JP2877803B1 - 樹脂成形金型およびその製法ならびに樹脂成形方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 細かいメッシュ部を有する製品でも、メッシ
ュ切れが生じることがなく一体成形することができ、ま
た、確実に金型から成形品を分離し得る樹脂成形金型お
よびその製法、ならびに細かい溝を有する成形金型に短
時間で確実に樹脂注入を行うことができる樹脂成形方
法、樹脂を注入して固化した成形品を簡単、かつ、確実
に金型から離脱させることができる樹脂成形方法を提供
する。 【解決手段】 金型のメッシュ部分が通気性部材の入れ
子２１により形成されると共に、メッシュの網目構成部
のための凹溝２２および補強部のための凹溝２３からな
る凹部が前記通気性部材からなる入れ子２１に形成さ
れ、凹部２２、２３が形成されない部分の通気性部材２
１の表面２１ａが目潰しされている。そして、樹脂注入
前に金型内を減圧状態にし、および／または樹脂の固化
後にエアーを吹き付けて成形品を吹き出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型のキャビティ
内に樹脂を射出し、成形品を形成する樹脂成形金型およ
びその製法ならびにその金型を用いて成形品を製造する
樹脂成形方法に関する。さらに詳しくは、一部に微細な
メッシュ部を有するような成形品を射出成形により製造
することができるような樹脂成形金型、その製法および
それを用いた樹脂成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、種々の電気製品などの空気吸入口
などに空気洗浄などのためにフィルタなどが取り付けら
れるなど、たとえば図５に示されるような微細なメッシ
ュ５１が補強部５２および枠部５３により保持される部
品が使用されている。しかし、非常に微細なメッシュ部
分を射出成形により形成するには、金型に形成された微
細な溝内に樹脂を注入しなければならないが、その溝内
に金型内のエアーや樹脂から発生するガスが残留しやす
く完全に溝内に樹脂が充填されず、ショートショットと
呼ばれる樹脂切れ部が生じること、メッシュ部は非常に
細くて弱いため金型から成形品を離型する場合にエジク
タピンで押し出すことができず、成形品を金型から離脱
しにくく、メッシュが破れてその一部が金型の溝内に残
存してしまうこと、などのため、射出成形により一体的
に製造することができない。そのため、別途製造した粗
いメッシュ５１を何枚も重ねて細かいメッシュとし、射
出成形した枠部５３に溶着などにより取り付けたり、樹
脂成形金型内に別途製造したメッシュ５１をセットして
から補強部５２や枠部５３などを樹脂成形により形成す
るという複雑な製造方法を採用している。

【０００３】一方、近年金型材料として通気性部材が開
発され、たとえば特開平６−３２０５８１号公報にも開
示されているように、このような通気性部材をメッシュ
などの微細な構造部分の金型材料として使用することに
より、その通気性部材を介して空洞内のエアーや発生す
るガスが逃げるため、微細な溝内に充分に樹脂を充填す
ることができ、ショートショットなどのない樹脂成形品
が得られるようになり、微細なメッシュなどを有する一
体樹脂成形品が開発されるようになってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、通気性
部材をメッシュの金型部に使用することにより、空洞内
のエアーや発生するガスを逃がすことができるが、通気
性部材の空孔部は非常に小さく、しかも連続した通路で
はなく非常に通風抵抗が大きい。そのため、樹脂の充填
圧力によるだけでは、エアーやガスの逃げが非常に遅
く、完全に樹脂が充填されるのに時間がかかるという問
題がある。

【０００５】さらに、メッシュ部にエジェクタピンを設
けることはできず、細かい溝内に充填される樹脂を金型
から分離させることは容易ではない。そのため、成形品
の離型時にメッシュ部分が破れて一部の成形樹脂が溝内
に残留してしまうという問題がある。溝内に部分的に成
形樹脂が残留すると、そのときの成形品が不良品になる
だけでなく、成形金型内に残留した樹脂をきれいに除去
しなければつぎの成形を行うことができないが、その残
留した樹脂を除去して金型をきれいにすることが大変で
あるという問題もある。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、細かいメッシュ部を有する製品で
も、メッシュ切れが生じることがなく一体成形すること
ができ、また、確実に金型から成形品を分離し得る樹脂
成形金型およびその製法を提供することを目的とする。

【０００７】本発明の他の目的は、微細なメッシュを形
成するための細かい溝を有する成形金型に短時間で確実
に樹脂注入を行うことができる樹脂成形方法を提供する
ことにある。

【０００８】本発明のさらに他の目的は、樹脂を注入し
て固化した成形品を簡単、かつ、確実に金型から離脱さ
せることができる樹脂成形方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂成形金型
は、樹脂成形材料を注入して、メッシュを一部に有する
樹脂成形品を一体成形する樹脂成形金型であって、前記
メッシュ部を形成する金型の部分が通気性部材により形
成されると共に、前記メッシュの網目構成部および補強
部のための凹部が前記通気性部材に形成され、前記凹部
が形成されない部分の前記通気性部材の表面が目潰しさ
れている。

【００１０】ここにメッシュの網目構成部とは、メッシ
ュの孔（空間部）の周囲を囲む部分を意味し、補強部と
は、網目構成部より太く形成され、メッシュをあるブロ
ック単位で保持する部分を意味する。

【００１１】この構造にすることにより、通気性部材を
介してたとえば真空ポンプなどにより吸引したり、減圧
状態に保持することにより、効率良くメッシュの網目構
成部を形成する金型の溝内に樹脂を注入することができ
る。また、樹脂注入を完了し、固化した後に圧搾空気を
吹き付けることにより、メッシュの孔部（金型の凹部が
形成されない平坦部）には空気が抜けないで、凹溝内の
網目構成部のみに圧搾空気が吹き付けられ、細かい網目
構成部が吹き出され、成形品を金型から簡単に離脱させ
ることができる。

【００１２】前記通気性部材に接して通気路が形成さ
れ、該通気路に吸引ポンプまたは圧搾空気を接続し得る
構造にされていることにより、樹脂を注入する空洞部を
積極的に減圧状態にして樹脂を注入することができるた
め好ましい。

【００１３】本発明の樹脂成形金型の製法は、樹脂成形
材料を注入して、メッシュを一部に有する樹脂成形品を
一体成形する樹脂成形金型の製法であって、前記メッシ
ュ部を形成する金型の部分に、通気性部材の表面を目潰
し加工した後に前記メッシュの網目構成部および補強部
のための凹部を目潰ししない加工により刻設して入れ子
を形成し、該入れ子を本体金型に嵌め合せるものであ
る。目潰し加工とは、たとえば機械加工や、ラッピング
や、表面メッキや、樹脂またはロウ材の流し込みなどの
加工を意味する。目潰し加工を表面に施すことにより、
通気性の気孔が目潰しされ、通気性のルートが凹部内の
みに形成され、真空吸引による樹脂充填および圧搾空気
による成形品の吹出しを凹部に集中させることができる
金型を容易に製造することができる。

【００１４】本発明の樹脂成形方法は、樹脂成形材料を
注入して、メッシュを一部に有する樹脂成形品を一体成
形する場合に、前記メッシュ部を形成する金型の部分が
通気性部材により形成されると共に、前記メッシュの網
目構成部および補強部のための凹部が形成されない部分
の前記通気性部材の表面が目潰しされた樹脂成形金型を
用い、前記通気性部材を介して前記凹部内を減圧状態と
し、その状態で溶融樹脂を注入することを特徴とする。

【００１５】ここに減圧状態とは、たとえば真空ポンプ
などにより真空吸引した後に通気路を閉塞して密閉状態
にしたり、樹脂注入中に真空ポンプなどにより吸引して
いる状態を意味する。

【００１６】前記樹脂を注入した後に、成形金型を固定
側と移動側とに分離し、ついで圧搾空気を前記通気性部
材を介して樹脂成形品に吹き付けることにより、メッシ
ュの孔部（金型の平坦部）には空気が漏れず、細かい凹
溝に充填された成形樹脂のみに圧搾空気による圧力がか
かり、成形品を容易に金型から離脱させることができる
ため好ましい。

【００１７】この圧搾空気を吹き込む方法は、前述の減
圧状態で樹脂を注入しない場合でも成形品の離脱に非常
に効果がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の樹脂成形金型、その製法、およびその金型を用いた
樹脂成形方法について説明をする。

【００１９】本発明の樹脂成形金型は、図１にメッシュ
を一部に有する樹脂成形品を一体成形するための金型の
メッシュ部を形成する部分の、固定側金型１と移動側金
型２とを分離して成形品３を金型から離脱した状態の断
面説明図が示されるように、金型のメッシュ部分が通気
性部材の入れ子２１により形成されると共に、メッシュ
の網目構成部のための凹溝２２および補強部のための凹
溝２３からなる凹部が前記通気性部材からなる入れ子２
１に形成され、凹部２２、２３が形成されない部分の通
気性部材２１の表面２１ａが目潰しされている。

【００２０】すなわち、成形金型は、固定側金型１と移
動側金型２とからなっており、移動側金型２のメッシュ
形成部には本体金型２５に入れ子２１が嵌め込まれ、固
定側金型１の対応する部分も入れ子１１が本体金型１５
に嵌め込まれる構造になっている。そして、メッシュの
網目構成部３２とする凹溝２２および補強部３３とする
凹溝２３が形成される入れ子２１は通気性部材により形
成されている。固定側金型１には、樹脂注入用のゲート
１２が形成されており、移動側金型２と接触して凹部２
２、２３であるキャビティを気密に保持できるようにＯ
リング１６が周囲に設けられている。通気性部材は、た
とえば新東工業（株）製、商品名ポーセラックスIIなど
の微細な連結空孔を有し充分に通排気をすることができ
ると共に、金型材料として使用するに十分な機械的性質
（強さ、固さなど）を有する材料が用いられる。そし
て、本発明では、この通気性部材に形成される凹部２
２、２３の内表面は通気性の空孔が露出するように加工
されており、凹部２２、２３が形成されないパート面と
なる表面（平坦面）２１ａは目潰しされて通気性がなく
なるように形成されている。

【００２１】このような入れ子２１を製造するには、た
とえばつぎのように行う。板状体の通気性部材の表面を
フライス加工などの機械加工により研削する。このよう
な機械加工を施すことにより、表面が目潰しされて空孔
が閉塞される。その後、たとえば放電加工などにより凹
部２２、２３を形成する。放電加工ではバリは殆ど出
ず、目潰しされないで、その凹部２２、２３内に露出す
る内表面には空孔が露出し、通気性が維持される。すな
わち、凹部２２、２３が形成されない表面（パート面）
２１ａは目潰しされて、凹部２２、２３の内表面は通気
性を有する入れ子２１が形成される。この入れ子２１を
移動側金型の本体金型２５に圧入することにより本発明
の移動側金型２が形成される。

【００２２】通気性部材の表面２１ａを目潰しする方法
は、前述のような機械加工でなくても、たとえば表面に
薄くロウ材や樹脂を流してもよく、また、ラッピングや
メッキを施してもよい。表面を目潰ししてから、凹部２
２、２３の加工を施せばよいため、目潰しの方法はそれ
程制約を受けず、要は余り深く目潰ししないで、表面の
みの空孔を閉塞できればよい。また、凹部２２、２３内
の空孔を潰さない加工は、前述の放電加工のほかに、ワ
イヤ放電加工、エッチング加工などの方法によっても行
うことができる。

【００２３】図１に示される例では、移動側本体金型２
５内に通気路２６が形成されており、その一端は前述の
通気性部材からなる入れ子２１と接触しており、他端側
には、バルブ２７を介して図示しない真空ポンプが接続
されたり、圧搾空気を吹き込めるように切替え可能とな
っている。

【００２４】つぎに、この成形金型を用いて樹脂成形を
する方法について説明をする。まず、図２に示されるよ
うに、固定側金型１と移動側金型２とが分離された金型
の開放状態にある。この状態では、通気路２６のバルブ
２７は開放状態になっている。つぎに図３に示されるよ
うに、移動側金型２を固定側金型１と接合させる。この
際、Ｏリング１６により凹部２２、２３が気密に保たれ
る。そして、図示しない真空ポンプにより真空吸引する
ことにより、通気路２６が排気され、さらに通気性部材
である入れ子２１内およびその表面側に形成された凹溝
２２、２３である空洞（凹部）内も排気されて減圧（真
空）状態になる。この凹部２２、２３内が充分に排気さ
れて減圧（真空）状態になったときにバルブ２７を閉じ
る。両金型１、２により挟まれた凹部２２、２３内は、
通気路２６およびゲート１２と繋がっているだけで、ゲ
ート１２側は射出成形機の、溶解樹脂で満たされたスク
リューシリンダに繋がっているので密閉状態であり、通
気路２６はバルブ２７により閉塞されているため、減圧
された真空状態を維持する。

【００２５】つぎに、図４に示されるように、減圧状態
の金型内にゲート１２を介して溶融樹脂を注入する。こ
のとき、通気路２６に接続されたバルブ２７は閉じられ
たままで、前述のように真空状態が保たれている。その
ため、注入された樹脂は、勢いよく凹部２２、２３内に
流れ込むと共に、溶融状態の樹脂から発生するガスは通
気性部材である入れ子２１の空孔部を経て減圧状態の通
気路２６に追いやられ、凹部２２、２３内に完全に樹脂
が注入される。溶融樹脂の注入が完了すると、成形金型
が冷却され、樹脂が固化して所望の成形体となる。

【００２６】樹脂が固化すると、金型が開かれると共
に、バルブ２７が開かれ、通気路２６を圧搾空気と接続
して金型内に圧搾空気を吹き込む。すなわち、圧搾空気
は、開かれたバルブ２７から、通気路２６、通気性部材
２１をそれぞれ経て凹部２２、２３内の固化した成形樹
脂体に吹き付けられる。その結果、細くて軽いメッシュ
部は圧搾空気の圧力により上に押し出される。すなわ
ち、成形品が金型から容易に離脱する。この状態が図１
に示される状態である。その後、最初に戻って同様の製
造工程が繰り返される。

【００２７】前述の例では、溶融樹脂を注入する際にバ
ルブを閉じて真空ポンプを働かせていなかったが、気密
状態が充分でなかったり、ガスの発生が多いような場合
には、バルブを開いて真空ポンプを働かせ、真空状態を
維持しながら樹脂を注入してもよい。通気性部材は、空
気などは通過させるものの、溶融樹脂などの樹脂は真空
吸引していても入り込むことはない。しかし、吸引力が
あまり強いと空孔の表面が閉塞されやすくなるため、前
述のように最初に真空ポンプにより減圧状態にしてその
状態でバルブを閉じることにより、吸引し過ぎないで早
く樹脂を注入することができる。

【００２８】本発明の金型を用いることにより、通気性
部材によりエアーや発生ガスを逃がすのみではなく、通
気性部材に接続した通気路を介して減圧状態とし、積極
的に樹脂を吸い込める状態にしているため、短時間で確
実に樹脂を細かいメッシュの凹部などに注入することが
できる。さらに、その通気路を介してエアーを成形品に
吹き付けることができ、しかも、成形品のない部分には
エアーが漏れないように通気性部材の表面が目潰しされ
ているため、効率よく細かいメッシュ部分の成形樹脂に
エアーを吹き付けることができる。その結果、破損しや
すい細かいメッシュを射出成形により形成しても、容易
に金型から離脱することができる。

【００２９】さらに、本発明によれば、注入した樹脂が
固化した後にエアーを吹き付けて成形品を吹き出してい
るため、成形品の一部が切れて部品歩留りを低下させな
いだけでなく、溝内に残存する樹脂を取り除く必要はな
く、また、エアーを吹き付けることにより、通気性部材
の空孔に入った小さいごみなどを吹き飛ばすことがで
き、常に通気性部材の空孔を清浄に維持することができ
る。その結果、特別の管理をしなくても信頼性よく成形
金型を管理することができる。

【００３０】さらに、凹部が形成されない平坦部（パー
ト面）は目潰しされているため、その面から発生したガ
スなどが通気性部材に吸引されることがなく、異物が付
着しにくい。その結果、平坦面を常に清浄に保持するこ
とができ、パート面として重要な面を精密な平坦面とし
て保持することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、メッシュなどの非常に
細かい部分を有する部品でも射出成形による一体成形を
行うことができ、非常に短時間で、しかもローコストで
製造することができる。しかも、減圧状態で樹脂を注入
することにより、樹脂注入が早くなり、ショットのタイ
ムが短くなってさらにコストダウンに寄与する。

【００３２】さらに、樹脂注入のための真空吸引と成形
品を離型するためのエアーの吹き付けとを交互に行うこ
とにより、通気性部材の空孔を清浄に維持することがで
き、金型管理が容易であると共に品質の安定した成形品
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂成形金型の一実施形態の分解断面
説明図である。

【図２】図１の金型により成形品を製造する工程の説明
図である。

【図３】図１の金型により成形品を製造する工程の説明
図である。

【図４】図１の金型により成形品を製造する工程の説明
図である。

【図５】メッシュを有する樹脂成形品の一例の斜視説明
図である。

【符号の説明】

１ 固定側金型 ２ 移動側金型 ３ 成形品 ２１ 入れ子（通気性部材） ２１ａ 通気性部材の表面 ２２ 凹部 ２３ 凹部

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂成形材料を注入して、メッシュを一
   部に有する樹脂成形品を一体成形する樹脂成形金型であ
   って、前記メッシュ部を形成する金型の部分が通気性部
   材により形成されると共に、前記メッシュの網目構成部
   および補強部のための凹部が前記通気性部材に形成さ
   れ、前記凹部が形成されない部分の前記通気性部材の表
   面が目潰しされてなる樹脂成形金型。
2. 【請求項２】 前記通気性部材に接して通気路が形成さ
   れ、該通気路に吸引ポンプまたは圧搾空気が接続され得
   る構造の請求項１記載の樹脂成形金型。
3. 【請求項３】 樹脂成形材料を注入して、メッシュを一
   部に有する樹脂成形品を一体成形する樹脂成形金型の製
   法であって、前記メッシュ部を形成する金型の部分に、
   通気性部材の表面を目潰し加工した後に前記メッシュの
   網目構成部および補強部のための凹部を目潰ししない加
   工により刻設して入れ子を形成し、該入れ子を本体金型
   に嵌め込むことを特徴とする樹脂成形金型の製法。
4. 【請求項４】 樹脂成形材料を注入して、メッシュを一
   部に有する樹脂成形品を一体成形する樹脂成形方法であ
   って、前記メッシュ部を形成する金型の部分が通気性部
   材により形成されると共に、前記メッシュの網目構成部
   および補強部のための凹部が形成されない部分の前記通
   気性部材の表面が目潰しされた樹脂成形金型を用い、前
   記通気性部材を介して前記凹部内を減圧状態とし、その
   状態で溶融樹脂を注入することを特徴とする樹脂成形方
   法。
5. 【請求項５】 前記樹脂を注入した後に、成形金型を固
   定側と移動側に分離し、ついで圧搾空気を前記通気性部
   材を介して樹脂成形品に吹き付ける請求項４記載の成形
   方法。
6. 【請求項６】 樹脂成形材料を注入して、メッシュを一
   部に有する樹脂成形品を一体成形する樹脂成形方法であ
   って、前記メッシュ部を形成する金型の部分が通気性部
   材により形成されると共に、前記メッシュの網目構成部
   および補強部のための凹部が形成されない部分の前記通
   気性部材の表面が目潰しされた樹脂成形金型を用い、溶
   融樹脂を注入して固化した後に圧搾空気を前記通気性部
   材を介して樹脂成形品に吹き付けることを特徴とする樹
   脂成形方法。