JP2010173068A - 樹脂成形体ゲート残り処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラスフィラーを含む樹脂を用いて射出成形された成形済み品のゲート残りに含まれるガラスフィラーをガラス屑として飛散させることのない樹脂成形体ゲート残り処理方法を提供すること。
【解決手段】ガラスフィラーを含む樹脂で形成された樹脂成形体１０１のゲート残り１０３を半球状の凹部４を有するツール７で加熱押圧して熔融させることで、ゲート残り１０３周辺の熔融樹脂がゲート残り１０３に覆い被さるように表皮６ａとして固化し、熔着ゲート６からガラスフィラーが表面に露出しないようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、射出成形における成形後に不要となったゲート残りを処理する樹脂成形体ゲート残り処理技術に関するものである。

従来から、一般に、樹脂射出成形において、特に小型形状のものは、成形後に金型プレートが開く際にスプルー、ランナーと成形品とを該プレート間で自動的に分離させる方法として、ピンポイントゲート方式が採用されている。

この方式は、成形品の分離の際、成形品側にゲート残りが発生することを想定し、成形品のゲート部をゲート逃がしと称される凹部の底面に設け、ゲート残りがこのゲート逃がしの深さ範囲に収まり、成形品の外形の表面からはみ出すことを防止する形態が取られている。

しかし、近年、半導体装置の小型化が進み、それらのパッケージとなる射出成形品も小型化が要望されており、それに伴って成形品の肉厚を充分に厚く取ることが困難で、ゲート逃がしも充分な深さを得ることが困難となっている。

よって、上述のゲート残りが、ゲート逃がしの深さに収まらず、成形品の外形からはみ出す場合がある。
ゲート残りが成形品の外形からはみ出すことを防止する従来の方法として、成形後のゲート部をパンチにて押圧して強制的にゲート残りを潰す方法や、パンチに熱や超音波を与えて熔融させることでより効果的にゲート残りを収縮除去する方法が知られている。

図４は従来のゲート残りを潰す方法を説明するための模式図である。図４において、１０１は樹脂成形体、１０２は超音波発生パンチ、１０３はゲート残り、１０４はゲート逃がし、１０５はパンチ処理後のゲート残りを各々示している。

図４において、同図（ａ）は樹脂成形体１０１の凹部である深さｈのゲート逃がし１０４の底面から高さＨのゲート残り１０３が存在し、深さｈよりも高さＨの方が大きく、樹脂成形体１０１からゲート残り１０３が突出した状態を示している。

同図（ｂ）はこのゲート残り１０３を超音波発生パンチ１０２で押圧して熔融することによって、パンチ処理後のゲート残り１０５の高さＨをゲート逃がし１０４の深さｈよりも小さくし、ゲート残り１０５をゲート逃がし１０４内に収めて樹脂成形体１０１からの突出を解消した状態を示している。

これにより、ゲート残り１０３が樹脂成形体１０１から突出することなく、樹脂成形体１０１のゲート残り１０３を処理することができた。
なお、上述の従来のゲート残りの処理に関連する先行技術文献としては、特許文献１や特許文献２が挙げられる。
特開２００６−２５６２８７号公報 特開平９−２７７３０８号公報

ところで、射出成形に用いられる樹脂は、成型金型内での充填性や成型後の樹脂成形体の機械的強度の補強の観点より、多くの場合は、成形樹脂に繊維状のガラスフィラーを含有している。

このガラスフィラーの存在は、上述のピンポイントゲート方式で成型時のランナーから樹脂成形体１０１が引き千切られた時点では、ガラスフィラーがゲート残りの先端から生える様に露出しており、その後にパンチ処理される際にガラスフィラーが周辺へ飛散する現象を生じさせる。

この現象の詳細を、図５を用いて説明する。なお、図５では、図４と同じ構成要素は同じ符号を用いて、その説明を省略する。図５において、１０６はガラスフィラー、１０７はガラスフィラーの塊、１０８は露出したガラスフィラーを各々示している。

図５（ａ）に示すように、ランナーから引き千切られたゲート残り１０３の先端には、露出したガラスフィラー１０８が存在する。
次に、図５（ｂ）に示すように、超音波発生パンチ１０２にてゲート残り１０３を熔融させながら押圧して収縮させるが、成形樹脂よりも非常に融点が高いガラスフィラー１０６は熔融すること無く、成形樹脂のみが熔融して収縮するので残されたガラスフィラー１０６の一部は周辺へ飛散して付着することと成る。

また、図５（ｃ）に示すように、パンチ処理後のゲート残り１０５の頭部には熔融して収縮した成形樹脂に取り残されたガラスフィラーの塊１０７が現われて存在する。
これらのガラスフィラー１０６は、後に脱落する恐れがあり、使用される製品によっては問題に成る恐れがあるという問題点を有していた。

上述の現象は、加熱や超音波を伴わないパンチを用いた場合でも、あるいは加熱を伴うパンチを用いた場合でも、同様に発生するが、超音波を伴うパンチを用いた場合が、ガラスフィラーに振動を与えることから最も顕著に発生する。

このことは、例えば樹脂成形体１０１がレンズ用パッケージとして用いられるような場合、その飛散したガラスフィラー１０６が脱落して光学特性の低下をもたらす等、それらの製品の持つ特性を損なう恐れがある。

エアブローでの除去も考えられるが、ゲート周りにおいては樹脂成形体１０１（パッケージ）の凹凸が激しく、完全な除去が困難である。
また、レンズが携帯カメラのオートフォーカス等に用いられる場合、バネ性のあるリードフレームと一体成形されたものが多く、ガラスフィラー除去のためにエアブローを行うと、そのバネを変形させてしまうということも、問題点として考えられる。

本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、ガラスフィラーを含む成形樹脂を用いて射出成形した後に、ゲート残りからガラスフィラーが飛散脱落することを無くすことができる樹脂成形体ゲート残り処理方法を提供する。

上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法は、樹脂成形体に残るゲート残りを、ゲート処理パンチを用いて処理する樹脂成形体ゲート残り処理方法であって、前記ゲート処理パンチの先端に備えられ前記樹脂成形体の熔融温度に加熱されたツールの先端面を、前記ゲート残りに覆い被せた状態で、前記ツールを前記樹脂成形体に押し沈めることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法は、請求項１に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法であって、前記ツールの先端面に凹部を形成しておき、前記ツールの先端面を、前記凹部の部分で前記ゲート残りに覆い被せることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法は、請求項２に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法であって、前記凹部は半球状に形成しておき、前記ツールの先端面を、前記凹部の部分で前記ゲート残りに覆い被せることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法は、請求項２または請求項３に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法であって、前記凹部の周囲に、前記ツールを前記樹脂成形体に押し沈める際に前記樹脂成形体に押し当たる当接面を形成しておき、前記ツールの先端面を、前記凹部の部分で前記ゲート残りに覆い被せることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法であって、前記ツールの側面に、前記ツール内へ圧送されるエアーを排気するための開口を形成しておき、前記ツールを前記樹脂成形体から離す前に、前記ツールへの加熱を停止し、前記ツール内へエアーを圧送しつつ前記開口から排気して、前記ツールおよび前記ツールへの加熱源を冷却することを特徴とする。

以上のように本発明によれば、ゲート残りの先端に露出するガラスフィラーを熔融樹脂が覆って表皮を形成することができる。
そのため、ゲート処理パンチを用いてゲート残りを処理するに際して、樹脂成形体に含まれるガラスフィラーが樹脂成形体から周辺へ飛散すること無く、表皮にて覆われるので確実に内部へ閉じ込めることができ、後に脱落することも無くすことができる。

結果的に、使用される製品にガラスフィラーによる弊害をもたらすことが無いものとすることができる。

以下、本発明の実施の形態を示す樹脂成形体ゲート残り処理方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は本実施の形態の樹脂成形体ゲート残り処理方法に用いるゲート処理パンチの構成を示す斜視図である。図２はその要部断面図である。図１、図２において、１はゲート処理パンチ、２は発熱体収容部、３は当接面、４は凹部、５はスリット、７はツール、８は発熱体、２１はパイプを各々示している。また、ゲート処理パンチ１には、パイプ２１の一方の先端に発熱体８が収容された発熱体収容部２が備わり、該発熱体収容部２の先端には円柱状のツール７が備わっている。

ツール７の先端面には当接面３と該当接面３に囲まれる半球状の凹部４が形成され、該ツール７の側面には、パイプ２１の中空部と発熱体収容部２およびツール７の各内側空間と連通するスリット５が、ツール７の外部へ開口している。

このゲート処理パンチ１は、パイプ２１を介してその他端で、該ゲート処理パンチ１の軸方向に往復摺動して対象物を押圧する押圧機能と、パイプ２１にエアーを圧送停止自在なエアー供給機能と、発熱体８への通電制御のＯＮ／ＯＦＦ自在な給電機能とを有する押圧機（図示せず）に装着されて、ツール７を対象物に押圧させて使用されるものである。

このゲート処理パンチ１を用いた樹脂成形体ゲート残り処理方法の過程を図３に示す。なお、図３では、図１、図２、図５と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。図３において、６は熔着ゲート、６ａは表皮を示している。

図３（ａ）は、ゲート残り１０３をゲート処理パンチ１のツール７の先端面に形成されている半球状の凹部４で覆い被せた状態を示している。図３（ａ）に示すように、ゲート残り１０３の先端には露出したガラスフィラー１０８が位置しているが、該ガラスフィラー１０８に対しては直接的に押圧しておらず、凹部４を覆い被せている状態なので該ガラスフィラー１０８が周辺へ飛散することは無い。

この際には、発熱体８は通電されて樹脂成形体１０１を形成する樹脂の熔融温度に達する加熱状態にあり、パイプ２１からのエアーの圧送は停止している。
次に、図３（ｂ）に示すように、押圧機（図示せず）を摺動させることにより、ツール７を樹脂成形体１０１のゲート逃がし１０４の底面側へ押圧させていき、ツール７の先端面である当接面３を、ゲート逃がし１０４の底面から所定の深さ（図中のＸ）まで押し沈めて行く。

この際には、発熱体８によりツール７も加熱されており、該ツール７先端面の外周に相当する当接面３とその内側に位置する凹部４とが樹脂成形体１０１を形成する樹脂を熔融しながらゲート逃がし１０４の底面から沈んで行くが、当接面３に対応するゲート逃がし１０４の底面の樹脂が熔融して凹部４の表面に沿うようにして流動していき、ゲート残り１０３が熔融したものである熔着ゲート６の表面を覆う表皮６ａと成る。

次に、図３（ｂ）の状態で、発熱体８への通電をＯＦＦとして発熱体８によるツール７への加熱を停止し、かつ図１で示したパイプ２１からエアーを発熱体収容部２の内側空間を通じてツール７内へ圧送しつつ、そのエアーを、スリット５を排気口としてツール７の外部へ排出することにより、発熱体収容部２の内側空間からツール７の内側空間へと圧送エアーの流れを発生させてツール７およびツール７の加熱源である発熱体８を冷却し、その冷却により熔着ゲート６と表皮６ａとを固化させてから、図３（ｃ）に示すように、押圧機（図示せず）を摺動させてツール７を樹脂成形体１０１から離す。

これら一連の動作によって、従来のようにゲート残り１０３の先端の露出したガラスフィラー１０８を周辺へ飛散させること無く、表皮６ａで覆われた熔着ゲート６の内部へ閉じ込めることができるので、後に脱落することも無い。

本発明の樹脂成形体ゲート残り処理方法は、ガラスフィラーを含む成形樹脂を用いて射出成形した後に、ゲート残りからガラスフィラーが飛散脱落することを無くすことができるもので、射出成形後の樹脂成形体のゲート処理方法として有用であり、特にガラスフィラーを含む樹脂を用いた小型のものに適している。

本発明の実施の形態の樹脂成形体ゲート残り処理方法を用いたゲート処理パンチの構成を示す斜視図 同実施の形態の樹脂成形体ゲート残り処理方法を用いたゲート処理パンチの構成を示す要部断面図 同実施の形態の樹脂成形体ゲート残り処理方法におけるゲート処理過程を示す摸式断面図 従来のゲート処理方法を示す摸式図 従来のゲート処理方法の過程を示す摸式図

１ ゲート処理パンチ
２ 発熱体収容部
３ 当接面
４ 凹部
５ スリット
６ 熔着ゲート
６ａ 表皮
７ ツール
８ 発熱体
２１ パイプ
１０１ 樹脂成形体
１０２ 超音波発生パンチ
１０３ ゲート残り
１０４ ゲート逃がし
１０５ パンチ処理後のゲート残り
１０６ ガラスフィラー
１０７ ガラスフィラーの塊
１０８ 露出したガラスフィラー

Claims (5)

1. 樹脂成形体に残るゲート残りを、ゲート処理パンチを用いて処理する樹脂成形体ゲート残り処理方法であって、
   前記ゲート処理パンチの先端に備えられ前記樹脂成形体の熔融温度に加熱されたツールの先端面を、前記ゲート残りに覆い被せた状態で、
   前記ツールを前記樹脂成形体に押し沈める
   ことを特徴とする樹脂成形体ゲート残り処理方法。
2. 前記ツールの先端面に凹部を形成しておき、
   前記ツールの先端面を、前記凹部の部分で前記ゲート残りに覆い被せる
   ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法。
3. 前記凹部は半球状に形成しておき、
   前記ツールの先端面を、前記凹部の部分で前記ゲート残りに覆い被せる
   ことを特徴とする請求項２に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法。
4. 前記凹部の周囲に、前記ツールを前記樹脂成形体に押し沈める際に前記樹脂成形体に押し当たる当接面を形成しておき、
   前記ツールの先端面を、前記凹部の部分で前記ゲート残りに覆い被せる
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法。
5. 前記ツールの側面に、前記ツール内へ圧送されるエアーを排気するための開口を形成しておき、
   前記ツールを前記樹脂成形体から離す前に、前記ツールへの加熱を停止し、
   前記ツール内へエアーを圧送しつつ前記開口から排気して、前記ツールおよび前記ツールへの加熱源を冷却する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の樹脂成形体ゲート残り処理方法。

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