JP2735287B2 - 射出成形用金型およびそれを用いた射出成形方法 - Google Patents

射出成形用金型およびそれを用いた射出成形方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は射出成形用金型およびそれを用いた射出成形
方法、特に、キャビティ内面に、予め、絵付されたフィ
ルム等を密着させたまま成形材料を充填する、いわゆる
射出同時絵付け等を行う射出成形用金型およびそれを用
いた射出成形方法に関する。
〔従来の技術〕
2種以上の材質からなる成形品の中には、第10図およ
び第11図に示されるようにフィルムを金型キャビティ内
面に予め密着させた状態で樹脂等を射出成形し、射出さ
れた樹脂30aとフィルム9とを融合一体化させたものが
ある。
このものは、フィルムに予め図柄等を印刷しておけ
ば容易に絵付が可能になるフィルムをアルミニウム箔
等のバリア性を持たせたものにしておくと、バリア性に
極めて優れる樹脂成形品が容易に得られる等の優れた特
徴を有するため、年々その需要は増大している。
このようなフィルム一体成形タイプの成形品を成形す
るための金型構造の一例が第9図に示される。以下、成
形材料として樹脂を例にとって説明する。
この図において、成形金型1はキャビティ30の一部を
形成する凸部50を有する雄型15と、キャビティ30の一部
を形成する凹部60を有する雌型2とを備えている。
そして、雄型15は成形材料の導入路、すなわちスプー
ル5、ランナ6,6、ゲート7,7を有している。
一方、雌型2の凹部60の中央部には、成形品の開口部
E(第10図および第11図)を形成するための開口部形成
用凸部40が設けられている。
このような成形金型1を用いてフィルム一体成形タイ
プの樹脂成形品を成形する方法は、通常、以下のとおり
である。
すなわち、まず最初に、フィルム9を加熱、真空成形
する常用手段にて、フィルム9を雌型2のキャビティ内
面に密着させる。その後、雌型2を雄型15に移動、型締
めし、しかる後、キャビティ30に溶融樹脂を射出充填す
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の金型構造では以下の問題が
ある。
すなわち、この方法では必ず、雌型2のキャビティ内
面にフィルムを密着させておき、雄型15の方から成形材
料を射出充填しなければならない。こうしないとフィル
ムが邪魔をし、樹脂がキャビティ内に流れないからであ
る。
そのため、第9図に示されるようにのランナ等が長
くなり樹脂のロスが多く、製品コストが高くなる。ラ
ンナ等が長くなり金型製作が困難となり、金型コストが
高くなる等の問題がある。
本発明は、上記実情に鑑みて、創案されたものであ
り、その目的は、射出樹脂のロスが極めて少なく、金型
製作が容易であり、しかも成形品に開口部を設ける場合
に容易に形成できる射出成形金型およびそれを用いた射
出成形方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために本発明は、キャビティ内に
予めフィルムを密着させたまま成形材料を充填する射出
成形用金型において、キャビティの一部を形成する凹部
を有する雌型と、キャビティの一部を形成する凸部を有
する雄型とを備え、前記雌型は成形材料の導入路および
係合凸部を備え、前記雄型は先端面に係合凹部を備え、
これらの係合凹部と係合凸部とを当接せしめ、予め雌型
の内面に密着されたフィルムを切断し、この切断部を通
してキャビティ内面に成形材料を充填させるように構成
する。
または、上記射出成形用金型を用い、型開きした状態
で、予め、フィルムを雌型のキャビティ内面に密着させ
た後、型締めをおこない係合凹部と係合凸部とを当接せ
しめ、予め収納されたフィルムを切断し、しかる後、こ
の切断箇所を通して成形材料をキャビティ内に充填する
ように構成する。
また、本発明は、キャビティ内に予めフィルムを密着
させたまま成形材料を充填する射出成形用金型におい
て、キャビティの一部を形成する凹部を有する雌型と、
キャビティの一部を形成する凸部を有する雄型と、該雌
型内を挿通可能な射出ノズルとを備え、前記射出ノズル
は加熱機構を備え、予め雌型の内面に密着されたフィル
ムを加熱された射出ノズルの先端に当接することにより
溶融切断し、この切断部を通してキャビティ内面に成形
材料を充填させるように構成する。
または、上記射出成形用金型を用いて、型開きした状
態で、予め、フィルムを雌型のキャビティ内面に密着さ
せた後、型締めをおこない、しかる後、加熱された射出
ノズルをキャビティ方向に前進させて、予め収納された
フィルムを溶融切断し、この切断箇所を通して成形材料
をキャビティ内に充填するように構成する。
〔作用〕
本発明は、予め、雌型のキャビティ内面にフィルムを
密着させておき、このフィルムの一部を型締め時または
型締め後に切断し、しかる後、この切断箇所を通して溶
融樹脂等の成形材料をキャビティ内に充填する。
それゆえ、射出成形原料のロスを極めて少なくするこ
とができ、しかも金型製作が容易になり、さらには成形
品に開口部を設ける場合、その開口部が成形と同時に形
成できる等の効果を奏する。
〔実施例〕 本発明の射出成形用金型の第1実施例を、第1図乃至
第4図を参照しつつ説明する。
第1図において、本発明の射出成形用金型1は、キャ
ビティの一部を形成する、例えば略直方体状の凹部8を
有する雌型2と、キャビティの一部を形成する、例えば
略直方体状の凸部16を有する雄型15とを備えている。
このような金型1の雌型2の凹部8の略中央部には、
成形品の開口部E(第10図および第11図)を形成するた
めの係合凸部10を備えている。さらに、この雌型2には
成形材料の導入路が形成されている。すなわち、雌型2
のキャビティ側と反対方向には図示しない射出成形機の
ノズル先端が当接する半円切欠部4が設けられ、この半
円切欠部4から樹脂の通り路であるスプール5、ランナ
6、ゲート7,7がキャビティ30へと連通している(第4
図)。なお、この場合、ゲート7,7は係合凸部10の側面
部に設けられており、この位置は、後述するフィルム切
断部ならびに充填される成形樹脂層の厚さ等によって適
宜決定される。これについては後述する。
一方、対向する雄型15の凸部16の略中央部には、前記
係合凸部10の外面と当接するように係合凹部18が設けら
れ、この係合凹部18の先端外周端18aは、予めキャビテ
ィ内に収納されたフィルム9をカットする切り刃の役目
を果たすようになっている。
このような本発明の射出成形用金型1を用い、フィル
ム一体成形タイプの成形品を成形する方法について第2
図乃至第4図を参照しつつ説明する。
第2図に示されるように、パーティングラインから型
開きされた雌型2と、雄型15との間の空間部にフィルム
9をセットし、フィルム9を図示しない加熱手段で加熱
し、このものを、雌型2のパーティング面に押し付けつ
つ真空成形し、雌型2のキャビティ内面に密着させる
(第3図)。雌型2には、真空吸引用の細孔が複数個設
けられているが、図面上は省略してある。
その後、雄型15を雌型2方向に移動、型締めする。こ
の際、係合凹部18の先端外周端18aは、係合凸部10の側
面と当接し、先端外周端18aの部分でフィルム9は切断
され、この切断箇所からスプル5、ランナ6、ゲート7,
7を経由し、射出溶融樹脂が流入する。
この場合、ゲート7は第4図に示されるようにキャビ
ティ30の成形品肉厚の上部位置に設定することが好まし
い。これにより、溶融樹脂はフィルム9の切り取り部を
通してキャビティ30内へ円滑かつ確実に充填される。
このようにしてキャビティ30内に充填された溶融樹脂
30aは金型内で固化し成形品となり、このものは、雄型1
5が後退し型開きされた後、図示しないノックアウトピ
ン、ノックアウトプレート等によって雄型15から離型さ
れる。
なお、本発明では雌型2に穿設された成形材料の導入
路(スプール5、ランナ6等)の周辺に、各種ヒータを
内臓させたいわゆるホットランナ方式を採用することが
好ましい。この場合には、真空成形時の真空もれの防
止、成形品にノズル部の樹脂が硬化した突起ができない
等の優れた特性を有し、さらには材料費の低減等を図る
ことができる。
本発明の金型を用いて射出成形品に図柄等の絵付けを
おこなう場合、上述のごとく、予め、絵付けされたフィ
ルムと注入・充填する樹脂とをキャビティ内に収納させ
て一体成形する方法の他、一体成形された転写用基材フ
ィルムを引き剥がし、フィルムに予め絵付けされた図柄
を射出樹脂成形品側に転写させる方法でもよい。
なお、第4図に示されるように成形品として、不必要
なフィルム部分は雄型15と雌型2との当接でトリミング
(図面の(イ)の部分)できるようにしておくことが好
ましい。
次に、本発明の他の第2実施例を、第5図および第6
図を参照しつつ説明する。
第5図は、雌型2のキャビティ30内面にフィルム9を
密着させ、型締めした断面図を示している。この状態で
フィルムの開口部Eの外周部に相当する部分9aは、雄型
15の係合凹部18の先端部によって切断されている。
この図において、上記第1図乃至第4図に示される第
1実施例の金型構造と異なる点は以下のとおりである。
すなわち、雄型15の係合凹部18は型締めしたときに、
図示のごとくスペースSを形成し、このスペースSの側
面部から雄型15の凸部16の先端平坦部にかけてトンネル
状のゲート7a,7aが穿設されている。一方、雌型2のス
プール5は係合凸部10の先端平面に向けて穿設されてい
る。スペースSは一種の樹脂溜めの機能を果たしてお
り、このスペースSは材料の節約の観点からできるだけ
小さくすることが好ましい。
このような第2実施例の動作を第5図および第6図を
もとに説明する。第5図に示されるようにフィルム9を
真空成形し、予めキャビティ30内面(固定側)に密着さ
せた後、型締めする。このとき係合凸部10と係合凹部18
の接合、特に係合凹部18の先端外周端18aにより、フィ
ルム9は切断される。これによりフィルム9の本体から
フィルム切り取り片9aが切り離される。
次いで、溶融樹脂がキャビティ30内に射出充填され
る。この際、第6図に示されるようにフィルム切り取り
片9aは樹脂圧によってスペースSの上方に押し上げら
れ、溶融樹脂はトンネル状のゲート6a,6aを通ってキャ
ビティ内に充填される。
その後、上記第1実施例と同様な方法で、樹脂成形品
の離型が行われる。
このような第2実施例の場合には、キャビティに射出
される溶融樹脂がフィルムを上から押さえながら流れる
ので、フィルムの皺が防止でき、金型の形状へよく適合
するものとなる。
次に、本発明の他の第3実施例を第7図および第8図
を参照しつつ説明する。
第7図は雌型2のキャビティ内面にフィルムを密着さ
せ、型締めする前の断面図を示している。
この図において雌型2の略中央部には、外部からキャ
ビティにむけてノズル挿入口22が穿設されており、この
挿入口22の中には射出ノズル25が図示しない駆動機構に
より、キャビティ内まで出入り可能になっている。
この射出ノズル25の内孔25aは、例えば、成形機に連
通しており、内孔25a内に溶融樹脂が流通するようにな
っている。
さらに、この射出ノズル25には、図示しないヒータ等
の加熱機構が設置されており、通常、樹脂フィルムを溶
融できる温度まで昇温可能になっている。
そして、第8図に示されるように、型締めした後、射
出ノズル25を、キャビティ30内に向けて前進させ、予
め、キャビティ30内(雌型側)に密着されたフィルム9
と当接させつつ、さらに前進させることにより、フィル
ム9を溶融切断する。
しかる後、この切断箇所を通して、成形材料をキャビ
ティ30内に充填する(矢印(ロ))。
この場合には、フィルム9は、通常、樹脂フィルムが
対象となる。
〔発明の効果〕
本発明は、キャビティの一部を形成する凹部を有する
雌型と、キャビティの一部を形成する凸部を有する雄型
とを備え、前記雌型は成形材料の導入路および係合凸部
を備え、前記雄型は先端面に係合凹部を備え、これらの
係合凹部と係合凸部とを当接せしめ、予め雌型の内面に
密着されたフィルムを切断し、この切断部を通してキャ
ビティ内面に成形材料を充填させるように構成、ないし
は、キャビティの一部を形成する凹部を有する雌型と、
キャビティの一部を形成する凸部を有する雄型と、該雌
型内を挿通可能な射出ノズルとを備え、前記射出ノズル
は加熱機構を備え、予め雌型の内面に密着されたフィル
ムを加熱された射出ノズルの先端に当接することにより
溶融切断し、この切断部を通してキャビティ内面に成形
材料を充填させるように構成しているので、射出成形原
料のロスを極めて少なくすることができ、しかも金型製
作が容易になり、さらには成形品に開口部を設ける場
合、その開口部が成形と同時に形成できる等の効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の射出成形用金型の型開きした状態を示
す断面図、第2図乃至第4図は、それぞれ本発明の射出
成形用金型を用いて射出成形する場合の動作説明図、第
5図および第6図ならびに第7図および第8図は、それ
ぞれ本発明の他の射出成形用金型の実施例を示す断面
図、第9図は従来の射出成形用金型の断面図、第10図お
よび第11図は、それぞれ成形品の概略斜視図およびXI-X
I線断面矢視図を示す。 1……射出成形用金型、2……雌型、5……スプール、
6……ランナ、7……ゲート、7a,7a……トンネル状の
ゲート、8……凹部、9……フィルム、9a……フィルム
切り取り片、10……係合凸部、15……雄型、16……凸
部、18……係合凹部、25……射出ノズル、30……キャビ
ティ、E……開口部。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キャビティ内に予めフィルムを密着させた
    まま成形材料を充填する射出成形用金型において、 キャビティの一部を形成する凹部を有する雌型と、キャ
    ビティの一部を形成する凸部を有する雄型とを備え、 前記雌型は成形材料の導入路および係合凸部を備え、前
    記雄型は先端面に係合凹部を備え、これらの係合凹部と
    係合凸部とを当接せしめ、予め雌型の内面に密着された
    フィルムを切断し、この切断部を通してキャビティ内面
    に成形材料を充填させることを特徴とする射出成形用金
    型。
  2. 【請求項2】キャビティ内に予めフィルムを密着させた
    まま成形材料を充填する射出成形用金型において、 キャビティの一部を形成する凹部を有する雌型と、キャ
    ビティの一部を形成する凸部を有する雄型と、該雌型内
    を挿通可能な射出ノズルとを備え、 前記射出ノズルは加熱機構を備え、予め雌型の内面に密
    着されたフィルムを加熱された射出ノズルの先端に当接
    することにより溶融切断し、この切断部を通してキャビ
    ティ内面に成形材料を充填させることを特徴とする射出
    成形用金型。
  3. 【請求項3】請求項1の射出成形用金型を用い、型開き
    した状態で、予め、フィルムを雌型のキャビティ内面に
    密着させた後、型締めをおこない係合凹部と係合凸部と
    を当接せしめ、予め収納されたフィルムを切断し、しか
    る後、この切断箇所を通して成形材料をキャビティ内に
    充填することを特徴とする射出成形方法。
  4. 【請求項4】請求項2の射出成形用金型を用い、型開き
    した状態で、予め、フィルムを雌型のキャビティ内面に
    密着させた後、型締めをおこない、しかる後、加熱され
    た射出ノズルをキャビティ方向に前進させて、予め収納
    されたフィルムを溶融切断し、この切断箇所を通して成
    形材料をキャビティ内に充填することを特徴とする射出
    成形方法。
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