JP2010208165A - 熱可塑性エラストマー成形品の排出方法および熱可塑性エラストマー成形品の金型 - Google Patents

Abstract

【課題】高粘着性の熱可塑性エラストマー成形品の変形や破損がなく、より容易に熱可塑性エラストマー成形品を金型から排出できる熱可塑性エラストマー成形品の排出方法および金型を提供する。
【解決手段】少なくとも固定側金型と可動側金型とを有する金型を使用して射出成形された熱可塑性エラストマー成形品を該金型から排出させる方法において、可動側金型がエジェクターピンとエアー噴出部とを有し、エジェクターピンで熱可塑性エラストマー成形品を突出し、かつ、エアー噴出部から熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出することにより、熱可塑性エラストマー成形品を金型から排出させる熱可塑性エラストマー成形品の排出方法である。可動側金型が、熱可塑性エラストマー成形品を突出するためのエジェクターピンと、熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出するためのエアー噴出部と、を有する熱可塑性エラストマー成形品の金型である。
【選択図】図２

Description

本発明は、熱可塑性エラストマー成形品の排出方法および熱可塑性エラストマー成形品（以下、「成形品」とも称す）の金型に関し、詳しくは、高粘着性の熱可塑性エラストマー成形品の変形や破損がなく、より容易に熱可塑性エラストマー成形品を金型から排出できる熱可塑性エラストマー成形品の排出方法および熱可塑性エラストマー成形品の金型に関する。

従来から、金型を使用して熱可塑性エラストマーを射出成形し、金型を開いて得られた成形品を排出しているが、高粘着性の熱可塑性エラストマーを使用した場合、成形品が金型に付着し、排出できないことがある。そこで、熱可塑性エラストマーに離型剤等を配合して、成形品の金型からの排出を良好にする技術が提案されている。しかしながら、離型剤等を配合する技術は、離型剤が樹脂中に練りこまれているため、成形における離型効果が弱い場合がある。また、特に、電子機器部品には、シリコーン系の樹脂を離型剤として使用できない場合がある。

そこで、金型の少なくとも１箇所にエジェクターピンを設けて成形品を突出して、成形品を排出する方法が通常である。図８は、従来の成形品の排出方法を示す断面図である。図８（ａ）では、金型の２箇所にエジェクターピン５１を設けて成形品１の厚肉部を突出して、成形品１を排出する。また、図８（ｂ）では、金型の３箇所にエジェクターピン５１、５２を設け、エジェクターピン５１、５２で成形品１の厚肉部を突出することで、成形品１を排出する。さらに、図８（ｃ）では、金型の４箇所にエジェクターピン５１、５３を設け、エジェクターピン５１で成形品１の厚肉部を突出し、エジェクターピン５３で成形品１の薄膜部を突出することで、成形品１を排出する。

また、特許文献１には、金型の開放時に金型内に形成した微細な隙間からエアー（温風）を成形品に噴出して、離型時に成形品がキャビティ（固定）側から可動側に移行するようにすることが、開示されている。さらに、特許文献２には、微小な成形品を確実に吸着保持して飛散することなく確実に排出可能な成形品取出装置を提供することを目的として、移動可能なアーム先端に冶具本体が取付保持され、該冶具本体に形成された開口部に設けた通気性を有する受け部材に成形品を吸着保持し、開口部よりエアーを噴出させて吸着保持した成形品を排出可能な成形品取出冶具と、成形品取出冶具より排出された成形品を受けると共に噴出したエアーを逃すことが可能な通気性を有する成形品排出部とを具備する成形品取出装置が、開示されている。

特開２００７−１６８１２０号公報（特許請求の範囲等） 特開２００１−１７０９４２号公報（特許請求の範囲等）

図１は、成形品作製直後の金型と成形品を示す断面図であり、図９は、突出し後の従来の金型と成形品とを示す断面図である。図１に示すように、固定側金型２と可動側金型３とを有する金型を使用して射出成形された成形品１は、可動側金型３に付着している。そこで、従来、図８（ａ）、（ｂ）のようにエジェクターピン５１、５２を設けて成形品１の厚肉部を突出することで成形品１を排出しているが、図９に示すように、エジェクターピン５１、もしくは５１と５２の突出しが成形品１の厚肉部だけでは突出しが十分でなく、薄膜部が可動側金型３に付着する問題がある。また、図８（ｃ）のようにエジェクターピン５３を設けて成形品１の薄膜部を突出することもできるが、この場合、薄膜部の膜の変形や破損を生じる問題がある。さらに、高粘着性の熱可塑性エラストマーを使用した場合、一時的に成形品１が可動側金型３から突出しても、エジェクターピン５１、５２とともに成形品１が戻り、再度、可動側金型３に付着し、排出できない問題がある。

また、特許文献１記載の方法は、固定側金型２への付着を防止することを目的として、固定側金型２から成形品１に向けてエアーを噴射しているが、この方法では、可動側金型３への付着を防止することができない問題がある。さらに、特許文献２記載の方法は、エアーの吸引と噴射のみを使用したものであるため、高粘着性の熱可塑性エラストマーを使用した成形品の金型への付着に対しては、十分な効果が得られるものでない。

そこで本発明の目的は、高粘着性の熱可塑性エラストマー成形品の変形や破損がなく、より容易に熱可塑性エラストマー成形品を金型から排出できる熱可塑性エラストマー成形品の排出方法および熱可塑性エラストマー成形品の金型を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、突出しとエアー噴射を使用することで、高粘着性の熱可塑性エラストマー成形品の変形や破損がなく、より容易に熱可塑性エラストマー成形品を金型から排出できることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法は、少なくとも固定側金型と可動側金型とを有する金型を使用して射出成形された熱可塑性エラストマー成形品を該金型から排出させる方法において、
前記可動側金型がエジェクターピンとエアー噴出部とを有し、
前記エジェクターピンで前記熱可塑性エラストマー成形品を突出し、かつ、前記エアー噴出部から前記熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出することにより、前記熱可塑性エラストマー成形品を前記金型から排出させることを特徴とするものである。

本発明の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法は、前記エジェクターピンで前記熱可塑性エラストマー成形品を突出す前から、前記エアー噴出部から前記熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出しはじめることが好ましい。また、前記エジェクターピンで前記熱可塑性エラストマー成形品を突出し、同時に、前記エアー噴出部から前記熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出することが好ましい。

さらに、本発明の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法は、前記エジェクターピンで前記熱可塑性エラストマー成形品を突出しする際に、前記エジェクターピンを最大突出し位置で０．５秒以上保持することが好ましく、前記エアー噴出部からの前記熱可塑性エラストマー成形品へのエアー噴出圧力が、金型導入直前で０．４ＭＰａ以上であることが好ましい。

さらにまた、本発明の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法は、前記エジェクターピンの側面に、軸方向に前記エアー噴出部に至るエアー導入路が形成されていることが好ましい。

本発明の熱可塑性エラストマー成形品の金型は、少なくとも固定側金型と可動側金型とを有し、射出成形して熱可塑性エラストマー成形品を作製するための熱可塑性エラストマー成形品の金型において、
前記可動側金型が、前記熱可塑性エラストマー成形品を突出するためのエジェクターピンと、前記熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出するためのエアー噴出部と、を有することを特徴とするものである。

本発明の熱可塑性エラストマー成形品の金型は、前記エジェクターピンの側面に、軸方向に前記エアー噴出部に至るエアー導入路が形成されていることが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、高粘着性の熱可塑性エラストマー成形品の変形や破損がなく、より容易に熱可塑性エラストマー成形品を金型から排出できる熱可塑性エラストマー成形品の排出方法および熱可塑性エラストマー成形品の金型を提供することが可能となった。

成形品作製直後の金型と成形品を示す断面図である。 本発明にかかる可動側金型の一例を示す断面図である。 図３（ａ）は、本発明にかかるエジェクターピンの一例を示す断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’面の断面図である。 図４（ａ）は、本発明にかかるエジェクターピンの他の一例を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ’面の断面図である。 エアー噴出部を有さないエジェクターピンの一例を示す断面図である。 本発明の成形品の排出方法を示す断面図である。 突出し後の本発明の金型と成形品とを示す断面図である。 従来の成形品の排出方法を示す断面図である。 突出し後の従来の金型と成形品とを示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明の熱可塑性エラストマー成形品の金型は、図１に示すように、固定側金型２と可動側金型３とを有するものであり、該金型を使用して射出成形により熱可塑性エラストマー成形品１を作製する。

図２は、本発明にかかる可動側金型の一例を示す断面図である。可動側金型３は、可動側取付板９を有し、可動側取付板９上には、エジェクタープレート１１、受け板１２、およびコア部１３ａを有する可動側型板（コアプレート）１３が順次設けられている。エジェクタープレート１１には、成形品１を突出するためのエジェクターピン４、５が設けられ、エジェクターピン４、５をエジェクタープレート１１側から、可動側型板（コアプレート）１３側へ動かすことで、成形品１を突出し、排出する。

エジェクターピン４は、熱可塑性エラストマー成形品１にエアーを噴出するためのエアー噴出部６を有している。また、エジェクターピン４の側面には、軸方向にエアー噴出部６に至るエアー導入路７が形成されている。レギュレーター１４によって調整されたエアーは、受け板１２中を通過しているエアー導入路８経由して、エジェクターピン４の導入路７へと導かれ、エアー噴出部６から熱可塑性エラストマー成形品１にエアーを噴出する。なお、上記においては、エジェクターピン４がエアー噴出部６を有する構造であるが、本発明においては、可動側金型３から成形品１にエアーを噴出でき、かつ、エジェクターピン４の突出し効果をより向上できれば、エアー噴出部６および導入路７の位置と構造（形状）は、特に限定されない。

図３（ａ）は、本発明にかかるエジェクターピンの一例を示す断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’面の断面図である。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、エジェクターピン４ａの側面には、１つのエアー導入路７が形成されている。また、図４（ａ）は、本発明にかかるエジェクターピンの他の一例を示す断面図であり、図３（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ’面の断面図である。図４（ａ）および（ｂ）に示すように、エジェクターピン４ｂの側面の両側に、エアー導入路７が形成されている。

図５は、エアー噴出部を有さないエジェクターピンの一例を示す断面図である。エジェクターピン５は、エアー噴出部６およびエアー導入路７を有していない。

図６は、本発明の成形品の排出方法を示す断面図であり、図７は、突出し後の本発明の金型と成形品とを示す断面図である。図６（ａ）では、薄膜部を有し粘着力が高い成形品１の中央部に、１つのエアー導入路７を有するエジェクターピン４ａを有し、両端部の肉厚部にはエジェクターピン５を有している。また、図６（ｂ）では、成形品１の中央部に、両側にエアー導入路７を有するエジェクターピン４ｂを有し、さらに、図６（ｃ）では、両端部の肉厚部にも両側にエアー導入路７を有するエジェクターピン４ｂを有している。

本発明において、エジェクターピン４ａ、４ｂ、５で熱可塑性エラストマー成形品１を突出し、かつ、エアー噴出部６から熱可塑性エラストマー成形品１にエアーを噴出することができ、図７に示すように、熱可塑性エラストマー成形品１を可動側金型３から排出させることができる。これにより、高粘着性の熱可塑性エラストマー成形品１の変形や破損がなく、より容易に熱可塑性エラストマー成形品１を可動側金型３から排出することができる。また、突出し性を向上でき、安定した成形が可能となる。

本発明の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法は、エジェクターピン４で熱可塑性エラストマー成形品１を突出す前から、エアー噴出部６から熱可塑性エラストマー成形品１にエアーを噴出しはじめることが好ましい。エアーをエジェクターピン４の突出し前から噴出することで、より容易に熱可塑性エラストマー成形品１を可動側金型３から排出することができる。なお、エアー噴出は、成形品１を排出後、またはエジェクトピン４の突出し後に停止する。

また、本発明の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法は、エジェクターピン４で熱可塑性エラストマー成形品１を突出し、同時に、エアー噴出部から熱可塑性エラストマー成形品１にエアーを噴出することが好ましい。エアーをエジェクターピン４の突出しと同時に噴出することで離型効果を増大でき、より容易に熱可塑性エラストマー成形品１を可動側金型３から排出することができる。

さらに、本発明の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法は、エジェクターピン４、５で熱可塑性エラストマー成形品１を突出しする際に、エジェクターピン４、５を最大突出し位置で０．５秒以上保持することが好ましい。これにより、突出し性がさらに良好となり、より容易に熱可塑性エラストマー成形品１を可動側金型３から排出することができる。また、エジェクターピン４、５を最大突出し位置での保持時間の上限は特に限定されないが、製造におけるサイクルタイムを考慮すると、２秒以下保持することが好ましい。

また、本発明の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法は、エアー噴出部６からの熱可塑性エラストマー成形品１へのエアー噴出圧力が、金型導入直前で０．４ＭＰａ以上であることが好ましい。さらに、コスト面を考慮して、１．０ＭＰａ以下であることが好ましい。かかる圧力とすることにより、さらにより容易に熱可塑性エラストマー成形品１を可動側金型３から排出することができる。

また、最大突出し位置の保持時間を長く、エアー噴射圧力を上記範囲とすることで、取り出しロボット等を使用しなくても、自動運転が可能となる。

本発明において、成形品１は、特に限定されないが、例えば、特開２００６−２９７８１１号公報記載の表面処理等を施された成形品等である。

また、本発明において、成形品１に使用できる熱可塑性エラストマーとしては、特に制限されず、様々な状況に応じて、適宜選定使用すればよいが、好ましくは、ＪＩＳ−Ａ ２５度以下の高粘着性熱可塑性エラストマーである。

さらに、かかる熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系，オレフィン系，ウレタン系，エステル系等の熱可塑性エラストマーを用いることができ、特にビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなる共重合体の熱可塑性エラストマーを含有するものが好ましく用いられる。より具体的には、例えば、（１）ポリブタジエンとブタジエン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体を水添して得られる結晶性ポリエチレンとエチレン／ブチレン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体、（２）ポリブタジエンとポリスチレンとのブロック共重合体、及びポリイソプレンとポリスチレンとのブロック共重合体、あるいは、ポリブタジエン又はエチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリスチレンとのブロック共重合体を水添して得られる、例えば、結晶性ポリエチレンとポリスチレンとのジブロック共重合体、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンのトリブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンのトリブロック共重合（ＳＥＰＳ）など、中でも、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体又はスチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロック共重合体、などを挙げることができる。

また、本発明において、熱可塑性エラストマー成形品の排出方法および熱可塑性エラストマー成形品の金型としては、本発明の排出条件および装置を有するものであれば、その他の排出条件や装置等については特に制限されるものではなく、熱可塑性エラストマー成形品の製造における製造条件や通常使用できる装置等を適宜用いて行うことが可能である。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例１〜５、比較例１〜２）
下記配合の熱可塑性エラストマー原料を用いて、成形品を作製した。成形品の作製は、固定側金型と、実施例１〜５では図６（ｂ）に示すエジェクターピンを有する可動側金型（図２）、比較例１および２では図８（ｂ）に示すエジェクターピンを有する可動側金型（図２）とをそれぞれ用いて、成形時における金型温度は４５℃、原料温度は１８０〜２２０℃で行った。

（熱可塑性エラストマー原料配合）
スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体（数平均分子量２０万，ＳＰ値（溶解度係数）８．５）１００質量部と、パラフィン系オイル（出光興産（株）製，商品名：ＰＷ３８０，分子量７５０，ＳＰ値７．８）２６０質量部と、ポリプロピレン樹脂５質量部とを混練して、熱可塑性エラストマー原料を調製した。この熱可塑性エラストマー原料のＪＩＳＡ硬度は４度であった。

得られた成形品について、下記表１に示す条件で排出を行った。２０回排出を行い、良好に排出できた割合（収率：％）を求め、０〜２０％未満を×、２０〜８０％未満を○、８０〜１００％を◎として評価し、結果を表１に併記した。なお、表１中、「保持時間」は、エジェクターピンの最大突出し位置での保持時間（秒）を示し、「エアー圧力」は、図２中のエアー投入口８ａでの金型導入直前のエアー噴出圧力（ＭＰａ）を示す。

比較例１および２では、いずれも成形品の付着や破損が生じ、さらに離型が不十分であり、図９のような状態となった。よって、良好に熱可塑性エラストマー成形品を金型から排出できなかった。これに対し、実施例１〜５では、高粘着性の熱可塑性エラストマー成形品の変形や破損がなく、比較例１および２より容易に熱可塑性エラストマー成形品を金型から排出できた。

１ 成形品
２ 固定側金型
３ 可動側金型
４、４ａ、４ｂ エジェクターピン
５ エジェクターピン
６ エアー噴出部
７ エアー導入路
８ エアー導入路
８ａ エアー投入口
９ 可動側取付板
１１ エジェクタープレート
１２ 受け板
１３ 可動側型板（コアプレート）
１３ａ コア部
１４ レギュレーター
５１、５２、５３ エジェクターピン

Claims (8)

1. 少なくとも固定側金型と可動側金型とを有する金型を使用して射出成形された熱可塑性エラストマー成形品を該金型から排出させる方法において、
   前記可動側金型がエジェクターピンとエアー噴出部とを有し、
   前記エジェクターピンで前記熱可塑性エラストマー成形品を突出し、かつ、前記エアー噴出部から前記熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出することにより、前記熱可塑性エラストマー成形品を前記金型から排出させることを特徴とする熱可塑性エラストマー成形品の排出方法。
2. 前記エジェクターピンで前記熱可塑性エラストマー成形品を突出す前から、前記エアー噴出部から前記熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出しはじめる請求項１記載の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法。
3. 前記エジェクターピンで前記熱可塑性エラストマー成形品を突出し、同時に、前記エアー噴出部から前記熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出する請求項１記載の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法。
4. 前記エジェクターピンで前記熱可塑性エラストマー成形品を突出しする際に、前記エジェクターピンを最大突出し位置で０．５秒以上保持する請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法。
5. 前記エアー噴出部からの前記熱可塑性エラストマー成形品へのエアー噴出圧力が、金型導入直前で０．４ＭＰａ以上である請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法。
6. 前記エジェクターピンの側面に、軸方向に前記エアー噴出部に至るエアー導入路が形成されている請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の熱可塑性エラストマー成形品の排出方法。
7. 少なくとも固定側金型と可動側金型とを有し、射出成形して熱可塑性エラストマー成形品を作製するための熱可塑性エラストマー成形品の金型において、
   前記可動側金型が、前記熱可塑性エラストマー成形品を突出するためのエジェクターピンと、前記熱可塑性エラストマー成形品にエアーを噴出するためのエアー噴出部と、を有することを特徴とする熱可塑性エラストマー成形品の金型。
8. 前記エジェクターピンの側面に、軸方向に前記エアー噴出部に至るエアー導入路が形成されている請求項７記載の熱可塑性エラストマー成形品の金型。

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