JP2008273133A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】
枠体付き窓ガラスを射出成形によって作成する場合、枠体用キャビティを流動する樹脂の圧力によって、枠体用キャビティに配置されている板ガラスを破損するという問題が生じる。
【解決手段】
金型が２つ以上に分割されてなり、分割された金型の間に枠体用キャビティが形成され、枠体用キャビティには連通孔を介して補助キャビティが設けられており、該連通孔が、枠体用キャビティの溶融状態の樹脂の合流点に設けられていることを特徴とする。補助キャビティは密閉空間を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、枠体が板ガラスに一体成形されている枠体付きガラスに関し、特に枠体を板ガラスに射出成形によって一体成形するために用いる射出成形用金型に関する。

電車や自動車等の車両の窓において、板ガラスは、金属製の車体に樹脂製の枠体を用いて装着されるのが一般的である。

近年、樹脂製の枠体は、流動性を有する状態の樹脂を押出成形あるいは射出成形により、板ガラスに直接成形され、枠体と板ガラスとが一体となった枠体付きガラスが、車輌の組み立て用部品として用いられている。

射出成形によって、枠体付きガラスを作製する場合、図５に示すように、板ガラス３が上金型１と下金型２との間に保持され、板ガラス３の周辺部に枠体用キャビティ４が形成され、この枠体用キャビティ４に溶融状態の樹脂が射出されて、枠体用キャビティ４に射出された溶融状態の樹脂が固化した後、上金型１を取り外し、枠体が板ガラスに一体成形された枠体付きガラスを下金型２から取り出して、枠体付きガラスが製造される。

このような枠体付きガラスの作製とは別に、溶融状態の樹脂を金型に射出して樹脂成形する場合、枠体用キャビティに射出される溶融状態の樹脂は枠体用キャビティを分流して流れ、分流した樹脂が合流するとき、合流位置でウエルドラインと呼ばれる、外観上問題となる表面の欠陥部分が成形されることが知られている。

ウエルドラインの欠陥を生じないようにするために、特許文献１には、樹脂溜めを設け、ウエルドラインでの樹脂または充填物の配向を乱す技術が開示されている。

また、特許文献２には、キャビティに樹脂が充填された後、合流位置の近傍に設けた開閉自在な樹脂溜まりに、樹脂を移動させて、ウエルドライン周辺の樹脂を移動することがる開示されている。

一方、枠体を板ガラスに射出成形で一体化成形する場合、板ガラスが割れるという問題がある。この割れの問題を解決するために、特許文献３ではダミー板を用いて射出成形で枠体を作製し、作製された枠体をダミー板から取り外して板ガラスに接着することが開示されている。
特開平５−２８５９９０号公報 特開平７−２２７８８８号公報 特開平５−０５７７９７号公報

枠体付き窓ガラスを射出成形によって作成する場合、枠体用キャビティを流動する樹脂の圧力によって、枠体用キャビティに配置されている板ガラスを破損するという問題が生じる。特許文献３の方法では、板ガラスの破損は生じないものの、生産性に難点がある。

本発明は、流動する樹脂の圧力によって、板ガラスの破損を避ける手段の提供を課題とする。

本発明の射出成形用金型は、ガラス板の周縁部に樹脂製の枠体を射出成形で成形するために用いる、射出成形用金型において、該金型が２つ以上に分割されてなり、分割された金型の間に枠体用キャビティが形成され、枠体用キャビティには連通孔を介して補助キャビティが設けられており、該連通孔が、枠体用キャビティの溶融状態の樹脂の合流点に設けられていることを特徴とする射出成形用金型である。

本発明の射出成形用金型は、前記射出成形用金型において、補助キャビティが、分割される金型の間に形成されることを特徴とする射出成形用金型である。

本発明の射出成形用金型は、前記射出成形用金型において、補助キャビティが、分割される金型の一方の金型にのみ形成されることを特徴とする射出成形用金型である。

本発明の射出成形用金型は、前記射出成形用金型において、補助キャビティが、枠体成形時に、連通孔を介して枠体用キャビティに連通している他は、密閉空間を形成していることを特徴とする射出成形用金型である。

本発明の射出成形用金型は、前記射出成形用金型において、補助キャビティが、ランナーの注入口側を閉鎖して形成されていることを特徴とする射出成形用金型である。

本発明の枠体付きガラスの製造に用いる射出成形用金型は、枠体の成形中において、板ガラスが破損することの少ない射出成形用金型を提供することを可能にした。

本発明を、上金型と下金型とに分割する場合について、図に基づいて説明する。なお、本発明は、上金型と下金型とに分割される場合に限定されるものではなく、左右に分割される金型にも応用が可能である。

射出成形用金型を用いて、板ガラスの周縁部に樹脂製の枠体を一体に成形する場合、板ガラスが射出成形中に割れるという問題が生じる。

破損した板ガラスの観察によって、枠体用キャビティを流動する樹脂が合流する位置（合流点）で、板ガラスの破損が発生していることが多数観察された。

射出成形される樹脂体について、合流点の問題を回避するための技術が、特許文献１や２に開示されているが、共に、ウエルドラインを移動させるだけであり、流動する樹脂の合流点での圧力上昇は回避することが困難である。

枠体用キャビティには、ガス抜き孔などが設けられていて、注入される樹脂量の制御などにより、板ガラスには過大な荷重がかからないようにされているものの、注入される樹脂の量的あるいは圧力のばらつきや、ガラス形状のばらつきなどによって、合流位置での樹脂の圧力の上昇が予想以上になり、板ガラスが割れると考えられる。

本発明の射出成形用金型は、このような問題を解決するための手段を提供するものである。

図１は、射出成形で作製される枠体付き窓ガラスの作製の概略断面図である。上金型１と下金型２との間に板ガラス３を挟持させ、板ガラス３のエッジ部に枠体用キャビティ４が形成される。この枠体用キャビティ４に溶融した流動性を有する樹脂が図示しない注入口より射出されて、板ガラス３の周辺部に枠体が一体的に形成される。

枠体を形成する樹脂には、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系等の熱可塑性エラストマーを用いることができる。

射出成形用金型で板ガラスに枠体を一体に成形する場合、金型の注入口から溶融状態の樹脂は、２つ以上のランナーを介して枠体用キャビティに射出される。ランナーはランナーよりも細い口径のゲートで枠体用キャビティ４に連通している。

ランナーから射出された樹脂は、枠体用キャビティで分岐し、分岐した樹脂は、枠体用キャビティ内を流動し、枠体用キャビティ４内で合流する。合流する位置（合流点）では、溶融樹脂の圧力が上昇するので、板ガラスのエッジに曲げ荷重を発生しやすくなる。

板ガラスのエッジの破壊荷重は中央部に比較してかなり小さく、枠体用キャビティ内を異なる方向から流動する樹脂がぶつかる位置、すなわち、合流点での溶融樹脂の流動が板ガラスのエッジ部分に曲げ荷重を発生させると、板ガラスが割れる可能性が大きい。

従って、図１に示すように、枠体用キャビティ４に射出される溶融状態の樹脂が、枠体用キャビティ４内で合流する位置に、連通孔５を設け、さらに、連通孔５に連通する補助キャビティ６を設け、枠体用キャビティ４内の樹脂の合流する位置で、樹脂の圧力が上昇するのを防ぐことが望ましい。

図２は、図１のａ−ａ′断面で、補助キャビティ６は、連通孔５を介して枠体用キャビティ４と繋がっている。図２に示すように、連通孔５は枠体用キャビティの樹脂が合流する位置に設けることが望ましい。

枠体の形成時においては、補助キャビティ６は、、連通孔５で枠体用キャビティ４に連通している以外は、密閉空間を形成しているほうが、樹脂が金型の外にはみ出ることがないので、好ましい。

枠体用キャビティ４には、溶融状態の樹脂が充分に充填されなければならないので、溶融状態の樹脂から発生するガスや、溶融状態の樹脂が射出される前に存在する空気を枠体用キャビティの外に逃がすためのガス抜き孔が必要であるが、補助キャビティには、ガス抜きのための、金型の外と連通するガス抜き孔のないことが好ましい。

また、連通孔５の付近には、溶融状態の樹脂から発生するガスや、溶融状態の樹脂が射出される前に存在する空気を逃がすためのガス抜き孔が不必要になる。

図１に示すように、補助キャビティ６は下金型２に設けた方が上金型を外しやすく、好ましいが、下金型と上金型に跨って設けてもよく、また上金型のみに設けてもよい。

また、連通孔５は、その長て方向、すなわち、溶融樹脂が流動する方向を板ガラスの端面３１に垂直になるように設けることが、流動する樹脂によって生じる、板ガラスを曲げるような荷重を低減するので、好ましい。

図３は、連通孔５を板ガラスの端面３１に平衡になるように設けた場合である。これは、板ガラスの端面の上側の枠体用キャビティ４１と下側の枠体用キャビティ４２で溶融状態の樹脂の合流する時間にずれが生じたり、あるいは、板ガラスの端面の上側の枠体用キャビティ４１と下側の枠体用キャビティ４２で断面積に差があって、その結果、合流するときの板ガラスに生じる荷重を低減するのに効果的である。

図３に示すような補助キャビティを下金型に設ける場合、下金型は下金型２１と下金型２２とに分割し、補助キャビティ６を下金型２１と下金型２２との間に設け、通常、上金型は可動型、下金型は固定型として用いられるが、下金型２２は、可動型として用いるほうが、枠体を一体に成形した枠体付きガラスを下金型から取り出しやすいので、好ましい。

枠体を板ガラスにいったい成形するための射出成形用金型は、注入口から注入される樹脂をランナーを介して枠体用キャビティに射出される。ランナーは２つ以上設けられることが多く、また、ランナーは、ランナーよりも細い口径のゲートで枠体用キャビティ４に連通している。
このような、溶融状態の樹脂が、２つ以上のランナーを介して枠体用キャビティに射出される射出成形用金型において、ひとつのランナーを閉鎖すると、そのランナーのゲート付近は樹脂の合流点となることが多い。

従って、ランナーの注入口に近いところを閉鎖して、本発明の補助キャビティとすることがで、さらに、ランナーを補助キャビティとする場合は、ゲートが連通孔として働くので、射出成形用金型に設けられているランナーを、補助キャビティとして、好ましく用いることができる。

なお、射出する樹脂の量は、枠体用キャビティの容積以上で、枠体用キャビティの容積と補助キャビティの容積との合計以下とすることが望ましい。

図４は、本発明による金型で作製した、板ガラス３に枠体１０を一体化した枠体付きガラスの枠体部の断面である。

この枠体付きガラスは、図１に示す金型を用いて、作製した。金型は、上金型１と下金型２とからなり、下金型２には、連通孔５を介して枠体用キャビティ４に連通する、補助キャビティ６を設けた。

連通孔５の位置は、図示しない樹脂の注入口の位置と枠体用キャビティ４の容積から、合流位置を推定し、その合流位置に設けた。

図１に示すように、上金型１と下金型２との間に、板ガラス３の周辺部が枠体用キャビティ４内に位置するように、板ガラス３を上金型１下金型２との間に挟持し、金型の図示しない注入口から塩ビ系の樹脂を射出した。

次いで、樹脂が固化した後、上金型１を取外し、枠体が成形された板ガラス３を下金型２から取り出し、連通孔５と補助キャビティ６に形成された樹脂を切り落として、図４に示す枠体付きガラスを作製した。

この枠体付きガラスの作製において、溶融樹脂の合流点付近で、板ガラスの破損を生じることはほとんどなかった。

枠体用キャビティ付近の概略断面図である。 図１のａ−ａ´水平断面図である。 本発明の別の実施例を示す枠体用キャビティ付近の概略断面図である。 実施例で作製した枠体付きガラスのエッジ付近の断面図である。 枠体付き窓ガラスを作製する射出成形の、金型と板ガラスの位置を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 上金型
２ 下金型
３ 板ガラス
４ 枠体用キャビティ
５ 連通孔
６ 補助キャビティ
１０ 枠体

Claims (5)

1. 板ガラスの周縁部に樹脂製の枠体を射出成形で成形するために用いる、射出成形用金型において、該金型が２つ以上に分割されてなり、分割された金型の間に枠体用キャビティが形成され、枠体用キャビティには連通孔を介して補助キャビティが設けられており、該連通孔が、枠体用キャビティの溶融状態の樹脂の合流点に設けられていることを特徴とする射出成形用金型。
2. 補助キャビティが、分割される金型の間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の射出成形用金型。
3. 補助キャビティが、分割される金型の一方の金型にのみ形成されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の射出成形用金型。
4. 補助キャビティは、枠体成形時には、連通孔を介して枠体用キャビティに連通している他は、密閉空間を形成していることを特徴とする請求項１請求項乃至３のいずれかに記載の射出成形用金型。
5. 補助キャビティが、ランナーの注入口側を閉鎖して形成されていることを特徴とする請求項１請求項乃至４のいずれかに記載の射出成形用金型。