JP5855950B2 - Manufacturing method of injection molded body - Google Patents

Description

本発明は、冷却期間の長期化を抑えつつもより設計値に近い形状の射出成形体を製造し得る射出成形体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing an injection molded body capable of manufacturing an injection molded body having a shape closer to a design value while suppressing an increase in the cooling period.

一般に、射出成形体は、溶融樹脂を金型に射出した後に冷却することによって成形されるが、冷却期間の長期化を抑える等の理由から射出成形体の内部に空間を設ける場合がある。このような中空部を有する射出成形体に関して、例えば、下記特許文献に記載された射出成形方法が提案されている。   Generally, an injection-molded body is molded by injecting molten resin into a mold and then cooled, but there are cases where a space is provided inside the injection-molded body for reasons such as suppressing an increase in the cooling period. For an injection molded body having such a hollow portion, for example, an injection molding method described in the following patent document has been proposed.

この射出成形方法では、第１金型と第２金型とを型締めすることによって形成されるキャビティ内に、溶融樹脂が射出され、その射出後からキャビティ内に加圧流体が注入される。この注入により、溶融樹脂に中空部が形成された後、その中空部を通じて溶融樹脂が金型内壁と前方に押され、やがてキャビティの末端部分で突き破られる。このようにして溶融樹脂が突き破られた以後も加圧流体の注入が継続され、当該加圧流体によって溶融樹脂が冷却され固化することで、中空部を有する射出成形体が得られる。なお、このような加圧流体自体を冷却させることが、冷却期間の長期化を抑える観点からより好ましいとされている。   In this injection molding method, molten resin is injected into a cavity formed by clamping a first mold and a second mold, and a pressurized fluid is injected into the cavity after the injection. By this injection, after a hollow portion is formed in the molten resin, the molten resin is pushed forward with the inner wall of the mold through the hollow portion, and is finally broken through at the end portion of the cavity. After the molten resin is pierced in this manner, the injection of the pressurized fluid is continued, and the molten resin is cooled and solidified by the pressurized fluid, whereby an injection molded body having a hollow portion is obtained. In addition, it is more preferable to cool such a pressurized fluid itself from the viewpoint of suppressing a prolonged cooling period.

特開２００５−９６３２９号公報JP 2005-96329 A

しかしながら、加圧流体によって溶融樹脂を冷却すると、中空部が形成される溶融樹脂の内壁が外壁よりも先に固化するといった傾向が高くなる。この傾向は、加圧流体自体を冷却させた場合には顕著となる。   However, when the molten resin is cooled by the pressurized fluid, the tendency that the inner wall of the molten resin in which the hollow portion is formed is solidified before the outer wall is increased. This tendency becomes prominent when the pressurized fluid itself is cooled.

そして、中空部が形成される溶融樹脂の内壁が外壁よりも先に固化した場合、その内壁に対して加圧流体によって与えられる圧が外壁に伝わらず外壁にヒケが生じ、設計値と異なる形状の射出成形体が得られてしまうという問題があった。   And when the inner wall of the molten resin in which the hollow portion is formed is solidified before the outer wall, the pressure applied by the pressurized fluid to the inner wall is not transmitted to the outer wall, causing sinking in the outer wall, and a shape different from the design value There was a problem that an injection-molded body was obtained.

この問題は、射出成形体の表面に模様等を施すために、当該模様等に対応する凹凸が金型の表面に形成されている場合、その凹凸の転写ムラが発生するため、特に深刻となる。   This problem becomes particularly serious when unevenness corresponding to the pattern or the like is formed on the surface of the mold in order to give a pattern or the like to the surface of the injection molded body, and uneven transfer of the unevenness occurs. .

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、冷却期間の長期化を抑えつつもより設計値に近い形状の射出成形体を製造し得る射出成形体の製造方法を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose an injection molded body manufacturing method capable of manufacturing an injection molded body having a shape closer to the design value while suppressing an increase in the cooling period. It is.

かかる課題を解決するため本発明は、射出成形体の製造方法であって、型締状態にある第１金型及び第２金型によって形成されるキャビティに、溶融樹脂を射出する樹脂射出工程と、前記キャビティに加圧気体を注入し、前記加圧気体により前記溶融樹脂に中空部を形成させた後に前記中空部を通じてキャビティに沿って前記溶融樹脂を流動させ、前記溶融樹脂の流動末端で前記溶融樹脂を突き破らせる加圧気体注入工程と、前記溶融樹脂が突き破られた時点から所定の期間が経過する以前に前記加圧気体の注入を停止し、前記期間が経過するまで前記冷却用媒体の注入を待機する保圧工程と、前記期間が経過した以後に前記溶融樹脂の流動末端に連絡される経路を開放し、前記中空部に前記冷却用媒体を経由させる冷却工程とを備え、前記キャビティの表面の少なくとも一部には凹凸パターンが形成されることを特徴とする。   In order to solve such a problem, the present invention is a method for manufacturing an injection-molded body, and includes a resin injection step of injecting a molten resin into a cavity formed by a first mold and a second mold in a clamped state. Injecting pressurized gas into the cavity, forming a hollow portion in the molten resin with the pressurized gas, then flowing the molten resin along the cavity through the hollow portion, and at the flow end of the molten resin A pressurized gas injection step for breaking through the molten resin, and the injection of the pressurized gas is stopped before a predetermined period elapses from the time when the molten resin is broken through, and the cooling is performed until the period elapses. A pressure holding step of waiting for the injection of the medium, and a cooling step of opening a path connected to the flow end of the molten resin after the period has elapsed, and passing the cooling medium through the hollow portion, Above At least a part of the surface of the Yabiti is characterized in that the uneven pattern is formed.

このような製造方法によれば、溶融樹脂が突き破られた時点から一定の期間、キャビティ内での加圧気体の流れ（通過）が抑止され、当該期間では、主に金型への熱伝導によって、溶融樹脂の外側が冷却される。このため、溶融樹脂の外側よりも内側を急速に冷却してしまうことが防止される。したがって、中空部が形成される溶融樹脂の内側が外側よりも先に固化することで外側にヒケが生じたり、凹凸パターンの転写ムラが生じるといったことが未然に防止される。また、当該期間が経過した以後には、冷却用媒体によって溶融樹脂が速やかに冷却されるため、冷却期間の長期化が抑えられる。この結果、キャビティの表面に形成される凹凸パターンに対応したエンボス加工等を正確に再現した射出成形体を得ることができる。こうして、冷却期間の長期化を抑えつつもより設計値に近い形状の射出成形体を製造することができる。   According to such a manufacturing method, the flow (passage) of the pressurized gas in the cavity is suppressed for a certain period from the time when the molten resin is pierced, and in this period, heat conduction to the mold is mainly performed. As a result, the outside of the molten resin is cooled. For this reason, it is prevented that the inside is cooled more rapidly than the outside of the molten resin. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of sink marks on the outside due to the solidification of the inner side of the molten resin in which the hollow portion is formed before the outer side, and uneven transfer of the concavo-convex pattern. Further, after the period has elapsed, the molten resin is quickly cooled by the cooling medium, so that the cooling period can be prevented from being prolonged. As a result, it is possible to obtain an injection molded body that accurately reproduces the embossing corresponding to the uneven pattern formed on the surface of the cavity. In this way, it is possible to manufacture an injection molded body having a shape closer to the design value while suppressing an increase in the cooling period.

また、前記第１金型及び前記第２金型の少なくとも一方には前記キャビティを形成する凹部が設けられ、前記凹部の表面若しくは表面近傍には、前記第１金型及び前記第２金型における熱浸透率よりも低い熱浸透率となる断熱部材が設けられ、前記断熱部材における表面の少なくとも一部に前記凹凸パターンが形成されることが好ましい。   In addition, at least one of the first mold and the second mold is provided with a concave portion that forms the cavity, and the surface of the concave portion or the vicinity of the surface is provided with the first mold and the second mold. It is preferable that a heat insulating member having a heat permeability lower than the heat permeability is provided, and the uneven pattern is formed on at least a part of the surface of the heat insulating member.

このようにした場合、金型凹部の表面に断熱部材が設けられていない場合に比べて、樹脂射出工程を経てキャビティに射出された溶融樹脂の固化を遅らせることができる。したがって、キャビティの表面に凹凸パターンをある程度深くしても、加圧気体注入工程における溶融樹脂の流動性を向上させることができ、この結果、キャビティの表面に対する溶融樹脂の転写性を向上させることができる。   In this case, solidification of the molten resin injected into the cavity through the resin injection process can be delayed as compared with the case where the heat insulating member is not provided on the surface of the mold recess. Therefore, even if the concavo-convex pattern is deepened to some extent on the surface of the cavity, the fluidity of the molten resin in the pressurized gas injection process can be improved, and as a result, the transferability of the molten resin to the surface of the cavity can be improved. it can.

また、前記冷却工程では、前記溶融樹脂の流動末端に連絡される経路から前記溶融樹脂が突き破られた部位を介して前記冷却用媒体を前記中空部に注入し、前記加圧気体の注入部位から前記冷却用媒体を排出させることが好ましい。   Further, in the cooling step, the cooling medium is injected into the hollow portion through a portion where the molten resin is pierced from a path connected to the flow end of the molten resin, and the pressurized gas injection portion It is preferable to discharge the cooling medium.

一般に、溶融樹脂は、加圧気体注入工程中であっても冷却されるため、加圧気体の注入部位における溶融樹脂に比べて、当該加圧気体により突き破られた部位における溶融樹脂の冷却度合いが低くなるといった冷却ムラが生じ易い傾向にある。この点、溶融樹脂の流動末端に連絡される経路からその溶融樹脂が突き破られた部位を介して中空部に冷却用媒体を注入し、その冷却用媒体を加圧気体の注入部位から排出させた場合、溶融樹脂の流動方向とは逆に流れる冷却用媒体によって溶融樹脂が冷却される。このため、このような冷却工程を採用しない場合に比べて、加圧気体の注入部位と、溶融樹脂が突き破られた部位との冷却ムラを低減することができ、この結果、キャビティ内の溶融樹脂全体としての冷却期間を短縮することができる。なお、このような効果は、加圧気体の注入部位と、溶融樹脂が突き破られた部位との距離が大きくなるほど顕著となる。   In general, since the molten resin is cooled even during the pressurized gas injection step, the degree of cooling of the molten resin at the portion pierced by the pressurized gas as compared to the molten resin at the injection portion of the pressurized gas. There is a tendency that uneven cooling is likely to occur. In this respect, the cooling medium is injected into the hollow portion through the portion where the molten resin has been pierced from the path connected to the flow end of the molten resin, and the cooling medium is discharged from the injection portion of the pressurized gas. In this case, the molten resin is cooled by the cooling medium that flows in the direction opposite to the flow direction of the molten resin. For this reason, compared with the case where such a cooling process is not adopted, it is possible to reduce uneven cooling between the injected portion of the pressurized gas and the portion through which the molten resin is broken, and as a result, the melting in the cavity is reduced. The cooling period of the entire resin can be shortened. Such an effect becomes more prominent as the distance between the injected portion of the pressurized gas and the portion where the molten resin is broken is increased.

また、前記保圧工程では、前記期間が経過した時点で前記加圧気体の注入を停止させることが好ましい。   In the pressure holding step, it is preferable to stop the injection of the pressurized gas when the period has elapsed.

このような保圧工程によれば、型締状態にある金型の割等から加圧気体が漏洩している場合であっても、加圧気体の圧力によって、溶融樹脂を金型に押し続けることができる。このため、溶融樹脂から金型への熱伝達効率を向上することができる。   According to such a pressure-holding process, even when pressurized gas leaks from a mold that is in a clamped state, the molten resin continues to be pressed against the mold by the pressure of the pressurized gas. be able to. For this reason, the heat transfer efficiency from molten resin to a metal mold | die can be improved.

以上のように、本発明によれば、冷却期間の長期化を抑えつつもより設計値に近い形状の射出成形体を製造し得る射出成形体を製造し得る射出成形体の製造方法が提供される。   As described above, according to the present invention, there is provided an injection molded body manufacturing method capable of manufacturing an injection molded body capable of manufacturing an injection molded body having a shape closer to a design value while suppressing an increase in the cooling period. The

射出成形装置を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an injection molding apparatus. 型締状態にある金型組立体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the metal mold | die assembly in a mold clamping state. 凹凸パターンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows an uneven | corrugated pattern. 本実施形態に係る射出成形体の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the injection molded body which concerns on this embodiment. 樹脂射出工程後の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mode after a resin injection process. 加圧気体注入開始直後の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode immediately after the start of pressurized gas injection | pouring. 加圧気体注入途中の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the mode in the middle of pressurized gas injection | pouring. 溶融樹脂が突き破られる直前の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode just before a molten resin is pierced. 溶融樹脂が突き破られた後の様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode after molten resin was pierced.

以下、本発明に係る射出成形体の製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of a method for producing an injection-molded body according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に示すように、本実施形態に係る射出成形体の製造方法を用いた射出成形装置１は、制御ユニット１０、溶融樹脂射出ユニット２０、加圧気体注入ユニット３０、冷却用空気注入ユニット４０、及び、金型組立体５０を主な構成要素として備える。   As shown in FIG. 1, an injection molding apparatus 1 using the method of manufacturing an injection molded body according to this embodiment includes a control unit 10, a molten resin injection unit 20, a pressurized gas injection unit 30, and a cooling air injection unit 40. And a die assembly 50 as a main component.

制御ユニット１０は、射出成形装置１全体の統括的な制御を司るユニットである。この制御ユニット１０は、溶融樹脂射出ユニット２０、加圧気体注入ユニット３０、冷却用空気注入ユニット４０又は金型組立体５０に適宜指令を与えて各種制御処理を実行する。   The control unit 10 is a unit that performs overall control of the entire injection molding apparatus 1. The control unit 10 appropriately gives commands to the molten resin injection unit 20, the pressurized gas injection unit 30, the cooling air injection unit 40, or the mold assembly 50 to execute various control processes.

溶融樹脂射出ユニット２０は、制御ユニット１０の指令に基づいて、溶融状態にある樹脂（以下、溶融樹脂という）を金型組立体５０に射出するユニットである。   The molten resin injection unit 20 is a unit that injects a molten resin (hereinafter referred to as a molten resin) into the mold assembly 50 based on a command from the control unit 10.

溶融樹脂射出ユニット２０で用いるべき樹脂の種類は、特に限定されるものではないが、具体的には、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，ＰＯＭ）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；メタクリル系樹脂；ポリカーボネート樹脂；変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリアリレート樹脂；ポリエーテルイミド樹脂；ポリアミドイミド樹脂；ポリイミド系樹脂；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；液晶ポリマーを例示することができる。   The type of resin to be used in the molten resin injection unit 20 is not particularly limited, but specifically, polyolefin resins such as polyethylene resin and polypropylene resin; polyamide resins such as polyamide 6, polyamide 66, and polyamide MXD6 Resin; Polyoxymethylene (polyacetal, POM) resin; Polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) resin and polybutylene terephthalate (PBT) resin; Polyphenylene sulfide resin; Styrene resin such as polystyrene resin, ABS resin, AES resin, AS resin Resin; Methacrylic resin; Polycarbonate resin; Modified polyphenylene ether (PPE) resin; Polysulfone resin; Polyethersulfone resin; Polyarylate resin; Bromide resin; polyimide resins; polyether ketone resins; polyether ether ketone resins; polyester carbonate resin; can be exemplified a liquid crystal polymer.

なお、溶融樹脂射出ユニット２０で用いるべき樹脂には、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、防かび剤、滑剤、着色剤、架橋剤、耐衝撃強化剤、充填剤などのいずれか１つあるいは複数が混合されていても良い。   The resin to be used in the molten resin injection unit 20 includes a plasticizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a flame retardant, a fungicide, a lubricant, a colorant, a crosslinking agent, an impact resistance enhancer, and a filler. Any one or a plurality of agents may be mixed.

加圧気体注入ユニット３０は、制御ユニット１０の指令に基づいて、規定値の圧力が加えられた気体（以下、加圧気体という）を金型組立体５０に注入するユニットである。この加圧気体注入ユニット３０は、金型組立体５０との経路に開閉弁３１を有しており、この開閉弁３１が開放状態にある場合、加圧気体が金型組立体５０に注入される。   The pressurized gas injection unit 30 is a unit that injects a gas to which a predetermined value of pressure is applied (hereinafter referred to as a pressurized gas) into the mold assembly 50 based on a command from the control unit 10. The pressurized gas injection unit 30 has an opening / closing valve 31 in the path with the mold assembly 50. When the opening / closing valve 31 is in an open state, the pressurized gas is injected into the mold assembly 50. The

加圧気体注入ユニット３０で用いるべき気体は、常温及び常圧の際に気体であれば特に制限されるものではないが、溶融樹脂射出ユニット２０で用いられる樹脂と反応や混合しないものが望ましい。具体的には、窒素ガス、炭酸ガス、ヘリウムガス、あるいは、空気等が挙げられるが、安全性や経済性などを考慮すると、窒素ガス、あるいは、ヘリウムガスが好ましい。   The gas to be used in the pressurized gas injection unit 30 is not particularly limited as long as it is a gas at normal temperature and normal pressure, but is preferably one that does not react or mix with the resin used in the molten resin injection unit 20. Specific examples include nitrogen gas, carbon dioxide gas, helium gas, and air. Nitrogen gas or helium gas is preferable in consideration of safety and economy.

冷却用空気注入ユニット４０は、制御ユニット１０の指令に基づいて、例えば０．２ＭＰａ以上５ＭＰａ以下となる範囲程度の圧力が加えられた冷却用空気を金型組立体５０に注入するユニットである。   The cooling air injection unit 40 is a unit that injects cooling air, to which a pressure in a range of, for example, 0.2 MPa or more and 5 MPa or less is applied, to the mold assembly 50 based on a command from the control unit 10.

この冷却用空気注入ユニット４０は、金型組立体５０との経路又は図示しない大気連絡口との経路に切り換え可能な三方弁４１を有しており、この三方弁４１が冷却用空気注入ユニット４０と金型組立体５０とを繋ぐ状態にある場合、冷却用空気が金型組立体５０に注入される。また、三方弁４１が金型組立体５０と大気連絡口とを繋ぐ状態にある場合、加圧気体注入ユニット３０から注入された加圧気体が金型組立体５０を介して大気中に排出される。   The cooling air injection unit 40 includes a three-way valve 41 that can be switched to a route to the mold assembly 50 or a route to an air communication port (not shown). The three-way valve 41 is the cooling air injection unit 40. And the mold assembly 50 are connected to each other, cooling air is injected into the mold assembly 50. When the three-way valve 41 connects the mold assembly 50 and the atmosphere communication port, the pressurized gas injected from the pressurized gas injection unit 30 is discharged into the atmosphere through the mold assembly 50. The

金型組立体５０は、図２に示すように、第１金型５１と第２金型５２とを有する。これら第１金型５１及び第２金型５２は、制御ユニット１０の指令に基づいて、互いに離れた状態（以下、型開状態という）と、第１金型５１の一面と第２金型５２の一面とを規定値の圧力で重ね合わした状態（以下、型締状態という）とを相互に移行可能とされる。なお、この図２は、型締状態にある金型組立体５０を示している。   As shown in FIG. 2, the mold assembly 50 includes a first mold 51 and a second mold 52. The first mold 51 and the second mold 52 are separated from each other (hereinafter referred to as mold open state), one surface of the first mold 51, and the second mold 52 based on a command from the control unit 10. It is possible to shift between a state in which the first surface and the other surface are overlapped with each other with a predetermined pressure (hereinafter referred to as a mold clamping state). FIG. 2 shows the mold assembly 50 in a clamped state.

これら第１金型５１及び第２金型５２の表面には凹部が形成され、その凹部の表面は断熱部材５３で被覆される。この断熱部材５３は、第１金型５１及び第２金型５２における熱浸透率よりも低い熱浸透率であり、かつ、樹脂の充填圧力や加圧気体の圧力に耐え得る部材とされる。   A concave portion is formed on the surfaces of the first mold 51 and the second mold 52, and the surface of the concave portion is covered with a heat insulating member 53. The heat insulating member 53 has a heat permeability lower than that of the first mold 51 and the second mold 52, and can withstand a resin filling pressure and a pressurized gas pressure.

なお、断熱部材５３の材料として、例えば、アルミナやジルコニア等のセラミックス、あるいは、エンジニアリングプラスチックスなどが挙げられる。また、断熱部材５３を凹部表面に設ける手法として、例えば、プラズマパウダースプレー法やＨＶＯＦ(High Velocity Oxygen Fuel)等の溶射法により断熱部材５３をコーティングする手法、あるいは、入れ子として断熱部材５３を設置する手法などが挙げられる。   Examples of the material of the heat insulating member 53 include ceramics such as alumina and zirconia, engineering plastics, and the like. Further, as a method of providing the heat insulating member 53 on the concave surface, for example, a method of coating the heat insulating member 53 by a thermal spraying method such as a plasma powder spray method or HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), or a heat insulating member 53 is installed as a nest The method etc. are mentioned.

図３に示すように、断熱部材５３の表面の少なくとも一部には凹凸パターン５４が形成される。この凹凸パターン５４は、射出成形体の表面に施すべき文字、図形、模様又はそれらの組み合わせ等に対応するパターンとされる。また、凹凸パターン５４の深さ（凹凸差）Ｄは、特に限定されるものではないが、例えば、１０μｍ〜５００μｍ程度の範囲内とされる。なお、図３では、凹凸パターン５４の深さｄがどの部位も同じとなっているが、部位ごとに異なっていても良い。   As shown in FIG. 3, an uneven pattern 54 is formed on at least a part of the surface of the heat insulating member 53. The uneven pattern 54 is a pattern corresponding to a character, a figure, a pattern, a combination thereof, or the like to be applied to the surface of the injection molded body. Moreover, the depth (unevenness difference) D of the uneven pattern 54 is not particularly limited, but is, for example, in a range of about 10 μm to 500 μm. In FIG. 3, the depth d of the concavo-convex pattern 54 is the same for every part, but it may be different for each part.

このような金型組立体５０の第１金型５１と第２金型５２とが型締状態にある場合、当該第１金型５１の凹部と第２金型５２の凹部とによって空間（以下、キャビティという）が形成される。具体的には、成形目的の成形品を象ったキャビティ（以下、成形キャビティという）ＳＰＣ１、余分な溶融樹脂を貯留させるキャビティ（以下、オーバーフローキャビティという）ＳＰＣ２、及び、成形キャビティＳＰＣ１とオーバーフローキャビティＳＰＣ２とを連通するキャビティ（以下、連通キャビティ）ＳＰＣ３が形成される。   When the first mold 51 and the second mold 52 of the mold assembly 50 are in the clamped state, a space (hereinafter referred to as a space) is formed by the recess of the first mold 51 and the recess of the second mold 52. , Referred to as a cavity). Specifically, a cavity (hereinafter referred to as a molding cavity) SPC1 that represents a molded product to be molded, a cavity (hereinafter referred to as an overflow cavity) SPC2 that stores excess molten resin, and a molding cavity SPC1 and an overflow cavity SPC2 A cavity (hereinafter referred to as “communication cavity”) SPC3 is formed.

成形キャビティＳＰＣ１には、溶融樹脂を射出するためのゲート（以下、樹脂射出ゲートという）ＧＴが形成され、この樹脂射出ゲートＧＴは金型外側と連通される。また、加圧気体を注入するノズル（以下、気体注入ノズル）ＮＬを挿入するための孔（以下、ノズル挿入孔という）ＨＬが形成され、このノズル挿入孔ＨＬも金型外側と連通される。この実施形態の場合、樹脂射出ゲートＧＴ及びノズル挿入孔ＨＬの形成位置は、成形キャビティＳＰＣ１において連通キャビティＳＰＣ３が形成される末端側とは逆の末端側近傍とされる。   In the molding cavity SPC1, a gate (hereinafter referred to as a resin injection gate) GT for injecting molten resin is formed, and the resin injection gate GT communicates with the outside of the mold. Further, a hole (hereinafter referred to as a nozzle insertion hole) HL for inserting a nozzle (hereinafter referred to as gas injection nozzle) NL for injecting pressurized gas is formed, and this nozzle insertion hole HL is also communicated with the outside of the mold. In the case of this embodiment, the resin injection gate GT and the nozzle insertion hole HL are formed in the vicinity of the end side opposite to the end side where the communication cavity SPC3 is formed in the molding cavity SPC1.

気体注入ノズルＮＬは、制御ユニット１０の指令に基づいて、ノズル先端がキャビティ内にある位置（以下、開始位置という）ＰＸと、ノズル先端がキャビティ外にある位置（以下、退避位置）ＰＹとにノズル挿入孔ＨＬを介して移動可能とされる。   Based on the command of the control unit 10, the gas injection nozzle NL has a position where the nozzle tip is in the cavity (hereinafter referred to as a start position) PX and a position where the nozzle tip is outside the cavity (hereinafter referred to as a retracted position) PY. It is movable through the nozzle insertion hole HL.

一方、オーバーフローキャビティＳＰＣ２のうち、連通キャビティＳＰＣ３から流入する溶融樹脂の流動方向の末端とされる金型内壁には、金型外側に向かって陥入する凹部６０が形成される。この凹部６０の外形は例えば円錐台状とされ、凹部空間が金型外側に向かって先細りとなっている。このような凹部６０の凹部底には管（以下、連通管という）６１が連結され、その連通管６１によってオーバーフローキャビティＳＰＣ２と金型外側とが連通される。   On the other hand, in the overflow cavity SPC2, a recess 60 that is recessed toward the outside of the mold is formed on the inner wall of the mold that is the end in the flow direction of the molten resin flowing from the communication cavity SPC3. The outer shape of the recess 60 is, for example, a truncated cone, and the recess space is tapered toward the outside of the mold. A tube (hereinafter referred to as a communication tube) 61 is connected to the recess bottom of the recess 60, and the overflow cavity SPC 2 and the outside of the mold are connected by the communication tube 61.

次に、本実施形態に係る射出成形体の製造方法について説明する。図４に示すように、本実施形態に係る射出成形体の製造方法は、金型型締工程Ｐ１、樹脂射出工程Ｐ２、加圧気体注入工程Ｐ３、保圧工程Ｐ４、加圧気体排出工程Ｐ５、冷却工程Ｐ６、及び、金型型開工程Ｐ７を主な工程として備える。   Next, the manufacturing method of the injection molded body according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the manufacturing method of the injection-molded body according to this embodiment includes a mold clamping process P1, a resin injection process P2, a pressurized gas injection process P3, a pressure holding process P4, and a pressurized gas discharge process P5. The cooling process P6 and the mold opening process P7 are provided as main processes.

＜金型型締工程Ｐ１＞
この金型型締工程Ｐ１では、第１金型５１と第２金型５２とが型締状態にされ、図２に示したように、成形キャビティＳＰＣ１、オーバーフローキャビティＳＰＣ２及び連通キャビティＳＰＣ３が形成される。また、図２に示したように、気体注入ノズルＮＬが、退避位置ＰＹからノズル挿入孔ＨＬを通じて開始位置ＰＸに移動され、成形キャビティ内に気体注入ノズルＮＬの一部が挿入される。 <Mold clamping process P1>
In this mold clamping step P1, the first mold 51 and the second mold 52 are clamped, and as shown in FIG. 2, a molding cavity SPC1, an overflow cavity SPC2, and a communication cavity SPC3 are formed. The Further, as shown in FIG. 2, the gas injection nozzle NL is moved from the retracted position PY to the start position PX through the nozzle insertion hole HL, and a part of the gas injection nozzle NL is inserted into the molding cavity.

＜樹脂射出工程Ｐ２＞
この樹脂射出工程Ｐ２では、開閉弁３１（図１）が閉塞状態にされ、三方弁４１（図１）が金型組立体５０と大気連絡口とを繋ぐ状態にされる。この状態において、溶融樹脂射出ユニット２０（図１）から樹脂射出ゲートＧＴ（図２）を介してキャビティ内に溶融樹脂が射出され始める。そして、規定射出量の溶融樹脂が射出された時点で溶融樹脂の射出が停止される。こうして、図５に示すように、溶融樹脂がキャビティ内に充填される。 <Resin injection process P2>
In the resin injection process P2, the on-off valve 31 (FIG. 1) is closed, and the three-way valve 41 (FIG. 1) is connected to the mold assembly 50 and the atmosphere communication port. In this state, the molten resin starts to be injected into the cavity from the molten resin injection unit 20 (FIG. 1) via the resin injection gate GT (FIG. 2). The injection of the molten resin is stopped when the specified injection amount of the molten resin is injected. In this way, as shown in FIG. 5, the molten resin is filled in the cavity.

なお、三方弁４１は閉塞状態にされていても良い。ただし、三方弁４１が閉塞状態にある場合、三方弁４１が金型組立体５０と大気連絡口とを繋ぐ状態にある場合に比べて、各キャビティＳＰＣ１〜ＳＰＣ３における単位時間当たりの大気排出量が少なくなり、キャビティ内圧が溶融樹脂の射出を妨げる可能性がある。したがって、このような可能性を防止する観点では、三方弁４１が金型組立体５０と大気連絡口とを繋ぐ状態にある場合のほうが好ましい。   The three-way valve 41 may be closed. However, when the three-way valve 41 is in the closed state, the amount of atmospheric emissions per unit time in each of the cavities SPC1 to SPC3 is higher than when the three-way valve 41 is in a state of connecting the mold assembly 50 and the atmosphere communication port. There is a possibility that the cavity internal pressure may hinder injection of the molten resin. Therefore, from the viewpoint of preventing such a possibility, it is preferable that the three-way valve 41 is in a state of connecting the mold assembly 50 and the air communication port.

＜加圧気体注入工程Ｐ３＞
この加圧気体注入工程Ｐ３では、三方弁４１（図１）が閉塞状態にされる。この状態において、溶融樹脂の射出停止時以降に開閉弁３１（図１）が開放状態にされ、気体注入ノズルＮＬ（図２）を介してキャビティ内に加圧気体が注入され始める。これにより図６に示すように、成形キャビティＳＰＣ１に射出された溶融樹脂には、キャビティ内に流入する加圧気体によって中空部ＨＷが形成される。そして、この中空部ＨＷは、図７に示すように、溶融樹脂を金型内壁と前方に押して進む。こうして、溶融樹脂は、図８に示すように、金型内壁に沿って、成形キャビティＳＰＣ１、連通キャビティＳＰＣ３、オーバーフローキャビティＳＰＣ２の順に流動し、当該流動末端となるオーバーフローキャビティの凹部６０に流入し始める。続いて、図９に示すように、オーバーフローキャビティの凹部６０に流入した溶融樹脂が、凹部底に至るまでに突き破られ（以下、ブローアウトという）、中空部ＨＷと連通管６１とが連通状態となる。 <Pressurized gas injection process P3>
In this pressurized gas injection process P3, the three-way valve 41 (FIG. 1) is closed. In this state, the on-off valve 31 (FIG. 1) is opened after the molten resin injection stops, and pressurized gas begins to be injected into the cavity via the gas injection nozzle NL (FIG. 2). As a result, as shown in FIG. 6, in the molten resin injected into the molding cavity SPC1, a hollow portion HW is formed by the pressurized gas flowing into the cavity. Then, as shown in FIG. 7, the hollow portion HW pushes the molten resin forward with the inner wall of the mold. Thus, as shown in FIG. 8, the molten resin flows in the order of the molding cavity SPC1, the communication cavity SPC3, and the overflow cavity SPC2 along the inner wall of the mold, and begins to flow into the recess 60 of the overflow cavity serving as the flow end. . Subsequently, as shown in FIG. 9, the molten resin that has flowed into the recess 60 of the overflow cavity is broken through to the bottom of the recess (hereinafter referred to as blowout), and the hollow portion HW and the communication pipe 61 are in communication with each other. It becomes.

ところで、ブローアウト時点において三方弁４１が金型組立体５０と大気連絡口とを繋ぐ状態にある場合、各キャビティＳＰＣ１〜ＳＰＣ３での圧力が急速に下がり易く、その圧力変動に起因して、第１金型５１又は第２金型５２の内壁面や加圧気体注入ノズルから溶融樹脂が剥離する傾向にある。そして、加圧気体注入ノズルから溶融樹脂が剥離すると、その剥離部分から加圧気体が漏れて、キャビティ内圧の制御が困難となる場合があり、この場合にはヒケが生じてしまう。しかしながら、この加圧気体注入工程Ｐ３では、ブローアウト時において三方弁４１が閉塞状態にあるため、ブローアウトに起因するキャビティ内圧の変動を抑止することができ、この結果、加圧気体の漏洩、ヒケの発生を防止できる。   By the way, when the three-way valve 41 is in a state of connecting the mold assembly 50 and the atmosphere communication port at the time of blowout, the pressure in each of the cavities SPC1 to SPC3 is likely to drop rapidly, and due to the pressure fluctuation, The molten resin tends to peel from the inner wall surface of the first mold 51 or the second mold 52 and the pressurized gas injection nozzle. And when molten resin peels from a pressurized gas injection | pouring nozzle, pressurized gas may leak from the peeling part, and control of a cavity internal pressure may become difficult, and sink will arise in this case. However, in this pressurized gas injection process P3, since the three-way valve 41 is in a closed state at the time of blowout, it is possible to suppress the variation of the internal pressure of the cavity caused by the blowout, and as a result, leakage of the pressurized gas, Can prevent sink marks.

また、凹部６０に流入した溶融樹脂が凹部底に至るまでに、その溶融樹脂をブローアウトさせることによって、連通管６１が閉塞されることを未然に防止することができる。なお、凹部６０に流入した溶融樹脂を凹部底に至るまでにブローアウトさせることは、各キャビティＳＰＣ１〜ＳＰＣ３の体積に応じて、溶融樹脂の射出量や加圧気体の注入タイミングなどを調整することで実現可能である。このことは、既に本発明者らの実験等により確認されている。   Moreover, it is possible to prevent the communication pipe 61 from being blocked by blowing out the molten resin flowing into the recess 60 until the molten resin reaches the bottom of the recess. Note that the blowout of the molten resin that has flowed into the recess 60 before reaching the bottom of the recess adjusts the injection amount of the molten resin, the injection timing of the pressurized gas, and the like according to the volumes of the cavities SPC1 to SPC3. It is feasible. This has already been confirmed by experiments of the present inventors.

＜保圧工程Ｐ４＞
この保圧工程Ｐ４では、ブローアウト時点から、冷却用空気を注入せずに待機すべき所定期間（以下、待機期間という）が経過するまで、三方弁４１が閉塞状態のまま加圧気体の注入が継続され、待機期間が経過した時点で加圧気体の注入が停止される。したがって、キャビティ内を加圧気体が流れる（通過する）ことなく、キャビティ内の圧力が一定に保持される。この保圧工程Ｐ４では、キャビティ内を加圧気体が流れる（通過する）ことが抑止されるため、主に第１金型５１及び第２金型５２への熱伝導によって溶融樹脂が冷却される。 <Pressure holding process P4>
In this pressure-holding step P4, the pressurized gas is injected while the three-way valve 41 is closed until a predetermined period (hereinafter referred to as a standby period) that should be waited without injecting the cooling air from the blowout time. Is continued, and the injection of the pressurized gas is stopped when the standby period elapses. Therefore, the pressure in the cavity is kept constant without the pressurized gas flowing (passing) through the cavity. In this pressure holding process P4, since the pressurized gas is prevented from flowing (passing) through the cavity, the molten resin is cooled mainly by heat conduction to the first mold 51 and the second mold 52. .

なお、待機期間として、溶融樹脂の外側が固化し十分な剛性を持ち始める程度の期間を確保することが望ましく、主に、成形キャビティＳＰＣ１における溶融樹脂の厚み（金型内壁と中空部ＨＷとの間の幅）と、溶融樹脂の温度と、金型の温度とを基準として規定される。具体的には、溶融樹脂の厚みが大きいほど、溶融樹脂や金型の温度が高いほど待機期間が長くなるが、例えば、成形キャビティＳＰＣ１における溶融樹脂の厚みが３ｍｍであり、溶融樹脂の温度が３００℃であり、金型の温度が８０℃である場合、待機期間は４０秒とされる。   As a waiting period, it is desirable to secure a period in which the outside of the molten resin is solidified and starts to have sufficient rigidity. Mainly, the thickness of the molten resin in the molding cavity SPC1 (the inner wall of the mold and the hollow portion HW ), The temperature of the molten resin, and the temperature of the mold. Specifically, the waiting period becomes longer as the thickness of the molten resin is larger and the temperature of the molten resin or mold is higher. For example, the thickness of the molten resin in the molding cavity SPC1 is 3 mm, and the temperature of the molten resin is When the temperature is 300 ° C. and the mold temperature is 80 ° C., the standby period is 40 seconds.

＜加圧気体排出工程Ｐ５＞
この加圧気体排出工程Ｐ５では、待機期間が経過した以後に三方弁４１が金型組立体５０と大気連絡口とを繋ぐ状態にされる。これにより各キャビティＳＰＣ１〜ＳＰＣ３にある加圧気体が大気中に排出される。 <Pressurized gas discharge process P5>
In this pressurized gas discharge process P5, the three-way valve 41 is brought into a state of connecting the mold assembly 50 and the air communication port after the standby period has elapsed. Thereby, the pressurized gas in each cavity SPC1-SPC3 is discharged | emitted in air | atmosphere.

＜冷却工程Ｐ６＞
この冷却工程Ｐ６では、気体注入ノズルＮＬが、開始位置ＰＸ（図２）から退避位置ＰＹ（図２）に移動される。また、三方弁４１（図１）が冷却用空気注入ユニット４０と金型組立体５０とを繋ぐ状態にされる。これにより冷却用空気は、連通管６１から流入し、オーバーフローキャビティＳＰＣ２、連通キャビティＳＰＣ３、成形キャビティＳＰＣ１を順に経由して、ノズル挿入孔ＨＬから排出される。この冷却用空気がキャビティ内を流動することによって、溶融樹脂が速やかに冷却される。 <Cooling process P6>
In the cooling process P6, the gas injection nozzle NL is moved from the start position PX (FIG. 2) to the retracted position PY (FIG. 2). Further, the three-way valve 41 (FIG. 1) connects the cooling air injection unit 40 and the mold assembly 50. Thereby, the cooling air flows in from the communication pipe 61 and is discharged from the nozzle insertion hole HL through the overflow cavity SPC2, the communication cavity SPC3, and the molding cavity SPC1 in this order. As the cooling air flows in the cavity, the molten resin is quickly cooled.

＜金型型開工程Ｐ７＞
この金型型開工程Ｐ７では、第１金型５１と第２金型５２とが型開締状態にされ、各キャビティＳＰＣ１〜ＳＰＣ３にて成形された成形体が取り出される。そして、この成形体から、不要部分（連通キャビティＳＰＣ３及びオーバーフローキャビティＳＰＣ２部分）が分断され、成形目的の成形品（成形キャビティＳＰＣ１部分）が得られる。 <Mold mold opening process P7>
In this mold opening process P7, the first mold 51 and the second mold 52 are brought into the mold open-clamped state, and the molded bodies molded in the cavities SPC1 to SPC3 are taken out. And an unnecessary part (communication cavity SPC3 and overflow cavity SPC2 part) is parted from this molded object, and the molded article (molding cavity SPC1 part) for the shaping | molding objective is obtained.

以上の説明のとおり、本実施形態の射出成形体の製造方法では、ブローアウト時点以後一定の期間（待機期間）、キャビティ内での気体の流れ（通過）が抑止され、当該待機期間では、主に金型５１，５２への熱伝導によって溶融樹脂の外側が冷却される。   As described above, in the method for manufacturing an injection molded body according to the present embodiment, gas flow (passage) in the cavity is suppressed for a certain period (standby period) after the blowout time, and during the standby period, In addition, the outside of the molten resin is cooled by heat conduction to the molds 51 and 52.

このため、溶融樹脂の外側よりも内側を急速に冷却してしまうことが防止される。したがって、中空部ＨＷが形成される溶融樹脂の内側が外側よりも先に固化することで外側にヒケが生じたり、凹凸パターン５４の転写ムラが生じるといったことが未然に防止される。また、当該期間が経過した以後には、冷却用媒体によって溶融樹脂が速やかに冷却されるため、冷却期間の長期化が抑えられる。この結果、キャビティの表面に形成される凹凸パターン５４に対応したエンボス加工等を正確に再現した射出成形体を得ることができる。   For this reason, it is prevented that the inside is cooled more rapidly than the outside of the molten resin. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of sink marks on the outside due to the solidification of the inner side of the molten resin in which the hollow portion HW is formed before the outer side, and the occurrence of uneven transfer of the uneven pattern 54. Further, after the period has elapsed, the molten resin is quickly cooled by the cooling medium, so that the cooling period can be prevented from being prolonged. As a result, it is possible to obtain an injection molded body that accurately reproduces the embossing corresponding to the uneven pattern 54 formed on the surface of the cavity.

こうして、冷却期間の長期化を抑えつつもより設計値に近い形状の射出成形体を製造し得る射出成形体の製造方法が提供される。   Thus, there is provided an injection molded body manufacturing method capable of manufacturing an injection molded body having a shape closer to the design value while suppressing an increase in the cooling period.

また、本実施形態では、第１金型５１及び第２金型５２における凹部の表面に、当該第１金型５１及び第２金型５２における熱浸透率よりも低い熱浸透率となる断熱部材５３が設けられ、当該断熱部材５３における表面の少なくとも一部に凹凸パターン５４が形成される。   Moreover, in this embodiment, the heat insulation member which becomes a heat | fever permeability lower than the heat | fever permeability in the said 1st metal mold | die 51 and the 2nd metal mold | die 52 on the surface of the recessed part in the 1st metal mold | die 51 and the 2nd metal mold | die 52. 53 is provided, and an uneven pattern 54 is formed on at least a part of the surface of the heat insulating member 53.

この断熱部材５３を設けた場合、当該断熱部材５３が設けられていない場合に比べて、樹脂射出工程Ｐ２を経てキャビティに射出された溶融樹脂の固化を遅らせることができる。したがって、凹凸パターン５４をある程度深くしても、加圧気体注入工程Ｐ３における溶融樹脂の流動性を向上させることができ、この結果、キャビティの表面に対する溶融樹脂の転写性を向上させることができる。   When this heat insulating member 53 is provided, solidification of the molten resin injected into the cavity through the resin injection process P2 can be delayed as compared with the case where the heat insulating member 53 is not provided. Therefore, even if the uneven pattern 54 is deepened to some extent, the fluidity of the molten resin in the pressurized gas injection step P3 can be improved, and as a result, the transferability of the molten resin to the surface of the cavity can be improved.

さらに、本実施形態の冷却工程Ｐ６にあっては、溶融樹脂の流動末端に連絡される経路（連通管６１）からブローアウト部位（凹部６０）を介して冷却用媒体を中空部ＨＷに注入し、加圧気体の注入部位（ノズル挿入孔ＨＬ）から冷却用媒体を排出させる。   Further, in the cooling step P6 of the present embodiment, the cooling medium is injected into the hollow portion HW from the path (communication pipe 61) connected to the flow end of the molten resin through the blowout portion (recessed portion 60). The cooling medium is discharged from the pressurized gas injection site (nozzle insertion hole HL).

一般に、溶融樹脂は、加圧気体注入工程Ｐ３中であっても冷却されるため、加圧気体の注入部位（ノズル挿入孔ＨＬ）における溶融樹脂に比べて、ブローアウト部位（凹部６０）における溶融樹脂の冷却度合いが低くなるといった冷却ムラが生じ易い傾向にある。この点、連通管６１から凹部６０を介して中空部ＨＷに冷却用媒体を注入し、その冷却用媒体をノズル挿入孔ＨＬから排出させた場合、溶融樹脂の流動方向とは逆に流れる冷却用媒体によって溶融樹脂が冷却される。   In general, since the molten resin is cooled even during the pressurized gas injection step P3, the molten resin is melted at the blowout portion (recess 60) as compared with the molten resin at the pressurized gas injection portion (nozzle insertion hole HL). There is a tendency that uneven cooling such as a low degree of cooling of the resin tends to occur. In this regard, when the cooling medium is injected from the communication pipe 61 into the hollow portion HW through the recess 60 and the cooling medium is discharged from the nozzle insertion hole HL, the cooling medium flows in the direction opposite to the flow direction of the molten resin. The molten resin is cooled by the medium.

このため、このような冷却工程を採用しない場合に比べて、加圧気体の注入部位（ノズル挿入孔ＨＬ）と、ブローアウト部位（凹部６０）との冷却ムラを低減することができ、この結果、キャビティ内の溶融樹脂全体としての冷却期間を短縮することができる。なお、このような効果は、加圧気体の注入部位と、溶融樹脂が突き破られた部位との距離が大きくなるほど顕著となる。   For this reason, compared with the case where such a cooling process is not adopted, it is possible to reduce uneven cooling between the pressurized gas injection site (nozzle insertion hole HL) and the blowout site (recess 60), and as a result. The cooling period of the entire molten resin in the cavity can be shortened. Such an effect becomes more prominent as the distance between the injected portion of the pressurized gas and the portion where the molten resin is broken is increased.

なお、上記実施形態はあくまで一例であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。   The above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施形態では、冷却工程Ｐ６で用いられる冷却用媒体として空気が適用された。しかしながら、冷却用媒体は空気に限定されるものではない。例えば、窒素ガス、炭酸ガスあるいはヘリウムガス等の気体や、水等の液体、あるいは、ミスト状の水を含んだ気体を冷却用媒体として用いることができる。ただし、溶融樹脂と反応や混合しないものが望ましく、安全性や経済性などを考慮すると、空気、窒素ガス、ヘリウムガスあるいは水などが好ましい。また、冷却用媒体は高圧の状態で注入されても良い。ただし、構成簡易化の観点では、例えば０．２ＭＰａ以上５ＭＰａ以下の範囲程度の高圧ではない状態で注入したほうが、コンプレッサー等を簡易化できるため好ましい。   For example, in the above embodiment, air is applied as the cooling medium used in the cooling process P6. However, the cooling medium is not limited to air. For example, a gas such as nitrogen gas, carbon dioxide gas or helium gas, a liquid such as water, or a gas containing mist-like water can be used as the cooling medium. However, those that do not react with or mix with the molten resin are desirable, and air, nitrogen gas, helium gas, water, or the like is preferable in view of safety and economy. The cooling medium may be injected in a high pressure state. However, from the viewpoint of simplifying the configuration, it is preferable to inject in a state where the pressure is not high, for example, in the range of 0.2 MPa to 5 MPa because the compressor and the like can be simplified.

また、上記実施形態では、待機期間が経過する時点で加圧気体の注入が停止されたが、待機期間が経過する前の時点で加圧気体の注入が停止されても良い。ただし、待機期間が経過する時点まで加圧気体の注入が継続されているほうが好ましい。これは、型締状態にある金型５１と５２との境界（金型５１及び５２の割）等から加圧気体が漏洩している場合であっても、加圧気体の圧力によって、溶融樹脂を金型５１及び５２に押し続けることができる。このため、溶融樹脂から金型５１及び５２への熱伝達効率を向上することができるからである。   Further, in the above embodiment, the injection of the pressurized gas is stopped when the standby period elapses. However, the injection of the pressurized gas may be stopped before the standby period elapses. However, it is preferable that the pressurized gas is continuously injected until the standby period elapses. Even if the pressurized gas leaks from the boundary between the molds 51 and 52 in the mold-clamped state (the mold 51 and 52), the molten resin is caused by the pressure of the pressurized gas. Can continue to be pushed into the molds 51 and 52. For this reason, it is because the heat transfer efficiency from molten resin to the metal mold | dies 51 and 52 can be improved.

また、上記実施形態では、キャビティ内に注入された加圧気体の排出先が連通管６１とされたが、ノズル挿入孔ＨＬとしても良い。具体的には、三方弁４１（図１）が閉塞状態にされたままで、気体注入ノズルＮＬが開始位置ＰＸ（図２）から退避位置ＰＹ（図２）に移動され、その移動により得られるノズル挿入孔ＨＬから加圧気体が排出される。このようにすれば、連通管６１を加圧気体の排出用経路として用いなくても加圧気体の排出が可能となるため、当該連通管６１を、専ら冷却用空気の注入用経路として用いることが可能となる。したがって、三方弁４１（図１）を、開閉弁２１と同様のものに代えて、経路切替工程を省略することができるとともに、金型組立体５０（連通管６１）と大気連絡口とを繋ぐ経路を省略することができる。また、冷却工程Ｐ６にて冷却用空気を流すことで、加圧気体を大気中に排出することが可能となる。このため、上記実施形態のように、加圧気体排出工程Ｐ５にて三方弁４１を開放して加圧気体を排出した後に、冷却工程Ｐ６にて冷却用空気を流す場合に比べて、冷却用空気を溶融樹脂の冷却用のみならず加圧気体の排出用としても共用でき、工程を簡易化できる。この結果、射出成形体の製造方法の簡易化や射出成形装置１の小型化を図ることができる。また、連通管６１から注入された冷却用媒体を金型５１と５２との境界（金型５１及び５２の割）等から排出する場合に比べて、排出面積を大きく確保することができ、より多量の冷却用媒体を溶融樹脂の中空部に経由させることが可能となる。   Moreover, in the said embodiment, although the discharge destination of the pressurized gas inject | poured in the cavity was made into the communicating pipe 61, it is good also as the nozzle insertion hole HL. Specifically, the gas injection nozzle NL is moved from the start position PX (FIG. 2) to the retracted position PY (FIG. 2) while the three-way valve 41 (FIG. 1) is closed, and the nozzle obtained by the movement is moved. The pressurized gas is discharged from the insertion hole HL. In this way, since the pressurized gas can be discharged without using the communication pipe 61 as the pressurized gas discharge path, the communication pipe 61 is used exclusively as the cooling air injection path. Is possible. Therefore, the three-way valve 41 (FIG. 1) can be replaced with the same one as the on-off valve 21, the path switching step can be omitted, and the mold assembly 50 (communication pipe 61) and the atmosphere communication port are connected. The route can be omitted. In addition, by supplying cooling air in the cooling process P6, the pressurized gas can be discharged into the atmosphere. For this reason, as in the above embodiment, after the three-way valve 41 is opened and the pressurized gas is discharged in the pressurized gas discharge step P5, the cooling air is flowed in the cooling step P6. The air can be shared not only for cooling the molten resin but also for discharging the pressurized gas, and the process can be simplified. As a result, it is possible to simplify the method for manufacturing the injection-molded body and to reduce the size of the injection molding apparatus 1. In addition, compared with the case where the cooling medium injected from the communication pipe 61 is discharged from the boundary between the molds 51 and 52 (division of the molds 51 and 52), the discharge area can be secured larger. A large amount of the cooling medium can be passed through the hollow portion of the molten resin.

また、上記実施形態では、連通管６１から冷却用空気が注入されたが、連通管６１以外からから冷却用空気が注入されても良い。例えば、ノズル挿入孔ＨＬから冷却用空気を注入することも可能である。ただし、気体注入ノズルＮＬの内径が小さいことなどに起因して気体注入ノズルＮＬから冷却用空気を流入できない場合がある。また、気体注入ノズルＮＬから冷却用空気を流すと、気体注入ノズルＮＬが冷却され、その冷却状態にある気体注入ノズルＮＬによって、２回目以降にキャビティ内に射出される溶融樹脂が冷却されてノズルとの密着不良が発生し、ガス漏れが生ずる場合がある。このような場合に、ノズル挿入孔ＨＬから冷却用空気を入れようとすると、気体注入ノズルＮＬを別のノズルに交換する等といった工程が加わるため、ノズルの形状等にかかわらず同じ工程数で冷却用空気を入れる観点では、連通管６１から凹部６０を介して中空部ＨＷに冷却用空気を注入するほうが好ましい。また、上述したように、加圧気体の注入部位（ノズル挿入孔ＨＬ）と、ブローアウト部位（凹部６０）との冷却ムラを低減させる観点では、連通管６１から凹部６０を介して中空部ＨＷに冷却用空気を注入するほうが好ましい。   In the above embodiment, the cooling air is injected from the communication pipe 61, but the cooling air may be injected from other than the communication pipe 61. For example, it is possible to inject cooling air from the nozzle insertion hole HL. However, there are cases where the cooling air cannot flow from the gas injection nozzle NL due to the small inner diameter of the gas injection nozzle NL. Further, when cooling air is caused to flow from the gas injection nozzle NL, the gas injection nozzle NL is cooled, and the molten resin injected into the cavity after the second time is cooled by the gas injection nozzle NL in the cooled state. May cause a gas leak. In such a case, if cooling air is introduced from the nozzle insertion hole HL, a process such as replacing the gas injection nozzle NL with another nozzle is added, so cooling is performed with the same number of processes regardless of the shape of the nozzle. From the viewpoint of supplying working air, it is preferable to inject cooling air from the communication pipe 61 into the hollow portion HW through the recess 60. Further, as described above, from the viewpoint of reducing the cooling unevenness between the pressurized gas injection site (nozzle insertion hole HL) and the blowout site (recess 60), the hollow portion HW from the communication pipe 61 via the recess 60 is provided. It is preferable to inject cooling air into the air.

また、上記実施形態では、加圧気体が注入される前から三方弁４１が閉塞状態にされた。しかしながら、三方弁４１を閉塞状態とする時期は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、加圧気体の注入時点から、溶融樹脂のブローアウト時点の直前までの期間のいずれかの時点とすることができる。要するに、ブローアウト以前に三方弁４１が閉塞状態にあれば、上記実施形態と同様に、ブローアウトに起因する圧力変動を抑止することができる。   In the above embodiment, the three-way valve 41 is closed before the pressurized gas is injected. However, the time when the three-way valve 41 is closed is not limited to the above embodiment. For example, it may be any time point in the period from the time when the pressurized gas is injected to immediately before the time when the molten resin is blown out. In short, if the three-way valve 41 is in a closed state before blowout, the pressure fluctuation due to blowout can be suppressed as in the above embodiment.

また、上記実施形態では、溶融樹脂の射出が停止された時点以後に加圧気体の注入が開始された。しかしながら、加圧気体の注入時期は上記実施形態に限定されるものではなく、溶融樹脂の射出が開始された後から停止される前までの期間のいずれかの時点とすることができる。   Moreover, in the said embodiment, injection | pouring of pressurized gas was started after the time of injection | pouring of molten resin being stopped. However, the injection timing of the pressurized gas is not limited to the above embodiment, and can be any point in the period from the start of the injection of the molten resin to the stop.

また、上記実施形態では、第２金型５２に形成される凹部６０の外形が円錐台状とされた。しかしながら、凹部６０の外形はこの実施形態に限定されるものではなく、例えば円筒形状などでもよい。ただし、成形品の離型を良くする観点などでは、凹部空間が金型外側に向かって先細りとなっていたほうが望ましい。また、凹部底に対する溶融樹脂の到達を回避する観点では、凹部の開口の直径をＤ深さをＨとしたときＨ／Ｄの値が１．２以上、好ましくは２以上、より好ましくは５以上であると良い。なお、凹部６０が形成される部位は、第１金型５１と第２金型５２との割（境界）との距離が長いほど好ましい。これは、凹部６０が形成される部位が割に近いと、割から加圧気体が漏洩する可能性を有するからである。   Moreover, in the said embodiment, the external shape of the recessed part 60 formed in the 2nd metal mold | die 52 was made into truncated cone shape. However, the outer shape of the recess 60 is not limited to this embodiment, and may be, for example, a cylindrical shape. However, from the viewpoint of improving the release of the molded product, it is desirable that the recessed space is tapered toward the outside of the mold. Further, from the viewpoint of avoiding the arrival of the molten resin to the bottom of the recess, the value of H / D is 1.2 or more, preferably 2 or more, more preferably 5 or more when the diameter of the opening of the recess is D depth H. Good to be. In addition, the site | part in which the recessed part 60 is formed is so preferable that the distance of the split (boundary) of the 1st metal mold | die 51 and the 2nd metal mold | die 52 is long. This is because if the portion where the recess 60 is formed is close to the split, the pressurized gas may leak from the split.

また、上記実施形態では、型締状態にある第１金型５１と第２金型５２との双方に形成される凹部によってキャビティＳＰＣ１〜ＳＰＣ３が形成されたが、型締状態にある第１金型と第２金型との一方に形成される凹部によってキャビティが形成されても良い。また、キャビティＳＰＣ２又はＳＰＣ３が省略されても良い。   In the above embodiment, the cavities SPC1 to SPC3 are formed by the recesses formed in both the first mold 51 and the second mold 52 in the mold-clamped state. However, the first mold in the mold-clamped state is used. The cavity may be formed by a recess formed in one of the mold and the second mold. Further, the cavity SPC2 or SPC3 may be omitted.

また、上記実施形態では、第１金型５１及び第２金型５２における形成される凹部の表面に断熱部材５３が設けられたが、当該表面近傍の内側に断熱部材が設けられていても良い。また、断熱部材５３は省略されていても良い。ただし、樹脂射出工程Ｐ２を経て成形キャビティＳＰＣ１に射出された溶融樹脂の固化を遅らせる観点、あるいは、溶融樹脂の転写性を向上させる観点では、断熱部材５３を設ける場合のほうが好ましい。なお、断熱部材５３が省略された場合、当該断熱部材５３の表面に設けられていた凹凸パターン５４は、第１金型５１及び第２金型５２における凹部の表面に設けられる。要するに、凹凸パターン５４は、キャビティの表面上に設けられていれば良い。   Moreover, in the said embodiment, although the heat insulation member 53 was provided in the surface of the recessed part formed in the 1st metal mold | die 51 and the 2nd metal mold | die 52, the heat insulation member may be provided inside the said surface vicinity. . Further, the heat insulating member 53 may be omitted. However, it is preferable to provide the heat insulating member 53 from the viewpoint of delaying the solidification of the molten resin injected into the molding cavity SPC1 through the resin injection step P2 or improving the transferability of the molten resin. When the heat insulating member 53 is omitted, the concavo-convex pattern 54 provided on the surface of the heat insulating member 53 is provided on the surface of the concave portion in the first mold 51 and the second mold 52. In short, the uneven pattern 54 only needs to be provided on the surface of the cavity.

また、上記実施形態では、制御ユニット１０が、溶融樹脂射出ユニット２０、加圧気体注入ユニット３０及び冷却用空気注入ユニット４０それぞれを制御するものとされたが、これらユニットを別々に制御する複数の制御ユニットが適用されても良い。また、溶融樹脂射出ユニット２０を制御するユニットが、加圧気体注入ユニット３０及び冷却用空気注入ユニット４０それぞれを制御するようにしても良い。   In the above embodiment, the control unit 10 controls the molten resin injection unit 20, the pressurized gas injection unit 30, and the cooling air injection unit 40. However, a plurality of units that control these units separately are used. A control unit may be applied. Further, the unit that controls the molten resin injection unit 20 may control the pressurized gas injection unit 30 and the cooling air injection unit 40, respectively.

本発明は、中空部を有する物品を取り扱う分野において利用可能性がある。   The present invention can be used in the field of handling articles having hollow portions.

１・・・射出成形装置
１０・・・制御ユニット
２０・・・溶融樹脂射出ユニット
３０・・・加圧気体注入ユニット
３１・・・開閉弁
４０・・・加圧気体注入ユニット
４１・・・三方弁
５０・・・金型組立体
５１・・・第１金型
５２・・・第２金型
５３・・・断熱部材
５４・・・凹凸パターン
６０・・・凹部
６１・・・連通管
７０・・・冷却用空気注入ユニット
ＳＰＣ１・・・成形キャビティ
ＳＰＣ２・・・オーバーフローキャビティ
ＳＰＣ３・・・連通キャビティ
ＧＴ・・・樹脂射出ゲート
ＨＬ・・・ノズル挿入孔
ＨＷ・・・中空部
ＮＬ・・・気体注入ノズル
ＰＸ・・・開始位置
ＰＹ・・・退避位置
Ｐ１・・・金型型締工程
Ｐ２・・・樹脂射出工程
Ｐ３・・・加圧気体注入工程
Ｐ４・・・保圧工程
Ｐ５・・・加圧気体排出工程
Ｐ６・・・冷却工程
Ｐ７・・・金型型開工程 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Injection molding apparatus 10 ... Control unit 20 ... Molten resin injection unit 30 ... Pressurized gas injection unit 31 ... On-off valve 40 ... Pressurized gas injection unit 41 ... Three-way Valve 50 ... Mold assembly 51 ... First mold 52 ... Second mold 53 ... Heat insulation member 54 ... Concavity and convexity pattern 60 ... Concavity 61 ... Communication pipe 70. .... Cooling air injection unit SPC1 ... Molding cavity SPC2 ... Overflow cavity SPC3 ... Communication cavity GT ... Resin injection gate HL ... Nozzle insertion hole HW ... Hollow part NL ... Gas Injection nozzle PX ... Start position PY ... Retraction position P1 ... Mold clamping process P2 ... Resin injection process P3 ... Pressurized gas injection process P4 ... Pressure holding process P5 ... Pressurized gas discharge Process P6 ... Cooling process P7 ... Mold opening process

Claims (4)

型締状態にある第１金型及び第２金型によって形成されるキャビティに、溶融樹脂を射出する樹脂射出工程と、
前記キャビティに加圧気体を注入し、前記加圧気体により前記溶融樹脂に中空部を形成させた後に前記中空部を通じてキャビティに沿って前記溶融樹脂を流動させ、前記溶融樹脂の流動末端で前記溶融樹脂を突き破らせる加圧気体注入工程と、
前記溶融樹脂が突き破られた時点から所定の期間が経過するまで前記加圧気体の流れを止め、前記溶融樹脂の外側を固化させる保圧工程と、
前記期間が経過した以後に前記溶融樹脂の流動末端に連絡される経路を開放し、前記中空部に前記冷却用媒体を経由させる冷却工程と
を備え、
前記キャビティの表面の少なくとも一部には凹凸パターンが形成される
ことを特徴とする射出成形体の製造方法。 A resin injection step of injecting a molten resin into a cavity formed by the first mold and the second mold in a clamped state;
A pressurized gas is injected into the cavity, and after the hollow portion is formed in the molten resin by the pressurized gas, the molten resin is flowed along the cavity through the hollow portion, and the molten resin is melted at the flow end of the molten resin. A pressurized gas injection process for breaking through the resin;
Stopping the flow of the pressurized gas from the time when the molten resin is pierced until a predetermined period elapses, the Ruho圧step to solidify the outside of the molten resin,
A cooling step of opening a path connected to the flow end of the molten resin after the period has elapsed, and passing the cooling medium through the hollow portion, and
A method for producing an injection-molded article, wherein an uneven pattern is formed on at least a part of the surface of the cavity. 前記第１金型及び前記第２金型の少なくとも一方には前記キャビティを形成する凹部が設けられ、
前記凹部の表面若しくは表面近傍には、前記第１金型及び前記第２金型における熱浸透率よりも低い熱浸透率となる断熱部材が設けられ、
前記断熱部材における表面の少なくとも一部に前記凹凸パターンが形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形体の製造方法。 At least one of the first mold and the second mold is provided with a recess that forms the cavity,
A heat insulating member having a heat permeability lower than that of the first mold and the second mold is provided on or near the surface of the recess.
The method for producing an injection-molded article according to claim 1, wherein the uneven pattern is formed on at least a part of a surface of the heat insulating member. 前記冷却工程では、
前記溶融樹脂の流動末端に連絡される経路から前記溶融樹脂が突き破られた部位を介して前記冷却用媒体を前記中空部に注入し、前記加圧気体の注入部位から前記冷却用媒体を排出させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の射出成形体の製造方法。 In the cooling step,
The cooling medium is injected into the hollow portion through a portion where the molten resin is pierced from a path connected to the flow end of the molten resin, and the cooling medium is discharged from the pressurized gas injection portion. The method for producing an injection-molded article according to claim 1 or 2, wherein: 前記保圧工程では、前記期間が経過した時点で前記加圧気体の注入を停止させる
ことを特徴とする請求項３に記載の射出成形体の製造方法。 4. The method of manufacturing an injection-molded article according to claim 3, wherein in the pressure holding step, injection of the pressurized gas is stopped when the period has elapsed.

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