(57)【要約】【課題】射出成形に適用可能な材料を増やすことであり、低粘度の材料を射出成形しても不具合が発生せず、連続生産可能な樹脂成形品の製造方法を提供すること。【解決手段】磁性体をインサート物とする樹脂成形品の製造方法であって、金型キャビティ内に前記磁性体を配置した後、樹脂材料を金型内に加圧注入し、固化させて成形する工程、得られた磁性体を含む成形品を、金型を分割する際に固定金型及び可動金型いずれか一方に設置された磁石によって、一方の金型に磁気的に吸着させて取り出す工程を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。【選択図】図１
2013193453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体をインサート物とする樹脂成形品の製造方法であって、
金型キャビティ空間内に前記磁性体を配置した後、樹脂材料を前記金型キャビティ空間内に加圧注入し、固化させて成形する工程、
分割線で金型を型開きして、磁性体を含む固化された成形品を取り出す際に、固定金型及び可動金型いずれか一方の側に設置された磁石によって、前記磁石が設置された側の金型に前記磁性体を含む成形品を磁気的に吸着させて取り出す工程、
を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記磁石が電磁石であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
前記磁石が永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記磁石の設置位置が、前記磁石が設置されていない場合において前記磁性体を含む固化された成形品が残存することとなる金型と対向する金型の内部であって、かつキャビティ空間と対向する位置であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記磁石が設置された側の金型が磁石によって磁化されないものであることを特徴とする請求項４に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
前記磁石が設置されていない場合において前記磁性体を含む固化された成形品が残存することとなる金型が磁石によって磁化されないものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
前記磁石の設置位置が、前記磁石が設置されていない場合において前記磁性体を含む固化された成形品が残存することとなる金型と対向する金型の側面又は内部であって、かつキャビティ空間と対向する位置からは外れた位置であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項８】
前記磁石が設置された側の金型を磁化させて成形品を磁気的に吸着して取り出すことを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項９】
前記磁石が設置されていない場合において前記磁性体を含む固化された成形品が残存することとなる金型が磁石によって磁化されないものであることを特徴とする請求項７又は８に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂材料が熱硬化性樹脂材料であることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品の製造方法、とりわけ、磁性体をインサート物とする樹脂成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形は、加熱溶融した樹脂材料などを金型内に加圧注入し、固化させて成形を行う方法であり、複雑形状の成形体が繰り返し、かつ高寸法精度で得られることを特徴としている。しかし、材料を金型に加圧充填することから、バリの発生を伴うことが多く、バリの除去等で著しく生産性が低下する原因となっていた。特に、低粘度の樹脂材料を用いた場合、金型の分割線（パーティングライン）だけでなく、イジェクタピンとキャビティブロックとの隙間などにも樹脂が入り込んでしまい、イジェクタピンの動作不具合などの問題が発生してしまうという課題を有していた。そのため、射出成形に適用可能な材料はシリコン樹脂や熱可塑性樹脂など、金型注入時の粘度が比較的高い材料に限定されていた。
【０００３】
より多くの材料を射出成形へ適用可能とするためには、バリによる不具合を減らす必要があり、前記イジェクタピンを用いずに成形品を離型する方法が検討されている。イジェクタピンを用いない成形品の離型方法として、例えば、特許文献１には磁石を用いた成形品の取り出し方法が開示されている。特許文献１で開示されている方法は、成形品硬化後に金型を開いた後、アーム先端に取り付けられた磁石を成形品に密着させて離型するものであるが、本手法ではアーム先端に電磁石等の重量物が設置されることとなり、離型時に掛かる荷重と併せると剛性の高いアームが必要となることから装置が大型化する問題があり、改善すべき点を残していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１９２７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、射出成形に適用可能な材料を増やすことであり、低粘度の材料を射出成形しても不具合が発生せず、連続生産可能な樹脂成形品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
【０００７】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、磁性体をインサート物とする樹脂成形品の製造方法であって、金型キャビティ空間内に前記磁性体を配置した後、樹脂材料を前記金型キャビティ空間内に加圧注入し、固化させて成形する工程、分割線で金型を分割して、磁性体を含む固化された成形品を取り出す際に、固定金型及び可動金型いずれか一方の側に設置された磁石によって、前記磁石が設置された側の金型に前記磁性体を含む成形品を磁気的に吸着させて取り出す工程、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前記磁石が電磁石であるものとすることができる。
【０００９】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前記磁石が永久磁石であるものとすることができる。
【００１０】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前記磁石の設置位置が、前記磁石が設置されていない場合において前記磁性体を含む固化された成形品が残存することとなる金型と対向する金型の内部であって、かつキャビティ空間と対向する位置であるものとすることができる。
【００１１】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前記磁石が設置された側の金型が磁石によって磁化されないものとすることができる。
【００１２】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前記磁石が設置されていない場合において前記磁性体を含む固化された成形品が残存することとなる金型が磁石によって磁化されないものとすることができる。
【００１３】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前記磁石の設置位置が、前記磁石が設置されていない場合において前記磁性体を含む固化された成形品が残存することとなる金型と対向する金型の側面又は内部であって、かつキャビティ空間と対向する位置からは外れた位置であるものとすることができる。
【００１４】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前記磁石が設置された側の金型を磁化させて成形品を磁気的に吸着して取り出すものとすることができる。
【００１５】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前記磁石が設置されていない場合において前記磁性体を含む固化された成形品が残存することとなる金型が磁石によって磁化されないものとすることができる。
【００１６】
本発明の樹脂成形品の製造方法は、前記樹脂材料が熱硬化性樹脂材料であるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に従うと、低粘度材料を射出成形した時に発生するバリ量が抑えられると共に、成形品離型時の不具合が起きない樹脂成形品の製造方法が提供される。また、本製造方法は大型の付帯設備を増設する必要がないため、面積効率の高い製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の樹脂成形品の製造方法の第１実施形態で用いる射出成形用金型の概念図である。
【図２】本発明の樹脂成形品の製造方法の第２実施形態で用いる射出成形用金型の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
上記目的を達成するための本発明に関わる樹脂成形品の製造方法は、磁性体をインサート物とする樹脂成形品の製造方法であって、金型キャビティ空間内に磁性体を配置した後、樹脂材料を金型キャビティ空間内に加圧注入し、固化させて成形する工程、分割線で金型を分割して、磁性体を含む固化された成形品を取り出す際に、固定金型及び可動金型いずれか一方の側に設置された磁石によって、磁石が設置された側の金型に磁性体を含む成形品を磁気的に吸着させて取り出す工程、を含むことを特徴とする。これにより、低粘度材料を射出成形した時に発生するバリ量が抑えられると共に、成形品離型時の不具合を起こさずに樹脂成形品を製造することができる。
【００２０】
以下、本発明の樹脂成形品の製造方法について、添付図面に示す好適実施形態に基づい
て詳細に説明する。
【００２１】
《樹脂成形品の製造方法の第１実施形態》
先ず、本発明の樹脂成形品の製造方法の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の樹脂成形品の製造方法の第１実施形態で用いる射出成形用金型の概念図であり、図１（ａ）は金型を閉じた状態、図１（ｂ）は金型を開いた状態の概念図である。
【００２２】
（金型）
先ず、本発明の第１の実施形態で用いられる射出成形用金型について説明を行う。本発明の第１の実施形態で用いられる金型は、図１に示すとおり、分割線８で分割（型開き）することができる固定金型（上型）１と可動金型（下型）２で構成されており、上下の金型を閉じた状態において、可動金型（下型）２に彫刻された凹形状と、固定金型（上型）１の平面形状の間の空間によって、キャビティ空間５が形成される構造となっている。キャビティ空間５の形状は、説明のために単純化して図示しているものであり、実際は製品の形状等に従ったより複雑な形状とすることができる。固定金型（上型）１には、図１に示すとおり、樹脂材料をキャビティ空間５に注入するためのスプルー３、ランナー４及び図示しないゲート等を形成するための彫刻が施されている。スプルー３、ランナー４及びゲートの形状等は、図示したようなものに限定されるものではなく、樹脂材料の性状や注入時の粘度等に応じて適切な形状等に変更することができるものであり、例えば、樹脂材料として粘度の極めて低い液状樹脂を用いる場合等では、スプルーの代わりに、内部でプランジャーが上下駆動できるようなシリンダーのような形状であってもよい。また、固定金型（上型）１には、図１に示すとおり、キャビティ空間５と対向する位置に磁石７が設置されている。尚、図１に示す形状では、磁石７が設置されていない場合において、樹脂材料の注入成形後、金型を分割（型開き）した際には、磁性体を含む固化された成形品は可動金型（下型）２の側に残存することとなる。
【００２３】
次に、本発明の第１の実施形態における樹脂成形品の製造方法について説明する。
（成形工程）
本発明の第１の実施形態において樹脂成形品を製造するには、先ず、分割線８で上下の金型を分割（型開き）した状態で、金型のキャビティ空間５内に磁性体６を配置した後、金型を閉じ、樹脂材料をスプルー３、ランナー４及び図示しないゲートを経由してキャビティ空間５内に加圧注入し、固化させて成形する工程を行う。
【００２４】
磁性体６を金型のキャビティ空間５内に配置する方法は、特に限定されず、金型のキャビティ空間５内に固定用のピンを立てて固定する方法であっても、金型で挟み込んで固定する方法であっても、磁気的に固定する方法であっても、あるいは磁性体を入れたケースを設置する方法であってもいずれの方法でもよい。
【００２５】
樹脂材料としては熱可塑性樹脂材料であっても、熱硬化性樹脂材料であっても良く、材料の形態は液状であっても半固形、固形状であってもよい。バリの問題や連続生産性の観点で、イジェクタピンを用いて成形品の取り出しを行う従来の射出成形では適用ができなかった、液状等の低粘度の材料についても、適用可能である。
【００２６】
（取り出し工程）
次に、分割線８で金型を分割（型開き）して、磁性体６を含む固化された成形品を取り出す際に、磁石７が設置されていない場合において磁性体６を含む固化された成形品が残存することとなる可動金型（下型）２と対向する固定金型（上型）１の内部であって、かつキャビティ空間５と対向する位置に設置された磁石７によって、固定金型（上型）１側に磁性体６を含む固化された成形品を磁気的に吸着させて取り出す工程を行うことにより、樹脂成形品を得ることができる。以上の方法によれば、イジェクタピンを用いずに、成
形品を容易に取り出すことができるため、低粘度材料を射出成形した時に発生するバリ量が抑えられると共に、成形品離型時の不具合を起こさずに樹脂成形品を製造することができる。
【００２７】
本発明に用いられる金型は、磁化されやすい材質であっても、磁化されない材質であってもよいが、本発明の第１の実施形態では、磁石７が設置されていない場合において磁性体６を含む固化された成形品が残存することとなる可動金型（下型）２と対向する固定金型（上型）１の内部であって、かつキャビティ空間５と対向する位置に、磁石７が設置されているため、少なくとも可動金型（下型）２の材質は磁化されない材質であることが好ましい。これにより、型開きに必要な力を低減することができる。また、可動金型（下型）２のみではなく、対向する固定金型（上型）１の材質も磁化されないものとすることができる。これにより、固定金型（上型）１の熱膨張係数と可動金型（下型）２の熱膨張係数を合せることができ、金型の開閉動作等がより円滑に行えることにより、設備への負荷を低減したり、金型の寿命を長くしたりすることができる。
【００２８】
本発明に用いられる磁石７は、磁性体６を含む固化された成形品を磁気的に吸着させて取り出すことができるものであればよく、永久磁石であっても、電磁石や強磁性体などの一時的に磁化することができるものであってもよいが、本発明の第１の実施形態では、成形後、型開き開始から成形品を金型の外部へ搬出するまでの間だけ、磁性体６を含む固化された成形品を磁気的に吸着、保持できればよいため、電磁石や強磁性体など一時的に磁化することができるものであることが好ましい。これにより、無駄なエネルギーや応力を発生させずに、容易に成形品を取り出すことができる。
【００２９】
本発明に用いられる磁石７の設置位置は、固定金型（上型）１及び可動金型（下型）２のいずれか一方に設置されていればよく、また、金型の内部であっても、側面であってもよいが、磁石７が設置されていない場合において磁性体６を含む固化された成形品が、可動金型（下型）２側に残存することとなる本発明の第１の形態では、可動金型（下型）２と対向する固定金型（上型）１の内部であって、かつキャビティ空間５と対向する位置に、磁石７が設置されていることが好ましい。これにより、金型が磁化されないものであったとしても、磁性体６を含む固化された成形品を確実に取り出すことができる。
【００３０】
《樹脂成形品の製造方法の第２実施形態》
続いて、本発明の樹脂成形品の製造方法の第２の実施形態について説明する。図２は、本発明の樹脂成形品の製造方法の第２実施形態で用いる射出成形用金型の概念図であり、図２（ａ）は金型を閉じた状態、図２（ｂ）は金型を開いた状態の概念図である。
以下、第２の実施形態について説明するが、上述した第１の実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、前述した第１の実施形態と同様の構成には、同一の符号を付してある。
【００３１】
（金型）
先ず、本発明の第２の実施形態で用いられる射出成形用金型について説明を行う。本発明の第２の実施形態で用いられる金型は、図２に示すとおり、磁石７の設置位置が異なる点以外は、上述した第１の実施形態で用いられる金型と同じ構造となっている。第２の実施形態で用いられる金型では、磁石７は固定金型（上型）１の外部に設置されている。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施形態における樹脂成形品の製造方法について説明する。
（成形工程）
本発明の第２の実施形態において樹脂成形品を製造するには、先ず、第１の実施形態における樹脂成形品の製造方法と同様の方法で成形工程を行う。
【００３３】
（取り出し工程）
本発明の第２の実施形態においては、次に、磁性体６を含む固化された成形品を取り出す際に、磁石７が設置されていない場合において磁性体６を含む固化された成形品が残存することとなる可動金型（下型）２と対向する固定金型（上型）１の側面であって、かつキャビティ空間と対向する位置からは外れた位置に設置された磁石７によって、固定金型（上型）１側に磁性体６を含む固化された成形品を磁気的に吸着させて取り出す工程を行うこととなる。このため、固定金型（上型）１を磁化させて磁性体６を含む固化された成形品を吸着する必要があり、金型の材質は磁化されるものに限定される。この方法によっても、イジェクタピンを用いずに、成形品を容易に取り出すことができることとなるため、低粘度材料を射出成形した時に発生するバリ量が抑えられると共に、成形品離型時の不具合を起こさずに樹脂成形品を製造することができる。
【００３４】
上述のとおり、本発明の第２の実施形態では、固定金型（上型）１の側面であって、かつキャビティ空間と対向する位置からは外れた位置に磁石７が設置され、かつ、固定金型（上型）１の材質は磁化されるものに限定される。一方、本発明の第２の実施形態における金型の可動金型（下型）２の材質については、磁化されるものであっても、磁化されないものであってもよいが、設備への負荷低減や金型の寿命の観点では磁化されないものであることが好ましい。
【００３５】
本発明の第２の実施形態においても、磁石７は、第１の実施形態と同様の理由により、電磁石や強磁性体など一時的に磁化することができるものであることが好ましい。これにより、無駄なエネルギーや応力を発生させずに、容易に成形品を取り出すことができる。
【００３６】
本発明の第２の実施形態における磁石７の設置位置は、固定金型（上型）１の外部に限定されるものではなく、固定金型（上型）１の内部であってもよいが、設置の容易性や金型作製の経済性の観点からは、外部に設置されることが好ましい。
【００３７】
以上本発明の樹脂成形品の製造方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、前述した実施形態では、金型が上型が固定金型で、下型が可動金型である上下二分割の場合について説明したが、上型が可動金型で、下型が固定金型であってもよいし、中板を有する上下三分割の構造であってもよく、分割方向が上下でではなく左右であってもよい。また、前述した実施形態では、磁石７を固定金型（上型）１の内部又は外部に設置した場合について説明したが、磁石７が設置されていない場合において磁性体６を含む固化された成形品が残存することとなる金型が固定金型（上型）１となる場合には、磁石７を可動金型（下型）２の内部又は外部に設置することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
図１に示した第１の実施形態で用いられる射出成形金型に準じた型構造であって、キャビティ空間を形成することとなる凹形状が彫刻された可動金型（下型）と、固定金型（上型）の内部であって、キャビティ空間に対向する位置に電磁石を設置した固定金型（上型）で構成された上下二分割式の金型を、ヒーターにより加熱して１５０℃に調温し、金型を分割（型開き）した状態で、キャビティ空間を形成することとなる可動金型（下型）の凹形状部に、磁性体として、鉄心に１次コイル及び２次コイルを巻き線した磁気回路部品を配置した後、金型を閉じ、図１のスプルーに代わるシリンダ内を上下駆動するプランジャーによって、射出圧３ＭＰａ、樹脂充填速度１２ｃｍ３／秒の条件にて、樹脂材料の射
出注型を行った。成形品が十分硬化したところで固定金型（上型）の内部に設置された電磁石に電流を流した状態で上下二分割して型を開き、成形品を取り出した。この際、成形品は固定金型（上型）に貼りついて離型することができた。成形品取り出し後、エア吹付けによる清掃を行い、連続成形を行った。１００サイクル繰り返した結果、成形品離型不具合の発生は皆無であった。また、金型表面への材料の付着残りは確認されなかった。尚、樹脂材料としては、液状のエポキシ樹脂材料（住友ベークライト（株）製ＥＣＲ−２２２２Ｋ／ＥＣＨ−２２２Ｇ＝１００／１００ブレンド）を用いた。
【００４０】
（比較例１）
実施例１で用いた射出成形金型と類似の金型であって、電磁石が設置される代わりに、キャビティ空間を形成することとなる凹形状が彫刻された可動金型（下型）に、成形品をつき出すように作用するイジェクタピンが設置された上下二分割式の金型を、ヒーターにより加熱して１５０℃に調温し、金型を分割（型開き）した状態で、キャビティ空間を形成することとなる可動金型（下型）の凹形状部に、磁性体として、鉄心に１次コイル及び２次コイルを巻き線した磁気回路部品を配置した後、金型を閉じ、図１のスプルーに代わるシリンダ内を上下駆動するプランジャーによって、射出圧３ＭＰａ、樹脂充填速度１２ｃｍ３／秒の条件にて、樹脂材料の射出注型を行った。成形品が十分硬化したところで上下二分割して型を開き、イジェクタピンによって成形品を突き出して、成形品を取り出した。成形品取り出し後、エア吹付けによる清掃を行い、連続成形を行った結果、４０サイクル成形したところでイジェクタピンに動作不具合が発生し、金型を分解して清掃することとなり、連続成形を続けることが不可となった。 
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に従うと、金型から成型品を取り出す際、磁力によって成形品を捕集することができるため、イジェクタピンを用いずに成形品を取り出すことが可能となる。従って、バリ発生によるイジェクタピンの動作不具合等の成形品取り出し不良が解消されることから、射出成形機に低粘度材料を適用することが可能であるため工業上極めて重要である。また、金型内に磁石を埋め込んだ構成とすることで装置を大型化することなしに設置面積効率の高い連続生産可能な成形品の製造方法を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
１  固定金型（上型）
２  可動金型（下型）
３  スプルー
４  ランナー
５  キャビティ空間
６  磁性体
７  磁石
８  分割線
【図１】
2013193453.tif 000003
【図２】
2013193453.tif 000004