(57)【要約】【課題】実質的な抜き勾配を設けられない樹脂部品において、離型性の向上を図った樹脂部品の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂部品の形状に対応した空洞部２０が多孔質部材１４に形成され、この多孔質部材１４が連続状の空孔部を有している金型１０を用いる。空洞部２０に注入された樹脂が固化したのち、液状の離型剤を空孔部に充填させるために当該離型剤を離型剤注入回路１７から多孔質部材１４に注入し、この離型剤を空洞部２０と固化した樹脂との境界部に拡散させるためのガスをガス注入回路１８から多孔質部材１４に注入するようにした。【選択図】          図１
2004160825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂部品の形状に対応した空洞部を有する金型に溶融状態の樹脂を注入したのちに、当該樹脂を固化させて金型から抜く樹脂部品の製造方法において、
この空洞部が実質的な抜き勾配のない形状として多孔質部材に形成され、この多孔質部材が連続状の空孔部を有している金型を用い、
この空洞部に注入された樹脂が固化したのち、液状の離型剤を空孔部に充填させるために当該離型剤を多孔質部材に注入し、この離型剤を空洞部と固化した樹脂との境界部に拡散させるためのガスを多孔質部材に注入することを特徴とする樹脂部品の製造方法。
【請求項２】
離型剤の吐出圧力が５０〜１００ｋｇ／ｃｍ２であり、ガスの吐出圧力が５〜１０ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１記載の樹脂部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金型を用いて熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる樹脂部品を製造する方法に関するものである。さらに詳しくは、嵌合用や挿入用などの樹脂部品として、嵌合相手や挿入相手などの形状に合致するように、ミクロンレベルで高精密度が要求される樹脂部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製造された樹脂部品を金型から抜く際の離型性は重要である。離型性の向上のために従来の樹脂部品の製造方法では、樹脂部品形状に対応した空洞部を金型内の多孔質部材に形成し、樹脂が固化したのちに多孔質部材に対してエアを注入している。これにより、樹脂部品を浮かすようにして離型性の向上を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−５２１６４号公報（段落
【０００４】−
【０００５】、図７、図１０）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、嵌合用や挿入用などの樹脂部品のようにミクロンレベルで高精密度が要求され、金型の空洞部に実質的な抜き勾配を設けられない場合、製造された樹脂部品と空洞部との境界部における摩擦抵抗が大きい。そのため、従来の技術のようにエア注入しても樹脂部品を浮かせられないため、離型性が不十分であるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、実質的な抜き勾配を設けられない樹脂部品において、離型性の向上を図った樹脂部品の製造方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明における樹脂部品の製造方法は、空洞部が実質的な抜き勾配のない形状として多孔質部材に形成され、多孔質部材が連続状の空孔部を有している金型を用いる。空洞部に注入された樹脂が固化したのち、液状の離型剤を空孔部に充填させるために当該離型剤を多孔質部材に注入し、離型剤を空洞部と固化した樹脂との境界部に拡散させるためのガスを多孔質部材に注入するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明が適用される樹脂部品の製造方法における実施の形態１を説明するための金型の断面図である。図２は、嵌合部及び挿入部を有する樹脂部品としての光デバイス用フェルールの斜視図である。この実施の形態では、フェルールの射出成形方法を例として説明する。フェルール３０の内径部には光ファイバーを挿入し、外径部をホルダーに嵌合する。フェルール３０は、光ファイバーまたはホルダーの形状に合致するようにミクロンレベルで高精密形状が要求されているため、例えば図２の上端部と下端部における寸法差も許容されず、金型１０の空洞部２０には実質的に抜き勾配を設けられない。
【００１０】
金型１０は金型固定側１１と金型可動側１２とからなり、射出成形機に取り付けられてパーティング面１３において開閉される。金型可動側１２には、空洞部２０を形成した多孔質部材１４が設置されている。空洞部２０はフェルール３０の形状に対応したものであり、この空洞部２０に溶融状態の樹脂を注入したのちに当該樹脂を固化させる。
【００１１】
多孔質部材１４は、金属粉末を焼結した多孔質金属またはセラミック粒子を焼結した多孔質セラミックからなり、連続状の空孔部を有する。空孔部の平均径は３〜１０μｍが一般的であり、空孔率は２０〜３０％である。金型可動側１２には、多孔質部材１４に離型剤を注入するための離型剤注入回路１７と、多孔質部材１４にガスを注入するためのガス注入回路１８とが形成されている。離型剤注入回路１７は例えばピストンポンプに接続されており、ガス注入回路１８は例えばコンプレッサに接続されているものとする。なお、ここではガスとしてエアを用いるが、これに限定するものではない。また、離型剤としてシリコーンオイルを溶媒としたシリコーン系離型剤を用いるが、有機溶剤を溶媒とするフッ素系離型剤など通常の樹脂成形に用いられるものでもよい。
【００１２】
次に成形工程について説明する。ここでは不飽和ポリエステル樹脂を用い、この樹脂はほとんど成形収縮せずにむしろ膨張傾向にあるものとする。射出成形機として、例えば熱硬化性樹脂用竪型射出成形機を使用する。成形条件として、シリンダ温度６０〜８０℃、金型温度１５０〜１９０℃、硬化時間６０〜１８０秒が一般的であるが、これら成形条件は適宜設定できる。
【００１３】
射出成形機からスプル１５を通じて空洞部２０に樹脂を注入すると、金型温度において硬化反応が進行する。樹脂が硬化したのち、離型剤をピストンポンプから離型剤注入回路１７を経由して多孔質部材１４の空孔部に充填するように注入する。ここでは、離型剤の粘性抵抗のため、離型剤は空洞部２０と硬化した樹脂との境界部に到達しにくい。次に、エアをコンプレッサからガス注入回路１８を経由して多孔質部材１４の空孔部に注入する。このエアは、先に空孔部に注入された離型剤が空洞部２０と硬化した樹脂との境界部に拡散するように注入するものである。このときの離型剤及びエアの温度は、室温でかまわない。さらに、例えば室温のエアを吹き込まれると、エアとの接触によって樹脂表面は冷却収縮するため、空洞部２０と樹脂との境界部はわずかに広がり、離型剤が拡散されやすくなる。次に、金型１０をパーティング面１３で開くと、スプル１５の先端部が切断され、フェルール３０は金型可動側１２とともに移動する。最後に、突出ピン１６でフェルール３０を突き出して金型可動側１２から離型する。
【００１４】
離型剤の粘度は室温付近において通常１×１０−３Ｐａ・ｓ程度であり、離型剤の吐出圧力は５０〜１００ｋｇ／ｃｍ２が好ましい。吐出圧力が５０ｋｇ／ｃｍ２を下回ると、離型剤の粘性抵抗のため、多孔質部材１４の空孔部への離型剤の充填が不十分となりやすい。離型剤の十分な充填のために吐出圧力は８０〜１００ｋｇ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。また吐出圧力が１００ｋｇ／ｃｍ２を上回ると、多孔質部材１４の空孔部の孔壁に加わる負荷が大きくなり多孔質部材１４の耐久性が低下する。
【００１５】
一方、エアの吐出圧力は５〜１０ｋｇ／ｃｍ２が好ましい。室温付近におけるエアの粘度は１８×１０−６Ｐａ・ｓであり、離型剤に対して約５０分の１である。ガス状のエアと液状の離型剤との粘度差のために、エアの吐出圧力は離型剤の吐出圧力より低くてもよい。ただし、エアは空洞部２０と樹脂との狭い境界部に離型剤を拡散させるものであるから、そのために十分なエアの吐出圧力が必要である。吐出圧力が５ｋｇ／ｃｍ２を下回ると、離型剤の拡散が不十分となりやすい。ここで用いた不飽和ポリエステル樹脂は成形膨張する傾向があるため、樹空洞部２０と樹脂との間に隙間が生じにくい。エアによって隙間を拡張するためエアは高圧のほうが好ましく、吐出圧力は７〜１０ｋｇ／ｃｍ２がさらに好ましい。また吐出圧力が１０ｋｇ／ｃｍ２を上回ると、樹脂表面の急冷に伴なう冷却収縮の不均一のために変形が生じやすい。
【００１６】
なお、離型剤が注入されてからエアが注入されるまでの間、空孔部の離型剤は金型温度において加熱されて粘度が低下する。このように粘度が低下した離型剤は、エアによって空洞部２０と樹脂部品との境界部に拡散されやすくなる。
【００１７】
この実施の形態のようにフェルールを製造すると、成形収縮がほとんどない樹脂で製造されたフェルールであっても、空洞部との境界部における摩擦抵抗を低減できる。そのため、嵌合用や挿入用などの樹脂部品のようにミクロンレベルで高精密度が要求され、実質的な抜き勾配を設けられない樹脂部品においても、離型性の向上を図った樹脂部品の製造方法を提供できる。
【００１８】
同様に、光デバイス用スリーブを製造すれば、光デバイス中継部の軽量化ができる。さらに、フェルールとスリーブとを高精密に製造できるため、光デバイス中継部の中継状態が均質になり、安定した光伝送特性が得られる。なお、離型剤注入回路とガス注入回路とは多孔質部材に繋がるものであるから、両者は金型内で結合していてもかまわない。
【００１９】
実施の形態２．
本発明にかかる第２の実施の形態として、実施の形態１と同様の金型を使用し、熱可塑性樹脂からなるフェルールの射出成形方法について説明する。ここではＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂を用い、この樹脂の成形収縮率は約０．１％である。射出成形機として、熱可塑性樹脂用横型射出成形機を使用する。成形条件として、シリンダ温度３００〜３３０℃、金型温度８０〜１５０℃、冷却時間２０〜３０秒が一般的であるが、これら成形条件は適宜設定できる。
【００２０】
実施の形態１と同様に、射出成形機からスプル１５を通じて空洞部２０にＰＰＳ樹脂を注入し、金型内で固化させる。ＰＰＳ樹脂が固化したのち、離型剤をピストンポンプから離型剤注入回路１７を経由して多孔質部材１４の空孔部に充填するように注入する。次に、エアをコンプレッサからガス注入回路１８を経由して多孔質部材１４の空孔部に注入する。このときの離型剤及びエアの温度は、室温でかまわない。次に、金型１０をパーティング面１３で開くと、スプル１５の先端部が切断され、フェルール３０は金型可動側１２とともに移動する。最後に、突出ピン１６でフェルール３０を突き出して金型可動側１２から離型する。
【００２１】
ここで、離型剤の吐出圧力は、実施の形態１と同様に５０〜１００ｋｇ／ｃｍ２が好ましく、８０〜１００ｋｇ／ｃｍ２がさらに好ましい。一方、エアの吐出圧力は５〜１０ｋｇ／ｃｍ２が好ましい。ＰＰＳ樹脂の成形収縮によって樹脂部品と空洞部２０との間に隙間が生じるため、エアは比較的低圧でもよく、吐出圧力は５〜７ｋｇ／ｃｍ２がさらに好ましい。
【００２２】
この実施の形態のようにフェルールを製造すると、製造されたフェルールと空洞部との境界部における摩擦抵抗を低減できる。そのため、嵌合用や挿入用などの樹脂部品のようにミクロンレベルで高精密度が要求され、実質的な抜き勾配を設けられない樹脂部品においても、離型性の向上を図った樹脂部品の製造方法を提供できる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、実質的な抜き勾配を設けられない樹脂部品において、離型性の向上を図った樹脂部品の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を説明するための金型の断面である。
【図２】実施の形態１を説明するための樹脂部品の斜視図である。
【符号の説明】
１０  金型、１４  多孔質部材、１７  離型剤注入回路、１８  ガス注入回路、２０  空洞部、３０  フェルール。
【図１】
2004160825.tif 000003
【図２】
2004160825.tif 000004