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JP3747983B2 - Molding method of molded product and mold assembly - Google Patents

Molding method of molded product and mold assembly Download PDF

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JP3747983B2
JP3747983B2 JP20898797A JP20898797A JP3747983B2 JP 3747983 B2 JP3747983 B2 JP 3747983B2 JP 20898797 A JP20898797 A JP 20898797A JP 20898797 A JP20898797 A JP 20898797A JP 3747983 B2 JP3747983 B2 JP 3747983B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂により得られる厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの成形品及びその成形方法、並びに係る成形品の成形に適した金型組立体に関する。更に詳しくは、射出成形法あるいは射出圧縮成形法によって成形品を成形する際に、金型部に設けられたキャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動距離を向上させ得る、熱可塑性樹脂に基づき成形された厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの成形品及びその成形方法、並びに係る成形品の成形に適した金型組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための金型（以下、単に金型と呼ぶ）は、通常、金型に設けられた中空部分であるキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂（以下、単に溶融樹脂と呼ぶ場合がある）を射出する際の高い圧力によっても変形しない金属材料、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、銅合金から作製されている。そして、金型に設けられたキャビティ内に溶融樹脂を射出することで、所望の形状を有し、しかも金型のキャビティを構成する面（以下、便宜上、金型のキャビティ面と呼ぶ）が転写された成形品を得ている。
【０００３】
このような金属材料から作製された金型を用いて成形を行なう場合、厚さが１ｍｍ以下の薄肉成形品を成形することは容易ではない。通常、金型は、射出された樹脂に起因した圧力等の高い応力によっても変形しない上述の金属材料から作製されているが、これらの金属材料は、また、熱伝導性に優れている。それ故、キャビティ内に射出された溶融樹脂は金型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、金型のキャビティ面と接触した溶融樹脂の部分に固化層が形成される。そして、その固化層の間に形成された空間内を溶融樹脂が流れるため（図４３の（Ａ）の模式的な断面図参照）、溶融樹脂が流動し得る空間はキャビティの断面空間よりも狭くなる。その結果、キャビティ内での溶融樹脂の流れが阻害され、キャビティ内における溶融樹脂の流動距離が短くなり、キャビティ内を溶融樹脂で完全に充填できなくなる（図４３の（Ｂ）の模式的な断面図参照）。また、固化層が発達し易いために、フローマーク、転写不良、ウェルドライン等の成形不良が成形品に発生し易く、繊維強化成形材料を用いた場合、成形品表面に繊維が析出し易いという問題もある。
【０００４】
これらの問題点を解決するために、第１の方法として、溶融樹脂を高速射出成形機を用いてキャビティ内に高速射出することによって、溶融樹脂をキャビティ内で無理矢理流動させる方法がある。あるいは又、第２の方法として、金型温度を高温にして溶融樹脂の固化層の発達を遅らせて、キャビティ内における溶融樹脂の流動距離を延ばす方法がある。更には、第３の方法として、低分子量の熱可塑性樹脂を用いることによって溶融樹脂の粘度を低くして成形することで、キャビティ内における溶融樹脂の流動距離を延ばす方法がある。
【０００５】
しかしながら、第１の方法においては、成形装置が特殊になったり、成形装置を大型化する必要があるため、金型自体の大型化・肉厚化による成形品の製造コストアップにつながる。しかも、キャビティ内への溶融樹脂の高速充填により薄肉成形品内部に応力が残留し、その結果、薄肉成形品に反りが発生し、薄肉成形品の品質が低下するといった問題も発生し易い。第２の方法においては、金型温度を成形に用いる熱可塑性樹脂の荷重撓み温度よりもやや低めに設定して固化層の発達を遅らせるために、キャビティ内の樹脂の冷却時間が長くなる結果、成形サイクルが長くなり、生産性が低下するといった問題がある。第３の方法においては、低分子量の熱可塑性樹脂を低くするため、得られた薄肉成形品の靱性が劣り、薄肉成形品が得られても使用中に割れ等の損傷が生じるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの問題を解決するため、ポリイミド樹脂等の耐熱プラスチックを低熱伝導材として金型のキャビティ面に配設し、キャビティ内に射出された溶融樹脂における固化層の発達を抑えることで、成形品の外観を改良する方法が提案されている。更に、このような方法と高速射出成形機とを組み合わせることによって薄肉成形品を成形することも考えられるが、キャビティ内への熱可塑性樹脂の高速射出によって低熱伝導材が変形したり、傷が付き易い等の問題がある。
【０００７】
あるいは又、耐熱性プラスチックの表面に金属あるいはセラミックスから成る薄膜を化学的気相成長法（ＣＶＤ法）等で形成させて成る低熱伝導材も知られているが、プラスチックへの薄膜の密着性が悪く、表面から薄膜が剥離したりクラックが発生したりするといった問題がある。それ故、一般に、試験用金型若しくは簡易金型として用いられるだけであり、長期使用には耐えられない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、成形時、金型部のキャビティを構成する面の状態を確実に成形品の表面に転写することができ、通常の熱可塑性樹脂を用いても成形品に成形不良が発生することのない、熱可塑性樹脂に基づき成形される厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの薄肉の成形品及びその成形方法、並びに係る成形品の成形に適した金型組立体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る金型組立体は、厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型組立体であって、
（イ）キャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、
を備え、
第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0（単位：ｍｍ）、ｋiを流動係数（但し、１．５≦ｋi≦１０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｌ≦ｋiαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足することを特徴とする。
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る成形品の成形方法は、厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法であって、上記の本発明の第１の態様に係る金型組立体を用い、溶融樹脂射出部からキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出することを特徴とする。即ち、
（イ）キャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、
を備え、
第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0（単位：ｍｍ）、ｋiを流動係数（但し、１．５≦ｋi≦１０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｌ≦ｋiαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足する金型組立体を用い、
溶融樹脂射出部からキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出することを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る金型組立体は、厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型組立体であって、
（イ）容積を可変とし得るキャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、
を備え、
キャビティの容積が成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部と第２の金型部とを配置したときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0（単位：ｍｍ）、ｋCを流動係数（但し、２≦ｋC≦２０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｌ≦ｋCαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足することを特徴とする。
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る成形品の成形方法は、厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法であって、上記の本発明の第２の態様に係る金型組立体を用いる成形方法である。即ち、
（イ）容積を可変とし得るキャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、
を備え、
キャビティの容積が成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部と第２の金型部とを配置したときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0（単位：ｍｍ）、第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ（単位はｍｍであり、ｔ＞ｔ0）、ｋCを流動係数（但し、２≦ｋC≦２０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｌ≦ｋCαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足する金型組立体を用い、
金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔとなるように第１の金型部と第２の金型部とを型締めし、溶融樹脂射出部から該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、射出中あるいは射出完了後、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0とすることを特徴とする。換言すれば、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、溶融樹脂射出部から該キャビティ（容積：ＶC）内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、熱可塑性樹脂の射出中あるいは射出完了後、キャビティの容積を成形すべき成形品の容積（容積：ＶM）まで減少させることを特徴とする。尚、このような成形方法は、一般には、射出圧縮成形法と呼ばれる。ここで、金型部の開閉方向に沿ってキャビティの距離ｔを減少させ始める時点、あるいは、キャビティの容積（ＶC）を減少させ始める時点は、熱可塑性樹脂の射出中あるいは射出完了後（射出完了と同時を含める）である。一方、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔ0となる時点、あるいは、キャビティの容積が成形すべき成形品の容積（ＶM）となる時点は、射出完了後（射出完了と同時を含む）とすることが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る金型組立体若しくは成形品の成形方法においては、１．０５ｔ0≦ｔ≦３ｔ0の関係を満足することが好ましい。ｔ＞３ｔ0になると、キャビティ内に射出された溶融樹脂内に空気が巻き込まれたり、圧縮が困難になる。一方、ｔ＜１．０５ｔ0では、距離Ｌの延長を図り難くなる。以下、便宜上、この距離Ｌを流動距離Ｌと呼ぶ場合がある。尚、第１の金型部と第２の金型部とによって印篭構造が形成され、あるいは又、キャビティの容積を可変とし得る中子が備えられていることが好ましい。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。
【００１４】
本発明によっても、厚さ０．１ｍｍ未満の厚さを有する成形品を確実に成形することは困難である。一方、厚さが１ｍｍを越える成形品は、従来の入れ子を備えていない金属材料から作製された金型組立体を用いて成形することができる。
【００１５】
入れ子の厚さが０．５ｍｍ未満の場合、入れ子による断熱効果が少なくなり、キャビティ内に射出された溶融樹脂の急冷を招き、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ことに加え、流動距離Ｌを延ばすことができなくなる。また、金型組立体を構成する金属材料から作製された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、入れ子の厚さが０．５ｍｍ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、キャビティ内に射出された溶融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。尚、入れ子の厚さは、０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ乃至７ｍｍ、一層好ましくは２ｍｍ乃至５ｍｍである。
【００１６】
入れ子を構成する無機材料の弾性率は、０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、好ましくは１．５×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、更に好ましくは２．０×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上であることが必要とされる。入れ子を構成する無機材料の弾性率が０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2未満の場合、キャビティ内に射出された溶融樹脂の圧力によって入れ子が変形を起こす虞がある。弾性率としては、一般に用いられるヤング率の値を用いることができる。例えば、高弾性率のフィラーが添加された熱硬化性プラスチックを用いることによって上記の弾性率を上回る弾性率を有する入れ子を作製することも可能である。しかしながら、フィラーを取り巻く材料が樹脂であるが故に、キャビティ内に射出された溶融樹脂の圧力によって入れ子に部分的に凹凸が発生する。従って、無機材料から作製された入れ子とする必要がある。
【００１７】
入れ子を構成する無機材料の熱伝導率は、キャビティ内の溶融樹脂の急冷を防止する目的で、０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇであることが必要とされる。この範囲を越える熱伝導率を有する無機材料を用いて入れ子を作製した場合、キャビティ内の溶融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金属材料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。また、流動距離Ｌが、通常の金属材料から作製された金型組立体の流動距離程度の値となってしまう。一方、この範囲未満の場合、固化層の発達は防止できるものの、キャビティ内の樹脂の冷却が遅くなり、成形サイクルの延長といった問題が発生する虞がある。
【００１８】
熱可塑性樹脂の流動性（流動指数α）は種類によって様々の値をとる。流動性の悪い高分子量のポリカーボネートの流動指数αは例えば約４０であり、流動性の良いポリプロピレンや液晶ポリマー材料における流動指数αは例えば約８００であり、使用する熱可塑性樹脂に依り流動指数には相当の相違がある。流動指数αは、使用する熱可塑性樹脂や成形条件（例えば、金型温度；溶融熱可塑性樹脂の温度、射出圧力、射出速度等）に依存する。尚、同じ熱可塑性樹脂を使用する場合にあっても、これらの金型温度、溶融熱可塑性樹脂の温度や射出圧力、射出速度等の成形条件が異なれば、流動指数αは変化する。本発明においては、４０≦α≦８００の範囲の流動指数の値を有する熱可塑性樹脂を使用する。α＜４０の流動指数の値を有する熱可塑性樹脂を使用したのでは、厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品を成形することは困難となる。一方、８００＜αの流動指数の値を有する熱可塑性樹脂は、コンパウンドの製造が困難であるし、また、樹脂材料の強度が低下する虞がある。
【００１９】
流動指数αを求める場合、従来の金属材料（例えば、炭素鋼材）から作製されキャビティが設けられた金型部（入れ子は配設されていない）を備えた試験用金型組立体を準備する。尚、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離が十分長い距離を有するキャビティを試験用金型組立体に設ける。そして、成形品の成形に使用する熱可塑性樹脂において、このキャビティに各種の成形条件にて溶融樹脂を射出し、溶融樹脂射出部からのキャビティ内における樹脂の最大到達距離Ｌmaxを求める。そして、ｔ0とＬmax（Ｌmax＝αｔ0 2）の関係から、所望の成形条件における流動指数αを求める。
【００２０】
無機材料から作製された入れ子を備えていない従来の金型部、即ち、金型部のキャビティ面が金属材料から構成されている場合には、流動係数の値は１である。本発明の第１の態様に係る金型組立体若しくは成形品の成形方法においては、無機材料から作製された入れ子で金型部のキャビティ面を構成することによって、流動係数ｋiの値を１．５以上１０以下とすることができる。言い換えれば、使用する熱可塑性樹脂に対して、１．５≦ｋi≦１０となるような入れ子を構成する材料を適宜選択すればよい。本発明においては、従来の金型部におけるよりも流動距離Ｌを１．５倍以上１０倍以下の範囲で延ばすことができる。尚、流動係数ｋiは使用する入れ子の熱伝導率、厚さ、温度に依存する。一般の成形機（射出速度１５０ｍｍ／秒程度）を使用する場合、流動係数ｋiの値は１．５乃至５程度の値となる。それ故、このような射出速度を有する成形機を用いる場合には、厚さが０．５〜１ｍｍの成形品を成形することが望ましい。一方、射出速度が３００ｍｍ／秒を越える超高速射出成形機を使用する場合、流動係数ｋiの値は５乃至１０程度の値となり、厚さが０．５ｍｍ未満の成形品を成形できる。尚、本発明においては、成形品の大きさ、厚さ、及び要求される特性に応じて使用する熱可塑性樹脂及び成形条件を選択するが、流動距離Ｌが３ｍｍ未満となる場合には、本発明を適用することができない。
【００２１】
一方、本発明の第２の態様に係る金型組立体若しくは成形品の成形方法においては、無機材料から作製された入れ子で金型部のキャビティ面を構成することによって、流動係数ｋcの値は２以上２０以下となる。言い換えれば、使用する熱可塑性樹脂に対して、２≦ｋc≦２０となるような入れ子を構成する材料を適宜選択すればよい。本発明の第１の態様に係る金型組立体若しくは成形品の成形方法と比較して、射出圧縮成形法にあっては、流動距離Ｌを約１．３倍から２倍、延長することができる。尚、この１．３倍という値は各種の試験を行って求められた値である。それ故、例えば高速射出成形機との併用により、従来の成形法では得られなかった長い流動距離Ｌを容易に得ることが可能となる。従来の金属材料から作製された金型部を使用しても射出圧縮成形法を採用することで流動距離Ｌを延ばすことは可能であるが、無機材料から作製された入れ子を備えた本発明の第２の態様に係る金型組立体を使用することにより、流動距離Ｌの一層の延長を容易に達成することができる。
【００２２】
流動係数ｋi，ｋcは、以下の方法にて求めることができる。即ち、本発明の第１若しくは第２の金型組立体を準備する。但し、この金型組立体は、従来の金属材料（例えば、炭素鋼材）から作製されキャビティが設けられた金型部（入れ子は配設されていない）を備えた金型組立体とする。尚、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離が十分長い距離を有するキャビティを試験用金型組立体に設ける。そして、成形品の成形に使用する熱可塑性樹脂において、このキャビティに所定の成形条件にて溶融樹脂を射出し、溶融樹脂射出部からのキャビティ内における樹脂の最大到達距離Ｌmaxを求める。そして、Ｌmax＝αｔ0 2の関係から、流動指数αを求める。次いで、入れ子が配設された本発明の第１若しくは第２の金型組立体を準備する。そして、同一の成形条件にて最大到達距離Ｌ’maxを求め、Ｌ’max＝α’ｔ0 2の関係からα’を求める。そして、求められたα及びα’から、所望の成形条件における流動係数ｋi＝α’／α又は、ｋc＝α’／αを得ることができる。
【００２３】
本発明においては、所定の特性を有する入れ子を備えた金型組立体を用いることによって固化層が発達し難くなるため、キャビティ内において固化層による溶融樹脂の流動阻害が無くなる。その結果、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの全ての断面空間内において溶融樹脂が流動することが可能となり、金属材料から作製された従来の金型部と比較して、容易に流動距離Ｌを延ばすことが可能となる。従って、使用する熱可塑性樹脂の種類を問わず、特に０．５ｍｍ以下の非常に薄肉の成形品を確実に成形することができる。また、従来の技術においては、薄肉の成形品を得るために、例えば低分子量の熱可塑性樹脂を使用せざるを得ないため、非常に脆い成形品しか成形することができなかった。然るに、本発明においては、分子量の高い通常の熱可塑性樹脂を用いることができるため、成形品に高い靱性を付与することが可能となり、成形品の使用時、破損することが無くなる。
【００２４】
しかも、本発明においては、入れ子を用いることによってキャビティ内の溶融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、加えて、高い剛性を有する薄肉の成形品を成形することができる。
【００２５】
更には、溶融樹脂の流動性が向上するが故に、溶融樹脂のキャビティ内への射出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、射出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。
【００２６】
また、本発明における入れ子は、低熱伝導性の無機材料から作製されており、しかも、金型部とは独立して作製され、金型部の内部に配設されるので、入れ子による断熱効果が大きいばかりか、入れ子の保守が容易である。しかも、熱衝撃に対しても強く、破損やクラックが発生し難い入れ子を作製することができる。更には、その表面に薄膜を形成すれば、入れ子の耐久性の向上を図ることができる。その結果、長期間の使用に耐え、しかも、成形品にウエルドライン等が発生し難い。
【００２７】
本発明の第１若しくは第２の態様に係る金型組立体若しくは成形品の成形方法（以下、総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）においては、溶融樹脂射出部として、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。
【００２８】
本発明においては、
入れ子を第１の金型部及び第２の金型部に配設し、
第１の金型部に配設された入れ子を第１の入れ子、第２の金型部に配設された入れ子を第２の入れ子としたとき、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の入れ子の表面と、該第１の入れ子の表面と対向する第２の入れ子の表面との間のクリアランス（Ｃ11）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ11≦０．０３ｍｍ）とする形態とすることができる。尚、係る形態を第１の形態と呼ぶ場合がある。
【００２９】
尚、第１の形態において、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た被覆プレートを金型組立体は更に備えていてもよい。この場合、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の入れ子の第２の入れ子と対向する面と、第２の入れ子の第１の入れ子と対向する面との間のクリアランスＣ11を０．０３ｍｍ（Ｃ11≦０．０３ｍｍ）以下とし、第１の入れ子の第２の入れ子と対向する面と、第２の入れ子の第１の入れ子と対向する面との重なり量ΔＳ11を０．５ｍｍ以上（ΔＳ11≧０．５ｍｍ）とし、第１の入れ子と被覆プレートとの間のクリアランスＣ12、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Ｃ13を０．０３ｍｍ以下（Ｃ12，Ｃ13≦０．０３ｍｍ）とし、第１の入れ子に対する被覆プレートの重なり量ΔＳ12、及び第２の入れ子に対する被覆プレートの重なり量ΔＳ13を０．５ｍｍ以上（ΔＳ12，ΔＳ13≧０．５ｍｍ）とし、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形態とすることが好ましい。尚、被覆プレートには溶融樹脂射出部が設けられていてもよい。
【００３０】
あるいは又、本発明においては、成形すべき成形品の形状等に依存するが、
入れ子を第１の金型部に配設し、
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、入れ子の表面と、該入れ子の表面と対向する第２の金型部の面との間のクリアランス（Ｃ21）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ21≦０．０３ｍｍ）とする形態とすることもできる。尚、係る形態を第２の形態と呼ぶ場合がある。
【００３１】
あるいは又、本発明においては、成形すべき成形品の形状等に依存するが、
入れ子を第１の金型部に配設し、
第２の金型部には、入れ子被覆部が設けられており、
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、入れ子と入れ子被覆部との間のクリアランス（Ｃ31）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ31≦０．０３ｍｍ）とし、且つ、入れ子に対する入れ子被覆部の重なり量（ΔＳ31）を０．５ｍｍ以上（ΔＳ31≧０．５）とする形態とすることもできる。尚、係る形態を第３の形態と呼ぶ場合がある。このような構造の金型部における入れ子被覆部の構造は、入れ子と対向する第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、成形すべき成形品の形状や金型組立体の構造に依存して適宜設計すればよい、ここで、このような構造の金型組立体における溶融樹脂射出部としては、例えば、ダイレクトゲート構造を挙げることができる。
【００３２】
あるいは又、本発明においては、成形すべき成形品の形状等に依存するが、
入れ子を第１の金型部に配設し、
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、入れ子の端部を被覆する被覆プレートを更に備え、
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（Ｃ41）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ41≦０．０３ｍｍ）とし、且つ、入れ子に対する被覆プレートの重なり量ΔＳ41を０．５ｍｍ以上（ΔＳ41≧０．５）とする形態とすることもできる。尚、係る形態を第４の形態と呼ぶ場合がある。ここで、このような構造の金型組立体における溶融樹脂射出部としては、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、入れ子の一部分とのみ重なり合っていてもよいし、入れ子の全周囲と重なり合っていてもよい。また、被覆プレートは、作製すべき成形品の形状に依存して、第１の金型部に配設されていてもよいし、第２の金型部に配設されていてもよい。
【００３３】
あるいは又、本発明においては、成形すべき成形品の形状等に依存するが、
入れ子を第１の金型部に配設し、
第１の金型部に取り付けられ、溶融樹脂導入部が設けられた被覆プレートを更に備え、
第２の金型部には、入れ子被覆部が設けられており、
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、入れ子と入れ子被覆部との間のクリアランス（Ｃ51）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ51≦０．０３ｍｍ）とし、入れ子に対する入れ子被覆部の重なり量（ΔＳ51）を０．５ｍｍ以上（ΔＳ51≧０．５）とし、入れ子と被覆プレートとの間のクリアランス（Ｃ52）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ52≦０．０３ｍｍ）とし、入れ子に対する被覆プレートの重なり量（ΔＳ52）を０．５ｍｍ以上（ΔＳ52≧０．５）とし、被覆プレートは入れ子の一部分とのみ重なり合っている形態とすることもできる。尚、係る形態を第５の形態と呼ぶ場合がある。ここで、このような構造の金型組立体における溶融樹脂射出部としては、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。
【００３４】
特に、本発明の金型組立体において、圧力の高い溶融樹脂射出部近傍における入れ子の部分に破損が生じ易いが、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を被覆することで、破損し易い無機材料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り、更には、入れ子外周部に発生した微細なクラックと溶融樹脂が接触しなくなるために入れ子が破損しない。
【００３５】
本発明の入れ子は、広く、ジルコニア系材料、アルミナ系材料、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2から成る群から選択されたセラミックス、若しくは、ソーダガラス、石英ガラス、耐熱ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製することが望ましい。より具体的には、入れ子は、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2−ＭｇＯ、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、Ｔｉ3Ｎ2、３Ａｌ2Ｏ3−２ＳｉＯ2、ＭｇＯ−ＳｉＯ2、２ＭｇＯ−ＳｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックスから作製されていることが好ましく、中でも、ＺｒＯ2又はＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から成るセラミックスから作製されていることが一層好ましい。あるいは又、ソーダガラス、石英ガラス、耐熱ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されていることが好ましく、中でも、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されていることが一層好ましい。
【００３６】
入れ子を結晶化ガラスから作製する場合、入れ子を、結晶化度が１０％以上、更に望ましくは結晶化度が６０％以上、一層望ましくは結晶化度が７０〜１００％の結晶化ガラスから作製することが好ましい。１０％以上の結晶化度になると結晶がガラス全体に均一に分散するので、熱衝撃強度及び界面剥離性が飛躍的に向上するため、成形品の成形時における入れ子の破損発生を著しく低下させることができる。結晶化度が１０％未満では、成形時にその表面から界面剥離を起こし易いといった欠点がある。尚、入れ子を構成する結晶化ガラスの線膨張係数が１×１０-6／ｄｅｇ以下、熱衝撃強度が４００゜Ｃ以上であることが好ましい。
【００３７】
熱衝撃強度とは、所定の温度に加熱した１００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍのガラスを２５゜Ｃの水中に投げ込んだとき、ガラスに割れが発生するか否かの温度を強度として規定したものである。熱衝撃強度が４００゜Ｃであるとは、４００゜Ｃに熱した１００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍのガラスを２５゜Ｃの水中に投げ込んだとき、ガラスに割れが発生しないことを意味する。この熱衝撃強度は、耐熱ガラスにおいても１８０゜Ｃ前後の値しか得られない。従って、それ以上の温度（例えば、約３００゜Ｃ）で溶融された樹脂が入れ子と接触したとき、入れ子に歪みが生じ、入れ子が破損する場合がある。熱衝撃強度は、ガラスの結晶化度とも関係し、１０％以上の結晶化度を有する結晶化ガラスから入れ子を作製すれば、成形時に入れ子が割れることを確実に防止し得る。
【００３８】
ここで、結晶化ガラスとは、原ガラスに少量のＴｉＯ2及びＺｒＯ2の核剤を添加し、１６００゜Ｃ以上の高温下で溶融した後、プレス、ブロー、ロール、キャスト法等によって成形され、更に結晶化のために熱処理を行い、ガラス中にＬｉ2Ｏ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系結晶を成長させ、主結晶相がβ−ユークリプタイト系結晶及びβ−スポジュメン結晶が生成したものを例示することができる。あるいは又、ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラスを１４００〜１５００゜Ｃで溶融後、水中へ移して砕いて小粒化を行った後、集積し、耐火物セッター上で板状に成形後、更に加熱処理を行い、β−ウォラストナイト結晶相が生成したものを例示することができる。更には、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ−Ｋ2Ｏ−Ｆ系ガラスを熱処理して雲母結晶を生成させたものや、核剤を含むＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラスを熱処理してコーディエライト結晶が生成されたものを例示することができる。
【００３９】
これら結晶化ガラスにおいては、ガラス基材中に存在する結晶粒子の割合を結晶化度という指標で表すことができる。そして、Ｘ線回折装置等の分析機器を用いて非晶相と結晶相の割合を測定することで結晶化度を測定することができる。
【００４０】
入れ子を構成する無機材料に対して、通常の研削加工で凹凸、曲面等の加工を容易にでき、かなり複雑な形状以外は任意の形状の入れ子を製作できる。セラミックス粉末若しくは溶融ガラスを成形用金型に入れてプレス成形した後に熱処理することで、入れ子を作製することができる。また、ガラスから成る板状物を治具上に置いたまま炉内で自然に賦形させることによって、入れ子を作製することもできる。曲面を有する成形品を成形する場合、入れ子の裏面（入れ子のキャビティを構成する面と反対側の面であり金型部と対向する面）の曲率に合わせて、金型部の入れ子装着部を加工すればよい。
【００４１】
成形品に鏡面性が要求される場合、入れ子のキャビティを構成する面（入れ子のキャビティ面と呼ぶ）の表面粗さＲmaxを０．０３μｍ以下とすることが望ましい。表面粗さＲmax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、作製された入れ子のキャビティ面に対して、表面粗さＲmax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、ラッピングは入れ子加工の最終工程で行うことが望ましい。通常の炭素鋼等の磨きと比較すると、例えば結晶化ガラスの場合、約１／２のコストで鏡面が得られるために、金型組立体の製作費を低減させることが可能である。尚、表面粗さＲmaxの測定は、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準じた。つや消し若しくはヘラーラインの状態の表面を有する成形品を成形する場合には、入れ子のキャビティ面をサンドブラスト処理やエッチングを行うことによって、入れ子のキャビティ面に細かい凹凸やラインを形成すればよい。
【００４２】
また、入れ子に凹凸形状を設ける場合には、凹凸部のエッジに発生した微細なクラックが溶融樹脂と接触して破損することを防止するために、ダイヤモンド砥石で凹凸部の縁部を研磨して応力が集中しないようにすべきである。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、応力集中を避けることが好ましい。
【００４３】
本発明において、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、入れ子が型締めによる応力によって金型部のキャビティ面に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。
【００４４】
あるいは又、本発明においては、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好ましい。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金型部に取り付け、かかる入れ子装着用中子の入れ子装着部に入れ子を装着してもよい。あるいは又、場合によっては、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。金型部の入れ子装着部と入れ子のクリアランス（Ｄ）は、限りなく０に近い値であってよいが、実用的には、０．００５ｍｍ以上であることが好ましい。入れ子を構成する無機材料の線膨張係数に依存するが、クリアランス（Ｄ）が余りに小さい場合、金型部を構成する金属若しくは合金材料と入れ子を構成する無機材料の線膨張係数の差による入れ子の破損を防止することができなくなる場合があるので、入れ子のクリアランス（Ｄ）は、このような問題が生じないような値とすればよい。尚、クリアランス（Ｄ）を大きくし過ぎると、入れ子の位置ズレ及び位置安定性が不足するために、入れ子が破損する虞がある。従って、クリアランス（Ｄ）は、２ｍｍ程度以下であることが好ましい。
【００４５】
使用する熱可塑性樹脂に依っては、溶融樹脂の入れ子に対する濡れ性が向上する結果、成形品と入れ子との密着性が向上し、金型組立体からの成形品の離型が困難となり、成形品表面に剥離マークが残り、最悪の場合、成形品に入れ子が貼り付いたまま取れなくなるといった問題が発生する場合がある。このような問題を回避するためには、本発明において、入れ子の表面に薄膜を形成し、該薄膜を、０．０１μｍ乃至２０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、動摩擦係数が０．５以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から構成することが望ましい。これによって、入れ子からの成形品の離型性を飛躍的に向上させることができる。即ち、このような薄膜を入れ子表面に形成することによって、金型組立体からの成形品の離型時に剥離マークが消失し、例えば離型剤が混合された成形用材料や離型剤を金型部に塗布した金型組立体を使用しなくとも、容易に成形品を金型組立体から離型することが可能となり、離型剤による成形品の外観不良も無くなる。
【００４６】
尚、薄膜を構成する材料は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ、Ｃｒ及びＮｉから成る群から選択された材料であることが好ましく、特に、アモルファスダイヤモンド又はＴｉＮ、ＣｒＮが成形品の離型性の一層の改善のために好ましい。また、薄膜は、少なくとも一層形成されていればよく、多層であってもよい、例えば、ＴｉＮから成る薄膜を入れ子の表面に形成し、その上にアモルファスダイヤモンドやＣｒＮ等の薄膜を形成してもよい。あるいは又、下地層としてＳｉＯ2層を入れ子の表面に形成し、その上にアモルファスダイヤモンドやＴｉＮ、ＣｒＮ等の薄膜を形成してもよい。
【００４７】
入れ子の表面に薄膜を形成する方法としては、常圧ＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法等の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、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）を挙げることができる。
【００４８】
入れ子の表面に形成された薄膜の厚さは、０．０１μｍ乃至２０μｍ、好ましくは０．１μｍ乃至１５μｍ、更に好ましくは０．３μｍ乃至１０μｍとする必要がある。薄膜の厚さが０．０１μｍ未満では、薄膜の耐久性が乏しくなるし、成形を連続して行うと離型性が悪くなるといった問題が発生する虞がある。一方、薄膜の厚さが２０μｍを越えると、入れ子の断熱効果が小さくなり、溶融樹脂の固化層の発達を招くため、成形品に外観不良が発生し、あるいは又、薄膜にクラックが発生し易くなるといった問題が生じる。
【００４９】
入れ子の表面に形成された薄膜のビッカース硬度は、６００Ｈｖ以上、好ましくは８００Ｈｖ以上、更に好ましくは１０００Ｈｖ以上であることが要求される。ビッカース硬度が６００Ｈｖ未満では、使用する熱可塑性樹脂が繊維を含有していない場合には特に摩耗の虞も無く入れ子を使用することができるが、繊維強化の熱可塑性樹脂を用いる場合、薄膜が摩耗する虞がある。ビッカース硬度の測定は、ＪＩＳ ７７２５に基づく。
【００５０】
入れ子の表面に形成された薄膜の動摩擦係数（μ）は、０．５以下、好ましくは０．３以下、更に好ましくは０．１以下であることが必要とされる。動摩擦係数（μ）が０．５以下の場合、摺動抵抗が小さくなるし、溶融樹脂との密着性も低くすることができる。
【００５１】
動摩擦係数（μ）の測定は、スラスト式摺動試験を用いて行うことができる。この試験においては、鈴木式試験機及び試験方法を採用した。鈴木式試験機の概要を図４２に示す。リング状の入れ子を作製し、その表面に薄膜を形成して、入れ子試料を得る。一方、内径２０ｍｍ、外径２５．６ｍｍ、高さ１５ｍｍのリングをＳＵＪ２（ステンレス鋼）から作製する。試験においては、リング状の入れ子試料を下方の試料ホルダーに取り付ける。一方、ＳＵＪ２製のリングを上方の試料ホルダーに取り付ける。尚、入れ子試料の表面に形成された薄膜とＳＵＪ２製のリングとを接触させる。そして、試料ホルダーに取り付けられたリング状の入れ子試料に所定の面圧（５Ｎ／ｃｍ2）の荷重を加え、リング状の入れ子試料を所定の線速度でモータ（図示せず）によって回転させる。そして、所定の測定時間（２０時間）が経過した後の平衡状態になった動摩擦係数（μ）を、以下の式から求める。
μ＝（ｆ・ｒ）／（Ｎ・Ｒ）
ここで、ｆは、リング状の入れ子に取り付けられたロードセルにて測定された摩擦力であり、ｒは回転軸の中心からロードセルまでの距離であり、Ｎは荷重であり、ＲはＳＵＪ２製のリングの平均半径である。尚、荷重は、（面圧）×（摺動面積）から求めることができる。
【００５２】
入れ子の表面に形成された薄膜と熱可塑性樹脂との剥離強度は、１ｋｇｆ／ｃｍ以下、好ましくは０．５ｋｇｆ／ｃｍ以下、更に好ましくは０．３ｋｇｆ／ｃｍ以下であることが必要とされる。剥離強度は、ＪＩＳ Ｋ ６８５４に準拠して測定する。非晶性の熱可塑性樹脂を使用する場合には熱可塑性樹脂のＴg（ガラス転移温度）より１０゜Ｃ低く雰囲気温度を保持した高温炉内で、また、結晶性の熱可塑性樹脂を使用する場合には熱可塑性樹脂のＴc（結晶化開始温度）より１０゜Ｃ低く雰囲気温度を保持した高温炉内で、表面に薄膜が形成された入れ子を熱可塑性樹脂で挟み、１分間、その状態を保持した後に、剥離強度を測定する。入れ子の表面に形成された薄膜と熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下の場合、成形の際に剥離マークの発生を回避することができるが、剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍを越える場合、入れ子に起因した成形品の離型不良による剥離マークの発生が回避できなくなる虞がある。尚、ＴgあるいはＴcより１０゜Ｃ低い温度で剥離強度の測定を行う理由は、高温の場合、より一層、熱可塑性樹脂と薄膜との間の密着性が高くなるためである。
【００５３】
本発明において、成形品に穴（貫通穴あるいは非貫通穴や凹部）を形成する場合には、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。
【００５４】
穴空き成形品を成形するとき、キャビティ内に射出された溶融樹脂の流れは、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。
【００５５】
コアピンは、金属、合金、ガラス、セラミックスから作製すればよいが、金属製や合金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、コアピンをセラミックス若しくはガラスから構成すればよい。これによって、キャビティ内の溶融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、この場合、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及び第２の金型部の両方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樹脂が冷却され難いので、コアピンを金属製や合金製としても問題が生じない場合が多い。
【００５６】
本発明において、コアピンの径が１０ｍｍ以下の場合には、コアピンは、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、好ましくは１．５×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、更に好ましくは２．０×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製されていることが好ましい。更に、コアピンの表面には薄膜が形成され、該薄膜は、０．０１μｍ乃至２０μｍ、好ましくは０．１μｍ乃至１５μｍ、更に好ましくは０．３μｍ乃至１０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、好ましくは８００Ｈｖ以上、更に好ましくは１０００Ｈｖ以上、動摩擦係数（μ）が０．５以下、好ましくは０．３以下、更に好ましくは０．１以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下、好ましくは０．５ｋｇｆ／ｃｍ以下、更に好ましくは０．３ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることが望ましい。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は０．０３ｍｍ以下（Ｃc1≦０．０３ｍｍ）であることが好ましい。
【００５７】
コアピンを構成する材料は入れ子を構成する材料群の中から選択すればよく、コアピンを構成する材料は、入れ子を構成する無機材料と同じであっても異なっていてもよい。具体的には、コアピンを構成する材料は、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2−ＭｇＯ、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、Ｔｉ3Ｎ2、３Ａｌ2Ｏ3−２ＳｉＯ2、ＭｇＯ−ＳｉＯ2、２ＭｇＯ−ＳｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックスから作製されていることが好ましく、中でも、ＺｒＯ2又はＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から成るセラミックスから作製されていることが一層好ましい。あるいは又、ソーダガラス、石英ガラス、耐熱ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されていることが好ましく、中でも、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されていることが一層好ましい。また、コアピンの表面に形成された薄膜を構成する材料は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ、Ｃｒ及びＮｉから成る群から選択された材料であることが好ましく、特に、アモルファスダイヤモンド又はＴｉＮ、ＣｒＮが成形品の離型性の一層の改善のために好ましい。薄膜は、少なくとも一層形成されていればよく、多層であってもよい、更には、例えばＴｉＮ層をコアピンの表面に形成し、その上にアモルファスダイヤモンドやＣｒＮ等の薄膜を形成してもよい。あるいは又、下地層としてＳｉＯ2層をコアピンの表面に形成し、その上にアモルファスダイヤモンドやＴｉＮ、ＣｒＮ等の薄膜を形成してもよい。コアピンの表面に薄膜を形成する方法としては、常圧ＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法等のＣＶＤ法、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法等のＰＶＤ法を挙げることができる。
【００５８】
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。
【００５９】
本発明において、コアピンの径が１０ｍｍ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おり、該環状部材は、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製された形態とすることが好ましい。
【００６０】
この場合、環状部材の表面には薄膜が形成され、該薄膜は、０．０１μｍ乃至２０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、動摩擦係数（μ）が０．５以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることが好ましい。
【００６１】
この場合の環状部材を構成する材料は入れ子を構成する材料群の中から選択すればよく、環状部材を構成する材料は、入れ子を構成する無機材料と同じであっても異なっていてもよい。具体的には、環状部材を構成する材料は、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2−ＭｇＯ、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、Ｔｉ3Ｎ2、３Ａｌ2Ｏ3−２ＳｉＯ2、ＭｇＯ−ＳｉＯ2、２ＭｇＯ−ＳｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックスから作製されていることが好ましく、中でも、ＺｒＯ2又はＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から成るセラミックスから作製されていることが一層好ましい。あるいは又、ソーダガラス、石英ガラス、耐熱ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されていることが好ましく、中でも、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されていることが一層好ましい。また、環状部材の表面に形成された薄膜を構成する材料は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ、Ｃｒ及びＮｉから成る群から選択された材料であることが好ましく、特に、アモルファスダイヤモンド又はＴｉＮ、ＣｒＮが成形品の離型性の一層の改善のために好ましい。薄膜は、少なくとも一層形成されていればよく、多層であってもよい、更には、例えばＴｉＮ層を環状部材の表面に形成し、その上にアモルファスダイヤモンドやＣｒＮ等の薄膜を形成してもよい。あるいは又、下地層としてＳｉＯ2層を環状部材の表面に形成し、その上にアモルファスダイヤモンドやＴｉＮ、ＣｒＮ等の薄膜を形成してもよい。環状部材の表面に薄膜を形成する方法としては、常圧ＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法等のＣＶＤ法、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法等のＰＶＤ法を挙げることができる。尚、コアピン取付部に取り付けられた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は０．０３ｍｍ以下（Ｃc1≦０．０３ｍｍ）であることが好ましい。尚、コアピン取付部は金属から作製すればよく、環状部材のコアピン取付部への取り付けは、例えば接着剤を用いて行うことができる。
【００６２】
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、キャビティ内に射出された溶融樹脂の急冷を招き、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５ｍｍ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。尚、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。
【００６３】
環状部材を構成する材料の弾性率は、０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、好ましくは１．５×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、更に好ましくは２．０×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上であることが必要とされる。環状部材を構成する材料の弾性率が０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2未満の場合、キャビティ内に射出された溶融樹脂の圧力によって環状部材が変形を起こす虞がある。弾性率として、一般に用いられるヤング率の値を用いることができる。環状部材を構成する無機材料の熱伝導率は、キャビティ内の溶融樹脂の急冷を防止する目的で、０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇであることが必要とされる。この範囲を越える熱伝導率を有する材料を用いて環状部材を作製した場合、キャビティ内の溶融樹脂が環状部材によって急冷され、成形品の外観不良が発生し易い。また、この範囲未満の場合、固化層の発達は防止できるものの、キャビティ内の樹脂の冷却が遅くなり、成形サイクルの延長といった問題が発生する虞がある。
【００６４】
環状部材の表面に形成された薄膜の厚さは、０．０１μｍ乃至２０μｍ、好ましくは０．１μｍ乃至１５μｍ、更に好ましくは０．３μｍ乃至１０μｍとする必要がある。薄膜の厚さが０．０１μｍ未満では、薄膜の耐久性が乏しくなるし、成形を連続して行うと離型性が悪くなるといった問題が発生する虞がある。一方、薄膜の厚さが２０μｍを越えると、溶融樹脂の固化層の発達を招くため、成形品に外観不良が発生し、あるいは又、薄膜にクラックが発生し易くなるといった問題が生じる。
【００６５】
環状部材の表面に形成された薄膜のビッカース硬度は、６００Ｈｖ以上、好ましくは８００Ｈｖ以上、更に好ましくは１０００Ｈｖ以上であることが要求される。ビッカース硬度が６００Ｈｖ未満では、使用する熱可塑性樹脂が繊維を含有していない場合には特に摩耗の虞もなく環状部材を使用することができるが、繊維強化の熱可塑性樹脂を用いる場合、薄膜が摩耗する虞がある。環状部材の表面に形成された薄膜の動摩擦係数（μ）は、０．５以下、好ましくは０．３以下、更に好ましくは０．１以下であることが必要とされる。動摩擦係数（μ）が０．５以下の場合、摺動抵抗が小さくなるし、溶融樹脂との密着性も低くすることができる。環状部材の表面に形成された薄膜と熱可塑性樹脂との剥離強度は、１ｋｇｆ／ｃｍ以下、好ましくは０．５ｋｇｆ／ｃｍ以下、更に好ましくは０．３ｋｇｆ／ｃｍ以下であることが必要とされる。環状部材の表面に形成された薄膜と熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下の場合、成形の際に剥離マークの発生を回避することができるが、剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍを越える場合、成形品の離型不良による剥離マークの発生が回避できなくなる虞がある。
【００６６】
場合によっては、コアピンの径が１０ｍｍを越える場合、コアピンを上述のセラミックス若しくはガラスから作製する代わりに、少なくともキャビティ内を占めるコアピンの部分の表面に、セラミックス若しくはガラスを溶射して成る溶射層が形成されている形態とすることもできる。この場合、溶射層は、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から構成されていることが好ましい。更には、この溶射層の表面には薄膜が形成され、この薄膜は、０．０１μｍ乃至２０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、動摩擦係数（μ）が０．５以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることが好ましい。溶射層を構成する材料及び薄膜を構成する材料は、上述の環状部材及びその表面に形成された薄膜を構成する材料から適宜選択すればよい。
【００６７】
尚、本発明にあっては、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）は０．０３ｍｍ以下（Ｃc1≦０．０３ｍｍ）とする必要がある。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やコアピン、環状部材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。
【００６８】
以上に説明した本発明の金型組立体におけるコアピンとしては、広くは、少なくともキャビティ内を占めるコアピンの部分の少なくとも表面は、セラミックス若しくはガラスから成ると言い換えることができる。即ち、コアピン全体の表面をセラミックス若しくはガラスから構成してもよいし、キャビティ内を占めるコアピンの部分の表面を、セラミックス若しくはガラスから構成してもよいし、コアピン全体の表面から一定の深さまでをセラミックス若しくはガラスから構成してもよいし、キャビティ内を占めるコアピンの部分の表面から一定の深さまでを、セラミックス若しくはガラスから構成してもよいし、コアピン全体をセラミックス若しくはガラスから構成してもよい。尚、この場合、キャビティ内を占めるコアピンの部分は、入れ子のキャビティ面と対向する対向面を有し、この対向面と入れ子のキャビティ面との間のクリアランス（Ｃc1）は０．０３ｍｍ以下（Ｃc1≦０．０３ｍｍ）であることが好ましい。
【００６９】
コアピンをセラミックスやガラスから作製し、あるいは又、少なくともキャビティ内を占めるコアピンの部分の少なくとも表面をセラミックス若しくはガラスから構成することによって、コアピンで分岐され再び合流する溶融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、コアピンや環状部材の表面に薄膜を形成することによって、成形品の離型性の向上を図れるだけでなく、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。
【００７０】
クリアランス（Ｃ11，Ｃ12，Ｃ13，Ｃ21，Ｃ31，Ｃ41，Ｃ51，Ｃ52，Ｃc1）は０．０３ｍｍ以下、実用的には、０．００１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下（０．００１ｍｍ≦Ｃ11，Ｃ12，Ｃ13，Ｃ21，Ｃ31，Ｃ41，Ｃ51，Ｃ52，Ｃc1≦０．０３ｍｍ）、好ましくは０．００３ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下（０．００３ｍｍ≦Ｃ11，Ｃ12，Ｃ13，Ｃ21，Ｃ31，Ｃ41，Ｃ51，Ｃ52，Ｃc1≦０．０３ｍｍ）とする。クリアランスの下限は、入れ子の外周部に微細なクラックが発生したり、金型温度上昇時に入れ子が熱膨張することによって、入れ子が金型部の入れ子被覆部や被覆プレート、コアピンと接触し、入れ子の外周部の微細クラックに応力がかかる結果、入れ子等が破損するといった問題が生じないような値とすればよい。クリアランス（Ｃ11，Ｃ12，Ｃ13，Ｃ21，Ｃ31，Ｃ41，Ｃ51，Ｃ52，Ｃc1）が０．０３ｍｍを越えると、溶融樹脂が、入れ子と金型部の入れ子被覆部や被覆プレート、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。尚、本発明においては、入れ子やコアピン、環状部材の表面に薄膜を形成すれば、入れ子やコアピン、環状部材等の端部に発生し易い微細なクラックが薄膜によって被覆されるため、入れ子やコアピン、環状部材が破損することを格段に低下させることができる。
【００７１】
重なり量（ΔＳ11，ΔＳ12，ΔＳ13，ΔＳ31，ΔＳ41，ΔＳ51，ΔＳ52）の値が０．５ｍｍ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。
【００７２】
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、金型部、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を構成する面（入れ子のキャビティ面）と、場合によっては、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。
【００７３】
本発明における熱可塑性樹脂としては、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ＭＸＤ６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（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）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；液晶ポリマーを挙げることができる。
【００７４】
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、キャビティ内に射出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。従来の技術においては、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、キャビティ内に射出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。
【００７５】
本発明においては、キャビティ内に射出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ために、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。
【００７６】
特にエンジニアリングプラスチックス、スーパーエンジニアリングプラスチックといった耐熱性や強度に優れる反面、流動性が悪いプラスチックを使用する場合、通常、金型温度を８０゜Ｃ以上として成形を行なう必要があるが、本発明の金型組立体を使用することで断熱効果が得られるために、金型温度を８０゜Ｃ以下としても外観特性が良好な成形品を得ることができる。また、例えば無機繊維が添加された熱可塑性樹脂であってもよく、この場合、無機繊維が成形品の表面に析出する現象が生ぜず、外観特性に優れた成形品を得ることができる。これは射出された溶融樹脂の冷却・固化を入れ子によって遅延することが可能となる結果、溶融樹脂の流動性及び転写性を向上できるからである。
【００７７】
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、ＡＥＳ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／ＰＥＴ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。
【００７８】
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、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、キャビティ内に射出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、キャビティ内に射出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。
【００７９】
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。
【００８０】
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０．４ｍｍ、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、０．０１μｍ乃至１５μｍ、より好ましくは０．１μｍ乃至１３μｍ、一層好ましくは０．１μｍ乃至１０μｍとすることが望ましい。
【００８１】
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、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、キャビティ内に射出された無機繊維を含有する溶融樹脂は、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、キャビティ内に射出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。
【００８２】
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、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測定したときの値が３．０ＧＰａ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。
【００８３】
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。
【００８４】
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、及び所定の特性を有する入れ子が組み込まれた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し、表面に薄膜が形成された入れ子を用いれば、金型組立体からの成形品の離型性が飛躍的に向上する。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
本発明の成形品の成形方法においては、成形品の表面の少なくとも一部分に塗膜を形成する工程を更に含むことができる。この場合、塗膜は、アクリル系塗料皮膜、ウレタン系塗料皮膜及びエポキシ系塗料皮膜から成る群から選択された少なくとも１種の塗料皮膜であることが好ましい。即ち、成形された成形品の表面から埃等を除去した後、成形品の表面に塗料を刷毛塗り、スプレー、静電塗装、浸漬法等の方法により塗布し、その後、乾燥することによって、成形品の表面の少なくとも一部分に塗膜を形成することができる。本発明によって得られた成形品に残留する歪みが小さいために、塗料溶液による成形品へのクラックが発生し難い。また、本発明によって得られた成形品の表面は写像性に優れており、塗装後も写像性に優れた外観を有する成形品を得ることができる。尚、原料樹脂の荷重撓み温度以下の硬化温度を有する塗料を使用することが好ましい。
【００８８】
あるいは又、本発明の成形品の成形方法においては、成形品の表面の少なくとも一部分にハードコート層を形成する工程を更に含むことができる。この場合、ハードコート層は、アクリル系ハードコート層、ウレタン系ハードコート層及びシリコーン系ハードコート層から構成された群から選択された少なくとも１種のハードコート層から成ることが好ましい。即ち、成形された成形品の表面から埃等を除去した後、アクリル系、ウレタン系又はシリコーン系のハードコート溶液から選択された溶液を、成形品の表面にディップ法、フローコート法、スプレー法等の方法により塗布し、その後、乾燥、硬化させることによって、成形品の表面の少なくとも一部分にハードコート層を形成することができる。成形品の表面のハードコート層の厚さは１μｍ乃至３０μｍ、好ましくは３μｍ乃至１５μｍであることが望ましい。１μｍ未満ではハードコート層の耐久性が不足し、３０μｍを越えるとハードコート層にクラックが発生し易くなる。ハードコート層と成形品との間の密着性が十分でない場合には、プライマーコートを成形品に塗布した後にトップコートを塗布することで、密着力を向上させることができる。成形品に残留する歪みが小さいために、ハードコート層の形成に起因した成形品へのクラックの発生は生じ難い。また、本発明によって得られた成形品の表面は写像性に優れており、ハードコート層形成後も写像性に優れた外観を有する成形品を得ることができる。
【００８９】
あるいは又、本発明の成形品の成形方法においては、金属粉末又は金属フレークを、０．０１重量％乃至８０重量％、好ましくは０．１重量％乃至５０重量％、より好ましくは１重量％乃至３０重量％含有する熱可塑性樹脂を用いることもできる。尚、金属粉末の平均粒子径あるいは金属フレークの平均厚さは、ｔ0の値に応じて、溶融樹脂の流動性が阻害されないような値を適宜選択する必要がある。即ち、ｔ0の値が小さい場合には、金属粉末の平均粒子径あるいは金属フレークの平均厚さを小さいものを適宜選択する。具体的には、金属粉末の平均粒子径は、０．１μｍ乃至０．８ｔ0ｍｍ、好ましくは０．２μｍ乃至０．５ｔ0ｍｍとすることが望ましい。また、金属フレークの平均厚さは、０．１μｍ乃至２００μｍ、好ましくは１乃至１５０μｍで平均外径が平均厚さより大きいことが望ましい。
【００９０】
メタリック色調を有する熱可塑性樹脂製の成形品は、金属部品に比べ軽量であり、しかも、金属感を有しており、各種の産業分野において使用されている。通常、成形品にメタリック色調を付与するためには、メタリック色調を与える金属粒子を含んだ塗料を成形品に塗装したり、メタリック色調を与える金属粒子を成形品の原料樹脂に練り込む。成形品を塗装することによって、塗料に含有された金属粒子の大きさに関係なく、比較的容易に金属感を成形品の表面に付与することができる。しかしながら、成形品に深み感を与えようとした場合、クリヤーコートを重ね塗りしなければならず、成形品の製造工数が増加するという問題がある。一方、原料樹脂に金属粒子を練り込む方法においては、例えば、粒子径の小さい金属粒子を用いると成形品が濁った灰色になり易く、成形品に金属感を付与することが困難となる。また、粒子径の大きい金属粒子を用いると、金属粒子が成形品表面に析出するために、ギラギラした金属感が成形品表面に強く現れるという問題がある。それ故、金属粒子の粒子径を規定する必要があるが、そうした場合でも、クリヤーコートを施した場合の深み感のある色調を成形品の表面に付与することができない。そのため、現状では、成形品の原料樹脂に金属粒子を練り込む場合であっても、成形品の表面にクリアーコートを施し、成形品の表面に深み感のある色調を付与している。従来の技術において、成形品の表面に深み感が得られない理由は、成形品の表面に金属粒子が析出し、成形品の表面に凹凸が生じることにある。この現象は、金型部の材質と関係している。従来の技術においては、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、キャビティ内に射出された溶融樹脂は、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、金属粒子を含む溶融樹脂に固化層が形成され、成形品の表面に金属粒子が析出し、光沢不良を生じる。本発明においては、キャビティ内に射出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樹脂に固化層が形成されることが無く、成形品の表面に金属粒子が析出することが無く、光沢不良を生じることを確実に防止することができる。
【００９１】
金属粉末又は金属フレークの含有率が０．０１重量％未満では、成形品にはメタリック色調が不足する。一方、８０重量％を越えると、成形品の外観にぎらついた感じしか得られず、あるいは又、金属粉末若しくは金属フレークが成形品の表面に析出する結果、成形品の表面に深み感を付与することが困難となる。金属粉末の平均粒子径が０．１μｍ未満では、深みのある金属感を得られない。一方、０．８ｔ0ｍｍを越えると、成形が困難となりやすい。また、金属フレークを用いる場合、平均厚さが０．１μｍ未満では、樹脂と混練する際、金属フレークに亀裂が生じるため、成形品のメタリック色調が低減する。一方、平均厚さが２００μｍを越えると、成形が困難となりやすい。
【００９２】
金属粉末の平均粒子径、金属フレークの平均厚さや平均外径は、画像解析装置を用いて測定することができる。金属粉末、金属フレークが樹脂に含有されている場合、樹脂を炭化するか、溶剤で樹脂を溶解した後、金属粉末の平均粒子径、金属フレークの平均厚さや平均外径を測定すればよい。
【００９３】
金属粉末若しくは金属フレークを構成する金属としては、金、銀、白金、銅、アルミニウム、クロム、鉄、ニッケル、又はこれらの化合物、合金を挙げることができる。中でも、金属粉末を酸化クロム粉末又はアルミニウム粉末から構成し、あるいは又、金属フレークをアルミニウムフレークから構成することが、深み感のあるメタリック色調を得るために、コストあるいは外観的な観点から好ましい。
【００９４】
尚、この場合、熱可塑性樹脂には、無機繊維を１乃至５０重量％、好ましくは５乃至４０重量％含有させることができる。尚、この場合、金属粉末若しくは金属フィラーと無機繊維の合計重量％を５０重量％以下とすることが好ましい。無機繊維として、ガラス繊維、ガラスビーズ、カーボン繊維、ウォラストナイト、ほう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、硫酸カルシウムウィスカー繊維を挙げることができる。無機繊維の含有率が少なすぎると成形品の強度が不十分となる場合がある。一方、無機繊維の含有率が５０重量％を越えると、成形品表面に無機繊維が析出する虞がある。
【００９５】
本発明の各種の態様、形態を含む上述の成形品の成形方法によって成形された成形品として、ＩＣカード用のカード、携帯電話用のハウジング、携帯用ＯＡ（携帯用カセットレコーダー、携帯用コンパクトディスクプレーヤ、携帯用パーソナルコンピュータ）用のハウジング、情報記憶媒体（フロッピーディスクＦＤやミニディスクＭＤ、ＭＯ等、あるいはＰＣＭＣＩＡ）用のハウジングあるいはケース（例えばアッパーシェルやロアーシェル）、曲面形状を有する成形品（例えばスピーカーコーン等）を挙げることができる。本発明の各種の態様、形態を含む上述の成形品の成形方法によって成形された成形品の外形として、板状、箱形状を例示することができる。尚、成形品の厚さとは、成形品の形状が板状の場合には係る板状成形品の厚さを意味し、成形品の形状が箱形状の場合には係る箱形状成形品の底面の厚さを意味する。
【００９６】
【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。
【００９７】
（実施例１）
実施例１は、本発明の第１の態様に係る金型組立体及び第１の態様に係る成形品の成形方法に関し、更には、第１の形態に関する。実施例１における金型組立体を、図１に模式的な端面図で示す。また、金型組立体の作製中の金型部等の模式的な端面図を図２及び図３に示す。
【００９８】
実施例１の金型組立体は、（イ）キャビティ１５が設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第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と、（ロ）第２の金型部１１に配置され、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形成されるキャビティ１５内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部１４と、（ハ）第１の金型部１０に配設された第１の入れ子１６と、第２の金型部１１に配設された第２の入れ子１７とを備えている。
【００９９】
実施例１の金型組立体におけるキャビティ１５の大きさを、４００ｍｍ×１５０ｍｍ×０．３ｍｍとした。即ち、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離ｔ0は０．３ｍｍである。従って、金型部の開閉方向に沿った成形品の厚さは０．３ｍｍであり、ｔ0と等しい。言い換えれば、成形品の形状は、板厚０．３ｍｍの板状（カード状）である。実施例１においては、第１の入れ子１６及び第２の入れ子１７をＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から作製した。使用したＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3の弾性率は２×１０6ｋｇｆ／ｃｍ2であり、熱伝導率は０．８×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇである。
【０１００】
第１の入れ子１６、第２の入れ子１７をＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3を研削加工することによって作製した。そして、入れ子１６，１７のキャビティ面１６Ａ，１７Ａ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、入れ子１６，１７のキャビティ面１６Ａ，１７Ａの表面粗さＲmaxを０．０２μｍとした。尚、第１の入れ子１６は、厚さ３．００ｍｍの板状とした。また、第２の入れ子１７の形状を箱形とした。この箱形の第２の入れ子１７の底面の厚さを３．００ｍｍとし、第２の入れ子１７の周辺に設けられた側壁の高さを０．３０ｍｍとした。尚、第２の入れ子１７の中央部には、溶融樹脂射出部１４の先端部分を通すための円形の貫通孔を設けた。
【０１０１】
第１の金型部（可動金型部）１０を炭素鋼Ｓ５５Ｃから作製した。第１の金型部１０には、切削加工によって深さ３．００ｍｍの入れ子装着部１０Ａを設けた（図２の（Ａ）参照）。そして、第１の入れ子１６を入れ子装着部１０Ａにボルト１８Ａを用いて固定した（図２の（Ｂ）参照）。
【０１０２】
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には、切削加工によって深さ３．３２ｍｍの入れ子装着部１１Ａを設けた（図３の（Ａ）参照）。また、第２の金型部１１の中央部には、直径０．５ｍｍのダイレクトゲート（ピンゲート）構造を有する溶融樹脂射出部１４を設けた。尚、参照番号１３はスプルー部である。そして、第２の入れ子１７を入れ子装着部１１Ａにボルト１８Ｂを用いて固定した。この状態を、図３の（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。溶融樹脂射出部１４から最も遠い所に位置するキャビティ１５の部分から溶融樹脂射出部１４までの距離Ｌは約２１４ｍｍである。尚、図３の（Ｂ）は、溶融樹脂射出部１４を含む垂直面で第２の金型部１１を切断したときの模式的な端面図であり、図３の（Ｃ）は、溶融樹脂射出部１４を含まない垂直面で第２の金型部１１を切断したときの模式的な端面図である。
【０１０３】
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、第１の入れ子１６の表面（キャビティ面１６Ａ）と、第１の入れ子１６の表面（キャビティ面１６Ａ）と対向する第２の入れ子１７の表面１７Ｂとの間のクリアランス（Ｃ11）は０．０２ｍｍであった。また、第２の入れ子１７の中央部に設けられた貫通孔と第２の金型部１１との間のクリアランスＣ0は０．００５ｍｍであった。尚、このクリアランスＣ0は、０．０３ｍｍ以下、好ましくは０．００１ｍｍ≦Ｃ0≦０．０３ｍｍ、一層好ましくは０．００３ｍｍ≦Ｃ0≦０．０３ｍｍとすることが望ましい。
【０１０４】
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、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から作製された入れ子１６，１７に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１０５】
成形装置として三菱重工業株式会社製、５５０ＭＭ射出成形機を用い、金型組立体を７０゜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のガラス繊維が３０重量％添加された液晶ポリマー樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製、ノバキュレート Ｅ３２２Ｇ３０）を用いて、本発明の第１の態様に係る成形品の成形を行なった。成形条件を、以下の表１のとおりとした。
【０１０６】
【表１】
金型温度： ７０゜Ｃ
樹脂温度：２６０゜Ｃ
射出速度：１５０ｍｍ／秒
【０１０７】
この熱可塑性樹脂の流動指数αは、上記の成形条件においては、試験の結果、８００であった。従って、従来の金属材料から作製された金型部を備えた金型組立体においては、流動係数は１であり、最大到達距離Ｌmaxは８００ｔ0 2であるが故に、ｔ0＝０．３ｍｍとした場合、溶融樹脂射出部から７２ｍｍの範囲までのキャビティ内にしか溶融樹脂を充填することができないことになる。
【０１０８】
実施例１の金型組立体においては、試験の結果、流動係数ｋiは５であった。従って、
ｋiαｔ0 2
＝５×８００×０．３2
＝３６０
となり、この値はＬ（＝２１４）よりも大きく、
Ｌ≦ｋiαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足している。
【０１０９】
所定量の溶融樹脂を溶融樹脂射出部１４を介してキャビティ１５内に射出した後、２０秒後に金型組立体の型開きを行い、次いで、成形品を金型組立体から取り出した。
【０１１０】
成形の結果、キャビティ１５内は溶融樹脂で完全に充填されていた。また、成形品表面はガラス繊維の析出（浮き）もなく、成形品は非常に綺麗な外観を有していた。更には、成形品には、フローマーク、反り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１６，１７に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１１１】
（実施例２）
実施例２においては、第１の入れ子１６及び第２の入れ子１７の表面（キャビティ面１６Ａ，１７Ａ）に、薄膜を形成した。薄膜の厚さを０．５μｍとし、薄膜を構成する材料をアモルファスダイヤモンドとした。この薄膜のビッカース硬度は１５００Ｈｖであり、動摩擦係数（μ）は０．２であった。第１及び第２の入れ子１６，１７の表面１６Ａ，１７Ａにおける薄膜の形成は、以下の表２の条件に基づくプラズマＣＶＤ法にて行った。尚、キャビティ１５の寸法、第１及び第２の入れ子１６，１７の寸法、流動距離Ｌ等は、実施例１と同様とした。
【０１１２】
【表２】
使用ガス：ＣＨ4／Ｈ2
圧力 ：１０-3〜１０-2Ｐａ
温度 ：約４００゜Ｃ
【０１１３】
そして、実施例１と同じ成形装置及び熱可塑性樹脂を用いて、実施例１と同じ成形条件にて成形を行った。尚、実施例２の金型組立体においては、流動係数ｋiの値は４であり、流動指数αの値は８００であり、ｋiαｔ2の値は２８８であり、Ｌ≦ｋiαｔ0 2を満足している。薄膜と熱可塑性樹脂との剥離強度は０．２ｋｇｆ／ｃｍであった。
【０１１４】
成形の結果、キャビティ１５内は溶融樹脂で完全に充填されていた。また、成形品表面はガラス繊維の析出（浮き）もなく、成形品は非常に綺麗な外観を有していた。更には、成形品には、フローマーク、反り等の成形不良もなかった。また、金型組立体からの成形品の取り出しは極めてスムーズであった。連続して成形を１００００回行ったが、入れ子１６，１７に割れ等の損傷は発生しなかった。尚、入れ子１６，１７の表面１６Ａ，１７Ａに形成された薄膜にも損傷は認められなかった。
【０１１５】
（実施例３）
実施例３における金型組立体は、本発明の第２の態様に係る金型組立体に関し、更には、第１の形態に関する。実施例１における金型組立体を、図４及び図５に模式的な端面図で示す。また、金型組立体の作製中の金型部等の模式的な端面図を図６及び図７に示す。更には、成形品を成形中の金型組立体の模式的な端面図を図８及び図９に示す。
【０１１６】
実施例３の金型組立体も、（イ）キャビティ１５が設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第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と、（ロ）第２の金型部１１に配置され、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形成されるキャビティ１５内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部１４と、（ハ）第１の金型部１０に配設された第１の入れ子１６と、第２の金型部１１に配設された第２の入れ子１７とを備えている。実施例３の金型組立体が実施例１の金型組立体と相違する点は、キャビティ１５の容積を可変とし得る構造（実施例３においては印篭構造）を有する点にある。
【０１１７】
実施例３の金型組立体においては、第１の金型部１０に配設された第１の入れ子１６の表面の一部分１６Ｂと第２の金型部１１に配設された第２の入れ子１７の表面の一部分１７Ｂとが対向しており、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１５が形成されるように、僅かなクリアランスＣ11（実施例３においては０．０１ｍｍ）をもって第１の金型部１０に配設された入れ子１６の表面の一部分１６Ｂと第２の金型部１１に配設された第２の入れ子１７の表面の一部分１７Ｂが嵌合する構造とした。金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔとなるように第１の金型部と第２の金型部とを型締めした状態を図４の模式的な端面図に示す。尚、型締めした状態とは、第１の金型部１０と第２の金型部１１とが、溶融樹脂をキャビティ１５内に射出できる状態に配置されたことを意味する。一方、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0とした状態を図５の模式的な端面図に示す。
【０１１８】
実施例３においては、大きさ８０ｍｍ×８０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ（＝ｔ0）の板状の成形品（ＩＣカード用のカード）を成形した。
【０１１９】
第１の入れ子１６、第２の入れ子１７を、実施例１と同様に、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3を研削加工することによって作製した。そして、入れ子１６，１７のキャビティ面１６Ａ，１７Ａ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、入れ子１６，１７のキャビティ面１６Ａ，１７Ａの表面粗さＲmaxを０．０２μｍとした。尚、第２の入れ子１７の中央部には、溶融樹脂射出部１４の先端部分を通すための円形の貫通孔を設けた。
【０１２０】
第１の金型部（可動金型部）１０を炭素鋼ＨＰＭ１から作製した。第１の金型部１０には、切削加工によって入れ子装着部１０Ａを設けた（図６の（Ａ）参照）。そして、第１の入れ子１６を入れ子装着部１０Ａにボルト１８Ａを用いて固定した（図６の（Ｂ）参照）。
【０１２１】
一方、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には、切削加工によって入れ子装着部１１Ａを設けた（図７の（Ａ）参照）。また、第２の金型部１１の中央部には、直径３ｍｍのダイレクトゲート構造を有する溶融樹脂射出部１４を設けた。そして、第２の入れ子１７を入れ子装着部１１Ａにボルト１８Ｂを用いて固定した。この状態を、図７の（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。溶融樹脂射出部１４から最も遠い所に位置するキャビティ１５の部分から溶融樹脂射出部１４までの距離Ｌは約５７ｍｍである。尚、図７の（Ｂ）は、溶融樹脂射出部１４を含む垂直面で第２の金型部１１を切断したときの模式的な端面図であり、図７の（Ｃ）は、溶融樹脂射出部１４を含まない垂直面で第２の金型部１１を切断したときの模式的な端面図である。
【０１２２】
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を組み付けて実施例３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（図４参照）、第１の入れ子１６の表面１６Ｂと、第１の入れ子１６の表面１６Ｂと対向する第２の入れ子１７の表面１７Ｂとの間のクリアランス（Ｃ11）は０．０１ｍｍであった。また、第２の入れ子１７の中央部に設けられた貫通孔と第２の金型部１１との間のクリアランスＣ0は０．０１ｍｍであった。
【０１２３】
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、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から作製された入れ子１６，１７に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１２４】
成形装置として射出圧縮成形可能な東芝機械株式会社製、ＩＳ７５プレストロール射出成形機を用い、金型組立体を８０゜Ｃに加熱した。尚、この射出成形機は、通常の射出成形を行うこともできる。熱可塑性樹脂として、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、ユーピロン Ｈ４０００）を用いて、本発明の第２の態様に係る成形品の成形を行なった。成形条件は、以下の表３のとおりとした。
【０１２５】
尚、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離ｔが０．５ｍｍとなるように第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めし、溶融樹脂射出部１４からキャビティ１５内に溶融熱可塑性樹脂を射出し（図８参照）、射出完了後に、金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離をｔ0とした。即ち、第１の金型部１０を第２の金型部１１に向かって移動させ、キャビティ１５の容積が、成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部１０と第２の金型部１１とを配置した。このときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離ｔ0を０．２ｍｍとした。具体的には、所定量の８０％の溶融樹脂を溶融樹脂射出部１４を介してキャビティ１５内に射出した時点で、射出を続けながら、第１の金型部（可動金型部）１０を第２の金型部（固定金型部）１１に向かって０．３ｍｍ移動させた。移動の完了は、溶融樹脂の射出完了後とした。この状態を図９に示す。その後、２０秒後に金型組立体の型開きを行い、次いで、成形品を金型組立体から取り出した。
【０１２６】
【表３】
金型温度： ８０゜Ｃ
樹脂温度：２８０゜Ｃ
射出速度：１００ｍｍ／秒
ｔ ：０．５ｍｍ
ｔ0 ：０．２ｍｍ
【０１２７】
この熱可塑性樹脂の流動指数αは、上記の成形条件においては、試験の結果、１５０であった。従って、従来の金属材料から作製された金型部を備えた金型組立体においては、最大到達距離Ｌmaxは１５０ｔ0 2であるが故に、ｔ0＝０．２ｍｍとした場合、溶融樹脂射出部から６ｍｍの範囲までのキャビティ内にしか溶融樹脂を充填することができないことになる。
【０１２８】
実施例３の金型組立体においては、試験の結果、流動係数ｋcは１３であった。従って、
ｋcαｔ0 2
＝１３×１５０×０．２2
＝７８
となり、この値はＬ（＝５７）よりも大きく、
Ｌ≦ｋcαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足している。
【０１２９】
成形の結果、キャビティ１５内は溶融樹脂で完全に充填されていた。また、フローマーク、反り等の成形不良もなかった。更には、高分子量成形材料を使用したので、０．２ｍｍの薄さとはいえ、成形品を折り曲げても割れは生じなかった。連続して成形を１００００回行ったが、入れ子１６，１７に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１３０】
（実施例４）
実施例４においては、第１の入れ子１６及び第２の入れ子１７の表面（キャビティ面１６Ａ，１７Ａ）に、薄膜を形成した。薄膜の厚さを０．５μｍとし、薄膜を構成する材料をアモルファスダイヤモンドとした。第１及び第２の入れ子１６，１７の表面１６Ａ，１７Ａにおける薄膜の形成は、実施例２と同様とした。
【０１３１】
そして、実施例３と同じ成形装置及び熱可塑性樹脂を用いて、実施例３と同じ成形条件にて成形を行った。尚、実施例４の金型組立体においては、流動係数ｋiの値は１２．６であり、薄膜と熱可塑性樹脂との剥離強度は０．３ｋｇｆ／ｃｍであった。
【０１３２】
成形の結果、キャビティ１５内は溶融樹脂で完全に充填されていた。また、成形品は非常に綺麗な外観を有していた。更には、フローマーク、反り等の成形不良もなかった。また、金型組立体からの成形品の取り出しは極めてスムーズであった。連続して成形を１００００回行ったが、入れ子１６，１７に割れ等の損傷は発生しなかった。尚、入れ子１６，１７の表面１６Ａ，１７Ａに形成された薄膜にも損傷は認められなかった。
【０１３３】
（比較例１）
金型組立体として実施例１で用いた第１及び第２の入れ子を、Ｒmax０．０２μｍまで鏡面仕上げをした炭素鋼（熱伝導率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。実施例１と同じ成形装置及び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。
【０１３４】
成形の結果、キャビティ１５内での溶融樹脂の流動性が悪く、キャビティ１５内を完全に溶融樹脂で充填することができなかった。そこで、射出圧力及び射出速度を増加させたが、溶融樹脂射出部から約７０ｍｍの範囲までのキャビティ内にしか溶融樹脂を充填することができず、キャビティ１５の半分も樹脂で充填されていなかった。また、得られた成形品は反りがひどく、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。しかも、成形品の表面にはガラス繊維が析出しており、実施例１と比較すると成形品の鏡面性が著しく劣っていた。
【０１３５】
（比較例２）
金型組立体として実施例３で用いた第１及び第２の入れ子を、Ｒmax０．０２μｍまで鏡面仕上げをした炭素鋼（熱伝導率１１×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ）から作製した第１及び第２の入れ子に取り替えて成形を行った。実施例３と同じ成形装置及び熱可塑性樹脂を使用し、実施例３と同様の成形条件にて成形を行った。
【０１３６】
成形の結果、キャビティ１５内での溶融樹脂の流動性が悪く、キャビティ１５内を完全に溶融樹脂で充填することができなかった。そこで、射出圧力及び射出速度を増加させ、且つ、ｔ＝０．６ｍｍとしたが、溶融樹脂射出部から約５ｍｍの範囲までのキャビティ内にしか溶融樹脂を充填することができず、キャビティ１５の殆どが樹脂で充填されていなかった。また、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。しかも、成形品の厚さは０．８ｍｍと厚く、溶融樹脂の充填圧で金型組立体が若干開き、第２の金型部に圧力を加えてキャビティ１５内の樹脂を圧縮しても、既に固化層が発達していたため、キャビティ内の樹脂を圧縮することができなかった。
【０１３７】
（実施例５）
実施例１の金型組立体も、本発明の金型組立体の第１の態様に関し、更には、第２の形態に関する。図１０に模式的な端面図を示す実施例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、入れ子１６を第１の金型部（可動金型部）１０にのみ配設した点にある。また、第２の金型部１１の中央に設けられた溶融樹脂射出部１４を、ダイレクトゲート構造とした。
【０１３８】
即ち、実施例５の金型組立体は、（イ）キャビティ１５が設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第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、（ロ）第２の金型部１１に配置され、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形成されるキャビティ１５内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部１４、並びに、（ハ）第１の金型部１０に配設され、キャビティ１５の一部を構成する入れ子１６を備えている。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、入れ子１６の表面１６Ａと、入れ子１６の表面１６Ａと対向する第２の金型部１１の面（実施例５においてはパーティング面ＰＬ2）との間のクリアランスＣ21は０．０３ｍｍ以下（Ｃ21≦０．０３ｍｍ）である。尚、図１０の（Ａ）は金型組立体を型締めした状態を示し、図１０の（Ｂ）は金型組立体を型開きした状態を示す。
【０１３９】
尚、成形品をパーソナルコンピュータ用のハウジングとし、成形品の形状を箱形とした。成形品の底面の寸法を３００×２００ｍｍとし、厚さを０．５ｍｍとした。また、側面の高さを１５ｍｍ、厚さを０．５ｍｍとした。溶融樹脂射出部１４から最も遠い所に位置するキャビティ１５の部分から溶融樹脂射出部１４までの距離Ｌは１８０ｍｍであった。また、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離ｔ0を０．５ｍｍとした。
【０１４０】
実施例５においては、入れ子１６をＺｒＯ2−ＳｉＯ2から作製した。尚、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2の弾性率は２×１０6ｋｇｆ／ｃｍ2であり、熱伝導率は０．８×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇである。入れ子１６は、厚さ３．０ｍｍとなるように、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2をプレス成形した後、焼成して作製した。そして、入れ子１６のキャビティ面１６Ａ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、入れ子１６のキャビティ面１６Ａの表面粗さＲmaxを０．０２μｍとした。
【０１４１】
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、第１の金型部１０に入れ子装着部１０Ａを設けた（図１１の（Ａ）参照）。そして、入れ子装着部１０Ａに入れ子１６をボルト１８を用いて固定した（図１１の（Ｂ）参照）。尚、ボルト１８は図１１の（Ｂ）に２カ所のみ図示したが、必要とされる本数のボルト１８を用いて、入れ子１６を固定すればよい。また、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の中央部には、直径５ｍｍのダイレクトゲート構造を有する溶融樹脂射出部１４を設けた（図１１の（Ｃ）参照）。
【０１４２】
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５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１６の表面１６Ａと、入れ子１６の表面１６Ａと対向する第２の金型部１１の面（実施例５においてはパーティング面ＰＬ2）との間のクリアランスＣ21は０．０２ｍｍ（Ｃ21＝０．０２ｍｍ）であった。このような構造にすることで、入れ子１６の外周部は、第２の金型部１１、及びキャビティ１５内に射出された溶融樹脂と接触しなくなる。
【０１４３】
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、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2から作製された入れ子１６に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１４４】
そして、成形装置として実施例１と同じ射出成形機を用い、実施例１と同じ熱可塑性樹脂を用いて、実施例１と同じ成形条件にて成形を行った。キャビティ１５内への溶融樹脂の射出完了時点の状態を図１２の模式的な端面図に示す。尚、実施例５の金型組立体においては、流動係数ｋiの値は３であり、流動指数αは８００であった。
【０１４５】
成形の結果、キャビティ１５内は溶融樹脂で完全に充填されていた。また、成形品表面はガラス繊維の析出（浮き）もなく、成形品は非常に綺麗な外観を有していた。更には、成形品には、フローマーク、反り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１６に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１４６】
尚、図１３に模式的な端面図を示すように、入れ子１６の表面に、例えば厚さ０．５μｍのアモルファスダイヤモンドから成る薄膜１６Ｃを形成すれば、金型部からの成形品の取り出しを極めてスムーズに行うことができる。ここで、図１３の（Ａ）は金型組立体を型締めした状態を示し、図１３の（Ｂ）は金型組立体を型開きした状態を示す。
【０１４７】
（実施例６）
実施例６の金型組立体は、本発明の金型組立体の第２の態様に関し、更には、第２の形態に関する。即ち、実施例２の金型組立体は、キャビティの容積を可変とし得る構造（実施例６においては印篭構造）を有する点にある。実施例６の金型組立体を図１４に示すが、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離がｔとなるように第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めした状態を、図１４の（Ａ）の模式的な端面図に示す。また、キャビティ１５の容積が成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部１０と第２の金型部１１とを配置したときの、金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離がｔ0となった状態を図１４の（Ｂ）の模式的な端面図に示す。
【０１４８】
この実施例６の金型組立体を構成する要素は、基本的には、実施例５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。また、成形品の大きさも実施例５と同様とした。
【０１４９】
実施例６においても、入れ子１６をＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から作製した。入れ子１６の厚さを３．０ｍｍとした。入れ子１６は、厚さ３．０ｍｍとなるようにＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3をプレス成形した後、焼成して作製した。そして、入れ子１６のキャビティ面１６Ａ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、入れ子１６のキャビティ面１６Ａの表面粗さＲmaxを０．０２μｍとした。
【０１５０】
一方、第１の金型部（可動金型部）１０を炭素鋼ＨＰＭ１から作製し、切削加工を行い、第１の金型部１０に入れ子装着部を設けた。そして、入れ子装着部に入れ子１６をボルト１８を用いて固定した。また、第２の金型部（固定金型部）１１を炭素鋼ＨＰＭ１から作製した。尚、第２の金型部の中央部には、直径５ｍｍのダイレクトゲート構造を有する溶融樹脂射出部１４を設けた。
【０１５１】
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１６の表面の一部分１６Ｂと、入れ子１６の表面の一部分１６Ｂと対向する第２の金型部１１の面（実施例６においてはパーティング面ＰＬ2）との間のクリアランスＣ21は０．０１ｍｍ（Ｃ21＝０．０１ｍｍ）であった。このような構造にすることで、入れ子１６の外周部は、第２の金型部１１、及びキャビティ１５内に射出された溶融樹脂と接触しなくなる。
【０１５２】
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、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から作製された入れ子１６に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１５３】
実施例５と同じ成形装置（但し、射出圧縮成形可能に改造）を用いた。また、熱可塑性樹脂として、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、ユーピロン Ｓ２０００）を用いた。そして、実施例３と同じ成形条件にて成形を行った。尚、実施例６の金型組立体においては、流動係数ｋcの値は１３であり、流動指数αは８０であった。金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔ（＝０．５ｍｍ）となるように第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めし、溶融樹脂射出部１４からキャビティ１５内に溶融熱可塑性樹脂を射出した状態を図１５の（Ａ）に示す。射出後に、金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離をｔ0（＝０．２ｍｍ）とした。この状態を図１５の（Ｂ）に示す。
【０１５４】
成形の結果、キャビティ１５内は溶融樹脂で完全に充填されていた。また、成形品は非常に綺麗な外観を有していた。更には、成形品には、フローマーク、反り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１６に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１５５】
尚、図１６の（Ａ）及び（Ｂ）に模式的な端面図を示すように、入れ子１６の表面に薄膜１６Ｃを形成すれば、金型部からの成形品の取り出しを極めてスムーズに行うことができる。例えば、薄膜１６Ｃの厚さ３μｍをとし、薄膜１６Ｃを構成する材料をＴｉＮとすることができる。この薄膜１６Ｃのビッカース硬度は２０００Ｈｖであり、動摩擦係数（μ）は０．３である。入れ子１６の表面における薄膜１６Ｃの形成を、以下の表４の条件に基づくプラズマＣＶＤ法にて行うことができる。ここで、図１６の（Ａ）は、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離がｔとなるように、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めした状態を示す模式的な端面図である。また、図１６の（Ｂ）は、キャビティ１５の容積が成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部１０と第２の金型部１１とを配置したときの、金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離がｔ0となった状態を示す模式的な端面図である。
【０１５６】
【表４】
使用ガス：ＴｉＣｌ4／Ｎ2／Ｈ2
圧力 ：約１０-3Ｐａ
温度 ：約５００゜Ｃ
【０１５７】
（実施例７）
実施例７は、本発明の第１の態様に係る金型組立体に関し、更には、第３の形態に関する。実施例７の金型組立体を型締めしたときの模式的な端面図を図１７の（Ａ）に示し、型開きしたときの模式的な端面図を図１８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１７の（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。
【０１５８】
実施例７の金型組立体は、（イ）熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第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と、（ロ）第１の金型部１０に配設され、キャビティ１５の一部を構成し、厚さが３．００ｍｍの入れ子１６と、（ハ）第２の金型部１１に設けられた溶融樹脂射出部１４とを備えている。そして、第２の金型部１１には、入れ子被覆部１２が設けられている。具体的には、入れ子被覆部１２は、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと対向する第２の金型部１１の面に設けられた一種の切り込み（切り欠き）である。
【０１５９】
図１７の（Ａ）に示すように、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めした状態において、入れ子１６と入れ子被覆部１２との間のクリアランス（Ｃ31）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ31≦０．０３ｍｍ）とする。また、入れ子１６に対する入れ子被覆部１２の重なり量（ΔＳ31）を０．５ｍｍ以上（ΔＳ31≧０．５ｍｍ）とする。実施例７においては、入れ子１６を構成する材料として、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3を用いた。
【０１６０】
実施例７の金型組立体におけるキャビティ１５の大きさは、１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．３ｍｍであり、形状は板状である。尚、溶融樹脂射出部１４から最も遠い所に位置するキャビティ１５の部分から溶融樹脂射出部１４までの距離Ｌは７１ｍｍである。また、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離ｔ0は０．３ｍｍである。入れ子１６の大きさは、１０２．００ｍｍ×１０２．００ｍｍ×３．００ｍｍである。尚、入れ子１６を研削加工にて作製し、入れ子１６のキャビティ面１６Ａ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、入れ子１６のキャビティ面１６Ａの表面粗さＲmaxを０．０２μｍとした。
【０１６１】
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１６のための入れ子装着部１０Ａの内寸法が１０２．２０ｍｍ×１０２．２０ｍｍ、深さが３．０２ｍｍとなるように切削加工して、入れ子装着部１０Ａを設け（図１７の（Ｂ）参照）、次いで、入れ子１６をシリコン系接着剤（図示せず）を用いて入れ子装着部１０Ａ内に接着した（図１７の（Ｃ）参照）。隙間ゲージを用いて入れ子１６と入れ子装着部１０Ａとの間のクリアランス（Ｄ）を測定したところ、最低クリアランスは０．０５ｍｍであった。
【０１６２】
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の中央部には、直径５ｍｍのダイレクトゲートから成る溶融樹脂射出部１４を設けた。
【０１６３】
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７の金型組立体を得た。この金型組立体において、入れ子１６と入れ子被覆部１２との間のクリアランス（Ｃ31）は０．０２ｍｍ（Ｃ31＝０．０２ｍｍ）であった。また、入れ子１６に対する入れ子被覆部１２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１６の端部とキャビティ１５に射出された溶融樹脂との間には接触がない構造とした。
【０１６４】
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、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から作製された入れ子１６に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１６５】
実施例３と同じ成形装置（但し、通常の射出成形を実施）を使用した。また、熱可塑性樹脂として、ポリブチレンテレフタレート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製、ノバドゥール ５０１０Ｒ５）を用いた。そして、金型温度：８０゜Ｃ、樹脂温度：２５０゜Ｃ、射出圧力：７００ｋｇｆ／ｃｍ2−Ｇ、射出速度：１００ｍｍ／秒にて成形を行った。キャビティ１５内への溶融樹脂の射出完了時点の状態を図１８の（Ｂ）の模式的な端面図に示す。尚、実施例７の金型組立体においては、流動係数ｋiの値は５、流動指数αの値は２００であった。
【０１６６】
成形の結果、キャビティ１５内は溶融樹脂で完全に充填されていた。また、成形品は非常に綺麗な外観を有していた。更には、成形品には、フローマーク、反り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１６に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１６７】
尚、図１９の（Ａ）及び（Ｂ）に模式的な端面図を示すように、入れ子１６の表面に薄膜１６Ｃを形成すれば、金型部からの成形品の取り出しを極めてスムーズに行うことができる。尚、この金型組立体を型締めしたときの模式的な端面図を図１９（Ａ）に示し、型開きしたときの模式的な端面図を図１９の（Ｂ）に示す。
【０１６８】
（実施例８）
図２０の（Ａ）に模式的な一部端面図を示す実施例８の金型組立体は、本発明の金型組立体の第１の態様に関し、更には、第４の形態に関する。実施例８の金型組立体においては、入れ子１６は第１の金型部（可動金型部）１０に配設されており、キャビティ１５の一部を構成し、入れ子１６の端部を被覆する被覆プレート１９を更に備えている。入れ子１６は第１の金型部１０に配設され、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とを型締めした状態において、入れ子１６と被覆プレート１９との間のクリアランスＣ41は０．０３ｍｍ以下（Ｃ41≦０．０３ｍｍ）であり、且つ、入れ子１６に対する被覆プレート１９の重なり量ΔＳ41は０．５ｍｍ以上（ΔＳ41≧０．５ｍｍ）である。尚、図２０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２０の（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。
【０１６９】
入れ子１６を、ジルコニア（ＺｒＯ2）から研削加工にて作製した。そして、入れ子１６のキャビティ面１６Ａに対してダイヤモンド砥石及び酸化セリウム砥石を用いた研磨及び仕上げを行ない、入れ子１６のキャビティ面１６Ａの表面粗さＲmaxを０．０２μｍとした。
【０１７０】
第１の金型部（可動金型部）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１０Ａを設けた。次いで、入れ子１６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１０Ａ内に仮り止めした（図２０の（Ｂ）参照）。尚、仮り止め後、隙間ゲージを用いて入れ子１６と入れ子装着部１０Ａのクリアランス（Ｄ）を測定し、最低クリアランスが０．００５ｍｍ以上となるように、入れ子装着部１０Ａの切削加工を行った。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の中央部には、ダイレクトゲートから成る溶融樹脂射出部１４を設けた。
【０１７１】
炭素鋼Ｓ５５Ｃから被覆プレート１９を作製した。被覆プレート１９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２０の（Ｃ）参照）。被覆プレート１９はキャビティ１５の一部を構成し、しかも、被覆プレート１９は入れ子１６の全周囲を覆っている。入れ子１６と被覆プレート１９との間のクリアランス（Ｃ41）が０．０３ｍｍ以下となるように、また、入れ子１６に対する被覆プレート１９の重なり量（ΔＳ41）が０．５ｍｍ以上となるように、被覆プレート１９を切削加工した。
【０１７２】
あるいは又、金型組立体の模式的な一部端面図を図２１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１６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Ｓ５５Ｃから作製し、入れ子装着部１０Ａ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１０Ａの底部の曲率半径を、入れ子装着部と対向する入れ子１６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１９は炭素鋼Ｓ５５Ｃから作製することができる。被覆プレート１９の入れ子１６に対向する面の曲率半径を入れ子１６のキャビティ面１６Ａの曲率半径と一致させることが好ましい。被覆プレート１９を切削加工した後、第１の金型部１０にビス（図示せず）を用いて固定することができる。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２１の（Ｂ）に模式的な一部端面図を示すように、入れ子１６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１０Ｂから構成することもできる。この場合、入れ子装着用中子１０Ｂに入れ子装着部を設ける。
【０１７３】
実施例８の金型組立体を用いた成形品の製造方法は、実質的には実施例１にて説明した成形品の製造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。また、入れ子１６の表面１６Ａに薄膜を形成すれば、金型部からの成形品の取り出しを極めてスムーズに行うことができる。
【０１７４】
（実施例９）
実施例９は、本発明の第１の態様に係る金型組立体及び成形品の成形方法に関し、更には、第５の形態に関する。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を図２２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２４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２３の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。尚、図２２の（Ａ）、図２３の（Ａ）〜（Ｃ）及び図２４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２２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。
【０１７５】
実施例９の金型組立体は、（イ）熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第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と、（ロ）第１の金型部２０に配設され、キャビティの２５一部を構成し、厚さが３．００ｍｍの入れ子２６と、（ハ）入れ子２６と第２の金型部２１との間に配設され、第１の金型部２０に取り付けられ、溶融樹脂射出部２４が設けられた被覆プレート２３とを備えている。そして、第２の金型部２１には、入れ子被覆部２２が設けられている。入れ子被覆部２２は、入れ子２６のキャビティ面２６Ａと対向する第２の金型部１１の面に設けられた一種の切り込み（切り欠き）である。
【０１７６】
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（図２２の（Ａ）参照）、入れ子２６と入れ子被覆部２２との間のクリアランス（Ｃ51）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ51≦０．０３ｍｍ）とし、入れ子２６に対する入れ子被覆部２２の重なり量（ΔＳ51）を０．５ｍｍ以上（ΔＳ51≧０．５ｍｍ）とする。また、被覆プレート２３の入れ子と対向する面２３Ａと、入れ子２６との間のクリアランス（Ｃ52）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ52≦０．０３ｍｍ）とし、入れ子２６に対する被覆プレート２３の重なり量（ΔＳ52）を０．５ｍｍ以上（ΔＳ52≧０．５ｍｍ）とする。図２２の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、被覆プレート２３は入れ子２６の一部分と一部分とのみ重なり合っている。実施例９においても、入れ子２６を構成する材料としてＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3を用いた。尚、実施例９の金型組立体において、被覆プレート２３に設けられた溶融樹脂射出部２４は、サイドゲート構造である。
【０１７７】
実施例９の金型組立体におけるキャビティ２５の大きさは、１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．３ｍｍであり、形状は板状である。溶融樹脂射出部２４から最も遠い所に位置するキャビティ２５の部分から溶融樹脂射出部２４までの距離Ｌは１１２ｍｍである。また、第１の金型部２０と第２の金型部２１とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティ２５の距離ｔ0は０．３ｍｍである。入れ子２６の大きさは、１０２．００ｍｍ×１０２．００ｍｍ×３．００ｍｍである。尚、入れ子２６を研削加工にて作製し、入れ子２６のキャビティ面２６Ａ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、入れ子２６のキャビティ面２６Ａの表面粗さＲmaxを０．０２μｍとした。
【０１７８】
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２６のための入れ子装着部２０Ａの内寸法が１０２．２０ｍｍ×１０２．２０ｍｍ、深さが３．０２ｍｍとなるように切削加工して、入れ子装着部２０Ａを設け（図２３の（Ａ）参照）、次いで、入れ子２６をシリコン系接着剤（図示せず）を用いて入れ子装着部２０Ａ内に接着した（図２３の（Ｂ）参照）。隙間ゲージを用いて入れ子２６と入れ子装着部２０Ａとの間のクリアランス（Ｄ）を測定したところ、最低クリアランスは０．０５ｍｍであった。
【０１７９】
炭素鋼にて被覆プレート２３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２３の（Ｃ）参照）。尚、被覆プレート２３には溶融樹脂射出部（ゲート部）２４が設けられている。被覆プレート２３の入れ子と対向する面２３Ａと、入れ子２６との間のクリアランス（Ｃ52）は０．０２ｍｍ（Ｃ52＝０．０２ｍｍ）であり、入れ子２６に対する被覆プレート２３の重なり量（ΔＳ52）は１．０ｍｍ（ΔＳ52＝１．０ｍｍ）であった。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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９の金型組立体を得た。この金型組立体において、入れ子２６と入れ子被覆部２２との間のクリアランス（Ｃ51）は０．０２ｍｍ（Ｃ51＝０．０２ｍｍ）であった。また、入れ子２６に対する入れ子被覆部２２の重なり量（ΔＳ51）は１．０ｍｍ（ΔＳ51＝１．０ｍｍ）であった。以上のとおり、入れ子２６の端部とキャビティ２５に導入された溶融樹脂との間には接触がない構造とした。
【０１８２】
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、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3から作製された入れ子１６に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１８３】
成形装置として実施例３と同じ射出成形機（但し、通常の射出成形を実施）を用い、実施例７と同じ熱可塑性樹脂を用いて、実施例７と同じ条件（但し、射出圧力を５００ｋｇｆ／ｃｍ2増加させた）にて射出成形を行なった。尚、実施例９の金型組立体においては、流動係数ｋiの値は５であり、流動指数αは２６０であった。入れ子２６と接していた成形品の表面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。尚、連続して成形を１００００サイクル行ったが、入れ子２６に割れ等の損傷は発生しなかった。
【０１８４】
尚、図２５に示すように、入れ子２６の表面に薄膜２６Ｃを形成することによって、金型部からの成形品の取り出しを極めてスムーズに行うことができる。尚、図２５は金型組立体を型締めしたときの模式的な端面図であり、図２５の（Ａ）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２５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。
【０１８５】
（実施例１０）
実施例１０は、本発明の第２の態様に係る金型組立体及び成形品の成形方法に関し、更には、第５の形態に関する。図２６の（Ａ）は、第１の金型部２０と第２の金型部２１とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティ２５の距離がｔとなるように第１の金型部２０と第２の金型部２１とを型締めした状態を示す模式的な端面図であり、図２６の（Ｂ）は、キャビティ２５の容積が成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部２０と第２の金型部２１とを配置したときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティ２５の距離がｔ0となった状態を示す模式的な端面図である。
【０１８６】
実施例１０の金型組立体は、キャビティ２５の容積を可変とし得る構造を有する金型組立体であり、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が金型組立体のキャビティ２５内に配設されている。尚、実施例１０においては、中子を実施例９にて説明した金型組立体に組み込んだ。そして、成形品の成形においては、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔとなるように第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２５内における中子の配置位置を制御する。そして、溶融樹脂射出部２４からキャビティ２５内に溶融熱樹脂を射出し、射出中に、図示しない油圧シリンダーの作動によって中子を第１の金型部２０に向かって移動を開始させ、射出完了後、金型部の開閉方向に沿ったキャビティ２５の距離をｔ0とする。
【０１８７】
実施例１０においては、キャビティ２５の寸法、入れ子２６の寸法、入れ子２６の材料を実施例９と同様とした。そして、成形装置として実施例３と同じ射出成形機（但し、射出圧縮形を実施）を用い、実施例７と同じ熱可塑性樹脂を用いて、実施例７と同じ条件（但し、ｔ＝０．５ｍｍ，ｔ0＝０．２ｍｍとした）にて射出成形を行なった。尚、実施例１０の金型組立体においては、流動係数ｋcの値は１３であり、流動指数αは２００であった。入れ子２６と接していた成形品の表面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。尚、連続して成形を１００００サイクル行ったが、入れ子２６に割れ等の損傷は発生しなかった。尚、実施例１０においても、入れ子２６の表面に薄膜を形成することによって、金型部からの成形品の取り出しを極めてスムーズに行うことができる。
【０１８８】
（実施例１１）
実施例１１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。尚、実施例１１においては、入れ子の表面及びコアピンや環状部材の表面に薄膜１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅが形成された形態を説明するが、使用する熱可塑性樹脂によっては、これらの薄膜の形成は省略することもできる。
【０１８９】
図２７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は例えばジルコニアから作製されており、第２の金型部１１に公知の方法で取り付けられている。コアピン１０１の表面には、例えばアモルファスダイヤモンドから成る薄膜１６Ｄが形成されている。図２７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１６のキャビティ面１６Ａ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２７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１６のキャビティ面１６Ａとの間のクリアランス（Ｃc1）は０．０３ｍｍ以下（Ｃc1≦０．０３ｍｍ）、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。これによって、対向面１０２と入れ子１６のキャビティ面１６Ａとの間に溶融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２７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、又は、コアピンの対向面１０２あるいは先端面１０３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（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。
【０１９０】
あるいは又、図２８の（Ａ）に模式的な一部断面図を示すように、入れ子１６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１６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１５内を占める部分には段差が付けられ、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと対向する対向面１０２が設けられている。入れ子１６のキャビティ面１６Ａ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１６Ａとの間に溶融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１６の損傷発生を防止することができる。
【０１９１】
あるいは又、図２８の（Ｂ）及び図２９の（Ａ）に模式的な一部断面図を示すように、コアピン１１１は例えばジルコニアから作製されており、入れ子１６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１１１の表面には、例えばアモルファスダイヤモンドから成る薄膜１６Ｄが形成されている。これらの場合、キャビティ１５内を占めるコアピン１１１の部分は、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと対向する対向面１１２を有し、対向面１１２と入れ子１６のキャビティ面１６Ａ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１６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。
【０１９２】
図２８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２９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１１１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２８の（Ｂ）及び図２９の（Ａ）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、コアピンの先端面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。
【０１９３】
図２９の（Ｂ）に模式的な一部断面図を示す例においては、入れ子１６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０．０３ｍｍ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。尚、図２８の（Ｂ）、図２９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破損を防止するために、ダイヤモンド砥石で、コアピンの対向面１１２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。
【０１９４】
図３０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１２１はキャップ状である。環状部材１２１は例えばジルコニアから作製されており、その表面には、例えばアモルファスダイヤモンドから成る薄膜１６Ｄが形成されている。環状部材１２１は、キャビティ１５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１２１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３０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１６Ａ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３０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１６のキャビティ面１６Ａ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１２１の対向面１２２に相当する先端面と入れ子のキャビティ面１６Ａとの間に溶融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、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。
【０１９５】
図３１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１３０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は例えばジルコニアから作製されており、その表面には、例えばアモルファスダイヤモンドから成る薄膜１６Ｄが形成されている。環状部材１３１は、キャビティ１５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１３０は、入れ子１６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１６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。
【０１９６】
図３１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。一方、図３１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、環状部材１３１の対向面１３２と入れ子のキャビティ面１６Ａ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（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、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。
【０１９７】
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は例えばジルコニアから作製されており、その表面には、例えばアモルファスダイヤモンドから成る薄膜１６Ｄが形成されている。環状部材１２１Ａは、キャビティ１５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１２０Ａは、環状部材１２１Ａの他端から環状部材１２１Ａ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３２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１６Ａ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１６Ａとの間に溶融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。
【０１９８】
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１６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。
【０１９９】
図３３の（Ａ）に模式的な一部断面図を示す例においては、コアピン取付部１２０Ａの先端部１２５Ａは環状部材１２１の内部に止まる。入れ子１６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１２１Ａ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。
【０２００】
図３２の（Ａ）及び（Ｂ）並びに図３３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、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。
【０２０１】
図３３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は例えばジルコニアから作製されており、その表面には、例えばアモルファスダイヤモンドから成る薄膜１６Ｄが形成されている。環状部材１３１Ａは、キャビティ１５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１６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１３０Ａ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１６Ａ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。
【０２０２】
図３４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。
【０２０３】
図３４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１３５Ａ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１３０Ａ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。
【０２０４】
尚、図３３の（Ｂ）、図３４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。
【０２０５】
図３５の（Ａ）及び図３６の（Ａ）に模式的な一部断面図を示す例においては、コアピンを例えばジルコニアから作製する代わりに、少なくともキャビティ１５内を占めるコアピン１４０，１５０の部分の表面に、例えば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、例えばアモルファスダイヤモンドから成る薄膜１６Ｅ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。
【０２０６】
図３５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１６のキャビティ面１６Ａとの間のクリアランスは十分大きい。図３６の（Ａ）に示した構造においては、入れ子１６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３６の（Ａ）に示した例においては、キャビティ１５内を占めるコアピン１５０の部分は、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと対向する対向面１５２を有し、対向面１５２と入れ子１６のキャビティ面１６Ａ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。対向面１５２には、溶射層が形成されていても、形成されていなくともよい。
【０２０７】
あるいは又、図３５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１５内を占めるコアピン１４０の部分は、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと対向する対向面１４２を有する。対向面１４２と入れ子１６のキャビティ面１６Ａ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。対向面１４２には、溶射層が形成されていても、形成されていなくともよい。図３５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。
【０２０８】
更には、図３６の（Ｂ）に模式的な一部断面図を示す例においては、入れ子１６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１５内を占めるコアピン１５０の部分は、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと対向する対向面１５２を有し、対向面１５２と入れ子１６のキャビティ面１６Ａ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。尚、対向面１５２には、溶射層が形成されていても、形成されていなくともよい。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。先端面１５３には、溶射層が形成されていても、形成されていなくともよい。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３６の（Ａ）及び（Ｂ）において、コアピン１５０と入れ子１６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。
【０２０９】
あるいは又、図３７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１６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。尚、図３７の（Ａ）においては、溶射層１４１は、対向面１４２上及び先端部１４４の表面にも形成されているが、これらの部分に溶射層を形成しなくともよい。
【０２１０】
一方、図３７の（Ｂ）に模式的な一部断面図を示すように、入れ子１６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１５４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。
【０２１１】
図３８の（Ａ）に示す構造は、図２７の（Ｂ）及び図２８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１１０はジルコニア製であり、入れ子１６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もジルコニア製であり、第２の金型部１１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。
【０２１２】
図３８の（Ｂ）に示す構造は、図３２の（Ａ）及び図３３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１３０Ｂ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１２０Ｂ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，１３１Ｂは、キャビティ１５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１６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，１３０Ｂ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。
【０２１３】
図３９の（Ａ）に示す構造は、図３５の（Ｂ）及び図３６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１６には貫通孔が設けられており、コアピンは、入れ子１６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。
【０２１４】
図３９の（Ｂ）に示す構造は、図３８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１６1が取り付けられ、第２の金型部１１に入れ子１６2が取り付けられている。入れ子１６1には貫通孔が設けられており、ジルコニア製の第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１１２を有する。第２のコアピン１００もジルコニア製であり、入れ子１６2には貫通孔が設けられており、第２のコアピン１００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１６1のキャビティ面１６Ａ1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１０２と入れ子１６2のキャビティ面１６Ａ2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１６1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１６2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。
【０２１５】
（実施例１２）
実施例１２における穴空き成形品製造用の金型組立体として、図３２の（Ｂ）に示したコアピンを備えた金型組立体を使用した。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。尚、実施例１２及び実施例１３においては、入れ子の表面及びコアピンや環状部材の表面に薄膜１６Ｃ，１６Ｄが形成された形態を説明するが、使用する熱可塑性樹脂によっては、これらの薄膜の形成は省略することもできる。また、金型組立体において、溶融樹脂射出部の図示は省略した。
【０２１６】
実施例１２においては、成形品の形状を、外径９９ｍｍ、内径３２ｍｍの厚さ０．３ｍｍのドーナツ型（リング状）とした。
【０２１７】
実施例１２においては、入れ子１６として、中心部に直径２７．００ｍｍの貫通孔１６Ｆが設けられた厚さ３．００ｍｍ、直径１００．００ｍｍの円盤状のＺｒＯ2-Ｙ2Ｏ3から成る入れ子を用いた。入れ子１６のキャビティ面１６Ａには薄膜１６Ｃが形成されている。薄膜１６Ｃの厚さを０．５μｍとし、薄膜を構成する材料をアモルファスダイヤモンドとした。この薄膜１６Ｃのビッカース硬度は１５００Ｈｖであり、動摩擦係数（μ）は０．２であった。尚、薄膜１６Ｃの形成は、実施例２と同様とすることができる。第１の金型部（可動金型部）１０の入れ子装着部１０Ａ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１０Ａを第１の金型部（可動金型部）１０に形成した。そして、シリコン系接着剤（図示せず）を用いて、第１の金型部（可動金型部）１０内の入れ子装着部１０Ａに入れ子１６を装着した。
【０２１８】
第２の金型部（固定金型部）１１には、入れ子被覆部１２が設けられている。具体的には、入れ子被覆部１２は、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと対向する第２の金型部１１の面に設けられた一種の切り込み（切り欠き）である。第２の金型部１１におけるキャビティ面の内法寸法を９９．００ｍｍとした。図４０の（Ａ）に示すように、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めした状態において、入れ子１６と入れ子被覆部１２との間のクリアランス（Ｃ31）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ31≦０．０３ｍｍ）とする。また、入れ子１６に対する入れ子被覆部１２の重なり量（ΔＳ31）を０．５ｍｍ以上（ΔＳ31≧０．５ｍｍ）とする。
【０２１９】
実施例１２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４０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（固定金型部）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１２０Ａ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ＺｒＯ2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１２１Ａの表面には薄膜１６Ｄが形成されている。薄膜１６Ｄの厚さを０．５μｍとし、薄膜を構成する材料をアモルファスダイヤモンドとした。この薄膜１６Ｄのビッカース硬度は１５００Ｈｖであり、動摩擦係数（μ）は０．２であった。尚、薄膜１６Ｄの形成は、実施例２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１６のキャビティ面１６Ａと、環状部材１２１Ａの対向面１２２Ａとは面接触していない。金型の型締め時、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと、環状部材１２１Ａの対向面１２２Ａ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１６Ｆ内へと延びる。コアピン取付部１２０Ａの先端部１２４Ａと貫通孔１６Ｆ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１６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。
【０２２０】
そして、実施例３と同じ成形装置（但し、通常の射出成形を実施）を使用し、実施例７と同じ熱可塑性樹脂を用いて、実施例７と同じ成形条件にて成形を行った。尚、実施例１２の金型組立体においては、流動係数ｋiの値は５、流動指数αの値は２００であった。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。また、成形品の離型もスムースであり、剥離マークの発生もなかった。連続して成形を１００００回行ったが、入れ子１６に割れ等の損傷は発生せず、薄膜１６Ｃにも損傷は発生しなかった。しかも、環状部材１２１Ａや薄膜１６Ｄにも損傷は発生しなかった。
【０２２１】
（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３３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。
【０２２２】
実施例１３においては、成形品の形状を、外径９９ｍｍ、内径３２ｍｍの厚さ０．３ｍｍのドーナツ型（リング状）とした。
【０２２３】
入れ子１６を結晶化度７０％の結晶化ガラスから作製した。そして、入れ子１６のキャビティ面１６Ａに対して、ダイヤモンド砥石及び酸化セリウム砥石を用いた研磨及び仕上げを行い、表面粗さＲmaxを０．０２μｍとした。入れ子１６の寸法を、厚さ４．００ｍｍ、外径１００．００ｍｍ、内径３０．００ｍｍとした。入れ子１６のキャビティ面１６Ａには薄膜１６Ｃが形成されている。尚、この結晶化ガラスの弾性率は０．９×１０6ｋｇ／ｃｍ2であり、熱伝導率は０．４×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇである。薄膜１６Ｃの厚さを０．５μｍとし、薄膜を構成する材料をアモルファスダイヤモンドとした。この薄膜１６Ｃのビッカース硬度は１５００Ｈｖであり、動摩擦係数（μ）は０．２であった。尚、薄膜１６Ｃの形成は、実施例２と同様とすることができる。第１の金型部（可動金型部）１０の入れ子装着部１０Ａの内法寸法を外径１００．２ｍｍ、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１０Ａを作製した。また、入れ子装着部１０Ａ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１６を入れ子装着部１０Ａ内にシリコン系接着剤（図示せず）を用いて装着した。
【０２２４】
第２の金型部（固定金型部）１１には、入れ子被覆部１２が設けられている。具体的には、入れ子被覆部１２は、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと対向する第２の金型部１１の面に設けられた一種の切り込み（切り欠き）である。第２の金型部１１におけるキャビティ面の内法寸法を９９．００ｍｍとした。図４１の（Ａ）に示すように、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを型締めした状態において、入れ子１６と入れ子被覆部１２との間のクリアランス（Ｃ31）を０．０３ｍｍ以下（Ｃ31≦０．０３ｍｍ）とする。また、入れ子１６に対する入れ子被覆部１２の重なり量（ΔＳ31）を０．５ｍｍ以上（ΔＳ31≧０．５ｍｍ）とする。
【０２２５】
第２の金型部（固定金型部）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から切削加工にて作製した。環状部材１２１Ａの外径を３２．００ｍｍ、内径を２６．００ｍｍとした。尚、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。そして、コアピン取付部１２０Ａ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。尚、環状部材１２１Ａの表面には薄膜１６Ｄが形成されている。薄膜１６Ｄの厚さを０．５μｍとし、薄膜を構成する材料をアモルファスダイヤモンドとした。この薄膜１６Ｄのビッカース硬度は１５００Ｈｖであり、動摩擦係数（μ）は０．２であった。尚、薄膜１６Ｄの形成は、実施例２と同様とすることができる。金型組立体の型締め時、入れ子１６のキャビティ面１６Ａと、環状部材１２１Ａの対向面１２２Ａとの間のクリアランス（Ｃc1）は、０．０１ｍｍであった。突出部１０Ｃと入れ子１６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１２１Ａの内側表面との間のクリアランスは０．１ｍｍであった。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４１の（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す。
【０２２６】
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、結晶化度７０％の結晶化ガラスから作製された入れ子１６に割れ等の問題は発生しなかった。また、環状部材１２１Ａや薄膜１６Ｃ，１６Ｄにも損傷は発生しなかった。
【０２２７】
成形装置として三菱重工業（株）製、１５０ＭＳＴ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：Ｓ３０００）を用い、樹脂温度３００゜Ｃ、射出圧力１５００ｋｇｆ／ｃｍ2−Ｇの条件でキャビティ１５内に溶融樹脂を溶融樹脂射出部１４から射出した。その後、２０秒後に金型組立体の型開きを行い、次いで、成形品を金型組立体から取り出した。尚、実施例１３の金型組立体においては、流動係数ｋiの値は７、流動指数αの値は１００であった。
【０２２８】
入れ子１６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。また、成形品の離型もスムースであり、剥離マークの発生もなかった。尚、１００００回の成形を行っても、入れ子１６や環状部材１２１Ａ、薄膜１６Ｃ，１６Ｄに破損は認められなかった。
【０２２９】
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、金型組立体の構成要素の材料や構成、成形品の製造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。成形品に穴（貫通穴あるいは非貫通穴や凹部）を形成する場合には、コアピンを設ける代わりに、入れ子に突起部（凸部）を設けてもよい。
【０２３０】
【発明の効果】
本発明においては、特定の特性を有する入れ子を金型組立体に備えることによって、大きな断熱効果を得ることができ、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。その結果、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に固化層が形成され難くなり、キャビティ内における溶融熱可塑性樹脂の流動距離を延長することが可能となる。それ故、薄肉成形品であっても確実に成形を行うことが可能となる。また、無機繊維を含有する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の析出を防止することができ、しかも、ジェッテイング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効果的に防止することができる。
【０２３１】
また、本発明の金型組立体において、入れ子を所定のクリアランスや重なり量の範囲内で金型部内に組み込めば、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なり、容易且つ安価に金型組立体を作製できる。しかも、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削減を図ることができる。
【０２３２】
更には、キャビティ内での溶融樹脂の流動性が向上するが故に、キャビティ内への溶融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。
【０２３３】
本発明において、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。
【０２３４】
尚、入れ子やコアピン、環状部材に薄膜を形成すれば、金型組立体からの成形品の離型不良も併せて防止できるので、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の金型組立体の模式的な端面図である。
【図２】実施例１の金型組立体の組み立て中の模式的な端面図である。
【図３】実施例１の金型組立体の組み立て中の模式的な端面図である。
【図４】実施例３の金型組立体において、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔとなるように第１の金型部と第２の金型部とを型締めした状態を示す模式的な端面図である。
【図５】実施例３の金型組立体において、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0とした状態を示す模式的な端面図である。
【図６】実施例３の金型組立体の組み立て中の模式的な端面図である。
【図７】実施例３の金型組立体の組み立て中の模式的な端面図である。
【図８】実施例３の金型組立体において、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出中の状態を示す模式的な端面図である。
【図９】実施例３の金型組立体において、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出した後の状態を示す模式的な端面図である。
【図１０】実施例５の金型組立体の模式的な端面図である。
【図１１】実施例５の金型組立体の組み立て中の模式的な端面図である。
【図１２】実施例５の金型組立体において、キャビティ内への溶融樹脂の射出完了時点の状態を示す模式的な端面図である。
【図１３】実施例５の金型組立体の変形の模式的な端面図である。
【図１４】実施例６の金型組立体において、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔとなるように第１の金型部と第２の金型部とを型締めした状態、及び、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0とした状態示す模式的な端面である。
【図１５】実施例６の金型組立体において、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔとなるように第１の金型部と第２の金型部とを型締めし、溶融樹脂射出部からキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出した状態、及び、金型部の開閉方向に沿ったキャビティ１５の距離をｔ0とした状態を示す模式的な端面図である。
【図１６】実施例６の金型組立体の変形を示す模式的な端面である。
【図１７】実施例７の金型組立体を型締めしたときの模式的な端面図、及び、組み立て中の金型組立体の模式的な端面図である。
【図１８】実施例７の金型組立体を型開きしたときの模式的な端面図、及び、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出した後の状態を示す模式的な端面図である。
【図１９】実施例７の金型組立体の変形を示す模式的な端面である。
【図２０】実施例８の金型組立体の模式的な端面図、及び、金型組立体の組み立て中の模式的な端面図である。
【図２１】実施例８の金型組立体の変形を示す模式的な端面である。
【図２２】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２３】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２４】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２５】実施例９の金型組立体の変形を示す模式的な端面である。
【図２６】実施例１０における金型組立体の模式的な端面図である。
【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】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３７】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３８】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３９】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４０】実施例１２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４１】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４２】動摩擦係数（μ）の測定方法を説明するための鈴木式試験機の概念図である。
【図４３】従来の技術における問題点を説明するための金型等の模式的な断面図である。
【符号の説明】
１０，２０・・・第１の金型部
１０Ａ，１１Ａ・・・入れ子装着部
１１，２１・・・第２の金型部
１２，２２・・・入れ子被覆部
１３・・・スプルー部
１４，２４・・・溶融樹脂射出部
１５，２５・・・キャビティ
１６，１７，２６・・・入れ子
１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７Ｂ，２６Ａ・・・入れ子の表面
１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ・・・薄膜
１８，１８Ａ，１８Ｂ・・・ボルト
１９，２３・・・被覆プレート
１０１，１１１，１４０，１５０・・・コアピン
１０２，１１２，１２２，１２２Ａ，１３２，１３２Ａ，１３２Ｂ，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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molded article having a thickness of 0.1 mm to 1 mm obtained from a thermoplastic resin, a molding method thereof, and a mold assembly suitable for molding the molded article. More specifically, a thermoplastic resin that can improve the flow distance of a molten thermoplastic resin injected into a cavity provided in a mold part when molding a molded product by an injection molding method or an injection compression molding method. The present invention relates to a molded article having a thickness of 0.1 mm to 1 mm formed on the basis thereof, a molding method thereof, and a mold assembly suitable for molding the molded article.
[0002]
[Prior art]
A mold for molding a molded product based on a thermoplastic resin (hereinafter simply referred to as a mold) is usually a molten thermoplastic resin (hereinafter simply referred to as a molten resin) in a cavity that is a hollow portion provided in the mold. It is made of a metal material that is not deformed by a high pressure during injection, such as carbon steel, stainless steel, aluminum alloy, or copper alloy. Then, by injecting molten resin into the cavity provided in the mold, a surface having a desired shape and constituting the mold cavity (hereinafter referred to as the mold cavity surface for convenience) is transferred. Obtained molded products.
[0003]
When molding is performed using a mold made of such a metal material, it is not easy to mold a thin molded product having a thickness of 1 mm or less. Usually, the mold is made of the above-described metal material that is not deformed by a high stress such as pressure caused by the injected resin, but these metal materials are also excellent in thermal conductivity. Therefore, when the molten resin injected into the cavity comes into contact with the cavity surface of the mold, it begins to be cooled immediately. As a result, a solidified layer is formed on the portion of the molten resin that is in contact with the cavity surface of the mold. Since the molten resin flows in the space formed between the solidified layers (see the schematic sectional view of FIG. 43A), the space in which the molten resin can flow is narrower than the sectional space of the cavity. Become. As a result, the flow of the molten resin in the cavity is hindered, the flow distance of the molten resin in the cavity is shortened, and the cavity cannot be completely filled with the molten resin (schematic cross section in FIG. 43B). (See figure). In addition, since the solidified layer is easy to develop, molding defects such as flow marks, transfer defects, and weld lines are likely to occur in the molded product. When a fiber-reinforced molding material is used, fibers are likely to precipitate on the surface of the molded product. There is also a problem.
[0004]
In order to solve these problems, as a first method, there is a method in which the molten resin is forced to flow in the cavity by rapidly injecting the molten resin into the cavity using a high-speed injection molding machine. Alternatively, as a second method, there is a method of increasing the flow distance of the molten resin in the cavity by increasing the mold temperature to delay the development of the solidified layer of the molten resin. Further, as a third method, there is a method of extending the flow distance of the molten resin in the cavity by using a low molecular weight thermoplastic resin to form the molten resin with a low viscosity.
[0005]
However, in the first method, since the molding apparatus becomes special or the molding apparatus needs to be enlarged, it leads to an increase in the manufacturing cost of the molded product by increasing the size and thickness of the mold itself. In addition, stress remains in the thin molded product due to high-speed filling of the molten resin into the cavity, and as a result, the thin molded product warps and the quality of the thin molded product is liable to occur. In the second method, in order to delay the development of the solidified layer by setting the mold temperature slightly lower than the load deflection temperature of the thermoplastic resin used for molding, the cooling time of the resin in the cavity becomes long. There is a problem that the molding cycle becomes longer and the productivity is lowered. In the third method, since the low molecular weight thermoplastic resin is lowered, there is a problem that the toughness of the obtained thin molded article is inferior, and even if the thin molded article is obtained, damage such as cracking occurs during use. .
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve these problems, heat-resistant plastics such as polyimide resin are placed on the cavity surface of the mold as a low thermal conductive material, and by suppressing the development of the solidified layer in the molten resin injected into the cavity, A method for improving the appearance has been proposed. Furthermore, it is conceivable to form a thin molded product by combining such a method with a high-speed injection molding machine, but the low thermal conductive material is deformed or scratched by the high-speed injection of the thermoplastic resin into the cavity. There are problems such as easy.
[0007]
Alternatively, a low thermal conductive material is known in which a thin film made of metal or ceramic is formed on the surface of a heat-resistant plastic by a chemical vapor deposition method (CVD method) or the like, but the adhesion of the thin film to the plastic is known. Unfortunately, there is a problem that the thin film peels off from the surface or cracks occur. Therefore, it is generally only used as a test mold or a simple mold and cannot withstand long-term use.
[0008]
Therefore, the object of the present invention is to reliably transfer the state of the surface constituting the cavity of the mold part to the surface of the molded product at the time of molding. To provide a thin molded article having a thickness of 0.1 mm to 1 mm molded based on a thermoplastic resin, and a molding method thereof, and a mold assembly suitable for molding the molded article. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A mold assembly according to a first aspect of the present invention for achieving the above object is a mold assembly for molding a thermoplastic resin molded product having a thickness of 0.1 mm to 1 mm. And
(A) a cavity is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin;
(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
(C) It is disposed on at least one of the mold parts, has a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and an elastic modulus of 0.8 × 10.6kg / cm2Above, thermal conductivity 0.2 × 10-2cal / cm · sec · deg to 2 × 10-2a nesting made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
With
The distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are clamped is t.0(Unit: mm), kiIs a flow coefficient (however, 1.5 ≦ ki≦ 10), the flow index of the thermoplastic resin using α (where 40 ≦ α ≦ 800), and the distance from the cavity portion located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is L ( Unit: mm)
L ≦ kiαt0 2  (However, L ≧ 3)
It is characterized by satisfying.
[0010]
A method for molding a molded product according to the first aspect of the present invention for achieving the above object is a method for molding a molded product made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm, wherein A mold assembly according to the first aspect of the invention is used, and a molten thermoplastic resin is injected into a cavity from a molten resin injection portion. That is,
(A) a cavity is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin;
(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
(C) It is disposed on at least one of the mold parts, has a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and an elastic modulus of 0.8 × 10.6kg / cm2Above, thermal conductivity 0.2 × 10-2cal / cm · sec · deg to 2 × 10-2a nesting made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
With
The distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are clamped is t.0(Unit: mm), kiIs a flow coefficient (however, 1.5 ≦ ki≦ 10), the flow index of the thermoplastic resin using α (where 40 ≦ α ≦ 800), and the distance from the cavity portion located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is L ( Unit: mm)
L ≦ kiαt0 2  (However, L ≧ 3)
Using a mold assembly that satisfies
A molten thermoplastic resin is injected into the cavity from the molten resin injection portion.
[0011]
A mold assembly according to the second aspect of the present invention for achieving the above object is a mold assembly for molding a molded product made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm. And
(A) A cavity having a variable volume is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin,
(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
(C) It is disposed on at least one of the mold parts, has a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and an elastic modulus of 0.8 × 10.6kg / cm2Above, thermal conductivity 0.2 × 10-2cal / cm · sec · deg to 2 × 10-2a nesting made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
With
The distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are arranged in a state where the volume of the cavity is equal to the volume of the molded product to be molded is t0(Unit: mm), kCIs a flow coefficient (however, 2 ≦ kC≦ 20), the flow index of a thermoplastic resin using α (where 40 ≦ α ≦ 800), and the distance from the cavity portion located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is L ( Unit: mm)
L ≦ kCαt0 2  (However, L ≧ 3)
It is characterized by satisfying.
[0012]
A molding method for a molded product according to the second aspect of the present invention for achieving the above object is a molding method for a molded product made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm, wherein It is a shaping | molding method using the metal mold | die assembly which concerns on the 2nd aspect of invention. That is,
(A) A cavity having a variable volume is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin,
(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
(C) It is disposed on at least one of the mold parts, has a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and an elastic modulus of 0.8 × 10.6kg / cm2Above, thermal conductivity 0.2 × 10-2cal / cm · sec · deg to 2 × 10-2a nesting made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
With
The distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are arranged in a state where the volume of the cavity is equal to the volume of the molded product to be molded is t0(Unit: mm), the distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are clamped is t (unit is mm, t> t0), KCIs a flow coefficient (however, 2 ≦ kC≦ 20), the flow index of a thermoplastic resin using α (where 40 ≦ α ≦ 800), and the distance from the cavity portion located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is L ( Unit: mm)
L ≦ kCαt0 2  (However, L ≧ 3)
Using a mold assembly that satisfies
The first mold part and the second mold part are clamped so that the distance between the cavities along the opening and closing direction of the mold part is t, and the molten thermoplastic resin enters the cavity from the molten resin injection part. During the injection or after completion of injection, the distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part is set to t0It is characterized by. In other words, the volume of the molded product to be molded (VM) Than cavity volume (VC) And the first mold part and the second mold part are clamped, and the cavity (volume: VC) The molten thermoplastic resin is injected into the interior of the molded product, and during or after the injection of the thermoplastic resin, the volume of the cavity to be molded (volume: V)M). Such a molding method is generally called an injection compression molding method. Here, when the distance t of the cavity starts to decrease along the opening / closing direction of the mold part, or the volume of the cavity (VC) Starts to decrease during or after the injection of the thermoplastic resin (including simultaneously with the completion of the injection). On the other hand, the distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part is t0Or the volume of the cavity to be molded (VM) Is preferably after the completion of injection (including simultaneous with the completion of injection).
[0013]
In the molding method of the mold assembly or the molded product according to the second aspect of the present invention, 1.05 t0≦ t ≦ 3t0It is preferable to satisfy this relationship. t> 3t0Then, air is entrained in the molten resin injected into the cavity and compression becomes difficult. On the other hand, t <1.05t0Then, it is difficult to extend the distance L. Hereinafter, this distance L may be referred to as a flow distance L for convenience. In addition, it is preferable that a stamping structure is formed by the first mold part and the second mold part, or that a core capable of changing the volume of the cavity is provided. The movement of the core can be controlled by, for example, a hydraulic cylinder.
[0014]
Also according to the present invention, it is difficult to reliably mold a molded product having a thickness of less than 0.1 mm. On the other hand, a molded product having a thickness exceeding 1 mm can be molded using a mold assembly made of a metal material that does not have a conventional insert.
[0015]
When the thickness of the insert is less than 0.5 mm, the heat insulation effect due to the insert is reduced, and the molten resin injected into the cavity is rapidly cooled, and appearance defects such as weld marks and flow marks are likely to occur in the molded product. In addition, the flow distance L cannot be extended. Further, when fixing the nesting to the mold part made of the metal material constituting the mold assembly, for example, the nesting may be bonded to the mold part using a thermosetting adhesive. If the thickness is less than 0.5 mm, uneven stress will remain in the nesting if the adhesive film thickness is non-uniform, which may cause the surface of the molded product to swell, or the molten resin injected into the cavity. The insert can be damaged by pressure. On the other hand, when the thickness of the insert exceeds 10 mm, the heat insulation effect due to the insert becomes too great, and the molded product may be deformed after taking out the molded product unless the cooling time of the resin in the cavity is extended. Therefore, problems such as extending the molding cycle may occur. The thickness of the insert is 0.5 mm to 10 mm, preferably 1 mm to 7 mm, and more preferably 2 mm to 5 mm.
[0016]
The elastic modulus of the inorganic material constituting the nesting is 0.8 × 106kg / cm2Or more, preferably 1.5 × 106kg / cm2Or more, more preferably 2.0 × 106kg / cm2It is necessary to be above. The elastic modulus of the inorganic material constituting the nesting is 0.8 × 106kg / cm2If it is less than the range, the insert may be deformed by the pressure of the molten resin injected into the cavity. As the elastic modulus, a commonly used value of Young's modulus can be used. For example, by using a thermosetting plastic to which a filler having a high elastic modulus is added, it is possible to produce a nesting having an elastic modulus exceeding the above elastic modulus. However, since the material surrounding the filler is resin, unevenness is partially generated in the nest by the pressure of the molten resin injected into the cavity. Therefore, it is necessary to use a nesting made of an inorganic material.
[0017]
The thermal conductivity of the inorganic material constituting the nest is 0.2 × 10 for the purpose of preventing rapid cooling of the molten resin in the cavity.-2cal / cm · sec · deg to 2 × 10-2It is required to be cal / cm · sec · deg. When an insert is made using an inorganic material having a thermal conductivity exceeding this range, the mold resin made from an ordinary metal material without the insert is used because the molten resin in the cavity is quenched by the insert. Only an appearance comparable to that of a molded product molded using a three-dimensional object can be obtained. In addition, the flow distance L becomes a value about the flow distance of a mold assembly made of a normal metal material. On the other hand, if it is less than this range, the development of the solidified layer can be prevented, but the cooling of the resin in the cavity becomes slow, and there is a possibility that a problem such as extension of the molding cycle may occur.
[0018]
The flowability (flow index α) of the thermoplastic resin varies depending on the type. The flow index α of a high-molecular-weight polycarbonate having poor fluidity is, for example, about 40, and the flow index α in polypropylene or liquid crystal polymer material having good fluidity is, for example, about 800. Depending on the thermoplastic resin used, There are considerable differences. The flow index α depends on the thermoplastic resin used and molding conditions (for example, mold temperature; temperature of molten thermoplastic resin, injection pressure, injection speed, etc.). Even when the same thermoplastic resin is used, the flow index α changes if the molding temperature such as the mold temperature, the temperature of the molten thermoplastic resin, the injection pressure, and the injection speed are different. In the present invention, a thermoplastic resin having a flow index value in the range of 40 ≦ α ≦ 800 is used. If a thermoplastic resin having a flow index value of α <40 is used, it becomes difficult to mold a molded article made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm. On the other hand, a thermoplastic resin having a flow index value of 800 <α is difficult to produce a compound, and the strength of the resin material may be reduced.
[0019]
When the flow index α is determined, a test mold assembly is prepared that includes a mold portion (no insert is provided) that is made of a conventional metal material (for example, carbon steel) and is provided with a cavity. A cavity having a sufficiently long distance from the portion of the cavity located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is provided in the test mold assembly. And in the thermoplastic resin used for molding of the molded product, the molten resin is injected into this cavity under various molding conditions, and the maximum reach distance L of the resin in the cavity from the molten resin injection partmaxAsk for. And t0And Lmax(Lmax= Αt0 2) To obtain a flow index α under desired molding conditions.
[0020]
In the case where a conventional mold part made of an inorganic material and not provided with a nest, that is, the cavity surface of the mold part is made of a metal material, the value of the flow coefficient is 1. In the molding method of a mold assembly or a molded product according to the first aspect of the present invention, the flow coefficient k is obtained by configuring the cavity surface of the mold part with a nest made of an inorganic material.iThe value can be 1.5 or more and 10 or less. In other words, for the thermoplastic resin used, 1.5 ≦ kiWhat is necessary is just to select suitably the material which comprises the nesting which becomes <= 10. In the present invention, the flow distance L can be extended in the range of 1.5 times or more and 10 times or less than in the conventional mold part. Flow coefficient kiDepends on the thermal conductivity, thickness and temperature of the insert used. When using a general molding machine (injection speed 150mm / sec), flow coefficient kiThe value of is about 1.5 to 5. Therefore, when using a molding machine having such an injection speed, it is desirable to mold a molded product having a thickness of 0.5 to 1 mm. On the other hand, when using an ultra-high speed injection molding machine with an injection speed exceeding 300 mm / sec, the flow coefficient kiThe value of is about 5 to 10, and a molded product having a thickness of less than 0.5 mm can be formed. In the present invention, the thermoplastic resin to be used and the molding conditions are selected according to the size, thickness, and required characteristics of the molded product, but when the flow distance L is less than 3 mm, The invention cannot be applied.
[0021]
On the other hand, in the molding method of a mold assembly or a molded product according to the second aspect of the present invention, the flow coefficient k is obtained by configuring the cavity surface of the mold part with a nest made of an inorganic material.cThe value of is 2 or more and 20 or less. In other words, for the thermoplastic resin used, 2 ≦ kcWhat is necessary is just to select suitably the material which comprises the nesting which is set to <= 20. In the injection compression molding method, the flow distance L can be extended by about 1.3 to 2 times compared to the molding method of the mold assembly or molded product according to the first aspect of the present invention. it can. The value of 1.3 times is a value obtained by performing various tests. Therefore, for example, by using together with a high-speed injection molding machine, it is possible to easily obtain a long flow distance L that cannot be obtained by the conventional molding method. Although it is possible to extend the flow distance L by adopting the injection compression molding method even if a mold part made from a conventional metal material is used, the present invention having a nesting made from an inorganic material can be used. By using the mold assembly according to the second aspect, further extension of the flow distance L can be easily achieved.
[0022]
Flow coefficient ki, KcCan be determined by the following method. That is, the first or second mold assembly of the present invention is prepared. However, this mold assembly is a mold assembly including a mold part (no nesting is provided) made of a conventional metal material (for example, carbon steel) and provided with a cavity. A cavity having a sufficiently long distance from the portion of the cavity located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is provided in the test mold assembly. Then, in the thermoplastic resin used for molding the molded product, the molten resin is injected into this cavity under predetermined molding conditions, and the maximum resin reach distance L in the cavity from the molten resin injection portionmaxAsk for. And Lmax= Αt0 2From the relationship, the flow index α is obtained. Next, the first or second mold assembly of the present invention provided with the insert is prepared. And the maximum reach distance L ′ under the same molding conditionsmaxL ’max= Α’t0 2Α ′ is obtained from the relationship of Then, from the obtained α and α ′, the flow coefficient k under a desired molding conditioni= Α '/ α or kc= Α '/ α can be obtained.
[0023]
In the present invention, since the solidified layer is difficult to develop by using a mold assembly having a nesting having predetermined characteristics, the flow of molten resin is not hindered by the solidified layer in the cavity. As a result, the molten resin can flow in the entire cross-sectional space of the cavity along the opening and closing direction of the mold part, and the flow distance can be easily compared with a conventional mold part made of a metal material. L can be extended. Therefore, regardless of the type of thermoplastic resin used, a very thin molded product of 0.5 mm or less can be reliably molded. Further, in the prior art, in order to obtain a thin molded product, for example, a low molecular weight thermoplastic resin has to be used, so that only a very brittle molded product can be molded. However, in the present invention, since an ordinary thermoplastic resin having a high molecular weight can be used, it becomes possible to impart high toughness to the molded product, and it is not damaged when the molded product is used.
[0024]
In addition, in the present invention, by using the insert, it is possible to prevent the molten resin in the cavity from being rapidly cooled. As a result, it is possible to avoid the formation of a solidified layer on the molten resin that is in contact with the cavity surface of the mold part. Appearance defects such as marks and flow marks can be prevented from occurring in the molded product. Further, for example, even when a thermoplastic resin containing inorganic fibers is used, it is possible to prevent inorganic fibers from being deposited on the surface of the molded product, and in addition, a thin molded product having high rigidity can be obtained. Can be molded.
[0025]
Furthermore, since the fluidity of the molten resin is improved, the injection pressure of the molten resin into the cavity can be set low, and the stress remaining in the molded product can be relieved. As a result, the quality of the molded product is improved. In addition, since the injection pressure can be reduced, it is possible to reduce the thickness of the mold part and the size of the molding apparatus, thereby reducing the cost of the molded product.
[0026]
In addition, the nesting in the present invention is made of an inorganic material having low thermal conductivity, and is produced independently of the mold part and disposed inside the mold part. Not only is it big, it is easy to maintain the nesting. In addition, it is possible to produce a nesting that is resistant to thermal shock and hardly breaks or cracks. Furthermore, if a thin film is formed on the surface, the durability of the nesting can be improved. As a result, it can withstand long-term use and, moreover, a weld line or the like hardly occurs in a molded product.
[0027]
In the mold assembly or molding method of the mold assembly or the molded product according to the first or second aspect of the present invention (hereinafter, sometimes simply referred to as the present invention), as the molten resin injection part, for example, A direct gate structure, a side gate structure, and an overlap gate structure can be given.
[0028]
In the present invention,
Nesting is disposed in the first mold part and the second mold part,
When the nest disposed in the first mold part is the first nest and the nest disposed in the second mold part is the second nest, the first mold part and the second mold In a state in which the mold part is clamped, the clearance (C between the surface of the first nesting and the surface of the second nesting facing the surface of the first nesting (C11) 0.03 mm or less (C11≦ 0.03 mm). Such a form may be referred to as a first form.
[0029]
In the first embodiment, the first mold portion, the second mold portion, or the first and second mold portions are disposed between the first insert and the second insert. The mold assembly may further include a cover plate attached to the mold assembly. In this case, in a state where the first mold part and the second mold part are clamped, the surface of the first nest facing the second nest is opposed to the first nest of the second nest. Clearance C110.03 mm (C11≦ 0.03 mm) or less, and the amount of overlap ΔS between the surface of the first nest facing the second nest and the surface of the second nest facing the first nest110.5mm or more (ΔS11≧ 0.5 mm), and clearance C between the first nesting and the covering plate12And the clearance C between the second nesting and the covering plate130.03 mm or less (C12, C13≦ 0.03 mm) and the overlap amount ΔS of the covering plate with respect to the first nesting12, And the overlap amount ΔS of the covering plate with respect to the second nesting130.5mm or more (ΔS12, ΔS13≧ 0.5 mm), and the covering plate preferably overlaps only a part of the first and second inserts. Note that the coating plate may be provided with a molten resin injection portion.
[0030]
Alternatively, in the present invention, depending on the shape of the molded product to be molded,
Arranging the nest in the first mold part;
In the state where the first mold part and the second mold part are clamped, the clearance (C between the surface of the nesting and the surface of the second mold part facing the surface of the nestingtwenty one) 0.03 mm or less (Ctwenty one≦ 0.03 mm). Such a form may be referred to as a second form.
[0031]
Alternatively, in the present invention, depending on the shape of the molded product to be molded,
Arranging the nest in the first mold part;
The second mold part is provided with a nesting covering part,
In a state where the first mold part and the second mold part are clamped, the clearance (C31) 0.03 mm or less (C31≦ 0.03 mm) and the amount of overlap of the nesting covering portion with respect to the nesting (ΔS31) 0.5mm or more (ΔS31≧ 0.5). Such a form may be referred to as a third form. The structure of the insert covering portion in the mold portion having such a structure is a kind of notch provided on the surface of the second mold portion facing the insert, or the parting of the second mold portion. What is necessary is just to design appropriately depending on the shape of the molded product to be molded and the structure of the mold assembly, such as the extended part of the surface. Here, as the molten resin injection part in the mold assembly of such a structure, For example, a direct gate structure can be given.
[0032]
Alternatively, in the present invention, depending on the shape of the molded product to be molded,
Arranging the nest in the first mold part;
A coating plate that is attached to the first or second mold part, forms a part of the cavity, and covers the end of the insert;
In a state where the first mold part and the second mold part are clamped, the clearance (C41) 0.03 mm or less (C41≦ 0.03 mm) and the overlap amount ΔS of the covering plate with respect to the nesting410.5mm or more (ΔS41≧ 0.5). Such a form may be referred to as a fourth form. Here, examples of the molten resin injection portion in the mold assembly having such a structure include a direct gate structure, a side gate structure, and an overlap gate structure. The covering plate may overlap only with a part of the nesting, or may overlap with the entire periphery of the nesting. Further, the covering plate may be arranged in the first mold part or may be arranged in the second mold part depending on the shape of the molded product to be produced.
[0033]
Alternatively, in the present invention, depending on the shape of the molded product to be molded,
Arranging the nest in the first mold part;
A coating plate attached to the first mold part and provided with a molten resin introduction part;
The second mold part is provided with a nesting covering part,
In a state where the first mold part and the second mold part are clamped, the clearance (C51) 0.03 mm or less (C51≦ 0.03 mm) and the amount of overlap of the nesting covering portion with respect to the nesting (ΔS51) 0.5mm or more (ΔS51≧ 0.5), and clearance between nesting and covering plate (C52) 0.03 mm or less (C52≦ 0.03 mm), and the overlap amount of the covering plate with respect to the nesting (ΔS52) 0.5mm or more (ΔS52≧ 0.5), and the covering plate may be overlapped with only a part of the nest. Such a form may be referred to as a fifth form. Here, examples of the molten resin injection portion in the mold assembly having such a structure include a side gate structure and an overlap gate structure.
[0034]
In particular, in the mold assembly of the present invention, the nesting portion near the high pressure molten resin injection portion is likely to be damaged, but this portion is covered with the covering plate with the above-described clearance and overlap amount. Therefore, it is possible to reliably prevent breakage of the inserts made from the easily damaged inorganic material. In addition, the appearance of the end of the molded product is not impaired, no burrs are generated at the end of the molded product, and furthermore, the fine cracks generated on the outer periphery of the nested product do not come into contact with the molten resin so that the nested product is not damaged. .
[0035]
The nesting of the present invention is widely used in zirconia materials, alumina materials, K2O-TiO2Preferably, it is made from a ceramic selected from the group consisting of: or a glass selected from the group consisting of soda glass, quartz glass, heat resistant glass and crystallized glass. More specifically, the nesting is ZrO.2, ZrO2-CaO, ZrO2-Y2OThree, ZrO2-MgO, ZrO2-SiO2, K2O-TiO2, Al2OThree, Al2OThree-TiC, TiThreeN23Al2OThree-2SiO2, MgO-SiO22MgO-SiO2MgO-Al2OThree-SiO2And made from a ceramic selected from the group consisting of titania and, among others, ZrO2Or ZrO2-Y2OThreeMore preferably, it is made of ceramics made of Alternatively, it is preferably made from a glass selected from the group consisting of soda glass, quartz glass, heat-resistant glass and crystallized glass, and above all, made from glass selected from the group consisting of quartz glass and crystallized glass More preferably,
[0036]
When the nesting is made from crystallized glass, the nesting is made from crystallized glass having a crystallinity of 10% or more, more preferably a crystallinity of 60% or more, more preferably a crystallinity of 70 to 100%. It is preferable. When the crystallinity reaches 10% or more, the crystals are uniformly dispersed throughout the glass, so that the thermal shock strength and interfacial peelability are dramatically improved. Can do. If the degree of crystallinity is less than 10%, there is a drawback that interfacial peeling is likely to occur from the surface during molding. The linear expansion coefficient of the crystallized glass constituting the nesting is 1 × 10-6/ Deg or less and the thermal shock strength is preferably 400 ° C. or more.
[0037]
The thermal shock strength is defined as the strength of whether or not a glass is cracked when a glass of 100 mm × 100 mm × 3 mm heated to a predetermined temperature is thrown into water at 25 ° C. The thermal shock strength of 400 ° C. means that when a glass of 100 mm × 100 mm × 3 mm heated to 400 ° C. is thrown into 25 ° C. water, no cracking occurs in the glass. This thermal shock strength can only be obtained around 180 ° C. even in heat-resistant glass. Therefore, when a resin melted at a temperature higher than that (for example, about 300 ° C.) comes into contact with the nest, the nest may be distorted and the nest may be damaged. The thermal shock strength is also related to the crystallinity of the glass, and if the nest is produced from crystallized glass having a crystallinity of 10% or more, the nest can be reliably prevented from cracking during molding.
[0038]
Here, crystallized glass is a small amount of TiO in the original glass.2And ZrO2After being melted at a high temperature of 1600 ° C or higher, it is molded by press, blow, roll, cast method, etc., and further subjected to heat treatment for crystallization.2O-Al2OThree-SiO2An example is one in which a system crystal is grown and a main crystal phase is formed from a β-eucryptite crystal and a β-spodumene crystal. Alternatively, CaO-Al2OThree-SiO2The glass is melted at 1400-1500 ° C, transferred to water, crushed and reduced in size, then accumulated, formed into a plate shape on a refractory setter, and further subjected to heat treatment to produce β-wollastonite The thing which the crystal phase produced | generated can be illustrated. Furthermore, SiO2-B2OThree-Al2OThree-MgO-K2Heat-treated O-F glass to produce mica crystals, or MgO-Al containing a nucleating agent2OThree-SiO2Examples thereof include those in which cordierite crystals are generated by heat-treating the system glass.
[0039]
In these crystallized glasses, the proportion of crystal particles present in the glass substrate can be expressed by an index called crystallinity. Then, the degree of crystallinity can be measured by measuring the ratio of the amorphous phase to the crystalline phase using an analytical instrument such as an X-ray diffractometer.
[0040]
With respect to the inorganic material constituting the nesting, it is possible to easily process irregularities, curved surfaces, etc. by ordinary grinding processing, and it is possible to manufacture nestings of any shape other than a considerably complicated shape. A ceramic powder or molten glass is placed in a molding die, press-molded, and then heat-treated, whereby a nest can be produced. Moreover, a nest can also be produced by allowing a plate-shaped object made of glass to form naturally in a furnace while being placed on a jig. When molding a molded product with a curved surface, the nesting mounting part of the mold part is adjusted according to the curvature of the back surface of the nesting (the surface opposite to the surface of the nesting cavity and facing the mold part). Process it.
[0041]
When the molded product is required to have a mirror surface property, the surface roughness R of the surface constituting the nested cavity (referred to as the nested cavity surface)maxIs preferably 0.03 μm or less. Surface roughness RmaxWhen the thickness exceeds 0.03 μm, the specularity is insufficient, and the characteristics required for the molded product, for example, the surface smoothness (image clarity) may not be satisfied. For this purpose, the surface roughness R against the cavity surface of the produced nestmaxFor example, diamond wrapping may be performed until the thickness becomes 0.03 μm or less, and further, polishing may be performed as necessary. Lapping can be performed using a wrapping machine or the like. It should be noted that lapping is preferably performed in the final step of nesting. Compared with normal polishing of carbon steel or the like, for example, in the case of crystallized glass, a mirror surface can be obtained at a cost of about ½, so that it is possible to reduce the manufacturing cost of the mold assembly. In addition, surface roughness RmaxThe measurement according to JIS B0601. In the case of molding a molded article having a matte or heller-lined surface, it is only necessary to form fine irregularities or lines on the cavity surface of the insert by sandblasting or etching the cavity surface of the insert.
[0042]
In addition, when providing a concavo-convex shape in the nest, the edge of the concavo-convex part is polished with a diamond grindstone to prevent fine cracks generated at the edge of the concavo-convex part from coming into contact with the molten resin and breaking. Stress should not be concentrated. Alternatively, in some cases, it is preferable to provide a curvature surface with a radius of 0.3 mm or less or a C-plane cut to avoid stress concentration.
[0043]
In the present invention, the arrangement of the nesting in the mold assembly is performed on the surface that simply forms the cavity of the mold portion (cavity surface of the mold portion) with an adhesive, particularly when breakage and burrs are difficult to occur. This can be done by gluing. In this case, the insert is arranged in the mold part so as not to come into contact with the cavity surface of the mold part due to stress due to mold clamping. Alternatively, if the nest can be fixed using a bolt, it may be fixed using a bolt.
[0044]
Alternatively, in the present invention, when the nesting is mounted, the nesting is not likely to fall from the nesting mounting portion provided in the mold portion and is damaged, or, alternatively, the nesting is inserted into the nesting mounting portion without using an adhesive. In the case where mounting is possible, it is preferable to mount the insert directly on the insert mounting portion provided in the mold portion without using an adhesive. Furthermore, the nesting may be bonded to the nesting mounting portion using a thermosetting adhesive selected from epoxy, silicon, urethane, acrylic, and the like. The insert mounting core provided with the insert mounting portion may be attached to the mold portion, and the insert may be mounted on the insert mounting portion of the insert mounting core. Alternatively, in some cases, if the insert can be fixed using a bolt, the insert may be fixed using a bolt. The clearance (D) between the nesting part and the nesting part of the mold part may be as close to 0 as possible, but practically it is preferably 0.005 mm or more. Depending on the linear expansion coefficient of the inorganic material constituting the nesting, when the clearance (D) is too small, the nesting due to the difference in the linear expansion coefficient between the metal or alloy material constituting the mold part and the inorganic material constituting the nesting Since the breakage may not be prevented, the nesting clearance (D) may be set to a value that does not cause such a problem. If the clearance (D) is excessively large, the nesting position shift and the positional stability are insufficient, and the nesting may be damaged. Accordingly, the clearance (D) is preferably about 2 mm or less.
[0045]
Depending on the thermoplastic resin used, the wettability of the molten resin with respect to the nesting is improved, the adhesion between the molded product and the nesting is improved, and it becomes difficult to release the molded product from the mold assembly. A peeling mark remains on the surface of the product, and in the worst case, there may be a problem that it becomes impossible to remove the nest attached to the molded product. In order to avoid such a problem, in the present invention, a thin film is formed on the surface of the insert, the thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, a Vickers hardness of 600 Hv or more, and a dynamic friction coefficient of 0. It is desirable that it is made of at least one material selected from the group consisting of ceramic compounds, metals, metal compounds, and carbon compounds having a peel strength of 1 kgf / cm or less. Thereby, the releasability of the molded product from the insert can be dramatically improved. That is, by forming such a thin film on the nesting surface, the release mark disappears when the molded product is released from the mold assembly. For example, a molding material mixed with a release agent or a release agent is added to the mold. Even if the mold assembly applied to the mold part is not used, the molded product can be easily released from the mold assembly, and the appearance defect of the molded product due to the mold release agent is eliminated.
[0046]
The material constituting the thin film is preferably a material selected from the group consisting of TiN, TiAlN, TiC, CBN, BN, amorphous diamond, CrN, Cr and Ni, and in particular amorphous diamond or TiN, CrN It is preferable for further improving the releasability of the molded product. Further, the thin film may be formed in at least one layer, and may be multi-layered. For example, a thin film made of TiN may be formed on the nesting surface, and a thin film of amorphous diamond, CrN, or the like may be formed thereon. Good. Alternatively, SiO as the underlayer2A layer may be formed on the nesting surface, and a thin film of amorphous diamond, TiN, CrN or the like may be formed thereon.
[0047]
As a method for forming a thin film on the surface of the insert, chemical vapor deposition methods (CVD methods) such as atmospheric pressure CVD method, low pressure CVD method, thermal CVD method, plasma CVD method, photo CVD method, laser CVD method, vacuum deposition, etc. Examples thereof include physical vapor deposition methods (PVD methods) such as a method, sputtering method, ion plating method, ion beam vapor deposition method, and IVD method (ion vapor deposition method).
[0048]
The thickness of the thin film formed on the surface of the insert must be 0.01 μm to 20 μm, preferably 0.1 μm to 15 μm, and more preferably 0.3 μm to 10 μm. If the thickness of the thin film is less than 0.01 μm, the durability of the thin film becomes poor, and there is a possibility that a problem that the releasability deteriorates when molding is continuously performed. On the other hand, if the thickness of the thin film exceeds 20 μm, the heat insulating effect of the nesting is reduced and the solidified layer of the molten resin is developed, so that appearance defects are generated in the molded product, or cracks are easily generated in the thin film. Problem arises.
[0049]
The Vickers hardness of the thin film formed on the surface of the insert is required to be 600 Hv or higher, preferably 800 Hv or higher, more preferably 1000 Hv or higher. When the Vickers hardness is less than 600 Hv, if the thermoplastic resin used does not contain fibers, nesting can be used without any fear of wear. However, when a fiber-reinforced thermoplastic resin is used, the thin film is worn out. There is a risk of doing. The measurement of Vickers hardness is based on JIS 7725.
[0050]
The dynamic friction coefficient (μ) of the thin film formed on the surface of the nesting is required to be 0.5 or less, preferably 0.3 or less, more preferably 0.1 or less. When the dynamic friction coefficient (μ) is 0.5 or less, the sliding resistance is reduced, and the adhesion with the molten resin can be reduced.
[0051]
The dynamic friction coefficient (μ) can be measured using a thrust type sliding test. In this test, a Suzuki type tester and a test method were adopted. An overview of the Suzuki testing machine is shown in FIG. A ring-shaped nesting is produced, a thin film is formed on the surface, and a nesting sample is obtained. On the other hand, a ring having an inner diameter of 20 mm, an outer diameter of 25.6 mm, and a height of 15 mm is produced from SUJ2 (stainless steel). In the test, a ring-shaped nested sample is attached to the lower sample holder. On the other hand, a SUJ2 ring is attached to the upper sample holder. The thin film formed on the surface of the nested sample is brought into contact with the SUJ2 ring. A predetermined surface pressure (5 N / cm) is applied to the ring-shaped nested sample attached to the sample holder.2) And a ring-shaped nested sample is rotated by a motor (not shown) at a predetermined linear velocity. Then, the dynamic friction coefficient (μ) in an equilibrium state after a predetermined measurement time (20 hours) has elapsed is obtained from the following equation.
μ = (f · r) / (N · R)
Here, f is a frictional force measured by a load cell attached to a ring-shaped nest, r is a distance from the center of the rotating shaft to the load cell, N is a load, and R is a SUJ2 product. The average radius of the ring. The load can be obtained from (surface pressure) × (sliding area).
[0052]
The peel strength between the thin film formed on the surface of the insert and the thermoplastic resin is required to be 1 kgf / cm or less, preferably 0.5 kgf / cm or less, more preferably 0.3 kgf / cm or less. The peel strength is measured according to JIS K 6854. When an amorphous thermoplastic resin is used, the thermoplastic resin Tg(Temperature of the thermoplastic resin in a high-temperature furnace maintained at an ambient temperature 10 ° C. lower than the (glass transition temperature) or when a crystalline thermoplastic resin is used.cIn a high-temperature furnace maintained at an ambient temperature 10 ° C lower than the (crystallization start temperature), the nest with a thin film formed on the surface is sandwiched between thermoplastic resins, and the state is maintained for 1 minute, and then the peel strength is measured. To do. When the peel strength between the thin film formed on the nesting surface and the thermoplastic resin is 1 kgf / cm or less, generation of a peel mark can be avoided during molding, but when the peel strength exceeds 1 kgf / cm, There is a possibility that the generation of a peeling mark due to defective mold release due to nesting cannot be avoided. TgOr TcThe reason why the peel strength is measured at a temperature lower by 10 ° C. is that the adhesiveness between the thermoplastic resin and the thin film is further increased at a high temperature.
[0053]
In the present invention, when a hole (through hole or non-through hole or recess) is formed in the molded product, a protrusion (projection) may be provided in the nest. Alternatively, a core pin (also referred to as a pin or a mold pin) that is attached to the first mold part and / or the second mold part and that occupies the cavity constitutes a part of the cavity is a mold assembly. It is preferable that it is further provided. In addition, what is necessary is just to design the cross-sectional shape of a core pin according to the cross-sectional shape of a desired hole. The core pin may be tapered toward the tip, or a step may be provided on the side surface of the core pin.
[0054]
When molding a perforated molded product, the flow of molten resin injected into the cavity is branched by the core pin and merges again. In this process, the molten resin is cooled and the solidified resin joins, so that a weld line is likely to occur. In the molded product in which the weld line is generated, the strength is remarkably reduced. Therefore, it is necessary to design a mold so that a weld line does not occur in a portion of the molded product to which stress is applied, and there is a problem that the design freedom of the molded product is lowered. Further, the appearance of the molded product in which the weld line is generated becomes ugly.
[0055]
The core pin may be made of metal, alloy, glass, or ceramics. However, in the case of a metal or alloy core pin, a weld mark is generated as a result of the molten resin branched and cooled in the cavity joining. The strength of the molded product may be reduced. In such a case, the core pin may be made of ceramics or glass. As a result, the cooling of the resin when the molten resin in the cavity joins can be suppressed, so that it is possible to effectively prevent the occurrence of a weld mark inside the molded product and to prevent the strength of the molded product from being reduced. Can do. In this case, it is preferable that the diameter of the core pin (the diameter when the core pin is a cylindrical diameter, the diameter of a circumscribed circle when the core pin is a polygonal cylinder) does not exceed 10 mm. When the diameter of the core pin exceeds 10 mm, the heat insulating effect by the core pin becomes too large, and the molded product may be deformed after taking out the molded product from the mold unless the cooling time of the resin in the cavity is extended. Therefore, there is a possibility that problems such as extension of the molding cycle may occur. However, in the case where a nest having good heat insulation is disposed in both the first and second mold parts, the molten resin branched and joined by the core pin is difficult to be cooled, so the core pin is made of metal or alloy. However, there are many cases where no problem occurs.
[0056]
In the present invention, when the diameter of the core pin is 10 mm or less, the core pin has an elastic modulus of 0.8 × 106kg / cm2Or more, preferably 1.5 × 106kg / cm2Or more, more preferably 2.0 × 106kg / cm2Above, thermal conductivity 0.2 × 10-2cal / cm · sec · deg to 2 × 10-2It is preferably made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg. Further, a thin film is formed on the surface of the core pin, and the thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, preferably 0.1 μm to 15 μm, more preferably 0.3 μm to 10 μm, and a Vickers hardness of 600 Hv or more. Preferably, it is 800 Hv or more, more preferably 1000 Hv or more, the dynamic friction coefficient (μ) is 0.5 or less, preferably 0.3 or less, more preferably 0.1 or less, and the peel strength from the thermoplastic resin is 1 kgf. / Kg or less, preferably 0.5 kgf / cm or less, more preferably 0.3 kgf / cm or less, preferably made of at least one material selected from the group consisting of ceramic compounds, metals, metal compounds and carbon compounds. . Clearance C between core pin and nest cavity surfacec1Is 0.03 mm or less (Cc1≦ 0.03 mm) is preferable.
[0057]
The material constituting the core pin may be selected from the group of materials constituting the nest, and the material constituting the core pin may be the same as or different from the inorganic material constituting the nest. Specifically, the material constituting the core pin is ZrO.2, ZrO2-CaO, ZrO2-Y2OThree, ZrO2-MgO, ZrO2-SiO2, K2O-TiO2, Al2OThree, Al2OThree-TiC, TiThreeN23Al2OThree-2SiO2, MgO-SiO22MgO-SiO2MgO-Al2OThree-SiO2And made from a ceramic selected from the group consisting of titania and, among others, ZrO2Or ZrO2-Y2OThreeMore preferably, it is made of ceramics made of Alternatively, it is preferably made from a glass selected from the group consisting of soda glass, quartz glass, heat-resistant glass and crystallized glass, and above all, made from glass selected from the group consisting of quartz glass and crystallized glass More preferably, The material constituting the thin film formed on the surface of the core pin is preferably a material selected from the group consisting of TiN, TiAlN, TiC, CBN, BN, amorphous diamond, CrN, Cr, and Ni. Amorphous diamond, TiN, and CrN are preferable for further improving the releasability of the molded product. The thin film may be formed in at least one layer, and may be a multilayer. Further, for example, a TiN layer may be formed on the surface of the core pin, and a thin film such as amorphous diamond or CrN may be formed thereon. Alternatively, SiO as the underlayer2A layer may be formed on the surface of the core pin, and a thin film of amorphous diamond, TiN, CrN or the like may be formed thereon. As a method for forming a thin film on the surface of the core pin, atmospheric pressure CVD method, low pressure CVD method, thermal CVD method, plasma CVD method, photo CVD method, laser CVD method, etc., CVD method, vacuum deposition method, sputtering method, ion plating And PVD methods such as an ion beam deposition method and an IVD method.
[0058]
In this case, the core pin may be attached to a mold part different from the mold part in which the insert is disposed, or a through hole is provided in the insert, and the core pin is attached to the mold part through the through hole. It is good also as a form.
[0059]
In the present invention, when the diameter of the core pin exceeds 10 mm, the core pin includes: (a) a core pin attachment portion attached to the first mold part and / or the second mold part; and (b) core pin attachment. An annular member having a shape in which one end is closed and the other end is open, or a shape in which both ends are open, and the annular member constitutes the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity, The core pin mounting portion extends from the other end of the annular member into the annular member, and the annular member has an elastic modulus of 0.8 × 10.6kg / cm2Above, thermal conductivity 0.2 × 10-2cal / cm · sec · deg to 2 × 10-2It is preferable to use a form made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg.
[0060]
In this case, a thin film is formed on the surface of the annular member, the thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, a Vickers hardness of 600 Hv or more, a dynamic friction coefficient (μ) of 0.5 or less, It is preferably made of at least one material selected from the group consisting of a ceramic compound, a metal, a metal compound and a carbon compound having a peel strength of 1 kgf / cm or less from the thermoplastic resin.
[0061]
The material constituting the annular member in this case may be selected from the group of materials constituting the nesting, and the material constituting the annular member may be the same as or different from the inorganic material constituting the nesting. Specifically, the material constituting the annular member is ZrO.2, ZrO2-CaO, ZrO2-Y2OThree, ZrO2-MgO, ZrO2-SiO2, K2O-TiO2, Al2OThree, Al2OThree-TiC, TiThreeN23Al2OThree-2SiO2, MgO-SiO22MgO-SiO2MgO-Al2OThree-SiO2And made from a ceramic selected from the group consisting of titania and, among others, ZrO2Or ZrO2-Y2OThreeMore preferably, it is made of ceramics made of Alternatively, it is preferably made from a glass selected from the group consisting of soda glass, quartz glass, heat-resistant glass and crystallized glass, and above all, made from glass selected from the group consisting of quartz glass and crystallized glass More preferably, Further, the material constituting the thin film formed on the surface of the annular member is preferably a material selected from the group consisting of TiN, TiAlN, TiC, CBN, BN, amorphous diamond, CrN, Cr and Ni. Amorphous diamond, TiN, and CrN are preferable for further improving the mold releasability of the molded product. The thin film may be formed in at least one layer, and may be a multilayer. Further, for example, a TiN layer may be formed on the surface of the annular member, and a thin film such as amorphous diamond or CrN may be formed thereon. . Alternatively, SiO as the underlayer2A layer may be formed on the surface of the annular member, and a thin film of amorphous diamond, TiN, CrN or the like may be formed thereon. As a method for forming a thin film on the surface of the annular member, atmospheric pressure CVD method, low pressure CVD method, thermal CVD method, plasma CVD method, photo CVD method, CVD method such as laser CVD method, vacuum deposition method, sputtering method, ion plate Examples thereof include PVD methods such as a ting method, an ion beam deposition method, and an IVD method. The clearance C between the annular member attached to the core pin attachment portion and the cavity surface of the insertc1Is 0.03 mm or less (Cc1≦ 0.03 mm) is preferable. The core pin attachment portion may be made of metal, and the annular member can be attached to the core pin attachment portion using, for example, an adhesive.
[0062]
When the thickness of the annular member is less than 0.1 mm, the heat insulating effect by the annular member is reduced, the molten resin injected into the cavity is rapidly cooled, and appearance defects are likely to occur in the molded product. On the other hand, when the thickness of the annular member exceeds 5 mm, the heat insulating effect by the annular member becomes too great, and the molded product may be deformed after taking out the molded product unless the cooling time of the resin in the cavity is extended. Therefore, problems such as extending the molding cycle may occur. The thickness of the annular member is 0.1 mm to 5 mm, preferably 0.5 mm to 5 mm, more preferably 1 mm to 5 mm, and still more preferably 2 mm to 5 mm.
[0063]
The elastic modulus of the material constituting the annular member is 0.8 × 106kg / cm2Or more, preferably 1.5 × 106kg / cm2Or more, more preferably 2.0 × 106kg / cm2It is necessary to be above. The elastic modulus of the material constituting the annular member is 0.8 × 106kg / cm2If it is less than the range, the annular member may be deformed by the pressure of the molten resin injected into the cavity. As the elastic modulus, a commonly used value of Young's modulus can be used. The thermal conductivity of the inorganic material constituting the annular member is 0.2 × 10 for the purpose of preventing rapid cooling of the molten resin in the cavity.-2cal / cm · sec · deg to 2 × 10-2It is required to be cal / cm · sec · deg. When an annular member is produced using a material having a thermal conductivity exceeding this range, the molten resin in the cavity is rapidly cooled by the annular member, and the appearance of the molded product tends to be poor. On the other hand, if the amount is less than this range, the development of the solidified layer can be prevented, but the cooling of the resin in the cavity becomes slow, and there is a possibility that problems such as extension of the molding cycle may occur.
[0064]
The thickness of the thin film formed on the surface of the annular member needs to be 0.01 μm to 20 μm, preferably 0.1 μm to 15 μm, more preferably 0.3 μm to 10 μm. If the thickness of the thin film is less than 0.01 μm, the durability of the thin film becomes poor, and there is a possibility that a problem that the releasability deteriorates when molding is continuously performed. On the other hand, if the thickness of the thin film exceeds 20 μm, the solidified layer of the molten resin is developed, so that there is a problem that appearance defects occur in the molded product or cracks tend to occur in the thin film.
[0065]
The Vickers hardness of the thin film formed on the surface of the annular member is required to be 600 Hv or higher, preferably 800 Hv or higher, more preferably 1000 Hv or higher. When the Vickers hardness is less than 600 Hv, when the thermoplastic resin used does not contain fibers, the annular member can be used without any fear of wear. However, when a fiber-reinforced thermoplastic resin is used, the thin film There is a risk of wear. The dynamic friction coefficient (μ) of the thin film formed on the surface of the annular member is required to be 0.5 or less, preferably 0.3 or less, more preferably 0.1 or less. When the dynamic friction coefficient (μ) is 0.5 or less, the sliding resistance is reduced, and the adhesion with the molten resin can be reduced. The peel strength between the thin film formed on the surface of the annular member and the thermoplastic resin is required to be 1 kgf / cm or less, preferably 0.5 kgf / cm or less, more preferably 0.3 kgf / cm or less. . When the peel strength between the thin film formed on the surface of the annular member and the thermoplastic resin is 1 kgf / cm or less, generation of a peel mark can be avoided during molding, but the peel strength exceeds 1 kgf / cm. There is a possibility that generation of a peeling mark due to defective release of the molded product cannot be avoided.
[0066]
In some cases, when the diameter of the core pin exceeds 10 mm, instead of producing the core pin from the above-mentioned ceramics or glass, a sprayed layer formed by spraying ceramics or glass at least on the surface of the core pin portion occupying the inside of the cavity is formed. It can also be made into the form currently performed. In this case, the thermal spray layer has an elastic modulus of 0.8 × 106kg / cm2Above, thermal conductivity 0.2 × 10-2cal / cm · sec · deg to 2 × 10-2It is preferably made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg. Further, a thin film is formed on the surface of the sprayed layer. The thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, a Vickers hardness of 600 Hv or more, and a dynamic friction coefficient (μ) of 0.5 or less. Preferably, it is made of at least one material selected from the group consisting of ceramic compounds, metals, metal compounds, and carbon compounds having a peel strength of 1 kgf / cm or less from the thermoplastic resin. What is necessary is just to select suitably the material which comprises the thermal spray layer, and the material which comprises a thin film from the material which comprises the above-mentioned annular member and the thin film formed in the surface.
[0067]
In the present invention, the clearance between the core pin occupying the cavity and the cavity surface of the nest (Cc1) Or the clearance between the annular member and the cavity surface of the nest (Cc1) Is 0.03 mm or less (Cc1≦ 0.03 mm). Clearance (Cc1The lower limit of) is such that the nesting cavity surface and the core pin or the annular member do not come into contact with each other due to the thermal expansion of the nesting when the mold assembly is heated, and the nesting, the core pin or the annular member is not damaged. It can be a value. In addition, clearance (Cc1) Exceeds 0.03 mm, the molten resin penetrates between the core pin or the annular member and the cavity surface of the nest, so that there is a risk that the nest will crack or burrs may occur in the molded product. Clearance (Cc1) Of 0.03 mm or less, it is possible to reliably prevent the molten resin from entering between the core pin or the annular member and the cavity surface of the nest, and to reliably form a hole in the molded product. be able to.
[0068]
As a core pin in the mold assembly of the present invention described above, it can be said in other words that at least the surface of at least the portion of the core pin occupying the cavity is made of ceramics or glass. In other words, the entire surface of the core pin may be made of ceramics or glass, the surface of the core pin portion occupying the cavity may be made of ceramics or glass, and the entire surface of the core pin from the surface to a certain depth. It may be composed of ceramics or glass, or may be composed of ceramics or glass from the surface of the core pin portion occupying the cavity to a certain depth, or the entire core pin may be composed of ceramics or glass. . In this case, the portion of the core pin that occupies the cavity has a facing surface that faces the cavity surface of the nest, and the clearance (C between the facing surface and the cavity surface of the nestc1) Is 0.03 mm or less (Cc1≦ 0.03 mm) is preferable.
[0069]
By making the core pin from ceramics or glass, or by constructing at least the surface of the core pin part occupying at least the cavity from ceramics or glass, the molten resin branched and rejoined by the core pin is not cooled too much. Therefore, a weld line or the like hardly occurs in the molded product. Furthermore, by defining the clearance between the opposing surface of the core pin portion that occupies the cavity and the cavity surface of the nest, the core pin and the nest will not come into contact, and the core pin and nest will be used for a long time It becomes possible to do. Moreover, by forming a thin film on the surface of the core pin or the annular member, not only the mold release property of the molded product can be improved, but also the durability of the core pin and the annular member can be improved.
[0070]
Clearance (C11, C12, C13, Ctwenty one, C31, C41, C51, C52, Cc1) Is 0.03 mm or less, practically 0.001 mm or more and 0.03 mm or less (0.001 mm ≦ C11, C12, C13, Ctwenty one, C31, C41, C51, C52, Cc1≦ 0.03 mm), preferably 0.003 mm to 0.03 mm (0.003 mm ≦ C11, C12, C13, Ctwenty one, C31, C41, C51, C52, Cc1≦ 0.03 mm). The lower limit of the clearance is that the nesting comes into contact with the nesting covering part, covering plate, and core pin of the mold part due to the occurrence of minute cracks on the outer periphery of the nesting part or thermal expansion of the nesting part when the mold temperature rises. As a result of stress being applied to the fine cracks on the outer peripheral portion, the value may be set so as not to cause a problem such as breakage of the insert. Clearance (C11, C12, C13, Ctwenty one, C31, C41, C51, C52, Cc1) Exceeds 0.03 mm, the molten resin may enter between the insert and the insert covering part of the mold part, the cover plate, and the core pin, causing cracks in the insert and the like. This also causes a problem that the insert is damaged when the molded product is taken out from the mold part. In the present invention, if a thin film is formed on the surface of the insert, core pin, or annular member, fine cracks that are likely to occur at the end of the insert, core pin, annular member, etc. are covered with the thin film. The damage to the annular member can be greatly reduced.
[0071]
Overlap amount (ΔS11, ΔS12, ΔS13, ΔS31, ΔS41, ΔS51, ΔS52When the value of) is less than 0.5 mm, fine cracks generated in the outer peripheral portion of the nest and the molten resin come into contact with each other. As a result, cracks generated in the nest grow and the nest may be damaged.
[0072]
Here, constituting part of the cavity means constructing a cavity surface that defines the outer shape of the molded product. More specifically, the cavity is formed, for example, in a nested manner with a surface (cavity surface of the mold part) constituting the cavity formed in the mold part, the first mold part or the second mold part. It is comprised from the surface (nested cavity surface) which comprises the formed cavity, and the surface (cavity surface of a coating plate) which comprises the cavity formed in the coating plate depending on the case.
[0073]
As the thermoplastic resin in the present invention, all of the commonly used thermoplastic resins can be used. Specifically, examples of the amorphous thermoplastic resin include styrene resins such as polystyrene resin, ABS resin, AES resin, and AS resin; methacrylic resin; polycarbonate resin; modified PPE resin; In addition, as crystalline thermoplastic resins, polyolefin resins such as polyethylene resins and polypropylene resins; polyamide resins such as polyamide 6, polyamide 66 and polyamide MXD6; polyoxymethylene (polyacetal) resins; polyethylene terephthalate (PET) resins, PolybutyleIntegratorsExamples thereof include polyester resins such as phthalate (PBT) resins; polyphenylene sulfide resins; polysulfone resins; polyethersulfone resins; polyetherimide resins;
[0074]
The crystalline thermoplastic resin has a higher density and melting point due to crystallization, and the hardness and elastic modulus of the molded product are improved. In addition, the crystalline thermoplastic resin is excellent in chemical resistance because it has a feature that moisture, dyes, plasticizers, and the like are difficult to enter the crystal structure. Normally, when molding a molded product using a crystalline thermoplastic resin, the mold temperature is set to be considerably lower than the load deflection temperature of the crystalline thermoplastic resin, and the molten crystal injected into the cavity is set. A method for promoting the cooling and solidification of a heat-resistant thermoplastic resin is employed. In the prior art, since the mold part is made of a metal material, it has good thermal conductivity, and when the mold temperature is set to be considerably lower than the load deflection temperature of the crystalline thermoplastic resin, When the molten crystalline thermoplastic resin injected into the mold comes into contact with the cavity surface of the mold part, it begins to cool instantly. As a result, an amorphous layer or a fine crystal layer (skin layer) having a low crystallinity is formed on the surface of the molded product. In a molded article in which such a skin layer is formed, there arises a problem that physical properties related to the surface of the molded article are remarkably lowered. For example, the frictional wear resistance and weather resistance of a molded product molded from a polyoxymethylene (polyacetal) resin as a crystalline thermoplastic resin are significantly reduced. In addition, the transferability of the cavity surface of the mold part to the surface of the molded product also deteriorates.
[0075]
In the present invention, since the molten crystalline thermoplastic resin injected into the cavity is not rapidly cooled, the crystallinity of the resin is reduced even when the crystalline thermoplastic resin is used. Without incurring, the resin surface of the molded product has a high degree of crystallinity, and it is possible to prevent deterioration of physical properties related to the resin surface such as cracking due to deterioration of the resin.
[0076]
In particular, when using plastics with excellent heat resistance and strength, such as engineering plastics and super engineering plastics, but with poor fluidity, it is usually necessary to mold at a mold temperature of 80 ° C or higher. Since a heat insulating effect can be obtained by using the mold assembly, a molded product having good appearance characteristics can be obtained even when the mold temperature is 80 ° C. or lower. Further, for example, a thermoplastic resin to which inorganic fibers are added may be used, and in this case, a phenomenon in which inorganic fibers are deposited on the surface of the molded product does not occur, and a molded product having excellent appearance characteristics can be obtained. This is because the cooling and solidification of the injected molten resin can be delayed by nesting, so that the fluidity and transferability of the molten resin can be improved.
[0077]
Furthermore, a thermoplastic resin made of a polymer alloy material can also be used. Here, the polymer alloy material is composed of a blend of at least two types of thermoplastic resins, or a block copolymer or graft copolymer in which at least two types of thermoplastic resins are chemically bonded. Here, as a thermoplastic resin constituting a polymer alloy material in which at least two kinds of thermoplastic resins are blended, styrene resins such as polystyrene resin, ABS resin, AES resin, and AS resin, polyolefin resins such as polyethylene resin and polypropylene resin are used. , Methacrylic resin, polycarbonate resin, polyamide resin such as polyamide 6, polyamide 66, polyamide MXD6, modified PPE resin, polyester resin such as polybutylene terephthalate resin and polyethylene terephthalate resin, polyoxymethylene resin, polysulfone resin, polyimide resin, polyphenylene Sulfide resin, polyarylate resin, polyethersulfone resin, polyetherketone resin, polyetheretherketone resin, polyester carbonate resin, Mention may be made of crystal polymer, an elastomer. As a polymer alloy material obtained by blending two types of thermoplastic resins, a polymer alloy material of a polycarbonate resin and an ABS resin can be exemplified. Such a combination of resins is expressed as polycarbonate resin / ABS resin. The same applies to the following. Furthermore, as a polymer alloy material blended with at least two kinds of thermoplastic resins, polycarbonate resin / PET resin, polycarbonate resin / PBT resin, polycarbonate resin / polyamide resin, polycarbonate resin / PBT resin / PET resin, modified PPE resin / HIPS Resin, modified PPE resin / polyamide resin, modified PPE resin / PBT resin / PET resin, modified PPE resin / polyamide MXD6 resin, polyoxymethylene resin / polyurethane resin, PBT resin / PET resin, polycarbonate resin / liquid crystal polymer be able to. Moreover, HIPS resin, ABS resin, AES resin, and AAS resin can be illustrated as a polymer alloy material consisting of a block copolymer or graft copolymer in which at least two kinds of thermoplastic resins are chemically bonded.
[0078]
In a molded product molded based on a polymer alloy material, the appearance (particularly glossiness) of the molded product is generally deteriorated, and in particular, a defective appearance tends to occur at a portion where the thickness of the molded product changes or at a welded portion. There is. This is because the mold part is usually made of a metal material with good thermal conductivity, so the molten polymer alloy material injected into the cavity instantly contacts the cavity surface of the mold part. Start to cool down. As a result, a solidified layer is formed on the molten polymer alloy material, resulting in poor transferability and poor gloss. In the present invention, since the molten polymer alloy material injected into the cavity is not rapidly cooled, the gloss of the molded product is greatly improved, and a molded product having excellent specularity can be easily obtained. .
[0079]
In addition, stabilizers, ultraviolet absorbers, release agents, dyes and pigments can be added to the various thermoplastic resins described above, and inorganic fillers such as glass beads, mica, kaolin, calcium carbonate, Or an organic filler can also be added.
[0080]
In the molding method of the molded article of the present invention, a thermoplastic resin containing 5 wt% to 80 wt% of inorganic fibers can also be used. In the case where importance is given to the strength of the molded product, the average length of the inorganic fibers is 5 μm to 5 mm, preferably 10 μm to 0.4 mm, and when the image clarity (mirror surface property) of the molded product is important, It is desirable that the thickness be 5 μm to 0.4 mm, more preferably 5 μm to 0.2 mm, and still more preferably 5 μm to 0.1 mm. In these cases, it is desirable that the average diameter of the inorganic fiber is 0.01 μm to 15 μm, more preferably 0.1 μm to 13 μm, and still more preferably 0.1 μm to 10 μm.
[0081]
In a conventional technique, when a molded product is molded using a thermoplastic resin containing inorganic fibers, the appearance of the molded product deteriorates as a result of the deposition of inorganic fibers on the surface of the molded product. The problem of deterioration of the property is likely to occur. Therefore, it is difficult to use a thermoplastic resin containing inorganic fibers for a molded product that requires excellent appearance characteristics and image clarity. Note that the phenomenon of inorganic fiber precipitation on the surface of the molded product can be recognized by the fact that the inorganic fiber is raised on the surface of the molded product. Therefore, in order to solve the problem such as precipitation of inorganic fibers on the surface of the molded product, the conventional technology has coped by reducing the viscosity of the thermoplastic resin and improving the fluidity of the molten resin. . However, when the content of inorganic fibers is increased, it is difficult to prevent the inorganic fibers from precipitating from the surface of the molded product. For this reason, it is difficult to use a thermoplastic resin containing inorganic fibers in a molded product that requires excellent appearance characteristics, despite having excellent performance. The cause of the inorganic fibers precipitating from the surface of the molded product when the content of the inorganic fibers increases is also related to the material of the mold part. Normally, the mold part is made of a metal material with good thermal conductivity, so the molten resin containing inorganic fibers injected into the cavity is cooled instantly when it comes into contact with the cavity surface of the mold part. start. As a result, a solidified layer is formed on the molten resin in contact with the cavity surface of the mold part, and inorganic fibers are deposited. In addition, there is a problem that transferability of the cavity surface of the mold part to the surface of the molded product is insufficient. In the present invention, since the molten thermoplastic resin injected into the cavity is not rapidly cooled, a solidified layer is not formed on the molten resin in contact with the cavity surface of the mold part. Can be reliably prevented from precipitating.
[0082]
In this case, the ratio of the inorganic fibers contained in the thermoplastic resin (in other words, the ratio of the inorganic fibers added to the thermoplastic resin) is the required flexural modulus (for example, measured according to ASTM D790). The upper limit is that it is difficult to mold because the fluidity of the molten thermoplastic resin in the cavity is lowered, or it is excellent. What is necessary is just to set it as the value when it becomes impossible to shape | mold the molded article which has specularity. Specifically, when a crystalline thermoplastic resin is used, the upper limit is approximately 80% by weight. When an amorphous thermoplastic resin is used, the fluidity is inferior to that of a crystalline thermoplastic resin, so the upper limit is approximately 50% by weight in some cases. If the content is less than 5% by weight, the flexural modulus, elastic modulus and linear expansion coefficient required for the molded product cannot be obtained, and if it exceeds 80% by weight, the fluidity of the molten thermoplastic resin decreases, so that the molded product. There is a possibility that it becomes difficult to form a molded product having excellent specularity.
[0083]
Further, if the average length of the inorganic fibers is less than 5 μm or the average diameter is less than 0.01 μm, the bending elastic modulus required for the molded product cannot be obtained. On the other hand, if the average length of the inorganic fibers exceeds 5 mm or the average diameter exceeds 15 μm, there arises a problem that the surface of the molded product does not become a mirror surface.
[0084]
An inorganic fiber having an average length and an average diameter in the above range is preferably surface-treated using a silane coupling agent or the like, then compounded with a thermoplastic resin and pelletized to obtain a molding material. By molding a molded product using such a molding material and a mold assembly in which an insert having a predetermined property is incorporated, high rigidity, high elastic modulus, low linear expansion coefficient, high load deflection temperature It is possible to obtain a molded product having (heat resistance) and excellent specularity (image clarity), and if a nesting having a thin film formed on the surface is used, the mold releasability from the mold assembly Will improve dramatically.
[0085]
The inorganic fiber is at least selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, wollastonite, aluminum borate whisker fiber, potassium titanate whisker fiber, basic magnesium sulfate whisker fiber, calcium silicate whisker fiber and calcium sulfate whisker fiber. It is preferable to make it from one kind of material. In addition, the inorganic fiber contained in a thermoplastic resin is not limited to one type, You may make a thermoplastic resin contain two or more types of inorganic fiber.
[0086]
The average length of the inorganic fiber means the weight average length. The length of the inorganic fiber can be measured by immersing a molding pellet or molded product containing the inorganic fiber in a liquid that dissolves the resin component of the thermoplastic resin, or by dissolving the resin component in the case of glass fiber. The resin component can be burned at the above high temperature, and the remaining inorganic fiber can be observed and measured with a microscope or the like. Usually, a person measures the length by taking a photograph of the inorganic fiber, or the length of the inorganic fiber is obtained using a dedicated fiber length measuring device. Since the influence of the finely broken fibers is too large at the number average length, it is preferable to adopt the weight average length. When measuring the weight average length, it is measured by removing inorganic fiber fragments that are too small and crushed. Since measurement becomes difficult when the length is shorter than twice the nominal diameter of the inorganic fiber, for example, an inorganic fiber having a length of twice or more the nominal diameter is taken as the object of measurement.
[0087]
The method for molding a molded article of the present invention may further include a step of forming a coating film on at least a part of the surface of the molded article. In this case, the coating film is preferably at least one paint film selected from the group consisting of an acrylic paint film, a urethane paint film, and an epoxy paint film. That is, after removing dust and the like from the surface of the molded product, the coating is applied to the surface of the molded product by brushing, spraying, electrostatic coating, dipping, etc., and then dried to form A coating can be formed on at least a portion of the surface of the article. Since the distortion remaining in the molded product obtained by the present invention is small, cracks in the molded product due to the coating solution are unlikely to occur. Moreover, the surface of the molded article obtained by the present invention is excellent in image clarity, and a molded article having an appearance excellent in image clarity after coating can be obtained. In addition, it is preferable to use the coating material which has the curing temperature below the load deflection temperature of raw material resin.
[0088]
Alternatively, the method for molding a molded article of the present invention may further include a step of forming a hard coat layer on at least a part of the surface of the molded article. In this case, the hard coat layer is preferably composed of at least one hard coat layer selected from the group consisting of an acrylic hard coat layer, a urethane hard coat layer, and a silicone hard coat layer. That is, after removing dust and the like from the surface of the molded product, a solution selected from an acrylic, urethane, or silicone hard coat solution is applied to the surface of the molded product by dipping, flow coating, or spraying. A hard coat layer can be formed on at least a part of the surface of the molded article by applying the film by a method such as the above, followed by drying and curing. The thickness of the hard coat layer on the surface of the molded product is 1 μm to 30 μm, preferably 3 μm to 15 μm. If it is less than 1 μm, the durability of the hard coat layer is insufficient, and if it exceeds 30 μm, cracks are likely to occur in the hard coat layer. When the adhesion between the hard coat layer and the molded product is not sufficient, the adhesion can be improved by applying the top coat after applying the primer coat to the molded product. Since the distortion remaining in the molded product is small, it is difficult for cracks to occur in the molded product due to the formation of the hard coat layer. Further, the surface of the molded product obtained by the present invention is excellent in image clarity, and a molded product having an appearance excellent in image clarity even after the hard coat layer is formed can be obtained.
[0089]
Alternatively, in the molding method of the molded article of the present invention, the metal powder or the metal flakes is 0.01 wt% to 80 wt%, preferably 0.1 wt% to 50 wt%, more preferably 1 wt% to A thermoplastic resin containing 30% by weight can also be used. The average particle diameter of the metal powder or the average thickness of the metal flake is t0It is necessary to appropriately select a value that does not hinder the fluidity of the molten resin depending on the value of. That is, t0When the value is small, a metal powder having a small average particle diameter or a small metal flake average thickness is appropriately selected. Specifically, the average particle diameter of the metal powder is 0.1 μm to 0.8 t.0mm, preferably 0.2 μm to 0.5 t0It is desirable to use mm. The average thickness of the metal flakes is 0.1 μm to 200 μm, preferably 1 to 150 μm, and the average outer diameter is desirably larger than the average thickness.
[0090]
A molded product made of a thermoplastic resin having a metallic color tone is lighter than a metal part and has a metallic feeling, and is used in various industrial fields. Usually, in order to impart a metallic color tone to a molded product, a paint containing metal particles that give a metallic color tone is applied to the molded product, or metal particles that give a metallic color tone are kneaded into a raw material resin of the molded product. By coating the molded article, a metal feeling can be imparted to the surface of the molded article relatively easily regardless of the size of the metal particles contained in the paint. However, when it is intended to give a sense of depth to the molded product, it is necessary to repeatedly apply a clear coat, which increases the number of manufacturing steps of the molded product. On the other hand, in the method of kneading metal particles into the raw material resin, for example, when metal particles having a small particle diameter are used, the molded product tends to become cloudy gray, and it becomes difficult to impart a metallic feeling to the molded product. In addition, when metal particles having a large particle diameter are used, the metal particles are precipitated on the surface of the molded product, and thus there is a problem that a glaring metallic feeling appears strongly on the surface of the molded product. Therefore, it is necessary to define the particle diameter of the metal particles, but even in such a case, it is not possible to impart a deep color tone to the surface of the molded product when the clear coat is applied. Therefore, at present, even when metal particles are kneaded into a raw material resin of a molded product, a clear coat is applied to the surface of the molded product to give a deep color tone to the surface of the molded product. In the prior art, the reason why a sense of depth cannot be obtained on the surface of the molded product is that metal particles are deposited on the surface of the molded product and unevenness is generated on the surface of the molded product. This phenomenon is related to the material of the mold part. In the conventional technique, since the mold part is made of a metal material having good thermal conductivity, when the molten resin injected into the cavity comes into contact with the cavity surface of the mold part, it immediately begins to cool. . As a result, a solidified layer is formed on the molten resin containing metal particles, and metal particles are deposited on the surface of the molded product, resulting in poor gloss. In the present invention, since the molten thermoplastic resin injected into the cavity is not rapidly cooled, a solidified layer is not formed on the molten resin in contact with the cavity surface of the mold part. It is possible to reliably prevent the occurrence of poor gloss without metal particles being deposited on the surface.
[0091]
When the content of the metal powder or metal flake is less than 0.01% by weight, the molded product has insufficient metallic color tone. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, only a feeling of glaring appearance is obtained, or metal powder or metal flakes are deposited on the surface of the molded product, thereby giving a sense of depth to the surface of the molded product. It becomes difficult. When the average particle diameter of the metal powder is less than 0.1 μm, a deep metal feeling cannot be obtained. On the other hand, 0.8t0If it exceeds mm, molding tends to be difficult. When using metal flakes, if the average thickness is less than 0.1 μm, the metal flakes are cracked when kneaded with the resin, so that the metallic color tone of the molded product is reduced. On the other hand, when the average thickness exceeds 200 μm, molding tends to be difficult.
[0092]
The average particle diameter of the metal powder, the average thickness and the average outer diameter of the metal flakes can be measured using an image analyzer. When the metal powder and metal flake are contained in the resin, the average particle diameter of the metal powder, the average thickness and the average outer diameter of the metal powder may be measured after carbonizing the resin or dissolving the resin with a solvent.
[0093]
Examples of the metal constituting the metal powder or metal flake include gold, silver, platinum, copper, aluminum, chromium, iron, nickel, and compounds and alloys thereof. Among these, it is preferable from the viewpoint of cost or appearance that the metal powder is composed of chromium oxide powder or aluminum powder, or the metal flakes are composed of aluminum flakes, in order to obtain a deep metallic color tone.
[0094]
In this case, the thermoplastic resin can contain 1 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight, of inorganic fibers. In this case, the total weight% of the metal powder or metal filler and the inorganic fiber is preferably 50% by weight or less. Examples of inorganic fibers include glass fibers, glass beads, carbon fibers, wollastonite, aluminum borate whisker fibers, potassium titanate whisker fibers, basic magnesium sulfate whisker fibers, calcium silicate whisker fibers, and calcium sulfate whisker fibers. If the content of inorganic fibers is too small, the strength of the molded product may be insufficient. On the other hand, if the content of inorganic fibers exceeds 50% by weight, inorganic fibers may be deposited on the surface of the molded product.
[0095]
As a molded product molded by the above-described molding method including various aspects and forms of the present invention, a card for an IC card, a housing for a mobile phone, a portable OA (portable cassette recorder, portable compact disk) Housing for player, portable personal computer), housing for information storage medium (floppy disk FD, mini disk MD, MO, etc., or PCMCIA) or case (for example, upper shell or lower shell), molded product having curved shape (for example, Speaker cone etc.). Examples of the outer shape of the molded product formed by the above-described method for forming a molded product including various aspects and forms of the present invention include a plate shape and a box shape. The thickness of the molded product means the thickness of the plate-shaped molded product when the shape of the molded product is a plate shape, and the bottom of the box-shaped molded product when the shape of the molded product is a box shape. Means the thickness.
[0096]
【Example】
Hereinafter, with reference to the drawings, the present invention will be specifically described based on examples.
[0097]
(Example 1)
Example 1 relates to the mold assembly according to the first aspect of the present invention and the molding method of the molded article according to the first aspect, and further relates to the first aspect. The die assembly in Example 1 is shown by a schematic end view in FIG. 2 and 3 are schematic end views of the mold part and the like during the production of the mold assembly.
[0098]
The mold assembly of Example 1 includes (a) a cavity 15 and a first mold part (movable mold part) 10 and a second mold for molding a molded product based on a thermoplastic resin. Part (fixed mold part) 11 and (b) a cavity which is arranged in the second mold part 11 and formed in a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped 15, a molten resin injection part 14 for injecting a molten thermoplastic resin into the mold 15, (c) a first insert 16 disposed in the first mold part 10, and a second mold part 11. And a second nesting 17 provided.
[0099]
The size of the cavity 15 in the mold assembly of Example 1 was set to 400 mm × 150 mm × 0.3 mm. That is, the cavity distance t along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped.0Is 0.3 mm. Therefore, the thickness of the molded product along the opening and closing direction of the mold part is 0.3 mm, and t0Is equal to In other words, the shape of the molded product is a plate shape (card shape) with a plate thickness of 0.3 mm. In Example 1, the first nesting 16 and the second nesting 17 are made of ZrO.2-Y2OThreeMade from. ZrO used2-Y2OThreeHas an elastic modulus of 2 × 106kgf / cm2And the thermal conductivity is 0.8 × 10-2cal / cm · sec · deg.
[0100]
The first nesting 16 and the second nesting 17 are ZrO2-Y2OThreeWas prepared by grinding. The cavity surfaces 16A and 17A of the inserts 16 and 17 are polished and finished using a diamond grindstone, and the surface roughness R of the cavity surfaces 16A and 17A of the inserts 16 and 17 is obtained.maxWas 0.02 μm. The first nesting 16 was a plate having a thickness of 3.00 mm. The shape of the second nesting 17 was a box shape. The thickness of the bottom surface of the box-shaped second nest 17 was 3.00 mm, and the height of the side wall provided around the second nest 17 was 0.30 mm. In addition, a circular through hole for passing the tip portion of the molten resin injection portion 14 was provided in the center portion of the second insert 17.
[0101]
A first mold part (movable mold part) 10 was produced from carbon steel S55C. The first mold part 10 was provided with a nesting attachment part 10A having a depth of 3.00 mm by cutting (see FIG. 2A). Then, the first nesting 16 was fixed to the nesting mounting portion 10A using bolts 18A (see FIG. 2B).
[0102]
On the other hand, the 2nd metal mold | die part (fixed metal mold | die part) 11 was produced from carbon steel S55C. The second mold part 11 was provided with a nesting attachment part 11A having a depth of 3.32 mm by cutting (see FIG. 3A). Further, a molten resin injection part 14 having a direct gate (pin gate) structure having a diameter of 0.5 mm was provided at the center of the second mold part 11. Reference numeral 13 denotes a sprue portion. Then, the second insert 17 was fixed to the insert mounting portion 11A using a bolt 18B. This state is shown in FIGS. 3B and 3C. The distance L from the portion of the cavity 15 located farthest from the molten resin injection part 14 to the molten resin injection part 14 is about 214 mm. 3B is a schematic end view when the second mold part 11 is cut along a vertical plane including the molten resin injection part 14, and FIG. 3C is a molten resin. It is a typical end elevation when the 2nd metallic mold part 11 is cut in the perpendicular plane which does not include injection part 14.
[0103]
A mold assembly of Example 1 was obtained by assembling the first mold part (movable mold part) 10 and the second mold part (fixed mold part) 11 manufactured as described above. In a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped, the surface of the first insert 16 (cavity surface 16A) and the surface of the first insert 16 (cavity surface 16A) Clearance between the opposing second nesting 17 surface 17B (C11) Was 0.02 mm. Further, the clearance C between the through hole provided in the central portion of the second insert 17 and the second mold part 110Was 0.005 mm. This clearance C0Is 0.03 mm or less, preferably 0.001 mm ≦ C0≦ 0.03 mm, more preferably 0.003 mm ≦ C0≦ 0.03 mm is desirable.
[0104]
Even after the completed mold assembly is attached to the molding apparatus, the mold assembly is heated to 130 ° C using a mold temperature controller and then rapidly cooled to 40 ° C.2-Y2OThreeNo damage such as cracking occurred in the inserts 16 and 17 produced from the above.
[0105]
Using a 550MM injection molding machine manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. as a molding apparatus, the mold assembly was heated to 70 ° C. As a thermoplastic resin, a liquid crystal polymer resin (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., Novacurate E322G30) to which glass fibers having an average length of 200 μm and an average diameter of 13 μm are added is used. The molded product according to was molded. The molding conditions were as shown in Table 1 below.
[0106]
[Table 1]
Mold temperature: 70 ° C
Resin temperature: 260 ° C
Injection speed: 150mm / sec
[0107]
The flow index α of this thermoplastic resin was 800 as a result of the test under the above molding conditions. Therefore, in a mold assembly including a mold part made of a conventional metal material, the flow coefficient is 1, and the maximum reach distance LmaxIs 800t0 2Therefore, t0When 0.3 mm, the molten resin can be filled only into the cavity from the molten resin injection portion to a range of 72 mm.
[0108]
In the mold assembly of Example 1, as a result of the test, the flow coefficient kiWas 5. Therefore,
kiαt0 2
= 5 × 800 × 0.32
= 360
And this value is greater than L (= 214)
L ≦ kiαt0 2  (However, L ≧ 3)
Is satisfied.
[0109]
After a predetermined amount of molten resin was injected into the cavity 15 through the molten resin injection portion 14, the mold assembly was opened 20 seconds later, and then the molded product was taken out from the mold assembly.
[0110]
As a result of molding, the cavity 15 was completely filled with molten resin. Further, the surface of the molded article had no glass fiber precipitation (floating), and the molded article had a very beautiful appearance. Further, the molded product did not have molding defects such as flow marks and warpage. Although the molding was continuously performed 10,000 times, the inserts 16 and 17 were not damaged such as cracks.
[0111]
(Example 2)
In Example 2, thin films were formed on the surfaces (cavity surfaces 16A and 17A) of the first insert 16 and the second insert 17. The thickness of the thin film was 0.5 μm, and the material constituting the thin film was amorphous diamond. The thin film had a Vickers hardness of 1500 Hv and a dynamic friction coefficient (μ) of 0.2. Formation of thin films on the surfaces 16A and 17A of the first and second inserts 16 and 17 was performed by a plasma CVD method based on the conditions shown in Table 2 below. The dimensions of the cavity 15, the dimensions of the first and second inserts 16 and 17, the flow distance L, and the like were the same as those in Example 1.
[0112]
[Table 2]
Gas used: CHFour/ H2
Pressure: 10-3-10-2Pa
Temperature: about 400 ° C
[0113]
And it shape | molded on the same molding conditions as Example 1 using the same shaping | molding apparatus and thermoplastic resin as Example 1. FIG. In the mold assembly of Example 2, the flow coefficient kiThe value of is 4, the value of the flow index α is 800, and kiαt2The value of 288 is L ≦ kiαt0 2Is satisfied. The peel strength between the thin film and the thermoplastic resin was 0.2 kgf / cm.
[0114]
As a result of molding, the cavity 15 was completely filled with molten resin. Further, the surface of the molded article had no glass fiber precipitation (floating), and the molded article had a very beautiful appearance. Further, the molded product did not have molding defects such as flow marks and warpage. Moreover, the removal of the molded product from the mold assembly was extremely smooth. Although the molding was continuously performed 10,000 times, the inserts 16 and 17 were not damaged such as cracks. Note that no damage was observed in the thin films formed on the surfaces 16A and 17A of the inserts 16 and 17.
[0115]
(Example 3)
The mold assembly in Example 3 relates to the mold assembly according to the second aspect of the present invention, and further relates to the first mode. The die assembly in Example 1 is shown by a schematic end view in FIGS. 4 and 5. 6 and 7 are schematic end views of the mold part and the like during the fabrication of the mold assembly. Further, FIGS. 8 and 9 are schematic end views of the mold assembly during molding of the molded product.
[0116]
The mold assembly of Example 3 also includes (a) a cavity 15 and a first mold part (movable mold part) 10 and a second mold for molding a molded product based on a thermoplastic resin. Part (fixed mold part) 11 and (b) a cavity which is arranged in the second mold part 11 and formed in a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped 15, a molten resin injection part 14 for injecting a molten thermoplastic resin into the mold 15, (c) a first insert 16 disposed in the first mold part 10, and a second mold part 11. And a second nesting 17 provided. The mold assembly of the third embodiment is different from the mold assembly of the first embodiment in that it has a structure that can make the volume of the cavity 15 variable (an imprint structure in the third embodiment).
[0117]
In the mold assembly of the third embodiment, a part 16B of the surface of the first insert 16 disposed in the first mold portion 10 and a second insert disposed in the second mold portion 11 are used. A small clearance C so that the cavity 15 is formed even if the mold assembly is not completely clamped.11A portion 16B of the surface of the nest 16 disposed in the first mold part 10 and a surface of the second nest 17 disposed in the second mold part 11 with 0.01 mm in the third embodiment. A part 17B of the structure is fitted. A schematic end view of FIG. 4 shows a state in which the first mold part and the second mold part are clamped so that the distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part is t. The mold-clamped state means that the first mold part 10 and the second mold part 11 are arranged in a state where the molten resin can be injected into the cavity 15. On the other hand, the distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part is t0The schematic state is shown in FIG.
[0118]
In Example 3, the size is 80 mm × 80 mm and the thickness is 0.2 mm (= t0) Plate-shaped molded product (IC card card).
[0119]
The first nesting 16 and the second nesting 17 are made of ZrO as in the first embodiment.2-Y2OThreeWas prepared by grinding. The cavity surfaces 16A and 17A of the inserts 16 and 17 are polished and finished using a diamond grindstone, and the surface roughness R of the cavity surfaces 16A and 17A of the inserts 16 and 17 is obtained.maxWas 0.02 μm. In addition, a circular through hole for passing the tip portion of the molten resin injection portion 14 was provided in the center portion of the second insert 17.
[0120]
A first mold part (movable mold part) 10 was produced from carbon steel HPM1. The first mold part 10 was provided with a nested mounting part 10A by cutting (see FIG. 6A). And the 1st nest | insert 16 was fixed to the nest | attachment mounting part 10A using the volt | bolt 18A (refer (B) of FIG. 6).
[0121]
On the other hand, the 2nd metal mold | die part (fixed metal mold | die part) 11 was produced from carbon steel HPM1. The second mold part 11 was provided with a nesting part 11A by cutting (see FIG. 7A). Further, a molten resin injection part 14 having a direct gate structure with a diameter of 3 mm was provided at the center of the second mold part 11. Then, the second insert 17 was fixed to the insert mounting portion 11A using a bolt 18B. This state is shown in FIGS. 7B and 7C. The distance L from the portion of the cavity 15 located farthest from the molten resin injection part 14 to the molten resin injection part 14 is about 57 mm. 7B is a schematic end view when the second mold part 11 is cut along a vertical surface including the molten resin injection part 14, and FIG. 7C is a molten resin. It is a typical end elevation when the 2nd metallic mold part 11 is cut in the perpendicular plane which does not include injection part 14.
[0122]
A mold assembly of Example 3 was obtained by assembling the first mold part (movable mold part) 10 and the second mold part (fixed mold part) 11 manufactured as described above. In a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped (see FIG. 4), the surface 16B of the first nesting 16 and the surface 16B of the first nesting 16 are opposed to each other. Clearance between the surface 17B of the two nestings 17 (C11) Was 0.01 mm. Further, the clearance C between the through hole provided in the central portion of the second insert 17 and the second mold part 110Was 0.01 mm.
[0123]
Even after the completed mold assembly is attached to the molding apparatus, the mold assembly is heated to 130 ° C using a mold temperature controller and then rapidly cooled to 40 ° C.2-Y2OThreeNo damage such as cracking occurred in the inserts 16 and 17 produced from the above.
[0124]
The mold assembly was heated to 80 ° C. using an IS75 pretrol injection molding machine manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., which can perform injection compression molding as a molding apparatus. In addition, this injection molding machine can also perform normal injection molding. A molded product according to the second aspect of the present invention was molded using a polycarbonate resin (Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., Iupilon H4000) as the thermoplastic resin. The molding conditions were as shown in Table 3 below.
[0125]
Note that the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped together so that the distance t of the cavity 15 along the opening and closing direction of the mold part is 0.5 mm when the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped. The mold part 10 and the second mold part 11 are clamped, and a molten thermoplastic resin is injected into the cavity 15 from the molten resin injection part 14 (see FIG. 8). The distance of the cavity 15 along0It was. That is, the first mold part 10 is moved toward the second mold part 11, and the first mold part 10 and the first mold part 10 are brought into a state where the volume of the cavity 15 becomes equal to the volume of the molded product to be molded. Two mold parts 11 were arranged. The distance t of the cavity 15 along the opening / closing direction of the mold part at this time0Was 0.2 mm. Specifically, when a predetermined amount of 80% molten resin is injected into the cavity 15 through the molten resin injection portion 14, the first mold portion (movable mold portion) 10 is moved while continuing the injection. It was moved 0.3 mm toward the second mold part (fixed mold part) 11. The movement was completed after the injection of the molten resin was completed. This state is shown in FIG. Thereafter, the mold assembly was opened after 20 seconds, and then the molded product was taken out of the mold assembly.
[0126]
[Table 3]
Mold temperature: 80 ° C
Resin temperature: 280 ° C
Injection speed: 100mm / sec
t: 0.5 mm
t0     : 0.2mm
[0127]
The flow index α of the thermoplastic resin was 150 as a result of the test under the above molding conditions. Therefore, in a mold assembly having a mold part made of a conventional metal material, the maximum reach distance Lmax150t0 2Therefore, t0When 0.2 mm, the molten resin can be filled only into the cavity within a range of 6 mm from the molten resin injection portion.
[0128]
In the mold assembly of Example 3, as a result of the test, the flow coefficient kcWas 13. Therefore,
kcαt0 2
= 13 × 150 × 0.22
= 78
And this value is greater than L (= 57)
L ≦ kcαt0 2  (However, L ≧ 3)
Is satisfied.
[0129]
As a result of molding, the cavity 15 was completely filled with molten resin. Further, there were no molding defects such as flow marks and warpage. Furthermore, since a high molecular weight molding material was used, no cracks occurred even when the molded product was bent, although it was 0.2 mm thin. Although the molding was continuously performed 10,000 times, the inserts 16 and 17 were not damaged such as cracks.
[0130]
(Example 4)
In Example 4, thin films were formed on the surfaces (cavity surfaces 16A and 17A) of the first insert 16 and the second insert 17. The thickness of the thin film was 0.5 μm, and the material constituting the thin film was amorphous diamond. The formation of thin films on the surfaces 16A and 17A of the first and second inserts 16 and 17 was the same as in Example 2.
[0131]
And it shape | molded on the same molding conditions as Example 3 using the same shaping | molding apparatus and thermoplastic resin as Example 3. FIG. In the mold assembly of Example 4, the flow coefficient kiWas 12.6, and the peel strength between the thin film and the thermoplastic resin was 0.3 kgf / cm.
[0132]
As a result of molding, the cavity 15 was completely filled with molten resin. The molded product had a very beautiful appearance. Furthermore, there were no molding defects such as flow marks and warpage. Moreover, the removal of the molded product from the mold assembly was extremely smooth. Although the molding was continuously performed 10,000 times, the inserts 16 and 17 were not damaged such as cracks. Note that no damage was observed in the thin films formed on the surfaces 16A and 17A of the inserts 16 and 17.
[0133]
(Comparative Example 1)
The first and second nestings used in Example 1 as the mold assembly are RmaxCarbon steel with a mirror finish to 0.02 μm (thermal conductivity 11 × 10-2(cal / cm · sec · deg) was replaced with the insert produced, and molding was performed. Using the same molding apparatus and thermoplastic resin as in Example 1, molding was performed under the same molding conditions as in Example 1.
[0134]
As a result of molding, the fluidity of the molten resin in the cavity 15 was poor, and the cavity 15 could not be completely filled with the molten resin. Therefore, although the injection pressure and the injection speed were increased, the molten resin could only be filled into the cavity from the molten resin injection portion to the range of about 70 mm, and half of the cavity 15 was not filled with the resin. . Further, the obtained molded product was severely warped, and molding defects such as flow marks and jetting occurred. In addition, glass fibers are deposited on the surface of the molded product, and the specularity of the molded product is significantly inferior to that of Example 1.
[0135]
(Comparative Example 2)
The first and second nestings used in Example 3 as the mold assembly are RmaxCarbon steel with a mirror finish to 0.02 μm (thermal conductivity 11 × 10-2(cal / cm · sec · deg) was replaced with the first and second inserts, and the molding was performed. Molding was performed under the same molding conditions as in Example 3 using the same molding apparatus and thermoplastic resin as in Example 3.
[0136]
As a result of molding, the fluidity of the molten resin in the cavity 15 was poor, and the cavity 15 could not be completely filled with the molten resin. Therefore, the injection pressure and the injection speed are increased and t = 0.6 mm, but the molten resin can only be filled into the cavity from the molten resin injection portion to the range of about 5 mm, and the cavity 15 Most were not filled with resin. In addition, molding defects such as flow marks and jetting occurred in the molded product. Moreover, the thickness of the molded product is as thick as 0.8 mm, the mold assembly is slightly opened by the filling pressure of the molten resin, and even if the resin in the cavity 15 is compressed by applying pressure to the second mold part, Since the solidified layer had already developed, the resin in the cavity could not be compressed.
[0137]
(Example 5)
The mold assembly of Example 1 also relates to the first aspect of the mold assembly of the present invention, and further relates to the second form. 10 is different from the mold assembly of the first embodiment in that the mold assembly of the fifth embodiment whose schematic end view is shown in FIG. 10 is different from the mold assembly of the first embodiment in the first mold section (movable mold section) 10. Only in the point where it was arranged. Further, the molten resin injection portion 14 provided in the center of the second mold portion 11 has a direct gate structure.
[0138]
That is, in the mold assembly of Example 5, (a) a cavity 15 is provided, and a first mold part (movable mold part) 10 and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin. The mold part (fixed mold part) 11 and (b) are arranged in the second mold part 11 and are formed in a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped. A molten resin injection portion 14 for injecting a molten thermoplastic resin into the cavity 15 and (c) a nest 16 that is disposed in the first mold portion 10 and constitutes a part of the cavity 15 are provided. . In a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped, the surface 16A of the insert 16 and the surface of the second mold part 11 facing the surface 16A of the insert 16 (Example) In part 5, parting surface PL2Clearance C betweentwenty oneIs 0.03 mm or less (Ctwenty one≦ 0.03 mm). 10A shows a state where the mold assembly is clamped, and FIG. 10B shows a state where the mold assembly is opened.
[0139]
The molded product was a personal computer housing, and the molded product was box-shaped. The dimension of the bottom surface of the molded product was 300 × 200 mm, and the thickness was 0.5 mm. The height of the side surface was 15 mm and the thickness was 0.5 mm. The distance L from the portion of the cavity 15 located farthest from the molten resin injection part 14 to the molten resin injection part 14 was 180 mm. Further, the distance t of the cavity 15 along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped.0Was 0.5 mm.
[0140]
In Example 5, the nesting 16 is replaced with ZrO.2-SiO2Made from. ZrO2-SiO2Has an elastic modulus of 2 × 106kgf / cm2And the thermal conductivity is 0.8 × 10-2cal / cm · sec · deg. The nesting 16 is ZrO so that the thickness is 3.0 mm.2-SiO2After press molding, it was fired to produce. Then, the cavity surface 16A of the insert 16 is polished and finished using a diamond grindstone, and the surface roughness R of the cavity surface 16A of the insert 16 is obtained.maxWas 0.02 μm.
[0141]
The first mold part (movable mold part) 10 was made from carbon steel S55C, and was subjected to cutting, so that the first mold part 10 was provided with a nested mounting part 10A (see FIG. 11A). . And the insert 16 was fixed to the insert mounting part 10A using the volt | bolt 18 (refer (B) of FIG. 11). Although only two bolts 18 are shown in FIG. 11B, the nesting 16 may be fixed by using the required number of bolts 18. Moreover, the 2nd metal mold | die part (fixed metal mold | die part) 11 was produced from carbon steel S55C. A molten resin injection part 14 having a direct gate structure with a diameter of 5 mm was provided at the center of the second mold part 11 (see FIG. 11C).
[0142]
A mold assembly of Example 5 was obtained by assembling the first mold part (movable mold part) 10 and the second mold part (fixed mold part) 11 manufactured as described above. In a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped, the surface 16A of the insert 16 and the surface of the second mold part 11 facing the surface 16A of the insert 16 (Example) In part 5, parting surface PL2Clearance C betweentwenty oneIs 0.02 mm (Ctwenty one= 0.02 mm). With this structure, the outer peripheral portion of the insert 16 does not come into contact with the second mold portion 11 and the molten resin injected into the cavity 15.
[0143]
Even after the completed mold assembly is attached to the molding apparatus, the mold assembly is heated to 130 ° C using a mold temperature controller and then rapidly cooled to 40 ° C.2-SiO2No damage such as cracking occurred in the insert 16 produced from the above.
[0144]
Then, the same injection molding machine as in Example 1 was used as the molding apparatus, and the same thermoplastic resin as in Example 1 was used, and molding was performed under the same molding conditions as in Example 1. A schematic end view of FIG. 12 shows a state when the injection of the molten resin into the cavity 15 is completed. In the mold assembly of Example 5, the flow coefficient kiThe value of was 3 and the flow index α was 800.
[0145]
As a result of molding, the cavity 15 was completely filled with molten resin. Further, the surface of the molded article had no glass fiber precipitation (floating), and the molded article had a very beautiful appearance. Further, the molded product did not have molding defects such as flow marks and warpage. Although the molding was continuously performed 10,000 times, no damage such as cracking occurred in the insert 16.
[0146]
As shown in a schematic end view in FIG. 13, if a thin film 16C made of amorphous diamond having a thickness of 0.5 μm, for example, is formed on the surface of the insert 16, the molded product can be taken out from the mold part extremely. It can be done smoothly. Here, FIG. 13A shows a state where the mold assembly is clamped, and FIG. 13B shows a state where the mold assembly is opened.
[0147]
(Example 6)
The mold assembly of Example 6 relates to the second aspect of the mold assembly of the present invention, and further relates to the second form. That is, the mold assembly according to the second embodiment has a structure (the stamping structure in the sixth embodiment) that can change the volume of the cavity. The mold assembly of Example 6 is shown in FIG. 14, and the distance of the cavity 15 along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped. A schematic end view of FIG. 14A shows a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped so that becomes t. In addition, when the first mold part 10 and the second mold part 11 are arranged in a state where the volume of the cavity 15 is equal to the volume of the molded product to be molded, it follows the opening / closing direction of the mold part. The distance of the cavity 15 is t0The resulting state is shown in the schematic end view of FIG.
[0148]
Elements constituting the mold assembly according to the sixth embodiment are basically the same as those constituting the mold assembly according to the fifth embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. The size of the molded product was the same as in Example 5.
[0149]
Also in Example 6, the nesting 16 was replaced with ZrO.2-Y2OThreeMade from. The thickness of the insert 16 was set to 3.0 mm. The nesting 16 is ZrO so as to have a thickness of 3.0 mm.2-Y2OThreeAfter press molding, it was fired to produce. Then, the cavity surface 16A of the insert 16 is polished and finished using a diamond grindstone, and the surface roughness R of the cavity surface 16A of the insert 16 is obtained.maxWas 0.02 μm.
[0150]
On the other hand, the first mold part (movable mold part) 10 was produced from the carbon steel HPM 1, was cut, and the first mold part 10 was provided with a nested mounting part. Then, the insert 16 was fixed to the insert mounting portion with a bolt 18. Moreover, the 2nd metal mold | die part (fixed metal mold | die part) 11 was produced from carbon steel HPM1. A molten resin injection part 14 having a direct gate structure with a diameter of 5 mm was provided at the center of the second mold part.
[0151]
The first mold part (movable mold part) 10 and the second mold part (fixed mold part) 11 thus fabricated were assembled to obtain a mold assembly of the present invention. In a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped, a part 16B of the surface of the insert 16 and a part of the second mold part 11 facing the part 16B of the surface of the insert 16 Surface (parting surface PL in Example 6)2Clearance C betweentwenty oneIs 0.01 mm (Ctwenty one= 0.01 mm). With this structure, the outer peripheral portion of the insert 16 does not come into contact with the second mold portion 11 and the molten resin injected into the cavity 15.
[0152]
Even after the completed mold assembly is attached to the molding apparatus, the mold assembly is heated to 130 ° C using a mold temperature controller and then rapidly cooled to 40 ° C.2-Y2OThreeNo damage such as cracking occurred in the insert 16 produced from the above.
[0153]
The same molding apparatus as in Example 5 (however, modified so as to enable injection compression molding) was used. In addition, polycarbonate resin (Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., Iupilon S2000) was used as the thermoplastic resin. And it shape | molded on the same molding conditions as Example 3. FIG. In the mold assembly of Example 6, the flow coefficient kcThe value was 13 and the flow index α was 80. The first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped so that the distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part is t (= 0.5 mm), and the molten resin injection part 14 FIG. 15A shows a state in which the molten thermoplastic resin is injected into the cavity 15 from above. After injection, the distance of the cavity 15 along the opening / closing direction of the mold part is defined as t0(= 0.2 mm). This state is shown in FIG.
[0154]
As a result of molding, the cavity 15 was completely filled with molten resin. The molded product had a very beautiful appearance. Further, the molded product did not have molding defects such as flow marks and warpage. Although the molding was continuously performed 10,000 times, no damage such as cracking occurred in the insert 16.
[0155]
As shown in the schematic end views of FIGS. 16A and 16B, if the thin film 16C is formed on the surface of the insert 16, the molded product can be taken out from the mold portion very smoothly. Can do. For example, the thickness of the thin film 16C can be 3 μm, and the material constituting the thin film 16C can be TiN. The thin film 16C has a Vickers hardness of 2000 Hv and a dynamic friction coefficient (μ) of 0.3. Formation of the thin film 16C on the surface of the insert 16 can be performed by a plasma CVD method based on the conditions shown in Table 4 below. Here, in FIG. 16A, the distance of the cavity 15 along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped is t. Thus, it is a typical end view which shows the state which clamped the 1st metal mold | die part 10 and the 2nd metal mold | die part 11. FIG. FIG. 16B shows a mold when the first mold part 10 and the second mold part 11 are arranged in a state where the volume of the cavity 15 is equal to the volume of the molded product to be molded. The distance of the cavity 15 along the opening and closing direction of the mold part is t0It is a typical end view which shows the state which became.
[0156]
[Table 4]
Gas used: TiClFour/ N2/ H2
Pressure: about 10-3Pa
Temperature: about 500 ° C
[0157]
(Example 7)
Example 7 relates to the mold assembly according to the first aspect of the present invention, and further relates to the third mode. A schematic end view when the mold assembly of Example 7 is clamped is shown in FIG. 17A, and a schematic end view when the mold is opened is shown in FIG. In addition, schematic end views of the mold assembly during assembly are shown in FIGS. 17 (B) and 17 (C).
[0158]
The mold assembly of Example 7 includes (a) a first mold part (movable mold part) 10 and a second mold part (fixed mold part) for molding a molded product based on a thermoplastic resin. 11), and (b) a nest 16 disposed in the first mold part 10 and constituting a part of the cavity 15 and having a thickness of 3.00 mm, and (c) the second mold part 11 And a molten resin injection portion 14 provided. The second mold part 11 is provided with a nesting covering part 12. Specifically, the insert covering portion 12 is a kind of cut (notch) provided on the surface of the second mold portion 11 facing the cavity surface 16 </ b> A of the insert 16.
[0159]
As shown in FIG. 17A, in a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped, the clearance (C31) 0.03 mm or less (C31≦ 0.03 mm). Further, the overlapping amount of the nesting covering portion 12 with respect to the nesting 16 (ΔS31) 0.5mm or more (ΔS31≧ 0.5 mm). In Example 7, ZrO is used as the material constituting the insert 16.2-Y2OThreeWas used.
[0160]
The size of the cavity 15 in the mold assembly of Example 7 is 100 mm × 100 mm × 0.3 mm, and the shape is a plate shape. The distance L from the portion of the cavity 15 located farthest from the molten resin injection portion 14 to the molten resin injection portion 14 is 71 mm. Further, the distance t of the cavity 15 along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped.0Is 0.3 mm. The size of the nesting 16 is 102.00 mm × 102.00 mm × 3.00 mm. The insert 16 is prepared by grinding, and the cavity surface 16A of the insert 16 is polished and finished using a diamond grindstone, and the surface roughness R of the cavity surface 16A of the insert 16 is obtained.maxWas 0.02 μm.
[0161]
A first mold part (movable mold part) 10 was produced from carbon steel S55C. The insert mounting portion 10A for the insert 16 is cut so that the inner dimension of the insert mounting portion 10A is 102.20 mm × 102.20 mm and the depth is 3.02 mm, thereby providing the insert mounting portion 10A (see FIG. 17B). Then, the insert 16 was bonded to the insert mounting portion 10A using a silicon adhesive (not shown) (see FIG. 17C). When the clearance (D) between the insert 16 and the insert mounting portion 10A was measured using a gap gauge, the minimum clearance was 0.05 mm.
[0162]
On the other hand, the 2nd metal mold | die part (fixed metal mold | die part) 11 was produced from carbon steel S55C. At the center of the second mold part (fixed mold part) 11, a molten resin injection part 14 made of a direct gate having a diameter of 5 mm was provided.
[0163]
The mold assembly of Example 7 was obtained by assembling the first mold part (movable mold part) 10 and the second mold part (fixed mold part) 11 thus manufactured. In this mold assembly, the clearance between the insert 16 and the insert cover 12 (C31) Is 0.02mm (C31= 0.02 mm). Further, the overlapping amount of the nesting covering portion 12 with respect to the nesting 16 (ΔS31) Is 1.0 mm (ΔS31= 1.0 mm). As described above, the structure is such that there is no contact between the end of the insert 16 and the molten resin injected into the cavity 15.
[0164]
Even after the completed mold assembly is attached to the molding apparatus, the mold assembly is heated to 130 ° C using a mold temperature controller and then rapidly cooled to 40 ° C.2-Y2OThreeNo damage such as cracking occurred in the insert 16 produced from the above.
[0165]
The same molding apparatus as in Example 3 (however, normal injection molding was performed) was used. Further, polybutylene terephthalate resin (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., Novadour 5010R5) was used as the thermoplastic resin. Mold temperature: 80 ° C, resin temperature: 250 ° C, injection pressure: 700kgf / cm2-G, injection speed: Molding was performed at 100 mm / second. A state at the time when the injection of the molten resin into the cavity 15 is completed is shown in a schematic end view of FIG. In the mold assembly of Example 7, the flow coefficient kiWas 5 and the flow index α was 200.
[0166]
As a result of molding, the cavity 15 was completely filled with molten resin. The molded product had a very beautiful appearance. Further, the molded product did not have molding defects such as flow marks and warpage. Although the molding was continuously performed 10,000 times, no damage such as cracking occurred in the insert 16.
[0167]
As shown in the schematic end views in FIGS. 19A and 19B, if the thin film 16C is formed on the surface of the insert 16, the molded product can be taken out from the mold portion very smoothly. Can do. FIG. 19A shows a schematic end view when the mold assembly is clamped, and FIG. 19B shows a schematic end view when the mold is opened.
[0168]
(Example 8)
The mold assembly of Example 8 whose schematic partial end view is shown in FIG. 20A relates to the first aspect of the mold assembly of the present invention, and further relates to the fourth embodiment. In the mold assembly of the eighth embodiment, the insert 16 is disposed in the first mold part (movable mold part) 10 and constitutes a part of the cavity 15 and covers the end of the insert 16. A covering plate 19 is further provided. The nest 16 is disposed in the first mold part 10, and the first mold part (movable mold part) 10 and the second mold part (fixed mold part) 11 are clamped. Clearance C between nesting 16 and covering plate 1941Is 0.03 mm or less (C41≦ 0.03 mm) and the overlap amount ΔS of the covering plate 19 with respect to the insert 1641Is 0.5mm or more (ΔS41≧ 0.5 mm). 20B is a schematic end view of the mold assembly shown in FIG. 20A during assembly.
[0169]
The nesting 16 is made of zirconia (ZrO2). Then, the cavity surface 16A of the insert 16 is polished and finished using a diamond grindstone and a cerium oxide grindstone, and the surface roughness R of the cavity surface 16A of the insert 16 is obtained.maxWas 0.02 μm.
[0170]
A first mold part (movable mold part) 10 was produced from carbon steel S55C. Carbon steel S55C was cut to provide a nested mounting portion 10A. Next, the insert 16 was temporarily fixed in the insert mounting portion 10A using a two-component curable epoxy adhesive (not shown) (see FIG. 20B). In addition, after temporary fixing, the clearance (D) between the nest 16 and the nest mounting portion 10A was measured using a gap gauge, and the nest mounting portion 10A was cut so that the minimum clearance was 0.005 mm or more. On the other hand, the 2nd metal mold | die part (fixed metal mold | die part) 11 was produced from carbon steel S55C. In the center of the second mold part 11, a molten resin injection part 14 made of a direct gate was provided.
[0171]
The coating plate 19 was produced from carbon steel S55C. After the covering plate 19 was cut, it was fixed to the first mold part 10 using screws (not shown) (see FIG. 20C). The covering plate 19 constitutes a part of the cavity 15, and the covering plate 19 covers the entire periphery of the insert 16. Clearance between nesting 16 and covering plate 19 (C41) Is 0.03 mm or less, and the overlapping amount of the covering plate 19 with respect to the insert 16 (ΔS41) Was cut so that the thickness would be 0.5 mm or more.
[0172]
Alternatively, as shown in FIG. 21A, which is a schematic partial end view of the mold assembly, the insert 16 having a curved surface can be used depending on the shape of the molded product to be molded. In this case, the first mold part 10 is made of carbon steel S55C, the insert mounting part 10A is cut, and the radius of curvature of the bottom part of the insert mounting part 10A provided in the first mold part 10 is determined. Is preferably matched to the radius of curvature of the back surface (surface opposite to the cavity surface) of the insert 16 facing the insert mounting portion. The covering plate 19 can be made from carbon steel S55C. It is preferable that the radius of curvature of the surface of the covering plate 19 facing the nest 16 matches the radius of curvature of the cavity surface 16A of the nest 16. After the covering plate 19 is cut, it can be fixed to the first mold part 10 using screws (not shown). Moreover, what is necessary is just to produce the 2nd metal mold | die part 11 from carbon steel S55C. Alternatively, as shown in the schematic partial end view of FIG. 21B, the portion of the first mold portion 10 to which the insert 16 is attached is replaced with the insert that is attached to the first mold portion 10. It can also be configured from a mounting core 10B. In this case, the insert mounting portion is provided in the insert mounting core 10B.
[0173]
Since the manufacturing method of the molded product using the mold assembly of Example 8 can be substantially the same as the manufacturing method of the molded product described in Example 1, detailed description thereof is omitted. Further, if a thin film is formed on the surface 16A of the insert 16, the molded product can be taken out from the mold part very smoothly.
[0174]
Example 9
Example 9 relates to a mold assembly and a molding method for a molded product according to the first aspect of the present invention, and further relates to a fifth mode. 22A and 22B are schematic end views when the mold assembly of Example 9 is clamped, and FIG. 24 is a schematic end view when the mold is opened. Also, schematic end views of the mold assembly during assembly are shown in FIGS. 23 (A), (B) and (C). 22A, FIG. 23A to FIG. 23C, and FIG. 24 are views when the region of the mold assembly including the covering plate is cut along the vertical plane. B) is a view when a region of the die assembly not including the covering plate is cut by a vertical plane parallel to the vertical plane.
[0175]
The mold assembly of Example 9 includes (a) a first mold part (fixed mold part) 20 and a second mold part (movable mold part) for molding a molded product based on a thermoplastic resin. ) 21, (b) a nest 26 disposed in the first mold part 20 and constituting part of the cavity 25 and having a thickness of 3.00 mm; and (c) the nest 26 and the second mold. And a covering plate 23 provided between the first mold part 20 and the molten resin injection part 24. The second mold part 21 is provided with a nesting covering part 22. The insert covering portion 22 is a kind of cut (notch) provided on the surface of the second mold portion 11 facing the cavity surface 26 </ b> A of the insert 26.
[0176]
In a state where the first mold part 20 and the second mold part 21 are clamped (see (A) in FIG. 22), the clearance between the insert 26 and the insert covering part 22 (C51) 0.03 mm or less (C51≦ 0.03 mm), and the amount of overlap (ΔS51) 0.5mm or more (ΔS51≧ 0.5 mm). Further, the clearance (C) between the surface 23A of the covering plate 23 facing the nest and the nest 2652) 0.03 mm or less (C52≦ 0.03 mm) and the overlapping amount of the covering plate 23 with respect to the insert 26 (ΔS52) 0.5mm or more (ΔS52≧ 0.5 mm). As shown in FIGS. 22A and 22B, the covering plate 23 overlaps only a part of the insert 26. In Example 9 as well, ZrO was used as the material constituting the insert 26.2-Y2OThreeWas used. In the mold assembly of Example 9, the molten resin injection part 24 provided on the covering plate 23 has a side gate structure.
[0177]
The size of the cavity 25 in the mold assembly of Example 9 is 100 mm × 100 mm × 0.3 mm, and the shape is a plate shape. The distance L from the portion of the cavity 25 located farthest from the molten resin injection part 24 to the molten resin injection part 24 is 112 mm. Further, the distance t of the cavity 25 along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part 20 and the second mold part 21 are clamped.0Is 0.3 mm. The size of the nest 26 is 102.00 mm × 102.00 mm × 3.00 mm. The insert 26 is prepared by grinding, and the cavity surface 26A of the insert 26 is polished and finished using a diamond grindstone, so that the surface roughness R of the cavity surface 26A of the insert 26 is obtained.maxWas 0.02 μm.
[0178]
A first mold part (fixed mold part) 20 was produced from carbon steel S55C. The insert mounting portion 20A for the insert 26 is cut so that the inner dimension of the insert mounting portion 20A is 102.20 mm × 102.20 mm and the depth is 3.02 mm, thereby providing the insert mounting portion 20A (see FIG. 23A). Then, the insert 26 was bonded to the insert mounting portion 20A using a silicon adhesive (not shown) (see FIG. 23B). When the clearance (D) between the insert 26 and the insert mounting portion 20A was measured using a gap gauge, the minimum clearance was 0.05 mm.
[0179]
The covering plate 23 was made of carbon steel, and attached to the first mold part 20 with a bolt (not shown) at a predetermined position (see FIG. 23C). The covering plate 23 is provided with a molten resin injection part (gate part) 24. Clearance (C) between the surface 23A of the covering plate 23 facing the nesting and the nesting 2652) Is 0.02mm (C52= 0.02 mm), and the amount of overlap of the covering plate 23 with respect to the insert 26 (ΔS52) Is 1.0 mm (ΔS52= 1.0 mm).
[0180]
On the other hand, the 2nd metal mold | die part (movable metal mold | die part) 21 was produced from carbon steel S55C.
[0181]
The mold assembly of Example 9 was obtained by assembling the first mold part (fixed mold part) 20 and the second mold part (movable mold part) 21 thus manufactured. In this mold assembly, the clearance between the nest 26 and the nest covering portion 22 (C51) Is 0.02mm (C51= 0.02 mm). Further, the overlapping amount of the nesting covering portion 22 with respect to the nesting 26 (ΔS51) Is 1.0 mm (ΔS51= 1.0 mm). As described above, the structure is such that there is no contact between the end portion of the insert 26 and the molten resin introduced into the cavity 25.
[0182]
Even after the completed mold assembly is attached to the molding apparatus, the mold assembly is heated to 130 ° C using a mold temperature controller and then rapidly cooled to 40 ° C.2-Y2OThreeNo damage such as cracking occurred in the insert 16 produced from the above.
[0183]
Using the same injection molding machine as in Example 3 (however, normal injection molding is performed) as the molding apparatus, using the same thermoplastic resin as in Example 7, the same conditions as in Example 7 (however, the injection pressure is 500 kgf / cm2Injection molding was performed. In the mold assembly of Example 9, the flow coefficient kiWas 5 and the flow index α was 260. The surface of the molded product that was in contact with the insert 26 had very high specularity. Also, there were no molding defects such as flow marks and jetting. In addition, although it shape | molded continuously 10,000 cycles, damage, such as a crack, did not generate | occur | produce in the nest | insert 26.
[0184]
In addition, as shown in FIG. 25, by forming the thin film 26C on the surface of the insert 26, the molded product can be taken out from the mold part very smoothly. FIG. 25 is a schematic end view when the mold assembly is clamped, and FIG. 25A is a view when the region of the mold assembly including the covering plate is cut along the vertical plane. FIG. 25B is a view when a region of the mold assembly that does not include the covering plate is cut along a vertical plane parallel to the vertical plane.
[0185]
(Example 10)
Example 10 relates to a mold assembly and a molding method for a molded product according to the second aspect of the present invention, and further relates to a fifth mode. FIG. 26 (A) shows that the distance of the cavity 25 along the opening / closing direction of the mold part when the first mold part 20 and the second mold part 21 are clamped is t. FIG. 27 is a schematic end view showing a state in which the first mold part 20 and the second mold part 21 are clamped, and FIG. 26B shows the volume of the molded product to be molded by the volume of the cavity 25. The distance of the cavity 25 along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part 20 and the second mold part 21 are arranged in a state equal to0It is a typical end view which shows the state which became.
[0186]
The mold assembly of the tenth embodiment is a mold assembly having a structure in which the volume of the cavity 25 can be made variable. For example, a core that can be moved by a hydraulic cylinder (not shown) is a mold assembly. It is disposed in the cavity 25. In Example 10, the core was incorporated in the mold assembly described in Example 9. In the molding of the molded product, the first mold part 20 and the second mold part 21 are clamped so that the distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part is t, and The arrangement position of the core in the cavity 25 is controlled. Then, the molten thermal resin is injected into the cavity 25 from the molten resin injection part 24, and during the injection, the core is started to move toward the first mold part 20 by the operation of a hydraulic cylinder (not shown), and the injection is completed. After that, the distance of the cavity 25 along the opening / closing direction of the mold part is t0And
[0187]
In Example 10, the dimensions of the cavity 25, the dimensions of the insert 26, and the material of the insert 26 were the same as in Example 9. And, using the same injection molding machine as in Example 3 (however, the injection compression type is carried out) as the molding apparatus, using the same thermoplastic resin as in Example 7, the same conditions as in Example 7 (provided that t = 0. 5mm, t0= 0.2 mm). In the mold assembly of Example 10, the flow coefficient kcThe value of was 13 and the flow index α was 200. The surface of the molded product that was in contact with the insert 26 had very high specularity. Also, there were no molding defects such as flow marks and jetting. In addition, although it shape | molded continuously 10,000 cycles, damage, such as a crack, did not generate | occur | produce in the nest | insert 26. In Example 10 as well, by forming a thin film on the surface of the insert 26, the molded product can be taken out from the mold part very smoothly.
[0188]
(Example 11)
In Example 11, in order to form a hole in a molded product, a core pin attached to the first mold part and / or the second mold part, and a part occupying the cavity further constitutes a part of the cavity is further provided. The present invention relates to a mold assembly provided. Hereinafter, various forms of core pins will be described with reference to the drawings. In Example 11, a mode in which the thin films 16C, 16D, and 16E are formed on the surface of the insert and the surface of the core pin or the annular member will be described. However, depending on the thermoplastic resin used, the formation of these thin films is omitted. You can also
[0189]
In the mold assembly shown in the schematic partial cross-sectional views in FIGS. 27A and 27B, the core pin 101 is made of, for example, zirconia and is applied to the second mold part 11 by a known method. It is attached. A thin film 16D made of, for example, amorphous diamond is formed on the surface of the core pin 101. In the structure shown in FIG. 27A, the clearance between the tip surface 103 of the core pin 101 and the cavity surface 16A of the insert 16 is sufficiently large. Thereby, a non-through hole can be formed in the molded product. On the other hand, the tip surface of the core pin 101 in FIG. 27B corresponds to the facing surface 102, and the clearance (C between the tip surface (facing surface 102) and the cavity surface 16A of the insert 16 (C).c1) Is 0.03 mm or less (Cc1≦ 0.03 mm), preferably 0.001 mm to 0.03 mm (0.001 mm ≦ Cc1≦ 0.03 mm), more preferably 0.003 mm to 0.03 mm (0.003 mm ≦ Cc1≦ 0.03 mm) is desirable. Thus, a through hole can be formed in the molded product without the molten resin entering between the facing surface 102 and the cavity surface 16A of the insert 16. In the structure shown in FIGS. 27A and 27B, in order to prevent damage to the facing surface 102 or the tip surface 103 of the core pin due to concentrated stress, a diamond grinding stone or the facing surface 102 of the core pin is used. Alternatively, it is preferable to give a curvature of 0.2 mmR or more to the outer corner portion of the tip surface 103, or to perform C surface processing (processing to chamfer the corner portion at an angle of 45 degrees).
[0190]
Alternatively, as shown in a schematic partial cross-sectional view in FIG. 28A, the insert 16 is provided with a through hole, and when the mold assembly is clamped, the tip 104 of the core pin 101 is It extends into the through hole. In this case, the clearance (C between the tip 104 of the core pin and the through-hole provided in the insert 16c2) Is preferably 0.1 mm or more. Clearance (Cc2) Is less than 0.1 mm, the core pin and the nest are in contact with each other due to expansion and contraction due to heat, and the nest and the core pin may be damaged. Further, the portion of the core pin 101 that occupies the cavity 15 is stepped, and a facing surface 102 that faces the cavity surface 16A of the insert 16 is provided. Clearance (C between the cavity surface 16A of the insert 16 and the opposed surface 102 facing the insert 16c1) Is preferably as described above. By adopting such a structure, it is possible to reliably form a through hole at a precise position in the molded product without the molten resin entering between the facing surface 102 and the nested cavity surface 16A, It is possible to prevent the core pin tip 104 and the insert 16 from being damaged.
[0191]
Alternatively, as shown in the schematic partial cross-sectional views in FIGS. 28B and 29A, the core pin 111 is made of, for example, zirconia, and the insert 16 has a through hole. The core pin 111 is attached to the first mold part 10 through this through hole by a known method. On the surface of the core pin 111, a thin film 16D made of, for example, amorphous diamond is formed. In these cases, the portion of the core pin 111 that occupies the cavity 15 has a facing surface 112 that faces the cavity surface 16A of the nest 16 and a clearance (C between the facing surface 112 and the cavity surface 16A of the nest 16 is shown.c1) Is preferably as described above. Further, the clearance (C between the core pin 111 and the through hole provided in the insert 16c2) Is preferably 0.1 mm or more.
[0192]
In the structure shown in FIG. 28B, the clearance between the tip surface 113 of the core pin 111 and the cavity surface 11B of the second mold part 11 is sufficiently large. Thereby, a non-through hole can be formed in the molded product. On the other hand, the clearance (C between the tip surface 113 of the core pin 111 and the cavity surface 11B of the second mold part 11 in FIG.c3) Can be 0 mm when the cavity surface 11B is made of metal. When a nest (not shown) is disposed in the second mold part 11, the clearance (C between the cavity surface of the nest and the tip surface 113 of the core pin 111 is shown.c3) Is 0.03 mm or less (Cc3≦ 0.03 mm), preferably 0.001 mm to 0.03 mm (0.001 mm ≦ Cc3≦ 0.03 mm), more preferably 0.003 mm to 0.03 mm (0.003 mm ≦ Cc3≦ 0.03 mm) is desirable. Thereby, a through-hole can be formed in the molded product without the molten resin entering between the tip surface 113 of the core pin 111 and the cavity surface (nested cavity surface) of the second mold part 11. In the structure shown in FIGS. 28B and 29A, a diamond grindstone is used to prevent damage to the core pin due to concentrated stress, and the outer corner portion of the tip surface 113 of the core pin is set to 0. It is preferable to give a curvature of 2 mmR or more, or to perform C surface treatment.
[0193]
In the example shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG. 29B, the insert 16 is provided with a through hole, and the core pin 111 is passed through the through hole to the first mold part 10 by a known method. It is attached. The second mold part 11 is provided with a hole part 11C, and the tip part 114 of the core pin 111 extends into the hole part 11C when the mold assembly is clamped. Clearance between the tip 114 of the core pin 111 and the hole 11C (Cc4) Is preferably 0.01 to 0.03 mm. By adopting such a structure, the through hole can be reliably formed in the molded product. In the structure shown in FIGS. 28B, 29A, and 29B, in order to prevent damage to the core pin due to concentrated stress, the outer corner of the opposing surface 112 of the core pin is a diamond grindstone. It is preferable to give a curvature of 0.2 mmR or more to the part, or to perform C surface treatment.
[0194]
In the example shown in the schematic partial sectional view of FIG. 30A, the core pin is attached to the second mold part 11 by a known method, and the core pin attaching part 120 is attached to the core pin attaching part 120. And an annular member 121 having one end closed and the other end open. The annular member 121 has a cap shape. The annular member 121 is made of, for example, zirconia, and a thin film 16D made of, for example, amorphous diamond is formed on the surface thereof. The annular member 121 constitutes the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity 15. The core pin mounting portion 120 extends from the other end of the annular member 121 to the inside of the annular member. The wall thickness of the annular member 121 (in the case where the cross-sectional shape is an annular shape, 1/2 of the difference between the outer diameter and the inner diameter) is preferably 0.5 to 4 mm. The core pin mounting part 120 may be made of metal. In the structure shown in FIG. 30A, the clearance between the distal end surface 123 of the annular member 121 and the nested cavity surface 16A is sufficiently large. Thereby, a non-through hole can be formed in the molded product. In the example of the schematic partial cross-sectional view shown in FIG. 30B, the clearance (C between the tip surface corresponding to the facing surface 122 of the annular member 121 and the cavity surface 16A of the insert 16 (C).c1) Is preferably as described above. Accordingly, the through hole can be formed in the molded product without the molten resin entering between the tip surface corresponding to the facing surface 122 of the annular member 121 and the cavity surface 16A of the nest. In the structure shown in FIGS. 30A and 30B, in order to prevent damage to the annular member due to concentrated stress, a curvature of 0.2 mmR or more is applied to the outer corner portion of the annular member 121 with a diamond grindstone. It is preferable to apply C surface treatment.
[0195]
31 (A) and 31 (B), the core pin includes a core pin attachment part 130 attached to the first mold part 10 by a known method, and a core pin attachment. The annular member 131 is attached to the portion 130 and is open at one end and closed at the other end. The annular member 131 has a cap shape. The annular member 131 is made of, for example, zirconia, and a thin film 16D made of, for example, amorphous diamond is formed on the surface thereof. The annular member 131 constitutes the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity 15. A surface constituting one end of the annular member 131 corresponds to the facing surface 132, and the core pin mounting portion 130 passes through a through hole provided in the insert 16 and extends from one end of the annular member 131 to the inside of the annular member. ing. The wall thickness of the annular member 131 (in the case where the cross-sectional shape is an annular shape, 1/2 of the difference between the outer diameter and the inner diameter) is preferably 0.5 to 4 mm. The core pin mounting part 130 may be made of metal. In addition, the clearance (C between the core pin attaching part 130 and the through-hole provided in the insert 16 is provided.c2) Is preferably 0.1 mm or more. Clearance (Cc2) Is less than 0.1 mm, the core pin and the nest are in contact with each other due to expansion and contraction due to heat, and the nest and the core pin may be damaged.
[0196]
In the structure shown in FIG. 31A, the clearance between the tip surface 133 of the annular member 131 and the cavity surface 11B of the second mold part 11 is sufficiently large. Thereby, a non-through hole can be formed in the molded product. On the other hand, the clearance (C) between the surface (tip surface) 133 at the other end of the annular member and the cavity surface 11B of the second mold part 11 in FIG.c3) Can be 0 mm when the cavity surface 11B is made of metal. When a nest (not shown) is disposed in the second mold part 11, the clearance (C) between the cavity surface of the nest and the other end surface (tip surface) 133 of the annular member.c3) Is preferably as described above. As a result, the through hole can be formed in the molded product without the molten resin entering between the other end surface (tip surface) 133 of the annular member and the cavity surface 11B of the second mold part 11. . It should be noted that the clearance (C between the opposed surface 132 of the annular member 131 and the cavity surface 16A of the nested member (Cc1) Is preferably as described above. In the structure shown in FIGS. 31A and 31B, a curvature of 0.2 mmR or more is applied to the outer corner portion of the annular member 131 with a diamond grindstone in order to prevent damage to the annular member due to concentrated stress. It is preferable to perform C surface processing.
[0197]
In the example shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG. 32A, the core pin is attached to the second mold part 11 by a known method, and the core pin attaching part 120A is attached to the core pin attaching part 120A. The annular member 121A is open at both ends. The annular member 121A has a ring shape. The annular member 121A is made of, for example, zirconia, and a thin film 16D made of, for example, amorphous diamond is formed on the surface thereof. The annular member 121 </ b> A constitutes the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity 15. A surface constituting one end of the annular member 121A corresponds to the facing surface 122A, and the core pin mounting portion 120A extends from the other end of the annular member 121A to the inside of the annular member 121A. In this example, the front end surface 123A of the core pin mounting portion 120A is located in a plane occupied by the facing surface 122A. The wall thickness of the annular member 121A (in the case where the cross-sectional shape is an annular shape, 1/2 of the difference between the outer diameter and the inner diameter) is preferably 0.5 to 4 mm. The core pin mounting portion 120A may be made of metal. Note that the clearance (C) between the end surface (opposing surface) 122A of the annular member 121A in FIG.c1) Is preferably as described above. Accordingly, a through hole can be formed in the molded product without the molten resin entering between the one end surface (opposing surface) 122A of the annular member 121A and the cavity surface 16A of the nest.
[0198]
In the example shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG. 32B, the insert 16 is provided with a through hole, and when the mold assembly is clamped, the tip end portion 124A of the core pin mounting portion 120A is It extends from one end of the annular member 121A into the through hole. Clearance (C between the tip portion 124A of the core pin mounting portion 120A and the through hole)c2) Is 0.1 mm or more. By setting it as such a structure, a through-hole can be reliably formed in a molded article.
[0199]
In the example shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG. 33A, the leading end portion 125A of the core pin mounting portion 120A stops inside the annular member 121. The insert 16 is provided with a through hole, and the first mold part 10 is provided with a protruding portion 10C protruding from the through hole. And the clearance (C between a protrusion part 10C and a through-hole)c2) Is 0.1 mm or more. When the mold assembly is clamped, the protruding portion 10C is fitted inside the annular member 121A. More specifically, when the mold assembly is clamped, the protruding portion 10C is fitted with the tip portion 125A of the core pin mounting portion 120A. With such a structure, the through hole can be reliably formed in the molded product. Further, the fitting accuracy can be increased. In addition, the front end portion 125A of the core pin mounting portion 120A and the front end surface of the protruding portion 10C may be smooth. The clearance between the tip side wall of the protrusion 10C and the inner surface of the annular member 121A is such that the tip side wall of the protrusion 10C and the inner surface of the annular member 121A do not contact when the mold assembly is clamped. It is preferably 0.1 mm or more.
[0200]
In the structure shown in FIGS. 32A and 32B and FIG. 33A, a diamond grindstone is used to prevent the annular member from being damaged due to concentrated stress. It is preferable to provide a curvature of 2 mmR or more, or to perform a C surface treatment.
[0201]
In the example shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG. 33B, the core pin is attached to the first mold part 10 by a known method, and the core pin attaching part 130A is attached to the core pin attaching part 130A. The annular member 131A is open at both ends. The annular member 131A has a ring shape. The annular member 131A is made of, for example, zirconia, and a thin film 16D made of, for example, amorphous diamond is formed on the surface thereof. The annular member 131 </ b> A constitutes the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity 15. The surface constituting one end of the annular member 131A corresponds to the opposing surface 132A, and the insert 16 is provided with a through hole, and the core pin mounting portion 130A passes through the through hole, and the annular member 131A starts from one end of the annular member 131A. Extends inside. In this case, the clearance (C between the core pin mounting portion 130A and the through hole)c2) Is preferably 0.1 mm or more. Incidentally, the clearance (C between the surface corresponding to the facing surface 132A of the annular member 131A and the cavity surface 16A of the nested member (Cc1) Is preferably as described above. Furthermore, the clearance (C between the surface 136A constituting the other end of the annular member 131A and the cavity surface 11B of the second mold part 11)c3) Can be 0 mm when the cavity surface 11B is made of metal. When a nest (not shown) is disposed in the second mold part 11, the clearance (C) between the cavity surface of the nest and the surface 136A constituting the other end of the annular member 131A.c3) Is preferably as described above. In this example, the distal end surface 133A of the core pin attachment portion 130A is located in the plane occupied by the surface 136A, but when the cavity surface 11B is made of metal, the distal end surface 133A of the core pin attachment portion 130A is You may protrude from the plane which surface 136A occupies.
[0202]
In the example shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG. 34A, the second mold part 11 is provided with a hole part 11C, and when the mold assembly is clamped, a core pin mounting part is provided. The distal end portion 134A of 130A extends into the hole portion 11C. The clearance (C between the annular member 131A and the hole 11C at the tip end 134A of the core pin mounting portion 130Ac4) Is preferably 0.01 to 0.03 mm.
[0203]
In the example shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG. 34B, the distal end portion 135A of the core pin attaching portion 130A stops inside the annular member 131A, and the protruding portion 11D is provided in the second mold portion 11. The protrusion 11D can be configured to fit inside the annular member 131A when the mold assembly is clamped. More specifically, when the mold assembly is clamped, the projecting portion 11D is fitted with the tip portion 135A of the core pin mounting portion 130A. With such a structure, the through hole can be reliably formed in the molded product. Further, the fitting accuracy can be increased. Note that the front end surface of the core pin mounting portion 130A and the front end surface of the protruding portion 11D may be smooth. The clearance between the tip side wall of the protrusion 11D and the inner surface of the annular member 131A is such that the tip side wall of the protrusion 11D does not contact the inner surface of the annular member 131A when the mold assembly is clamped. It is preferably 0.1 mm or more.
[0204]
In the structure shown in FIGS. 33B, 34A and 34B, a diamond grindstone is used to prevent the annular member from being damaged due to concentrated stress. It is preferable to give a curvature of 0.2 mmR or more, or to perform C surface treatment.
[0205]
35 (A) and FIG. 36 (A), the core pins 140 and 150 occupying at least the cavity 15 are used instead of the core pins made of, for example, zirconia. On the surface, for example, sprayed layers 141 and 151 formed by spraying zirconia are formed. A thin film 16E made of, for example, amorphous diamond is formed on the surfaces of the sprayed layers 141 and 151. The core pins 140 and 150 may be made of metal.
[0206]
In the structure shown in FIG. 35A, the core pin 140 is attached to the second mold part 11, and the clearance between the tip surface 143 of the core pin 140 and the cavity surface 16A of the insert 16 is sufficiently large. . In the structure shown in FIG. 36A, the insert 16 is provided with a through hole, and the core pin 150 is attached to the first mold part 10 through the through hole. The clearance between 153 and the cavity surface 11B of the second mold part 11 is sufficiently large. Thereby, a non-through hole can be formed in the molded product. In the example shown in FIG. 36A, the portion of the core pin 150 that occupies the cavity 15 has a facing surface 152 that faces the cavity surface 16A of the insert 16 and the facing surface 152 and the cavity of the insert 16 Clearance between surface 16A (Cc1) Is preferably as described above. A sprayed layer may or may not be formed on the facing surface 152.
[0207]
Alternatively, in the example shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG. 35B, the core pin 140 is attached to the second mold part 11, and the portion of the core pin 140 occupying the cavity 15 is It has a facing surface 142 that faces the cavity surface 16A of the insert 16. Clearance (C) between the opposing surface 142 and the cavity surface 16A of the insert 16c1) Is preferably as described above. A sprayed layer may or may not be formed on the facing surface 142. In the structure shown in FIG. 35B, a through hole can be formed in the molded product.
[0208]
Furthermore, in the example shown in the schematic partial cross-sectional view of FIG. 36B, the insert 16 is provided with a through hole, and the core pin 150 passes through the through hole to the first mold part 10. The portion of the core pin 150 that is attached and occupies the cavity 15 has a facing surface 152 that faces the cavity surface 16A of the insert 16 and a clearance (C between the facing surface 152 and the cavity surface 16A of the insert 16 (Cc1) Is preferably as described above. Note that a sprayed layer may or may not be formed on the facing surface 152. Moreover, the clearance (C between the tip surface 153 of the core pin 150 and the cavity surface 11B of the second mold part 11 is not limited.c3) Can be 0 mm when the cavity surface 11B is made of metal. When a nesting (not shown) is provided in the second mold part 11, the clearance (C between the cavity surface of the nesting and the front end surface 153 of the core pin 150.c3) Is preferably as described above. The tip surface 153 may or may not be formed with a sprayed layer. Thereby, a through-hole can be formed in a molded product. 36 (A) and (B), the clearance (C between the core pin 150 and the through hole provided in the insert 16 is shown.c2) Is preferably 0.1 mm or more.
[0209]
Alternatively, in the example shown in the schematic partial sectional view of FIG. 37A, the core pin 140 is attached to the second mold part 11, and the insert 16 is provided with a through hole. When the mold assembly is clamped, the tip portion 144 of the core pin 140 extends into the through hole. Clearance (C) between the tip 144 of the core pin 140 and the through holec2) May be in the form of 0.1 mm or more. In FIG. 37A, the sprayed layer 141 is also formed on the facing surface 142 and the surface of the tip end portion 144, but the sprayed layer may not be formed on these portions.
[0210]
On the other hand, as shown in a schematic partial sectional view in FIG. 37B, the insert 16 is provided with a through hole, and the core pin 150 is attached to the first mold part 10 through the through hole. Can be mentioned. In this case, the second mold part 11 is provided with a hole part 11C, and the tip part 154 of the core pin 150 extends into the hole part 11C when the mold assembly is clamped. Clearance (C between the sprayed layer 151 and the hole 11C at the tip 154 of the core pin 150)c4) Is preferably 0.01 to 0.03 mm.
[0211]
The structure shown in FIG. 38A is a structure that substantially combines the examples of the core pins shown in FIG. 27B and FIG. 28B. That is, the first core pin 110 is made of zirconia, and the insert 16 is provided with a through hole. The first core pin 110 is attached to the first mold part 10 by a known method through the through hole. ing. The second core pin 100 is also made of zirconia and is attached to the second mold part 11 by a known method. The front end surfaces of the first core pin 110 and the second core pin 100 have a structure that can be fitted to each other. The first core pin 110 has a facing surface 112.
[0212]
The structure shown in (B) of FIG. 38 is a structure in which the examples of the core pins shown in (A) of FIG. 32 and (B) of FIG. 33 are combined. That is, the first core pin includes a core pin attachment portion 130B attached to the first mold portion 10 by a known method, and an annular member 131B attached to the core pin attachment portion 130B and having both ends opened. The annular member 131B has a ring shape, and the configuration thereof can be the same as that of the annular member 131. The core pin attachment portion 130B extends from the other end of the annular member 131B into the annular member 131B. On the other hand, the second core pin includes a core pin attachment portion 120B attached to the second mold portion 11 by a known method, and an annular member 121B attached to the core pin attachment portion 120B and having both ends opened. The annular member 121 </ b> B has a ring shape, and the configuration thereof can be the same as that of the annular member 121. The core pin mounting portion 120B extends from the other end of the annular member 121B into the annular member 121B. These annular members 121B and 131B constitute the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity 15. The surface constituting one end of the annular member 131B corresponds to the facing surface 132B, and the insert 16 is provided with a through hole, and the core pin mounting portion 130B penetrates the through hole, and the annular member 131B starts from one end of the annular member 131B Extends inside. In this case, the clearance (C between the core pin mounting portion 130B and the through hole)c2) Is preferably 0.1 mm or more. The core pin attachment portions 120B and 130B have a structure that can be fitted to each other. There is a clearance of 0.003 to 0.03 mm between one end face (tip face) of the annular member 121B and the other end face (tip face) of the annular member 131B, which causes damage to the annular member 121B and the annular member 131B. It is preferable in preventing the above.
[0213]
The structure shown in FIG. 39A is a combination of the core pin examples shown in FIGS. 35B and 36B. That is, the insert 16 is provided with a through hole, and the core pin is connected to the first core pin 150 attached to the first mold part 10 through the through hole provided in the insert 16 and the second mold part. 11 and the distal end portion 154 of the first core pin 150 and the distal end portion 144 of the second core pin 140 are fitted together when the mold assembly is clamped. There may be a clearance of 0.003 to 0.03 mm between the tip surface of the sprayed layer 151 formed on the first core pin 150 and the tip surface of the sprayed layer 141 formed on the second core pin 140. It is preferable for preventing the sprayed layers 141 and 151 from being damaged.
[0214]
The structure shown in FIG. 39 (B) is a modification of the structure shown in FIG. 38 (A).1Is attached and nested in the second mold part 112Is attached. Nesting 161Is provided with a through hole, and the first core pin 110 made of zirconia is attached to the first mold part 10 by a known method through the through hole. The first core pin 110 has a facing surface 112. The second core pin 100 is also made of zirconia, and the nesting 162Is provided with a through hole, and the second core pin 100 is attached to the second mold part 11 by a known method through the through hole. The second core pin 100 has a facing surface 102. The front end surfaces of the first core pin 110 and the second core pin 100 have a structure that can be fitted to each other. Opposing surface 112 and nesting 16 in first core pin 1101Cavity surface 16A1Clearance between and (Cc1), And the opposing surface 102 and the nesting 16 in the second core pin 1002Cavity surface 16A2Clearance between and (Cc1) Is preferably as described above. Also, the first core pin 110 and the nesting 161Clearance between the through hole (Cc2), And the second core pin 100 and the nesting 162Clearance between the through hole (Cc2) Is preferably 0.1 mm or more.
[0215]
Example 12
As a die assembly for producing a perforated molded product in Example 12, a die assembly having a core pin shown in FIG. 32 (B) was used. The basic structure of the mold assembly was the same as that of the mold assembly described in Example 7. In Embodiments 12 and 13, the mode in which the thin films 16C and 16D are formed on the surface of the insert and the surface of the core pin or the annular member will be described. However, depending on the thermoplastic resin used, the formation of these thin films Can be omitted. In the mold assembly, the molten resin injection portion is not shown.
[0216]
In Example 12, the shape of the molded product was a donut shape (ring shape) having an outer diameter of 99 mm and an inner diameter of 32 mm and a thickness of 0.3 mm.
[0217]
In Example 12, the insert 16 has a disk-shaped ZrO having a thickness of 3.00 mm and a diameter of 100.00 mm in which a through hole 16F having a diameter of 27.00 mm is provided in the center.2-Y2OThreeA nest consisting of A thin film 16C is formed on the cavity surface 16A of the insert 16. The thickness of the thin film 16C was 0.5 μm, and the material constituting the thin film was amorphous diamond. The thin film 16C had a Vickers hardness of 1500 Hv and a dynamic friction coefficient (μ) of 0.2. The thin film 16C can be formed in the same manner as in the second embodiment. The inner dimension of the insert mounting part 10A of the first mold part (movable mold part) 10 is 100.2 mm in outer diameter and 3.02 mm in depth, and the carbon steel S55C is cut to form the insert mounting part 10A. The first mold part (movable mold part) 10 was formed. Then, the insert 16 was mounted on the insert mounting portion 10A in the first mold portion (movable mold portion) 10 using a silicon-based adhesive (not shown).
[0218]
The second mold part (fixed mold part) 11 is provided with a nesting covering part 12. Specifically, the insert covering portion 12 is a kind of cut (notch) provided on the surface of the second mold portion 11 facing the cavity surface 16 </ b> A of the insert 16. The internal dimension of the cavity surface in the second mold part 11 was 99.00 mm. As shown in FIG. 40A, in the state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped, the clearance (C31) 0.03 mm or less (C31≦ 0.03 mm). Further, the overlapping amount of the nesting covering portion 12 with respect to the nesting 16 (ΔS31) 0.5mm or more (ΔS31≧ 0.5 mm).
[0219]
FIGS. 40A and 40B show a state when the mold is clamped and a state when the mold is opened after assembling the mold assembly for producing a perforated molded product of Example 12. FIG. A core pin for forming a hole in the molded product includes a metal core pin mounting part 120A attached to the second mold part (fixed mold part) 11 by a known method, and an adhesive ( It comprises an annular member 121A attached using a not-shown). Both ends of the annular member 121A are open. The annular member 121A is made of ZrO produced by cutting.2The inner diameter was 26.00 mm and the outer diameter was 32.00 mm. The outer corner portion of the annular member 121A is polished to 0.5 mmR. A thin film 16D is formed on the surface of the annular member 121A. The thickness of the thin film 16D was 0.5 μm, and the material constituting the thin film was amorphous diamond. The thin film 16D had a Vickers hardness of 1500 Hv and a dynamic friction coefficient (μ) of 0.2. The thin film 16D can be formed in the same manner as in the second embodiment. The diameter of the portion for attaching the annular member 121A of the core pin attachment portion 120A produced from carbon steel S55C was 25.90 mm. A surface constituting one end of the annular member 121A corresponds to the facing surface 122A, and the core pin mounting portion 120A extends from the other end of the annular member 121A to the inside of the annular member. The cavity surface 16A of the insert 16 and the facing surface 122A of the annular member 121A are not in surface contact. When the mold is clamped, the clearance (C between the cavity surface 16A of the insert 16 and the opposing surface 122A of the annular member 121A)c1) Was 0.01 mm. When the mold is clamped, the leading end portion 124A of the core pin mounting portion 120A extends from one end of the annular member 121A into the through hole 16F. Clearance (C between the tip portion 124A of the core pin mounting portion 120A and the through hole 16F)c2) Was 0.55 mm. By adopting such a structure, it is possible to prevent breakage of the insert 16 and the core pin, or generation of burrs in the molded product.
[0220]
Then, using the same molding apparatus as in Example 3 (however, normal injection molding was performed), the same thermoplastic resin as in Example 7 was used, and molding was performed under the same molding conditions as in Example 7. In the mold assembly of Example 12, the flow coefficient kiWas 5 and the flow index α was 200. The molded product had a very high specularity. Moreover, molding defects such as flow marks and jetting were not recognized in the molded product, and through holes were formed in the molded product. Moreover, the release of the molded product was smooth and no peeling mark was generated. Although the molding was continuously performed 10,000 times, no damage such as cracking occurred in the insert 16 and no damage occurred in the thin film 16C. Moreover, no damage occurred on the annular member 121A and the thin film 16D.
[0221]
(Example 13)
As a mold assembly for producing a perforated molded product in Example 13, a mold assembly having a core pin shown in FIG. 33 (A) was used. The basic structure of the mold assembly was the same as that of the mold assembly described in Example 7.
[0222]
In Example 13, the shape of the molded product was a donut shape (ring shape) having an outer diameter of 99 mm and an inner diameter of 32 mm and a thickness of 0.3 mm.
[0223]
Nest 16 was made from crystallized glass with a crystallinity of 70%. Then, the cavity surface 16A of the insert 16 is polished and finished using a diamond grindstone and a cerium oxide grindstone, and the surface roughness RmaxWas 0.02 μm. The dimensions of the insert 16 were a thickness of 4.00 mm, an outer diameter of 100.00 mm, and an inner diameter of 30.00 mm. A thin film 16C is formed on the cavity surface 16A of the insert 16. The elastic modulus of this crystallized glass is 0.9 × 106kg / cm2And the thermal conductivity is 0.4 × 10-2cal / cm · sec · deg. The thickness of the thin film 16C was 0.5 μm, and the material constituting the thin film was amorphous diamond. The thin film 16C had a Vickers hardness of 1500 Hv and a dynamic friction coefficient (μ) of 0.2. The thin film 16C can be formed in the same manner as in the second embodiment. The inner mounting portion 10A of the first mold portion (movable mold portion) 10 has an inner diameter of 100.2 mm and a depth of 4.02 mm, and a nested mounting portion 10A is manufactured by cutting from carbon steel S55C. did. Further, the nested mounting portion 10A was provided with a columnar protruding portion 10C that fits with the core pin mounting portion 120A. Next, the insert 16 was mounted in the insert mounting portion 10A using a silicon-based adhesive (not shown).
[0224]
The second mold part (fixed mold part) 11 is provided with a nesting covering part 12. Specifically, the insert covering portion 12 is a kind of cut (notch) provided on the surface of the second mold portion 11 facing the cavity surface 16 </ b> A of the insert 16. The internal dimension of the cavity surface in the second mold part 11 was 99.00 mm. As shown in FIG. 41A, in a state where the first mold part 10 and the second mold part 11 are clamped, the clearance (C31) 0.03 mm or less (C31≦ 0.03 mm). Further, the overlapping amount of the nesting covering portion 12 with respect to the nesting 16 (ΔS31) 0.5mm or more (ΔS31≧ 0.5 mm).
[0225]
The core pin attaching portion 120 </ b> A was attached in the second die portion (fixed die portion) 11. The diameter of the portion for attaching the annular member 121A of the core pin attaching portion 120A made from carbon steel S55C was set to 25.9 mm. Ring member 121A is made of ZrO2And produced by cutting. The outer diameter of the annular member 121A was 32.00 mm, and the inner diameter was 26.00 mm. The outer corner of the annular member was finished to 0.5 mmR with a diamond grindstone. And the annular member 121A was fixed to the part which attaches the annular member of 120 A of core pin using the adhesive agent. A thin film 16D is formed on the surface of the annular member 121A. The thickness of the thin film 16D was 0.5 μm, and the material constituting the thin film was amorphous diamond. The thin film 16D had a Vickers hardness of 1500 Hv and a dynamic friction coefficient (μ) of 0.2. The thin film 16D can be formed in the same manner as in the second embodiment. When the mold assembly is clamped, the clearance (C between the cavity surface 16A of the insert 16 and the opposing surface 122A of the annular member 121A)c1) Was 0.01 mm. Clearance (C between the protrusion 10C and the through hole provided in the insert 16c2) Was 2.1 mm. Moreover, the clearance between the tip end side wall of the protruding portion 10C and the inner surface of the annular member 121A was 0.1 mm. FIGS. 41A and 41B show a state when the mold is clamped and a state when the mold is opened after assembling the mold assembly for manufacturing a perforated molded product of Example 13. FIG.
[0226]
After the completed mold assembly is attached to the molding apparatus, it is heated to 130 ° C using a mold temperature controller and then rapidly cooled to 40 ° C. There were no problems such as cracks in the inserted insert 16. Further, no damage occurred on the annular member 121A and the thin films 16C and 16D.
[0227]
Using a 150MST injection molding machine manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. as a molding apparatus, the mold assembly was heated at 80 ° C. Black polycarbonate resin (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd .: S3000) is used as the molding material, the resin temperature is 300 ° C, and the injection pressure is 1500 kgf / cm.2The molten resin was injected from the molten resin injection part 14 into the cavity 15 under the condition of −G. Thereafter, the mold assembly was opened after 20 seconds, and then the molded product was taken out of the mold assembly. In the mold assembly of Example 13, the flow coefficient kiWas 7 and the flow index α was 100.
[0228]
The surface of the molded product in contact with the insert 16 had an excellent gloss up to the end of the molded product, and no weld line was generated. In the molded product, molding defects such as a flow mark and jetting were not recognized, and a through hole was formed in the molded product. Moreover, the release of the molded product was smooth and no peeling mark was generated. In addition, even if it shape | molded 10,000 times, the damage was not recognized by the insert 16, the annular member 121A, and the thin films 16C and 16D.
[0229]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable Example, this invention is not limited to these. The structure of the mold assembly described in the embodiment, the material and configuration of the components of the mold assembly, and various conditions in the manufacturing method of the molded product are examples, and can be changed as appropriate. When forming a hole (through hole or non-through hole or recess) in the molded product, a protrusion (projection) may be provided in the nest instead of providing the core pin.
[0230]
【The invention's effect】
In the present invention, by providing the mold assembly with a nest having specific characteristics, a large heat insulating effect can be obtained, and rapid cooling of the molten thermoplastic resin filled in the cavity can be suppressed. As a result, a solidified layer is hardly formed on the molten thermoplastic resin in the cavity, and the flow distance of the molten thermoplastic resin in the cavity can be extended. Therefore, even a thin molded product can be reliably molded. Moreover, even when a thermoplastic resin containing inorganic fibers is used, precipitation of inorganic fibers can be prevented on the surface of the molded product, and appearance defects such as jetting and flow marks are also present in the molded product. Occurrence can be effectively prevented.
[0231]
In the mold assembly of the present invention, if the insert is incorporated in the mold within a predetermined clearance or overlap amount, the insert will not be damaged even if long-term molding is performed. In addition, the mold assembly can be manufactured at low cost. In addition, the appearance of the molded product is not impaired, the occurrence of burrs at the end of the molded product can be prevented, the defective rate of the molded product can be reduced, the molded product can be homogenized, and the quality can be improved. Cost can be reduced.
[0232]
Furthermore, since the fluidity of the molten resin in the cavity is improved, the pressure for introducing the molten resin into the cavity can be set low, so that the stress remaining in the molded product can be relieved and the quality of the molded product is improved. . In addition, since the introduction pressure can be reduced, it is possible to reduce the thickness of the mold part and the size of the molding apparatus, thereby reducing the cost of the molded product.
[0233]
In the present invention, by using a mold assembly having a core pin, it is possible to prevent deterioration of transferability and glossiness due to rapid cooling of the molten resin, and further suppress the occurrence of weld lines. can do. Moreover, a perforated molded product can be molded easily and reliably.
[0234]
In addition, if a thin film is formed on the insert, core pin, or annular member, it is possible to prevent defective mold release from the mold assembly, so continuous molding is easy and the quality of the molded product is stable. It can be formed over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic end view of a mold assembly according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic end view of the mold assembly according to the first embodiment during assembly.
FIG. 3 is a schematic end view of the mold assembly according to the first embodiment during assembly.
FIG. 4 shows a mold assembly of Example 3 in which the first mold part and the second mold part are clamped so that the distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part is t. It is a typical end view showing a state.
5 shows the cavity distance along the opening and closing direction of the mold part in the mold assembly of Example 3. FIG.0It is a typical end view which shows the state made into.
6 is a schematic end view of the mold assembly according to the third embodiment during assembly. FIG.
7 is a schematic end view of the mold assembly according to the third embodiment during assembly. FIG.
8 is a schematic end view showing a state in which molten thermoplastic resin is being injected into a cavity in the mold assembly of Example 3. FIG.
9 is a schematic end view showing a state after injecting a molten thermoplastic resin into a cavity in the mold assembly of Example 3. FIG.
FIG. 10 is a schematic end view of a mold assembly according to a fifth embodiment.
11 is a schematic end view showing the mold assembly according to the fifth embodiment during assembly. FIG.
12 is a schematic end view showing a state at the completion of injection of molten resin into a cavity in the mold assembly of Example 5. FIG.
13 is a schematic end view of a deformation of the mold assembly of Example 5. FIG.
14 shows a mold assembly according to Example 6 in which the first mold part and the second mold part are clamped so that the distance between the cavities along the opening and closing direction of the mold part is t. FIG. State and cavity distance along the opening and closing direction of the mold part t0It is a typical end surface showing the state.
15 shows a mold assembly of Example 6 in which the first mold part and the second mold part are clamped so that the distance between the cavities along the opening and closing direction of the mold part is t. FIG. The state in which the molten thermoplastic resin is injected into the cavity from the molten resin injection portion, and the distance of the cavity 15 along the opening / closing direction of the mold portion is t0It is a typical end view which shows the state made into.
16 is a schematic end view showing a deformation of the mold assembly of Example 6. FIG.
FIG. 17 is a schematic end view when the mold assembly of Example 7 is clamped, and a schematic end view of the mold assembly under assembly.
FIG. 18 is a schematic end view when the mold assembly of Example 7 is opened, and a schematic end view showing a state after injecting a molten thermoplastic resin into the cavity.
19 is a schematic end view showing a deformation of the mold assembly of Example 7. FIG.
20 is a schematic end view of the mold assembly of Example 8, and a schematic end view during the assembly of the mold assembly. FIG.
FIG. 21 is a schematic end view showing a deformation of the mold assembly of Example 8.
22 is a schematic end view when the mold assembly of Example 9 is clamped. FIG.
FIG. 23 is a schematic end view showing the mold assembly of Example 9 during assembly.
24 is a schematic end view when the mold assembly of Example 9 is opened. FIG.
25 is a schematic end view showing a deformation of the mold assembly of Example 9. FIG.
26 is a schematic end view of a mold assembly in Example 10. FIG.
FIG. 27 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention having a core pin.
FIG. 28 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 29 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 30 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 31 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 32 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 33 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 34 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 35 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 36 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 37 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 38 is a schematic partial sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
FIG. 39 is a schematic partial cross-sectional view of a mold assembly of the present invention provided with a core pin.
40 is a schematic partial end view of a mold assembly for producing a perforated molded product according to Example 12. FIG.
41 is a schematic partial end view of a mold assembly for producing a perforated molded product according to Example 13. FIG.
FIG. 42 is a conceptual diagram of a Suzuki testing machine for explaining a method of measuring a dynamic friction coefficient (μ).
FIG. 43 is a schematic cross-sectional view of a mold or the like for explaining problems in the conventional technique.
[Explanation of symbols]
10, 20 ... first mold part
10A, 11A ... Nested mounting part
11, 21 ... second mold part
12, 22 ... Nested covering part
13 ... Sprue part
14, 24 ... Molten resin injection part
15, 25 ... cavity
16, 17, 26 ... nested
16A, 16B, 17A, 17B, 26A ... Nested surface
16C, 16D, 16E ... thin film
18, 18A, 18B ... Bolt
19, 23 ... Cover plate
101, 111, 140, 150 ... core pins
102, 112, 122, 122A, 132, 132A, 132B, 142, 152..
103, 113, 123, 123A, 133, 133A, 143, 153...
104, 114, 124A, 125A, 134A, 135A, 144, 154 ... the tip of the core pin
120, 120A, 130, 130A ... Core pin mounting portion
121, 121A, 131, 131A ... annular member
141, 151 ... sprayed layer

Claims (32)

厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型組立体であって、
（イ）キャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、
を備え、
第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0（単位：ｍｍ）、ｋiを流動係数（但し、１．５≦ｋi≦１０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｌ≦ｋiαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足し、
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おり、
コアピンは、弾性率０．８×１０ 6 ｋｇ／ｃｍ 2 以上、熱伝導率０．２×１０ -2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０ -2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製されていることを特徴とする金型組立体。A mold assembly for molding a molded product made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm,
(A) a cavity is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin;
(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
(C) Arranged in at least one of the mold parts, thickness 0.5 mm to 10 mm, elastic modulus 0.8 × 10 6 kg / cm 2 or more, thermal conductivity 0.2 × 10 −2 cal / cm A nesting made of an inorganic material of sec · deg to 2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
With
The distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are clamped is t 0 (unit: mm), and k i is a flow coefficient (however, 1 .5 ≦ k i ≦ 10), α is the flow index of the thermoplastic resin that uses α (provided that 40 ≦ α ≦ 800), from the cavity portion farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion When the distance is L (unit: mm),
L ≦ k i αt 0 2 (where L ≧ 3)
Satisfied ,
In order to form a hole in the molded article, the mold further includes a core pin attached to the first mold part and / or the second mold part, and a part occupying the cavity constitutes a part of the cavity,
The core pin is an inorganic material having an elastic modulus of 0.8 × 10 6 kg / cm 2 or more and a thermal conductivity of 0.2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg to 2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg. A mold assembly made of 厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型組立体であって、A mold assembly for molding a molded product made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm,
（イ）キャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、(A) a cavity is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin;
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０(C) It is disposed on at least one of the mold parts, has a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and an elastic modulus of 0.8 × 10. 66 ｋｇ／ｃｍkg / cm 22 以上、熱伝導率０．２×１０Above, thermal conductivity 0.2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０cal / cm · sec · deg to 2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、a nesting made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
を備え、With
第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔThe distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are clamped is t. 00 （単位：ｍｍ）、ｋ(Unit: mm), k ii を流動係数（但し、１．５≦ｋIs a flow coefficient (however, 1.5 ≦ k ii ≦１０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、≦ 10), the flow index of the thermoplastic resin using α (where 40 ≦ α ≦ 800), and the distance from the cavity portion located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is L ( Unit: mm)
Ｌ≦ｋL ≦ k ii αｔαt 00 22 （但しＬ≧３）  (However, L ≧ 3)
を満足し、Satisfied,
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おり、In order to form a hole in the molded article, the mold further includes a core pin attached to the first mold part and / or the second mold part, and a part occupying the cavity constitutes a part of the cavity,
コアピンは、The core pin is
（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、(A) a core pin attachment portion attached to the first mold part and / or the second mold part;
（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、(B) an annular member attached to the core pin attachment portion, having one end closed and the other end opened, or an annular member having both ends open;
とから成り、And
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、The annular member constitutes the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity,
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おり、The core pin mounting portion extends from the other end of the annular member to the inside of the annular member,
該環状部材は、弾性率０．８×１０The annular member has an elastic modulus of 0.8 × 10 66 ｋｇ／ｃｍkg / cm 22 以上、熱伝導率０．２×１０Above, thermal conductivity 0.2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０cal / cm · sec · deg to 2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製されていることを特徴とする金型組立体。A mold assembly made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg. 熱可塑性樹脂製の成形品の厚さは、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満であり、
５≦ｋi≦１０であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金型組立体。The thickness of the molded product made of thermoplastic resin is 0.1 mm or more and less than 0.5 mm,
5 ≦ k i, characterized in that ≦ 10 claim 1 or mold assembly according to claim 2. 厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型組立体であって、
（イ）容積を可変とし得るキャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、
を備え、
キャビティの容積が成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部と第２の金型部とを配置したときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0（単位：ｍｍ）、ｋCを流動係数（但し、２≦ｋC≦２０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｌ≦ｋCαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足し、
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おり、
コアピンは、弾性率０．８×１０ 6 ｋｇ／ｃｍ 2 以上、熱伝導率０．２×１０ -2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０ -2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製されていることを特徴とする金型組立体。A mold assembly for molding a molded product made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm,
(A) A cavity having a variable volume is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin,
(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
(C) Arranged in at least one of the mold parts, thickness 0.5 mm to 10 mm, elastic modulus 0.8 × 10 6 kg / cm 2 or more, thermal conductivity 0.2 × 10 −2 cal / cm A nesting made of an inorganic material of sec · deg to 2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
With
The distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are arranged in a state where the volume of the cavity is equal to the volume of the molded product to be molded is t 0. (Unit: mm), k C is the flow coefficient (2 ≦ k C ≦ 20), α is the flow index of the thermoplastic resin using 40 (α ≦ 800), and is the farthest from the molten resin injection part When the distance from the cavity portion located at the location to the molten resin injection part is L (unit: mm),
L ≦ k C αt 0 2 (where L ≧ 3)
Satisfied ,
In order to form a hole in the molded article, the mold further includes a core pin attached to the first mold part and / or the second mold part, and a part occupying the cavity constitutes a part of the cavity,
The core pin is an inorganic material having an elastic modulus of 0.8 × 10 6 kg / cm 2 or more and a thermal conductivity of 0.2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg to 2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg. A mold assembly made of 厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型組立体であって、A mold assembly for molding a molded product made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm,
（イ）容積を可変とし得るキャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、(A) A cavity having a variable volume is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin,
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０(C) It is disposed on at least one of the mold parts, has a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and an elastic modulus of 0.8 × 10. 66 ｋｇ／ｃｍkg / cm 22 以上、熱伝導率０．２×１０Above, thermal conductivity 0.2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０cal / cm · sec · deg to 2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、a nesting made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
を備え、With
キャビティの容積が成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部と第２のThe first mold part and the second mold part are set so that the volume of the cavity is equal to the volume of the molded product to be molded 金型部とを配置したときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔThe distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part when the mold part is arranged is t 00 （単位：ｍｍ）、ｋ(Unit: mm), k CC を流動係数（但し、２≦ｋIs a flow coefficient (however, 2 ≦ k CC ≦２０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、≦ 20), the flow index of a thermoplastic resin using α (where 40 ≦ α ≦ 800), and the distance from the cavity portion located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is L ( Unit: mm)
Ｌ≦ｋL ≦ k CC αｔαt 00 22 （但しＬ≧３）  (However, L ≧ 3)
を満足し、Satisfied,
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おり、In order to form a hole in the molded article, the mold further includes a core pin attached to the first mold part and / or the second mold part, and a part occupying the cavity constitutes a part of the cavity,
コアピンは、The core pin is
（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、(A) a core pin attachment portion attached to the first mold part and / or the second mold part;
（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、(B) an annular member attached to the core pin attachment portion, having one end closed and the other end opened, or an annular member having both ends open;
とから成り、And
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、The annular member constitutes the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity,
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おり、The core pin mounting portion extends from the other end of the annular member to the inside of the annular member,
該環状部材は、弾性率０．８×１０The annular member has an elastic modulus of 0.8 × 10 66 ｋｇ／ｃｍkg / cm 22 以上、熱伝導率０．２×１０Above, thermal conductivity 0.2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０cal / cm · sec · deg to 2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製されていることを特徴とする金型組立体。A mold assembly made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg. 第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときであって、金型部の開閉方向に沿って減少させ始める前の金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ（単位：ｍｍ）としたとき、１．０５ｔ0≦ｔ≦３ｔ0の関係を満足することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の金型組立体。When the first mold part and the second mold part are clamped, the distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part before starting to decrease along the opening / closing direction of the mold part is determined. 6. The mold assembly according to claim 4, wherein a relationship of 1.05 t 0 ≦ t ≦ 3 t 0 is satisfied when t (unit: mm) is satisfied. 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ことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の金型組立体。The mold assembly according to any one of claims 4 to 6, wherein an imprint structure is formed by the first mold part and the second mold part. キャビティの容積を可変とし得る中子が備えられていることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の金型組立体。The mold assembly according to any one of claims 4 to 6, further comprising a core capable of making the volume of the cavity variable. 入れ子は第１の金型部及び第２の金型部に配設され、
第１の金型部に配設された入れ子を第１の入れ子、第２の金型部に配設された入れ子を第２の入れ子としたとき、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の入れ子の表面と、該第１の入れ子の表面と対向する第２の入れ子の表面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１乃至請求項８のいずれか１項に記載の金型組立体。The nesting is disposed in the first mold part and the second mold part,
When the nest disposed in the first mold part is the first nest and the nest disposed in the second mold part is the second nest, the first mold part and the second mold In the state where the mold part is clamped, the clearance between the surface of the first nesting and the surface of the second nesting facing the surface of the first nesting is 0.03 mm or less. The mold assembly according to any one of claims 1 to 8 . 入れ子は、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2−ＭｇＯ、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、Ｔｉ3Ｎ2、３Ａｌ2Ｏ3−２ＳｉＯ2、ＭｇＯ−ＳｉＯ2、２ＭｇＯ−ＳｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックス、若しくは、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の金型組立体。 Nesting, ZrO 2, ZrO 2 -CaO, ZrO 2 -Y 2 O 3, ZrO 2 -MgO, ZrO 2 -SiO 2, K 2 O-TiO 2, Al 2 O 3, Al 2 O 3 -TiC, Ti 3 N 2, 3Al 2 O 3 -2SiO 2, MgO-SiO 2, 2MgO-SiO 2, MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 and ceramics selected from the group consisting of titania, or silica glass and crystallized glass 10. A mold assembly according to any one of claims 1 to 9 , wherein the mold assembly is made from glass selected from the group consisting of: 入れ子の表面には薄膜が形成されており、
該薄膜は、０．０１μｍ乃至２０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、動摩擦係数が０．５以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の金型組立体。A thin film is formed on the nesting surface,
The thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, a Vickers hardness of 600 Hv or more, a dynamic friction coefficient of 0.5 or less, and a peel strength from a thermoplastic resin of 1 kgf / cm or less. The mold assembly according to any one of claims 1 to 10 , wherein the mold assembly is made of at least one material selected from the group consisting of metal compounds and carbon compounds. 薄膜を構成する材料は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ、Ｃｒ及びＮｉから成る群から選択された材料であることを特徴とする請求項１１に記載の金型組立体。12. The mold assembly according to claim 11 , wherein the material constituting the thin film is a material selected from the group consisting of TiN, TiAlN, TiC, CBN, BN, amorphous diamond, CrN, Cr and Ni. . コアピンの表面には薄膜が形成され、
該薄膜は、０．０１μｍ乃至２０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、動摩擦係数が０．５以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の金型組立体。A thin film is formed on the surface of the core pin,
The thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, a Vickers hardness of 600 Hv or more, a dynamic friction coefficient of 0.5 or less, and a peel strength from a thermoplastic resin of 1 kgf / cm or less. 5. The mold assembly according to claim 1, wherein the mold assembly is made of at least one material selected from the group consisting of a metal compound and a carbon compound. コアピンは、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2−ＭｇＯ、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、Ｔｉ3Ｎ2、３Ａｌ2Ｏ3−２ＳｉＯ2、ＭｇＯ−ＳｉＯ2、２ＭｇＯ−ＳｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックス、若しくは、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されており、
該コアピンの表面に形成された薄膜を構成する材料は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ、Ｃｒ及びＮｉから成る群から選択された材料であることを特徴とする請求項１３に記載の金型組立体。Core pin, ZrO 2, ZrO 2 -CaO, ZrO 2 -Y 2 O 3, ZrO 2 -MgO, ZrO 2 -SiO 2, K 2 O-TiO 2, Al 2 O 3, Al 2 O 3 -TiC, Ti 3 N 2, 3Al 2 O 3 -2SiO 2, MgO-SiO 2, 2MgO-SiO 2, MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 and ceramics selected from the group consisting of titania, or silica glass and crystallized glass Made of glass selected from the group consisting of:
The material constituting the thin film formed on the surface of the core pin is a material selected from the group consisting of TiN, TiAlN, TiC, CBN, BN, amorphous diamond, CrN, Cr and Ni. 14. A mold assembly according to 13. 環状部材の表面には薄膜が形成され、
該薄膜は、０．０１μｍ乃至２０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、動摩擦係数が０．５以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることを特徴とする請求項２又は請求項５に記載の金型組立体。A thin film is formed on the surface of the annular member,
The thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, a Vickers hardness of 600 Hv or more, a dynamic friction coefficient of 0.5 or less, and a peel strength from a thermoplastic resin of 1 kgf / cm or less. 6. The mold assembly according to claim 2, wherein the mold assembly is made of at least one material selected from the group consisting of metal compounds and carbon compounds. 環状部材は、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2−ＭｇＯ、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、Ｔｉ3Ｎ2、３Ａｌ2Ｏ3−２ＳｉＯ2、ＭｇＯ−ＳｉＯ2、２ＭｇＯ−ＳｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックス、若しくは、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されており、
該環状部材の表面に形成された薄膜を構成する材料は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ、Ｃｒ及びＮｉから成る群から選択された材料であることを特徴とする請求項１５に記載の金型組立体。Annular member, ZrO 2, ZrO 2 -CaO, ZrO 2 -Y 2 O 3, ZrO 2 -MgO, ZrO 2 -SiO 2, K 2 O-TiO 2, Al 2 O 3, Al 2 O 3 -TiC, Ti 3 N 2, 3Al 2 O 3 -2SiO 2, MgO-SiO 2, 2MgO-SiO 2, MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 and ceramics selected from the group consisting of titania, or silica glass and crystallization Made from glass selected from the group consisting of glass,
The material constituting the thin film formed on the surface of the annular member, TiN, TiAlN, TiC, CBN , BN, amorphous diamond, CrN, claims characterized in that it is a material selected from the group consisting of Cr and Ni Item 16. A mold assembly according to Item 15 . 厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法であって、
（イ）キャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、
を備え、
第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0（単位：ｍｍ）、ｋiを流動係数（但し、１．５≦ｋi≦１０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｌ≦ｋiαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足し、
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おり、
コアピンは、弾性率０．８×１０ 6 ｋｇ／ｃｍ 2 以上、熱伝導率０．２×１０ -2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０ -2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製されている金型組立体を用い、
溶融樹脂射出部からキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出することを特徴とする成形品の成形方法。A method of molding a molded article made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm,
(A) a cavity is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin;
(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
(C) Arranged in at least one of the mold parts, thickness 0.5 mm to 10 mm, elastic modulus 0.8 × 10 6 kg / cm 2 or more, thermal conductivity 0.2 × 10 −2 cal / cm A nesting made of an inorganic material of sec · deg to 2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
With
The distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are clamped is t 0 (unit: mm), and k i is a flow coefficient (however, 1 .5 ≦ k i ≦ 10), α is the flow index of the thermoplastic resin that uses α (provided that 40 ≦ α ≦ 800), from the cavity portion farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion When the distance is L (unit: mm),
L ≦ k i αt 0 2 (where L ≧ 3)
Satisfied ,
In order to form a hole in the molded article, the mold further includes a core pin attached to the first mold part and / or the second mold part, and a part occupying the cavity constitutes a part of the cavity,
The core pin is an inorganic material having an elastic modulus of 0.8 × 10 6 kg / cm 2 or more and a thermal conductivity of 0.2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg to 2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg. Using a mold assembly made from
A molding method for a molded product, comprising injecting a molten thermoplastic resin into a cavity from a molten resin injection portion. 厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法であって、A method of molding a molded article made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm,
（イ）キャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、(A) a cavity is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin;
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０(C) It is disposed on at least one of the mold parts, has a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and an elastic modulus of 0.8 × 10. 66 ｋｇ／ｃｍkg / cm 22 以上、熱伝導率０．２×１０Above, thermal conductivity 0.2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０cal / cm · sec · deg to 2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、a nesting made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
を備え、With
第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔThe distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are clamped is t. 00 （単位：ｍｍ）、ｋ(Unit: mm), k ii を流動係数（但し、１．５≦ｋIs a flow coefficient (however, 1.5 ≦ k ii ≦１０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、≦ 10), the flow index of the thermoplastic resin using α (where 40 ≦ α ≦ 800), and the distance from the cavity portion located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is L ( Unit: mm)
Ｌ≦ｋL ≦ k ii αｔαt 00 22 （但しＬ≧３）  (However, L ≧ 3)
を満足し、Satisfied,
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おり、In order to form a hole in the molded article, the mold further includes a core pin attached to the first mold part and / or the second mold part, and a part occupying the cavity constitutes a part of the cavity,
コアピンは、The core pin is
（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、(A) a core pin attachment portion attached to the first mold part and / or the second mold part;
（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、(B) an annular member attached to the core pin attachment portion, having one end closed and the other end opened, or an annular member having both ends open;
とから成り、And
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、The annular member constitutes the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity,
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おり、The core pin mounting portion extends from the other end of the annular member to the inside of the annular member,
該環状部材は、弾性率０．８×１０The annular member has an elastic modulus of 0.8 × 10 66 ｋｇ／ｃｍkg / cm 22 以上、熱伝導率０．２×１０Above, thermal conductivity 0.2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０cal / cm · sec · deg to 2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製されている金型組立体を用い、Using a mold assembly made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg,
溶融樹脂射出部からキャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出することを特徴とする成形品の成形方法。A molding method for a molded product, wherein a molten thermoplastic resin is injected into a cavity from a molten resin injection portion. 熱可塑性樹脂製の成形品の厚さは、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満であり、
５≦ｋi≦１０であることを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載の成形品の成形方法。The thickness of the molded product made of thermoplastic resin is 0.1 mm or more and less than 0.5 mm,
Method of molding a molded article according to claim 17 or claim 18, characterized in that 5 a ≦ k i ≦ 10. 厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法であって、
（イ）容積を可変とし得るキャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上、熱伝導率０．２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０-2ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、
を備え、
キャビティの容積が成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部と第２の金型部とを配置したときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0（単位：ｍｍ）、第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ（単位はｍｍであり、ｔ＞ｔ0）、ｋCを流動係数（但し、２≦ｋC≦２０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、
Ｌ≦ｋCαｔ0 2 （但しＬ≧３）
を満足し、
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おり、
コアピンは、弾性率０．８×１０ 6 ｋｇ／ｃｍ 2 以上、熱伝導率０．２×１０ -2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０ -2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製されている金型組立体を用い、
金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔとなるように第１の金型部と第２の金型部とを型締めし、溶融樹脂射出部から該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、射出中あるいは射出完了後、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ0とすることを特徴とする成形品の成形方法。A method of molding a molded article made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm,
(A) A cavity having a variable volume is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin,
(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
(C) Arranged in at least one of the mold parts, thickness 0.5 mm to 10 mm, elastic modulus 0.8 × 10 6 kg / cm 2 or more, thermal conductivity 0.2 × 10 −2 cal / cm A nesting made of an inorganic material of sec · deg to 2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
With
The distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are arranged in a state where the volume of the cavity is equal to the volume of the molded product to be molded is t 0. (Unit: mm), the distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are clamped is t (unit is mm, t> t 0 ), k C is the flow coefficient (where 2 ≦ k C ≦ 20), α is the flow index of the thermoplastic resin that uses α (where 40 ≦ α ≦ 800), and is located farthest from the molten resin injection part When the distance from the cavity part to the molten resin injection part is L (unit: mm),
L ≦ k C αt 0 2 (where L ≧ 3)
Satisfied ,
In order to form a hole in the molded article, the mold further includes a core pin attached to the first mold part and / or the second mold part, and a part occupying the cavity constitutes a part of the cavity,
The core pin is an inorganic material having an elastic modulus of 0.8 × 10 6 kg / cm 2 or more and a thermal conductivity of 0.2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg to 2 × 10 −2 cal / cm · sec · deg. Using a mold assembly made from
The first mold part and the second mold part are clamped so that the distance between the cavities along the opening and closing direction of the mold part is t, and the molten thermoplastic resin enters the cavity from the molten resin injection part. And a cavity distance along the opening and closing direction of the mold part is set to t 0 during or after injection. 厚さが０．１ｍｍ乃至１ｍｍの熱可塑性樹脂製の成形品の成形方法であって、A method of molding a molded article made of a thermoplastic resin having a thickness of 0.1 mm to 1 mm,
（イ）容積を可変とし得るキャビティが設けられ、熱可塑性樹脂に基づき成形品を成形するための第１の金型部及び第２の金型部、(A) A cavity having a variable volume is provided, and a first mold part and a second mold part for molding a molded product based on a thermoplastic resin,
（ロ）該第１若しくは第２の金型部に配置され、該第１の金型部と該第２の金型部とを型締めした状態において形成される該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出するための溶融樹脂射出部、並びに、(B) A molten thermoplastic resin disposed in the first or second mold part and formed in the cavity formed by clamping the first mold part and the second mold part. Molten resin injection part for injecting
（ハ）該金型部の少なくとも一方に配設され、厚さ０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、弾性率０．８×１０(C) It is disposed on at least one of the mold parts, has a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and an elastic modulus of 0.8 × 10. 66 ｋｇ／ｃｍkg / cm 22 以上、熱伝導率０．２×１０Above, thermal conductivity 0.2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０cal / cm · sec · deg to 2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製され、キャビティの一部を構成する入れ子、a nesting made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg and constituting a part of the cavity,
を備え、With
キャビティの容積が成形すべき成形品の容積と等しくなる状態に第１の金型部と第２の金型部とを配置したときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔThe distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are arranged in a state where the volume of the cavity is equal to the volume of the molded product to be molded is t 00 （単位：ｍｍ）、第１の金型部と第２の金型部とを型締めしたときの金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔ（単位はｍｍであり、ｔ＞ｔ(Unit: mm), the distance of the cavity along the opening and closing direction of the mold part when the first mold part and the second mold part are clamped is t (unit is mm, t> t 00 ）、ｋ), K CC を流動係数（但し、２≦ｋIs a flow coefficient (however, 2 ≦ k CC ≦２０）、αを使用する熱可塑性樹脂の流動指数（但し、４０≦α≦８００）とし、溶融樹脂射出部から最も遠い所に位置するキャビティの部分から溶融樹脂射出部までの距離をＬ（単位：ｍｍ）としたとき、≦ 20), the flow index of a thermoplastic resin using α (where 40 ≦ α ≦ 800), and the distance from the cavity portion located farthest from the molten resin injection portion to the molten resin injection portion is L ( Unit: mm)
Ｌ≦ｋL ≦ k CC αｔαt 00 22 （但しＬ≧３）  (However, L ≧ 3)
を満足し、Satisfied,
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おり、In order to form a hole in the molded article, the mold further includes a core pin attached to the first mold part and / or the second mold part, and a part occupying the cavity constitutes a part of the cavity,
コアピンは、The core pin is
（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、(A) a core pin attachment portion attached to the first mold part and / or the second mold part;
（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、(B) an annular member attached to the core pin attachment portion, having one end closed and the other end opened, or an annular member having both ends open;
とから成り、And
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、The annular member constitutes the surface of the portion of the core pin that occupies the cavity,
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おり、The core pin mounting portion extends from the other end of the annular member to the inside of the annular member,
該環状部材は、弾性率０．８×１０The annular member has an elastic modulus of 0.8 × 10 66 ｋｇ／ｃｍkg / cm 22 以上、熱伝導率０．２×１０Above, thermal conductivity 0.2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ乃至２×１０cal / cm · sec · deg to 2 × 10 -2-2 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇの無機材料から作製されている金型組立体を用い、Using a mold assembly made of an inorganic material of cal / cm · sec · deg,
金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離がｔとなるように第１の金型部と第２の金型部とを型締めし、溶融樹脂射出部から該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、射出中あるいは射出完了後、金型部の開閉方向に沿ったキャビティの距離をｔThe first mold part and the second mold part are clamped so that the distance between the cavities along the opening and closing direction of the mold part is t, and the molten thermoplastic resin enters the cavity from the molten resin injection part. During the injection or after completion of injection, the distance of the cavity along the opening / closing direction of the mold part is set to t 00 とすることを特徴とする成形品の成形方法。A method for forming a molded product, characterized in that １．０５ｔ0≦ｔ≦３ｔ0の関係を満足することを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の成形品の成形方法。The molding method for a molded product according to claim 20 or 21 , wherein a relationship of 1.05t 0 ≤ t ≤ 3t 0 is satisfied. 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ことを特徴とする請求項２０乃至請求項２２のいずれか１項に記載の成形品の成形方法。23. The molding method for a molded product according to any one of claims 20 to 22, wherein a stamping structure is formed by the first mold part and the second mold part. キャビティの容積を可変とし得る中子が金型組立体には更に備えられていることを特徴とする請求項２０乃至請求項２２のいずれか１項に記載の成形品の成形方法。The method for molding a molded product according to any one of claims 20 to 22, wherein the mold assembly is further provided with a core capable of changing the volume of the cavity. 入れ子は第１の金型部及び第２の金型部に配設され、
第１の金型部に配設された入れ子を第１の入れ子、第２の金型部に配設された入れ子を第２の入れ子としたとき、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の入れ子の表面と、該第１の入れ子の表面と対向する第２の入れ子の表面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１７乃至請求項２４のいずれか１項に記載の成形品の成形方法。The nesting is disposed in the first mold part and the second mold part,
When the nest disposed in the first mold part is the first nest and the nest disposed in the second mold part is the second nest, the first mold part and the second mold In the state where the mold part is clamped, the clearance between the surface of the first nesting and the surface of the second nesting facing the surface of the first nesting is 0.03 mm or less. The method for forming a molded product according to any one of claims 17 to 24 . 入れ子は、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2−ＭｇＯ、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、Ｔｉ3Ｎ2、３Ａｌ2Ｏ3−２ＳｉＯ2、ＭｇＯ−ＳｉＯ2、２ＭｇＯ−ＳｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックス、若しくは、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されていることを特徴とする請求項１７乃至請求項２５のいずれか１項に記載の成形品の成形方法。 Nesting, ZrO 2, ZrO 2 -CaO, ZrO 2 -Y 2 O 3, ZrO 2 -MgO, ZrO 2 -SiO 2, K 2 O-TiO 2, Al 2 O 3, Al 2 O 3 -TiC, Ti 3 N 2, 3Al 2 O 3 -2SiO 2, MgO-SiO 2, 2MgO-SiO 2, MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 and ceramics selected from the group consisting of titania, or silica glass and crystallized glass The method for molding a molded product according to any one of claims 17 to 25 , wherein the molded product is made of glass selected from the group consisting of: 入れ子の表面には薄膜が形成されており、
該薄膜は、０．０１μｍ乃至２０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、動摩擦係数が０．５以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることを特徴とする請求項１７乃至請求項２６のいずれか１項に記載の成形品の成形方法。A thin film is formed on the nesting surface,
The thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, a Vickers hardness of 600 Hv or more, a dynamic friction coefficient of 0.5 or less, and a peel strength from a thermoplastic resin of 1 kgf / cm or less. 27. The method for molding a molded article according to any one of claims 17 to 26 , comprising at least one material selected from the group consisting of a metal compound and a carbon compound. 薄膜を構成する材料は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ、Ｃｒ及びＮｉから成る群から選択された材料であることを特徴とする請求項２７に記載の成形品の成形方法。28. The molding of the molded article according to claim 27 , wherein the material constituting the thin film is a material selected from the group consisting of TiN, TiAlN, TiC, CBN, BN, amorphous diamond, CrN, Cr and Ni. Method. コアピンの表面には薄膜が形成され、
該薄膜は、０．０１μｍ乃至２０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、動摩擦係数が０．５以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることを特徴とする請求項１７又は請求項２０に記載の成形品の成形方法。A thin film is formed on the surface of the core pin,
The thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, a Vickers hardness of 600 Hv or more, a dynamic friction coefficient of 0.5 or less, and a peel strength from a thermoplastic resin of 1 kgf / cm or less. 21. The method for molding a molded article according to claim 17 or 20 , comprising at least one material selected from the group consisting of a metal compound and a carbon compound. コアピンは、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2−ＭｇＯ、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、Ｔｉ3Ｎ2、３Ａｌ2Ｏ3−２ＳｉＯ2、ＭｇＯ−ＳｉＯ2、２ＭｇＯ−ＳｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックス、若しくは、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されており、
該コアピンの表面に形成された薄膜を構成する材料は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ、Ｃｒ及びＮｉから成る群から選択された材料であることを特徴とする請求項２９に記載の成形品の成形方法。Core pin, ZrO 2, ZrO 2 -CaO, ZrO 2 -Y 2 O 3, ZrO 2 -MgO, ZrO 2 -SiO 2, K 2 O-TiO 2, Al 2 O 3, Al 2 O 3 -TiC, Ti 3 N 2, 3Al 2 O 3 -2SiO 2, MgO-SiO 2, 2MgO-SiO 2, MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 and ceramics selected from the group consisting of titania, or silica glass and crystallized glass Made of glass selected from the group consisting of:
The material constituting the thin film formed on the surface of the core pin, claims, characterized TiN, TiAlN, TiC, CBN, BN, amorphous diamond, CrN, that is a material selected from the group consisting of Cr and Ni 30. A molding method for a molded article according to 29 . 環状部材の表面には薄膜が形成され、
該薄膜は、０．０１μｍ乃至２０μｍの厚さを有し、ビッカース硬度が６００Ｈｖ以上、動摩擦係数が０．５以下であって、熱可塑性樹脂との剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以下のセラミックス化合物、金属、金属化合物及び炭素化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることを特徴とする請求項１８又は請求項２１に記載の成形品の成形方法。A thin film is formed on the surface of the annular member,
The thin film has a thickness of 0.01 μm to 20 μm, a Vickers hardness of 600 Hv or more, a dynamic friction coefficient of 0.5 or less, and a peel strength from a thermoplastic resin of 1 kgf / cm or less. The method for molding a molded article according to claim 18 or 21 , comprising at least one material selected from the group consisting of a metal compound and a carbon compound. 環状部材は、ＺｒＯ2、ＺｒＯ2−ＣａＯ、ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2−ＭｇＯ、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2、Ｋ2Ｏ−ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ、Ｔｉ3Ｎ2、３Ａｌ2Ｏ3−２ＳｉＯ2、ＭｇＯ−ＳｉＯ2、２ＭｇＯ−ＳｉＯ2、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2及びチタニアから成る群から選択されたセラミックス、若しくは、石英ガラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスから作製されており、
該環状部材の表面に形成された薄膜を構成する材料は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ、Ｃｒ及びＮｉから成る群から選択された材料であることを特徴とする請求項３１に記載の成形品の成形方法。Annular member, ZrO 2, ZrO 2 -CaO, ZrO 2 -Y 2 O 3, ZrO 2 -MgO, ZrO 2 -SiO 2, K 2 O-TiO 2, Al 2 O 3, Al 2 O 3 -TiC, Ti 3 N 2, 3Al 2 O 3 -2SiO 2, MgO-SiO 2, 2MgO-SiO 2, MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 and ceramics selected from the group consisting of titania, or silica glass and crystallization Made from glass selected from the group consisting of glass,
The material constituting the thin film formed on the surface of the annular member, TiN, TiAlN, TiC, CBN , BN, amorphous diamond, CrN, claims characterized in that it is a material selected from the group consisting of Cr and Ni Item 32. A method for molding a molded article according to Item 31 .
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