JPH11277581A

JPH11277581A - 合成樹脂製部材の射出成形方法、及び合成樹脂製部材射出成形用金型

Info

Publication number: JPH11277581A
Application number: JP10208198A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Shima; 嘉誉島; Shigemi Umezawa; 茂美梅沢; Ko Kobayashi; 滉小林
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】抜き勾配がほぼ零となる形状の合成樹脂製部
材を製造可能な射出成形方法、及び抜き勾配がほぼ零と
なる合成樹脂製部材を射出成形するための金型を提供す
る。【解決手段】表面に離型性及び潤滑性の良い離型・潤
滑性皮膜１６が形成されたコア金型１を外側金型２と組
合わせ両者の間にキャビティ４を有する金型を構成する
金型設定工程と、次いで金型のキャビティ４内に溶融状
態の合成樹脂材料５を圧入して充填する射出成形工程
と、次いで所定条件となった後、外側金型２を取り外
し、コア金型１に密着している成形品６を引き離した後
に冷却し内視鏡用スコープアダプター７を得る製品取り
出し工程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂製部材の
射出成形方法、及び合成樹脂製部材射出成形用金型に関
し、特に、金型の抜き勾配がほぼ零となる形状の合成樹
脂製部材を製造するための射出成形方法、及び金型の抜
き勾配がほぼ零となる合成樹脂製部材を射出成形するた
めの金型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図５に示すように、内視鏡を腹腔
内へ挿入するために、内視鏡用スコープアダプタ３５が
用いられている。この内視鏡用スコープアダプタ３５
は、挿入口部３６とガイド筒部３７を有しており、この
ガイド筒部３７は被検者に対する侵襲をできるかぎり抑
制するために外径を小さく、かつ内視鏡を挿通するため
の内径をできるかぎり大きくしたものが要求されてい
る。この要求に基づきガイド筒部３７は可能なかぎり薄
肉とせざるを得ない。このため、これまでは金属パイプ
素材から機械加工で作製、提供しているのが実状であ
る。しかし、このような機械加工によって製作すること
は材料費、加工費、生産性の面からも得策ではなく、合
成樹脂の射出成形方法で製作することが望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
でに知られている合成樹脂の射出成形方法を採用した場
合には、金型から製品を取り外すために所謂「抜き勾
配」が必要となるが、長尺で薄肉の製品においては十分
な抜き勾配を形成することが不可能であった。

【０００４】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、金
型の抜き勾配がほぼ零となる形状の合成樹脂製部材を製
造可能な射出成形方法、及び金型の抜き勾配がほぼ零と
なる合成樹脂製部材を射出成形するための金型を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る合成樹脂製部材の射出成形方法は、抜
き勾配がほぼ零となる形状に形成されるとともに表面に
離型性及び潤滑性の良い離型・潤滑性皮膜が形成された
第１金型を、第２金型と組合わせ、前記第１金型と前記
第２金型の間に型空隙を有する射出成形用金型を構成す
る金型設定工程と、次いで前記射出成形用金型の前記型
空隙内に溶融状態の合成樹脂材料を圧入して充填する射
出成形工程と、次いで所定条件となった後、前記第１金
型に密着している合成樹脂製部材を前記第１金型ととも
に前記第２金型から取り外した後、前記第１金型に密着
している合成樹脂製部材を引き離し合成樹脂製部材を得
る製品取り出し工程とを有することを特徴とする。

【０００６】上記の合成樹脂製部材の射出成形方法にお
いて、好ましくは、前記第１金型の表面の離型・潤滑性
皮膜は、無電解めっき膜中にフッ素樹脂の微粒子が分散
されることにより形成される。

【０００７】また、上記の合成樹脂製部材の射出成形方
法において、好ましくは、前記第１金型は、外径がほぼ
一定な柱状に形成されたコア金型であり、前記第２金型
は、前記コア金型よりも大きな内径の柱状に形成された
空洞を有する外側金型である。

【０００８】また、上記の合成樹脂製部材の射出成形方
法において、好ましくは、前記第１金型の外径は、前記
合成樹脂製部材の最終製品としての内径よりも大きな値
に設定される。

【０００９】また、本発明に係る合成樹脂製部材射出成
形用金型は、抜き勾配がほぼ零となる形状に形成される
とともに表面に離型性及び潤滑性の良い離型・潤滑性皮
膜が形成されることを特徴とする。

【００１０】上記の合成樹脂製部材射出成形用金型にお
いて、好ましくは、前記離型・潤滑性皮膜は、無電解め
っき膜中にフッ素樹脂の微粒子が分散されることにより
形成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施形態である内視鏡
用スコープアダプタの射出成形用金型の構成を示す図で
あり、また図２はその射出成形方法の手順を示す図であ
る。

【００１３】図１において１は本方法に用いるコア金型
である。このコア金型１は、金属等からなり、内視鏡用
スコープアダプタの内壁形状と相似な形状の凸面を有
し、形成される内視鏡用スコープアダプタの内径よりも
わずかに大きな外径を有している。これは、コア金型１
から成形品を引き抜いた後に、「収縮余裕しろ」を見込
んでいるためである。

【００１４】このコア金型１は、挿入口形成用型部１ａ
と、ガイド筒形成用型部１ｂからなり、挿入口形成用型
部１ａは、鍔状の円盤部に円すい台形状の部分が結合し
た形状となっている。また、ガイド筒形成用型部１ｂ
は、外径がほぼ等しい円柱状に形成されている。従っ
て、抜き勾配はほぼ零となっている（成形品の肉厚を考
慮して可能な範囲で微少なテーパーをつけてもよい）。

【００１５】またコア金型を形成する第１材料の熱膨張
率α１と内視鏡用スコープアダプタを形成する第２材料
の熱膨張率α２との間には、所定関係、例えば、α１≦
α２が成立するような条件が設定されている。

【００１６】さらに、コア金型１の表面には、離型性及
び潤滑性の良い離型・潤滑性皮膜が形成されている。

【００１７】外側金型２は、金属等からなり、内視鏡用
スコープアダプタの外壁形状と相似な形状の凹面を有す
る、上型２ａ及び下型２ｂからなり、前記上型２ａ及び
下型２ｂを組み合わせて形成される外側金型２の中央部
の空洞は、成形される内視鏡用スコープアダプタの外径
よりもわずかに大きな内径を有している。これは、成形
品が所定値だけ収縮するため、収縮後の寸法が設計値と
なるように、「収縮余裕しろ」を見込んであるためであ
る。

【００１８】前記下型２ｂに前記コア金型１を組み込
み、さらに、前記上型２ａを型組みすることにより、射
出成形用金型３が構成される。

【００１９】図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように型組みさ
れた射出成形用金型３は、コア金型１が外側金型２の空
洞内に配置される。この場合、コア金型１と外側金型２
との間には、成形用のキャビティ４が形成される。以上
が、金型設定工程である。

【００２０】次に、合成樹脂材料を加熱して溶融させ、
図２（Ｃ）に示すように、射出成形用金型３のキャビテ
ィ４内に溶融状態の合成樹脂材料５が圧入されて充填さ
れる。使用する合成樹脂材料は、熱可塑性樹脂のほか、
熱硬化性樹脂でも可能である。以上が、射出成形工程で
ある。

【００２１】次に、上記の樹脂充填後、温度が所定温度
（例えば、約１５０度以下）となったときに図２（Ｄ）
に示すように外側金型２を上型２ａと下型２ｂに分離
し、図２（Ｅ）に示すように成形品６が密着した状態の
コア金型１を取り出す。

【００２２】次に、温度が所定温度（例えば２５０度前
後）となったときに図２（Ｅ）の状態で、成形品６を、
人力又は機械力により、図の右方向へ引張る。従来のコ
ア金型の場合には、抜き勾配がないと、成形品をコア金
型から引き離すことは不可能であるが、本方法では、コ
ア金型１の表面に離型性及び潤滑性の良い離型・潤滑性
皮膜１６が形成されているため、図２（Ｆ）のようにし
て引き抜くことができる。

【００２３】この後、引き抜いた成形品を冷却すること
により、合成樹脂製の内視鏡用スコープアダプタ７を得
ることができる。以上が、製品取り出し工程である。

【００２４】次に、上記したコア金型１の表面に形成さ
れる離型・潤滑性皮膜１６について説明する。この離型
・潤滑性皮膜１６は、無電解ニッケルめっき膜の中に、
ポリ４フッ化エチレン微粒子が分散されて構成されてい
る。

【００２５】無電解ニッケルめっき膜は、めっき金属を
ニッケルとした「無電解めっき法」により形成される。
無電解めっき法とは、通常のめっき法のような外部電源
を用いずに、被めっき面にめっき金属を析出させる方法
である。めっき金属を被めっき面に連続的に析出させる
ために、無電解めっき法では、外部電源にかわる電気化
学的メカニズムにより電子ｅ^- が供給される。

【００２６】無電解めっき法においては、無電解めっき
液内にめっき金属ＭのイオンＭⁿ⁺（ｎ：１以上の整数）
が存在し、後述する還元剤等から供給される電子ｅ^- に
より、以下の電気化学的反応Ｍⁿ⁺＋ｎｅ^- ＝Ｍが起こり、被めっき面上にめっき金属Ｍが析出して膜と
なる。

【００２７】無電解めっき法には、電気化学的メカニズ
ムにより電子を供給する「自己触媒めっき法」がある。

【００２８】「自己触媒めっき法」は、めっき金属イオ
ンと還元剤を含む無電解めっき液を用いる。この方法で
は、無電解めっき液中のめっき金属イオンが、触媒活性
な表面において、還元剤から供給される電子により還元
析出する。還元剤としては、ホスフィン酸塩やホウ素水
素化合物等が用いられる。

【００２９】本実施形態の離型・潤滑性皮膜１６は、上
記した無電解ニッケルめっき膜の中に、ポリ４フッ化エ
チレン微粒子が分散されている。このように、無電解ニ
ッケルめっき膜の中にポリ４フッ化エチレン微粒子を分
散させる方法について説明する。

【００３０】図３（Ａ）は、図２に示すコア金型１に施
す離型・潤滑性皮膜１６の形成の原理を示す概念図であ
る。

【００３１】図３（Ａ）に示すように、無電解めっき液
１０内には、めっき金属であるニッケル（Ｎｉ）のイオ
ン（Ｎｉ²⁺）１１と、正に帯電したポリ４フッ化エチレ
ン微粒子１２が含まれている。また、無電解めっき液１
０内には、図示はしないが、上記した還元剤が含まれて
いる。また、無電解めっき液１０内には、図示はしない
が、被めっき物であるコア金型１の表面でのみ選択的に
ニッケルが連続して析出するように、錯化剤、緩衝剤、
安定剤等が添加される。

【００３２】したがって、上記の無電解めっき液１０内
に、表面のサビや油等を除去して地肌を露出させたコア
金型１を浸漬すると、還元剤（図示せず）から供給され
る電子ｅ^- により、コア金型１の表面においては、以下
の電気化学的反応Ｎｉ²⁺＋２ｅ^- ＝Ｎｉが起こる。

【００３３】この場合、還元剤にホスフィン酸塩を用い
ると、無電解めっき液１０内にはリン（Ｐ）を含むホス
フィン酸イオンがあるため、コア金型１の表面には、ニ
ッケルとともにリンも同時に析出し、ニッケル−リン合
金となる。

【００３４】また、同様にして、コア金型１の表面にお
いては、正に帯電したポリ４フッ化エチレン微粒子１２
にも、電子（ｅ^- ）が供給される。この電子により、ポ
リ４フッ化エチレン微粒子１２の正電荷は電気的に中和
され、コア金型１の表面には、ニッケル（あるいは、ニ
ッケル−リン合金）とともに、ポリ４フッ化エチレン微
粒子１４が一緒に析出（共析）する。

【００３５】図３（Ｂ）は、図２に示すコア金型１の表
面に形成された離型・潤滑性皮膜１６の構成を示す概念
図である。

【００３６】図３（Ｂ）に示すように、上記した無電解
めっき液１０内に浸漬されたコア金型１の表面には、無
電解ニッケルめっき膜１５の中にポリ４フッ化エチレン
微粒子１４が共析した離型・潤滑性皮膜１６が形成され
る。

【００３７】離型・潤滑性皮膜１６内においては、ポリ
４フッ化エチレン微粒子１４は、ほぼ均一に分散されて
いる。このポリ４フッ化エチレン微粒子１４の径は、１
μｍ以下である。

【００３８】したがって、図２（Ｅ）に示した工程で
は、抜き勾配が零であるため、通常の射出成形方法では
コア金型１からの成形品の引き離しが非常に困難かほと
んど不可能となるが、本実施形態の方法では、コア金型
１の表面に離型性及び潤滑性の良い離型・潤滑性皮膜１
６が形成されるので、このような抜き勾配が零の場合で
も合成樹脂を用いる射出成形法が可能となる。

【００３９】上記実施形態において、コア金型１は、第
１金型又は合成樹脂製部材射出成形用金型に相当してい
る。また、外側金型２は、第２金型に相当している。ま
た、内視鏡用スコープアダプタ７は、合成樹脂製部材に
相当している。また、キャビティ４は、型空隙に相当し
ている。また、図２（Ｄ）に示す成形品６は、合成樹脂
製密着部材に相当している。また、無電解ニッケルめっ
き膜１５は、無電解めっき膜に相当している。また、ポ
リ４フッ化エチレン微粒子１４は、フッ素樹脂の微粒子
に相当している。

【００４０】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【００４１】例えば、上記実施形態においては、合成樹
脂製部材として、抜き勾配が零となる筒状の部材（例え
ば内視鏡用スコープアダプタ７）を例に挙げて説明した
が、本発明はこれには限定されず、他の合成樹脂製部
材、例えば、抜き勾配が零となる形状の合成樹脂製箱状
部材、抜き勾配が零となる形状の合成樹脂製リブ状部
材、抜き勾配が零となる形状の合成樹脂製ボス状部材、
抜き勾配が零となる形状の合成樹脂製格子状部材等であ
ってもよい。

【００４２】例えば、図４（Ａ）に示すように、従来の
合成樹脂射出成形方法では、格子状部材２１を成形する
場合、格子穴２１ａや外側面２１ｂには、抜き勾配Ｓ／
Ｈとして１／１０程度の傾斜をつける必要があった。し
かし、本発明の合成樹脂製部材射出成形方法を用いれ
ば、抜き勾配は零とすることが可能である。例えば、図
４（Ｂ）に示すように、抜き勾配を零とすると、格子状
部材２２の格子穴２２ａの内壁面や外側面２２ｂが直壁
状となるため、従来の格子穴ピッチＰ１よりも小さな格
子穴ピッチＰ２でよくなり、全体の部材寸法も、従来の
Ｌ１からＬ２に短縮化される。したがって、本発明によ
り合成樹脂製部材の抜き勾配を零とすることにより、製
品をさらにコンパクト化することが可能となる。

【００４３】また、第１型、第２型は、第１型が成形品
を引き離す方の型（成形後の部材が密着する型）であ
り、第２型が第１型に組み合わされる型であれば、どの
ような形状、構成の型であってもよい。

【００４４】また、上記実施形態においては、無電解め
っき膜として、無電解ニッケルめっき膜１５を例に挙げ
て説明したが、本発明はこれには限定されず、他の金属
をめっき金属とする無電解めっき膜でもよい。

【００４５】また、上記実施形態においては、フッ素樹
脂微粒子として、ポリ４フッ化エチレン微粒子１４を例
に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、他
のフッ素樹脂微粒子であってもよい。

【００４６】また、上記実施形態においては、図２
（Ｃ）に示す射出成形工程の終了後、所定温度となった
場合に、第２金型（例えば外側金型２）を取り外すとと
もに、第１金型（例えばコア金型１）の周囲に密着して
いる合成樹脂製密着部材（例えば成形品６）を引き抜く
製品取り出し工程を行う条件とする例について説明した
が、本発明はこれには限定されず、他の条件、例えば、
射出成形工程の終了後の経過時間が所定時間となること
を製品取り出し工程を行う条件としてもよい。

【００４７】尚、本実施形態においては第１金型の表面
に離型・潤滑性皮膜を形成したが、第２金型の表面に同
様の皮膜を形成してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表面に離型性及び潤滑性の良い離型・潤滑性皮膜が形成
された第１金型を、第２金型と組合わせ、第１金型と第
２金型の間に型空隙を有する射出成形用金型を構成する
金型設定工程と、次いで射出成形用金型の型空隙内に溶
融状態の合成樹脂材料を圧入して充填する射出成形工程
と、次いで所定条件となった後、第２金型を取り外すと
ともに、第１金型に密着している合成樹脂製密着部材を
引き離した後に冷却し合成樹脂製部材を得る製品取り出
し工程を有するように構成したので、抜き勾配が零とな
る形状の部材であっても、射出成形後に第１金型から引
き離すことができる。したがって、従来のような金属素
材の機械加工による必要がなく、材料費、加工費とも低
減することができる、という利点がある。また、抜き勾
配を零にすることにより、製品をさらにコンパクト化、
高精度化することができる、という利点も有している。
また、金型の表面に離型・潤滑性被膜を形成することに
より射出成形工程において、溶融状態の合成樹脂材料を
圧入して充填する際に、キャビティ内に合成樹脂材料が
回り込みやすく、本実施形態例のような、薄肉の筒状部
材に適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である内視鏡用スコープア
ダプタの射出成形用金型の構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施形態である内視鏡用スコープア
ダプタの射出成形方法の手順を示す図である。

【図３】図１に示すコア金型に施す離型・潤滑性皮膜形
成の原理、及び形成された離型・潤滑性皮膜の構成を示
す概念図である。

【図４】本発明の他の実施形態である合成樹脂射出成形
方法で作製した格子状部材と、通常の合成樹脂射出成形
方法で作製した格子状部材とを比較する断面図である。

【図５】従来の内視鏡用スコープアダプタの構成を示す
図である。

【符号の説明】

１コア金型１ａ挿入口形成用型部１ｂガイド筒形成用型部２外側金型２ａ上型２ｂ下型３射出成形用金型４キャビティ５溶融合成樹脂６成形品７内視鏡用スコープアダプタ１０無電解めっき液１１ニッケルイオン１２帯電したポリ４フッ化エチレン微粒子１３ニッケル１４ポリ４フッ化エチレン微粒子１５無電解ニッケルめっき膜１６離型・潤滑性皮膜２１格子状部材２１ａ格子穴２１ｂ外側面２２格子状部材２２ａ格子穴２２ｂ外側面３５内視鏡用スコープアダプタ３６挿入口部３７ガイド筒部Ｌ１，Ｌ２部材寸法Ｐ１，Ｐ２格子穴ピッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抜き勾配がほぼ零となる形状に形成され
るとともに表面に離型性及び潤滑性の良い離型・潤滑性
皮膜が形成された第１金型を、第２金型と組合わせ、前
記第１金型と前記第２金型の間に型空隙を有する射出成
形用金型を構成する金型設定工程と、次いで前記射出成形用金型の前記型空隙内に溶融状態の
合成樹脂材料を圧入して充填する射出成形工程と、次いで所定条件となった後、前記第１金型に密着してい
る合成樹脂製部材を前記第１金型とともに前記第２金型
から取り外した後、前記第１金型に密着している合成樹
脂製部材を引き離し合成樹脂製部材を得る製品取り出し
工程とを有することを特徴とする合成樹脂製部材の射出
成形方法。
【請求項２】請求項１記載の合成樹脂製部材の射出成
形方法において、前記第１金型の表面の離型・潤滑性皮膜は、無電解めっ
き膜中にフッ素樹脂の微粒子が分散されることにより形
成されることを特徴とする合成樹脂製部材の射出成形方
法。
【請求項３】請求項１記載の合成樹脂製部材の射出成
形方法において、前記第１金型は、外径がほぼ一定な柱状に形成されたコ
ア金型であり、前記第２金型は、前記コア金型よりも大きな内径の柱状
に形成された空洞を有する外側金型であることを特徴と
する合成樹脂製部材の射出成形方法。
【請求項４】請求項１記載の合成樹脂製部材の射出成
形方法において、前記第１金型の外径は、前記合成樹脂製部材の最終製品
としての内径よりも大きな値に設定されることを特徴と
する合成樹脂製部材の射出成形方法。
【請求項５】抜き勾配がほぼ零となる形状に形成され
るとともに表面に離型性及び潤滑性の良い離型・潤滑性
皮膜が形成されることを特徴とする合成樹脂製部材射出
成形用金型。
【請求項６】請求項５記載の合成樹脂製部材射出成形
用金型において、前記離型・潤滑性皮膜は、無電解めっき膜中にフッ素樹
脂の微粒子が分散されることにより形成されることを特
徴とする合成樹脂製部材射出成形用金型。