射出成形金型
【課題】周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する際、表面と前記立ち上がり部側のエッジ部にダレが生じることを抑制でき、表面形状が良好な高品質の発泡成形品が得られる射出成形金型の提供を目的とする。
【解決手段】周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、キャビティ16内に射出充填された発泡樹脂Xにおける前記立ち上がり部に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧する押圧部材22が設けられた射出成形金型10。
【解決手段】周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、キャビティ16内に射出充填された発泡樹脂Xにおける前記立ち上がり部に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧する押圧部材22が設けられた射出成形金型10。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、射出成形金型に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、優れた吸音性、軽量性を有する自動車用内装材等として、発泡成形品が用いられている。このような発泡成形品の製造には射出成形金型が用いられる。射出成形金型としては、例えば、キャビティを形成する可動側金型と固定側金型を有し、それらを型締めして形成したキャビティ内に発泡樹脂を射出充填した後、可動側金型を固定側金型からわずかに遠ざける(コアバックする)ことで、キャビティ内を減圧して前記発泡樹脂を発泡させることで成形する射出成形金型が知られている。
【0003】
一方、発泡成形品の形状は様々なものがあり、例えば、平板状の基部と、該基部の周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品が挙げられる。しかし、このような形状の発泡成形品を射出成形金型で製造すると、以下の問題が生じる。
図9は、可動側金型112と固定側金型114を有し、それらを型締めすることで、キャビティ116が形成される射出成形金型110である。キャビティ116は、発泡成形品の平板状の基部を形成する基部形成部116aと、該発泡成形品の立ち上がり部を形成する立ち上がり部形成部116bからなる。この射出成形金型110を用いた発泡成形品の製造では、図10に示すように、キャビティ116内に射出充填した発泡樹脂Yをコアバックにより発泡させる際、可動側金型112のキャビティ形成面の上面112aと側面112bで形成される角部112c近傍のスキン層が引っ張られることで、得られる発泡成形品における前記角部112cの部分に相当するエッジ部にダレが生じ、商品性が損なわれることがある。
【0004】
前述の発泡成形品のエッジ部のダレを抑制する方法としては、例えば、図11に例示した射出成形金型210を用いる方法が示されている(特許文献1)。射出成形金型210は、キャビティ216を形成する可動側金型212と固定側金型214を有し、キャビティ216は、発泡成形品の基部を形成する基部形成部216aと、該発泡成形品の立ち上がり部を形成する立ち上がり部形成部216bからなる。また、固定側金型214のキャビティ形成面における発泡成形品の立ち上がり部に相当する部分214aに段差が設けられている。
この射出成形金型210を用いた発泡成形品の製造では、前記段差によって発泡成形品の立ち上がり部の肉厚が厚く設定されるため、キャビティ216の立ち上がり部形成部216bにおいて、発泡樹脂Yの発泡量が増えるので発泡圧が高まる。そのため、発泡成形時に、可動側金型212のキャビティ形成面の上面212aと側面212bで形成される角部212c近傍に発泡樹脂Yが満たされ、得られる発泡成形品の対応するエッジ部にダレが生じることを抑える効果が得られる。しかし、立ち上がり部の肉厚を厚くしても、スキン層が厚い場合は、該スキン層による収縮力も高まるため、前記角部212c近傍に発泡樹脂Yが安定して充分に満たすことは難く、前記エッジ部のダレを抑制する効果を充分に得ることは困難である。
【0005】
また、図12に例示した射出成形金型310を用いる方法も知られている(例えば、特許文献2)。射出成形金型310は、キャビティ316を形成する可動側金型312と固定側金型314を有し、キャビティ316は、発泡成形品の基部を形成する基部形成部316aと、該発泡成形品の立ち上がり部を形成する立ち上がり部形成部316bからなる。また、固定側金型314には、キャビティ316の立ち上がり部形成部316bに存在する発泡樹脂Y、すなわち発泡成形品の立ち上がり部に相当する部分全体を押圧する押圧部材318が設けられている。
この射出成形金型310を用いた発泡成形品の製造では、コアバック発泡時に、押圧部材318によって、キャビティ316の立ち上がり部形成部316bの発泡樹脂Yを押圧することで、可動側金型312のキャビティ形成面の上面312aと側面312bで形成される角部312c近傍に発泡樹脂Yが満たされ、得られる発泡成形品における対応するエッジ部にダレが生じることが抑えられる。しかし、射出成形金型310を用いた発泡成形品の製造では、押圧部材318による押圧によって、キャビティ316の基部形成部316aにおける立ち上がり部形成部316bの近傍部分316cの発泡樹脂Yが持ち上げられ、その影響によって、得られる発泡成形品の基部の裏面だけでなく、表面にも歪みが生じ、品質が低下することがある。
【0006】
また、発泡成形品の立ち上がり部に相当する部分全体を押圧する射出成形金型としては、図13に示すように、発泡成形品の基部を形成する基部形成部416aと、該発泡成形品の立ち上がり部を形成する立ち上がり部形成部416bからなるキャビティ416を形成する可動側金型412と固定側金型414を有し、キャビティ416の立ち上がり部形成部416bに存在する発泡樹脂Yと共に、基部形成部416aに存在する発泡樹脂Yにおける部形成部416b側の部分を押圧する押圧部材418が設けられた射出成形金型410が考えられる。
射出成形金型410を用いれば、射出成形金型310を用いた場合と同様に、発泡成形品における立ち上がり部のエッジ部にダレが生じることが抑えられるが、発泡成形品の基部の表面に歪みが生じ、品質が低下することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2009−262499号公報
【特許文献2】特開2011−788号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、前記発泡成形品の表面と前記立ち上がり部側の外側面で形成されるエッジ部にダレが生じることを抑制でき、かつ表面形状が良好な高品質の発泡成形品を製造できる射出成形金型の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の射出成形金型は、周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、
キャビティ内に射出充填された発泡樹脂における前記立ち上がり部に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧する押圧部材が設けられている。
【発明の効果】
【0010】
本発明の射出成形金型は、周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、前記発泡成形品の表面と前記立ち上がり部側の外側面で形成されるエッジ部にダレが生じることを抑制でき、かつ表面形状が良好な高品質の発泡成形品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】発泡成形品の一例を示した斜視図である。
【図2】本発明の射出成形金型の一例を示した断面図である。
【図3】図2の射出成形金型の押圧部材近傍を拡大した断面図である。
【図4】図2の射出成形金型で発泡成形品を製造する様子を示した断面図である。
【図5】図2の射出成形金型で発泡成形品を製造する様子を示した断面図である。
【図6】発泡成形品の他の例を示した斜視図である。
【図7】本発明の射出成形金型の他の例を示した断面図である。
【図8】本発明の射出成形金型の他の例を示した断面図である。
【図9】従来の射出成形金型の一例を示した断面図である。
【図10】図8の射出成形金型で発泡成形品を製造する様子を示した断面図である。
【図11】従来の射出成形金型の他の例を示した断面図である。
【図12】従来の射出成形金型の他の例を示した断面図である。
【図13】射出成形金型の一例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の射出成形金型は、周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型である。以下、本発明の射出成形金型の一例として、カウンタープレッシャー工法により、コアバック発泡で、図1に例示した発泡成形品1を製造する射出成形金型について説明する。
発泡成形品1は、図1に示すように、平板状の基部2と、基部2の両端側に裏面1bに向かって立ち上がる立ち上がり部3を有する。
【0013】
本実施形態の射出成形金型10(以下、「金型10」という。)は、図2及び図3に示すように、可動側金型12と固定側金型14を有しており、可動側金型12と固定側金型14によりキャビティ16が形成される。
【0014】
可動側金型12は、固定側金型14側にキャビティ16を形成する凹部12aが形成されている。また、可動側金型12は、固定側金型14に向かって前進及び後退できるようになっている。
可動側金型12の凹部12aの形状、及び固定側金型14の可動側金型12側の形状を調節することで、キャビティ16の形状を調節できる。この例のキャビティ16の形状は、発泡成形品1の形状に対応した形状である。つまり、キャビティ16は、発泡成形品1の基部2を形成する基部形成部16aと、発泡成形品1の立ち上がり部3を形成する立ち上がり部形成部16bを有している。
【0015】
可動側金型12の凹部12aにおけるキャビティ形成面には、シボ加工した凹凸を形成してもよく、前記凹凸を形成しなくてもよい。また、前記凹凸を形成する場合、キャビティ形成面の上面12b及び側面12cの両方に形成してもよく、上面12b又は側面12cのいずれか一方のみに形成してもよい。
【0016】
可動側金型12の凹部12aの外周に位置する固定側金型14とのPL面18には、可動側金型12と固定側金型14で形成したキャビティ16を緊密にシールするためのOリング20が設けられている。
固定側金型14におけるPL面18のOリング20の内側には、カウンタープレッシャーガス(以下、「CPガス」という。)を注入及び排気するガス流路(不図示)が形成されている。
【0017】
また、金型10の固定側金型14における立ち上がり部形成部16bの部分には、キャビティ16内に射出充填された発泡樹脂における、形成される発泡成形品1の立ち上がり部3に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧する押圧部材22が設けられている。
押圧部材22は、図3に示すように、軸部24及び軸部24よりも大きい頭部26を有している。押圧部材22は、可動側金型12側に向かって固定側金型14を挿通している。また、頭部26における金型10の内部側の縁部26aは、固定側金型14のキャビティ形成面における立ち上がり部形成部16bの側面14aと、可動側金型12のキャビティ形成面における立ち上がり部形成部16bの側面12cの間に位置しており、かつ、頭部26の上面26bは、固定側金型14のキャビティ形成面における立ち上がり部形成部16bの下面14bと一致している。つまり、固定側金型14の本体部分から押圧部材22を突き出すことで、図5に示すように、押圧部材22における頭部26のキャビティ16側の一部分が、キャビティ16の立ち上がり部形成部16bに充填された発泡樹脂Xにおける、可動側金型12のキャビティ形成面の側面12c側を部分的に押圧できるようになっている。
【0018】
金型10による発泡成形品1の製造では、可動側金型12をコアバックさせる際、押圧部材22を固定側金型14から突き出す。そして、図5に示すように、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂X、すなわちキャビティ16内に存在する発泡樹脂Xにおける発泡成形品1の立ち上がり部3に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧した状態で発泡を行う。
【0019】
前述したように、従来の射出成形金型210では、立ち上がり部の肉厚を厚くしても、スキン層が厚い場合は該スキン層による収縮力の高まりによる影響によって、エッジ部のダレを抑制する効果を充分に得ることが困難である。これに対し、本発明の金型10では、立ち上がり部の肉厚を厚くすることなく、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xの少なくとも外側面側を押圧部材22により押圧することによって、可動側金型12のキャビティ形成面の上面12bと側面12cで形成される角部12d近傍に、安定して充分な発泡樹脂を満たした状態で発泡成形を行える。そのため、図1に示す発泡成形品1の表面における立ち上がり部3側のエッジ部4にダレが生じることを抑制できる。
【0020】
また、射出成形金型310、410では、前述したように、押圧部材318、418による押圧によって、得られる発泡成形品の基部の表面に歪みが生じ、品質が低下することがある。一方、本発明の金型10では、図5に示すように、立ち上がり部形成部16bの発泡樹脂Xの内側面側が押圧されないので、得られる発泡成形品1の立ち上がり部3における先端部分の内側面側についてはわずかな歪みが生じるが、裏面1b側であるため悪影響が少ない。また、立ち上がり部3の先端部分から表面1aまでの距離は、基部2の裏面1bから表面1aまでの距離に比べて長いため、立ち上がり部3の先端部分の歪みの影響が表面1aまで影響し難く、表面1aの形状が良好な発泡成形品1が得られる。
【0021】
また、射出成形金型410では、コアバック発泡時において、キャビティ416の立ち上がり部形成部416bにおける発泡樹脂Yが発泡する割合が減少し、得られる発泡成形品における立ち上がり部周辺のスキン層の割合が増加するため、軽量化、剛性向上等の効果が得られ難くなる。これに対し、本発明の金型10では、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xを部分的に押圧するため、全面が発泡し、剛性向上した基部2を有する発泡成形品1が得られる。
【0022】
立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xの幅D(立ち上がり部形成部16bの幅、図4)に対する、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xにおける、押圧部材22によって押圧される外側面側の幅d1(図4)の割合は、20〜80%が好ましく、40〜60%がより好ましい。前記割合が下限値以上であれば、得られる発泡成形品1のエッジ部4がダレることを抑制することが容易になる。また、前記割合が上限値以下であれば、得られる発泡成形品1の表面に歪みが生じることを抑制することが容易になる。
【0023】
立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xの内側面側は、押圧部材22によって押圧されない。立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xの幅D(立ち上がり部形成部16bの幅、図4)に対する、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xにおける内側面側の押圧されない部分の幅d2(図4)の割合は、20〜80%が好ましく、40〜60%がより好ましい。前記割合が下限値以上であれば、得られる発泡成形品1の表面に歪みが生じることを抑制することが容易になる。また、前記割合が上限値以下であれば、得られる発泡成形品1のエッジ部4がダレることを抑制することが容易になる。
【0024】
この例では、押圧部材22により発泡樹脂を押圧する方向は、立ち上がり部形成部16bの軸方向に沿った方向、つまり得られる発泡成形品1における立ち上がり部3の軸方向に沿った方向である。押圧部材22による発泡樹脂の押圧は、必ずしも前記軸方向に沿った方向でなくてもよく、本発明の効果を損なわない範囲であれば、前記軸方向に対して傾斜した方向であってもよい。
固定側金型14から押圧部材22を突き出す機構は特に限定されず、例えば、油圧、バネ等を利用する機構が挙げられる。
【0025】
また、固定側金型14には、キャビティ16内に発泡樹脂を注入する樹脂注入流路(不図示)が設けられており、射出ノズルを備えた公知の射出成形機から、該樹脂注入流路を通じて発泡樹脂を射出充填できるようになっている。
【0026】
以下、金型10を用いた発泡成形品1の製造方法について説明する。本実施形態の発泡成形品の製造方法は、下記のガス注入工程、樹脂充填工程、排気工程、発泡工程及び突出し工程を有する。
ガス注入工程:キャビティ16内にCPガスを注入する。
樹脂充填工程:CPガスを注入したキャビティ16内に発泡樹脂Xを射出充填する。
発泡工程:キャビティ16内のCPガスを排気し、さらに可動側金型12をコアバックして、発泡樹脂Xにおける発泡成形品1の立ち上がり部3に相当する部分の外側面側を、その先端側から押圧部材22で押圧しつつ、発泡樹脂Xを発泡させる。
【0027】
ガス注入工程:
まず、図2及び図3に示すように、可動側金型12を固定側金型14に向かって前進させて可動側金型12と固定側金型14を型締めし、ガス流路を通じてキャビティ16内にCPガスを注入し、キャビティ16内の圧力を所定の圧力に調整する。
CPガスとしては、例えば、窒素ガス、二酸化炭素ガス等が挙げられる。
【0028】
キャビティ16内の圧力は、100KPa〜1000KPaが好ましく、300KPa〜600KPaがより好ましい。キャビティ16内の圧力が下限値以上であれば、得られる発泡成形品の表面にシルバーストリークが形成されることを抑制することが容易になる。キャビティ16内の圧力が上限値以下であれば、キャビティ16内の残留CPガスによるアバタの発生を抑止しやすい。
【0029】
樹脂充填工程:
次に、図4に示すように、CPガスが注入されたキャビティ16内に、樹脂注入流路を通じて発泡樹脂Xを射出充填する。射出充填された発泡樹脂Xは、キャビティ16内が高圧に制御されているため、発泡が抑えられた状態でキャビティ16内に充填される。
発泡樹脂Xとしては、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ABS樹脂等が挙げられる。
【0030】
発泡工程:
発泡樹脂Xを射出充填したキャビティ16内のCPガスをガス流路を通じて排気し、図5に示すように、キャビティ16の密閉性を維持しつつ可動側金型12を固定側金型14から後退(コアバック)させ、キャビティ16内の圧力を下げ、発泡樹脂Xの発泡反応を進行させる。また、このとき、可動側金型12の後退に合せて、押圧部材22を固定側金型14から突き出し、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂X、すなわち、キャビティ16内の発泡樹脂Xにおける、発泡成形品1の立ち上がり部3に相当する部分を、内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧部材22によって押圧した状態で発泡を行う。
発泡成形後、金型10を開き、成形された発泡成形品1を取り出す。
【0031】
以上のように、金型10を用いることで、表面1aと立ち上がり部3の外側面3aで形成されるエッジ部4にダレが生じること、及び表面1aに歪みが生じることが抑制され、立ち上がり部3において充分な発泡が行われた高品質な発泡成形品1が得られる。
【0032】
なお、本発明の射出成形金型は、前記金型10には限定されない。例えば、カウンタープレッシャー工法を利用しないコアバック発泡成形金型であってもよい。また、可動側金型10、固定側金型12は例として挙げたものであり、10が固定側金型、12が可動側金型であってもよい。
【0033】
また、図6に例示した発泡成形品1Aを製造する、図7に例示した射出成形金型10A(以下、「金型10A」という。)であってもよい。発泡成形品1A及び金型10Aにおいて、発泡成形品1及び金型10と同じ部分は同じ符号を付して説明を省略する。
発泡成形品1Aは、立ち上がり部3の先端部分に、外側に向かって延びるフランジ部5が形成されている以外は、発泡成形品1と同じである。金型10Aは、形成する発泡成形品1Aの形状に合わせた形状の凹部12eを有する可動側金型12Aを有し、発泡成形品1Aの形状に相補的な形状のキャビティ16Aを形成できる以外は、金型10と同じである。この金型10Aによる発泡成形品1Aの製造においても、押圧部材22による押圧によって、表面1aと立ち上がり部3の外側面3aで形成されるエッジ部4にダレが生じること、及び表面に歪みが生じることを抑制でき、立ち上がり部3において充分な発泡が行われた高品質な発泡成形品1Aが得られる。
【0034】
また、図8に例示した射出成形金型10B(以下、「金型10B」という。)であってもよい。金型10Bにおける金型10と同じ部分については同符号を付して説明を省略する。
金型10Bは、立ち上がり部の外側面側が内側面側よりも高く立ち上がった発泡成形品を成形する金型である。金型10Bは、キャビティ16Bにおける前記立ち上がり部を成形する部分において、外側部分の高さが高くなっており、その外側部分に充填された発泡樹脂を、可動側金型12の後退に合わせて押圧部材22により押圧するようになっている。この金型10Bによる発泡成形品の製造においても、得られる発泡成形品における立ち上がり部側のエッジ部にダレが生じることを抑制できる。
【符号の説明】
【0035】
1、1A 発泡成形品
2 基部
3 立ち上がり部
4 エッジ部
5 フランジ部
10、10A、10B 射出成形金型
12、12A、12B 可動側金型
14 固定側金型
16、16A、16B キャビティ
18 PL面
20 Oリング
22 押圧部材
24 軸部
26 頭部
【技術分野】
【0001】
本発明は、射出成形金型に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、優れた吸音性、軽量性を有する自動車用内装材等として、発泡成形品が用いられている。このような発泡成形品の製造には射出成形金型が用いられる。射出成形金型としては、例えば、キャビティを形成する可動側金型と固定側金型を有し、それらを型締めして形成したキャビティ内に発泡樹脂を射出充填した後、可動側金型を固定側金型からわずかに遠ざける(コアバックする)ことで、キャビティ内を減圧して前記発泡樹脂を発泡させることで成形する射出成形金型が知られている。
【0003】
一方、発泡成形品の形状は様々なものがあり、例えば、平板状の基部と、該基部の周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品が挙げられる。しかし、このような形状の発泡成形品を射出成形金型で製造すると、以下の問題が生じる。
図9は、可動側金型112と固定側金型114を有し、それらを型締めすることで、キャビティ116が形成される射出成形金型110である。キャビティ116は、発泡成形品の平板状の基部を形成する基部形成部116aと、該発泡成形品の立ち上がり部を形成する立ち上がり部形成部116bからなる。この射出成形金型110を用いた発泡成形品の製造では、図10に示すように、キャビティ116内に射出充填した発泡樹脂Yをコアバックにより発泡させる際、可動側金型112のキャビティ形成面の上面112aと側面112bで形成される角部112c近傍のスキン層が引っ張られることで、得られる発泡成形品における前記角部112cの部分に相当するエッジ部にダレが生じ、商品性が損なわれることがある。
【0004】
前述の発泡成形品のエッジ部のダレを抑制する方法としては、例えば、図11に例示した射出成形金型210を用いる方法が示されている(特許文献1)。射出成形金型210は、キャビティ216を形成する可動側金型212と固定側金型214を有し、キャビティ216は、発泡成形品の基部を形成する基部形成部216aと、該発泡成形品の立ち上がり部を形成する立ち上がり部形成部216bからなる。また、固定側金型214のキャビティ形成面における発泡成形品の立ち上がり部に相当する部分214aに段差が設けられている。
この射出成形金型210を用いた発泡成形品の製造では、前記段差によって発泡成形品の立ち上がり部の肉厚が厚く設定されるため、キャビティ216の立ち上がり部形成部216bにおいて、発泡樹脂Yの発泡量が増えるので発泡圧が高まる。そのため、発泡成形時に、可動側金型212のキャビティ形成面の上面212aと側面212bで形成される角部212c近傍に発泡樹脂Yが満たされ、得られる発泡成形品の対応するエッジ部にダレが生じることを抑える効果が得られる。しかし、立ち上がり部の肉厚を厚くしても、スキン層が厚い場合は、該スキン層による収縮力も高まるため、前記角部212c近傍に発泡樹脂Yが安定して充分に満たすことは難く、前記エッジ部のダレを抑制する効果を充分に得ることは困難である。
【0005】
また、図12に例示した射出成形金型310を用いる方法も知られている(例えば、特許文献2)。射出成形金型310は、キャビティ316を形成する可動側金型312と固定側金型314を有し、キャビティ316は、発泡成形品の基部を形成する基部形成部316aと、該発泡成形品の立ち上がり部を形成する立ち上がり部形成部316bからなる。また、固定側金型314には、キャビティ316の立ち上がり部形成部316bに存在する発泡樹脂Y、すなわち発泡成形品の立ち上がり部に相当する部分全体を押圧する押圧部材318が設けられている。
この射出成形金型310を用いた発泡成形品の製造では、コアバック発泡時に、押圧部材318によって、キャビティ316の立ち上がり部形成部316bの発泡樹脂Yを押圧することで、可動側金型312のキャビティ形成面の上面312aと側面312bで形成される角部312c近傍に発泡樹脂Yが満たされ、得られる発泡成形品における対応するエッジ部にダレが生じることが抑えられる。しかし、射出成形金型310を用いた発泡成形品の製造では、押圧部材318による押圧によって、キャビティ316の基部形成部316aにおける立ち上がり部形成部316bの近傍部分316cの発泡樹脂Yが持ち上げられ、その影響によって、得られる発泡成形品の基部の裏面だけでなく、表面にも歪みが生じ、品質が低下することがある。
【0006】
また、発泡成形品の立ち上がり部に相当する部分全体を押圧する射出成形金型としては、図13に示すように、発泡成形品の基部を形成する基部形成部416aと、該発泡成形品の立ち上がり部を形成する立ち上がり部形成部416bからなるキャビティ416を形成する可動側金型412と固定側金型414を有し、キャビティ416の立ち上がり部形成部416bに存在する発泡樹脂Yと共に、基部形成部416aに存在する発泡樹脂Yにおける部形成部416b側の部分を押圧する押圧部材418が設けられた射出成形金型410が考えられる。
射出成形金型410を用いれば、射出成形金型310を用いた場合と同様に、発泡成形品における立ち上がり部のエッジ部にダレが生じることが抑えられるが、発泡成形品の基部の表面に歪みが生じ、品質が低下することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2009−262499号公報
【特許文献2】特開2011−788号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、前記発泡成形品の表面と前記立ち上がり部側の外側面で形成されるエッジ部にダレが生じることを抑制でき、かつ表面形状が良好な高品質の発泡成形品を製造できる射出成形金型の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の射出成形金型は、周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、
キャビティ内に射出充填された発泡樹脂における前記立ち上がり部に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧する押圧部材が設けられている。
【発明の効果】
【0010】
本発明の射出成形金型は、周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、前記発泡成形品の表面と前記立ち上がり部側の外側面で形成されるエッジ部にダレが生じることを抑制でき、かつ表面形状が良好な高品質の発泡成形品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】発泡成形品の一例を示した斜視図である。
【図2】本発明の射出成形金型の一例を示した断面図である。
【図3】図2の射出成形金型の押圧部材近傍を拡大した断面図である。
【図4】図2の射出成形金型で発泡成形品を製造する様子を示した断面図である。
【図5】図2の射出成形金型で発泡成形品を製造する様子を示した断面図である。
【図6】発泡成形品の他の例を示した斜視図である。
【図7】本発明の射出成形金型の他の例を示した断面図である。
【図8】本発明の射出成形金型の他の例を示した断面図である。
【図9】従来の射出成形金型の一例を示した断面図である。
【図10】図8の射出成形金型で発泡成形品を製造する様子を示した断面図である。
【図11】従来の射出成形金型の他の例を示した断面図である。
【図12】従来の射出成形金型の他の例を示した断面図である。
【図13】射出成形金型の一例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の射出成形金型は、周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型である。以下、本発明の射出成形金型の一例として、カウンタープレッシャー工法により、コアバック発泡で、図1に例示した発泡成形品1を製造する射出成形金型について説明する。
発泡成形品1は、図1に示すように、平板状の基部2と、基部2の両端側に裏面1bに向かって立ち上がる立ち上がり部3を有する。
【0013】
本実施形態の射出成形金型10(以下、「金型10」という。)は、図2及び図3に示すように、可動側金型12と固定側金型14を有しており、可動側金型12と固定側金型14によりキャビティ16が形成される。
【0014】
可動側金型12は、固定側金型14側にキャビティ16を形成する凹部12aが形成されている。また、可動側金型12は、固定側金型14に向かって前進及び後退できるようになっている。
可動側金型12の凹部12aの形状、及び固定側金型14の可動側金型12側の形状を調節することで、キャビティ16の形状を調節できる。この例のキャビティ16の形状は、発泡成形品1の形状に対応した形状である。つまり、キャビティ16は、発泡成形品1の基部2を形成する基部形成部16aと、発泡成形品1の立ち上がり部3を形成する立ち上がり部形成部16bを有している。
【0015】
可動側金型12の凹部12aにおけるキャビティ形成面には、シボ加工した凹凸を形成してもよく、前記凹凸を形成しなくてもよい。また、前記凹凸を形成する場合、キャビティ形成面の上面12b及び側面12cの両方に形成してもよく、上面12b又は側面12cのいずれか一方のみに形成してもよい。
【0016】
可動側金型12の凹部12aの外周に位置する固定側金型14とのPL面18には、可動側金型12と固定側金型14で形成したキャビティ16を緊密にシールするためのOリング20が設けられている。
固定側金型14におけるPL面18のOリング20の内側には、カウンタープレッシャーガス(以下、「CPガス」という。)を注入及び排気するガス流路(不図示)が形成されている。
【0017】
また、金型10の固定側金型14における立ち上がり部形成部16bの部分には、キャビティ16内に射出充填された発泡樹脂における、形成される発泡成形品1の立ち上がり部3に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧する押圧部材22が設けられている。
押圧部材22は、図3に示すように、軸部24及び軸部24よりも大きい頭部26を有している。押圧部材22は、可動側金型12側に向かって固定側金型14を挿通している。また、頭部26における金型10の内部側の縁部26aは、固定側金型14のキャビティ形成面における立ち上がり部形成部16bの側面14aと、可動側金型12のキャビティ形成面における立ち上がり部形成部16bの側面12cの間に位置しており、かつ、頭部26の上面26bは、固定側金型14のキャビティ形成面における立ち上がり部形成部16bの下面14bと一致している。つまり、固定側金型14の本体部分から押圧部材22を突き出すことで、図5に示すように、押圧部材22における頭部26のキャビティ16側の一部分が、キャビティ16の立ち上がり部形成部16bに充填された発泡樹脂Xにおける、可動側金型12のキャビティ形成面の側面12c側を部分的に押圧できるようになっている。
【0018】
金型10による発泡成形品1の製造では、可動側金型12をコアバックさせる際、押圧部材22を固定側金型14から突き出す。そして、図5に示すように、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂X、すなわちキャビティ16内に存在する発泡樹脂Xにおける発泡成形品1の立ち上がり部3に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧した状態で発泡を行う。
【0019】
前述したように、従来の射出成形金型210では、立ち上がり部の肉厚を厚くしても、スキン層が厚い場合は該スキン層による収縮力の高まりによる影響によって、エッジ部のダレを抑制する効果を充分に得ることが困難である。これに対し、本発明の金型10では、立ち上がり部の肉厚を厚くすることなく、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xの少なくとも外側面側を押圧部材22により押圧することによって、可動側金型12のキャビティ形成面の上面12bと側面12cで形成される角部12d近傍に、安定して充分な発泡樹脂を満たした状態で発泡成形を行える。そのため、図1に示す発泡成形品1の表面における立ち上がり部3側のエッジ部4にダレが生じることを抑制できる。
【0020】
また、射出成形金型310、410では、前述したように、押圧部材318、418による押圧によって、得られる発泡成形品の基部の表面に歪みが生じ、品質が低下することがある。一方、本発明の金型10では、図5に示すように、立ち上がり部形成部16bの発泡樹脂Xの内側面側が押圧されないので、得られる発泡成形品1の立ち上がり部3における先端部分の内側面側についてはわずかな歪みが生じるが、裏面1b側であるため悪影響が少ない。また、立ち上がり部3の先端部分から表面1aまでの距離は、基部2の裏面1bから表面1aまでの距離に比べて長いため、立ち上がり部3の先端部分の歪みの影響が表面1aまで影響し難く、表面1aの形状が良好な発泡成形品1が得られる。
【0021】
また、射出成形金型410では、コアバック発泡時において、キャビティ416の立ち上がり部形成部416bにおける発泡樹脂Yが発泡する割合が減少し、得られる発泡成形品における立ち上がり部周辺のスキン層の割合が増加するため、軽量化、剛性向上等の効果が得られ難くなる。これに対し、本発明の金型10では、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xを部分的に押圧するため、全面が発泡し、剛性向上した基部2を有する発泡成形品1が得られる。
【0022】
立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xの幅D(立ち上がり部形成部16bの幅、図4)に対する、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xにおける、押圧部材22によって押圧される外側面側の幅d1(図4)の割合は、20〜80%が好ましく、40〜60%がより好ましい。前記割合が下限値以上であれば、得られる発泡成形品1のエッジ部4がダレることを抑制することが容易になる。また、前記割合が上限値以下であれば、得られる発泡成形品1の表面に歪みが生じることを抑制することが容易になる。
【0023】
立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xの内側面側は、押圧部材22によって押圧されない。立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xの幅D(立ち上がり部形成部16bの幅、図4)に対する、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂Xにおける内側面側の押圧されない部分の幅d2(図4)の割合は、20〜80%が好ましく、40〜60%がより好ましい。前記割合が下限値以上であれば、得られる発泡成形品1の表面に歪みが生じることを抑制することが容易になる。また、前記割合が上限値以下であれば、得られる発泡成形品1のエッジ部4がダレることを抑制することが容易になる。
【0024】
この例では、押圧部材22により発泡樹脂を押圧する方向は、立ち上がり部形成部16bの軸方向に沿った方向、つまり得られる発泡成形品1における立ち上がり部3の軸方向に沿った方向である。押圧部材22による発泡樹脂の押圧は、必ずしも前記軸方向に沿った方向でなくてもよく、本発明の効果を損なわない範囲であれば、前記軸方向に対して傾斜した方向であってもよい。
固定側金型14から押圧部材22を突き出す機構は特に限定されず、例えば、油圧、バネ等を利用する機構が挙げられる。
【0025】
また、固定側金型14には、キャビティ16内に発泡樹脂を注入する樹脂注入流路(不図示)が設けられており、射出ノズルを備えた公知の射出成形機から、該樹脂注入流路を通じて発泡樹脂を射出充填できるようになっている。
【0026】
以下、金型10を用いた発泡成形品1の製造方法について説明する。本実施形態の発泡成形品の製造方法は、下記のガス注入工程、樹脂充填工程、排気工程、発泡工程及び突出し工程を有する。
ガス注入工程:キャビティ16内にCPガスを注入する。
樹脂充填工程:CPガスを注入したキャビティ16内に発泡樹脂Xを射出充填する。
発泡工程:キャビティ16内のCPガスを排気し、さらに可動側金型12をコアバックして、発泡樹脂Xにおける発泡成形品1の立ち上がり部3に相当する部分の外側面側を、その先端側から押圧部材22で押圧しつつ、発泡樹脂Xを発泡させる。
【0027】
ガス注入工程:
まず、図2及び図3に示すように、可動側金型12を固定側金型14に向かって前進させて可動側金型12と固定側金型14を型締めし、ガス流路を通じてキャビティ16内にCPガスを注入し、キャビティ16内の圧力を所定の圧力に調整する。
CPガスとしては、例えば、窒素ガス、二酸化炭素ガス等が挙げられる。
【0028】
キャビティ16内の圧力は、100KPa〜1000KPaが好ましく、300KPa〜600KPaがより好ましい。キャビティ16内の圧力が下限値以上であれば、得られる発泡成形品の表面にシルバーストリークが形成されることを抑制することが容易になる。キャビティ16内の圧力が上限値以下であれば、キャビティ16内の残留CPガスによるアバタの発生を抑止しやすい。
【0029】
樹脂充填工程:
次に、図4に示すように、CPガスが注入されたキャビティ16内に、樹脂注入流路を通じて発泡樹脂Xを射出充填する。射出充填された発泡樹脂Xは、キャビティ16内が高圧に制御されているため、発泡が抑えられた状態でキャビティ16内に充填される。
発泡樹脂Xとしては、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ABS樹脂等が挙げられる。
【0030】
発泡工程:
発泡樹脂Xを射出充填したキャビティ16内のCPガスをガス流路を通じて排気し、図5に示すように、キャビティ16の密閉性を維持しつつ可動側金型12を固定側金型14から後退(コアバック)させ、キャビティ16内の圧力を下げ、発泡樹脂Xの発泡反応を進行させる。また、このとき、可動側金型12の後退に合せて、押圧部材22を固定側金型14から突き出し、立ち上がり部形成部16bに存在する発泡樹脂X、すなわち、キャビティ16内の発泡樹脂Xにおける、発泡成形品1の立ち上がり部3に相当する部分を、内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧部材22によって押圧した状態で発泡を行う。
発泡成形後、金型10を開き、成形された発泡成形品1を取り出す。
【0031】
以上のように、金型10を用いることで、表面1aと立ち上がり部3の外側面3aで形成されるエッジ部4にダレが生じること、及び表面1aに歪みが生じることが抑制され、立ち上がり部3において充分な発泡が行われた高品質な発泡成形品1が得られる。
【0032】
なお、本発明の射出成形金型は、前記金型10には限定されない。例えば、カウンタープレッシャー工法を利用しないコアバック発泡成形金型であってもよい。また、可動側金型10、固定側金型12は例として挙げたものであり、10が固定側金型、12が可動側金型であってもよい。
【0033】
また、図6に例示した発泡成形品1Aを製造する、図7に例示した射出成形金型10A(以下、「金型10A」という。)であってもよい。発泡成形品1A及び金型10Aにおいて、発泡成形品1及び金型10と同じ部分は同じ符号を付して説明を省略する。
発泡成形品1Aは、立ち上がり部3の先端部分に、外側に向かって延びるフランジ部5が形成されている以外は、発泡成形品1と同じである。金型10Aは、形成する発泡成形品1Aの形状に合わせた形状の凹部12eを有する可動側金型12Aを有し、発泡成形品1Aの形状に相補的な形状のキャビティ16Aを形成できる以外は、金型10と同じである。この金型10Aによる発泡成形品1Aの製造においても、押圧部材22による押圧によって、表面1aと立ち上がり部3の外側面3aで形成されるエッジ部4にダレが生じること、及び表面に歪みが生じることを抑制でき、立ち上がり部3において充分な発泡が行われた高品質な発泡成形品1Aが得られる。
【0034】
また、図8に例示した射出成形金型10B(以下、「金型10B」という。)であってもよい。金型10Bにおける金型10と同じ部分については同符号を付して説明を省略する。
金型10Bは、立ち上がり部の外側面側が内側面側よりも高く立ち上がった発泡成形品を成形する金型である。金型10Bは、キャビティ16Bにおける前記立ち上がり部を成形する部分において、外側部分の高さが高くなっており、その外側部分に充填された発泡樹脂を、可動側金型12の後退に合わせて押圧部材22により押圧するようになっている。この金型10Bによる発泡成形品の製造においても、得られる発泡成形品における立ち上がり部側のエッジ部にダレが生じることを抑制できる。
【符号の説明】
【0035】
1、1A 発泡成形品
2 基部
3 立ち上がり部
4 エッジ部
5 フランジ部
10、10A、10B 射出成形金型
12、12A、12B 可動側金型
14 固定側金型
16、16A、16B キャビティ
18 PL面
20 Oリング
22 押圧部材
24 軸部
26 頭部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、
キャビティ内に射出充填された発泡樹脂における前記立ち上がり部に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧する押圧部材が設けられた射出成形金型。
【請求項1】
周縁の少なくとも一部に裏面に向かって立ち上がる立ち上がり部を有する発泡成形品を成形する射出成形金型であって、
キャビティ内に射出充填された発泡樹脂における前記立ち上がり部に相当する部分を、その内側面側を除き、少なくとも外側面側を先端側から押圧する押圧部材が設けられた射出成形金型。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2012−245699(P2012−245699A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−119323(P2011−119323)
【出願日】平成23年5月27日(2011.5.27)
【出願人】(591270257)クミ化成株式会社 (12)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年5月27日(2011.5.27)
【出願人】(591270257)クミ化成株式会社 (12)
【Fターム(参考)】
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