JP5370177B2 - Resin casting equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は樹脂成形品の製造装置に関し、さらに詳しくは、システムバスに用いられる人造大理石浴槽や洗面台等の樹脂注型成形品を金型成形により製造する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a resin molded product, and more particularly to an apparatus for manufacturing a resin cast molded product such as an artificial marble bathtub or a wash basin used for a system bath by molding.
従来、熱硬化性樹脂等の合成樹脂を金型に注入して成形し、人造大理石浴槽、洗面台等の樹脂注型成形品を製造することが行われている。例えば、特開2007−30324号公報には、成形材料の注型成形にあたって、作業工数を削減して工程を簡略化することができ、かつ給排気機構を構成する部材間の気密性を容易かつ確実に確保することができる注型成形装置が開示されている。 Conventionally, a synthetic resin such as a thermosetting resin is injected into a mold and molded to produce a resin cast molded product such as an artificial marble bathtub or a wash basin. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-30324, when casting a molding material, the number of work steps can be reduced and the process can be simplified, and the airtightness between members constituting the air supply / exhaust mechanism can be easily and A casting apparatus that can be reliably secured is disclosed.
すなわち、上記公報の図1に示されているように、上記注型成形装置は、キャビティに向けて進退移動可能であり、かつ両端が開口するとともに、一方の開口がキャビティに連通する中空部を備えた外側ノズル体および内側ノズル体を備えるとともに、成形金型に装着される給排気用ノズルを具備している。 That is, as shown in FIG. 1 of the above publication, the casting molding apparatus has a hollow portion that can move forward and backward toward the cavity, has both ends open, and one opening communicates with the cavity. In addition to the provided outer nozzle body and inner nozzle body, the apparatus includes a supply / exhaust nozzle mounted on a molding die.
また、上記内側ノズル体は外側ノズル体の中空部のキャビティ側端部にキャビティ側から気密的に嵌合する下ノズルと、外側ノズル体の中空部内に隙間をあけて挿通される連通体とが一体化されかつ両端が開口するとともに、一方の開口がキャビティに連通する中空部を備えている。ここで、下ノズルと連通体とは一方を他方に回転圧入することにより融着して一体化されている。 The inner nozzle body includes a lower nozzle that is airtightly fitted from the cavity side to the cavity side end of the hollow portion of the outer nozzle body, and a communicating body that is inserted through the hollow portion of the outer nozzle body with a gap. The hollow portion is integrated and has both ends open, and one opening communicates with the cavity. Here, the lower nozzle and the communication body are fused and integrated by rotationally press-fitting one into the other.
そして、上記注型成形装置を用いることにより、成形材料の注入時のキャビティからのガスの排気と、成形材料の成形硬化後の離型のためのキャビティへのガスの給気とを、同一の給排気用ノズルを用いて行うことができて、排気用のベントノズルを給気用のエアブロー用ノズルに交換するような手間が不要となり、作業工数を削減することができると記載されている。また、成形品にいわゆるエアトラップが発生することを防げるため、優れた品質の樹脂注型成形品を得ることができるとの効果も述べられている。 Then, by using the above casting molding apparatus, the gas exhaust from the cavity at the time of injection of the molding material and the gas supply to the cavity for mold release after molding hardening of the molding material are the same. It is described that it can be performed by using an air supply / exhaust nozzle, and it is not necessary to replace the exhaust vent nozzle with an air blow nozzle for air supply, thereby reducing the number of work steps. Further, it is also described that an excellent quality resin cast product can be obtained in order to prevent so-called air traps from occurring in the product.
上記特許文献1に記載されているように、成形材料は、その注入時には約50℃程度に保持された金型内のノズルからキャビティ内に注入され、熱硬化時には金型温度を約80℃程度まで上昇させ、さらに95℃程度にまで上昇させて成形材料を熱硬化させる。このように、キャビティ側と金型側とには温度差があるため、注入される成形材料への熱伝達を防ぐため、ノズルとしては、通常、熱伝導率が低く、断熱性に優れた合成樹脂成形品が用いられる。
As described in
ここで、熱硬化して製品とされた樹脂注型成形品を離型する際、合成樹脂製ノズルと樹脂注型成形品との分離性を向上させるため、ノズルの金型当接面をサンドブラスト処理し粗面として接触面積を少なくすることにより、離型性の向上を図ることが行われている。あるいは、上記金型当接面をフッ素樹脂加工やDLC処理、あるいは金属メッキ処理等を行い、表面改質を行うことにより離型性の向上を図ることが考えられる。 Here, when releasing a resin cast molded product that has been cured by heat, the mold contact surface of the nozzle is sandblasted to improve the separation between the synthetic resin nozzle and the resin cast molded product. It has been attempted to improve releasability by reducing the contact area as a rough surface by processing. Alternatively, it is conceivable that the mold contact surface is subjected to fluororesin processing, DLC processing, metal plating processing, or the like, and surface modification is performed to improve the releasability.
しかしながら、上記した成形材料の注入、樹脂注型成形品の離型等の成形サイクルを繰り返すとノズルの当接面の表面処理層が剥離し、あるいは圧接が繰り返される当接面が機械的な損傷を受けるという問題が生じ、耐久性に問題があった。 However, when the molding cycle such as injection of molding material and mold release of resin casting is repeated, the surface treatment layer of the nozzle contact surface is peeled off or the contact surface repeatedly pressed is mechanically damaged. There was a problem of durability, and there was a problem with durability.
本願発明は、上記背景技術に鑑みてなしたものであり、その目的は合成樹脂製のノズルの金型当接面の離型性を向上させるとともに、耐久性にも優れたものとし、作業効率よく、かつ長期間、安定して樹脂注型成形品を製造できる樹脂注型成形装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned background art, and its purpose is to improve the mold releasability of the mold contact surface of the nozzle made of synthetic resin and to have excellent durability, and to improve work efficiency. It is an object of the present invention to provide a resin casting apparatus capable of producing a resin casting product stably for a long period of time.
上記課題を解決するために、本願請求項1に記載の発明に係る樹脂注型成形装置は、熱硬化性樹脂を成形金型のキャビティ内に注入する注入ノズルを具備した樹脂注型成形装置であって、上記注入ノズルのノズル本体は合成樹脂から形成され、上記ノズル本体の材料樹脂注入口の周縁の金型当接面は金属製キャップで保護されるとともに、該金属製キャップは、保護板部と該保護板部をノズル本体の先端部に固定する固定脚片とから一体的に形成され、上記金属製キャップがノズル本体に取り付けられてなることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problem, a resin casting apparatus according to the first aspect of the present invention is a resin casting apparatus having an injection nozzle for injecting a thermosetting resin into a cavity of a molding die. The nozzle body of the injection nozzle is formed of a synthetic resin, and the mold contact surface at the periphery of the material resin injection port of the nozzle body is protected by a metal cap, and the metal cap is a protective plate And a fixed leg piece for fixing the protective plate portion to the tip of the nozzle body, and the metal cap is attached to the nozzle body.
合成樹脂製のノズル本体は、耐熱性、耐久性、断熱性に優れたエンジニアリングプラスチックから形成されたものが用いられ、例えば、ポリアミドイミド樹脂からなるノズルが用いられる。 As the nozzle body made of synthetic resin, a nozzle body made of an engineering plastic excellent in heat resistance, durability, and heat insulation is used. For example, a nozzle made of polyamideimide resin is used.
金属製キャップを構成する金属としては、ステンレススティールや鋼板等の剛性に優れた金属が用いられ、その厚みは注入ノズルの断熱性を阻害しないものとする必要があり、0.5〜2mmとすることが適切である。また、金属製キャップの保護板部は平滑な表面となるように、表面仕上げすることが成形材料である熱硬化性樹脂の付着を防止する点で好ましいものである。 As the metal constituting the metal cap, a metal having excellent rigidity such as stainless steel or steel plate is used, and the thickness thereof does not hinder the heat insulating property of the injection nozzle, and is 0.5 to 2 mm. Is appropriate. In addition, it is preferable to finish the surface of the protective plate portion of the metal cap so as to have a smooth surface from the viewpoint of preventing adhesion of the thermosetting resin as a molding material.
成形金型としては、コアを構成する下金型とこの下金型を覆う上金型とが用いられ、上下金型の間にキャビティを設けるともに、製品を形づくるキャビティ内に熱硬化性樹脂を充填、加熱し、硬化反応終了後に下金型と上金型とを分割して製品、例えば人造大理石浴槽や洗面台を得ることができる。 As the mold, a lower mold that constitutes the core and an upper mold that covers the lower mold are used. A cavity is provided between the upper and lower molds, and a thermosetting resin is placed in the cavity forming the product. After filling and heating, after completion of the curing reaction, the lower mold and the upper mold are divided to obtain a product such as an artificial marble bathtub or a washstand.
本願請求項1記載の発明に係る樹脂注型成形装置においては、注入ノズルを構成する合成樹脂、例えばポリアミドイミド樹脂等からなるノズル本体の材料樹脂注入口の周縁の金型当接面が金属製キャップで保護されているため、成形材料の注入、樹脂注型成形品の離型等の成形サイクルを繰り返しても損傷することなく、長期に亘り安定して樹脂注型成形品を製造することができる。 In the resin casting apparatus according to the first aspect of the present invention, the mold contact surface at the periphery of the resin injection port of the material of the nozzle body made of a synthetic resin, for example, a polyamide-imide resin, which constitutes the injection nozzle is made of metal Because it is protected by a cap, it can be stably produced over a long period of time without damage even if molding cycles such as injection of molding material and mold release of resin casting are repeated. it can.
また、上記金型当接面が樹脂とは異なった物性を有する金属からなる保護板部で被覆されているため注型樹脂成形品との間に付着性が少なく、離型性が向上し、しかも耐久性が大であるために一定の品質の製品を生産効率よく製造することができる。 In addition, since the mold contact surface is covered with a protective plate made of a metal having physical properties different from that of the resin, there is little adhesion between the cast resin molded product and the mold release property is improved. Moreover, since the durability is high, a product of a certain quality can be produced with high production efficiency.
以下、本願発明に係る樹脂注型成形装置の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態においては、まず、本発明の主要部を構成する注入ノズルについて図面を参照して説明する。図1(a)は、上記注入ノズルAを示す横断面図である。図1(b)は、上記注入ノズルAを示す正面図である。図1(a)に示すように、上記注入ノズルAはノズル本体1とこのノズル本体1に装着される金属製キャップ2とからなり、例えば、ポリアミドイミド樹脂からなるノズル本体1の内部は先細のテーパ状にくり抜かれて上金型と下金型の間に形成されるキャビティへの成形材料の流路とされている。
Hereinafter, embodiments of a resin casting apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, first, an injection nozzle constituting the main part of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a cross-sectional view showing the injection nozzle A. FIG. FIG. 1B is a front view showing the injection nozzle A. FIG. As shown in FIG. 1A, the injection nozzle A is composed of a
また、ノズル本体1の先端開口部は上記キャビティへの材料樹脂注入口11とされ、その周縁はノズル本体1の金型当接面12を構成するとともに、金属製キャップ2で保護されている。上記金属製キャップ2は、保護板部21とこの保護板部21をノズル本体1の先端部に固定する固定脚片22とからなり、例えば、ステンレススティール(SUS304)から一体的に形成されている。上記金属製キャップ2は0.5〜2mmの厚みを有していることが耐久性の面から適切である。
Further, the front end opening of the
図1(b)に示すように、上記固定脚片22とノズル本体1とには、金属製キャップ2を装着するための固定子、例えばビス等が螺合するビス孔3が穿たれ、金属製キャップ2は、4本の固定用ビス4を上記ビス孔3に螺入することにより、ノズル本体1の先端部にしっかりと固定される。
As shown in FIG. 1B, the
図2は、上記注入ノズルAを金型9の内部に具備した樹脂注型成形装置Bの概略構成を示す部分断面説明図である。図2に示すように、上記樹脂注型成形装置Bには材料樹脂投入口5が設けられ、この材料樹脂投入口5から、例えば人造大理石浴槽を製造する場合には主原料として前記したポリエステル樹脂を用い、充填剤として水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等を含有する熱硬化性の材料樹脂51が投入される。
FIG. 2 is a partial cross-sectional explanatory view showing a schematic configuration of a resin casting apparatus B provided with the injection nozzle A inside the mold 9. As shown in FIG. 2, the resin casting apparatus B is provided with a material
ここで、温水循環パイプ6には約100℃の温水が循環されて金型9を加熱し、材料樹脂51は流動状態に保たれる。上記のようにして加熱された材料樹脂51は注入ノズルAから金型9のキャビティに注型され、さらに電熱式ヒーター等の加熱手段7で約130℃程度まで加熱し、硬化反応を促進させて成形を完了させる。なお、このときの金型温度条件は材料樹脂51の組成によって適宜設定される。
Here, hot water of about 100 ° C. is circulated through the hot
一方、金型9には冷却水路8が配設されており、材料樹脂51の組成によって温水による金型9の保持温度を調節する必要が生じた場合や、金型9を室温まで冷却するとき等には適宜冷水を流して温度調節が行われる。
On the other hand, a cooling water channel 8 is provided in the mold 9, and when it is necessary to adjust the holding temperature of the mold 9 with hot water depending on the composition of the
成形圧力条件は、例えば、注入ノズルAからの注型圧力を0.15MPa、保圧を0.4MPa、型締圧力を0.6MPとし、上記圧力条件を30〜60分間保持することによって材料樹脂51は人造大理石浴槽の形に形づくられる。 The molding pressure conditions are, for example, that the casting pressure from the injection nozzle A is 0.15 MPa, the holding pressure is 0.4 MPa, the clamping pressure is 0.6 MP, and the above-mentioned pressure conditions are maintained for 30 to 60 minutes. 51 is shaped into an artificial marble bathtub.
硬化成形が完了した後、樹脂注型成形品P、すなわち人造大理石浴槽を金型9から離型する。このとき、ノズル本体1の材料樹脂注入口11の周縁の金型当接面12は、図1(a)に示すように、金属製キャップ2で保護され、樹脂とは異なった物性を有する金属の平滑な面で被覆されているため、樹脂が保護板部21に付着することなく樹脂注型成形品Pの離型性は優れたものとなる。また、金属製であるため、成形材料の注入、樹脂注型成形品の離型等の成形サイクルを繰り返しても損傷することなく、長期に亘り安定して樹脂注型成形品を得ることができる。
After the curing molding is completed, the resin cast molded product P, that is, the artificial marble bathtub is released from the mold 9. At this time, as shown in FIG. 1 (a), the
なお、本実施形態は、金属製キャップ2をノズル本体1の先端部に固定用ビス4をビス孔3に螺入することにより固定する形態について述べたが、これに限られず金属製キャップ2の固定脚片22の内周面に雌ネジを切り、ノズル本体1の先端部の外周面に雄ネジを切って螺合する形態としてもよい。あるいは、金属製キャップ2を金型当接面12に埋め込んで固定する形態や嵌合する形態としてもよい。固定脚片22は保護板部21より垂下形成され、該固定脚片22がノズル本体1側面から固定される場合は、固定部に外力(注入の際に注入ノズルAにかかる圧力)の影響が少ないものであり、固定部がゆるむ恐れが少ないものである。また、ノズル本体1側面に挿入溝を形成し、該固定脚片22が挿入溝に挿入固定される場合には位置決めが正確に行える利点がある。
In this embodiment, the
上記成形材料として用いられる熱硬化性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、熱硬化型アクリル樹脂の単独あるいは、これらの2種類以上の混合系で用いることができる。 As the thermosetting resin used as the molding material, a polyester resin, a vinyl ester resin, a thermosetting acrylic resin can be used alone, or a mixture of two or more of these can be used.
ポリエステル樹脂としては、熱硬化性のものとして無水マレイン酸のような不飽和二塩基酸および無水フタル酸のような飽和二塩基酸とグリコール類とを縮合反応させて合成され、分子内に不飽和結合とエステル結合を有するものである。また通常、この樹脂には架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマー等が配合されていて、いわゆる、不飽和ポリエステル樹脂と称されるものを用いるが、その形態を特に限定されるものではない。 Polyester resins are thermosetting and synthesized by the condensation reaction of unsaturated dibasic acids such as maleic anhydride and saturated dibasic acids such as phthalic anhydride and glycols, and unsaturated in the molecule. It has a bond and an ester bond. Usually, this resin is blended with a styrene monomer, an acrylic monomer, or the like as a crosslinking agent, and what is called an unsaturated polyester resin is used, but the form is not particularly limited.
ビニルエステル樹脂としては、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂あるいはノボラック型ビニルエステル樹脂あるいはその両方を混合して用いることができる。ここで、ビスフェノール型ビニルエステル樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂と酸との付加反応物であって、いずれも両末端のみに反応性不飽和基を有するものである。また、ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型、ビスフェノールAD型、ビスフェノールS型、ビスフェノールF型等の各種のものを用いることができる。また通常、このビニルエステル樹脂には架橋剤としてスチレンモノマー、アクリルモノマー等が配合されているものであるが、その形態を特に限定されるものではない。 As the vinyl ester resin, a bisphenol type vinyl ester resin or a novolac type vinyl ester resin or a mixture of both can be used. Here, the bisphenol-type vinyl ester resin is an addition reaction product of a bisphenol-type epoxy resin and an acid, and both have reactive unsaturated groups only at both ends. As the bisphenol type epoxy resin, various types such as a bisphenol A type, a bisphenol AD type, a bisphenol S type, and a bisphenol F type can be used. Usually, this vinyl ester resin is blended with a styrene monomer, an acrylic monomer or the like as a crosslinking agent, but the form is not particularly limited.
熱硬化型アクリル樹脂としては、通常熱硬化型として、メチルメタアクリレートモノマーあるいは、多官能のアクリルモノマーあるいはプレポリマー、あるいはポリマーのそれぞれ2種以上の混合物で構成されたアクリルシロップと称されるものを用いるが、その形態を特に限定されるものではない。 As the thermosetting acrylic resin, what is called an acrylic syrup composed of a mixture of two or more of methyl methacrylate monomer, polyfunctional acrylic monomer or prepolymer, or polymer is usually used as thermosetting type. Although used, the form is not particularly limited.
このように本願発明に係る樹脂注型成形装置は、設計変更自在であり、特許請求の範囲を逸脱しない限り、いずれの場合も本願発明の技術的範囲に属する。 As described above, the resin casting apparatus according to the present invention can be changed in design, and all cases belong to the technical scope of the present invention unless departing from the scope of the claims.
A 注入ノズル
B 樹脂注型成形装置
P 樹脂注型成形品
1 ノズル本体
11 材料樹脂注入口
12 金型当接面
2 金属製キャップ
21 保護板部
22 固定脚片
3 ビス孔
4 固定用ビス
5 材料樹脂投入口
51 材料樹脂
6 温水循環パイプ
7 加熱手段
8 冷却水路
9 金型
A Injection nozzle B Resin casting molding device P Resin casting
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