JP2000317946A - 金型の製造方法およびこの製造方法により得られた金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】非常に効率よくガス抜きを行うことができるガ
ス抜き溝を容易かつ安価に設けることができる金型の製
造方法、および、この製造方法によって得られた金型の
提供を目的とする。 【解決手段】金型成形体２が、隣接する金型成形体３と
金型合体部同士を突き合わせて閉合されることによって
成形品形成部３０が内部に形成され、前記金型成形体
２，３の少なくともいずれか一方の閉合面に形成品成形
部から外部に連通するガス抜き溝６が凹設されている金
型の製造方法において、金型成形体となる金型成形体用
素材のガス抜き溝非形成部をマスキング処理するマスキ
ング工程と、マスキングされた金型成形体用素材の非マ
スキング部のみを凹設加工しガス抜き溝を形成させるガ
ス抜き溝形成工程とを備えていることを特徴とする構成
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂材料から樹脂
成形物を形成させる射出成形などに用いられる金型に関
する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形、トランスファ成形、圧縮成形
などに用いられる金型は、成形品を形成させる成形品形
成部内の空気や成形を行う際に発生する揮発成分などの
過剰なガスを放出させる必要がある。そのための手段と
して、従来から、金型のパーティング面にガス抜き溝を
設けることが行われていた。

【０００３】前記ガス抜き溝は、従来、パーティング面
を機械的に削り取ることにより形成されていた。したが
って、ガス抜き溝は、技術的に細かくするのが困難であ
り、図５に示した金型１００のガス抜き溝１０２のよう
に、比較的大きな幅（５〜２０ｍｍ程度）にしなければ
ならなかった。また、パーティング面１０３を削る作業
に手間がかかるため、ガス抜き溝１０２は、せいぜい金
型１００の成形品形成部となる凹部１０４の周囲４ヵ所
程度設けられているにすぎなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来からのガ
ス抜き溝は、このガス抜き溝内に成形時に樹脂が入り込
むのを防止するために、０．０２ｍｍ程度の深さにしな
くてはならない。すなわち、ガス抜き溝の深さが深すぎ
ると、樹脂がガス抜き溝に入り込み、成形品にばりが生
じてしまい、また、ガス抜き溝の深さが浅すぎると、ガ
ス抜きが充分に行えず、金型の成形品形成部の隅々まで
樹脂が行き渡らないという問題がある。また、ガス抜き
溝を設ける作業が非常に手間隙を有する作業であるた
め、従来の金型では、パーティング面全体に対するガス
抜き溝が、必要最小限しか設けられておらず、パーティ
ング面の成形品形成部の周囲４ヵ所に十字状に設けられ
ている形態が一般的であった。

【０００５】したがって、成形品形成部内のガスを効率
良く抜くことができずに、この成形品形成部内にガスが
残ってしまう恐れがあった。特に、たとえば、高速で金
型内に樹脂を射出させる場合など、金型内の不要なガス
が抜けきれず、成形不良を起こしたり、出来上がった成
形品の強度が弱くなってしまったりするという問題があ
った。

【０００６】上記問題を解決するために、今まで４ヵ所
に設けていたガス抜き溝の数を増やして、成形品形成部
内のガスを効率良く抜くようにすることも考えられる
が、パーティング面を機械的に削り取る方法では、隣接
し合うガス抜き溝とガス抜き溝との間の距離を狭くする
ことが技術的に困難である。特に、ガス抜き溝を狭い間
隔で均一に設けようとすると、このガス抜き溝を設ける
ために多大な費用や時間を費やさなければならなかっ
た。また、パーティング面全体に対するガス抜き溝の割
合を増やすために、溝の幅をさらに大きくすることも考
えられるが、この場合、逆にガス抜きの効率が低下して
しまったり、成形品にバリが生じてしまったりするとい
う問題があるため、ガス抜き溝の幅を大きくすることも
できなかった。

【０００７】一方、成形品形成部内のガス抜きを行う他
の方法として、パーティング面にガス抜き溝を設ける代
わりに、成形品形成部内に小さな孔を多数設け、この孔
を任意に開閉制御させる手段を備えた金型が知られてい
る。ところが、上述したような金型は、構造が大変複雑
で、製造に大層手間がかかってしまう。したがって、金
型の製造に要する時間、および金型の製造コストが莫大
なものとなってしまい、商売上、使用するのは難しい。

【０００８】そこで、本発明は、上記問題点を鑑みて、
パーティング面などの金型形成体同士の合体部分にガス
抜き溝が設けられただけの非常に単純な構造とした金型
であっても、この金型に対して、非常に効率よくガス抜
きを行うことができるようなパターンをしたガス抜き溝
を容易かつ安価に設けることができる金型の製造方法、
および、非常に効率よくガス抜きを行うことができる構
造をしたガス抜き溝を備えた金型の提供を目的としてな
された。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１にかかる金型の製造方法は、複数
の金型成形体が、隣接する金型成形体と金型合体部同士
を突き合わせて閉合されることによって成形品形成部が
内部に形成され、前記金型成形体の少なくともいずれか
一方の閉合面に形成品成形部から外部に連通するガス抜
き溝が凹設されている金型の製造方法において、金型成
形体となる金型成形体用素材のガス抜き溝非形成部をマ
スキング処理するマスキング工程と、マスキングされた
金型成形体用素材の非マスキング部のみを凹設加工しガ
ス抜き溝を形成させるガス抜き溝形成工程とを備えてい
ることを特徴とする構成とした。

【００１０】上記構成において、ガスとは、金型の成形
品形成部内の空気に限らず、成形品を形成させるときに
発生する揮発成分も含む。また、金型を形成する金型形
成体は、上型および下型の二つの型であっても、３つ以
上に分割された型であっても良く、特に限定されない。

【００１１】また、ガス抜き溝の幅や深さは、成形品の
大きさや樹脂材料などにより異なるため、特に限定され
ないが、たとえば、形成品成形部が１００×１００×１
００ｍｍ程度の大きさをした金型で、ＡＢＳ樹脂の成形
を行う場合、ガス抜き溝の深さは、０．０２〜０．０５
ｍｍの範囲であることが好ましく、ガス抜き溝の幅は、
０．３〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましい。さら
に、隣接するガス抜き溝の間隔は、形成品成形部と隣接
する部分が約０．５ｍｍ間隔であることが好ましい。

【００１２】すなわち、ガス抜き溝の深さが上述した範
囲よりも深いと、樹脂がガス抜き溝内に入り込んでしま
いバリが発生してしまう恐れがある。また、ガス抜き溝
の深さが上述した範囲よりも浅いと、ガス抜けが悪くな
ってしまい、効率よくガス抜けを行うことができない。
加えて、隣接するガス抜き溝の間隔は、上述した間隔よ
りも短い間隔となるように形成することは、技術的およ
び経済的にも難しいだけでなく、ガス抜きの効果がほと
んど変わらないため、無駄な手間を費やすことになるだ
けである。一方、上述した間隔よりも長い間隔で形成す
ると、金型内のガス抜けが不完全になってしまう恐れが
ある。さらに、マスキングは、ガス抜き溝の幅、形状
あるいは隣接するガス抜き溝同士の間隔などをパターン
化し、このパターンに基づいて行うと、よりガス抜き溝
を効率よく凹設することができるため好ましい。

【００１３】また、マスキング処理する工程で行う方法
としては、特に限定されないが、たとえば、マスキング
テープなどを用いて処理する方法、フィルムを用いたフ
ォトレジスト法を利用して処理する方法、ニスなどのエ
ッチング剤に対する耐性を有するレジスト剤を手書きで
塗布してマスキングする方法などが挙げられる。

【００１４】また、ガス抜き溝を形成させる加工方法と
しては、特に限定されないが、たとえば、エッチング液
により、ガス抜き溝形成部分を腐蝕させる方法や、ショ
ットブラスト法やサンドブラスト法などのようにガス抜
き溝形成部分に砂やショットなどを吹きつけてガス抜き
溝形成部分を削りとる方法などが挙げられる。このなか
でも特に、請求項２に示したように、ケミカルミーリン
グと呼ばれているエッチング液を用いてガス抜き溝を形
成させる方法を行うと、より繊細にガス抜き溝のパター
ンに合わせて、容易にガス抜き溝を形成することができ
るため好ましい。

【００１５】また、本発明の請求項３にかかる金型は、
請求項１または請求項２に示した製造方法で得られてな
る構成とした。上記構成の金型において、ガス抜き溝
は、成形品形成部内のガスを効率よく排出させることが
できさえすれば特に限定されないが、請求項４に示した
ように、２つの金型成形体によって形成されている場
合、この前記金型成形体の少なくともいずれか一方の閉
合面で、ガス抜き溝が金型の外側に向かって均等かつ放
射状に設けられているようにすると、より効率よくガス
抜きを行えるため好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる金型およ
び金型の製造方法の一実施の形態を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明にかかる金型の一実施の形
態を示した斜視図である。図１に示したように、金型１
は、上型（コア型）２と下型（キャビ型）３とを備えて
いる。

【００１７】上型２は図１および図２に示したように凸
部２１と、差込み部２２と、金型合体部となる下型接触
部２４とを備えた雄型形状をしており、図示していない
が、固定された状態で備わっている。一方、下型３は、
凹部３０と、差込み孔３２と、金型合体部となる上型接
触部３４とを備えた雌型形状をしており、図示していな
いが、可動自在となっている。

【００１８】すなわち、金型１は、上型２の差込み部２
２を下型３の差込み孔３２に嵌挿させるように下型３を
上下動させて、上型２の下型接触部２４と、下型３の上
型接触部３４とを接触させたとき、図２（ｂ）に示した
断面図からも明らかなように、凹部３０と凸部２１との
間で、成形品を形成させる成形品形成部５が形成される
ようになっている。

【００１９】また、下型３の上型接触部３４には、図１
に示したように、ガス抜き溝６が、凹部３０から上型接
触部３４外側へ均等かつ放射状に設けられている。ガス
抜き溝６は、幅０．３〜０．５ｍｍ、深さ０．０１〜
０．０２ｍｍの範囲内に収まるように設けられており、
隣接するガス抜き溝６とガス抜き溝６との間隔が凹部３
０の周囲の位置で約０．５ｍｍとなっている。すなわ
ち、ガス抜き溝６は、図２（ｂ）に示したように、成形
品形成部５内の空気および成形品形成部５内に生じた揮
発成分などからなるガスを、この成形品形成部５から金
型１の外側まで排出させるようになっている。

【００２０】本発明にかかる金型１は、図１に示したよ
うに、ガス抜き溝６が、凹部３０の周囲を取り囲むよう
に設けられているため、従来の金型と比べてガス抜きを
円滑に行うことができる。したがって、金型１を用いて
樹脂成形を行うと、成形品の中にガスが溜まって強度が
悪くなってしまうなどの弊害が起こらなくなるため、出
来上がった成形品の質がとても高いものとなる。

【００２１】また、従来の金型では、成形品形成部内か
らガスが抜けきらず、成形品形成部内の角部分などに樹
脂が行き渡らないこともあったが、金型１では、このよ
うな弊害が起こることはない。勿論、本発明の金型で
は、高速射出成形を行っても、成形品形成部内から効率
よくガス抜きを行うことができるため、上述したような
弊害が起こる心配もない。

【００２２】次に、ガス抜き溝６を設ける方法を説明す
る。図３(ａ）〜図３（ｆ）は、ガス抜き溝６が設けら
れるまでの様子を示した説明図である。 ａ）図３(ａ）に示したように、下型３に貼着させて上
型接触部３４を形成する加工素材７の表面に光硬化性樹
脂からなるフォトレジスト（以下、「レジスト」とのみ
記す。）７１を塗布する。

【００２３】ｂ）図３（ｂ）に示したように、レジスト
７１の表面にガス抜き溝６を形成しない部分のパターン
が施されたフォトマスクとして露光用原版７２を密着さ
せた後、紫外線を照射して、レジスト７１を硬化させ
る。 ｃ）露光用原版７２を取り外し、その後、図３（ｃ）に
示したように、レジスト７１の硬化した部分のみが加工
素材７に付着した状態となるように、現像液で非硬化レ
ジスト部分７３を洗い流す。

【００２４】ｄ）図３（ｄ）に示したように、後述する
エッチング処理の際、エッチング剤により腐蝕したら困
る部分を、このエッチング液に耐性を有するマスキング
部材７４で覆う。 ｅ）図３（ｅ）に示したように、マスキング部材７４で
覆われているとともに、部分的に硬化したレジスト７１
が付着している加工素材７をエッチング液中に浸漬さ
せ、このマスキング部材７４およびレジスト７１が付着
している部分以外の加工素材７を腐蝕させていく。な
お、予め加工素材７のエッチング処理を行う時間を求め
ておき、エッチング処理により加工素材７の腐蝕に過不
足が起こらないように留意する。 ｆ）図３（ｆ）に示したように、加工素材７に付着して
いるマスキング部材７４およびレジスト７１を取り除く
と、エッチング処理された部分により、ガス抜き溝６が
形成される。

【００２５】以上のような方法を行うと、ガス抜き溝の
幅や深さ、隣接するガス抜き溝の間隔を好みの値にする
ことができるだけでなく、例えば、ガス抜き溝を曲線状
にしたり、ガス抜き溝で模様を形成させたりするなどの
複雑な形態をしたガス抜き溝を容易に作製することがで
きる。したがって、このようなガス抜き溝６を備えた金
型１は、樹脂成形を行う時、ガス抜きが最適となるよう
ガス抜き溝の大きさや形状を調整することができるた
め、円滑にガス抜きを行うことができ、成形品の質や成
形品の歩留りの向上を図ることができるようになる。

【００２６】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではない。たとえば、上記実施の形態で
は、金型１が、上型２と下型３とによって形成されてい
たが、３つ以上の金型成形体により形成されていても構
わない。また、上記実施の形態では、ガス抜き溝６が下
型接触部３４に設けられていたが、上型接触部２４に設
けられていても良いし、上型接触部２４と下型接触部３
４の両方に設けられていても良い。

【００２７】さらに、上記実施の形態では、ガス抜き溝
６が放射状に設けられていたが、たとえば、図４に示し
た金型１０のような形態をしているときは、金型合体部
面４０における成形品形成５０の長手側に対して垂直方
向に、ガス抜き溝６０を設けても構わない。加えて、ガ
ス抜き溝は、直線形状に限らず曲線であても良いし、枝
分かれしているような形態をしていても良い。さらに、
模様を形成するようにしても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上のことより、本発明に示した金型の
製造方法は、効率よくガス抜きを行えるように金型合体
部面に、任意の深さ、任意の幅を有したガス抜き溝を任
意の数だけ容易に設けることができるため、上記金型を
手間をかけることなく安価に製造することができる。

【００２９】また、本発明の請求項２に示したように、
ケミカルミーリングを行うと、よりガス抜き溝を好みの
大きさや深さで凹設することができる。さらに、本発明
の請求項３の金型は、ガス抜き溝を金型合体部面に設け
るだけの非常に単純な構造で効率よくガス抜きを行うこ
とができるため、手間をかけずに成形品の質を向上させ
ることができるとともに、成形を行うときの歩留りが向
上する。特に、本発明の請求項４に示したようにガス抜
き溝を設けると、より効率の良いガス抜きを行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる金型の一実施形態を示した斜視
図である。

【図２】図１に示した金型の動きを説明するための断面
図である。

【図３】図１に示したガス抜き溝の製造方法の説明図で
ある。

【図４】本発明にかかる金型の他の実施の形態を示す斜
視図である。

【図５】従来の金型を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 金型 ２４ 下型接触部（金型合体部） ３４ 上型接触部（金型合体部） ５ 成形品形成部 ６、６０ ガス抜き溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の金型成形体が、隣接する金型成形体
   と金型合体部同士を突き合わせて閉合されることによっ
   て成形品形成部が内部に形成され、前記金型成形体の少
   なくともいずれか一方の閉合面に形成品成形部から外部
   に連通するガス抜き溝が凹設されている金型の製造方法
   において、金型成形体となる金型成形体用素材のガス抜
   き溝非形成部をマスキング処理するマスキング工程と、
   マスキングされた金型成形体用素材の非マスキング部の
   みを凹設加工しガス抜き溝を形成させるガス抜き溝形成
   工程とを備えていることを特徴とする金型の製造方法。
2. 【請求項２】凹設加工が、ケミカルミーリングによりガ
   ス抜き溝を形成させる請求項１に記載の金型の製造方
   法。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２の製造方法で得ら
   れてなる金型。
4. 【請求項４】２つの金型成形体によって形成されてい
   て、ガス抜き溝が金型の外側に向かって均等かつ放射状
   に設けられている請求項３に記載の金型。