JPS6180634A - 射出圧縮成形用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光デイスク用の樹脂基板を成形する射出圧縮
成形用金型に関する。

［背景技術とその問題点］ 近年、光メモリ−ディスクの基板としてポリカーボネー
ト樹脂等の樹脂ノ＆板の実用化が検、）・ｌされている
。かかる光ディスクでは基板にビーム光を照射し、反射
膜が形成された溝で光を反射させる等して記憶信号の読
取りが行われるため、光ディスクの品質に複屈折が大き
く影！する。光ディスクに複屈折が存在すると雑音が発
生し、再生信号とａ　ｆｆ信号との比、即ちＳ／Ｎが悪
くなる。

基盤材料に樹脂を採用したときにおける複屈折は成形時
における分子鎖の配向による残留応力によって発生する
。このため樹脂基板の成形条件を適切に設定することに
より、残留応力の少ない基板を得るようにする必要があ
る。

１諦めした一対の型のキャビティに溶融樹脂を射出充填
する射出成形方法において、残留応力を低減する方法と
して高速射出が行われる。しかし射出が高速で行われる
ため溶融樹脂が過充填され易く、過充填されると溶融樹
脂に流動抵抗が生じ、残留応力の低減を十分に達し得な
い、また、射出充填後、ｔ＆形品の収縮を補填するため
射出圧力を保持することか行われるが、この保圧時にお
いて残留応力が生じ易い。

一方、保圧時における残留応力を低減させる方法として
射出圧縮成形法が有利である。この成形法は、圧縮代を
残した位置においてキャビティに溶融樹脂が射出充填さ
れる一対の型からなる射出圧縮成形用金型によって行わ
れ、溶融樹脂の射出充填後、この一対の型は前記圧縮代
分型締めされる。かかる従来の射出圧縮成形用金型によ
っても必ずしも残留応力の低減を充分には達成し得なか
った。

Ｃ発明の目的］ 本発明者等は、射出圧縮成形用金型にリング状の絞り部
材、樹脂溜り部、樹脂充填検知センサを設けて特定条件
下で射出圧縮成形すれば、樹脂基板の残留応力を小さく
抑えることができることを見出して本発明をなしたもの
で、本発明の目的は、残留応力が小さな樹脂基板を得ら
れ、従って光ディスクの複屈折を極めて小さくでき、光
ディスクの高品質化に資する射出圧縮成形用金型を提供
するところにある。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明の構
成は、圧縮代を残した位置においてキャビティに溶融樹
脂が射出される一対の型からなり、この−吋の型が前記
圧縮代分型締めされる射出圧縮成形用金型において、前
記キャビティの末端付近に位置させて前記一対の型の何
れかにリング状の絞り部材を設け、更にこの絞り部材の
外周側には樹脂溜り部を設け、また絞り部材の位置と対
応させて前記一対の型の何れかに樹脂充填検知センサを
設けたところに特徴を有する。

要するに本発明では、溶融樹脂がキャビティに射出され
る際、一対の型は前記圧縮代公開いているため、溶融樹
脂は剪断抵抗が小さい良好な流動性をもってキャビティ
内を流動し、このため残留応力としての剪断応力が小さ
くなり、また溶融樹脂が前記絞り部材を設けた位置まで
達するとこれが前記樹脂充填検知センサによって検知さ
れ、これにより溶融樹脂の射出が終了するため、溶融樹
脂の過充填が防止されて残留応力の発生を抑えることが
でき、更に前記圧縮代分の型締め時にはキャビティ内の
樹脂の流動量は極めて少ないため、この型締め時に生じ
る残留応力を小さくでき、また、この型締め時にキャビ
ティ内で圧縮された樹脂の一部は前記絞り部材で絞られ
ながら前記樹脂溜り部に押出され、この押出された樹脂
は型締めとともに絞り部材で打抜かれることとなり、こ
れにより所定形状の樹脂基板を得ることができるように
なる。

［実施例］ ｍ１図に本実施例に係る射出圧縮成形用金型が示され、
この金型は左右の一対の固定型ｌと移動型２とからなる
。移動型２は油圧シリンダ等からなる型締手段に連結さ
れており、この型締手段により進退せしめられて固定型
ｌとの型、締め、固定型１からの型開きがなされる。固
定型ｌの内部中央にスプルブツシュ３が嵌入され、この
スプルブツシュ３の内部に固定型ｌの前後を連通させる
注入口４が形成される。

固定型ｌと移動型２の互いに対面する前面ｌＡ、２Ａは
平坦面に形成され、また移動型２の前面２Ａにはキャヒ
ティ用の四部５が設けられ、この凹部５の円形の底面５
Ａも平坦面に形成されているとともに、凹部５の内側周
面５Ｂは前面２Ａに対し直角をなしている。これにより
固定型ｌと移動型２の型締め時、固定型１の前面ＩＡと
移動型２の凹部５の底面５Ａとの間に溶融樹脂充填用の
キャビティ６が形成されることとなる。このキャビティ
６は、固定型ｌの前面ｌＡを平坦面のままとし、移動型
２の前面２Ａに内側周面５Ｂが前面２Ａに対し直角とな
った凹部５を形成するだけで設けられ、固定型ｌと移動
型２の分割面は凹凸嵌合せず単に対面するだけの構造と
なっている。

移動型２の凹２’ｆｆ１５の底面５Ａには絞り部材７が
植設固定される。この絞り部材７は移動型２の前面２Ａ
と同じ位置まで固定ｙ！１１の側へ突出し、その先端は
鋭角化されている。また絞り部材７は光ディスクのノ、
（板とされる樹脂基板の寸法、形状と対応したリング状
に形成され、固定型ｌの前記注入口４を中心にして前記
キャビティ６の末端付近、の位置にこのリング状の絞り
部材７が配置される。絞り部材７の外周側には凹部５の
外端部が残され、この外端部を樹脂溜り部８とする。こ
の樹脂溜り部８は絞り部材７の全周に亘ってリング状に
設けられる。固定型ｌには樹脂充填検知センサ９が埋設
固定される。この樹脂充填検知センサ９は絞り部材７の
位置と対応させて固定型ｌに設けられ、注入口４からキ
ャビティ６に射出された溶融樹脂が絞り部材７の位置に
達するとこのセンサ９によって検知される構成となって
いる。樹脂充填検知センサ９は溶融樹脂が絞り部材７ま
で達したか否かを検知できるものであればよく、例えば
超音波式、静電容量式、光電式のものが用いられる。ま
た、この樹脂充填検知センサ９は配線ｌＯにより射出装
置に接続され、センサ９が溶融樹脂を検知すると射出装
置による溶融樹脂の射出が終ｒする構成となっている。

移動型２の後面２Ｂの上下端部には型開口フタ部材１１
が設けられ、このロック部材１１によって固定型ｌとの
型締めが行われているときにおける移動型２の後退型開
き動が阻止される。

溶融樹脂の射出充填前に絞り部材７の内側に案内溝転写
用のスタンパ１２を取付ける。この後、移動型２を移動
させて固定型ｌとの間に圧縮代ｄを残した位置まで接近
させ、最後まで型締めしない。この圧縮代ｄは最終成形
品である樹脂基板の厚さの２〜２０％とする。２％以下
では最後まで型締めする通常の射出成形と同様に、成形
された樹脂基板の内部に大きな分布の剪断応力が残り、
複屈折が大きくなってしまう、また２０％以上とすると
樹脂基板の厚さのコントロールが困難になり、成形され
た樹脂基板の厚さが所定値から外れてしまう問題が生じ
る。射出装置を構成する射出シリング１３のノズル１４
を固定型１の注入口４に接続し、８可塑性のポリカーボ
ネート樹脂等の溶融樹脂１５を注入口４からキャビティ
６に射出する。この射出は射出時間が０．１秒以下の高
速射出とする。このとさ、５０〜８０　Ｋｇ／ｃｒｎ’
の比較的低圧ではあるが移動型２には固定型ｌの方向へ
の型締め圧力が加えられているため、射出圧力により移
動型２か後退移動するのを防止でき、前記圧縮代ｄは維
持される。

射出された溶融樹脂１５がキャビティ６内を流動し、第
２図の通り絞り部材７の位置まで達すると樹脂充填検知
センサ９によって検知される。するとこの検知信号が配
線１０から射出装置に伝達され、射出シリンダ１３のノ
ズル１４からの溶融樹脂１５の射出が終了する。このた
め高速射出を行っても溶融樹脂１５が過充填されること
はなく、従って過充填のために流動抵抗が生じて成形さ
れた樹脂基板に残留応力としての大きな剪断応力が生し
ることは防止される。また、この溶融樹脂射出時には固
定型ｌと移動型２は圧縮代ｄ分開いており、キャビティ
６はその分大きくなっているため、溶融樹脂１５は剪断
抵抗が小さな良好な流動性をもってキャビティ６を流動
することになる・このためこの点においても剪断応力の
発生は抑えられ、複屈折の低減が図られる。

尚、上述のように溶融樹脂の過充填を防止することによ
り、残留応力を小さくできるほかに、成形品としての樹
脂基板にそり、パリが発生するのを防止できる。

樹脂充填検知センサ９は前記型締手段にも接続されてお
り、溶融樹脂１５が絞り部材７の位置ま、で充填される
と第３図の通り移動型２が再度移動せしめられ、前記圧
縮代ｄ分型締めされる。この　　−型締めのとき、移動
型２の内部に移動自在に設けられる図示外のゲートカッ
ト用ロッドによって半固化状態の樹脂１６からゲート部
の樹脂１６Ａが切断される。圧縮代ｄ分の型締めは２０
０　Ｋｇ／ａｍ″以上、好ましくは２５０　Ｋｇ／ｃｒ
ｎ’以上の高圧をもって行う、これにより前記スタンパ
１２の案内溝２を樹脂１６に転写す菖とともに、光ディ
スクの基板として使用される樹脂１６に記憶信号用のこ
の案内溝を正確、確実に転写できるようにする。この高
圧型締めのときには樹脂１６は溶融状態から固形化が進
行しているため、この型締め時においてキャビティ６内
の樹脂１６が圧縮されても樹脂１６の流動？は極めて小
さく、従って残留応力としての剪断応力が生じるのを抑
制でき、且つ樹脂工６への案内溝の転写が上記高圧型締
めと併せ確実に行える。

圧縮代ｄ分の型締めは、第３図では示されていないが前
記射出シリンダ１３のノズル１４を注入口４に接続して
溶融樹脂の射出圧力を保持したまま行われる。この型締
めを行うとキャビティ６内の樹脂１６が圧縮されるため
、この樹脂１６の一部１６Ｂは絞り部材７によって絞ら
れつつこの絞り部材７の外周側の樹脂溜り部８に押出さ
れ、この樹脂溜り部８に溜る。固定型１に移動型２が当
接して圧縮代ｄの圧縮が終了したときには、樹脂溜り部
８に溜った樹脂１６Ｂは絞り部材７によってキャビティ
６内の樹脂１６から打抜かれる。これらの樹脂１６．１
６Ｂは半固化状態になっているが、例えば移動型２の内
部に絞り部材７用の冷却媒体流通通路を設けて絞り部材
７を冷却することによりこの打抜きを確実に行える。

以上の圧縮代ｄの圧縮及び絞り部材７による打抜きによ
って所定厚さ、所定形状に樹脂１６が成形される。ｊ４
１脂１６が同化した後、固定型１から移動型２を型開き
して樹脂１６を取出すことにより光ディスクの基板とし
ての樹脂基板を得られる。

この樹脂基板は前記の溶融樹脂の過充填防止等によって
残留応力の低減が図られているため、光ディスクの基板
として使用したときの複屈折は極めて小さいものとなっ
ており、複屈折分布は１０〜２０ｎ膚程度である。

以上の実施例では絞り部材７を移動型２に、樹脂充填検
知センサ９を固定型１にそれぞれ設けたが、これを逆に
してもよい、また、絞り部材７゜樹脂充填検知センサ９
を固定型ｌ、移動型２に分けて設けるのではなく、同じ
型に設けることも可能である。要すれば、絞り部材７．
樹脂充填検知センサ９のそれぞれを一対の型の何れかに
設ければよい。また本実施例では前述の通り固定型ｌと
可動型２の分割面を凹凸嵌合させず単に対面させるだけ
の構造としたが、凹凸嵌合する分割面としても勿論よい
。しかし単に対面させるだけとすれば、型の形状が平易
となり、型製作が容易になる利点を得られる。

［発明の効果］ 本発明によれば、残留応力の小さい樹脂基板を得られ、
このため光ディスクの複屈折を低減でさ、高品質の光デ
ィスクを作ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮代を残した位置で溶融樹脂が射出される一
対の型を示す縦断面図、第２図は絞り部材の位置まで溶
融樹脂が達したときの一対の型を示す縦断面図、第３図
は圧縮代分型締めした一対の型を示す縦断面図である。 １．２・・・一対の型である固定型と移動型、６・・・
キャビティ、７・・・絞り部材、８・・・樹脂溜り部、
９・・・樹脂充填検知センサ、ｄ・・・圧縮代。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮代を残した位置においてキャビティに溶融樹
   脂が射出される一対の型からなり、この一対の型が前記
   圧縮代分型締めされる射出圧縮成形用金型において、前
   記キャビティの末端付近に位置させて前記一対の型の何
   れかにリング状の絞り部材を設けるとともに、この絞り
   部材の外周側に樹脂溜り部を設け、且つこの絞り部材の
   位置と対応させて前記一対の何れかに樹脂充填検知セン
   サを設けたことを特徴とする射出圧縮成形用金型。