(57)【要約】【課題】ガス抜きが良好で、製品面を締靂に仕上げることができ、薄肉成形品の成形に適した成形用金型装置を提供する。【解決手段】互いに開閉し型閉時に相互間にキャビティ３を形成する固定型１と可動型２とを備える。可動型２にキャビティ３内のガスを抜くガス通路１５を設け、キャビティ３に設けられガス通路１５と連通する通気性金型材２１とを備え、キャビティ３内に溶融樹脂Ｊを充填して成形品３１を成形する。通気性金型材２１は、キャビティ面２１Ａ側がガス通路１５側より気孔率が小さいから、製品面が椅麗に仕上げる。また、ガス抜きにおいては、通気性金型材２１のガス通路１５側は気孔率が大きいから、通気性を確保することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに開閉可能で型閉時に相互間にキャビティを形成する複数の型体と、１つの前記型体に設けられ前記キャビティ内のガスを抜くガス通路と、前記ガス通路と連通し前記キャビティを形成する通気性金型材とを備え、前記キャビティ内に樹脂を充填して成形品を成形する成形用金型装置において、前記通気性金型材は、前記キャビティ側が前記ガス通路側より気孔率が小さいことを特徴とする成形用金型装置。
【請求項２】
前記通気性金型材は、気孔率の異なる複数の部材からなることを特徴とする請求項１記載の成形用金型装置。
【請求項３】
前記気孔率の異なる複数の部材を重ね合わせたことを特徴する請求項２記載の成形用金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂の成形を行う成形用金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂の射出成形方法は、型閉めした固定型と可動型との間に成形品キャビティを形成し、この成形品キャビティに成形材料である熱可塑性樹脂を溶融状態で充填し、冷却固化後に型開きして成形品を離型するものであるが、薄肉部を有する成形品では、該当するキャビティの間隔も当然薄く形成されるため、樹脂が充填され難いという問題がある。
【０００３】
また、樹脂が充填される充填工程において、成形品キャビティ内には空気などの気体が存在するだけでなく、溶融樹脂に起因するガスが発生する。これら溶融樹脂から発生するガス及び充填前の成形品キャビティ内の空気は溶融樹脂により圧縮されて充填不良の原因となるが、特に薄肉部においてはガスが逃げ難いために充填不良を起し易いという問題がある。
【０００４】
そこで、キャビティのガス抜きを行うために、例えば、特許文献１の多孔質金型の型材や特許文献２の通気性金型材を用いることが知られており、この金型材は粉末焼結により形成され、気孔率を調整することにより内部に微細な連通孔が均一に分散し、キャビティを形成する面から前記連通孔を通して、ガスを外部に排気することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−７２００４号公報
【特許文献２】
特開平５−２４７５８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような金型材では、気孔率を大きくすると、通気性が向上するものの、金型材に接する製品面の気孔跡が粗くなり、一方、気孔率を小さくすると、製品面の気孔跡が微細となり、製品としては金型材に接する製品面の気孔跡を微細にすることが好ましいが、通気性が低下し、例えば薄物の成形ではガス抜きが不十分になる問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、充填工程でガス抜きにより樹脂をスムーズに充填することができ、製品面を椅靂に仕上げることができ、薄肉成形品の成形に適した成形用金型装置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】
請求項１の発明は、互いに開閉可能で型閉時に相互問にキャビティを形成する複数の型体と、１つの前記型体に設けられ前記キャビティ内のガスを抜くガス通路と、前記ガス通路と連通し前記キャビティを形成する通気性金型材とを備え、前記キャビティ内に樹脂を充填して成形品を成形する成形用金型装置において、前記通気性金型材は、前記キャビティ側が前記ガス通路側より気孔率が小さいものである。
【０００９】
したがって、成形時、複数の型体を型閉めして内部にキャビティを形成し、このキャビティ内に樹脂を充填する工程で、キャビティ内のガスが通気性金型材を通ってガス通路から排気される。そして、通気性金型材においては、キャビティ面側がガス通路側より気孔率が小さいから、通気性金型材に接する製品面の気孔跡を微細に仕上げることができ、また、通気性金型材の全体の気孔率を小さいするのではなく、ガス通路側は気孔率が大きいから、キャビティ内からのガスの排気性も確保することができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記通気性金型材は、気孔率の異なる複数の部材からなるものである。
【００１１】
これにより気孔率の異なる部材を組み合わせてキャビティ側の気孔率を小さくすることができる。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記気孔率の異なる複数の部材を重ね合わせたものである。
【００１３】
気孔率の異なる部材を重ね合わせることにより、キャビティ側の気孔率を小さくすることができる。
【００１４】
【発明の実施形態】
以下、本発明の成形用金型装置の第１実施形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。同図において、１は成形品の外面を形成する固定型、２は成形品の内面を形成する可動型で、型体であるこれら固定型１及び可動型２は、互いに図示上下方向へ移動して開閉し、型閉時に相互間に成形品形状のキャビティ３を形成するものである。前記固定型１は、前記キャビティ３へ連通する樹脂通路たるランナー４を有し、このランナ−４から溶融樹脂がキャビティ３内に充填される。一方、前記可動型２は、先端がキャビティ３に臨んで位置する突き出しピン６を有している。この突き出しピン６は、突き出す前は、先端がキャビティ３の面と面一で、キャビティ３の面からその先端が突き出て成形品を離型するものである。
【００１５】
前記可動型２は、可動側型板１１と、この可動側型板１１の背面（図示下面）に取付けられた可動受け板１２を有し、前記可動側型板１１に入れ子装着部１３を形成し、この入れ子装着部１３に、通気性金型材を備えた入れ子１４を設ける。また、前記入れ子装着部１３に連通するガス通路１５を可動型２に設け、前記ガス通路１５は前記入れ子装着部１３の反キャビティ側に連通する。
【００１６】
また、前記ガス通路１５の他側にポンプなどの排気手段１６を接続し、前記排気手段１６が制御手段１７の制御より駆動し、成形用金型による成形工程に合せて前記キャビティ３内のガス吸引が行われる。
【００１７】
前記入れ子１４は、通気性金型材２１と本体２２とを備える。前記通気性金型材２１は焼結体などの多孔質材などからなり、前記本体２２は非通気性材料よりなる。前記通気性金型材２１は、ほぼ平板状をなし、キャビティ３に瞼むキャビティ面２１Ａを有すると共に、前記ガス通路１５側に反キャビティ面２１Ｂを有する。そして、前記通気性金型材２１は、キャビティ面２１Ａ側が反キャビティ面２１Ｂ側より気孔率が小さく、この例ではキャビティ面２１Ａ側から反キャビティ面２１Ｂ側に向かって徐々に気孔率が大きくなるように形成されている。また、通気性金型材２１の側部には段部状の突起部２１Ｔを設け、この突起部２１Ｔが当接する当接受部１３Ｕを前記入れ子装着部１３に設ける。
【００１８】
前記本体２２は、ブロック状をなし、その反キャビティ側には溝部２３が形成され、そのキャビティ３側には前記通気性金型材２１を重ね合わせる受け面２２Ａを有し、この受け面２２Ａに前記溝部２２に連通する連通孔２４を複数穿設している。そして、これら連通孔２４は、受け面２２Ａに重ね合わせた前記通気性金型材２１により塞がれる。また、装着状態で、通気性金型材２１は、突起部２１Ｔが当接する当接受部１３Ｕと本体２２とにより挟まれて位置決め固定される。
【００１９】
また、図４に示すように、前記キャビティ３の形状をなす成形品３１は、前記キャビティ面２１Ａにより一部が形成される一面部３２と、この一面部３２の周囲に形成された壁面部３３とを有する薄肉箱状をなし、一面部３２の厚さＴが０．３ミリ以下のものである。
【００２０】
次に、前記成形用金型装置を用いた成形品３１の成形につき説明すると、固定型１と可動型２とを型閉し、ランナー４からキャビティ３内に溶融樹脂Ｊを充填する（充填工程）。この充填工程に際して、制御手段１７により排気手段１６が作動し、キャビティ３内のガス（空気及び溶融樹脂から発生するガス）を通気性金型材２１から吸引し、充填終了とほぼ同時にその吸引を停止する。このようにガス抜きを行うことにより、ランナー４から充填された溶融樹脂Ｊがキャビティ３全体にスムーズに流れ、良好な充填が行われ、成形品３１における残留応力などの発生も防止される。キャビティ３へに充填した樹脂が冷却固化した後、固定型１と可動型２とを型開きし、突き出しピン６が作動し、成形品３１が固定型１から離型される。
【００２１】
このようにして成形された成形品３１において、通気性金型材２１のキャビティ面２１Ａの気孔率が小さいから、キャビティ面２１Ａに対応した製品面を椅麗に形成することができ、しかも、全体の気孔率を小さくするのでなく、通気性金型材２１のガス通路１５側は気孔率が大きいから、ガスの排気性を確保することができる。
【００２２】
このように本実施形態では、請求項１に対応して、互いに開閉可能で型閉時に相互間にキャビティ３を形成する複数の型体たる固定型１及び可動型２と、１つの型体たる可動型２に設けられキャビティ３内のガスを抜くガス通路１５と、ガス通路１５と連通しキャビティ３を形成する通気性金型材２１とを備え、キャビティ３内に溶融樹脂Ｊを充填して成形品３１を成形する成形用金型装置において、通気性金型材２１は、キャビティ３側がガス通路１５側より気孔率が小さいから、成形時、複数の固定型１及び可動型２を型閉めして内部にキャビティ３を形成し、このキャビティ３内に溶融樹脂Ｊを充填する工程で、キャビティ３内のガスが通気性金型材２１を通ってガス通路１５から排気される。そして、通気性金型材２１においては、キャビティ面２１Ａ側がガス通路１５側より気孔率が小さいから、通気性金型材２１に接する製品面の気孔跡を微細に仕上げることができ、また、通気性金型材２１の全体の気孔率を小さいするのではなく、ガス通路１５側である反キャビティ面２１Ｂ側は気孔率が大きいから、キャビティ３内からのガスの排気性も確保することができる。
【００２３】
図５及び図６は本発明の第２実施形態を示し、上記第１実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では通気性金型材２１は、板状の２つの部材２１１，２１２を重ね合わせてなり、キャビティ３側の部材２１１は、ガス通路１５側の部材２１２より気孔率が小さい。そして、ガス通路１５側の部材２１２は粗く、これよりキャビティ３側の部材２１１は密に形成されており、単位面積・単位厚さ当たり通気性は、部材２１１より部材２１２の方が優れる。また、部材２１１の側部には段部状の突起部２１１Ｔを設け、この突起部２１１Ｔが前記当接受部１３Ｕに当接する。尚、単位厚さとは通気方向の厚さである。
【００２４】
このように本実施形態では、請求項１に対応して、通気性金型材２１は、キャビティ３側の部材２１１がガス通路１５側の部材２１２より気孔率が小さいから、上記第１実施形態と同様な作用・効果を奏する。
【００２５】
また、このように本実施形態では、請求項２に対応して、通気性金型材２１１は、気孔率の異なる複数の部材２１１，２１２からなるから、気孔率の異なる部材２１１，２１２を組み合わせてキャビティ３側の気孔率を小さくすることができる。
【００２６】
さらに、このように本実施形態では、請求項３に対応して、気孔率の異なる複数の部材２１１，２１２を重ね合わせたから、このように気孔率の異なる部材２１１，２１２を重ね合わせることにより、キャビティ３側の気孔率を小さくすることができる。
【００２７】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、通気性金型材において３つ以上の部材を用いてもよい。また、本発明の成形用金型装置は実施例の成形方法に用いるものに限定されないことは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、前記通気性金型材は、前記キャビティ面側が前記ガス通路側より気孔率が小さいものであり、充填工程でガス抜きにより樹脂をスムーズに充填することができ、製品面を椅麗に仕上げることができ、薄肉成形品の成形に適した成形用金型装置を提供することができる。
【００２９】
また、請求項２の発明は、請求項１の効果に加えて、前記通気性金型材は、気孔率の異なる複数の部材からなるものであり、このように気孔率の異なる部材を組み合わせてキャビティ側の気孔率を小さくすることができる。
【００３０】
また、請求項３の発明は、請求項２の効果に加えて、前記気孔率の異なる複数の部材を重ね合わせたものであり、気孔率の異なる部材を重ね合わせてキャビティ面側の気孔率を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す成形用金型装置のキャビティ付近の断面図である。
【図２】同上、通気性金型材の平面図である。
【図３】同上、入れ子の本体の平面図である。
【図４】同上、成形品の斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す成形用金型装置のキャビティ付近の断面図である。
【図６】同上、重ね合せ前の入れ子の断面図である。
【符号の説明】
１  固定型（型体）
２  可動型（型体）
３    キャビティ
１５  ガス通路
２１  通気性金型材
２１Ａ  キャビティ面
２１Ｂ  反キャビティ面
２１１    部材
２１２    部材
【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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