JP2002292674A - Injection molding method for molding having good appearance - Google Patents
Injection molding method for molding having good appearanceInfo
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0082—Reciprocating the moulding material inside the mould cavity, e.g. push-pull injection moulding
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエルドラインに
よる外観低下のない高外観成形品を得ることができる射
出成形方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection molding method capable of obtaining a molded article having a high appearance without deterioration in appearance due to a weld line.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば孔や窓部などの開口部を有する成
形品の射出成形において、開口部となる箇所の両側から
回り込んだ溶融成形材料が反対側で合流してウエルドを
生じ、成形品表面にウエルドラインを生じることが知ら
れている。また、多点ゲートの金型を用いた射出成形に
おいて、各ゲートから金型キャビティに供給された溶融
成形材料の合流によってもウエルドラインを生じること
が知られている。このウエルドラインは、得られる成形
品の外観を低下させる原因となると共に、時として、ウ
エルドラインの元となっているウエルドの存在が得られ
る成形品の機械的特性を大きく損なうこともある。2. Description of the Related Art For example, in the injection molding of a molded article having an opening such as a hole or a window, molten molding material wrapping around from both sides of a location to be an opening merges on the opposite side to form a weld. It is known to produce weld lines on the surface. It is also known that in injection molding using a mold of a multi-point gate, a weld line is also generated by the joining of the molten molding material supplied from each gate to the mold cavity. The weld line causes a deterioration in the appearance of the obtained molded product, and sometimes the presence of the weld forming the weld line greatly impairs the mechanical properties of the obtained molded product.
【0003】上記ウエルドラインは、特にガラス繊維、
マイカ、金属などの強化用の充填材、とりわけアルミニ
ウムフレークなどの金属フレークを加えた成形材料を用
いた場合に顕著なものとなりやすい。[0003] The above weld line is made of glass fiber,
This tends to be remarkable when a molding material to which reinforcing fillers such as mica and metal, particularly metal flakes such as aluminum flakes are used is used.
【0004】従来、上記ウエルドラインの発生を防止で
きる方法として、金型キャビティ内に充填した溶融成形
材料を、金型キャビティに通じた2つのシリンダ・ピス
トン機構を作動させることによって繰り返し往復移動さ
せ、金型キャビティ内で剪断してから固化させる方法が
知られている(特公平4−3893号公報)。Conventionally, as a method for preventing the occurrence of the weld line, a molten molding material filled in a mold cavity is repeatedly reciprocated by operating two cylinder / piston mechanisms connected to the mold cavity. There is known a method of solidifying after shearing in a mold cavity (Japanese Patent Publication No. 4-3893).
【0005】また、溶融成形材料を金型キャビティ内に
供給する際に、高周波誘導加熱などによって、金型表面
を該成形材料の加熱変形温度以上、好ましくは溶融成形
温度まで加熱しておき、この金型表面を加熱した金型キ
ャビティ内に供給した溶融成形材料を、上記のようにし
て剪断してから固化させる方法も知られている(特開平
9−1611号公報)。Further, when the molten molding material is supplied into the mold cavity, the mold surface is heated to a temperature higher than the heating deformation temperature of the molding material, preferably to a melting molding temperature by high frequency induction heating or the like. There is also known a method in which a molten molding material supplied into a mold cavity having a heated mold surface is sheared as described above and then solidified (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1611).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、特公平4−
3893号公報に示される方法の場合、金型キャビティ
内に供給された溶融成形材料の内部層(コア層)は、溶
融状態を維持しやすいので、上記往復移動に伴う剪断を
加えやすいが、表面層(スキン層)は、金型表面と接触
すると直ちに固化し始めることから、上記往復移動をさ
せにくい。このため、コア層におけるウエルドを消失さ
せて、得られる成形品の機械的特性低下を防止すること
はできても、スキン層の急速な固化により、金型表面の
転写性が損なわれ、表面荒れを生じやすい問題がある。Problems to be Solved by the Invention
In the case of the method disclosed in Japanese Patent No. 3893, the inner layer (core layer) of the molten molding material supplied into the mold cavity is easily maintained in a molten state. Since the layer (skin layer) starts to solidify immediately upon contact with the mold surface, it is difficult for the layer to reciprocate. For this reason, even though the weld in the core layer can be eliminated and the mechanical properties of the obtained molded article can be prevented from deteriorating, rapid solidification of the skin layer impairs the transferability of the mold surface and causes surface roughness. There is a problem that easily occurs.
【0007】一方、特開平9−1611号公報に示され
る方法の場合、金型表面が成形材料の加熱変形温度以
上、好ましくは溶融成形温度まで加熱されているため、
スキン層の固化を遅らせつつ、スキン層からコア層まで
を十分に往復移動させて剪断することができ、表面荒れ
を生じさせることなく、スキン層からコア層に至るウエ
ルドを消失させると共に、ウエルドラインの発生を防止
することができる。On the other hand, in the case of the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1611, the mold surface is heated to a temperature higher than the heating deformation temperature of the molding material, preferably to the melting molding temperature.
While delaying the solidification of the skin layer, it is possible to reciprocate sufficiently from the skin layer to the core layer and to shear it.This eliminates the weld from the skin layer to the core layer without causing surface roughness, and reduces the weld line. Can be prevented from occurring.
【0008】しかしながら、予め金型表面をかなり高温
に加熱しておかなければならず、成形サイクルの都度こ
の加熱のための時間を要し、しかも冷却時間も伸びてし
まうので、成形効率が低下する問題がある。また、金型
に繰り返し加える加熱と冷却の温度差が大きくなること
から、金型の耐久性が落ちる問題もある。However, the surface of the mold must be heated to a considerably high temperature in advance, so that a time for this heating is required for each molding cycle, and the cooling time is prolonged, so that the molding efficiency is reduced. There's a problem. In addition, since the temperature difference between heating and cooling repeatedly applied to the mold increases, there is also a problem that the durability of the mold decreases.
【0009】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、金型キャビティ内に充填した溶融成形材料
を流動させることによってウエルドラインの発生を抑制
するに際し、金型表面を高温に加熱することなく、スキ
ン層からコア層までを十分に流動させられるようにし、
もって成形効率を向上させると共に、金型へ加わる温度
負荷を低減することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and is intended to suppress the occurrence of a weld line by flowing a molten molding material filled in a mold cavity. Without heating, make it flow from the skin layer to the core layer sufficiently,
Accordingly, it is an object to improve the molding efficiency and reduce the temperature load applied to the mold.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第1は、二酸化炭素を0.2重量%以上溶解
させた溶融成形材料を金型キャビティ内に充填した後、
少なくとも一部の溶融成形材料を、金型キャビティ内で
流動させることを特徴とする高外観成形品の射出成形方
法である。A first aspect of the present invention to achieve the above object is to fill a mold cavity with a molten molding material in which carbon dioxide is dissolved in an amount of 0.2% by weight or more.
An injection molding method for a high-appearance molded product, characterized in that at least a part of a molten molding material is caused to flow in a mold cavity.
【0011】上記本発明の第1は、溶融成形材料を、カ
ウンターガス圧力を加えた金型キャビティ内に充填する
ことをその好ましい態様として含むものである。The first aspect of the present invention includes, as a preferred embodiment, filling a mold cavity into which a melt molding material is applied with a counter gas pressure.
【0012】また、本発明の第2は、溶融成形材料を、
成形時の溶融成形材料への溶解度が窒素の3倍以上のガ
ス体を0.1MPa以上の圧力で満たした金型キャビテ
ィ内に充填した後、少なくとも一部の溶融成形材料を、
金型キャビティ内で流動させることを特徴とする高外観
成形品の射出成形方法である。Further, a second aspect of the present invention is to provide a molten molding material,
After filling a gas body having a solubility in the molten molding material at least three times that of nitrogen at the time of molding into a mold cavity filled with a pressure of 0.1 MPa or more, at least a part of the molten molding material is
This is an injection molding method for a high-appearance molded product characterized by flowing in a mold cavity.
【0013】上記本発明の第2は、上記ガス体が二酸化
炭素であることをその好ましい態様として含むものであ
る。A second aspect of the present invention includes that the gaseous substance is carbon dioxide as a preferred embodiment.
【0014】更に上記本発明の第1と第2は、溶融成形
材料の流動が、金型キャビティ内の溶融成形材料の金型
キャビティ外への押し出しと、金型キャビティ外へ押し
出された溶融成形材料の金型キャビティ内への押し戻し
とによって行われること、金型表面が断熱層で被覆され
た断熱金型を用いること、及び、溶融成形材料が充填材
を含むことをその好ましい態様としてそれぞれ含むもの
である。Further, the first and second aspects of the present invention are characterized in that the flow of the molten molding material is such that the molten molding material in the mold cavity is pushed out of the mold cavity and the molten molding material pushed out of the mold cavity is pushed out of the mold cavity. The preferred embodiments of the present invention include pushing back the material into the mold cavity, using a heat insulating mold whose mold surface is covered with a heat insulating layer, and that the molten molding material contains a filler. It is a thing.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0016】本発明は、金型キャビティ内を満たして充
填した溶融成形材料の少なくとも一部を、金型キャビテ
ィ内で流動させる工程を経て冷却固化を進める射出成形
方法で、以下に述べる第1の形態と、第2の形態に大別
することができる。この本発明は、単一ゲートの金型を
用いた場合と、多点ゲートの金型を用いた場合のいずれ
に対しても用いることができる。尚、本明細書におい
て、金型キャビティとは、製品となる成形品を形作る金
型内空間をいい、例えばランナー、スプルー、更には後
述する金型キャビティ内の溶融成形材料を出し入れする
ための空間を含まないものである。The present invention relates to an injection molding method in which at least a part of a molten molding material filling and filling a mold cavity is cooled and solidified through a step of flowing in a mold cavity. It can be roughly classified into a form and a second form. The present invention can be used for both cases where a single gate mold is used and where a multipoint gate mold is used. In the present specification, the mold cavity refers to a space in a mold for forming a molded product to be a product, such as a runner, a sprue, and a space for taking in and out a molten molding material in a mold cavity described later. Is not included.
【0017】まず、本発明の第1の形態は、予め二酸化
炭素を溶解させておくことで、流動性を向上させると共
にその固化温度を低下させた溶融成形材料を用いる方法
である。溶融成形材料に溶解した二酸化炭素は、可塑剤
として作用し、流動性を向上させると共に、固化温度を
低下させる。このため、金型表面温度を従来のような高
温に加熱しておかなくても、金型キャビティに充填され
て金型表面に接した溶融成形材料のスキン層も良好な流
動性を維持でき、スキン層からコア層までを容易に流動
させることができる。そして、この流動により、スキン
層からコア層までのウエルドを消失させることができ、
成形品表面のウエルドラインの発生及び機械的特性の低
下を防止することができる。First, a first embodiment of the present invention is a method of using a molten molding material in which carbon dioxide is dissolved in advance to improve fluidity and lower its solidification temperature. The carbon dioxide dissolved in the melt molding material acts as a plasticizer, improving the fluidity and lowering the solidification temperature. Therefore, even if the mold surface temperature is not heated to a conventional high temperature, the skin layer of the molten molding material filled in the mold cavity and in contact with the mold surface can also maintain good fluidity, It is possible to easily flow from the skin layer to the core layer. And, by this flow, the weld from the skin layer to the core layer can be eliminated,
It is possible to prevent the occurrence of weld lines on the surface of the molded product and the deterioration of mechanical properties.
【0018】本発明の第1の形態においては、金型キャ
ビテイに充填した溶融成形材料のスキン層からコア層ま
でを確実に流動させることができるよう、金型表面の温
度を、予め二酸化炭素を溶解させておくことで低下した
固化温度以上の温度としておくことが好ましい。ここで
固化温度とは、非晶性樹脂を用いた成形材料において
は、当該樹脂のガラス転移点、結晶性樹脂を用いた成形
材料においては、当該樹脂の結晶化開始温度をいう。非
相溶系ポリマーアロイにおいては、海島構造の海を構成
する樹脂のガラス転移温度又は結晶化開始温度である。
ここで、結晶性樹脂の結晶化開始温度は、示差熱量計を
用いて樹脂を成形時の温度まで加熱し溶融させた後、2
0℃/分の速度で冷却し、樹脂の結晶化による発熱が最
初に認められる温度とする。In the first embodiment of the present invention, the temperature of the mold surface is set in advance by carbon dioxide so that the molten mold material filled in the mold cavity can flow from the skin layer to the core layer without fail. It is preferable to keep the temperature equal to or higher than the solidification temperature lowered by melting. Here, the solidification temperature refers to a glass transition point of a molding material using an amorphous resin and a crystallization start temperature of the resin in a molding material using a crystalline resin. In the case of the incompatible polymer alloy, it is the glass transition temperature or the crystallization start temperature of the resin constituting the sea having a sea-island structure.
Here, the crystallization start temperature of the crystalline resin is determined by heating the resin to a temperature at the time of molding using a differential calorimeter and melting the resin.
Cool at a rate of 0 ° C./min to a temperature at which heat generation due to crystallization of the resin is first observed.
【0019】本発明の第1の形態においては、成形材料
の流動性を向上させると共に、固化温度を低下させる可
塑剤の働きをする物質として、二酸化炭素を使用する
が、二酸化炭素のみを用いる他、炭素数1〜5の飽和炭
化水素及び/又はその一部の水素をフッ素で置換したフ
ロン、水、アルコールなどの液体を併用することができ
る。In the first embodiment of the present invention, carbon dioxide is used as a substance which acts as a plasticizer to improve the fluidity of the molding material and lower the solidification temperature. Alternatively, a liquid such as a fluorocarbon, water, or alcohol in which a saturated hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms and / or a part of the hydrogen is replaced with fluorine can be used in combination.
【0020】溶融成形材料に予め溶解させる二酸化炭素
量は、0.2重量%以上であることが必要で、流動性を
顕著に向上させるには0.3重量%以上であることが好
ましい。溶融成形材料への二酸化炭素の溶解量の上限
は、特に制限はないが、二酸化炭素を多量に溶解させる
には高いガス圧力必要になり、むやみに溶解量を増して
も二酸化炭素量に対する溶融成形材料の流動性向上及び
固化温度の低下効果が少なくなることから、使用する熱
可塑性樹脂の種類にもよるが、実用的な二酸化炭素溶解
量は10重量%以下で、より好ましくは5重量%以下で
ある。It is necessary that the amount of carbon dioxide to be dissolved in the molten molding material in advance is 0.2% by weight or more, and preferably 0.3% by weight or more in order to remarkably improve the fluidity. The upper limit of the amount of dissolved carbon dioxide in the melt-molded material is not particularly limited, but a high gas pressure is required to dissolve a large amount of carbon dioxide. The practical amount of dissolved carbon dioxide is 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, depending on the type of thermoplastic resin used, since the effect of improving the fluidity of the material and lowering the solidification temperature is reduced. It is.
【0021】上記溶融成形材料への二酸化炭素の溶解量
は、これを直接測定することは難しいため、本発明で
は、二酸化炭素を溶解させた溶融成形材料の発泡を押さ
えるに十分な圧力のカウンターガス圧力を金型キャビテ
ィにかけた状態で、二酸化炭素を含む溶融成形材料を用
いて射出成形した成形直後における成形品の重量と、得
られた成形品を、非晶性樹脂にあってはガラス転移温
度、結晶性樹脂にあっては融点よりも約30℃低い熱風
乾燥機中に24時間以上放置し、成形品中に含まれてい
た二酸化炭素を放散させた後の当該成形品の重量との差
を、金型キャビティに射出する溶融成形材料中の二酸化
炭素量とする。Since it is difficult to directly measure the amount of carbon dioxide dissolved in the molten molding material, the present invention uses a counter gas having a pressure sufficient to suppress foaming of the molten molding material in which carbon dioxide is dissolved. With the pressure applied to the mold cavity, the weight of the molded product immediately after injection molding using a molten molding material containing carbon dioxide, and the obtained molded product, the glass transition temperature for amorphous resin In the case of crystalline resin, the difference between the weight of the molded article and the weight of the molded article after leaving carbon dioxide contained in the molded article for 24 hours or more in a hot air dryer whose melting point is lower than about 30 ° C. Is the amount of carbon dioxide in the molten molding material injected into the mold cavity.
【0022】予め溶融成形材料に二酸化炭素を溶解させ
ておく方法として、次の二つの方法が好ましい。As a method of dissolving carbon dioxide in the molten molding material in advance, the following two methods are preferable.
【0023】一つは、成形材料として使用する粒状や粉
状の樹脂を予め二酸化炭素雰囲気中に置き、二酸化炭素
を吸収させて射出成形機に供給する方法である。この場
合、吸収量は二酸化炭素の圧力や雰囲気温度、吸収させ
る時間により決まる。この方法では、成形材料の可塑化
時に加熱によって二酸化炭素の一部が揮散するため、溶
融成形材料中の二酸化炭素量は予め吸収させた量よりも
少なくなる。このため、射出成形機のホッパーなどの成
形材料の供給経路も二酸化炭素雰囲気にすることが望ま
しい。One is a method in which a granular or powdery resin used as a molding material is placed in a carbon dioxide atmosphere in advance, and carbon dioxide is absorbed and supplied to an injection molding machine. In this case, the amount of absorption is determined by the pressure of carbon dioxide, the ambient temperature, and the time for absorption. In this method, a part of carbon dioxide is volatilized by heating during plasticization of the molding material, so that the amount of carbon dioxide in the molten molding material is smaller than the amount previously absorbed. For this reason, it is desirable that the supply path of the molding material such as the hopper of the injection molding machine is also in a carbon dioxide atmosphere.
【0024】もう一つは、射出成形機の射出シリンダ内
で成形材料を可塑化するとき、または可塑化した成形材
料に二酸化炭素を溶解させる方法で、射出成形機のホッ
パ付近を二酸化炭素雰囲気にしたり、射出シリンダ内の
溶融成形材料に二酸化炭素を注入する方法である。射出
シリンダ内の溶融成形材料に二酸化炭素を注入する場合
には、ベントタイプスクリュシリンダのベント部分のよ
うに、注入部付近のスクリュ溝の深さを深くし、当該部
分の溶融成形材料の移送を飢餓状態にして溶融成形材料
の圧力を低くすると、二酸化炭素の注入を行いやすいの
で好ましい。射出成形機としては、インラインスクリュ
方式でもスクリュプリプラ方式でも使用できる。Another method is to plasticize the molding material in the injection cylinder of the injection molding machine or to dissolve carbon dioxide in the plasticized molding material. Or a method of injecting carbon dioxide into a molten molding material in an injection cylinder. When injecting carbon dioxide into the molten molding material in the injection cylinder, the depth of the screw groove near the injection part is increased, as in the vent part of a vent type screw cylinder, to transfer the molten molding material in that part. It is preferable to reduce the pressure of the molten molding material in a starvation state because carbon dioxide can be easily injected. As an injection molding machine, either an in-line screw system or a screw pre-plastic system can be used.
【0025】本発明の第1の形態においては、二酸化炭
素を溶解させた溶融成形材料が金型キャビテイへの充填
途中で発泡し、成形品表面に発泡痕が形成されるのを防
止するために、金型キャビティ内にこの発泡による発泡
痕の発生を押さえることができるカウンターガス圧力を
加えた状態で、金型キャビティへの溶融成形材料の充填
を行うことが好ましい。この場合、必要なカウンターガ
ス圧力を得やすくするために、金型キャビティの周囲を
O−リングなどでシールした金型を用いることが好まし
い。In the first embodiment of the present invention, in order to prevent the molten molding material in which carbon dioxide has been dissolved from foaming during the filling of the mold cavity, foaming marks are formed on the surface of the molded product. It is preferable to fill the mold cavity with the molten molding material while applying a counter gas pressure capable of suppressing the formation of foaming marks due to the foaming into the mold cavity. In this case, in order to easily obtain a necessary counter gas pressure, it is preferable to use a mold in which the periphery of the mold cavity is sealed with an O-ring or the like.
【0026】カウンターガス圧力は、溶融成形材料の金
型キャビティへの充填の妨げとならないようにすると共
に、一工程に利用するガス体の量を最小限に押さえ、金
型キャビティのシールやガス供給装置の構造を簡単にす
るためにも、成形品表面の発泡痕を防止できる範囲でで
きるだけ低いことが好ましい。カウンターガス圧力が1
5MPaを超えると、金型を開こうとする力が無視でき
なくなったり、金型キャビティのシールが難しくなるな
どの問題が生じやすい。The counter gas pressure does not hinder the filling of the molten molding material into the mold cavity, minimizes the amount of gas used in one process, seals the mold cavity, and supplies gas. In order to simplify the structure of the apparatus, it is preferable that the temperature is as low as possible within a range where foaming marks on the surface of the molded product can be prevented. Counter gas pressure is 1
If it exceeds 5 MPa, problems tend to occur such that the force for opening the mold cannot be ignored, and the sealing of the mold cavity becomes difficult.
【0027】カウンターガス圧力を加えるために使用す
るガス体は、空気や窒素を初めとした各種ガス体の単体
或いは混合物を使用できるが、成形時の溶融成形材料へ
の溶解度(成形時の温度及び圧力下での溶融材料への溶
解度)が窒素の3倍以上のガス体が好ましい。このよう
なガス体を用いると、溶融成形材料への溶解度が高いこ
とから、溶融成形材料に溶解することで流動性の向上及
び固化温度の低下を促進できるだけでなく、成形材料と
金型表面との間にガス体が閉じ込められて、成形品表面
に窪みが形成されるのを防止しやすくなる。As the gas used to apply the counter gas pressure, a single substance or a mixture of various gases such as air and nitrogen can be used, but the solubility in the molten molding material at the time of molding (temperature and temperature during molding) can be used. A gas having a solubility in a molten material under pressure of 3 times or more than that of nitrogen is preferable. When such a gas body is used, since the solubility in the molten molding material is high, it is possible to not only improve the fluidity and lower the solidification temperature by dissolving in the molten molding material, but also to reduce the molding material and the mold surface. It is easy to prevent a gas body from being trapped in between and to form a depression on the surface of the molded article.
【0028】上記成形時の溶融成形材料への溶解度が窒
素の3倍以上のガス体としては、二酸化炭素の他、メタ
ン、エタン、プロパンなどの炭化水素及びその一部をフ
ッ素で置換したフロンなどを挙げることができるが、溶
融成形材料への溶解度が高く、溶融成形材料の流動性の
向上及び固化温度の低下作用も大きい二酸化炭素が最も
好ましい。Examples of the gaseous material having a solubility in the molten molding material at least three times that of nitrogen in the above molding include carbon dioxide, hydrocarbons such as methane, ethane, and propane, and fluorocarbons in which some of them are replaced with fluorine. Among them, carbon dioxide, which has a high solubility in the molten molding material, and has a large effect of improving the fluidity of the molten molding material and lowering the solidification temperature, is most preferable.
【0029】本発明の第1の形態において、成形材料中
の二酸化炭素は、成形材料が固化した後に成形品を大気
中に放置することで徐々に大気中に放散する。従って、
成形品に発泡を生じることもなく、通常の射出による場
合と同様の成形品を、ウエルドラインの発生なく得るこ
とができる。In the first embodiment of the present invention, carbon dioxide in the molding material is gradually released into the atmosphere by leaving the molding in the atmosphere after the molding material has solidified. Therefore,
A molded article similar to that obtained by ordinary injection can be obtained without foaming and without the occurrence of weld lines.
【0030】次に、本発明の第2の形態を説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【0031】本発明の第2の形態は、成形時の溶融成形
材料への溶解度が窒素の3倍以上のガス体を予め満たし
た金型キャビティ内に溶融成形材料を充填する方法であ
る。金型キャビティをこのようなガス体で満たしてから
溶融成形材料を充填すると、ガス体は溶融成形材料のフ
ローフロント(流動先端部)で吸収されたり、金型表面
と溶融成形材料の界面に入り込み、溶融成形材料のスキ
ン層に溶解する。溶融成形材料のスキン層に溶解したガ
ス体は、可塑剤として作用し、スキン層の流動性を向上
させると共に、固化温度を低下させる。従って、金型表
面温度を従来のような高温に加熱しておかなくても、金
型キャビティに充填されて金型表面に接した溶融成形材
料のスキン層も良好な流動性を維持でき、スキン層から
コア層までを容易に流動させることができる。そして、
この流動により、スキン層からコア層までのウエルドを
消失させることができ、成形品表面のウエルドラインの
発生及び機械的特性の低下を防止することができる。A second aspect of the present invention is a method of filling a molten molding material into a mold cavity previously filled with a gas having a solubility in the molten molding material of at least three times that of nitrogen during molding. When the mold cavity is filled with such a gas and then filled with the molten molding material, the gas is absorbed at the flow front of the molten molding material or enters the interface between the mold surface and the molten molding material. Dissolves in the skin layer of the molten molding material. The gas dissolved in the skin layer of the melt molding material acts as a plasticizer, improving the fluidity of the skin layer and lowering the solidification temperature. Therefore, even if the mold surface temperature is not heated to a conventional high temperature, the skin layer of the molten molding material filled in the mold cavity and in contact with the mold surface can also maintain good fluidity, The fluid can easily flow from the layer to the core layer. And
By this flow, the weld from the skin layer to the core layer can be eliminated, and the occurrence of weld lines on the surface of the molded product and the deterioration of mechanical properties can be prevented.
【0032】即ち、一般の射出成形では、金型キャビテ
ィ表面から最初に熱を奪われるスキン層から溶融成形材
料の固化が進行するため、金型キャビティ内に一旦充填
した溶融成形材料に推進力を与えて再び流動させようと
しても、スキン層を流動させることは困難である。しか
しながら、スキン層に上記ガス体を吸収させ、スキン層
の流動性を向上させると共に固化温度を低下させれば、
金型キャビティ内に充填した溶融成形材料に推進力を与
えることによって、金型キャビティ内に充填した溶融成
形材料のスキン層からコア層までを容易に流動させるこ
とができる。That is, in general injection molding, since the solidification of the molten molding material proceeds from the skin layer from which heat is first taken from the mold cavity surface, the propulsive force is applied to the molten molding material once filled in the mold cavity. It is difficult to make the skin layer flow even if it is applied and made to flow again. However, if the skin layer absorbs the gaseous substance and improves the fluidity of the skin layer and lowers the solidification temperature,
By applying a propulsive force to the molten molding material filled in the mold cavity, the molten molding material filled in the mold cavity can easily flow from the skin layer to the core layer.
【0033】本発明の第2の形態においては、金型キャ
ビテイに充填した溶融成形材料のスキン層からコア層ま
でを確実に流動させることができるよう、金型表面の温
度を、金型キャビティ内に予め満たされたガス体が溶解
することによって低下したスキン層の固化温度以上の温
度としておくことが好ましい。In the second embodiment of the present invention, the temperature of the mold surface is controlled so that the molten molding material filled in the mold cavity flows from the skin layer to the core layer without fail. It is preferable that the temperature is set to a temperature equal to or higher than the solidification temperature of the skin layer, which is lowered by dissolving the gas body previously filled in the skin layer.
【0034】本発明の第2の形態においては、溶融成形
材料に迅速に溶解して、そのスキン層の流動性を向上さ
せ、固化温度を下げることができるよう、成形時の溶融
成形材料への溶解度が窒素の3倍以上のガス体が用いら
れる。このようなガス体としては、本発明の第1の形態
におけるカウンターガス圧力に用いるガス体としても説
明したように、二酸化炭素の他、メタン、エタン、プロ
パンなどの炭化水素及びその一部をフッ素で置換したフ
ロンなどを挙げることができるが、溶融成形材料への溶
解度が高く、溶融成形材料の流動性の向上及び固化温度
の低下作用も大きい二酸化炭素が最も好ましい。In the second embodiment of the present invention, the melt-forming material is rapidly dissolved in the melt-forming material, the fluidity of the skin layer is improved, and the solidification temperature is lowered. A gas whose solubility is three times or more that of nitrogen is used. As such a gas body, as described as the gas body used for the counter gas pressure in the first embodiment of the present invention, in addition to carbon dioxide, hydrocarbons such as methane, ethane, and propane and a part thereof are converted to fluorine. Can be used, but carbon dioxide, which has a high solubility in the molten molding material, and has a large effect of improving the fluidity of the molten molding material and lowering the solidification temperature, is most preferable.
【0035】本発明の第2の形態において、予め金型キ
ャビティ内に満たされるガス体は、上記のように溶融成
形材料のスキン層に溶解させるためのもので、本発明の
第1の形態におけるカウンターガス圧力のように発泡の
抑制のためのものではないが、金型キャビティに充填し
ておく二酸化炭素の圧力が高い程、スキン層の固化温度
の低下も大きくなる。通常、好ましくは1〜8MPa、
より好ましくは3〜6MPaの範囲で二酸化炭素を金型
キャビティ内に充填しておく。In the second embodiment of the present invention, the gas body previously filled in the mold cavity is for dissolving in the skin layer of the molten molding material as described above. Although it is not intended to suppress foaming like the counter gas pressure, the higher the pressure of carbon dioxide filled in the mold cavity, the greater the decrease in the solidification temperature of the skin layer. Usually, preferably 1 to 8 MPa,
More preferably, the mold cavity is filled with carbon dioxide in the range of 3 to 6 MPa.
【0036】また、本発明の第2の形態においては、金
型キャビティの周囲がO−リングなどでシールされた金
型を用いることが好ましい。このシール金型の金型キャ
ビティ内を、上記低圧のガス体で置換しておいて溶融成
形材料を射出充填すると、射出された溶融成形材料によ
り、周囲がシールされた金型キャビティ内のガス体は圧
縮され、圧力が増大する。ガス体の圧力が上昇すると、
溶融成形材料のスキン層中に溶解するガス量が増大し、
溶解したガス体により溶融成形材料のスキン層は可塑化
され、流動性が向上し、固化温度が低下することにな
る。In the second embodiment of the present invention, it is preferable to use a mold in which the periphery of the mold cavity is sealed with an O-ring or the like. When the inside of the mold cavity of the seal mold is replaced with the low-pressure gas body and the molten molding material is injected and filled, the injected molten molding material causes the gas body in the mold cavity whose periphery is sealed. Are compressed and the pressure increases. When the gas pressure increases,
The amount of gas dissolved in the skin layer of the melt molding material increases,
The skin layer of the melt-molded material is plasticized by the dissolved gas body, the fluidity is improved, and the solidification temperature is lowered.
【0037】本発明の第2の形態においても、溶融成形
材料のスキン層に溶解したガス体は、溶融成形材料が固
化した後に成形品を大気中に放置することで徐々に大気
中に放散する。従って、成形品に発泡を生じることもな
く、通常の射出による場合と同様の成形品を、ウエルド
ラインの発生なく得ることができる。Also in the second embodiment of the present invention, the gas dissolved in the skin layer of the molten molding material is gradually released into the atmosphere by leaving the molded article in the atmosphere after the molten molding material has solidified. . Therefore, a molded article similar to that obtained by ordinary injection can be obtained without foaming, without the occurrence of weld lines.
【0038】本発明の第1の形態及び第2の形態共に、
通常の射出速度でも十分に効果があるが、粘度の高い材
料など薄肉成形品作製に効果的な高速射出成形を用いる
と更に効果が上がるので好ましい。高速射出成形とは、
射出速度が100mm/sec以上、好ましくは300
mm/secである。In both the first embodiment and the second embodiment of the present invention,
Although a normal injection speed is sufficiently effective, it is preferable to use high-speed injection molding, which is effective for producing a thin molded product such as a material having a high viscosity, because the effect is further improved. What is high-speed injection molding?
Injection speed is 100 mm / sec or more, preferably 300 mm / sec.
mm / sec.
【0039】本発明の第1の形態及び第2の形態共に、
金型表面を断熱層で被覆した断熱金型を用いることが好
ましい。この断熱金型を用いると、断熱層の存在によ
り、金型キャビティ内に射出充填された溶融成形材料の
スキン層の冷却が遅延されることから、前記二酸化炭素
やガス体による流動性の向上及び固化温度の低下と相俟
って、スキン層からコア層までを流動させやすくなる。
従って、溶融成形材料の射出充填時に許容される金型温
度の幅が広がり、金型温度の調整が容易となる。In both the first embodiment and the second embodiment of the present invention,
It is preferable to use a heat insulating mold in which the mold surface is covered with a heat insulating layer. With the use of this heat-insulating mold, the presence of the heat-insulating layer delays the cooling of the skin layer of the melt-molded material injected and filled in the mold cavity. Coupled with the lowering of the solidification temperature, it becomes easier to flow from the skin layer to the core layer.
Accordingly, the range of the mold temperature allowed during the injection filling of the molten molding material is widened, and the adjustment of the mold temperature becomes easy.
【0040】断熱金型の断熱層としては、耐熱性重合体
を用いることが好ましい。良好に用いられる耐熱性重合
体は、使用される成形材料中の樹脂よりも高い軟化温度
を有する重合体であり、好ましくはガラス転移温度が1
40℃以上、更に好ましくは160℃以上、最も好まし
くは190℃以上、及び/又は融点が200℃以上のも
のが好ましく、更に好ましくは250℃以上のガラス転
移温度をもつ耐熱性重合体である。耐熱性重合体の熱伝
導率は、一般に0.1〜0.3W/m・K程度であり、
金属の10〜100W/m・K程度に比べて大幅に小さ
い。また、断熱層の耐久性を得るために、耐熱性重合体
の破断伸度は、4%以上、好ましくは5%以上、更に好
ましくは10%以上であることが好ましい。破断伸度の
測定法はASTM・D638に準じて行い、測定時の引
っ張り速度は5mm/分である。It is preferable to use a heat-resistant polymer as the heat-insulating layer of the heat-insulating mold. A heat-resistant polymer that is used well is a polymer having a higher softening temperature than the resin in the molding material used, and preferably has a glass transition temperature of 1
It is preferably a heat-resistant polymer having a glass transition temperature of 40 ° C. or higher, more preferably 160 ° C. or higher, most preferably 190 ° C. or higher, and / or a melting point of 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher. The thermal conductivity of the heat-resistant polymer is generally about 0.1 to 0.3 W / m · K,
It is significantly smaller than about 10 to 100 W / m · K of metal. Further, in order to obtain the durability of the heat insulating layer, the elongation at break of the heat-resistant polymer is preferably at least 4%, preferably at least 5%, more preferably at least 10%. The elongation at break is measured according to ASTM D638, and the tensile speed at the time of measurement is 5 mm / min.
【0041】断熱金型の断熱層として良好に使用できる
耐熱性重合体の具体例としては、主鎖に芳香環を有する
耐熱性重合体が挙げられる。例えば、有機溶剤に溶解す
る各種非結晶性耐熱性重合体や、各種ポリイミドなどが
良好に使用できる。非結晶性耐熱性重合体としては、ポ
リスルホン、ポリエーテルスルホンなどが挙げられる。
これらの非結晶性耐熱性重合体は、カーボン繊維や各種
無機充填材などを配合して熱膨張係数を低下させること
で、断熱金型の断熱層として好ましく使用することがで
きる。ポリイミドは各種あるが、直鎖型高分子量ポリイ
ミド、一部架橋型のポリイミドが良好に使用できる。直
鎖型高分子量ポリイミドは、破断伸度が大きく強靱であ
り、耐久性に優れるため特に良好に使用できる。この直
鎖型高分子量ポリイミドには、ポリアミドイミド、ポリ
エーテルイミドも含まれる。Specific examples of the heat-resistant polymer which can be favorably used as the heat-insulating layer of the heat-insulating mold include a heat-resistant polymer having an aromatic ring in the main chain. For example, various non-crystalline heat-resistant polymers soluble in organic solvents, various polyimides and the like can be used favorably. Examples of the non-crystalline heat-resistant polymer include polysulfone and polyether sulfone.
These amorphous heat-resistant polymers can be preferably used as a heat-insulating layer of a heat-insulating mold by lowering the thermal expansion coefficient by blending carbon fibers and various inorganic fillers. There are various types of polyimides, and linear high molecular weight polyimides and partially crosslinked polyimides can be used favorably. The straight-chain high-molecular-weight polyimide has a large breaking elongation, is tough, and has excellent durability, so that it can be used particularly favorably. The straight-chain high-molecular-weight polyimide includes polyamideimide and polyetherimide.
【0042】更に断熱金型の断熱層として、熱膨張係数
の小さいエポキシ樹脂硬化物、即ち、熱膨張係数が小さ
くなる硬化剤とエポキシ樹脂を組み合わせたエポキシ樹
脂硬化物、或いは各種充填材を適量配合したエポキシ樹
脂硬化物なども使用できる(以後、エポキシ樹脂硬化物
をエポキシ樹脂と略称する。)。エポキシ樹脂は一般に
熱膨張係数が大きく、金属金型との熱膨張係数の差は大
きい。しかし、熱膨張係数が小さなガラス、シリカ、タ
ルク、クレー、珪酸ジルコニウム、珪酸リチウム、炭酸
カルシウム、アルミナ、マイカなどの粉体や粒子、ガラ
ス繊維、ウイスカー、炭素繊維などの適量をエポキシ樹
脂に配合し、金属金型との熱膨張係数の差を小さくした
充填材配合エポキシ樹脂は、断熱層として良好に使用で
きる。Further, as a heat insulating layer of the heat insulating mold, an epoxy resin cured product having a small thermal expansion coefficient, that is, an epoxy resin cured product obtained by combining a curing agent having a small thermal expansion coefficient and an epoxy resin, or a proper amount of various fillers is blended. A cured epoxy resin product or the like can also be used (hereinafter, the cured epoxy resin product is abbreviated as an epoxy resin). Epoxy resins generally have a large coefficient of thermal expansion, and the difference in coefficient of thermal expansion from a metal mold is large. However, an appropriate amount of powder, particles such as glass, silica, talc, clay, zirconium silicate, lithium silicate, calcium carbonate, alumina, and mica having a small coefficient of thermal expansion, glass fiber, whisker, and carbon fiber are blended into the epoxy resin. In addition, a filler-filled epoxy resin having a small difference in thermal expansion coefficient from that of a metal mold can be favorably used as a heat insulating layer.
【0043】上記耐熱重合体からなる断熱層は、加工性
や断熱性の観点から、0.0〜0.3mmの厚さである
ことが好ましい。また、断熱層付設面の表面硬度を向上
させたり、成形品の離型性を付与する目的で、耐熱重合
体からなる断熱層の表面に耐熱硬質材料のトップコート
層を設けても良い。The heat insulating layer made of the above heat-resistant polymer preferably has a thickness of 0.0 to 0.3 mm from the viewpoint of processability and heat insulating properties. Further, for the purpose of improving the surface hardness of the surface on which the heat insulating layer is provided, or imparting the releasability of the molded product, a top coat layer of a heat resistant hard material may be provided on the surface of the heat insulating layer made of a heat resistant polymer.
【0044】本発明において、金型キャビティ内に一旦
充填されて停止した溶融成形材料を再び流動させるに
は、射出圧力や、一般に樹脂保圧と称される射出二次圧
力を利用することができる。この射出圧力や射出二次圧
力を利用して流動させる場合、一旦金型キャビティを満
たして充填された溶融成形材料を流出させることができ
る空間を設けておくことで容易に溶融成形材料を再流動
させることができる。In the present invention, the injection pressure or the injection secondary pressure generally called resin holding pressure can be used to reflow the molten molding material once filled and stopped in the mold cavity. . When using this injection pressure or injection secondary pressure to flow, the molten molding material can be easily re-flowed by providing a space that can fill the mold cavity and allow the filled molten molding material to flow out. Can be done.
【0045】例えば、開閉手段を介して金型キャビティ
に連結された捨てキャビティを有する金型を用い、開閉
手段を閉じた状態で金型キャビティ内を満たして溶融成
形材料を射出充填した後、上記射出圧力や射出二次圧力
を加えた状態で開閉手段を開いて、射出成形機の射出シ
リンダから新たな溶融成形材料を金型キャビティに送り
込みつつ、金型キャビティ内の溶融成形材料を捨てキャ
ビティへ押し出すことで流動させることができる。開閉
手段としては、空気圧、油圧、磁力、モーターなどで開
閉される開閉弁を用いることができる。For example, using a mold having a disposal cavity connected to the mold cavity via the opening / closing means, filling the inside of the mold cavity with the opening / closing means closed, and injecting and filling the molten molding material. Opening and closing means with the injection pressure and injection secondary pressure applied, and while feeding new molten molding material into the mold cavity from the injection cylinder of the injection molding machine, dispose of the molten molding material in the mold cavity to the cavity. It can be made to flow by extruding. As the opening / closing means, an opening / closing valve that is opened / closed by pneumatic pressure, hydraulic pressure, magnetic force, a motor, or the like can be used.
【0046】金型キャビティ内に充填された溶融成形材
料の流動は、上記のように、金型キャビティ内に新たな
溶融成形材料を押し込みながら、既に金型キャビティ内
に充填されている溶融成形材料の少なくとも一部を金型
キャビティ外へ押し出すことだけで行うこともできる
が、金型キャビティ内の溶融成形材料の金型キャビティ
からの押し出しと、この押し出された溶融成形材料の金
型キャビティ内への押し戻しとによって行うことが好ま
しい。このようにすると、押し出しと押し戻しによっ
て、金型キャビティ内の溶融成形材料に剪断力を加える
ことができ、ウエルドの消失を一層確実に行うことがで
きる。As described above, the flow of the molten molding material filled in the mold cavity is caused by pushing the new molten molding material into the mold cavity while the molten molding material already filled in the mold cavity is being pressed. Can be performed only by extruding at least a part of the molten molding material out of the mold cavity.However, the molten molding material in the mold cavity is extruded from the mold cavity, and the extruded molten molding material is injected into the mold cavity. Is preferably performed by pushing back. By doing so, a shearing force can be applied to the molten molding material in the mold cavity by the extrusion and the pushback, and the disappearance of the weld can be performed more reliably.
【0047】上記金型キャビティ内の溶融成形材料の押
し出しと押し戻しは、金型キャビティへの溶融成形材料
の押し込みと、金型キャビティから押し出される溶融成
形材料の受け入れとが可能な箇所を、少なくとも2箇所
金型キャビティに連結した金型を用いることで行うこと
ができる。例えば、金型キャビティに2つのシリンダ・
ピストン機構を連結しておき、この2つのシリンダ・ピ
ストン機構の一方のピストンが後退し、他方のピストン
が前進した状態で金型キャビティに溶融成形材料を射出
充填し、金型キャビティと共に一方のシリンダを溶融成
形材料で満たした後、後退していた一方のピストンを前
進させると共に、前進していた他方のピストンを後退さ
せると、一方のシリンダ内の溶融成形材料が金型キャビ
ティ内へ押し込まれると共に、金型キャビティ内の溶融
成形材料の少なくとも一部が、他方のシリンダ内へと押
し出されて、金型キャビティ内の溶融成形材料が流動す
る。次いで、上記一方のピストンを後退させると共に、
他方のピストンを前進させると、上記他方のシリンダへ
押し出された溶融成形材料が再び金型キャビティへ押し
込まれると共に、金型キャビティ内の溶融成形材料の少
なくとも一部が上記一方のシリンダへと押し出される。The extruding and pushing back of the molten molding material in the mold cavity is performed by at least two places where the molten molding material can be pushed into the mold cavity and the molten molding material extruded from the mold cavity can be received. This can be performed by using a mold connected to the local mold cavity. For example, two cylinders in a mold cavity
The piston mechanism is connected, and one of the two cylinder-piston mechanisms is retracted, and the other piston is advanced, injecting and filling the mold cavity with the molten molding material. Is filled with the molten molding material, and then one piston that has been retracted is advanced, and the other piston that has been advanced is retracted, so that the molten molding material in one cylinder is pushed into the mold cavity and At least a part of the molten molding material in the mold cavity is extruded into the other cylinder, and the molten molding material in the mold cavity flows. Next, while retracting the one piston,
When the other piston is advanced, the molten molding material extruded into the other cylinder is pushed again into the mold cavity, and at least a part of the molten molding material in the mold cavity is pushed out into the one cylinder. .
【0048】上記金型キャビティ内の溶融成形材料の金
型キャビティ外への押し出しと、この押し出された溶融
成形材料の金型キャビティ内への押し戻しは、表面荒れ
のない成形品を得やすくするために、金型キャビティ内
が常に成形材料で満たされた状態で行うことが好まし
い。また、上記溶融成形材料の押し出しと押し戻しは、
ウエルドが消失する最低回数を繰り返せば良い。The extrusion of the molten molding material in the mold cavity to the outside of the mold cavity and the extrusion of the extruded molten molding material back into the mold cavity facilitate the formation of a molded product having no surface roughness. In addition, it is preferable to perform the process while the mold cavity is always filled with the molding material. In addition, the extrusion and pushback of the molten molding material,
What is necessary is just to repeat the minimum number of times that a weld disappears.
【0049】本発明における成形材料は、少なくとも1
種類の熱可塑性樹脂を含むもので、この熱可塑性樹脂と
しては、一般に射出成形に用いられるものであれば特に
制限はない。例えば、ポリスチレン、ハイインパクトポ
リスチレン、ミデイアムインパクトポリスチレンのよう
なゴム補強スチレン系樹脂、スチレン−アクリロニトリ
ル共重合体(SAN樹脂)、アクリロニトリル−ブチル
アクリレートラバー−スチレン共重合体(AAS樹
脂)、アクリロニトリル−エチレンプロピルラバー−ス
チレン共重合体(AES)、アクリロニトリル−塩化ポ
リエチレン−スチレン共重合体(ACS)、ABS樹脂
(例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−ア
ルファメチルスチレン共重合体、アクリロニトリル−メ
チルメタクリレート−ブタジエンースチレン共重合
体)、変性ポリフェニリンエーテル(m−PPE)など
のスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMM
A)などのアクリル系樹脂、低密度ポリエチレン(LD
PE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピ
レン(PP)などのオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩化ビニル系樹脂、エチ
レン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩
化ビニル共重合体などの塩化ビニル系樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート(PETP、PET)、ポリブチレン
テレフタレート(PBTP、PBT)などのポリエステ
ル系樹脂、ポリカーボネート(PC)、変性ポリカーボ
ネートなどのポリカーボネート系樹脂、ポリアミド6
6、ポリアミド6、ポリアミド46などのポリアミド系
樹脂、ポリオキシメチレンコポリマー、ポリオキシメチ
レンホモポリマーなどのポリアセタール(POM)、そ
の他のエンジニアリング樹脂、スーパーエンジニアリン
グ樹脂、例えば、ポリエーテルスルホン(PES)、ポ
リエーテルイミド(PEI)、熱可塑性ポリイミド(T
PI)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテル
エーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファ
イド(PSU)、セルロースアセテート(CA)、セル
ロースアセテートブチレート(CAB)、エチルセルロ
ース(EC)などのセルロース誘導体、液晶ポリマー、
液晶アロマチックポリエステルなどの液晶系ポリマー、
更には熱可塑性ポリウレタンエラストマー(TPU)、
熱可塑性スチレンブタジエンエラストマー(SBC)、
熱可塑性ポリオレフィンエラストマー(TPO)、熱可
塑性ポリエステルエラストマー(TPEE)、熱可塑性
塩化ビニルエラストマー(TPVC)、熱可塑性ポリア
ミドエラストマー(TPAE)などの熱可塑性エラスト
マーなどが挙げられる。本発明においては、本発明の成
形過程において上述のような熱可塑性樹脂を合成しても
よい。また、一種もしくはそれ以上の熱可塑性樹脂のブ
レンド体を用いることもできる。In the present invention, at least one molding material is used.
It contains various kinds of thermoplastic resins, and is not particularly limited as long as it is generally used for injection molding. For example, rubber-reinforced styrene resins such as polystyrene, high impact polystyrene, and medium impact polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer (SAN resin), acrylonitrile-butyl acrylate rubber-styrene copolymer (AAS resin), acrylonitrile-ethylene propyl Rubber-styrene copolymer (AES), acrylonitrile-chlorinated polyethylene-styrene copolymer (ACS), ABS resin (for example, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene-alpha-methylstyrene copolymer, Styrene resins such as acrylonitrile-methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer), modified polyphenylene ether (m-PPE), polymethyl methacrylate Over door (PMM
A) and other acrylic resins, low density polyethylene (LD
Olefin resins such as PE), high-density polyethylene (HDPE) and polypropylene (PP); vinyl chloride resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride; ethylene-vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; ethylene-vinyl chloride copolymer Polyvinyl chloride resins such as polymers, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PETP, PET) and polybutylene terephthalate (PBTP, PBT), polycarbonate resins such as polycarbonate (PC) and modified polycarbonate, polyamide 6
6, polyamide resins such as polyamide 6, polyamide 46, polyacetal (POM) such as polyoxymethylene copolymer and polyoxymethylene homopolymer, other engineering resins, and super engineering resins such as polyether sulfone (PES) and polyether Imide (PEI), thermoplastic polyimide (T
PI), polyetherketone (PEK), polyetheretherketone (PEEK), polyphenylenesulfide (PSU), cellulose acetate (CA), cellulose derivatives such as cellulose acetate butyrate (CAB), ethylcellulose (EC), liquid crystal polymer,
Liquid crystal polymer such as liquid crystal aromatic polyester,
Furthermore, thermoplastic polyurethane elastomer (TPU),
Thermoplastic styrene butadiene elastomer (SBC),
Examples include thermoplastic elastomers such as thermoplastic polyolefin elastomer (TPO), thermoplastic polyester elastomer (TPEE), thermoplastic vinyl chloride elastomer (TPVC), and thermoplastic polyamide elastomer (TPAE). In the present invention, the above-mentioned thermoplastic resin may be synthesized in the molding process of the present invention. Also, a blend of one or more thermoplastic resins can be used.
【0050】本発明における成形材料は、上記熱可塑性
樹脂に、一般に使用される可塑剤、着色剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤などの添加剤や充填材を加えたたものと
することができる。The molding material of the present invention can be obtained by adding additives and fillers such as generally used plasticizers, coloring agents, ultraviolet absorbers and antistatic agents to the above-mentioned thermoplastic resin. .
【0051】上記熱可塑性樹脂に加えることができる充
填材としては、無機物も含まれる。例えば、ガラス繊
維、ガラスビーズ、炭酸カルシウム、マイカ、アスベス
トの他、鉄、銅、亜鉛、アルミニウムなどの金属の粉
体、中空体、フレーク状のもの又はこれらの金属の金属
酸化物、金属水酸化物でもよい。本発明は、特にウエル
ドラインによる外観不良が発生しやすいアルミニウムフ
レークなどの金属充填材を加えた、一般にメタリック材
料と称される成形材料を用いた射出成形に対して特に効
果的である。The filler which can be added to the thermoplastic resin also includes an inorganic substance. For example, in addition to glass fiber, glass beads, calcium carbonate, mica, and asbestos, powders of metals such as iron, copper, zinc, and aluminum, hollow bodies, flakes, and metal oxides and metal hydroxides of these metals It may be a thing. The present invention is particularly effective for injection molding using a molding material generally called a metallic material, to which a metal filler such as aluminum flake, which is liable to cause poor appearance due to a weld line, is added.
【0052】また、本発明は、スキン層となる溶融成形
材料を、金型キャビティを満たすに足りない少量射出し
た後、コア層となる溶融成形材料を射出して金型キャビ
ティを満たすサンドイッチ成形にも有効である。本発明
による成形品の改善は、スキン層とコア層の両者に対し
て行われ、特に上記サンドイッチ成形において、スキン
層が塗膜様に薄く引き伸ばされる場合に対しても有効で
ある。The present invention also relates to a sandwich molding method in which a molten molding material to be a skin layer is injected in a small amount that is insufficient to fill a mold cavity, and then a molten molding material to be a core layer is injected to fill a mold cavity. Is also effective. The improvement of the molded article according to the present invention is carried out for both the skin layer and the core layer, and is particularly effective in the above-mentioned sandwich molding, even when the skin layer is stretched thin like a coating film.
【0053】本発明は、高い外観品質が要求される成形
品、特にメタリック調の外観を有する家電部品筐体、パ
ネル類、リモンコン筐体や、樹脂製ホイルキャップ、バ
ンパーなどの自動車部外装部品や、インパネ、クラスタ
ーなどの自動車内装部品、更には携帯電話などの通信、
IT関連部品筐体などの成形に適している。The present invention relates to molded articles requiring high external appearance quality, especially home appliance parts housings, panels, limoncon housings having a metallic appearance, automobile exterior parts such as resin foil caps and bumpers, and the like. , Automobile interior parts such as instrument panels and clusters, and communications such as mobile phones,
It is suitable for molding IT-related parts housings.
【0054】更に図面に基づいて本発明を説明する。The present invention will be further described with reference to the drawings.
【0055】まず、図1〜図4に基づいて本発明の一例
を説明する。First, an example of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0056】図1は、本発明で用いる射出成形装置の一
例を示す全体図、図2〜図3は、図1における射出シリ
ンダ3の先端部、マニホールド4及び金型1部分の拡大
断面図で、本発明に基づいて成形を行う際の各部の作動
状態を示すものである。FIG. 1 is an overall view showing an example of an injection molding apparatus used in the present invention, and FIGS. 2 to 3 are enlarged sectional views of the tip of the injection cylinder 3, the manifold 4 and the mold 1 in FIG. 1 shows the operating state of each part when molding is performed based on the present invention.
【0057】図1において、1は金型、2は二酸化炭素
供給装置、3は射出シリンダ、4はマニホールドであ
る。In FIG. 1, 1 is a mold, 2 is a carbon dioxide supply device, 3 is an injection cylinder, and 4 is a manifold.
【0058】二酸化炭素供給装置2は、金型1と射出シ
リンダ3に接続されている。金型1に供給された二酸化
炭素は、金型キャビティにカウンターガス圧力を与え、
射出シリンダ3に供給された二酸化炭素は、射出シリン
ダ3内で可塑化溶融される成形材料に溶解されるもので
ある。The carbon dioxide supply device 2 is connected to the mold 1 and the injection cylinder 3. The carbon dioxide supplied to the mold 1 gives a counter gas pressure to the mold cavity,
The carbon dioxide supplied to the injection cylinder 3 is dissolved in a molding material that is plasticized and melted in the injection cylinder 3.
【0059】射出シリンダ3は、後端のホッパ5から供
給される成形材料を可塑化溶融させると共に、上記二酸
化炭素供給装置2から供給される二酸化炭素を溶融成形
材料に溶解させるものである。この射出シリンダ3の先
端には、シリンダ・ピストン機構を有するマニホールド
4が接続されており、射出シリンダ3は、このマニホー
ルド4を介して金型1に接続されるものとなっている。The injection cylinder 3 plasticizes and melts the molding material supplied from the rear end hopper 5 and dissolves the carbon dioxide supplied from the carbon dioxide supply device 2 into the molten molding material. A manifold 4 having a cylinder / piston mechanism is connected to the tip of the injection cylinder 3, and the injection cylinder 3 is connected to the mold 1 via the manifold 4.
【0060】図2に示されるように、射出シリンダ3は
スクリュー6を備えている。該スクリュー6は、射出シ
リンダ3内に同軸で設けられていて、円筒形の射出シリ
ンダ3内でその軸の周りの回転とその軸方向への移動が
できるようになっている。As shown in FIG. 2, the injection cylinder 3 has a screw 6. The screw 6 is provided coaxially in the injection cylinder 3 so that it can rotate around its axis and move in the axial direction within the cylindrical injection cylinder 3.
【0061】射出シリンダ3の先端に設けられた射出ノ
ズル7は、マニホールド4のブッシュ8と連結されてい
る。ブッシュ8は、マニホールド4内の二股に分岐した
通路9につながり、分岐した通路9の各先端はそれぞれ
シリンダ10,11につながっている。シリンダ10,
11は、それぞれ軸方向にスライド駆動されるピストン
12,13を備えている。また、シリンダ10,11
は、それぞれチャンネル14,15を介して別々のマニ
ホールドノズル16,17につながっている。The injection nozzle 7 provided at the tip of the injection cylinder 3 is connected to the bush 8 of the manifold 4. The bush 8 is connected to a bifurcated passage 9 in the manifold 4, and each end of the branched passage 9 is connected to a cylinder 10, 11. Cylinder 10,
Numeral 11 includes pistons 12 and 13 which are respectively slid in the axial direction. In addition, cylinders 10 and 11
Are connected to separate manifold nozzles 16 and 17 via channels 14 and 15, respectively.
【0062】上記マニホールドノズル16,17は、金
型1に設けられた2つのスプルー18,19にそれぞれ
接続されている。各スプルー18,19は、それぞれ2
つのランナー20,21につながり、各ランナー20,
21は金型キャビティ22につながっている。The manifold nozzles 16 and 17 are connected to two sprues 18 and 19 provided on the mold 1, respectively. Each sprue 18, 19 is 2
Runners 20, 21 and each runner 20,
21 is connected to a mold cavity 22.
【0063】金型1は、一般には、20℃から80℃の
温度に、通常の冷媒による温度調節器で設定する。The mold 1 is generally set at a temperature of 20 ° C. to 80 ° C. by using a normal refrigerant temperature controller.
【0064】粒状の成形材料は、図1に示されるホッパ
5から射出シリンダ3内に供給され、円筒状のバレルヒ
ーター(図示せず)によって加熱される。成形材料は、
スクリュー6の回転に伴って射出シリンダ3内を前進し
つつ加熱され、可塑化され、十分に均一化される。この
時、二酸化炭素供給装置2から二酸化炭素を射出シリン
ダ2の中間部(一般にはベント部)に圧入し、溶融成形
材料に溶解させる。The granular molding material is supplied into the injection cylinder 3 from the hopper 5 shown in FIG. 1, and is heated by a cylindrical barrel heater (not shown). The molding material is
As the screw 6 rotates, it is heated while being advanced in the injection cylinder 3, plasticized, and sufficiently homogenized. At this time, carbon dioxide is injected from the carbon dioxide supply device 2 into the intermediate portion (generally, a vent portion) of the injection cylinder 2 and dissolved in the molten molding material.
【0065】二酸化炭素を溶融した溶融成形材料が適切
な粘度になったら、予め所望の温度に加熱された金型1
に対して射出する。射出された溶融成形材料は、マニホ
ールド4内の通路9、シリンダ10及びチャンネル14
から金型1のスプルー18、ランナー20を通って金型
キャビティ22に入り、更にランナー21、スプルー1
9、通路15を通ってシリンダ11に至り、全体を満た
すことになる。図2における矢印は、射出充填時の溶融
成形材料の流れを示すものである。When the viscosity of the melt-molded material obtained by melting carbon dioxide has reached an appropriate level, the mold 1 previously heated to a desired temperature is heated.
Inject to. The injected molten molding material passes through the passage 9, the cylinder 10 and the channel 14 in the manifold 4.
Through the sprue 18 and the runner 20 of the mold 1 and into the mold cavity 22, and further the runner 21 and the sprue 1
9. It reaches the cylinder 11 through the passage 15 and fills the whole. The arrows in FIG. 2 indicate the flow of the molten molding material during injection filling.
【0066】次いで、図3に示されるように、ピストン
12,13を、好ましくは180度の位相差付けた同周
期で往復運動させる。このピストン12,13の往復運
動は、金型キャビティ22内に充填された溶融成形材料
に周期的な推進力を与え、これを流動させる。Next, as shown in FIG. 3, the pistons 12, 13 are reciprocated in the same cycle, preferably with a phase difference of 180 degrees. The reciprocating motion of the pistons 12 and 13 gives a periodic driving force to the molten molding material filled in the mold cavity 22 and causes the molten molding material to flow.
【0067】具体的には、溶融成形材料を射出充填した
後、図3に示されるように、射出シリンダ3からの圧力
を維持したまま、ピストン12を前進させてピストン1
3を後退させると、ピストン12の前進によってシリン
ダ10から溶融成形材料が押し出され、チャンネル1
4、スプルー18及びランナー20を通って金型キャビ
ティ22に押し込まれる一方、既に金型キャビティ22
内に充填されていた溶融成形材料が、ランナー21方向
へと押し出されることになる。また、これに引き続い
て、ピストン12を後退させてピストン13を前進させ
ると、ランナー21側から溶融成形材料が金型キャビテ
ィ22内へ押し込まれ、ランナー20側へ金型キャビテ
ィ22内の溶融成形材料が押し出されることになる。従
って、金型キャビティ22内で溶融成形材料が往復移動
し、この反復的な往復移動によって継続的に剪断力を加
えることができる。Specifically, after injection molding of the molten molding material, as shown in FIG. 3, while maintaining the pressure from the injection cylinder 3, the piston 12 is advanced and the piston 1 is moved forward.
3 is retracted, the molten molding material is pushed out of the cylinder 10 by the advance of the piston 12, and the channel 1
4. While being pushed into the mold cavity 22 through the sprue 18 and the runner 20, the mold cavity 22
The molten molding material filled in the inside is extruded toward the runner 21. Subsequently, when the piston 12 is retracted and the piston 13 is advanced, the molten molding material is pushed into the mold cavity 22 from the runner 21 side, and the molten molding material in the mold cavity 22 is moved to the runner 20 side. Will be extruded. Therefore, the molten molding material reciprocates in the mold cavity 22, and the shearing force can be continuously applied by this reciprocating reciprocation.
【0068】上記往復移動による溶融成形材料の流動の
間、例えばマイクロプロセッサー制御(図示せず)によ
って溶融樹脂材料の冷却速度を制御することが好まし
い。また、冷却による金型キャビティ22内の成形材料
の収縮は、射出シリンダ3及びマニホールド4から供給
される溶融成形材料によって補われる。During the flow of the molten molding material due to the reciprocating movement, it is preferable to control the cooling rate of the molten resin material by, for example, a microprocessor control (not shown). The contraction of the molding material in the mold cavity 22 due to cooling is compensated for by the molten molding material supplied from the injection cylinder 3 and the manifold 4.
【0069】上記剪断力の付与は、金型1が溶融成形材
料で満たされた状態を維持しつつ行うことが好ましい。
また、上記剪断力の付与のための溶融成形材料の流動
は、金型キャビティ22が溶融成形材料で完全に満たさ
れる直前から開始することもできる。このようにする
と、金型キャビティ22内への溶融成形材料の射出充填
完了後の溶融成形材料の流動に要する時間を短縮するこ
とができる。It is preferable that the application of the shearing force is performed while maintaining the mold 1 in a state of being filled with the molten molding material.
Further, the flow of the molten molding material for applying the shearing force can be started immediately before the mold cavity 22 is completely filled with the molten molding material. In this way, the time required for the flow of the molten molding material after the completion of the injection filling of the molten molding material into the mold cavity 22 can be reduced.
【0070】上記金型キャビティ22内の溶融成形材料
の往復移動操作の終了後、金型キャビティ22内の成形
品は実質的には固化しているが、ゲート部が未だ固化し
ていない時には、射出シリンダー3からの圧力を補うよ
うに、ゲートシールされるまでの間、ピストン12,1
3を共に前進方向に同位相に付勢して、金型キャビティ
22への溶融成形材料の充填圧力を保持することが好ま
しい。After the reciprocating operation of the molten molding material in the mold cavity 22 is completed, the molded product in the mold cavity 22 is substantially solidified, but when the gate portion is not yet solidified, In order to compensate for the pressure from the injection cylinder 3, the pistons 12, 1
It is preferable that the pressure of the molten molding material in the mold cavity 22 is maintained by urging the mold cavities 3 in the same direction in the forward direction.
【0071】次いで成形品を金型1より離型させると共
に、図4に示されるように、射出シリンダ3のスクリュ
ー6は、次の成形サイクルに備えて上流に移動しなが
ら、次に射出する溶融成形材料の計量を行う。Next, the molded product is released from the mold 1 and, as shown in FIG. 4, the screw 6 of the injection cylinder 3 moves upstream to prepare for the next molding cycle, Weigh the molding material.
【0072】連続的な射出成形サイクルにおいては、供
給される溶融成形材料が途中でトラップされ、劣化する
のを防ぐために、溶融成形材料の射出を、シリンダ10
側とシリンダ11側交互に行うことが好ましい。また、
マニホールド4は、溶融成形材料の流動性を維持できる
よう、ヒーター(図示されていない)を有することが好
ましい。In a continuous injection molding cycle, the molten molding material is injected into the cylinder 10 in order to prevent the supplied molten molding material from being trapped on the way and to be deteriorated.
It is preferable to alternate between the side and the cylinder 11 side. Also,
The manifold 4 preferably has a heater (not shown) so that the fluidity of the molten molding material can be maintained.
【0073】図5は、本発明の射出成形方法に用いる金
型の一例を示すもので、シリンダ・ピストン機構をなす
2つのマニホールド51,52が金型53に埋設されて
いる。各マニホールド51,52は、それぞれピストン
54,55を有し、ゲート56,57を介して金型キャ
ビティ58に連通されている。また、各マニホールド5
1,52は、溶融成形材料の流動性を維持できるよう、
ヒーター59,60が設けられている。FIG. 5 shows an example of a mold used in the injection molding method of the present invention. Two manifolds 51 and 52 forming a cylinder / piston mechanism are embedded in a mold 53. Each of the manifolds 51 and 52 has a piston 54 and 55, respectively, and is connected to a mold cavity 58 through gates 56 and 57. In addition, each manifold 5
1, 52, so that the fluidity of the molten molding material can be maintained,
Heaters 59 and 60 are provided.
【0074】本例においては、射出シリンダ61から溶
融成形材料を金型キャビティ58に射出充填した後、ピ
ストン54,55を180度の位相差をもって油圧で進
退させることで、金型キャビティ58内の溶融成形材料
を往復流動させることができる。各マニホールド51,
52は、金型キャビティ58内の溶融成形材料を効果的
に往復流動させることができる容量としておくことが好
ましい。尚、62はスプルーである。In the present embodiment, after the injection molding of the molten molding material from the injection cylinder 61 into the mold cavity 58, the pistons 54, 55 are advanced and retracted by a hydraulic pressure with a phase difference of 180 degrees, so that the inside of the mold cavity 58 is reduced. The molten molding material can be reciprocated. Each manifold 51,
It is preferable that the capacity 52 is set to a capacity that allows the molten molding material in the mold cavity 58 to reciprocate effectively. Incidentally, 62 is a sprue.
【0075】図6は、図5に示される金型の変形例を示
すもので、マニホールド51,52を金型53の側方に
突設した点と、流動支援のために、マニホールド51,
52のゲート56,57部分にもヒーター63,64を
設けた点以外は図5の金型53と同様である。尚、図5
と同じ符号は同じ部材を示すものである。FIG. 6 shows a modified example of the mold shown in FIG. 5, in which the manifolds 51 and 52 are protruded to the side of the mold 53, and the manifolds 51 and 52 are provided for flow support.
52 is the same as the mold 53 of FIG. 5 except that heaters 63 and 64 are also provided at the gates 56 and 57. FIG.
The same reference numerals indicate the same members.
【0076】図7は、本発明の射出成形方法に用いる金
型の他の例を示すもので、単一のマニホールド71を金
型72の一側に設けたものとなっている。マニホールド
71は、シリンダ・ピストン機構をなすもので、ピスト
ン73を有し、ゲート74を介して金型キャビティ75
に連通している。このマニホールド71は、溶融成形材
料の流動性を維持できるよう、ヒーター76,77を有
しており、また金型72のスプルー78にもヒーター7
9が設けられている。FIG. 7 shows another example of a mold used in the injection molding method of the present invention, in which a single manifold 71 is provided on one side of a mold 72. The manifold 71 forms a cylinder-piston mechanism, has a piston 73, and has a mold cavity 75 through a gate 74.
Is in communication with The manifold 71 has heaters 76 and 77 so that the fluidity of the molten molding material can be maintained.
9 are provided.
【0077】本例においては、射出シリンダ80から溶
融成形材料を金型キャビティ75に射出充填した後、ピ
ストン73と射出シリンダ80のスクリュー81を18
0度の位相差をもって進退させることで、金型キャビテ
ィ75内の溶融成形材料を往復流動させることができ
る。マニホールド71は、金型キャビティ75内の溶融
成形材料を効果的に往復流動させることができる容量と
しておくことが好ましい。In this example, after the molten molding material is injected into the mold cavity 75 from the injection cylinder 80, the piston 73 and the screw 81 of the injection cylinder 80 are
By causing the molten molding material in the mold cavity 75 to reciprocate by moving forward and backward with a phase difference of 0 degrees. It is preferable that the manifold 71 has a capacity capable of effectively causing the molten molding material in the mold cavity 75 to reciprocate and flow.
【0078】図8は、図7に示される金型72の変形例
を示すもので、マニホールド71が金型72に埋設され
ている点と、マニホールド71のピストン73が、スプ
リング82で前進方向に押圧されたものとなっている点
以外、図7の金型72と同様である。尚、図7と同じ符
号は同じ部材を示すものである。FIG. 8 shows a modification of the mold 72 shown in FIG. 7, in which the manifold 71 is embedded in the mold 72 and the piston 73 of the manifold 71 is moved forward by a spring 82 in the forward direction. It is the same as the mold 72 of FIG. 7 except that it is pressed. The same reference numerals as those in FIG. 7 indicate the same members.
【0079】本例の場合、射出シリンダ80のスクリュ
ー81を進退させるだけで、スプリング82によって自
動的にピストン73が進退し、金型キャビティ75内の
溶融成形材料を流動させることができる。In the case of the present embodiment, the piston 73 is automatically advanced and retracted by the spring 82 simply by moving the screw 81 of the injection cylinder 80 forward and backward, and the molten molding material in the mold cavity 75 can flow.
【0080】図5〜図8に示される金型を用いると、一
般の射出ノズルを有する射出シリンダーを使用すること
ができ、特別な射出ノズルを用意して付け替える手間を
省略することができる。また、マニホールドの設置位置
を自由に選択しやすいと共に、金型キャビティに接近し
た位置にマニホールドを設けることができるので、金型
キャビティ内の溶融成形材料を、迅速かつ低い圧力で流
動させることができる。When the molds shown in FIGS. 5 to 8 are used, an injection cylinder having a general injection nozzle can be used, and the trouble of preparing and replacing a special injection nozzle can be omitted. In addition, since it is easy to freely select the installation position of the manifold, and the manifold can be provided at a position close to the mold cavity, the molten molding material in the mold cavity can flow quickly and with low pressure. .
【0081】[0081]
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto.
【0082】実施例1 本実施例では、図1〜図4で説明した、二酸化炭素供給
装置付の射出成形装置を用いて成形を行った。Example 1 In this example, molding was performed using the injection molding apparatus with a carbon dioxide supply device described with reference to FIGS.
【0083】成形材料としては、平均粒径30ミクロン
のアルミニウムフレークと透明ABSをコンパウンドし
て作製した、1.5重量%のアルミニウムフレーク入り
ABS樹脂を用いた。金型は鋼鉄製のものを用い、成形
品は、厚さ2mm、縦50mm、横150mmの長方形
平板で、平板部に穴のある形状とした。As a molding material, an ABS resin containing 1.5% by weight of aluminum flakes prepared by compounding aluminum flakes having an average particle diameter of 30 μm and transparent ABS was used. The die was made of steel, and the molded product was a rectangular flat plate having a thickness of 2 mm, a length of 50 mm, and a width of 150 mm, and a shape having a hole in the flat plate portion.
【0084】射出成形機の射出シリンダー温度は、溶融
成形材料の温度が240℃になるように設定した。二酸
化炭素は、図1に示すようにに、金型と射出シリンダに
供給した。二酸化炭素は、射出シリンダには10MPa
で供給し、射出シリンダ内を二酸化炭素雰囲気下にし
て、混練されている溶融成形材料に溶解させた。金型内
には、5MPaで二酸化炭素を供給した。この時、金型
キャビティ内から二酸化炭素が漏洩しないように、金型
キャビティの周囲にシール材を設置し、またノズルタッ
チによって溶融成形材料の注入口は閉じておいた。The temperature of the injection cylinder of the injection molding machine was set so that the temperature of the molten molding material was 240 ° C. Carbon dioxide was supplied to a mold and an injection cylinder as shown in FIG. Carbon dioxide is 10MPa in the injection cylinder
Under an atmosphere of carbon dioxide in the injection cylinder, and was dissolved in the kneaded molten molding material. Carbon dioxide was supplied into the mold at 5 MPa. At this time, a sealing material was provided around the mold cavity so that carbon dioxide did not leak from inside the mold cavity, and the injection port of the molten molding material was closed by nozzle touch.
【0085】次いで、溶融した前記成形材料を射出速度
200mm/secで金型内にマニホールドを通して充
填した。直ちに図2に示す2つのピストンをそれぞれ1
80度の位相差をつけた同周期で、図3に示すように往
復運動させた。往復運動は、1サイクルで3秒間行っ
た。次いで油圧ポンプ最高出力の40%の設定圧力に
て、両方のピストンで静的保圧を20秒間かけながら成
形品を冷却した後、離型した。Next, the molten molding material was charged into the mold at an injection speed of 200 mm / sec through a manifold. Immediately move the two pistons shown in FIG.
Reciprocating motion was performed at the same cycle with a phase difference of 80 degrees as shown in FIG. The reciprocation was performed for 3 seconds in one cycle. Next, at a set pressure of 40% of the maximum output of the hydraulic pump, the molded product was cooled while applying static holding pressure for 20 seconds with both pistons, and then released.
【0086】得られた成形品は、穴のある成形品である
にも拘わらず、ウエルドラインのない外観に優れた成形
品であった。The obtained molded product was excellent in appearance without a weld line despite having a hole.
【0087】比較例1 実施例1と同じ射出成形機、金型、成形材料を用い、二
酸化炭素の供給を行わなかった他は、実施例1と同条件
で成形を行った。その結果、成形品の穴部近傍にウエル
ドラインが発生し、外観上劣るものしか成形できなかっ
た。Comparative Example 1 Molding was performed under the same conditions as in Example 1 except that the same injection molding machine, mold and molding material as in Example 1 were used, and that no carbon dioxide was supplied. As a result, weld lines were generated in the vicinity of the hole of the molded product, and only those having poor appearance could be molded.
【0088】実施例2 成形材料として、平均粒径10ミクロンのアルミニウム
フレークと透明ABSをコンパウンドして作製した、1
重量%のアルミニウムフレーク入りABS樹脂を用い
て、実施例1と同様の射出成形装置により、同様の成形
品の成形を行った。Example 2 As a molding material, an aluminum flake having an average particle diameter of 10 μm and a transparent ABS were prepared.
The same molded article was molded by the same injection molding apparatus as in Example 1 using the ABS resin containing aluminum flakes by weight.
【0089】成形に際しては、二酸化炭素の供給を、射
出シリンダに対しては行わず、金型キャビティのみと
し、金型キャビティ内を3MPaの二酸化炭素で満たし
た後、溶融した上記成形材料を金型内に充填した他は、
実施例1と同様にして成形を行った。In molding, carbon dioxide is not supplied to the injection cylinder, only the mold cavity is filled. After filling the mold cavity with carbon dioxide of 3 MPa, the molten molding material is molded. Other than filling inside,
The molding was performed in the same manner as in Example 1.
【0090】得られた成形品は、穴のある成形品である
にも拘わらず、ウエルドラインのない外観に優れた成形
品であった。The obtained molded product was excellent in appearance without a weld line, despite being a molded product having holes.
【0091】実施例3 本実施例では、図1示した射出成形装置(但し射出ノズ
ルは通常のもの)に図6に示した金型を設けて成形を行
った。金型は、金型表面をポリイミドの断熱層で被覆し
た断熱金型とした。ポリイミド層の厚みは約0.1mm
で、該ポリイミド層の上を0.01mmのエポキシ−シ
リコーンで被覆した。Example 3 In this example, molding was performed by providing the mold shown in FIG. 6 in the injection molding apparatus shown in FIG. 1 (the injection nozzle was a normal one). The mold was a heat-insulating mold in which the mold surface was covered with a polyimide heat-insulating layer. The thickness of the polyimide layer is about 0.1 mm
Then, the polyimide layer was covered with 0.01 mm of epoxy-silicone.
【0092】成形材料としては、平均粒径10ミクロン
のアルミニウムフレークと透明ABSをコンパウンドし
て作製した、1重量%のアルミニウムフレーク入りAB
S樹脂を用いた。成形品は、実施例1と同様とした。As the molding material, AB containing 1% by weight of aluminum flake was prepared by compounding aluminum flake having an average particle diameter of 10 μm and transparent ABS.
S resin was used. The molded product was the same as in Example 1.
【0093】射出成形機の射出シリンダー温度は、溶融
成形材料の温度が240℃になるように設定した。二酸
化炭素は、射出シリンダ内のみに供給した(金型キャビ
ティには供給せず)。二酸化炭素は、射出シリンダに1
0MPaで供給し、射出シリンダ内を二酸化炭素雰囲気
下にして、混練されている溶融成形材料に溶解させた。The injection cylinder temperature of the injection molding machine was set so that the temperature of the molten molding material was 240 ° C. Carbon dioxide was fed only into the injection cylinder (not into the mold cavity). Carbon dioxide is injected into the injection cylinder
The pressure was supplied at 0 MPa, and the inside of the injection cylinder was placed in a carbon dioxide atmosphere to dissolve the kneaded molten molding material.
【0094】次いで、溶融した前記成形材料を射出速度
200mm/secで金型内に充填した。直ちに図6に
示す2つのピストンをそれぞれ180度の位相差をつけ
た同周期で往復運動させた。往復運動は、1サイクルで
3秒間行った。次いで油圧ポンプ最高出力の40%の設
定圧力にて、両方のピストンで静的保圧を20秒間かけ
ながら成形品を冷却した後、離型した。Next, the molten molding material was charged into a mold at an injection speed of 200 mm / sec. Immediately, the two pistons shown in FIG. 6 were reciprocated in the same cycle with a phase difference of 180 degrees. The reciprocating motion was performed in one cycle for 3 seconds. Then, at a set pressure of 40% of the maximum output of the hydraulic pump, the molded product was cooled while applying static holding pressure with both pistons for 20 seconds, and then released.
【0095】得られた成形品は、穴のある成形品である
にも拘わらず、ウエルドラインのない外観に優れた成形
品であった。The obtained molded article was a molded article having no weld line and excellent in appearance, despite being a molded article having holes.
【0096】この結果、本発明により、これまで改善で
きなかった金属フレーク入り成形材料を用いた場合のウ
エルドラインによる外観不良を解消することができ、高
外観成形品を得ることが可能となった。As a result, according to the present invention, it was possible to eliminate the appearance defect due to the weld line when using the molding material containing metal flakes which could not be improved so far, and it was possible to obtain a high appearance molded product. .
【0097】[0097]
【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりのもので
あり、第1の形態によれば、溶解した二酸化炭素の可塑
剤としての作用により、溶融成形材料の流動性が向上
し、かつ固化温度が下がるので、金型表面温度を従来に
比して低くしても、ウエルドラインのない高外観成形品
を得ることができる。また、第2の形態によれば、金型
キャビテイに満たされた二酸化炭素などのガス体が溶解
することで、金型キャビティ内の溶融成形材料のスキン
層の流動性を高め、かつ固化温度を下げることができ、
金型表面温度を従来に比して低くしても、ウエルドライ
ンのない高外観成形品を得ることができる。従って、成
形効率を高めることができると共に、金型の温度負荷を
軽減することができ、金型寿命を伸ばすことできる。The present invention is as described above. According to the first embodiment, the flowability of a molten molding material is improved by the action of dissolved carbon dioxide as a plasticizer, and Since the temperature is lowered, a molded article having a high appearance without a weld line can be obtained even if the surface temperature of the mold is lower than in the past. Further, according to the second embodiment, by dissolving a gaseous substance such as carbon dioxide filled in the mold cavity, the fluidity of the skin layer of the molten molding material in the mold cavity is increased, and the solidification temperature is increased. Can be lowered,
Even if the mold surface temperature is lower than in the past, a high appearance molded product without a weld line can be obtained. Therefore, the molding efficiency can be increased, the temperature load on the mold can be reduced, and the life of the mold can be extended.
【図1】本発明で用いる射出成形装置の一例を示す全体
図である。FIG. 1 is an overall view showing an example of an injection molding apparatus used in the present invention.
【図2】図1における射出シリンダの先端部、マニホー
ルド及び金型部分の拡大断面図で、溶融成形材料の射出
時を示す図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a tip portion, a manifold, and a mold portion of the injection cylinder in FIG. 1, showing a state at the time of injection of a molten molding material.
【図3】図1における射出シリンダの先端部、マニホー
ルド及び金型部分の拡大断面図で、金型キャビティ内の
溶融成形材料の流動時を示す図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a tip portion, a manifold, and a mold portion of the injection cylinder in FIG. 1, illustrating a state in which a molten molding material flows in a mold cavity.
【図4】図1における射出シリンダの先端部、マニホー
ルド及び金型部分の拡大断面図で、次の成形サイクルへ
の準備時を示す図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a tip portion, a manifold, and a mold portion of the injection cylinder in FIG. 1, showing a state in preparation for a next molding cycle.
【図5】本発明で用いる金型の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a mold used in the present invention.
【図6】図5の金型の変形例を示す図である。FIG. 6 is a view showing a modification of the mold of FIG. 5;
【図7】本発明で用いる金型の他の例を示す図である。FIG. 7 is a view showing another example of a mold used in the present invention.
【図8】図7の金型の変形例を示す図である。FIG. 8 is a view showing a modification of the mold of FIG. 7;
1 金型 2 二酸化炭素供給装置 3 射出シリンダ 4 マニホールド 5 ホッパー 6 スクリュー 7 射出ノズル 8 ブッシュ 9 通路9 10,11 シリンダ 12,13 ピストン 14,15 チャンネル 16,17 マニホールドノズル 18,19 スプルー 20,21 ランナー 22 金型キャビティ 51,52 マニホールド 53 金型 54,55 ピストン 56,57 ゲート 58 金型キャビティ 62 スプルー 59,60,63,64 ヒーター 61 射出シリンダ 71 マニホールド 72 金型 73 ピストン 74 ゲート 75 金型キャビティ 76,77,79 ヒーター 78 スプルー 80 射出シリンダ 81 スクリュー 82 スプリング REFERENCE SIGNS LIST 1 mold 2 carbon dioxide supply device 3 injection cylinder 4 manifold 5 hopper 6 screw 7 injection nozzle 8 bush 9 passage 9 10, 11 cylinder 12, 13 piston 14, 15 channel 16, 17 manifold nozzle 18, 19 sprue 20, 21 runner 22 Mold cavity 51, 52 Manifold 53 Mold 54, 55 Piston 56, 57 Gate 58 Mold cavity 62 Sprue 59, 60, 63, 64 Heater 61 Injection cylinder 71 Manifold 72 Mold 73 Piston 74 Gate 75 Mold cavity 76 , 77, 79 Heater 78 Sprue 80 Injection cylinder 81 Screw 82 Spring
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Claims (7)
た溶融成形材料を金型キャビティ内に充填した後、少な
くとも一部の溶融成形材料を、金型キャビティ内で流動
させることを特徴とする高外観成形品の射出成形方法。2. A method according to claim 1, wherein after filling a molten molding material in which carbon dioxide is dissolved in an amount of 0.2% by weight or more into a mold cavity, at least a part of the molten molding material is caused to flow in the mold cavity. Molding method for high appearance molded products.
加えた金型キャビティ内に充填することを特徴とする請
求項1に記載の高外観成形品の射出成形方法。2. The injection molding method for a high-appearance molded product according to claim 1, wherein the molten molding material is filled in a mold cavity to which a counter gas pressure is applied.
への溶解度が窒素の3倍以上のガス体を0.1MPa以
上の圧力で満たした金型キャビティ内に充填した後、少
なくとも一部の溶融成形材料を、金型キャビティ内で流
動させることを特徴とする高外観成形品の射出成形方
法。3. After filling the molten molding material into a mold cavity filled with a gas having a solubility in the molten molding material three times or more of nitrogen at the time of molding at a pressure of 0.1 MPa or more, at least a part thereof. Injection molding method for a high appearance molded product, wherein the molten molding material is flowed in a mold cavity.
の3倍以上のガス体が二酸化炭素であることを特徴とす
る請求項3に記載の高外観成形品の射出成形方法。4. The injection molding method for a high-profile molded article according to claim 3, wherein the gas having a solubility in the molten molding material at the time of molding that is three times or more that of nitrogen is carbon dioxide.
内の溶融成形材料の金型キャビティ外への押し出しと、
金型キャビティ外へ押し出された溶融成形材料の金型キ
ャビティ内への押し戻しとによって行われることを特徴
とする請求項1〜4のいずれかに記載の高外観成形品の
射出成形方法。5. The flow of the molten molding material includes extruding the molten molding material in the mold cavity out of the mold cavity;
5. The injection molding method for a high-appearance molded product according to claim 1, wherein the injection molding is performed by pushing back the molten molding material extruded out of the mold cavity into the mold cavity.
を用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記
載の高外観成形品の射出成形方法。6. The injection molding method for a high-appearance molded product according to claim 1, wherein a heat-insulating mold whose surface is covered with a heat-insulating layer is used.
徴とする請求項1〜6いずれかに記載の高外観成形品の
射出成形方法。7. The injection molding method for a high-appearance molded product according to claim 1, wherein the molten molding material contains a filler.
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