(57)【要約】【課題】本発明は、ベント部の清掃作業を軽減し、樹脂成形品の生産性を向上できる成形型、並びに、樹脂成形品の成形方法を提供することを目的とした。【解決手段】成形型１は、金型本体たる上型２及び下型３と、上型２と下型３を合致させた際に形成される成形キャビティ５と、成形キャビティ５と連通した脱気部１０と、脱気部１０に配される含浸部材２０とを有する。含浸部材２０は、樹脂が含浸した状態においては、少なくとも当該樹脂が含浸した部位が他の部位と分離可能な構成とされており、成形キャビティ５内に樹脂が充填され、その樹脂が硬化した後に成形品を離型すると、含浸部材２０の一部が成形品側に一体的に付着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型本体と、金型本体の内部に形成される成形キャビティと、成形キャビティと連通し当該成形キャビティ内の気体を外部に放出する脱気部を有し、成形キャビティ内に溶融状又は液状の樹脂を充填し、成形キャビティ内で前記樹脂を硬化させて所望の成形品が形成される成形型であって、気体を通気させ樹脂を含浸する含浸部材を有し、含浸部材は脱気部に配されるもので、樹脂が含浸した状態においては、少なくとも当該樹脂が含浸した部位が他の部位と分離可能であることを特徴とする成形型。
【請求項２】
含浸部材は、気体の通気方向に対して交差する方向に切れ目が形成されたものあるいは気体の通気方向に複数の小片が積層されて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の成形型。
【請求項３】
含浸部材を成形キャビティ側に押圧可能な押圧手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形型。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の成形型を用いた樹脂成形品の成形方法であって、成形キャビティ内に溶融状又は液状の樹脂を注入し、含浸部材に前記樹脂が含浸及び／又は付着した状態で金型本体から成形品を取り出す工程を備えたことを特徴とする樹脂成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注型成形用の成形型、並びに、樹脂成形品の成形方法に関するもので、特に空気あるいはガスを脱気するベント部が設けられた成形型、並びに、樹脂成形品の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、洗面台や台所用天板、浴槽等は、成形金型に樹脂を注入して成形される樹脂製のものが注目されている。即ち、樹脂成形品は、従来のステンレス鋼やホーロー、陶器製のものと比べると、軽くて丈夫であり、さらに所望の形状に成形し易く意匠性に優れることから、その需要は益々高まっている。
【０００３】
特許文献１には、樹脂を注入して成形するための従来の成形型の一例が開示されている。
【０００４】
この種の成形型では、樹脂を注入した後に成形キャビティ内に空気が滞留することに起因する成形品不良を防止するために、空気抜き用のベント部（脱気部）が設けられる場合が多い。
【０００５】
即ち、ベント部は、成形キャビティと連通する構造とされており、例えばベントノズルとチューブによって構成されている。具体的には、成形キャビティを形成する金型本体にベントノズルが脱着可能に設けられている。そして、そのベントノズルにポリエチレン等の樹脂製のチューブが配されている。即ち、この種の成形型においては、樹脂を注入する際に、樹脂によって押された成形キャビティ内の空気や、樹脂が発泡する際に発生するガスをチューブを介して外部に逃がすことが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来技術の成形型においては、注入された樹脂によって成形キャビティ内が満たされるが、その樹脂の一部が空気やガスの通気流路であるチューブ内に入り込んでしまうという不具合が知られている。そのため、この種の成形型は、製品を成形した後に、ベント部に入り込んだ樹脂を排除し、ベント部を清掃する必要があった。
【０００８】
そこで、従来技術においては、成形後に作業者が金型上部に上がり、樹脂で充填されたチューブと共に、ベントノズルの取り外し作業を行う必要があった。即ち、従来技術の成形型で樹脂を成形する場合、１つの樹脂成形品を成形する度に、上記した作業が必須であるため、実質的に成形するために使用できる時間が圧縮され、生産性の向上を図ることが困難であった。
【０００９】
そこで、本発明では、従来技術の問題点に鑑み、ベント部の清掃作業を軽減し、樹脂成形品の生産性を向上できる成形型、並びに、樹脂成形品の成形方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、金型本体と、金型本体の内部に形成される成形キャビティと、成形キャビティと連通し当該成形キャビティ内の気体を外部に放出する脱気部を有し、成形キャビティ内に溶融状又は液状の樹脂を充填し、成形キャビティ内で前記樹脂を硬化させて所望の成形品が形成される成形型であって、気体を通気させ樹脂を含浸する含浸部材を有し、含浸部材は脱気部に配されるもので、樹脂が含浸した状態においては、少なくとも当該樹脂が含浸した部位が他の部位と分離可能であることを特徴とする成形型である。
【００１１】
本発明の成形型は、成形キャビティ内の気体を外部に放出する脱気部に樹脂を含浸する含浸部材が配されているため、成形キャビティに樹脂を注入した際に、その樹脂の一部が脱気部に侵入するような場合であっても、含浸部材に染み込ませてそれ以上の侵入を阻止することができる。そして、含浸部材に含浸された樹脂は、含浸部材の中で硬化するため、脱気部内を汚す可能性が低い。さらに、含浸部材の中で樹脂が硬化することで、含浸部材と成形キャビティ内の成形品とを一体化させることができる。これにより、製品が形成された後に、その樹脂が含浸した含浸部材を成形品に付着した状態で離型（脱型）することができる。また、例えば、含浸部材が付着する場所を製品の使用の際に見えないような位置に配することで、当該場所の加工をする必要もなくなる。従って、本発明によれば、脱気部を汚す可能性を低くすることができる上、製品が仕上がるまでの時間を短縮することができる。
【００１２】
また、本発明では、樹脂が含浸した状態においては、少なくとも当該樹脂が含浸した部位が他の部位と分離可能であるため、成形品を離型する際に、含浸部材の樹脂が染み込んだ部位が成形品に付着し、その他の部位を脱気部に残らせることが可能な構成である。即ち、脱気部に含浸部材が残っている限り、連続的に成形を行うことができる。換言すれば、成形に当てることができる実質的稼働時間を従来よりも十分に確保することができる。
【００１３】
以上により、本発明によれば、作業者が金型本体に上る手間等が軽減される上、製品の生産性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、含浸部材は、気体の通気方向に対して交差する方向に切れ目が形成されたものあるいは気体の通気方向に複数の小片が積層されて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の成形型である。
【００１５】
かかる構成によれば、含浸部材が気体の通気方向に対して交差する方向に切れ目が形成されたものや、気体の通気方向に複数の小片が積層されて形成されたものを採用するため、成形品を離型する際に、含浸部材の切れ目あるいは小片同士の境界を境に、含浸部材は確実に成形品側と脱気部側に分かれる。従って、本発明によれば、成形に当てることができる実質的稼働時間をより長く確保することができるため、製品の生産性をさらに向上させることができる。
【００１６】
ここで、含浸部材は、予め脱気部の所定の位置に配するもので、特に樹脂の脱気部への侵入を軽減するためには、含浸部材の端部が脱気部と成形キャビティの境界部に接するように配することが好ましい。しかしながら、成形品を金型本体から離型すると、含浸部材の一部が成形キャビティの成形品と一体となり、脱気部から離脱するため、含浸部材の残部が脱気部の所定の位置に存在しない状態となる場合がある。換言すれば、成形回数が増えるほど、成形キャビティと含浸部材の距離が拡大される。即ち、このような場合、脱気部に含浸部材が存在していても、成形する度に、脱気部における樹脂の侵入の程度が増すため、本来期待し得る効果が著しく低減してしまう懸念がある。
【００１７】
そこで、請求項３に記載の発明は、含浸部材を成形キャビティ側に押圧可能な押圧手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形型とした。
【００１８】
かかる構成によれば、押圧手段によって含浸部材を成形キャビティ側に押圧することができるため、製品を離型した後であっても、含浸部材の残部を再び所定の位置に配することができる。換言すれば、含浸部材を一定距離成形キャビティ側に前進させることができる。即ち、含浸部材が脱気部に存在する限り、脱気部と成形キャビティの境界近傍に含浸部材を配することが可能となり、樹脂の侵入を最適な位置で防ぐことができる。これにより、含浸部材をより有効的に機能させることが可能となる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の成形型を用いた樹脂成形品の成形方法であって、成形キャビティ内に溶融状又は液状の樹脂を注入し、含浸部材に前記樹脂が含浸及び／又は付着した状態で金型本体から成形品を取り出す工程を備えたことを特徴とする樹脂成形品の成形方法である。
【００２０】
本発明の樹脂成形品の成形方法は、請求項１乃至３のいずれかに記載の成形型を用いた成形方法であり、含浸部材に樹脂が含浸したり付着した状態で、成形品を金型本体から取り出すため、含浸部材を設けたことにより余計な手間が増えることがない。また、前記したように、脱気部の汚れを軽減できる上、連続的に成形作業を行うことができるため、製品の生産性を向上させることが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の成形型、並びに、樹脂成形品の成形方法では、脱気部に成形キャビティに注入された樹脂を含浸する含浸部材を配したため、脱気部に侵入する樹脂を阻止できる上、樹脂による汚れを軽減できる。さらに、本発明では、樹脂が含浸した状態においては、少なくとも樹脂が含浸した部位が他の部位と分離可能であるため、脱気部に残った含浸部材を次回の成形時に有効的に利用することができる。従って、本発明では、連続的に成形作業を行うことが可能となるため、製品の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る成形型の内部構造を示す断面図である。
【図２】図１の成形型を使用した成形工程及び各工程（ａ）〜（ｃ）におけるベント部の様子を示す説明図である。
【図３】図１の成形型を使用した成形工程及び各工程（ｄ）〜（ｆ）におけるベント部の様子を示す説明図である。
【図４】（ａ）は図１の含浸部材を示す斜視図で、（ｂ）は含浸部材の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施形態に係る成形型１について説明する。
【００２４】
本発明の実施形態の成形型１は、洗面台を成形するものであり、図１〜３に示すように、金型本体たる上型２と下型３を備えた構成とされている。そして上型２と下型３とを合致させたとき、両者の間に、成形キャビティ５が形成される。
【００２５】
また、本実施形態の成形型１は、下部側から樹脂を充填するものであり、下型３側に樹脂の充填孔６が設けられ、図示しない注型ノズルが充填孔６に挿入される。
【００２６】
また、本実施形態の成形型１では、上型２側にベント部（脱気部）１０が設けられている。通常、ベント部は、円滑に空気を排出するために、成形キャビテイの最も高い位置や、空気が溜まりやすい位置に設けられ、さらに製品となった場合に隠れる（視認しにくい）部分に設けられるものである。本実施形態では、製品が洗面台であるため、洗面台の裏側にあたる位置にベント部１０が設けられている。
【００２７】
本実施形態では、ベント部１０は、図１に示すように、上型２に脱着可能に取付られる本体部１１と、押圧手段１２と、樹脂を含浸する含浸部材２０とによって構成されている。
【００２８】
本体部１１は、図１に示すように、断面形状が漢字の「十」字型であり、上下方向に貫通した貫通孔１３と、その貫通孔１３と外部とを連通した気体流通孔１４とが設けられている。気体流通孔１４は、本体部１１の一方の端部側（後述するエアシリンダー１２が配される側）に位置しており、貫通孔１３とほぼ直交する関係とされている。即ち、双方の孔１３、１４を流れた気体はほぼ「Ｌ」字型の軌跡を描く。
【００２９】
また、貫通孔１３及び気体流通孔１４は、共に断面形状が円形とされている。
【００３０】
なお、本体部１１は、上型２に取り付けられた際の上型２に挿通される部分の長さが、本体部１１の他方の端部（挿通側端部）が成形キャビティ５を形成する上型２の面と平行、且つ、ほぼ同一の高さの位置に配されるように設定されている。
【００３１】
本実施形態では、押圧手段１２は、公知のエアシリンダーが採用されている。具体的には、押圧手段１２は、単動型のエアシリンダーが採用されている。即ち、押圧手段１２は、収容部材３０と、収容部材３０の内外を進退するピストン３１を有し、圧縮空気によってピストン３１を収容部材３０から外部に押し出し、図示しないバネ等の付勢手段によってピストン３１を収容部材３０の内部に退入させることが可能なものである。また、本実施形態では、ピストン３１の先端にピストン３１の断面積よりも大きい当接部材３２が設けられている。この当接部材３２は、本体部１１の貫通孔１３内に配されるため、外径が貫通孔１３の内径とほぼ同じあるいは若干小さく設定されている。
【００３２】
なお、本発明では、押圧手段１２として単動型のエアシリンダーが採用されたが、複動型のエアシリンダーを採用しても構わない。
【００３３】
含浸部材２０は、ある程度の通気性があり、且つ液状の樹脂を含浸させることができる素材とされている。即ち、含浸部材２０は、フェルト、織物、編み物等の繊維、マット、クロス等の長繊維で作られたもの、スポンジ等の連続気泡の樹脂等が採用可能である。また、ある程度の弾力を有するものであることが望ましい。
【００３４】
このような採用基準に基づき、本実施形態では、含浸部材２０にフェルトを採用している。
【００３５】
含浸部材２０たるフェルトは、本体部１１の貫通孔１３の形状に合わせて形成されたものである。具体的には、本実施形態に採用されたフェルトは、円柱状にされ、外径が本体部１１の貫通孔１３の内径と同等あるいは若干大きく設定されており、高さ（図１における上下方向長さ）が本体部１１の他方の端部（本体部１１の挿通側端部）から気体流通孔１４に達しない程度の長さに設定されたものである。また、このフェルトには、フェルトの一部を切り離せるように複数（本実施形態では８つ）の切り目２４が設けられている。切り目２４は、フェルトの高さに対して交差する方向（本実施形態ではフェルトの高さに対して直交する方向）に形成されている。
【００３６】
続いて、ベント部１０に注目した各部材の位置関係について説明する。
【００３７】
本実施形態では、本体部１１が上型２に装着され、その本体部１１の一方の端部側に押圧手段１２が配され、貫通孔１３の大半に充填されるように含浸部材２０が配されてベント部１０が形成されている。具体的には、含浸部材２０は、本体部１１の他方の端部側（前記一方の端部と対向する端部側）から気体流通孔１４近傍まで充填されており、押圧手段１２の当接部材３２が本体部１１の一方の端部側から他方の端部側に向けて押圧できるような配置とされている。また、本実施形態では、含浸部材２０の高さが所定の高さを超えない大きさに設定されてるため、含浸部材２０や押圧手段１２の当接部材３２が気体流通孔１４を閉塞することがない。
【００３８】
また、本実施形態では、図１に示すように、本体部１１とエアシリンダー１２の境界部に貫通孔１３の内周に沿った環状パッキンたるＯリング３３が設けられている。即ち、Ｏリング３３は、本体部１１とエアシリンダー１２との密着性を高める配置とされている。即ち、Ｏリング３３によって、本体部１１とエアシリンダー１２との間には、隙間が殆ど形成されないため、貫通孔１３を流通する気体は、気体流通孔１４を介して流出入する。
【００３９】
次に、本実施形態の成形型１の作用を、洗面台の成形工程に沿って説明する。
【００４０】
本実施形態の成形型１は、図２（ａ）に示すように、上下の型２、３を型閉めした状態で使用される。そして、下型３の充填口６に図示しないノズルを挿入し、液状の樹脂又は加熱溶融状の樹脂を成形キャビティ５に注入する。
【００４１】
その結果、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、次第に成形キャビティ５内に樹脂が広がり、成形キャビティ５内の空気が、ベント部１０から排出される。即ち、空気は、含浸部材２０たるフェルトを通過して外部に排出される。
【００４２】
そして、遂には樹脂が成形キャビティ５を満たし、図３（ｄ）に示すように、余剰の樹脂がベント部１０に侵入する。
【００４３】
ここで、ベント部１０の貫通孔１３には、フェルト（含浸部材２０）が配されており、フェルトには樹脂が染み込むため、ベント部１０に侵入する樹脂は、フェルトに染み込んでいく。そのため、ベント部１０に侵入する樹脂の流れは、実質的にフェルトで阻止される（図３（ｄ））。
【００４４】
そして、成形型１を加熱あるいは冷却することによって、成形型１内の樹脂を硬化させる。
【００４５】
その後、ベント部１０の気体流通孔１４から空気を送り込み、成形品２２と成形型１との接着状態を崩壊あるいは弱めてから成形型１を開いて上下の型２、３を分離すると、一部のフェルトが切り目２４を境に成形品２２側に残る。例えば、図３（ｅ）では、成形品２２は、成形型１を分割したときに、下型３側に残り、一番下に位置する切り目２４より下方のフェルトは製品たる成形品２２と共に下型３に残る。換言すれば、このとき、一番下に位置する切り目２４より上方のフェルトはベント部１０側に残る。
【００４６】
即ち、フェルトの成形キャビティ５側には、樹脂が含浸しており、樹脂の硬化後は、その樹脂が含浸したフェルトが成形品２２と一体化する。
【００４７】
一方、樹脂が含浸しているのは、フェルトの成形キャビティ５側だけであり、切り目２４を越えた隣接するフェルトまでは至っていない。また、樹脂は、貫通孔１３の内壁面にも殆ど至ることがないため、含浸部材２０と本体部１１の間が接着されることがない。
【００４８】
そのため、上型２を下型３から引き離すと、上型２のベント部１０と製品たる成形品２２とは、図３（ｅ）に示すように、含浸部材２０の切り目２４を境に分離する。即ち、樹脂が含浸した一部の含浸部材２０は、成形品２２側に付着した状態となる。
【００４９】
ここで、本実施形態では、ベント部１０は、洗面台の裏面側となる位置にあり、製品たる洗面台を使用する場合には、含浸部材２０は使用者から見えない。そのため、その部分を成形後加工しても意匠性を低下させることがない。即ち、本実施形態では、含浸部材２０が成形品２２の裏側に付着して離型（脱型）されるが、外観を悪くすることがない。
【００５０】
また、樹脂は、貫通孔１３の内壁面を汚すことがないため、ベント部１０の清掃等を何ら行うことなく、連続的に成形を行うことができる。即ち、本実施形態によれば、成形に当てることができる実質的稼働時間が減縮されることがないため、生産性を向上させることができる。
【００５１】
そして、図３（ｆ）に示すように、押圧手段１２の作用によって、含浸部材２０が一定の距離押し出されて、再び含浸部材２０の先頭を所定の位置に配置させ、前記同様の成形が繰り返し実施される。なお、貫通孔１３に配置した含浸部材２０が全て使用された場合は、新たな含浸部材２０が貫通孔１３内に設置される。
【００５２】
上記実施形態では、含浸部材２０に複数の切り目２４を設けて、切り目２４を境に、一部の含浸部材２０が分離する構成を示したが、本発明ではこれに限定されず、例えば、図４（ｂ）に示すように、予め小さく切り揃えた小片２６を用意し、小片２６を本体部１１の貫通孔１３内で積層状に配置して形成した含浸部材２５を用いても構わない。
【００５３】
また、本発明では、切り目２４を設けた含浸部材２０や、複数の小片２６により形成された含浸部材２５を採用することなく、単なる長尺上の含浸部材（図示しない）を採用しても構わない。
【符号の説明】
【００５４】
１    成形型
２    上型
３    下型
５    成形キャビティ
１０    ベント部（脱気部）
１２    押圧手段
２０、２５    含浸部材
２２    成形品
２６    小片
【図１】
2012152926.tif 000003
【図２】
2012152926.tif 000004
【図３】
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【図４】
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