JP2002059460A - シート状孔質樹脂成形金型及びシート状孔質樹脂成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート状孔質樹脂成形体の成形において、離
型時に発生する成形体の変形、破壊、及びヒケ・ソリな
どで外観品質を損なうことなく、樹脂成形体を効率良く
成形できるシート状孔質樹脂成形金型、これに用いる圧
力媒体注入・噴射ノズル及びシート状孔質樹脂成形方法
を提供すること。 【解決手段】 樹脂成形体の表面に開口部を有し裏面方
向に複数個の独立した盲空洞を形成でき、キャビティ５
を規定する裏面形成金型１と表面形成金型２とを有し、
キャビティ５の内壁に圧力媒体注入・噴射ノズル６及び
原料樹脂注入口７が設けられ、表面形成金型２は、樹脂
成形体の表面を形成する壁部２ａを有し、この表面形成
壁部２に設置される圧力媒体注入・噴射ノズル６が、所
定の圧力媒体を噴射でき、圧力媒体注入・噴射ノズル６
を介する圧力媒体の注入方向とほぼ同一方向に変位可能
であるシート状孔質樹脂成形金型である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状孔質樹脂
成形金型、これに用いる圧力媒体注入・噴射ノズル及び
シート状孔質樹脂成形方法に係り、更に詳細には、表面
又は裏面に開口部を有する複数個の独立した盲空洞を有
するシート状孔質樹脂成形体を成形するための金型これ
に用いる圧力媒体注入・噴射ノズル及びシート状孔質樹
脂成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂を材料にして、表面又は裏面
に開口部を有する複数個の独立した盲空洞を有し、剛性
で且つ軽量な樹脂成形体を製造する場合、ハニカム状成
形体と平板を積層し成形体をつくるか、又は補強リブを
立てる方法などが行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハニカ
ム状成形体を用いた樹脂成形体としては、孔開き平面板
に凹凸状の成形板を積層したもの（特開平１０−０１８
４７１号公報）や複数の孔開き板を積層したもの（特開
平８−３０１０２４号公報）が提案されているが、積層
工程に多くの時間を要する、積層しているため積層間が
剥がれ易く信頼性が低い、樹脂成形体の一部に剛性を補
強することが困難である、といった問題があった。

【０００４】一方、ブロー成形で得られた樹脂成形体
は、補強リブを立てることができない成形体中央部の剛
性が劣るといった問題があった。そこで、短い工程で積
層等の工程を必要とせず剛性及び吸遮音性能に優れ、且
つ軽量な樹脂成形体の製造方法の開発が要望されてい
た。

【０００５】上記の問題点を解消する方法として、加熱
成形時に樹脂が流動性を帯びている間に加圧ガスを注入
することで、一工程で中空部を有する樹脂成形体を製造
する方法が提案されている。しかし、中空部形状又は中
空部容積の制御よりも成形体表面のひけの防止、又は補
強効果を目的にしているため、中空部位置は金型の形状
で制御され、任意の部位に各々独立した中空部を形成す
ることは困難であった。また、形成された中空部には、
各盲空洞が連通している、又は独立した中空部を形成し
ていてもリブ厚、形状、容積などを個々の中空部で制御
できない、という問題があった。従って、少なくとも片
面に開口部を有する複数個の独立した盲空洞を備えたシ
ート状孔質樹脂成形体であって、軽量、高剛性及び高吸
遮音性能を有し、更にヒケ・ソリ等がなく、外観品質が
良好な樹脂成形体を容易に得られる製造方法が要望され
ている。

【０００６】しかしながら、金型面に配置されたガス注
入部を凹状として、少なくとも片面に開口部を有する複
数個の独立した盲空洞を備えたシート状孔質樹脂成形体
を効率良く製造する方法では、樹脂成形体を容易に離型
すること困難となり、成形体取外し時（離型時）にかか
る応力負荷により、樹脂成形体の破壊や変形、又はヒケ
・ソリが発生することがあった。また、多数の樹脂成形
体を製造する場合には、離型時間が長くなるとサイクル
タイムが増加して製造コストがかさむという課題があっ
た。

【０００７】本発明は、このような従来技術に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、シート状
孔質樹脂成形体の成形において、離型時に発生する成形
体の変形、破壊、及びヒケ・ソリなどで外観品質を損な
うことなく、樹脂成形体を効率良く成形できるシート状
孔質樹脂成形金型、これに用いる圧力媒体注入・噴射ノ
ズル及びシート状孔質樹脂成形方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、シート状孔質樹脂
成形体の離型時に、圧力媒体注入・噴射ノズルから所定
の圧力媒体を噴射させること、圧力媒体注入・噴射ノズ
ルを突出させることにより上記課題を解決できることを
見出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】即ち、本発明のシート状孔質樹脂成形金型
は、樹脂成形体の表面に開口部を有し裏面方向に複数個
の独立した盲空洞を形成するシート状孔質樹脂成形体を
成形する金型であって、キャビティを規定する裏面形成
金型と表面形成金型とを有し、上記キャビティの内壁に
圧力媒体注入・噴射ノズル及び原料樹脂注入口が設けら
れ、上記表面形成金型は、上記樹脂成形体の表面を形成
する壁部を有し、この表面形成壁部に設置される圧力媒
体注入・噴射ノズルが、次式〜 Ｐ_１＝（Ｅ・ｂ・ｈ^３・Ｌ）／（６０・Ａ） … Ｐ_２＝１．５・Ｐ_１ … Ｐ_１≦Ｐ≦Ｐ_２ … （式中のＰ［ＭＰａ］は圧力媒体注入・噴射ノズル深さ
に対応する離型用圧力媒体の圧力、Ｐ_１［ＭＰａ］は離
型用圧力媒体の最小圧力、Ｐ_２は離型用圧力媒体の最大
圧力、Ｅ［ＭＰａ］は樹脂の曲げ弾性率、ｂ［ｃｍ］は
盲空洞の幅、ｈ［ｃｍ］は盲空洞表層部の板厚、Ｌ［ｃ
ｍ］は圧力媒体注入・噴射ノズルの凹設深さ、Ａ［ｃｍ
^２］は圧力媒体注入・噴射ノズル断面積を示す）で表さ
れる圧力媒体を噴射でき、上記圧力媒体注入・噴射ノズ
ルを介する圧力媒体の注入方向とほぼ同一方向に変位可
能であることを特徴とする。

【００１０】また、本発明のシート状孔質樹脂成形金型
の好適形態は、樹脂成形体の表面に開口部を有し裏面方
向に複数個の独立した盲空洞を形成するシート状孔質樹
脂成形体を成形する金型であって、キャビティを規定す
る裏面形成金型と表面形成金型とを有し、上記キャビテ
ィの内壁に圧力媒体注入・噴射ノズル及び原料樹脂注入
口が設けられ、上記表面形成金型は、上記樹脂成形体の
表面を形成する壁部を有し、上記圧力媒体注入・噴射ノ
ズルが上記表面形成壁部から突出できる突出手段を有す
ることを特徴とする。

【００１１】更に、本発明の圧力媒体注入・噴射ノズル
は、上記シート状孔質樹脂成形金型が有する圧力媒体注
入・噴射ノズルであって、圧力媒体を噴出する圧力媒体
噴出口を該ノズルの側面に有することを特徴とする。

【００１２】更にまた、本発明のシート状孔質樹脂成形
体の製造方法は、上記シート状孔質樹脂成形金型を用い
ることを特徴とする。

【００１３】また、本発明のシート状孔質樹脂成形体の
製造方法の好適形態は、上記キャビティ内への溶融樹脂
の充填後、上記裏面形成金型の変位中又は変位後であっ
て、上記溶融樹脂が流動性を帯びている間に、上記圧力
媒体注入・噴射ノズルから圧力媒体を当該溶融樹脂に注
入し、シート状孔質樹脂成形体に開口部を有する盲空洞
を形成し、上記溶融樹脂が固化しつつあるとき又は固化
した後に、上記圧力媒体注入・噴射ノズルが上記表面形
成壁部から突出して、当該シート状孔質樹脂成形体を離
型することを特徴とする。

【００１４】更に、本発明のシート状孔質樹脂成形体の
製造方法の他の好適形態は、上記キャビティ内への溶融
樹脂の充填後、上記裏面形成金型の変位中又は変位後で
あって、上記溶融樹脂が流動性を帯びている間に、上記
圧力媒体注入・噴射ノズルから圧力媒体を当該溶融樹脂
に注入し、シート状孔質樹脂成形体に開口部を有する盲
空洞を形成し、上記溶融樹脂が固化しつつあるとき又は
固化した後に、上記圧力媒体注入・噴射ノズルから圧力
媒体を噴射して、当該シート状孔質樹脂成形体を離型す
ることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のシート状孔質樹脂
成形金型について、図面を参照して、詳細に説明する。
上述の如く、本発明のシート状孔質樹脂成形金型は、樹
脂成形体の表面に開口部を有し裏面方向に複数個の独立
した盲空洞を形成するシート状孔質樹脂成形体を成形す
る金型であって、キャビティを規定する裏面形成金型と
表面形成金型とを有し、上記キャビティの内壁に圧力媒
体注入・噴射ノズル及び原料樹脂注入口が設けられ、上
記表面形成金型は、上記樹脂成形体の表面を形成する壁
部を有し、この表面形成壁部に設置される圧力媒体注入
・噴射ノズルが、所定の圧力媒体を噴射でき、上記圧力
媒体注入・噴射ノズルを介する圧力媒体の注入方向とほ
ぼ同一方向に変位可能であることを特徴とする。

【００１６】ここで、本発明のシート状孔質樹脂成形金
型（以下「成形金型」と略す）の一例について説明す
る。図１及び図５〜図８は、上記成形金型の一例を示す
断面図である。なお、図１は原料樹脂を注入する前の状
態、図５は原料樹脂の充填時の状態、図６は圧力媒体を
注入して盲空洞を形成している状態、図７及び図８はシ
ート状孔質樹脂成形体を上記成形金型から離型している
状態を示している。

【００１７】図１及び図５〜図８において、この成形金
型は、表面形成金型２と、圧力媒体の注入方向に変位可
能な裏面形成金型１とを有し、表面形成金型２の凸部を
構成する表面形成壁部２ａには、裏面形成金型１の凹部
と表面形成金型２の凸部で規定されるキャビティ５に圧
力媒体を注入する圧力媒体注入・噴射ノズル６と、キャ
ビティ５に原料樹脂を注入する樹脂注入口７とがそれぞ
れ別個に設けられている。また、このノズル６は、キャ
ビティ５とガス室４（圧力媒体室）とが連通するように
表面形成金型２を貫通して設けられ、表面形成壁部２ａ
に凹設されている。

【００１８】また、裏面形成金型１は、表面形成壁部２
ａに対向した裏面形成壁部１ａを有する。更に、ノズル
６は、ガス室４を介して、ガスボンベ８（圧力媒体）、
圧力調整バルブ９、制御弁１０及び加熱装置１１で構成
される圧力媒体供給系と連結している。更にまた、樹脂
注入口７は、表面形成金型２の中央を貫通して図示して
いない金型外部の原料樹脂供給系と連結している。更
に、ガス室４の内壁にはアクチュエータ１３がプッシュ
プレート１２（押圧板）を介してノズル６を連動（変
位）できるように設置されている。

【００１９】図６に示すように、樹脂成形体１８におけ
る盲空洞１９以外の部分（リブ相当部）を構成する樹
脂、即ち、シート状孔質樹脂成形体を構成する原料樹脂
としては、加熱成形時に流動性を帯びている樹脂であれ
ば適用でき、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれで
あっても用いることができる。特に、加熱により樹脂の
粘性を容易に調整でき、開口部を有する盲空洞の形成時
間を容易に設定できる熱可塑性樹脂を用いることが好ま
しい。

【００２０】また、一般の射出成形、射出圧縮成形、圧
縮成形、押出成形及びスタンピング成形などで通常使用
される熱可塑性樹脂が使用でき、具体的には、ポリエチ
レンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリ
スチレン、ポリカーボネート、アクリロニトリル・スチ
レン・ブタジエンブロック共重合体、ナイロンなどの一
般的な熱可塑性樹脂、エチレン・プロピレンブロック共
重合体、スチレン・ブタジエンブロック共重合体などの
熱可塑性エラストマー、又はこれらのポリマーアロイな
どが挙げられる。

【００２１】一方、上記原料樹脂として熱硬化性樹脂を
用いる場合は、触媒種、触媒量及び加熱温度などを選定
することにより、硬化性を調整できる。なお、これら熱
可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂には、タルク、ガラスビー
ズ、酸化ケイ素、着色顔料、金属粉末、炭酸カルシウ
ム、ガラス繊維、炭素繊維、光安定剤、滑材、帯電防止
剤、酸化防止剤などの充填剤及び繊維強化剤などの各種
添加剤を適宜加えることもできる。

【００２２】ここで、盲空洞１９は、樹脂成形体１８に
おいて、表面−裏面間が貫通していない空洞を意味す
る。また、盲空洞同士は接しておらず、それぞれが独立
した空間を形成、あるいは盲空洞間に形成されたリブ構
造の一部を連通し形成している。更に、盲空洞１９は、
代表的には、開口部が存在する表面からこれに対向する
裏面の方向に延在・拡開しており、典型的には円形、楕
円球形、及び茄子型や裸電球型の孔形状を有する。な
お、本明細書において、上記盲空洞１９が開口部を有す
る面を表面としているが、本質的な差異はなく、説明の
便宜のためであり、「表面」と「裏面」とを交互に記載
しても本発明の範囲に属することは言うまでもない。

【００２３】また、上記成形金型において、圧力媒体注
入・噴射ノズル６は、キャビティ面に凹設（凹状に配
置）されていることが好ましい。このように配置するこ
とにより、樹脂成形体の盲空洞に対応する開口部の形成
に対する成形条件範囲が広く成形し易い。これに対し、
ノズル６が凹設されていないとき、即ち、平面状や凸状
に配置されているときは、樹脂成形体の盲空洞に対応す
る開口部の形成に対する成形条件範囲が狭くなり開口部
の形成確立が低くなり易い。

【００２４】更に、圧力媒体注入・噴射ノズル６は、圧
力媒体供給系（加熱装置１１など）により、注入時間、
注入圧力、注入開始時期などが制御された圧力媒体を、
盲空洞形成の際に原料樹脂へ注入し、離型の際に樹脂成
形体へ噴射することができる。

【００２５】かかる圧力媒体注入・噴射ノズル６から原
料樹脂に注入される圧力媒体、即ち、盲空洞形成に使用
する圧力媒体は、常温常圧下で気体状態であるものが望
ましく、上記圧力媒体供給系を介して原料樹脂に注入で
きる。例えば、空気、炭酸ガス、窒素及びアルゴンなど
のように室温（常温）で気体状態を維持し不燃性である
ガスを使用できる。特に、供給が容易で廉価な窒素を使
用することが望ましい。なお、圧力媒体は、成形条件や
樹脂種などに応じた圧力であれば、１ＭＰａ以上の高圧
ガスであっても使用できるが、望ましくは１ＭＰａ未満
の低圧ガスであることがよい。また、離型の際の噴射に
用いる圧力媒体としては、上記盲空洞形成に用いる圧力
媒体と同様のもの（窒素など）を使用することができ
る。

【００２６】また、圧力媒体注入・噴射ノズル６から原
料樹脂１７に噴射される圧力媒体は、次式〜

【００２７】 Ｐ_１＝（Ｅ・ｂ・ｈ^３・Ｌ）／（６０・Ａ） … Ｐ_２＝１．５・Ｐ_１ … Ｐ_１≦Ｐ≦Ｐ_２ …

【００２８】（式中のＰ［ＭＰａ］は圧力媒体注入・噴
射ノズル深さに対応する離型用圧力媒体の圧力、Ｐ
_１［ＭＰａ］は離型用圧力媒体の最小圧力、Ｐ_２は離型
用圧力媒体の最大圧力、Ｅ［ＭＰａ］は樹脂の曲げ弾性
率、ｂ［ｃｍ］は盲空洞の幅、ｈ［ｃｍ］は盲空洞表層
部の板厚、Ｌ［ｃｍ］は圧力媒体注入・噴射ノズル深
さ、Ａ［ｃｍ^２］は圧力媒体注入・噴射ノズル断面積を
示す（図９及び図１０））を満たす。このような圧力媒
体であれば、樹脂成形体を容易に離型することができ
る。なお、圧力媒体Ｐが上記式〜の範囲外、即ち、
高圧過ぎるときは樹脂成形体の破壊することとなり、低
圧過ぎるときは離型不良となる。

【００２９】更に、樹脂成形金型（キャビティ内部）に
加熱手段を設けることができる。これより、原料樹脂の
流動性を発現・保持させるのが容易になる。また、樹脂
充填中又は樹脂充填後に裏面形成金型１を変位させ、キ
ャビティ容積を拡大することができる。なお、ノズル６
の径やノズルの側面に有するガス噴出口２１（図９）の
径などが適宜変更・組合せ可能な成形金型として、盲空
洞１９の形状や容積を制御するすることができ、特にガ
スアシスト射出成形法、射出圧縮成形法及び加熱圧縮成
形法を用いる成形金型であることがよい。

【００３０】更にまた、圧力媒体注入・噴射ノズル６や
圧力媒体噴出口２１の配置間隔及び存在率を部分的に偏
らせ、盲空洞１９の開口部を樹脂成形体１８の表面に均
一に配置させることもできるし、表面の一部について密
に分布させるなど、所望の部分剛性や軽量性に応じて不
均一に分布させることもできる。更に、盲空洞１９に囲
まれた樹脂、即ち補強リブに相当する樹脂の厚さ（隣接
する盲空洞間の樹脂肉厚）は、盲空洞の位置、密度など
を調整することで制御可能であり、これにより、得られ
る樹脂成形体のヒケ・ソリ及び剛性のバラツキなどを低
減できる。なお、圧力媒体注入・噴射ノズル６を構成す
る材料としては、鉄系、非鉄系金属又はセラミック系、
及び樹脂系材料などが使用できる。また、表面形成金型
２の一部と一体に形成された貫通孔を複数設けること、
言い換えれば、ノズル６を設置する代わりに、ノズル相
当の形状を複数設けた成形金型を使うこともできる。

【００３１】次に、本発明の他の成形金型について説明
する。この成形金型は、樹脂成形体の表面に開口部を有
し裏面方向に複数個の独立した盲空洞を形成するシート
状孔質樹脂成形体を成形する金型であって、キャビティ
を規定する裏面形成金型と表面形成金型とを有し、上記
キャビティの内壁に圧力媒体注入・噴射ノズル及び原料
樹脂注入口が設けられ、上記表面形成金型は、上記樹脂
成形体の表面を形成する壁部を有し、上記圧力媒体注入
・噴射ノズルが上記表面形成壁部から突出できる突出手
段を有することを特徴とする。なお、この成形金型は、
圧力媒体注入・噴射ノズルが突出手段により突出するこ
と以外は、上述の成形金型（離型の際に圧力媒体を噴射
できる金型）とほぼ同様の構成を有する。

【００３２】ここで、上記成形金型の一例について説明
する。上記成形金型の有する突出手段としては、図１に
示すように、圧力媒体注入・噴射ノズル６の一部又は全
部と連結した押圧板１２及びアクチュエータ１３を備え
るもの、図２に示すように、圧力媒体注入・噴射ノズル
６の一部又は全部と連結した押圧板１２及びエジェクタ
機構１４を備えるものを例示できる。かかる成形金型の
ときは、押圧板１２を圧力媒体の注入方向とほぼ同一方
向へ変位させることにより、ノズル６を表面形成壁部２
ａより突出させることができる。

【００３３】一方、上記突出手段として、図３に示すよ
うに、表面形成金型２（中間金型３）と連結したアクチ
ュエータ１３を備えるもの、図４に示すように、表面形
成金型２（中間金型３）と連結したコア抜き機構１６を
備えるものを例示できる。かかる成形金型のときは、ノ
ズル６が設置されている表面形成金型２を圧力媒体の注
入方向とほぼ逆方向へ変位させることにより、ノズル６
を表面形成壁部２ａより突出させることができる。な
お、図３及び図４に示すように、ノズル６は表面形成金
型２の一部を変位可能とした中間金型３に設置すること
ができる。

【００３４】かかるアクチュエータ１３としては、電気
式、油圧式又は空圧式、及びこれらを任意に組合せて使
用することができる。また、エジェクタ機構１４として
は、アクチュエータと同様に電気式、油圧式又は空気
式、及びこれらの任意の組合せなどを利用するものを例
示できる。

【００３５】また、本発明の圧力媒体注入・噴射ノズル
は、上述の成形金型で用いられるノズルであって、圧力
媒体噴出口２１をノズル側面に有することが好ましい。
このようなノズルであれば、圧力媒体の注入時及び噴射
時にかかる圧力損失を少なくして樹脂成形体の成形が可
能となる。例えば、図９に示すように、圧力媒体注入・
噴射ノズル６の側面部（壁面部）に圧力媒体噴出口２１
を設けることができ、このときは中間金型３と圧力媒体
注入・噴射ノズル６との隙間２２から所定の圧力媒体を
注入・噴射させることができる。また、隙間２２は、１
００μｍ以下であることが望ましい。なお、上記圧力媒
体噴出口２１はノズル６の先端部（正面）に設けること
もできる。

【００３６】次に、本発明のシート状孔質樹脂成形方法
について、一例である本例の樹脂成形金型を用いた成形
方法により説明する。まず、樹脂成形金型を閉状態にし
（図１）、キャビティに原料樹脂を注入・充填する（図
５）。次いで、原料樹脂を充填中若しくは充填後、又は
裏面形成金型の変位中又は変位後であって、原料樹脂１
７が流動性を帯びている間に、ガス室を介してノズル６
から加熱された圧力媒体を表面形成金型２とノズル６と
の隙間２２から注入し（図９）、盲空洞１９を形成する
（図６）。次いで、原料樹脂１７（樹脂成形体１８）を
冷却し、この樹脂が固化しつつあるとき又は固化した後
（流動性を失ったとき）に、裏面形成金型１を変位させ
て開状態にし、アクチュエータ１３を作動させて圧力媒
体注入・噴射ノズル６を表面形成壁部より突出させて、
成形金型から離型することにより樹脂成形体１８を得る
（図７）。

【００３７】かかるノズル６の突出は、表面形成金型２
を変位させることにより行うことができる。例えば、図
３に示すようなアクチュエータ１３を利用する成形金型
では、表面形成金型２にノズル６を固定し、表面形成金
型２の一部（中間金型３）を圧力媒体の注入方向とほぼ
逆方向に変位させることで、ノズル６を突出させること
ができる。また、図２に示すようなエジェクタ１４を利
用する成形金型では、エジェクタ１４がガスシールブシ
ュ１５を介して圧力媒体の注入方向とほぼ同一方向に押
圧板１２を変位させることでノズル６を突出させること
ができる。かかるノズル６の突出により、樹脂成形体の
離型が容易になる。

【００３８】一方、ノズル６を変位させることにより、
ノズル６を表面形成壁部２ａから突出させることができ
る。例えば、図４に示すようなコア抜き機構１６を利用
する成形金型では、ノズル６を表面形成金型２に固定
し、中間金型３を圧力媒体の注入方向とほぼ逆方向に変
位させることで、ノズル６を突出させることができる。
かかるノズル６の突出により、樹脂成形体の離型が容易
になる。

【００３９】次に、本発明のシート状孔質樹脂成形方法
の他の例について、上記樹脂成形金型（図１、図５、図
６及び図８）を用いた成形方法により説明する。なお、
この成形方法は、離型時の工程以外は、上述したシート
状孔質樹脂成形方法（圧力媒体注入・噴射ノズルを突出
させて離型する方法）と同様の工程を繰返して、樹脂成
形体を成形する方法である。従って、以下では、離型時
の工程について説明する。

【００４０】この成形方法では、図８に示すように、離
型の際、言い換えれば、原料樹脂１７を冷却し、この樹
脂が固化しつつあるとき又は固化した後（流動性を失っ
たとき）に、ノズル６から圧力媒体を噴射して、成形金
型から離型することにより樹脂成形体１８を得る。かか
る圧力媒体の噴射により、樹脂成形体の離型が容易にな
る。なお、原料樹脂が流動性を帯びているときに圧力媒
体を噴射すると樹脂成形体のソリ、変形あるいは破壊さ
れ、良好な樹脂成形体が得られなくなることがある。

【００４１】このとき、離型時に噴射する圧力媒体は、
上述のように、式〜を満たしている。また、上記
〜式を満たす圧力媒体は、１段階の噴射に限られず、
多段階で噴射したり、上記範囲内で圧力を変化させなが
ら噴射することなどができる。

【００４２】なお、本発明のシート状孔質樹脂成形方法
では、上述した２つの離型方法、即ち、圧力媒体を噴射
させる方法と圧力媒体注入・噴射ノズルを突出させる方
法とを組合せることも可能である。

【００４３】

【実施例】以下、本発明を図面を参照して実施例及び比
較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施
例によって限定されるものではない。

【００４４】以下のシート状孔質樹脂成形金型及びシー
ト状孔質樹脂成形方法により、実施例及び比較例に示す
樹脂成形体を得た。

【００４５】１）シート状孔質樹脂成形金型 図１に示す構造を有するシート状孔質樹脂成形金型であ
り、表面形成金型２には、図１１に示す配置で盲空洞１
９が得られるよう、圧力媒体注入・噴射ノズル６（ガス
注入ノズル）を１６本配置した。圧力媒体注入・噴射ノ
ズル６の材料には真鍮材を使用し、その外径をφ６ｍｍ
とした。圧力媒体注入・噴射ノズル６の構造は、図９に
示すように、ガス供給穴を加工し、圧力媒体注入・噴射
ノズル６の先端部付近でノズル側面に圧力媒体噴出口２
１（ガス噴出口）を設け、更に、表面成形金型２とノズ
ル６との隙間２２を約５０μｍとした。キャビティ内容
積は、１００×１００×５（可変前）〜１０（可変後）
ｍｍに可変である成形金型を使用した。圧力媒体注入・
噴射ノズル６のアクチュエータ１３は、複数個の独立し
た盲空洞に対応するようノズル６の全部に設置し、これ
らは油圧式を用いた。

【００４６】２）シート状孔質樹脂成形体の成形 型締め圧力１１０ｔの射出成形機を用い、上述の金型で
ポリスチレン樹脂（日本ポリスチレン（株）、商品名：
Ｇ１２０Ｋ…曲げ弾性率＝７０００ＭＰａ）を樹脂温度
２００℃、射出速度１００ｍｍ／秒で射出成形した。金
型温度は、固定側及び可動側とも６０℃で、金型後退タ
イミングはキャビティ内に樹脂を充填後、溶融樹脂が冷
却固化しつつある状態で、金型を３ｍｍ／秒でキャビテ
ィを０ｍｍからＸｍｍに拡大した。加圧ガスは窒素ガス
を使用し、圧力は１ＭＰａ、圧力媒体供給系の入口で室
温（約２５℃）であった。窒素ガス注入タイミングはキ
ャビティ内容積を拡大するのと同時とした。

【００４７】３）評価 シート状孔質樹脂成形体の破壊 成形体離型時の破壊の有無を判断した。 変形の判断 離型後のシート状孔質樹脂成形体の開口部面と反対面の
平行度のずれが０．５ｍｍ以下であることを基準として
判断した。 ヒケ・ソリの判断 シート状孔質樹脂成形体の外観を目視で観察し、ヒケ・
ソリの有無を判断した。

【００４８】（実施例１）ガス注入ノズルがキャビティ
内に突出する図１の機構を備えた金型を用い、型開き量
を０ｍｍ、ガス注入ノズル深さを０．１ｃｍ、成形体板
厚ｈを０．５ｍｍとした。アクチュエータを使用し、離
型用ガス圧力を０ＭＰａとした。本例で得られたシート
状孔質樹脂成形体の評価結果を表１に示す。

【００４９】（実施例２）ガス注入ノズルがキャビティ
ー内に突出する図１の機構を備えた金型を用い、型開き
量を５ｍｍ、ガス注入ノズル深さを０．１ｃｍ、成形体
板厚ｈを０．２２ｍｍとした。アクチュエータを使用
し、離型用ガス圧力を０ＭＰａとした。本例で得られた
シート状孔質樹脂成形体の評価結果を表１に示す。

【００５０】（実施例３〜５）ガス注入ノズルがキャビ
ティー内に突出する図１の機構を備えた金型を用い、型
開き量を１０ｍｍ、ガス注入ノズル深さを０．１〜０．
３ｃｍ、成形体板厚ｈを０．１８ｃｍとした。アクチュ
エータを使用し、離型用ガス圧力を０ＭＰａとした。本
例で得られたシート状孔質樹脂成形体の評価結果を表１
に示す。

【００５１】（実施例６〜９）ガス注入ノズルがキャビ
ティー内に突出する図１の機構を備えた金型を用い、型
開き量を１０ｍｍ、ガス注入ノズル深さを０．１〜０．
３ｃｍ、成形体板厚ｈを０．１８ｃｍとした。アクチュ
エータを使用しないで、離型用ガス圧力を０．５〜２．
０ＭＰａとした。本例で得られたシート状孔質樹脂成形
体の評価結果を表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】（比較例１）アクチュエータを使用しなか
ったこと以外は、実施例１と同様の操作を繰返して樹脂
成形体を得た。この評価結果を表２に示す。

【００５４】（比較例２〜４）ガス注入ノズルがキャビ
ティー内に突出する図１の機構を備えた金型を用い、型
開き量を１０ｍｍ、ガス注入ノズル深さを０．１〜０．
３ｃｍ、成形体板厚ｈを０．１８ｃｍとした。アクチュ
エータを使用しないで、離型用ガス圧力を０〜２．５Ｍ
Ｐａとした。本例で得られた樹脂成形体の評価結果を表
２に示す。

【００５５】

【表２】

【００５６】表１に示すように、本発明の好適範囲内で
あるシート状孔質樹脂成形金型及びシート状孔質樹脂成
形方法で得られたシート状孔質樹脂成形体（実施例１〜
９）は、離型時の破壊、変形やヒケ・ソリが無く、外観
品質が優れ、シート状樹脂樹脂成形方法が飛躍的に改善
されていることがわかる。また、目的とするシート状孔
質樹脂成形体を後加工なしに成形できることがわかる。

【００５７】以上、本発明を好適実施例及び比較例によ
り詳細に説明したが、本発明はこれら実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の
変更が可能である。例えば、シート状孔質樹脂成形体に
おける盲空洞の開口部は表面のみならず、裏面や表裏面
の双方に設けることが可能である。また、表面形成金型
と裏面形成金型については、固定側と可動側とを置換す
ることが可能であり、更には双方を変位させることも可
能である。また、圧力媒体注入・噴射ノズルにおいて、
ノズルの突出及び圧力媒体の噴射は、設置してあるノズ
ルの全てに限られず、必要に応じて一部のノズルで行っ
てもよい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、シート状孔質樹脂成形体の離型時に、圧力媒体注入
・噴射ノズルから所定の圧力媒体を噴射させること、圧
力媒体注入・噴射ノズルを突出させることとしたため、
シート状孔質樹脂成形体の成形において、離型時に発生
する成形体の変形、破壊、及びヒケ・ソリなどで外観品
質を損なうことなく、樹脂成形体を効率良く成形できる
シート状孔質樹脂成形金型、これに用いる圧力媒体注入
・噴射ノズル及びシート状孔質樹脂成形方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シート状孔質樹脂成形金型の一例であり、成形
前の状態を示す断面図である。

【図２】シート状孔質樹脂成形金型の一例であり、成形
前の状態を示す断面図である。

【図３】シート状孔質樹脂成形金型の一例であり、成形
前の状態を示す断面図である。

【図４】シート状孔質樹脂成形金型の一例であり、成形
前の状態を示す断面図である。

【図５】図１に示す成形金型において、樹脂充填時の状
態を示す断面図である。

【図６】図１に示す成形金型において、盲空洞形成時の
状態を示す断面図である。

【図７】図１に示す成形金型において、樹脂成形体離型
時の状態を示す断面図である。

【図８】図１に示す成形金型において、樹脂成形体離型
時の状態を示す断面図である。

【図９】表面形成金型に設置する圧力媒体注入・噴射ノ
ズルの概要を示す断面図である。

【図１０】シート状孔質樹脂成形体に形成した盲空洞の
構造を示す断面図である。

【図１１】圧力媒体注入・噴射ノズルの配置を示す表面
形成壁部の正面図である。

【符号の説明】

１ 裏面形成金型 ２ 表面形成金型 ３ 中間金型（表面形成金型の一部） ４ ガス室 ５ キャビティ ６ 圧力媒体注入・噴射ノズル（ガス注入ノズル） ７ 樹脂注入口 ８ ボンベ（加圧ガス） ９ 圧力調整バルブ １０ 制御弁 １１ 加熱装置 １２ プッシュプレート（押圧板） １３ アクチュエータ １４ 射出成形機エジェクタ機構 １５ ガスシールブッシュ １６ コア抜き機構 １７ 原料樹脂 １８ シート状孔質樹脂成形体 １９ 盲空洞 ２１ 圧力媒体噴出口（ガス噴出口） ２２ 隙間（スリット）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 24:00 Ｂ２９Ｌ 24:00 (72)発明者 半田 浩一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 鳥居 信吉 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 鈴木 克彦 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 CA11 CB01 CM03 4F206 JA04 JN27 JN33 JQ81

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂成形体の表面に開口部を有し裏面方
   向に複数個の独立した盲空洞を形成するシート状孔質樹
   脂成形体を成形する金型であって、 キャビティを規定する裏面形成金型と表面形成金型とを
   有し、上記キャビティの内壁に圧力媒体注入・噴射ノズ
   ル及び原料樹脂注入口が設けられ、上記表面形成金型
   は、上記樹脂成形体の表面を形成する壁部を有し、 この表面形成壁部に設置される圧力媒体注入・噴射ノズ
   ルが、次式〜 Ｐ_１＝（Ｅ・ｂ・ｈ^３・Ｌ）／（６０・Ａ） … Ｐ_２＝１．５・Ｐ_１ … Ｐ_１≦Ｐ≦Ｐ_２ … （式中のＰ［ＭＰａ］は圧力媒体注入・噴射ノズル深さ
   に対応する離型用圧力媒体の圧力、Ｐ_１［ＭＰａ］は離
   型用圧力媒体の最小圧力、Ｐ_２は離型用圧力媒体の最大
   圧力、Ｅ［ＭＰａ］は樹脂の曲げ弾性率、ｂ［ｃｍ］は
   盲空洞の幅、ｈ［ｃｍ］は盲空洞表層部の板厚、Ｌ［ｃ
   ｍ］は圧力媒体注入・噴射ノズルの凹設深さ、Ａ［ｃｍ
   ^２］は圧力媒体注入・噴射ノズル断面積を示す）で表さ
   れる圧力媒体を噴射でき、上記圧力媒体注入・噴射ノズ
   ルを介する圧力媒体の注入方向とほぼ同一方向に変位可
   能であることを特徴とするシート状孔質樹脂成形金型。
2. 【請求項２】 上記圧力媒体注入・噴射ノズルが、上記
   表面形成壁部に凹設されていることを特徴とするシート
   状孔質樹脂成形金型。
3. 【請求項３】 上記圧力媒体注入・噴射ノズルが、上記
   表面形成金型の一部と一体に形成された貫通孔であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載のシート状孔質樹
   脂成形金型。
4. 【請求項４】 樹脂成形体の表面に開口部を有し裏面方
   向に複数個の独立した盲空洞を形成するシート状孔質樹
   脂成形体を成形する金型であって、 キャビティを規定する裏面形成金型と表面形成金型とを
   有し、上記キャビティの内壁に圧力媒体注入・噴射ノズ
   ル及び原料樹脂注入口が設けられ、上記表面形成金型
   は、上記樹脂成形体の表面を形成する壁部を有し、 上記圧力媒体注入・噴射ノズルが上記表面形成壁部から
   突出できる突出手段を有することを特徴とするシート状
   孔質樹脂成形金型。
5. 【請求項５】 上記突出手段が、上記圧力媒体注入・噴
   射ノズルの全部又は一部と連結した押圧板及びエジェク
   タ機構を備えることを特徴とする請求項４記載のシート
   状孔質樹脂成形金型。
6. 【請求項６】 上記突出手段が、上記圧力媒体注入・噴
   射ノズルの全部又は一部と連結した押圧板及びアクチュ
   エータを備えることを特徴とする請求項４記載のシート
   状孔質樹脂成形金型。
7. 【請求項７】 上記突出手段が、上記表面形成金型と連
   結したエジェクタ機構を備えることを特徴とする請求項
   ４記載のシート状孔質樹脂成形金型。
8. 【請求項８】 上記突出手段が、上記表面形成金型と連
   結したアクチュエータを備えることを特徴とする請求項
   ４記載のシート状孔質樹脂成形金型。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１つの項に記載
   のシート状孔質樹脂成形金型が有する圧力媒体注入・噴
   射ノズルであって、 圧力媒体を噴出する圧力媒体噴出口を該ノズルの側面に
   有することを特徴とする圧力媒体注入・噴射ノズル。
10. 【請求項１０】 請求項１〜８のいずれか１つの項に記
    載のシート状孔質樹脂成形金型を用いることを特徴とす
    るシート状孔質樹脂成形方法。
11. 【請求項１１】 上記キャビティ内への溶融樹脂の充填
    後、上記裏面形成金型の変位中又は変位後であって、上
    記溶融樹脂が流動性を帯びている間に、上記圧力媒体注
    入・噴射ノズルから圧力媒体を当該溶融樹脂に注入し、
    シート状孔質樹脂成形体に開口部を有する盲空洞を形成
    し、 上記溶融樹脂が固化しつつあるとき又は固化した後に、
    上記圧力媒体注入・噴射ノズルが上記表面形成壁部から
    突出して、当該シート状孔質樹脂成形体を離型すること
    を特徴とする請求項１０記載のシート状孔質樹脂成形方
    法。
12. 【請求項１２】 上記キャビティ内への溶融樹脂の充填
    後、上記裏面形成金型の変位中又は変位後であって、上
    記溶融樹脂が流動性を帯びている間に、上記圧力媒体注
    入・噴射ノズルから圧力媒体を当該溶融樹脂に注入し、
    シート状孔質樹脂成形体に開口部を有する盲空洞を形成
    し、 上記溶融樹脂が固化しつつあるとき又は固化した後に、
    上記圧力媒体注入・噴射ノズルから圧力媒体を噴射し
    て、当該シート状孔質樹脂成形体を離型することを特徴
    とする請求項１０記載のシート状孔質樹脂成形方法。
13. 【請求項１３】 ガスアシスト射出成形法又は射出圧縮
    成形法を用いることを特徴とする請求項８〜１２のいず
    れか１つの項に記載のシート状孔質樹脂成形方法。