(57)【要約】【課題】一体成形が可能であり製造工程が簡素で製造時間が短く、製造費が低廉であって、成形品にひずみ、ウェルドライン、バリ、孔等の発生が無く薄肉部が均一な厚みを有する薄肉部を有する樹脂成形品を提供する。【解決手段】ダイ１４から溶融樹脂を超高速で押し出し、金型に接触させずに成形品３の薄肉部３４を形成するキャビティ部分の先端部へ飛ばす第一工程、引き続き溶融樹脂を超高速で押し出し、溶融樹脂の先端部を成形品の薄肉部を形成する部分の金型上面に接触させて該金型部分の上面に樹脂膜を成形し、該樹脂膜を成長させて成形品の薄肉部を形成する第二工程、溶融樹脂の押し出し速度を弱めて成形品３の厚肉部３５を成形する第三工程、溶融樹脂の押し出し速度を更に弱めて成形品３の成形を完成させる、即ちキャビティ１５内への樹脂２の充填を完了する第四工程を備えている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品の薄肉部を形成するキャビティ部分の厚さ未満の高さを有する注入口のダイから溶融樹脂を超高速でキャビティ内へ押し出し、金型に接触させずに成形品の薄肉部を形成するキャビティ部分の先端部へ飛ばす第一工程を備えることを特徴とする薄肉成形品の製造方法。
【請求項２】
押し出される溶融樹脂はフィルム状であることを特徴とする請求項１記載の薄肉成形品の製造方法。
【請求項３】
前記第一工程の後も溶融樹脂を超高速で押し出し、溶融樹脂の先端部を成形品の薄肉部を形成する部分の金型上面に接触させて該金型部分の上面に樹脂膜を成形し、該樹脂膜を成長させて成形品の薄肉部を形成する第二工程を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の薄肉成形品の製造方法。
【請求項４】
前記第二工程の後、溶融樹脂の押し出し速度を弱める第三工程を備えることを特徴とする請求項３記載の薄肉成形品の製造方法。
【請求項５】
第三工程は溶融樹脂の押し出し速度を弱めて成形品の厚肉部を成形する工程であることを特徴とする請求項４記載の薄肉成形品の製造方法。
【請求項６】
前記第三工程の後、溶融樹脂の押し出し速度を更に弱める第四工程を備えることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の薄肉成形品の製造方法。
【請求項７】
第四工程は溶融樹脂の押し出し速度を更に弱めて成形品の成形を完成させる工程であることを特徴とする請求項６記載の薄肉成形品の製造方法。
【請求項８】
金型は少なくとも２個以上の分割金型により構成される金型であって、ダイの樹脂注入口は高さが一方の分割金型と他方の分割金型の半面側に設けたコアの上面間との距離未満であって、ダイはキャビティのコアが位置する半面側のキャビティサイドであってコアが設置されていない半面側方向に対向して位置していると共に一方の分割金型と他方の分割金型に設けたコアの上面間との略中央の高さに位置している金型であることを特徴とする請求項１乃至請求項７記載の薄肉成形品の製造方法。
【請求項９】
ダイの注入口の高さは薄肉部の厚さの二分の一以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項８記載の薄肉成形品の製造方法。
【請求項１０】
ダイの注入口の幅は薄肉部の幅の二分の一以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項９記載の薄肉成形品の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０記載の製造方法により成形されたことを特徴とする薄肉成形品。
【請求項１２】
薄肉成形品はメモリーチップ基板であることを特徴とする請求項１１記載の薄肉成形品。
【請求項１３】
少なくとも２個以上の分割金型により構成される金型であって、ダイの樹脂注入口は高さが一方の分割金型と他方の分割金型の半面側に設けたコアの上面間との距離未満であって、ダイはキャビティのコアが位置する半面側のキャビティサイドであってコアが設置されていない半面側方向に対向して位置していると共に一方の分割金型と他方の分割金型に設けたコアの上面間との略中央の高さに位置していることを特徴とする金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄肉成形品の製造方法に関し、特に凹部を有し、該凹部の底面が薄肉である板状の樹脂成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】メモリーカードやＩＣカード等は板状の基板に凹部を設け、該凹部にフラッシュメモリ等の電子部品を収納して構成されている。そして、メモリーカード等はそれを使用する電子機器の小型化に伴い薄型化が要求されているため、基板の凹部の底面を薄肉に成形することが必要となっている。このような薄肉部を有する樹脂成形品の成形にあっては凹部を形成するための凸面を備える成形金型のキャビティに溶融樹脂を注入する射出成形法等が従来より用いられている。しかし、このような従来の方法では薄肉部を形成するキャビティ部においては金型間の厚みが極めて薄いため溶融樹脂の流れが悪く、又、キャビティ内の気体が溶融樹脂に圧縮されるため、薄肉部に孔が生じたり、厚さが不均一となるという問題点があり、これを解消するために高圧、更に注入の後期でより高圧で樹脂を注入することが行われているたが、この方法を採用した場合でも薄肉部の孔や厚さの不均一は完全には解消されず、又、成形品にひずみ、バリ或いはウェルドラインが生じやすいという問題点があった。
【０００３】
そこで、予め成形したフィルムを用い、該フィルムを金型内に設置した後に金型を閉じて溶融樹脂を注入してフィルム上に厚肉部を成形する方法が提案されている（例えば特許文献１又は２参照。）。
【０００４】
又、可動自在のコアを有する金型を用いて、キャビティ内に樹脂が完全に充填される前に樹脂の注入を止めた後に、キャビティ内の薄肉部を成形する箇所にコアを押し出して樹脂を圧縮して薄肉部を成形する方法も提案されている（例えば特許文献３又は４参照。）。
【０００５】
しかし前者の方法は一体成形ではなく、予めフィルムを成形し、更にフィルムを金型に設置する必要があると共に厚肉部を形成後に余分なフィルムを切断する作業が必要でるため最終成形品を得るための工程が煩雑であり、成形に長時間を有するという欠点を有していた。更にはフィルムによる薄肉部とフィルム上に成形した厚肉部の接着が不完全なための剥離或いはフィルムの変形による薄肉部のゆがみ等不良品が発生するという欠点を有していた。又、後者の方法ではキャビティ内へ注入する樹脂の量の調整が容易ではなく、更には樹脂の硬化が進んだ成形の最終段階にて樹脂に高圧力をかけるので成形品にひずみ、ウェルドライン、バリが生じやすいという欠点を有していた。又、可動可能なコアを備えた金型を使用するため製造費が高価になるという欠点も有していた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８３５０７
【特許文献２】特開２００２−３０７４７７
【特許文献３】特開２００２−２４０１１２
【特許文献４】特開２００２−２４０１１３
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は一体成形が可能であり製造工程が簡素で製造時間が短く、製造費が低廉であって、成形品にひずみ、ウェルドライン、バリ、孔等の発生が無く薄肉部が均一な厚みを有する薄肉部を有する樹脂成形品を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為の第一の手段は、成形品の薄肉部を形成するキャビティ部分の厚さ未満の高さを有する注入口のダイから溶融樹脂を超高速でキャビティ内へ押し出し、金型に接触させずに成形品の薄肉部を形成するキャビティ部分の先端部へ飛ばす第一工程を備えることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。
【０００９】
第二の手段は、第一の手段に於いて、押し出される溶融樹脂はフィルム状であることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。
【００１０】
第三の手段は、第一又は第二の手段に於いて、前記第一工程の後も溶融樹脂を超高速で押し出し、溶融樹脂の先端部を成形品の薄肉部を形成する部分の金型上面に接触させて該金型部分の上面に樹脂膜を成形し、該樹脂膜を成長させて成形品の薄肉部を形成する第二工程を備えることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。
【００１１】
以上のような第一乃至第三の手段によれば、一体成形が可能であり製造工程が簡素で製造時間が短く、製造費が低廉であって、成形品にひずみ、ウェルドライン、孔等の発生が無く薄肉部が均一な厚みを有する薄肉部を有する樹脂成形品の提供が可能となる。
【００１２】
第四の手段は、第三の手段に於いて、前記第二工程の後、溶融樹脂の押し出し速度を弱める第三工程を備えることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。又、第五の手段は、第四の手段に於いて、第三工程は溶融樹脂の押し出し速度を弱めて成形品の厚肉部を成形する工程であることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。この第四又は第五の手段によれば、成形品にひずみ、ウェルドライン等の発生が無い薄肉部を有する樹脂成形品の提供が可能となる。
【００１３】
第六の手段は、第四又は第五の手段に於いて、前記第三工程の後、溶融樹脂の押し出し速度を更に弱める第四工程を備えることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。又、第七の手段は、第六の手段に於いて、第四工程は溶融樹脂の押し出し速度を更に弱めて成形品の成形を完成させる工程であることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。この第六又は第七の手段によれば、成形品のひずみ及びバリの発生を防止できる。
【００１４】
第八の手段は、第一乃至第七の手段に於いて、金型は少なくとも２個以上の分割金型により構成される金型であって、ダイの樹脂注入口は高さが一方の分割金型と他方の分割金型の半面側に設けたコアの上面間との距離未満であって、ダイはキャビティのコアが位置する半面側のキャビティサイドであってコアが設置されていない半面側方向に対向して位置していると共に一方の分割金型と他方の分割金型に設けたコアの上面間との略中央の高さに位置している金型であることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。
【００１５】
以上のような第八の手段によれば、一体成形が可能であり製造工程が簡素で製造時間が短く、製造費が低廉であって、成形品にひずみ、ウェルドライン等の発生が無く薄肉部が均一な厚みを有する薄肉部を有する樹脂成形品を提供可能となる。
【００１６】
第九の手段は、第一乃至第八の手段に於いて、ダイの注入口の高さは薄肉部の厚さの二分の一以下であることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。この第九の手段によれば、薄肉部が均一な厚みを有する薄肉部を有する樹脂成形品を提供するこが可能となる。
【００１７】
第十の手段は、第一乃至第九の手段に於いて、ダイの注入口の幅は薄肉部の幅の二分の一以上であることを特徴とする薄肉成形品の製造方法である。この第十の手段によれば、薄肉部が均一な厚みを有する薄肉部を有する樹脂成形品を提供するこが可能となる。
【００１８】
第十一の手段は、第一乃至第十の手段により成形されたことを特徴とする薄肉成形品である。又、第十二の手段は、第十一の手段において、薄肉成形品はメモリーチップ基板であることを特徴とする薄肉成形品である。
【００１９】
第十三の手段は、少なくとも２個以上の分割金型により構成される金型であって、ダイの樹脂注入口は高さが一方の分割金型と他方の分割金型の半面側に設けたコアの上面間との距離未満であって、ダイはキャビティのコアが位置する半面側のキャビティサイドであってコアが設置されていない半面側方向に対向して位置していると共に一方の分割金型と他方の分割金型に設けたコアの上面間との略中央の高さに位置していることを特徴とする金型である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に従って詳細に説明する。薄肉成形品と薄肉部を有する成形品は同義であり、薄肉部のみで構成される成形品及び薄肉部と厚肉部から構成される成形品の何れをも含むものである。図１乃至図６は本発明の薄肉部を有する樹脂成形品具体的にはメモリーカード基板の製造過程を順に示した図であり、夫々（Ａ）は金型１の縦断面図、（Ｂ）は金型１の平面図である。尚、分割金型１１とコア１３の上面間の距離Ｈは本来は極狭であるが、図１乃至図６の（Ａ）及び図７においては内容把握の便宜上この部分の縮尺のサイズを変え部分的に拡大して示している。
【００２１】
本実施の形態では成形品３は図８に示すようなメモリーカード基板として説明する。成形品３は板状の基板３１の略半面に凹部３２を設け、凹部３２の周囲は縁部３３に囲まれている。基板３１の厚肉部３５の厚さは２．０ｍｍ以下具体的には１．０ｍｍ、凹部３２の底面の薄肉部３４の厚さは０．５ｍｍ以下、具体的には０．２ｍｍである。この成形品３を形成するために用いる金型１は分割金型１１，１２により構成され、分割金型１２には成形品３の基板３１の半面に縁部３３で囲まれた凹部３２を形成するコア１３がキャビティ１５の略半面に凸設されている。分割金型１１とコア１３の上面間の距離Ｈは０．２ｍｍ、他のキャビティ１５部分における分割金型１１，１２間の距離は１．０ｍｍである。
【００２２】
分割金型１１，１２により構成されるダイ１４の樹脂注入口は高さが成形品３の薄肉部３４を形成するキャビティ１５部分の厚さの、即ち分割金型１１と分割金型１２の半面側に設けたコア１３の上面間の距離Ｈの二分の一、即ち０．１ｍｍ、幅がコア１３の幅Ｌの略三分の二の長方形状の樹脂注入口を備えている。ダイ１４はキャビティ１５のコア１３が位置する半面側のキャビティサイド中央部であってコア１３が設置されていない半面側方向に対向して位置していると共に分割金型１１と分割金型１２に設けたコア１３の上面間との略中央の高さに位置している。ダイ１４をこのような構成で設けることにより、帯状或いはフィルム状の溶融樹脂を金型１に接触させることなく分割金型１１とコア１３の上面間を飛ばすことができる。尚、射出成形の場合に溶融樹脂をキャビティ内へ流し込む注入口を一般的にはゲートというが本発明においては押し出し成形と共通する部分があるためここではあえて溶融樹脂をキャビティ内へ流し込む注入部をダイと云う。
【００２３】
本発明で使用する成形機は上述のような金型を備え、性能として超高速の射出速度、超高圧の射出圧力を備える射出成形機を用いる。即ち金型は特に可動部、エアベント等を備えない単純なものを使用し、成形機も特別な物ではなく一般的な射出成形機を用いれば足りる。尚、用いる射出成形機は射出量３００ｃｃ／ｓｅｃ、射出圧力３００ｋｇ／ｃｍ２程度の性能を有していることが望ましい。
【００２４】
本発明の製造工程は、ダイ１４から溶融樹脂を超高速でキャビティ１５内に押し出し、金型に接触させずに成形品３の薄肉部３４を形成するキャビティ１５部分の先端部へ飛ばす第一工程、引き続き溶融樹脂を超高速で押し出し、溶融樹脂の先端部を成形品の薄肉部を形成する部分の金型上面に接触させて該金型部分の上面に樹脂膜を成形し、該樹脂膜を成長させて成形品の薄肉部を形成する第二工程、溶融樹脂の押し出し速度を弱めて成形品３の厚肉部３５を成形する第三工程、溶融樹脂の押し出し速度を更に弱めて成形品３の成形を完成させる、即ちキャビティ１５内への樹脂２の充填を完了する第四工程を備えている。
【００２５】
本発明にて使用される樹脂は特に限定されず、熱可塑性樹脂のポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー等或いはこれらにガラス繊維、炭素繊維等の充填材を適宜量混入したもの等を使用するが、溶融した状態から硬化しやすい樹脂ほど金型に注入する速度を増すことが望ましい。
【００２６】
第一工程ではダイ１４から帯状の溶融樹脂を超高速でキャビティ１５内に押し出す。射出成形機の溶融樹脂２の押し出し速度、射出圧力等を溶融樹脂２の先端部２１がコア１３のキャビティ１５の中央側の先端部まで飛ぶように予め調整しておく。ダイ１４は分割金型１１とコア１３の上面間の略中央にその注入口を開けているので、溶融樹脂２は分割金型１１とコア１３の上面間を金型１のどこにも接触せずにフィルム状或いは帯状のまま成形品３の薄肉部３４を形成するキャビティ１５の先端部ここではコア１３の先端部即ちコア１３のキャビティ１５の中央側へ飛ぶ（図１）。
【００２７】
第二工程では、引き続き溶融樹脂を超高速で押し出し、溶融樹脂の先端部２１を成形品３の薄肉部３４を形成する部分の金型１の上面に接触させて該金型部分の上面に樹脂膜を成形し、該樹脂膜を成長させて成形品３の薄肉部３４を形成する。具体的には溶融樹脂２の先端部２１をコア１３先端に接触させる。溶融樹脂２の先端部２１が降下してコア１３のキャビティ１５の中央側の先端部に接触すると冷却されて硬化を始めつつ、後から注入された溶融樹脂２０の流れに押されて盛り上がり始める（図２）。その後溶融樹脂２の先端部２１は冷却されて硬化するために殆ど流れずに止まる。このようにしてコア１３上に溶融樹脂２の膜を形成する。
【００２８】
溶融樹脂２の先端部２１の流れが止まると、コア１３上の帯状の溶融樹脂２０はコア１３の両側方向に幅を広げるように流れると共に、帯状の溶融樹脂２０の両サイドに流れ出る溶融樹脂２２，２２の量が増加して成形品３の縁部３３を構成するキャビティ１５部分を満たしていくと共にコア１３上に進入する（図３）。
【００２９】
このようにしてコア１３上面の一面に溶融樹脂２が広がると共に分割金型１１とコア１３の上面間を埋め、成形品３の薄肉部３４を形成すると共に、コア１３の周囲に樹脂が充填されて縁部３３を形成する（図４）。このように先ず薄肉部３４が形成されるために、図９に示す従来品のようにキャビティ内の残留ガスによる薄肉部の孔９１の発生を防止することができる。
【００３０】
次に第三工程では溶融樹脂の押し出し速度を弱めて厚肉部３５への樹脂充填を進める。このときには図７に示すように分割金型１１とコア１３の上面間の樹脂及び成形品３の両端の縁部３３，３３を構成するキャビティ１５の金型１に接触している部分の樹脂２８は硬化が始まっているために殆ど流れないが、縁部３３，３３を構成するキャビティ１５の中心部の樹脂２９は硬化がなく、ダイ１４から注入される溶融樹脂はここを流れて成形品３の厚肉部３５を構成するキャビティ１５へ充填されていく（図５及び図６）。
【００３１】
図６で示すように溶融樹脂２がキャビティ１５全体に殆ど充満したときに第四工程へと進む。第四工程では溶融樹脂の押し出し速度を更に弱めてキャビティ１５を完全に溶融樹脂２で充満させる。このように樹脂の充填の最終段階で樹脂の押し出し速度を弱めることにより、図９に示す従来品のように樹脂の充填の最終段階で高速或いは高圧で樹脂を注入させることにより生じやすいバリ９２の発生を防止することができる。このように樹脂の充填の最終段階で樹脂の押し出し速度を弱めることが可能なのは、樹脂の充填の初期段階で成形品３の薄肉部３４の成形が完了しているからである。
【００３２】
その後通常の方法に従い金型１を開き、突き出しピンで押し出してランナ、ダイ１４に充填された樹脂と一体になった成形品３を取り出す。そして、ダイ１４部の樹脂との接続箇所を折り曲げて成形品３を折り取る。このようにして成形された成形品３は図８に示すように、ダイ１４の開口が極薄の長方形のために、図９に示す従来品のような樹脂の注入口のバリ９３が発生しない。
【００３３】
尚、成形品３の薄肉部３４を形成するキャビティ１５部分の厚さの、即ちダイ１４の注入口の高さは分割金型１１とコア１３の上面間の距離Ｈの二分の一に限定されず、分割金型１１とコア１３の上面間の距離Ｈ未満であって、分割金型１１とコア１３の上面間に接触しないで樹脂を注入可能な高さであればよく、ダイ１４の注入口の幅はコア１３の幅Ｌの略三分の二に限定されず、それ以上でもよく、コア１３上に適宜幅の樹脂膜を形成可能であればそれ以下でもよい。又、注入口の形状も長方形状に限定されず長楕円、楕円等適宜の形状を採用できる。そして、上記条件に合致したフィルムゲートやファンゲート等の使用も可能である。
【００３４】
又、上記実施の形態では注入される樹脂が帯状或いはフィルム状になるような１個のダイ１４を設けているが、ダイの注入口の幅はコア１３の幅Ｌの略二分の一以下であって、注入される樹脂が帯状或いはフィルム状になるような２個以上のダイ、更には注入される樹脂が棒状、線状となる複数のダイを横並びに設けて構成してもよい。このようなダイからキャビティ内に注入された溶融樹脂は飛んでいる間に或いはコア１３に接触後にフィルム状或いは帯状になり、コア１３上にフィルム状或いは帯状の膜を形成する。
【００３５】
又、薄肉部を有する成形品としては勿論メモリーカードの基板に限定されずＩＣカード等薄肉部と厚肉部を有する成形品や薄肉部のみで構成される成形品も含まれる。又、メモリーカードの基板も上述のサイズに限定されず適宜のサイズを採用することが可能であることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】以上のような本発明によれば、一体成形が可能であり製造工程が簡素で製造時間が短く、製造費が低廉であって、成形品にひずみ、ウェルドライン、バリ、孔等の発生が無く薄肉部が均一な厚みを有する薄肉部を有する樹脂成形品を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】成形品の製造過程図であり、（Ａ）は金型の縦断面図、（Ｂ）は金型の平面図
【図２】成形品の製造過程図であり、（Ａ）は金型の縦断面図、（Ｂ）は金型の平面図
【図３】成形品の製造過程図であり、（Ａ）は金型の縦断面図、（Ｂ）は金型の平面図
【図４】成形品の製造過程図であり、（Ａ）は金型の縦断面図、（Ｂ）は金型の平面図
【図５】成形品の製造過程図であり、（Ａ）は金型の縦断面図、（Ｂ）は金型の平面図
【図６】成形品の製造過程図であり、（Ａ）は金型の縦断面図、（Ｂ）は金型の平面図
【図７】図５（Ｂ）のＡ−Ａ断面図
【図８】本発明成形品の一実施例を示す図
【図９】従来の成形品の一例を示す図
【符号の説明】
１    金型
１１  分割金型
１２  分割金型
１３  コア
１５  キャビティ
２    樹脂
３    成形品
３２  薄肉部
３５  厚肉部
【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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【図９】
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