(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動型で形成される裏面側に凸な厚肉部を有する樹脂製品を成形する方法であって、
前記可動型と固定型からなる金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填する第１の工程と、
溶融樹脂を保圧することなく、裏面側の可動型面からキャビティ内に気体を注入して溶融樹脂を裏面側の可動型面から剥離する第２の工程と、
溶融樹脂を裏面側の可動型面から剥離した状態で固化する第３の工程と、
を備え、
前記固定型を前記可動型よりも高温にすることを特徴とする成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面側に凸な厚肉部を有する樹脂製品を成形する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の樹脂製品は、樹脂の収縮によるヒケが厚肉部の表面側に発生し、外観品質が損なわれるという問題がある。そこで、金型のキャビティ内に充填した溶融樹脂を保圧し、その状態で溶融樹脂を固化することで、樹脂の収縮分を補充し、ヒケの発生を防止する方法が提案されている（特許文献１）。この方法では、溶融樹脂の保圧と同時に、裏面側の型面からキャビティ内に加圧ガスを注入して溶融樹脂を表面側の型面に押し付けている。
【特許文献１】特開平１１−１９８１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この方法によると、樹脂保圧による凹みが製品の表面に生じ易いという問題と、樹脂保圧と同時に加圧ガスの注入を行っているため、注入するガス圧を高く設定しなければならず、成形装置のコストアップを招くという問題とがある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、樹脂保圧による凹みの発生がなく、成形装置のコストダウンを図ることができる成形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】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明は、可動型で形成される裏面側に凸な厚肉部を有する樹脂製品を成形する方法であって、前記可動型と固定型からなる金型のキャビティ内に溶融樹脂を充填する第１の工程と、溶融樹脂を保圧することなく、裏面側の可動型面からキャビティ内に気体を注入して溶融樹脂を裏面側の可動型面から剥離する第２の工程と、溶融樹脂を裏面側の可動型面から剥離した状態で固化する第３の工程とを備え、前記固定型を前記可動型よりも高温にすることを特徴とする。
【０００６】
かかる構成によれば、裏面側の型面からキャビティ内に気体を注入すると、溶融樹脂の裏面側が型面から剥離する一方、表面側は型面に密着しようとするため、表面側から固化が始まる。このため、溶融樹脂が表面側に引き寄せられ、その裏面側にヒケが生じる。時間が経過すると、溶融樹脂の裏面側の固化が始まるが、溶融樹脂の表面側は既に固化しているため、表面側にヒケが発生することはない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、樹脂保圧が行われなくなるので、製品の表面に凹みが発生しなくなるとともに、裏面側の型面からキャビティ内に注入する気体の圧力が小さくて済み、成形装置のコストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
まず、図１に示すように固定型１と可動型２の間のキャビティ３内に溶融樹脂４を充填する。可動型２の型面には、厚肉部としてのリブを成形するための凹部５を複数個形成してある。
【００１０】
金型（固定型１と可動型２）の温度は、溶融樹脂４が型面に密着し易くするため、通常の温度（４０〜５０℃）よりも高く設定しておく。つまり、金型の温度としては、使用する樹脂材料の固化温度（結晶性樹脂においては結晶化温度、非結晶樹脂においてはガラス転移温度）の近傍に設定する。
【００１１】
次いで、溶融樹脂４を保圧することなく、可動型２の型面からキャビティ３内に気体を注入して、溶融樹脂４を可動型２の型面から剥離する（図２参照）。この場合、溶融樹脂４の保圧は行っていないので、気体の注入圧が小さくて済むとともに、溶融樹脂４に保圧の影響を与えることなく、溶融樹脂４を固定型１側に効率的に当接させた状態で固化させることができる。
【００１２】
つまり、気体の注入には工場エア等を利用することができ、特別な設備は必要なく、コスト的に安価で済む。なお、気体の注入は溶融樹脂４の充填完了の直後に行うのが好ましい。また、気体の注入は所定の時間行われるが、製品の表面にうねりや反りが生じない範囲で連続注入または延長が可能になる。
【００１３】
図７は可動型２の気体注入通路の構造を示す図で、リブ成形用の凹部５の間に気体注入通路６を配設してある。この気体注入通路６は、型面への開口部に焼結鋼７を設置し、溶融樹脂４の進入を阻止している。なお、注入した気体は金型内に留めておく必要はなく、金型の合わせ面等から大気中に放出すればよい。つまり、注入気体をシールする必要がなく、コスト的に安価で済む。
【００１４】
ところで、金型の温度は上述のように通常よりも高く設定してあるので、キャビティ３内に充填された溶融樹脂４には、図３に示すように固定型１の型面に密着しようとする力が働く。このため、溶融樹脂４は図４に示すように固定型１の型面に密着し、その表面側から固化が始まる。表面側の固化層４ａの形成にともなって、溶融樹脂４が固定型１側に引き寄せられ、裏面側のヒケｈが進行する。一方、溶融樹脂４の裏面側は気体の注入によって可動型２の型面から剥離し、空気断熱層が形成されているため、表面側よりも冷却の進行が遅れ、固化層の形成はまだ始まっていない。
【００１５】
なお、金型（固定型１と可動型２）の温度に関しては、固定型１を可動型２よりある程度高温にすると、溶融樹脂４がエアーアシストを受けて高温の固定型１に製品表面を密着した状態で引っ張られ、製品表面のヒケ発生の防止に効果的である。
【００１６】
因みに、可動型２を固定型１より低温にし過ぎると、可動型２の温度の影響で、樹脂の溶融状態が維持されずに早く固化してしまい、固定型１に樹脂が密着しにくくなる。また、可動型２を固定型１より高温にすると、可動型２付近の樹脂が溶融した状態で、エアーアシストを受けても、うまく可動型２から剥離しない。
【００１７】
時間が経過すると、溶融樹脂４の裏面側にも、図５に示すような固化層４ｂが形成されるが、表面側には既に固化層４ａが形成されているため、裏面側の固化層４ｂの形成にともなうヒケが製品の表面に生じることはない。
【００１８】
図６はこのようして成形された製品Ｗを示している。製品Ｗの裏面には、平板部ＦからリブＲの周面に跨るヒケｈを生じるが、表面側にはヒケは生じない。
【００１９】
〔実施例〕
以下の条件で成形を行うと、製品表面にヒケが生じないことが確認された。
非結晶樹脂での実験結果
１．金型温度
固定型１の型面温度：８０℃
可動型２の型面温度：７０℃
２．気体の注入圧力：０.４〜０.５Ｍｐａ
３．気体の注入時間：５秒
４．樹脂保圧：なし
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の成形方法の第１工程を示す図。
【図２】本発明の成形方法の第２工程を示す図。
【図３】本発明の成形方法の第３工程を示す図。
【図４】本発明の成形方法の第４工程を示す図。
【図５】本発明の成形方法の第５工程を示す図。
【図６】本発明の成形方法による製品を示す図。
【図７】本発明の成形方法の実施に使用する金型の断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１        固定型
２        可動型
３        キャビティ
４        溶融樹脂
５        リブ成形用凹部
６        気体注入通路
７        焼結鋼
Ｗ        製品
Ｒ        リブ
ｈ        ヒケ
【図１】
0004801943.tif 000002
【図２】
0004801943.tif 000003
【図３】
0004801943.tif 000004
【図４】
0004801943.tif 000005
【図５】
0004801943.tif 000006
【図６】
0004801943.tif 000007
【図７】
0004801943.tif 000008