JP3533661B2 - 孔質樹脂成形金型の圧力媒体注入部、これを用いた成形金型及び孔質樹脂成形体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、孔質樹脂成形金型
の圧力媒体注入部、これを用いた成形金型及び孔質樹脂
成形体の製造方法に係り、更に詳細には、盲空洞の形
状、容積等を適切に制御し、任意の盲空洞を容易に形成
し得る圧力媒体注入部、これを用いた成形金型及び孔質
樹脂成形体の製造方法に関するものである。また、得ら
れる孔質樹脂成形体は、軽量で剛性に優れ、吸音特性な
ども良好であり、例えば、自動車用の外板材や内装材な
どに好適に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂を材料にして、盲空洞を有し
剛性でかつ軽量樹脂成形体を製造する場合、ハニカム状
成形体と平板を積層し成形体をつくるか、又は補強リブ
を立てる方法等が行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ハニカム状成
形体では、積層工程に多くの時間を要し、また層間が剥
がれやすいという課題があった。補強リブ立てでは、複
雑な金型加工を要し、また開口面を塞ぐ工程が必要であ
る等の課題があり、短い工程で積層等の後工程を必要と
しないで、剛性でかつ軽量の樹脂成形体の製造方法の開
発が要望されていた。

【０００４】上記の課題を解消する方法として、加熱成
形時に樹脂が流動性を帯びる間に圧力媒体を注入し、一
度に盲空洞を有する樹脂成形体を製造する方法が提案さ
れているが、盲空洞の形状または盲空洞容積制御より成
形体表面のひけの防止、あるいは補強リブを増すことを
目的にしているため、ノズル形状の、特に噴出口、圧力
媒体通路、配置位置などについては考慮されていなかっ
た。また、成形された盲空洞は、角盲空洞が連通してい
るか、また独立した盲空洞を形成していてもリブ厚、形
状、容積等を個々の盲空洞で制御できないという課題が
あった。

【０００５】例えば、特公昭５７−１４９６８号公報に
は、射出成形金型のキャブティ内に不十分な溶融樹脂を
充填後、同じ口から加圧ガスを注入し、キャブティ内を
満たし、盲空洞を形成する方法が開示されている。ガス
注入口が樹脂射出口と同じであるため、形成される盲空
洞の大きさ、容積や存在密度を容易に制御できないとい
う課題があった。

【０００６】また、特開平６−１３４８２８号公報で
は、単に盲空洞をつくるノズル構造のため、薄肉部に形
状を制御した多数の独立盲空洞を形成することができな
いという課題があった。更に、個々のノズル先端に逆止
弁を設けている構造のため、ノズル形状が制約され、盲
空洞の形状制御ができないという課題や、個々のノズル
先端に逆止弁を設けている構造のため、ノズル先端部が
大きくなり単位面積当たりに多数のノズルを設定できな
いという課題があった。

【０００７】更にまた、特開平６−１５５５５６号公報
では、特開平６−１３４８２８号公報と同じ課題があ
り、またノズル先端部に加熱装置を設けている構造のた
め、ノズル先端部が大きくなり単位面積当たりのノズル
数が限定されたり、特開平８−２７６４５２号公報で
は、樹脂シリンダーノズルと圧力媒体注入用ノズルは同
じノズルを使用する構造のため、圧力媒体注入用ノズル
形状を変えて盲空洞形状を制御することができないとい
う課題があった。

【０００８】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、空洞の形状、容積、位置等を随意に調整でき、かつ
孔質樹脂成形体の軽量化や剛性の制御が容易な孔質樹脂
成形金型の圧力媒体注入部、これを用いた成形金型及び
孔質樹脂成形体の製造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】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を行った結果、圧力媒体部におけ
る圧力媒体注入用ノズルの形状、位置、材質や成形金型
とノズルとの間隙等を制御することにより、上記課題が
解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１０】即ち、本発明の孔質樹脂成形金型の圧力媒
体注入部は、表面及び／又は裏面に開口部を有する複数
個の独立した盲空洞を備えた孔質樹脂成形体を成形で
き、成形体表面形成壁部と成形体裏面形成壁部を有し、
この成形体表面形成壁部及び成形体裏面形成壁部の少な
くとも一方が他方と離間する方向に変位可能で、上記孔
質樹脂成形体に所望形状を付与するキャビティと、この
キャビティに連通する樹脂注入部とを備えた成形金型、
に用いられる圧力媒体注入部であって、ほぼ筒状をな
し、上記成形体表面形成壁部及び／又は裏面形成壁部に
穿設された孔部に挿入され、圧力媒体主通路と、圧力媒
体噴出通路と、先端部又は先端側面部に設けられ上記圧
力媒体噴出通路と連通した圧力媒体噴出口と、を有し、
その全部又は一部の熱伝導率が、上記キャビティを形成
する材料の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の孔質樹脂成形金型の圧力媒
体注入部の好適形態は、上記圧力媒体主通路の通路断面
が、上記圧力媒体噴出通路の通路断面よりも大きいこと
を特徴とする。

【００１２】更に、本発明の孔質樹脂成形金型の圧力媒
体注入部の好適形態は、上記圧力媒体噴出通路が上記圧
力媒体主通路から分岐し、複数の分岐噴出路を形成して
いることを特徴とする。

【００１３】次に、本発明の孔質樹脂成形金型は、圧力
媒体注入部と、成形体表面形成壁部と成形体裏面形成壁
部を有し、この成形体表面形成壁部及び成形体裏面形成
壁部の少なくとも一方が他方と離間する方向に変位可能
で、上記孔質樹脂成形体に所望形状を付与するキャビテ
ィと、このキャビティに連通する樹脂注入部と、を備え
ることを特徴とする。

【００１４】また、本発明の孔質樹脂成形体の製造方法
は、孔質樹脂成形金型を用いて孔質樹脂成形体を製造す
るに当たり、上記キャビティ内への溶融樹脂の充填中若
しくは充填後、又は上記成形体表面形成壁部及び／又は
成形体裏面形成壁部の離間中若しくは離間後であって、
上記溶融樹脂が流動性を帯びている間に、圧力媒体を上
記圧力媒体注入部から当該溶融樹脂内に注入し、得られ
る樹脂成形体に開口部を有する盲空洞を形成することを
特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の圧力媒体注入部につ
いて詳細に説明する。 （１）上述の如く、本発明の圧力媒体注入部は、所定の
盲空洞を備えた孔質樹脂成形体を成形できる成形金型に
用いられる。

【００１６】ここで、かかる孔質樹脂成形体は、相互に
独立した複数個の盲空洞を有し、これら盲空洞の開口部
が、この成形体の表面及び／又は裏面に面している。ま
た、かかる盲空洞は該成形体において、表面−裏面間が
貫通していない空洞を意味する。また、盲空洞同士は接
しておらず、それぞれが独立した空間を形成している。
上記盲空洞は、代表的には、開口部が存在する成形体面
（表面又は裏面）からこれに対向する成形体面（表面又
は裏面）の方向に延在・拡開しており、典型的には、球
形、楕円球形、茄子形や裸電球形の孔形状を有する。な
お、本明細書においては、成形体のいずれか一方の表面
を「表面」、他方の表面を「裏面」と記載するが、両者
に本質的な差異があるわけではなく、説明の便宜のため
であり、両者を相互に交換して記載しても、本発明の範
囲に属するのはいうまでもない。

【００１７】また、上述のような樹脂成形体において、
盲空洞以外の部分を構成する樹脂としては、加熱成形時
に流動性を帯びている樹脂であればよく、熱可塑性樹脂
及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよいが、盲空洞の
形成時間の設定が容易な熱可塑性樹脂を好ましく用いる
ことができる。熱硬化性樹脂の場合は、触媒種、触媒量
及び加熱時間などを選定することにより、硬化性を調整
すれば容易に使用することができる。一方、熱可塑性樹
脂は、空洞の形成時間の設定が容易であるため特に好適
であり、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等
のオレフィン系樹脂、アクリルニトリルなどのアクリル
系樹脂、ＡＢＳ、ポリスチレンなどのポリスチレン系樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート、ＰＢＴ、ＰＥ
Ｔなどの飽和ポリエステル樹脂、ポリアセタール、ポリ
エーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレン
オキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル
イミド、芳香族ポリエステル、フッ素系樹脂、ビニル樹
脂及びこれらを一構成成分とするアロイも用いることが
できる。なお、これらの樹脂には、通常使用されている
タルク、ガラスビーズ、酸化珪素、着色顔料、金属粉
末、炭酸カルシウム、ガラス繊維、ポリアミド繊維、炭
素繊維、光安定剤、酸化防止剤等の充填材、繊維強化材
や各種添加剤を配合することが可能である。

【００１８】また、かかる樹脂成形体において、上記盲
空洞の開口部は、上述の如く、成形体表面、裏面又はこ
れら両面に存在し、これら開口部（盲空洞）は、成形体
表面及び／又は裏面に均一に分布していてもよいが、当
該成形体面の一部について密に分布しているなど、所望
の部分剛性や軽量性に応じて、不均一に分布していても
よい。なお、開口部を均一に分布させる場合には、隣接
する開口部同士の中心点が等間隔になるようにすること
が好ましい。かかる開口部配置により、盲空洞を囲む樹
脂部分、即ち補強リブに相当する樹脂部分の厚さが均一
となるため、剛性のばらつきが少なくなる。

【００１９】本発明の圧力媒体注入部を備えた成形金型
によって製造でき、上述のような構成を有する孔質樹脂
成形体は、開口部を有した盲空洞を共鳴体として活用で
きるので、吸音・遮音効果が発現できる。また盲空洞間
の樹脂壁、即ちリブ相当部を有しているので、樹脂壁の
厚さを制御することにより外部からの衝撃エネルギーを
吸収できる機能も持つ。更に、盲空洞に空気層を有する
ため、開口部径を小さくすれば、盲空洞内の空間を断熱
層として利用することもできる。上記孔質樹脂成形体
は、各種日用品や軽量材料などに用いられるが、特に自
動車の内装材や外板材等として好適であり、上述のよう
に軽量性と剛性を兼備し、吸音特性や保温性の効果も期
待できる。

【００２０】（２）本発明において、この圧力媒体注入
部が配設される孔質樹脂成形金型は、成形体表面形成壁
部と成形体裏面形成壁部を有し、この成形体表面形成壁
部及び成形体裏面形成壁部の少なくとも一方が他方と離
間する方向に変位可能で、上記孔質樹脂成形体に所望形
状を付与するキャビティと、このキャビティに連通する
樹脂注入部とを備える。

【００２１】図１は、かかる孔質樹脂成形金型の一例を
示す断面図である。同図において、この成形金型は、固
定金型２と可動金型１と、固定金型２の可動金型１側に
装着された圧力媒体・樹脂注入部材１７と可動金型１と
注入部材１７とで規定される金型キャビティ４とを備え
る。

【００２２】注入部材１７には、圧力媒体をキャビティ
４に注入する複数本の圧力媒体注入用ノズル５と、成形
体の原料樹脂をキャビティ４に注入する樹脂注入口６と
がそれぞれ別個に設けられており、圧力媒体注入部の一
例である圧力媒体注入用ノズル５は、この注入部材１７
と固定金型２との間に設けられた圧力媒体室３を介し
て、圧力媒体ボンベ７、圧力調整バルブ８、制御弁９、
加熱装置１０を有するガス供給系に連通している。一
方、樹脂注入口６は、注入部材１７及び固定金型２のほ
ぼ中央部を貫通して、図示しない原料樹脂供給系と連結
している。

【００２３】この成形金型においては、可動金型１の凹
部立壁１ａが成形体の裏面を形成し、この凹部立壁１ａ
と対向する注入部材１７の壁部１７ａが、盲空洞の開口
部を有する成形体の表面を形成する機能を果たす。ま
た、可動金型１は、圧力媒体の注入方向（図面の左方）
にスライド移動可能に構成されており、換言すれば、キ
ャビティ４の成形体裏面形成壁部である凹部立壁１ａ
が、成形体表面形成壁部である壁部１７ａに対し離間す
る方向に変位可能に構成されている。

【００２４】また、上述した圧力媒体注入用ノズル５
は、任意の盲空洞の開口部に対応するように位置や数が
配置され、かつ注入部材の壁部１７ａから凹設されてい
る。なお、図３に示したように、このノズル５には、樹
脂逆流防止弁を設ける必要はなく、ノズル５と注入部材
１７との間隙、又はノズル５の圧力媒体噴出口１５や圧
力媒体噴出通路１４の内径を制御することにより逆流を
防止することが好ましい。かかる間隙や内径は、原料樹
脂の種類、樹脂温度、樹脂圧、成形品形状又は成形温度
や成形圧力などの成形条件等を考慮して定めることがで
きる。

【００２５】図１に示した成形金型を用いる樹脂成形体
の製造では、まず、原料樹脂を樹脂注入口６を介してキ
ャビティ４に充填する。そして、この充填中又は充填後
に圧力媒体注入用ノズル５を介して圧力媒体をキャビテ
ィ４に注入し、これに対応して可動金型１を左方にスラ
イドさせ、図２に示すように、充填した樹脂中に盲空洞
１１を形成し成長させる。なお、以上の工程は一工程で
実施可能である。しかる後、樹脂を固化し、離型するこ
とにより、表面に開口部を有する複数個の独立した盲空
洞１１が成形体裏面方向に延在している孔質樹脂成形体
１２を得ることができる。

【００２６】即ち、上記成形金型を用いる樹脂成形体
は、図１に示したように、供給する圧力媒体を加熱する
加熱装置１０を備え、樹脂の流動性を発現でき、キャビ
ティ４の容積を樹脂充填中若しくは充填後に可動金型１
を後退することにより拡大できる構造であって、成形体
の開口部を設ける面に相当する金型面に圧力媒体注入用
ノズル５が複数設けられている金型を用いれば加工でき
る。成形法としては、例えば射出成形法、射出圧縮成形
法などが挙げられるが、これらの成形法に限定されるも
のではない。

【００２７】（３）本発明の圧力媒体注入部は、上述し
たように、所定の孔質樹脂成形体を製造するための成形
金型に用いられ、典型的には、上記圧力媒体注入用ノズ
ル５（又はこれと同等の部材）を構成するものである
が、以下、各実施形態毎に具体的に説明する。

【００２８】（実施形態１）図３は、本発明の圧力媒体
注入部の一実施形態を示す断面図であり、ノズル５の近
傍を示す図１及び図２の部分断面図に相当する。同図に
おいて、圧力媒体注入用ノズル５は、注入部材１７に挿
入されており、その先端部は注入部材１７に凹設してい
る。

【００２９】本実施形態において、この圧力媒体注入用
ノズル５には、キャビティ４の一部を形成する注入部材
１７の構成材料よりも熱伝導の高い材料を用いている。
キャビティ４に溶融樹脂を充填すると、圧力媒体注入用
ノズル５の先端部は周囲の注入部材１７よりも熱伝導率
が高いので、注入部材１７の金型表面よりも早期に樹脂
固化膜を形成し、周囲の金型表面の樹脂固化膜形成に伴
うヒケにより、ノズル５の先端から固化膜が解離し、ノ
ズル５の先端部と固化膜の間に空隙が形成される。解離
した固化膜は、固化膜内部の溶融樹脂で再加熱され、軟
化・薄膜化する。ノズル５から噴出した圧力媒体は、こ
の空隙に注入され、軟化・薄膜化した膜を破り、キャビ
ティ４内の流動状態の樹脂中に盲空洞を形成する。上記
圧力媒体注入用ノズル５の材料の熱伝導率は、注入部材
１７の熱伝導率よりも高いほど、早期に固化膜形成が進
み、圧力媒体の注入が容易になる。圧力媒体注入用ノズ
ル１５の材料としては、銅、亜鉛、銅−亜鉛系、アルミ
ニウムやアルミニウム合金系等が挙げられるが、銅−亜
鉛系やアルミニウム合金系が特に好ましい。

【００３０】また、上述の如く、圧力媒体注入用ノズル
５の先端部は、注入部材１７に凹設しているが、ノズル
５の先端部が、注入部材１７の壁部１７ａと同一面を形
成していたり、またはキャビティ４内に突出している
と、ノズル５の先端部の樹脂固化膜の形成が遅れ、キャ
ビティ４の容積が拡大中及び拡大後に圧力媒体を注入し
た際に、開口部形成が遅れ、圧力媒体が金型面から漏れ
たり、盲空洞の形状不良が発生するおそれがある。

【００３１】図３に示したように、圧力媒体注入用ノズ
ル５の先端部断面形状は、最先端部において樹脂との接
触面積を大きくすれば、先端部に形成される樹脂固化膜
面積が増し、固化膜の解離時の空隙が大きくなるため、
盲空洞形成を促進することができる。また、ノズル径を
調整することにより、盲空洞の開口部径を制御すること
もできる。

【００３２】また、ノズル５の内部の圧力媒体主通路１
３及びその先端部近傍で圧力媒体噴出口１５に連通する
圧力媒体噴出通路１４は、圧力媒体室３からキャビティ
４に充填されている樹脂内に短時間で圧力媒体を送り込
む構造が好ましく、主通路１３と噴出通路１４の内径は
大きいほどよい。ただし、噴出通路１４の内径は、樹脂
によるノズル封鎖を避けられる程度であることが好まし
い。

【００３３】更に、圧力媒体噴出通路１４は１本でもか
まわないが、上記圧力媒体主通路１３から分岐し、複数
の分岐噴出路を設ければ、短時間で樹脂内に圧力媒体を
送り込むことが可能になり、キャビティ４内の樹脂が流
動性を帯びている間に所望の盲空洞を容易に形成するこ
とができる。また、複数の噴出通路１４の通路断面の総
和が、主通路の通路断面よりも大きくなると、圧力媒体
の注入圧低下による盲空洞の形状不良、開口部径の制御
不良、樹脂による圧力媒体噴出口１５の封鎖を招いてし
まうことがある。

【００３４】圧力媒体注入用ノズル５には、上述のよう
に、樹脂の逆流防止弁がなく、本実施形態では、ノズル
側面と注入部材との間隙を調整することによって、樹脂
の逆流を防止しているが、本実施形態の場合、間隙は５
００μｍ以下であることが好ましい。５００μｍを超え
ると、キャビティ４内に充填された樹脂が、間隙に侵入
し、圧力媒体噴出口１５を封鎖してしまい、繰り返し使
用する際、所定量の圧力媒体が注入できなかったり、注
入した圧力媒体量が減少するなどの問題が発生すること
があり、所望の形状・容積の盲空洞を形成できなくなっ
てしまう。

【００３５】更にまた、上記圧力媒体噴出口１５の好適
な形状には、円、楕円又はスリット状等が挙げられる
が、一種類の形状のみではなく、これらの任意の組み合
わせによってもよい。

【００３６】（実施形態２）図４〜図６に、本発明の圧
力媒体注入部の他の実施形態を示す。なお、以下、上述
した注入部の場合と実施的に同一の部材には同一の符号
を付し、その説明を省略する。同図において、ノズル５
の先端部近傍の外形は、ほぼ円筒状又はテーパ付き円筒
状をなし、該テーパは上記先端側面部に設けられた圧力
媒体噴出口１５と先端部との間に形成されている。ノズ
ル５の側面に設けた圧力媒体噴出口１５から噴出した圧
力媒体は、樹脂固化膜が形成されているノズル面のテー
パに沿い、圧力媒体の流れ方向をノズルの先細方向へと
導くことができ、開口部径の制御や盲空洞形状の制御が
容易になる。

【００３７】また、圧力媒体噴出通路１４は、図３にお
いて、ノズル長軸の中心軸と直交する噴出通路の他、図
４のように、圧力媒体の流れ方向へ噴出通路が傾いたも
の、主通路１３の先端にＲを設け噴出通路１４への流れ
を容易にしたもの（図５）や主通路１３に噴出通路１４
へのガイドを設けたもの（図６）が例示できる。このよ
うな形状を採ることによって、短時間で樹脂内に圧力媒
体を送り込め、かつ注入圧低下を防ぐことができる。

【００３８】（実施形態３）図７及び図８に、本発明の
圧力媒体注入部の更に他の実施形態を示す。図７及び図
８において、圧力媒体主通路１３の先端を段付き又はＲ
にし、圧力媒体噴出口１５を設けている。主通路１３の
先端を先細又はＲにすることにより、圧力媒体の噴出圧
力を高め、樹脂によるノズル封鎖を防ぎ、かつ圧力媒体
の流れ方向を制御し、盲空洞形状の制御及び開口部径の
制御が容易になる。また、図８に示したように、主通路
１３の先端に複数の圧力媒体噴出通路１４を設ければ、
短時間で樹脂内に圧力媒体を送り込むことが可能にな
り、樹脂が流動性を帯びている間に所望の盲空洞を容易
に形成することができる。

【００３９】また、本実施形態においても、ノズルには
樹脂の逆流防止弁がなく、圧力媒体噴出口１５の内径を
制御することによって、樹脂の逆流を防止している。噴
出口１５の内径は、１００μｍ以下が好ましく、１００
μｍを超えると、キャビティ４内に充填された樹脂が、
間隙部に進入して噴出口１５を封鎖し、所定量の圧力媒
体が注入できず、所望の形状・容積の盲空洞を形成でき
なくなってしまう。

【００４０】（４）本発明の孔質樹脂成形体の製造方法
は、上述した孔質樹脂成形金型を用いて所定の孔質樹脂
成形体を製造する方法に係るものである。図１に示した
ように、複数の圧力媒体注入用ノズル５を挿入した注入
部材１７及び可動金型１で構成されたキャビティ４を有
する金型を閉状態にし、次いで溶融樹脂を射出成形機か
ら樹脂注入口６を経てキャビティ４内に充填する。成形
する成形体の大きさ、重量、要求する剛性及び形成する
盲空洞容積等に応じた拡大前のキャビティ容積及び拡大
後のキャビティ容積はあらかじめ設定されている。拡大
前のキャビティ４内に溶融樹脂を充填中若しくは充填
後、又は上記成形体表面形成壁部及び／又は成形体裏面
形成壁部の離間中若しくは離間後であって、上記溶融樹
脂が流動性を帯びている間に、圧力媒体を上記圧力媒体
注入部から樹脂内に注入し、盲空洞を形成できる空間を
確保して、図２に示したように、盲空洞を形成する。

【００４１】注入する上記圧力媒体は、圧力媒体の制御
弁９で注入時期及び圧力を制御して、樹脂種、盲空洞容
積等に応じた所定量、所定圧力の媒体を加熱装置１０経
由で圧力媒体室３に供給され、圧力媒体室３と連結して
いる各ノズル５から樹脂内に注入される。圧力媒体室３
から圧力及び容量を制御した圧力媒体が、各ノズルへ供
給できる構造であればよい。形成する盲空洞容積は、供
給する圧力媒体量で制御でき、また可動金型１の後退
代、即ちキャビティ容積拡大代によっても、盲空洞の容
積を制御することができる。

【００４２】また、注入部材１７での圧力媒体注入用ノ
ズル５の配置によって、上述のように要求部位の性能に
応じ、均一配置又は一部に偏らせることもできる。更
に、注入部材１７の壁部１７ａと並行な成形体断面の盲
空洞の位置が、ノズル５の配置位置によって、四角状、
六角状等になるように制御できる。また隣接するノズル
５との間隔を大きくすることにより、盲空洞の容積を拡
大することもできる。

【００４３】また、本発明の圧力媒体注入部によって注
入可能な圧力媒体としては、常温大気圧下で気体状態で
あって、圧力や温度等の制御が容易で原料樹脂に対して
不活性な気体、液体及び流動体などが好ましく、特に、
空気、炭酸ガス、窒素ガス及びアルゴン等を好適に用い
ることができる。これらのうち、供給が容器で廉価な空
気、炭酸ガス及び窒素が特に好ましい。

【００４４】また、上記圧力媒体の注入圧は、成型時の
樹脂温度、金型温度、キャビティ拡大タイミングなどに
よるが、０．０５〜２０ＭＰａであることが好ましい。
０．０５ＭＰａ未満では、盲空洞を形成することができ
ず、また２０ＭＰａを超えると圧力媒体の制御が困難に
なり、隣接する盲空洞同士が連結して独立した盲空洞を
形成できなくなってしまうことがある。

【００４５】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。

【００４６】［１］供試品の調整 図１に示すタイプの成形金型であって、型絞め圧力１１
０ｔの射出成形機を用い、固定金型２から圧力媒体を注
入でき、かつキャビティ４内の容積が１００×１００×
３〜１０（ｔ）ｍｍに可変できる金型で、熱伝導率が７
０（ｋ／Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）のものを使用し、ポリス
チレン樹脂（住友化学製、Ｍ１９２）を樹脂温度２００
℃で射出成形した。射出成形前及び盲空洞形成後の一例
を図１及び図２に示す。上記金型には、図１に示す圧力
媒体経路が配設されている。圧力媒体は、図１の２つの
制御弁９の間に一時溜められ、所定温度に加熱される。
キャビティ４内に樹脂を充填中及び／又は充填後に、信
号を受け、制御弁９を開き、圧力媒体室３に圧力媒体が
流れる。各圧力媒体注入用ノズル５は圧力媒体室３に連
結されており、ノズル５には同時期に同じ圧力の圧力媒
体が供給される。圧力媒体はエアを使用し、１２０℃で
供給し、金型は５０℃に加熱した。

【００４７】圧力媒体注入用ノズル５は、Ｃｕ−Ｚｎ系
合金で、熱伝導率が１２０（ｋ／Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）
のものを使用し、外径６ｍｍで、ノズル５の形状及び噴
出通路１４の位置、圧力媒体主通路１３の内径、噴出通
路１４の内径、噴出通路１４の数及び圧力媒体噴出口１
５の形状は表１に示したものを使用した。また、９本の
ノズルを格子状に等間隔で配置し、ノズル先端は注入部
材１７の表面から１ｍｍ後退した位置に凹設した。

【００４８】［２］評価方法 盲空洞形成数：ｎ＝１０の成形体の平均盲空洞数を示
す。 盲空洞間の連結：成形体の盲空洞を目視で観察し、連結
の有無を判断した。 ヒケ・ソリ：成形体の表面外観を目視で観察し、ヒケ・
ソリの有無を判断した。 ノズル詰まり：ｎ＝２０後のノズル詰まりを評価した。

【００４９】（実施例１）上述の射出成形機で樹脂充填
前のキャビティ４の厚さを３ｍｍにし、充填９８％で可
動金型１を離間すると共にエアを注入した。離間後のキ
ャビティ４の厚さは１０ｍｍであった。また、図３の形
状を有する圧力媒体注入用ノズル５を使用した。注入圧
力媒体の圧力、ノズルの配置位置等と成形評価の結果を
表１に示した。

【００５０】（実施例２〜６）圧力媒体注入用ノズル５
の形状及び圧力媒体噴出通路１４の内径を、表１に示し
た形状・内径とした以外は、実施例１と同様の操作を繰
り返して成形を行った。成形評価の結果を表１に示す。

【００５１】（実施例７及び８）圧力媒体注入用ノズル
５の圧力媒体噴出通路１４の数を、表１に示した数とし
た以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して成形を行
った。成形評価の結果を表１に示す。なお、実施例７の
噴出通路１４は、隣接する噴出通路と等間隔で設けた。

【００５２】（実施例９及び１０）ノズル１５の圧力媒
体噴出口１５の形状を、楕円及びスリットとした以外
は、実施例１と同様の操作を繰り返して成形を行った。
成形評価の結果を表１に示す。なお、楕円は長径が１ｍ
ｍ、短径が０．５ｍｍ、スリットは１．０×０．５ｍｍ
でとした。

【００５３】（実施例１１及び１２）注入する圧力媒体
の圧力を、表１に示した圧力とした以外は、実施例１と
同様の操作を繰り返して成形を行った。成形評価の結果
を表１に示す。

【００５４】（実施例１３）ノズル１５と注入部材１７
間の間隙を、表１に示した間隙とした以外は、実施例１
と同様の操作を繰り返して成形を行った。成形評価の結
果を表１に示す。

【００５５】（実施例１４）注入する圧力媒体をエア／
二酸化炭素＝１／１（容積比）に変えた以外は、実施例
１と同様の操作を繰り返して成形を行った。成形評価の
結果を表１に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】（比較例１）ノズル１５の圧力媒体噴出通
路１４の内径を、表２に示した内径とした以外は、実施
例１と同様の操作を繰り返して成形を行った。成形評価
の結果を表２に示す。

【００５８】（比較例２）ノズル１５の先端を、注入部
材の壁部１７ａと同一面に配置した以外は、実施例１と
同様の操作を繰り返して成形を行った。成形評価の結果
を表２に示す。

【００５９】（比較例３及び４）注入する圧力媒体の圧
力を、表２に示した圧力とした以外は、実施例１と同様
の操作を繰り返して成形を行った。成形評価の結果を表
２に示す。

【００６０】（比較例５）ノズル１５と注入部材１７と
の間隙を、表２に示した間隙とした以外は、実施例１と
同様の操作を繰り返して成形を行った。成形評価の結果
を表２に示す。

【００６１】（比較例６）ノズル１５の材質を、注入部
材１７、可動金型１及び固定金型２と同一材とし、これ
ら注入部材１７等とノズル１５の熱伝導率を同じとした
以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して成形を行っ
た。成形評価の結果を表２に示す。

【００６２】（比較例７）圧力媒体噴出通路１４の内径
及び数を、表２に示した内径及び数とした以外は、実施
例６と同様の操作を繰り返して成形を行った。成形評価
の結果を表２に示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、圧力媒体部における圧力媒体注入用ノズルの形状、
位置、材質や成形金型とノズルとの間隙等を制御するこ
ととしたため、空洞の形状、容積、位置等を随意に調整
でき、かつ孔質樹脂成形体の軽量化や剛性の制御が容易
な孔質樹脂成形金型の圧力媒体注入部、これを用いた成
形金型及び孔質樹脂成形体の製造方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の孔質樹脂成形金型の一例を示し、キャ
ビティ拡大前の状態を示す断面図である。

【図２】図１に示した装置のキャビティ拡大後の状態を
示す断面図である。

【図３】本発明の圧力媒体注入部の一実施形態を示す断
面図である。

【図４】本発明の圧力媒体注入部の他の実施形態を示す
断面図である。

【図５】本発明の圧力媒体注入部の他の実施形態を示す
断面図である。

【図６】本発明の圧力媒体注入部の他の実施形態を示す
断面図である。

【図７】本発明の圧力媒体注入部の他の実施形態を示す
断面図である。

【図８】本発明の圧力媒体注入部の他の実施形態を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 可動金型 ２ 固定金型 ３ 圧力媒体室 ４ キャビティ ５ 圧力媒体注入用ノズル ６ 樹脂注入口 ７ 圧力媒体ボンベ ８ 圧力調整バルブ ９ 制御弁 １０ 加熱装置 １１ 盲空洞 １２ 成形体 １３ 圧力媒体主通路 １４ 圧力媒体噴出通路 １５ 圧力媒体噴出口 １６ ストッパー １７ 注入部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 正明 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−245881（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−25397（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−207082（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−254195（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−320622（ＪＰ，Ａ) 特開2000−6196（ＪＰ，Ａ) 特開2000−301574（ＪＰ，Ａ) 特開2001−9855（ＪＰ，Ａ) 特開2001−71329（ＪＰ，Ａ) 特開2001−113566（ＪＰ，Ａ) 特開2001−150492（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−17917（ＪＰ，Ｕ) 特許2724936（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面及び／又は裏面に開口部を有する複
   数個の独立した盲空洞を備えた孔質樹脂成形体を成形で
   き、 成形体表面形成壁部と成形体裏面形成壁部を有し、この
   成形体表面形成壁部及び成形体裏面形成壁部の少なくと
   も一方が他方と離間する方向に変位可能で、上記孔質樹
   脂成形体に所望形状を付与するキャビティと、このキャ
   ビティに連通する樹脂注入部とを備えた成形金型、に用
   いられる圧力媒体注入部であって、 ほぼ筒状をなし、上記成形体表面形成壁部及び／又は裏
   面形成壁部に穿設された孔部に挿入され、 圧力媒体主通路と、圧力媒体噴出通路と、先端部又は先
   端側面部に設けられ上記圧力媒体噴出通路と連通した圧
   力媒体噴出口と、を有し、 その全部又は一部の熱伝導率が、上記キャビティを形成
   する材料の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする孔質
   樹脂成形金型の圧力媒体注入部。
2. 【請求項２】 上記圧力媒体主通路の通路断面が、上記
   圧力媒体噴出通路の通路断面よりも大きいことを特徴と
   する請求項１記載の圧力媒体注入部。
3. 【請求項３】 上記圧力媒体噴出通路が上記圧力媒体主
   通路から分岐し、複数の分岐噴出路を形成していること
   を特徴とする請求項１又は２記載の圧力媒体注入部。
4. 【請求項４】 上記圧力媒体噴出口の形状が、円、楕円
   及びスリット状から成る群より選ばれた少なくとも１つ
   の形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １つの項に記載の圧力媒体注入部。
5. 【請求項５】 先端部近傍の外径がほぼ円筒状又はテー
   パ付き円筒状をなし、該テーパは上記先端側面部に設け
   られた圧力媒体噴出口と先端部との間に形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記
   載の圧力媒体注入部。
6. 【請求項６】 上記成形体表面形成壁部及び／又は裏面
   形成壁部に穿設された孔部の内壁面と、当該圧力媒体注
   入部の側面との間隙が０．５ｍｍ以下になるように設置
   されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの
   項に記載の圧力媒体注入部。
7. 【請求項７】 先端部が、上記成形体表面形成壁部及び
   ／又は裏面形成壁部から凹設されていることを特徴とす
   る請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の圧力媒体注
   入部。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１つの項に記載
   の圧力媒体注入部と、 成形体表面形成壁部と成形体裏
   面形成壁部を有し、この成形体表面形成壁部及び成形体
   裏面形成壁部の少なくとも一方が他方と離間する方向に
   変位可能で、上記孔質樹脂成形体に所望形状を付与する
   キャビティと、 このキャビティに連通する樹脂注入部と、を備えること
   を特徴とする孔質樹脂成形金型。
9. 【請求項９】 請求項８記載の孔質樹脂成形金型を用い
   て孔質樹脂成形体を製造するに当たり、 上記キャビティ内への溶融樹脂の充填中若しくは充填
   後、又は上記成形体表面形成壁部及び／又は成形体裏面
   形成壁部の離間中若しくは離間後であって、上記溶融樹
   脂が流動性を帯びている間に、圧力媒体を上記圧力媒体
   注入部から当該溶融樹脂内に注入し、得られる樹脂成形
   体に開口部を有する盲空洞を形成することを特徴とする
   孔質樹脂成形体の製造方法。
10. 【請求項１０】 上記圧力媒体が室温常圧で気体状態で
    あることを特徴とする請求項９記載の孔質樹脂成形体の
    製造方法。
11. 【請求項１１】 上記圧力媒体の注入圧が、０．０５〜
    ２０ＭＰａであることを特徴とする請求項９又は１０記
    載の孔質樹脂成形体の製造方法。