JP2007001249A - 二酸化炭素注入用射出成形金型 - Google Patents

Abstract

【技術課題】 二酸化炭素注入用射出成形金型において、二酸化炭素の注入時間の短縮を図り、と均一に可視面にＣＯ₂を拡散して注入することができると共に、二酸化炭素の消費量を節約する。
【解決手段】 キャビティ３内に樹脂を充填したのち、このキャビティ３の可視面３ａに二酸化炭素を注入して可視面３ａに二酸化炭素を溶解させながら、保圧及び冷却工程を経て製品を射出成形する二酸化炭素注入用射出成形金型において、二酸化炭素注入ガス誘導回路１４を非可視面側金型２内に設けると共に、前記可視面３ａに二酸化炭素を注入するためのガス注入口１３を、前記非可視面側金型２の突き合わせ面２ａであって、前記キャビティ３の可視面３ａに対向し、かつ限りなく接近した位置に設ける。
【選択図】 図 １

Description

本発明は、熱可塑性樹脂を用いて射出成形を行う際に、キャビティ内に二酸化炭素（以下「ＣＯ₂」という。）を注入することにより、樹脂のスキン面にこのＣＯ₂を溶解させて軟化させ、その上で保圧及び冷却工程を経て製品を成形することにより、転写性及び光沢性に優れた成形品を得るための金型に関するものである。

射出成形に際し、キャビティ内にＣＯ₂を注入して成形を行うと、樹脂のスキン面に注入したＣＯ₂が溶解してスキン面（層）を軟化するため、転写性と光沢性に優れた成形品が得られることは知られている。
このような射出成形方法において、ＣＯ₂の注入方式としては次の２方式が公知である。

特開２００３−３２０５５６号公開公報 この方式は、キャビティを閉じたのち、このキャビティ内にＣＯ2を充満させ、その上でキャビティ内に樹脂を充填する方式である。 しかし、この公知例の方式を採用すると、ＣＯ2の消費量が大きいと共に、キャビティ内に樹脂を充填したときに、押し出しピンの隙間からＣＯ2が洩れ出てしまい、ＣＯ2の圧力が高まらないことから、十分な効果が得られないという欠点がある。

特許第３４４５７７８号特許公報 この方式は、先にＣＯ2をキャビティ内に充満させるのではなく、キャビティ内に一旦樹脂を充填した直後、キャビティと樹脂とが接している成形品のスキン面にＣＯ2を注入してスキン面を後退させて可視面からスキン面を離し、ここに隙間を形成することにより一旦スキン面の成長を止め、併せてスキン面内にＣＯ2を溶解させてスキン面を軟化させ、次に樹脂圧を高めてスキン面を再度可視面に密着させ、保圧をかけながら冷却して固化する方式である。 しかし、この公知例の場合、ＣＯ2の注入口を可視面側金型に形成しているため、得られた製品の可視面にＣＯ2の注入口の痕跡が残り、製品として好ましくない。

そこで、図１０（Ａ）金型の断面、（Ｂ）可視面（固定）側金型、（Ｃ）非可視面（可動）側金型及び図１１に示すように、ＣＯ₂の注入口１００を金型１０１と１０２の突き合わせ面１０３に形成し、ガス経路１０２ａから供給されたＣＯ₂をこの突き合わせ面１０３に形成した注入口１００からキャビティ１０４内に注入する方式が提案されている。
しかし、このように突き合わせ面１０３にＣＯ₂の注入口１００を形成した場合、このガス注入口１００の大きさは、ＣＯ₂の通過は可能であるが、キャビティ１０４内からの樹脂の通過は不可能な隙間とする必要があり、この隙間ａは、図１１に示すように実用的に０．０１ｍｍ〜０．０４ｍｍの範囲内である。このため、金型の製作において、高度な加工技術が要求されるばかりでなく、当初はこの精度が保たれても、成形を繰り返す間に熱や圧力の影響から精度に狂いが生じるようになる。そして、精度に狂いが生じると、樹脂が突き合わせ面１０３に入り込んで成形品にバリが発生したりするようになる。

また、ガス注入口１００を金型の突き合わせ面１０３に成形すると、図１１に示すように、ＣＯ₂の注入口１００は、非可視面側にストレートに向いた位置関係となるため、注入されたＣＯ₂は矢印に示すように直進して非可視面側に廻ってしまい、図１０（Ａ）に示すように、ＣＯ₂が押し出しピン１０６のところから洩れ出てしまい、可視面１０５側に十分にＣＯ₂が注入されなくなる。このため、期待する転写性及び光沢性の向上が望めなくなる。図１０、図１１において、１０７はスプルー、１０８はゲートである。

本発明は、斯る点に鑑みて提案されるものであって、その目的は、キャビティ内に注入したＣＯ₂が確実に可視面側に拡散して転写性と光沢性を向上させることができると共に、使用するＣＯ₂の消費量に無駄がなく、しかも注入時間の短縮を図ることができる二酸化炭素注入用射出成形金型を提供することである。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、二酸化炭素注入用射出成形金型において、キャビティ内に樹脂を充填したのち、このキャビティの可視面に二酸化炭素を注入して樹脂のスキン面に二酸化炭素を溶解させながら、保圧及び冷却工程を経て製品を射出成形する二酸化炭素注入用射出成形金型において、二酸化炭素注入用のガス注入口をキャビティの可視面に対向し、かつ限りなく接近した位置に設けたことを特徴とするものである。

更に、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型において、前記ガス注入口をキャビティの可視面に対して角度をつけて設けたことを特徴とするものである。

更に、請求項３に記載の発明においては、請求項２に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型において、前記ガス注入口の角度をキャビティの可視面に対して９０°〜１８０°の範囲に設定して設けたことを特徴とするものである。

更に、請求項４に記載の発明においては、請求項１又は２又は３に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型において、前記ガス注入口内に、二酸化炭素のガス圧で前進することによりガス注入口の開口面積を拡大し、キャビティ内が保圧工程に移行したときに、樹脂圧で後退してガス注入口の開口面積を縮小又は閉塞する方向にスライドするガス注入可動入れ駒を組み込んで設けたことを特徴とするものである。

更に、請求項５に記載の発明においては、請求項４に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型において、前記ガス注入可動入れ駒には、二酸化炭素の流動方向に対して対向する受圧傾斜面が形成されていて、二酸化炭素の注入時には、この受圧傾斜面で受けるガス圧力によりガス注入可動入れ駒はキャビティ側に前進（スライド）してガス注入口の開口面積を拡大し、キャビティ内に保圧がかけられている時には、先端の当圧面に樹脂圧を受けて後退することにより、ガス注入口の開口面積を縮小又は閉塞する構成であることを特徴とするものである。

更に、請求項６に記載の発明においては、二酸化炭素注入用射出成形金型において、キャビティ内に樹脂を充填したのち、このキャビティの可視面に二酸化炭素を注入して樹脂のスキン面に二酸化炭素を溶解させながら保圧及び冷却工程を経て製品を射出成形する二酸化炭素注入用射出成形金型において、二酸化炭素注入ガス誘導回路を可視面側金型内、または、非可視面金型内に設けると共に、この二酸化炭素注入ガス誘導回路の先に続くガス注入口を可視面側金型において、キャビティの可視面に設け、かつ、前記ガス注入口は、キャビティ内に対する二酸化炭素の通過を許容し、キャビティ内からの樹脂の通過を阻止する隙間に寸法が設定されていることを特徴とするものである。

更に、請求項７に記載の発明においては、請求項６に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型において、前記ガス注入口を可視面側キャビティのコーナー部分に設けたことを特徴とすものである。

更に、請求項８に記載の発明においては、請求項１〜７の何れか１項に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型において、前記ガス注入口は、単数又は複数箇所に形成されていることを特徴とするものである。

更に、請求項９に記載の発明においては、請求項１〜８の何れか１項に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型において、前記樹脂をキャビティ内に充填したのち、可動側金型を微小後退させて樹脂のスキン面とキャビティの可視面との間に隙間を形成し、その上でこの隙間に二酸化炭素を注入し、再度型締めを行って保圧工程に移行することを特徴とするものである。

更に、請求項１０に記載の発明においては、請求項１〜９の何れか１項に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型において、前記二酸化炭素に帯電防止剤、染料等の表面改質材料を混合してキャビティの可視面に注入することを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明では、ＣＯ₂の注入口（ガス注入口）をキャビティの可視面に対向し、かつ限りなく接近したところに設けた。
この結果、ＣＯ₂をキャビティ内において、可視面のところに確実に注入することができると共に、注入されたＣＯ₂は、可視面全体に短時間に拡散するため、スキン面全体に均一に溶解してこのスキン面を軟化する。この結果、転写性と光沢性を成形品の可視面全体において均一に向上させることができる。

次に、請求項２に記載の発明では、ガス注入口をキャビティの可視面に対して角度をつけたことにより、注入されるＣＯ₂はキャビティの可視面に角度を持って突き当たり、その後内部に突き進むため、ＣＯ₂はキャビティの可視面に沿って一瞬にして進入する。この結果、注入時間の短縮と可視面全体に均一にＣＯ₂を拡散し、溶解させることができる。

次に、請求項３に記載の発明では、ＣＯ₂の注入角度が９０°〜１８０°となるため、注入圧を高めてもスキン面に注入圧を直接作用させないようにすることができる。
次に、請求項４、５に記載の発明では、ガス注入口を注入時には大きく開くことができるため、注入時間を大幅に短縮できると共に、保圧工程中にはガス注入口から樹脂が二酸化炭素注入ガス誘導回路内に侵入するのを防ぐことができる。

次に、請求項６に記載の発明では、キャビティ内樹脂のスキン面側からＣＯ₂が注入されるため、キャビティ内において、可視面でのＣＯ₂の拡散時間を大幅に短縮することができる。
次に、請求項７に記載の発明では、成形品においてコーナーの外観上目立ちにくい位置にガス注入口が設けられているため、仮に、ガス注入口の痕跡がわずかにあったとしても、実用的には無視できる。
次に、請求項８に記載の発明では、成形品の大きさ、複雑さに併せてキャビティの可視面の隅々まで、確実にＣＯ₂を注入することができると共に、注入時間の短縮を図ることができる。

次に、請求項９に記載の発明では、ＣＯ₂の注入圧をそれ程高める必要がないと共に、ＣＯ₂をキャビティの可視面の隅々まで均一に溶解させることができる。
次に、請求項１０に記載の発明では、転写性や光沢性の向上に併せて、成形品の可視面の改質を図ることができる。

本実施例１は、請求項１〜３に記載した発明に対応するもので、図１及び図２に基づいて、詳細に説明する。図１（Ａ）は金型を閉じた状態の断面図、（Ｂ）は固定側（可視面側）金型の正面図、（Ｃ）は可動側（非可視面側）金型の正面図である。この図１（Ａ）〜（Ｃ）において、符号の１は固定側金型、２は可動側金型であって、この固定側金型１と可動側金型２を閉じることにより、キャビティ３が形成される。４はキャビティ３内に樹脂を注入するスプルー、５はゲート、６は可動側金型において、成形品を金型から押し出すための押し出しピンである。７は可動側金型２において、突き合せ面２ａに形成されたガス回路部材組込凹部であって、この凹部７内には、上部ガス回路部材８が組み込まれていて、この上部ガス回路部材８内には、ガス回路９が形成されていると共に、この上部ガス回路部材８の底面には金型の突き合せ面２ａ側に向いた底部ガス誘導溝１０（図２参照）と、この底部ガス誘導溝１０の前端をキャビティ３の可視面３ａに対して図１（Ａ）及び図２に示すように、１３０°の角度をつけて立ち上げ、前記キャビティ３の可視面３ａに向けて形成されたガス注入溝１１が形成されている。

１２は前記凹部７内において、前記上部ガス回路部材８の底面に沿うように組み合わせて組み込まれた下部ガス回路部材であって、この下部ガス回路部材１２の上面と前記上部ガス回路部材８の底面との組み合わせにより、底部ガス誘導溝１０及びガス注入溝１１の下部が閉塞されてキャビティ３の可視面３ａに対して１３０°の角度から成るガス注入口１３が形成されている。
なお、このガス注入口１３は、図２に示すように、キャビティ３の可視面３ａに対し、９０°〜１８０°の範囲ならば、どの角度でも所期の目的である注入されたＣＯ₂を可視面３ａ面と充填された樹脂のスキン面との間に確実に注入、拡散させることが可能であり、この９０°〜１８０°が実用範囲である（請求項３）。

１４は前記上部ガス回路部材８のガス回路９に結ばれた可動側金型２内に形成されたガス誘導回路、図１（Ｃ）において、１５は上部ガス回路部材８を可動側金型２の凹部７内に固定しているボルトであって、前記下部ガス回路部材１２は、上部ガス回路部材８がボルト１５で凹部７内に固定されたときに、組み合わせ面に形成した段差１６の作用により、上部ガス回路部材８と一緒に凹部７内に固定されている。
因みに、金型を閉じた時のガス注入口１３部分の各寸法を図２を用いて説明すると、ａは２ｍｍ、ｂは０．２ｍｍ、ｃは０．０３ｍｍ、ｄは１３０°である。
なお、本実施例では二酸化炭素注入ガス誘導回路１４を非可視面側金型２内に設けたが、図３（Ａ）〜（Ｃ）のように、可視面側金型１と非可視面側金型２の間にＯリングを設けることで二酸化炭素注入ガス誘導回路１４を可視面側金型１内に設けることも可能である。

次に、上記金型を用いて行う射出成形工程を説明する。
本発明に用いられる樹脂は、例えばスチレン系樹脂、（例えば、ポリスチレン、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、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等）、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリブテン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、飽和ポリエステル樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、生分解性ポリエステル樹脂（例えば、ポリ乳酸のようなヒドロキシカルボン酸縮合物、ポリブチレンサクシネートのようなジオールとジカルボン酸の縮合物等）ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー等の１種または２種以上の混合物、さらに無機物や有機物の各種充填材が混合された樹脂が挙げられる。

成形品は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、肉厚が２ｍｍで、横２１０ｍｍ、縦１４８ｍｍ、側壁の高さ１５ｍｍから成る皿状の製品で、樹脂材料はＰＰＥ／ＰＳ（ＧＥポリマーランドジャパン株式会社：ＰＸ１００７）を用いた。樹脂温度２８０℃、金型温度５０℃の条件で成形を実施した。
先ず金型を閉じ、樹脂をスプルー４からゲート５を経由してキャビティ３内に充填し、直ちにガス誘導回路１４→ガス回路９→底部ガス誘導溝１０→ガス注入溝１１→ガス注入口１３を経由してＣＯ₂をキャビティ３の可視面３ａに対して１３０°の方向から注入した。この注入されたＣＯ₂は、可視面３ａに沿い、かつ充填された樹脂のスキン面を微小後退させながらキャビティ３の可視面３ａ全体に行き渡った。次に、キャビティ３内の樹脂に保圧をかける保圧工程に移り、ＣＯ₂が溶解し、軟化したスキン面を可視面３ａに再度圧接し、その後冷却工程を経て金型を開き、成形品を取り出した。

この成形品は、可視面の転写性、光沢性が従来のＣＯ₂注入による射出成形品に比較して格段に向上しており、この評価結果を表１に示す。成形品の光沢度は図４（Ａ）の転写性評価部分をＪＩＳ２８７４１鏡面光沢度測定方法に基づいて測定した。また、成形品の転写不良率は１００ショット連続成形を実施した際の転写向上ムラの発生率で評価した。

本実施例２は、請求項４及び請求項５に記載した発明に対応するものであり、図５（Ａ）〜（Ｃ）、図６（Ａ）〜（Ｄ）に基づいてその詳細を説明する。但し、この図５（Ａ）〜（Ｃ）、図６（Ａ）〜（Ｄ）において、図１及び図２で説明した符号と同一の符号は、同一の部分及び構成物を指すため、重複を避ける意味から再度の説明は省略し、図１及び図２の構成と違う構成と作用の部分についてのみ詳細に説明する。

図１及び図２において、下部ガス回路部材１２は、段差１６で上部ガス回路部材８に一体的に組み合わせられているが、本実施例２においては、下部ガス回路部材１２は、キャビティ３側に前進自在に組み込まれていて、前記段差１６は、前進したときのストッパーとして機能し、下部ガス回路部材１２の後方には、可動空間１７が形成されている。そこで、本実施例２においては、下部ガス回路部材１２をガス注入可動入れ駒１２ａと称し、このガス注入可動入れ駒１２ａにおいて、上部ガス回路部材８のガス注入溝１１に対向する傾斜面を受圧傾斜面１８とし、キャビティ３内に面した先端面を当圧面１９とした。

図６（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて、ＣＯ₂の注入工程を説明する。（Ａ）は樹脂充填前の状態であって、ガス注入可動入れ駒１２ａは可動空間１７内に後退していて、当圧面１９は金型の突き合わせ面２ａと同一面にあり、ガス注入口１３及びガス注入溝１１は閉塞状態にある。
この状態で（Ｂ）に示すように、キャビティ３内に樹脂が充填される。

樹脂の充填が終了したのと同時に、ＣＯ₂がガス回路９を経由して供給されると、この供給ガス圧がガス注入可動入れ駒１２ａの受圧傾斜面１８に作用し、ガス注入可動入れ駒１２ａはキャビティ３側に段差１６の部分に当るまで前進してガス注入溝１１及びガス注入口１３を開放し、この結果、ＣＯ₂はキャビティ３内に注入される。注入されたＣＯ₂は、可視面３ａに沿って拡散し、樹脂のスキン面を可視面３ａから微小引き離して隙間をつくり、可視面３ａからの伝熱を防ぐことによりスキン面の成長を一時的に止める。この間にＣＯ₂はスキン面に溶解するため、スキン面は軟化する。

なお、受圧傾斜面１８の先端１８ａは、（Ｃ´）に示すように、受圧傾斜面１８の先端１８ａが可視面３ａに当らないように、ｂ´の段差が生じるように設計上工夫が施されていて、可視面３ａの保護が図られている。
ＣＯ₂の注入後、保圧工程に移行すると、キャビティ３内の樹脂圧が高まり、ＣＯ₂が溶解し、軟化したスキン面が再び可視面３ａに圧接されると共に、ガス注入可動入れ駒１２ａの当圧面１９にも樹脂圧が作用して、ガス注入可動入れ駒１２ａは可動空間１７内に後退し、その結果、ガス注入溝１１及びガス注入口１３は受圧傾斜面１８により閉塞される（Ｄ）。
この状態で保圧及び冷却が行われ、その後、型開きが行われて成形品は可動側金型２から押しピン６により押し出される。

以上のとおり、本実施例２においては、ガス注入可動入れ駒１２ａの作用で、ガス注入口１３及びガス注入溝１１をＣＯ₂の注入時には大きく開放して短時間にＣＯ₂を注入し、保圧及び冷却工程時にはガス注入口１３及びガス注入溝１１を閉塞するため、保圧の低下を阻止できる。但し、このガス注入口１３及びガス注入溝１１は、完全に閉塞せずに、樹脂が通過しない０．０１ｍｍ〜０．０４ｍｍ程度の範囲に間隙が残る制御としても良い。
また、実施例１と同様に、可視面側金型１と非可視面側金型２の間にＯリングを設けることで二酸化炭素注入ガス誘導回路１４を可視面側金型１内に設けることも可能である。
本実施例２における成形条件は、すべて実施例１と同一である。本実施例２で成形された成形品についての評価を表１に示す。

本実施例３は、請求項６、７に記載の発明に対応するもので、実施例１、２との相違点は、ガス注入口１３を可視面側金型１の可視面３ａに設けた点である。図７（Ａ）〜（Ｃ）及び図８に基づいて本実施例３を詳細に説明するが、図１〜図６と同一の符号は同一位置及び構造物を示しているので、重複を避けるために、符号の説明は省略し、相違点についのみ詳細に説明する。

図７（Ａ）は金型を閉じた状態の断面図、（Ｂ）は可視面側金型の正面図、（Ｃ）は非可視面側金型の正面図、図８（Ａ）はガス注入口１３ａの説明図である。
この図７（Ａ）〜（Ｃ）及び図８（Ａ）において、ガス注入口１３ａは、キャビティ３の可視面３ａの角（コーナー）３ｂに設けられており、可視面３ａにガス注入部材組込穴２０を形成し、この組込穴２０内に、ガス注入回路１０、ガス注入溝１１を形成したガス注入部材２１を組み込むことより、可視面３ａ側に向いた直線状のガス注入口１３ａを形成した。ガス回路９を経由して供給されるＣＯ₂は可視面３ａのガス注入口１３ａからキャビティ３内において、樹脂のスキン面との間に注入されて拡散する。
ここで、キャビティ３の可視面３ａの角３ｂに設けるガス注入口１３ａは、図８（Ｂ）中のコーナーＲの範囲Ｂと、コーナーＲから０．５ｍｍの範囲Ａの間に設けるのが望ましい。また、ガス注入口１３ａの角度は、可視面３ａに対して垂直に設けるのが最も望ましいが、必ずしも垂直である必要は無い。

また、本実施例ではガス注入口１３ａが１点であったが、２点以上であってもかまわない。その際は、四角形のキャビティにおいては、例えばガス注入口１３ａを対角位置に設けるなど、製品に対してガス注入口１３ａをバランスよく配置するのが望ましい。
また、実施例１と同様に、可視面側金型１と非可視面側金型２の間にＯリングを設けることで二酸化炭素注入ガス誘導回路１４を非可視面側金型２内に設けることも可能である。
この可視面３ａからＣＯ₂を注入する方式によると、必ず可視面３ａ側に先にＣＯ₂が入り、そのＣＯ₂自身の圧力により、樹脂が非可視面側に押し付けられるため、ＣＯ₂が非可視面側に入る事がなく、最も確実に可視面側にＣＯ₂を注入できる方式である。
図８（Ｃ）は可視面が凹コーナーの場合のガス注入口１３ａの位置関係を示すものである。

本実施例３のガス注入口１３ａは正面から見たとき、直線状を呈しているが、スリット状のガス注入口１３ａを正面から見て多角形、円環状、放射状等、成形品の大きさや形状に合わせて任意形状に形成することもできる。
また、本実施例において、ガス注入口１３ａを設けた角は、成形品で正面の壁と周壁とにより形成された角であるが、成形品が正面から見て多角形の場合は、周壁の角に設けるようにしてもよい。
なお、本実施例３においても、成形条件は実施例１とすべて同一であり、本実施例３により成形された成形品の評価を表１に示す。

本実施例４は、請求項８に記載した発明に対応するもので、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すようにガス注入口１３をキャビティ３において、上下２ヶ所に設けたものである。このように、ガス注入口１３を２ヶ所に設けることにより、ＣＯ₂の注入時間の短縮と、ＣＯ₂の拡散の均一化を可能にする。なお、本実施例４は、実施例１のガス注入口１３についての複数化の例であるが、実施例２、３のガス注入口１３、１３ａについても同様にして複数化が可能である。また、実施例１、２、３のガス注入口１３、１３ａを適当に組み合わせて複数化させても良い。

本実施例５は、請求項９に記載の発明に対応するもので、ＣＯ₂を注入する際に、可動側金型を微量開いてキャビティ３の可視面３ａとスキン面間に隙間を形成し、ここにＣＯ₂を注入する方式である。この方式は、ＣＯ₂の注入圧は低くて済み、ＣＯ₂が可視面全体に行き渡るという利点がある反面、金型を後退させて隙間を形成し、保圧工程に移る際に再度型締めを行う必要があるため、制御が複雑化すると共に時間的に不利になるという欠点がある。
したがって、本実施例５を採用するか否かは、成形物あるいは成形条件により決定されることになる。

本実施例６は、請求項１０に記載の発明に対応するもので、基本は可視面にＣＯ₂を注入して転写性と光沢性の向上を図るものであるが、このＣＯ₂に混合して、例えば帯電防止剤を注入することにより、帯電防止効果のある成形品を得たり、ＣＯ₂に染料を混合することにより、成形品の可視面に色を付けたりすることが可能になる。
また、例えば炭素を混合することにより、可視面に炭素皮膜を形成して可視面の改質を図るということも可能である。

因みに、染色材、又は改質材は、樹脂表面を着色、耐摩耗性、導電性、硬度、輝度、コーティング、分光特性、帯電防止効果などの機能性を付与する有機質粉体、無機質粉体、導電性粉体、、帯電防止剤あるいは反応性モノマーであれば、その種類を問わない。具体的には、樹脂表面を着色し、分光特性を付与する染料として、ニトロ染料、メチン染料、キノリン染料、アミノナフトキノン染料、クマリン染料、好ましくはアントラキノン染料、トリシアノビニル染料、アゾ染料、ジニトロジフェニルアミンなどの有機質粉体、およびそれらの組み合わせからなる群、更にはシルバーホワイト、アイボリーブラック、ピーチブラック、ランプブラック、カーボンブラックなどの無機質粉体、およびそれらの組み合わせからなる群などが挙げられる。また、樹脂表面を改質し、高輝度、および耐摩耗性や表面硬度を付与する改質材として、雲母チタン、酸化チタン、金粉、炭酸カルシウムなどの無機質粉体、またはフッ素粒子などが挙げられる。また、樹脂表面を被膜して、導電性を付与する改質材として、亜鉛末、銀粉、ニッケル粉、マイカ又はセリサイト等の無機粉体を良導電性金属で被覆した粉体、およびそれらの組み合わせからなる群などが挙げられる。また、樹脂表面と結合や架橋反応を起し、表面に弾性的性質や耐薬品性や様々な機能を発現する改質材として、タンパク質、ポリペプチド、ヌクレオチド、薬剤、またはアクリル酸、エチレン、スチレン、イソブチルビニルエーテル、酢酸メチル、塩化ビニル、プロピレン、アミノ酸エステル、ポリフェノール、シリコーンなどの反応性モノマー、およびそれらの組み合わせからなる群などが挙げられる。また、帯電防止剤としては、水溶性界面活性剤、ポリオキシアルキレンエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、中純度モノグリセライドステアリン系、ポリエチレングリコールジステアレート、およびそれらの組み合わせからなる群などが挙げられる。また、改質材として、前記有機質粉体と無機質粉体、帯電防止剤のいずれかとの組み合わせからなる群を用いてもよい。

実施例１のガス注入口を設けた金型を示すもので（Ａ）は金型の断面図、（Ｂ）は固定側（可視面側）金型の正面図、（Ｃ）は可動側（非可視面側）金型の正面図である。 ガス注入口部分の拡大説明図 ガス誘導回路を可視面側金型に設けた例を示すもので、（Ａ）は金型の断面図、（Ｂ）は固定側(可視面側)金型の正面図、（Ｃ）は可動側（非可視面側）金型の正面図である。 実施例１で成形された成形品を示すもので、（Ａ）は可視面の正面図、（Ｂ）は断面図である。 実施例２のガス注入口にガス注入可動入れ駒を組み込んだ金型を示すのもので（Ａ）は断面図、（Ｂ）は固定側（可視面側）金型の正面図、（Ｃ）は可動側（非可視面側）金型の正面図である。 樹脂とＣＯ₂の注入工程を示すもので、（Ａ）は樹脂充填前、（Ｂ）は樹脂充填後、（Ｃ）（Ｃ´）はＣＯ₂注入工程、（Ｄ）は保圧工程の説明図である。 実施例３の可視面側にガス注入口を設けた金型を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は固定側金型の正面図、（Ｃ）は可動側金型の正面図である。 ガス注入口を可視面のコーナー部分に設けた例を示すもので、（Ａ）はガス注入口部分の拡大説明図、（Ｂ）はガス注入口をコーナーの外側に設けた例の説明図、（Ｃ）はコーナーの内側に設けた例の説明図である。 実施例４のガス注入口を２ヶ所に設けた金型を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は固定側金型の正面図、（Ｃ）は可動側金型の正面図である。 金型の突き合わせ面にガス注入口を設けた公知の金型を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は固定側金型の正面図、（Ｃ）は可動側金型の正面図である。 公知のガス注入口の説明図

符号の説明

１ 固定側（可視面側）金型
２ 可動側（非可視面側）金型
３ キャビティ
３ａ 可視面
５ ゲート
７ 凹部
８ 上部ガス注入回路部材
１２ 下部ガス注入回路部材
１３、１３ａ ガス注入口
１７ 可動空間
１８ 受圧傾斜面
１９ 当圧面
２０ ガス注入部材組込穴
２１ ガス注入部材

Claims (10)

1. キャビティ内に樹脂を充填したのち、このキャビティの可視面に二酸化炭素を注入して樹脂のスキン面に二酸化炭素を溶解させながら、保圧及び冷却工程を経て製品を射出成形する二酸化炭素注入用射出成形金型において、二酸化炭素注入用のガス注入口をキャビティの可視面に対向し、かつ限りなく接近した位置に設けたことを特徴とする二酸化炭素注入用射出成形金型。
2. 前記ガス注入口をキャビティの可視面に対して角度をつけて設けたことを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型。
3. 前記ガス注入口の角度をキャビティの可視面に対して９０°〜１８０°の範囲に設定して設けたことを特徴とする請求項２に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型。
4. 前記ガス注入口内に、二酸化炭素のガス圧で前進することによりガス注入口の開口面積を拡大し、保圧工程に移行したときに、樹脂圧で後退してガス注入口の開口面積を縮小又は閉塞する方向にスライドするガス注入可動入れ駒を組み込んで設けたことを特徴とする請求項１又は２又は３に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型。
5. 前記ガス注入可動入れ駒には、二酸化炭素の流動方向に対して対向する受圧傾斜面が形成されていて、二酸化炭素の注入時には、この受圧傾斜面で受けるガス圧力によりガス注入可動入れ駒はキャビティ側に前進（スライド）してガス注入口の開口面積を拡大し、キャビティ内に保圧がかけられている時には、先端の当圧面に樹脂圧を受けて後退することにより、ガス注入口の開口面積を縮小又は閉塞する構成であることを特徴とする請求項４に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型。
6. キャビティ内に樹脂を充填したのち、このキャビティの可視面に二酸化炭素を注入して樹脂のスキン面に二酸化炭素を溶解させながら保圧及び冷却工程を経て製品を射出成形する二酸化炭素注入用射出成形金型において、二酸化炭素注入ガス誘導回路を可視面側金型内、または、非可視面側金型内に設けると共に、この二酸化炭素注入ガス誘導回路の先に続くガス注入口を可視面側金型において、キャビティの可視面上における入れ駒の分割により形成されたブッシングライン（合せ面）上に設け、かつ、前記ガス注入口は、キャビティ内に対する二酸化炭素の通過を許容し、キャビティ内からの樹脂の通過を阻止する隙間に寸法が設定されていることを特徴とする二酸化炭素注入用射出成形金型。
7. 前記ガス注入口を可視面側キャビティのコーナー部分に設けたことを特徴とする請求項６に記載の二酸化炭素注入用金型
8. 前記ガス注入口は、単数又は複数箇所に形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型。
9. 前記樹脂をキャビティ内に充填したのち、可動側金型を微小後退させて樹脂のスキン面とキャビティの可視面との間に隙間を形成し、その上でこの隙間に二酸化炭素を注入し、再度型締めを行って保圧工程に移行することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型。
10. 前記二酸化炭素に帯電防止剤、染料等の表面改質材料を混合してキャビティの可視面に注入することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の二酸化炭素注入用射出成形金型。

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