JP2019043045A - 射出成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品意匠面のヒケやラインの発生をより確実に抑制できる射出成形用金型の提供。【解決手段】樹脂成形品１の意匠面形成用の凹部が形成された第１金型２０と、第１金型２０に閉じ合わせたときに第１金型２０との間にキャビティ１１を形成する第２金型３０とを有し、第２金型３０には、樹脂成形品１の意匠面とは反対の裏面側を成形する裏側成形面３１と、ガス流通可能かつキャビティ１１からの溶融樹脂の流入を規制可能な通気路を介してキャビティ１１に連通するガス格納空間３６とが形成されている射出成形用金型１０を提供する。【選択図】図３

Description

本発明は、射出成形用金型に関する。

自動車の内装や外装あるいは家電製品の筐体等に使用される樹脂成形品は、例えば、ポリオレフィン樹脂や、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材料を用いて射出成形されることが多い。
射出成形された樹脂成形品には、成形時の体積収縮の影響によって、いわゆるヒケが発生することがある。樹脂成形品の意匠面（例えばシボや梨地等の模様や鏡面状の光沢を有する表面）にヒケが発生した場合には、美観を損ない商品性を低下させる恐れがある。

上述のような課題を解決するために、例えば、特許文献１では、ヒケを発生する製品可視面側（意匠面側）の金型（請求項における「第１金型」に相当。）の凹部表面（請求項における「意匠面形成部」に相当。）を高温に加熱・保持することにより、ヒケの発生個所を非可視面側（非意匠面側）に誘導する方法が提案されている。
また、同様に、特許文献２では、反意匠面側（非意匠面側）の金型キャビティ形成面（請求項における「非意匠面形成部」に相当。）に、意匠面側の金型キャビティ面（請求項における「意匠面形成部」に相当。）より樹脂が離型しやすくなる表面加工するとともに、意匠面側の金型キャビティ面の温度が反意匠面側の金型キャビティ面の温度より高くなるように設定し、金型キャビティ内に射出充填した樹脂の圧力が、射出完了後、１秒から７秒までの時間範囲内で、０Ｐａとなるようにすることで、意匠面側のヒケの発生を抑制する方法が提案されている。

特開平６−３１５９６１号公報 特開２０１２−１９２７１５号公報

上述の特許文献１、２は、いずれも、意匠面側の金型表面を非意匠面側の金型表面に比べて高温にすることで成形品の意匠面側を金型キャビティ面に密着させて、ヒケの発生を意匠面とは反対の非意匠面側へ集中させ、意匠面のヒケ発生を抑制する技術（以下、意匠面側加熱成形法、とも言う）である。
しかしながら、この意匠面側加熱成形法では、キャビティ内のガスがキャビティに注入した樹脂の流動端末やウェルド部に圧縮された状態でキャビティ面と成形品との間に残ると、このガスが保圧完了後の樹脂圧低下（冷却による樹脂の収縮も含む）により固化完了前の成形品の意匠面とキャビティ面との間に拡がり、成形品意匠面側のヒケ発生や、キャビティ面に対する密着部位と離間部位との境界へのラインの発生を招くことがあった。

樹脂成形用金型にあっては、パーティング面にキャビティから金型外側への排気促進用の溝を形成することが従来から行なわれている。この溝のキャビティ内面における開口部分は幅数ｍｍ、深さ０．００５〜０．０２ｍｍ程度が一般的であり、樹脂流出を防ぎキャビティに充填した樹脂の保圧を可能にする。
パーティング面に排気促進用の溝を形成する対策では、キャビティ内のガスを樹脂充填に伴って排気することが可能である。このため、この対策では、キャビティ内のガスがキャビティに注入した樹脂の流動端末やウェルド部に残るケースを減少させることが可能である。
しかしながら、パーティング面に排気促進用の溝を形成する対策を意匠面側加熱成形法に適用しても、樹脂流動端末やウェルド部の付近に圧縮状態のガスが残存すれば、このガスが保圧完了後の樹脂圧低下によって固化完了前の成形品の意匠面とキャビティ面との間に拡がることを防ぐことはできないのが実情であった。
また、成形品の端面付近では金型の意匠面側と非意匠面側が、パーティング面を介して接触しているため、高温の意匠面側から非意匠面側への熱の移動により、両者の温度差が小さくなり、意匠面への樹脂の密着力が低下することがあった。

本発明の態様が解決しようとする課題は、成形品意匠面のヒケやラインの発生をより確実に抑制できる射出成形用金型を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明では以下の態様を提供する。
第１の態様の射出成形用金型は、樹脂成形品の意匠面形成用の凹部が形成された第１金型と、前記第１金型に対して開閉自由に存在し、前記第１金型に閉じ合わせたときに前記第１金型との間に前記凹部を含むキャビティを形成する第２金型とを有し、前記第２金型には、前記キャビティの内面の一部であり前記樹脂成形品の前記意匠面とは反対の裏面側を成形する裏側成形面と、前記裏側成形面に開口する通気路と、前記通気路を介して前記キャビティに連通するガス格納空間とが形成され、前記通気路は、前記キャビティと前記ガス格納空間との間のガスが流通可能、かつ前記キャビティからの溶融樹脂の流入を規制可能に形成され、前記ガス格納空間は、その内部にガスを大気圧よりも高圧の状態を保ったまま収容可能に形成されている。
前記第２金型には前記裏側成形面から窪む凹所が形成され、前記第２金型は前記凹所内に前記凹所の底面から前記キャビティ側に離隔させて設けられて前記裏側成形面に面一に配置された蓋部材を有し、前記蓋部材と前記凹所内側面との間あるいは前記蓋部材を貫通する前記通気路が確保され、前記凹所の底面と前記蓋部材との間に前記ガス格納空間が確保されていても良い。
前記第２金型の前記凹所は、前記キャビティに流入された溶融樹脂の前記キャビティ内における流動経路末端あるいはウェルド部に対応する位置に形成されていても良い。
前記ガス格納空間のその内部から外部へのガス移動は前記通気路のみ可能とされていても良い。
前記第２金型は、前記ガス格納空間から延在して前記第２金型の型締め時に第１金型に覆われず露呈する外面に開口する内圧調整用排気路と、前記内圧調整用排気路に設けられたバルブとを有し、前記バルブは、前記内圧調整用排気路の前記バルブから前記ガス格納空間側のガス圧が大気圧よりも高圧に設定した設定圧力以上になったときのみ、前記内圧調整用排気路の前記ガス格納空間側から前記第２金型の外側へのガス排気を許容する、構成も採用可能である。

本発明の態様に係る射出成形用金型によれば、互いに閉じ合わせた第１金型と第２金型との間のキャビティへの溶融樹脂の注入進行に伴い圧縮されていくキャビティ内のガス（空気、溶融樹脂からの放出ガス等）を第２金型のガス格納空間に格納できる。このため、キャビティ内のガスがキャビティ内に残存することを減少できる。
また、キャビティ内の溶融樹脂の保圧完了後の樹脂圧低下が生じたとき、ガス格納空間に格納されていたガスがガス格納空間から通気路を介してキャビティ内の樹脂成形品と第２金型の裏側成形面との間に放出され、樹脂成形品を第２金型の裏側成形面から強制的に離隔させる。ガス格納空間から樹脂成形品と第２金型の裏側成形面との間に放出されたガスは、その圧力によって樹脂成形品を第１金型の凹部内面に押し付けるように作用する。その結果、樹脂成形品意匠面の第１金型の凹部内面に対する密着状態を維持でき、樹脂成形品の意匠面にラインが形成されることを防止できる。また、樹脂成形品の冷却に伴う固化進行によるヒケは樹脂成形品の意匠面ではなく意匠面とは反対の裏面側に集中的に生じさせることができ、このことにより樹脂成形品の意匠面のヒケ発生を抑制できる。

本発明の１実施形態に係る射出成形用金型を用いた樹脂成形品の製造方法を示す図であって、型締め状態の第１金型と第２金型との間に確保されたキャビティへの溶融樹脂の充填途中を示す部分正断面図である。 図１の溶融樹脂のキャビティへの充填完了間際を示す部分正断面図である。 図１の溶融樹脂のキャビティへの充填が完了しキャビティ内に樹脂成形品が存在する状態を示す部分正断面図である。 図１の第２金型の格納空間用凹所及び蓋部材の付近を拡大して示す図であって、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は部分正断面図である。 第２金型の変形例を示す図であって、図１の第２金型に内圧調整用排気路及びリークバルブを設けた構成の第２金型を示す部分正断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る射出成形金型について、図面を参照して説明する。
図１〜図３は本発明の１実施形態の射出成形金型１０を示す図であり、型締め状態の射出成形金型１０を示す正断面図である。
図１〜図３は射出成形金型１０を用いた樹脂成形品１の製造方法を説明する図である。
図１は射出成形金型１０のキャビティ１１への溶融樹脂２の充填途中、図２は図１の溶融樹脂２のキャビティ１１への充填完了間際、図３は図１の溶融樹脂２のキャビティ１１への充填が完了しキャビティ１１内に溶融樹脂２から成形された樹脂成形品１が存在する状態を示す。

図１〜図３に示す射出成形金型１０は、樹脂成形品１（図３参照）の意匠面１ａ形成用の凹部２１（以下、成形用凹部、とも言う）が形成された第１金型２０（以下、キャビティ型、とも言う）と、キャビティ型２０に対して開閉する第２金型３０とを有する。図３に示すように、第２金型３０は、樹脂成形品１の意匠面１ａとは反対の裏面１ｂ側の成形のための成形面３１（以下、裏側成形面、とも言う）を有する。
第２金型３０を、以下、コア型、とも言う。

樹脂成形品１の意匠面１ａは、キャビティ型２０の成形用凹部２１の内底面２２によって形成される。キャビティ型２０の成形用凹部２１の内底面２２を、以下、意匠面成形面、とも言う。
コア型３０の裏側成形面３１は、コア型３０をキャビティ型２０に閉じ合わせたときにコア型３０とキャビティ型２０との間に確保される樹脂成形用空間であるキャビティ１１を介してキャビティ型２０の意匠面成形面２２とは反対の側に位置する。

図１〜図３に示す射出成形金型１０のキャビティ１１は、キャビティ型２０の意匠面成形面２２とは反対の開口部（コア型３０側開口部）をキャビティ型２０に閉じ合わせたコア型３０によって塞いで確保される。
図１〜図３に示すように、コア型３０の裏側成形面３１は、キャビティ型２０に閉じ合わせたコア型３０におけるキャビティ１１に臨む面である。

図１〜図３に示す射出成形金型１０のコア型３０は金属製のコア型本体３２を有する。
コア型３０の裏側成形面３１は、コア型本体３２に形成された裏側成形主面３１ａと、コア型本体３２に固定された蓋部材３５に裏側成形主面３１ａに連続するように形成されたおもて面３５ａ（以下、蓋部材おもて面、とも言う）とによって構成されている。

コア型本体３２には、キャビティ型２０のパーティング面２３に重ね合わせされるパーティング面３３も形成されている。
キャビティ型２０のパーティング面２３は成形用凹部２１の開口部（コア型３０側開口部）を取り囲むように形成されている。
コア型本体３２のパーティング面３３は裏側成形面３１を取り囲むように形成されている。コア型３０は、コア型本体３２のパーティング面３３をキャビティ型２０のパーティング面２３に重ね合わせてキャビティ型２０に閉じ合わされる。

なお、図１〜図３に示すコア型３０の裏側成形面３１は、コア型３０のパーティング面３３から連続する平坦面となっている。
但し、コア型３０の裏側成形面３１は、その一部または全体が、型締め時にキャビティ型２０の成形用凹部２１内に入り込むようにキャビティ型２０の成形用凹部２１に向かって突出する形状であっても良い。

図１〜図３の射出成形金型１０では、図中、キャビティ１１の左側に位置する図示略のゲートに接続された射出成形機からキャビティ１１内に溶融樹脂２が射出、充填される。図１〜図３において左側を、以下、ゲート側、とも言う。キャビティ１１にそのゲート側から注入された溶融樹脂２は、図１〜図３において右側の流動経路末端（以下、樹脂流動経路末端、とも言う）に向かって流動、充填されていく。

樹脂流動経路はキャビティ１１におけるゲートからの溶融樹脂流入口からコア型３０の裏側成形面３１に沿って確保される。溶融樹脂２は、溶融樹脂流入口からキャビティ１１内に供給（注入）されて樹脂流動経路をその端末に向かって流動する。
樹脂流動経路末端は、樹脂流動経路における溶融樹脂流入口から最も遠い箇所であり、キャビティ型２０の成形用凹部２１の開口部内面付近に位置する。

なお、図１〜図３では、キャビティ１１の溶融樹脂２の流動経路途中からゲート側の射出成形金型１０の図示を省略している。したがって、図１〜図３では、キャビティ型２０及びコア型本体３２のパーティング面２３、３３のうち、キャビティ１１からゲート側に位置する部分の図示が省略されている。

図１〜図３に示すように、コア型３０のコア型本体３２には、その裏側成形主面３１ａから窪む凹所３４（以下、格納空間用凹所、とも言う）が形成されている。
格納空間用凹所３４は、コア型本体３２の裏側成形主面３１ａにおけるキャビティ１１内の樹脂流動経路末端に対応する位置から窪んでコア型本体３２に形成されている。

また、コア型３０は、格納空間用凹所３４内に挿入、固定された蓋部材３５を有する。
蓋部材３５は、格納空間用凹所３４の裏側成形主面３１ａにおける開口部を塞ぐように設けられている。また、蓋部材３５のキャビティ１１に臨むおもて面３５ａ（蓋部材おもて面）は、裏側成形主面３１ａに連続するように形成され、裏側成形主面３１ａに位置合わせされている。

図１〜図３に示すように、蓋部材３５は、格納空間用凹所３４の内底面３４ａからキャビティ１１側に離隔させてコア型本体３２に固定されている。
コア型３０は、コア型本体３２の格納空間用凹所３４のその内底面３４ａと蓋部材３５との間（すなわち蓋部材３５のおもて面３５ａとは反対の裏面３５ｂ側）に確保されたガス格納空間３６を有する。

格納空間用凹所３４の開口部は、格納空間用凹所３４のその深さ方向（図１〜図３においうて上下方向）における裏側成形主面３１ａ側の端部を、該端部から内底面３４ａ側の部分（凹所主部）に比べて格納空間用凹所３４深さ方向に垂直の断面寸法を拡張した拡張部３４ｂによって形成されている。
蓋部材３５は、その裏面３５ｂの外周部を、格納空間用凹所３４の拡張部３４ｂ（以下、凹所拡張開口部、とも言う）と凹所主部との間の段差に当接させて凹所拡張開口部３４ｂに収容されている。
図１〜図３に示す蓋部材３５は具体的にはそのおもて面３５ａに垂直の方向を板厚とする板状に形成されている。

蓋部材３５について、そのおもて面３５ａに沿う方向を、以下、面方向、とも言う。
蓋部材３５の側周面３５ｃは、凹所拡張開口部３４ｂ内周面に比べて僅かに小さい相似形に形成される。蓋部材３５の側周面３５ｃは、例えば、凹所拡張開口部３４ｂ内周面からその中心軸線方向へ０．１ｍｍ程度（０．０５〜０．１５ｍｍ）小さいサイズに形成される。

蓋部材３５は凹所拡張開口部３４ｂに収容され、コア型本体３２に固定される。
図１〜図３の蓋部材３５は、金属部材等の非通気性部材を用いている。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、蓋部材３５（具体的にはその側周面３５ｃ）と凹所拡張開口部３４ｂ内周面との間には、ガス格納空間３６とキャビティ１１との間のガス流通を可能にする通気路３７が確保される。通気路３７の一端はガス格納空間３６に開口され、他端はコア型３０の裏側成形面３１に開口されている。

凹所拡張開口部３４ｂに収容、固定された蓋部材３５は、その側周面３５ｃの周囲全周にわたって凹所拡張開口部３４ｂ内周面との間にクリアランス３８が確保された状態、あるいは側周面３５ｃの一部が凹所拡張開口部３４ｂ内周面に当接した状態のいずれも採用可能である。図４（ａ）、（ｂ）は、蓋部材３５の側周面３５ｃの一部が凹所拡張開口部３４ｂ内周面に当接した状態を示す。

図４（ｂ）に示すように、蓋部材３５の側周面３５ｃ（以下、蓋部材側周面、とも言う）と凹所拡張開口部３４ｂ内周面との間のクリアランス３８は通気路３７として機能する。
また、図４（ａ）に示すように、蓋部材側周面３５ｃが凹所拡張開口部３４ｂ内周面に当接された箇所では、蓋部材３５の側周面３５ｃ及び凹所拡張開口部３４ｂ内周面の微小な凹凸により通気路３７が確保される。

通気路３７は、蓋部材３５の側周面３５ｃと凹所拡張開口部３４ｂ内周面との間に確保された非常に狭い空間であるため、キャビティ１１に供給された溶融樹脂２の入り込みが生じないか、溶融樹脂２の入り込みが生じるとしても極僅かである。
通気路３７は、ガス格納空間３６とキャビティ１１との間のガス流通を許可し、キャビティ１１から格納空間用凹所３４への溶融樹脂２の漏出を規制する。

蓋部材３５をコア型本体３２に固定する手法としては、例えば止めねじを使用したねじ止め等の機械的固定や、溶接、接着性を有する熱固化性樹脂を用いた接着固定、等を採用できる。

ねじ止めでは、コア型本体３２に貫通させて蓋部材３５にねじ込んだ止めねじによって蓋部材３５をコア型本体３２に固定する。また、ねじ止めでは、止めねじの回転操作によって蓋部材３５のコア型本体３２に対する固定と固定解除とを切り換え可能とする。また、ねじ止めでは、止めねじを蓋部材３５から離脱させた状態において、蓋部材３５の凹所拡張開口部３４ｂに対する挿脱を可能とする。

溶接の場合は、蓋部材３５の側周の一部のみを局所的にコア型本体３２に溶接固定し、蓋部材３５の側周の殆どがコア型本体３２に溶接されていないようにし、蓋部材３５側周とコア型本体３２内周面との間に通気路３７を確保する。
接着性を有する熱固化性樹脂を用いた接着固定は、蓋部材３５の外面の一部のみを局所的にコア型本体３２に熱固化性樹脂を用いて接着固定し、蓋部材３５外面の格納空間用凹所３４内に位置する部分の殆どがコア型本体３２に接着されていないようにする。これにより、蓋部材３５側周とコア型本体３２内周との間の通気路３７を確保する。

図３に示すように、格納空間用凹所３４及びその凹所拡張開口部３４ｂに収容固定された蓋部材３５は、キャビティ１１内における溶融樹脂２の流動経路の末端に対応する位置にてコア型本体３２に設けられている。格納空間用凹所３４及び蓋部材３５は、キャビティ１１におけるゲートからの溶融樹脂流入口（ゲート側端部）から離隔した位置に設けられている。

ガス格納空間３６の蓋部材３５側以外の内面はその全体がコア型本体３２の形成金属によって形成されている。
ガス格納空間３６は、通気路３７のみがガス格納空間３６の内外へのガス流通を可能にする流路となっている。
ガス格納空間３６は、通気路３７以外に内部のガスの出口が無く、例えばそのキャビティ１１側を気密に封止すればガスを大気圧よりも高圧の状態を保ったまま収容可能である。

図１〜図３に示す射出成形金型１０を用いた樹脂成形品１の製造は、型締め状態の射出成形金型１０のゲートに接続された射出成形機（図示略）から溶融樹脂２をキャビティ１１内に射出、充填し（図１、図２）、射出成形金型１０の型締め状態を維持したままキャビティ１１内の溶融樹脂２を冷却、固化させ樹脂成形品１を成形する（図３）。そして、コア型３０をキャビティ型２０から離隔させて射出成形金型１０を型開きし、樹脂成形品１をキャビティ１１から取り出す。
型開き後の射出成形金型１０は型締めすることで、以下、上記の手順にて再び樹脂成形品１の製造に用いることができる。

キャビティ１１への充填を完了した溶融樹脂２は、急速に冷却、固化されて、キャビティ１１内面によって成形された樹脂成形品１を形成する。
なお、本明細書では、キャビティ１１に充填された溶融樹脂２全体の固化が完了したもの以外、キャビティ１１への充填完了後、冷却固化途中の溶融樹脂２についても「樹脂成形品」として説明する。
樹脂成形品は、射出成形金型１０の型開きまでにその全体の固化を完了し、全体の固化完了後の射出成形金型１０の型開きによって射出成形金型１０から取り出される。

射出成形機から溶融樹脂２をキャビティ１１内に射出、充填するとき、キャビティ１１内の空気、溶融樹脂２からの放出ガスといったキャビティ１１内のガスは、溶融樹脂２のキャビティ１１内におけるゲート側（図１〜図３において左側）から流動経路末端への充填進行に伴いキャビティ１１内における存在範囲が溶融樹脂２の流動経路末端側に限定（圧縮）されていき、その圧力も上昇していく。

但し、図１〜図３に示す射出成形金型１０では、キャビティ１１内のガスは、キャビティ１１内への溶融樹脂２の充填進行に伴いキャビティ１１から通気路３７を介してガス格納空間３６へ押し出されガス格納空間３６に収容されていく。ガス格納空間３６は、キャビティ１１内のガスの全量を収容可能なサイズに形成されている。図３に示すように、キャビティ１１内への溶融樹脂２の充填は、その進行によってキャビティ１１内の全てのガスを通気路３７及びガス格納空間３６へ押し出し、溶融樹脂１１をキャビティ１１内の流動末端まで隙間無く行き渡らせてキャビティ１１内全体に充填することが可能である。

ガス格納空間３６内にはキャビティ１１内のガスが圧縮状態で格納される。
溶融樹脂２はキャビティ１１内への充填完了時点で所定圧力に保圧されている。キャビティ１１内の樹脂圧は、キャビティ１１内の樹脂成形品１の冷却固化に伴う体積収縮によって低下していく。このとき、ガス格納空間３６内のガスがその内圧によって通気路３７を介して、キャビティ１１内の樹脂成形品１（固化途中の溶融樹脂２を含んでいても良い）をキャビティ型２０の意匠面成形面２２に向かって押圧し、樹脂成形品１と裏側成形面３１との間に排出される。ガス格納空間３６から樹脂成形品１と裏側成形面３１との間に排出されたガスは、樹脂成形品１をコア型３０の裏側成形面３１から引き剥がす。これにより、樹脂成形品１の裏面１ｂとコア型３０の裏側成形面３１に入り込んだガスが、その圧力によって、キャビティ１１内の樹脂成形品１をキャビティ型２０の意匠面成形面２２に向かって押圧し、樹脂成形品１の意匠面１ａをキャビティ型２０の意匠面成形面２２に押し付ける。

その結果、樹脂成形品１の意匠面１ａは、キャビティ型２０の意匠面成形面２２への押し付け、密着状態が維持されたまま樹脂成形品１の形成樹脂のさらなる固化進行により精度良く形成される。また、意匠面１ａのキャビティ型２０の意匠面成形面２２への押し付け、密着状態の維持によって、意匠面１ａにおけるキャビティ１１内面に対する密着箇所と離間箇所との境界にラインが形成されるといった不都合の発生を防止できる。

また、コア型３０の裏側成形面３１から離間された樹脂成形品１の冷却、体積収縮に伴うヒケは、樹脂成形品１の裏面１ｂの窪み形成となり、樹脂成形品１の意匠面１ａ（おもて面）のヒケによる窪み形成が生じないようにヒケの影響を制御できる。
したがって、射出成形金型１０を用いた樹脂成形品１の成形（製造）では、樹脂成形品１の意匠面１ａを高精度に安定に形成することができる。このため、射出成形金型１０を用いた樹脂成形品１の成形（製造）では、キャビティ内のガスの排気をパーティング面に形成した排気促進用の溝のみに頼る技術に比べて美観に優れた意匠面１ａをより確実に得ることが可能である。

例えば特許文献１、２記載の意匠面側加熱成形法では、既述のように、意匠面側の金型表面を非意匠面側の金型表面に比べて高温にすることで成形品の意匠面側を金型キャビティ面に密着させて、ヒケの発生を意匠面とは反対の非意匠面側へ集中させ、意匠面のヒケ発生を抑制する。しかしながら、この意匠面側加熱成形法では、型締め状態の金型の互いに接触しているパーティング面を介した高温の意匠面側金型から意匠面側金型に比べて低温の非意匠面側金型への熱移動によって意匠面側金型及び非意匠面側金型の温度差が小さくなる。その結果、意匠面側加熱成形法では、意匠面側金型の凹部表面と成形品との密着が阻害され、成形品の意匠面側にヒケが生じたり、意匠面側金型の凹部表面と成形品の意匠面との間でのガス流動によって意匠面側金型の凹部表面に対する密着部位と離間部位との境界位置にラインが形成されることがある。

これに対して、図１〜図３に示す射出成形金型１０を用いた樹脂成形品１の成形（製造）では、ガス格納空間３６から通気路３７を介して樹脂成形品１とコア型３０の裏側成形面３１との間に排出されたガスの圧力によってキャビティ１１内の樹脂成形品１をコア型３０の裏側成形面３１から離隔させるとともにキャビティ型２０の意匠面成形面２２に成形品意匠面１ａを押し付ける。その結果、射出成形金型１０を用いた樹脂成形品１の成形では、キャビティ型２０の意匠面成形面２２に対する成形品意匠面１ａの密着状態を安定に維持でき、成形品意匠面１ａへのヒケによる窪みやラインの形成を防ぐことができる。
図１〜図３に示す射出成形金型１０を用いた樹脂成形品１の成形では、型締め状態におけるキャビティ型２０からコア型３０への熱移動の有無に関係無く、成形品意匠面１ａへのヒケによる窪みやラインの形成を防ぐことができる。

また、図１〜図３に示す射出成形金型１０を用いた樹脂成形品１の成形では、ガス格納空間３６から樹脂成形品１とコア型３０の裏側成形面３１との間に排出されたガスがその圧力によって成形品１をキャビティ型２０の意匠面成形面２２に向かって押圧することから、万一、キャビティ１１内の樹脂流動経路末端にガスの残存が生じても、残存ガスが樹脂成形品１の体積収縮に伴い成形品意匠面１ａとキャビティ型２０の意匠面成形面２２との間に拡がっていくことを防ぐことができ、成形品意匠面１ａへのヒケによる窪みやラインの形成を最小限に抑制できる。

射出成形金型１０は、溶融樹脂２の充填開始から予め設定した型締め保持時間が経過するまで型締め状態を維持し、型締め保持時間が経過した後に型開きする。
型締め保持時間は、その途中で、ガス格納空間３６から樹脂成形品１とコア型３０の裏側成形面３１との間へのガス排出が生じ、ガス格納空間３６からのガス排出後、樹脂成形品１の冷却がさらに進行したタイミングで射出成形金型１０を型開きするように設定する。

以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
図１〜図３の射出成形金型１０のコア型３０は、キャビティ１１内の樹脂流動経路末端に対応する位置に蓋部材３５及びガス格納空間３６を有する。但し、蓋部材及びガス格納空間は、例えば、第２金型における、キャビティ内のウェルド部に対応する位置に設けても良い。
射出成形用金型は、キャビティ内における樹脂流動経路末端及びウェルド部の一方又は両方を有する構成を採用できる。蓋部材及びガス格納空間は、キャビティの樹脂流動経路末端、ウェルド部の１以上に設けることができる。

蓋部材は、例えばセラミックス等の耐熱性に優れた材料によって形成された通気性を有する多孔質材（以下、通気性多孔質材、とも言う）や、通気路として機能する内径数ミクロンから数十ミクロン程度の貫通孔が形成された金属部材（以下、貫通孔形成金属部材、とも言う）も採用可能である。
通気性多孔質材は通気路として機能する空孔を有する。通気性多孔質材を有し通気性多孔質材の空孔によって通気路を確保した蓋部材を用いる場合あるいは貫通孔形成金属部材を蓋部材に採用した場合は、格納空間用凹所の開口部内周面と蓋部材との間に通気路を確保した構成、格納空間用凹所の開口部内周面と蓋部材との間に通気路を確保していない構成のいずれも採用可能である。
なお、多孔質材料を使用する場合は、例えば格納空間用凹所全体を埋め込むサイズの多孔質材料を使用することで、キャビティ型にガス格納用の空間を別途設けることなく、多孔質部材中に高圧のガスを貯留することが出来る。

また、ガス格納空間３６から排出されるガス量が多すぎて、成形品内部にガス入り込む等の不具合が発生する場合にはガス格納空間内へペレット状の個体を封入することでガスの排出量をコントロールすることも可能である。

図１〜図３に例示した射出成形金型１０は、キャビティ型２０及びコア型３０のパーティング面２３、３３のいずれにも排気促進用の溝を形成していない構成である。
射出成形金型１０では、ガス格納空間からの排出ガスによって樹脂成形品と第２金型の裏側成形面との間に形成される隙間が第１金型及び第２金型の一方または両方のパーティング面の排気用溝に連通して、ガス格納空間からの排出ガスが排気用溝から排出されることを防ぐことができる。このため、射出成形金型１０では、ガス格納空間から樹脂成形品と第２金型の裏側成形面との間へ排出させたガスが樹脂成形品を第１金型の意匠面成形面へ向かって押圧する押圧力を確実に確保できる。

図５に示すように、射出成形用金型の第２金型は、ガス格納空間３６から延在して型締め時に第１金型２０に覆われず露呈する外面３９に開口する内圧調整用排気路４１と、内圧調整用排気路４１に設けられたリークバルブ４２とを有する構成も採用可能である。
図５の第２金型３０Ａは図１〜図３のコア金型３０に内圧調整用排気路４１及びリークバルブ４２を設けた構成である。
図５の第２金型３０Ａのリークバルブ４２は、内圧調整用排気路４１のリークバルブ４２からガス格納空間３６側のガス圧が大気圧よりも高圧に設定した設定圧力以上になったときに、内圧調整用排気路４１のガス格納空間３６側から第２金型３０Ａ外側へのガス排気を許容する。
リークバルブ４２が内圧調整用排気路４１のガス格納空間３６側から第２金型３０Ａ外側へのガス排気を許容する設定圧力は、例えば、キャビティ１１及びガス格納空間３６の内部のガス圧が樹脂焼けを生じず、かつ、キャビティ１１内の樹脂成形品１のその成形過程における体積収縮時にガス格納空間３６から樹脂成形品１と第２金型３０Ａの裏側成形面３１との間へのガス排出（ガス圧による裏側成形面３１から樹脂成形品１の引き剥がしを含む）が可能な範囲に設定する。
リークバルブ４２は、内圧調整用排気路４１のリークバルブ４２からガス格納空間３６側のガス圧が設定圧力よりも低いときは、内圧調整用排気路４１のガス格納空間３６側から第２金型３０Ａ外側へのガス排気を規制する。

１…樹脂成形品、１ａ…（樹脂成形品の）意匠面、１ｂ…（樹脂成形品の）裏面、２…溶融樹脂、１０…射出成形用金型、１１…キャビティ、２０…第１金型（キャビティ型）、２１…成形用凹部、２２…（成形用凹部の）内底面、２３…パーティング面、３０、３０Ａ…第２金型（コア型）、３１…裏側成形面、３１ａ…裏側成形主面、３２…コア型本体、３３…パーティング面、３４…格納空間用凹所、３５…蓋部材、３６…ガス格納空間、３７…通気路、３８…通気路（クリアランス）、３９…（第２金型の）外面、４１…内圧調整用排気路、４２…バルブ（リークバルブ）。

Claims (5)

1. 樹脂成形品の意匠面形成用の凹部が形成された第１金型と、前記第１金型に対して開閉自由に存在し、前記第１金型に閉じ合わせたときに前記第１金型との間に前記凹部を含むキャビティを形成する第２金型とを有し、
   前記第２金型には、前記キャビティの内面の一部であり前記樹脂成形品の前記意匠面とは反対の裏面側を成形する裏側成形面と、前記裏側成形面に開口する通気路と、前記通気路を介して前記キャビティに連通するガス格納空間とが形成され、
   前記通気路は、前記キャビティと前記ガス格納空間との間のガスが流通可能、かつ前記キャビティからの溶融樹脂の流入を規制可能に形成され、
   前記ガス格納空間は、その内部にガスを大気圧よりも高圧の状態を保ったまま収容可能に形成されている射出成形用金型。
2. 請求項１に記載の射出成形用金型において、
   前記第２金型には前記裏側成形面から窪む凹所が形成され、
   前記第２金型は前記凹所内に前記凹所の底面から前記キャビティ側に離隔させて設けられて前記裏側成形面に面一に配置された蓋部材を有し、前記蓋部材と前記凹所内側面との間あるいは前記蓋部材を貫通する前記通気路が確保され、前記凹所の底面と前記蓋部材との間に前記ガス格納空間が確保されている射出成形用金型。
3. 請求項１又は２に記載の射出成形用金型において、
   前記第２金型の前記凹所は、前記キャビティに流入された溶融樹脂の前記キャビティ内における流動経路末端あるいはウェルド部に対応する位置に形成されている射出成形用金型。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形用金型において、
   前記ガス格納空間のその内部から外部へのガス移動は前記通気路のみ可能とされている射出成形用金型。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形用金型において、
   前記第２金型は、前記ガス格納空間から延在して前記第２金型の型締め時に第１金型に覆われず露呈する外面に開口する内圧調整用排気路と、前記内圧調整用排気路に設けられたバルブとを有し、前記バルブは、前記内圧調整用排気路の前記バルブから前記ガス格納空間側のガス圧が大気圧よりも高圧に設定した設定圧力以上になったときのみ、前記内圧調整用排気路の前記ガス格納空間側から前記第２金型の外側へのガス排気を許容する射出成形用金型。

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