JP2003191275A - 薄肉部を有する射出成形体の製造方法および金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄肉部を確実に形成し、薄肉部とそれ以外の
部分との密着性および一体性を向上し、薄肉部材の変形
防止を図る。 【解決手段】 互いに開閉可能で型閉め時に相互間にキ
ャビティ１３を形成する複数の型体１１，１２間に薄肉
部材６を配置した後型閉めし、キャビティ１３内に樹脂
Ｒを射出して少なくとも薄肉部材６の縁部付近に射出成
形部５を有する成形体１を製造する際に、射出成形部５
において、薄肉部材６との密着性を向上するために薄肉
部材の片面縁部に接続代２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄肉部を有する射
出成形体の製造および金型に係り、特に、携帯電池のケ
ース等小型軽量化の求められる分野に用いて好適な技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
薄肉部を有するプラスチック製品を射出成形により製造
する場合には、相互に開閉可能な型体間に所望とする薄
肉部を有する成形体に対応したキャビティを形成する金
型装置を用いて、型閉め時にキャビティ内に溶融樹脂を
充填し、これを冷却固化した後型開き及び離型を行うも
のであるが、薄肉部を有するプラスチック製品では、該
当するキャビティの間隙も当然薄く形成されることにな
るので、樹脂が充填されにくいという問題点があった。
また、樹脂が充填される充填工程において、キャビティ
内には空気などの気体が存在するだけでなく、溶融樹脂
に起因するガスが発生する。これら溶融樹脂から発生す
るガス及び充填前のキャビティ内の空気は溶融樹脂によ
り圧縮されて充填不良の原因となるが、特に薄肉部にお
いては樹脂が逃げにくいために充填不良を起こしやすい
という問題点がある。

【０００３】そこで、ゲート位置を工夫したりガス抜き
溝を工夫したりして薄肉部に対応するキャビティ内への
樹脂の回り込み性を向上させているが、それでも０．４
ｍｍ以下、例えば０．２５ｍｍ程度の薄肉部を形成する
のは困難であるのが実情である。また、この種の薄肉部
を有する成形体を射出成形により製造した場合、溶融樹
脂を冷却固化した後離型工程が行われるが、この離型は
通常キャビティに臨んで進退可能に設けられた突き出し
ピンなどにより押し出すものであり、薄肉部は通常広い
面積を占めることが多いためここに突き出しピンが位置
することになりかねない。そうすると０．２５ｍｍ程度
の薄肉部では押された部分が変形しでしまうという問題
もある。

【０００４】また、薄肉部を別体である薄肉部材により
形成し、これをキャビティの中に位置して他の部分を射
出成形により成形する方法もあるが、別部材とされる薄
肉部とそれ以外の射出成形部との密着性が悪くなってし
まうという問題があった。また、同時に、樹脂を薄肉部
材の端部にぶつかるようにキャビティ内に射出した場
合、射出された樹脂により薄肉部材が変形する可能性が
あるという問題があった。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成しようとするものである。 薄肉部を確実に形成すること。 薄肉部とそれ以外の部分との密着性および一体性を
向上すること。 薄肉部材の変形防止を図ること。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の薄肉部を有する
射出成形体の製造方法は、互いに開閉可能で型閉め時に
相互間にキャビティを形成する複数の型体間に薄肉部材
を配置した後型閉めし、前記キャビティ内に樹脂を射出
して少なくとも薄肉部材の縁部付近に射出成形部を有す
る成形体を製造する際に、該射出成形部において、前記
薄肉部材との密着性を向上するために前記薄肉部材の片
面縁部に接続代を設けたことにより上記課題を解決し
た。本発明において、前記接続代の幅寸法が前記薄肉部
厚み寸法の１００〜１／４倍の範囲に設定されてなるこ
とが望ましい。また、本発明の薄肉部を有する射出成形
体製造金型において、互いに開閉可能で型閉め時に相互
間にキャビティを形成する複数の型体間に薄肉部材を配
置した後型閉めし、前記キャビティ内に樹脂を射出して
少なくとも薄肉部材の片面縁部付近に接続代を有する射
出成形部を成形して薄肉部を有する成形体を製造する金
型において、前記接続代位置に対応した部分には、前記
薄肉部中心位置に対応した部分よりも凹んだ凹部が設け
られてなるとすることにより上記課題を解決した。本発
明における、前記接続代に対応する凹部の幅寸法が前記
薄肉部中心位置に対応するキャビティ間隔寸法の１００
〜１／４倍の範囲に設定されてなることができる。

【０００７】本発明の薄肉部を有する射出成形体の製造
方法は、射出成形部に前記薄肉部材の片面縁部に接続代
を設けたことにより、射出成形部と薄肉部材との密着性
を向上して成形体の一体性を向上することが可能となる
とともに、射出された樹脂によって薄肉部材が変形する
ことを防止することができる。

【０００８】本発明において、前記接続代の幅寸法が前
記薄肉部厚み寸法の１００〜１／４倍の範囲に設定され
てなることにより、充分な密着性を得ることが可能とな
るともに、薄肉部材の変形を低減することが可能とな
る。この範囲より小さい値に設定した場合には、薄肉部
材と射出成形部との密着性が低下して好ましくない。ま
た、この範囲より大きな値に設定した場合には、射出樹
脂の熱による薄肉部材に対する変形等への影響が大きく
なり好ましくない。

【０００９】また、本発明の薄肉部を有する射出成形体
製造金型において、前記接続代位置に対応した凹部を設
けたことにより、接続代を形成して薄肉部材と射出成形
部との密着性を向上することができるとともに、キャビ
ティ内の薄肉部材の端部付近に射出された樹脂がぶつか
った場合にも凹部側に樹脂が逃げることができて、薄肉
部材の変形を低減することが可能となる。

【００１０】本発明における、前記接続代に対応する凹
部の幅寸法が前記薄肉部中心位置に対応するキャビティ
間隔寸法の１００〜１／４倍の範囲に設定されてなるこ
とにより、キャビティ内の薄肉部材を所定位置に位置し
て充分位置決めすることができるとともに、薄肉部材と
射出成形部との間の充分な密着性を得るとともに、薄肉
部材端部における射出樹脂の影響を逃がして充分な変形
防止を図ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る薄肉部を有す
る射出成形体の製造方法および金型の一実施形態を、図
面に基づいて説明する。図１は、本実施形態により製造
可能な薄肉部を有する射出成形体の一例を示しており、
同図において成形体１は略箱体状で、平面状の薄肉部４
と、この薄肉部４の周縁に形成された垂壁部３と、長方
形状の薄肉部４の下側に位置して垂壁部３に接続する接
続代２とからなっている。図１に示すように、この薄肉
部４の厚さ寸法Ｗｄは０．４０ｍｍ以下、具体的には約
０．２５ｍｍ〜０．２０ｍｍに設定されている。

【００１２】このような本実施例における成形体１は、
薄肉部４下側に位置する接続代２と垂壁部３とからなる
枠体（射出成形部）５と、垂壁部３により囲まれた形状
を有し接続代２において枠体５と一体的に接合した薄肉
部４を構成する薄肉部材６とからなる。この薄肉部材６
は、例えばポリカーボネート等からなり、枠体５を構成
する例えばポリカーボネート等とされる射出樹脂と同じ
材質もしくは射出樹脂と融合性を有する樹脂材料からな
る。ここで融合性とは、射出樹脂の熱等によって軟化等
して一体化する性質のことである。なお、図１において
薄肉部材６は説明の便宜上、識別可能に図示してあるが
実際には枠体５との間に境界はなく完全に一体化してい
る。

【００１３】上記の接続代２の幅寸法は、図１にＷｎで
示すように、薄肉部材６の縁部とこの薄肉部材６の縁部
に設けられた接続代２の成形体１中央側の端部との長さ
寸法であり、この幅寸法Ｗｎは、薄肉部４の厚さ寸法Ｗ
ｄの１００〜１／４倍の範囲に設定されており、具体的
には５ｍｍ程度に設定されることが好ましい。ここで、
接続代２の幅寸法Ｗｎが薄肉部４の厚さ寸法Ｗｄの１０
０倍より大きく設定された場合、特に１０ｍｍより大き
く設定された場合には、射出樹脂の熱による薄肉部材６
の変形が大きくなり好ましくない。また、上記の範囲よ
り小さい値に設定した場合には、薄肉部材と射出成形部
との密着性が低下して好ましくない。また、接続代２の
厚み寸法は、図１，図４に示すように、その基端２ｂ
側、つまり、薄肉部材６の端部６ａ位置において、０．
０１〜０．２ｍｍ程度、接続代２の先端２ａ、つまり、
成形体１中心側で０〜０．２ｍｍ程度に設定される。図
において、接続代２の厚みは基端２ａ側から先端２ａ側
へ向かって減少するように形成されているが、図７
（ａ）に示すように、基端２ａから先端２ａまで均等な
厚みを有するようにしてもよい。また、図７（ｂ）に示
すように、先端２ａの下側（垂壁部３端部側）を曲面状
にすることも可能でり、これ以外でも、本願発明の趣旨
に反しないものであれば、様々な構造が可能である。

【００１４】次に上述したような成形体１を製造する方
法について図２ないし図５に基づいて説明する。

【００１５】図２は、本実施形態により製造可能な薄肉
部を有する射出成形体製造金型の一例を示しており、図
において、符号１１は成形体１の内面側を形成する固定
型であり、１２は成形体１の外面側を形成する可動型で
あり、射出成形用金型の型体であるこれら固定型１１お
よび可動型１２は、互いに図示上下方向へ移動して開閉
し、型閉め時に相互間に枠体５形状のキャビティ１３を
形成するものである。前記固定型１１は、前記キャビテ
ィ１３に開口するゲート１４を有するとともに、このゲ
ートを開閉するバルブピン１５を有し、前記ゲート１４
から溶融樹脂Ｒがキャビティ１３内に充填される。この
ゲート１４は、成形体１の垂壁部３下端部に対応する位
置に開口するように設けられる。また、固定型１１に
は、先端がキャビティ１３に臨んで位置する突き出しピ
ン１６を有している。この突き出しピン１６は、突き出
す前は光端がキャビティ１３の面と同一面で、キャビテ
ィ１３の面からその先端が突き出て成形体１を離型する
ものである。この突き出しピン１６先端は、成形体１の
垂壁部３下端部に対応する位置に設けられる。

【００１６】上述したような金型装置において、固定型
１１は、固定側型板２１とこの固定側型板２１の背面図
示下面に取り付けられた固定受け板２２とを有し、固定
側型板２１には、薄肉部４すなわち薄肉部材６の形状に
対応して雄型部２３が形成されており、この雄型部２３
のキャビティ１３側には、成形体１の接続代２に対応し
て凹部２５が周設されている。この凹部２５の幅寸法
は、接続代２の幅寸法Ｗｎに対応するように設定されて
おり、また、凹部２５の深さ寸法は、接続代２の厚み寸
法に対応するように設定されている。一方、可動型１２
の雄型部２３に対応する位置のキャビティ面２６には、
薄肉部材６の位置に臨んで微小な吸引孔２４が形成され
ている。また、キャビティ１３に連通して図示しないガ
ス抜き孔も形成されている。固定型１１の雄型部２３に
おける先端部２３Ａ、つまり凹部２５以外の部分は、可
動型１２のキャビティ面と型閉め時に近接して、可動型
１２のキャビティ１３面に対してごくわずかな間隔（本
実施例においては、０．２５ｍｍ〜０．２０ｍｍ以下）
を形成するか、もしくはほぼ当接するようになってい
る。

【００１７】前記構成につきその作用を説明する。図３
〜図５は、本実施形態により製造可能な薄肉部を有する
射出成形体製造方法における製造工程を示しており、図
３に示すように、はじめに固定型１１と可動型１２とは
型開き状態にあり、ここでキャビティ面２６上に薄肉部
材６を載置する。このとき吸引孔２４からエアを吸引す
ることにより薄肉部材６をキャビティ面２６上にしっか
りと位置決めすることができる。このようにして薄肉部
材６をセットしたら固定型１１と可動型１２とを型閉め
すると、図２に示すように固定型１１の雄型部２３先端
部２３Ａが可動型１２のキャビティ面２６に薄肉部材６
を介在して当接する。そして、図４（ａ）に示すように
ゲート１４からキャビテイ１３内に溶融樹脂Ｒを射出す
る（充填工程）。この充填工程において図示しない排気
手段を作動させることによりガス抜き孔からキャビテイ
１３内のガス（空気及び溶融樹脂Ｒから発生するガス）
を吸引し、充填終了とほぼ同時に吸引を停止する。この
ようにガス抜きを行うことにより溶融樹脂Ｒがキャビテ
イ１３の全体にスムーズに流れて良好な充填が行われ
る。

【００１８】このとき、キャビテイ１３内に充填された
溶融樹脂Ｒは、図４（ｂ）に示す矢印のように、キャビ
ティ１３内において移動し、薄肉部材６の端部６ａに到
達する。このとき、薄肉部材６の端部６ａが溶融樹脂Ｒ
によって力がかかるが、凹部２５に溶融樹脂Ｒが逃げる
ことによりその影響が低減されるため、薄肉部材６が変
形することが防止できる。溶融樹脂Ｒがキャビテイ１３
内に充填されると、溶融樹脂Ｒの熱により薄肉部材６の
縁部、すなわち固定型１１の雄型部２３に当接していな
い箇所に接続代２が形成されるとともに、この薄肉部材
６の部分が軟化もしくは溶融して両者が一体的に接合し
て成形体１が形成される。

【００１９】そして、キャビテイ１３に充填した溶融樹
脂Ｒが冷却固化した後、図５に示すように固定型１１と
可動型１２とを型開きし、これに続く離型工程において
突き出しピン１６が作動する。この突き出しピン１６
は、キャビテイ１３に臨んで配置されており、垂壁部３
下端部に位置しているので離型時に薄肉部４に変形をき
たすおそれがない。このとき吸引孔２４およびガス抜き
孔から微弱にエアを吐出してやることにより、成形体１
が離型するのを補助することができるため、離型しやす
くなっているとともに突き出しピン１６により押圧され
る箇所の押圧力を緩和し、この部分の変形や痕跡が軽減
することができるようになっている。

【００２０】以上詳述したとおり、本実施例の薄肉部を
有する射出成形体の製造方法は、互いに開閉可能で型閉
め時に相互間にキャビテイ１３を形成する複数の型体た
る固定型１１および可動型１２を用いて薄肉部４を有す
る成形体１を製造する成形体の製造方法において、固定
型１１および可動型１２間に薄肉部材６を配置した後型
閉めし、キャビティ１３内に溶融樹脂Ｒを射出し成形体
を製造する方法であるので、薄肉部４は別体である薄肉
部材６により形成されるので薄肉部４の成形不良等が生
じない。また、薄肉部４は固定型１１の雄型部２３と可
動型１２のキャビティ面２６との同に位置するので薄肉
部４を突き出しピン１６で突き出す必要もなくなるため
離型時に薄肉部４に変形をきたすおそれがないという効
果も奏する。特に薄肉部材６が溶融樹脂Ｒと融合性を有
する樹脂製のフィルムであるので、溶融樹脂Ｒを射出す
ると薄肉部材６のフィルムが溶融樹脂Ｒの熱により軟化
あるいは溶融して、溶融樹脂Ｒと一体化するため、薄肉
部材６と溶融樹脂Ｒとの境界が渾然一体化した成形体１
を得ることができ、薄肉部４が枠体５と違和感を呈する
ことがなく、また薄肉部４（薄肉部材６）の接合強度も
優れている。さらに、枠体５に薄肉部材６の片面縁部に
接続代２を設けたことにより、枠体５と薄肉部材６との
密着性を向上して成形体１の一体性を向上することが可
能となるとともに、射出された樹脂によって薄肉部材６
が変形することを防止することができる。

【００２１】なお本実施形態においては、所定の形状に
切断した薄肉部材６をキャビティ面２６に載置したが、
薄肉部材６を、口ール状のフィルムを供給して、雄型部
２３の外周縁に沿って枠状のカッターが設けられて、連
続して薄肉部材６を供給可能とすることもできる。ま
た、図６に示すように、枠体５の垂壁部３が曲面形状と
なるようなものでもよく、薄肉部材６の周縁部の少なく
ともその一部に溶融樹脂を成形して成形体１を成形する
ものであればよく、その形状にはこだわらない。

【００２２】

【発明の効果】本発明の薄肉部を有する射出成形体の製
造方法は、射出成形部に前記薄肉部材の片面縁部に接続
代を設けたことにより、射出成形部と薄肉部材との密着
性を向上して成形体の一体性を向上することが可能とな
るとともに、射出された樹脂によって薄肉部材が変形す
ることを防止することができる。また、本発明におい
て、前記接続代の幅寸法が前記薄肉部厚み寸法の１００
〜１／４倍の範囲に設定されてなることにより、充分な
密着性を得ることが可能となるともに、薄肉部材の変形
を低減することが可能となる。また、本発明の薄肉部を
有する射出成形体製造金型において、前記接続代位置に
対応した凹部を設けたことにより、接続代をを形成して
薄肉部材と射出成形部との密着性を向上することができ
るとともに、キャビティ内の薄肉部材の端部付近に射出
された樹脂がぶつかった場合にも凹部側に樹脂が逃げる
ことができて、薄肉部材の変形を低減することが可能と
なる。本発明における、前記接続代に対応する凹部の幅
寸法が前記薄肉部中心位置に対応するキャビティ間隔寸
法の１００〜１／４倍の範囲に設定されてなることによ
り、キャビティ内の薄肉部材を所定位置に位置して充分
位置決めすることができるとともに、薄肉部材と射出成
形部との間の充分な密着性を得るとともに、薄肉部材端
部における射出樹脂の影響を逃がして充分な変形防止を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る薄肉部を有する射出成形体の
製造方法により製造される成形体の一実施形態を示す斜
視図である。

【図２】 本発明に係る薄肉部を有する射出成形体製
造金型の一実施形態を示す断面図である。

【図３】 本発明に係る薄肉部を有する射出成形体の
製造方法の一実施形態における製造工程を示す断面図で
ある。

【図４】 本発明に係る薄肉部を有する射出成形体の
製造方法の一実施形態における製造工程を示す断面図
（ａ）およびその拡大図（ｂ）である。

【図５】 本発明に係る薄肉部を有する射出成形体の
製造方法の一実施形態における製造工程を示す断面図で
ある。

【図６】 本発明に係る薄肉部を有する射出成形体製
造金型の他の実施形態を示す断面図である。

【図７】 本発明に係る成形体における接続代の他の
実施形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 成形体 ２ 接続代 ２ａ 先端 ２ｂ 基端 ３ 垂壁部 ４ 薄肉部 ５ 枠体 ６ａ 端部 ６ 薄肉部材 １１ 固定型 １２ 可動型 １３ キャビテイ １４ ゲート １５ バルブピン １６ 突き出しピン ２１ 固定側型板 ２２ 固定受け板 ２３Ａ 先端部 ２３ 雄型部 ２４ 吸引孔 ２５ 凹部 ２６ キャビティ面 Ｒ 溶融樹脂 Ｗｄ 厚さ寸法 Ｗｎ 幅寸法

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 国雄 新潟県新潟市小金町３丁目１番１号 三菱 マテリアル株式会社新潟製作所内 Ｆターム(参考） 4F202 AA28 AD08 AG21 AH33 CA11 CB01 CB17 CK11 4F206 AA28 AD08 AG21 AH33 JA07 JB12 JM04 JQ07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに開閉可能で型閉め時に相互間に
   キャビティを形成する複数の型体間に薄肉部材を配置し
   た後型閉めし、前記キャビティ内に樹脂を射出して少な
   くとも薄肉部材の縁部付近に射出成形部を有する成形体
   を製造する際に、該射出成形部において、前記薄肉部材
   の片面縁部に接続代を設けたことを特徴とする薄肉部を
   有する射出成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記接続代の幅寸法が前記薄肉部厚み
   寸法の１００〜１／４倍の範囲に設定されてなることを
   特徴とする請求項１記載の射出成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 互いに開閉可能で型閉め時に相互間に
   キャビティを形成する複数の型体間に薄肉部材を配置し
   た後型閉めし、前記キャビティ内に樹脂を射出して少な
   くとも薄肉部材の片面縁部付近に接続代を有する射出成
   形部を成形して薄肉部を有する成形体を製造する金型に
   おいて、 前記接続代位置に対応した部分には、前記薄肉部中心位
   置に対応した部分よりも凹んだ凹部が設けられてなるこ
   とを特徴とする薄肉部を有する射出成形体製造金型。
4. 【請求項４】 前記接続代に対応する凹部の幅寸法が
   前記薄肉部中心位置に対応するキャビティ間隔寸法の１
   ００〜１／４倍の範囲に設定されてなることを特徴とす
   る請求項１記載の射出成形体製造金型。