JP2004050459A

JP2004050459A - 射出成形機のノズルと射出成形方法

Info

Publication number: JP2004050459A
Application number: JP2002207743A
Authority: JP
Inventors: Hironori Koyama; 小山　洋典
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】溶融樹脂中の気体は原料樹脂を除湿乾燥したり、金型キャビティを真空引きしても解消出来ないことが多く、この気体は光学部品において微細な気泡の集合体であるもやとなり成形不良を引き起こす。
【解決手段】中心に樹脂通路３を有する通気部材４を内部に嵌挿し、加熱筒８から金型１４まで樹脂通路３を連通させ、かつ前記通気部材４の外周から大気への連通路を有するノズル１７を用いて、前記樹脂通路３の溶融樹脂１５を加圧し、前記通気部材４と前記連通路を通じて脱気させ、溶融樹脂１５を金型１４に射出する。
【選択図】　　　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
気体を含有した溶融樹脂から気体を除去するためのノズルとそれによる射出成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融樹脂に含有する気体が成形品に残留すると、透明な成形品では微細な気泡の集合体である「もや」となって透明度を低下させ、特に光学部品では問題となる。例えばＰＭＭＡ（アクリル樹脂）材の成形品を電子顕微鏡で見ると水分による気泡が多く見られる。このようなもやの原因である微細な気泡は原料樹脂を除湿乾燥したり、金型キャビティを真空引きしても解消出来ないことが多く、原料樹脂が加熱筒内で溶融するときに発生するものと考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した溶融樹脂中の気体に基づくもや等の成形不良を解消するため、気体を含有する溶融樹脂を金型へ射出中または射出する前に除去することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そのための手段として、本発明は射出成形機の加熱筒で可塑化した溶融樹脂を金型に射出するノズルの中心に樹脂通路を有する通気部材を嵌挿し、加熱筒から金型まで樹脂通路を連通させ、かつ前記通気部材の外周から大気への連通路を形成させたのである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は射出成形機の加熱筒先端に設け金型に当接する本発明のノズルの断面図である。
【０００６】
ノズル１７は、射出成形機の加熱筒８の先端面にボルト１３で固着したシリンダヘッド７に螺着したノズル本体２と、ノズル本体２の内孔１６に嵌挿した通気部材４と、通気部材４を介してノズル本体２の先端部に螺着したノズルチップ１と、ノズル本体２の外周に捲着したバンドヒータ１０とからなる。
【０００７】
通気部材４は、その外径がノズル本体２の内孔１６の内径よりわずか小さく、中心軸に樹脂通路３を有する円筒形状物である。通気部材４の材質は、２０〜３０μｍの微細な連通孔が分散した多孔性金属であり、新東工業株式会社製のポーセラックスＩＩが好適に使用できる。ポーセラックスＩＩは金型のキャビティ構成部材として多用されており、強度に不安はない。また、ポーセラックスＩＩを金型で使用する場合に必要となる連通孔に付着したモノマーの洗浄は、本発明での実施においては溶融樹脂を流通させて自己洗浄するので必要としない。さらに、通気部材４はカートリッジ状で容易に交換可能に構成しているので、原料樹脂に応じて複数の通気部材４を用意すれば、原料替えが短時間で実行できる。
【０００８】
通気部材４が嵌挿されたノズル本体２の内孔１６の壁面には、軸方向に通気部材４の長さより短い複数の溝５が刻設され、溝５の加熱筒８側端部は環状溝で相互に連通され、該環状溝には放射状に複数穿設され大気と連通する貫通穴６が接続されている。溝５、環状溝および貫通穴６により連通路が構成される。
【０００９】
シリンダヘッド７と加熱筒８は、スクリュ９を回転往復動自在に嵌挿し、バンドヒータ１１，１２により加熱されている。スクリュ９の後方から供給された原料樹脂は、スクリュ９の回転とバンドヒータ１１，１２からの熱量により可塑化溶融かつ混練されて溶融樹脂１５となる。ノズルチップ１はノズル１７や加熱筒８を含む射出装置を駆動することにより金型１４に押圧され、金型１４内の通路は前成形サイクルで射出充填された溶融樹脂が固化して閉塞され、したがって樹脂通路３は閉塞されるので、溶融樹脂１５はスクリュ９を後退させることによりスクリュ９の前方および樹脂通路３に蓄積される。このとき溶融樹脂１５にはスクリュ９が後退するときの抵抗力によってスクリュ背圧が発生する。
【００１０】
溶融樹脂１５は、金型１４内の固化した溶融樹脂である成形品が取出された後、射出装置の図示しないアクチュエータで前進駆動されるスクリュ９により樹脂通路３から金型１４へ射出される。このとき溶融樹脂１５には射出圧力が発生する。
【００１１】
溶融樹脂１５に前記スクリュ背圧や前記射出圧力が発生したとき、樹脂通路３の一部を形成する通気部材４に接触する溶融樹脂１５から、溶融樹脂１５に含まれた気体が通気部材４の連通孔、溝５および貫通穴６を経由して大気に放出される。このとき、わずかな溶融樹脂１５も流出する。流出した溶融樹脂１５は貫通穴６の外部に別途用意した樋や受皿で回収するようにしてもよい。
【００１２】
上記したように溶融樹脂１５から気体を除去するのは可塑化行程と射出行程において行うが、射出行程の前かつ成形品を取出す前にスクリュ９を前進駆動して蓄積された溶融樹脂１５を強制的に加圧して脱気させてもよい。また、可塑化行程と射出行程とでは溶融樹脂圧力にかなりの相違があるので、脱気効果を改善させるため、溶融樹脂圧力の低いときは溶融樹脂圧力の高いときよりバンドヒータ１０の発熱量が多くなるように制御してより脱気し易くすることも行われる。
【００１３】
【発明の効果】
光学部品で問題となるもやの原因である微細な気泡は原料樹脂を除湿乾燥したり、金型キャビティを真空引きしても解消出来ないことが多いが、本発明によれば、気体を含有する溶融樹脂を金型へ射出中または射出する前に脱気させることができるので、成形不良の低減効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】射出成形機の加熱筒先端に設け金型に当接する本発明のノズルの断面図である。
【符号の説明】
１　………　ノズルチップ
２　………　ノズル本体
３　………　樹脂通路
４　………　通気部材
５　………　溝
６　………　貫通穴
７　………　シリンダヘッド
８　………　加熱筒
９　………　スクリュ
１０，１１，１２　……　バンドヒータ
１３　……　ボルト
１４　……　金型
１５　……　溶融樹脂
１６　……　内孔
１７　……　ノズル

Claims

射出成形機の加熱筒で可塑化した溶融樹脂を金型に射出するためのノズルであって、
中心に樹脂通路を有する通気部材を内部に嵌挿し、加熱筒から金型まで樹脂通路を連通させ、かつ前記通気部材の外周から大気への連通路を有することを特徴とする射出成形機のノズル。
中心に樹脂通路を有する通気部材を内部に嵌挿し、加熱筒から金型まで樹脂通路を連通させ、かつ前記通気部材の外周から大気への連通路を有するノズルを用いる射出成形方法であって、
前記樹脂通路の溶融樹脂を加圧し、前記通気部材と前記連通路を通じて脱気させつつ、もしくは前記通気部材と前記連通路を通じて脱気させた後、溶融樹脂を金型に射出することを特徴とする射出成形方法。
前記脱気中に溶融樹脂を前記連通路から放出することを特徴とする請求項２に記載の射出成形方法。