JP2007076180A - 樹脂成形方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 Tダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出する樹脂成形装置において、1ショットの中で金型上に吐出される溶融樹脂の性状の均一性を高める。
【解決手段】 射出装置1は、その吐出口にTダイ5が設けられている。射出装置1からTダイ5を介して金型上に溶融樹脂を吐出して型締めすることにより、樹脂製品が製造される。本発明の樹脂成形方法では、Tダイ5として、その内部の容積が、射出装置の1ショットで吐出される溶融樹脂の量と同等またはそれ以上であるTダイ5が使用される。樹脂製品を製造する際、Tダイ5が、射出装置の射出周期以上の期間、その内部に溶融樹脂を保持し、その間に溶融樹脂の温度の均一性を高めた後で、金型上に溶融樹脂を吐出する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、樹脂成形方法及び装置に係り、特に、種々の特徴を重視する樹脂成形品、例えば、光学成形品、板厚精度の高い平板成形品、色相等の外観を重視する成形品等を製造する際に適した樹脂成形方法及び装置に係る。
樹脂成形装置等の射出装置では、温度制御により任意の温度に保たれたバレルと、その中で回転するスクリュとを用いて樹脂を溶融し、スクリュの前進による射出動作で、一定量の溶融樹脂を金型上に吐出している。
射出装置の吐出口にTダイを設け、このTダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出する場合、射出装置の動作が計量及び射出の繰返しであることから、Tダイからの溶融樹脂の吐出も断続動作となる。この場合、Tダイから吐出される溶融樹脂の内、流れ方向に関して先端側の部分は、前回の射出動作の際にTダイ内に残された樹脂であり、末端側の部分は、射出直前までにスクリュの計量動作によりバレル先端に蓄えられた樹脂となる。Tダイ内もバレル先端部も適切に加熱または保温されてはいるが、金型上に吐出される溶融樹脂の先端側と末端側で、その温度及び与えられた熱量に差が生ずる。従って、溶融樹脂は、その先端側と末端側で樹脂の粘度や性状が異なることとなる。
これにより、金型上に吐出された溶融樹脂の厚さや形状が、先端側と末端側で異なり、型締め時に溶融樹脂が均等に金型内に広がらず、成形品の厚さに影響が生じたり、先端部と末端部との境界に沿って成形品にスジが発生したり、先端側と末端側で成形品の強度が異なったり、色相等の外観が異なったりする場合がある。また、末端側の溶融樹脂がTダイを通過する際に十分に加熱されずに、成形不良を引き起こす原因ともなる。
一方、押出機の先に、溶融樹脂を蓄え、一定量の溶融樹脂を断続的に押出す機構からなる計量・注入装置を接続した押出装置を用いて断続的に樹脂を吐出する場合にも、同様に、先端側と末端側で樹脂の温度差が生じて、種々の問題を引き起こす。
本発明は、以上のようなTダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出する樹脂成形装置における問題点に鑑み成されたものである。本発明は、Tダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出する樹脂成形装置において、1ショットの中で金型上に吐出される溶融樹脂の温度を均一に保つことにより、溶融樹脂の先端側と末端側の間での粘度や性状などの変動を抑え、それによって、成形品の品質の向上を図ることにある。
本発明の樹脂成形方法は、
吐出口にTダイが設けられた射出装置を用いて、射出装置からTダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出して型締めすることにより樹脂製品を製造する樹脂成形方法において、
Tダイとして、その内部の容積が、射出装置の1ショットで送り込まれる溶融樹脂の量と同等またはそれ以上であるTダイを使用し、
樹脂製品を製造する際、Tダイが、射出装置の射出周期以上の期間、その内部に溶融樹脂を保持した後、溶融樹脂を金型上に吐出すること、を特徴とする。
本発明の樹脂成形方法によれば、1ショットで射出される溶融樹脂の量と同等またはそれ以上の溶融樹脂を、Tダイ内に一旦、蓄えることにより、金型上に吐出される溶融樹脂の先端側と末端側でその温度を均一にすることができる。その結果、1ショットの中で金型上に吐出される溶融樹脂の粘度や性状が安定し、製造される製品の品質を向上させることができる。
また、本発明の樹脂成形装置は、
吐出口にTダイが設けられた射出装置を用いて、射出装置からTダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出して型締めすることにより樹脂製品を製造する樹脂成形装置において、
前記Tダイは、その内部の容積が、射出装置の1ショットで送り込まれる溶融樹脂の量と同等またはそれ以上の値となるように定められ、それにより、樹脂製品を製造する際、前記Tダイが、射出装置の射出周期以上の期間、その内部に溶融樹脂を保持した後、溶融樹脂を金型上に吐出するように構成されている、を特徴とする。
なお、上記の方法及び装置構成は、射出装置の代わりに押出装置を用いる場合にも、同様に適用することができる。
本発明の方法及び装置によれば、金型上に吐出される樹脂の性状の均一性が高まり、その結果として、成形品の精度の向上及び成形不良の低減を図ることができる。
図1に、本発明に基づく成形方法が適用される装置の概略構成の一例を示す。この装置1は、射出装置であって、図中、3はバレル、4はスクリュ、5はTダイ、6はシャットオフバルブを表わす。
射出装置1の主要部は、バレル3、バレル3内に収容されたスクリュ4、バレル3の後端部近傍に接続されたホッパ2などから構成されている。この射出装置1では、吐出口にTダイ5が設けられている。Tダイ5の内部には、マニホールド7及び樹脂吐出口8が形成され、バレル3の内腔とマニホールド7を結ぶ樹脂経路には、シャットオフバルブ6が設けられている。Tダイ5の先には、金型を備えた竪型締装置等の成形機(図示せず)が設けられている。
この射出装置では、Tダイ5は、その内部に形成されたマニホールド7のサイズが、射出装置5の1ショット分の溶融樹脂の量(即ち、製品を成形するのに必要な量)と同等あるいはそれ以上の容積を有するように設計されている。なお、マニホールド7だけでなく、樹脂吐出口8等を含めたTダイ5の総容積が射出装置1の1ショットの溶融樹脂の量と同等となるよう設計しても良い。
次に、この装置を用いて成形を行う手順について説明する。
先ず、シャットオフバルブ6を閉じた状態で、バレル3内でスクリュ4を回転させて、原料樹脂をホッパ2からバレル3内に導入する。原料樹脂は、適切に加熱され保温されたバレル3内で、スクリュ4の回転に伴い搬送されつつ、加熱され、混練され、溶融される。溶融された樹脂は、スクリュ4の回転により、スクリュ4の前方に送り込まれる。スクリュ4の前方に蓄えられた溶融樹脂の圧力を受けて、スクリュ4が次第に後退する。所定量の溶融樹脂がスクリュ4の前方に蓄えられた後(即ち、計量された後)、シャットオフバルブ6を開くとともに、スクリュ4を前進させて、溶融樹脂をTダイ5内に送り出す。
ここで、射出装置の初回のショットでは、Tダイ5内が空の状態であるので、溶融樹脂は、Tダイ5内に蓄えられるのみで、Tダイ5から金型上には吐出されない。この状態でシャットオフバルブ6が閉じられ、射出装置1が再び上記動作を行なう。射出装置1の第二回目の射出動作以降、Tダイ5内に一旦蓄えられ、射出装置1の射出周期以上の期間Tダイ5内に保持された溶融樹脂が、順次、金型上に吐出されて製品が成形される。
この装置において、Tダイ5のマニホールド7は、溶融樹脂を樹脂吐出口8より金型上に均一に吐出する目的と、1ショット内での溶融樹脂の熱量を均一にする目的の二つを、併せ持つことになる。このように、マニホールド7の容積を1ショットの樹脂量と同量かそれ以上にすることにより、吐出される溶融樹脂の先端側と末端側で溶融樹脂の温度を同一にすることが可能になる。
図2に、本発明に基づく成形方法が適用される装置の概略構成の他の例を示す。この装置は、押出装置である。
押出装置12の主要部は、バレル3、バレル3内に収容されたスクリュ4、バレル3の後端部近傍に接続されたホッパ2などからなる押出機10と、押出機10の先に接続され、溶融樹脂を蓄え、一定量の溶融樹脂を断続的に押出す機構からなる計量・注入装置11より構成されている。この押出装置12では、吐出口にTダイ5が設けられている。Tダイ5の内部には、マニホールド7及び樹脂吐出口8が形成されている。Tダイ5の先には、金型を備えた竪型締装置等の成形機(図示せず)が設けられている。
次に、この装置を用いて成形を行う工程について説明する。
先ず、バレル3内でスクリュ4を回転させて、原料樹脂をホッパ2から連続的にバレル3内に導入する。原料樹脂は、適切に加熱され保温されたバレル3内で、スクリュ4の回転に伴い搬送されつつ、加熱され、混練され、溶融される。溶融された樹脂は、スクリュ4の回転により、計量・注入装置11に連続的に送り込まれる。溶融樹脂は、計量・注入装置11に蓄えられ、計量・注入装置11により、成形のサイクルにあわせて、1ショット分の溶融樹脂がTダイ5に断続的に注入される。
ここで、計量・注入装置11の初回のショットでは、Tダイ5内が空の状態であるので、溶融樹脂はTダイ5内に蓄えられるのみで、Tダイ5から金型上には吐出されない。計量・注入装置11は、成形のサイクルにあわせて、再び、溶融樹脂をTダイ5に注入する。計量・注入装置の第二回目の注入動作以降、Tダイ5内に一旦蓄えられ、押出装置12の注入周期以上の期間Tダイ5内に保持された溶融樹脂が、順次、金型上に吐出されて、製品が成形される。
なお、装置構成上は、押出機10の吐出口に直接Tダイ5を設け、成形のサイクルにあわせて、スクリュを断続的に回転させて、溶融樹脂を断続的にTダイ5内に押出すことも考えられる。
本発明に基づく射出装置の例を示す概略構成図。 本発明に基づく押出装置の例を示す概略構成図。
符号の説明
1・・・射出装置、2・・・ホッパ、3・・・バレル、4・・・スクリュ、5・・・Tダイ、6・・・シャットオフバルブ、7・・・マニホールド、8・・・樹脂吐出口、10・・・押出機、11計量・注入装置、12・・・押出装置。

Claims (4)

  1. 吐出口にTダイが設けられた射出装置を用いて、射出装置からTダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出して型締めすることにより樹脂製品を製造する樹脂成形方法において、
    Tダイとして、その内部の容積が、射出装置の1ショットで送り込まれる溶融樹脂の量と同等またはそれ以上であるTダイを使用し、
    樹脂製品を製造する際、Tダイが、射出装置の射出周期以上の期間、その内部に溶融樹脂を保持した後、溶融樹脂を金型上に吐出すること、を特徴とする樹脂成形方法。
  2. 吐出口にTダイが設けられた射出装置を用いて、射出装置からTダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出して型締めすることにより樹脂製品を製造する樹脂成形装置において、
    前記Tダイは、その内部の容積が、射出装置の1ショットで送り込まれる溶融樹脂の量と同等またはそれ以上の値となるように定められ、それにより、樹脂製品を製造する際、前記Tダイが、射出装置の射出周期以上の期間、その内部に溶融樹脂を保持した後、溶融樹脂を金型上に吐出するように構成されている、を特徴とする樹脂成形装置。
  3. 吐出口にTダイが設けられた押出装置を用いて、押出装置からTダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出して型締めすることにより樹脂製品を製造する樹脂成形方法において、
    Tダイとして、その内部の容積が、押出装置の1ショットで送り込まれる溶融樹脂の量と同等またはそれ以上であるTダイを使用し、
    樹脂製品を製造する際、Tダイが、押出装置の注入周期以上の期間、その内部に溶融樹脂を保持した後、溶融樹脂を金型上に吐出すること、を特徴とする樹脂成形方法。
  4. 吐出口にTダイが設けられた押出装置を用いて、押出装置からTダイを介して金型上に溶融樹脂を吐出して型締めすることにより樹脂製品を製造する樹脂成形装置において、
    前記Tダイは、その内部の容積が、押出装置の1ショットで送り込まれる溶融樹脂の量と同等またはそれ以上の値となるように定められ、それにより、樹脂製品を製造する際、前記Tダイが、押出装置の注入周期以上の期間、その内部に溶融樹脂を保持した後、溶融樹脂を金型上に吐出するように構成されている、を特徴とする樹成形装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11198159A (ja) * 1997-03-31 1999-07-27 Toshiba Mach Co Ltd 多層シート成形製品の製造方法および装置
JP2005103935A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Toshiba Mach Co Ltd シートの間欠射出成形装置

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