JP4104779B2 - Injection mold - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体封止等を形成するために実施する熱硬化性樹脂を用いた射出成形において、ホットランナを有する金型においてホットランナでの樹脂詰まりを防ぐ金型構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
熱硬化性樹脂を用いて半導体封止を形成する方法としては、トランスファ成形が一般的であるが、近年、別の成形方法によって熱硬化性樹脂から成る半導体封止を成形することが提案され、試みられている。その方法の1つとして、ホットランナ式の金型、すなわちホットランナを有する金型を使用した射出成形法がある。この射出成形法は、ホットランナにある熱硬化性樹脂を、それが短時間では反応硬化しない温度で溶融した状態に保ち、射出成形を連続的に実施できるようにしたものである。
【0003】
ホットランナ式の金型を使用する射出成形法によって熱硬化性樹脂を成形する方法は従来から知られており、射出成形は、成形サイクルの短縮化および廃棄材料の削減等の点において、トランスファ成形よりも優れている。したがって、この方法で半導体封止を形成できれば、成形時間の短縮および材料の有効活用といった利点がもたらされる。
【0004】
一般的な射出成形用金型の断面構造を図1において模式的に示す。図1の金型は、上金型取付板(17a)に断熱板(15a)を介して取り付けられた上金型(16a)、下金型取付板(17b)に断熱板(15b)を介して取り付けられた下金型(16b)、およびホットランナ(12a)を画定するホットランナブッシュ(12)を主な構成要素として成るものである。図1では、上下金型(16a)(16b)は開かれた状態となっているが、成形時には閉じた状態となり、キャビティ(13a)およびランナ(13b)を形成する。熱硬化性樹脂(11)は、ホットランナ(12a)、ならびに金型に形成されたゲート(13c)およびランナ(13b)を経由して、成形品を作る空間部分であるキャビティ(13a)に充填される。
【0005】
連続成形を実施するために、ホットランナ(12a)に存在する熱硬化性樹脂(11)は短時間では反応硬化しない温度に加熱されて溶融した状態にあり、一方、キャビティ(13a)に充填された熱硬化性樹脂(11)は短時間で反応して硬化する温度に加熱される。ホットランナ(12a)にある樹脂(11)の加熱は、ホットランナブッシュ(12)の周囲に配置した温調溝(18)に温水や加熱した油を通過させることによって行い、キャビティ(13a)にある熱硬化性樹脂(11)の加熱は、上および下金型(16a)(16b)に設けたヒーター(14)で上および下金型(16a)(16b)全体を高温加熱することによって行う。
このように、熱硬化性樹脂をホットランナ式の金型で射出成形する場合には、ホットランナおよび上下金型の温度をそれぞれ精密にコントロールすることが必要である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ホットランナを有する金型を使用して熱硬化性樹脂を射出成形する場合、ホットランナに存在する樹脂が硬化して、樹脂詰まりが生じるという問題がある。この問題は、上述のように上金型および下金型とホットランナブッシュの加熱温度がそれぞれ異なることに起因して生じる。すなわち、高温の上金型および下金型から、それよりも低温のホットランナへ熱が伝達され、その結果、特にゲート付近のホットランナブッシュが高温となって、その付近のホットランナに存在する熱硬化性樹脂の硬化が惹起されるのである。そして、硬化した樹脂は強固な栓となって樹脂の射出を阻害する。
【0007】
ホットランナタイプの金型において樹脂詰まりを軽減するために、例えば特開平6−335942号公報において、ホットランナ−ノズルブッシュとスプルブッシュとの間に、断熱リングを介設して微小の隙間を設けたノズル構造が提案されている。このノズル構造は、高温のホットランナ−ノズルブッシュの先端において、熱が低温の金型に奪われることを少なくすることにより、樹脂が固化することを防止するとともに、溶融した樹脂を前記隙間で半溶融状態にしてスプル−ブッシュに溶融した樹脂が到達しないようにしたものである。この金型は、熱可塑性樹脂の成形に適したものである。
【0008】
このように、ホットランナを有する金型を用いて熱硬化性樹脂を射出成形するに際し、ホットランナにおける熱硬化性樹脂の硬化を抑制する有効な手段は知られていない。本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、樹脂詰まりが生じることなく、安定して熱硬化性樹脂を連続的に射出成形できるような装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の射出成形用金型は、熱硬化性樹脂が硬化しない温度に保たれる熱硬化性樹脂用のホットランナを備えて成る射出成形用金型であって、型開きの際にホットランナブッシュの先端が金型のゲート部から離れるように構成されて成ることを特徴とする。より具体的には、ホットランナブッシュの先端と金型のゲート部とが接触した状態でキャビティに樹脂を射出し、型開き時にホットランナブッシュの先端とゲート部との間に空隙を形成する射出成形用金型であって、
金型が、上金型および下金型を有し、
上金型が上金型取付板に、下金型が下金型取付板にそれぞれ取り付けられ、
ホットランナブッシュが、上金型取付板に設けられており、かつ上金型内で摺動可能であり、
軸を有する円形のストッパが、上金型取付板に取り付けられており、
上金型に、第一空隙部、第二空隙部、および第一空隙部と第二空隙部とをつなぐ管状空隙部が設けられており、
ストッパは、第二空隙部に挿入されており、
ストッパの軸が、第一空隙部および管状空隙部に挿入されており、
ばねがさらに第一空隙部に挿入されている、
射出成形用金型を提供する。
【0010】
この金型によれば、上金型および下金型(以下、上金型および下金型を合わせて「型板」とも呼ぶ)が開かれたときにホットランナブッシュの先端がゲート部から離れ、型板からホットランナブッシュへの熱伝導が防止される。すなわち、射出成形の全工程の一部において、ホットランナブッシュの先端が高温の型板と接触しない時間が与えられることとなるので、ホットランナの先端付近にある熱硬化性樹脂の硬化を抑制することができる。射出成形を実施するとき、すなわち上金型および下金型を閉じたときには、ホットランナの先端はゲートに接続されて隙間のない状態となるから、射出成形時に樹脂が漏れることはない。さらに、2つの空隙部および管状空隙部に、軸を有するストッパおよびばねを配置することによって、ホットランナブッシュが必要以上にゲートから離れることが防止される。なお、本明細書においてホットランナブッシュとは、成形材料の通路であるホットランナを画定するための部材をいい、ゲート部とは金型においてゲートを画定する部分をいう。
【0011】
本発明の別の射出成形用金型は、熱硬化性樹脂が硬化しない温度に保たれる熱硬化性樹脂用のホットランナを備えて成り、ホットランナの先端がゲートと一体化した射出成形用金型において、型開きの際にホットランナの先端がキャビティまたはランナの入口部から離れるように構成されて成ることを特徴とするものである。より具体的には、ホットランナブッシュの先端とキャビティまたはランナの入口部とが接触した状態でキャビティに樹脂を射出し、型開き時にホットランナブッシュの先端とキャビティまたはランナの入口部との間に空隙を形成する射出成形用金型であって、
金型が、上金型および下金型を有し、
上金型が上金型取付板に、下金型が下金型取付板にそれぞれ取り付けられ、
ホットランナブッシュが、上金型取付板に設けられており、かつ上金型内で摺動可能であり、
軸を有する円形のストッパが、上金型取付板に取り付けられており、
上金型に、第一空隙部、第二空隙部、および第一空隙部と第二空隙部とをつなぐ管状空隙部が設けられており、
ストッパは、第二空隙部に挿入されており、
ストッパの軸が、第一空隙部および管状空隙部に挿入されており、
ばねがさらに第一空隙部に挿入されている、
射出成形用金型である。
【0012】
この金型は、ゲートが上金型に存在せず、熱硬化性樹脂が型板のランナまたはキャビティへ直接充填される構造を有する。したがって、ホットランナの先端はランナまたはキャビティの入口に近接することとなり、当該入口から移動する熱によって、ホットランナにある熱硬化性樹脂の一部が熱硬化しやすくなる。そこで、このような構造の金型においても、型開きの際にホットランナの先端を当該入口から離し得るようにすることで、ホットランナにある樹脂への熱伝導を防止して硬化を抑制し、以って樹脂詰まりを防止している。また、上記金型にゲートを有する射出成形用金型と同様に、2つの空隙部および管状空隙部に、軸を有するストッパおよびばねを配置することによって、ホットランナブッシュが必要以上にゲートから離れることが防止される。この金型も、樹脂を射出成形する際には、ホットランナの先端をランナまたはキャビティの入口に接続できる構造となっており、射出成形時における樹脂漏れが生じないようになっている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の金型を図面を参照しながら説明する。
図2および図3は、本発明の金型の一実施態様を模式的に示す断面図である。図2および図3に示す金型は、上金型取付板(27a)に断熱板(25a)を介して取り付けられた上金型(26a)、下金型取付板(27b)に断熱板(25b)を介して取り付けられた下金型(26b)、およびホットランナ(22a)を画定するホットランナブッシュ(22)、ならびにホットランナブッシュ(22)を金型内で摺動させるためのばね(29)およびストッパ(210)を主な構成要素として成る金型であり、図2は型開きされた状態を、図3は上金型(26a)および下金型(26b)が閉じられた状態を示す図である。そして、図2および図3に示す金型においては、図1に示す金型と同様に、温調溝(28)を通過する温水または油等の熱媒によってホットランナブッシュ(22)にある熱硬化性樹脂(21)を、短時間では、具体的には10〜120分、好ましくは30分以上では、反応硬化しない温度に加熱する。また、上金型(26a)および下金型(26b)は、熱硬化性樹脂が短時間で、具体的には5〜30秒、好ましくは15秒以内で反応硬化する温度にヒーター(24)によって加熱される。
【0014】
図2は、金型から成形品を取り出すために型開きしているときに、ホットランナブッシュ(22)の先端部がゲート部(23c')から離れて、ゲート部(23c')との間に空隙を形成している状態を示している。ホットランナブッシュ(22)は、ゲート部(23c')を介して型板から熱が伝達されないように、ゲート部(23c')から十分に離れて空隙を形成していることが好ましい。具体的にはホットランナブッシュ(22)の先端とゲート部(23c')との間の距離が0.5〜2mmとなるようにすることが好ましい。両者の間の距離が小さすぎる場合には、熱がホットランナブッシュ(22)へ伝達されてホットランナ(22a)の先端部にある熱硬化性樹脂が硬化し、両者の間の距離が大きすぎる場合には、溶融した樹脂がホットランナからたれやすくなるため、好ましくない。
【0015】
なお、ホットランナブッシュ(22)をゲート部(23c')から離すと、ホットランナブッシュ(22)の先端において熱硬化性樹脂(21)が露出することとなるが、ホットランナブッシュ(22)の先端とゲート部(23c’)との間の距離が非常に小さいため、樹脂だれは実質的には生じない。したがって、前記熱硬化性樹脂(21)の露出により、全体の射出成形工程が影響を受けるおそれはほとんどない。
【0016】
図2においては、断熱板(25a)に取り付けられたばね(29)の回復(または戻り)によって上金型取付板(27a)が押し上げられ、それに付随して、上金型取付板(27a)に取り付けられたホットランナブッシュ(22)が上方へ押し上げられて、その先端とゲート部(23c')との間に空隙を形成している。ばね(29)はストッパ(210)とともに、金型の上金型(26a)に形成された空隙部内に取り付けられている。当該空隙部は、ばね(29)を収容するための第一空隙部(211a)とストッパ(210)を収容するための第二空隙部(211b)に分れている。さらに、上金型(26a)は、ストッパ(210)の軸を収容するために、第一および第二空隙部を接続する管状空隙部(211c)を有している。ストッパ(210)は、第一空隙部(211a)に近い側にある第二空隙部(211b)の壁面によって第一空隙部(211a)方向への移動が制限されるようになっている。したがって、ストッパ(210)は、ホットランナブッシュ(22)が必要以上にゲート部(23c')から離れることを防止する役割をしている。図2に示すような構造の金型は、常套の方法で形成することができる。例えば、上金型(26a)に空隙部を形成し、この空隙部にストッパ(210)を組み込んだ後、上金型(26a)に別部材を組み込んで第二空隙部(211b)、管状空隙部(211c)および第一空隙部(211a)を画定し、第一空隙部(211a)にばね(29)を組み込み、ばね(29)およびストッパ(210)の片端を、上金型(26a)と上金型取付板(27a)との間の断熱板(25a)または上金型取付板(27a)に直接取り付けることによって形成できる。
【0017】
射出成形を実施するときには、上金型(26a)と下金型(26b)を閉じ、図3に示すような状態にする。このとき、ホットランナブッシュ(22)の先端は、熱硬化性樹脂(21)をゲート(23c)を通過させてランナ(23b)およびキャビティ(23a)に充填できるよう、また、ホットランナブッシュ(22)の先端において樹脂漏れが生じないよう、ゲート部(23c')と緊密に接続させる必要がある。
【0018】
ホットランナブッシュ(22)をゲート部(23c')に接続させる場合には、ばね(29)を適当な手段(図示せず)によって圧縮させればよい。ホットランナブッシュ(22)の先端をゲート部(23c')に緊密に接続させるには、ばね(29)、および上金型(26a)に形成される第一空隙部(211a)の寸法等を適当に選択する必要がある。
【0019】
図4および図5は、本発明の金型の別の実施態様を模式的に示す断面図である。図4および図5に示す金型は、上金型取付板(37a)に断熱板(35a)を介して取り付けられた上金型(36a)、下金型取付板(37b)に断熱板(35b)を介して取り付けられた下金型(36b)、およびホットランナ(32a)を画定するホットランナブッシュ(32)、ならびにホットランナブッシュ(32)を金型内で摺動させるためのピストンシリンダー(311)を主な構成要素として成る金型であり、図4は型開きされた状態を、図5は上金型(36a)および下金型(36b)が閉じられた状態を示す図である。そして、図4および図5に示す金型においては、図2および図3に示す金型と同様に、温調溝(38)を通過する温水または油等の熱媒によってホットランナブッシュ(32)にある熱硬化性樹脂(31)が加熱され、上金型(36a)および下金型(36b)はヒーター(34)によって加熱される。
【0020】
図4および図5に示す金型は、ホットランナブッシュ(32)の先端をピストンシリンダー(311)によって金型内で摺動させる点を除いては、図2および図3に示す金型と同一の構造となっている。また、ホットランナブッシュ(32)の先端とゲート部(33c')との間の好ましい距離等については、先に図2を参照して説明したとおりであるから、ここではその詳細な説明を省略する。
【0021】
図4および図5に示す金型においては、ピストンシリンダー(311)のピストン(311a)は断熱板(35a)に接続され、断熱板(35a)の上方にある上金型取付板(37a)を上下に移動させるようになっている。ホットランナブッシュ(32)は、上金型取付板(37a)に、その水平面に対して鉛直な方向に取り付けられているので、上金型取付板(37a)が上下動すると、それに合わせて上下に移動する。ピストンシリンダー(311)は、例えば油圧で作動するものであってよい。図4および図5に示すピストンシリンダー(311)は、シリンダー部(311b)が上金型(36a)に形成され、この中でピストン(311a)が上下方向に移動できるようになっている。上金型(37a)にシリンダー部(311b)を形成する場合には、上金型(37a)に、ピストン(311a)の寸法の合った所定形状の空隙部、ならびにピストン(311a)に流体圧を作用させるための流体用経路(311c)を形成する。図4および図5に示すような構造の金型は、ピストン(311a)を上金型(36a)内に組み込み、ピストン(311a)の片端を、上金型(36a)と上金型取付板(37a)との間の断熱板(35a)または上金型取付板(37a)に直接取り付けることによって形成できる。シリンダー部(311b)および流体用経路(311c)は、常套の方法、例えば、空隙部を形成した金型に適当な部材を組み込む、あるいは上金型(36a)を加工する等の方法によって画定できる。
【0022】
ホットランナブッシュ(32)をゲート部(33c')から離すには、図4において矢印で示すように、下側にある流体用経路(311c)から流体圧を作用させてピストン(312a)を上へ移動させればよい。ホットランナブッシュ(32)をゲート部(33c')に接続させるには、図5において矢印で示すように、上側にある流体用経路(311c)から流体圧を作用させてピストン(312a)を下へ移動させればよい。
【0023】
ピストンシリンダーは、図示したように上金型と一体になった構造でなくてもよく、上金型の外側に独立した装置として設けてもよい。
【0024】
以上、図面を参照して説明した金型は、いずれも上金型にゲートが形成されている金型であるが、本発明は、上金型にゲートが形成されておらず、ホットランナの先端がゲートと一体化した射出成形用金型にも適用できる。そのような金型であって、例えば熱硬化性樹脂が直接、キャビティ(成形部)に充填されるようになっている場合には、型開きの際にホットランナブッシュの先端がキャビティの入口から離れるように構成すれば、上述の金型と同様、ホットランナの先端付近にある熱硬化性樹脂が反応して硬化することを防止できる。あるいは、図2〜図5に示す金型のように、熱硬化性樹脂がランナを経由してキャビティに充填されるような構造の金型である場合には、型開きの際にホットランナブッシュの先端がランナの入口から離れるように構成すればよい。ホットランナブッシュの先端をキャビティまたはランナの入口から離れるようにするための手段は、図2〜図5を参照して説明した手段と同様の手段であってよく、したがってここではその詳細な説明を省略する。
【0025】
【発明の効果】
本発明の金型はいずれも、上金型と下金型とが開かれた状態にあるときに、ホットランナブッシュの先端を高い温度に加熱された型板から離し、ホットランナブッシュの先端と型板との間に隙間が形成されるように構成したことを特徴とする。この構成により、型板からホットランナへの伝熱が低減されるので、ホットランナにある熱硬化性樹脂の反応硬化を抑制することが可能となり、したがってホットランナにおける樹脂詰まりを防止することができる。また、本発明の金型は、溶融した熱硬化性樹脂をキャビティに射出する時、すなわち上金型および下金型が閉じた状態にある時は、ホットランナブッシュの先端と金型との間に隙間を生じず、したがって溶融した樹脂は漏れることなくキャビティに充填される。さらに、本発明の金型においては、2つの空隙部および管状空隙部に、軸を有するストッパおよびばねを配置することによって、ホットランナブッシュが必要以上に、ゲート、またはキャビティもしくはランナの入口部から離れることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のホットランナを有する射出成形用金型であって、型開きされた状態を模式的に示す断面図である。
【図2】 本発明の射出成形用金型の一例であって、型開きされた状態を模式的に示す断面図である。
【図3】 図2に示す射出成形用金型の上金型と下金型が閉じられた状態を模式的に示す断面図である。
【図4】 本発明の射出成形用金型の一例であって、型開きされた状態を模式的に示す断面図である。
【図5】 図4に示す射出成形用金型の上金型と下金型が閉じられた状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
11,21,31...熱硬化性樹脂、12,22,32...ホットランナブッシュ、12a,22a,32a...ホットランナ、13a,23a,33a...キャビティ、13b,23b,33b...ランナ、13c,23c,33c...ゲート、23c',33c'...ゲート部、14,24,34...ヒーター、15a,25a,35a...断熱板、15b,25b,35b...断熱板、16a,26a,36a...上金型、16b,26b,36b...下金型、17a,27a,37a...上金型取付板、17b,27b,37b...下金型取付板、18,28,38...温調溝、29...ばね、210...ストッパ、211a... 第一空隙部、211b... 第二空隙部、211c...管状空隙部、311...ピストンシリンダー、311a...ピストン、311b...シリンダー部、311c...流体用経路。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mold structure for preventing clogging of a resin in a hot runner in a mold having a hot runner in injection molding using a thermosetting resin performed for forming a semiconductor seal or the like.
[0002]
[Prior art]
As a method of forming a semiconductor seal using a thermosetting resin, transfer molding is common, but in recent years, it has been proposed to mold a semiconductor seal made of a thermosetting resin by another molding method, Has been tried. One of the methods is an injection molding method using a hot runner mold, that is, a mold having a hot runner. In this injection molding method, the thermosetting resin in the hot runner is kept in a molten state at a temperature at which it does not react and cure in a short time so that the injection molding can be carried out continuously.
[0003]
A method of molding a thermosetting resin by an injection molding method using a hot runner mold has been known, and injection molding is transfer molding in terms of shortening the molding cycle and reducing waste materials. Better than. Therefore, if a semiconductor seal can be formed by this method, advantages such as shortening of molding time and effective use of materials are brought about.
[0004]
General injection mold the cross-sectional structure schematically shown in FIG. 1. The mold shown in FIG. 1 has an upper mold (16a) attached to an upper mold attachment plate (17a) via a heat insulation plate (15a), and a lower mold attachment plate (17b) via a heat insulation plate (15b). The lower die (16b) and the hot runner bush (12) that define the hot runner (12a) are the main components. In FIG. 1, the upper and lower molds (16a) and (16b) are in an opened state, but are closed during molding to form a cavity (13a) and a runner (13b). The thermosetting resin (11) fills the cavity (13a), which is a space part for forming a molded product, through the hot runner (12a) and the gate (13c) and runner (13b) formed in the mold. Is done.
[0005]
In order to carry out continuous molding, the thermosetting resin (11) present in the hot runner (12a) is heated and melted to a temperature that does not react and cure in a short time, while filling the cavity (13a). The thermosetting resin (11) is heated to a temperature at which it reacts and cures in a short time. Heating of the resin (11) in the hot runner (12a) is performed by passing warm water or heated oil through a temperature adjusting groove (18) disposed around the hot runner bush (12), and passing through the cavity (13a). A certain thermosetting resin (11) is heated by heating the entire upper and lower molds (16a) and (16b) with a heater (14) provided on the upper and lower molds (16a) and (16b). .
Thus, when the thermosetting resin is injection-molded with a hot runner mold, it is necessary to precisely control the temperatures of the hot runner and the upper and lower molds.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When a thermosetting resin is injection-molded using a mold having a hot runner, there is a problem that the resin present in the hot runner is cured and resin clogging occurs. This problem arises because the heating temperatures of the upper mold, the lower mold, and the hot runner bush are different as described above. That is, heat is transferred from the hot upper die and the lower die to the hot runner at a lower temperature, and as a result, the hot runner bush near the gate becomes hot and exists in the hot runner in the vicinity. Curing of the thermosetting resin is caused. The cured resin becomes a strong stopper and hinders the injection of the resin.
[0007]
In order to reduce resin clogging in a hot runner type mold, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-335842, a minute gap is provided between a hot runner-nozzle bush and a sprue bush by interposing a heat insulating ring. Nozzle structures have been proposed. This nozzle structure prevents the resin from solidifying by reducing the heat from being taken away by the low temperature mold at the tip of the high temperature hot runner-nozzle bush. The molten resin is prevented from reaching the sprue bush in the molten state. This mold is suitable for molding a thermoplastic resin.
[0008]
Thus, when injection-molding a thermosetting resin using the metal mold | die which has a hot runner, the effective means which suppresses hardening of the thermosetting resin in a hot runner is not known. This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the apparatus which can carry out injection molding of a thermosetting resin stably, without resin clogging occurring.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an injection mold according to the present invention is an injection mold including a hot runner for a thermosetting resin that is maintained at a temperature at which the thermosetting resin does not cure. The tip of the hot runner bush is separated from the gate portion of the mold when the mold is opened. More specifically, the resin is injected into the cavity with the tip of the hot runner bushing in contact with the gate portion of the mold, and the gap is formed between the tip of the hot runner bush and the gate portion when the mold is opened. A mold for molding,
The mold has an upper mold and a lower mold,
The upper mold is mounted on the upper mold mounting plate and the lower mold is mounted on the lower mold mounting plate.
A hot runner bush is provided on the upper mold mounting plate and is slidable in the upper mold.
A circular stopper with a shaft is attached to the upper mold mounting plate,
The upper mold is provided with a first void, a second void, and a tubular void that connects the first void and the second void,
The stopper is inserted in the second gap,
The stopper shaft is inserted into the first gap and the tubular gap,
A spring is further inserted into the first gap,
An injection mold is provided.
[0010]
According to this mold, when the upper mold and the lower mold (hereinafter, the upper mold and the lower mold are collectively referred to as “template”), the tip of the hot runner bush is separated from the gate portion. Heat conduction from the template to the hot runner bushing is prevented. That is, in a part of the entire injection molding process, a time is given in which the tip of the hot runner bush does not come into contact with the high-temperature template, thereby suppressing the curing of the thermosetting resin near the tip of the hot runner. be able to. When injection molding is performed, that is, when the upper mold and the lower mold are closed, the tip of the hot runner is connected to the gate so that there is no gap, so that the resin does not leak during injection molding. Furthermore, by disposing a stopper and a spring having shafts in the two gap portions and the tubular gap portion, the hot runner bush is prevented from being separated from the gate more than necessary. In the present specification, the hot runner bush refers to a member for defining a hot runner that is a passage for a molding material, and the gate portion refers to a portion that defines a gate in a mold.
[0011]
Another injection mold of the present invention comprises a hot runner for a thermosetting resin that is maintained at a temperature at which the thermosetting resin does not cure, and the tip of the hot runner is integrated with a gate for injection molding. The mold is characterized in that the tip of the hot runner is separated from the cavity or the inlet of the runner when the mold is opened. More specifically, resin is injected into the cavity in a state where the tip of the hot runner bush and the cavity or the runner inlet are in contact, and the mold is opened between the tip of the hot runner bush and the inlet of the cavity or runner. An injection mold for forming a void,
The mold has an upper mold and a lower mold,
The upper mold is mounted on the upper mold mounting plate and the lower mold is mounted on the lower mold mounting plate.
A hot runner bush is provided on the upper mold mounting plate and is slidable in the upper mold.
A circular stopper with a shaft is attached to the upper mold mounting plate,
The upper mold is provided with a first void, a second void, and a tubular void that connects the first void and the second void,
The stopper is inserted in the second gap,
The stopper shaft is inserted into the first gap and the tubular gap,
A spring is further inserted into the first gap,
This is an injection mold.
[0012]
This mold has a structure in which the gate does not exist in the upper mold and the thermosetting resin is directly filled into the runner or cavity of the mold plate. Therefore, the tip of the hot runner is close to the entrance of the runner or cavity, and part of the thermosetting resin in the hot runner is easily cured by heat moving from the entrance. Therefore, even in a mold having such a structure, the tip of the hot runner can be separated from the inlet when the mold is opened, thereby preventing heat conduction to the resin in the hot runner and suppressing curing. Therefore, resin clogging is prevented. Similarly to the injection mold having a gate in the mold, the hot runner bush is unnecessarily separated from the gate by disposing a stopper having a shaft and a spring in the two gaps and the tubular gap. It is prevented. This mold also has a structure in which the tip of the hot runner can be connected to the runner or the entrance of the cavity when the resin is injection-molded, so that no resin leakage occurs during the injection molding.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the metal mold | die of this invention is demonstrated, referring drawings.
2 and 3 are cross-sectional views schematically showing one embodiment of the mold of the present invention. The mold shown in FIGS. 2 and 3 includes an upper mold (26a) attached to an upper mold attachment plate (27a) via a heat insulation plate (25a), and a heat insulation plate (27b) to a lower mold attachment plate (27b). A lower mold (26b) attached via 25b), a hot runner bush (22) defining a hot runner (22a), and a spring for sliding the hot runner bush (22) in the mold ( 29) and a stopper (210) as main components. FIG. 2 shows a mold opened state, and FIG. 3 shows a state in which an upper mold (26a) and a lower mold (26b) are closed. FIG. In the mold shown in FIGS. 2 and 3, as in the mold shown in FIG. 1, the heat in the hot runner bush (22) is heated by a heat medium such as warm water or oil that passes through the temperature control groove (28). The curable resin (21) is heated to a temperature at which reaction curing does not occur in a short time, specifically for 10 to 120 minutes, preferably 30 minutes or more. The upper mold (26a) and the lower mold (26b) have a heater (24) at a temperature at which the thermosetting resin reacts and cures within a short time, specifically within 5 to 30 seconds, preferably within 15 seconds. Heated by.
[0014]
FIG. 2 shows that when the mold is opened to take out the molded product from the mold, the tip of the hot runner bush (22) is separated from the gate portion (23c ′) and between the gate portion (23c ′). The state which has formed the space | gap is shown. It is preferable that the hot runner bush (22) forms a gap sufficiently away from the gate portion (23c ′) so that heat is not transmitted from the template through the gate portion (23c ′). Specifically, the distance between the tip of the hot runner bush (22) and the gate portion (23c ′) is preferably 0.5 to 2 mm. If the distance between the two is too small, heat is transferred to the hot runner bush (22) and the thermosetting resin at the tip of the hot runner (22a) is cured, and the distance between the two is too large. In such a case, the molten resin is liable to be dripped from the hot runner, which is not preferable.
[0015]
When the hot runner bush (22) is separated from the gate portion (23c ′), the thermosetting resin (21) is exposed at the tip of the hot runner bush (22). Since the distance between the tip and the gate portion (23c ′) is very small, dripping of the resin does not substantially occur. Therefore, there is almost no possibility that the entire injection molding process is affected by the exposure of the thermosetting resin (21).
[0016]
In FIG. 2, the upper mold attaching plate (27a) is pushed up by the recovery (or return) of the spring (29) attached to the heat insulating plate (25a), and accompanying the upper mold attaching plate (27a), The attached hot runner bush (22) is pushed upward to form a gap between the tip of the hot runner bush (22) and the gate portion (23c ′). The spring (29) is attached together with the stopper (210) in a gap formed in the upper mold (26a) of the mold. The gap is divided into a first gap (211a) for accommodating the spring (29) and a second gap (211b) for accommodating the stopper (210). Further, the upper mold (26a) has a tubular void portion (211c) that connects the first and second void portions to accommodate the shaft of the stopper (210). The stopper (210) is restricted from moving toward the first gap (211a) by the wall surface of the second gap (211b) on the side closer to the first gap (211a). Accordingly, the stopper (210) serves to prevent the hot runner bush (22) from being separated from the gate portion (23c ′) more than necessary. The mold having the structure as shown in FIG. 2 can be formed by a conventional method. For example, a void is formed in the upper die (26a), a stopper (210) is incorporated in the void, and another member is incorporated in the upper die (26a) to form a second void (211b), a tubular void A part (211c) and a first gap part (211a) are defined, a spring (29) is incorporated in the first gap part (211a), and one end of the spring (29) and the stopper (210) is connected to the upper mold (26a). It can be formed by directly attaching to the heat insulating plate (25a) between the upper die mounting plate (27a) or the upper die mounting plate (27a).
[0017]
When performing the injection molding, the upper mold (26a) and the lower mold (26b) are closed to a state as shown in FIG. At this time, the tip of the hot runner bush (22) is inserted into the runner (23b) and the cavity (23a) by passing the thermosetting resin (21) through the gate (23c). It is necessary to make a close connection with the gate portion (23c ′) so that resin leakage does not occur at the tip of).
[0018]
When the hot runner bush (22) is connected to the gate portion (23c ′), the spring (29) may be compressed by appropriate means (not shown). To tightly connect the tip of the hot runner bush (22) to the gate part (23c ′), the dimensions of the spring (29) and the first gap part (211a) formed in the upper mold (26a) are determined. It is necessary to select appropriately.
[0019]
4 and 5 are cross-sectional views schematically showing another embodiment of the mold of the present invention. The mold shown in FIGS. 4 and 5 includes an upper mold (36a) attached to the upper mold attachment plate (37a) via a heat insulation plate (35a), and a heat insulation plate (37b) to the lower mold attachment plate (37b). A lower mold (36b) mounted via 35b), a hot runner bush (32) defining a hot runner (32a), and a piston cylinder for sliding the hot runner bush (32) in the mold FIG. 4 is a view showing a state in which the mold is opened, and FIG. 5 is a view showing a state in which the upper mold (36a) and the lower mold (36b) are closed. is there. In the mold shown in FIGS. 4 and 5, as in the mold shown in FIGS. 2 and 3, the hot runner bush (32) is heated by a heat medium such as warm water or oil that passes through the temperature control groove (38). The thermosetting resin (31) is heated, and the upper mold (36a) and the lower mold (36b) are heated by the heater (34).
[0020]
The mold shown in FIGS. 4 and 5 is the same as the mold shown in FIGS. 2 and 3 except that the tip of the hot runner bush (32) is slid in the mold by the piston cylinder (311). It has a structure. The preferred distance between the tip of the hot runner bush (32) and the gate portion (33c ′) is as described above with reference to FIG. 2, and therefore detailed description thereof is omitted here. To do.
[0021]
In the mold shown in FIGS. 4 and 5, the piston (311a) of the piston cylinder (311) is connected to the heat insulating plate (35a), and the upper mold mounting plate (37a) located above the heat insulating plate (35a) is attached. It is designed to move up and down. Since the hot runner bush (32) is mounted on the upper mold mounting plate (37a) in a direction perpendicular to the horizontal plane, when the upper mold mounting plate (37a) moves up and down, it moves up and down accordingly. Move to. The piston cylinder (311) may be hydraulically operated, for example. The piston cylinder (311) shown in FIGS. 4 and 5 has a cylinder part (311b) formed in the upper mold (36a), in which the piston (311a) can move in the vertical direction. When the cylinder part (311b) is formed in the upper mold (37a), the upper mold (37a) has a predetermined-shaped gap with matching dimensions of the piston (311a), and the piston (311a) has a fluid pressure. A fluid path (311c) is formed to act. 4 and 5, the piston (311a) is assembled in the upper mold (36a), and one end of the piston (311a) is connected to the upper mold (36a) and the upper mold mounting plate. (37a) can be formed by directly attaching to the heat insulating plate (35a) or the upper mold attaching plate (37a). The cylinder part (311b) and the fluid path (311c) can be defined by a conventional method, for example, by incorporating an appropriate member into a mold in which a gap is formed, or by machining the upper mold (36a). .
[0022]
In order to separate the hot runner bush (32) from the gate portion (33c ′), as shown by an arrow in FIG. 4, fluid pressure is applied from the lower fluid passage (311c) to lift the piston (312a). Just move to. In order to connect the hot runner bush (32) to the gate portion (33c ′), as shown by the arrow in FIG. 5, the fluid pressure is applied from the upper fluid passage (311c) to lower the piston (312a). Just move to.
[0023]
The piston cylinder does not have to have a structure integrated with the upper mold as shown in the figure, and may be provided as an independent device outside the upper mold.
[0024]
As described above, all of the molds described with reference to the drawings are molds in which a gate is formed in the upper mold, but the present invention does not have a gate formed in the upper mold, The present invention can also be applied to an injection mold having a tip integrated with a gate. In such a mold, for example, when a thermosetting resin is directly filled in the cavity (molded part), the tip of the hot runner bush is opened from the entrance of the cavity when the mold is opened. If configured so as to be separated from each other, it is possible to prevent the thermosetting resin in the vicinity of the tip of the hot runner from reacting and curing as in the above-described mold. Alternatively, as in the mold shown in FIGS. 2 to 5, when the mold has a structure in which the thermosetting resin is filled into the cavity via the runner, the hot runner bushing is opened when the mold is opened. What is necessary is just to comprise so that the front-end | tip of may leave | separate from the entrance of a runner. Means for moving the tip of the hot runner bush away from the cavity or runner inlet may be similar to the means described with reference to FIGS. Omitted.
[0025]
【The invention's effect】
In any of the molds of the present invention, when the upper mold and the lower mold are in an open state, the tip of the hot runner bush is separated from the mold plate heated to a high temperature, The present invention is characterized in that a gap is formed between the mold and the template. With this configuration, since heat transfer from the template to the hot runner is reduced, reaction hardening of the thermosetting resin in the hot runner can be suppressed, and therefore, resin clogging in the hot runner can be prevented. . In addition, the mold of the present invention is provided between the tip of the hot runner bush and the mold when the molten thermosetting resin is injected into the cavity, that is, when the upper mold and the lower mold are closed. Therefore, the melted resin fills the cavity without leaking. Furthermore, in the metal mold | die of this invention, the stopper and spring which have an axis | shaft are arrange | positioned in two space | gap parts and a tubular space | gap part, and a hot runner bush is more than necessary from a gate or the entrance part of a cavity or a runner. It is prevented from leaving.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an injection mold having a conventional hot runner and opened.
FIG. 2 is an example of an injection mold according to the present invention, and is a cross-sectional view schematically showing a state where the mold is opened.
3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an upper mold and a lower mold of the injection mold shown in FIG. 2 are closed. FIG.
FIG. 4 is an example of an injection mold according to the present invention, and is a cross-sectional view schematically showing a state where the mold is opened.
5 is a cross-sectional view schematically showing a state in which an upper mold and a lower mold of the injection mold shown in FIG. 4 are closed. FIG.
[Explanation of symbols]
11, 21, 31 ... thermosetting resin, 12, 22, 32 ... hot runner bushing, 12a, 22a, 32a ... hot runner, 13a, 23a, 33a ... cavity, 13b, 23b, 33b ... runner, 13c, 23c, 33c ... gate, 23c ', 33c' ... gate part, 14, 24, 34 ... heater, 15a, 25a, 35a ... heat insulating plate, 15b, 25b, 35b ... heat insulating plate, 16a, 26a, 36a ... upper die, 16b, 26b, 36b ... lower die, 17a, 27a, 37a ... upper die mounting plate, 17b, 27b , 37b ... Lower mold mounting plate, 18, 28, 38 ... Temperature control groove, 29 ... Spring, 210 ... Stopper, 211a ... First gap, 211b ... Second Cavity, 211c ... Tubular cavity, 311 ... Piston cylinder, 311a ... Piston, 311b ... Cylinder, 311c ... Fluid path.

Claims (3)

ホットランナブッシュの先端と金型のゲート部とが接触した状態でキャビティに樹脂を射出し、型開き時にホットランナブッシュの先端とゲート部との間に空隙を形成する射出成形用金型であって、An injection mold that injects resin into the cavity with the tip of the hot runner bush and the gate of the mold in contact, and forms a gap between the tip of the hot runner bush and the gate when the mold is opened. And
金型が、上金型および下金型を有し、The mold has an upper mold and a lower mold,
上金型が上金型取付板に、下金型が下金型取付板にそれぞれ取り付けられ、The upper mold is mounted on the upper mold mounting plate and the lower mold is mounted on the lower mold mounting plate.
ホットランナブッシュが、上金型取付板に設けられており、かつ上金型内で摺動可能であり、A hot runner bush is provided on the upper mold mounting plate and is slidable in the upper mold.
軸を有する円形のストッパが、上金型取付板に取り付けられており、A circular stopper with a shaft is attached to the upper mold mounting plate,
上金型に、第一空隙部、第二空隙部、および第一空隙部と第二空隙部とをつなぐ管状空隙部が設けられており、The upper mold is provided with a first void, a second void, and a tubular void that connects the first void and the second void,
ストッパは、第二空隙部に挿入されており、The stopper is inserted in the second gap,
ストッパの軸が、第一空隙部および管状空隙部に挿入されており、The stopper shaft is inserted into the first gap and the tubular gap,
ばねがさらに第一空隙部に挿入されている、A spring is further inserted into the first gap,
射出成形用金型。Injection mold.
ホットランナブッシュの先端とキャビティまたはランナの入口部とが接触した状態でキャビティに樹脂を射出し、型開き時にホットランナブッシュの先端とキャビティまたはランナの入口部との間に空隙を形成する射出成形用金型であって、Injection molding that injects resin into the cavity with the tip of the hot runner bush and the cavity or runner inlet contacting, and forms a gap between the tip of the hot runner bush and the cavity or runner inlet when the mold is opened Mold,
金型が、上金型および下金型を有し、The mold has an upper mold and a lower mold,
上金型が上金型取付板に、下金型が下金型取付板にそれぞれ取り付けられ、The upper mold is mounted on the upper mold mounting plate and the lower mold is mounted on the lower mold mounting plate.
ホットランナブッシュが、上金型取付板に設けられており、かつ上金型内で摺動可能であり、A hot runner bush is provided on the upper mold mounting plate and is slidable in the upper mold.
軸を有する円形のストッパが、上金型取付板に取り付けられており、A circular stopper with a shaft is attached to the upper mold mounting plate,
上金型に、第一空隙部、第二空隙部、および第一空隙部と第二空隙部とをつなぐ管状空隙部が設けられており、The upper mold is provided with a first void, a second void, and a tubular void that connects the first void and the second void,
ストッパは、第二空隙部に挿入されており、The stopper is inserted in the second gap,
ストッパの軸が、第一空隙部および管状空隙部に挿入されており、The stopper shaft is inserted into the first gap and the tubular gap,
ばねがさらに第一空隙部に挿入されている、A spring is further inserted into the first gap,
射出成形用金型。Injection mold.
断熱板をさらに有し、断熱板が上金型取付板に取り付けられており、ストッパの軸が断熱板に取り付けられている、請求項1または2に記載の射出成形用金型。The injection mold according to claim 1 or 2, further comprising a heat insulating plate, wherein the heat insulating plate is attached to the upper mold attaching plate, and a shaft of the stopper is attached to the heat insulating plate.
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