JP2019147386A

JP2019147386A - 樹脂成形用型

Info

Publication number: JP2019147386A
Application number: JP2019078343A
Authority: JP
Inventors: 公一水本; Koichi Mizumoto
Original assignee: KYOEI SEISAKUSHO; Kyoei Manufacturing Co Ltd
Current assignee: KYOEI SEISAKUSHO; Kyoei Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2019-09-05

Abstract

【課題】本発明は、上型と下型が接触し樹脂流路が形成された場合において、キャビティやランナー等の樹脂流路に残留するエアや重合反応により樹脂から発生するガス、外から侵入するエアを短時間で脱気することが可能な真空もしくは減圧環境下で用いられる樹脂成形用型を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の樹脂成形用型１は、上型１０及び下型２０から構成される樹脂成形用型であって、上型１０及び下型２０の少なくとも一方の成形面１２、２２に、被成形物が収納される少なくとも１つのキャビティ２１が形成され、上型１０及び下型２０の少なくとも一方の成形面に、エア抜きおよびエア侵入防止手段を有する溝２４が、上型及び下型を合わせたとき、キャビティ２１を囲むように形成配置されていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、真空又は減圧環境下で樹脂成形を行う樹脂成形用型の構造に関するものである。

熱硬化性樹脂の成形は、基本樹脂に硬化剤を混合、真空脱泡により水分や気泡を取り除いた後、真空チャンバの型締めされた型に液状の樹脂を圧入後加熱することにより硬化させ成型する注型法がある。この注型法を用いる場合、真空チャンバ内で型に樹脂を圧入しなければ、型のパーティングラインや樹脂注入口から空気を巻き込み成形後の樹脂にエアが混入し気泡となり、成形品が微細であればあるほど成形品の内部に残留した気泡が成形品の特性を低下させる。

一般的な真空注型機はアームの先端にカップを取付けておき、それぞれのカップに液を入れた後、真空引きを始める。真空状態になった後、アーム操作によって混合し、撹拌してから型に流し込み、大気圧に戻すことにより樹脂を圧入し硬化させていた。又、このアーム操作の機構や駆動力及び、撹拌機構を備えなければならないため、装置が大型化し、真空ポンプや真空槽が大型になると、真空ポンプの排気速度が大きなものを使用しなければならず、電気の消費量が増えると共に装置全体の価格が高いものとなっていた。更にその装置を設置する場所も広く確保する必要があった。

以上のような真空注型機について下記の発明等が提案されている。
特許文献１に係る真空注型装置は、注型材を注入するための注入口を備えた型を収納可能な減圧室と、減圧室内に収納され、注型材を収納する注型材容器と、減圧室内に収納され、注型材容器を移動させる移動装置と、減圧室内に収納され、注型材容器の注型材を型に注入する注入装置と、型の注入口位置を設定する位置設定装置と、位置設定装置により設定された注入口位置に基づいて移動装置と注入装置を制御して、注型材容器から注型材を注入させる、制御装置とを備えたことを特徴とし、上記構成により、注入口位置の設定が可能であり、制御装置により該注入口位置において注入動作が確実に行われ、装置の自動化が可能になる。しかし、上記各装置を駆動させるために、撹拌モータ、撹拌伝達機構、傾斜モータ、揺振動装置などが用いられるので、構造や作動及びその制御が複雑であった。

特開２００７−１３６８０６号公報

以上のように、従来の真空注型装置は、装置の構造が複雑で大型である上に、真空チャンバに型締めした型を投入し真空引きするため、生産性が問題となっている。
本発明は、このような問題に鑑み、真空チャンバ内に型を入れずに、上型と下型が接触し樹脂流路が形成された場合において、キャビティやランナー等の樹脂流路に残留するエアや外から侵入するエア、硬化の際に樹脂から発生するガスを短時間で脱気することが可能な真空もしくは減圧環境下で用いられる樹脂成形用型を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明の樹脂成形用型は、上型及び下型から構成される樹脂成形用型であって、上型及び下型の少なくとも一方の成形面に、被成形物が収納される少なくとも１つのキャビティが形成され、上型及び下型の少なくとも一方の成形面に、エア抜きおよびエア侵入防止手段を有する溝が、上型及び下型を合わせたとき、キャビティを囲むように形成配置されていることを特徴とする。

本発明に係る樹脂成形用型の脱気用溝の存在により、樹脂流路の残留エアや外から侵入するエア、硬化時に樹脂から発生するガスを短時間で脱気できるので、これらが樹脂中に気泡となり取り込まれ特性低下の原因を排除する効果がある。

本発明の実施例１に係る樹脂成形用型の斜視図である。本発明の実施例１に係る樹脂成形用型の下型の平面図である。本発明の実施例１に係る樹脂成形用型の上型１０の平面図（ａ）と底面図（ｂ）である。本発明の実施例１に係る樹脂成形用型が型締めされた状態を示す断面図である。本発明の実施例２に係る樹脂成形用型の斜視図である。本発明の実施例２に係る樹脂成形用型の下型の平面図である。本発明の実施例２に係る樹脂成形用型の上型１０の平面図（ａ）と底面図（ｂ）である。本発明の実施例２に係る樹脂成形用型が型締めされた状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。各図において、同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。また、図面は、本発明を理解するために誇張して表現している場合もあり、必ずしも縮尺どおり精緻に表したものではないことに留意されたい。なお、本発明は下記に示される実施例に限られるものではない。

実施例１を図面を参照して詳細に説明する。

まず、樹脂成形用型１の全体構成を説明する。図１は、本発明に係る樹脂成形用型１の斜視図である。図１に示すとおり、樹脂成形用型１は、大別すると、上型１０と下型２０とからなる。

図１と図２を参照する。図２は、本発明に係る樹脂成形用型１の下型２０の平面図である。図２に示す下型２０の面は、上型１０の底面が当接する成形面２２である。実施例１において、下型２０は、その成形面２２に、被成形物Ｘ（図示していない）が収納される少なくとも１つのキャビティ２１と、溝２４がキャビティ２１を囲むように形成配置されている。また、下型２０は、上型１０と型締めするときに位置合わせする位置合わせ部２９を備える。後述するとおり、上型１０に形成される樹脂供給口１５を介して、液状の樹脂が、樹脂受け部２５に注入され、樹脂流路２６を介して、キャビティ２１内に充填される。
また、実施例１において、下型２０は、キャビティ２１に連通する第２の樹脂流路２７を備える。液状の樹脂は、上型１０に形成される樹脂吸引口１８から負圧で引かれることでキャビティ２１に充填されるが、キャビティ２１から溢れた樹脂は樹脂流路２７を介して樹脂吸引口１８に到達することでセンサが働き、投入樹脂量の調節することができる。

後述するとおり、上型１０には、溝２４に連通してエア抜きおよび外からのエアの侵入を防ぐ吸引通路１４があり、この吸引通路１４の開口にバルブ（図示していない）を介して真空ポンプ（図示していない）が取り付けられる。また、実施例１において、下型２０の成型面２２にはキャビティ２１を囲むように脱気およびエア侵入防止用の溝２４が環状に形成されているが、溝２４は、上型１０の成形面に設けてもよく、上型１０及び下型２０の双方の成形面１２、２２に形成することも可能である。

なお、実施例１において、下型２０の内部は空洞であり、下型２０は側面に熱源挿入口２０１、２０２、２０３、２０４を備える。熱源挿入口２０１、２０２、２０３、２０４にヒータ（図示していない）を挿通してもよいし、熱源挿入口２０１、２０２、２０３、２０４から熱湯を投入するようにしてもよい。

図３は、本発明に係る樹脂成形用型の上型１０の平面図（ａ）と底面図（ｂ）である。
図３（ａ）を参照する。上型１０は、上面１１に樹脂供給口１５と、溝２４に連通してエア抜きおよび外からのエアの侵入を防ぐ吸引通路１４と、樹脂吸引口１８とを備える。
図３（ｂ）を参照する。上型１０の面は、下上型１０の成形面２２が当接する成形面１２である。上型１０は、下型２０に当接面１２をフラットにすると、下型２０に型締めされたときに、キャビティ２１の開口を閉塞し、キャビティ２１をチャンバ化することができる。また、上型１０は、下型２０と型締めするときに位置合わせする位置合わせ部１９を備える。

なお、実施例１において、下型２０と同様に上型１０の内部も空洞であり、上型１０は側面に熱源挿入口１０１、１０２、１０３、１０４を備える。熱源挿入口１０１、１０２、１０３、１０４にヒータ（図示していない）を挿通してもよいし、熱源挿入口１０１、１０２、１０３、１０４から熱湯を投入するようにしてもよい。

図４は、本発明の実施例１に係る樹脂成形用型が型締めされた状態を示す断面図である。図４に示すとおり、下型２０には、その成形面２２に、被成形物Ｘが収納されるキャビティ２１と、空気抜き手段を有する溝２４がキャビティ２１を囲むように形成配置されている。上型１０には、溝２４に連通してエア抜きおよび外からのエアの侵入を防ぐ吸引通路１４があり、この吸引通路１４の開口にバルブ（図示していない）を介して真空ポンプ（図示していない）が取り付けられる。上型１０は、当接面１２がフラットであるので、下型２０に型締めされたときに、キャビティ２１の開口を閉塞する。すなわち、上型１０と下型２０が型締めされると、密封空間が形成される。このような密封空間ができた上で、溝２４を介して、吸引通路１４の開口から真空ポンプ（図示していない）により真空引きする。
なお、溝２４の断面積（Ｓ）は、溝の効果が真空ポンプ排気速度の大小に影響されない範囲として、１０〜６０ｍｍ^２が好適であるが限定されない。また、溝の断面形状は、図４に示すような正方形でもよいし、半円形であってもよく限定されない。

実施例２を図面を参照して詳細に説明する。実施例２に係る樹脂成形型３は、後述するとおり、上型３０と下型４０の双方の成形面３２、４２に、キャビティ３３、４１と溝３４、４４が形成されている。

まず、樹脂成形用型３の全体構成を説明する。図５は、本発明に係る樹脂成形用型３の斜視図である。図５に示すとおり、樹脂成形用型３は、大別すると、上型３０と下型４０とからなる。

図５と図６を参照する。図６は、本発明に係る樹脂成形用型３の下型４０の平面図である。図６に示す下型４０の面は、上型３０の底面が当接する成形面３２である。実施例２において、下型４０は、その成形面４２に、被成形物Ｘ（図示していない）が収納される少なくとも１つのキャビティ４１と、溝４４がキャビティ４１を囲むように形成配置されている。また、下型４０は、上型３０と型締めするときに位置合わせする位置合わせ部４９を備える。後述するとおり、上型３０に形成される樹脂供給口３５を介して、液状の樹脂が、樹脂受け部４５に注入され、樹脂流路４６を介して、キャビティ４１内に充填される。

なお、図８において後述するとおり、上型３０と下型４０が型締めされたときに、型締めされた上型３０と下型４０の任意の側面に、溝４４に連通してエア抜きおよび外からのエアの侵入を防ぐ吸引通路５４が形成される。この吸引通路５４の開口にバルブ（図示していない）を介して真空ポンプ（図示していない）が取り付けられる。

実施例２においても、実施例１と同様に、下型４０の内部は空洞であり、下型４０は側面に熱源挿入口４０１、４０２、４０３、４０４を備える。熱源挿入口４０１、４０２、４０３、４０４にヒータ（図示していない）を挿通してもよいし、熱源挿入口４０１、４０２、４０３、４０４から熱湯を投入するようにしてもよい。

図７は、本発明に係る樹脂成形用型の上型３０の平面図（ａ）と底面図（ｂ）である。
図７（ａ）を参照する。上型３０は、上面３１に樹脂供給口３５を備える。
図７（ｂ）を参照する。上型３０の底面は、下型４０の成形面４２が当接する成形面３２である。上型３０は、その成形面３２に、被成形物Ｘ（図示していない）が収納される少なくとも１つのキャビティ３３と、溝３４がキャビティ３３を囲むように形成配置されている。また、上型１０は、下型２０と型締めするときに位置合わせする位置合わせ部３９を備える。

上型３０を下型４０に型締めしたときに、キャビティ３３とキャビティ４１とが重なり合って密封空間が形成される。なお、図８において後述するとおり、上型３０と下型４０が型締めされたときに、型締めされた上型３０と下型４０の任意の側面に、溝４４に連通してエア抜きおよび外からのエアの侵入を防ぐ吸引通路５４が形成される。この吸引通路５４の開口にバルブ（図示していない）を介して真空ポンプ（図示していない）が取り付けられる。このような密封空間ができた上で、溝３４、４４を介して、吸引通路５４の開口から真空ポンプ（図示していない）により真空引きする。

なお、実施例２において、下型４０と同様に上型３０の内部も空洞であり、上型３０は側面に熱源挿入口３０１、３０２、３０３、３０４を備える。熱源挿入口３０１、３０２、３０３、３０４にヒータ（図示していない）を挿通してもよいし、熱源挿入口３０１、３０２、３０３、３０４から熱湯を投入するようにしてもよい。

図８は、本発明の実施例２に係る樹脂成形用型が型締めされた状態を示す断面図である。図８に示すとおり、下型４０には、その成形面４２に、被成形物Ｘが収納されるキャビティ２１が形成され、空気抜き手段を有する溝４４がキャビティ３３、４１を囲むように形成配置される。前述したとおり、上型３０と下型４０が型締めされたときに、型締めされた上型３０と下型４０の任意の側面に、溝３４，４４に連通してエア抜きおよび外からのエアの侵入を防ぐ吸引通路５４が形成される。この吸引通路５４の開口にバルブ（図示していない）を介して真空ポンプ（図示していない）が取り付けられる。このような構造において、溝３４、４４を介して、吸引通路５４の開口から真空ポンプ（図示していない）により真空引きする。
なお、溝３４、４４の断面積（Ｓ）は、溝の効果が真空ポンプ排気速度の大小に影響されない範囲として、１０〜６０ｍｍ^２が好適であるが限定されない。また、溝の断面形状は、図８に示すような正方形でもよいし、半円形であってもよく限定されない。

以上、本発明に係る樹脂成形用型における好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。

本発明に係る樹脂成形用型は、種々の熱硬化性プラスチックに透明性が高い成形品を得ることができるので、広く利用することができる。

１３樹脂成形用型
１０３０上型
１１３１上面
１２３２成形面
３３キャビティ
３４溝
１４５４吸引通路
１５３５樹脂供給口
１８樹脂吸引口
１９３９位置合わせ部
２０４０下型
２１４１キャビティ
２２４２成形面
２４４４溝
２５４５樹脂受け部
２６４６樹脂流路
２７樹脂流路
２８樹脂溜まり
２９４９位置合わせ部
Ｘ被成形物

Claims

上型及び下型から構成される樹脂成形用型であって、
前記上型及び下型の少なくとも一方の成形面に、被成形物が収納される少なくとも１つのキャビティが形成され、
前記上型及び下型の少なくとも一方の成形面に、エア抜きおよびエア侵入防止手段を有する溝が、前記上型及び下型を合わせたとき、前記キャビティを囲むように形成配置されていることを特徴とする樹脂成形用型。