JP2001170982A - ホットランナー金型を用いた射出成形方法及び装置 - Google Patents
ホットランナー金型を用いた射出成形方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ホットランナー金型のホットラン
ナー内に残留し不活性ガスが溶解した溶融樹脂に圧力を
加えて不活性ガスを超臨界状態に保持し溶解した樹脂中
の不活性ガスの発泡を押さえ、次ショット時の発泡成形
体の成形品質を低下させないようにすることを目的とす
る。 【解決手段】 本発明によるホットランナー金型を用い
た射出成形方法及び装置は、ゲート弁(7b)を閉弁して射
出装置移動手段(30)にて押圧するか、又は、スクリュ(1
0)を回転させて保圧状態を維持しながら、可塑化するこ
とで、射出後の次ショット迄のホットランナー(7a)内に
残留し不活性ガスが溶解した溶融樹脂の圧力を超臨界状
態とし、各ショットの発泡成形品質を向上させるように
した構成である。
ナー内に残留し不活性ガスが溶解した溶融樹脂に圧力を
加えて不活性ガスを超臨界状態に保持し溶解した樹脂中
の不活性ガスの発泡を押さえ、次ショット時の発泡成形
体の成形品質を低下させないようにすることを目的とす
る。 【解決手段】 本発明によるホットランナー金型を用い
た射出成形方法及び装置は、ゲート弁(7b)を閉弁して射
出装置移動手段(30)にて押圧するか、又は、スクリュ(1
0)を回転させて保圧状態を維持しながら、可塑化するこ
とで、射出後の次ショット迄のホットランナー(7a)内に
残留し不活性ガスが溶解した溶融樹脂の圧力を超臨界状
態とし、各ショットの発泡成形品質を向上させるように
した構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホットランナー金
型を用いた射出成形方法及び装置に関し、特に、ノズル
部にシャットオフ弁とスライドノズル部を設けてシリン
ダを押圧するか、又は、スクリュ回転による保圧によっ
てホットランナー内の残留溶融樹脂を超臨界圧力以下と
ならないようにすることにより常に良好な微細な発泡成
形品を成形するための新規な改良に関する。
型を用いた射出成形方法及び装置に関し、特に、ノズル
部にシャットオフ弁とスライドノズル部を設けてシリン
ダを押圧するか、又は、スクリュ回転による保圧によっ
てホットランナー内の残留溶融樹脂を超臨界圧力以下と
ならないようにすることにより常に良好な微細な発泡成
形品を成形するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の発泡成形
方法としては、例えば、ペレットに化学的発泡剤を混合
させて発泡成形する第１方法、押出機により予め溶融樹
脂に発泡剤を混合し発泡剤入りのペレットを加工して用
いる第２方法が採用されていた。また、特許第２６２５
５７６号公報に開示されているように、超臨界状態で二
酸化炭素を溶融樹脂中に注入して発泡成形を行う第３方
法が採用されていた。
方法としては、例えば、ペレットに化学的発泡剤を混合
させて発泡成形する第１方法、押出機により予め溶融樹
脂に発泡剤を混合し発泡剤入りのペレットを加工して用
いる第２方法が採用されていた。また、特許第２６２５
５７６号公報に開示されているように、超臨界状態で二
酸化炭素を溶融樹脂中に注入して発泡成形を行う第３方
法が採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の発泡成形方法及
び装置は、以上のように構成されていたため、次のよう
な課題が存在していた。すなわち、前述の第１、第２方
法においては、化学的発泡剤を用いるため、ダイオキシ
ンの発生により、地球環境保護には悪影響があり、発泡
セルサイズも２０μ以上となって、細かい部分の成形性
が良好ではなかった。また、第３方法の場合、二酸化炭
素等の不活性ガスを用いるため、地球環境に有害となる
物質の発生はなく、かつ、発泡セルサイズも１０μ以下
となって成形性も良好であるが、射出以前の工程で超臨
界圧力を保持することが難しく、この超臨界圧力が十分
に保持されない場合には、微細な発泡成形が行われない
ことになっていた。また、ホットランナー金型の場合、
射出シリンダ内の溶融樹脂はシャットオフ弁で先端を閉
じ後方から押圧を加えることによって超臨界圧力以下と
ならないようにして発泡を抑えることが可能であるが、
シャッオフバルブより下流のホットランナー部迄の溶融
樹脂は射出後の次の射出工程迄、前記の残留溶融樹脂の
圧力降下が発生して発泡が始まり、ガスが分離し、次シ
ョットで希薄な発泡樹脂が射出されるため、発泡成形品
の表面が十分な発泡状態にならなく、不均一な表面とな
り、品質低下となっていた。
び装置は、以上のように構成されていたため、次のよう
な課題が存在していた。すなわち、前述の第１、第２方
法においては、化学的発泡剤を用いるため、ダイオキシ
ンの発生により、地球環境保護には悪影響があり、発泡
セルサイズも２０μ以上となって、細かい部分の成形性
が良好ではなかった。また、第３方法の場合、二酸化炭
素等の不活性ガスを用いるため、地球環境に有害となる
物質の発生はなく、かつ、発泡セルサイズも１０μ以下
となって成形性も良好であるが、射出以前の工程で超臨
界圧力を保持することが難しく、この超臨界圧力が十分
に保持されない場合には、微細な発泡成形が行われない
ことになっていた。また、ホットランナー金型の場合、
射出シリンダ内の溶融樹脂はシャットオフ弁で先端を閉
じ後方から押圧を加えることによって超臨界圧力以下と
ならないようにして発泡を抑えることが可能であるが、
シャッオフバルブより下流のホットランナー部迄の溶融
樹脂は射出後の次の射出工程迄、前記の残留溶融樹脂の
圧力降下が発生して発泡が始まり、ガスが分離し、次シ
ョットで希薄な発泡樹脂が射出されるため、発泡成形品
の表面が十分な発泡状態にならなく、不均一な表面とな
り、品質低下となっていた。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ノズル部にシャットオフ弁
とスライドノズル部を設けて射出装置移動手段によりホ
ットランナー部の溶融樹脂を押圧するか、又は、スクリ
ュ回転による保圧動作を延長して次ショット迄ホットラ
ンナー内の残留溶融樹脂を超臨界圧力以下とならないよ
うにすることにより、常に良好な微細な発泡成形品を成
形するようにしたホットランナー金型を用いた射出成形
方法及び装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、ノズル部にシャットオフ弁
とスライドノズル部を設けて射出装置移動手段によりホ
ットランナー部の溶融樹脂を押圧するか、又は、スクリ
ュ回転による保圧動作を延長して次ショット迄ホットラ
ンナー内の残留溶融樹脂を超臨界圧力以下とならないよ
うにすることにより、常に良好な微細な発泡成形品を成
形するようにしたホットランナー金型を用いた射出成形
方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるホットラン
ナー金型を用いた射出成形方法は、不活性ガスを溶融樹
脂に溶解させてスクリュにより射出シリンダの先端のノ
ズル部からホットランナー金型内に射出し、発泡成形体
を成形するようにしたホットランナー金型を用いた射出
成形方法において、前記ノズル部に設けたシャットオフ
弁を閉弁し前記射出シリンダ内の樹脂をスクリュ回転に
より可塑化溶融し、その後不活性ガスを注入し溶融・混
練すると共に不活性ガスを樹脂中に溶解する。その間溶
融樹脂が超臨界圧力以下とならないようにしスクリュ背
圧をかけながら可塑化し計量完了後に前記シャットオフ
弁を開弁して射出する第１工程と、前記射出後は前記ホ
ットランナー金型のゲート弁を閉弁すると共に前記シャ
ットオフ弁を閉弁する直前に、前記ノズル部の先端に設
けられたスライドノズル部を介して前記ノズル部を前後
進させる射出装置移動手段によって前進させることによ
り、前記ゲート弁とシャットオフ弁との間に残留する残
留溶融樹脂に圧力を付加して前記超臨界圧力以下となら
ないようにする第２工程と、よりなる方法であり、ま
た、電動型射出成形機においては不活性ガスを溶融樹脂
に溶解させてスクリュによりシリンダの先端のノズル部
からホットランナー金型内に射出し、発泡成形体を成形
するようにしたホットランナー金型を用いた射出成形方
法において、前記ノズル部に設けたシャットオフ弁を閉
弁し前記シリンダ内の溶融樹脂を超臨界圧力以下となら
ないようにスクリュ背圧をかけながら計量完了後もスク
リュを停止した状態で次ショット迄回転を継続した後に
前記シャットオフ弁を開弁して射出する第１工程と、前
記射出後は前記ホットランナー金型のゲート弁を閉弁す
ると共に前記シャットオフ弁を開弁した状態で、前記ス
クリュをモータによって回転させ保圧状態を継続するこ
とによって前記ゲート弁手前のホットランナー内に残留
する残留溶融樹脂に圧力を付加して前記超臨界圧力以下
とならないようにする第２工程からなる方法である。ま
た、前記不活性ガスは、二酸化炭素を用いる方法が一般
的である。さらに、前記不活性ガスが前記二酸化炭素の
場合超臨界状態（臨界温度３１．１℃、臨界圧力７．５
ＭＰａ以上）とする必要がある。また、前記により前記
ホットランナー金型のホットランナー内の残留溶融樹脂
の温度をノズル部より２０℃〜３０℃低くする方法であ
り、また、本発明によるホットランナー金型を用いた射
出成形装置は、不活性ガスを溶融樹脂に溶解させてスク
リュによりシリンダの先端のノズル部からホットランナ
ー金型内に射出し、発泡成形体を成形するようにしたホ
ットランナー金型を用いた射出成形装置において、前記
ノズル部の先端に形成されたスライドノズル部と、前記
ノズル部に設けられ前記スライドノズル部よりも上流側
に位置するシャットオフ弁とを備えた構成である。
ナー金型を用いた射出成形方法は、不活性ガスを溶融樹
脂に溶解させてスクリュにより射出シリンダの先端のノ
ズル部からホットランナー金型内に射出し、発泡成形体
を成形するようにしたホットランナー金型を用いた射出
成形方法において、前記ノズル部に設けたシャットオフ
弁を閉弁し前記射出シリンダ内の樹脂をスクリュ回転に
より可塑化溶融し、その後不活性ガスを注入し溶融・混
練すると共に不活性ガスを樹脂中に溶解する。その間溶
融樹脂が超臨界圧力以下とならないようにしスクリュ背
圧をかけながら可塑化し計量完了後に前記シャットオフ
弁を開弁して射出する第１工程と、前記射出後は前記ホ
ットランナー金型のゲート弁を閉弁すると共に前記シャ
ットオフ弁を閉弁する直前に、前記ノズル部の先端に設
けられたスライドノズル部を介して前記ノズル部を前後
進させる射出装置移動手段によって前進させることによ
り、前記ゲート弁とシャットオフ弁との間に残留する残
留溶融樹脂に圧力を付加して前記超臨界圧力以下となら
ないようにする第２工程と、よりなる方法であり、ま
た、電動型射出成形機においては不活性ガスを溶融樹脂
に溶解させてスクリュによりシリンダの先端のノズル部
からホットランナー金型内に射出し、発泡成形体を成形
するようにしたホットランナー金型を用いた射出成形方
法において、前記ノズル部に設けたシャットオフ弁を閉
弁し前記シリンダ内の溶融樹脂を超臨界圧力以下となら
ないようにスクリュ背圧をかけながら計量完了後もスク
リュを停止した状態で次ショット迄回転を継続した後に
前記シャットオフ弁を開弁して射出する第１工程と、前
記射出後は前記ホットランナー金型のゲート弁を閉弁す
ると共に前記シャットオフ弁を開弁した状態で、前記ス
クリュをモータによって回転させ保圧状態を継続するこ
とによって前記ゲート弁手前のホットランナー内に残留
する残留溶融樹脂に圧力を付加して前記超臨界圧力以下
とならないようにする第２工程からなる方法である。ま
た、前記不活性ガスは、二酸化炭素を用いる方法が一般
的である。さらに、前記不活性ガスが前記二酸化炭素の
場合超臨界状態（臨界温度３１．１℃、臨界圧力７．５
ＭＰａ以上）とする必要がある。また、前記により前記
ホットランナー金型のホットランナー内の残留溶融樹脂
の温度をノズル部より２０℃〜３０℃低くする方法であ
り、また、本発明によるホットランナー金型を用いた射
出成形装置は、不活性ガスを溶融樹脂に溶解させてスク
リュによりシリンダの先端のノズル部からホットランナ
ー金型内に射出し、発泡成形体を成形するようにしたホ
ットランナー金型を用いた射出成形装置において、前記
ノズル部の先端に形成されたスライドノズル部と、前記
ノズル部に設けられ前記スライドノズル部よりも上流側
に位置するシャットオフ弁とを備えた構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるホ
ットランナー金型を用いた射出成形方法及び装置の好適
な実施の形態について説明する。図１は、射出装置と不
活性ガスの注入装置及びスライドノズル部と金型を示
す。まず、射出ユニット１にはペレットを加熱して溶か
すため、シリンダ１Ａ外部にヒーター１ｅが全域に渡っ
て巻かれており、シリンダ１Ａ内部にはスクリュ１０が
挿入されている。このスクリュ１０は供給ゾーン１ａ、
第１メタリング部１ｂ、ガス注入部１ｃ、第２メタリン
グ部１ｄで構成されている。又、不活性ガス注入装置２
はガス容器２ａ、加圧ポンプ２ｂ、注入コントロール弁
２ｃ、逆流防止弁２ｄからなる。このガス注入部１ｃは
スクリュ１０中央部の深溝部に接続されている。不活性
ガス１１は一例として二酸化炭素の場合で以後説明す
る。第１メタリング部１ｂでは供給ゾーン１ａから移送
された樹脂が溶融され、その下流にガス注入部１ｃから
二酸化炭素の流体が注入される。すでに上流は溶融状態
となっており、二酸化炭素の流体がホッパー３側へのバ
ックフローを防止する役目もしている。又、ガス注入部
１ｃ付近のスクリュ１０形状は深溝となっており第１メ
タリング部１ｂの浅溝により圧縮発熱作用で溶融した樹
脂が深溝の注入部に入ると溶融樹脂はスクリュ溝を完全
に充満させないため、飢餓状態となり、この部分に超臨
界状態の二酸化炭素の流体が溶融樹脂と合流し易い状態
となっている。その後、さらに第２メタリング部１ｄで
溶融、混練され二酸化炭素の流体は溶融樹脂中に溶解さ
れる。このようにして、溶融樹脂は可塑化されつつスク
リュ１０とシリンダ１Ａの先端部に設定の計量値まで蓄
えられるように構成されている。
ットランナー金型を用いた射出成形方法及び装置の好適
な実施の形態について説明する。図１は、射出装置と不
活性ガスの注入装置及びスライドノズル部と金型を示
す。まず、射出ユニット１にはペレットを加熱して溶か
すため、シリンダ１Ａ外部にヒーター１ｅが全域に渡っ
て巻かれており、シリンダ１Ａ内部にはスクリュ１０が
挿入されている。このスクリュ１０は供給ゾーン１ａ、
第１メタリング部１ｂ、ガス注入部１ｃ、第２メタリン
グ部１ｄで構成されている。又、不活性ガス注入装置２
はガス容器２ａ、加圧ポンプ２ｂ、注入コントロール弁
２ｃ、逆流防止弁２ｄからなる。このガス注入部１ｃは
スクリュ１０中央部の深溝部に接続されている。不活性
ガス１１は一例として二酸化炭素の場合で以後説明す
る。第１メタリング部１ｂでは供給ゾーン１ａから移送
された樹脂が溶融され、その下流にガス注入部１ｃから
二酸化炭素の流体が注入される。すでに上流は溶融状態
となっており、二酸化炭素の流体がホッパー３側へのバ
ックフローを防止する役目もしている。又、ガス注入部
１ｃ付近のスクリュ１０形状は深溝となっており第１メ
タリング部１ｂの浅溝により圧縮発熱作用で溶融した樹
脂が深溝の注入部に入ると溶融樹脂はスクリュ溝を完全
に充満させないため、飢餓状態となり、この部分に超臨
界状態の二酸化炭素の流体が溶融樹脂と合流し易い状態
となっている。その後、さらに第２メタリング部１ｄで
溶融、混練され二酸化炭素の流体は溶融樹脂中に溶解さ
れる。このようにして、溶融樹脂は可塑化されつつスク
リュ１０とシリンダ１Ａの先端部に設定の計量値まで蓄
えられるように構成されている。
【０００７】前記シリンダ１Ａの先端のノズル部２０に
は、溶融樹脂の射出するか否かの動作を行う開閉弁式の
シャットオフ弁４及びスライドノズル部５が設けられ、
このスライドノズル部５は、ホットランナー金型６のホ
ットランナー７ａに連通するスプルー穴８とノズル部２
０の先端２０ａとにより構成され、先端２０ａがスプル
ー穴８内に出入自在となるように構成されている。前記
ホットランナー金型６は、図３及び図４で示されるよう
に、ホットランナー７ａからキャビティ６ａに到る途中
位置に油圧装置７ｃで開閉弁するゲート弁７ｂが設けら
れているバルブゲート方式で構成されている。また、前
記シリンダ１Ａは、図２に示されるように、油圧シリン
ダ等からなる射出装置移動手段３０によって、前後進さ
れるように構成され、前記ノズル部２０の先端２０ａが
ホットランナー金型６にタッチ又は離脱できるように構
成されている。なお、前述のシャットオフ弁４はロータ
リー式に限らず、図５のニードル式の場合も用いられ
る。
は、溶融樹脂の射出するか否かの動作を行う開閉弁式の
シャットオフ弁４及びスライドノズル部５が設けられ、
このスライドノズル部５は、ホットランナー金型６のホ
ットランナー７ａに連通するスプルー穴８とノズル部２
０の先端２０ａとにより構成され、先端２０ａがスプル
ー穴８内に出入自在となるように構成されている。前記
ホットランナー金型６は、図３及び図４で示されるよう
に、ホットランナー７ａからキャビティ６ａに到る途中
位置に油圧装置７ｃで開閉弁するゲート弁７ｂが設けら
れているバルブゲート方式で構成されている。また、前
記シリンダ１Ａは、図２に示されるように、油圧シリン
ダ等からなる射出装置移動手段３０によって、前後進さ
れるように構成され、前記ノズル部２０の先端２０ａが
ホットランナー金型６にタッチ又は離脱できるように構
成されている。なお、前述のシャットオフ弁４はロータ
リー式に限らず、図５のニードル式の場合も用いられ
る。
【０００８】次に、動作について述べる。まず、ホッパ
ー３内の原料３ａがシリンダ１Ａ内に供給されて第１メ
タリング部１ｂで溶融された後、不活性ガス１１が超臨
界状態すなわち（臨界温度３１．１℃、臨界圧力７．５
ＭＰａ以上）でシリンダ１Ａ内に供給され、溶融樹脂中
に溶解され、さらに、スクリュ１０で下流側に送られ、
シャットオフ弁４が閉弁されているため、シリンダ１Ａ
先端で可塑化され貯留される。
ー３内の原料３ａがシリンダ１Ａ内に供給されて第１メ
タリング部１ｂで溶融された後、不活性ガス１１が超臨
界状態すなわち（臨界温度３１．１℃、臨界圧力７．５
ＭＰａ以上）でシリンダ１Ａ内に供給され、溶融樹脂中
に溶解され、さらに、スクリュ１０で下流側に送られ、
シャットオフ弁４が閉弁されているため、シリンダ１Ａ
先端で可塑化され貯留される。
【０００９】前述の状態で、射出装置移動手段３０によ
ってシリンダ１Ａが前進しかつノズル部２０がホットラ
ンナー金型６のスプルー穴８内に挿入されて金型タッチ
状態となり、ホットランナー金型６が図示しない型締手
段によって型締される。なお、この状態では、シャット
オフ弁４が閉弁しているため、シリンダ１Ａ内の内圧
は、不活性ガス１１が発泡することがない状態を保つこ
とができる超臨界状態（臨界温度３１．１℃、臨界圧力
７．５ＭＰａ以上）を保つことができる。
ってシリンダ１Ａが前進しかつノズル部２０がホットラ
ンナー金型６のスプルー穴８内に挿入されて金型タッチ
状態となり、ホットランナー金型６が図示しない型締手
段によって型締される。なお、この状態では、シャット
オフ弁４が閉弁しているため、シリンダ１Ａ内の内圧
は、不活性ガス１１が発泡することがない状態を保つこ
とができる超臨界状態（臨界温度３１．１℃、臨界圧力
７．５ＭＰａ以上）を保つことができる。
【００１０】前述の状態で、ホットランナー金型６のキ
ャビティ６ａ内に溶融樹脂を射出すると、急激な圧力開
放により溶融樹脂中に溶解された二酸化炭素が発泡を始
め成形品全体に広がりながら溶融樹脂は充填完了する。
その後、保圧工程にはいり若干の保圧時間で保圧すると
共に、成形品内部からの発泡力によりキャビティ６ａ壁
面に押しつけ作用があり成形品の表面転写性を上げなが
ら冷却工程に入る。この保圧完了信号により金型のゲー
ト弁７ｂと射出ユニット１のシャットオフ弁４が閉じら
れる。これと同時もしくは直前に射出ユニット１を移動
さす射出装置移動手段３０が作用しスライドノズル部２
０が金型のスプルー穴８に差し込まれる状態に前進す
る。このことによりスライドノズル部２０はピストン作
用によりランナーに通ずる溶融樹脂を先端方向に押しつ
けることにより金型内のホットランナー部７ａの溶融樹
脂に圧縮作用が働きランナー内部の圧力が上昇する。従
ってこの射出装置移動手段３０による押しつけ力を調整
し絶えず超臨界圧力を維持する溶融樹脂の圧力（発泡剤
が二酸化炭素の場合、臨界温度３１．１℃、臨界圧力
７．３８ＭＰａ以上）を保ち、発泡を次ショットまで抑
えることが可能となる。すなわち、ゲート弁７ｂとシャ
ットオフ弁４との間に残留した残留溶融樹脂を超臨界圧
力以下とならない圧力状態に保ち、次ショットまで発泡
を抑えることができる。
ャビティ６ａ内に溶融樹脂を射出すると、急激な圧力開
放により溶融樹脂中に溶解された二酸化炭素が発泡を始
め成形品全体に広がりながら溶融樹脂は充填完了する。
その後、保圧工程にはいり若干の保圧時間で保圧すると
共に、成形品内部からの発泡力によりキャビティ６ａ壁
面に押しつけ作用があり成形品の表面転写性を上げなが
ら冷却工程に入る。この保圧完了信号により金型のゲー
ト弁７ｂと射出ユニット１のシャットオフ弁４が閉じら
れる。これと同時もしくは直前に射出ユニット１を移動
さす射出装置移動手段３０が作用しスライドノズル部２
０が金型のスプルー穴８に差し込まれる状態に前進す
る。このことによりスライドノズル部２０はピストン作
用によりランナーに通ずる溶融樹脂を先端方向に押しつ
けることにより金型内のホットランナー部７ａの溶融樹
脂に圧縮作用が働きランナー内部の圧力が上昇する。従
ってこの射出装置移動手段３０による押しつけ力を調整
し絶えず超臨界圧力を維持する溶融樹脂の圧力（発泡剤
が二酸化炭素の場合、臨界温度３１．１℃、臨界圧力
７．３８ＭＰａ以上）を保ち、発泡を次ショットまで抑
えることが可能となる。すなわち、ゲート弁７ｂとシャ
ットオフ弁４との間に残留した残留溶融樹脂を超臨界圧
力以下とならない圧力状態に保ち、次ショットまで発泡
を抑えることができる。
【００１１】また、金型内部のホットランナー７ａでは
ノズル部２０の温度より２０℃〜３０℃温度を低めに設
定することで二酸化炭素の樹脂中への一層の浸透がさら
に計れる。さらに、樹脂中に二酸化炭素が溶解すると溶
融樹脂の流動性が促進されるので低温射出、ランナー容
量の縮小化、ゲート間の距離の違いによる圧力バランス
の不均衡の影響が少なく、成形品の重量バラツキも少な
くエネルギー効率の良い金型で安定して連続生産出来
る。なお、前述のように、シリンダ１Ａを前進付勢して
スライドノズル部５によるホットランナー７ａ内の残留
溶融樹脂を超臨界圧力以下とならないように保つこと
は、射出ユニット１が油圧式又は電動式の何れの場合も
可であるが、電動式の場合には、保圧状態を維持したま
まゲート弁７ｂを閉弁し、シャットオフ弁４を開弁した
状態下で、スクリュ１０を可塑化方向に回転しつづける
ことにより、ホットランナー７ａの残留溶融樹脂と共に
内圧が超臨界圧力状態となり、前述と同じ作用を得るこ
とができる。従って、図示していないシリンダ１Ａの後
端部に取付けられるスクリュ駆動装置は、電動サーボモ
ータから構成される。又、前記不活性ガスは二酸化炭素
の他、チッソガス、ブタンガス、アルゴンガス等でも良
い。
ノズル部２０の温度より２０℃〜３０℃温度を低めに設
定することで二酸化炭素の樹脂中への一層の浸透がさら
に計れる。さらに、樹脂中に二酸化炭素が溶解すると溶
融樹脂の流動性が促進されるので低温射出、ランナー容
量の縮小化、ゲート間の距離の違いによる圧力バランス
の不均衡の影響が少なく、成形品の重量バラツキも少な
くエネルギー効率の良い金型で安定して連続生産出来
る。なお、前述のように、シリンダ１Ａを前進付勢して
スライドノズル部５によるホットランナー７ａ内の残留
溶融樹脂を超臨界圧力以下とならないように保つこと
は、射出ユニット１が油圧式又は電動式の何れの場合も
可であるが、電動式の場合には、保圧状態を維持したま
まゲート弁７ｂを閉弁し、シャットオフ弁４を開弁した
状態下で、スクリュ１０を可塑化方向に回転しつづける
ことにより、ホットランナー７ａの残留溶融樹脂と共に
内圧が超臨界圧力状態となり、前述と同じ作用を得るこ
とができる。従って、図示していないシリンダ１Ａの後
端部に取付けられるスクリュ駆動装置は、電動サーボモ
ータから構成される。又、前記不活性ガスは二酸化炭素
の他、チッソガス、ブタンガス、アルゴンガス等でも良
い。
【００１２】なお、図には示していないが、射出中の溶
融樹脂を超臨界圧力以下とならないようにするには、シ
ャットオフ弁４の開度をシリンダ１Ａ内の内圧を検出し
つつ制御することができる。また、図には示していない
が、流量制御弁を用い、スクリュ１０の回転速度に応じ
て弁開度を制御することにより、最適な不活性ガス含有
量すなわち５〜１５Ｗ％を得ることもできる。また、前
述の射出時の射出圧力を検出してシャットオフ弁４の開
度を制御することもできる。
融樹脂を超臨界圧力以下とならないようにするには、シ
ャットオフ弁４の開度をシリンダ１Ａ内の内圧を検出し
つつ制御することができる。また、図には示していない
が、流量制御弁を用い、スクリュ１０の回転速度に応じ
て弁開度を制御することにより、最適な不活性ガス含有
量すなわち５〜１５Ｗ％を得ることもできる。また、前
述の射出時の射出圧力を検出してシャットオフ弁４の開
度を制御することもできる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によるホットランナー金型を用い
た射出成形方法及び装置は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を得ることができる。すなわ
ち、ホットランナー金型のゲート弁とノズル部に設けら
れたシャットオフ弁及びスライドノズル部を用い、射出
装置移動手段にて押圧することにより、ホットランナー
内に残留した残留溶融樹脂の発泡を防止できる。さら
に、他の方法では、電動型射出成形機によれば、保圧工
程終了後もスクリュ回転し保圧状態を維持しつつゲート
弁を閉弁した状態でスクリュを回転させてホットランナ
ー部の溶融樹脂を超臨界状態で維持することにより、前
記残留溶融樹脂の発泡を防止することができ、従来より
も微細なセルの発泡による低圧成形が達成できる。ま
た、ホットランナーの温度をノズル部より２０℃から３
０℃降下させることにより、溶解した不活性ガスを溶融
樹脂中により一層浸透させることができる。また、二酸
化炭素が溶融樹脂中に溶解しているので樹脂の流動性が
向上し、ホットランナーの温度制御が低く設定出来る。
又、ホットランナー部の容積が小さく出来る。従って、
小型でコンパクトな金型が設計可能となる。また、溶融
樹脂の流動性の向上で多点ゲートの場合でもゲート間の
流動抵抗に差が少なく、重量バラツキの少ない安定した
成形品が出来る。
た射出成形方法及び装置は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を得ることができる。すなわ
ち、ホットランナー金型のゲート弁とノズル部に設けら
れたシャットオフ弁及びスライドノズル部を用い、射出
装置移動手段にて押圧することにより、ホットランナー
内に残留した残留溶融樹脂の発泡を防止できる。さら
に、他の方法では、電動型射出成形機によれば、保圧工
程終了後もスクリュ回転し保圧状態を維持しつつゲート
弁を閉弁した状態でスクリュを回転させてホットランナ
ー部の溶融樹脂を超臨界状態で維持することにより、前
記残留溶融樹脂の発泡を防止することができ、従来より
も微細なセルの発泡による低圧成形が達成できる。ま
た、ホットランナーの温度をノズル部より２０℃から３
０℃降下させることにより、溶解した不活性ガスを溶融
樹脂中により一層浸透させることができる。また、二酸
化炭素が溶融樹脂中に溶解しているので樹脂の流動性が
向上し、ホットランナーの温度制御が低く設定出来る。
又、ホットランナー部の容積が小さく出来る。従って、
小型でコンパクトな金型が設計可能となる。また、溶融
樹脂の流動性の向上で多点ゲートの場合でもゲート間の
流動抵抗に差が少なく、重量バラツキの少ない安定した
成形品が出来る。
【図１】本発明によるホットランナー金型を用いた射出
成形方法及び装置を示す構成図である。
成形方法及び装置を示す構成図である。
【図２】図１の射出装置移動手段を示す構成図である。
【図３】図１のホットランナー金型を示す断面図であ
る。
る。
【図４】図３の要部を示す拡大断面図である。
【図５】図１のシャットオフ弁の他の形態を示す断面図
である。
である。
１ 射出ユニット １ｃ ガス注入部 ４ シャットオフ弁 ５ スライドノズル部 ６ ホットランナー金型 ７ａ ホットランナー ７ｂ ゲート弁 ８ スプール穴 １０ スクリュ ２０ ノズル部 ２０ａ 先端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江見 亨 広島県広島市安芸区船越南１丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 Ｆターム(参考） 4F202 AG20 AM32 CA11 CB01 CK03 CK07 4F206 AG20 AM32 JA04 JQ66 JQ81
Claims (7)
- 【請求項１】 不活性ガス(11)を溶融樹脂に溶解させて
スクリュ(10)により射出シリンダ(1A)の先端のノズル部
(20)からホットランナー金型(6)内に射出し、発泡成形
体を成形するようにしたホットランナー金型を用いた射
出成形方法において、前記ノズル部(20)に設けたシャッ
トオフ弁(4)を閉弁し前記シリンダ(1A)内の不活性ガス
が溶解した溶融樹脂を超臨界圧力以下とならないように
スクリュ背圧をかけながら可塑化した後に前記シャット
オフ弁(4)を開弁して射出する第１工程と、前記射出後
は前記ホットランナー金型(6)のゲート弁(7b)を閉弁す
ると共に前記シャットオフ弁(4)を閉弁する直前に、前
記ノズル部(20)の先端(20a)に設けられたスライドノズ
ル部(5)を介して前記ノズル部(20)を前記射出シリンダ
(1A)を前後進させる射出装置移動手段(30)によって前進
させることにより、前記ゲート弁(7b)とシャットオフ弁
(4)との間に残留する残留溶融樹脂に圧力を付加して前
記超臨界圧力以下とならないようにする第２工程と、よ
りなることを特徴とするホットランナー金型を用いた射
出成形方法。 - 【請求項２】 不活性ガス(11)を溶融樹脂に溶解させて
スクリュ(10)によりシリンダ(1A)の先端のノズル部(20)
からホットランナー金型(6)内に射出し、発泡成形体を
成形するようにしたホットランナー金型を用いた射出成
形方法において、前記ノズル部(20)に設けたシャットオ
フ弁(4)を閉弁し前記射出シリンダ(1A)内の不活性ガス
が溶解した溶融樹脂を超臨界圧力以下とならないようス
クリュ背圧をかけながら可塑化した後に前記シャットオ
フ弁(4)を開弁して射出する第１工程と、前記射出、保
圧完了後も継続して保圧状態を保ちながら前記ホットラ
ンナー金型(6)のゲート弁(7b)を閉弁する直前に前記シ
ャットオフ弁(4)を開弁した状態で、前記スクリュ(10)
をモータによって回転させスクリュ背圧による保圧状態
を継続することによって前記ゲート弁(7b)手前のホット
ランナー(7a)内に残留する残留溶融樹脂に圧力を付加し
て前記超臨界圧力以下とならないようにする第２工程
と、よりなることを特徴とするホットランナー金型を用
いた射出成形方法。 - 【請求項３】 前記不活性ガス(11)は、二酸化炭素を用
いることを特徴とする請求項１又は２記載のホットラン
ナー金型を用いた射出成形方法。 - 【請求項４】 前記超臨界状態を維持する臨界圧力を
７．５ＭＰａ、臨界温度３１．１℃以上とすることを特
徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のホットラン
ナー金型を用いた射出成形方法。 - 【請求項５】 前記ホットランナー金型(6)のホットラ
ンナー(7a)及び(7b)内の残留溶融樹脂の温度を前記ノズ
ル部(20)より２０℃〜３０℃低くすることを特徴とする
請求項１ないし４の何れかに記載のホットランナー金型
を用いた射出成形方法。 - 【請求項６】 不活性ガス(11)を溶融樹脂に溶解させて
スクリュ(10)によりシリンダ(1A)の先端のノズル部(20)
からホットランナー金型(6)内に射出し、発泡成形体を
成形するようにしたホットランナー金型を用いた射出成
形装置において、前記ノズル部(20)の先端(20a)に形成
されたスライドノズル部(5)と、前記ノズル部(20)に設
けられ前記スライドノズル部(5)よりも上流側に位置す
るシャットオフ弁(4)とを備えたことを特徴とするホッ
トランナー金型を用いた射出成形装置。 - 【請求項７】 前記ホットランナー金型(6)がバルブゲ
ート方式であることを特徴とする請求項６記載の射出成
形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35602599A JP2001170982A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | ホットランナー金型を用いた射出成形方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35602599A JP2001170982A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | ホットランナー金型を用いた射出成形方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001170982A true JP2001170982A (ja) | 2001-06-26 |
Family
ID=18446952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35602599A Withdrawn JP2001170982A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | ホットランナー金型を用いた射出成形方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001170982A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006346941A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Toyota Motor Corp | 射出成形方法および射出成形型 |
| JP2008207482A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 射出成形機 |
| JP2009113257A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Kanto Auto Works Ltd | 射出成形方法および射出成形型 |
| JP2010131812A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Japan Steel Works Ltd:The | 射出成形方法および射出成形機 |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP35602599A patent/JP2001170982A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006346941A (ja) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Toyota Motor Corp | 射出成形方法および射出成形型 |
| JP4591692B2 (ja) * | 2005-06-14 | 2010-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | 射出成形方法および射出成形型 |
| JP2008207482A (ja) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | 射出成形機 |
| JP2009113257A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Kanto Auto Works Ltd | 射出成形方法および射出成形型 |
| JP2010131812A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Japan Steel Works Ltd:The | 射出成形方法および射出成形機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060320 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |