JP2004017483A

JP2004017483A - 金型

Info

Publication number: JP2004017483A
Application number: JP2002175762A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Shimane; 島根　伸浩
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】例え薄い成形品を成形する場合でも変形や割れのおそれを抑制防止して離型を容易とし、しかも、離型装置等を省略できる金型を提供する。
【解決手段】相対向して成形品の表裏両面に複数の溝３を並設する第一、第二の型１０・２０と、第一、第二の型１０・２０の間に着脱自在に介在されて成形品の周囲を成形する中空の中型３０と、第一、第二の型１０・２０の製品形成部１１・２１を被覆して成形品に密着する離型用の樹脂薄膜４０・４０Ａとを備える。成形品の表裏両面に樹脂薄膜４０・４０Ａを介して複数の溝３を並設するので、離型が容易になる。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面に複数の溝を有する成形品を成形する金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気、電子、電池等の分野においては、溝付きの成形品が使用されている。この成形品は、図示しないが、ゴム、粉体、あるいは樹脂に、カーボンや黒鉛等からなる耐酸性の導電性物質を所定質量部以上含有した材料を用いて基本的には硬い薄板に成形され、表裏両面の大部分に複数の溝が所定のピッチで並設されている。
このような成形品を製造する場合には、図示しない金型を形成する第一、第二の型を用意し、第一の型の凹んだ製品形成部に材料を流し込み、この第一の型に第二の型を型締めしてプレスし、金型を所定時間加熱して冷却した後、型開きする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の金型は、以上のように成形品を製造しているが、成形品の表裏両面に複数の溝がそれぞれ並設されるので、離型がきわめて困難になるという問題がある。特に、肉厚の薄い成形品（例えば２ｍｍ）の場合には、変形や割れのおそれが少なくない。また、一般的な成形では、突き出しピンやストリッパープレート等の離型装置を使用して金型から製品を離型するようにしているが、表裏両面の大部分に複数の溝を有する薄い成形品の場合、溝の配置や溝の形状により大きな制約を受けてしまうこととなる。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、例え薄い成形品を成形する場合でも変形や割れのおそれを抑制防止して離型を容易とし、しかも、離型装置等を省略することのできる金型を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明においては、上記課題を達成するため、対向して成形品の両面に複数の溝を並べて形成する第一、第二の型と、これら第一、第二の型の間に着脱自在に介在されて成形品の周囲を成形する中空の中型と、第一、第二の型の製品形成部を被覆して成形品に密着する離型用の樹脂薄膜とを含んでなることを特徴としている。
【０００６】
なお、第一の型に接触する中型の接触面に、樹脂薄膜の周囲に嵌まる位置決め凹部を設けることができる。
また、中型を、樹脂薄膜の周囲を挟む第一中型と第二中型とに分割し、これら第一、第二中型の成形面に、成形品を保持するこう配を形成することができる。
【０００７】
ここで、特許請求の範囲における成形品は、その両面における複数の溝が同一方向に指向するものでも良いし、一面における複数の溝が一方向に指向し、他面における複数の溝が他方向に指向するものでも良い。この成形品の導電性の有無は特に問うものではない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における金型は、図１ないし図８に示すように、相対向して成形品１に複数の溝３を並設する相対的に上下動可能な第一、第二の型１０・２０と、これら第一、第二の型１０・２０の間に着脱自在に介在される中型３０と、成形品１に密着する一対の樹脂薄膜４０・４０Ａとを備えている。
【０００９】
成形品１は、特に成形材料２が限定されるものではないが、例えば電気特性、耐熱性、耐薬品性等に優れるフェノール樹脂等からなる所定の樹脂と無機導電物質とを用いて厚さ２ｍｍ程度の薄い平板に形成される。この平面略矩形の成形品１は、図１に示すように、表裏両面の大部分に複数の溝３が所定のピッチで等間隔かつ平行に凹設される。
【００１０】
第一の型１０は、図２等に示すように、金型用の各種鋼材を用いて断面略板形に形成され、上面である対向面の中央部に、複数のリブが所定のピッチで等間隔かつ平行に並設されており、この複数のリブが成形品１の裏面用の製品形成部１１（キャビティともいう）として機能する。また、第二の型２０は、図２等に示すように、金型用の各種鋼材を用いて断面略凸字形に形成され、下方に突出した下面である対向面に、複数のリブが所定のピッチで等間隔かつ平行に並設されており、この複数のリブが成形品１の表面用の製品形成部２１（キャビティともいう）として機能する。
【００１１】
中型３０は、同図に示すように、金型用の各種鋼材を用いて中空の枠形に形成され、第一の型１０の対向面上に配置されるとともに、矩形の成形空間を区画して成形品１の前後左右の周面を直接接触により成形し、下降する第二の型２０の製品形成部２１に貫通される。この中型３０は、第一の型１０に接触する下面である接触面に、位置決め凹部３１が樹脂薄膜４０の厚さに応じて切り欠き形成される。
【００１２】
一対の樹脂薄膜４０・４０Ａは、図２ないし図４に示すように、伸びや耐熱性等に優れる所定の合成樹脂薄膜を用いて平面略矩形に成形され、第一、第二の型１０・２０における製品形成部１１・２１を被覆して成形品１の表裏両面にそれぞれ密着し、離型を容易にする。この一対の樹脂薄膜４０・４０Ａは、溶融温度が金型や成形品１の成形材料２の温度よりも高く、第一、第二の型１０・２０に溶着しない厚さ１０〜５０μｍ程度のフッ素樹脂やＰＥＴ樹脂等を用いて成形される。
【００１３】
下方の樹脂薄膜４０は、第一の型１０の製品形成部１１上に配置されて前後左右の周縁部が中型３０の位置決め凹部３１に嵌合され、位置決め保持された状態で第一の型１０の製品形成部１１と成形品１の成形材料２との間に介在される。これに対し、上方の樹脂薄膜４０Ａは、中型３０の中空部上に配置され、第二の型２０の製品形成部２１と成形品１の成形材料２との間に介在される。
【００１４】
なお、第二の型２０における製品形成部２１の長さをＬ１、中型３０の製品部の長さをＬ２、樹脂薄膜４０・４０Ａの肉厚を２Ｔｆとすると、これらの関係は、Ｌ２＞Ｌ１＋２Ｔｆとなる。また、金型や成形材料２の寸法が温度や圧力により変化しないという前提で成形品１の厚さをＴ０、第二の型２０の厚さをＴ１、中型３０の厚さをＴ２とすると、これらと樹脂薄膜４０・４０Ａの肉厚２Ｔｆの関係は、Ｔ２≧Ｔ１＋Ｔ０＋２Ｔｆとなる。
【００１５】
上記構成において、図１の成形品１を製造する場合には、先ず、第一の型１０の製品形成部１１上に樹脂薄膜４０を手動あるいは自動操作により配置（図２参照）し、第一の型１０上に中型３０を積層配置してその位置決め凹部３１に樹脂薄膜４０の周縁部を嵌合被覆させる（図３参照）。こうして第一の型１０上に中型３０を配置したら、中型３０の中空内の樹脂薄膜４０上に成形材料２を充填し、中型３０の中空部上に樹脂薄膜４０Ａを手動あるいは自動操作により配置（図４参照）し、この中型３０の中空部上に上下動可能な第二の型２０を配置して第一、第二の型１０・２０、中型３０を成形に必要な温度に加温する。
【００１６】
次いで、熱と圧力を作用させて第二の型２０を下降させて型締めし、金型を所定時間加熱加圧すると、第一、第二の型１０・２０における製品形成部１１・２１の形状が成形材料２に転写（図５参照）され、成形品１が成形される。この際、平らな樹脂薄膜４０・４０Ａは、第二の型２０と成形材料２の圧力で屈曲変形し、成形品１の表裏両面に隙間なく密着するとともに、第一、第二の型１０・２０の製品形成部１１・２１に密着する。
なお、成形材料２が熱硬化樹脂の場合には、成形材料２がそのまま硬化し、成形品１を得ることができる。
【００１７】
次いで、金型を所定時間冷却し、中型３０に嵌入している第二の型２０を上昇させて型開きするが、成形品１との間に樹脂薄膜４０Ａが介在するので、第二の型２０の製品形成部２１、具体的には複数のリブ間に成形材料２が食い込んで付着することがなく、第二の型２０のみをきわめて容易に型開きすることができる（図６参照）。この際、成形品１は、中型３０に直接接触しているので、中型３０内に保持されたまま第一の型１０上に留まることとなる。
【００１８】
そして、第二の型２０を型開きしたら、第一の型１０と中型３０とを分離するが、この際、成形品１は、一対の樹脂薄膜４０・４０Ａの間に介在されるので、第一の型１０から分離するものの、直接接触している中型３０内に保持される（図７参照）。その後、中型３０から成形品１を押圧して樹脂薄膜４０・４０Ａ毎取り出し、樹脂薄膜４０・４０Ａをその周縁部から剥離すれば、成形品１を得ることができる（図８参照）。
【００１９】
上記構成によれば、成形品１の表裏両面に樹脂薄膜４０・４０Ａを介して複数の溝３を間接的に並設するので、離型が実に容易になる。したがって、例え２ｍｍ程度の薄い成形品１を製造する場合でも、そり等の変形や割れのおそれのない成形品１をきわめて効率的に量産することができる。また、樹脂薄膜４０・４０Ａを利用すれば離型が容易になるから、突き出しピン等の離型装置を使用する必要性が全くない。したがって、表裏両面の大部分に複数の溝３を有する薄い成形品１を製造する場合でも、成形品１の形状決定の自由度が著しく高まり、装置構成の著しい簡素化を図ることができる。
【００２０】
また、成形材料２の圧縮時に成形材料２自体から、あるいは材料粒子間からガスが発生するが、着脱自在の第一の型１０と中型３０との僅かな隙間からガスが漏れ出るので、材料の充填にも良い影響を与え、しかも、成形品１の品質をも大幅に向上させることが可能になる。さらに、中型３０の接触面に、樹脂薄膜４０の厚さ相当の位置決め凹部３１が切り欠き形成されるので、型締め時の圧力が樹脂薄膜４０に伝わるのを有効に抑制防止し、加えて樹脂薄膜４０の位置決めの容易化も大いに期待できる。
【００２１】
次に、図９は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、中型３０を上下方向に分割して樹脂薄膜４０の周縁部を挟持する第一中型３２と第二中型３３とを形成し、これら第一、第二中型３２・３３の内周面である成形面に、成形品１を保持するこう配３４・３４Ａ（ｓｌｏｐｅ）を断面略く字形に連続的に形成するようにしている。第一中型３２のこう配３４は下方から上方に向かうに従い徐々に広がるよう傾斜形成され、第二中型３３のこう配３４Ａは下方から上方に向かうに従い徐々に狭まるよう傾斜形成される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２２】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、第一、第二中型３２・３３が樹脂薄膜４０を位置決め挟持するので、位置決め凹部３１の加工を省略することができ、第一の型１０から樹脂薄膜４０を確実に剥離することができるのは明らかである。また、こう配３４・３４Ａがチャック機能を発揮するので、第一、第二中型３２・３３の成形面から成形品１が脱落することもない。
【００２３】
なお、上記実施形態ではプレス成形を例に説明したが、何らこれに限定されるものではない。例えば図１０に示すように、型締めしてから成形材料２を圧入する圧縮成形の場合にも本実施形態に係る金型を応用することができる。さらに、突き出しピン等の離型装置を使用して金型から製品を離型する製造方法の場合でも、本実施形態に係る金型を併用すれば、離型装置の構成が簡素化し、製品設計の自由度をより向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、対向して成形品の両面に複数の溝を並べて形成する第一、第二の型と、これら第一、第二の型の間に着脱自在に介在されて成形品の周囲を成形する中空の中型と、第一、第二の型の製品形成部を被覆して成形品に密着する離型用の樹脂薄膜とを備えるので、例え薄い成形品を成形する場合でも変形や割れのおそれを有効に抑制あるいは防止して成形品の離型を容易にすることができるという効果がある。また、離型装置等を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金型の実施形態における成形品を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る金型の実施形態における第一の型の製品形成部に樹脂薄膜をセットした状態を示す断面説明図である。
【図３】本発明に係る金型の実施形態における第一の型に中型を重ねてその位置決め凹部で樹脂薄膜の周縁部を被覆した状態を示す断面説明図である。
【図４】本発明に係る金型の実施形態における中型に成形材料を充填し、中型上に樹脂薄膜をセットした状態を示す断面説明図である。
【図５】本発明に係る金型の実施形態における第二の型を型締めして第一、第二の型の製品形成部を成形材料に転写した状態を示す断面説明図である。
【図６】本発明に係る金型の実施形態における第二の型を上昇させて型開きした状態を示す断面説明図である。
【図７】図６の第一の型と中型とを分離した状態を示す断面説明図である。
【図８】図７の中型から成形品を取り出し、各樹脂薄膜を剥がす状態を示す断面説明図である。
【図９】本発明に係る金型の第２の実施形態を示す断面説明図である。
【図１０】本発明に係る金型の第３の実施形態を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　成形品
３　　　　　溝
１０　　　　第一の型
１１　　　　製品形成部
２０　　　　第二の型
２１　　　　製品形成部
３０　　　　中型
３１　　　　位置決め凹部
３２　　　　第一中型
３３　　　　第二中型
３４　　　　こう配
３４Ａ　　　こう配
４０　　　　樹脂薄膜
４０Ａ　　　樹脂薄膜

Claims

対向して成形品の両面に複数の溝を並べて形成する第一、第二の型と、これら第一、第二の型の間に着脱自在に介在されて成形品の周囲を成形する中空の中型と、第一、第二の型の製品形成部を被覆して成形品に密着する離型用の樹脂薄膜とを含んでなることを特徴とする金型。
第一の型に接触する中型の接触面に、樹脂薄膜の周囲に嵌まる位置決め凹部を設けた請求項１記載の金型。
中型を、樹脂薄膜の周囲を挟む第一中型と第二中型とに分割し、これら第一、第二中型の成形面に、成形品を保持するこう配を形成した請求項１記載の金型。