JP2010173280A - Mold for molding very thin molding and method for molding very thin molding - Google Patents

Mold for molding very thin molding and method for molding very thin molding Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mold for molding a very thin molding, which can well pack a molten resin to the other end of a cavity and mold the molding in a good condition and a method for molding the molding. <P>SOLUTION: In the mold 11 of the very thin molding P in which the cavity 14 is formed between a fixed mold 13 and a movable mold 12, and a gate P3 is installed at the end of the cavity 14, the cavity 14 which can mold the very thin molding P in which a plate thickness T is 0.2-0.5% of the flow length L between a gage adjoining part P4 and the farthest other end P5 is provided. On the surface side of blocks 18, 22, 39, and 42 which form the cavity 14 or a runner P2, a thermal barriers 51 and 57 having heat conductivity lower than that of the base material of the blocks 18, 22, 39, and 42 are formed. On the surface side of the thermal barriers 51 and 57, heat insulating layers 52 and 58 having heat conductivity higher than that of the thermal barriers 51 and 57 are formed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、射出成形に用いられる極薄成形品の成形金型および成形方法に関するものである。     The present invention relates to a molding die and a molding method for an ultra-thin molded product used for injection molding.

射出成形機により導光板等の薄板成形品を成形する成形金型としては、特許文献1に記載のものが知られている。しかし近年の導光板は、一例として対角寸法3.5インチのもので板厚0.25mm、対角寸法8インチのもので板厚0.6mm、対角寸法14インチのもので板厚1.0mmといった具合に、より一層極薄化が進行しており、従来の特許文献1のような成形金型ではキャビティの他端部(流動端部)まで充填できなかったり板厚が不均一となる場合があった。それに対して射出速度を例えば1000mm/sec以上に超高速化することによりキャビティの他端部まで溶融樹脂を充填できる場合もあるが、内部応力不良やバリの発生、また射出装置の大型化によるコストアップ等の問題があった。   As a molding die for molding a thin plate molded product such as a light guide plate by an injection molding machine, the one described in Patent Document 1 is known. However, a recent light guide plate has a diagonal size of 3.5 inches, a thickness of 0.25 mm, a diagonal size of 8 inches, a thickness of 0.6 mm, a diagonal size of 14 inches, and a thickness of 1 as an example. The thickness has been further reduced to 0.0 mm, etc., and in the conventional molding die as in Patent Document 1, the other end portion (flow end portion) of the cavity cannot be filled or the thickness is not uniform. There was a case. On the other hand, there are cases where the molten resin can be filled up to the other end of the cavity by increasing the injection speed to, for example, 1000 mm / sec or more, but the cost due to internal stress defects and burrs, and the increase in the size of the injection device. There was a problem such as up.

一方、導光板等の転写性を向上させるための成形金型として特許文献2に記載された成形金型が知られている。特許文献2は、導光板等の成形金型に関し、キャビティ形成面に20W/m・K以下の熱伝導率の断熱層を設けること、更にその表面に金属層を形成すること等が記載されている。しかし特許文献2は、圧縮成形を行う成形金型ではないため、キャビティ間隔が一定であって、極薄成形品の成形の際には溶融樹脂の充填が困難であるという問題があった。また特許文献2は、使用する樹脂材料、射出成形機や成形金型の成形条件、成形金型の断熱層や金属層の厚み等が開示されていないので、実際に当業者が実施できる程度に開示がされているとは言えず、対応する効果も不明なものであった。   On the other hand, a molding die described in Patent Document 2 is known as a molding die for improving transferability of a light guide plate or the like. Patent Document 2 relates to a molding die such as a light guide plate, and describes that a heat insulating layer having a thermal conductivity of 20 W / m · K or less is provided on a cavity forming surface, and a metal layer is further formed on the surface. Yes. However, since Patent Document 2 is not a molding die for performing compression molding, there is a problem that the cavity interval is constant, and it is difficult to fill the molten resin when molding an extremely thin molded product. Patent Document 2 does not disclose the resin material to be used, the molding conditions of the injection molding machine or the molding die, the thickness of the heat insulating layer or the metal layer of the molding die, etc. It cannot be said that it has been disclosed, and the corresponding effect was also unknown.

更にはディスク基板の成形用金型のキャビティ形成面に金属溶射層を設けることは、特許文献3に記載されている。しかしディスク基板は、DVDの場合でも板厚が0.6mmあり、ゲート隣接部から最遠方の他端部までの溶融樹脂の流動長も52.5mm前後と比較的短いため、更に薄い極薄成形品の成形には直ちに転用できないものであった。そしてまたディスク基板の成形と極薄成形品の成形とでは射出速度等の成形条件も異なるが、特許文献3には極薄成形品を良好に射出充填するための成形条件についての開示がされていないので、極薄成形品の成形の際に参考となるものではなかった。   Further, Patent Document 3 discloses that a metal sprayed layer is provided on a cavity forming surface of a molding die for a disk substrate. However, the disc substrate has a thickness of 0.6 mm even in the case of a DVD, and the flow length of the molten resin from the gate adjacent portion to the farthest other end is also relatively short, around 52.5 mm. It could not be diverted immediately to form the product. Further, although molding conditions such as injection speed are different between the molding of the disk substrate and the molding of the ultra-thin molded product, Patent Document 3 discloses the molding conditions for satisfactory injection-filling of the ultra-thin molded product. Since it was not, it was not a reference when molding ultra-thin molded products.

特開2008−307882号公報(0017、図2)JP 2008-307882 A (0017, FIG. 2) 特開2006−44246号公報(請求項2、図2)JP 2006-44246 A (Claim 2, FIG. 2) 特開2008−183765号公報(請求項1、図1、図2)JP 2008-183765 A (Claim 1, FIG. 1, FIG. 2)

本発明では上記の問題を鑑みて、極薄成形品を成形する際に、キャビティの他端部まで溶融樹脂を良好に充填でき、極薄成形品を良好な状態で成形することができる極薄成形品の成形金型および成形方法を提供することを目的とする。   In the present invention, in view of the above problems, when forming an ultra-thin molded product, the molten resin can be satisfactorily filled up to the other end of the cavity, and the ultra-thin molded product can be molded in a good state. An object is to provide a molding die and a molding method for a molded product.

本発明の極薄成形品の成形金型は、固定金型と可動金型の間にキャビティが配設され、該キャビティの端部にゲートが設けられた極薄成形品の成形金型において、ゲート隣接部から最遠方の他端部までの流動長寸法に対する板厚寸法が0.2%〜0.5%の極薄成形品を成形可能なキャビティが設けられ、前記キャビティまたはランナを形成するブロックの表面側には該ブロックの母材よりも熱伝導率が低い断熱層が形成され、前記断熱層の表面側には該断熱層よりも熱伝導率が高い保熱層が形成されていることを特徴とする。   The molding die of the ultra-thin molded product of the present invention is a molding die of an ultra-thin molded product in which a cavity is disposed between a stationary mold and a movable mold, and a gate is provided at an end of the cavity. A cavity capable of forming an ultra-thin molded product having a plate thickness dimension of 0.2% to 0.5% with respect to the flow length dimension from the adjacent gate portion to the farthest other end portion is provided to form the cavity or runner. A heat insulating layer having a lower thermal conductivity than the base material of the block is formed on the surface side of the block, and a heat insulating layer having a higher thermal conductivity than the heat insulating layer is formed on the surface side of the heat insulating layer. It is characterized by that.

また本発明の極薄成形品の成形方法は、請求項1に記載の成形金型を用いた極薄成形品の成形方法において、射出時に少なくともキャビティの厚さを極薄成形品の板厚よりも広げた状態で溶融樹脂の射出を行い、射出中または射出後にキャビティ内の溶融樹脂を圧縮することを特徴とする。   The method for molding an ultra-thin molded product according to the present invention is the method for molding an ultra-thin molded product using the molding die according to claim 1, wherein at least the thickness of the cavity at the time of injection is greater than the thickness of the ultra-thin molded product. Further, the molten resin is injected in a spread state, and the molten resin in the cavity is compressed during or after the injection.

本発明の極薄成形品の成形金型および極薄成形品の成形方法は、固定金型と可動金型の間にキャビティが配設され、該キャビティの端部にゲートが設けられた極薄成形品の成形金型において、ゲート隣接部から最遠方の他端部までの流動長寸法に対する板厚寸法が0.2%〜0.5%の極薄成形品を成形可能なキャビティが設けられ、前記キャビティまたはランナを形成するブロックの表面側には該ブロックの母材よりも熱伝導率が低い断熱層が形成され、前記断熱層の表面側には該断熱層よりも熱伝導率が高い保熱層が形成されているので、特に溶融樹脂の流動性に優れ、極薄成形品を良好な状態で成形することができる。   The ultra-thin molded product molding die and ultra-thin molded product molding method according to the present invention includes an ultra-thin mold in which a cavity is disposed between a fixed mold and a movable mold, and a gate is provided at an end of the cavity. In the mold of the molded product, there is provided a cavity capable of molding an ultra-thin molded product having a plate thickness of 0.2% to 0.5% with respect to the flow length from the gate adjacent portion to the farthest other end. A heat insulating layer having a lower thermal conductivity than the base material of the block is formed on the surface side of the block forming the cavity or runner, and a higher thermal conductivity than the heat insulating layer is formed on the surface side of the heat insulating layer. Since the heat insulating layer is formed, the molten resin is particularly excellent in fluidity, and an ultra-thin molded product can be molded in a good state.

図1は、実施例1の極薄成形品の成形金型の水平断面図であって射出開始前の状態を示す図である。FIG. 1 is a horizontal sectional view of a molding die for an ultra-thin molded product of Example 1, showing a state before the start of injection. 図2は、実施例1の極薄成形品の成形金型の水平断面図であって圧縮完了後の状態を示す図である。FIG. 2 is a horizontal sectional view of the molding die of the ultra-thin molded product of Example 1 and shows a state after completion of compression. 図3は、図1の要部の水平断面図である。FIG. 3 is a horizontal sectional view of the main part of FIG. 図4は、実施例1の極薄成形品の成形金型で成形される極薄導光板の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of an ultrathin light guide plate molded with the molding die of the ultrathin molded product of Example 1. FIG. 図5は、アクリルを使用した際の極薄成形品の成形金型におけるランナ形成面の温度推移を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the temperature transition of the runner formation surface in the molding die of the ultra-thin molded product when acrylic is used. 図6は、アクリルを使用した際の極薄成形品の成形金型におけるキャビティ形成面の温度推移を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the temperature transition of the cavity forming surface in the molding die for an ultra-thin molded product when acrylic is used. 図7は、ポリカーボネートを使用した際の極薄成形品の成形金型におけるキャビティ形成面の温度推移を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a temperature transition of a cavity forming surface in a molding die of an ultra-thin molded product when polycarbonate is used.

射出成形機(射出圧縮成形およびその一分野の射出プレス成形を可能な射出圧縮成形機を含む)に取付けられる極薄成形品の成形金型は、固定金型と可動金型の間に、端部にゲートが設けられたキャビティが形成されるようになっている。そして前記成形金型のキャビティは、ゲート隣接部から最遠方の他端部(流動端)までの流動長寸法に対する板厚寸法が0.2%〜0.5%の極薄成形品(極薄樹脂板)が成形可能となっている。キャビティを形成するキャビティ形成ブロックまたはランナ形成ブロックの表面側(母材の表面または母材と別部材を介した表面)には、前記ブロックの母材よりも熱伝導率が低い断熱層として、厚さは0.1mm〜1.0mmの金属溶射層が溶射により形成されている。そして金属溶射層の表面側(金属溶射層の表面または金属溶射層と別部材を介した表面)には断熱層よりも熱伝導率が高い保熱層として、厚さ0.01mm〜0.50mmの金属層がメッキ等の方法によって形成されている。   Molds for ultra-thin molded products that are mounted on injection molding machines (including injection compression molding machines capable of injection compression molding and injection press molding in one field) are placed between fixed molds and movable molds. A cavity having a gate provided in the part is formed. The cavity of the molding die is an ultra-thin molded product (ultra-thin) having a plate thickness of 0.2% to 0.5% with respect to the flow length from the gate adjacent portion to the farthest other end (flow end). Resin plate) can be molded. On the surface side of the cavity forming block or runner forming block that forms the cavity (the surface of the base material or the surface through a separate member from the base material), as a heat insulating layer having a lower thermal conductivity than the base material of the block, A metal spray layer of 0.1 mm to 1.0 mm is formed by thermal spraying. And on the surface side of the metal sprayed layer (the surface of the metal sprayed layer or the surface through a separate member from the metal sprayed layer), a heat retaining layer having a higher thermal conductivity than the heat insulating layer has a thickness of 0.01 mm to 0.50 mm. The metal layer is formed by a method such as plating.

そして少なくともキャビティは、厚みが変更可能となっており、射出時にキャビティの厚さを極薄成形品の板厚よりも広げた状態で溶融樹脂の射出を行う。この際の射出速度は、300mm/sec〜900mm/secと比較的高速であることがより望ましい。使用される樹脂は、光学極薄成形品においては、アクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート樹脂(PC)、シクロオレフィンポリマ等のオレフィン系樹脂またはそれらの混合物である。中でもアクリル樹脂(特に導光板グレード)は、流動性に優れ、光学性能も充足されるので極薄導光板の成形に用いられる。アクリル樹脂を使用した際、成形金型のキャビティ形成面を冷却する冷却媒体の温度は、40℃〜100℃に設定される。   The thickness of at least the cavity can be changed, and the molten resin is injected in a state where the thickness of the cavity is wider than the plate thickness of the ultra-thin molded product at the time of injection. The injection speed at this time is more preferably 300 mm / sec to 900 mm / sec, which is relatively high. The resin used is an olefin resin such as acrylic resin (PMMA), polycarbonate resin (PC), cycloolefin polymer, or a mixture thereof in an optical ultra-thin molded product. Among them, acrylic resin (especially light guide plate grade) is excellent in fluidity and satisfies optical performance, so that it is used for forming an ultrathin light guide plate. When the acrylic resin is used, the temperature of the cooling medium for cooling the cavity forming surface of the molding die is set to 40 ° C to 100 ° C.

図1ないし図4に示される極薄成形品の成形金型である極薄導光板の成形金型11について説明する。極薄導光板の成形金型11は、第1の金型である可動金型12と第2の金型である固定金型13とからなり、型合わせされた両金型12,13の間には容積および厚さが可変のキャビティ14が形成されるようになっている。キャビティ14では、図4に示されるゲート隣接部P4から最遠方の他端部P5までの流動長寸法Lに対する板厚寸法Tが0.2%〜0.5%の極薄成形品を成形可能となっている。なお前記において極薄導光板Pの板厚寸法Tは、極薄導光板Pの主面(転写面)の板厚であってパターンが形成されている場合は平均板厚とする。またゲート隣接部P4とは幅のあるゲートの場合、最遠方の他端部P5に最も近い部分とする。そして前記極薄導光板Pの寸法は、成形完了して一定時間経過して収縮等が完了した時点で測定される。ただし成形金型11の型締完了時のキャビティ厚さ(溶融樹脂が射出充填されていない状態でどこまでキャビティ14を薄くできるか)については前記板厚寸法Tよりも薄いものも含まれる。   The molding die 11 for the ultrathin light guide plate, which is the molding die for the ultrathin molded product shown in FIGS. 1 to 4, will be described. The molding die 11 for the ultra-thin light guide plate includes a movable die 12 as a first die and a fixed die 13 as a second die. A cavity 14 having a variable volume and thickness is formed. In the cavity 14, it is possible to form an ultra-thin molded product having a thickness T of 0.2% to 0.5% with respect to the flow length L from the gate adjacent portion P4 to the farthest other end P5 shown in FIG. It has become. In the above description, the thickness T of the ultra-thin light guide plate P is the thickness of the main surface (transfer surface) of the ultra-thin light guide plate P and is the average thickness when a pattern is formed. In the case where the gate adjoining portion P4 is a wide gate, it is a portion closest to the farthest other end portion P5. The dimension of the ultra-thin light guide plate P is measured when the shrinkage or the like is completed after a certain period of time has elapsed after completion of molding. However, the cavity thickness at the time of completion of mold clamping of the molding die 11 (how far the cavity 14 can be thinned in a state where the molten resin is not injected and filled) includes those thinner than the plate thickness dimension T.

成形金型11の可動金型12は、本体部15(母型)、キャビティ形成ブロック22を含むコアブロック16、可動枠ブロック17、ランナ形成ブロック18、およびゲートカッタ19、突出ピン20等からなっている。なおゲートカッタ19、突出ピン20は必須ではなく必要に応じて設けられる。コアブロック16は、本体部15に固定されており、可動枠ブロック17は、本体部15に対してバネを介して取付けられている。従ってコアブロック16と可動枠ブロック17が型開閉方向に相対的に位置変更可能となっている。そして可動枠ブロック17も成形される極薄導光板Pに応じて交換可能としてもよく、入光面形成ブロック17aを独立して設け、交換可能としてもよい。また実施例1ではコアブロック16は、本体部15側のスペーサブロック21と前面側のキャビティ形成ブロック22(ブロック)からなっている。成形金型11のキャビティ形成ブロック22を含む主要部の母材は、マルテンサイト系のステンレス鋼であるSUS420J2(13Cr−0.3C)が使用され、その熱伝導率は、21W/(m・k)、熱膨張率は、11×10−6/℃程度である。 The movable mold 12 of the molding die 11 includes a main body portion 15 (mother mold), a core block 16 including a cavity forming block 22, a movable frame block 17, a runner forming block 18, a gate cutter 19, a protruding pin 20, and the like. ing. The gate cutter 19 and the protruding pin 20 are not essential but are provided as necessary. The core block 16 is fixed to the main body 15, and the movable frame block 17 is attached to the main body 15 via a spring. Therefore, the position of the core block 16 and the movable frame block 17 can be relatively changed in the mold opening / closing direction. The movable frame block 17 may also be replaceable depending on the ultrathin light guide plate P to be formed, or the light incident surface forming block 17a may be provided independently and replaceable. In the first embodiment, the core block 16 includes a spacer block 21 on the main body 15 side and a cavity forming block 22 (block) on the front surface side. SUS420J2 (13Cr-0.3C), which is martensitic stainless steel, is used as the base material of the main part including the cavity forming block 22 of the molding die 11, and its thermal conductivity is 21 W / (m · k). ), The coefficient of thermal expansion is about 11 × 10 −6 / ° C.

そして図3に特に示されるように、キャビティ形成ブロック22の前面部分は、0.4mmの深さに切削され、底部に溶射接合面23が形成されている。なお溶射接合面23はショットブラスト等の加工をしてもよく、後述する金属溶射層51との接着性が良好になるように他部材をコーティングしてもよい。そして前記溶射接合面23に、断熱層として厚さ0.3mmの金属溶射層51が最初に形成されている。なお本発明において「金属溶射層」とは、「金属(副材料としてセラミックを一定以下含有するものを除外しない)を高温のガス炎やプラズマ環境下に投入して、溶融もしくは半溶融状態の微粒子とし、基体表面に吹き付けることにより形成される皮膜」と定義して使用する。   As particularly shown in FIG. 3, the front surface portion of the cavity forming block 22 is cut to a depth of 0.4 mm, and a thermal spray bonding surface 23 is formed at the bottom. The sprayed joint surface 23 may be processed by shot blasting or the like, or may be coated with another member so that the adhesion with the metal sprayed layer 51 described later is good. A metal sprayed layer 51 having a thickness of 0.3 mm is first formed on the sprayed joint surface 23 as a heat insulating layer. In the present invention, the “metal spray layer” means “a fine particle in a molten or semi-molten state by introducing a metal (a material containing a certain amount of ceramic as a secondary material) into a high-temperature gas flame or plasma environment. And a film formed by spraying on the substrate surface.

実施例1において金属溶射層51として使用される金属材料は、metco700(材料型番)のニクロム合金であり、Ni20 10W 9Mo 4Cu 1C 1B 1Feからなり、粒子径は125〜16μmのものである。metco700(材料型番)については、熱伝導性が13W/(m・k)程度であり、熱膨張率13.2×10−6/℃程度、硬度HV446〜471である(いずれも常温付近)。しかし溶射材料としては、AMRRY625((材料型番)Ni 21.5Cr 8.5Mo 3Fe 0.5Co)、diamalloy1005((材料型番)Ni 21.5Cr 8.5Mo 3Fe 0.5Co)、diamalloy4004NS((材料型番)Ni 14Cr 9.5Co 5Ti 4Mo 4W 3Al)、diamalloy1006((材料型番)Ni 19Cr 18Fe 3Mo 1Co 1Ti)、AMRRY964((材料型番)Ni 31Cr 11Al 0.6Y)などが用いられる。またNi、Cu、Fe、Al、Mn、C、Siからなる合金であるモネルや、NiにMo、Crを添加したハステロイや、Ni、Cr、Fe、Cu、Moからなる合金であるインコネルやナイモニックなども同様に溶射材料に用いられる。更にはまた、80Ni 20Cr、或いは85Ni 15Crなどのニクロム合金を溶射材料に使用してもよく、それらNi、Crの比率は適宜選択される。また前記材料型番のように、Ni、Crに加え、W、Mo、Co、Ti、Al、B、Si、CTa、Hf、Nb、Zr、Y等を適宜に加えたニクロム合金であってもよく、更に上記以外の組成を含むものを除外しない。これらニクロム合金自体の熱伝導率は、12〜17W/(m・k)程度であり、熱膨張率は9.5〜14×10−6/℃程度である。また溶射材料はCrを含まないかCrが微量でありニクロムの範疇に入らないニッケル基合金であってもよい。これらニクロム合金またはニッケル基合金は、溶射材料として他のセラミック材料や後述するチタン合金等と比較しても廉価である点でも望ましいものである。 The metal material used as the metal sprayed layer 51 in Example 1 is a nichrome alloy of metco 700 (material model number), is made of Ni20 10W 9Mo 4Cu 1C 1B 1Fe, and has a particle diameter of 125 to 16 μm. With respect to metco700 (material model number), the thermal conductivity is about 13 W / (m · k), the coefficient of thermal expansion is about 13.2 × 10 −6 / ° C., and the hardness is HV446 to 471 (all around normal temperature). However, as the thermal spray material, AMRRY625 ((material model number) Ni 21.5Cr 8.5Mo 3Fe 0.5Co), diaphragm 1005 ((material model number) Ni 21.5Cr 8.5Mo 3Fe 0.5Co), diaphragm4004NS ((material model number) Ni 14Cr 9.5Co 5Ti 4Mo 4W 3Al), diaphragm 1006 ((material model number) Ni 19Cr 18Fe 3Mo 1Co 1Ti), AMRRY964 ((material model number) Ni 31Cr 11Al 0.6Y), and the like are used. In addition, Monel, which is an alloy made of Ni, Cu, Fe, Al, Mn, C, Si, Hastelloy made by adding Mo, Cr to Ni, Inconel, Nimonic, which is an alloy made of Ni, Cr, Fe, Cu, Mo Are similarly used for thermal spray materials. Furthermore, a nichrome alloy such as 80Ni 20Cr or 85Ni 15Cr may be used as the thermal spray material, and the ratio of Ni and Cr is appropriately selected. In addition to Ni and Cr, the material model may be a Nichrome alloy appropriately added with W, Mo, Co, Ti, Al, B, Si, CTa, Hf, Nb, Zr, Y, etc. Further, those containing other compositions than the above are not excluded. These nichrome alloys themselves have a thermal conductivity of about 12 to 17 W / (m · k), and a thermal expansion coefficient of about 9.5 to 14 × 10 −6 / ° C. Further, the thermal spray material may be a nickel-based alloy that does not contain Cr or that has a very small amount of Cr and does not fall within the category of nichrome. These nichrome alloys or nickel-base alloys are desirable because they are inexpensive as compared with other ceramic materials or titanium alloys described later as the thermal spray material.

更に金属溶射材料としては、ニクロム合金以外に、チタン合金、ジルコニウム合金、クロム合金などを用いても良い。またステンレスであってもキャビティ形成ブロック22を形成するステンレス鋼(SUS420J2)の熱伝導率よりも熱伝導率の低いステンレスを金属溶射材料としてもよい。さらには本発明においてはサーメット材の溶射を除外するものではないが、金属との接合性に優れ、かつ熱膨張率がステンレス鋼と大きく相違しないものが望ましく、耐衝撃性が劣るものは除かれる。したがって炭化物、窒化物、酸化物からなるセラミック材料の比率が一定以下(40wt%より少なく、望ましくは30wt%以下)であることが望ましい。ただし金属材料のみからなる溶射材料と比較すると、セラミック材料を含むものは、金属との接合性(親和性)に劣る上に高額なのでステンレス鋼よりも熱伝導率が低い金属からなる溶射材料がより望ましいと言える。   Furthermore, as the metal spray material, a titanium alloy, a zirconium alloy, a chromium alloy, or the like may be used in addition to the nichrome alloy. Moreover, even if it is stainless steel, it is good also considering the stainless steel (SUS420J2) which forms the cavity formation block 22 as a metal spraying material stainless steel whose heat conductivity is lower than heat conductivity. Furthermore, in the present invention, the thermal spraying of the cermet material is not excluded, but it is desirable to have excellent bondability with a metal and have a thermal expansion coefficient not significantly different from that of stainless steel, except for those with poor impact resistance. . Therefore, it is desirable that the ratio of the ceramic material made of carbide, nitride, and oxide is not more than a certain value (less than 40 wt%, desirably not more than 30 wt%). However, compared to thermal spray materials consisting only of metal materials, those containing ceramic materials are inferior in bondability (affinity) with metals and are expensive, so thermal spray materials made of metals with lower thermal conductivity than stainless steel are more expensive. This is desirable.

金属溶射層51を構成する金属材料(バルク材)の熱伝導率は、キャビティ形成ブロック22を形成するステンレス鋼(SUS420J2)の熱伝導率である21W/(m・k)と比較して熱伝導率が低いものが主に使用され、その結果、金属溶射層51全体の熱伝導率も母材よりも低くなっている。しかし本発明ではキャビティ形成ブロック22の冷却媒体通路55を流れる冷却媒体により溶融樹脂を冷却する際には良好な熱伝導性が必要とされるから、あまりに熱伝導率が低すぎるもの(例えば4W/(m・k)より低いもの)を使用すると、金属溶射層51の厚さにもよるが断熱性と熱伝導性の両立ができない場合がある。また例示した金属材料を使用すると金属溶射層51の厚さを一定以上厚く(例えば150μm以上)することができ、耐久性の点でも望ましい。   The thermal conductivity of the metal material (bulk material) constituting the metal spray layer 51 is higher than that of 21 W / (m · k), which is the thermal conductivity of stainless steel (SUS420J2) forming the cavity forming block 22. Those having a low rate are mainly used, and as a result, the thermal conductivity of the entire metal sprayed layer 51 is also lower than that of the base material. However, in the present invention, when the molten resin is cooled by the cooling medium flowing through the cooling medium passage 55 of the cavity forming block 22, good thermal conductivity is required, so that the thermal conductivity is too low (for example, 4 W / When (lower than (m · k)) is used, depending on the thickness of the metal spray layer 51, there may be a case where heat insulation and thermal conductivity cannot be compatible. Further, when the exemplified metal material is used, the thickness of the metal sprayed layer 51 can be increased to a certain level (for example, 150 μm or more), which is desirable in terms of durability.

気孔を有する金属溶射層51全体の熱伝導率については、「溶射技術マニュアル」編著者:馬込正勝に次のような記載がなされている。
すなわち熱伝導率kは、次の実験式で表わすことができる。
k≒kc(1−βP)
Kc=バルク材の熱伝導率
P=空孔率(気孔率)(%)
β=物質と材料の微細組織による因子を示す。
また同著によれば、銅、アルミニウムにおける鋳造材と溶線式フレーム溶射皮膜を比較したところ、同一金属でも溶射皮膜では熱伝導率が50%以下となる実例(表)が示されている。
本発明においても前記金属溶射層51には、後述するように一部例外を除き0.5〜10%の空孔率を有するような金属溶射層を形成する場合が想定されているから、実際の気孔を有する金属溶射層51全体では、金属材料(バルク材)の50%程度の熱伝導率となっていることが想定される。従って本実施形態に使用されるニクロム合金の熱伝導率が13W/(m・k)であっても、気孔を有する金属溶射層自体の熱伝導率は、13W/(m・k)以下、例えば5〜13W/(m・k)となっていることが想定される。
As for the thermal conductivity of the entire metal sprayed layer 51 having pores, the following description is made in “Spraying Technology Manual” edited by Masakatsu Magome.
That is, the thermal conductivity k can be expressed by the following empirical formula.
k≈kc (1-βP)
Kc = thermal conductivity of bulk material P = porosity (porosity) (%)
β = factor due to the microstructure of the substance and material.
According to the same book, a comparison between a cast material of copper and aluminum and a hot wire flame sprayed coating shows an example (table) in which the thermal conductivity of the same metal is 50% or less.
Also in the present invention, the metal sprayed layer 51 is assumed to be formed with a metal sprayed layer having a porosity of 0.5 to 10% with some exceptions as described later. It is assumed that the entire metal sprayed layer 51 having the pores has a thermal conductivity of about 50% of the metal material (bulk material). Therefore, even if the thermal conductivity of the nichrome alloy used in this embodiment is 13 W / (m · k), the thermal conductivity of the metal sprayed layer itself having pores is 13 W / (m · k) or less, for example, It is assumed that it is 5 to 13 W / (m · k).

また断熱層である金属溶射層51の熱膨張率は、主としてキャビティ形成ブロック22を構成する金属と熱膨張率と大きく相違しないことが金属溶射層51の母材からの剥離を防止する上で望ましい。具体的には、主としてキャビティ形成ブロック22を構成するステンレス鋼(SUS420J2)の熱膨張率は、11.5×10−6/℃であり、他にキャビティ形成ブロック22として使用されるステンレス鋼の熱膨張率も11×10−6/℃〜17×10−6/℃程度であるから、金属溶射層51の熱膨張率も9.5×10−6/℃〜18×10−6/℃程度であることが望ましい。 In order to prevent the metal sprayed layer 51 from peeling off from the base material, it is desirable that the coefficient of thermal expansion of the metal sprayed layer 51 as a heat insulating layer is not largely different from that of the metal constituting the cavity forming block 22. . Specifically, the thermal expansion coefficient of stainless steel (SUS420J2) mainly constituting the cavity forming block 22 is 11.5 × 10 −6 / ° C., and the heat of stainless steel used as the cavity forming block 22 is also used. Since the expansion coefficient is also about 11 × 10 −6 / ° C. to 17 × 10 −6 / ° C., the thermal expansion coefficient of the metal sprayed layer 51 is also about 9.5 × 10 −6 / ° C. to about 18 × 10 −6 / ° C. It is desirable that

金属溶射層51の硬度は、主としてキャビティ形成ブロック22を構成するステンレス鋼(SUS420J2)の硬度(500〜520HV)よりは若干劣っても400HV以上であれば十分であり、ニッケル基合金の金属溶射層51の硬度は通常450HV前後である。従って本発明の金属溶射層51は、従来技術の断熱層と比較して、衝撃を含む成形時に発生する物理的な力に対して耐久性が高いと言える。   The hardness of the metal sprayed layer 51 is not less than 400 HV, even if it is slightly inferior to the hardness (500 to 520 HV) of the stainless steel (SUS420J2) that mainly constitutes the cavity forming block 22, and the metal sprayed layer of nickel-based alloy. The hardness of 51 is usually around 450 HV. Therefore, it can be said that the metal sprayed layer 51 of the present invention has higher durability against physical force generated during molding including impact, as compared with the heat insulating layer of the prior art.

ニクロム合金(metco700)の溶射方法は、プラズマ溶射によって行われる。本実施形態では、噴射点温度1300℃、噴射装置内温度(粒子温度)2000℃、ワーク温度150℃でmetco700の溶射がキャビティ形成ブロック22が切削された溶射接合面23に対して行われる。そしてプラズマ溶射により溶射された金属溶射層の空孔率は、0.5〜8%である。しかし本発明では金属溶射層51により断熱層を形成するので空孔率が高い方が望ましく、空孔率が2%以上とすることがより望ましい。そして空孔の大きさおよび粒子径は前記材料径にほぼ一致し125〜16μmのものがほとんどとなっている。ただし溶射距離の変更等の溶射状態の変更により空孔率を変化させることもできる。また金属溶射層51の形成としては粉末式フレーム溶射、アーク溶射といった空孔率が高くなる溶射方法を用いて空孔率5〜10%の金属溶射層を形成することができる。また前記metco700よりも更に熱伝導率が低い溶射材料を使用する際は、前記プラズマ溶射や高速フレーム溶射により空孔率を0〜2%程度としてもよい。また空孔を有する金属溶射層を形成後、空孔部分に他の断熱性の高い部材を含浸させるようにしてもよい。   Nichrome alloy (metco 700) is sprayed by plasma spraying. In the present embodiment, the thermal spraying of metco 700 is performed on the sprayed joint surface 23 in which the cavity forming block 22 is cut at an injection point temperature of 1300 ° C., an injection device internal temperature (particle temperature) of 2000 ° C., and a workpiece temperature of 150 ° C. And the porosity of the metal sprayed layer sprayed by plasma spraying is 0.5 to 8%. However, in the present invention, since the heat insulating layer is formed by the metal sprayed layer 51, it is desirable that the porosity is high, and it is more desirable that the porosity is 2% or more. The size of the pores and the particle diameter are almost the same as the material diameter, and most of them are 125 to 16 μm. However, the porosity can also be changed by changing the spraying state, such as changing the spraying distance. Further, as the formation of the metal sprayed layer 51, a metal sprayed layer having a porosity of 5 to 10% can be formed by using a spraying method that increases the porosity such as powder flame spraying or arc spraying. When a thermal spray material having a lower thermal conductivity than that of the metco 700 is used, the porosity may be set to about 0 to 2% by the plasma spraying or the high-speed flame spraying. Further, after forming the metal spray layer having pores, the pores may be impregnated with other highly heat-insulating members.

プラズマ溶射による金属溶射層51の形成作業は、キャビティ形成ブロック22の溶射接合面23に対して当初、0.5〜0.8mm程度の厚みにニクロム合金の金属溶射層51の形成を行う。そして前記金属溶射層51を研磨により薄くしていって0.3mmの金属溶射層51を形成する。当初は最終的に必要とされる金属溶射層51の厚みよりも厚く溶射し、その後研磨を行う理由は、溶射を行ったままの表面は、凹凸が目立つので、研磨加工によって表面51aを鏡面状態にするためである。なお金属溶射層51の厚みは、一例として0.1mm〜1.0mm(より一層望ましくは0.2mm〜0.5mm)が適切な厚みである。なお従来のジルコニアやTinのみにより断熱層を形成した場合には、表面の研磨加工を行うことが極めて難しかったが本発明ではそのような問題はなくなり、また再溶射による再加工も容易となった。   In forming the metal spray layer 51 by plasma spraying, the metal spray layer 51 of nichrome alloy is initially formed with a thickness of about 0.5 to 0.8 mm on the sprayed joint surface 23 of the cavity forming block 22. Then, the metal spray layer 51 is thinned by polishing to form a 0.3 mm metal spray layer 51. The reason why the thermal spraying is thicker than the thickness of the metal sprayed layer 51 that is finally required and then the polishing is performed is that the surface as-sprayed is uneven, so that the surface 51a is mirror-finished by polishing. It is to make it. The thickness of the metal spray layer 51 is, for example, 0.1 to 1.0 mm (more desirably 0.2 to 0.5 mm). In the case where the heat insulating layer is formed only with conventional zirconia or tin, it is extremely difficult to polish the surface, but in the present invention, such a problem is eliminated, and reprocessing by respraying becomes easy. .

なおキャビティ形成ブロック22の表面側(母材の表面または母材と別部材を介した表面)に形成される金属溶射層51からなる断熱層は、2層以上に形成されたものでもよい。その場合、空孔率大きい金属溶射層の表面51a側に空孔率が小さい異なる溶射を形成することにより、表面51a側の穴が目立たなくなる。また金属材料は、同じ金属材料で2層以上の金属溶射層を形成してもよく、異なる金属材料で2層以上の金属溶射層を形成してもよい。また金属溶射層51は、セラミック等の溶射層を用いたものを除外しない。   In addition, the heat insulation layer which consists of the metal sprayed layer 51 formed in the surface side (surface of a base material or the surface through a different member from the base material) of the cavity formation block 22 may be formed in two or more layers. In that case, holes on the surface 51a side become inconspicuous by forming different thermal sprays having a low porosity on the surface 51a side of the metal spray layer having a high porosity. In addition, the metal material may form two or more metal sprayed layers with the same metal material, or may form two or more metal sprayed layers with different metal materials. The metal spray layer 51 does not exclude a layer using a spray layer such as ceramic.

そして断熱層である金属溶射層51の表面51a側には、保熱層として厚さ0.1mmの金属層52が形成されている。実施例1において金属層52として使用される金属材料は、ニッケルリンであり、熱伝導率はリンの含有量によっても相違するが90〜120W/(m・k)程度である。なお保熱層は、断熱層の熱伝導率よりも保熱層の熱伝導率の方が高ければ目的を一応達成するので、ステンレス鋼等でもよいが、より好ましくは前記ニッケルリン、ニッケル合金等のニッケル基や、硬質クロム等の熱伝導率の70〜120W/(m・k)程度の金属(各種合金を含む)が用いられる。   A metal layer 52 having a thickness of 0.1 mm is formed as a heat retaining layer on the surface 51a side of the metal sprayed layer 51 which is a heat insulating layer. The metal material used as the metal layer 52 in Example 1 is nickel phosphorus, and the thermal conductivity is about 90 to 120 W / (m · k) although it varies depending on the phosphorus content. Note that the heat insulating layer can achieve its purpose if the heat conductivity of the heat insulating layer is higher than the heat conductivity of the heat insulating layer, and may be stainless steel or the like, but more preferably the nickel phosphorus, nickel alloy, etc. A nickel base or a metal (including various alloys) having a thermal conductivity of about 70 to 120 W / (m · k) such as hard chromium is used.

保熱層である金属層52の形成方法は、溶射以外の方法により、気孔がほとんど無いように形成され、一般的には無電解メッキ等のメッキ処理により形成される。またニッケルリンメッキ層等の金属層52の厚みは、0.01mm〜0.50mmであることがより望ましい。また金属層52の形成方法は、メッキ以外の方法であっても前記厚みに気孔の無い金属層を形成できるものであれば構わない。なお断熱層である金属溶射層51の表面51a側に保熱層である金属層52を形成する目的は次の通りである。第1の目的としては溶融樹脂が接触した際にキャビティ形成ブロック22のキャビティ形成面53a等の表面温度を急激に上昇させ、一定時間保持可能とするためである。次に第2の目的としては、金属溶射層51は、研磨されるが、その表面に微細な気孔が残っているので、前記ニッケルリンメッキ層等の金属層52を形成することにより表面を平滑にすることができるためである。この際一般的には金属層52の表面も研磨される。次に第3の目的としては、キャビティ形成面53aの表面保護のためにも行われる。例えば硬質クロム層(熱伝導率93.7W/(m・k)、熱膨張率17×10−6/℃)を金属層52として用いた場合などは特に表面保護に有利である。次に第4の目的としては、後述する固定金型13側で示されるようにキャビティ形成面58aにパターン59を刻設する際の母材層として金属メッキ層が形成される。パターン59を刻設する場合は、比較的硬度の低い、ニッケルリンメッキ層等が好適に用いられる。この金属層58等にパターン59を形成する方法は、転写を行う際にスタンパを取付ける必要がなく、また輝度分布等に問題があった場合にメッキ層を研磨するか再度形成した後に、パターンを再び刻設できるという点で優れている。 The metal layer 52 as the heat retaining layer is formed by a method other than spraying so that there are almost no pores, and is generally formed by a plating process such as electroless plating. The thickness of the metal layer 52 such as a nickel phosphorus plating layer is more preferably 0.01 mm to 0.50 mm. The metal layer 52 may be formed by any method other than plating as long as it can form a metal layer having no pores in the thickness. The purpose of forming the metal layer 52 as the heat retaining layer on the surface 51a side of the metal spray layer 51 as the heat insulating layer is as follows. The first purpose is to suddenly increase the surface temperature of the cavity forming surface 53a of the cavity forming block 22 when the molten resin comes into contact with the molten resin so that it can be maintained for a certain period of time. Next, as a second purpose, the metal sprayed layer 51 is polished, but fine pores remain on the surface thereof, so that the surface is smoothed by forming the metal layer 52 such as the nickel phosphorous plating layer. It is because it can be made. At this time, generally, the surface of the metal layer 52 is also polished. Next, the third purpose is also performed for protecting the surface of the cavity forming surface 53a. For example, when a hard chromium layer (thermal conductivity 93.7 W / (m · k), thermal expansion coefficient 17 × 10 −6 / ° C.) is used as the metal layer 52, it is particularly advantageous for surface protection. Next, as a fourth object, a metal plating layer is formed as a base material layer when the pattern 59 is engraved on the cavity forming surface 58a as shown on the fixed mold 13 side described later. When the pattern 59 is engraved, a nickel phosphorus plating layer having a relatively low hardness is preferably used. In this method of forming the pattern 59 on the metal layer 58 or the like, it is not necessary to attach a stamper at the time of transfer, and if there is a problem with the luminance distribution or the like, the pattern is formed after the plating layer is polished or formed again. It is excellent in that it can be engraved again.

また実施例1では、保熱層の更に上層に耐磨耗性を高め平滑性を得る目的から厚さ0.001mm〜0.01mmのWc−co(熱伝導率60W/(m・k))のコーティング層53が積層形成されている。そしてコーティング層53の表面がキャビティ形成面53aとなっている。またコーティング層53については、DLC、Tinなど他の材料のコーティング層でもよい。また蒸着によってDLCやTin等のコーティング層を形成した場合は、熱伝導率1〜2W/(m・k)程度であるが、厚さが0.001mm程度であるので、溶融樹脂により保熱層が昇温される程度についてはそれほど影響が無く、特にDLCを用いた場合は表面平滑性が得られる。なおコーティング層については必須ではなく、保熱層である金属層52がキャビティ14の表面であってもよい。   In Example 1, Wc-co having a thickness of 0.001 mm to 0.01 mm (thermal conductivity 60 W / (m · k)) for the purpose of increasing wear resistance and obtaining smoothness in the upper layer of the heat retaining layer. The coating layer 53 is laminated. The surface of the coating layer 53 is a cavity forming surface 53a. The coating layer 53 may be a coating layer of other materials such as DLC and Tin. Further, when a coating layer such as DLC or Tin is formed by vapor deposition, the thermal conductivity is about 1 to 2 W / (m · k), but the thickness is about 0.001 mm. The degree to which the temperature rises is not so much affected, and surface smoothness can be obtained particularly when DLC is used. The coating layer is not essential, and the metal layer 52 that is a heat retaining layer may be the surface of the cavity 14.

また実施例1では成形金型11にスタンパは配設されていないが、スタンパが配設されるものでもよい。その場合板厚が0.3mm程度でニッケル等の熱伝導率が比較的高いスタンパを保熱層としてもよく、保熱層である金属層52の上に更にスタンパを配設してもよい。   In the first embodiment, the stamping die 11 is not provided with a stamper, but a stamper may be provided. In that case, a stamper having a plate thickness of about 0.3 mm and a relatively high thermal conductivity such as nickel may be used as the heat retaining layer, and a stamper may be further disposed on the metal layer 52 as the heat retaining layer.

また図3に示されるようにキャビティ形成ブロック22の表面側において、ニクロム合金の金属溶射層51からなる断熱層や、ニッケルリンメッキ層の金属層52からなる保熱層が形成されるのは、キャビティ形成ブロック22のキャビティ側のほぼ全面であるが、可動枠ブロック17に隣接する周囲の0.5mm程度の幅の部分には形成されない。これはキャビティ形成ブロック22の端部(略全周)は、可動枠ブロック17と対向して相対的に移動されるので摺動により、前記金属溶射層51や前記金属層52が剥離する可能性があるからである。そしてキャビティ形成ブロック22における可動枠ブロック17と対向する側面部分には、Wc−coコーティング層54等が形成され、摺動性を高めている。なおWc−coコーティング層54は、キャビティ表面のコーティング層53と側面部分が同時に一体に連続するように形成されている。   Also, as shown in FIG. 3, on the surface side of the cavity forming block 22, a heat insulating layer made of a metal sprayed layer 51 of a nichrome alloy and a heat insulating layer made of a metal layer 52 of a nickel phosphorus plating layer are formed. Although it is almost the entire surface of the cavity forming block 22 on the cavity side, the cavity forming block 22 is not formed in a portion having a width of about 0.5 mm adjacent to the movable frame block 17. This is because the end portion (substantially the entire circumference) of the cavity forming block 22 is moved relative to the movable frame block 17 so that the metal spray layer 51 and the metal layer 52 may be peeled off by sliding. Because there is. A Wc-co coating layer 54 and the like are formed on the side surface portion of the cavity forming block 22 facing the movable frame block 17 to enhance the slidability. The Wc-co coating layer 54 is formed so that the coating layer 53 on the cavity surface and the side surface portion are continuously continuous at the same time.

またキャビティ形成ブロック22の内部には、冷却媒体が流される冷却媒体流路55が配設されている。なおキャビティ形成ブロック22は、成形される極薄導光板Pに応じて変更可能である。またキャビティ形成ブロック22の背面に金属メッキ層を形成したりシム等の薄板を挟んでキャビティ14の厚みを調節するようにしてもよい。更にまた成形金型11内に個別に設けた油圧シリンダ等によりコアブロックを個別に制御して位置決めまたは前進させるようにしてもよい。   A cooling medium flow path 55 through which the cooling medium flows is disposed inside the cavity forming block 22. The cavity forming block 22 can be changed according to the ultra-thin light guide plate P to be molded. Further, the thickness of the cavity 14 may be adjusted by forming a metal plating layer on the back surface of the cavity forming block 22 or sandwiching a thin plate such as a shim. Furthermore, the core block may be individually controlled and moved forward by a hydraulic cylinder or the like provided individually in the molding die 11.

本体部15の中央部には、可動金型12側のランナ形成面56を形成するランナ形成ブロック18(ブロック)が一体に固定されている。そしてランナ形成ブロック18の中心には、突出ピン20が進退可能に設けられ、可動盤26内に突出ピン20の駆動機構である油圧シリンダ27が設けられている。またランナ形成ブロック18内部またはその周囲のブロックの内部にはランナP2やスプルP1を冷却するための冷却媒体が送られる冷却媒体流路28が形成されている。ランナ形成ブロック18のランナ形成面56には前記キャビティ形成ブロック22と同様に該ランナ形成ブロック18の母材よりも熱伝導率が低い断熱層が形成され、断熱層の表面側には該断熱層よりも熱伝導率が高い保熱層が形成されているが、詳細についてはキャビティ形成ブロック22と同じであるので省略する。なおランナ形成ブロック18については可動枠ブロック17と同様に、コアブロック16に対してバネにより相対的に位置変更可能としてもよい。   A runner forming block 18 (block) that forms a runner forming surface 56 on the movable mold 12 side is integrally fixed to the central portion of the main body 15. At the center of the runner forming block 18, a protruding pin 20 is provided so as to be able to advance and retreat, and a hydraulic cylinder 27, which is a drive mechanism for the protruding pin 20, is provided in the movable plate 26. Further, a cooling medium flow path 28 through which a cooling medium for cooling the runner P2 and the sprue P1 is sent is formed in the runner forming block 18 or in the surrounding blocks. On the runner forming surface 56 of the runner forming block 18, a heat insulating layer having a lower thermal conductivity than the base material of the runner forming block 18 is formed like the cavity forming block 22, and the heat insulating layer is formed on the surface side of the heat insulating layer. Although a heat insulating layer having a higher thermal conductivity than the cavity forming block 22 is formed in detail, the description is omitted. Note that the position of the runner forming block 18 may be changed relative to the core block 16 by a spring, similarly to the movable frame block 17.

そして前記コアブロック16とランナ形成ブロック18の間のクリアランスには、ゲートカッタ19がそれぞれ油圧シリンダ33により進退自在に設けられている。実施例1のゲートは極薄導光板P用のキャビティ14への溶融樹脂の充填に適したフィルムゲートである。そしてゲートカッタ19の端部に隣接する部分が図4に示される極薄導光板Pのゲート隣接部P4に対応している。   A gate cutter 19 is provided in the clearance between the core block 16 and the runner forming block 18 so as to be freely advanced and retracted by a hydraulic cylinder 33. The gate of Example 1 is a film gate suitable for filling molten resin into the cavity 14 for the ultrathin light guide plate P. And the part adjacent to the edge part of the gate cutter 19 respond | corresponds to the gate adjacent part P4 of the ultra-thin light-guide plate P shown by FIG.

次に実施例1の成形金型11の固定金型13について説明する。図1、図2に示されるように、固定盤34に取付けられる固定金型13は、本体部35(母型)、コアブロック36、当接ブロック37、メスカッタ38、ランナ形成ブロック39、スプルブッシュ40等からなる。そして本体部35に、前記コアブロック36、当接ブロック37、およびランナ形成ブロック39等が固定されている。コアブロック36は、スペーサブロック41とキャビティ形成面58aを構成するキャビティ形成ブロック42(ブロック)からなっている。キャビティ形成ブロック42の母材であるステンレス鋼の表面側(母材の表面または母材と別部材を介した表面)には、可動金型12と同様に、キャビティ形成ブロック42の母材よりも熱伝導率が低い金属溶射層57からなる断熱層が形成され、断熱層の表面側(金属溶射層57の表面または金属溶射層57と別部材を介した表面)には該断熱層よりも熱伝導率が高い金属層58からなる保熱層が形成されている。これらの詳細についてはキャビティ形成ブロック22とほぼ同じであるので省略する。ただし実施例1では、固定金型13の金属層58のキャビティ形成面58aには極薄導光板Pに転写を行うパターン59が刻設されている。なおパターン59は必須でなく、少なくとも一方の金型に形成されたものでもよい。また断熱層と保熱層の組合わせは、パターンが刻設される側の金型のみに設けてもよい。   Next, the fixed mold 13 of the molding mold 11 of Example 1 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the stationary mold 13 attached to the stationary platen 34 includes a main body 35 (mother mold), a core block 36, a contact block 37, a mescutter 38, a runner forming block 39, and a sprue bush. 40 mag. The core block 36, the contact block 37, the runner forming block 39, and the like are fixed to the main body portion 35. The core block 36 includes a spacer block 41 and a cavity forming block 42 (block) that constitutes a cavity forming surface 58a. Similar to the movable mold 12, the surface side of the stainless steel that is the base material of the cavity forming block 42 (the surface of the base material or the surface through a separate member from the base material) is more than the base material of the cavity forming block 42. A heat insulating layer composed of a metal sprayed layer 57 having a low thermal conductivity is formed, and the surface of the heat insulating layer (the surface of the metal sprayed layer 57 or a surface through a separate member from the metal sprayed layer 57) is heated more than the heat insulating layer. A heat insulating layer made of the metal layer 58 having high conductivity is formed. Since these details are almost the same as those of the cavity forming block 22, they are omitted. However, in Example 1, a pattern 59 for transferring to the ultrathin light guide plate P is formed on the cavity forming surface 58a of the metal layer 58 of the fixed mold 13. The pattern 59 is not essential and may be formed on at least one mold. The combination of the heat insulating layer and the heat insulating layer may be provided only on the mold on the side where the pattern is engraved.

また固定金型13のランナ形成ブロック39(ブロック)のランナ形成面60についても表面側(母材の表面または母材と別部材を介した表面)に該ランナ形成ブロック39の母材よりも熱伝導率が低い金属溶射層からなる断熱層が形成され、断熱層の表面側には該断熱層よりも熱伝導率が高い金属層からなる保熱層が形成されている。また場合によってはスプルブッシュ40の内面にも同様に断熱層と保熱層を形成してもよい。またランナ形成ブロック39内部のランナ形成面60の近傍には、ランナP2およびスプルP1を冷却するための冷却媒体が送られる冷却媒体流路29が形成されている。   Further, the runner forming surface 60 of the runner forming block 39 (block) of the fixed mold 13 is also heated on the surface side (the surface of the base material or the surface through a separate member from the base material) than the base material of the runner forming block 39. A heat insulating layer made of a metal spray layer having a low conductivity is formed, and a heat insulating layer made of a metal layer having a higher thermal conductivity than the heat insulating layer is formed on the surface side of the heat insulating layer. In some cases, a heat insulating layer and a heat retaining layer may be similarly formed on the inner surface of the sprue bush 40. Further, in the vicinity of the runner forming surface 60 inside the runner forming block 39, a cooling medium flow path 29 is formed through which a cooling medium for cooling the runner P2 and the sprue P1 is sent.

なお実施例1では、コアブロック16に対して相対的に位置変更可能な可動枠ブロック17が、固定金型13の当接ブロック37と当接する平当金型と呼ばれるタイプの成形金型11について説明したが、一方の金型の凸部が他方の金型の凹部内に嵌合され、その間に容積可変のキャビティが形成されるインロー金型と呼ばれるタイプについても本発明を適用することができる。また本発明は少なくともキャビティ14の厚みが変更される圧縮成形金型が望ましいがそれに限定されない。   In the first embodiment, the movable frame block 17 whose position can be changed relative to the core block 16 is a molding die 11 of a type called a flat die that comes into contact with the contact block 37 of the fixed die 13. As described above, the present invention can also be applied to a type called an inlay mold in which a convex portion of one mold is fitted into a concave portion of the other mold and a volume variable cavity is formed therebetween. . In the present invention, a compression mold in which at least the thickness of the cavity 14 is changed is desirable, but not limited thereto.

実施例1の極薄導光板の成形金型11が取付けられる射出成形機24は、射出圧縮成形(その一分野の射出プレス成形を含む)が可能な射出圧縮成形機であって、固定盤34と可動盤26からなる型締装置25と射出装置44等から構成されている。そして型締装置25は、可動盤26の位置が高精度に制御可能となっている。また射出装置44は、高速射出が可能となっている。   The injection molding machine 24 to which the molding die 11 of the ultrathin light guide plate of the first embodiment is attached is an injection compression molding machine capable of injection compression molding (including injection press molding in one field thereof). And a mold clamping device 25 composed of a movable plate 26, an injection device 44, and the like. The mold clamping device 25 can control the position of the movable platen 26 with high accuracy. The injection device 44 can perform high-speed injection.

次に極薄導光板の成形金型11が取付けられた射出成形機24による極薄成形品である極薄導光板Pの成形方法(射出成形方法)について、図5、図6を中心に説明する。実施例1では対角寸法8インチ、板厚0.6mmの均等板厚の極薄導光板Pをアクリル樹脂(PMMA)を使用して成形を行う。なお本発明は、図4に示されるように、例えば対角寸法3.5インチ(キャビティ14の流動長寸法L=7.5cm)では板厚0.15mm〜0.375mm、対角寸法8インチ(キャビティの流動長寸法L=17.5cm)では板厚0.35mm〜0.875mm、対角寸法14インチ(キャビティの流動長寸法L=29.7cm)では板厚0.594mm〜1.485mmというように、ゲート隣接部P4から他端部P5までの流動長寸法Lに対する板厚寸法Tが0.2%〜0.5%の極薄成形品である極薄導光板Pを成形するものである。なお極薄導光板Pの流動長寸法Lは、極薄導光板Pの形状、ゲート幅、およびゲート位置等により異なる。   Next, a molding method (injection molding method) of the ultrathin light guide plate P, which is an ultrathin molded product, by the injection molding machine 24 to which the molding die 11 for the ultrathin light guide plate is attached will be described with reference to FIGS. To do. In Example 1, an ultrathin light guide plate P having a diagonal thickness of 8 inches and a uniform thickness of 0.6 mm is molded using acrylic resin (PMMA). In the present invention, as shown in FIG. 4, for example, when the diagonal dimension is 3.5 inches (flow length L of the cavity 14 is L = 7.5 cm), the plate thickness is 0.15 mm to 0.375 mm, and the diagonal dimension is 8 inches. (Cavity flow length dimension L = 17.5 cm), plate thickness 0.35 mm to 0.875 mm, Diagonal dimension 14 inches (Cavity flow length dimension L = 29.7 cm), plate thickness 0.594 mm to 1.485 mm As described above, an ultra-thin light guide plate P, which is an ultra-thin molded product having a plate thickness dimension T of 0.2% to 0.5% with respect to the flow length dimension L from the gate adjacent portion P4 to the other end portion P5, is formed. It is. The flow length L of the ultrathin light guide plate P varies depending on the shape, gate width, gate position, and the like of the ultrathin light guide plate P.

一般的にアクリル樹脂(導光板専用グレード)で成形される極薄導光板Pは、流動長寸法Lが長い中型〜大型のものが多い。そしてアクリル樹脂は、光学特性に優れているが、内部応力により割れやすいという性質を持っている。従って900mm/secよりも高い射出速度は、極薄導光板Pの内部応力を悪化されるため好ましくない。そして射出成形機24の加熱筒前部の温度は、250℃(より一層好ましくは230℃〜320℃)とし、固定金型13と可動金型12のキャビティ形成面53a,58aを冷却する冷却媒体の温度は、それぞれ60℃(一例としてより好ましくは40℃〜100℃)とし、スプルP1およびランナP2を冷却する冷却媒体の温度もそれぞれ60℃(より一層好ましくは40℃〜100℃)に設定する。   Generally, the ultra-thin light guide plate P formed of acrylic resin (grade for exclusive use of light guide plate) has a medium to large size with a long flow length L. An acrylic resin is excellent in optical properties, but has a property of being easily broken by internal stress. Therefore, an injection speed higher than 900 mm / sec is not preferable because the internal stress of the ultrathin light guide plate P is deteriorated. The temperature of the front portion of the heating cylinder of the injection molding machine 24 is 250 ° C. (more preferably 230 ° C. to 320 ° C.), and a cooling medium that cools the cavity forming surfaces 53a and 58a of the fixed mold 13 and the movable mold 12. The temperature of each is set to 60 ° C. (preferably 40 ° C. to 100 ° C. as an example), and the temperature of the cooling medium for cooling the sprue P1 and runner P2 is also set to 60 ° C. (more preferably 40 ° C. to 100 ° C.). To do.

射出成形機24の型締装置25が駆動され型閉がなされると、型締完了前のキャビティ14のキャビティ間隔が僅かに開いた位置(容積が僅かに拡大された位置)に可動盤26および可動金型12が一旦停止される。(または一旦型締完了位置まで可動金型12を前進させてから停止位置へ後退させる。)その際の型締力は比較的低い値であって可動盤26等が型締方向および型開方向の両方に移動しないように型締装置25の型締シリンダに油を封じ込める。またはサーボモータを用いた型締装置の場合はサーボロック状態とする。そして次に射出成形機24の射出装置44のスクリュが前進され、スプルP1、ランナP2、ゲートP3を介してそれぞれのキャビティ14に向けて溶融樹脂を射出する。この際の射出速度は、500mm/sec(望ましくは300〜900mm/sec、より望ましくは300〜700mm/sec)とする。   When the mold clamping device 25 of the injection molding machine 24 is driven and the mold is closed, the movable platen 26 and the cavity 26 are moved to a position where the cavity interval of the cavity 14 before the mold clamping is completed is slightly opened (position where the volume is slightly expanded). The movable mold 12 is temporarily stopped. (Or, once the movable mold 12 is advanced to the mold clamping completion position and then retracted to the stop position), the mold clamping force at that time is a relatively low value, and the movable platen 26 and the like are in the mold clamping direction and the mold opening direction. The oil is sealed in the mold clamping cylinder of the mold clamping device 25 so as not to move to both. Alternatively, in the case of a mold clamping device using a servo motor, the servo lock state is set. Then, the screw of the injection device 44 of the injection molding machine 24 is advanced to inject molten resin toward the respective cavities 14 through the sprue P1, the runner P2, and the gate P3. The injection speed at this time is 500 mm / sec (desirably 300 to 900 mm / sec, more desirably 300 to 700 mm / sec).

この際、図5に示されるようにランナ形成面56,60の保熱層の温度は、断熱層の断熱効果により、冷却媒体温度である60℃程度から溶融樹脂温度(ただし加熱筒内部よりも温度は低下)近くまで急速に昇温される。このランナ形成面56,60の昇温カーブは、従来の断熱層と保熱層の無い成形金型よりも急激なカーブで昇温される。そのためランナ形成面56,60の表面にスキン層が形成されるのが遅れ、溶融樹脂の流動性が確保される。また射出充填終了後に熱容量の大きい母型側から断熱層を介して保熱層側に冷却熱が伝達されると、保熱層は熱伝導率が高いことから急速にランナP2が冷却される。極薄導光板Pの成形においては、成形品よりもランナP2またはスプルP1の部分の方が板厚が厚いので、ランナP2またはスプルP1が急速に冷却されることは成形サイクル時間の短縮に寄与する。   At this time, as shown in FIG. 5, the temperature of the heat retaining layer of the runner forming surfaces 56, 60 is about 60 ° C. which is the cooling medium temperature due to the heat insulating effect of the heat insulating layer. The temperature is rapidly raised to near (decrease). The temperature rise curves of the runner forming surfaces 56 and 60 are raised with a sharper curve than a conventional mold without a heat insulating layer and a heat retaining layer. Therefore, the formation of the skin layer on the surfaces of the runner forming surfaces 56 and 60 is delayed, and the fluidity of the molten resin is ensured. Further, when the cooling heat is transmitted from the mold side having a large heat capacity to the heat retaining layer side through the heat insulating layer after the injection filling is completed, the runner P2 is rapidly cooled because the heat retaining layer has a high thermal conductivity. In forming the ultra-thin light guide plate P, the runner P2 or the sprue P1 is thicker than the molded product. Therefore, the rapid cooling of the runner P2 or the sprue P1 contributes to shortening the molding cycle time. To do.

そしてまた実施例1の射出プレス成形では、射出開始前にランナ形成ブロック18およびキャビティ形成ブロック22は後退した位置であるので、ランナP2およびゲートP3の断面積が広がった状態でキャビティ14内に射出充填を行うことができる。(射出圧縮成形の場合は、射出圧によりランナおよびゲートが広がるので類似した効果が得られる。)そして射出により溶融樹脂の一部がキャビティ14内に流入したタイミングをスクリュの前進位置により検出して型締装置25の再駆動(昇圧)を行う。そして可動金型12のコアブロック16を固定金型13のコアブロック36に向けて前進させ、キャビティ14内の溶融樹脂を圧縮し、溶融樹脂をキャビティ14のゲートP3から他端部(流動端部)まで延展する。   Further, in the injection press molding of the first embodiment, the runner forming block 18 and the cavity forming block 22 are in the retracted positions before the injection starts, so that the injection is performed into the cavity 14 with the cross-sectional areas of the runner P2 and the gate P3 widened. Filling can be performed. (In the case of injection compression molding, a similar effect is obtained because the runner and the gate are expanded by the injection pressure.) And the timing at which a part of the molten resin flows into the cavity 14 by the injection is detected by the advance position of the screw. The mold clamping device 25 is re-driven (boosted). Then, the core block 16 of the movable mold 12 is advanced toward the core block 36 of the fixed mold 13, the molten resin in the cavity 14 is compressed, and the molten resin is fed from the gate P 3 of the cavity 14 to the other end (flow end portion). ).

この際、射出工程の間はスクリュ前進によりゲートP3等を介してキャビティ14内に向けて溶融樹脂が供給される。しかし射出工程が完了し保圧工程に移行し射出装置44側からの圧力が急速に低下された際には、まだ型締装置25による溶融樹脂の圧縮は継続されているので、今度はキャビティ14からゲートP3を介して溶融樹脂がランナP2側に逆流する。なお逆流開始時は、射出速度、射出圧力、保圧時の圧力、保圧切換のタイミング、型締速度、型締力、および型締開始のタイミング等、キャビティ容積等により一定ではないが、保圧切換時を中心にしてその直前から型締装置25の昇圧完了までの間である。このように溶融樹脂を逆流させることにより、極薄導光板Pのゲート側の板厚の方が最遠方の他端部P5側よりも厚くなるのを防止することができる。   At this time, during the injection process, the molten resin is supplied into the cavity 14 through the gate P3 and the like by the screw advance. However, when the injection process is completed and the pressure holding process is completed and the pressure from the injection device 44 side is rapidly reduced, the compression of the molten resin by the mold clamping device 25 is still continued. The molten resin flows backward to the runner P2 side through the gate P3. At the start of backflow, the injection speed, injection pressure, holding pressure, holding pressure switching timing, clamping speed, clamping force, and clamping start timing are not constant depending on the cavity volume, etc. From the time immediately before the pressure switching to the completion of pressurization of the mold clamping device 25. By causing the molten resin to flow backward in this way, it is possible to prevent the thickness of the ultrathin light guide plate P on the gate side from becoming thicker than the farthest other end P5 side.

この際、図6に示されるようにキャビティ形成ブロック22,42の保熱層である金属層52,58の温度は、断熱層である金属溶射層51,57の断熱効果により、冷却媒体温度である60℃程度から流動する溶融樹脂温度近くまで急速に昇温される。このキャビティ形成面53a,58aの昇温カーブは、従来の断熱層と保熱層の無い成形金型よりも急激なカーブで昇温される。そのためキャビティ形成面53a,58aの表面にスキン層が形成されるのが遅れ溶融樹脂の流動性が確保されるとともに、型締装置25による圧縮も加わってパターン59による極薄導光板Pへの転写も良好になる。また射出充填終了後に断熱層を介して熱容量の大きい母型側から保熱層側に冷却熱が伝達されると、保熱層は熱伝導率が高いことから急速に冷却され、キャビティ14内の溶融樹脂の冷却を促進する。または当初のキャビティ形成面53a,58aの温度を従来と同じ80℃に近づけた温度にしておけば、成形サイクル時間の短縮は見込めないが、キャビティ14内での溶融樹脂の流動性を更に高めることができる。   At this time, as shown in FIG. 6, the temperature of the metal layers 52 and 58 as the heat retaining layers of the cavity forming blocks 22 and 42 is the temperature of the cooling medium due to the heat insulating effect of the metal spray layers 51 and 57 as the heat insulating layers. The temperature is rapidly raised from about 60 ° C. to near the temperature of the flowing molten resin. The temperature rise curves of the cavity forming surfaces 53a and 58a are raised more rapidly than the conventional molding die without the heat insulating layer and the heat retaining layer. Therefore, the formation of a skin layer on the surfaces of the cavity forming surfaces 53a and 58a is delayed, and the fluidity of the molten resin is ensured, and the compression by the mold clamping device 25 is added to transfer the pattern 59 to the ultrathin light guide plate P. Will also be good. Further, when cooling heat is transmitted from the mold side having a large heat capacity to the heat retaining layer side through the heat insulating layer after the injection filling is completed, the heat retaining layer is rapidly cooled because of its high thermal conductivity, and the inside of the cavity 14 Promotes cooling of the molten resin. Alternatively, if the temperature of the initial cavity forming surfaces 53a and 58a is set to a temperature close to 80 ° C. as before, the molding cycle time cannot be shortened, but the fluidity of the molten resin in the cavity 14 is further improved. Can do.

そして射出開始時または型締開始時から所定時間が経過したことがタイマで検出されるとゲートカッタ19の駆動機構が作動しゲートが切断される。この際にゲートカッタ19の前進により逆流中の溶融樹脂を遮断することにより、上記のように一層極薄導光板Pの板厚精度の向上が図りやすい。そしてキャビティ14内で溶融樹脂の冷却が完了すると板厚精度が良好な極薄導光板Pが取出され、後工程へ送られる。   When the timer detects that a predetermined time has elapsed from the start of injection or mold clamping, the drive mechanism of the gate cutter 19 is activated and the gate is cut. At this time, the molten resin in the reverse flow is blocked by the advancement of the gate cutter 19, so that the plate thickness accuracy of the ultrathin light guide plate P can be further improved as described above. When cooling of the molten resin is completed in the cavity 14, the ultrathin light guide plate P with good plate thickness accuracy is taken out and sent to a subsequent process.

図7に示される実施例2は、実施例1と同様の成形金型11および射出成形機24によりポリカーボネート樹脂(PC)を用いて射出成形を行った際のキャビティ形成面53aまたは58aの温度等を示している。一般的にポリカーボネート樹脂(導光板専用グレード)で成形される極薄導光板Pは、携帯電話用等の小型のものが多い。そして射出成形機24の加熱筒前部の温度は、330℃〜395℃とし、キャビティ形成面53a,58aを冷却する冷却媒体の温度は、90℃〜130℃(実施例2では115℃)に設定する。そして前記同様に射出速度を300〜900mm/secとしてポリカーボネート樹脂の射出を行う。   In Example 2 shown in FIG. 7, the temperature of the cavity forming surface 53a or 58a when injection molding is performed using polycarbonate resin (PC) by the same molding die 11 and injection molding machine 24 as in Example 1 and the like. Is shown. In general, the ultra-thin light guide plate P formed of polycarbonate resin (grade only for light guide plate) is often small for mobile phones and the like. And the temperature of the heating cylinder front part of the injection molding machine 24 shall be 330 degreeC-395 degreeC, and the temperature of the cooling medium which cools the cavity formation surfaces 53a and 58a is 90 degreeC-130 degreeC (in Example 2, 115 degreeC). Set. Similarly to the above, the polycarbonate resin is injected at an injection speed of 300 to 900 mm / sec.

そして射出された溶融樹脂により、キャビティ形成面58aを直接構成する金属層58、またはキャビティ形成面53aの裏面側の金属層52の温度は、射出中に急速に昇温され、従来の断熱層と保熱層の無い成形金型よりも高温になる。そのためキャビティ14内の溶融樹脂の流動性および転写性が確保される。また射出充填終了後に断熱層である金属溶射層51,57を介して熱容量の大きい母型側から保熱層である金属層52,58側に冷却熱が伝達されると、前記金属層52,58は熱伝導率が高いことから急速に冷却され、成形サイクル時間の短縮に寄与する。または当初温度を135℃に近づけておくことにより、成形サイクル時間の短縮はされないが溶融樹脂の流動性を更に高めることができる。実施例2についてもキャビティ14と同様にスプルP1やランナP2も断熱層と保熱層を設けて保熱層を急速に昇温させることもできる。   Then, the temperature of the metal layer 58 directly constituting the cavity forming surface 58a or the metal layer 52 on the back side of the cavity forming surface 53a is rapidly raised by the injected molten resin during injection, and the conventional heat insulating layer and The temperature becomes higher than that of a molding die without a heat insulating layer. Therefore, the fluidity and transferability of the molten resin in the cavity 14 are ensured. When the cooling heat is transmitted from the matrix side having a large heat capacity to the metal layers 52 and 58 as the heat retaining layer via the metal spray layers 51 and 57 as the heat insulating layers after the injection filling is completed, 58 is rapidly cooled because of its high thermal conductivity, which contributes to shortening of the molding cycle time. Alternatively, by keeping the initial temperature close to 135 ° C., the fluidity of the molten resin can be further improved, although the molding cycle time is not shortened. In the second embodiment, similarly to the cavity 14, the sprue P1 and the runner P2 can also be provided with a heat insulating layer and a heat insulating layer to rapidly raise the temperature of the heat insulating layer.

実施例3の成形金型については図示を省略するが、上下に型開閉され、パーティング面にスプルブッシュが形成されている。そしてスプルブッシュ、ランナ形成面、キャビティ形成面に断熱層と保熱層が形成されている。その場合、スプルブッシュは、両方の金型に跨っており分割されるので、断熱層と保熱層の形成作業が容易となる。またスプルブッシュ内でスプル切断がされた場合も断熱層等にダメージを与えずに取出しがしやすい。更には平面または平面に近いパーティング面上にスプルブッシュ、ランナ、キャビティを連続して形成することができるので、射出した溶融樹脂の流動損失が少ない。キャビティを複数形成する場合は、ランナをY字形に配設する(射出側がY字の下側)ことにより流動損失を更に小さくすることも可能である。   Although the illustration of the molding die of Example 3 is omitted, the mold is opened and closed up and down and a sprue bush is formed on the parting surface. A heat insulating layer and a heat insulating layer are formed on the sprue bush, the runner forming surface, and the cavity forming surface. In that case, since the sprue bush straddles both molds and is divided, the work of forming the heat insulating layer and the heat insulating layer becomes easy. Also, when the sprue is cut in the sprue bush, it is easy to take out without damaging the heat insulating layer or the like. Furthermore, since the sprue bush, runner, and cavity can be continuously formed on the flat surface or a parting surface close to the flat surface, the flow loss of the injected molten resin is small. When a plurality of cavities are formed, the flow loss can be further reduced by arranging the runner in a Y shape (the injection side is the lower side of the Y shape).

本発明は、極薄導光板以外にも光拡散板、レンズ、樹脂ガラスや車輌用樹脂窓材、SDカードケース、電池ケース等の種類を問わない極薄成形品を成形する成形金型全般に用いられる。また極薄成形品は、均等圧な板厚のものに限定されず、一部に厚肉部を有するもの、曲面を有するもの、および箱状のもの等でも記載された流動長寸法と板厚の比に該当するものであればよい。更に極薄成形品を成形する材料は、実施例に記載された樹脂に限定されず各種樹脂材料であってもよい。   The present invention applies to all molding dies for molding ultra-thin molded products, regardless of the type of light diffusion plate, lens, resin glass, vehicle resin window material, SD card case, battery case, etc. in addition to the ultra-thin light guide plate. Used. Further, the ultra-thin molded product is not limited to a plate having a uniform pressure, and the flow length dimension and the plate thickness described also in a part having a thick part, a part having a curved surface, a box-shaped part, etc. As long as it falls within the ratio of. Furthermore, the material for molding the ultra-thin molded product is not limited to the resin described in the examples, and may be various resin materials.

11 導光板の成形金型(極薄成形品の成形金型)
12 可動金型
13 固定金型
14 キャビティ
18,39 ランナ形成ブロック(ブロック)
22,42 キャビティ形成ブロック(ブロック)
24 導光板の射出成形機(極薄成形品の射出成形機)
25 型締装置
51,57 金属溶射層(断熱層)
52,58 金属層(保熱層)
53a,58a キャビティ形成面
L 流動長寸法
P 極薄導光板
P2 ランナ
T 板厚
11 Mold for light guide plate (mold for ultra-thin molded product)
12 Movable mold 13 Fixed mold 14 Cavity 18, 39 Runner forming block (block)
22, 42 Cavity forming block (block)
24 Light guide plate injection molding machine (Ultra-thin molded product injection molding machine)
25 Clamping device 51, 57 Metal sprayed layer (heat insulation layer)
52,58 Metal layer (heat insulation layer)
53a, 58a Cavity forming surface L Flow length P Ultrathin light guide plate P2 Runner T Thickness

Claims (6)

固定金型と可動金型の間にキャビティが配設され、該キャビティの端部にゲートが設けられた極薄成形品の成形金型において、
ゲート隣接部から最遠方の他端部までの流動長寸法に対する板厚寸法が0.2%〜0.5%の極薄成形品を成形可能なキャビティが設けられ、
前記キャビティまたはランナを形成するブロックの表面側には該ブロックの母材よりも熱伝導率が低い断熱層が形成され、
前記断熱層の表面側には該断熱層よりも熱伝導率が高い保熱層が形成されていることを特徴とする極薄成形品の成形金型。
In a molding die of an ultra-thin molded product in which a cavity is disposed between a fixed die and a movable die, and a gate is provided at an end of the cavity,
A cavity capable of forming an ultra-thin molded product having a plate thickness dimension of 0.2% to 0.5% with respect to the flow length dimension from the gate adjacent part to the farthest other end part is provided,
On the surface side of the block forming the cavity or runner, a heat insulating layer having a lower thermal conductivity than the base material of the block is formed,
A molding die for an ultra-thin molded product, wherein a heat insulating layer having a higher thermal conductivity than the heat insulating layer is formed on the surface side of the heat insulating layer.
前記断熱層は、厚さは0.1mm〜1.0mmの金属溶射層であり、前記保熱層は、溶射以外の方法により形成された厚さ0.01mm〜0.50mmの金属層であることを特徴とする請求項1に記載の極薄成形品の成形金型。 The heat insulating layer is a metal sprayed layer having a thickness of 0.1 mm to 1.0 mm, and the heat retaining layer is a metal layer having a thickness of 0.01 mm to 0.50 mm formed by a method other than spraying. The molding die for an ultra-thin molded product according to claim 1. 少なくともキャビティは厚みが変更可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の極薄成形品の成形金型。 3. The molding die for an ultra-thin molded product according to claim 1, wherein the thickness of at least the cavity can be changed. 請求項1に記載の成形金型を用いた極薄成形品の成形方法において、
射出時に少なくともキャビティの厚さを極薄成形品の板厚よりも広げた状態で溶融樹脂の射出を行い、射出中または射出後にキャビティ内の溶融樹脂を圧縮することを特徴とする極薄成形品の成形方法。
In the molding method of an ultra-thin molded product using the molding die according to claim 1,
Ultra-thin molded product characterized by injecting molten resin at the time of injection with at least the thickness of the cavity wider than the plate thickness of the ultra-thin molded product, and compressing the molten resin in the cavity during or after injection Molding method.
射出時の射出速度は、300mm/sec〜900mm/secとすることを特徴とする請求項4に記載の極薄成形品の成形方法。 The molding method of the ultra-thin molded product according to claim 4, wherein an injection speed at the time of injection is set to 300 mm / sec to 900 mm / sec. 極薄成形品の成形材料はアクリルであって、キャビティ形成ブロックを冷却する媒体の温度は40℃〜100℃とすることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の極薄成形品の成形方法。 6. The ultra-thin molded article according to claim 4 or 5, wherein the molding material of the ultra-thin molded article is acrylic, and the temperature of the medium for cooling the cavity forming block is 40 ° C to 100 ° C. Molding method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011122251A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 コニカミノルタオプト株式会社 Molding die and method for producing resin molded article
JP2013146935A (en) * 2012-01-20 2013-08-01 Loyal Engineering Kk Bush for injection molding
JP2016064579A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 Method for manufacturing injection molding

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1055712A (en) * 1996-08-09 1998-02-24 Asahi Chem Ind Co Ltd Light guide plate for planar light source and its molding method
JP2002166446A (en) * 2000-11-30 2002-06-11 Nissen Chemitec Corp Mold and stamper for molding light guide plate, and method for producing them
JP2003014938A (en) * 2001-04-12 2003-01-15 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Light transmission plate composed of transparent resin, method for molding the same, bushing, metallic mold assembling body and surface light source device
JP2008023920A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Hisashi Kojima Mold core, its manufacturing method and pattern transfer mold
JP2008074088A (en) * 2006-08-22 2008-04-03 Meiki Co Ltd Shaping mold of disk base plate, its mirror surface plate, shaping method of disk base plate and disk base plate
JP2008183765A (en) * 2007-01-29 2008-08-14 Meiki Co Ltd Molding die for disc substrate, molding method of disc substrate and disc substrate
JP2008207505A (en) * 2007-02-28 2008-09-11 Meiki Co Ltd Injection/compression molding method for small light guide plate, and small light guide plate
JP2008221372A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Matsushita Electric Works Ltd Rotary tool
JP2008302686A (en) * 2007-05-08 2008-12-18 Meiki Co Ltd Injection press-molding method of light guide plate
JP2009034894A (en) * 2007-08-01 2009-02-19 Meiki Co Ltd Mold for injection compression molding of light guide plate
JP2009131976A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Meiki Co Ltd Mold for molding light guide plate

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1055712A (en) * 1996-08-09 1998-02-24 Asahi Chem Ind Co Ltd Light guide plate for planar light source and its molding method
JP2002166446A (en) * 2000-11-30 2002-06-11 Nissen Chemitec Corp Mold and stamper for molding light guide plate, and method for producing them
JP2003014938A (en) * 2001-04-12 2003-01-15 Mitsubishi Engineering Plastics Corp Light transmission plate composed of transparent resin, method for molding the same, bushing, metallic mold assembling body and surface light source device
JP2008023920A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Hisashi Kojima Mold core, its manufacturing method and pattern transfer mold
JP2008074088A (en) * 2006-08-22 2008-04-03 Meiki Co Ltd Shaping mold of disk base plate, its mirror surface plate, shaping method of disk base plate and disk base plate
JP2008183765A (en) * 2007-01-29 2008-08-14 Meiki Co Ltd Molding die for disc substrate, molding method of disc substrate and disc substrate
JP2008207505A (en) * 2007-02-28 2008-09-11 Meiki Co Ltd Injection/compression molding method for small light guide plate, and small light guide plate
JP2008221372A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Matsushita Electric Works Ltd Rotary tool
JP2008302686A (en) * 2007-05-08 2008-12-18 Meiki Co Ltd Injection press-molding method of light guide plate
JP2009034894A (en) * 2007-08-01 2009-02-19 Meiki Co Ltd Mold for injection compression molding of light guide plate
JP2009131976A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Meiki Co Ltd Mold for molding light guide plate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011122251A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 コニカミノルタオプト株式会社 Molding die and method for producing resin molded article
JP5708640B2 (en) * 2010-03-31 2015-04-30 コニカミノルタ株式会社 Mold and mold manufacturing method
JP2013146935A (en) * 2012-01-20 2013-08-01 Loyal Engineering Kk Bush for injection molding
JP2016064579A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 Method for manufacturing injection molding

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