JP2015089637A - ガス抜き入子を備えた樹脂成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂成形品の表面からウエルドラインやヒケを解消するとともに、キャビティの鏡面磨きに伴って目詰まりした入子を容易に修復できるようにする。
【解決手段】 樹脂成形装置１０は、樹脂成形品１の表面１ａを成形する第１金型１１と、樹脂成形品１の裏面１ｂを成形する第２金型１２とを備え、２つの金型１１，１２の間にキャビティ１３を形成している。キャビティ１３の樹脂会合部と対応する部位において、第２金型１２にガス抜き入子１５を設置する。ガス抜き入子１５を互いに当接する複数の入子片１６で分解可能に構成し、隣接する入子片１６の間に細隙２１を形成する。樹脂会合部に残留するガスＧを細隙２１に通して排気通路２２からキャビネット１３の外部に排出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガス抜き入子を備えた樹脂成形装置と、該装置を用いた成形方法と、該装置を用いて成形された灯具用樹脂成形品とに関する。

灯具用樹脂成形品の意匠面にアルミ蒸着層を直接形成する場合、アンダーコート層が設けられていないため、意匠面のウエルドラインが目立ちやすい。例えば、図７に示すように、鋼製金型５１，５２を用いた樹脂成形装置５３では、溶融樹脂５４がキャビティ５５の会合部にガスを封入し、封入ガスが樹脂成形品の表面と裏面に濃いウエルドライン５６を発生させる。そこで、従来、図８に示すように、裏面成形用金型に通気性金属材料からなる入子５７を設け、キャビティ５５内に残留するガスを入子５７の多孔連通路５８に通してキャビティ外部に排出し、ウエルドライン５６を薄くする、または消滅させる樹脂成形装置５９が提案されている。

なお、特許文献１には、表面成形用金型に通気性金属材料からなる入子を組み込み、キャビティ内のガスを減圧装置により入子の多孔連通路を通してキャビティ外部に吸引する技術が記載されている。特許文献２には、窒素ガスをキャビティの外部から通気性の入子に通過させてキャビティ内部に噴射し、ガス噴射圧によって溶融樹脂をキャビティの内壁面に押し付け、樹脂成形品の表面からヒケを解消する技術が記載されている。

特開２０００−２８０３０４号公報 特開２００４−３３０６７６号公報

ところが、通気性金属材料の熱伝導率は鋼製の金型材料の熱伝導率よりも低いため、図８に示す樹脂成形装置５９によると、冷却工程において、通気性金属材料が冷めにくく、入子５７の温度が表面成形金型５１の温度よりも高くなり、キャビティ５５内の溶融樹脂５４が固化する際に、高温側の入子５７よりも先に低温側の表面成形用金型５１から離型し、樹脂成形品の表面または意匠面にヒケ６０が発生しやすいという問題点があった。また、通気性金属材料からなる入子５７は、キャビティ１３の鏡面磨き工程で多孔連通路５８が目詰まりしやすいうえ、目詰まりの修復が困難なため、金型メンテナンスに手間が掛るという別の問題点もあった。

そこで、本発明の目的は、ウエルドラインやヒケの発生を防止できるとともに、金型メンテナンスを容易に行うことができる樹脂成形装置、樹脂成形方法および樹脂成形品を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は次のような手段を提供する。
（１）樹脂成形品の表面を成形する第１金型と、樹脂成形品の裏面を成形する第２金型と、第１金型と第２金型との間に形成されたキャビティと、キャビティの内部に残留するガスをキャビティの外部に排出するガス抜き入子とを備え、ガス抜き入子が相当接する複数の入子片を含み、隣接する入子片の間にキャビティの内外を連通させる細隙が形成されていることを特徴とする樹脂成形装置。

（２）ガス抜き入子が、キャビティに充填された溶融樹脂の会合部と対応する位置において第２金型に組み込まれていることを特徴とする上記１に記載の樹脂成形装置。

（３）ガス抜き入子が、複数の入子片によって樹脂成形品のＵ字形またはＶ字形断面形状部の裏面を部分的に成形することを特徴とする上記２に記載の樹脂成形装置。

（４）上記１〜３の何れか一つに記載の樹脂成形装置を使用し、第１金型により灯具用樹脂成形品の意匠面を成形し、第２金型により灯具用樹脂成形品の非意匠面を成形し、ガス抜き入子の細隙によって非意匠面の一部に線条跡を形成することを特徴とする樹脂成形方法。

（５）樹脂成形装置のキャビティに結晶性樹脂を射出することを特徴とする上記４に記載の樹脂成形方法。

（６）上記１〜３の何れか一項に記載の樹脂成形装置を使用し、第１金型により成形された意匠面と、第２金型によって成形された非意匠面とを備え、非意匠面が一部にガス抜き入子の細隙によって形成された線条跡を含むことを特徴とする灯具用樹脂成形品。

本発明によれば、ガス抜き入子を複数の入子片で構成し、隣接する入子片の間に細隙を形成したので、キャビティ内部に残ったガスを細隙に通してキャビティ外部に排出し、樹脂成形品からウエルドラインを解消することができ、入子と金型を熱伝導率がほぼ等しい金型材料で形成することで、両者の温度差をなくして、樹脂成形品からヒケの発生を低減することもでき、細隙が目詰まりした場合などには、入子片を分解することで、金型メンテナンスを容易に行うことができるという効果がある。

本発明の一実施形態を示す樹脂成形装置の断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１の成形装置のガス抜き入子を示す斜視図である。 図１の成形装置を用いて成形された灯具用樹脂成形品の正面図である。 灯具用樹脂成形品の成形方法を示す図４のＶ−Ｖ線断面相当図である。 灯具用樹脂成形品の線状跡を示す図４のＡ部背面図である。 従来の樹脂成形装置を示す断面図である。 従来の別の樹脂成形装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１、図２に示す樹脂成形装置１０は、樹脂成形品１の表面１ａを成形する鋼製の第１金型１１と、樹脂成形品１の裏面１ｂを成形する鋼製の第２金型１２とを備えている。第１金型１１と第２金型１２との間にはキャビティ１３が形成され、キャビティ１３に射出された溶融樹脂１４の会合部と対応する位置において、第２金型１２に凹所１２ａが形成されている。そして、凹所１２ａにガス抜き入子１５が設置され、この入子１５によってキャビティ１３の内部に残留するガスＧ（矢印で示す）がキャビティ１３の外部に排出されるようになっている。

図３に示すように、ガス抜き入子１５は、互いに当接する複数の入子片１６により分解可能に構成されている。各入子片１６は、第１および第２金型１１，１２とほぼ同程度の熱伝導率を有する鋼材で短冊形に形成され、一方の端面に当接部１７が小高く形成され、下縁部に切欠１８が設けられている。当接部１７を含む部位の入子片１６には一つまたは複数の横穴１９が開けられ、横穴１９に挿通されたピン２０によって複数の入子片１６が一体に組み立てられる。組立状態において、隣接する２つの入子片１６の間には当接部１７によって細隙２１が形成され、細隙２１が切欠１８を介して第２金型１２の排気通路２２（図１参照）に連通し、排気通路２２が図示しない吸引源に接続されている。

図２に示すように、この実施形態では、細隙２１が当接部１７を囲む四角環状に形成されている。入子片１６は、４つの周面のうち一つがキャビティ１３に露出し、第２金型１２と同一面内に入子成形面１６ａを形成している。そして、入子成形面１６ａにより樹脂成形品１の裏面１ｂの一部が成形され、２つの入子成形面１６ａの間の細隙２１からキャビティ１３内のガスＧが吸引される。なお、当接部１７の高さは、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍが好ましい。当接部１７の高さが０．０１ｍｍ未満になると、細隙２１が狭くなりすぎ、キャビティ１３のガス抜きに支障をきたすことがある。また、当接部１７の高さが０．１ｍｍを超えると、細隙２１に溶融樹脂１４が入り込み、見詰まりが発生しやすくなる。

上記構成の樹脂成形装置１０によれば、キャビティ１３の樹脂会合部に残ったガスＧをガス抜き入子１５の細隙２１に通してキャビティ１３外部に排出し、樹脂成形品１の表面１ａからウエルドラインを解消することができる。また、通気性金属材料からなる入子とは異なり、入子片１６を金型１１，１２と同程度の熱伝導率の鋼材で形成することができ、冷却工程における金型１１，１２と入子片１６との温度差を少なくし、樹脂成形品１の表面１ａからヒケを解消することができる。さらに、キャビネット１３の鏡面磨き工程で細隙２１が目詰まりした場合などには、ガス抜き入子１５を第２金型１２から取り出し、入子片１６を分解することで、目詰まりを容易に解消することもできる。

この実施形態の樹脂成形装置１０は、灯具用樹脂成形品１の射出成形に好ましく使用できる。図４は、灯具用樹脂成形品１として車両用灯具のエクステンションを例示する。このエクステンション１は、表面１ａが車体外側を向く意匠面となっていて、裏面１ｂ（図５参照）が車体内側を向く非意匠面となっている。意匠面１ａには、射出成形後の工程でアルミ蒸着層がアンダーコート層を介さずにダイレクトに加工される。なお、アルミ蒸着層を設けず、素材色をそのまま意匠面１ａに表すこともできる。

エクステンション１の成形材料には、アルミ・ダイレクト蒸着に適した樹脂、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂やＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等が用いられる。これらの樹脂により、エクステンション１の枠体２は断面Ｕ字形またはＶ字形に成形され、枠体２の内側にランプユニットの光出射部を露出させる開口部３が形成されている。枠体２の外周縁にはゲート部５が設定され、枠体２の非意匠面１ｂに線条跡６がガス抜き入子１５の細隙２１によって形成されている。ガス抜き入子１５の設置位置は、特に限定されず、ゲート部５の近傍、開口部３の周縁など、キャビティ１３内における溶融樹脂の会合位置に設定することができる。

図５は、エクステンション１の樹脂成形方法を示す。エクステンション１の射出成形にあたっては、まず、第１金型１１と第２金型１２とを用意し、第２金型１２の凹所１２ａにガス抜き入子１５を組み込む。次に、第１および第２金型１１，１２を型閉めし、キャビティ１３に結晶性樹脂を射出する。そして、第１金型１１によりエクステンション１の意匠面１ａを成形し、第２金型１２によりエクステンション１の非意匠面１ｂを成形し、ガス抜き入子１５の細隙２１によって非意匠面１ｂの一部に線条跡６を形成する（図６参照）。続いて、所定時間冷却したのち、金型１１，１２を型開きし、エクステンション１を取り出す。

この実施形態の樹脂成形方法および樹脂成形品によれば、エクステンション１の意匠面１ａからウエルドラインおよびヒケをなくし、車両用灯具の外観を見栄えよくすることができる。特に、ガス抜き入子１５を２つのゲート部５の間において非意匠面１ｂ側に配置したので、キャビティ１３のＵ字形またはＶ字形の樹脂会合部から残留ガスをスムーズに排出し、枠体２の折返し形状部における意匠面１ａを美しく成形できる。また、結晶性樹脂は粘度が低く微細な凹凸形状を転写しやすいため、キャビティ１３の鏡面磨きが意匠面１ａ側と非意匠面１ｂ側の両方で必要となるが、鏡面磨きに伴って目詰まりした入子成形面１６ａは、入子片１６を分解することで速やかに修復することができる。

なお、本発明の樹脂成形装置および成形方法は、エクステンションに限定されるものではなく、車両用灯具のボディ、リフレクタ、カバー等に適用でき、その他各種の樹脂成形品に応用することもできる。灯具ボディの射出成形には、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、ＡＳ（スチレン・アクリロニトリル)等の樹脂材料を使用できる。また、大形金型の複数個所にガス抜き入子を設置するなど、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の形状や構成を適宜に変更して実施することも可能である。

１ 樹脂成形品
１ａ 表面または意匠面
１ｂ 裏面または非意匠面
６ 線条跡
１０ 樹脂成形装置
１１ 第１金型
１２ 第２金型
１３ キャビティ
１６ 入子片
２１ 細隙

Claims (6)

1. 樹脂成形品の表面を成形する第１金型と、樹脂成形品の裏面を成形する第２金型と、第１金型と第２金型との間に形成されたキャビティと、キャビティの内部に残留するガスをキャビティの外部に排出するガス抜き入子とを備え、
   前記ガス抜き入子が相当接する複数の入子片を含み、隣接する入子片の間にキャビティの内外を連通させる細隙が形成されていることを特徴とする樹脂成形装置。
2. 前記ガス抜き入子が、キャビティに充填された溶融樹脂の会合部と対応する位置において第２金型に組み込まれている請求項１記載の樹脂成形装置。
3. 前記ガス抜き入子が、複数の入子片によって樹脂成形品のＵ字形またはＶ字形断面形状部の裏面を部分的に成形する請求項２記載の樹脂成形装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂成形装置を使用し、前記第１金型により灯具用樹脂成形品の意匠面を成形し、前記第２金型により灯具用樹脂成形品の非意匠面を成形し、前記ガス抜き入子の細隙によって非意匠面の一部に線条跡を形成することを特徴とする樹脂成形方法。
5. 前記樹脂成形装置のキャビティに結晶性樹脂を射出する請求項４記載の樹脂成形方法。
6. 請求項１〜３の何れか一項に記載の樹脂成形装置を使用し、前記第１金型により成形された意匠面と、前記第２金型によって成形された非意匠面とを備え、非意匠面が一部に前記ガス抜き入子の細隙によって形成された線条跡を含むことを特徴とする灯具用樹脂成形品。

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