特開 2025-47823 離型抵抗評価用金型および離型抵抗評価方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025047823

(43)【公開日】2025-04-03

(54)【発明の名称】離型抵抗評価用金型および離型抵抗評価方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/40 20060101AFI20250326BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20250326BHJP

【ＦＩ】

B29C45/40

B29C45/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023156557

(22)【出願日】2023-09-21

(71)【出願人】

【識別番号】390006323

【氏名又は名称】ポリプラスチックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003421

【氏名又は名称】弁理士法人フィールズ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三輪 勝正

(72)【発明者】

【氏名】増谷 勇佑

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 雅季

(72)【発明者】

【氏名】橋本 將太

【テーマコード（参考）】

4F202

【Ｆターム（参考）】

4F202AM23

4F202AP01

4F202AP11

4F202CA11

4F202CB01

4F202CK02

4F202CK06

4F202CM03

4F202CM90

(57)【要約】

【課題】可動側金型からの樹脂成形品の離型時において、可動側金型と樹脂成形品の表面の正面密着力を精度良く評価することが可能な離型抵抗評価用金型および離型抵抗評価方法を提供する。
【解決手段】
本発明の一の態様によれば、固定側金型１１と、固定側金型１１に対して開閉方向ＤＲ１に移動可能であり、固定側金型１１との間にキャビティ１２Ａを形成する可動側金型１２とを備える金型１０と、樹脂成形品６０を可動側金型１２から離型させるエジェクタ機構２０と、エジェクタ機構２０に設けられた圧力センサ４０と、可動側金型１２に設置され、かつ樹脂組成物の成形温度以上の耐熱性を有する板材３０と、を備え、樹脂成形品６０と板材３０が一体化された状態で可動側金型１２から離型される、離型抵抗評価用金型２が提供される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金型からの樹脂成形品の離型時の抵抗値を評価するための離型抵抗評価用金型であって、
固定側金型と、前記固定側金型に対して開閉方向に移動可能であり、前記固定側金型との間にキャビティを形成する可動側金型とを備え、前記キャビティ内に樹脂組成物が射出される金型と、
前記可動側金型に設けられ、かつ型開き時に前記樹脂組成物を成形した樹脂成形品を前記可動側金型から離型させるエジェクタ機構と、
前記エジェクタ機構に設けられ、かつ前記エジェクタ機構による前記可動側金型からの前記樹脂成形品の離型時の離型抵抗値を測定する圧力センサと、
前記可動側金型に設置され、かつ前記樹脂組成物の成形温度以上の耐熱性を有する板材と、を備え、
前記樹脂成形品と前記板材が一体化された状態で前記可動側金型から離型される、離型抵抗評価用金型。

【請求項2】

前記樹脂成形品が、板状の本体部を有し、前記可動側金型の内壁面が、前記樹脂成形品の前記本体部における前記板材側の面とは反対側の面である表面に接する第１内壁面と、前記第１内壁面から前記板材側に向けて立ち上がり、前記第１内壁面の法線方向に対して前記板材側に向けて末広がりとなるように傾斜し、かつ前記樹脂成形品の前記本体部の側面に接する第２内壁面とを有する、請求項１に記載の離型抵抗評価用金型。

【請求項3】

前記樹脂成形品が、板状の本体部と、前記本体部に結合された円錐状のスプルー部とを備える、請求項１に記載の離型抵抗評価用金型。

【請求項4】

前記板材の厚みが、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、請求項１に記載の離型抵抗評価用金型。

【請求項5】

前記板材が、３５０℃以上の耐熱性を有する、請求項１に記載の離型抵抗評価用金型。

【請求項6】

前記板材が、前記板材における前記樹脂成形品と接する面に溝を有する、請求項１に記載の離型抵抗評価用金型。

【請求項7】

前記固定側金型が、スプルーを有さない、またはスプルーを有し、かつ前記スプルーの長さが４０ｍｍ以下である、請求項１に記載の離型抵抗評価用金型。

【請求項8】

前記固定側金型が、前記型開き時に前記板材を前記可動側金型に押し付ける機構を有する、請求項１に記載の離型抵抗評価用金型。

【請求項9】

前記板材が、貫通孔を有し、前記エジェクタ機構が、前記貫通孔に対応する位置に前記樹脂成形品を押し出すエジェクタピンを有し、前記エジェクタピンの径が、前記貫通孔の孔径以上である、請求項１に記載の離型抵抗評価用金型。

【請求項10】

前記可動側金型の前記第１内壁面近傍の温度を測定する熱電対をさらに備える、請求項２に記載の離型抵抗評価用金型。

【請求項11】

請求項１に記載の離型抵抗評価用金型を用いて、金型からの樹脂成形品の離型時の抵抗値を評価する離型抵抗評価方法であって、
前記キャビティ内に樹脂組成物を射出して、請求項３に記載の樹脂成形品を成形するステップと、
前記固定側金型に対して前記可動側金型を移動させて、型開きするステップと、
前記エジェクタ機構によって、前記可動側金型から前記樹脂成形品および前記板材を一体化した状態で離型させるステップと、
前記エジェクタ機構による前記樹脂成形品および前記板材の離型時の離型抵抗値を前記圧力センサで測定するステップと、
を備える、離型抵抗評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、離型抵抗評価用金型および離型抵抗評価方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、金型を用いた樹脂組成物の射出成形によって様々な樹脂成形品が製造されているが、樹脂組成物の射出成形における市場問題の一つとして樹脂成形品の離型不良という問題がある。離型不良は、寸法の規格外れや製品へのクラック発生につながる場合がある。

【0003】

離型不良の原因としては、成形時のガス発生や収縮等の材料の要因、金型の内壁面の粗さや傷等の金型の要因、金型温度や保圧力等の成形条件の要因など様々な要因があるが、これらのうち、樹脂成形品の収縮による金型への樹脂成形品の抱き付きと、金型への樹脂成形品の貼り付きが大きな要因となっている。このようなことから、金型からの樹脂成形品を離型する際の樹脂成形品の抵抗力である離型抵抗力を測定して、評価することがある。

【0004】

型開きしたときに樹脂成形品が可動側金型とともに移動する場合、可動側金型からの樹脂成形品を離型する際の離型抵抗力には、可動側金型と樹脂成形品の表面の貼り付き力（正面密着力）と、可動側金型と樹脂成形品の側面の貼り付き力（側面密着力）、可動側金型と樹脂成形品の側面の摩擦力等の抵抗力（側面抵抗力）が含まれるが、これらを分離して、正面密着力のみ測定することが望まれている。

【0005】

現在、樹脂成形品の離型時の離型抵抗力を測定する手法としては、例えば、エジェクタピンと移動筒体との摺動抵抗力を無くした状態で樹脂成形品の離型抵抗力を測定する方法（例えば、特許文献１参照）や固定側金型側に試験片を固定して、離型の際の樹脂成形品と試験片との正面密着力を測定する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９－１２３２３１号公報

【特許文献2】特開２００２－１７７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１の技術においては、エジェクタピンによって樹脂成形品を離型させる際に、樹脂成形品が変形してしまい、正面密着性を正確に評価することができない。特許文献２の技術においては、型開きにおける固定側金型からの樹脂成形品の離型時の正面密着力を測定するものであるので、測定される正面密着力は、可動側金型と樹脂成形品の正面密着力ではない。

【0008】

本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、可動側金型からの樹脂成形品の離型時において、可動側金型と樹脂成形品の表面の正面密着力を精度良く評価することが可能な離型抵抗評価用金型および離型抵抗評価方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

[１]金型からの樹脂成形品の離型時の抵抗値を評価するための離型抵抗評価用金型であって、固定側金型と、前記固定側金型に対して開閉方向に移動可能であり、前記固定側金型との間にキャビティを形成する可動側金型とを備え、前記キャビティ内に樹脂組成物が射出される金型と、前記可動側金型に設けられ、かつ型開き時に前記樹脂組成物を成形した樹脂成形品を前記可動側金型から離型させるエジェクタ機構と、前記エジェクタ機構に設けられ、かつ前記エジェクタ機構による前記可動側金型からの前記樹脂成形品の離型時の離型抵抗値を測定する圧力センサと、前記可動側金型に設置され、かつ前記樹脂組成物の成形温度以上の耐熱性を有する板材と、を備え、前記樹脂成形品と前記板材が一体化された状態で前記可動側金型から離型される、離型抵抗評価用金型。

【0010】

[２]前記樹脂成形品が、板状の本体部を有し、前記可動側金型の内壁面が、前記樹脂成形品の前記本体部における前記板材側の面とは反対側の面である表面に接する第１内壁面と、前記第１内壁面から前記板材側に向けて立ち上がり、前記第１内壁面の法線方向に対して前記板材側に向けて末広がりとなるように傾斜し、かつ前記樹脂成形品の前記本体部の側面に接する第２内壁面とを有する、上記［１］に記載の離型抵抗評価用金型。

【0011】

[３]前記樹脂成形品が、板状の本体部と、前記本体部に結合された円錐状のスプルー部とを備える、上記［１］に記載の離型抵抗評価用金型。

【0012】

[４]前記板材の厚みが、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、上記［１］ないし［３］のいずれか一項に記載の離型抵抗評価用金型。

【0013】

[５]前記板材が、３５０℃以上の耐熱性を有する、上記［１］ないし［４］のいずれか一項に記載の離型抵抗評価用金型。

【0014】

[６]前記板材が、前記板材における前記樹脂成形品と接する面に溝を有する、上記［１］ないし［５］のいずれか一項に記載の離型抵抗評価用金型。

【0015】

[７]前記固定側金型が、スプルーを有さない、またはスプルーを有し、かつ前記スプルーの長さが４０ｍｍ以下である、上記［１］ないし［６］のいずれか一項に記載の離型抵抗評価用金型。

【0016】

[８]前記固定側金型が、前記型開き時に前記板材を前記可動側金型に押し付ける機構を有する、上記［１］ないし［７］のいずれか一項に記載の離型抵抗評価用金型。

【0017】

[９]前記板材が、貫通孔を有し、前記エジェクタ機構が、前記貫通孔に対応する位置に前記樹脂成形品を押し出すエジェクタピンを有し、前記エジェクタピンの径が、前記貫通孔の孔径以上である、上記［１］ないし［８］のいずれか一項に記載の離型抵抗評価用金型。

【0018】

[１０]前記可動側金型の第１内壁面近傍の温度を測定する熱電対をさらに備える、上記［２］に記載の離型抵抗評価用金型。

【0019】

[１１]上記［１］に記載の離型抵抗評価用金型を用いて、金型からの樹脂成形品の離型時の抵抗値を評価する離型抵抗評価方法であって、前記キャビティ内に樹脂組成物を射出して、上記［３］に記載の樹脂成形品を成形するステップと、前記固定側金型に対して前記可動側金型を移動させて、型開きするステップと、前記エジェクタ機構によって、前記可動側金型から前記樹脂成形品および前記板材を一体化した状態で離型させるステップと、前記エジェクタ機構による前記樹脂成形品および前記板材の離型時の離型抵抗値を前記圧力センサで測定するステップと、を備える、離型抵抗評価方法。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、可動側金型からの樹脂成形品の離型時において、可動側金型と樹脂成形品の表面の正面密着力を精度良く評価できる離型抵抗評価用金型および離型抵抗評価方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、実施形態に係る離型抵抗評価用金型を備える射出成形機の概略構成図である。

【図2】図２は、図１の一部を拡大した図である。

【図3】図３は、実施形態に係る離型抵抗評価用金型で得られる樹脂成形品を樹脂成形品の表面側から視認した平面図である。

【図4】図４は、実施形態に係る離型抵抗評価用金型で得られる他の樹脂成形品を樹脂成形品の表面側から視認した平面図である。

【図5】図５Ａは、実施形態に係る離型抵抗評価用樹脂成形品と一体化する板材の表面側を視認した平面図であり、図５Ｂは、実施形態に係る離型抵抗評価用樹脂成形品と一体化する他の板材の表面側を視認した平面図である。

【図6】図６Ａおよび図６Ｂは、実施形態に係る離型抵抗評価用金型を用いた離型抵抗評価工程を示す模式図である。

【図7】図７は、実施形態に係る離型抵抗評価用金型を用いた離型抵抗評価工程を示す模式図である。

【図8】図８は、実施例１に係る離型抵抗評価用金型のエジェクタピンの移動距離に対するＰＰＳ樹脂成形品の離型抵抗値を示すグラフである。

【図9】図９は、実施例２および比較例１に係る離型抵抗評価用金型のエジェクタピンの移動距離に対するＰＰＳ樹脂成形品の離型抵抗値を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態に係る離型抵抗評価用金型および離型抵抗評価方法について説明する。図１は、本実施形態に係る離型抵抗評価用金型の概略構成図であり、図２は、図１の一部を拡大した図である。図３は、本実施形態に係る離型抵抗評価用金型で得られる樹脂成形品を樹脂成形品の表面側から視認した平面図であり、図４は、本実施形態に係る離型抵抗評価用金型で得られる他の樹脂成形品を樹脂成形品の表面側から視認した平面図であり、図５Ａは、本実施形態に係る離型抵抗評価用樹脂成形品と一体化する板材の表面側を視認した平面図であり、図５Ｂは、本実施形態に係る離型抵抗評価用樹脂成形品と一体化する他の板材の表面側を視認した平面図である。図６Ａおよび図６Ｂは、本実施形態に係る離型抵抗評価用金型を用いた離型抵抗評価工程を示す模式図であり、図７は、本実施形態に係る離型抵抗評価用金型を用いた離型抵抗評価工程を示す模式図である。

【0023】

＜＜＜射出成形機および離型抵抗評価用金型＞＞＞
図１に示される射出成形機１は、主に、離型抵抗評価用金型２と、離型抵抗評価用金型２に樹脂組成物を供給するノズル３とを備える。離型抵抗評価用金型２は、金型１０からの樹脂成形品６０の離型時の抵抗値を評価するためのものである。ノズル３は、取付板４に固定されている。離型抵抗評価用金型２は、主に、金型１０と、エジェクタ機構２０と、板材３０と、圧力センサ４０と、熱電対５０とを備えている。

【0024】

＜＜金型＞＞
金型１０は、固定側金型１１と、固定側金型１１に対して開閉方向ＤＲ１に移動可能であり、かつ固定側金型１１との間にキャビティ１２Ａを形成する可動側金型１２とを備えている。

【0025】

＜固定側金型＞
固定側金型１１は、図２に示されるように樹脂組成物の流路であるスプルー１１Ａを有している。スプルー１１Ａの長さｄは、４０ｍｍ以下であることが好ましい。スプルー１１Ａの長さｄが、４０ｍｍ以下であれば、固定側金型１１に対して可動側金型１２を移動させて、金型１０を型開きしたときに、固定側金型１１側に樹脂成形品６０が残存することを抑制できる。スプルー１１Ａの長さｄは、固定側金型１１側への樹脂成形品６０の残存を抑制する観点から、２５ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、または１５ｍｍ以下であることがより好ましい。固定側金型１１は、スプルー１１Ａを有しているが、固定側金型１１側への樹脂成形品６０の残存を抑制する観点から、スプルー１１Ａを有していなくともよい。

【0026】

固定側金型１１は、型開き時に板材３０を可動側金型１２に押し付ける押圧機構１１Ｂを有している。固定側金型１１が押圧機構１１Ｂを有することにより、型開き時に樹脂成形品６０が固定側金型１１側に残存することを抑制できる。押圧機構１１Ｂは、例えば、開閉方向ＤＲ１に弾性力を付与する弾性体１１Ｂ１を備えている。弾性体１１Ｂ１は、バネであることが好ましい。

【0027】

＜可動側金型＞
可動側金型１２は、キャビティ１２Ａを形成する可動側金型１２の内壁面１２Ｂを有している。内壁面１２Ｂは、樹脂成形品６０の本体部６１における板材３０側の面である裏面６１Ｃ（図２参照）とは反対側の面である表面６１Ａに接する第１内壁面１２Ｃと、第１内壁面１２Ｃから板材３０側に向けて立ち上がり、樹脂成形品６０の本体部６１の側面６１Ｂに接する第２内壁面１２Ｄとを有する。第２内壁面１２Ｄは、第１内壁面１２Ｃの法線方向ＤＲ２に対して板材３０側に向けて末広がりとなるように傾斜している。樹脂成形品６０は、図２および図３に示されるように板状の本体部６１と、本体部６１の裏面６１Ｃに結合したスプルー部６２とを有する。スプルー部６２は、スプルー１１Ａに対応した部分である。スプルー部６２は、本体部６１の中央部となる位置に結合されている。固定側金型１１が、スプルー１１Ａを有しない場合には、スプルー部６２は形成されないので、この場合には、樹脂成形品６０は、本体部６１のみから構成される。本体部６１の表面６１Ａは、裏面６１Ｃよりもエジェクタ機構２０側に位置する。なお、樹脂成形品６０の本体部６１は、円板状となっているが、特に形状は、限定されない。例えば樹脂成形品の本体部は、樹脂成形品７０の本体部７１のように、四角形の平板状となっていてもよい。樹脂成形品７０は、本体部７１の他、スプルー部７２を有している。本体部７１は、表面７１Ａを有している。

【0028】

第１内壁面１２Ｃは、開閉方向ＤＲ１に対して垂直または略垂直な平面となっている。第１内壁面１２Ｃは、可動側金型１２の内部にエジェクタピン２１を突出させるための開口１２Ｃ１を有している。開口１２Ｃ１は、第１内壁面１２Ｃの中央部に設けられている。これにより、樹脂成形品６０の中央部にエジェクタピン２１の先端が接するので、離型しやすくなる。第１内壁面１２Ｃは、平面状となっている。第１内壁面１２Ｃの形状は、特に限定されないが、例えば、円状となっていることが好ましい。第１内壁面１２Ｃの形状を円状とすることにより、一般的に流通しているエジェクタピンを搭載することができる。

【0029】

第２内壁面１２Ｄは、第１内壁面１２Ｃから固定側金型１１側に向けて立ち上がっているので、第１内壁面１２Ｃと第２内壁面１２Ｄとの間には、他の内壁面は存在していない。また、板材３０の表面３０Ａは、第２内壁面１２Ｄの固定側金型１１側の縁に接している。これにより、第２内壁面１２Ｄと板材３０との間にも、他の内壁面は存在していない。

【0030】

第２内壁面１２Ｄは、上記したように第１内壁面１２Ｃの法線方向ＤＲ２に対して板材３０側に向けて末広がりとなるように傾斜しているが、第１内壁面１２Ｃの法線方向ＤＲ２（図２参照）に対する第２内壁面１２Ｄの角度θ（図１参照）は、０°を超え９０°未満であると良く、６０°未満となっていることが好ましい。上記角度θが、この範囲内であれば、樹脂成形品６０の離型時における樹脂成形品６０の本体部６１の側面６１Ｂの側面密着力および側面抵抗力をほぼ排除できる。上記角度θの下限は、０．２５°以上であることが好ましく、上限は、８５°以下であることが好ましい。樹脂成形品６０は、可動側金型１２を用いて得られるので、本体部６１は表面６１Ａ側から裏面６１Ｃ側に向けて末広がりの形状となっている。また、本体部６１の表面６１Ａの法線方向ＤＲ２に対する側面６１Ｂの角度も、角度θとなっている。

【0031】

＜エジェクタ機構＞
エジェクタ機構２０は、型開き時に樹脂成形品６０を樹脂成形品６０の本体部６１の表面６１Ａ側から固定側金型１１側に押し出すことにより樹脂成形品６０を可動側金型１２から離型させるものである。エジェクタ機構２０は、固定側金型１１側に突出可能なエジェクタピン２１を備えている。エジェクタピン２１は、可動側金型１２の開口１２Ｃ１を介して、可動側金型１２に突出可能となっている。

【0032】

エジェクタピンの径が板材の後述する貫通孔の孔径よりも小さいと、エジェクタピンによる可動側金型からの樹脂成形品の離型時に、エジェクタピンが樹脂成形品を突き破ってしまうおそれがある。このため、エジェクタピン２１における樹脂成形品６０の突き破りを抑制する観点から、エジェクタピン２１の径は、貫通孔３１の孔径以上であることが好ましい。エジェクタピン２１の径は、４ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましい。エジェクタピン２１の径がこの範囲であれば、エジェクタピン２１における樹脂成形品６０の突き破りをより抑制できるとともに、樹脂成形品６０が離型する際の正面密着力を精度良く測定できる。エジェクタピンの断面形状が円状である場合には、エジェクタピンの径とは、直径を意味し、エジェクタピンの断面形状が円以外である場合には、エジェクタピンの径とは、断面形状の外接円の直径を意味する。

【0033】

エジェクタピン２１における第１内壁面１２Ｃからの突き出し距離は、６ｍｍ以上であることが好ましい。この突き出し距離が、６ｍｍ以上であれば、エジェクタピン２１により可動側金型１２から樹脂成形品６０を離型させることができる。

【0034】

＜板材＞
板材３０は、可動側金型１２に配置されている。具体的には、板材３０の表面３０Ａが、樹脂成形品６０の本体部６１の裏面６１Ｃに接するように配置される。板材３０は、樹脂組成物の成形時に金型１０内に位置するので、樹脂組成物の成形温度以上の耐熱性を有している。本明細書における「樹脂組成物の成形温度以上の耐熱性」とは、樹脂組成物の成形温度で使用しても、板材の形状を維持できる程度に高温に耐える性質を意味する。例えば、板材３０は、好ましくは３５０℃以上、より好ましくは４００℃以上の耐熱性を有する。

【0035】

板材３０の構成材料としては、樹脂組成物の成形温度以上の耐熱性を有していれば、特に限定されないが、例えば、金属や樹脂であってもよい。金属としては、例えば、鉄、アルミニウム、またはステンレス鋼等が挙げられる。樹脂としては、成形する樹脂組成物の成形温度にもよるが、例えば、熱硬化性樹脂、または熱硬化性樹脂を無機繊維で強化した樹脂等が挙げられる。

【0036】

板材３０の３００℃での剛性（ヤング率）は、８０００ＭＰａ以上であることが好ましい。板材３０の３００℃での剛性が、８０００ＭＰａ以上であれば、樹脂成形品６０を離型する際に板材３０の変形が生じない。板材３０の３００℃での剛性の下限は、１００００ＭＰａ以上、５００００ＭＰａ以上、または１０００００ＭＰａ以上であることがより好ましく、上限は、２０００００ＭＰａ以下であってもよい。板材３０の剛性は、引張試験によって測定することができる。

【0037】

板材３０の厚みは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。板材３０の厚みが、１ｍｍ以上であれば、可動側金型２２からの樹脂成形品６０の離型時に樹脂成形品６０の変形を抑制でき、また１０ｍｍ以下であれば、離型性評価における取り扱いが容易となる。板材３０の厚みの下限は、１．５ｍｍ以上、２ｍｍ以上、または２．５ｍｍ以上であることがより好ましく、上限は、８ｍｍ以下、６ｍｍ以下、または４ｍｍ以下であることがより好ましい。なお、本明細書の「板材の厚み」とは、板材における後述する溝以外の部分の厚みとする。

【0038】

板材３０は、平板状となっていることが好ましい。板材３０が平板状であることにより、可動型金型１２へ板材３０を挿入する時の板材３０の向きと配置を一定に保つことができる。板材３０の大きさは、樹脂成形品６０の本体部６１の大きさと同等またはそれ以上であることが好ましい。このような大きさの板材３０とすることにより、可動側金型１２からの樹脂成形品６０の離型時における樹脂成形品６０の変形をより抑制できる。

【0039】

板材３０は、図２および図５Ａに示されるように、スプルー１１Ａから供給される樹脂組成物を可動側金型１２側に供給するための貫通孔３１を有する。板材３０にこのような貫通孔３１を設けることにより、固定側金型１１のスプルー１１Ａから供給された樹脂組成物がこの貫通孔３１を介して可動側金型１２側に流れる。貫通孔３１は、板材３０の中央部に位置しているが、貫通孔３１の配置箇所は、特に限定されない。

【0040】

貫通孔３１の形状は、特に限定されないが、例えば、円状となっていることが好ましい。貫通孔３１の形状を円状することにより、一般的に円錐状で設計される樹脂成形品のスプルー形状に適用でき、表面積を最小化できる。貫通孔３１の径は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。貫通孔３１の径が２ｍｍ以上であれば、樹脂組成物を可動側金型１２にスムーズに流すことができ、また６ｍｍ以下であれば、板材３０における樹脂成形品６０の本体部６１の裏面６１Ｃとの接触面積が低下しすぎることがなく、可動側金型１２から樹脂成形品６０を離型させる際の樹脂成形品６０の変形をより抑制できる。貫通孔３１の径の下限は、３ｍｍ以上、３．５ｍｍ以上、または４ｍｍ以上であることがより好ましく、上限は、５ｍｍ以下または４．５ｍｍ以下であることがより好ましい。貫通孔の断面形状が円状である場合には、貫通孔の径とは、直径を意味し、貫通孔の断面形状が円以外である場合には、貫通孔の径とは、断面形状の外接円の直径を意味する。

【0041】

板材３０における樹脂成形品と接する面には、表面加工が施されていることが好ましい。この面に表面加工が施されることにより、表面加工された部分の存在によって樹脂成形品を構成する樹脂の収縮を抑制できる。表面加工としては、溝加工、凸加工、シボ加工、アンダーカット加工、表面荒らし加工等が挙げられる。図２および図５Ａに示される板材３０においては、板材３０における樹脂成形品と接する面に溝３２が形成されている。板材３０にこのような溝３２を形成することにより、樹脂組成物の成形の際に、樹脂組成物の一部を溝３２内に入り込ませることができるので、樹脂成形品６０の本体部６１の裏面６１Ｃに形成され、かつ溝３２に入り込んだ凸部６１Ｄを形成することができる。これにより、樹脂成形品６０を構成する樹脂の収縮を抑制できる。なお、板材は、図５Ｂに示される板材３０のように溝が設けられていなくともよい。

【0042】

溝３２の形状は、特に限定されないが、例えば、環状または格子状となっていることが好ましい。溝３２の形状を環状とすることにより、樹脂成形品６０の収縮をおおむね均一に抑制できる。溝３２が環状の場合、四角環状または円環状となっていてもよい。溝３２が円環状である場合、溝３２の内径は、３９ｍｍ以上４１ｍｍ以下であることが好ましく、溝３２の外径は、４４ｍｍ以上４６ｍｍ以下であることが好ましい。

【0043】

溝３２の幅は樹脂成形品６０の厚みよりも薄いことが好ましい。溝３２の幅が樹脂成形品６０の厚みよりも薄いことにより、樹脂成形品６０を構成する樹脂の収縮をより抑制できる。溝３２の幅は、２．４ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であることが好ましい。

【0044】

溝３２の深さは、板材３０の厚みの１／３程度が好ましい。溝３２の深さが板材３０の厚みの１／３程度であれば、樹脂成形品６０を構成する樹脂の収縮をより抑制できる。溝３２の深さは、０．９ｍｍ以上１．１ｍｍ以下であることが好ましい。溝３２の深さがこの範囲内であれば、樹脂成形品６０を構成する樹脂の収縮をより抑制できるとともに板材３０の強度を確保することができる。

【0045】

＜圧力センサ＞
圧力センサ４０は、エジェクタ機構２０による可動側金型１２からの樹脂成形品６０の離型時の離型抵抗値を測定するものである。圧力センサ４０は、エジェクタ機構２０に設けられている。具体的には、エジェクタ機構２０のエジェクタピン２１の後端部に設けられている。

【0046】

圧力センサ４０は、金型１０外に配置されるので、樹脂組成物の成形温度以上の耐熱性までは必要ないが、ある程度の耐熱性を有することが好ましい。本明細書における「ある程度の耐熱性」とは、樹脂組成物の成形工程時およびそれ以降の工程において、正常に圧力を測定することができる性質を意味する。例えば、圧力センサ４０は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２５℃以上、さらにこの好ましくは１５０℃以上の耐熱性を有する。圧力センサ４０としては、市販品を用いることができる。

【0047】

＜熱電対＞
熱電対５０は、可動側金型１２の第１内壁面１２Ｃ近傍の温度を測定するためのものであり、可動側金型１２に設けられた孔１２Ｅに挿入されている。

【0048】

＜＜離型抵抗評価方法＞＞
離型抵抗評価用金型２を用いて、樹脂成形品６０の離型抵抗を評価する際には、型締めされた状態で、図６Ａに示されるように、ノズル３によって固定側金型１１のスプルー１１Ａを介してキャビティ１２Ａ内に樹脂組成物８０を充填する。金型１０内には、板材３０が配置されているが、板材３０には、貫通孔３１が形成されているので、樹脂組成物８０が貫通孔３１を介して固定側金型１１側から可動側金型１２側に流れ込む。これにより、樹脂組成物８０が成形され、樹脂成形品６０が得られる。

【0049】

樹脂成形品６０の冷却後に、図６Ｂに示されるように、可動側金型１２を固定側金型１１に対して移動させて、型開きする。可動側金型１２が移動すると、樹脂成形品６０および板材３０が可動側金型１２とともに移動して、固定側金型１１から離間する。

【0050】

その後、図７に示されるように、エジェクタ機構２０のエジェクタピン２１を可動側金型１２のキャビティ１２Ａ側に向けて押し出して、可動側金型１２から樹脂成形品６０および板材３０を離型させる。エジェクタピン２１には、圧力センサ４０が設けられているので、圧力センサ４０により可動側金型１２から樹脂成形品６０および板材３０を離型させる際の抵抗値である離型抵抗値を測定する。

【0051】

本実施形態によれば、可動側金型１２に設置され、かつ樹脂組成物の成形温度以上の耐熱性を有する板材３０を備え、樹脂成形品６０と板材３０が一体化された状態で可動側金型１２から離型されるので、可動側金型１２から樹脂成形品６０を離型させる際の樹脂成形品６０の変形を抑制でき、瞬時に可動側金型１２から樹脂成形品６０を離型させることができる。これにより、圧力センサ４０によりエジェクタ機構２０による可動側金型１２からの樹脂成形品６０の離型時の離型抵抗値を測定することにより、可動側金型１２から樹脂成形品６０を離型させる際の樹脂成形品６０の本体部６１の表面６１Ａの正面密着力を精度良く評価することができる。

【0052】

本実施形態によれば、板材３０の設置の他に、第２内壁面１２Ｄを板材３０側に向けて末広がりとなるように傾斜させているので、樹脂成形品６０の離型時における樹脂成形品６０の本体部６１の側面６１Ｂの側面密着力および側面抵抗力をほぼ排除できる。また、板材３０における樹脂成形品と接する面に溝３２を形成しているので、樹脂成形品６０を構成する樹脂の収縮を抑制できる。これにより、圧力センサ４０によりエジェクタ機構２０による可動側金型１２からの樹脂成形品６０の離型時の離型抵抗値を測定することにより、可動側金型１２から樹脂成形品６０を離型させる際の樹脂成形品６０の本体部６１の表面６１Ａの正面密着力をより精度良く評価することができる。

【実施例0053】

本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの記載に限定されない。図８は、実施例１に係る離型抵抗評価用金型のエジェクタピンの移動距離に対するＰＰＳ樹脂成形品の離型抵抗値を示すグラフであり、図９は、実施例２および比較例１に係る離型抵抗評価用金型のエジェクタピンの移動距離に対するＰＰＳ樹脂成形品の離型抵抗値を示すグラフである。

【0054】

＜実施例１＞
まず、固定側金型および可動側金型からなる金型を用意した。固定側金型は、焼入れ焼戻し鋼から構成されたものであった。固定側金型は、長さ１２ｍｍおよび最大直径４ｍｍのスプルーを有していた。また、固定側金型の可動側金型側の面には、窪みが形成されており、窪み内には、可動側金型の移動方向に伸縮する長さ２０ｍｍおよび直径１０．５ｍｍのバネ用オイルテンパー線（型番「ＮＴ－ＳＷＳ１０．５－２０」、株式会社ミスミ製）が配置されていた。

【0055】

可動側金型は、焼入れ焼戻し鋼から構成されたものであった。可動側金型にはキャビティが形成されており、可動側金型の内壁面は、樹脂成形品の本体部の表面に接し、かつ開閉方向に対し垂直な平面である第１内壁面と、第１内壁面から固定側金型側に立ち上がり、第１内壁面の法線方向に対して固定側金型側に向けて末広がりとなるように３０°傾斜し（θ＝３０°）、かつ樹脂成形品の本体部の側面に接する第２内壁面とを有していた。第１内壁面は直径が５０ｍｍの円形状となっていた。可動側金型には、直径６ｍｍの円柱状のエジェクタピンを有するエジェクタ機構が設けられており、エジェクタピンが、第１内壁面に設けられた開口から可動側金型のキャビティ内に突出可能となっていた。エジェクタピンの後端部には、圧力センサ（品番「９２２１ＡＣ１」、キスラーインストルメンテ社製）が設けられていた。

【0056】

また、板材を用意した。板材は、焼入れ焼戻し鋼（商品名「Ｓ－ＳＴＡＲ」、大同特殊鋼株式会社）から構成されたものであった。板材は、大きさが６０ｍｍ角の四角形状の平板のものに、直径が６ｍｍの円状の貫通孔が設けられているものであった。板材の厚みは３ｍｍであった。また、板材の耐熱性は、３５０℃以上であり、板材の剛性は３００℃で２０００００ＭＰａであった。また、板材には、幅が２．５ｍｍの環状の溝が形成されていた。溝の外径は４５ｍｍであり、溝の内径は４０ｍｍであった。

【0057】

次いで、板材を用意した後、板材を板材の溝側が可動側金型の第１内壁面側となり、かつ可動側金型のキャビティを覆うように可動側金型に設けた。第１内壁面から板材までの距離は、２．５ｍｍであった。これにより、離型抵抗評価用金型を作製した。

【0058】

次いで、離型抵抗評価用金型の固定側金型および可動側金型を型閉じおよび型締めした。その後、金型が１９５℃の状態で、３２０℃のシリンダーからガラス繊維３０質量％を含むポリフェニレンサルファイド樹脂組成物（ＰＰＳ樹脂組成物）を固定側金型のスプルーを介してキャビティにＰＰＳ樹脂組成物を射出速度３０ｍｍ／秒で射出し、充填した。ＰＰＳ樹脂組成物は、板材の貫通孔を介して、可動側金型側に供給された。そして、キャビティに充填されたＰＰＳ樹脂組成物に対し４０ＭＰａの保圧力を加えた。

【0059】

保圧後、２０秒間冷却して、ＰＰＳ樹脂組成物が固化した。ＰＰＳ樹脂組成物が固化した後、可動側金型を固定側金型に対して、移動させて、型開きした。型開きしたとき、ＰＰＳ樹脂組成物が固化して得られたＰＰＳ樹脂成形品と板材は、可動側金型とともに移動した。従って、ＰＰＳ樹脂成形品は固定側金型に残存しなかった。

【0060】

型開きした後に、エジェクタピン機構のエジェクタピンを可動側金型のキャビティ内に突き出して、可動側金型からＰＰＳ樹脂成形品および板材を離型させた。また、この際、圧力センサによって離型の際の離型抵抗値を測定したところ、図８に示されるグラフが得られた。ＰＰＳ樹脂成形品は、直径が５０ｍｍであり、かつ厚みが２．５ｍｍの本体部および本体部の裏面から突出した長さが１２ｍｍおよび最大直径が４ｍｍのスプルー部を有するものであった。

【0061】

＜実施例２＞
まず、固定側金型および可動側金型からなる金型を用意した。固定側金型は、焼き入れ焼き戻し鋼から構成されたものであった。固定側金型は、長さ１２ｍｍおよび最大直径４ｍｍのスプルーを有していた。

【0062】

可動側金型は、焼入れ焼戻し鋼から構成されたものであった。可動側金型にはキャビティが形成されており、可動側金型の内壁面は、樹脂成形品の本体部の表面に接し、かつ開閉方向に対し垂直な平面である第１内壁面と、第１内壁面から第１内壁面の法線方向に対する角度が０°なるように、すなわち第１内壁面に対して直角となるように固定側金型側に立ち上がり、かつ樹脂成形品の本体部の側面に接する第２内壁面とを有していた。第１内壁面は大きさが４０ｍｍ×４０ｍｍの四角形状となっていた。可動側金型には、直径６ｍｍの円柱状のエジェクタピンを有するエジェクタ機構が設けられており、エジェクタピンが、第１内壁面に設けられた開口から可動側金型のキャビティ内に突出可能となっていた。エジェクタピンの後端部には、圧力センサ（品番「９２２１ＡＣ１」、キスラーインストルメンテ社製）が設けられていた。

【0063】

また、板材を用意した。板材は、焼入れ焼戻し鋼（商品名「Ｓ－ＳＴＡＲ」、大同特殊鋼株式会社）から構成されたものであった。板材は、大きさが６０ｍｍ角の四角形状の平板のものに、直径が６ｍｍの円状の貫通孔が設けられているものであった。板材の厚みは３ｍｍであった。また、板材の耐熱性は、３５０℃以上であり、板材の剛性（ヤング率）は３００℃で２０００００ＭＰａであった。なお、板材は、溝が設けられていないものであった。

【0064】

次いで、板材を用意した後、板材を可動側金型のキャビティを覆うように可動側金型に設けた。第１内壁面から板材までの距離は、２．５ｍｍであった。これにより、離型抵抗評価用金型を作製した。

【0065】

次いで、離型抵抗評価用金型の固定側金型および可動側金型を型閉じおよび型締めした。その後、金型が１８０℃の状態で、３２０℃のシリンダーからガラス繊維３０質量％を含むポリフェニレンサルファイド樹脂組成物（ＰＰＳ樹脂組成物）を固定側金型のスプルーを介してキャビティにＰＰＳ樹脂組成物を射出速度３０ｍｍ／秒で射出し、充填した。ＰＰＳ樹脂組成物は、板材の貫通孔を介して、可動側金型側に供給された。そして、キャビティに充填されたＰＰＳ樹脂組成物に対し５０ＭＰａの保圧力を加えた。

【0066】

保圧後、３０秒間冷却して、ＰＰＳ樹脂組成物が固化した。ＰＰＳ樹脂組成物が固化した後、可動側金型を固定側金型に対して、移動させて、型開きした。型開きしたとき、ＰＰＳ樹脂組成物が固化して得られたＰＰＳ樹脂成形品と板材は、可動側金型とともに移動した。従って、ＰＰＳ樹脂成形品は固定側金型に残存しなかった。

【0067】

型開きした後に、エジェクタピン機構のエジェクタピンを可動側金型のキャビティ内に突き出して、可動側金型からＰＰＳ樹脂成形品および板材を離型させた。また、この際、圧力センサによって離型の際の離型抵抗値を測定したところ、図９に示されるグラフが得られた。ＰＰＳ樹脂成形品は、大きさが４０ｍｍ×４０ｍｍであり、かつ厚みが２．５ｍｍの本体部および本体部の裏面から突出した長さが１２ｍｍおよび最大直径が４ｍｍのスプルー部を有するものであった。

【0068】

＜比較例１＞
比較例１においては、板材を設けなかった以外は、実施例２と同様の離型抵抗評価用金型を用い、かつ実施例２と同様の条件および同様の手順によって、ＰＰＳ樹脂成形品を得て、可動側金型からＰＰＳ樹脂成形品を離型させた。また、この際、圧力センサによって離型の際の離型抵抗値を測定したところ、図９に示されるグラフが得られた。

【0069】

＜結果＞
図８および図９に示されるように実施例１および実施例２に係る離型抵抗評価用金型を用いて測定した離型抵抗値のグラフにおいては、鋭いピークが得られた。また、図８のグラフにおいては、エジェクタピンの移動距離が０．２０４ｍｍのとき、離型抵抗値が最大となっていた。また、図９のグラフのうち実施例２に係る離型抵抗評価用金型を用いて測定した離型抵抗値のグラフにおいては、エジェクタピンの移動距離が０．２３ｍｍのとき、離型抵抗値が最大となっていた。これに対し、図９に示される比較例１に係る離型抵抗評価用金型を用いて測定した離型抵抗値のグラフにおいては、ブロードな波形となっていた。このグラフにおいては、エジェクタピンの移動距離が０．６３ｍｍのとき、離型抵抗値が最大となっていた。なお、実施例１、２および比較例１に係る離型抵抗評価用金型においては、エジェクタピンの移動距離が０．６ｍｍ～０．８ｍｍのときに、ＰＰＳ樹脂成形品が可動側金型から離型した。この結果から、実施例１、２に係る離型抵抗評価用金型を用いて離型抵抗値を測定した場合には、可動側金型と樹脂成形品の表面の正面密着力を精度良く測定できることが確認された。

【0070】

図８における実施例１に係る離型抵抗評価用金型を用いて測定した離型抵抗値のグラフおよび図９における実施例２に係る離型抵抗評価用金型を用いて測定した離型抵抗値のグラフを比べると、実施例１に係る離型抵抗評価用金型を用いた方が、実施例２に係る離型抵抗評価用金型を用いた場合よりも、より鋭いピークが得られた。これは、実施例１に係る離型抵抗評価用金型においては、溝が形成された板材および第２内壁面が第１内壁面の法線方向に対して固定側金型側に向けて末広がりとなるように傾斜した可動側金型を用いたのに対し、実施例２に係る離型抵抗評価用金型においては、溝が形成されていない板材および第２内壁面が第１内壁面に対して直角となった可動側金型を用いたためであると考えられる。この結果から、溝が形成された板材および第２内壁面が第１内壁面の法線方向に対して固定側金型側に向けて末広がりとなるように傾斜した可動側金型を用いた場合には、可動側金型と樹脂成形品の表面の正面密着力をより精度良く測定できることが確認された。

【0071】

１…射出成形機
２…離型抵抗評価用金型
３…ノズル
１０…金型
１１…固定側金型
１２…可動側金型
１２Ａ…キャビティ
１２Ｂ…内壁面
１２Ｃ…第１内壁面
１２Ｄ…第２内壁面
２０…エジェクタ機構
２１…エジェクタピン
３０…板材
３１…貫通孔
３２…溝
４０…圧力センサ
５０…熱電対
６０…樹脂成形品
６１…本体部
６１Ａ…表面
６１Ｂ…側面
６１Ｃ…裏面
８０…樹脂組成物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】