JP4413391B2

JP4413391B2 - Mold rubber molding die and method for producing molded rubber molded product

Info

Publication number: JP4413391B2
Application number: JP2000218021A
Authority: JP
Inventors: 克彦高橋; 晋司梅田; 清一奥山; 義和栗田; 守男林
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2020-07-18
Also published as: JP2002028954A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、架橋剤を含有する材料ゴムを用いて射出成型によりモールドゴム成型品を製造する際に用いられるモールドゴム成型用金型と、このモールドゴム成型用金型を用いたモールドゴム成型品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にモールドゴム成型品（ゴム架橋成型品）は、架橋剤を含んだ材料ゴムが射出成型機によって成型用金型内に注入され、注入されたゴムが架橋反応させられることによって得られる。
【０００３】
射出成型機には通常材料ゴムを計量する計量部が設けられており、この計量部は、材料ゴムに架橋反応が起こらない温度より低い温度、一般的には１００℃以下の温度で材料ゴムを予熱するようになっている。
また、射出成型機には、所望の寸法・形状の製品（成型品）を製造する成型用金型を固定し、さらにこれを加圧・加熱するプレス成型部が設けられており、計量部で計量された材料ゴムは、この成型用金型内に注入供給され、一定時間加圧下で加熱されることにより、架橋反応がなされてモールドゴム成型品となる。
【０００４】
成型用金型は、常にほぼ一定の温度に保たれるようになっている。この成型用金型を加熱する熱源としては、プレス成型機の熱盤、あるいは成型用金型内に設けられるヒータなどがある。
材料ゴムは、成型用金型内に注入されると、この成型用金型からの伝熱によって温度が上昇し、熱膨張する。そして、温度が上昇するにしたがい、架橋剤による架橋反応が活発になり、架橋されて成型品（製品）となる。
【０００５】
ところで、成型用金型内での材料ゴムの流路（ゴム流路）は、射出成型機側から順にスプルー部、ランナー部、ゲートによって構成されている。これらゴム流路は、一般に製品部となるキャビティー部より狭く容積が小さく形成されているため、このゴム流路内にある材料ゴムはキャビティー部内の材料ゴムより成型用金型からの伝熱を早く受け、これにより先に架橋反応をなす。
【０００６】
このようなゴム流路での架橋は、成型時においてこの架橋部分がキャビティー部（製品部）への通路（ゴム流路）を塞ぐ栓となり、結果としてこの架橋部分がキャビティー部の内圧上昇に対する抵抗となってゴムの逆流（バックフロー）を抑えるものとなる。したがって、モールドゴム成型品の製造においては、このようなゴム流路での架橋が成型用金型内の圧力を高め、ボイドなどの欠陥のない製品を製造するための重要な役目も果たしているのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特に大容量の成型品（製品）を製造する場合では、小容量の場合と同じ圧力にその成型用金型内の圧力が上昇すると、容量が大きいことからより大きなバックフローの絶対圧力がゴム流路の架橋部分による抵抗にかかることになる。
すると、特にキャビティー部とゲート側との境界部においては、このバックフローの圧力により、架橋反応中のゴムがゲート側に押されてバックフローすることにより、ゲート側に「掘れ」という現象が起こり、著しい場合には得られる成型品（製品）部分に欠損を生じてしまうことがある。
【０００８】
このような不都合を解決する手段として、材料ゴムが流動するゴム流路の抵抗（流路抵抗）を大きくするため、ゴム流路を全体的に狭くすることが考えられるが、その場合には材料ゴムを注入するための注入圧も高くなってしまい、射出成型機への負荷が大きくなったり、ゴム流路を流れるゴムのせん断発熱が大きくなってゴム流路内で架橋反応が進行してしまい、不良が発生するおそれもある。
【０００９】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、特に大容量のモールドゴム成型品を製造する際の欠損等による不良の防止にきわめて有効であるモールドゴム成型用金型と、これを用いてなるモールドゴム成型品の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明における請求項１記載のモールドゴム成型用金型では、架橋剤を有する材料ゴムをキャビティー部に注入供給するためのゴム流路を有してなり、前記ゴム流路の、キャビティー部直前に位置するゲートの近傍に、前記材料ゴム注入時にゴム流路を塞ぐことなく、架橋反応時に、ゴム流路を塞いでゴムの逆流を規制する逆流防止弁を設けてあり、前記逆流防止弁は、ゲートの近傍におけるゴム流路においてその前後より内径が大きく形成された拡径部と、この拡径部内に移動自在に設けられ、かつ該拡径部の上流側のゴム流路を塞ぐ大きさに形成された可動栓と、前記可動栓が拡径部の下流側のゴム流路を塞ぐのを防ぐ可動栓固定手段とから構成されてなることを前記課題の解決手段とした。
【００１１】
このモールドゴム成型用金型によれば、ゲートの近傍に逆流防止弁を設けたので、特に大容量の成型品を製造する場合などでも、材料ゴムの注入時にはゴム流路を塞ぐことがないため、せん断発熱によってゴム流路内で架橋反応が進行してしまうようなことがなく、また、架橋反応時にはゴム流路を塞いでゴムの逆流を規制するため、バックフローが抑えられる。
【００１２】
請求項２記載のモールドゴム成型品の製造方法では、前記請求項１記載の成型用金型を用いてこれのキャビティー部に材料ゴムを注入供給し、架橋反応させてモールドゴム成型品を得ることを前記課題の解決手段とした。
【００１３】
このモールドゴム成型品の製造方法によれば、前記成型用金型を用いたことにより、バックフローに起因して例えばゲート側に「掘れ」という現象が起こることが抑えられ、これにより得られる成型品部分に欠損が生じてしまうことが防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１（ａ）は本発明のモールドゴム成型用金型の一実施形態例を示す図であり、図１（ａ）において符号１はモールドゴム成型用金型（以下、成型金型と略称する）である。
【００１５】
この成型金型１は、中間板２とともに射出成型機（図示略）側のプレス成型部における熱盤兼加圧盤３、３間に固定され、その状態で該加圧盤３に加圧されるもので、上金型１ａと下金型１ｂとからなるものである。中間板２には成型金型１に材料ゴムを供給するためのゴム供給路４が形成されている。一方、成型金型１には、ゴム供給路４に連通した状態にスプルー部５が形成され、さらにこのスプルー部５に連通してランナー部６が形成されている。また、ランナー部６の先には製品部となるキャビティー部７が形成され、ランナー部６からキャビティー部７に至る位置はゲート８となっている。
【００１６】
このような構成のもとに、ゴム供給路４からキャビティー部７に至る間に位置するスプルー部５、ランナー部６、ゲート８は、材料ゴムをキャビティー部７に注入供給するためのゴム流路となっている。ここで、スプルー部５は上金型１ａに形成されている。また、このスプルー部５に連通するランナー部６は、上金型１ａと下金型１ｂとの割れ面（パーティング面）１ｃにおいて、それぞれの面に形成された溝状の凹部（図示略）が合わされて形成される横断面円形の中空部からなっている。同様に、キャビティー部６も、上金型１ａと下金型１ｂとの割れ面にそれぞれ形成された凹部よりなる中空部からなっている。なお、キャビティー部７とランナー部６との間に設けられるゲート８も、上金型１ａと下金型１ｂとにまたがった状態でその割れ面１ｃに形成されている。
【００１７】
また、この成型金型１には、図１（ｂ）に示すように前記ゴム流路の、キャビティー部７直前に位置するゲート８の近傍、すなわちランナー部６に、材料ゴム注入時にゴム流路を塞ぐことなく、架橋反応時に、ゴム流路を塞いでゴムの逆流を規制する逆流防止弁９が設けられている。
【００１８】
この逆流防止弁９は、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにゲート８の近傍のランナー部６（ゴム流路）において、その前後、すなわち上流側および下流側より内径が大きく形成された拡径部１０と、この拡径部１０内に移動自在に設けられた可動栓１１と、この可動栓１１が拡径部１０の下流側のゴム流路を塞ぐのを防ぐためのピン１２とから構成されたものである。
【００１９】
拡径部１０は、図２（ｃ）に示すように上金型１ａと下金型１ｂとの割れ面１ｃにそれぞれ形成された横断面半円状の凹溝が合わさって、開口形状が横断面円形状となるように形成されたもので、その内径がランナー部６の内径に対して例えば２倍程度と十分に大きく形成されたものである。この拡径部１０には、図２（ａ）、（ｂ）に示したように、その上流側のランナー部６（ゴム流路）および下流側のランナー部６（ゴム流路）との接続部分に、ランナー部６の内径と同じ内径にまで漸次縮径するテーパ部１０ａ、１０ｂが形成されている。
【００２０】
可動栓１１は、本例においては球状に形成されており、材料ゴムに対して接着性や粘着性のないもの、例えばシリコーン樹脂やフッ素樹脂、鉄やステンレス等の金属などによって形成されたものである。また、この可動栓１１は、前記拡径部１０の上流側のランナー部６（ゴム流路）を塞ぐ大きさ、すなわちこのランナー部６の内径より大きい外径（直径）に形成されたものであり、かつ、拡径部１０内での材料ゴムの流れに実質的に影響を与えないような大きさ、例えば拡径部１０の内径の半分程度の外径（直径）に形成されたものである。このような外径に形成されていることにより、可動栓１１は材料ゴムの注入時、その流れに影響を与えないことから、せん断発熱によってゴム流路内で架橋反応が進行してしまうようなことが防止されている。
【００２１】
ピン１２は、本発明における可動栓固定手段となるもので、下金型１ｂにおいてその拡径部１０を形成する凹溝（図示略）を横切り、その両側に架け渡されたものである。そして、このような構成によりピン１２は、可動栓１１が拡径部１０の下流側のランナー部６（ゴム流路）側に移動するのを規制し、これにより前述したごとく可動栓１１がランナー部６（ゴム流路）を塞ぐのを抑えるようになっている。また、このピン１２は、可動栓１１と同様に材料ゴムに対して接着性や粘着性のない材料により形成されたもので、本例ではシリコーン樹脂やフッ素樹脂、鉄やステンレス等の金属などからなるものである。さらに、このピン１２は、拡径部１０の内径に比べ十分に細く形成されたもので、これによりゴム流路の大きさに実質的な影響を与えることなく、したがって材料ゴムの注入時に、せん断発熱によってゴム流路内で架橋反応が進行してしまうようなことが防止されている。
【００２２】
ここで、図２（ａ）、（ｂ）に示した拡径部１０を形成する箇所は、本例においては上金型１ａ、下金型１ｂのそれぞれの割れ面１ｃに形成された嵌合凹部（図示略）に、着脱可能に嵌め込まれたコマ１３、１３によって形成されている。これらコマ１３、１３は、その横断面半円状の凹溝が、上金型１ａ、下金型１ｂに形成されてランナー部６となる凹部（図示略）に連続するように形成され、前記嵌合凹部（図示略）に嵌め込まれたことによってランナー部６を連続させたものである。なお、下金型１ｂに嵌め込まれるコマ１３には、図２（ａ）に示したようにゲート８側のテーパ部１０ｂ側にピン１２が取り付けられており、また可動栓１１がピン１２とテーパ部１０ａとの間に納められている。
【００２３】
このような着脱可能なコマ１３、１３によって拡径部１０を形成し逆流防止弁９を構成していることにより、製造する成型品（製品）の製造条件を求める際、可動栓１１の大きさを変えたり拡径部１０の内径や長さを変えたりすることによって架橋時に逆流するゴムの最適条件を求めることができ、また、例えば使用する材料によっても逆流するゴムの量を変えることができる。
【００２４】
このような構成の成型金型１を用いてモールドゴム成型品を製造するには、従来と同様にして射出成型機の計量部より材料ゴムを供給し、加圧盤２のゴム供給路３を介して成型金型１のスプルー部５に注入する。すると、スプルー部５に注入された材料ゴムは、ランナー部６を経てゲート８に至り、ここからキャビティー部７に充填される。そして、この成型金型１内で加熱・加圧されることにより、架橋反応が進行し、キャビティー部７の形状に対応した成型品となる。
【００２５】
このとき、材料ゴムはランナー部６を流れることによって拡径部１０を通過する。その際、可動栓１１は材料ゴムによってゲート８側に押し流されるものの、図３（ａ）に示すようにピン１２によって停止させられ、これによりゲート８側のランナー部６を塞いでしまうことがないようになっている。また、可動栓１１は拡径部１０より十分に小さく、ゴム流路の大きさに実質的に影響を与えないようになっていることから、せん断発熱によってゴム流路内で架橋反応が進行してしまうこともないようになっている。
【００２６】
一方、架橋時においては、特にキャビティー部７の容量が大きく、したがって架橋反応時にキャビティー部７内の圧力が高くなり、過大なバックフロー（ゴムの逆流）の絶対圧力がゲート８側にかかった場合でも、逆流防止弁９が作動し、可動栓１１がゲート８と反対の側に押されて図３（ｂ）に示すようにランナー部６を塞ぐことにより、バックフローを抑えて逆流するゴムの量を規制することができる。
【００２７】
したがって、この成型金型１を用いたモールドゴム成型品の製造方法にあっては、ボイドなどの欠陥のない良好なモールドゴム成型品を得ることができる。
また、成型金型１にあっては、着脱可能なコマ１３、１３によって拡径部１０を形成していることにより、例えば製造する成型品（製品）の製造条件を求める際、前述したように可動栓１１の大きさを変えたり拡径部１０の内径や長さを変えたりすることによって架橋時に逆流するゴムの最適条件を求めることが可能になり、また、例えば使用する材料によっても逆流するゴムの量を変えることができ、したがって汎用性に優れたものとなる。
【００２８】
なお、前記実施形態例では、逆流防止弁９を拡径部１０と可動栓１１とピン１２とによって形成したが、本発明はこれに限定されることなく、例えばピン１２に代えて可動栓１１の移動を規制する突起を設けるなど、設計変更的な種々の形態が採用可能である。
また、拡径部１０をコマ１３、１３によって形成したが、上金型１ａあるいは下金型１ｂに直接拡径部１０を形成するようにしてもよく、また、その形状についても、その横断面を矩形状等としてもよい。
【００２９】
本発明品（実施例）となる成型金型を以下に示す形状・寸法で作製した。また、比較のため従来の構造の成型金型を以下に示す形状・寸法で作製した。
（実施例１）
図１（ａ）、（ｂ）に示した成型金型１において、そのランナー部６を、その全長が３０ｃｍ、直径（内径）が８ｍｍとなるようにした。また、スプルー部５を、その全長が全長２０ｃｍ、直径(内径）が上金型１ａの上面で５ｍｍ、成型金型１の割れ面（金型パーティング面）で８ｍｍとし、その間では線形に変化するようにした。
拡径部１０については、図２（ａ）、（ｂ）に示した形状において、その円筒部分（テーパ部１０ａ、１０ｂを除く大径の部分）の内径を２０ｍｍ、長さを３０ｍｍとした。また、可動栓１１については、その外径（直径）を１２ｍｍとした。
【００３０】
（実施例２）
ランナー部およびスプルー部については実施例１と同じにした。
拡径部１０については、その円筒部分（テーパ部１０ａ、１０ｂを除く大径の部分）の内径については実施例１と同様に２０ｍｍとし、長さについては６０ｍｍとした。また、可動栓１１については、実施例１と同様にその外径（直径）を１２ｍｍとした。
【００３１】
（実施例３）
ランナー部およびスプルー部については実施例１と同じにした。
また、拡径部１０についても、実施例１と同様にその円筒部分（テーパ部１０ａ、１０ｂを除く大径の部分）の内径を２０ｍｍとし、長さを３０ｍｍとした。
可動栓１１については、その外径（直径）を１０ｍｍとした。
【００３２】
（比較例１）
実施例１の成型金型に対し、拡径部１０等からなる逆流防止弁９を形成しない点だけを変え、他は同じにした。
（比較例２）
比較例１の成型金型に対し、そのスプルー部の形状を、その全長が全長２０ｃｍ、直径(内径）が上金型１ａの上面で３．５ｍｍ、成型金型１の割れ面（金型パーティング面）で８ｍｍとし、その間では線形に変化するようにした。なお、他は比較例１と同じにした。
【００３３】
このようなゴム流路を有する成型金型として、各例についてキャビティー部の容量が５０００ｃｃのものと１００００ｃｃのものとを用意し、これら成型金型を用いてそれぞれ射出成型機でモールドゴム成型品を製造した。ただし、ゴムはいずれも同一配合のＥＰゴム配合物を用いた。また、金型温度はいずれも１５０℃とし、ゴム予熱温度は８０℃とした。
ゴムの逆流分（バックフロー分）の重量（ｇ）、得られたモールドゴム成型品の製品部における掘れ、成型金型のゴム流路内での架橋の状況をそれぞれ調べ、これらの結果から総合評価を行った。結果を以下の表１、表２に示す。
【００３４】

【００３５】

【００３６】
表１、表２に示した結果より、本発明の実施例１、２、３はバックフローが少なく、製品部での掘れがなく、流路での架橋も起こらないことから良好な製品（成型品）が得られることが確認された。
一方、高抵抗部を形成しない比較例１、２のものでは、バックフローが比較的多く（特に比較例１）、製品部に掘れが生じたり（比較例１）、キャビティー部が大容量（１００００ｃｃ）のとき流路で架橋が起きて外観不良を生じたり（比較例２）し、良好な製品が得られにくいことが分かった。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明における請求項１記載のモールドゴム成型用金型は、ゲートの近傍に逆流防止弁を設けたものであるから、特に大容量の成型品を製造する場合などでも、材料ゴムの注入時にはゴム流路を塞ぐことがないため、せん断発熱によってゴム流路内で架橋反応が進行してしまうようなことがなく、また、架橋反応時には可動栓がゴム流路を塞いでゴムの逆流を規制するため、バックフローを抑えることができる。したがって、このモールドゴム成型用金型によれば、特に大容量のゴムモールド製品の製造に適用した場合に、不良発生を防止して良好な成型品を安定して製造することができる。
【００３８】
請求項３記載のモールドゴム成型品の製造方法は、前記成型金型を用いたことにより、バックフローに起因して例えばゲート側に「掘れ」という現象が起こるのを抑えることができ、これにより得られる成型品部分に欠損が生じてしまうのを防止して良好な成型品を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモールドゴム成型用金型の一実施形態例を示す図であり、（ａ）は概略構成を示す側断面図、（ｂ）は下金型の平面図である。
【図２】（ａ）は逆流防止弁の拡径部を形成する下金型側のコマの概略構成を示す平面図、（ｂ）は同じく逆流防止弁の拡径部を形成するコマの概略構成を示す側断面図、（ｃ）は拡径部の横断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は逆流防止弁の動作を説明するための図であり、（ａ）は材料ゴム注入時における可動栓の動作を示す図、（ｂ）はゴム架橋時における可動栓の動作を示す図である。
【符号の説明】
１…モールドゴム成型用金型（成型金型）、１ａ…上金型、１ｂ…下金型、６…ランナー部、７…キャビティー部、８…ゲート、９…逆流防止弁、１０…拡径部、１１…可動栓、１２…ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mold rubber molding die used for producing a molded rubber molded product by injection molding using a material rubber containing a crosslinking agent, and a molded rubber molded product using the mold rubber molding die. It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In general, a molded rubber molded product (rubber crosslinked molded product) is obtained by injecting a material rubber containing a crosslinking agent into a molding die by an injection molding machine and causing the injected rubber to undergo a crosslinking reaction.
[0003]
The injection molding machine is usually provided with a measuring unit for measuring the material rubber, and this measuring unit applies the material rubber at a temperature lower than the temperature at which the crosslinking reaction does not occur in the material rubber, generally at a temperature of 100 ° C. or less. It is supposed to preheat.
In addition, the injection molding machine is provided with a press mold section for fixing a mold for manufacturing a product (molded product) having a desired size and shape, and further pressurizing and heating the mold. The weighed material rubber is injected and supplied into this molding die and heated under pressure for a certain period of time, thereby undergoing a crosslinking reaction to form a molded rubber molded product.
[0004]
The molding die is always maintained at a substantially constant temperature. As a heat source for heating the molding die, there is a heating plate of a press molding machine or a heater provided in the molding die.
When the material rubber is injected into the molding die, the temperature rises due to heat transfer from the molding die, and the material rubber expands thermally. Then, as the temperature rises, the crosslinking reaction by the crosslinking agent becomes active and is crosslinked to form a molded product (product).
[0005]
By the way, the flow path (rubber flow path) of the material rubber in the molding die is composed of a sprue part, a runner part, and a gate in order from the injection molding machine side. Since these rubber channels are generally narrower and smaller in volume than the cavity part that is the product part, the material rubber in the rubber channel is more likely to transfer heat from the molding die than the material rubber in the cavity part. As a result, the cross-linking reaction is first performed.
[0006]
Such cross-linking in the rubber flow path becomes a plug that blocks the passage (rubber flow path) to the cavity part (product part) during molding, and as a result, this cross-linked part increases the internal pressure of the cavity part. It becomes the resistance to and suppresses the backflow of rubber. Therefore, in the production of molded rubber molded products, such crosslinking in the rubber flow path increases the pressure in the molding die and plays an important role in producing products free from defects such as voids. is there.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, especially in the case of manufacturing a large-capacity molded product (product), when the pressure in the molding die rises to the same pressure as in the case of a small volume, the absolute pressure of a larger backflow is increased because the volume is large. The resistance is caused by the cross-linked portion of the rubber flow path.
Then, especially at the boundary between the cavity part and the gate side, the backflow pressure causes the rubber during the crosslinking reaction to be pushed to the gate side and backflow, thereby causing a phenomenon of “digging” on the gate side. Occasionally, the resulting molded product (product) may be damaged.
[0008]
As a means for solving such inconvenience, in order to increase the resistance of the rubber flow path (flow path resistance) through which the material rubber flows, it is conceivable to narrow the rubber flow path as a whole. The injection pressure for injecting the rubber also increases, increasing the load on the injection molding machine, increasing the shear heat generation of the rubber flowing through the rubber channel, and the crosslinking reaction proceeds in the rubber channel. There is also a risk that defects will occur.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a mold for molding a rubber mold that is extremely effective in preventing defects due to defects or the like particularly when manufacturing a large-capacity molded rubber molded article. Another object of the present invention is to provide a method for producing a molded rubber molded product using the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The mold rubber molding die according to claim 1 of the present invention has a rubber channel for injecting and supplying a material rubber having a crosslinking agent to the cavity, and the cavity of the rubber channel in the vicinity of the gate that is located immediately before said material rubber injection time without blocking the rubber flow path, during the crosslinking reaction, is provided with a check valve for restricting reverse flow of rubber blocks the rubber flow path, said check valve Is a diameter-enlarged portion having a larger inner diameter than the front and rear of the rubber flow path in the vicinity of the gate, and a size that is movably provided in the diameter-expanded section and closes the rubber flow path on the upstream side of the expanded diameter section. The above-described problem-solving means is composed of the movable stopper formed on the base and the movable stopper-fixing means for preventing the movable stopper from closing the rubber flow path on the downstream side of the enlarged diameter portion .
[0011]
According to this mold rubber molding die, since the backflow prevention valve is provided in the vicinity of the gate, the rubber flow path is not blocked at the time of injecting the material rubber even when manufacturing a large-capacity molded product. Further, the cross-linking reaction does not proceed in the rubber flow path due to shearing heat generation, and the back flow of the rubber is restricted by closing the rubber flow path during the cross-linking reaction, so that back flow is suppressed.
[0012]
In the method for producing a molded rubber molded product according to claim 2, the molded rubber according to claim 1 is used to inject and supply the material rubber into the cavity portion and to cause a crosslinking reaction to obtain a molded rubber molded product. This is the means for solving the problems.
[0013]
According to this method for producing a molded rubber molded product, by using the molding die, it is possible to suppress the phenomenon of “digging” on the gate side due to backflow, for example. It is possible to prevent the product portion from being damaged.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
FIG. 1A is a view showing an embodiment of a mold for molding a mold rubber according to the present invention. In FIG. 1A, reference numeral 1 denotes a mold for molding a mold rubber (hereinafter abbreviated as a mold). ).
[0015]
The molding die 1 is fixed between the hot platen and

pressure plates

3 and 3 in the press molding part on the injection molding machine (not shown) side together with the intermediate plate 2, and is pressed against the pressure plate 3 in this state. Thus, it consists of an upper mold 1a and a lower mold 1b. A rubber supply path 4 for supplying material rubber to the molding die 1 is formed in the intermediate plate 2. On the other hand, a sprue portion 5 is formed in the molding die 1 so as to communicate with the rubber supply path 4, and a runner portion 6 is formed so as to communicate with the sprue portion 5. Further, a cavity portion 7 serving as a product portion is formed at the tip of the runner portion 6, and a position from the runner portion 6 to the cavity portion 7 is a gate 8.
[0016]
Under such a configuration, the sprue part 5, the runner part 6 and the gate 8 located between the rubber supply path 4 and the cavity part 7 are used for injecting and supplying material rubber into the cavity part 7. It is a flow path. Here, the sprue part 5 is formed in the upper mold 1a. Further, the runner portion 6 communicating with the sprue portion 5 has a groove-like recess (not shown) formed on each surface of the split surface (parting surface) 1c between the upper mold 1a and the lower mold 1b. It consists of a hollow part with a circular cross section formed by combining them. Similarly, the cavity portion 6 is also formed of a hollow portion formed of a concave portion formed on each of the crack surfaces of the upper mold 1a and the lower mold 1b. In addition, the gate 8 provided between the cavity part 7 and the runner part 6 is also formed in the crack surface 1c in a state of straddling the upper mold 1a and the lower mold 1b.
[0017]
In addition, as shown in FIG. 1 (b), the molding die 1 has a rubber flow in the vicinity of the gate 8 located immediately before the cavity portion 7 of the rubber flow path, that is, the runner portion 6 when the material rubber is injected. There is provided a backflow prevention valve 9 that blocks the rubber flow path and restricts the backflow of rubber during the crosslinking reaction without blocking the path.
[0018]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the backflow prevention valve 9 has a larger inner diameter than that of the runner portion 6 (rubber flow path) in the vicinity of the gate 8, that is, upstream and downstream. The expanded diameter portion 10, a movable plug 11 movably provided in the expanded diameter portion 10, and a pin 12 for preventing the movable plug 11 from blocking the rubber flow path on the downstream side of the expanded diameter portion 10. It is comprised from.
[0019]
As shown in FIG. 2 (c), the enlarged-diameter portion 10 has a transverse cross-sectional semicircular groove formed on the crack surface 1c of the upper mold 1a and the lower mold 1b, so that the opening shape is transverse. It is formed so as to have a surface circular shape, and its inner diameter is formed to be sufficiently large, for example, about twice the inner diameter of the runner portion 6. As shown in FIGS. 2A and 2B, the enlarged diameter portion 10 is connected to the upstream runner portion 6 (rubber passage) and the downstream runner portion 6 (rubber passage). In the portion, tapered portions 10a and 10b that are gradually reduced in diameter to the same inner diameter as the inner diameter of the runner portion 6 are formed.
[0020]
The movable stopper 11 is formed in a spherical shape in this example, and is formed of a material that is not adhesive or tacky to the material rubber, such as a silicone resin, a fluororesin, or a metal such as iron or stainless steel. is there. The movable stopper 11 is formed to have a size that blocks the runner portion 6 (rubber flow path) on the upstream side of the enlarged diameter portion 10, that is, an outer diameter (diameter) larger than the inner diameter of the runner portion 6. There is a size that does not substantially affect the flow of the material rubber in the enlarged diameter portion 10, for example, an outer diameter (diameter) that is about half of the inner diameter of the enlarged diameter portion 10. is there. Since the movable stopper 11 does not affect the flow when the material rubber is injected, the cross-linking reaction may proceed in the rubber flow path due to shear heat generation. It is prevented.
[0021]
The pin 12 serves as a movable stopper fixing means in the present invention, and crosses a concave groove (not shown) forming the enlarged diameter portion 10 in the lower mold 1b and is bridged on both sides thereof. With such a configuration, the pin 12 restricts the movable plug 11 from moving toward the runner portion 6 (rubber flow path) on the downstream side of the enlarged diameter portion 10, and as a result, the movable plug 11 is runner as described above. Blocking the portion 6 (rubber flow path) is suppressed. The pin 12 is formed of a material having no adhesiveness or stickiness to the rubber material, like the movable stopper 11. In this example, the pin 12 is made of a silicone resin, a fluororesin, a metal such as iron or stainless steel, or the like. It will be. Further, the pin 12 is formed to be sufficiently narrower than the inner diameter of the enlarged diameter portion 10, so that there is no substantial influence on the size of the rubber flow path, and therefore, when the material rubber is injected, the pin 12 is sheared. It is possible to prevent the crosslinking reaction from proceeding in the rubber flow path due to heat generation.
[0022]
Here, the locations where the enlarged diameter portion 10 shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) is formed are the fittings formed on the respective crack surfaces 1c of the upper mold 1a and the lower mold 1b in this example. It is formed by the tops 13 and 13 which are detachably fitted in the recesses (not shown). The tops 13 and 13 are formed so that the concave grooves having a semicircular cross section are formed in the upper mold 1a and the lower mold 1b so as to be continuous with a recess (not shown) serving as the runner part 6. The runner portion 6 is made continuous by being fitted into a fitting recess (not shown). The top 13 fitted into the lower mold 1b has a pin 12 attached to the tapered portion 10b side on the gate 8 side as shown in FIG. It is stored between the part 10a.
[0023]
The diameter of the movable stopper 11 is determined when the manufacturing condition of the molded product (product) to be manufactured is obtained by forming the enlarged diameter portion 10 by the

removable tops

13 and 13 and configuring the backflow prevention valve 9. By changing the diameter or changing the inner diameter and length of the enlarged diameter portion 10, it is possible to obtain the optimum conditions for the rubber that flows back during the crosslinking, and it is also possible to change the amount of the rubber flowing backward depending on the material used, for example. .
[0024]
In order to manufacture a molded rubber molded product using the molding die 1 having such a configuration, the material rubber is supplied from the measuring unit of the injection molding machine in the same manner as in the past, and the rubber is supplied through the rubber supply path 3 of the pressurizing plate 2. Then, it is injected into the sprue portion 5 of the molding die 1. Then, the material rubber injected into the sprue part 5 reaches the gate 8 through the runner part 6 and is filled into the cavity part 7 from here. Then, by being heated and pressurized in the molding die 1, the crosslinking reaction proceeds and a molded product corresponding to the shape of the cavity portion 7 is obtained.
[0025]
At this time, the material rubber passes through the enlarged diameter portion 10 by flowing through the runner portion 6. At that time, although the movable stopper 11 is pushed away to the gate 8 side by the material rubber, it is stopped by the pin 12 as shown in FIG. 3A, and this does not block the runner portion 6 on the gate 8 side. It is like that. In addition, since the movable stopper 11 is sufficiently smaller than the diameter-expanded portion 10 and does not substantially affect the size of the rubber flow path, a cross-linking reaction proceeds in the rubber flow path due to shear heat generation. It is designed not to end up.
[0026]
On the other hand, at the time of crosslinking, the capacity of the cavity portion 7 is particularly large. Therefore, the pressure in the cavity portion 7 increases during the crosslinking reaction, and the absolute pressure of excessive backflow (rubber backflow) is applied to the gate 8 side. Even in such a case, the backflow prevention valve 9 operates and the movable stopper 11 is pushed to the side opposite to the gate 8 to close the runner portion 6 as shown in FIG. The amount of rubber can be regulated.
[0027]
Therefore, in the method for producing a molded rubber molded product using the molding die 1, a good molded rubber molded product free from defects such as voids can be obtained.
Further, in the molding die 1, since the enlarged diameter portion 10 is formed by the

detachable pieces

13, 13, for example, when obtaining the manufacturing conditions of a molded product (product) to be manufactured, as described above By changing the size of the movable stopper 11 or changing the inner diameter and length of the enlarged diameter portion 10, it is possible to obtain the optimum conditions for the rubber that flows backward during crosslinking, and the flow backwards depending on the material used, for example. The amount of rubber can be changed, so that it has excellent versatility.
[0028]
In the above embodiment, the backflow prevention valve 9 is formed by the enlarged diameter portion 10, the movable plug 11 and the pin 12. However, the present invention is not limited to this, and for example, the movable plug 11 is replaced with the pin 12. Various forms such as a protrusion for restricting the movement of the design can be adopted.
Moreover, although the enlarged diameter part 10 was formed by the tops 13 and 13, you may make it form the enlarged diameter part 10 directly in the upper metal mold | die 1a or the lower metal mold | die 1b, and the cross section is also about the shape. May be rectangular or the like.
[0029]
A molding die to be the product of the present invention (Example) was produced with the following shape and dimensions. For comparison, a molding die having a conventional structure was produced with the following shapes and dimensions.
Example 1
In the molding die 1 shown in FIGS. 1A and 1B, the runner portion 6 has a total length of 30 cm and a diameter (inner diameter) of 8 mm. The sprue portion 5 has a total length of 20 cm, a diameter (inner diameter) of 5 mm on the upper surface of the upper mold 1a, and a crack surface (mold parting surface) of the molding mold 1 of 8 mm, and linearly changes between them. I tried to do it.
Regarding the enlarged diameter portion 10, in the shape shown in FIGS. 2A and 2B, the inner diameter of the cylindrical portion (large diameter portion excluding the tapered portions 10a and 10b) was 20 mm, and the length was 30 mm. Moreover, about the movable stopper 11, the outer diameter (diameter) was 12 mm.
[0030]
(Example 2)
The runner part and the sprue part were the same as in Example 1.
As for the enlarged diameter portion 10, the inner diameter of the cylindrical portion (large diameter portion excluding the taper portions 10a and 10b) was set to 20 mm as in Example 1, and the length was set to 60 mm. In addition, the movable plug 11 had an outer diameter (diameter) of 12 mm as in Example 1.
[0031]
(Example 3)
The runner part and the sprue part were the same as in Example 1.
As for the enlarged diameter portion 10, the inner diameter of the cylindrical portion (large diameter portion excluding the taper portions 10 a and 10 b) was set to 20 mm and the length was set to 30 mm as in Example 1.
About the movable stopper 11, the outer diameter (diameter) was 10 mm.
[0032]
(Comparative Example 1)
The only difference was that the backflow prevention valve 9 composed of the enlarged diameter portion 10 and the like was not formed with respect to the molding die of Example 1, and the others were the same.
(Comparative Example 2)
Compared to the molding die of Comparative Example 1, the sprue portion has a total length of 20 cm, a diameter (inner diameter) of 3.5 mm on the upper surface of the upper die 1a, and a crack surface of the molding die 1 (die party) In the meantime, it was set to 8 mm. The others were the same as those in Comparative Example 1.
[0033]
As a molding die having such a rubber flow path, a cavity mold having a capacity of 5000 cc and 10,000 cc is prepared for each example, and each of these molding dies is used to mold a molded rubber molded product with an injection molding machine. Manufactured. However, the rubber used was an EP rubber compound with the same composition. In addition, the mold temperature was 150 ° C., and the rubber preheating temperature was 80 ° C.
Examine the weight (g) of the rubber back-flow (back flow), the digging in the product part of the molded rubber molding and the cross-linking status of the molding die in the rubber flow path. Evaluation was performed. The results are shown in Tables 1 and 2 below.
[0034]

[0035]

[0036]
From the results shown in Tables 1 and 2, Examples 1, 2 and 3 of the present invention have less backflow, do not dig in the product part, and do not cause cross-linking in the flow path. Product) was obtained.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 that do not form a high resistance portion, the back flow is relatively large (particularly Comparative Example 1), the product portion is dug (Comparative Example 1), and the cavity portion has a large capacity ( 10,000 cc), cross-linking occurred in the flow path, resulting in poor appearance (Comparative Example 2), and it was found that a good product was difficult to obtain.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, the mold rubber molding die according to claim 1 of the present invention is provided with the backflow prevention valve in the vicinity of the gate. Therefore, even in the case of producing a large-capacity molded product, etc. The rubber flow path is not blocked when the rubber is injected, so that the cross-linking reaction does not proceed in the rubber flow path due to shearing heat generation, and the movable stopper blocks the rubber flow path during the cross-linking reaction. The backflow can be suppressed in order to regulate the backflow of the air. Therefore, according to this mold for molding rubber molding, it is possible to stably produce a good molded product by preventing the occurrence of defects particularly when applied to the production of a large-capacity rubber molded product.
[0038]
The method for producing a molded rubber molded product according to claim 3 can suppress the phenomenon of “digging”, for example, on the gate side due to the backflow by using the molding die. It is possible to stably produce a good molded product by preventing the resulting molded product part from being damaged.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a mold for molding rubber of the present invention. FIG. 1A is a side sectional view showing a schematic configuration, and FIG. 1B is a plan view of a lower mold.
FIG. 2A is a plan view showing a schematic configuration of a lower die-side piece forming a diameter-enlarged portion of the check valve, and FIG. 2B is a schematic view of a piece forming the diameter-enlarged portion of the check valve. A side sectional view showing composition, (c) is a transverse sectional view of an enlarged diameter part.
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the operation of the backflow prevention valve, FIG. 3A is a diagram showing the operation of the movable stopper when injecting material rubber, and FIG. It is a figure which shows operation | movement of the movable stopper in.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mold rubber molding die (molding die), 1a ... Upper die, 1b ... Lower die, 6 ... Runner part, 7 ... Cavity part, 8 ... Gate, 9 ... Backflow prevention valve, 10 ... Expansion Diameter part, 11 ... movable stopper, 12 ... pin

Claims

In a mold rubber molding die having a rubber flow path for injecting and supplying a material rubber having a cross-linking agent to the cavity part, the material is provided in the vicinity of the gate located immediately before the cavity part of the rubber flow path. There is provided a backflow prevention valve that blocks the rubber flow path and restricts the backflow of rubber during the cross-linking reaction without closing the rubber flow path during rubber injection, and the backflow prevention valve is provided in the rubber flow path in the vicinity of the gate. A diameter-enlarged portion having an inner diameter larger than the front and rear, a movable stopper that is movably provided in the diameter-enlarged portion and that is sized to close the rubber flow path upstream of the diameter-enlarged portion, and the movable A mold for molding rubber molding, characterized in that the mold is composed of movable stopper fixing means for preventing the stopper from closing the rubber flow path on the downstream side of the enlarged diameter portion .

In the method for producing a molded rubber molded product, a material rubber having a crosslinking agent is injected and supplied to a cavity portion of a mold for molding a molded rubber through a rubber flow path, and a molded rubber molded product is obtained by a crosslinking reaction. As a mold for molding, it has a rubber flow path communicating with the cavity portion, in the vicinity of the gate located in front of the cavity portion of the rubber flow passage, without blocking the rubber flow passage when the material rubber is injected, During the crosslinking reaction, a mold provided with a backflow prevention valve that blocks the rubber flow path and restricts the backflow of rubber was used , and the backflow prevention valve was formed with a larger inner diameter than before and after the rubber flow path in the vicinity of the gate. A diameter-enlarged portion, a movable plug movably provided in the diameter-enlarged portion and sized to block the rubber flow path upstream of the diameter-enlarged portion, and the movable plug downstream of the diameter-enlarged portion To block the rubber flow path Method for producing a molded rubber molded article characterized by comprising is composed of a tool movable plug fixing means.