熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型
【課題】成形機の改造などが不要であり、標準の成形機を用いて、比較的高価な金属錯体などの改質用材料をロスなく、高濃度で、効率的に成形品表面に析出することのできる熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型を提供する。
【解決手段】この発明による熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型１０は、内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂２の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材３を注入・保持可能な溶融樹脂保持部３０を備えている。
【解決手段】この発明による熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型１０は、内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂２の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材３を注入・保持可能な溶融樹脂保持部３０を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱可塑性樹脂の表面改質を実現する表面改質射出成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、超臨界二酸化炭素等の超臨界流体や、二酸化炭素等の高圧ガスを媒体に利用する技術が研究されている。これに関連した先行技術文献として、例えば、特許文献１、特許文献２に示すようなものがある。
【特許文献１】特開２００４−２１８０６２号公報
【特許文献２】特開２００５−２０５８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形には、以下のような課題がある。
【０００４】
すなわち、従来の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形では、超臨界流体に溶解した金属錯体などの改質用材料を成形機のノズル先端部分に導入して保持する構造になっている。そのため、成形機本体のスクリュー・シリンダーやノズル周り、ノズルの封止機構などの改造が必要である。また、これらの改造に加えて、成形機を作動させるソフト面でも専用の改造が必要となってくる。
【０００５】
また、射出成形機のノズル先端部に、超臨界流体に溶解した金属錯体などの改質用材料を導入して成形する場合、金型がコールドランナーであれば、スプルー・ランナーで樹脂材料とともに金属錯体などの改質用材料をロスすることになる。金属錯体などが樹脂材料に対して比較的高価であることから、この場合は成形コストが増大することを免れない。
【０００６】
また、金型がホットランナーの場合は、金属錯体の導入位置からキャビティ手前のゲートまで所要の容積・流動距離がある。そのため、溶融樹脂が導入位置からゲートまで移動する際に、金属錯体などの改質用材料が流路の圧損部分に分散してしまい、成形品表面に析出する金属錯体などの量が減る傾向にある。
【０００７】
コールドランナー、ホットランナーいずれの場合も、スプルー・ランナーやデットスペースなどがある。そのため、金属錯体などの改質用材料が溶解した超臨界二酸化炭素を成形機ノズル近傍に注入したのでは、金属錯体のロスが少ない状態で金属錯体が成形品表面に最も析出する位置に注入することがきわめて困難である。
【０００８】
この発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、成形機の改造などが不要であり、標準の成形機を用いて、比較的高価な金属錯体などの改質用材料をロスなく、高濃度で、効率的に成形品表面に析出することのできる熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型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】
【０００９】
この発明の請求項１に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材を注入・保持可能な溶融樹脂保持部を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明の請求項２に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項１記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記溶融樹脂保持部は、ゲートを介して金型キャビティと連通可能で、また、ホットランナーを介してスプルーブッシュと連通することを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の請求項３に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項２記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記溶融樹脂保持部は、前記ホットランナーとの接続部を実質的に後端とし、かつ、前記ゲートを先端とする空所内に、前記ゲートを開閉するゲートピンと、前記ゲートピンを挿通して当該ゲートピンの周囲との間に前記改質材の通路を形成する筒状のバルブ部材とを備え、前記バルブ部材の先端部と前記ゲートピンの先端背向部とが接離することで、前記通路の先端開口を開閉可能であることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の請求項４に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記ゲートピンは、前記空所の後方に設けたシリンダ内のゲートピストンを圧力流体で作動させることにより、前記ゲートの開閉を切り換え可能であることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明の請求項５に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記バルブ部材は、前記空所の後方に設けたシリンダ内のバルブピストンを圧力流体で作動させることにより、前記通路の先端開口の開閉を切り換え可能であることを特徴とするものである。
【００１４】
この発明の請求項６に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記バルブ部材は、軸線のまわりに回動可能であり、前記先端部と前記ゲートピンの先端背向部とを離間し前記通路の先端開口を開くことで前記通路からランナー部に前記改質材を注入した状態で、前記バルブ部材を軸線のまわりに回動することで、溶融樹脂および注入された前記改質材を撹拌することを特徴とするものである。
【００１５】
この発明の請求項７に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項６記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記バルブ部材は、前記撹拌の効率上昇のため、外周に螺旋状の凹凸形状を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
この発明の請求項８に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項６記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記溶融樹脂保持部は、射出の際に樹脂の流動によって、溶融樹脂および注入された前記改質材の均一な拡散を促進するため、前記ランナー部の内周に螺旋状の凹凸形状を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
この発明の請求項９に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記溶融樹脂保持部は、前記空所の後端面を担う保圧ピストンを備え、前記改質材が注入された溶融樹脂の圧力を成形機の背圧が効く状態に維持するため、前記保圧ピストンによる溶融樹脂の保持力を調整可能にしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は以上のように、内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材を注入・保持可能な溶融樹脂保持部を備えた構成としたので、金型内部で溶融樹脂に改質材を導入することができ、そのため、改造などを必要としない標準の成形機を用いて、比較的高価な金属錯体などの改質材をロスなく、高濃度で、効率的に成形品表面に析出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、この発明による熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型の一実施形態を示す要部の概略的断面図であり、この熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型１０は、固定側金型２０と、可動側金型６０とを備え、可動側金型６０にキャビティ７０が形成されている。
【００２１】
固定側金型２０は、図示しない成形機のノズル１が密着するスプルーブッシュ２１と、スプルーブッシュ２１に連なるホットランナー２２と、キャビティ７０に通じるゲート２３とを備えている。
【００２２】
また、固定側金型２０は、内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂２の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材３を注入・保持可能な溶融樹脂保持部３０を備えている。
【００２３】
溶融樹脂保持部３０は、ゲート２３を介してキャビティ（金型キャビティ）７０と連通可能であり、また、ホットランナー２２を介してスプルーブッシュ２１と連通する。すなわち、溶融樹脂保持部３０は、ホットランナー２２との接続部を実質的に後端とし、かつ、ゲート２３を実質的に先端とする空所３１に配置される。
【００２４】
図２は、固定側金型２０の要部の拡大断面図であり、溶融樹脂保持部３０は、空所３１内に、ゲート２３を開閉するゲートピン４０と、ゲートピン４０を挿通してゲートピン４０の周囲との間に改質材３の通路４５を形成する筒状のバルブ部材５０とを備えている。そして、バルブ部材５０の先端部５１とゲートピン４０の先端背向部４１とが接離することで、通路４５の先端開口を開閉可能である。
【００２５】
通路４５の後端は、空所３１の後方において改質材導入口２４に連なっている。
【００２６】
ゲートピン４０は、空所３１の後方に設けたゲートシリンダ４２内のゲートピストン４３を圧力流体（気体または液体）で作動させることにより、ゲート２３の開閉を切り換え可能である。すなわち、ゲートピン前進口４４ａに圧力気体を適用することで、ゲートピン４０はゲート２３を閉じる。また、ゲートピン後退口４４ｂに圧力気体を適用することで、ゲートピン４０はゲート２３を開く。
【００２７】
バルブ部材５０は、空所３１の後方に設けたバルブシリンダ５２内のバルブピストン５３を圧力流体（気体または液体）で作動させることにより、通路４５の先端開口の開閉を切り換え可能である。すなわち、バルブ部材前進口５４ａに圧力気体を適用することで、バルブ部材５０は通路４５の先端開口を閉じる。また、バルブ部材後退口５４ｂに圧力気体を適用することで、バルブ部材５０は通路４５の先端開口を開く。
【００２８】
また、バルブ部材５０は、図示しない駆動源の作用により、軸線のまわりに回転可能である。そのため、後述するように、バルブ部材５０の先端部５１とゲートピン４０の先端背向部４１とを離間して通路４５の先端開口を開き、溶融樹脂２を保持したランナー部３５に通路４５から改質材３を注入した状態で、バルブ部材５０を軸線のまわりに回転させることで、バルブ部材５０が、溶融樹脂２および注入された改質材３を撹拌する。
【００２９】
バルブ部材５０は、撹拌の効率上昇のため、ランナー部３５に位置する外周に螺旋状の凹凸形状、具体的には凹凸状の螺旋溝５６を備えている。
【００３０】
溶融樹脂保持部３０は、射出の際に樹脂の流動によって、溶融樹脂２および注入された改質材３の均一な拡散を促進するため、ランナー部３５の内周に螺旋状の凹凸形状、具体的には凹凸状の螺旋溝３６を備えている。
【００３１】
溶融樹脂保持部３０は、空所３１の後端面を担う保圧ピストン３３を備え、改質材３が注入された溶融樹脂２の圧力を成形機の背圧が効く状態に維持するため、保圧ピストン３３による溶融樹脂２の保持力を調整可能にしてある。すなわち、保圧ピストン保持口３４に適用する圧力流体（気体または液体）の圧力を調整することで、溶融樹脂２の保持力を調整可能になっている。
【００３２】
図１に示すように、可動側金型６０は、キャビティ７０にカウンタープレッシャーを適用するためのカウンタープレッシャー口６１を備えている。
【００３３】
次に、図３〜９図を参照して、上記実施形態の作用について説明する。
【００３４】
まず、図３に示すように、型締め状態にする。このとき、保圧ピストン保持口３４に圧力気体を適用して、保圧ピストンを所定圧力で保持する。また、ゲートピン前進口４４ａに圧力気体を適用して、ゲートピン４０によりゲート２３を閉じる。また、バルブ部材前進口５４ａに圧力気体を適用して、バルブ部材５０により通路４５の先端開口を閉じる。そして、カウンタープレッシャー口６１からキャビティ７０にカウンタープレッシャーを適用する。
【００３５】
この型締め状態で、成形機のノズル１からスプルーブッシュ２１を介して、ホットランナー２２および溶融樹脂保持部３０内に溶融樹脂２を導入する。また、改質材導入口２４から通路４５内に、超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材３を導入する。このとき、通路４５の先端開口は閉じているため、改質材３がランナー部３５へ漏れ出すことはない。
【００３６】
つぎに、図４に示すように、改質材３を注入する。すなわち、バルブ部材前進口５４ａに代えてバルブ部材後退口５４ｂに圧力気体を適用し、バルブ部材５０を後退させて、その先端部５１とゲートピン４０の先端背向部４１とを離間させることで、通路４５の先端開口を開く。これにより、図４に細かい多数の点で示すように、ランナー部３５に保持されている溶融樹脂２内に、ランナー部３５の先の部分から改質材３が注入される。注入された改質材３は、ランナー部３５の後方へ向けて広がる。
【００３７】
つぎに、図５に示すように、改質材３を混練する。すなわち、まず、バルブ部材後退口５４ｂに代えて再びバルブ部材前進口５４ａに圧力気体を適用し、バルブ部材５０を前進させて、通路４５の先端開口を閉じる。これにより、改質材３の注入が終了する。その後、図示しない駆動源の作用により、バルブ部材５０を軸線のまわりに回転させることで、バルブ部材５０が、ランナー部３５に保持されている溶融樹脂２および注入された改質材３を撹拌する。
【００３８】
このとき、バルブ部材５０は、ランナー部３５に位置する外周に凹凸状の螺旋溝５６を備えているため、高い撹拌効率が得られる。したがって、ランナー部３５に保持されている溶融樹脂２に注入された改質材３は、溶融樹脂２とともに撹拌されて充分に混練される。
【００３９】
つぎに、図６に示すように、射出前樹脂保持圧を調整する。すなわち、改質材３の注入・混練により、溶融樹脂保持部３０において改質材３が注入された溶融樹脂２の圧力が一定以上高まると、成形機の背圧が効かなくなる虞がある。これを回避するため、保圧ピストン保持口３４に適用する圧力気体の圧力を減圧方向に調整することで、保圧ピストン３３による溶融樹脂２の保持力を減圧方向に調整する。これにより、溶融樹脂保持部３０において改質材３が注入された溶融樹脂２の圧力を、成形機の背圧が効く状態に維持する。
【００４０】
つぎに、図７に示すように、射出を開始する。すなわち、ゲートピン前進口４４ａに代えてゲートピン後退口４４ｂに圧力気体を適用して、ゲート２３を開く。このとき同時に、バルブ部材前進口５４ａに代えてバルブ部材後退口５４ｂに圧力気体を適用して、通路４５の先端開口を閉じたままバルブ部材５０を後退させる。これにより、ゲートピン４０がバルブ部材５０とともに後退することで、溶融樹脂保持部３０のランナー部３５に保持されている改質材３が注入された溶融樹脂２を、キャビティ７０内へ射出開始する。
【００４１】
このとき、溶融樹脂保持部３０は、ランナー部３５の内周に凹凸状の螺旋溝３６を備えているため、射出の際の樹脂の流動によって、溶融樹脂２および注入された改質材３が均一に拡散し、しかもその均一な拡散が促進される。
【００４２】
つぎに、図８に示すように、保圧する。すなわち、改質材３が注入された溶融樹脂２が、キャビティ７０内の隅々まで充分行きわたり、キャビティ７０の壁面に接するスキン層が冷却固化するまで、キャビティ７０内の樹脂２の圧力を保圧する。
【００４３】
このとき、溶融樹脂２に注入された改質材３は、キャビティ７０の壁面に接するスキン層に集まり、成形品の表面を覆うことになる。
【００４４】
つぎに、図９に示すように、ゲート２３を閉じる。すなわち、ゲートピン後退口４４ｂに代えてゲートピン前進口４４ａに圧力気体を適用して、ゲートピン４０によりゲート２３を閉じる。このとき同時に、バルブ部材後退口５４ｂに代えてバルブ部材前進口５４ａに圧力気体を適用して、通路４５の先端開口を閉じたままバルブ部材５０を前進させる。ゲート２３が閉じたら、カウンタープレッシャー口６１からキャビティ７０へのカウンタープレッシャーの適用を解除する。そして冷却する。
【００４５】
冷却完了後、型開きして取り出される成形品は、表面に金属錯体が還元されてできた金属微粒子が析出し、無電解ニッケルメッキが可能となる。
【実施例１】
【００４６】
成形品の一例として熱可塑性樹脂にポリカーボネートを用い、中心にゲートを有するφ６５ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円盤形状を選定した。
【００４７】
この円盤形状を射出成形すると同時に表面層（スキン層）の生成を制御するため、表面改質射出成形用金型１０では、各部を温度制御するように構成した。すなわち、金型内溶融樹脂保持部３０は３２５℃に温度制御される。また固定側金型２０、可動側金型６０は、図示しない温調回路を流れる１２０℃の冷却水によって温度制御される。なお射出成形機の可塑化シリンダーの温度は３２５℃とする。
【００４８】
金型内部において、ゲート２３、金属錯体の溶解した超臨界流体の導入口２４をシールできる構造にした。また、内部に、溶融樹脂２と金属錯体の溶解した超臨界流体３を撹拌する構造を持ち、ランナー部３５の外壁には、樹脂流動時の拡散を促す螺旋溝３６が切ってある。溶融樹脂保持部３０には、圧力調整用の機構（保圧ピストン３３）を持つ。金型内の駆動源はそれぞれエアー、または高圧ガスを使用している。また、金型各部の気密が必要な部分については、図示しないＯリングによってシールされる。
【００４９】
射出成形機の図示しない可塑化シリンダーで急速に可塑化溶融された熱可塑性樹脂（ポリカーボネート）をノズル１先端から、金型内溶融樹脂保持部３０に背圧５〜６ＭＰａ程度かけて計量し、充填後４ｍｍ程度サックバックする。
【００５０】
ゲート２３のシールは閉じたままの状態で、フローフロント部近傍に設置した超臨界流体の導入口（通路４５の先端開口）を開き、表面改質材料としての金属錯体であるヘキサフルオロアセチルアセトナトを溶解させ１５ＭＰａ、４５℃に調整した超臨界二酸化炭素を０．５ｃｃ導入し、導入口（通路４５の先端開口）を閉じる。
【００５１】
導入後、成形機の背圧によりスクリューが前進して樹脂密度が高まり、超臨界二酸化炭素の樹脂への溶解が促進される。これと同時に、金型内の溶融樹脂部分に設置した撹拌部を作動（バルブ部材を回転）させ、超臨界二酸化炭素の樹脂への溶解を均一化する。
【００５２】
導入する超臨界二酸化炭素の圧力や量の設定によっては、成形機の背圧が効かなくなることがあるため、溶融樹脂保持部３０の圧力調節機構（保圧ピストン３３）を作動するようにしておく。溶融樹脂保持部３０の圧力を減圧して、背圧による保持が可能な状態にし、所定の圧力で保持することにより、射出時の圧力損失差による発泡を抑制する。
【００５３】
金型キャビティ７０周りにシールを施し、高圧二酸化炭素を利用したカウンタープレッシャーを使用するなどの方法もある。
【００５４】
つぎに、型締めされた金型キャビティ７０内に射出充填する。充填の際、ランナー部３５の外壁に切った螺旋溝３６によって金属錯体の拡散が促進される。キャビティ７０内のエアーと充填中にフローフロントから二酸化炭素の放出が発生するため、カウンタープレッシャーを利用しない場合は、金型にはエアベントを必ず設ける。
【００５５】
充填完了後、保圧工程においてスキン層の冷却固化まで保持する。超臨界二酸化炭素によりスキン層部のガラス転移点が下がっており、表面が発泡しやすいため、発泡しない程度長めに保圧し、ゲート２３のシールをして冷却工程へ移行する。冷却工程に移行した際、次のショットの工程ということで、前記の計量工程が開始される。
【００５６】
冷却完了後、型開きし成形品取り出しとなる。成形品表面に金属錯体が還元されてできた金属微粒子が析出し、無電解ニッケルメッキが可能となる。
【００５７】
この発明によれば、金型内部で改質材を導入することができ、また、成形機の改造などの必要がないため、標準の成形機で表面改質成形が可能となる。また従来の装置において、スプルー・ランナーやデットスペースなどによって金属材料（改質材）のロスが起こり、成形コストの上昇を招いていたが、この発明によれば、ランナーレスの状態で、金属材料（改質材）が成形品表面に高濃度で効率よく析出する部分への導入が可能になるため、成形コストの低減を図り、また、めっきした際の密着強度などの品質向上を図ることができる。
【００５８】
なお、上記の実施形態では、金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材の媒体として超臨界流体を用いたが、これに限定するものでなく、均一な混合が可能であるなら、例えば二酸化炭素などの高圧ガスを改質材の媒体として用いることも可能である。
【００５９】
また、上記の実施形態では、保圧ピストン３３の調整、ゲートピン４０の切り換え、バルブ部材５０の切り換えを、すべて圧力気体で行っているが、これに限定するものでなく、例えば油圧などの圧力液体を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明による熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型の一実施形態を示す要部の概略的断面図である。
【図２】固定側金型の要部の拡大断面図である。
【図３】型締め工程を示す概略的断面図である。
【図４】改質材注入工程を示す概略的断面図である。
【図５】改質材混練工程を示す概略的断面図である。
【図６】射出前樹脂保持圧調整工程を示す概略的断面図である。
【図７】射出開始工程を示す概略的断面図である。
【図８】保圧工程を示す概略的断面図である。
【図９】ゲート閉じ工程を示す概略的断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 成形機のノズル
２ 溶融樹脂
３ 改質材
１０ 熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型
２０ 固定側金型
２１ スプルーブッシュ
２２ ホットランナー
２３ ゲート
２４ 改質材導入口
３０ 溶融樹脂保持部
３１ 空所
３３ 保圧ピストン
３４ 保圧ピストン保持口
３５ ランナー部
３６ 螺旋溝
４０ ゲートピン
４１ 先端背向部
４２ ゲートシリンダ
４３ ゲートピストン
４４ａ ゲートピン前進口
４４ｂ ゲートピン後退口
４５ 通路
５０ バルブ部材
５１ 先端部
５２ バルブシリンダ
５３ バルブピストン
５４ａ バルブ部材前進口
５４ｂ バルブ部材後退口
５６ 螺旋溝
６０ 可動側金型
６１ カウンタープレッシャー口
７０ キャビティ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱可塑性樹脂の表面改質を実現する表面改質射出成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、超臨界二酸化炭素等の超臨界流体や、二酸化炭素等の高圧ガスを媒体に利用する技術が研究されている。これに関連した先行技術文献として、例えば、特許文献１、特許文献２に示すようなものがある。
【特許文献１】特開２００４−２１８０６２号公報
【特許文献２】特開２００５−２０５８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形には、以下のような課題がある。
【０００４】
すなわち、従来の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形では、超臨界流体に溶解した金属錯体などの改質用材料を成形機のノズル先端部分に導入して保持する構造になっている。そのため、成形機本体のスクリュー・シリンダーやノズル周り、ノズルの封止機構などの改造が必要である。また、これらの改造に加えて、成形機を作動させるソフト面でも専用の改造が必要となってくる。
【０００５】
また、射出成形機のノズル先端部に、超臨界流体に溶解した金属錯体などの改質用材料を導入して成形する場合、金型がコールドランナーであれば、スプルー・ランナーで樹脂材料とともに金属錯体などの改質用材料をロスすることになる。金属錯体などが樹脂材料に対して比較的高価であることから、この場合は成形コストが増大することを免れない。
【０００６】
また、金型がホットランナーの場合は、金属錯体の導入位置からキャビティ手前のゲートまで所要の容積・流動距離がある。そのため、溶融樹脂が導入位置からゲートまで移動する際に、金属錯体などの改質用材料が流路の圧損部分に分散してしまい、成形品表面に析出する金属錯体などの量が減る傾向にある。
【０００７】
コールドランナー、ホットランナーいずれの場合も、スプルー・ランナーやデットスペースなどがある。そのため、金属錯体などの改質用材料が溶解した超臨界二酸化炭素を成形機ノズル近傍に注入したのでは、金属錯体のロスが少ない状態で金属錯体が成形品表面に最も析出する位置に注入することがきわめて困難である。
【０００８】
この発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、成形機の改造などが不要であり、標準の成形機を用いて、比較的高価な金属錯体などの改質用材料をロスなく、高濃度で、効率的に成形品表面に析出することのできる熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型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】
【０００９】
この発明の請求項１に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材を注入・保持可能な溶融樹脂保持部を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明の請求項２に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項１記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記溶融樹脂保持部は、ゲートを介して金型キャビティと連通可能で、また、ホットランナーを介してスプルーブッシュと連通することを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の請求項３に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項２記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記溶融樹脂保持部は、前記ホットランナーとの接続部を実質的に後端とし、かつ、前記ゲートを先端とする空所内に、前記ゲートを開閉するゲートピンと、前記ゲートピンを挿通して当該ゲートピンの周囲との間に前記改質材の通路を形成する筒状のバルブ部材とを備え、前記バルブ部材の先端部と前記ゲートピンの先端背向部とが接離することで、前記通路の先端開口を開閉可能であることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の請求項４に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記ゲートピンは、前記空所の後方に設けたシリンダ内のゲートピストンを圧力流体で作動させることにより、前記ゲートの開閉を切り換え可能であることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明の請求項５に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記バルブ部材は、前記空所の後方に設けたシリンダ内のバルブピストンを圧力流体で作動させることにより、前記通路の先端開口の開閉を切り換え可能であることを特徴とするものである。
【００１４】
この発明の請求項６に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記バルブ部材は、軸線のまわりに回動可能であり、前記先端部と前記ゲートピンの先端背向部とを離間し前記通路の先端開口を開くことで前記通路からランナー部に前記改質材を注入した状態で、前記バルブ部材を軸線のまわりに回動することで、溶融樹脂および注入された前記改質材を撹拌することを特徴とするものである。
【００１５】
この発明の請求項７に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項６記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記バルブ部材は、前記撹拌の効率上昇のため、外周に螺旋状の凹凸形状を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
この発明の請求項８に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項６記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記溶融樹脂保持部は、射出の際に樹脂の流動によって、溶融樹脂および注入された前記改質材の均一な拡散を促進するため、前記ランナー部の内周に螺旋状の凹凸形状を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
この発明の請求項９に係る熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型は、請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型において、前記溶融樹脂保持部は、前記空所の後端面を担う保圧ピストンを備え、前記改質材が注入された溶融樹脂の圧力を成形機の背圧が効く状態に維持するため、前記保圧ピストンによる溶融樹脂の保持力を調整可能にしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は以上のように、内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材を注入・保持可能な溶融樹脂保持部を備えた構成としたので、金型内部で溶融樹脂に改質材を導入することができ、そのため、改造などを必要としない標準の成形機を用いて、比較的高価な金属錯体などの改質材をロスなく、高濃度で、効率的に成形品表面に析出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、この発明による熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型の一実施形態を示す要部の概略的断面図であり、この熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型１０は、固定側金型２０と、可動側金型６０とを備え、可動側金型６０にキャビティ７０が形成されている。
【００２１】
固定側金型２０は、図示しない成形機のノズル１が密着するスプルーブッシュ２１と、スプルーブッシュ２１に連なるホットランナー２２と、キャビティ７０に通じるゲート２３とを備えている。
【００２２】
また、固定側金型２０は、内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂２の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材３を注入・保持可能な溶融樹脂保持部３０を備えている。
【００２３】
溶融樹脂保持部３０は、ゲート２３を介してキャビティ（金型キャビティ）７０と連通可能であり、また、ホットランナー２２を介してスプルーブッシュ２１と連通する。すなわち、溶融樹脂保持部３０は、ホットランナー２２との接続部を実質的に後端とし、かつ、ゲート２３を実質的に先端とする空所３１に配置される。
【００２４】
図２は、固定側金型２０の要部の拡大断面図であり、溶融樹脂保持部３０は、空所３１内に、ゲート２３を開閉するゲートピン４０と、ゲートピン４０を挿通してゲートピン４０の周囲との間に改質材３の通路４５を形成する筒状のバルブ部材５０とを備えている。そして、バルブ部材５０の先端部５１とゲートピン４０の先端背向部４１とが接離することで、通路４５の先端開口を開閉可能である。
【００２５】
通路４５の後端は、空所３１の後方において改質材導入口２４に連なっている。
【００２６】
ゲートピン４０は、空所３１の後方に設けたゲートシリンダ４２内のゲートピストン４３を圧力流体（気体または液体）で作動させることにより、ゲート２３の開閉を切り換え可能である。すなわち、ゲートピン前進口４４ａに圧力気体を適用することで、ゲートピン４０はゲート２３を閉じる。また、ゲートピン後退口４４ｂに圧力気体を適用することで、ゲートピン４０はゲート２３を開く。
【００２７】
バルブ部材５０は、空所３１の後方に設けたバルブシリンダ５２内のバルブピストン５３を圧力流体（気体または液体）で作動させることにより、通路４５の先端開口の開閉を切り換え可能である。すなわち、バルブ部材前進口５４ａに圧力気体を適用することで、バルブ部材５０は通路４５の先端開口を閉じる。また、バルブ部材後退口５４ｂに圧力気体を適用することで、バルブ部材５０は通路４５の先端開口を開く。
【００２８】
また、バルブ部材５０は、図示しない駆動源の作用により、軸線のまわりに回転可能である。そのため、後述するように、バルブ部材５０の先端部５１とゲートピン４０の先端背向部４１とを離間して通路４５の先端開口を開き、溶融樹脂２を保持したランナー部３５に通路４５から改質材３を注入した状態で、バルブ部材５０を軸線のまわりに回転させることで、バルブ部材５０が、溶融樹脂２および注入された改質材３を撹拌する。
【００２９】
バルブ部材５０は、撹拌の効率上昇のため、ランナー部３５に位置する外周に螺旋状の凹凸形状、具体的には凹凸状の螺旋溝５６を備えている。
【００３０】
溶融樹脂保持部３０は、射出の際に樹脂の流動によって、溶融樹脂２および注入された改質材３の均一な拡散を促進するため、ランナー部３５の内周に螺旋状の凹凸形状、具体的には凹凸状の螺旋溝３６を備えている。
【００３１】
溶融樹脂保持部３０は、空所３１の後端面を担う保圧ピストン３３を備え、改質材３が注入された溶融樹脂２の圧力を成形機の背圧が効く状態に維持するため、保圧ピストン３３による溶融樹脂２の保持力を調整可能にしてある。すなわち、保圧ピストン保持口３４に適用する圧力流体（気体または液体）の圧力を調整することで、溶融樹脂２の保持力を調整可能になっている。
【００３２】
図１に示すように、可動側金型６０は、キャビティ７０にカウンタープレッシャーを適用するためのカウンタープレッシャー口６１を備えている。
【００３３】
次に、図３〜９図を参照して、上記実施形態の作用について説明する。
【００３４】
まず、図３に示すように、型締め状態にする。このとき、保圧ピストン保持口３４に圧力気体を適用して、保圧ピストンを所定圧力で保持する。また、ゲートピン前進口４４ａに圧力気体を適用して、ゲートピン４０によりゲート２３を閉じる。また、バルブ部材前進口５４ａに圧力気体を適用して、バルブ部材５０により通路４５の先端開口を閉じる。そして、カウンタープレッシャー口６１からキャビティ７０にカウンタープレッシャーを適用する。
【００３５】
この型締め状態で、成形機のノズル１からスプルーブッシュ２１を介して、ホットランナー２２および溶融樹脂保持部３０内に溶融樹脂２を導入する。また、改質材導入口２４から通路４５内に、超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材３を導入する。このとき、通路４５の先端開口は閉じているため、改質材３がランナー部３５へ漏れ出すことはない。
【００３６】
つぎに、図４に示すように、改質材３を注入する。すなわち、バルブ部材前進口５４ａに代えてバルブ部材後退口５４ｂに圧力気体を適用し、バルブ部材５０を後退させて、その先端部５１とゲートピン４０の先端背向部４１とを離間させることで、通路４５の先端開口を開く。これにより、図４に細かい多数の点で示すように、ランナー部３５に保持されている溶融樹脂２内に、ランナー部３５の先の部分から改質材３が注入される。注入された改質材３は、ランナー部３５の後方へ向けて広がる。
【００３７】
つぎに、図５に示すように、改質材３を混練する。すなわち、まず、バルブ部材後退口５４ｂに代えて再びバルブ部材前進口５４ａに圧力気体を適用し、バルブ部材５０を前進させて、通路４５の先端開口を閉じる。これにより、改質材３の注入が終了する。その後、図示しない駆動源の作用により、バルブ部材５０を軸線のまわりに回転させることで、バルブ部材５０が、ランナー部３５に保持されている溶融樹脂２および注入された改質材３を撹拌する。
【００３８】
このとき、バルブ部材５０は、ランナー部３５に位置する外周に凹凸状の螺旋溝５６を備えているため、高い撹拌効率が得られる。したがって、ランナー部３５に保持されている溶融樹脂２に注入された改質材３は、溶融樹脂２とともに撹拌されて充分に混練される。
【００３９】
つぎに、図６に示すように、射出前樹脂保持圧を調整する。すなわち、改質材３の注入・混練により、溶融樹脂保持部３０において改質材３が注入された溶融樹脂２の圧力が一定以上高まると、成形機の背圧が効かなくなる虞がある。これを回避するため、保圧ピストン保持口３４に適用する圧力気体の圧力を減圧方向に調整することで、保圧ピストン３３による溶融樹脂２の保持力を減圧方向に調整する。これにより、溶融樹脂保持部３０において改質材３が注入された溶融樹脂２の圧力を、成形機の背圧が効く状態に維持する。
【００４０】
つぎに、図７に示すように、射出を開始する。すなわち、ゲートピン前進口４４ａに代えてゲートピン後退口４４ｂに圧力気体を適用して、ゲート２３を開く。このとき同時に、バルブ部材前進口５４ａに代えてバルブ部材後退口５４ｂに圧力気体を適用して、通路４５の先端開口を閉じたままバルブ部材５０を後退させる。これにより、ゲートピン４０がバルブ部材５０とともに後退することで、溶融樹脂保持部３０のランナー部３５に保持されている改質材３が注入された溶融樹脂２を、キャビティ７０内へ射出開始する。
【００４１】
このとき、溶融樹脂保持部３０は、ランナー部３５の内周に凹凸状の螺旋溝３６を備えているため、射出の際の樹脂の流動によって、溶融樹脂２および注入された改質材３が均一に拡散し、しかもその均一な拡散が促進される。
【００４２】
つぎに、図８に示すように、保圧する。すなわち、改質材３が注入された溶融樹脂２が、キャビティ７０内の隅々まで充分行きわたり、キャビティ７０の壁面に接するスキン層が冷却固化するまで、キャビティ７０内の樹脂２の圧力を保圧する。
【００４３】
このとき、溶融樹脂２に注入された改質材３は、キャビティ７０の壁面に接するスキン層に集まり、成形品の表面を覆うことになる。
【００４４】
つぎに、図９に示すように、ゲート２３を閉じる。すなわち、ゲートピン後退口４４ｂに代えてゲートピン前進口４４ａに圧力気体を適用して、ゲートピン４０によりゲート２３を閉じる。このとき同時に、バルブ部材後退口５４ｂに代えてバルブ部材前進口５４ａに圧力気体を適用して、通路４５の先端開口を閉じたままバルブ部材５０を前進させる。ゲート２３が閉じたら、カウンタープレッシャー口６１からキャビティ７０へのカウンタープレッシャーの適用を解除する。そして冷却する。
【００４５】
冷却完了後、型開きして取り出される成形品は、表面に金属錯体が還元されてできた金属微粒子が析出し、無電解ニッケルメッキが可能となる。
【実施例１】
【００４６】
成形品の一例として熱可塑性樹脂にポリカーボネートを用い、中心にゲートを有するφ６５ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円盤形状を選定した。
【００４７】
この円盤形状を射出成形すると同時に表面層（スキン層）の生成を制御するため、表面改質射出成形用金型１０では、各部を温度制御するように構成した。すなわち、金型内溶融樹脂保持部３０は３２５℃に温度制御される。また固定側金型２０、可動側金型６０は、図示しない温調回路を流れる１２０℃の冷却水によって温度制御される。なお射出成形機の可塑化シリンダーの温度は３２５℃とする。
【００４８】
金型内部において、ゲート２３、金属錯体の溶解した超臨界流体の導入口２４をシールできる構造にした。また、内部に、溶融樹脂２と金属錯体の溶解した超臨界流体３を撹拌する構造を持ち、ランナー部３５の外壁には、樹脂流動時の拡散を促す螺旋溝３６が切ってある。溶融樹脂保持部３０には、圧力調整用の機構（保圧ピストン３３）を持つ。金型内の駆動源はそれぞれエアー、または高圧ガスを使用している。また、金型各部の気密が必要な部分については、図示しないＯリングによってシールされる。
【００４９】
射出成形機の図示しない可塑化シリンダーで急速に可塑化溶融された熱可塑性樹脂（ポリカーボネート）をノズル１先端から、金型内溶融樹脂保持部３０に背圧５〜６ＭＰａ程度かけて計量し、充填後４ｍｍ程度サックバックする。
【００５０】
ゲート２３のシールは閉じたままの状態で、フローフロント部近傍に設置した超臨界流体の導入口（通路４５の先端開口）を開き、表面改質材料としての金属錯体であるヘキサフルオロアセチルアセトナトを溶解させ１５ＭＰａ、４５℃に調整した超臨界二酸化炭素を０．５ｃｃ導入し、導入口（通路４５の先端開口）を閉じる。
【００５１】
導入後、成形機の背圧によりスクリューが前進して樹脂密度が高まり、超臨界二酸化炭素の樹脂への溶解が促進される。これと同時に、金型内の溶融樹脂部分に設置した撹拌部を作動（バルブ部材を回転）させ、超臨界二酸化炭素の樹脂への溶解を均一化する。
【００５２】
導入する超臨界二酸化炭素の圧力や量の設定によっては、成形機の背圧が効かなくなることがあるため、溶融樹脂保持部３０の圧力調節機構（保圧ピストン３３）を作動するようにしておく。溶融樹脂保持部３０の圧力を減圧して、背圧による保持が可能な状態にし、所定の圧力で保持することにより、射出時の圧力損失差による発泡を抑制する。
【００５３】
金型キャビティ７０周りにシールを施し、高圧二酸化炭素を利用したカウンタープレッシャーを使用するなどの方法もある。
【００５４】
つぎに、型締めされた金型キャビティ７０内に射出充填する。充填の際、ランナー部３５の外壁に切った螺旋溝３６によって金属錯体の拡散が促進される。キャビティ７０内のエアーと充填中にフローフロントから二酸化炭素の放出が発生するため、カウンタープレッシャーを利用しない場合は、金型にはエアベントを必ず設ける。
【００５５】
充填完了後、保圧工程においてスキン層の冷却固化まで保持する。超臨界二酸化炭素によりスキン層部のガラス転移点が下がっており、表面が発泡しやすいため、発泡しない程度長めに保圧し、ゲート２３のシールをして冷却工程へ移行する。冷却工程に移行した際、次のショットの工程ということで、前記の計量工程が開始される。
【００５６】
冷却完了後、型開きし成形品取り出しとなる。成形品表面に金属錯体が還元されてできた金属微粒子が析出し、無電解ニッケルメッキが可能となる。
【００５７】
この発明によれば、金型内部で改質材を導入することができ、また、成形機の改造などの必要がないため、標準の成形機で表面改質成形が可能となる。また従来の装置において、スプルー・ランナーやデットスペースなどによって金属材料（改質材）のロスが起こり、成形コストの上昇を招いていたが、この発明によれば、ランナーレスの状態で、金属材料（改質材）が成形品表面に高濃度で効率よく析出する部分への導入が可能になるため、成形コストの低減を図り、また、めっきした際の密着強度などの品質向上を図ることができる。
【００５８】
なお、上記の実施形態では、金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材の媒体として超臨界流体を用いたが、これに限定するものでなく、均一な混合が可能であるなら、例えば二酸化炭素などの高圧ガスを改質材の媒体として用いることも可能である。
【００５９】
また、上記の実施形態では、保圧ピストン３３の調整、ゲートピン４０の切り換え、バルブ部材５０の切り換えを、すべて圧力気体で行っているが、これに限定するものでなく、例えば油圧などの圧力液体を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明による熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型の一実施形態を示す要部の概略的断面図である。
【図２】固定側金型の要部の拡大断面図である。
【図３】型締め工程を示す概略的断面図である。
【図４】改質材注入工程を示す概略的断面図である。
【図５】改質材混練工程を示す概略的断面図である。
【図６】射出前樹脂保持圧調整工程を示す概略的断面図である。
【図７】射出開始工程を示す概略的断面図である。
【図８】保圧工程を示す概略的断面図である。
【図９】ゲート閉じ工程を示す概略的断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 成形機のノズル
２ 溶融樹脂
３ 改質材
１０ 熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型
２０ 固定側金型
２１ スプルーブッシュ
２２ ホットランナー
２３ ゲート
２４ 改質材導入口
３０ 溶融樹脂保持部
３１ 空所
３３ 保圧ピストン
３４ 保圧ピストン保持口
３５ ランナー部
３６ 螺旋溝
４０ ゲートピン
４１ 先端背向部
４２ ゲートシリンダ
４３ ゲートピストン
４４ａ ゲートピン前進口
４４ｂ ゲートピン後退口
４５ 通路
５０ バルブ部材
５１ 先端部
５２ バルブシリンダ
５３ バルブピストン
５４ａ バルブ部材前進口
５４ｂ バルブ部材後退口
５６ 螺旋溝
６０ 可動側金型
６１ カウンタープレッシャー口
７０ キャビティ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材を注入・保持可能な溶融樹脂保持部を備えたことを特徴とする熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項２】
前記溶融樹脂保持部は、ゲートを介して金型キャビティと連通可能で、また、ホットランナーを介してスプルーブッシュと連通することを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項３】
前記溶融樹脂保持部は、前記ホットランナーとの接続部を実質的に後端とし、かつ、前記ゲートを先端とする空所内に、前記ゲートを開閉するゲートピンと、前記ゲートピンを挿通して当該ゲートピンの周囲との間に前記改質材の通路を形成する筒状のバルブ部材とを備え、前記バルブ部材の先端部と前記ゲートピンの先端背向部とが接離することで、前記通路の先端開口を開閉可能であることを特徴とする請求項２記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項４】
前記ゲートピンは、前記空所の後方に設けたシリンダ内のゲートピストンを圧力流体で作動させることにより、前記ゲートの開閉を切り換え可能であることを特徴とする請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項５】
前記バルブ部材は、前記空所の後方に設けたシリンダ内のバルブピストンを圧力流体で作動させることにより、前記通路の先端開口の開閉を切り換え可能であることを特徴とする請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項６】
前記バルブ部材は、軸線のまわりに回動可能であり、前記先端部と前記ゲートピンの先端背向部とを離間し前記通路の先端開口を開くことで前記通路からランナー部に前記改質材を注入した状態で、前記バルブ部材を軸線のまわりに回動することで、溶融樹脂および注入された前記改質材を撹拌することを特徴とする請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項７】
前記バルブ部材は、前記撹拌の効率上昇のため、外周に螺旋状の凹凸形状を備えたことを特徴とする請求項６記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項８】
前記溶融樹脂保持部は、射出の際に樹脂の流動によって、溶融樹脂および注入された前記改質材の均一な拡散を促進するため、前記ランナー部の内周に螺旋状の凹凸形状を備えたことを特徴とする請求項６記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項９】
前記溶融樹脂保持部は、前記空所の後端面を担う保圧ピストンを備え、前記改質材が注入された溶融樹脂の圧力を成形機の背圧が効く状態に維持するため、前記保圧ピストンによる溶融樹脂の保持力を調整可能にしたことを特徴とする請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項１】
内部に、溶融状態の樹脂を保持可能で、保持された溶融樹脂の適宜部分に、高圧ガスまたは超臨界流体に溶解した金属錯体、金属アルコキシドまたはその変性物からなる改質材を注入・保持可能な溶融樹脂保持部を備えたことを特徴とする熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項２】
前記溶融樹脂保持部は、ゲートを介して金型キャビティと連通可能で、また、ホットランナーを介してスプルーブッシュと連通することを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項３】
前記溶融樹脂保持部は、前記ホットランナーとの接続部を実質的に後端とし、かつ、前記ゲートを先端とする空所内に、前記ゲートを開閉するゲートピンと、前記ゲートピンを挿通して当該ゲートピンの周囲との間に前記改質材の通路を形成する筒状のバルブ部材とを備え、前記バルブ部材の先端部と前記ゲートピンの先端背向部とが接離することで、前記通路の先端開口を開閉可能であることを特徴とする請求項２記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項４】
前記ゲートピンは、前記空所の後方に設けたシリンダ内のゲートピストンを圧力流体で作動させることにより、前記ゲートの開閉を切り換え可能であることを特徴とする請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項５】
前記バルブ部材は、前記空所の後方に設けたシリンダ内のバルブピストンを圧力流体で作動させることにより、前記通路の先端開口の開閉を切り換え可能であることを特徴とする請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項６】
前記バルブ部材は、軸線のまわりに回動可能であり、前記先端部と前記ゲートピンの先端背向部とを離間し前記通路の先端開口を開くことで前記通路からランナー部に前記改質材を注入した状態で、前記バルブ部材を軸線のまわりに回動することで、溶融樹脂および注入された前記改質材を撹拌することを特徴とする請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項７】
前記バルブ部材は、前記撹拌の効率上昇のため、外周に螺旋状の凹凸形状を備えたことを特徴とする請求項６記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項８】
前記溶融樹脂保持部は、射出の際に樹脂の流動によって、溶融樹脂および注入された前記改質材の均一な拡散を促進するため、前記ランナー部の内周に螺旋状の凹凸形状を備えたことを特徴とする請求項６記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【請求項９】
前記溶融樹脂保持部は、前記空所の後端面を担う保圧ピストンを備え、前記改質材が注入された溶融樹脂の圧力を成形機の背圧が効く状態に維持するため、前記保圧ピストンによる溶融樹脂の保持力を調整可能にしたことを特徴とする請求項３記載の熱可塑性樹脂の表面改質射出成形用金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−６７８８（Ｐ２００８−６７８８Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８２４５９（Ｐ２００６−１８２４５９）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００１４７３５０）株式会社精工技研 (154)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００１４７３５０）株式会社精工技研 (154)
【Ｆターム（参考）】
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