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JP2001300941A - 入れ子及び金型組立体、並びに、成形方法 - Google Patents

入れ子及び金型組立体、並びに、成形方法

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Publication number
JP2001300941A
JP2001300941A JP2000121486A JP2000121486A JP2001300941A JP 2001300941 A JP2001300941 A JP 2001300941A JP 2000121486 A JP2000121486 A JP 2000121486A JP 2000121486 A JP2000121486 A JP 2000121486A JP 2001300941 A JP2001300941 A JP 2001300941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
nest
cavity
thermoplastic resin
mold part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000121486A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Tawara
久志 田原
Akimasa Kaneishi
彰雅 兼石
Tsutomu Maeda
勉 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp, Mitsubishi Engineering Plastics Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2000121486A priority Critical patent/JP2001300941A/ja
Publication of JP2001300941A publication Critical patent/JP2001300941A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】金型部への入れ子の装着の際の調整が比較的容
易であり、しかも、金型組立体の製作費用を低減でき、
入れ子の端部あるいはエッジ部の破損発生を確実に防止
でき、入れ子のキャビティ面の成形品表面への転写性に
優れ、長期間の成形にも耐え得る入れ子を提供する。 【解決手段】熱可塑性樹脂製の成形品を成形するために
用いられる金型10,11の内部に配設され、金型1
0,11に設けられたキャビティ14の一部を構成する
本発明の入れ子15は、ジルコニアセラミックスから成
る入れ子本体115と、入れ子本体115の少なくとも
一部分の表面に形成された活性金属膜16と、活性金属
膜16上に形成された金属層16から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂製の
成形品を成形するための金型組立体、かかる金型組立体
での使用に適した入れ子、並びに、かかる金型組立体を
用いた熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂製の成形品を成形するため
の金型に部分安定化ジルコニア(部分安定化された酸化
ジルコニウム,ZrO2)を含むジルコニア(ZrO2
セラミックスから成る入れ子を組み込み、成形品の表面
外観等を改良する技術が、例えば、特開平8−3185
34号公報に開示されている。この特許公開公報に開示
された第1の金型部及び第2の金型部から成る金型にお
いては、第1の金型部に入れ子を配設し、第1の金型部
と第2の金型部との型締め時に入れ子に負担をかけない
ように、第1の金型部に入れ子端部保護のための抑えプ
レートを取り付け、入れ子の破損を防止している。そし
て、キャビティの一部を構成する入れ子の表面(以下、
入れ子のキャビティ面と呼ぶ場合がある)と抑えプレー
トとの間のクリアランスを0.03mm以下としてい
る。
【0003】しかしながら、特開平8−318534号
公報に開示された構造を有する金型組立体において、成
形品の形状によっては、抑えプレートを金型内部に配設
することができず、入れ子の配設位置や成形品形状に制
約を受ける場合がある。即ち、優れた表面特性を付与す
べき成形品の部分に対応した金型の部分に入れ子を取り
付けることができない場合がある。例えば、成形品にア
ンダーカット部を設けた場合、かかるアンダーカット部
を有する成形品を金型組立体から取り出すためにスライ
ドコアを金型組立体に設ける必要がある。然るに、この
ような構造を有する金型組立体においては、抑えプレー
トを金型組立体に配設することが困難である。
【0004】このような場合には、特開平11−426
50号公報に開示された技術によって対処が可能であ
る。この特許公開公報に開示された第1の金型部及び第
2の金型部から成る金型は、抑えプレートを設けず、例
えば入れ子を第1の金型部に配設し、入れ子のキャビテ
ィ面と対向する第2の金型部の部分を入れ子被覆部とす
る構造を有し、成形品全体の外観向上を図っている。
尚、入れ子のキャビティ面と入れ子被覆部との間のクリ
アランスを0.03mm以下としている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これらの特許公開公報
に開示された技術においては、入れ子は、セラミックス
やガラスといった脆性な無機材料から作製されている。
そして、特に入れ子の端部は強度的に弱い形状であるこ
とから、金型組み立て時に入れ子の端部に応力が加わる
と、入れ子が破損するといった問題がある。また、例え
ば、特開平11−42650号公報に開示された金型に
おいて、型締め時に、入れ子のキャビティ面とその対向
面である入れ子被覆部との平行度が十分に高くないと、
入れ子端部が入れ子被覆部と点接触し、その結果、入れ
子端部が破損する危険性がある。
【0006】入れ子に使用するジルコニアセラミックス
は、金属と比較すると2倍以上の硬度がある。それ故、
通常の金属加工機での切削加工が困難である。また、切
削を行うにしても、アルミナセラミックスよりも剛性が
劣り、切削ツール先端部分が逃げ易く、切削加工が難し
い。従って、入れ子を0.03mm以下のクリアランス
で精度良く金型部内に装着するためには、入れ子を±
0.01mm以下の精度で作製し、入れ子それ自体の加
工精度を向上させるだけでなく、入れ子を装着する金型
部の部分(入れ子装着部と呼ぶ)及び入れ子被覆部を入
れ子の寸法に合わせて、微妙な加工・調整を行う必要が
ある。更には、入れ子が三次元形状で構成される場合、
入れ子装着部近傍の金型部の金属加工の難度が極めて高
く、超精密加工機や熟練した作業者に頼らざるを得ない
といった問題がある。また、入れ子の加工精度が高くな
ればなるほど、入れ子の製造コストアップ、更には、金
型自体のコストアップとなる。
【0007】しかも、ジルコニアセラミックスから成る
入れ子を入れ子被覆部が設けられた金型部に装着する
際、あるいは、入れ子を第1及び第2の金型部に装着す
る際、高い精度にて装着を行わないと、入れ子の破損を
招く虞があるが、加工を行うための加工用機械がセラミ
ックス用と金属用とで異なることも、入れ子の装着を困
難なものとしている。
【0008】即ち、セラミックスから成る入れ子を金属
用の平面切削機で切削することは困難である。それ故、
作製された入れ子の高さ(あるいは厚さ)に応じて入れ
子装着部を彫り込み、あるいは又、入れ子の裏面に接着
剤を用いて取り付けた金属プレートの裏面を切削して、
入れ子の高さ(あるいは厚さ)と入れ子装着部との間を
調整する必要がある。しかしながら、これらの加工は煩
雑な作業である。また、接着剤の厚さにムラがある場合
には、金属プレートの裏面を切削して入れ子の高さ(あ
るいは厚さ)を調整する作業を数回行う必要があり、工
程が増えるため、コストアップにもつながる。更には、
切削の際、例えば金型パーティング面と入れ子との平行
度が向上するように、精密な切削機を用いて切削しなけ
ればならない。入れ子と金型パーティング面の平行度が
悪いと、最悪の場合、入れ子が破損するといった問題が
ある。
【0009】ジルコニアセラミックスから成る入れ子の
表面に、一般的な金属加工機で加工できる程度の厚みを
有する金属層が形成されていれば、入れ子装着部近傍の
金型部の金属加工精度を極端に高くする必要がなくな
る。即ち、ジルコニアセラミックスから成る入れ子の表
面に形成された金属層を金属用の加工機械を用いて機械
加工することによって、金型あるいは入れ子装着部に対
する入れ子の微調整をすることが可能となる。
【0010】然るに、通常のジルコニアセラミックスは
非導電性であり、入れ子の表面に金属層を形成するに
は、特開平11−34068号公報に開示されているよ
うに、化学的気相成長法(CVD法)や、真空蒸着法や
スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸
着法、IVD法(イオン・ベーパー・デポジション法)
等の物理的気相成長法(PVD法)を採用する必要があ
る。これらの方法によれば、一般に、入れ子の表面に2
0μm以下の金属層を形成することは可能である。しか
しながら、これらの方法では、一般的な切削加工機で加
工可能な切削代程度の厚さを有する金属層を入れ子の表
面に形成することが困難である。また、金属層を形成す
るコストが高く、しかも、入れ子表面に対する金属層の
密着力が余り高くないといった問題もある。
【0011】ジルコニアセラミックスから成る入れ子の
表面にメッキ法にて厚めに金属層を形成する方法も考え
られるが、上述したように、通常のジルコニアセラミッ
クスは非導電性であるために、メッキ法にて金属層を形
成することができない。また、メッキ法にて金属層を形
成する場合には、入れ子の表面に、ジルコニアセラミッ
クスに対して金属層が高い密着力を得られるように、中
間膜又は中間層を設ける必要がある。
【0012】ジルコニアセラミックスから成る入れ子
は、特にエッジ部の強度が弱く、通常、C面カットやR
加工をエッジ部に施す。しかしながら、成形品の形状に
よっては、入れ子に鋭いエッジ部が必要とされる。ま
た、型締め力の加わるパーティング面を入れ子のエッジ
部から構成する必要がある場合もある。これらの場合、
入れ子のエッジ部の破損が確実に防止できれば、成形品
の形状の自由度を相当、向上させることができる。
【0013】従って、本発明の目的は、金型部への入れ
子の装着の際の調整が比較的容易であり、しかも、金型
組立体の製作費用を低減でき、入れ子の端部あるいはエ
ッジ部の破損発生を確実に防止でき、入れ子のキャビテ
ィ面の成形品表面への転写性に優れ、長期間の成形にも
耐え得る入れ子、及び、かかる入れ子を用いた金型組立
体、並びに、かかる金型組立体を用いた熱可塑性樹脂製
の成形品の成形方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、熱可塑性
樹脂製の成形品を成形するために用いられる金型の内部
に配設され、金型に設けられたキャビティの一部を構成
する入れ子であって、ジルコニアセラミックスから成る
入れ子本体と、入れ子本体の少なくとも一部分の表面に
形成された活性金属膜と、活性金属膜上に形成された金
属層から構成されていることを特徴とする本発明の第1
の態様に係る入れ子によって達成することができる。
【0015】ここで、キャビティの一部を構成すると
は、成形品の外形を規定するキャビティ面の一部を構成
することを意味する。より具体的には、キャビティは、
例えば、金型、後述する第1の金型部あるいは第2の金
型部に形成されたキャビティを構成する面(金型部のキ
ャビティ面)と、入れ子に形成されたキャビティの一部
を構成する表面(入れ子のキャビティ面)と、場合によ
っては、後述する被覆プレートに形成されたキャビティ
を構成する面(被覆プレートのキャビティ面)とから構
成されている。以下の説明においても同様である。入れ
子のキャビティ面は、入れ子本体の表面から構成されて
いる場合と、金属層から構成されている場合とがある。
尚、入れ子のキャビティ面を構成する入れ子本体の表面
を、入れ子本体のキャビティ構成面と呼ぶ場合がある。
【0016】上記の目的は、熱可塑性樹脂製の成形品を
成形するために用いられる金型の内部に配設され、金型
に設けられたキャビティの一部を構成する入れ子であっ
て、導電性ジルコニアセラミックスから成る入れ子本体
と、入れ子本体の少なくとも一部分の表面に形成された
金属層から構成されていることを特徴とする本発明の第
2の態様に係る入れ子によって達成することができる。
【0017】本発明の第1の態様に係る入れ子におい
て、活性化金属層及び金属層を入れ子本体のどの部分の
表面に形成するか、また、本発明の第2の態様に係る入
れ子において、金属層を入れ子本体のどの部分の表面に
形成するかは、入れ子を配設する金型部の構成や入れ子
の構成、成形すべき成形品の形状等に依存する。尚、本
発明の第1の態様に係る入れ子における活性化金属層と
金属層との2層構成、並びに、本発明の第2の態様に係
る入れ子における金属層を総称して、薄層と呼ぶ場合が
ある。
【0018】後述するように、入れ子が第1の金型部に
配設され、第1の金型部と第2の金型部とを型締めした
状態において第2の金型部と入れ子の一部分の表面が対
向する場合には、少なくとも第2の金型部と対向する入
れ子本体の部分の表面に薄層を形成する必要がある。ま
た、入れ子が第2の金型部に配設され、第1の金型部と
第2の金型部とを型締めした状態において第1の金型部
と入れ子の一部分の表面が対向する場合には、少なくと
も第1の金型部と対向する入れ子本体の部分の表面に薄
層を形成する必要がある。尚、入れ子本体のその他の部
分に薄層が形成されていてもよい。
【0019】あるいは又、第1若しくは第2の金型部に
取り付けられ、キャビティの一部を構成し、入れ子の端
面を被覆する被覆プレートが金型組立体に更に備えられ
ており、入れ子の端面が被覆プレートと重なり合い、入
れ子が第1の金型部に配設されている場合には、第1の
金型部と第2の金型部とを型締めした状態において、少
なくとも被覆プレートと対向する入れ子本体の部分の表
面に薄層を形成する必要がある。尚、入れ子本体のその
他の部分に薄層が形成されていてもよい。
【0020】更には、第2の金型部に取り付けられ、キ
ャビティの一部を構成し、入れ子の端面の一部分を被覆
する被覆プレートが金型組立体に更に備えられており、
入れ子が第1の金型部に配設されている場合には、第1
の金型部と第2の金型部とを型締めした状態において、
少なくとも被覆プレートと対向する入れ子本体の部分の
表面に薄層を形成し、しかも、少なくとも第2の金型部
と対向する入れ子本体の部分の表面に薄層を形成する必
要がある。尚、入れ子本体のその他の部分に薄層が形成
されていてもよい。
【0021】また、入れ子が、第1の金型部に配設され
た第1の入れ子と、第2の金型部に配設された第2の入
れ子とから構成されている場合には、第1の金型部と第
2の金型部とを型締めした状態において、少なくとも第
2の入れ子と対向する第1の入れ子の入れ子本体の部分
の表面、及び、少なくとも第1の入れ子と対向する第2
の入れ子の入れ子本体の部分の表面に薄層を形成する必
要がある。尚、第1の入れ子の入れ子本体の他の部分及
び/又は第2の入れ子の入れ子本体の他の部分に薄層が
形成されていてもよい。
【0022】尚、以上に説明した薄層を形成すべき入れ
子本体の部分の表面を、便宜上、入れ子本体の薄層形成
面と呼ぶ場合がある。
【0023】上記の目的は、(A)第1の金型部及び第
2の金型部から成り、型締め時、キャビティが形成され
る、熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型と、
(B)第1の金型部又は第2の金型部に配置され、キャ
ビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入するための溶融熱可
塑性樹脂導入部と、(C)第1の金型部及び/又は第2
の金型部に配設され、キャビティの一部を構成する入れ
子、を備えた金型組立体であって、入れ子は、ジルコニ
アセラミックスから成る入れ子本体と、入れ子本体の少
なくとも一部分の表面に形成された活性金属膜と、活性
金属膜上に形成された金属層から構成されていることを
特徴とする本発明の第1の態様に係る金型組立体によっ
て達成することができる。
【0024】更には、上記の目的は、(A)第1の金型
部及び第2の金型部から成り、型締め時、キャビティが
形成される金型と、(B)第1の金型部又は第2の金型
部に配置され、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入
するための溶融熱可塑性樹脂導入部と、(C)第1の金
型部及び/又は第2の金型部に配設され、キャビティの
一部を構成する入れ子、を備え、入れ子は、ジルコニア
セラミックスから成る入れ子本体と、入れ子本体の少な
くとも一部分の表面に形成された活性金属膜と、活性金
属膜上に形成された金属層とから構成されている金型組
立体を用いた熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法であっ
て、第1の金型部と第2の金型部とを型締めし、キャビ
ティ内に溶融熱可塑性樹脂導入部から溶融熱可塑性樹脂
を導入した後、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固
化させ、次いで、型開きを行い、金型から成形品を取り
出すことを特徴とする本発明の第1の態様に係る熱可塑
性樹脂から成る成形品の成形方法によって達成すること
ができる。
【0025】本発明の第1の態様に係る入れ子若しくは
金型組立体、成形方法(以下、これらを総称して本発明
の第1の態様と呼ぶ場合がある)において、活性金属膜
は、少なくとも入れ子本体の薄層形成面に形成されてい
ればよく、例えば、入れ子本体の薄層形成面にのみ形成
されていてもよいし、入れ子本体の全表面に形成されて
いてもよい。入れ子本体の少なくとも一部分の表面に活
性金属膜を形成する方法として、活性金属ソルダー法を
挙げることができる。活性金属ソルダー法を採用するこ
とによって、活性金属膜は、入れ子本体の表面に対して
高い密着性を得ることができる。また、入れ子本体に対
して金属層が高い密着力を得られるようになる。更に
は、活性金属膜を設けることによって、非導電性のジル
コニアセラミックスから成る入れ子本体の表面に導電性
を付与することができ、金属層を例えば電解メッキ法に
て形成することが可能となる。ここで、活性金属ソルダ
ー法とは、活性金属膜を構成する金属材料から成るペー
ストを、例えばスクリーン印刷法によって、入れ子本体
の少なくとも一部分の表面(少なくとも入れ子本体の薄
層形成面)に塗布し、真空中あるいは不活性ガス中で、
約800゜C〜1000゜Cの高温で焼き付ける方法を
指す。
【0026】本発明の第1の態様において、活性金属膜
は、Ti、Zr及びBeから成る群から選択された金属
(活性金属)と、Ni、Cu、Ag及びFeから成る群
から選択された金属との共晶組成物から成り、活性金属
膜の厚さは1×10-6m乃至1×10-5m、望ましく
は、3×10-6m乃至5×10-6mであることが好まし
い。共晶組成物として、より具体的には、例えば、Ti
−Ni、Ti−Cu、Ti−Cu−Ag、Ti−Ni−
Ag、Zr−Ni、Zr−Fe、Be−Cu、Be−N
iを挙げることができる。活性金属膜の厚さを1×10
-6m乃至1×10 -5mとすることによって、高い導電性
を有する活性金属膜を得ることができ、即ち、非導電性
のジルコニアセラミックスに対して導電性を付与するこ
とができ、しかも、ジルコニアセラミックスに対する活
性金属膜の密着性向上を図ることができ、更には、ジル
コニアセラミックス上に活性金属膜を形成する際に活性
金属膜の収縮により反りが発生するといった問題の発生
を防止することができる。尚、活性金属膜を共晶組成物
から構成することによって、耐熱性、機械的強度、電気
的特性に優れた膜が得られると共に、低温での焼き付け
が可能となる。
【0027】また、上記の目的は、(A)第1の金型部
及び第2の金型部から成り、型締め時、キャビティが形
成される、熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金
型と、(B)第1の金型部又は第2の金型部に配置さ
れ、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入するための
溶融熱可塑性樹脂導入部と、(C)第1の金型部及び/
又は第2の金型部に配設され、キャビティの一部を構成
する入れ子、を備えた金型組立体であって、入れ子は、
導電性ジルコニアセラミックスから成る入れ子本体と、
入れ子本体の少なくとも一部分の表面に形成された金属
層から構成されていることを特徴とする本発明の第2の
態様に係る金型組立体によって達成することができる。
【0028】更には、上記の目的は、(A)第1の金型
部及び第2の金型部から成り、型締め時、キャビティが
形成される金型と、(B)第1の金型部又は第2の金型
部に配置され、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入
するための溶融熱可塑性樹脂導入部と、(C)第1の金
型部及び/又は第2の金型部に配設され、キャビティの
一部を構成する入れ子、を備え、入れ子は、導電性ジル
コニアセラミックスから成る入れ子本体と、入れ子本体
の少なくとも一部分の表面に形成された金属層から構成
されている金型組立体を用いた熱可塑性樹脂製の成形品
の成形方法であって、第1の金型部と第2の金型部とを
型締めし、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂導入部から
溶融熱可塑性樹脂を導入した後、キャビティ内の熱可塑
性樹脂を冷却、固化させ、次いで、型開きを行い、金型
から成形品を取り出すことを特徴とする本発明の第2の
態様に係る熱可塑性樹脂から成る成形品の成形方法によ
って達成することができる。
【0029】本発明の第2の態様に係る入れ子若しくは
金型組立体、成形方法(以下、これらを総称して本発明
の第2の態様と呼ぶ場合がある)において、金属層は、
少なくとも入れ子本体の薄層形成面に形成されていれば
よく、例えば、入れ子本体の薄層形成面にのみ形成され
ていてもよいし、入れ子本体の全表面に形成されていて
もよい。導電性ジルコニアセラミックスの体積固有抵抗
値は、1×109Ω・cm以下、好ましくは、1×104
Ω・cm以下であることが望ましい。導電性ジルコニア
セラミックスの体積固有抵抗値が1×109Ω・cmを
越えると、ジルコニアセラミックスが絶縁体となるた
め、入れ子本体の薄層形成面に金属層を直接形成するこ
とが困難となる。導電性ジルコニアセラミックスの体積
固有抵抗値の下限値は、1×10-4Ω・cmであること
が望ましい。
【0030】本発明の第1の態様あるいは第2の態様に
おいて、ジルコニアセラミックスあるいは導電性ジルコ
ニアセラミックスは、部分安定化ジルコニアセラミック
スから構成されていることが好ましい。本発明の第1の
態様においてジルコニアセラミックスを部分安定化ジル
コニアセラミックスから構成する場合、あるいは又、本
発明の第2の態様において導電性ジルコニアセラミック
スを部分安定化ジルコニアセラミックスから構成する場
合、部分安定化ジルコニアセラミックスにおける部分安
定化剤は、カルシア(酸化カルシウム,CaO)、イッ
トリア(酸化イットリウム,Y23) 、マグネシア
(酸化マグネシウム,MgO)、シリカ(酸化珪素,S
iO2)及びセリア(酸化セリウム,CeO2)から成る
群から選択された少なくとも1種類の材料から成ること
が好ましい。ジルコニアセラミックスあるいは導電性ジ
ルコニアセラミックス中に含有される部分安定化剤の割
合は、部分安定化剤がカルシアの場合、3mol%乃至
15mol%、好ましくは6mol%乃至10mol
%、イットリアの場合、1mol%乃至8mol%、好
ましくは2mol%乃至5mol%、マグネシアの場
合、4mol%乃至15mol%、好ましくは8mol
%乃至10mol%、セリアの場合、3mol%乃至1
8mol%、好ましくは6mol%乃至12mol%で
あることが望ましい。
【0031】本発明の第2の態様において、ジルコニア
セラミックスを導電性とするためには、ジルコニアセラ
ミックスに導電性付与剤を添加すればよい。導電性付与
剤として、Fe23、NiO、Co34、Cr23、T
iO2、TiNの内の少なくとも1種類を挙げることが
でき、あるいは又、導電性付与剤として、TiC、W
C、TaC等の炭化物の内の少なくとも1種類を挙げる
こともできる。導電性ジルコニアセラミックスにおける
導電性付与剤の含有量は、10重量%以上であることが
望ましい。10重量%未満では、体積固有抵抗値を1×
109Ω・cm以下とすることが困難な場合がある。一
方、導電性付与剤を多量に添加すれば、ジルコニアセラ
ミックスの体積固有抵抗値は下がるが、得られた焼結体
である入れ子本体の強度が損なわれてしまう。それ故、
40重量%以下とすることが望ましい。
【0032】本発明の第1の態様あるいは第2の態様に
おいて、金属層を設けることによって、かかる金属層を
一般的な切削加工機で加工することが可能となり、金型
部(場合によっては入れ子装着部や入れ子装着用中子、
被覆プレート)に対する入れ子の微調整を容易に行うこ
とができる。しかも、高い耐擦傷性や表面硬度を得るこ
とができる。金属層は、Cr、Cr化合物、Cu、Cu
化合物、Ni及びNi化合物から成る群から選択された
少なくとも1種類の材料から成り、金属層の厚さは3×
10-5m乃至5×10-4m、望ましくは5×10-5m乃
至2×10-4mであることが好ましい。金属層は、1層
から構成してもよいし、複数層から構成してもよい。C
r化合物として、具体的には、ニッケル−クロム合金を
挙げることができる。また、Cu化合物として、具体的
には、銅−亜鉛合金、銅−カドミウム合金、銅−錫合金
を挙げることができる。更には、Ni化合物として、具
体的には、ニッケル−鉄合金、ニッケル−コバルト合
金、ニッケル−錫合金、ニッケル−リン合金(Ni−P
系)、ニッケル−鉄−リン合金(Ni−Fe−P系)、
ニッケル−コバルト−リン合金(Ni−Co−P系)を
挙げることができる。金属層を形成する方法として、電
解メッキ法、無電解メッキ法を挙げることができる。
尚、金属層に高い耐擦傷性が要求される場合には、例え
ば、金属層をクロム(Cr)から構成することが好適で
ある。一方、金属層に耐擦傷性は左程要求されないが、
厚さが必要とされる場合には、例えば、金属層を銅(C
u)から構成することが好適である。更には、金属層に
耐擦傷性も或る程度要求され、しかも、厚さも必要な場
合には、例えば、金属層をニッケル(Ni)から構成す
ることが好適である。更に、金属層に厚さが必要とさ
れ、しかも、表面硬度が必要とされる場合には、金属層
を2層構成とし、例えば、下層を銅(Cu)あるいはニ
ッケル(Ni)から構成して所望の厚さとし、厚さの調
整を行い、一方、上層を薄いクロム(Cr)から構成す
ることが好ましい。尚、金属層の厚さを3×10 -5m乃
至5×10-4mとすることによって、金属層を一般的な
切削加工機で容易に加工することができる。しかも、キ
ャビティ内に導入された溶融熱可塑性樹脂が金属層と接
触した場合でも、溶融熱可塑性樹脂が急冷されることを
防止し得る。
【0033】本発明の第2の態様において、焼結温度抑
制剤を3重量%以下の範囲で導電性ジルコニアセラミッ
クスに含有させてもよい。導電性付与剤としてFe
23、NiO、Co24、Cr23、TiO2、TiN
を用いる場合、焼成温度抑制剤としてCa、K、Na、
Mg、Zn、Sc等の酸化物を挙げることができ、導電
性付与剤としてTiC、WC、TaC等の炭化物を用い
る場合、焼成温度抑制剤としてAl23、TiO2を挙
げることができる。これらの焼成温度抑制剤を3重量%
以下の範囲で含有させれば、焼成温度を下げて、ジルコ
ニア及び導電性付与剤の粒成長を抑えることができるた
め、入れ子本体の曲げ強度や硬度といった機械的特性を
高めることができる。
【0034】上記の種々の形態を含む本発明の第1の態
様あるいは第2の態様(以下、総称して、単に、本発明
と呼ぶ場合がある)において、入れ子本体の厚さは、
0.1mm乃至10mm、好ましくは、0.5mm乃至
10mm、より好ましくは1mm乃至7mm、一層好ま
しくは2mm乃至5mmであることが望ましい。入れ子
本体の厚さが0.1mm未満の場合、入れ子による断熱
効果が少なくなり、キャビティ内に導入された溶融熱可
塑性樹脂の急冷を招き、ウエルドマークやフローマーク
等の外観不良が成形品に発生し易くなる。また、金型組
立体を構成する金属若しくは合金製の金型部に入れ子を
固定する際には、例えば熱硬化性接着剤を用いて入れ子
を金型部に接着すればよいが、入れ子本体の厚さが0.
1mm未満の場合、接着剤の膜厚が不均一になると入れ
子に不均一な応力が残るために、成形品表面がうねる現
象が生じたり、キャビティ内に導入された溶融熱可塑性
樹脂の圧力によって入れ子が破損することがある。一
方、入れ子本体の厚さが10mmを越える場合、入れ子
による断熱効果が大きくなり過ぎ、キャビティ内の樹脂
の冷却時間を延長しないと、成形品取り出し後に成形品
が変形することがある。それ故、成形サイクルの延長と
いった問題が発生することがある。
【0035】入れ子本体を構成するジルコニアセラミッ
クス、導電性ジルコニアセラミックスあるいは部分安定
化ジルコニアセラミックスの熱伝導率は、8.5J/
(m・s・K)以下[8.5W/(m・K)以下、ある
いは、2×10-2cal/(cm・s・K)以下]、具
体的には、約3.5〜6J/(m・s・K)である。
8.5J/(m・s・K)を越える熱伝導率を有する無
機材料を用いて入れ子本体を作製した場合、キャビティ
内の溶融熱可塑性樹脂が入れ子によって急冷されるため
に、入れ子を備えていない通常の炭素鋼等から作製され
た金型組立体を用いて成形された成形品と同程度の外観
しか得られない。
【0036】成形品に鏡面性が要求される場合、入れ子
のキャビティ面あるいは入れ子本体のキャビティ構成面
の表面粗さRyを、0.03μm以下とすることが望ま
しい。表面粗さRyが0.03μmを越えると、鏡面性
が不足し、成形品に要求される特性、例えば表面平滑性
(写像性)を満足しない場合がある。そのためには、例
えば、入れ子本体のキャビティ構成面に対して、表面粗
さRyが0.03μm以下になるまで、例えばダイヤモ
ンドラッピングを行い、更に、必要に応じて、ポリッシ
ングを行えばよい。ラッピングは、ラッピングマシン等
を用いて行うことができる。尚、ラッピングは、所望の
形状に賦形された後の入れ子本体に対して行うことが望
ましい。尚、表面粗さRyの測定は、JIS B060
1−1994に準じた。
【0037】入れ子本体のエッジ部に発生した微細なク
ラックが溶融熱可塑性樹脂と接触して入れ子が破損する
ことを防止するために、場合によっては、入れ子本体の
エッジ部をダイヤモンド砥石でエッジ部を研磨して応力
が集中しないようにすることが好ましい。あるいは又、
場合によっては、半径0.3mm以下の曲率面やC面カ
ットを設け、入れ子本体のエッジ部への応力集中を避け
ることが好ましい。
【0038】上記の種々の形態を含む本発明の第1の態
様あるいは第2の態様に係る金型組立体あるいは成形方
法(以下、これらを総称して、本発明の金型組立体ある
いは成形方法と呼ぶ場合がある)においては、入れ子は
第1の金型部に配設され、第1の金型部と第2の金型部
とを型締めした状態において第2の金型部と対向する入
れ子本体の部分の表面(入れ子本体の薄層形成面)に薄
層が形成されており、第1の金型部と第2の金型部とを
型締めした状態において、入れ子と対向した第2の金型
部の対向面と、第2の金型部の対向面と対向した入れ子
の部分との間のクリアランスC11を0.03mm以下
(C11≦0.03mm)とすることが望ましい。
【0039】このような構成を金型組立体等の第1の構
成と呼ぶ。尚、第2の金型部と対向する入れ子本体の部
分の表面(入れ子本体の薄層形成面)以外の入れ子本体
の部分に薄層が形成されていてもよい。第2の金型部の
対向面と対向する入れ子の部分の表面を入れ子の対向面
と呼ぶ場合がある。第1の金型部と第2の金型部とを型
締めした状態において、入れ子に対する第2の金型部の
対向面の重なり量ΔS 11を0.5mm以上とすることが
好ましい。第2の金型部の対向面を、入れ子の対向面と
対向する第2の金型部の面に設けられた一種の切り込み
(切り欠き)や、第2の金型部のパーティング面の延在
部等とすることもできる。尚、入れ子の対向面と対向す
る第2の金型部の面に設けられた一種の切り込み(切り
欠き)を、入れ子被覆部と呼ぶ場合がある。ここで、こ
のような構成の金型組立体における溶融熱可塑性樹脂導
入部として、例えば、ダイレクトゲート構造を挙げるこ
とができる。
【0040】あるいは又、本発明の金型組立体あるいは
成形方法においては、第1若しくは第2の金型部に取り
付けられ、キャビティの一部を構成し、入れ子の端面を
被覆する被覆プレートを更に備え、入れ子は第1の金型
部に配設され、第1の金型部と第2の金型部とを型締め
した状態において被覆プレートと対向する入れ子本体の
部分の表面(入れ子本体の薄層形成面)に薄層が形成さ
れており、第1の金型部と第2の金型部とを型締めした
状態において、入れ子と被覆プレートとの間のクリアラ
ンスC21を0.03mm以下(C21≦0.03mm)と
し、且つ、入れ子に対する被覆プレートの重なり量ΔS
21を0.5mm以上(ΔS 21≧0.5mm)とすること
が望ましい。
【0041】このような構成を金型組立体等の第2の構
成と呼ぶ。尚、被覆プレートと対向する入れ子本体の部
分の表面(入れ子本体の薄層形成面)以外の入れ子本体
の部分に薄層が形成されていてもよい。被覆プレートと
対向する入れ子の部分の表面を入れ子の対向面と呼ぶ場
合がある。ここで、このような構成の金型組立体におけ
る溶融熱可塑性樹脂導入部としては、例えば、ダイレク
トゲート構造、サイドゲート構造やオーバーラップゲー
ト構造を挙げることができる。尚、被覆プレートは、入
れ子の全周囲と重なり合っている。
【0042】更には、本発明の金型組立体あるいは成形
方法においては、第2の金型部に取り付けられ、キャビ
ティの一部を構成し、入れ子の端面の一部分を被覆する
被覆プレートを更に備え、入れ子は第1の金型部に配設
され、第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態
において被覆プレートと対向する入れ子本体の部分の表
面(入れ子本体の薄層形成面)に薄層が形成されてお
り、且つ、第2の金型部と対向する入れ子本体の部分の
表面(入れ子本体の薄層形成面)に薄層が形成されてお
り、第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態に
おいて、入れ子と対向した第2の金型部の対向面と、第
2の金型部の対向面と対向した入れ子の部分との間のク
リアランスC31は、0.03mm以下(C31≦0.03
mm)であり、入れ子に対する第2の金型部の対向面の
重なり量ΔS31は0.5mm以上(ΔS31≧0.5m
m)であり、且つ、入れ子と被覆プレートとの間のクリ
アランスC32は0.03mm以下(C32≦0.03m
m)であり、入れ子に対する被覆プレートの重なり量Δ
32は0.5mm以上(ΔS32≧0.5mm)である構
成とすることもできる。
【0043】このような構成を金型組立体等の第3の構
成と呼ぶ。尚、被覆プレートと対向する入れ子本体の部
分の表面(入れ子本体の薄層形成面)及び第2の金型部
と対向する入れ子本体の部分の表面(入れ子本体の薄層
形成面)以外の入れ子本体の部分に薄層が形成されてい
てもよい。第2の金型部の対向面及び被覆プレートと対
向する入れ子の部分の表面を入れ子の対向面と呼ぶ場合
がある。ここで、このような構成の金型組立体における
溶融熱可塑性樹脂導入部としては、例えば、サイドゲー
ト構造やオーバーラップゲート構造を挙げることができ
る。
【0044】あるいは又、本発明の金型組立体あるいは
成形方法においては、入れ子は、第1の金型部に配設さ
れた第1の入れ子と、第2の金型部に配設された第2の
入れ子とから構成され、第1の金型部と第2の金型部と
を型締めした状態において第2の入れ子と対向する第1
の入れ子の入れ子本体の部分の表面(第1の入れ子本体
の薄層形成面)、及び、第1の入れ子と対向する第2の
入れ子の入れ子本体の部分の表面(第2の入れ子本体の
薄層形成面)には薄層が形成されており、第1の金型部
と第2の金型部とを型締めした状態において、第2の入
れ子と対向した第1の入れ子の部分と、第1の入れ子と
対向した第2の入れ子の部分との間のクリアランスC41
は、0.03mm以下(C41≦0.03mm)である構
成とすることができる。
【0045】このような構成を金型組立体等の第4の構
成と呼ぶ。尚、第1の入れ子本体の薄層形成面以外の第
1の入れ子の入れ子本体の部分に薄層が形成されていて
もよいし、第2の入れ子本体の薄層形成面以外の第2の
入れ子の入れ子本体の部分に薄層が形成されていてもよ
い。第2の入れ子と対向する第1の入れ子の部分の表面
を第1の入れ子の対向面と呼び、第1の入れ子と対向す
る第2の入れ子の部分の表面を第2の入れ子の対向面と
呼ぶ場合がある。第1の金型部と第2の金型部とを型締
めした状態において、第2の入れ子と対向した第1の入
れ子の部分と、第1の入れ子と対向した第2の入れ子の
部分との重なり量ΔS41は0.5mm以上(ΔS41
0.5mm)であることが好ましい。また、第1の入れ
子と第2の入れ子との間に配設され、第1の金型部、第
2の金型部、あるいは、第1及び第2の金型部に取り付
けられ、溶融熱可塑性樹脂導入部が設けられた被覆プレ
ートを金型組立体は更に備えていることが望ましい。そ
して、第1の入れ子と被覆プレートとの間のクリアラン
スC42、及び、第2の入れ子と被覆プレートとの間のク
リアランスC43は0.03mm以下(C42,C43≦0.
03mm)であり、第1の入れ子に対する被覆プレート
の重なり量ΔS42、及び、第2の入れ子に対する被覆プ
レートの重なり量ΔS43は0.5mm以上(ΔS42,Δ
43≧0.5mm)であり、被覆プレートは第1及び第
2の入れ子の一部分とのみ重なり合っていることが好ま
しい。
【0046】本発明の金型組立体等の第3の構成あるい
は第4の構成においては、圧力の高い溶融熱可塑性樹脂
導入部近傍における入れ子の部分に破損が生じ易いた
め、この部分を上述したクリアランスや重なり量にて被
覆プレートによって入れ子の端面を被覆することで、破
損し易いジルコニアセラミックスあるいは導電性ジルコ
ニアセラミックスから作製された入れ子の破損を確実に
防止することができる。しかも、成形品端部の外観を損
なうことがなくなり、成形品端部にバリが発生しなくな
る。
【0047】本発明の金型組立体等の第1の構成におい
て、入れ子の金型組立体への配置は、特に破損及びバリ
等が発生し難い場合には、接着剤で単に金型部のキャビ
ティを構成する面(金型部のキャビティ面)に接着する
ことによって行うことができる。この場合、型締めによ
る応力によって金型部のキャビティ面に入れ子が接触し
ないように金型部内に配置する。あるいは又、入れ子を
ボルトを用いて固定できる場合には、ボルトを用いて固
定してもよい。
【0048】あるいは又、本発明の金型組立体等の第1
の構成において、更には、本発明の金型組立体等の第2
の構成〜第4の構成において、切削加工等によって所定
形状に加工した後、入れ子の装着時に入れ子が金型部に
設けられた入れ子装着部から落下して破損する虞がない
場合、あるいは又、接着剤を用いることなく入れ子を入
れ子装着部に装着可能な場合には、接着剤を用いずに入
れ子を金型部に設けられた入れ子装着部に直接装着する
ことができる。更には、エポキシ系、シリコン系、ウレ
タン系、アクリル系等の中から選択された熱硬化性接着
剤を用いて、入れ子を入れ子装着部に接着してもよい。
尚、入れ子装着部が設けられた入れ子装着用中子を使用
し、入れ子装着用中子の入れ子装着部に入れ子を固定
し、かかる入れ子装着用中子を金型部に取り付けてもよ
い。あるいは又、入れ子をボルトを用いて固定できる場
合には、ボルトを用いて固定してもよい。
【0049】成形品に穴(貫通穴あるいは非貫通穴)を
形成する必要がある場合がある。このような場合には、
本発明の金型組立体あるいは成形方法において、第1若
しくは第2の金型部に配置され、成形品に穴を形成する
ためのスライドコアが金型組立体に更に備えられた構成
とすればよい。
【0050】この場合、成形品に穴を形成するためのス
ライドコアは、一対の対向するスライドコア部材と、キ
ャビティの一部を構成するそれぞれのスライドコア部材
の部分に取り付けられた環状部材とから構成され、該環
状部材は、一端が閉塞しそして他端が開口した形状、若
しくは両端が開口した形状を有する構成とすればよい。
そして、環状部材を、本発明の第1の態様若しくは第2
の態様に係る入れ子と同じ構成とすればよい。尚、環状
部材と対向する環状部材の少なくとも対向面に薄層を形
成すればよく、環状部材の全面に薄層を形成してもよ
い。環状部材の厚さは、0.1mm乃至5mm、好まし
くは、0.5mm乃至5mm、より好ましくは1mm乃
至5mm、一層好ましくは2mm乃至5mmとすること
が望ましい。環状部材の厚さが0.1mm未満の場合、
環状部材による断熱効果が少なくなり、キャビティ内に
導入された溶融熱可塑性樹脂の急冷を招き、外観不良が
成形品に発生し易くなる。一方、環状部材の厚さが5m
mを越える場合、環状部材による断熱効果が大きくなり
過ぎ、キャビティ内の樹脂の冷却時間を延長しないと、
成形品取り出し後に成形品が変形することがある。それ
故、成形サイクルの延長といった問題が発生することが
ある。
【0051】成形品に形成すべき穴が貫通穴である場
合、一対のスライドコア部材が対向した状態において、
一方のスライドコア部材に取り付けられた環状部材の端
部と他方のスライドコア部材に取り付けられた環状部材
の端部との間のクリアランスC 51は0.03mm以下
(C51≦0.03mm)であることが好ましい。また、
スライドコア部材に取り付けられた環状部材と入れ子と
の間のクリアランスC52も0.03mm以下(C52
0.03mm)であることが好ましい。
【0052】あるいは又、本発明の金型組立体あるいは
成形方法において、成形品に穴(貫通穴あるいは非貫通
穴や凹部)を形成する場合、入れ子に突起部(凸部)を
設けてもよい。あるいは又、第1の金型部及び/又は第
2の金型部に取り付けられ、キャビティ内を占める部分
がキャビティの一部を構成するコアピン(ピン、あるい
はモールドピンとも呼ばれる)が金型組立体に更に備え
られていることが好ましい。尚、コアピンの断面形状
は、所望の穴の断面形状に合わせて設計すればよい。ま
た、コアピンは先端に向かって先細りとしてもよいし、
コアピンの側面に段差を付けてもよい。
【0053】穴空き成形品を製造するとき、キャビティ
内に導入された溶融熱可塑性樹脂の流れは、コアピンで
分岐され、再び合流する。この過程で溶融熱可塑性樹脂
は冷却され、固化しかけた樹脂が合流するために、ウエ
ルドラインが発生し易い。ウエルドラインが発生した成
形品においては、強度の低下が著しい。従って、応力の
加わる成形品の部分にウエルドラインが発生しないよう
な金型設計を行う必要があり、成形品の設計自由度が低
くなるという問題がある。また、ウエルドラインが発生
した成形品の外観は醜いものとなる。
【0054】コアピンは、金属、セラミックスから作製
すればよいが、金属製のコアピンの場合、コアピンで分
岐されそしてキャビティ内で冷却しかけた溶融熱可塑性
樹脂が合流する結果、ウエルドマークが発生し、成形品
の強度が低下する虞がある。このような場合には、コア
ピンを後述するような構成とすればよく、これによっ
て、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂が合流する際の樹
脂の冷却を抑制できるために、成形品内部にウエルドマ
ークが発生することを効果的に防止することができ、成
形品の強度低下を防ぐことができる。尚、コアピンを全
てジルコニアセラミックスから構成する場合、コアピン
の径(コアピンが円筒径の場合には直径、多角柱の場合
には外接円の直径)が10mmを越えないことが好まし
い。コアピンの径が10mmを越えると、コアピンによ
る断熱効果が大きくなり過ぎ、キャビティ内の樹脂の冷
却時間を延長しないと、金型からの成形品取り出し後に
成形品が変形することがある。それ故、成形サイクルの
延長といった問題が生じる虞がある。但し、断熱性の良
好な入れ子を第1及び/又は第2の金型部に配設する場
合には、コアピンで分岐されそして合流する溶融熱可塑
性樹脂が冷却され難いので、コアピンを金属製としても
問題はない。この場合、入れ子を配設した金型部とは異
なる金型部にコアピンが取り付けられている形態として
もよいし、入れ子に貫通孔を設け、コアピンをこの貫通
孔を通して金型部に取り付る形態としてもよい。
【0055】ジルコニアセラミックスから成るコアピン
の径が10mm以下の場合には、コアピンを、本発明の
第1の態様若しくは第2の態様に係る入れ子と同様の構
成とすることが好ましい。一方、コアピンの径が10m
mを越える場合には、コアピンは、(a)第1の金型部
及び/又は第2の金型部に取り付けられたコアピン取付
部と、(b)コアピン取付部に取り付けられ、一端が閉
塞しそして他端が開口した形状、若しくは、両端が開口
した形状を有する環状部材とから成り、該環状部材は、
キャビティ内を占めるコアピンの部分の表面を構成し、
該コアピン取付部は、該環状部材の他端から環状部材の
内部に延在している構成とすることが好ましい。そし
て、環状部材を、本発明の第1の態様若しくは第2の態
様に係る入れ子と同様の構成とすることが好ましい。入
れ子のキャビティ面と対向するコアピンあるいは環状部
材の少なくとも部分の表面に薄層を形成する必要があ
る。
【0056】本発明の金型組立体あるいは成形方法にあ
っては、キャビティ内を占めるコアピンと入れ子のキャ
ビティ面との間のクリアランス(Cc1)、あるいは、環
状部材と入れ子のキャビティ面との間のクリアランス
(Cc1)を0.03mm以下(Cc1≦0.03mm)と
することが好ましい。クリアランス(Cc1)の下限は、
金型組立体の昇温時に入れ子の熱膨張に起因して、入れ
子のキャビティ面とコアピンや環状部材とが接触して入
れ子が破損することがないような値とすればよい。尚、
クリアランス(Cc1)が0.03mmを超えると、溶融
熱可塑性樹脂がコアピンや環状部材と入れ子のキャビテ
ィ面との間に侵入するために、入れ子にクラックが生じ
たり、成形品にバリが発生する虞がある。クリアランス
(Cc1)を0.03mm以下とすることで、コアピンや
環状部材と入れ子のキャビティ面との間に溶融熱可塑性
樹脂が侵入することを確実に防止することができ、しか
も、成形品に穴を確実に形成することができる。
【0057】コアピンあるいは環状部材を本発明の第1
の態様若しくは第2の態様に係る入れ子と同様の構成と
することによって、コアピンあるいは環状部材の表面の
金属層を容易に加工することができる。しかも、コアピ
ンで分岐され再び合流する溶融熱可塑性樹脂は余り冷却
されることがないので、成形品にウエルドライン等が発
生し難い。更には、キャビティ内を占めるコアピンの部
分における対向面と入れ子のキャビティ面との間のクリ
アランスを規定することで、コアピンと入れ子が接触す
ることが無くなり、コアピンや入れ子を長期間に亙って
使用することが可能となる。しかも、コアピンあるいは
環状部材を本発明の第1の態様若しくは第2の態様に係
る入れ子と同様の構成とすることによって、コアピンや
環状部材の耐久性を向上させることができる。
【0058】種々のクリアランス(C11,C21,C22
31,C32,C41,C42,C43,C 51,C52,Cc1)は
0.03mm以下、好ましくは0mm以上0.025m
m以下(0mm≦C11,C21,C22,C31,C32
41,C42,C43,C51,C52,Cc1≦0.025m
m)とする。クリアランス(C11,C21,C22,C31
32,C41,C42,C43,C51,C52,Cc1)が0.0
3mmを越えると、溶融熱可塑性樹脂が、入れ子等と金
型部の対向面や被覆プレート、スライドコア、コアピン
との間に侵入し、入れ子等にクラックが生じる場合があ
るし、成形品にバリが発生したり、金型部から成形品を
取り出す際に入れ子等が損傷するといった問題も生じ
る。但し、本発明においては、入れ子等の端部に発生し
易い微細なクラックが金属層によって被覆されるため、
入れ子等が破損することを格段に低下させることができ
る。
【0059】重なり量(ΔS11,ΔS21,ΔS22,ΔS
31,ΔS32,ΔS41,ΔS42,ΔS 43)の値が0.5m
m未満の場合、入れ子の外周部に発生した微細なクラッ
クと溶融熱可塑性樹脂とが接触する結果、入れ子に生成
したクラックが成長し、入れ子が破損する場合がある。
但し、本発明においては、入れ子や環状部材等の端部に
発生し易い微細なクラックが金属層によって被覆される
ため、入れ子等が破損することを格段に低下させること
ができる。
【0060】本発明の金型組立体を用いた成形品の成形
方法として、熱可塑性樹脂を成形するために一般的に用
いられる射出成形法、射出圧縮成形法、多色成形法、ガ
スアシスト成形法、ブロー成形法を例示することができ
る。
【0061】本発明の金型組立体あるいは成形方法にお
いては、キャビティ内に導入された溶融熱可塑性樹脂の
内部に加圧流体を注入するための加圧流体注入装置を更
に備えている構成とすることができる。あるいは又、金
型は、キャビティの容積を可変とし得る構造を有する構
成とすることができ、かかる構造として、第1の金型部
と第2の金型部とによって印籠構造が形成される構造
や、キャビティの容積を可変とし得る、キャビティ内で
可動の中子を金型組立体が更に備えている構造を挙げる
ことができる。更には、第1若しくは第2の金型部に配
置され、そしてキャビティ内に導入された溶融熱可塑性
樹脂の内部に加圧流体を注入するための加圧流体注入装
置が更に備えられ、且つ、キャビティの容積を可変とし
得る構造を有する金型組立体としてもよい。
【0062】本発明の第1若しくは第2の態様に係る成
形品の成形方法において、加圧流体注入装置を更に備え
ている構成とする場合、溶融熱可塑性樹脂導入部からの
キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の導入開始後、キャ
ビティ内の溶融熱可塑性樹脂内部に加圧流体注入装置か
ら加圧流体を注入し、以て、キャビティ内の樹脂内部に
中空部を形成する方法(ガスアシスト成形法)とするこ
とができる。
【0063】加圧流体注入装置の取り付け位置は、成形
すべき成形品の形状等に依存して、射出成形装置の溶融
熱可塑性樹脂射出ノズル内、金型部に配設された溶融熱
可塑性樹脂導入部内(例えばゲート部内)、あるいは、
金型部に配設されそしてキャビティに開口する加圧流体
注入装置取付部から適宜選択すればよい。キャビティ内
に導入された溶融熱可塑性樹脂内への加圧流体の注入開
始の時点は、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の導入
中、導入完了と同時、あるいは導入完了後とすることが
できる。キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂内への加圧流
体の注入は、キャビティ内の樹脂が冷却、固化した後も
続けることが好ましい。キャビティ内へ導入する溶融熱
可塑性樹脂の量は、キャビティ内を溶融熱可塑性樹脂で
完全に充填するために必要な量であってもよいし、成形
品に依っては、キャビティ内を溶融熱可塑性樹脂で完全
に充填するには不十分な量とすることもできる。
【0064】使用に適した加圧流体としては、常温・常
圧下でガス状あるいは液状の流体であって、溶融熱可塑
性樹脂内への注入時、溶融熱可塑性樹脂と反応したり混
合しないものが望ましい。具体的には、窒素ガス、炭酸
ガス、空気、ヘリウムガス等、常温でガス状の物質、水
等の液体、高圧下で液化したガスを使用することができ
るが、中でも、窒素ガスやヘリウムガス等の不活性ガス
が好ましい。尚、注入する加圧流体は、成形品の中空部
に断熱圧縮による焼けが生じないような不活性な加圧流
体であることが、一層好ましく、窒素ガスを用いる場
合、純度90%以上のものを使用することが望ましい。
更には、加圧流体として、発泡性樹脂、繊維強化樹脂材
料等を使用することもできる。尚、この場合には、中空
部に発泡性樹脂、繊維強化樹脂材料等が充填されるが、
このような構造も、本発明においては中空部という概念
に含める。
【0065】あるいは又、金型組立体をキャビティの容
積を可変とし得る構造とし、成形すべき成形品の容積
(VM)よりもキャビティの容積(VC)が大きくなるよ
うに、第1の金型部と第2の金型部とを型締めし、該キ
ャビティ(容積:VC)内に溶融熱可塑性樹脂を導入
し、熱可塑性樹脂の導入開始前、開始と同時に、導入中
に、あるいは導入完了後、キャビティの容積を成形すべ
き成形品の容積(容積:V M)まで減少させる方法(射
出圧縮成形法)とすることもできる。尚、キャビティの
容積が成形すべき成形品の容積(VM)となる時点を、
溶融熱可塑性樹脂の導入中、あるいは導入完了後(導入
完了と同時を含む)とすることができる。かかる金型組
立体の構造として、先に説明したように、第1の金型部
と第2の金型部とによって印籠構造が形成される構造
や、キャビティの容積を可変とし得る、キャビティ内で
可動の中子を金型組立体が更に備えている構造を挙げる
ことができる。尚、中子の移動の制御は、例えば油圧シ
リンダーで行うことができる。
【0066】上記の型締め時、成形すべき成形品の容積
(VM)とキャビティの容積(VC)の関係は、成形すべ
き成形品の厚さをt0とし、型締め時における成形品の
厚さ方向のキャビティの距離をt1とし、Δt=t1−t
0としたとき、0.1mm≦Δt≦6mmとなるような
関係であることが好ましい。Δt<0.1mmでは、流
動性の悪い溶融熱可塑性樹脂を用いて成形品を成形する
ことが困難となる場合があり、成形品に残留する応力を
小さくすることができない。一方、Δt>6mmでは、
成形品中に空気が巻き込まれ、成形品の品質が劣化する
虞がある。
【0067】尚、ガスアシスト成形法と射出圧縮成形法
とを組み合わせることもできる。
【0068】本発明における熱可塑性樹脂として、通常
使用されている熱可塑性樹脂の全てを用いることができ
る。具体的には、非晶性の熱可塑性樹脂として、ポリス
チレン樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AS樹脂といっ
たスチレン系樹脂;メタクリル樹脂;ポリカーボネート
樹脂;変性PPE樹脂;ポリアリレート樹脂を挙げるこ
とができる。また、結晶性の熱可塑性樹脂として、ポリ
エチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン
系樹脂;ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミドM
XD6等のポリアミド系樹脂;ポリオキシメチレン(ポ
リアセタール)樹脂;ポリエチレンテレフタレート(P
ET)樹脂、ポリブチレンエチレンテレフタレート(P
BT)樹脂等のポリエステル系樹脂;ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂;ポリスルホン樹脂;ポリエーテルスル
ホン樹脂;ポリエーテルイミド樹脂;ポリアミドイミド
樹脂を挙げることができる。
【0069】結晶性の熱可塑性樹脂は、結晶化によって
密度及び融点が高くなり、成形品の硬度や弾性率が向上
する。また、結晶性の熱可塑性樹脂は、水分や染料、可
塑剤等が結晶組織へ入り込み難いといった特徴を有して
いるため、耐薬品性に優れている。通常、結晶性の熱可
塑性樹脂を用いた成形品の成形においては、金型温度を
結晶性の熱可塑性樹脂の荷重撓み温度よりもかなり低く
設定しておき、キャビティ内に導入された溶融した結晶
性の熱可塑性樹脂の冷却、固化を促進させる方法が採ら
れている。通常の金型部は金属材料から作製されている
ので、熱伝導性が良く、しかも、金型温度を結晶性の熱
可塑性樹脂の荷重撓み温度よりもかなり低く設定した場
合、キャビティ内に導入された溶融した結晶性の熱可塑
性樹脂は、金型部のキャビティ面と接触したとき、瞬時
に冷却され始める。その結果、成形品の表面には、非晶
質層あるいは結晶化度の低い微細な結晶層(スキン層)
が形成される。このようなスキン層が形成された成形品
においては、成形品の表面に関連する物性が著しく低下
するという問題が生じる。例えば結晶性の熱可塑性樹脂
としてポリオキシメチレン(ポリアセタール)樹脂から
成形された成形品の耐摩擦摩耗性や耐候性が著しく低下
する。また、金型部のキャビティ面の成形品表面への転
写性も劣化する。
【0070】本発明においては、入れ子が設けられてい
るが故に、キャビティ内に導入された溶融した結晶性の
熱可塑性樹脂が急冷されることがない。その結果、結晶
性の熱可塑性樹脂を用いた場合にも、樹脂の結晶化度の
低下を招くことがなく、成形品の樹脂表面の結晶化度が
高く、樹脂の劣化による割れ等、樹脂表面に関連する物
性の低下を防止することができる。
【0071】更には、ポリマーアロイ材料から成る熱可
塑性樹脂を用いることもできる。ここで、ポリマーアロ
イ材料は、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂をブレンド
したもの、又は、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を化
学的に結合させたブロック共重合体若しくはグラフト共
重合体から成る。ここで、少なくとも2種類の熱可塑性
樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料を構成する熱可
塑性樹脂として、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、AE
S樹脂、AS樹脂といったスチレン系樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹
脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミ
ド6、ポリアミド66、ポリアミドMXD6等のポリア
ミド系樹脂、変性PPE樹脂、ポリブチレンテレフタレ
ート樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエ
ステル樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリスルホン樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、
ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン
樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、液晶ポリマー、
エラストマーを挙げることができる。2種類の熱可塑性
樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、ポリカ
ーボネート樹脂とABS樹脂とのポリマーアロイ材料を
例示することができる。尚、このような樹脂の組合せ
を、ポリカーボネート樹脂/ABS樹脂と表記する。以
下においても同様である。更に、少なくとも2種類の熱
可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、
ポリカーボネート樹脂/PET樹脂、ポリカーボネート
樹脂/PBT樹脂、ポリカーボネート樹脂/ポリアミド
系樹脂、ポリカーボネート樹脂/PBT樹脂/PET樹
脂、変性PPE樹脂/HIPS樹脂、変性PPE樹脂/
ポリアミド系樹脂、変性PPE樹脂/PBT樹脂/PE
T樹脂、変性PPE樹脂/ポリアミドMXD6樹脂、ポ
リオキシメチレン樹脂/ポリウレタン樹脂、PBT樹脂
/PET樹脂、ポリカーボネート樹脂/液晶ポリマーを
例示することができる。また、少なくとも2種類の熱可
塑性樹脂を化学的に結合させたブロック共重合体若しく
はグラフト共重合体から成るポリマーアロイ材料とし
て、HIPS樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AAS樹
脂を例示することができる。
【0072】ポリマーアロイ材料に基づき成形された成
形品においては、一般に、成形品の外観(特に、光沢
性)が悪くなり、特に、成形品の厚さが変わる部分やウ
ェルド部分において外観不良が生じ易いという問題があ
る。この原因は、通常の金型部は熱伝導性が良い金属材
料から作製されているので、キャビティ内に導入された
溶融したポリマーアロイ材料は、金型部のキャビティ面
と接触したとき、瞬時に冷却され始める。その結果、溶
融したポリマーアロイ材料に固化層が形成され、転写性
不良や光沢不良が生じる。本発明においては、キャビテ
ィ内に導入された溶融したポリマーアロイ材料が急冷さ
れることがないために、成形品の光沢性が極めて向上
し、鏡面性に優れた成形品を容易に得ることができる。
【0073】尚、以上に説明した各種の熱可塑性樹脂
に、安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、染顔料等を添加す
ることができるし、ガラスビーズ、マイカ、カオリン、
炭酸カルシウム等の無機充填材、あるいは有機充填材を
添加することもできる。
【0074】本発明の成形品の成形方法においては、無
機繊維を5重量%乃至80重量%含有する熱可塑性樹脂
を用いることもできる。尚、成形品の強度を重視する場
合には、無機繊維の平均長さを、5μm乃至5mm、好
ましくは10μm乃至0.4mmとし、成形品の写像性
(鏡面性)を重視する場合には、5μm乃至0.4m
m、より好ましくは5μm乃至0.2mm、一層好まし
くは5μm乃至0.1mmとすることが望ましい。ま
た、これらの場合、無機繊維の平均直径を、0.01μ
m乃至15μm、より好ましくは0.1μm乃至13μ
m、一層好ましくは0.1μm乃至10μmとすること
が望ましい。
【0075】従来の技術において、無機繊維を含有した
熱可塑性樹脂を用いて成形品を成形した場合、成形品の
表面に無機繊維が析出する結果、成形品の外観が悪くな
り、あるいは又、写像性(鏡面性)が劣化するという問
題が生じ易い。それ故、優れた外観特性や写像性が要求
される成形品に対しては、無機繊維を含有する熱可塑性
樹脂を使用することは困難であった。尚、成形品の表面
への無機繊維の析出という現象は、成形品の表面に無機
繊維が浮き出ることなどで認識することができる。それ
故、成形品の表面への無機繊維の析出といった問題を解
決するために、従来の技術においては、熱可塑性樹脂の
粘度を低下させ、溶融熱可塑性樹脂の流動性を良くする
ことで対応していた。しかしながら、無機繊維の含有率
を増加させた場合、無機繊維が成形品の表面から析出す
ることを防止することは難しくなる。そのため、優れた
外観特性が必要とされる成形品には、優れた性能を有し
ているにも拘らず、無機繊維を含有した熱可塑性樹脂を
使用することは困難であった。無機繊維の含有率が増え
ると無機繊維が成形品の表面から析出する原因も、金型
部の材質と関係している。通常の金型部は熱伝導性が良
い金属材料から作製されているので、キャビティ内に導
入された無機繊維を含有する溶融熱可塑性樹脂は、金型
部のキャビティ面と接触したとき、瞬時に冷却され始め
る。その結果、金型部のキャビティ面と接触した溶融熱
可塑性樹脂に固化層が形成され、無機繊維が析出する。
加えて、金型部のキャビティ面の成形品表面への転写性
が不足するという問題を生じる。本発明においては、キ
ャビティ内に導入された溶融した熱可塑性樹脂が急冷さ
れることがないために、金型部のキャビティ面と接触し
た溶融熱可塑性樹脂に固化層が形成されることが無く、
無機繊維が析出することを確実に防止することができ
る。
【0076】この場合、熱可塑性樹脂が含有する無機繊
維の割合(言い換えれば、熱可塑性樹脂に添加された無
機繊維の割合)は、要求される曲げ弾性率(例えば、A
STM D790に準拠して測定したときの値が3.0
GPa以上)を満足し得る成形品を成形できる範囲であ
ればよく、その上限は、キャビティ内の溶融熱可塑性樹
脂の流動性が低下するため成形が困難となり、あるいは
又、優れた鏡面性を有する成形品を成形できなくなると
きの値とすればよい。具体的には、結晶性の熱可塑性樹
脂を用いる場合には上限は概ね80重量%である。非晶
性の熱可塑性樹脂を用いる場合には、結晶性の熱可塑性
樹脂よりも流動性が劣るために、場合によっては上限は
概ね50重量%となる。含有率が5重量%未満では成形
品に要求される曲げ弾性率、弾性率や線膨張係数が得ら
れず、また、80重量%を越えると溶融熱可塑性樹脂の
流動性が低下するため成形品の成形が困難となり、ある
いは又、優れた鏡面性を有する成形品を成形できなくな
る虞がある。
【0077】また、無機繊維の平均長さが5μm未満で
あったり、平均直径が0.01μm未満では、成形品に
要求される曲げ弾性率が得られない。一方、無機繊維の
平均長さが5mmを越えたり、平均直径が15μmを越
えると、成形品の表面が鏡面にならないといった問題が
生じる。
【0078】上記の範囲の平均長さ及び平均直径を有す
る無機繊維を、好ましくはシランカップリング剤等を用
いて表面処理した後、熱可塑性樹脂とコンパウンドし
て、ペレット化して成形用材料とする。このような成形
用材料、及び本発明の入れ子が組み込まれた本発明の金
型組立体を用いて成形品の成形を行うことで、高剛性、
高弾性率、低線膨張係数、高荷重撓み温度(耐熱性)を
有し、且つ、鏡面性(写像性)に優れた成形品を得るこ
とができる。
【0079】無機繊維は、ガラス繊維、カーボン繊維、
ウォラストナイト、ホウ酸アルミニウムウィスカー繊
維、チタン酸カリウムウィスカー繊維、塩基性硫酸マグ
ネシウムウィスカー繊維、珪酸カルシウムウィスカー繊
維及び硫酸カルシウムウィスカー繊維から成る群から選
択された少なくとも1種の材料から構成することが好ま
しい。尚、熱可塑性樹脂に含有される無機繊維は1種類
に限定されず、2種類以上の無機繊維を熱可塑性樹脂に
含有させてもよい。
【0080】無機繊維の平均長さは、重量平均長さを意
味する。無機繊維の長さの測定は、熱可塑性樹脂の樹脂
成分を溶解する液体に無機繊維を含有する成形用ペレッ
ト若しくは成形品を浸漬して樹脂成分を溶解するか、ガ
ラス繊維の場合、600゜C以上の高温で樹脂成分を燃
焼させて、残留する無機繊維を顕微鏡等で観察して測定
することができる。通常、無機繊維を写真撮影して人が
測長するか、専用の繊維長測定装置を使用して無機繊維
の長さを求める。数平均長さでは微小に破壊された繊維
の影響が大き過ぎるので、重量平均長さを採用すること
が好ましい。重量平均長さの測定に際しては、あまりに
小さく破砕された無機繊維の破片を除いて測定する。無
機繊維の公称直径の2倍よりも長さが短くなると測定が
難しくなるので、例えば公称直径の2倍以上の長さを有
する無機繊維を測定の対象とする。
【0081】本発明においては、入れ子をジルコニアセ
ラミックスあるいは導電性ジルコニアセラミックスから
構成することによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹
脂の急冷を防ぐことができる結果、金型部のキャビティ
面と接触した溶融熱可塑性樹脂に固化層が形成されるこ
とを回避でき、ウエルドマークやフローマーク等の外観
不良が成形品に発生することを防止することができる。
また、例えば無機繊維を含有した熱可塑性樹脂を使用し
た場合であっても、成形品の表面に無機繊維が析出する
ことを防止することができる。
【0082】しかも、本発明の第1の態様において、活
性金属膜の形成に活性金属ソルダー法を採用すれば、活
性金属膜が入れ子本体の表面に対して高い密着性を得る
ことができるし、入れ子本体に対して金属層が高い密着
力を得られるようになる。更には、本発明の第1の態様
においては、活性金属膜を設けているので、入れ子本体
の表面は導電性を有することになり、金属層を例えば電
解メッキ法にて形成することが可能となる。一方、本発
明の第2の態様においては、入れ子本体を導電性ジルコ
ニアセラミックスから構成することによって、入れ子本
体の薄層形成面に金属層を直接形成することが可能とな
る。しかも、本発明の第1の態様若しくは第2の態様に
おいては、入れ子の最表面に金属層が設けられているの
で、入れ子の対向面等における金属層を一般的な切削加
工機等で加工することが可能となるし、高い耐擦傷性や
表面硬度を得ることができる。また、入れ子本体の加工
時に入れ子本体の外周部に発生した微細なクラックが確
実に金属層で被覆されているので、かかるクラックが溶
融熱可塑性樹脂が接触しなくなるために入れ子が破損し
ない。
【0083】更には、溶融熱可塑性樹脂の流動性が向上
するが故に、溶融熱可塑性樹脂のキャビティ内への導入
圧力を低く設定でき、成形品に残留する応力を緩和でき
る。その結果、成形品の品質が向上する。また、導入圧
力を低減できるために、金型部の薄肉化、成形装置の小
型化が可能となり、成形品のコストダウンも可能にな
る。
【0084】
【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を具体的に説明する。
【0085】(実施例1)実施例1の入れ子及び金型組
立体は、本発明の第1の態様に係る入れ子及び金型組立
体に関し、更には、本発明の金型組立体等の第1の構成
に関する。図1に模式的な端面図を示す実施例1の金型
組立体は、(A)第1の金型部(可動金型部)10及び
第2の金型部(固定金型部)11から成り、型締め時、
キャビティ14が形成される、熱可塑性樹脂製の成形品
を成形するための金型と、(B)第2の金型部11に配
置され、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入するた
めの溶融熱可塑性樹脂導入部(図面では、溶融樹脂導入
部と記す)13と、(C)第1の金型部10に配設さ
れ、キャビティ14の一部を構成する入れ子15を備え
た金型組立体である。尚、図1の(A)には金型組立体
を型締めした状態を示し、図1の(B)には金型組立体
を型開きした状態を示す。
【0086】第1の金型部10と第2の金型部11とを
型締めした状態において、入れ子15と対向する第2の
金型部11の対向面(実施例1においてはパーティング
面PL2)と、第2の金型部11の対向面と対向した入
れ子15の部分(入れ子15の対向面15B)との間の
クリアランスC11は、0.03mm以下(C11≦0.0
3mm)である。
【0087】実施例1において成形される成形品の寸法
を、外形94mm×94mm×3mm(厚さ)の直方体
とした。実施例1の金型組立体におけるキャビティ14
の寸法を、かかる形状の成形品が成形できるような寸法
とした。また、入れ子15の外形を、100mm×10
0mm×6mm(高さ)とし、入れ子15に凹部(94
mm×94mm×3mm(深さ))を設けた。入れ子1
5の側壁及び底面の厚さは3mmである。凹部の表面が
入れ子15のキャビティ面15Aに相当する。
【0088】実施例1において、入れ子本体115は、
厚さ3.0mmの部分安定化ジルコニアセラミックスか
ら成る。即ち、ジルコニア(ZrO2)にはイットリア
(Y23)から成る部分安定化剤が含有されており、実
施例1における部分安定化ジルコニアセラミックスはZ
rO2−Y23という組成を有する。部分安定化ジルコ
ニアセラミックス中に含有される部分安定化剤の割合を
3mol%とした。部分安定化ジルコニアセラミックス
の熱伝導率は約3.8J/(m・s・K)である。第1
の金型部10と第2の金型部11とを型締めした状態に
おいて、第2の金型部11と対向する入れ子本体115
の部分の表面(入れ子本体115の薄層形成面)には、
活性金属ソルダー法に基づき活性金属膜が形成されてお
り、活性金属膜上に金属層が形成されている。尚、活性
金属膜及び金属層の2層構成を、総称して、単に、薄層
16と呼び、図には1層で表示した。活性金属膜は厚さ
5μmのTi−Cu−Ag共晶組成物から成り、金属層
はニッケル(Ni)から成る。
【0089】入れ子本体115を、部分安定化ジルコニ
アをプレス成形した後、焼成して作製した。その後、入
れ子本体115のキャビティ構成面に対してダイヤモン
ド砥石を用いた研磨及び仕上げを行ない、かかる入れ子
本体115のキャビティ構成面の表面粗さRyを0.0
2μmとした。次に、第2の金型部11のパーティング
面PL2と対向する入れ子本体115の薄層形成面に、
活性金属ソルダー法に基づき活性金属膜を形成した。具
体的には、Ti−Cu−Ag共晶組成物から成るペース
トをスクリーン印刷法等によって入れ子本体115の薄
層形成面に塗布し、真空中で、約800゜Cの高温で焼
き付けることによって、活性金属膜を形成した。その
後、活性金属膜が形成された部分以外の入れ子本体11
5の部分をマスキングして、電解メッキ法にて、活性金
属膜の上にニッケル(Ni)から成る金属層を活性金属
膜上を形成した。尚、メッキ後の金属層の厚さを100
μmとした。
【0090】一方、第1の金型部(可動金型部)10を
炭素鋼S55Cから作製し、切削加工を行い、中子装着
部を設けた。また、入れ子装着用中子10Aを炭素鋼S
55Cから作製した。そして、入れ子装着用中子10A
に入れ子15をエポキシ系接着剤(図示せず)を用いて
接着した後、入れ子装着用中子10Aを第1の金型部1
0の中子装着部に取り付けた。その後、入れ子15の対
向面15Bに形成された金属層を金属加工用の平面切削
機を用いて、約50μm、切削し、入れ子15の対向面
15Bに形成された金属層の頂面と第1の金型部10の
パーティング面PL1とを略同一レベルとした。入れ子
15の対向面15Bにはニッケル(Ni)から成る金属
層が形成されているので、入れ子15の対向面15Bと
第1の金型部10のパーティング面PL1とを容易に略
同一レベルとすることができた。
【0091】一方、第2の金型部(固定金型部)11を
炭素鋼S55Cから作製した。第2の金型部11の中央
に直径5mmのダイレクトゲート構造を有する溶融熱可
塑性樹脂導入部13を設けた。
【0092】このように作製した第1の金型部(可動金
型部)10と第2の金型部(固定金型部)11とを組み
付けて実施例1の金型組立体を得た。第1の金型部10
と第2の金型部11とを型締めした状態において、入れ
子15と対向する第2の金型部11の対向面(実施例1
においてはパーティング面PL2)と、第2の金型部1
1の対向面と対向した入れ子15の部分(入れ子15の
対向面15B)との間のクリアランスC11は0mm(C
11=0mm)であり、両面とも接触していた。このよう
な構造にすることで、入れ子15の対向面15Bは、キ
ャビティ14内に導入された溶融熱可塑性樹脂と接触し
なくなる。尚、入れ子本体115の表面は第2の金型部
11と直接接触することがなく、入れ子本体115の端
部は保護されている。
【0093】完成した金型組立体を成形装置に取り付け
た後、金型組立体を金型温調機を用いて130゜Cまで
加熱後、40゜Cまで急冷しても、入れ子15に割れ等
の損傷は発生しなかった。また、薄層16にも損傷は生
じなかった。
【0094】成形装置として東芝機械株式会社製、IS
−80射出成形機を用い、金型組立体を100゜Cに加
熱した。熱可塑性樹脂として、平均長さ200μm、平
均直径13μmのガラス繊維を20重量%添加したポリ
カーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチック
ス株式会社製、GS2020M)を用いて、射出成形を
行なった。成形条件を下記の表1のとおりとした。溶融
熱可塑性樹脂導入部(ダイレクトゲート部)13を介し
てキャビティ14へ溶融熱可塑性樹脂を導入(射出)し
た。そして、所定量の溶融熱可塑性樹脂を溶融熱可塑性
樹脂導入部13を介してキャビティ14内に導入(射
出)した後、キャビティ14内の熱可塑性樹脂を冷却、
固化させ、30秒後に金型組立体の型開きを行い、成形
品を金型組立体から取り出した。
【0095】[表1] 金型温度:100゜C 樹脂温度:290゜C 射出圧力:8.83×107Pa(900kgf/cm2
−G)
【0096】入れ子15のキャビティ面15Aと接して
いた成形品の表面にはガラス繊維の析出(浮き)もな
く、成形品は非常に高い鏡面性を有していた。また、フ
ローマーク及びジェッティング等の成形不良も全く認め
られなかった。更には、連続して成形を10000回行
ったが、入れ子15や薄層16(活性金属膜及び金属
層)に損傷は発生しなかった。
【0097】(実施例2)実施例2の入れ子及び金型組
立体は、本発明の第2の態様に係る入れ子及び金型組立
体に関し、更には、本発明の金型組立体等の第1の構成
に関する。実施例2においては、入れ子15を、部分安
定化された導電性ジルコニアセラミックスから構成し
た。また、入れ子本体115の薄層形成面に金属層17
を形成した。即ち、入れ子本体115は、具体的には、
部分安定化ジルコニア(ZrO2−Y23)セラミック
スから成り、導電性付与剤として、Fe23が8重量%
含有されている。また、部分安定化ジルコニアセラミッ
クス中に含有される部分安定化剤であるY23の割合
を、3mol%とした。かかる導電性ジルコニアセラミ
ックスの熱伝導率は約3.8J/(m・s・K)であ
り、体積固有抵抗値は1×108Ω・cmである。金属
層17は、厚さ0.5mmのニッケル(Ni)から成
る。
【0098】第1の金型部10、第2の金型部11、入
れ子15、金型組立体等の構成、構造を実施例1と同様
とした。尚、図2の(A)に金型組立体を型締めした状
態を示し、図2の(B)に金型組立体を型開きした状態
を示す。実施例2においては、入れ子15の全面に電解
メッキ法にて金属層17を形成した。尚、入れ子装着用
中子10Aに入れ子15をエポキシ系接着剤(図示せ
ず)を用いて接着した後、入れ子装着用中子10Aを第
1の金型部10の中子装着部に取り付けた。そして、入
れ子15の対向面15Bに形成された金属層17を金属
加工用の平面切削機を用いて切削し、入れ子15の対向
面15Bに形成された金属層17の頂面と第1の金型部
10のパーティング面PL1とを略同一レベルとした。
【0099】実施例2においても、かかる入れ子15を
用い、実施例1と同じ第1の金型部(可動金型部)10
と第2の金型部(固定金型部)11とを組み付けて、金
型組立体を得た。第1の金型部10と第2の金型部11
とを型締めした状態において、入れ子15と対向する第
2の金型部11の対向面(実施例2においてもパーティ
ング面PL2)と、第2の金型部11の対向面と対向し
た入れ子15の部分(入れ子15の対向面15B)との
間のクリアランスC11は、0.02mm(C11=0.0
2mm)であった。このような構造にすることで、入れ
子15の対向面15Bは、第2の金型部11及びキャビ
ティ14内に導入された溶融熱可塑性樹脂と接触しなく
なる。
【0100】完成した金型組立体を成形装置に取り付け
た後、金型組立体を金型温調機を用いて130゜Cまで
加熱後、40゜Cまで急冷しても、入れ子15に割れ等
の損傷は発生しなかった。また、金属層17にも損傷は
生じなかった。
【0101】成形装置として実施例1と同じ射出成形機
を用い、金型組立体を100゜Cに加熱した。そして、
実施例1と同じ熱可塑性樹脂を使用し、実施例1と同一
条件にて射出成形を行なった。
【0102】入れ子15のキャビティ面15Aと接して
いた成形品の表面にはガラス繊維の析出(浮き)もな
く、成形品は非常に高い鏡面性を有していた。また、フ
ローマーク及びジェッティング等の成形不良も全く認め
られなかった。更には、連続して成形を10000回行
ったが、入れ子15や金属層17に損傷は発生しなかっ
た。
【0103】(比較例1)実施例1にて用いた金型組立
体において、入れ子15をRy0.02μmまで鏡面仕
上げをした炭素鋼(熱伝導率約46J/(m・s・
K)、11×10-2cal/cm・sec・deg)か
ら作製した入れ子に取り替えて成形を行った。尚、実施
例1と同様の熱可塑性樹脂を使用し、実施例1と同様の
成形条件にて成形を行った。
【0104】その結果、キャビティ14内での溶融熱可
塑性樹脂の流動性が悪く、キャビティ14内を完全に溶
融熱可塑性樹脂で充填することができなかった。そこ
で、射出圧力を2×107Pa(200kgf/cm2
G)増加させ、1.1×108Pa(1100kgf/
cm2−G)として成形を行なった。得られた成形品に
は、フローマーク及びジェッテイング等の成形不良が生
じていた。また、成形品表面にはガラス繊維が析出して
おり、実施例1にて得られた成形品と比較すると、比較
例1にて得られた成形品の鏡面性は著しく劣っていた。
【0105】(比較例2)比較例2においては、実施例
1の金型組立体を用いた。但し、入れ子15の対向面1
5Bに薄層を形成しなかった。そして、入れ子15を入
れ子装着用中子10Aに接着剤を用いて接着し、入れ子
装着用中子10Aを第1の金型部10に設けられた中子
装着部に固定した。入れ子15の対向面15Bの頂面
と、第1の金型部10のパーティング面PL1とのレベ
ル差を、設計上、ゼロとした。然るに、実際には、入れ
子15を入れ子装着用中子10Aに接着剤で接着したと
きの接着剤の厚さムラに起因して、入れ子15の対向面
15Bの頂面は、第1の金型部10のパーティング面P
1よりも0.02mm突出した状態となっており、し
かも、第2の金型部11のパーティング面PL2との平
行度が悪い状態で取り付けられていた。入れ子15の対
向面15Bが部分安定化ジルコニアセラミックスから構
成されているため、入れ子15の対向面15Bを金属用
の平面切削機では切削できず、修正することができなか
った。この状態で、実施例1と同じ条件で成形を行っ
た。成形の結果、成形品は非常に綺麗な外観を有してい
たが、連続して成形を100ショット行ったところ、入
れ子15の対向面15Bが第2の金型部11と型締めの
際に局所的に当たっていたため、その部分に割れが発生
した。
【0106】(実施例3)実施例3の金型組立体も、本
発明の金型組立体等の第1の構成に関する。実施例3の
金型組立体が実施例2の金型組立体と相違する点は、キ
ャビティ14及び入れ子15の形状が異なっている点に
ある。図3に模式的な端面図を示す実施例3の金型組立
体においては、成形される成形品の寸法を、外形100
mm×100mmとし、肉厚が4mm、深さ15mmの
箱形とした。実施例3の金型組立体におけるキャビティ
14の寸法を、かかる形状の成形品が成形できるような
寸法とした。
【0107】実施例3においては、入れ子15を、形状
が異なる点を除き、実施例2と同様の構成とした。ま
た、金属層17を入れ子本体115のキャビティ構成面
及び入れ子本体115の薄層形成面に形成した。入れ子
本体115の厚さを3.0mmとした。入れ子装着部1
0Bに入れ子15をエポキシ系接着剤(図示せず)を用
いて固定した。そして、入れ子15の対向面15Bに形
成された金属層17を切削加工し、入れ子15の対向面
15Bに形成された金属層17の頂面と第1の金型部1
0のパーティング面PL1とを略同一レベルとした。
【0108】このように作製した第1の金型部(可動金
型部)10と第2の金型部(固定金型部)11とを組み
付けて本発明の金型組立体を得た。第1の金型部10と
第2の金型部11とを型締めした状態において、入れ子
15と対向する第2の金型部11の対向面(実施例3に
おいてもパーティング面PL2)と、第2の金型部11
の対向面と対向した入れ子15の部分(入れ子15の対
向面15B)との間のクリアランスC11は、0.02m
m(C11=0.02mm)であった。このような構造に
することで、入れ子15の対向面15Bは、第2の金型
部11及びキャビティ14内に導入された溶融樹脂と接
触しなくなる。
【0109】完成した金型組立体を成形装置に取り付け
た後、金型組立体を金型温調機を用いて130゜Cまで
加熱後、40゜Cまで急冷しても、部分安定化ジルコニ
アセラミックスから作製された入れ子本体115に割れ
等の損傷は発生しなかった。また、金属層17にも損傷
は生じなかった。
【0110】成形装置として実施例1と同じ射出成形機
を用い、金型組立体を100゜Cに加熱した。そして、
実施例1と同じ熱可塑性樹脂を使用し、実施例1と同一
条件にて射出成形を行なった。
【0111】入れ子15のキャビティ面15Aと接して
いた成形品の表面にはガラス繊維の析出(浮き)もな
く、成形品は非常に高い鏡面性を有していた。また、フ
ローマーク及びジェッティング等の成形不良も全く認め
られなかった。更には、連続して成形を10000回行
ったが、入れ子15や金属層17に損傷は発生しなかっ
た。
【0112】尚、入れ子本体115を例えば部分安定化
ジルコニアセラミックスから構成し、入れ子15の対向
面15Bに対応する入れ子本体115の薄層形成面に、
実施例1と同様に、活性金属膜及び金属層を形成しても
よい。
【0113】(実施例4)実施例4の金型組立体も、本
発明の金型組立体等の第1の構成に関する。実施例4の
金型組立体が実施例1の金型組立体と相違する点は、金
型組立体がキャビティの容積を可変とし得る構造(実施
例4においては印籠構造)を有する点にある。即ち、金
型組立体が完全に型締めされていなくともキャビティ1
4が形成されるように、僅かなクリアランスC11(実施
例4においては0.01mm)をもって第1の金型部1
0に配設された入れ子15の対向面15Bと第2の金型
部11の対向面(パーティング面PL2)が嵌合する構
造とした(図4の(A)及び(B)参照)。図4に模式
的な端面図を示す実施例4の金型組立体を構成する要素
は、基本的には、実施例1の金型組立体を構成する要素
と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【0114】実施例4においては、成形される成形品の
寸法を、底部を有する円筒形(外径50.40mm、内
径44mm)とした。ZrO2−CeO2を研削加工する
ことで、入れ子本体115を作製した。尚、部分安定化
ジルコニアセラミックス中に含有される部分安定化剤で
あるCeO2の割合を、8mol%とした。かかる部分
安定化ジルコニアセラミックスの熱伝導率は約3.8J
/(m・s・K)である。入れ子本体115は段付き円
筒形状をしており、段付き部の外径を50mmとし、段
付き部より上の円筒形部の外径を44mmとし、入れ子
装着用中子10Aと接着される面の直径を38mmとし
た。入れ子本体115のキャビティ構成面に対して、ダ
イヤモンド砥石を用いた研磨を行い、かかるキャビティ
構成面の表面粗さRyを0.02μmとした。
【0115】次いで、第1の金型部10と第2の金型部
11とを型締めした状態において第2の金型部11の対
向面と対向する入れ子15の対向面15Bに相当する入
れ子本体115の薄層形成面にのみ、Ti−Cu−Ag
から成るペーストをスクリーン印刷にて塗布し、約80
0゜Cの真空炉で30分間、ペーストを焼き付け、厚さ
5μmの活性金属膜を得た。その後、得られた入れ子本
体115の活性金属膜が形成された部分以外の部分をマ
スキングし、電解メッキ法にて銅(Cu)から成る厚さ
0.25mmの金属層を活性金属膜の上に形成した。
【0116】第2の金型部(固定金型部)11を炭素鋼
HPM1から作製した。第2の金型部11の中央に直径
5mmのダイレクトゲート構造を有する溶融熱可塑性樹
脂導入部13を設けた。また、第1の金型部(可動金型
部)10も炭素鋼HPM1から作製し、切削加工を行
い、第1の金型部10に中子装着部を設けた。また、入
れ子装着用中子も炭素鋼HPM1から作製した。そし
て、入れ子15を、エポキシ系接着剤(図示せず)を用
いて入れ子装着用中子10Aに接着した。次いで、入れ
子装着用中子10Aを第1の金型部10に設けられた中
子装着部に固定した。そして、入れ子15の対向面15
Bにおける金属層を、金属加工用の旋盤加工機にて約6
0μmだけ切削した。その結果、第1の金型部10と第
2の金型部11とを型締めした状態において、入れ子1
5と対向した第2の金型部11の対向面(第2の金型部
11のパーティング面PL2)と、第2の金型部11の
対向面と対向した入れ子15の部分(入れ子15の対向
面15B)との間のクリアランスC11は、0.01mm
となった。このような構造にすることで、入れ子15の
対向面15Bは、第2の金型部11及びキャビティ14
内に導入された溶融熱可塑性樹脂と接触しなくなる。
【0117】完成した金型組立体を成形装置に取り付け
た後、金型組立体を金型温調機を用いて130゜Cまで
加熱後、40゜Cまで急冷しても、部分安定化ジルコニ
アセラミックスから作製された入れ子本体115に割れ
等の損傷は発生しなかった。また、活性金属膜や金属層
にも損傷は生じなかった。
【0118】成形装置として東芝機械株式会社製、IS
−75プレストロール射出圧縮成形機を用い、金型組立
体を100゜Cに加熱した。また、熱可塑性樹脂として
実施例1と同じ熱可塑性樹脂を使用した。そして、成形
すべき成形品の容積(VM)よりもキャビティ14の容
積(VC)が大きくなるように、第1の金型部10と第
2の金型部11とを型締めした(図4の(A)参照)。
尚、型締め時、成形すべき成形品の容積(VM)とキャ
ビティの容積(VC)の関係は、Δtが0.5mmを満
足する関係とした。
【0119】具体的には、成形においては、先ず、第1
の金型部10と第2の金型部11を完全に閉じた後(図
4の(B)参照)、第1の金型部10を移動させて、キ
ャビティ14を1mm広げた(図4の(A)参照)。そ
して、以下の表2に例示する条件にて、図示しない射出
用シリンダーから、溶融熱可塑性樹脂導入部(ダイレク
トゲート部)13を介してキャビティ14へ溶融熱可塑
性樹脂を導入(射出)した。そして、所定量の溶融熱可
塑性樹脂を溶融熱可塑性樹脂導入部13を介してキャビ
ティ14内に導入(射出)した後(図5の(A)の金型
組立体の模式的な端面図参照)、第1の金型部10を第
2の金型部11に向かって移動させた(図5の(B)の
金型組立体の模式的な端面図参照)。移動量を0.5m
mとした。次いで、キャビティ14内の熱可塑性樹脂を
冷却、固化させ、30秒後に金型組立体の型開きを行
い、成形品を金型組立体から取り出した。
【0120】[表2] 金型温度:100゜C 樹脂温度:290゜C 射出圧力:3.92×107Pa(400kgf/cm2
−G)
【0121】入れ子15Aのキャビティ面15Aと接し
ていた成形品の表面にはガラス繊維の析出(浮き)もな
く、成形品は非常に高い鏡面性を有していた。また、フ
ローマーク及びジェッティング等の成形不良も全く認め
られなかった。入れ子15の対向面15Bを観察する
と、不均一な熱膨張の影響で金属層に、多少、第2の金
型部11の対向面(パーティング面PL2)と接触した
痕跡があったものの、金属層が入れ子15に対する損傷
を吸収したため、入れ子15に損傷は発生していなかっ
た。連続して成形を10000ショット行ったが、入れ
子15に割れ等の損傷は発生しなかった。更には、連続
して成形を10000回行ったが、入れ子15や金属
層、活性金属膜に損傷は発生しなかった。
【0122】このように、成形品の成形時、キャビティ
の容積を可変とし得る構造を有する金型組立体を用いれ
ば、成形品の表面を均一に圧縮することが可能となるこ
とから、成形品の表面にヒケが発生することを抑制する
ことができる。
【0123】実施例4の変形例を図6に示す。この変形
例においては、入れ子本体115は導電性ジルコニアセ
ラミックスから構成され、入れ子本体115のキャビテ
ィ構成面及び薄層形成面(入れ子15の対向面15Bに
相当する)に、銅(Cu)から成る金属層17が形成さ
れている。尚、このような入れ子15は、実質的には、
実施例2と同様にして作製することができる。
【0124】(比較例3)比較例3においては、実施例
4の金型組立体を用いた。但し、入れ子15の表面に薄
層を形成しなかった。そして、入れ子15を入れ子装着
用中子10Aに接着剤で接着し、入れ子装着用中子10
Aを第1の金型部10に設けられた中子装着部に固定し
た。尚、第1の金型部10と第2の金型部11とを型締
めした状態において、入れ子15と対向した第2の金型
部11の対向面(第2の金型部11のキャビティ面)
と、第2の金型部11の対向面と対向した入れ子15の
部分(入れ子15の対向面15B)との間のクリアラン
スC11が0.01mmとなるように、入れ子15を設
計、作製した。そして、実施例4と同じ条件で成形を行
った。成形の結果、成形品は非常に綺麗な外観を有して
いたが、連続して成形を20ショット行ったところ、不
均一な熱膨張の影響で入れ子15の対向面15Bの部分
が急に第2の金型部11の対向面(パーティング面PL
2)と接触し、その部分に割れが発生した。
【0125】(実施例5)図7の(A)に模式的な端面
図を示す実施例5の金型組立体も、本発明の金型組立体
等の第1の構成に関する。実施例5の金型組立体が実施
例1の金型組立体と相違する点は、金型組立体に加圧流
体注入装置18を備えた点にある。この加圧流体注入装
置18は周知の加圧流体注入ノズルから成り、キャビテ
ィ14に開口するように第2の金型部11に配設されて
いる。加圧流体注入装置18は、図示しない配管を介し
て加圧流体源(図示せず)に接続されている。
【0126】実施例5の金型組立体を構成する要素は、
基本的には、実施例1の金型組立体を構成する要素と同
じであるので詳細な説明は省略する。尚、第2の金型部
11に、94mm×94mm×3mm(深さ)の凹部を
形成し、かかる凹部によってもキャビティ14が構成さ
れる構造とした。凹部の底部(図7においては上部)
に、溶融熱可塑性樹脂導入部13及び加圧流体注入装置
18が配設されている。そして、実施例1と同じ熱可塑
性樹脂を用い、実施例1と同様の成形条件で成形を行っ
た。尚、実施例5においては、キャビティ14内を完全
に満たすだけの溶融熱可塑性樹脂を溶融熱可塑性樹脂導
入部13からキャビティ14内に導入(射出)した後、
直ちに、加圧流体注入装置18から加圧流体である窒素
ガス(圧力:7×106Pa,70kgf/cm2−G)
をキャビティ14内の溶融熱可塑性樹脂の内部に注入
し、キャビティ14内の樹脂内部に中空部を形成した。
この状態を図7の(B)に模式的に示す。キャビティ1
4内の樹脂が冷却、固化するまで、中空部を加圧流体で
加圧した。キャビティ14内の樹脂が冷却、固化した
後、中空部内の加圧流体を加圧流体注入装置18を介し
て大気に解放した。そして、金型組立体の型開きを行
い、成形品を金型組立体から取り出した。
【0127】成形品の表面にはガラス繊維の析出もな
く、成形品は非常に高い鏡面性を有していた。また、成
形品には、フローマーク及びジェッティング等の成形不
良も認められず、成形品の内部には所望の中空部が形成
されていた。しかも、成形品にヒケが発生することを確
実に防止でき、更には、入れ子と接触する溶融熱可塑性
樹脂の冷却・固化が遅延されるので、入れ子15のキャ
ビティ面15Aの近傍の固化し始めた樹脂の部分と内部
の樹脂とが相互に混じり合うといった現象の発生を回避
することができ、肉厚部近傍の成形品表面に色ムラや外
観不良が発生することを防止できた。
【0128】連続して成形を10000回行ったが、入
れ子15に割れ等の損傷は発生せず、活性金属膜及び金
属層にも損傷は発生しなかった。
【0129】尚、入れ子本体115を例えば部分安定化
された導電性ジルコニアセラミックスから構成し、入れ
子15の対向面15Bに対応する入れ子本体115の薄
層形成面(場合によっては、入れ子本体115のキャビ
ティ構成面及び薄層形成面、あるいは又、入れ子本体1
15の全面)に、実施例2と同様に金属層を形成しても
よい。
【0130】(実施例6)図8の(A)に模式的な端面
図を示す実施例6の金型組立体も、本発明の金型組立体
等の第1の構成に関する。実施例6の金型組立体におい
て、入れ子15は第1の金型部(可動金型部)10に配
設され、第2の金型部(固定金型部)11には、第2の
金型部11の対向面に相当する入れ子被覆部11Aが設
けられている。そして、第1の金型部10と第2の金型
部11とを型締めした状態において、入れ子被覆部11
Aと、入れ子被覆部11Aと対向した入れ子15の部分
(入れ子15の対向面15B)との間のクリアランスC
11は、0.03mm以下(C 11≦0.03mm)であ
り、且つ、入れ子15に対する入れ子被覆部11Aの重
なり量ΔS11は0.5mm以上(ΔS11≧0.5mm)
である。尚、実施例6において、入れ子被覆部11A
は、入れ子15の対向面15Bと対向する第2の金型部
11のパーティング面PL2に設けられた一種の切り込
み(切り欠き)である。溶融熱可塑性樹脂導入部13の
構造をダイレクトゲート構造とした。実施例6の金型組
立体を型締めしたときの模式的な端面図を図8の(A)
に示し、型開きしたときの模式的な端面図を図9の
(A)に示す。また、組み立て中の金型組立体の模式的
な端面図を、図8の(B)及び(C)に示す。
【0131】実施例6の金型組立体におけるキャビティ
14の大きさは、100mm×100mm×4mmであ
り、形状は直方体である。入れ子15の大きさは、10
2.00mm×102.00mm×3.00mmであ
る。即ち、部分安定化ジルコニアセラミックスから成る
入れ子本体115の厚さを2.98mmとした。尚、入
れ子本体115を研削加工にて作製し、入れ子本体11
5のキャビティ構成面に対して、ダイヤモンド砥石を用
いた研磨及び仕上げを行ない、かかるキャビティ構成面
の表面粗さRyを0.02μmとした。次いで、実施例
1と同様の方法で、入れ子本体115の表面(具体的に
は、入れ子本体115のキャビティ構成面及び薄層形成
面)に、活性金属膜及び金属層(薄層16)を形成し
た。尚、実施例2と同様に、導電性ジルコニアセラミッ
クスを使用し、入れ子本体115の例えばキャビティ構
成面及び薄層形成面に、電解メッキ法にて金属層を形成
してもよい。
【0132】第1の金型部(可動金型部)10を炭素鋼
S55Cから作製した。入れ子15のための入れ子装着
部10Bの内寸法が102.20mm×102.20m
m、深さが3.02mmとなるように切削加工して、入
れ子装着部10Bを設け(図8の(B)参照)、次い
で、入れ子15をシリコン系接着剤(図示せず)を用い
て入れ子装着部10B内に接着した(図8の(C)参
照)。そして、実施例1と同様に、金属層の表面を切削
加工して、入れ子15の対向面15Bと入れ子被覆部1
1Aとの間のクリアランスを調整した。
【0133】一方、第2の金型部(固定金型部)11を
炭素鋼S55Cから作製した。第2の金型部(固定金型
部)11の中央に直径5mmのダイレクトゲート構造を
有する溶融熱可塑性樹脂導入部13を設けた。
【0134】このように作製した第1の金型部(可動金
型部)10及び第2の金型部(固定金型部)11を組み
付けて実施例6の金型組立体を得た。この金型組立体に
おいて、入れ子15の対向面15Bと入れ子被覆部11
Aとの間のクリアランス(C 11)は、0.02mm(C
11=0.02mm)であった。また、入れ子15に対す
る入れ子被覆部11Aの重なり量(ΔS11)は1.0m
m(ΔS11=1.0mm)であった。このような構造に
することで、入れ子15の対向面15Bは、第2の金型
部11及びキャビティ14内に導入された溶融熱可塑性
樹脂と接触しなくなる。
【0135】完成した金型組立体を成形装置に取り付け
た後、金型組立体を金型温調機を用いて130゜Cまで
加熱後、40゜Cまで急冷しても、部分安定化ジルコニ
アセラミックスから作製された入れ子15に割れ等の損
傷は発生しなかった。また、薄層16に損傷が発生する
ことも無かった。
【0136】実施例1と同じ成形装置、熱可塑性樹脂を
用い、実施例1と同じ成形条件にて成形を行った。キャ
ビティ14内へ溶融熱可塑性樹脂を導入(射出)した状
態を図9の(B)に模式的な端面図にて示す。入れ子1
5のキャビティ面15Aと接していた成形品の表面には
ガラス繊維の析出(浮き)もなく、非常に高い鏡面性を
有していた。また、フローマーク及びジェッティング等
の成形不良もなかった。連続して成形を10000回行
ったが、入れ子15や活性金属膜、金属層に損傷は発生
しなかった。
【0137】(実施例7)図10の(A)に模式的な一
部端面図を示す実施例7の金型組立体は、本発明の金型
組立体等の第2の構成に関する。実施例7の金型組立体
には、第1の金型部(固定金型部)10に配設され、キ
ャビティ14の一部を構成し、入れ子15の端面を被覆
する被覆プレート12が更に備えられている。入れ子1
5は第1の金型部10に配設されている。第1の金型部
(固定金型部)10と第2の金型部(可動金型部)11
とを型締めした状態において、入れ子15と被覆プレー
ト12との間のクリアランスC21は0.03mm以下
(C21≦0.03mm)であり、且つ、入れ子15に対
する被覆プレート12の重なり量ΔS21は0.5mm以
上(ΔS21≧0.5mm)である。尚、図10の(A)
に示した金型組立体の組み立て中の模式的な端面図を、
図10の(B)及び(C)に示す。
【0138】入れ子15を、実質的に、実施例1と同様
の方法で作製した。即ち、部分安定化ジルコニアセラミ
ックスから成る入れ子本体115のキャビティ構成面及
び薄層形成面に薄層(活性金属膜及び金属層)16を形
成した。また、第1の金型部(固定金型部)10を炭素
鋼S55Cから作製した。炭素鋼S55Cを切削加工し
て、入れ子装着部10Bを設けた。次いで、入れ子15
を、2液硬化型エポキシ系接着剤(図示せず)を用い
て、入れ子装着部10B内に接着した(図10の(B)
参照)。一方、第2の金型部(可動金型部)11を炭素
鋼S55Cから作製した。
【0139】炭素鋼S55Cから被覆プレート12を作
製した。被覆プレート12を切削加工した後、第1の金
型部10にビス(図示せず)を用いて固定した(図10
の(C)参照)。被覆プレート12はキャビティ14の
一部を構成し、しかも、被覆プレート12は入れ子15
の全周囲を覆っている。被覆プレート12には、サイド
ゲート構造の溶融熱可塑性樹脂導入部13が設けられて
いる。尚、図10の(C)には溶融熱可塑性樹脂導入部
13の図示を省略した。入れ子15と被覆プレート12
との間のクリアランス(C21)が0.03mm以下とな
るように、また、入れ子15に対する被覆プレート12
の重なり量(ΔS21)が0.5mm以上となるように、
被覆プレート12及び入れ子15の対向面15Bにおけ
る金属層を切削加工した。
【0140】あるいは又、金型組立体の模式的な一部端
面図を図11の(A)に示すように、成形すべき成形品
の形状に依り、曲面を有する入れ子15を用いることも
できる。この場合には、第1の金型部10を炭素鋼S5
5Cから作製し、入れ子装着部10Bの切削加工を行
い、第1の金型部10に設けられた入れ子装着部10B
の底部の曲率半径を、入れ子装着部と対向する入れ子1
5の裏面(キャビティ面と反対の面)の曲率半径に合わ
せることが好ましい。被覆プレート12は炭素鋼S55
Cから作製することができる。被覆プレート12の入れ
子15に対向する面の曲率半径を入れ子15のキャビテ
ィ面15Aの曲率半径と一致させることが好ましい。被
覆プレート12及び入れ子15の対向面15Bを切削加
工した後、第1の金型部10に固定すればよい。また、
第2の金型部11は炭素鋼S55Cから作製すればよ
い。あるいは又、図11の(B)に模式的な一部端面図
を示すように、入れ子15を装着する第1の金型部10
の部分を、第1の金型部10に装着された入れ子装着用
中子10Aから構成することもできる。この場合、入れ
子装着用中子10Aに入れ子装着部を設ける。
【0141】更には、被覆プレート12にサイドゲート
構造の溶融熱可塑性樹脂導入部13を設ける代わりに、
図12に示すように、被覆プレート12には溶融熱可塑
性樹脂導入部を設けずに、第2の金型部11の中央にダ
イレクトゲート構造を有する溶融熱可塑性樹脂導入部1
3を設けてもよい。
【0142】実施例7の金型組立体を用いた成形品の成
形方法は、実質的には実施例1にて説明した成形品の成
形方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省
略する。
【0143】尚、実施例2と同様に、部分安定化された
導電性ジルコニアセラミックスを使用し、入れ子本体1
15の例えばキャビティ構成面及び薄層形成面に、電解
メッキ法にて金属層を形成してもよい。また、実施例7
の金型組立体を、実施例4にて説明した金型組立体と同
様に、キャビティの容積を可変とし得る構造としてもよ
い。更には、実施例7の金型組立体に実施例5と同様に
加圧流体注入装置18を配設してもよい。
【0144】(実施例8)実施例8の金型組立体は、本
発明の金型組立体等の第3の構成に関する。実施例8の
金型組立体を型締めしたときの模式的な端面図を図13
の(A)及び(B)に示し、型開きしたときの模式的な
端面図を図15に示す。また、組み立て中の金型組立体
の模式的な端面図を、図14の(A)、(B)及び
(C)に示す。尚、図13の(A)、図14の(A)〜
(C)及び図15は、垂直面で被覆プレートを含む金型
組立体の領域を切断したときの図であり、図13の
(B)はかかる垂直面と平行な垂直面で被覆プレートを
含まない金型組立体の領域を切断したときの図である。
【0145】実施例8の金型組立体においては、入れ子
25と第2の金型部(可動金型部)21との間に配設さ
れ、第1の金型部(固定金型部)20に取り付けられ、
溶融熱可塑性樹脂導入部23が設けられた被覆プレート
22を更に備え、第2の金型部21には入れ子被覆部2
1Aが設けられており、第1の金型部20と第2の金型
部21とを型締めした状態において、入れ子25と対向
した第2の金型部11の対向面である入れ子被覆部21
Aと、入れ子被覆部21Aと対向した入れ子25の部分
(入れ子25の対向面25B)との間のクリアランスC
31は0.03mm以下(C31≦0.03mm)であり、
入れ子25に対する入れ子被覆部21Aの重なり量ΔS
31は0.5mm以上(ΔS31≧0.5mm)であり、入
れ子25と被覆プレート22との間のクリアランスC32
は0.03mm以下(C32≦0.03mm)であり、入
れ子25に対する被覆プレート22の重なり量ΔS32
0.5mm以上(ΔS32≧0.5mm)である。図13
の(A)及び(B)に示すように、被覆プレート22は
入れ子25の一部分と一部分とのみ重なり合っている。
実施例8の金型組立体における溶融熱可塑性樹脂導入部
23はサイドゲート構造である。尚、入れ子被覆部21
Aは、入れ子25の対向面25Bと対向する第2の金型
部21のパーティング面に設けられた一種の切り込み
(切り欠き)である。
【0146】実施例8の金型組立体におけるキャビティ
24の大きさは、100mm×100mm×4mmであ
り、形状は直方体である。入れ子25の大きさは、10
2.00mm×102.00mm×3.00mmであ
る。尚、部分安定化ジルコニアセラミックスあるいは部
分安定化された導電性ジルコニアセラミックスから成る
入れ子本体125を研削加工にて作製し、入れ子本体1
25のキャビティ構成面に対して、ダイヤモンド砥石を
用いた研磨及び仕上げを行ない、キャビティ構成面の表
面粗さRyを0.02μmとした。次いで、入れ子25
を、実質的に、実施例2と同様にして作製した。尚、部
分安定化ジルコニアセラミックスを使用し、入れ子25
を、実質的に、実施例1と同様にして作製してもよい。
入れ子本体215に形成された活性金属膜及び金属層、
あるいは金属層を、以下、総称して薄層26と呼ぶ。
【0147】第1の金型部(固定金型部)20を炭素鋼
S55Cから作製した。入れ子25のための入れ子装着
部20Bの内寸法が102.20mm×102.20m
m、深さが3.02mmとなるように切削加工して、入
れ子装着部20Bを設け(図14の(A)参照)、次い
で、入れ子25をシリコン系接着剤(図示せず)を用い
て入れ子装着部20B内に接着した(図14の(B)参
照)。そして、入れ子25の対向面25Bにおける薄層
26の表面(具体的には、金属層の表面)を切削した。
【0148】炭素鋼にて被覆プレート22を作製し、所
定位置にボルト(図示せず)にて第1の金型部20に取
り付けた(図14の(C)参照)。尚、被覆プレート2
2には溶融熱可塑性樹脂導入部(ゲート部)23が設け
られている。被覆プレート22の入れ子と対向する面2
2Aと、入れ子25の対向面25Bとの間のクリアラン
ス(C32)は0.02mm(C32=0.02mm)であ
り、入れ子25に対する被覆プレート22の重なり量
(ΔS32)は1.0mm(ΔS32=1.0mm)であっ
た。
【0149】一方、第2の金型部(可動金型部)21を
炭素鋼S55Cから作製した。
【0150】このように作製した第1の金型部(固定金
型部)20及び第2の金型部(可動金型部)21を組み
付けて実施例8の金型組立体を得た。この金型組立体に
おいて、入れ子25の対向面25Bと入れ子被覆部21
Aとの間のクリアランス(C 31)は0.02mm(C31
=0.02mm)であった。また、入れ子25に対する
入れ子被覆部21Aの重なり量(ΔS31)は1.0mm
(ΔS31=1.0mm)であった。以上のとおり、入れ
子25の対向面25Bとキャビティ24に導入された溶
融熱可塑性樹脂との間には接触がない構造とした。
【0151】完成した金型組立体を成形装置に取り付け
た後、金型組立体を金型温調機を用いて130゜Cまで
加熱後、40゜Cまで急冷しても、入れ子25に割れ等
の損傷は発生しなかった。
【0152】実施例1と同じ成形装置、熱可塑性樹脂を
用い、実施例1と同じ成形条件にて成形を行った。入れ
子25のキャビティ面25Aと接していた成形品の表面
にはガラス繊維の析出(浮き)もなく、成形品は非常に
高い鏡面性を有していた。また、フローマーク及びジェ
ッティング等の成形不良もなかった。連続して成形を1
0000回行ったが、入れ子25や薄層(活性金属膜及
び金属層、あるいは、金属層)26に損傷は発生しなか
った。
【0153】(実施例9)実施例9は、本発明の金型組
立体等の第4の構成に関する。実施例9の金型組立体の
模式的な端面図を、図16に示す。また、組み立て中の
金型組立体の模式的な端面図を、図17〜図19に示
す。尚、図16の(A)、図17の(A),(C)、図
18の(A),(C)及び図19の(A)、(B)は、
垂直面で被覆プレートを含む金型組立体の領域を切断し
たときの図であり、図16の(B)、図17の(B),
(D)、及び図18の(B),(D)は、かかる垂直面
と平行な垂直面で被覆プレートを含まない金型組立体の
領域を切断したときの図である。
【0154】実施例9の金型組立体においては、入れ子
が第1及び第2の金型部の両方に配置されている。即
ち、第1の金型部(固定金型部)30に第1の入れ子3
5が配置されており、第2の金型部(可動金型部)40
に第2の入れ子45が配置されている。また、溶融熱可
塑性樹脂導入部(ゲート部)39が設けられた被覆プレ
ート33,43が、第1の入れ子35と第2の入れ子4
5との間に配設され、第1の金型部30及び第2の金型
部40に取り付けられている。そして、第1の金型部3
0と第2の金型部40とを型締めした状態において、第
2の入れ子45と対向した第1の入れ子35の部分(第
1の入れ子の対向面)と、第1の入れ子35と対向する
第2の入れ子45の部分(第2の入れ子の対向面)との
間のクリアランスC41は0.03mm(C41≦0.03
mm)以下であり、第1の入れ子35の対向面と第2の
入れ子45の対向面との重なり量ΔS41は0.5mm以
上(ΔS41≧0.5mm)であり、第1の入れ子35と
被覆プレート33との間のクリアランスC42、及び、第
2の入れ子45と被覆プレート43との間のクリアラン
スC43は0.03mm以下(C42,C43≦0.03m
m)であり、第1の入れ子35に対する被覆プレート3
3の重なり量ΔS42、及び、第2の入れ子45に対する
被覆プレート43の重なり量ΔS43は0.5mm以上
(ΔS42,ΔS43≧0.5mm)であり、被覆プレート
33,43は第1及び第2の入れ子35,45の一部分
とのみ重なり合っている。
【0155】実施例9の金型組立体におけるキャビティ
38の大きさは100mm×100mm×3mmであ
り、形状は直方体である。実施例9においては、第1の
入れ子35を構成する第1の入れ子本体135の厚さを
3.00mmとし、第2の入れ子45を構成する第2の
入れ子本体145の厚さを2.00mmとし、これらの
入れ子を、実施例2と同様の部分安定化された導電性ジ
ルコニアセラミックスから作製した。第1の入れ子本体
135の大きさは、102.00mm×102.00m
m×3.00mmである。研削加工にて作製された第1
の入れ子本体135のキャビティ構成面に対してダイヤ
モンド砥石を用いた研磨及び仕上げを行ない、キャビテ
ィ構成面の表面粗さRyを0.02μmとした。次い
で、実施例2と同様の方法で、第1の入れ子本体135
のキャビティ構成面及び薄層形成面に金属層37を形成
した。尚、部分安定化ジルコニアセラミックスを用い、
実施例1と同様の方法で、少なくとも第1の入れ子本体
135の薄層形成面に、活性金属膜及び金属層を形成し
てもよい。
【0156】第1の金型部(固定金型部)30を炭素鋼
S55Cから作製した。第1の入れ子35のための入れ
子装着部31の内寸法が、102.20mm×102.
20mm、深さが3.02mmとなるように切削加工を
行い、第1の金型部30に入れ子装着部31を設けた
(図17の(C)及び(D)参照)。尚、参照番号32
は、第1の被覆プレート取付部である。次いで、第1の
入れ子35を、シリコン系接着剤(図示せず)を用い
て、入れ子装着部31内に接着した(図18の(C)及
び(D)参照)。そして、第1の入れ子35の対向面3
5Bを構成する金属層37の切削加工を行った。
【0157】部分安定化された導電性ジルコニアをキャ
ビティ面が凹形状になるようにプレス成形後、焼成する
ことによって、第2の入れ子45を構成する第2の入れ
子本体145を作製した。この第2の入れ子本体145
には凹部が設けられている。第2の入れ子本体145の
外形寸法は106.00mm×106.00mmであ
る。また、凹部の寸法は100.00mm×100.0
0mmであり、凹部の底面45Bの厚さは2.00mm
であり、底面からの立ち上がり部45Cの厚さ(高さ)
は5.00mmである。従って、キャビティ38を形成
する部分の高さ(厚さ)は3.00mmである。凹部の
底面45B及び立ち上がり部45Cの内側面45A(こ
れらの面はキャビティ構成面である)に対して、ダイヤ
モンド砥石を用いた研磨及び仕上げを行ない、これらの
キャビティ構成面の表面粗さRyを0.02μmとし
た。更には、第2の入れ子本体145の凹部の底面45
Bと立ち上がり部45Cの境界部を、半径0.1mmの
曲面とした。尚、第2の金型部40に第2の被覆プレー
ト43を取り付けるために、第2の入れ子45の立ち上
がり部45Cの一部は除去された形状となっている(図
18の(A)及び(B)参照)。次いで、実施例2と同
様の方法で、第2の入れ子本体145のキャビティ構成
面及び薄層形成面に、金属層47を形成した。尚、実施
例1と同様の方法で、部分安定化ジルコニアセラミック
スを用い、第2の入れ子本体145の少なくとも薄層形
成面に、活性金属膜及び金属層を形成してもよい。
【0158】第2の金型部(可動金型部)40を炭素鋼
S55Cから作製した。そして、第2の入れ子45のた
めの入れ子装着部41の内寸法が、106.20mm×
106.20mm、深さが5.02mmとなるように切
削加工を行い、第2の金型部40に入れ子装着部41を
設けた(図17の(A)及び(B)参照)。尚、参照番
号42は、第2の被覆プレート取付部である。次いで、
第2の入れ子45を、シリコン系接着剤(図示せず)を
用いて、入れ子装着部41内に接着した(図18の
(A)及び(B)参照)。そして、第2の入れ子45の
対向面45Dを構成する金属層47の切削加工を行っ
た。
【0159】炭素鋼にて第1の被覆プレート33を作製
し、所定位置にボルト(図示せず)にて第1の金型部3
0に固定した(図19の(B)参照)。尚、第1の被覆
プレート33には、溶融熱可塑性樹脂導入部の一部39
Aが形成されている。また、炭素鋼にて第2の被覆プレ
ート43を作製し、所定位置にボルト(図示せず)にて
第2の金型部40に固定した(図19の(A)参照)。
尚、第2の被覆プレート43には、溶融熱可塑性樹脂導
入部の一部39Bが形成されている。第1の金型部と第
2の金型部とを型締めした状態において、第1の被覆プ
レート33及び第2の被覆プレート43によって、溶融
熱可塑性樹脂導入部39が構成される。
【0160】このように作製した第1の金型部(固定金
型部)30と第2の金型部(可動金型部)40を組み付
けて実施例9の金型組立体を得た。この金型組立体にお
いて、第1の金型部30と第2の金型部40とを型締め
した状態で、第2の入れ子45と対向した第1の入れ子
35の部分(第1の入れ子35の対向面35B)と、第
1の入れ子35と対向した第2の入れ子45の部分(第
2の入れ子45の対向面45D)との間のクリアランス
(C41)は0.01mmであった。また、第1の入れ子
と対向する第1の被覆プレート33の面34と、第1の
入れ子35との間のクリアランス(C42)、第2の入れ
子と対向する第2の被覆プレート43の面44と、第2
の入れ子45との間のクリアランス(C43)は、それぞ
れ0.01mmであった。更には、第1の入れ子35の
対向面35Bと、第2の入れ子45の対向面45Dとの
重なり量(ΔS41)は1.0mmであり、第1の入れ子
35に対する第1の被覆プレート33の重なり量(ΔS
42)は1.0mmであった。一方、第2の入れ子45に
対する第2の被覆プレート43の重なり量(ΔS43)は
3.0mmであった。尚、第1及び第2の被覆プレート
33,43は第1及び第2の入れ子35,45の一部分
とのみ重なり合っている。
【0161】完成した金型組立体を成形装置に取り付け
た後、金型組立体を金型温調機を用いて130゜Cまで
加熱後、40゜Cまで急冷しても、第1及び第2の入れ
子35,45に割れ等の損傷は発生せず、また、金属層
37,47にも損傷は発生しなかった。
【0162】実施例1と同じ成形装置、熱可塑性樹脂を
用い、実施例1と同じ成形条件にて成形を行った。入れ
子35,45のキャビティ面35A,45Aと接してい
た成形品の表面にはガラス繊維の析出(浮き)もなく、
成形品は非常に高い鏡面性を有していた。また、フロー
マーク及びジェッティング等の成形不良もなかった。連
続して成形を10000回行ったが、入れ子35,45
や、金属層37,47に損傷は発生しなかった。
【0163】尚、実施例9においては、溶融熱可塑性樹
脂導入部(ゲート部)39が設けられた被覆プレート3
3,43を、第1及び第2の金型部30,40に取り付
けた構造としたが、被覆プレートを第1の金型部30若
しくは第2の金型部40のいずれか一方に取り付ける構
造とすることもできる。
【0164】(実施例10)実施例10における金型組
立体は、実施例8の金型組立体の変形である。図20の
(A)に模式的な端面図を示すように、実施例10の金
型組立体においては、成形品の成形時、キャビティの容
積を可変とし得る構造を有する。実施例10において
は、例えば油圧シリンダー(図示せず)で可動させるこ
とができる中子27を金型組立体のキャビティ24内に
配設する。そして、成形品の成形においては、型締め
時、成形すべき成形品の容積(VM)よりもキャビティ
24の容積(VC)が大きくなるように、第1の金型部
20と第2の金型部21とを型締めし、且つ、キャビテ
ィ内における中子27の配置位置を制御する。そして、
キャビティ(容積:VC)24内に溶融した熱可塑性樹
脂を導入し、熱可塑性樹脂の導入開始前、開始と同時
に、導入中に、あるいは導入完了後(導入完了と同時を
含む)、図示しない油圧シリンダーの作動によって中子
27を移動させて、キャビティ24の容積を成形すべき
成形品の容積(VM)まで減少させる。この状態を図2
0の(B)に模式的に示す。このように、成形品の成形
時、キャビティ24の容積を可変とし得る構造を有する
金型組立体を用いれば、成形品の表面を均一に圧縮する
ことが可能となることから、成形品の表面にヒケが発生
することを抑制することができる。
【0165】実施例1と同じ成形装置、熱可塑性樹脂を
用い、実施例1と同じ成形条件にて成形を行った。入れ
子25のキャビティ面25Aと接していた成形品の表面
にはガラス繊維の析出(浮き)もなく、成形品は非常に
高い鏡面性を有していた。また、フローマーク及びジェ
ッティング等の成形不良もなかった。連続して成形を1
0000回行ったが、実施例1あるいは実施例2と実質
的に同じ方法で作製された入れ子25や、薄層(活性金
属膜及び金属層、あるいは、金属層)26に損傷は発生
しなかった。
【0166】(実施例11)実施例11における金型組
立体も、実施例8の金型組立体の変形である。図21の
(A)に模式的な端面図を示すように、実施例11の金
型組立体においては、加圧流体注入装置28が更に備え
られている。尚、図21の(A)に示す例においては、
加圧流体注入装置28の取り付け位置は、金型部に配設
されそしてキャビティに開口する加圧流体注入装置取付
部とした。そして、キャビティ24内に導入された溶融
熱可塑性樹脂内に、加圧流体注入装置28から加圧流体
を注入し、以て、キャビティ24内の熱可塑性樹脂の内
部に中空部を形成する。尚、キャビティ24内への溶融
熱可塑性樹脂の導入完了時の状態を図21の(B)に模
式的に示し、溶融熱可塑性樹脂内への加圧流体の注入完
了の状態を図22に模式的に示す。このように、キャビ
ティ24内の溶融熱可塑性樹脂中に加圧流体を注入すれ
ば、キャビティ24内の樹脂は金型部のキャビティ面及
び入れ子25のキャビティ面25Aに向かって加圧され
る結果、成形品にヒケが発生することを確実に防止し得
る。しかも、入れ子25と接触する溶融熱可塑性樹脂の
冷却・固化が遅延されるので、入れ子25のキャビティ
面25Aの近傍の固化し始めた樹脂の部分と内部の樹脂
とが相互に混じり合うといった現象の発生を回避するこ
とができ、肉厚部近傍の成形品表面に色ムラや外観不良
が発生することを防止し得る。
【0167】実施例1と同じ成形装置、熱可塑性樹脂を
用い、実施例1と同じ成形条件にて成形を行った。入れ
子25のキャビティ面25Aと接していた成形品の表面
にはガラス繊維の析出(浮き)もなく、成形品は非常に
高い鏡面性を有していた。また、フローマーク及びジェ
ッティング等の成形不良もなかった。また、成形品の内
部には所望の中空部が確実に形成されていた。連続して
成形を10000回行ったが、実施例1あるいは実施例
2と実質的に同じ方法で作製された入れ子25や、薄層
(活性金属膜及び金属層、あるいは、金属層)26に損
傷は発生しなかった。
【0168】(実施例12)実施例12は、成形品に穴
を形成するために、第1の金型部及び/又は第2の金型
部に取り付けられ、キャビティ内を占める部分がキャビ
ティの一部を構成するコアピンを更に備えている金型組
立体に関する。以下、種々のコアピンの形態を図面を参
照して説明する。
【0169】図23の(A)及び(B)に模式的な一部
断面図を示す金型組立体においては、コアピン101
は、実施例1あるいは実施例2における入れ子と同様の
構成を有し、第2の金型部11に公知の方法で取り付け
られている。図23の(A)に示す構造においては、コ
アピン101の先端面103と入れ子15のキャビティ
面15Aとの間のクリアランスは十分大きい。これによ
って、成形品に非貫通穴を形成することができる。尚、
コアピン101の表面には、薄層16A(活性金属膜及
び金属層、あるいは、金属層から成る)が形成されてい
る。一方、図23の(B)におけるコアピン101の先
端面は対向面102に相当し、先端面(対向面102)
と入れ子15のキャビティ面15Aとの間のクリアラン
ス(Cc1)は0.03mm以下(Cc1≦0.03m
m)、好ましくは0.001mm乃至0.03mm
(0.001mm≦Cc1≦0.03mm)、より好まし
くは0.003mm乃至0.03mm(0.003mm
≦Cc1≦0.03mm)であることが望ましい。尚、コ
アピン101の表面には、薄層16A(活性金属膜及び
金属層、あるいは、金属層から成る)が形成されてい
る。ここで、薄層16Aは、少なくとも対向面102に
形成されていればよい。これによって、対向面102と
入れ子15のキャビティ面15Aとの間に溶融熱可塑性
樹脂が侵入することなく、成形品に貫通穴を形成するこ
とができる。尚、図23の(A)及び(B)に示した構
造においては、集中応力によるコアピンの対向面102
あるいは先端面103の破損を防止するために、ダイヤ
モンド砥石で、薄層を形成する前のコアピンの対向面1
02あるいは先端面103の外側コーナー部に0.2m
mR以上の曲率を付与するか、又はC面処理(コーナー
部を45度の角度に面取りする処理)を行うことが好ま
しい。
【0170】あるいは又、図24の(A)に模式的な一
部断面図を示すように、入れ子15には貫通孔が設けら
れており、金型組立体の型締め時、コアピン101の先
端部104は貫通孔内へ延びる。この場合、コアピンの
先端部104と入れ子15に設けられた貫通孔との間の
クリアランス(Cc2)は0.1mm以上であることが好
ましい。クリアランス(Cc2)が0.1mm未満の場
合、熱による膨張・収縮でコアピンと入れ子が接触し
て、入れ子やコアピンが破損する虞がある。また、コア
ピン101のキャビティ14内を占める部分には段差が
付けられ、入れ子15のキャビティ面15Aと対向する
対向面102が設けられている。入れ子15のキャビテ
ィ面15Aと対向する対向面102との間のクリアラン
ス(Cc1)は前述したとおりとすることが望ましい。こ
のような構造にすることで、対向面102と入れ子のキ
ャビティ面15Aとの間に溶融熱可塑性樹脂が侵入する
ことなく、成形品に貫通穴を正確な位置へ確実に形成す
ることができ、しかも、コアピンの先端部104や入れ
子15の損傷発生を防止することができる。尚、コアピ
ン101の表面には、薄層16A(活性金属膜及び金属
層、あるいは、金属層から成る)が形成されている。こ
こで、薄層16Aは、少なくとも先端部104及び対向
面102に形成されていればよい。
【0171】あるいは又、図24の(B)及び図25の
(A)に模式的な一部断面図を示すように、コアピン1
11は、実施例1あるいは実施例2における入れ子と同
様の構成を有し、入れ子15には貫通孔が設けられてお
り、コアピン111は、この貫通孔を通して公知の方法
で第1の金型部10に取り付けられている。コアピン1
11の表面には、薄層16A(活性金属膜及び金属層、
あるいは、金属層から成る)が形成されている。これら
の場合、キャビティ14内を占めるコアピン111の部
分は、入れ子15のキャビティ面15Aと対向する対向
面112を有し、対向面112と入れ子15のキャビテ
ィ面15Aとの間のクリアランス(Cc1)は前述したと
おりとすることが望ましい。また、コアピン111と入
れ子15に設けられた貫通孔との間のクリアランス(C
c2)は0.1mm以上であることが好ましい。
【0172】図24の(B)に示す構造においては、コ
アピン111の先端面113と第2の金型部11のキャ
ビティ面11Bとの間のクリアランスは十分大きい。こ
れによって、成形品に非貫通穴を形成することができ
る。一方、図25の(A)におけるコアピン111の先
端面113と第2の金型部11のキャビティ面11Bと
の間のクリアランス(Cc3)は、キャビティ面11Bが
金属から構成されている場合、0mmとすることができ
る。第2の金型部11に入れ子(図示せず)を配設する
場合には、かかる入れ子のキャビティ面とコアピン11
1の先端面113との間のクリアランス(Cc3)は0.
03mm以下(Cc3≦0.03mm)、好ましくは0.
001mm乃至0.03mm(0.001mm≦Cc3
0.03mm)、より好ましくは0.003mm乃至
0.03mm(0.003mm≦Cc3≦0.03mm)
であることが望ましい。これによって、コアピン111
の先端面113と第2の金型部11のキャビティ面(入
れ子のキャビティ面)との間に溶融熱可塑性樹脂が侵入
することなく、成形品に貫通穴を形成することができ
る。尚、図24の(A)、(B)、図25の(A)、
(B)に示した構造においては、集中応力によるコアピ
ンの破損を防止するために、ダイヤモンド砥石で、薄層
を形成する前のコアピンの先端面112,113の外側
コーナー部に0.2mmR以上の曲率を付与するか、又
はC面処理を行うことが好ましい。
【0173】図25の(B)に模式的な一部断面図を示
す例においては、入れ子15には貫通孔が設けられてお
り、コアピン111は貫通孔を通して第1の金型部10
に公知の方法で取り付けられている。第2の金型部11
には孔部11Cが設けられており、金型組立体の型締め
時、コアピン111の先端部114は孔部11C内へ延
びる。コアピン111の表面には、薄層16A(活性金
属膜及び金属層、あるいは、金属層から成る)が形成さ
れている。コアピン111の先端部114と孔部11C
との間のクリアランス(Cc4)は0.01乃至0.03
mmであることが好ましい。このような構造にすること
で、成形品に貫通穴を確実に形成することができる。
【0174】図26の(A)に模式的な一部断面図を示
す例においては、コアピンは、第2の金型部11に公知
の方法で取り付けられたコアピン取付部120と、コア
ピン取付部120に取り付けられ、一端が閉塞しそして
他端が開口した環状部材121とから成る。環状部材1
21はキャップ状である。環状部材121は、実施例1
あるいは実施例2における入れ子と同様の構成を有し、
その表面には、薄層16A(活性金属膜及び金属層、あ
るいは、金属層から成る)が形成されている。環状部材
121は、キャビティ14内を占めるコアピンの部分の
表面を構成する。コアピン取付部120は、環状部材1
21の他端から環状部材の内部に延在している。環状部
材121の肉厚(断面形状が環状の場合、外径と内径の
差の1/2)は、0.5乃至4mmとすることが好まし
い。コアピン取付部120は金属から作製すればよい。
図26の(A)に示す構造においては、環状部材121
の先端面123と入れ子のキャビティ面15Aとの間の
クリアランスは十分大きい。これによって、成形品に非
貫通穴を形成することができる。図26の(B)に模式
的な一部断面図を示す例においては、環状部材121の
対向面122に相当する先端面と入れ子15のキャビテ
ィ面15Aとの間のクリアランス(Cc1)は前述したと
おりとすることが望ましい。これによって、環状部材1
21の対向面122に相当する先端面と入れ子のキャビ
ティ面15Aとの間に溶融熱可塑性樹脂が侵入すること
なく、成形品に貫通穴を形成することができる。図26
の(B)に示す例においては、薄層16Aは少なくとも
環状部材121の対向面122に相当する先端面に形成
されていればよい。尚、図26の(A)及び(B)に示
した構造においては、集中応力による環状部材の破損を
防止するために、ダイヤモンド砥石で、薄層を形成する
前の環状部材121の外側コーナー部に0.2mmR以
上の曲率を付与するか、又はC面処理を行うことが好ま
しい。
【0175】図27の(A)及び(B)に模式的な一部
断面図を示す例においては、コアピンは、第1の金型部
10に公知の方法で取り付けられたコアピン取付部13
0と、コアピン取付部130に取り付けられ、一端が開
口しそして他端が閉塞した環状部材131とから成る。
環状部材131はキャップ状である。環状部材131
は、実施例1あるいは実施例2における入れ子と同様の
構成を有し、その表面には、薄層16A(活性金属膜及
び金属層、あるいは、金属層から成る)が形成されてい
る。環状部材131は、キャビティ14内を占めるコア
ピンの部分の表面を構成する。環状部材131の一端を
構成する面は対向面132に相当し、コアピン取付部1
30は、入れ子15に設けられた貫通孔を貫通し、そし
て環状部材131の一端から環状部材の内部に延在して
いる。環状部材131の肉厚(断面形状が環状の場合、
外径と内径の差の1/2)は、0.5乃至4mmとする
ことが好ましい。コアピン取付部130は金属から作製
すればよい。尚、コアピン取付部130と、入れ子15
に設けられた貫通孔との間のクリアランス(Cc2)は
0.1mm以上であることが好ましい。クリアランス
(Cc2)が0.1mm未満の場合、熱による膨張・収縮
でコアピンと入れ子が接触して、入れ子やコアピンが破
損する虞がある。
【0176】図27の(A)に示す構造においては、環
状部材131の先端面133と第2の金型部11のキャ
ビティ面11Bとの間のクリアランスは十分大きい。こ
れによって、成形品に非貫通穴を形成することができ
る。この場合、薄層16Aは、少なくとも環状部材13
1の一端を構成する対向面132に形成されていればよ
い。一方、図27の(B)における環状部材の他端の面
(先端面)133と第2の金型部11のキャビティ面1
1Bとの間のクリアランス(Cc3)は、キャビティ面1
1Bが金属から構成されている場合、0mmとすること
ができる。第2の金型部11に入れ子(図示せず)を配
設する場合には、かかる入れ子のキャビティ面と環状部
材の他端の面(先端面)133との間のクリアランス
(Cc3)は前述したとおりとすることが望ましい。これ
によって、環状部材の他端の面(先端面)133と第2
の金型部11のキャビティ面11Bとの間に溶融熱可塑
性樹脂が侵入することなく、成形品に貫通穴を形成する
ことができる。この場合、薄層16Aは、少なくとも環
状部材131の一端を構成する対向面132、及び、環
状部材の他端の面(先端面)133に形成されていれば
よい。尚、環状部材131の対向面132と入れ子のキ
ャビティ面15Aとの間のクリアランス(Cc1)は前述
したとおりとすることが望ましい。図27の(A)及び
(B)に示した構造においては、集中応力による環状部
材の破損を防止するために、ダイヤモンド砥石で、薄層
を形成する前の環状部材131の外側コーナー部に0.
2mmR以上の曲率を付与するか、又はC面処理を行う
ことが好ましい。
【0177】図28の(A)に模式的な一部断面図を示
す例においては、コアピンは、第2の金型部11に公知
の方法で取り付けられたコアピン取付部120Aと、コ
アピン取付部120Aに取り付けられ、両端が開口した
環状部材121Aとから成る。環状部材121Aはリン
グ状である。環状部材121Aは、実施例1あるいは実
施例2における入れ子と同様の構成を有し、その表面に
は、薄層16A(活性金属膜及び金属層、あるいは、金
属層から成る)が形成されている。尚、薄層16Aは、
少なくとも対向面122Aに形成されていればよい。環
状部材121Aは、キャビティ14内を占めるコアピン
の部分の表面を構成する。環状部材121Aの一端を構
成する面は対向面122Aに相当し、コアピン取付部1
20Aは、環状部材121Aの他端から環状部材121
Aの内部に延在している。この例においては、コアピン
取付部120Aの先端面123Aは、対向面122Aの
占める平面内に位置する。環状部材121Aの肉厚(断
面形状が環状の場合、外径と内径の差の1/2)は、
0.5乃至4mmとすることが好ましい。コアピン取付
部120Aは金属から作製すればよい。尚、図28の
(A)における環状部材121Aの一端の面(対向面)
122Aと入れ子のキャビティ面15Aとの間のクリア
ランス(Cc1)は前述したとおりとすることが望まし
い。これによって、環状部材121Aの一端の面(対向
面)122Aと入れ子のキャビティ面15Aとの間に溶
融熱可塑性樹脂が侵入することなく、成形品に貫通穴を
形成することができる。
【0178】図28の(B)に模式的な一部断面図を示
す例においては、入れ子15には貫通孔が設けられてお
り、金型組立体の型締め時、コアピン取付部120Aの
先端部124Aは環状部材121Aの一端から貫通孔内
へと延びる。コアピン取付部120Aの先端部124A
と貫通孔との間のクリアランス(Cc2)は0.1mm以
上である。このような構造とすることで、成形品に確実
に貫通穴を形成することができる。
【0179】図29の(A)に模式的な一部断面図を示
す例においては、コアピン取付部120Aの先端部12
5Aは環状部材121の内部に止まる。入れ子15には
貫通孔が設けられており、第1の金型部10には貫通孔
から突出した突出部10Cが設けられている。そして、
突出部10Cと貫通孔との間のクリアランス(Cc2)は
0.1mm以上である。金型組立体の型締め時、突出部
10Cは環状部材121Aの内部に嵌合する。より具体
的には、金型組立体の型締め時、突出部10Cはコアピ
ン取付部120Aの先端部125Aと嵌合する。このよ
うな構造とすることでも、成形品に確実に貫通穴を形成
することができる。また、嵌合精度を高めることができ
る。尚、コアピン取付部120Aの先端部125A及び
突出部10Cの先端面は平滑であってもよい。金型組立
体の型締め時、突出部10Cの先端部側壁と環状部材1
21Aの内側表面とが接触しないように、突出部10C
の先端部側壁と環状部材121Aの内側表面との間のク
リアランスは0.1mm以上あることが好ましい。
【0180】図28の(A)及び(B)並びに図29の
(A)に示した構造においては、集中応力による環状部
材の破損を防止するために、ダイヤモンド砥石で、薄層
を形成する前の環状部材121Aの外側コーナー部に
0.2mmR以上の曲率を付与するか、又はC面処理を
行うことが好ましい。
【0181】図29の(B)に模式的な一部断面図を示
す例においては、コアピンは、第1の金型部10に公知
の方法で取り付けられたコアピン取付部130Aと、コ
アピン取付部130Aに取り付けられ、両端が開口した
環状部材131Aとから成る。環状部材131Aはリン
グ状である。環状部材131Aは、実施例1あるいは実
施例2における入れ子と同様の構成を有し、その表面に
は、薄層16A(活性金属膜及び金属層、あるいは、金
属層から成る)が形成されている。尚、薄層16Aは、
少なくとも対向面132A、及び、第2の金型部11と
対向する面136Aに形成されていればよい。環状部材
131Aは、キャビティ14内を占めるコアピンの部分
の表面を構成する。環状部材131Aの一端を構成する
面は対向面132Aに相当し、入れ子15には貫通孔が
設けられており、コアピン取付部130Aは、貫通孔を
貫通し、そして環状部材131Aの一端から環状部材の
内部に延在している。この場合、コアピン取付部130
Aと貫通孔との間のクリアランス(Cc2)は0.1mm
以上であることが好ましい。尚、環状部材131Aの対
向面132Aに相当する面と入れ子のキャビティ面15
Aとの間のクリアランス(Cc1)は前述したとおりとす
ることが望ましい。更には、環状部材131Aの他端を
構成する面136Aと第2の金型部11のキャビティ面
11Bとの間のクリアランス(Cc3)は、キャビティ面
11Bが金属から構成されている場合、0mmとするこ
とができる。第2の金型部11に入れ子(図示せず)を
配設する場合には、かかる入れ子のキャビティ面と環状
部材131Aの他端を構成する面136Aとの間のクリ
アランス(Cc3)は前述したとおりとすることが望まし
い。この例においては、コアピン取付部130Aの先端
面133Aは、面136Aの占める平面内に位置する
が、キャビティ面11Bが金属から構成されている場合
には、コアピン取付部130Aの先端面133Aは、面
136Aの占める平面から突出していてもよい。
【0182】図30の(A)に模式的な一部断面図を示
す例においては、第2の金型部11には孔部11Cが設
けられており、金型組立体の型締め時、コアピン取付部
130Aの先端部134Aは孔部11C内へ延びる。コ
アピン取付部130Aの先端部134Aにおける環状部
材131Aと孔部11Cとの間のクリアランス(Cc4
は0.01乃至0.03mmであることが好ましい。
【0183】図30の(B)に模式的な一部断面図を示
す例においては、コアピン取付部130Aの先端部13
5Aは環状部材131Aの内部に止まり、第2の金型部
11には突出部11Dが設けられており、金型組立体の
型締め時、突出部11Dは環状部材131Aの内部に嵌
合する形態とすることができる。より具体的には、金型
組立体の型締め時、突出部11Dはコアピン取付部13
0Aの先端部135Aと嵌合する。このような構造とす
ることでも、成形品に確実に貫通穴を形成することがで
きる。また、嵌合精度を高めることができる。尚、コア
ピン取付部130Aの先端部135A及び突出部11D
の先端面は平滑であってもよい。金型組立体の型締め
時、突出部11Dの先端部側壁と環状部材131Aの内
側表面とが接触しないように、突出部11Dの先端部側
壁と環状部材131Aの内側表面との間のクリアランス
は0.1mm以上あることが好ましい。
【0184】尚、図29の(B)、図30の(A)及び
(B)に示した構造においては、集中応力による環状部
材の破損を防止するために、ダイヤモンド砥石で、薄層
を形成する前の環状部材131Aの外側コーナー部に
0.2mmR以上の曲率を付与するか、又はC面処理を
行うことが好ましい。
【0185】図31の(A)及び図32の(A)に模式
的な一部断面図を示す例においては、コアピンを例えば
部分安定化ジルコニアセラミックスから作製する代わり
に、少なくともキャビティ14内を占めるコアピン14
0,150の部分の表面に、例えば部分安定化ジルコニ
アを溶射して成る溶射層141,151が形成されてい
る。溶射層141,151の表面には、例えば、活性金
属膜及び金属層から成る薄層16Bが形成されている。
尚、コアピン140,150は金属から作製すればよ
い。
【0186】図31の(A)に示した構造においては、
コアピン140は第2の金型部11に取り付けられてお
り、コアピン140の先端面143と入れ子15のキャ
ビティ面15Aとの間のクリアランスは十分大きい。図
32の(A)に示した構造においては、入れ子15には
貫通孔が設けられており、コアピン150はこの貫通孔
を通して第1の金型部10に取り付けられており、コア
ピン150の先端面153と第2の金型部11のキャビ
ティ面11Bとの間のクリアランスは十分大きい。これ
によって、成形品に非貫通穴を形成することができる。
尚、図32の(A)に示した例においては、キャビティ
14内を占めるコアピン150の部分は、入れ子15の
キャビティ面15Aと対向する対向面152を有し、対
向面152と入れ子15のキャビティ面15Aとの間の
クリアランス(Cc1)は前述したとおりとすることが望
ましい。
【0187】あるいは又、図31の(B)に模式的な一
部断面図を示す例においては、コアピン140は第2の
金型部11に取り付けられており、キャビティ14内を
占めるコアピン140の部分は、入れ子15のキャビテ
ィ面15Aと対向する対向面142を有する。対向面1
42と入れ子15のキャビティ面15Aとの間のクリア
ランス(Cc1)は前述したとおりとすることが望まし
い。図31の(B)に示す構造においては、成形品に貫
通穴を形成することができる。
【0188】更には、図32の(B)に模式的な一部断
面図を示す例においては、入れ子15には貫通孔が設け
られており、コアピン150はこの貫通孔を通して第1
の金型部10に取り付けられており、キャビティ14内
を占めるコアピン150の部分は、入れ子15のキャビ
ティ面15Aと対向する対向面152を有し、対向面1
52と入れ子15のキャビティ面15Aとの間のクリア
ランス(Cc1)は前述したとおりとすることが望まし
い。しかも、コアピン150の先端面153と第2の金
型部11のキャビティ面11Bとの間のクリアランス
(Cc3)は、キャビティ面11Bが金属から構成されて
いる場合、0mmとすることができる。第2の金型部1
1に入れ子(図示せず)を配設する場合には、かかる入
れ子のキャビティ面とコアピン150の先端面153と
の間のクリアランス(Cc3)は前述したとおりとするこ
とが望ましい。これによって、成形品に貫通穴を形成す
ることができる。尚、図32の(A)及び(B)におい
て、コアピン150と入れ子15に設けられた貫通孔と
の間のクリアランス(Cc2)は0.1mm以上であるこ
とが好ましい。
【0189】あるいは又、図33の(A)に模式的な一
部断面図を示す例においては、コアピン140は第2の
金型部11に取り付けられており、入れ子15には貫通
孔が設けられており、金型組立体の型締め時、コアピン
140の先端部144は貫通孔内へと延びる。コアピン
140の先端部144と貫通孔との間のクリアランス
(Cc2)は0.1mm以上である形態を挙げることがで
きる。
【0190】一方、図33の(B)に模式的な一部断面
図を示すように、入れ子15には貫通孔が設けられてお
り、コアピン150は貫通孔を通して第1の金型部10
に取り付けられている態様を挙げることができる。この
場合、第2の金型部11には孔部11Cが設けられてお
り、金型組立体の型締め時、コアピン150の先端部1
54は孔部11C内へ延びる。コアピン150の先端部
154における溶射層151と孔部11Cとの間のクリ
アランス(Cc4)は0.01乃至0.03mmであるこ
とが好ましい。
【0191】図34の(A)に示す構造は、図23の
(B)及び図24の(B)に示したコアピンの例を実質
的に組み合わせた構造である。即ち、第1のコアピン1
10は、実施例1あるいは実施例2における入れ子と同
様の構成を有し、入れ子15には貫通孔が設けられてお
り、第1のコアピン110は、この貫通孔を通して公知
の方法で第1の金型部10に取り付けられている。ま
た、第2のコアピン100も、実施例1あるいは実施例
2における入れ子と同様の構成を有し、第2の金型部1
1に公知の方法で取り付けられている。第1のコアピン
110と第2のコアピン100の先端面は相互に嵌合し
得る構造となっている。第1のコアピン110は対向面
112を有する。
【0192】図34の(B)に示す構造は、図28の
(A)及び図29の(B)に示したコアピンの例を組み
合わせた構造である。即ち、第1のコアピンは、第1の
金型部10に公知の方法で取り付けられたコアピン取付
部130Bと、コアピン取付部130Bに取り付けら
れ、両端が開口した環状部材131Bとから成る。環状
部材131Bはリング状であり、その構成は、環状部材
131と同様とすることができる。コアピン取付部13
0Bは、環状部材131Bの他端から環状部材131B
の内部に延在している。一方、第2のコアピンは、第2
の金型部11に公知の方法で取り付けられたコアピン取
付部120Bと、コアピン取付部120Bに取り付けら
れ、両端が開口した環状部材121Bとから成る。環状
部材121Bはリング状であり、その構成は、環状部材
121と同様とすることができる。コアピン取付部12
0Bは、環状部材121Bの他端から環状部材121B
の内部に延在している。これらの環状部材121B,1
31Bは、キャビティ14内を占めるコアピンの部分の
表面を構成する。環状部材131Bの一端を構成する面
は対向面132Bに相当し、入れ子15には貫通孔が設
けられており、コアピン取付部130Bは、貫通孔を貫
通し、そして環状部材131Bの一端から環状部材の内
部に延在している。この場合、コアピン取付部130B
と貫通孔との間のクリアランス(Cc2)は0.1mm以
上であることが好ましい。コアピン取付部120B,1
30Bは相互に嵌合し得る構造となっている。環状部材
121Bの一端面(先端面)と環状部材131Bの他端
面(先端面)との間には、0.003乃至0.03mm
のクリアランスがあることが、環状部材121Bや環状
部材131Bの破損を防止する上で好ましい。
【0193】図35の(A)に示す構造は、図31の
(B)及び図32の(B)に示したコアピンの例を組み
合わせた構造である。即ち、入れ子15には貫通孔が設
けられており、コアピンは、入れ子15に設けられた貫
通孔を通して第1の金型部10に取り付けられた第1の
コアピン150と、第2の金型部11に取り付けられた
第2のコアピン140とから成り、金型組立体の型締め
時、第1のコアピン150の先端部154と第2のコア
ピン140の先端部144とが嵌合する。第1のコアピ
ン150に形成された溶射層151の先端面と第2のコ
アピン140に形成された溶射層141の先端面との間
には、0.003乃至0.03mmのクリアランスがあ
ることが、溶射層141,151の破損を防止する上で
好ましい。
【0194】図35の(B)に示す構造は、図34の
(A)に示した構造の変形であり、第1の金型部10に
入れ子151が取り付けられ、第2の金型部11に入れ
子152が取り付けられている。入れ子151には貫通孔
が設けられており、実施例1あるいは実施例2における
入れ子と同様の構成を有する第1のコアピン110は、
この貫通孔を通して公知の方法で第1の金型部10に取
り付けられている。第1のコアピン110は対向面11
2を有する。第2のコアピン100も、実施例1あるい
は実施例2における入れ子と同様の構成を有し、入れ子
152には貫通孔が設けられており、第2のコアピン1
00は、この貫通孔を通して公知の方法で第2の金型部
11に取り付けられている。第2のコアピン100は対
向面102を有する。第1のコアピン110と第2のコ
アピン100の先端面は相互に嵌合し得る構造となって
いる。第1のコアピン110における対向面112と入
れ子151のキャビティ面15A1との間のクリアランス
(Cc1)、及び第2のコアピン100における対向面1
02と入れ子152のキャビティ面15A2との間のクリ
アランス(Cc1)は、前述したとおりとすることが望ま
しい。また、第1のコアピン110と入れ子151の貫
通孔との間のクリアランス(Cc2)、及び第2のコアピ
ン100と入れ子152の貫通孔との間のクリアランス
(Cc2)は、0.1mm以上であることが好ましい。
【0195】(実施例13)実施例13における穴空き
成形品製造用の金型組立体として、図28の(B)に示
したコアピンを備えた金型組立体を使用した。図36及
び図37を参照して、以下、実施例13における穴空き
成形品製造用の金型組立体の組み立てを説明する。尚、
金型組立体の基本的な構造は、実施例7にて説明した金
型組立体と同様とした。
【0196】実施例13においては、入れ子15とし
て、中心部に直径27.00mmの貫通孔15Cが設け
られた厚さ3.00mm、直径100.00mmの円盤
状のZrO2−Y23から成る入れ子を用いた。入れ子
15のキャビティ面15Aには薄層16(活性金属膜及
び金属層から成る)が形成されている。尚、薄層16の
形成は、実施例1と同様とすることができる。第1の金
型部(固定金型部)10の入れ子装着部10Bの内法寸
法を外径100.2mm、深さを3.02mmとし、炭
素鋼S55Cを切削加工して入れ子装着部10Bを第1
の金型部(固定金型部)10に形成した。そして、エポ
キシ系接着剤(図示せず)を用いて、第1の金型部(固
定金型部)10内の入れ子装着部10Bに入れ子15を
固定した(図37の(A)参照)。そして、金属層の表
面を切削加工した。
【0197】入れ子15の端部を被覆するための被覆プ
レート12を炭素鋼S55Cから作製した。尚、内法寸
法を99.00mmとした。この被覆プレート12を第
1の金型部(固定金型部)10にビス(図示せず)を用
いて固定した(図37の(B)参照)。入れ子15と被
覆プレート12との間のクリアランス(C21)は、平均
で0.01mmであった。また、入れ子15に対する被
覆プレート12の重なり量(ΔS21)は0.5mmであ
った。
【0198】実施例13の穴空き成形品製造用の金型組
立体の組み立て後の金型の型締め時の状態及び型開き時
の状態を、図36の(A)及び(B)にそれぞれ示す。
成形品に穴を形成するためのコアピンは、第2の金型部
(可動金型部)11に公知の方法で取り付けられた金属
製のコアピン取付部120Aと、コアピン取付部120
Aに接着剤(図示せず)を用いて取り付けられた環状部
材121Aから成る。環状部材121Aの両端は開口し
ている。環状部材121Aは切削加工にて作製されたZ
rO2−Y23から成り、内径を26.00mm、外径
を32.00mmとした。環状部材121Aの外側コー
ナー部は0.5mmRに研磨してある。環状部材121
Aの表面には薄層16A(活性金属膜及び金属層から成
る)が形成されている。尚、薄層16Aの形成は、実施
例1と同様とすることができる。炭素鋼S55Cから作
製したコアピン取付部120Aの環状部材121Aを取
り付ける部分の直径を25.90mmとした。環状部材
121Aの一端を構成する面は対向面122Aに相当
し、コアピン取付部120Aは、環状部材121Aの他
端から環状部材の内部に延在している。入れ子15のキ
ャビティ面15Aと、環状部材121Aの対向面122
Aとは面接触していない。金型の型締め時、入れ子15
のキャビティ面15Aと、環状部材121Aの対向面1
22Aとの間のクリアランス(Cc1)は、0.01mm
であった。金型の型締め時、コアピン取付部120Aの
先端部124Aは環状部材121Aの一端から貫通孔1
5C内へと延びる。コアピン取付部120Aの先端部1
24Aと貫通孔15Cとの間のクリアランス(Cc2)は
0.55mmであった。このような構造とすることで、
入れ子15及びコアピンの破損、あるいは、成形品のバ
リ発生を防止することができる。
【0199】そして、実施例1と同じ熱可塑性樹脂を用
い、実施例1と同様の成形条件で成形を行った。成形品
の表面にはガラス繊維の析出もなく、成形品は非常に高
い鏡面性を有していた。また、成形品には、フローマー
ク及びジェッティング等の成形不良も認められず、成形
品には貫通孔が形成されていた。連続して成形を100
00回行ったが、入れ子15に割れ等の損傷は発生せ
ず、薄層16にも損傷は発生しなかった。また、環状部
材121Aや薄層16Aにも損傷は発生しなかった。
【0200】尚、部分安定化された導電性ジルコニアセ
ラミックスを用い、実施例2と同様の方法で、入れ子や
環状部材を作製することもできる。
【0201】(実施例14)実施例14における穴空き
成形品製造用の金型組立体として、図29の(A)に示
したコアピンを備えた金型組立体を使用した。また、金
型組立体の基本的な構造は、実施例7にて説明した金型
組立体と同様とした。
【0202】入れ子15を部分安定化ジルコニア(Zr
2−Y23)セラミックスから作製した。そして、入
れ子本体のキャビティ構成面に対して、ダイヤモンド砥
石を用いた研磨及び仕上げを行い、表面粗さRyを0.
02μmとした。入れ子15の寸法を、厚さ4.00m
m、外径100.00mm、内径30.00mmとし
た。次いで、入れ子本体に、活性金属膜及び金属層から
成る薄層16を実施例1と同様の方法で形成した後、薄
層の研削、研磨を行った。第1の金型部(固定金型部)
10の入れ子装着部10Bの内法寸法を外径100.2
mm、深さを4.02mmとし、炭素鋼S55Cから切
削加工によって入れ子装着部10Bを作製した。また、
入れ子装着部10Bには、コアピン取付部120Aと嵌
合する円柱状の突出部10Cを設けた。次いで、入れ子
15を入れ子装着部10B内にエポキシ系接着剤(図示
せず)で固定した。
【0203】入れ子15の端部を抑えるための被覆プレ
ート12を炭素鋼S55Cから作製し、内法寸法を9
9.00mmとした。この被覆プレート12を第1の金
型部(固定金型部)10にビス(図示せず)を用いて固
定した。
【0204】入れ子15と被覆プレート12との間のク
リアランス(C21)は、平均で0.01mmであった。
また、入れ子15に対する被覆プレート12の重なり量
(ΔS21)は0.5mmであった。
【0205】第2の金型部(可動金型部)11内にコア
ピン取付部120Aを取り付けた。炭素鋼S55Cから
作製したコアピン取付部120Aの環状部材121Aを
取り付ける部分の直径を25.9mmとした。環状部材
121AをZrO2−Y23から切削加工にて作製し、
環状部材の外側コーナー部をダイヤモンド砥石にて0.
5mmRに仕上げた後、その表面に活性金属膜及び金属
層から成る薄層16Aを実施例1と同様の方法で形成し
た。環状部材121Aの外径を32.00mm、内径を
26.00mmとした。そして、コアピン取付部120
Aの環状部材を取り付ける部分に環状部材121Aを接
着剤を用いて固定した。金型組立体の型締め時、入れ子
15のキャビティ面15Aと、環状部材121Aの対向
面122Aとの間のクリアランス(Cc1)は、0.01
mmであった。突出部10Cと入れ子15に設けられた
貫通孔との間のクリアランス(Cc2)は2.1mmであ
った。また、突出部10Cの先端部側壁と環状部材12
1Aの内側表面との間のクリアランスは0.1mmであ
った。尚、成形品は、外径99mm、内径32mm、厚
さ2mmのドーナツ型である。実施例14の穴空き成形
品製造用の金型組立体の組み立て後の金型の型締め時の
状態及び型開き時の状態を、図38の(A)及び(B)
にそれぞれ示す。
【0206】完成した金型組立体を成形装置に取り付け
た後、金型温調機を用いて130゜Cまで加熱した後、
40゜Cまで急冷しても、ジルコニアセラミックスから
作製された入れ子15に割れ等の問題は発生しなかっ
た。また、環状部材121Aや薄層16,16Aにも損
傷は発生しなかった。
【0207】成形装置として三菱重工業(株)製、15
0MST射出成形機を用い、金型組立体を80゜C加熱
した。成形用材料として黒色のポリカーボネート樹脂
(三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製:S3
000)を用い、樹脂温度280゜C、射出圧力6.8
6×107Pa(700kgf/cm2−G)の条件でキ
ャビティ14内に溶融熱可塑性樹脂を溶融熱可塑性樹脂
導入部13から射出した後(図39参照)、20秒後に
成形品を金型組立体から取り出した。
【0208】入れ子15のキャビティ面15Aと接触し
た成形品表面は、成形品の端部に至るまで優れた光沢を
有しており、ウエルドラインは発生していなかった。成
形品には、フローマーク及びジェッティング等の成形不
良も認められず、成形品には貫通孔が形成されていた。
10000回の成形を行っても、入れ子15や環状部材
121A、薄層16,16Aに破損は認められなかっ
た。
【0209】尚、部分安定化された導電性ジルコニアセ
ラミックスを用い、実施例2と同様の方法で、入れ子や
環状部材を作製することもできる。
【0210】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例にて説明した金型組立体の構造、入れ子の構造や
その作製方法、成形品の成形方法における各種条件は例
示であり、適宜変更することができる。
【0211】図40には、成形品を金型組立体から取り
出すために、キャビティ24に連通したタブ形成部24
Aが被覆プレート22Aに設けられている構造を例示す
る。尚、被覆プレート22Aは第1の金型部20に取り
付けられている。尚、この場合にも、入れ子25と被覆
プレート22Aとの間のクリアランスC33は0.03m
m以下を満足する必要がある。この金型組立体は実施例
8にて説明した金型組立体と実質的には同様の構造を有
する。被覆プレート22Aは、図40の(A)の紙面垂
直方向にも2カ所設けられている。尚、図40の(A)
及び図41の(A)は、垂直面で被覆プレート22,2
9Aを含む金型組立体の領域を切断したときの図であ
り、図40の(B)及び図41の(B)は、かかる垂直
面と平行な垂直面で被覆プレート22,29Aを含まな
い金型組立体の領域を切断したときの図である。金型組
立体をこのような構造にすることによって、成形品には
タブ部が形成される。金型組立体の型開き後(図41の
(A)及び(B)参照)、第2の金型部21に配設され
た突き出しピン(図示せず)をかかるタブ部に当てて成
形品を押し出し、成形品を金型組立体から取り出せばよ
い。尚、成形品に形成されたタブ部は、後の工程で削除
すればよい。
【0212】
【発明の効果】本発明においては、入れ子の表面に金属
層が形成されているので、入れ子の対向面等における金
属層を加工することが可能となり、金型部への入れ子の
装着の際の調整が比較的容易となり、金型組立体の製作
費用を低減でき、しかも、入れ子の端部あるいはエッジ
部の破損発生を確実に防止でき、長期間の成形に耐える
ことができる。即ち、本発明の金型組立体においては、
入れ子を、所定のクリアランス(C)や重なり量(Δ
S)の範囲内で金型部内に容易に組み込むことが可能と
なり、長期的な成形を実施しても、入れ子に破損が生じ
ることがなく、容易且つ安価に外観に優れた成形品を成
形することが可能となる。
【0213】また、入れ子のキャビティ面の成形品表面
への転写性に優れているばかりか、キャビティ内に充填
された溶融熱可塑性樹脂の急冷を抑制することができる
結果、ジェッテイングやフローマーク等の外観不良が発
生することを効果的に防止することができるし、無機繊
維を含有する熱可塑性樹脂を使用した場合にあっても無
機繊維が成形品の表面に析出(浮き)することを確実に
防止することができる。しかも、連続成形も容易であ
り、成形品の品質も安定しており、長期に亙り成形が可
能となる。また、成形品の外観を損なうことがなくな
り、成形品端部のバリ発生を防止でき、成形品の不良率
低減及び成形品の均質化、高品質化を達成することがで
き、成形品の製造コストの低下を図ることができる。
【0214】更には、キャビティ内での溶融熱可塑性樹
脂の流動性が向上するが故に、キャビティ内への溶融熱
可塑性樹脂の導入圧力を低く設定できるので、成形品に
残留する応力を緩和でき、成形品の品質が向上する。ま
た、導入圧力を低減できるために、金型部の薄肉化、成
形装置の小型化が可能となり、成形品のコストダウンも
可能になる。
【0215】本発明において、スライドコアあるいはコ
アピンを備えた金型組立体を用いることによって、溶融
熱可塑性樹脂の急速なる冷却に起因した転写性の劣化、
光沢性の劣化を防止することができ、更にはウエルドラ
インの発生を抑制することができる。また、容易に且つ
確実に穴空き成形品を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の金型組立体の型締め状態及び型開き
状態を示す模式的な端面図である。
【図2】実施例2の金型組立体の型締め状態及び型開き
状態を示す模式的な端面図である。
【図3】実施例3の金型組立体の型締め状態及び型開き
状態を示す模式的な端面図である。
【図4】実施例4の金型組立体の型締め状態を示す模式
的な端面図である。
【図5】実施例4の金型組立体を用いて、溶融熱可塑性
樹脂をキャビティ内に導入中、及び、導入した後の状態
を示す模式的な端面図である。
【図6】実施例4の金型組立体の変形例の型締め状態を
示す模式的な端面図である。
【図7】実施例5の金型組立体の型締め状態を示す模式
的な端面図、及び、溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に
導入した後、中空部を形成した状態を示す模式的な端面
図である。
【図8】実施例6の金型組立体の型締め状態を示す模式
的な端面図、及び、実施例6の金型組立体の組み立て中
の模式的な端面図である。
【図9】実施例6の金型組立体の型開き状態を示す模式
的な端面図、及び、キャビティ内へ溶融熱可塑性樹脂を
導入した状態を示す模式的な端面図である。
【図10】実施例7の金型組立体の型締め状態を示す模
式的な端面図、及び、実施例7の金型組立体の組み立て
中の模式的な端面図である。
【図11】実施例7の金型組立体の変形を示す模式的な
端面図である。
【図12】実施例7の金型組立体の変形を示す模式的な
端面図である。
【図13】実施例8の金型組立体を型締めしたときの模
式的な端面図である。
【図14】実施例8の金型組立体の組み立て中の模式的
な端面図である。
【図15】実施例8の金型組立体を型開きしたときの模
式的な端面図である。
【図16】実施例9の金型組立体を型締めしたときの模
式的な端面図である。
【図17】実施例9の金型組立体の組み立て中の模式的
な端面図である。
【図18】実施例9の金型組立体の組み立て中の模式的
な端面図である。
【図19】実施例9の金型組立体を型開きしたときの模
式的な端面図である。
【図20】成形品の成形時、キャビティの容積を可変と
し得る構造を有する実施例10の金型組立体の模式的な
端面図である。
【図21】加圧流体注入装置を備えた実施例11の金型
組立体の模式的な端面図、及び成形品の成形中の状態を
示す模式的な端面図である。
【図22】図21に引き続き、成形品の成形中の状態を
示す模式的な端面図である。
【図23】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図24】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図25】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図26】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図27】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図28】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図29】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図30】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図31】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図32】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図33】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図34】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図35】コアピンを備えた本発明の金型組立体の模式
的な一部断面図である。
【図36】実施例13における穴空き成形品製造用の金
型組立体の模式的な一部端面図である。
【図37】実施例13における穴空き成形品製造用の金
型組立体の組み立て中の模式的な一部端面図である。
【図38】実施例14における穴空き成形品製造用の金
型組立体の模式的な一部端面図である。
【図39】実施例14における穴空き成形品製造用の金
型組立体のキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入した
状態を示す模式的な一部端面図である。
【図40】成形品を金型組立体から取り出すために、キ
ャビティに連通したタブ形成部が被覆プレートに設けら
れている構造を有する金型組立体の模式的な端面図であ
る。
【図41】金型組立体の型開き後の第2の金型部及び成
形品を模式的に示す図である。
【符号の説明】
10・・・第1の金型部(可動金型部)、10A・・・
入れ子装着用中子、10B・・・入れ子装着部、11・
・・第2の金型部(固定金型部)、11A・・・入れ子
被覆部、12・・・被覆プレート、13・・・溶融熱可
塑性樹脂導入部、14・・・キャビティ、15・・・入
れ子、15A・・・入れ子のキャビティ面、15B・・
・入れ子の対向面、115・・・入れ子本体、16・・
・薄層(活性金属膜及び金属層の2層構成)、17・・
・金属層、18・・・加圧流体注入装置、20・・・第
1の金型部、20A・・・入れ子装着部、21・・・第
2の金型部、21A・・・入れ子被覆部、22・・・被
覆プレート、23・・・溶融熱可塑性樹脂導入部、24
・・・キャビティ、24A・・・タブ形成部、25・・
・入れ子、25A・・・入れ子のキャビティ面、25B
・・・入れ子の対向面、26・・・薄層(活性金属膜及
び金属層、あるいは、金属層)、27・・・中子、28
・・・加圧流体注入装置、30・・・第1の金型部、3
1・・・入れ子装着部、32・・・第1の被覆プレート
取付部、33,43・・・被覆プレート、35・・・第
1の入れ子、35A・・・第1の入れ子のキャビティ
面、35B・・・第1の入れ子の対向面、135・・・
第1の入れ子本体、37,47・・・金属層、38・・
・キャビティ、39・・・溶融熱可塑性樹脂導入部、4
0・・・第2の金型部、41・・・入れ子装着部、42
・・・第2の被覆プレート取付部、45・・・第2の入
れ子、45A・・・第2の入れ子のキャビティ面、14
5・・・第2の入れ子本体、45D・・・第2の入れ子
の対向面、50・・・車両用ルーフレール、51・・・
レール、52・・・レグ、53・・・溶融熱可塑性樹脂
導入部の跡、54・・・中空部、55・・・貫通穴、6
0・・・第1の金型部、61・・・第2の金型部、62
・・・入れ子被覆部、63・・・被覆プレート、64・
・・被覆プレート、65・・・溶融熱可塑性樹脂導入
部、66・・・加圧流体注入装置、66A・・・加圧流
体注入ノズル、66B・・・逆止弁、67・・・キャビ
ティ、68A,68B・・・スライドコア部材、70・
・・入れ子、70B・・・入れ子の対向面、71・・・
入れ子の端面、72・・・穴、73・・・入れ子のキャ
ビティ面、80A,80B,81A,81B・・・環状
部材、101,111,140,150・・・コアピ
ン、102,112,122,122A,132,13
2A,142,152・・・対向面、103,113,
123,123A,133,133A,143,153
・・・先端面、104,114,124A,125A,
134A,135A,144,154・・・コアピンの
先端部、120,120A,130,130A・・・コ
アピン取付部、121,121A,131,131A・
・・環状部材、141,151・・・溶射層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼石 彰雅 神奈川県平塚市東八幡5丁目6番2号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 前田 勉 滋賀県蒲生郡蒲生町川合10番地の1 京セ ラ株式会社滋賀工場内 Fターム(参考) 4F202 AA28 AJ02 AJ06 AJ09 AM36 CA11 CA15 CB01 CK17 CK43

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性樹脂製の成形品を成形するために
    用いられる金型の内部に配設され、金型に設けられたキ
    ャビティの一部を構成する入れ子であって、ジルコニア
    セラミックスから成る入れ子本体と、 入れ子本体の少なくとも一部分の表面に形成された活性
    金属膜と、 活性金属膜上に形成された金属層から構成されているこ
    とを特徴とする入れ子。
  2. 【請求項2】活性金属膜は、Ti、Zr及びBeから成
    る群から選択された金属と、Ni、Cu、Ag及びFe
    から成る群から選択された金属との共晶組成物から成
    り、 活性金属膜の厚さは1×10-6m乃至1×10-5mであ
    ることを特徴とする請求項1に記載の入れ子。
  3. 【請求項3】金属層は、Cr、Cr化合物、Cu、Cu
    化合物、Ni及びNi化合物から成る群から選択された
    少なくとも1種類の材料から成り、 金属層の厚さは3×10-5m乃至5×10-4mであるこ
    とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の入れ子。
  4. 【請求項4】ジルコニアセラミックスは部分安定化ジル
    コニアセラミックスから構成されていることを特徴とす
    る請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の入れ
    子。
  5. 【請求項5】部分安定化ジルコニアセラミックスにおけ
    る部分安定化剤は、カルシア(CaO)、イットリア
    (Y23) 、マグネシア(MgO)、シリカ(Si
    2)及びセリア(CeO2)から成る群から選択された
    少なくとも1種類の材料から成ることを特徴とする請求
    項4に記載の入れ子。
  6. 【請求項6】熱可塑性樹脂製の成形品を成形するために
    用いられる金型の内部に配設され、金型に設けられたキ
    ャビティの一部を構成する入れ子であって、 導電性ジルコニアセラミックスから成る入れ子本体と、 入れ子本体の少なくとも一部分の表面に形成された金属
    層から構成されていることを特徴とする入れ子。
  7. 【請求項7】導電性ジルコニアセラミックスの体積固有
    抵抗値は1×109Ω・cm以下であることを特徴とす
    る請求項6に記載の入れ子。
  8. 【請求項8】金属層は、Cr、Cr化合物、Cu、Cu
    化合物、Ni及びNi化合物から成る群から選択された
    少なくとも1種類の材料から成り、 金属層の厚さは3×10-5m乃至5×10-4mであるこ
    とを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の入れ子。
  9. 【請求項9】導電性ジルコニアセラミックスは部分安定
    化ジルコニアセラミックスから構成されていることを特
    徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか1項に記載の
    入れ子。
  10. 【請求項10】部分安定化ジルコニアセラミックスにお
    ける部分安定化剤は、カルシア(CaO)、イットリア
    (Y23) 、マグネシア(MgO)、シリカ(Si
    2)及びセリア(CeO2)から成る群から選択された
    少なくとも1種類の材料から成ることを特徴とする請求
    項9に記載の入れ子。
  11. 【請求項11】導電性ジルコニアセラミックスには導電
    性付与剤が添加されていることを特徴とする請求項6乃
    至請求項10のいずれか1項に記載の入れ子。
  12. 【請求項12】導電性付与剤は、Fe23、NiO、C
    34、Cr23、TiC、WC、TaC、TiO2
    びTiNから成る群から選択された少なくとも1種類の
    材料から成ることを特徴とする請求項11に記載の入れ
    子。
  13. 【請求項13】(A)第1の金型部及び第2の金型部か
    ら成り、型締め時、キャビティが形成される、熱可塑性
    樹脂製の成形品を成形するための金型と、 (B)第1の金型部又は第2の金型部に配置され、キャ
    ビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入するための溶融熱可
    塑性樹脂導入部と、 (C)第1の金型部及び/又は第2の金型部に配設さ
    れ、キャビティの一部を構成する入れ子、を備えた金型
    組立体であって、 入れ子は、 ジルコニアセラミックスから成る入れ子本体と、 入れ子本体の少なくとも一部分の表面に形成された活性
    金属膜と、 活性金属膜上に形成された金属層から構成されているこ
    とを特徴とする金型組立体。
  14. 【請求項14】活性金属膜は、Ti、Zr及びBeから
    成る群から選択された金属と、Ni、Cu、Ag及びF
    eから成る群から選択された金属との共晶組成物から成
    り、 活性金属膜の厚さは1×10-6m乃至1×10-5mであ
    ることを特徴とする請求項13に記載の金型組立体。
  15. 【請求項15】金属層は、Cr、Cr化合物、Cu、C
    u化合物、Ni及びNi化合物から成る群から選択され
    た少なくとも1種類の材料から成り、 金属層の厚さは3×10-5m乃至5×10-4mであるこ
    とを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の金型
    組立体。
  16. 【請求項16】ジルコニアセラミックスは部分安定化ジ
    ルコニアセラミックスから構成されていることを特徴と
    する請求項13乃至請求項15のいずれか1項に記載の
    金型組立体。
  17. 【請求項17】部分安定化ジルコニアセラミックスにお
    ける部分安定化剤は、カルシア(CaO)、イットリア
    (Y23) 、マグネシア(MgO)、シリカ(Si
    2)及びセリア(CeO2)から成る群から選択された
    少なくとも1種類の材料から成ることを特徴とする請求
    項16に記載の金型組立体。
  18. 【請求項18】入れ子は第1の金型部に配設され、第1
    の金型部と第2の金型部とを型締めした状態において第
    2の金型部と対向する入れ子本体の部分の表面に、活性
    金属膜及び金属層が形成されており、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て、入れ子と対向した第2の金型部の対向面と、第2の
    金型部の対向面と対向した入れ子の部分との間のクリア
    ランスは、0.03mm以下であることを特徴とする請
    求項13乃至請求項17のいずれか1項に記載の金型組
    立体。
  19. 【請求項19】第1若しくは第2の金型部に取り付けら
    れ、キャビティの一部を構成し、入れ子の端面を被覆す
    る被覆プレートを更に備え、 入れ子は第1の金型部に配設され、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て被覆プレートと対向する入れ子本体の部分の表面に、
    活性金属膜及び金属層が形成されており、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て、入れ子と被覆プレートとの間のクリアランスは0.
    03mm以下であり、且つ、入れ子に対する被覆プレー
    トの重なり量は0.5mm以上であることを特徴とする
    請求項13乃至請求項17のいずれか1項に記載の金型
    組立体。
  20. 【請求項20】第2の金型部に取り付けられ、キャビテ
    ィの一部を構成し、入れ子の端面の一部分を被覆する被
    覆プレートを更に備え、 入れ子は第1の金型部に配設され、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て被覆プレートと対向する入れ子本体の部分の表面に、
    活性金属膜及び金属層が形成されており、且つ、第2の
    金型部と対向する入れ子本体の部分の表面に、活性金属
    膜及び金属層が形成されており、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て、入れ子と対向した第2の金型部の対向面と、第2の
    金型部の対向面と対向した入れ子の部分との間のクリア
    ランスは、0.03mm以下であり、入れ子に対する第
    2の金型部の対向面の重なり量は0.5mm以上であ
    り、且つ、入れ子と被覆プレートとの間のクリアランス
    は0.03mm以下であり、入れ子に対する被覆プレー
    トの重なり量は0.5mm以上であることを特徴とする
    請求項13乃至請求項17のいずれか1項に記載の金型
    組立体。
  21. 【請求項21】入れ子は、第1の金型部に配設された第
    1の入れ子と、第2の金型部に配設された第2の入れ子
    とから構成され、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て第2の入れ子と対向する第1の入れ子の入れ子本体の
    部分の表面、及び、第1の入れ子と対向する第2の入れ
    子の入れ子本体の部分の表面には、活性金属膜及び金属
    層が形成されており、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て、第2の入れ子と対向した第1の入れ子の部分と、第
    1の入れ子と対向した第2の入れ子の部分との間のクリ
    アランスは、0.03mm以下であることを特徴とする
    請求項13乃至請求項17のいずれか1項に記載の金型
    組立体。
  22. 【請求項22】(A)第1の金型部及び第2の金型部か
    ら成り、型締め時、キャビティが形成される、熱可塑性
    樹脂製の成形品を成形するための金型と、 (B)第1の金型部又は第2の金型部に配置され、キャ
    ビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入するための溶融熱可
    塑性樹脂導入部と、 (C)第1の金型部及び/又は第2の金型部に配設さ
    れ、キャビティの一部を構成する入れ子、を備えた金型
    組立体であって、 入れ子は、 導電性ジルコニアセラミックスから成る入れ子本体と、 入れ子本体の少なくとも一部分の表面に形成された金属
    層から構成されていることを特徴とする金型組立体。
  23. 【請求項23】導電性ジルコニアセラミックスの体積固
    有抵抗値は1×10 9Ω・cm以下であることを特徴と
    する請求項22に記載の金型組立体。
  24. 【請求項24】金属層は、Cr、Cr化合物、Cu、C
    u化合物、Ni及びNi化合物から成る群から選択され
    た少なくとも1種類の材料から成り、 金属層の厚さは3×10-5m乃至5×10-4mであるこ
    とを特徴とする請求項22又は請求項23に記載の金型
    組立体。
  25. 【請求項25】導電性ジルコニアセラミックスは、部分
    安定化ジルコニアセラミックスから構成されていること
    を特徴とする請求項22乃至請求項24のいずれか1項
    に記載の金型組立体。
  26. 【請求項26】部分安定化ジルコニアセラミックスにお
    ける部分安定化剤は、カルシア(CaO)、イットリア
    (Y23) 、マグネシア(MgO)、シリカ(Si
    2)及びセリア(CeO2)から成る群から選択された
    少なくとも1種類の材料から成ることを特徴とする請求
    項25に記載の金型組立体。
  27. 【請求項27】導電性ジルコニアセラミックスには導電
    性付与剤が添加されていることを特徴とする請求項22
    乃至請求項26のいずれか1項に記載の金型組立体。
  28. 【請求項28】導電性付与剤は、Fe23、NiO、C
    34、Cr23、TiC、WC、TaC、TiO2
    びTiNから成る群から選択された少なくとも1種類の
    材料から成ることを特徴とする請求項27に記載の金型
    組立体。
  29. 【請求項29】入れ子は第1の金型部に配設され、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て第2の金型部と対向する入れ子本体の部分の表面に、
    金属層が形成されており、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て、入れ子と対向した第2の金型部の対向面と、第2の
    金型部の対向面と対向した入れ子の部分との間のクリア
    ランスは、0.03mm以下であることを特徴とする請
    求項22乃至請求項28のいずれか1項に記載の金型組
    立体。
  30. 【請求項30】第1若しくは第2の金型部に取り付けら
    れ、キャビティの一部を構成し、入れ子の端面を被覆す
    る被覆プレートを更に備え、 入れ子は第1の金型部に配設され、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て被覆プレートと対向する入れ子本体の部分の表面に、
    金属層が形成されており、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て、入れ子と被覆プレートとの間のクリアランスは0.
    03mm以下であり、且つ、入れ子に対する被覆プレー
    トの重なり量は0.5mm以上であることを特徴とする
    請求項22乃至請求項28のいずれか1項に記載の金型
    組立体。
  31. 【請求項31】第2の金型部に取り付けられ、キャビテ
    ィの一部を構成し、入れ子の端面の一部分を被覆する被
    覆プレートを更に備え、 入れ子は第1の金型部に配設され、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て被覆プレートと対向する入れ子本体の部分の表面に、
    金属層が形成されており、且つ、第2の金型部と対向す
    る入れ子本体の部分の表面に、金属層が形成されてお
    り、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て、入れ子と対向した第2の金型部の対向面と、第2の
    金型部の対向面と対向した入れ子の部分との間のクリア
    ランスは、0.03mm以下であり、入れ子に対する第
    2の金型部の対向面の重なり量は0.5mm以上であ
    り、且つ、入れ子と被覆プレートとの間のクリアランス
    は0.03mm以下であり、入れ子に対する被覆プレー
    トの重なり量は0.5mm以上であることを特徴とする
    請求項22乃至請求項28のいずれか1項に記載の金型
    組立体。
  32. 【請求項32】入れ子は、第1の金型部に配設された第
    1の入れ子と、第2の金型部に配設された第2の入れ子
    とから構成され、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て第2の入れ子と対向する第1の入れ子の入れ子本体の
    部分の表面、及び、第1の入れ子と対向する第2の入れ
    子の入れ子本体の部分の表面には、金属層が形成されて
    おり、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めした状態におい
    て、第2の入れ子と対向した第1の入れ子の部分と、第
    1の入れ子と対向した第2の入れ子の部分との間のクリ
    アランスは、0.03mm以下であることを特徴とする
    請求項22乃至請求項28のいずれか1項に記載の金型
    組立体。
  33. 【請求項33】キャビティ内に導入された溶融熱可塑性
    樹脂の内部に加圧流体を注入するための加圧流体注入装
    置を更に備えていることを特徴とする請求項13乃至請
    求項32のいずれか1項に記載の金型組立体。
  34. 【請求項34】金型は、キャビティの容積を可変とし得
    る構造を有することを特徴とする請求項13乃至請求項
    33のいずれか1項に記載の金型組立体。
  35. 【請求項35】(A)第1の金型部及び第2の金型部か
    ら成り、型締め時、キャビティが形成される金型と、 (B)第1の金型部又は第2の金型部に配置され、キャ
    ビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入するための溶融熱可
    塑性樹脂導入部と、 (C)第1の金型部及び/又は第2の金型部に配設さ
    れ、キャビティの一部を構成する入れ子、を備え、 入れ子は、 ジルコニアセラミックスから成る入れ子本体と、 入れ子本体の少なくとも一部分の表面に形成された活性
    金属膜と、 活性金属膜上に形成された金属層とから構成されている
    金型組立体を用いた熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法
    であって、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めし、キャビティ
    内に溶融熱可塑性樹脂導入部から溶融熱可塑性樹脂を導
    入した後、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化さ
    せ、次いで、型開きを行い、金型から成形品を取り出す
    ことを特徴とする熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法。
  36. 【請求項36】(A)第1の金型部及び第2の金型部か
    ら成り、型締め時、キャビティが形成される金型と、 (B)第1の金型部又は第2の金型部に配置され、キャ
    ビティ内に溶融熱可塑性樹脂を導入するための溶融熱可
    塑性樹脂導入部と、 (C)第1の金型部及び/又は第2の金型部に配設さ
    れ、キャビティの一部を構成する入れ子、を備え、 入れ子は、 導電性ジルコニアセラミックスから成る入れ子本体と、 入れ子本体の少なくとも一部分の表面に形成された金属
    層から構成されている金型組立体を用いた熱可塑性樹脂
    製の成形品の成形方法であって、 第1の金型部と第2の金型部とを型締めし、キャビティ
    内に溶融熱可塑性樹脂導入部から溶融熱可塑性樹脂を導
    入した後、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化さ
    せ、次いで、型開きを行い、金型から成形品を取り出す
    ことを特徴とする熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005041220A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Ykk Corp フォームバン成型用金型インサート
JP2010052279A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Toyota Boshoku Corp 成形型
US20140093376A1 (en) * 2011-06-21 2014-04-03 Nuovo Pignone S.P.A. Composite compressor impeller with an erosion resistant coating and methods of manufacturing
JP2014083709A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Polyplastics Co 金型及び結晶性熱可塑性樹脂成形体の製造方法
BE1023954B1 (nl) * 2016-07-20 2017-09-20 Resilux Nv Blaasmatrijs
WO2019146807A2 (ja) 2018-07-11 2019-08-01 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 熱可塑性樹脂組成物及び成形品の製造方法
CN110603906A (zh) * 2017-07-19 2019-12-20 欧姆龙株式会社 树脂构造体的制造方法以及树脂构造体

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000079628A (ja) * 1998-09-03 2000-03-21 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 熱可塑性樹脂成形用の金型組立体及び成形品の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000079628A (ja) * 1998-09-03 2000-03-21 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 熱可塑性樹脂成形用の金型組立体及び成形品の製造方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005041220A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Ykk Corp フォームバン成型用金型インサート
JP2010052279A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Toyota Boshoku Corp 成形型
US20140093376A1 (en) * 2011-06-21 2014-04-03 Nuovo Pignone S.P.A. Composite compressor impeller with an erosion resistant coating and methods of manufacturing
JP2014527589A (ja) * 2011-06-21 2014-10-16 ヌオーヴォ ピニォーネ ソシエタ ペル アチオニ 耐侵食性被膜を持つ複合インペラー及び製造方法
US10012237B2 (en) * 2011-06-21 2018-07-03 Iacoppo Giovannetti Composite compressor impeller with an erosion resistant coating and methods of manufacturing
JP2014083709A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Polyplastics Co 金型及び結晶性熱可塑性樹脂成形体の製造方法
WO2018014092A1 (en) * 2016-07-20 2018-01-25 Resilux Nv Blow mould
BE1023954B1 (nl) * 2016-07-20 2017-09-20 Resilux Nv Blaasmatrijs
US10882242B2 (en) 2016-07-20 2021-01-05 Resilux Nv Blow mould
IL264209B (en) * 2016-07-20 2022-07-01 Resilux Nv Blow mould
CN110603906A (zh) * 2017-07-19 2019-12-20 欧姆龙株式会社 树脂构造体的制造方法以及树脂构造体
WO2019146807A2 (ja) 2018-07-11 2019-08-01 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 熱可塑性樹脂組成物及び成形品の製造方法
KR20210031637A (ko) 2018-07-11 2021-03-22 미쓰비시 엔지니어링-플라스틱스 코포레이션 열가소성 수지 조성물 및 성형품의 제조 방법

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