JP2001047470A - プラスチック製品の射出成形方法 - Google Patents

プラスチック製品の射出成形方法

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JP2001047470A
JP2001047470A JP11228146A JP22814699A JP2001047470A JP 2001047470 A JP2001047470 A JP 2001047470A JP 11228146 A JP11228146 A JP 11228146A JP 22814699 A JP22814699 A JP 22814699A JP 2001047470 A JP2001047470 A JP 2001047470A
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gas
injected
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pressure
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Atsushi Tsuchiya
淳志 土屋
Hirofumi Tateyama
弘文 舘山
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Tohoku Munekata Co Ltd
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Tohoku Munekata Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/56Compression moulding under special conditions, e.g. vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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    • B29C2043/3222Particular pressure exerting means for making definite articles pressurized gas, e.g. air

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Abstract

(57)【要約】 【技術課題】 成形品の可視面をガス圧によりキャビテ
ィ面に押圧する成形法において、成形品内へのガスの侵
入がなく、かつヒケのない成形品を得る成形方法を提供
する。 【解決手段】 金型12のキャビティ13内に溶融樹脂
を射出すると共に、成形品1の可視面1aと反対側にお
いて、成形品1とこれに対応するキャビティ13面の間
にガスを注入し、成形品1の可視面1aをキャビティ1
3面に押圧する成形法において、注入するガス圧を樹脂
の固化が進行している間に断続的に変化させて成形品1
を可視面1aに除々に押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形方法に関
するものである。具体的には、金型キャビティ内に溶融
樹脂を射出すると共に、成形品の可視面と反対側におい
て、成形品とこれに対応するキャビティ面の間に、射出
した樹脂の固化が進行している間にガスを注入し、成形
品の可視面をキャビティ面に押圧する成形法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、プラスチック製品の射出成形
において、図8に示すような厚肉成形品1やボス2など
の部分的な厚肉部を有する成形品を成形する場合、冷却
に伴い樹脂が収縮して厚肉部の可視面側にヒケと呼ばれ
るくぼみ3が生じるという問題がある。
【0003】そこで、このヒケ3を防止する方法に関し
ては、数多くの研究がなされてきた。その一つに、金型
キャビティに溶融樹脂を射出すると共に、成形品の可視
面と反対側において、成形品面とそれに対応するキャビ
ティ面の間に、充填した樹脂の固化が進行している間に
ガスを注入し、成形品を可視面側のキャビティ面に押し
付ける押圧成形法がある。
【0004】この成形法では、成形品とこれに対応する
キャビティ面の間にガスを注入する際に、ガスの漏れが
発生しないように、キャビティのガス注入口周囲にガス
漏れ防止用のリブ4を設置したり、キャビティの外周を
シールするのが特徴である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このガ
ス圧で成形品を押圧する成形法では、ヒケを改善するた
めに必要な圧力で最初から終わりまでガスを注入する
と、リブやボスなどの偏肉部、厚肉部から成形品内に向
かってガスが圧入されてしまうという問題がある。この
ため、製品可視面側の平坦部には、ガスの圧入による光
沢や艶むらが生じる。一方、この問題を回避するため
に、偏肉部、厚肉部からガスが成形品内に圧入しない程
度の圧力でガスを注入すると、押しつけが不十分なため
に目的の偏肉部、厚肉部のヒケは改善されないという問
題がある。
【0006】本発明の目的は、これらの成形品の可視面
をキャビティ面に押圧する成形法において、成形品内へ
のガスの侵入がなく、かつ押しつけが十分でヒケのない
成形品を得る成形方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、プラスチック製
品の射出成形方法において、金型のキャビティ内に溶融
樹脂を射出すると共に、成形品の可視面と反対側におい
て、成形品面とこれに対応するキャビティ面の間にガス
を注入し、成形品の可視面をキャビティ面に押圧する成
形法において、注入するガス圧を断続的に変化させるこ
とにより、固化が進行中の成形品の可視面を除々にキャ
ビティ面に押圧することを特徴とするものである。
【0008】更に、請求項2に記載の発明においては、
請求項1に記載の発明において、断続的にガス圧を変化
させるサイクルを2〜16サイクル行い、さらに1サイ
クルの時間を0.1〜10秒の範囲で行うことを特徴と
するものである。
【0009】更に、請求項3に記載の発明においては、
請求項1又は2に記載の発明において、注入するガスの
圧力を4kg/cm2以上の圧力で、排出圧力を大気圧
以上とすることを特徴とするものである。
【0010】更に、請求項4に記載の発明においては、
請求項1又は2又は3に記載の発明において、一つ又
は、複数のガス注入口からガスの注入を行うことを特徴
とするものである。
【0011】本発明における押圧成形法は、成形品にお
いて、可視面と反対側の面とそれに対応するキャビティ
面の間にガスを注入する際に、一気に、又は段階的に注
入するものではなく、一定のガス圧を樹脂の固化が進行
している間に断続的に注入する点に特徴がある。このよ
うに、ガス圧を断続的に変化させながら注入することに
より、高い圧力のガスを注入しても、徐々に、成形品を
可視面に押しつけることができるため、成形品内へのガ
スの侵入がなく、かつヒケのない良好な成形品を得るこ
とができる。
【0012】
【実施例1】(請求項1〜4に対応)以下に、本発明の
実施例を、図面を用いて詳しく説明する。図1に示した
自社製のガス注入装置5を、型締め圧力220tの成形
機(日本製鋼所株式会社製;J220E2−P−2M)
に設置し、射出成形を行った。樹脂には耐衝撃性ポリス
チレン(出光石油化学株式会社;HT560)を乾燥せ
ずにそのまま用いた。このとき、成形した成形品は、図
2(A)(B)に示すような長さ195mm、幅150
mm、厚さ3.5mmから成るベースの中央部にボス2
の形状を有する成形品である。
【0013】この成形品1は射出圧力70MPa、充填
時間1.0sec、溶融樹脂温度230℃の条件で温度
調節器(株式会社松井製作所;MC3−60L)により
42℃に設定した金型12のキャビティ13内(材質S
55C、入れ子型)で成形した。
【0014】上記成形時に、保持圧力はかけずに、40
kgf/cm2に設定した窒素ガスを樹脂の固化が進行
している間に2.5秒の間隔で、可視面1aと反対側に
おいて、成形品1の片面とそれに対応するキャビティ1
3面の間に、断続的に注入した。このときのガス注入時
間は、1.25秒、減圧時間は1.25秒とした。
【0015】図中符号の6は高圧ガス発生装置、7はガ
ス圧力調整器、8は制御ユニット、9は電磁切換制御
弁、10は高圧ガス導入ライン、11は金型12におい
て、成形品1の可視面1aと反対側の成形品1とキャビ
ティ面との間に窒素ガスを注入するための注入口であ
る。
【0016】上記方法で成形後、成形品1を取り出し、
ガスの成形品1内への侵入およびボス2に対応する成形
品1の可視面1a側のヒケを調べた。その結果、図3に
示すように、成形品1内へのガスの侵入はなく、又、成
形品1の可視面1a側のヒケは認められなかった。
【0017】成形品1の可視面1a側のヒケを表面輪郭
径(Mitsutoyo、CP−200)を用いて測定
したところ、ヒケは0.02mmであり、肉眼では確認
できなかった。これは、成形品1の可視面1aとは反対
側からガスを注入したことにより、強制的に溶融樹脂が
可視面1a側に押され、図3に示すようにガス注入口1
1側にくぼみ18が生じたことで、可視面1a側のヒケ
が改善されたと考えられる。また、ガスを断続的に注入
したことで、溶融樹脂を徐々に可視面1a側に押圧する
ことができたため、成形品1内にガスの侵入がなかった
と考えられる。図2において、14はゲート位置、15
はガスの注入位置である。
【0018】
【比較例1】実施例1の中で、ガスの注入を行わなかっ
た以外は、実施例1と全く同様に成形を行った。その結
果、成形品1の可視面1a側に、肉眼ではっきりと確認
できる0.06mmのヒケが見られた。
【0019】
【比較例2】実施例1の中で、ガスの注入時間を20秒
として、ガスの注入・排出を繰り返さなかった以外は、
実施例1とまったく同様に成形を行った。その結果、ボ
ス2に対応する成形品1の可視面1a側のヒケは0.0
1mmに改善されたが、図5に示すように、成形品1内
にガスの侵入16が見られた。これは、ガスを一気に注
入したためであり、このため、成形品1の可視面1a側
に、図4(A)に示すようなフラクタル状の色ムラ17
が発生した。
【0020】
【実施例2】(請求項1〜4に対応)実施例1の中で、
ガスの注入を断続的に、かつガス圧力を注入の回数増加
と共に、始めは低く、順次増加させて最終的には40k
g/cm2になるように設定した以外は、実施例1と全
く同様に成形を行った。その結果、図3と同様に、製品
可視面のヒケは改善され、内部にガスの侵入がない良好
な成形品が得られた。
【0021】
【比較例3】実施例1の中で、ガスの注入時間を20
秒、かつガスの圧力を注入時間の増加と共に、実施例2
と同様に徐々に増加させる設定とした以外は、実施例1
と全く同様に成形を行った。その結果、図5と同様に、
成形品1の可視面1a側のヒケは改善されたが、内部に
わずかにガスの侵入16が見られた。
【0022】
【実施例3】(請求項1〜3に対応)実施例1の中で、
ガスの注入時に行う断続的な1サイクルの時間を0.1
秒、0.5秒、1.0、5.0秒、10.0秒とした以
外は、実施例1と全く同様に成形を行った。その結果、
図3同様にヒケ、ガスの侵入のない理想的な成形品1が
得られた。
【0023】
【比較例4】実施例1の中で、ガスの注入時に行う断続
的な1サイクルの時間を0.05秒、15秒とした以外
は、実施例1と全く同様に成形を行った。その結果、
0.05秒においては、図5と同様に、成形品1内部に
ガスの侵入16が見られた。これは、一サイクルが極端
に短いために、注入するガスのレスポンスが悪く、振動
が十分に発生せず、注入するガスプロファイルが比較例
1と同様になったものと考えられる。一方、15秒にお
いても、図5と同様に、成形品1内部にガスの侵入16
が見られた。
【0024】
【実施例4】(請求項1〜3に対応)実施例1の中で、
注入するガスの圧力を4、10、100、150kg/
cm 2とした以外は実施例1と全く同様に成形を行っ
た。その結果、どの成形品においても、図3と同様に、
成形品1の可視面1a側にヒケがなく、内部にガスの侵
入がない良好な成形品1が得られた。
【0025】
【比較例5】実施例1の中で、注入するガスの圧力を3
kg/cm2とした以外は、実施例1と全く同様に成形
を行った。その結果、成形品1の可視面1a側とそれに
対応するキャビティ13面の間に、ガスは十分に注入さ
れなかった。このため、押しつけが不足して、成形品1
の可視面1a側には肉眼で確認できる0.06mmのヒ
ケが発生した。
【0026】
【実施例5】(請求項1〜4に対応)実施例1におい
て、ガスの注入口11を2カ所(19,20)に設置し
た以外は、実施例1と全く同様に成形を行った。その結
果、図7に示すように、成形品1の可視面1a側にヒケ
がなく、内部にガスの侵入がない良好な成形品1が得ら
れた。これは、断続的に変化するガス圧は、ガス注入口
11の数に依存しないため、キャビティ内の圧力変化
は、実施例1と同様になったと考えられる。
【0027】
【発明の効果】このように、本発明によれば、ガス圧に
より成形品の可視面をキャビティ面に押圧してヒケの発
生を防止する射出成形法において、ガスの注入を樹脂の
固化が進行している間に断続的に行うことにより、成形
品を可視面に、徐々に押し付けることができる。この結
果、偏肉部、厚肉部等からの成形品面内へのガスの侵入
がなく、かつヒケのない良好な成形品を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するためのガス注入装置の概略
図。
【図2】本発明の実施例1,2,3,4に係る成形品の
説明図。
【図3】本発明の実施例1,2,3,4に係る成形品の
断面の説明図。
【図4】比較例1,2,3,4に係る成形品の説明図。
【図5】比較例1,2,3,4に係る成形品の断面の説
明図。
【図6】本発明の実施例5に係る成形品の説明図。
【図7】本発明の実施例5に係る成形品の断面の説明
図。
【図8】ボス等の厚肉部を有する成形品の説明図。
【符号の説明】
1 プラスチック成形品 2 ボス 3 ヒケ 4 リブ部 5 ガス注入装置 6 高圧ガス発生装置 7 ガス圧力調整器 8 制御ユニット 9 電磁切換制御弁 10 高圧ガス導入ライン 11 成形品ガス注入口 12 金型 13 キャビティ 14 ゲート位置 15 ガス注入位置 16 ガスの侵入 17 色ムラ 18 くぼみ 19,20 ガスの注入位置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出す
    ると共に、成形品の可視面と反対側において、成形品面
    とこれに対応するキャビティ面の間にガスを注入し、成
    形品の可視面をキャビティ面に押圧する成形法におい
    て、注入するガス圧を断続的に変化させることにより、
    固化が進行中の成形品の可視面を除々にキャビティ面に
    押圧するプラスチック製品の射出成形方法。
  2. 【請求項2】 断続的にガス圧を変化させるサイクルを
    2〜16サイクル行い、さらに1サイクルの時間を0.
    1〜10秒の範囲で行うことを特徴とする請求項1記載
    のプラスチック製品の射出成形法。
  3. 【請求項3】 注入するガスの圧力を4kg/cm2
    上の圧力で、排出圧力を大気圧以上とすることを特徴と
    する請求項1又は2記載のプラスチック製品の射出成形
    法。
  4. 【請求項4】 一つ又は、複数のガス注入口からガスの
    注入を行うことを特徴とする請求項1又は2又は3記載
    のプラスチック製品の射出成形法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102049841A (zh) * 2010-11-04 2011-05-11 嘉兴信元精密模具科技有限公司 制造防止饰条产品缩水的模具型腔的方法及其模具型腔
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