１を用いた射出成形方法について、図１および図２を用いて説明する。
本実施形態の射出成形方法では、まず、第１金型１０および第２金型２０を型締めして形成した金型キャビティ２内に、溶融した樹脂材料を射出充填する。このとき、第１金型１０の温度は、例えば、射出充填する樹脂材料のガラス転移温度よりも高温に設定する。さらに第２金型２０の温度は、第１金型１０の温度よりも低温に設定する。
【００２８】
金型キャビティ２内に射出される樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン樹脂や、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ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。なお、樹脂材料には、ゴム成分が含有されていてもよい。樹脂材料がゴム成分を含むことで、樹脂材料の体積収縮が小さくなり、樹脂成形品５０にヒケ等の不具合がより生じにくくなる。ゴム成分としては、例えば、エチレンプロピレンゴムやエチレンプロピレンジエンゴム等が挙げられる。また、樹脂材料には、本発明の効果を損なわない範囲であれば、上述した樹脂成分およびゴム成分以外の他の成分が含有されていてもよい。他の成分としては、例えば、タルクやガラス繊維等の補強材や、着色するための顔料、劣化を防止するための老化防止剤等が挙げられる。
【００２９】
次に、第１金型１０および第２金型２０を開き、不図示のエジェクターピンによって樹脂成形品５０を押し出して射出成形用金型１から脱型する。以上の工程を経ることで、樹脂成形品５０が得られる。
【００３０】
図２に示すように、上述の射出成形方法により成形した樹脂成形品５０は、意匠面５５と非意匠面５６とを備える板状部５１と、板状部５１における非意匠面５６側から垂直方向に沿って延びる複数のリブ５２と、を有する。板状部５１の意匠面５５には、凹凸模様が形成されている。リブ５２と板状部５１との接続部におけるリブ５２の厚さＴ１は、リブ５２と板状部５１との接続部における板状部５１の厚さＴ２の５０％以上２００％以下となっている。そして、意匠面５５上の凹凸模様の転写ムラは十分に抑制され、外観美観性が維持されている。
【００３１】
（第２実施形態、射出成形用金型）
次に、第２実施形態の射出成形用金型について説明する。
図３は、第２実施形態に係る射出成形用金型を示した断面図である。図４は、図３の射出成形用金型を用いて樹脂成形品を製造する様子を示した断面図である。
【００３２】
図１に示す第１実施形態は、意匠面形成部１１に微小な凹凸が形成されているが、図３に示す第２実施形態では、意匠面形成部１１１が鏡面状に形成されている点で異なっている。さらに、図１に示す第１実施形態は、非意匠面形成部２１の開口部２３ａの最小開口幅Ｗ１が、開口部２３ａと意匠面形成部１１との離間距離Ｄ１の５０％以上２００％以下に設定されている。これに対して、図３に示す第２実施形態では、非意匠面形成部１２１の開口部１２３ａの最小開口幅Ｗ２が、開口部１２３ａと意匠面形成部１１１との離間距離Ｄ２の４０％以上２００％以下に設定されている点で、第１実施形態と異なっている。なお、第１実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。
【００３３】
図３および図４に示すように、樹脂成形品１５０の意匠面１５５を鏡面に形成するために、第１金型１１０の意匠面形成部１１１は鏡面状に形成されている。
第２金型１２０の非意匠面形成部１２１には、第１実施形態と同様に、複数の凹部１２３が形成されている。凹部１２３の開口部１２３ａの最小開口幅Ｗ２は、開口部１２３ａと意匠面形成部１１１との離間距離Ｄ２の４０％以上２００％以下に設定されている。
【００３４】
仮に、意匠面１５５を鏡面に形成する射出成形用金型１０１において、開口部１２３ａの最小開口幅Ｗ２が開口部１２３ａと意匠面形成部１１１との離間距離Ｄ２の４０％未満の場合、第１実施形態と同様に、リブ１５２近傍の意匠面１５５にヒケが発生する。また、仮に開口部１２３ａの最小開口幅Ｗ２が開口部１２３ａと意匠面形成部１１１との離間距離Ｄ２の２００％より大きい場合、第１実施形態と同様の理由により、ヒケがリブ１５２近傍の意匠面１５５に発生する。その結果、樹脂成形品１５０は、外観美観性の低下を引き起こす。
【００３５】
そこで、開口部１２３ａの最小開口幅Ｗ２が開口部１２３ａと意匠面形成部１１１との離間距離Ｄ２の４０％以上２００％以下となるように開口部１２３ａを形成することで、鏡面に形成された樹脂成形品１５０の意匠面１５５にヒケが生じることを抑制できる。したがって、樹脂成形品１５０の外観美観性の低下を防止できる。
【００３６】
このように、本実施形態の射出成形用金型１０１は、成形中の樹脂材料を第１金型１１０の意匠面形成部１１１に密着させるとともに、第２金型１２０の非意匠面形成部１２１から離間させることにより、樹脂成形品１５０の非意匠面１５６にヒケを発生させる射出成形方法に用いる射出成形用金型１０１であって、非意匠面形成部１２１には、非意匠面１５６にリブ１５２を形成するための開口部１２３ａを有する。そして、開口部１２３ａの最小開口幅Ｗ２は、開口部１２３ａと意匠面形成部１１１との離間距離Ｄ２の４０％以上２００％以下である、ことを特徴とする。
【００３７】
本実施形態によれば、非意匠面形成部１２１の開口部１２３ａの最小開口幅Ｗ２は、開口部１２３ａと意匠面形成部１１１との離間距離Ｄ２の４０％以上２００％以下となるように形成されている。これにより、意匠面１５５に発生するヒケを抑制することができる。したがって、非意匠面１５６にリブ１５２を有する外観美観性の優れた樹脂成形品１５０を成形することができる。
【００３８】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、凸部に相当するものとしてリブ５２，１５２を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば、凸部は、樹脂成形品を他部品へ取り付けるためのクリップやボス等であってもよい。
【００３９】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１，１０１…射出成形用金型  １０，１１０…第１金型  １１，１１１…意匠面形成部  ２０，１２０…第２金型  ２１，１２１…非意匠面形成部  ２３ａ，１２３ａ…開口部  ５０，１５０…樹脂成形品  ５２，１５２…リブ（凸部）  ５５，１５５…意匠面  ５６，１５６…非意匠面  Ｗ１，Ｗ２…開口部の最小開口幅  Ｄ１，Ｄ２…開口部と意匠面形成部との離間距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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