JP2003011164A - 射出成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスアシスト射出成形金型装置において、ガ
スの注入時にガスノズルの外周よりガスの漏洩が発生せ
ず、良好な成形品が得られる射出成形用金型装置を提供
する。 【解決手段】 ガスノズル３の先端部１９を成形樹脂が
覆うようにガスノズル３周辺部に樹脂部１３を形成し、
ガスノズル３の外周に凹凸１５を形成し、さらに前記ガ
スノズル３内に中ピン２１を設置し、該中ピン２１の先
端２３を尖鋭とした射出成形用金型装置１とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス注入成形を行
う為の射出成形用金型装置に係り,詳しくはガス漏れす
ることがない射出成形用金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、成形品の一部にガスを注入して成
形する為に用いられる射出成形用金型やその射出成形方
法は周知である。図３に示す従来例では、ガスノズル５
１の先端より射出されたガスは溶融樹脂内に中空部５７
を形成する。ところが、該中空部５７を形成したガス
は、分岐しキャビティ１１外へのガス漏れ５９が発生す
る。このガス漏れが発生すると、製品のヒケを抑えるガ
ス保持圧力が低下するので不良品が発生していた。

【０００３】又，従来の技術として例えば、特開平２−
２２３４２１号公報においては、射出成形金型の溶融樹
脂の流路となるスプルーの中心部にガス注入ノズルの先
端よりガスを注入する射出成形金型が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平２−２２３４２１号公報に記載された構造の射出成
形金型においては、図４に示すように溶融樹脂の射出時
に、スプルー、及びガス注入ノズルの外周には溶融樹脂
が充満し、ガス注入ノズル７１の外周は溶融樹脂が密着
した状態となる。成形品を形成するキャビティ１１への
溶融樹脂の充填が完了すると同時に、続いてガス注入ノ
ズル７１の先端より加圧されたガスの注入が開始され、
ガスの保圧状態に入るが、この間、ガス注入ノズル７１
の外周には溶融樹脂が充満し、ガス注入ノズル７１の外
周は溶融樹脂が密着した状態となる。成形品を形成する
キャビティ１１への溶融樹脂の充填が完了すると同時
に、続いてガス注入ノズル７１の先端より加圧されたガ
スの注入が開始され、ガスの保圧状態に入るが、この
間、ガス注入ノズル７１の外周に密着した溶融樹脂が冷
却され、収縮を起こして表面にスキン層が形成されると
ともに、樹脂のスキン層とガス注入ノズルの外周との間
に微小な隙間８１が発生する。

【０００５】本発明は、上記のこのような問題点に着眼
してなされたものであり、その目的とするところは、こ
れらの問題点を解消し、ガスの注入時に、ガス注入ノズ
ルの外周よりガスの漏洩が発生せず、良好な成形品が得
られる射出成形用金型を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明はこのような課題を
達成する為に請求項１として一対の金型内のキャビティ
に通じるガスノズルを設け、ガス導入手段からの加圧ガ
スをガス供給手段を通して前記ガスノズルに供給し、該
ガスノズルにより、前記キャビティに射出される成形材
料の内部に前記加圧ガスを導入して、製品部を形成する
成形材料内に中空部を有する成形品を形成する射出成形
装置において、該ガスノズル先端部を成形樹脂が覆うよ
うにガスノズル周辺に樹脂部を形成し、ガスノズルの外
周に凹凸を形成し、さらに前記ガスノズル内に中ピンを
設置し、該中ピンの先端を尖鋭とした射出成形用金型装
置にある。

【０００７】請求項１に記載の発明によると、ガスノズ
ル先端部を成形樹脂が覆うようにガスノズル周辺に樹脂
部を形成し、さらにガスノズルの外周に凹凸を形成した
射出成形用金型装置であることから、ガスノズル周辺を
成形樹脂が覆うことによってガスノズルからのガス漏れ
を少なくすることができ、さらに樹脂の収縮によって成
形樹脂とガスノズル外周との間に隙間が生じた場合で
も、ガスノズル外周の凹部に樹脂が入り込むことによっ
てガスの漏洩を防ぐことができる。さらに、ガス圧力が
ノズルの先端部に集中することで一点に大きな圧力が掛
かり、低発泡射出成形樹脂が固化しようとしている状態
であってもガス圧が低圧でも樹脂中に中空部を発生させ
ることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、前記ガスノズル
の先端を前記樹脂部側を基準として前記製品部を形成す
るキャビティの厚みの少なくとも１／３から２／３の間
の位置迄挿入して加圧ガスを供給する請求項１に記載の
射出成形装置である。

【０００９】請求項２に記載の発明によると、前記ガス
ノズルの先端を前記樹脂部側を基準として前記製品部を
形成するキャビティの厚みの少なくとも１／３から２／
３の間の位置迄挿入して加圧ガスを供給する請求項１に
記載の射出成形装置であることから、少なくとも樹脂の
厚みの中心付近を狙ってガスを注入することができるの
で、樹脂が固化する迄に樹脂にガス孔が開くということ
は無くなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態における射出成
形用金型装置について、図１及び図２を参照して説明す
る。図１は、本発明の射出成形用金型の一例を示す断面
図である。図１において１は射出成形用金型装置であ
り、金型間に形成された製品成形用のキャビティ１１中
にガスノズル３を突出させる。ガスノズル３は、図示し
ない油圧シリンダー及び図示しないピストンに連結され
ており、前記油圧シリンダーとピストンの働きによって
キャビティ１１内に突出される。そして、該ガスノズル
３はキャビティ１１に突き出し、キャビティ１１内にガ
スを注入するようになされている。ガスノズル３内には
ガス流路７が貫通して設けられ、ガスノズル３には例え
ば窒素ガス等のガスが供給され、ガスノズル３よりキャ
ビティ１１内に加圧ガスを注入することができるように
なっている。

【００１１】さらに、この円柱形状をしたガスノズル３
の外周には凹凸１５が設けられている。成形加工の為の
溶融樹脂がキャビティ１１に射出される段階では、ガス
ノズル３はキャビティ１１内に突き出した状態となされ
ている。キャビティ１１に溶融樹脂が射出されると、溶
融樹脂はキャビティ１１内に充満しつつ、ガスノズル３
の外周にまで到達し、充填圧により、溶融樹脂はガスノ
ズル３の外周の凹凸１５の凹部１５ａまで充満されるこ
とになる。

【００１２】続いて、ガスノズル３にはガス流路７より
加圧ガスが供給され、ガスノズルの先端部及び外周から
はガスが吹き出し、キャビティ１１内に充満された溶融
樹脂内に膨満してガスが封入された所望の形状の成形品
が成形される。しかる後、保圧と冷却が行なわれて型開
きにより射出成形の１サイクルが終了される。

【００１３】従来のガス注入ノズルでは、その外周面が
平坦であるため、図４に示すように溶融樹脂が充填完了
とともに冷却され始めると周囲にスキン層が形成される
とともに、収縮する為に，このスキン層の表面とガス注
入ノズル７１の外周面との間に極微小ではあるが隙間８
１が生じることになり、溶融樹脂が充填されたキャビテ
ィ１１とボス形状部樹脂８３とガスノズル７１との隙間
８１を通ってガス漏れ７９が発生することとなる。

【００１４】しかしながら、本実施例のガスノズルは、
溶融樹脂が冷却されていっても凹凸１５により拡大され
た表面積を有し、且つ、この表面が様々な方向により構
成されているので、溶融樹脂との間は良好な密着状態が
保持され、隙間を生じることが無い為、結果的に確実な
ガス漏れの防止が行なわれることになる。

【００１５】さらに、上記ガスノズルの先端を上記製品
部を形成するキャビティ１１の厚みｔの樹脂部１３側か
ら見て少なくとも１／３から２／３の間の位置迄挿入し
て加圧ガスを供給するとよりガス漏れが発生しにくくな
る。

【００１６】図２は、別の実施の形態で、溶融樹脂を低
発泡させる場合に使用する射出成形用金型装置であっ
て、ガスノズル挿入部を拡大した概略断面図である。

【００１７】図２の実施例においては、前記ガスノズル
３内に中ピン２１を設置し、該中ピン２１の先端２３を
尖鋭としている。他の特徴は図１の実施例と同様である
ので、特には記載しない。

【００１８】図２の実施例は、特に射出した溶融樹脂を
低発泡させる場合に用いられ、中ピン２１の先端２３を
尖鋭としたことにより、ガス圧力が先端２３に一点集中
することにより、ガス圧が低圧でも固化しかけた樹脂に
中空部を形成することができ、さらには投入するガス圧
力を極端に大きくする必要がなく、例えば低発泡樹脂の
発泡圧よりも若干大きくするだけで良く、図示しないガ
ス供給装置も過大な設備となることがなく、設置場所が
コンパクトで済み、さらにコストも低減できる。

【００１９】さらに、図２の実施例によると、ガス圧力
が先端２３に一点集中することにより、樹脂が固化直前
でもガスを注入して中空部を作成することができ、樹脂
の射出完了後からガスを注入開始する迄の時間が任意に
設定でき、成形条件に幅を持たせることができる。

【００２０】前記先端２３の傾斜角度θは４５°から１
２０°が好ましい。前記傾斜角度が４５°より小さくな
ると先端２３がキャビティ深く迄入り過ぎ、ガスを注入
した場合、ガスノズルと反対側の金型壁面に迄ガスが達
し中空部を作成できなくなり、一方前記傾斜角度が１２
０°より大きくなると、ガス圧力が一点集中せずに分散
してしまい、低圧で樹脂中に中空部を形成することが困
難となる。

【００２１】ここで射出される溶融樹脂としては、ポリ
スチレン、ポリアクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、変
性ポリフェニレンオキサイド（スチレングラフト又はス
チレンブレンドポリフェニレンオキサイド樹脂）、ポリ
カーボネイト樹脂、ナイロン樹脂、アクリロニトリル−
エチレンプロピレン−ブタジエン共重合体、イオン架橋
ポリエチレン等の樹脂が好適であるが、一般に熱可塑性
樹脂であれば適用可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明によると、請求項１においては、
ガスノズル先端部を成形樹脂が覆うようにガスノズル周
辺に樹脂部を形成し、さらにガスノズルの外周に凹凸を
形成した射出成形用金型装置であることから、ガスノズ
ル周辺を成形樹脂が覆うことによってガスノズルからの
ガス漏れを少なくすることができ、さらに樹脂の収縮に
よって成形樹脂とガスノズル外周との間に隙間が生じた
場合でも、ガスノズル外周の凹部に樹脂が入り込むこと
によってガスの漏洩を防ぐことができるという効果が有
る。さらに、ガス圧力がノズルの先端部に集中すること
で一点に大きな圧力が掛かり、低発泡射出成形樹脂が固
化しようとしている状態であってもガス圧が低圧でも樹
脂中に中空部を発生させることができるという効果があ
る。

【００２３】請求項２に記載の発明によると、前記ガス
ノズルの先端を前記樹脂部側を基準として前記製品部を
形成するキャビティの厚みの少なくとも１／３から２／
３の間の位置迄挿入して加圧ガスを供給する請求項１に
記載の射出成形装置であることから、少なくとも樹脂の
厚みの中心付近を狙ってガスを注入することができるの
で、樹脂が固化する迄に樹脂にガス孔が開くということ
は無くなるという効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を使用した射出成形用金型装置であって
ガスノズル挿入部を拡大した概略断面図である。

【図２】従来の射出成形用金型装置のガスノズル挿入部
を拡大した概略断面図である。

【図３】従来の他の射出成形用金型装置のガスノズル挿
入部を拡大した概略断面図である。

【符号の説明】

１ 射出成形金型装置 ３ ガスノズル ７ ガス通路 ９ 中空部 １１ キャビティ １３ 樹脂部 １５ 凹凸 １７ ボス形状金型部 ２１ 中ピン ２３ 先端

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の金型内のキャビティに通じるガス
   ノズルを設け、ガス導入手段からの加圧ガスをガス供給
   手段を通して前記ガスノズルに供給し、該ガスノズルに
   より、前記キャビティに射出される成形材料の内部に前
   記加圧ガスを導入して、製品部を形成する成形材料内に
   中空部を有する成形品を形成する射出成形装置におい
   て、該ガスノズル先端部を成形樹脂が覆うようにガスノ
   ズル周辺に樹脂部を形成し、ガスノズルの外周に凹凸を
   形成し、さらに前記ガスノズル内に中ピンを設置し、該
   中ピンの先端を尖鋭としたことを特徴とする射出成形用
   金型装置。
2. 【請求項２】 前記ガスノズルの先端を前記樹脂部側を
   基準として前記製品部を形成するキャビティの厚みの少
   なくとも１／３から２／３の間の位置迄挿入して加圧ガ
   スを供給する請求項１に記載の射出成形装置。