JP3161268B2

JP3161268B2 - 射出圧縮成形金型

Info

Publication number: JP3161268B2
Application number: JP02570095A
Authority: JP
Inventors: 与志信武田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JPH08216190A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャビティ内に射出さ
れた樹脂を加圧圧縮する射出圧縮成形金型に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ゲートからの溶融樹脂の流動距離が不均
一である場合や、成形品の厚さが変化する場合に、キャ
ビティ内の溶融樹脂の流れが一様とならないことに起因
して、ゲートから流動先端に向かうキャビティ内の圧力
勾配が不均一となり、キャビティ内の樹脂の密度分布が
不均一となる。このような場合には、成形品に収縮が発
生し、品質が低下してしまう不都合があった。

【０００３】かかる不都合を回避するために、最終成形
品に比べて厚肉状態に形成したキャビティ内に溶融樹脂
を射出するとともに、キャビティの容積を縮小させるこ
とによって射出された樹脂を一様に加圧圧縮する射出圧
縮成形方法が従来より採用されている。この射出圧縮成
形方法によれば、溶融樹脂が流動する際におけるキャビ
ティの容積を大きく確保しておくことができるので、同
一流動距離であっても必要な射出圧が少なくて済み、圧
力勾配を小さくすることができる。また、キャビティ内
に充填された樹脂の加圧圧縮により、比容積の低下およ
び分子配向の均一化等を図ることができるという利点が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる射出
圧縮成形方法では、予め大きく形成されたキャビティ内
に樹脂を充填する際に、キャビティ内全体に溶融樹脂を
行き渡らせる必要があるが、射出圧が少しでも変動して
大きくなると、必要以上の樹脂がキャビティ内に充填さ
せられることになる。この場合に、キャビティ内の樹脂
の圧縮が実施されると、キャビティを最終成形品の厚さ
寸法まで完全に圧縮することが困難になり、しかも、こ
の圧縮力によって型開きが生じて、型のすき間から溶融
樹脂が流出し、バリ等が発生する不都合が考えられる。
その一方、上述した充填過多を回避するため、射出圧を
小さく設定することとすると、樹脂の充填不足を生じる
ことが考えられる。

【０００５】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、キャビティ内への樹脂の過充填を回避し
て、バリの発生を防止するとともに、均一な圧力勾配に
よって収縮が少なく高品質の成形品を製造することがで
きる射出圧縮成形金型を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、固定型との間にキャビティを形成する可
動型に、キャビティの内面の一部を構成し型締方向に移
動可能に配されるコア金型と、該コア金型をキャビティ
に向けて押圧する加圧手段とが設けられるとともに、前
記コア金型に、前記キャビティに充填される樹脂の圧力
より小さい付勢力により、該コア金型をキャビティに向
けて付勢する付勢手段が設けられている射出圧縮成形金
型を提案している。

【０００７】

【作用】本発明に係る射出圧縮成形金型によれば、可動
型が固定型に密接させられることにより、両金型間にキ
ャビティが形成される。このキャビティの内面を構成し
ているコア金型は、型締方向に移動可能に配されている
とともに、付勢手段によってキャビティに向けて付勢さ
れているので、充填前の状態では、キャビティはその内
容積が最も小さくなるように形成されている。

【０００８】この状態で、溶融樹脂が射出されると、樹
脂は、小さく形成されたキャビティ内全体に行き渡るよ
うに充填される。そして、キャビティ内部の樹脂圧力が
上昇させられると、コア金型が付勢力に抗して固定型側
に押し戻され、キャビティの内容積が増大させられる。
これにより、キャビティを予め大きく形成していた従来
の場合と同様にして、キャビティ内における樹脂の圧力
勾配の増大が抑制されるとともに、キャビティ内全体に
樹脂が確実に行き渡らせられることになる。

【０００９】そして、その後に加圧手段を作動させて、
コア金型をキャビティ側に押圧すると、キャビティの内
容積が縮小してキャビティ内の樹脂が加圧圧縮される。
これにより、樹脂の比容積の低下および分子配向の均一
化が図られることになり、高品質の成形品を製造するこ
とが可能となる。

【００１０】この場合に、キャビティ内に充填すべき樹
脂量を最も小さいキャビティの内容積から最も大きいキ
ャビティの内容積までの範囲内において調整することが
可能となる。すなわち、樹脂量がこの範囲内に調整され
ていれば、過充填によるバリの発生および充填不足の両
方を確実に防止することが可能であるから、樹脂圧の変
動幅を大きく確保し得て、均質な成形品をより確実に成
形することが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る射出圧縮成形金型の一実
施例について、図１および図２を参照して説明する。本
実施例に係る成形金型１は、例えば、光ディスク用の成
形金型１であって、図１に示すように、射出成形機（図
示略）取り付けられて、該射出成形機の作動により相互
に接離させられる固定型２と可動型３とを具備してい
る。該固定型２と可動型３との間には、型締めされた状
態で光ディスクを成形するためのキャビティ４が形成さ
れるようになっている。

【００１２】前記固定型２は、射出成形機の固定側取付
板（図示略）に固定される金型であって、各キャビティ
４に溶融樹脂を射出するノズル５が設けられている。ま
た、固定型２には、各キャビティ４の一内面を形成する
こととなる表面に情報を記録した原版としてのスタンパ
６の外周を固定するリング状のスタンパ押え７と、スタ
ンパ６の内周を固定する取付スリーブ８とが設けられて
いる。

【００１３】これらスタンパ押え７および取付スリーブ
８によって、スタンパ６が情報を記録した表面をキャビ
ティ４内に向けて取り付けられるようになっている。固
定型２の下面は、キャビティ４の上内面を構成するよう
になっている。

【００１４】前記可動型３は、射出成形機の可動側取付
板９に固定される金型であって、該可動側取付板９に固
定される枠体１０と、該枠体１０の内周側に型開き方向
に移動可能に設けられるコア金型１１と、該コア金型１
１を可動側取付板９に対して型締方向に変位させ得る加
圧手段１２とを具備している。

【００１５】前記コア金型１１は、枠体１０内に、例え
ば、ボールベアリング１３によって型締方向に移動自在
に支持されているとともに、枠体に固定されキャビティ
４の外周面を決定するリング部材１４に摺動可能に嵌合
されている。また、コア金型１１は、可動側取付板９と
の間に配されるコイルスプリング１５（付勢手段）によ
って常にキャビティ４方向に付勢されている。このコイ
ルスプリング１５は、例えば、キャビティ４内に充填さ
れる樹脂の設定樹脂圧力よりも若干小さい付勢力により
コア金型１１を付勢するものが選定されている。

【００１６】また、前記加圧手段１２は、射出成形機か
らの油圧によって作動させられる油圧シリンダよりな
り、キャビティ４内に樹脂が充填された状態で、あるい
は、樹脂が充填されつつ作動させられることにより、キ
ャビティ４内の樹脂を加圧圧縮するように、コア金型１
１をキャビティ４側に向けて前進させるようになってい
る。

【００１７】このように構成された本実施例に係る射出
圧縮成形金型１の作用について以下に説明する。まず、
固定型２に対して可動型３が近接させられて両金型２・
３が密接させられると、両者間に光ディスクを成形する
ためのキャビティ４が形成される。この場合に、コア金
型１１は、コイルスプリング１５によってキャビティ４
側に付勢されているので、キャビティ４の内容積が最も
小さくなる位置（図２に実線で示す位置）まで前進させ
られている。

【００１８】次いで、このように形成されたキャビティ
４内に溶融樹脂が充填されると、樹脂は、小さく形成さ
れたキャビティ４の全体に行き渡るようにキャビティ４
内を流動させられる。この過程においては、樹脂はキャ
ビティ４内に完全に充填されていないので、その樹脂圧
力が低く保持されており、コア金型１１も前進状態に保
持される。すなわち、キャビティ４内に樹脂が完全に充
填されるまでは、コア金型１１はコイルスプリング１５
の付勢力によって前進状態、つまり、キャビティ４の内
容積を最も小さくする位置に付勢されている。

【００１９】そして、キャビティ４内に樹脂が完全に充
填された状態から、さらに充填が続行されることによっ
て、キャビティ４内の樹脂圧力が上昇し、コア金型１１
は、コイルスプリング１５の付勢力に抗して、図２に鎖
線で示すように後退方向に押し戻されることになる。す
なわち、コア金型１１は、キャビティ４内の圧力上昇に
伴って、樹脂圧力が設定樹脂圧力よりも過大になること
を回避するように後退させられる。これにより、キャビ
ティ４が押し広げられて溶融樹脂の流動抵抗が低減さ
れ、キャビティ４内の圧力勾配を大きくすることなく樹
脂が充填されることになる。

【００２０】その後、加圧手段１２が作動させられる
と、コア金型１１が変位させられてキャビティ４の内容
積が縮小させられ、キャビティ４内の樹脂が加圧圧縮さ
れることになる。これにより、樹脂の比容積が低下させ
られるとともに、分子配向の均一化が図られることにな
る。また、キャビティ４内の樹脂圧力が上昇させられる
と、スタンパ６からの情報の転写率も向上させられるこ
とになる。

【００２１】この場合において、本実施例に係る射出圧
縮成形金型１によれば、キャビティ４の内部全体に行き
渡るように樹脂を充填した状態でコア金型１１を変位さ
せてキャビティ４の内容積を拡大していくので、キャビ
ティ４内に充填すべき樹脂量に、コア金型１１の変位に
よって増減させられる容積分の調整幅を付与することが
できる。すなわち、コイルスプリング１５の付勢力によ
って前進させられているコア金型１１がその付勢力に抗
して押し戻される状態においてキャビティ４内への樹脂
の充填を停止する樹脂量の範囲内に調整することが可能
であり、この場合には、充填不足および過充填を確実に
防止することができる。

【００２２】言い換えれば、従来、内容積を最大限に拡
大された状態のキャビティ４内に樹脂を充填していく場
合には、完全に充填した状態から過充填となるまでの樹
脂量の調整幅がきわめて小さかったために、過充填ある
いは充填不足となりやすかったが、本実施例では、この
調整幅を大きく確保することができるので、不良品の発
生を確実に回避することができる。

【００２３】したがって、樹脂量過多による圧縮時の型
開きを回避して、成形品にバリが発生することを防止す
ることができる。また、樹脂量不足による比容積の増
大、スタンパ６からの転写率の低下による成形品として
の光ディスクの品質の低下を確実に防止することができ
る。

【００２４】さらに、本実施例に係る射出圧縮成形金型
１によれば、成形終了後に固定型２に対して可動型３が
後退させられて型開きが実施されると、コア金型１１
は、枠体１０の後退に拘らず、コイルスプリング１５の
付勢力によって前進する方向に付勢され、キャビティ４
内に成形された成形品から離間しないように保持される
ことになる。

【００２５】この時点では、成形品は収縮が完了してい
ないため、成形品外周が枠状部材１４の内周に密着して
いる状態である。したがって、ここでコア金型１１が後
退してしまうと内周部のみが後退方向に引っ張られて成
形品にソリが発生してしまうことになるが、本実施例に
よれば、コア金型１１が後退しないので、この理由によ
るそりの発生が回避されることになる。また、キャビテ
ィ４内の樹脂圧力は、適正な値に維持されるので、スタ
ンパ６の破損等の不具合の発生をも回避することができ
る。

【００２６】なお、本実施例においては、コア金型１１
をキャビティ４に向けて付勢する付勢手段として、コイ
ルスプリング１５を採用することとしたが、これに限定
されるものではなく、樹脂圧力によってコア金型１１を
後退させる程度の付勢力を発生する皿バネあるいはエア
シリンダ等を採用することができる。また、本実施例で
は、射出圧縮成形金型１を光ディスクの成形金型として
適用することとしたが、これに代えて、他の任意の成形
品を成形する成形金型に適用することとしてよい。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る射出
圧縮成形金型は、固定型との間にキャビティを形成する
可動型に、キャビティの内面の一部を構成し型締方向に
移動可能に配されるコア金型とそのコア金型をキャビテ
ィに向けて押圧する加圧手段とを設けるとともに、コア
金型に、キャビティに充填される樹脂の圧力より小さい
付勢力により、そのコア金型をキャビティに向けて付勢
する付勢手段を設けているので、キャビティ内に樹脂が
射出される際には、キャビティ内に樹脂が完全に充填さ
れた状態でキャビティの内容積が拡大されることにな
り、キャビティ内における樹脂の圧力勾配を抑制して収
縮等の不都合を回避するとともに、充填不足となること
を確実に防止することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出圧縮成形金型の一実施例を示
す縦断面図である。

【図２】図１の射出圧縮成形金型において、キャビティ
内に樹脂が充填される場合のコア金型の動作を説明する
ための縦断面図である。

【符号の説明】

１射出圧縮成形金型２固定型３可動型４キャビティ１１コア金型１２加圧手段１５コイルスプリング（付勢手段）

フロントページの続き (56)参考文献特開平５−124072（ＪＰ，Ａ) 特開平５−305412（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−56158（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−12739（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−60623（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−62711（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−179722（ＪＰ，Ａ) 特開平６−270208（ＪＰ，Ａ) 特開平６−304735（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−153213（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−191013（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/26 - 45/44 B29C 45/56

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定型との間にキャビティを形成する可
動型に、キャビティの内面の一部を構成し型締方向に移
動可能に配されるコア金型と、該コア金型をキャビティ
に向けて押圧する加圧手段とが設けられるとともに、前記コア金型に、前記キャビティに充填される樹脂の圧
力より小さい付勢力により、該コア金型をキャビティに
向けて付勢する付勢手段が設けられていることを特徴と
する射出圧縮成形金型。