JP2016112813A - Method for injection molding hollow molding, hollow molding and system for injection molding hollow molding - Google Patents

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知義 坂本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a long hollow resin molding flexible in cross sectional shape, uniform in wall thickness and high in inner surface smoothness, and a method and system for injection molding the molding.SOLUTION: A method for injection molding a hollow molding comprises: charging a molten resin R into the cavity 2 of an injection molding die 10 in the state of closing a shut-off pin 3; injecting a compressible fluid G as a pressurized fluid while pressurizing the compressible fluid by an incompressible fluid W into the molten resin R in the cavity 2 in the state of opening the shut-off pin 3; discharging the excessive molten resin R into a waste cavity 4, pressurizing and holding the compressible fluid G into the molten resin R; and slowly cooling the inside of the molten resin R in the cavity 2.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、輸送車両、医療機器、産業機器および手摺りなどに使用される中空成形品、その射出成形方法、および中空成形品射出成形システムに関するものである。   The present invention relates to a hollow molded article used for transportation vehicles, medical equipment, industrial equipment and handrails, an injection molding method thereof, and a hollow molded article injection molding system.

近年、中空成形品、特に中空部が長尺である長尺中空成形品においては、軽量化、省スペース化の観点や、デザイン、握り易さ等から異型を含む成形品に対するニーズが高まっており、断面形状の自由度が高く、かつ均一な肉厚で、内面の平滑性が高い製品が要求されるようになってきている。   In recent years, in hollow molded products, especially long hollow molded products with a long hollow part, there is an increasing need for molded products including irregular shapes from the viewpoints of weight reduction, space saving, design, ease of gripping, etc. There is a growing demand for products that have a high degree of freedom in cross-sectional shape, a uniform thickness, and high inner surface smoothness.

中空成形品の成形方法としては射出成形法が知られている。そして、近年一般的な中空成形品の射出成形方法としては、金型内に溶融樹脂を充填した後、あるいは溶融樹脂の充填途中でガスを注入して溶融樹脂中に中空を形成するガスによるアシスト成形方法がある。しかし、ガスアシストによる射出成形法では、長尺中空成形品を成形する場合、ガス注入部周辺は高い圧がかかるため肉厚の薄い断面が得られるが、ガス注入部から遠い末端部はガスの圧力が落ちるため肉厚が厚くなってしまい、均一な肉厚の製品を得ることが難しく、また、異型を含む成形品の断面形状のトレース性が低かった。   An injection molding method is known as a method for forming a hollow molded product. In recent years, as a general injection molding method for hollow molded products, after filling a molten resin into a mold or in the middle of filling a molten resin, gas is injected to form a hollow in the molten resin. There is a molding method. However, in the gas-assisted injection molding method, when molding a long hollow molded product, a high-pressure is applied around the gas injection part, so that a thin cross section is obtained. Since the pressure dropped, the wall thickness increased, making it difficult to obtain a product with a uniform wall thickness, and the cross-sectional shape of the molded product including the irregular shape was poorly traceable.

一方、断面円形の均一な肉厚の製品を得ることができる射出成形方法としては、球や砲弾型のコアを溶融樹脂に注入するフローティングコアによる長尺中空成形方法がある(特許文献1参照)。   On the other hand, as an injection molding method capable of obtaining a product having a uniform thickness with a circular cross section, there is a long hollow molding method using a floating core in which a spherical or shell-shaped core is injected into a molten resin (see Patent Document 1). .

また、断面形状の自由度が高く異型を含む成形品を得ることができる射出成形方法としては、上述の溶融樹脂へのガスの注入に代えて、水を注入するウォーターアシスト成形方法がある(特許文献2参照)。   In addition, as an injection molding method that can obtain a molded article having a high degree of freedom in cross-sectional shape and including an irregular shape, there is a water assist molding method that injects water instead of injecting gas into the above-described molten resin (patent) Reference 2).

しかし、フローティングコア成形方法は樹脂内に球や砲弾型のコアをフローティングさせて中空を成形するため、断面形状が円形のパイプ形状中空成形品の成形に限られ、ニーズの高くなった異型を含む中空成形品の成形をすることができない。また、ウォーターアシスト成形方法は、異型を含む成形品の断面形状に対する自由度は高いが、水により成形品の内面が急冷されるため、内面の平滑性が低くなってしまうこと、内面の水を乾燥させる工程が必要となること、さらに吸水性のある樹脂を再利用する場合には捨てキャビティ内に排出された樹脂を乾燥させないと樹脂のリサイクルができないと云う欠点があった。   However, since the floating core molding method floats a sphere or a shell-shaped core in a resin to mold a hollow, it is limited to molding a pipe-shaped hollow molded product having a circular cross-sectional shape, and includes atypical molds that have been highly demanded. A hollow molded article cannot be molded. In addition, the water assist molding method has a high degree of freedom with respect to the cross-sectional shape of the molded product including the variant, but the inner surface of the molded product is rapidly cooled by water, so that the smoothness of the inner surface is lowered, and the water on the inner surface is reduced. There is a disadvantage that a drying step is required, and that when a resin having water absorption is reused, the resin cannot be recycled unless the resin discharged into the cavity is dried.

特開平10−180812号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-180812 特開2006−213041号公報JP 2006-213041 A

長尺中空成形品として、流体注入部分と末端部分に均一に内圧をかけて、均一な肉厚の成形品を得ることが求められている。   As a long hollow molded product, it is required to apply a uniform internal pressure to the fluid injection portion and the end portion to obtain a molded product having a uniform thickness.

また、近年省スペースの観点や、デザイン、握り易さ等から、異型を含む成形品の断面形状に対する自由度が高く、かつ内面の平滑性が高い製品が要求されるようになってきた。   In recent years, from the viewpoint of space saving, design, ease of gripping, and the like, a product having a high degree of freedom with respect to the cross-sectional shape of a molded product including an irregular shape and a high smoothness of the inner surface has been demanded.

そこで、本発明は、樹脂を用いた長尺中空成形品において、異型を含む成形品の断面形状に高い自由度が有り、かつ肉厚が均一で内面平滑性の高い成形品を提供することを目的とするものである。また、本発明はそのような成形品を成形する射出成形方法および射出成形システムを提供することを目的とするものである。   Therefore, the present invention provides a molded product having a high degree of freedom in the cross-sectional shape of a molded product including atypical shape, a uniform wall thickness, and a high inner surface smoothness in a long hollow molded product using a resin. It is the purpose. Another object of the present invention is to provide an injection molding method and an injection molding system for molding such a molded product.

既述の通り、ウォーターアシスト成形方法は、異型を含む成形品の断面形状に対する自由度は高いが、流体により成形品の内面が急冷されるため、内面の平滑性が低くなってしまうという難点がある。これは流体の熱伝導率が成形品の熱伝導率よりも高いためであり、流体を油等に変えても液体である以上ほとんど変わらず、内面の平滑性を改善することができなかった。   As described above, the water assist molding method has a high degree of freedom with respect to the cross-sectional shape of a molded product including an irregular shape, but the inner surface of the molded product is rapidly cooled by a fluid, so that the smoothness of the inner surface is lowered. is there. This is because the thermal conductivity of the fluid is higher than the thermal conductivity of the molded product. Even if the fluid is changed to oil or the like, the fluid is hardly changed as long as it is a liquid, and the smoothness of the inner surface cannot be improved.

しかしながら、本発明者らは、当業者の常識を超えて、日夜鋭意研究した結果、発想を180°変え、圧縮性の流体を使用し加圧して、熱伝導率を低くして成形品内を徐冷し、かつその圧縮性の流体が成形品内の樹脂抵抗に負けずに加圧できるように非圧縮性の流体により加圧して成形する成形方法を見出した。   However, as a result of earnest research conducted day and night beyond the common knowledge of those skilled in the art, the present inventors changed the idea by 180 °, pressurized using a compressible fluid, and lowered the thermal conductivity to reduce the inside of the molded product. The present inventors have found a molding method in which molding is performed by slowly cooling and pressurizing with a non-compressible fluid so that the compressible fluid can be pressurized without losing the resin resistance in the molded product.

すなわち、本発明の中空成形品の形成方法は、射出成形用金型のキャビティに溶融樹脂を射出し、溶融樹脂に加圧流体を流入させることにより、キャビティにシャットオフピンを介して連通した捨てキャビティへ余分な溶融樹脂を排出しながら、キャビティ内の溶融樹脂内に中空部を形成する射出成形による中空成形品を形成する方法であって、
シャットオフピンを閉じた状態で、キャビティに溶融樹脂を射出充填した後、
シャットオフピンを開いた状態で、加圧流体として窒素ガス等の圧縮性流体を水等の非圧縮性流体により加圧しながらキャビティ内の溶融樹脂に注入し、捨てキャビティへ余分な溶融樹脂を排出した後、
圧縮性流体のみを溶融樹脂内に加圧圧縮して保持し、キャビティ内の溶融樹脂の内側を徐冷することを特徴とするものである。
That is, according to the method for forming a hollow molded article of the present invention, the molten resin is injected into the cavity of the injection mold, and the pressurized fluid is allowed to flow into the molten resin, whereby the waste communicated with the cavity via the shut-off pin. A method of forming a hollow molded product by injection molding that forms a hollow portion in the molten resin in the cavity while discharging excess molten resin to the cavity,
After injecting and filling molten resin into the cavity with the shutoff pin closed,
With the shut-off pin open, compressible fluid such as nitrogen gas as pressurized fluid is injected into the molten resin in the cavity while being pressurized with incompressible fluid such as water, and the excess molten resin is discharged to the discarded cavity After
Only the compressive fluid is compressed and held in the molten resin, and the inside of the molten resin in the cavity is gradually cooled.

なお、圧縮性流体を非圧縮性流体で加圧しながら溶融樹脂に注入する際には、キャビティへの流体注入路に供給された圧縮性流体の後方に、その流体注入路の容量よりも少ない量の非圧縮性流体を供給することが好ましい。   When the compressive fluid is injected into the molten resin while being pressurized with an incompressible fluid, an amount smaller than the capacity of the fluid injection path is provided behind the compressive fluid supplied to the fluid injection path to the cavity. It is preferable to supply an incompressible fluid.

本発明は、中空成形品が長尺である場合に特に効果があり、例えば全長/外径の比が5以上の長尺成形品に適している。   The present invention is particularly effective when the hollow molded product is long. For example, the present invention is suitable for a long molded product having a total length / outer diameter ratio of 5 or more.

圧縮性流体は主として気体であるが、特に不活性ガスであることが好ましい。   The compressible fluid is mainly a gas, but is preferably an inert gas.

非圧縮性流体は主として液体であるが、特に水であることが好ましい。   The incompressible fluid is mainly a liquid, but is preferably water.

本発明の中空成形品射出成形システムは、キャビティと、キャビティにシャットオフピンを介して連通した捨てキャビティと、キャビティに流体を注入する流体注入用バルブを有する射出成形用金型と、
キャビティ内の溶融樹脂に流体注入用バルブを介して加圧流体を注入させることにより、捨てキャビティ内へ余分な溶融樹脂を排出しながら、キャビティ内の溶融樹脂内に中空部を形成する加圧流体注入装置と、
加圧流体注入装置から供給される加圧流体を射出成型用金型の流体注入用バルブへと導入する流体注入ホースとを備え、
流体注入用バルブと流体注入ホースとを含む流体注入路が、捨てキャビティへ排出される余分な溶融樹脂の容積よりも大きい容量を有し、
この加圧流体注入装置が、圧縮性流体を収容する圧縮性流体収容部と、非圧縮性流体を収容する非圧縮性流体収容部と、これら両収容部から圧縮性流体と非圧縮性流体を切り替えてキャビティに供給する流体切換え供給手段とを備えたことを特徴とするものである。
A hollow molded product injection molding system of the present invention includes a cavity, a waste cavity communicated with the cavity via a shut-off pin, an injection mold having a fluid injection valve for injecting fluid into the cavity,
Pressurized fluid that forms a hollow part in the molten resin in the cavity while discharging excess molten resin into the discarded cavity by injecting the pressurized fluid into the molten resin in the cavity via the fluid injection valve An injection device;
A fluid injection hose for introducing the pressurized fluid supplied from the pressurized fluid injection device into the fluid injection valve of the injection mold,
A fluid injection path including a fluid injection valve and a fluid injection hose has a capacity greater than the volume of excess molten resin discharged into the waste cavity;
This pressurized fluid injection device includes a compressible fluid containing portion that contains a compressible fluid, an incompressible fluid containing portion that contains an incompressible fluid, and compressive fluid and incompressible fluid from both of the containing portions. Fluid switching supply means for switching and supplying to the cavity is provided.

なお、ここで「流体注入ホース」は内部に流体輸送用の輸送路を有するものであればよく、フレキシブルなホースのみならず、金属製あるいは樹脂製などのフレキシブルでない管(パイプ)などを含むものとする。   Here, the “fluid injection hose” is not limited as long as it has a transport path for transporting fluid, and includes not only a flexible hose but also a non-flexible pipe (pipe) made of metal or resin. .

上記中空成形品射出成形システムにおいては、加圧流体注入装置が、流体注入路に供給する非圧縮性流体の流量を計量する計量手段を備えているものであることが好ましい。   In the hollow molded product injection molding system, it is preferable that the pressurized fluid injection device includes a measuring means for measuring the flow rate of the incompressible fluid supplied to the fluid injection path.

また、この中空成形品射出成形システムは、加圧流体注入装置が、非圧縮性流体による圧縮性流体への加圧力を制御する圧力制御手段を備えているものであることが好ましい。   In this hollow molded product injection molding system, it is preferable that the pressurized fluid injection device includes pressure control means for controlling the pressure applied to the compressive fluid by the incompressible fluid.

また圧力制御手段は、流体注入路内に供給された非圧縮性流体を後方から加圧する機構を備えていることが好ましい。   The pressure control means preferably includes a mechanism for pressurizing the incompressible fluid supplied into the fluid injection path from the rear.

本発明の中空成形品の射出成形方法および中空成形品射出成形システムによれば、圧縮性流体を非圧縮性流体で加圧しながら溶融樹脂内に注入するので、成形時に十分な圧力で加圧することができ、異型を含む断面形状など形状自由度の高い中空成形品を得ることができるとともに、肉厚の均一な成形品を得ることができる。また、圧縮性流体を加圧圧縮して保持し、溶融樹脂の内側を徐冷するので、内面の平滑性の高い成形品を得ることができる。   According to the injection molding method and the hollow molding product injection molding system of the present invention, since the compressive fluid is injected into the molten resin while being pressurized with the incompressible fluid, pressurization is performed with sufficient pressure during molding. It is possible to obtain a hollow molded product having a high degree of freedom in shape, such as a cross-sectional shape including atypical shapes, and to obtain a molded product with a uniform thickness. In addition, since the compressive fluid is compressed and held and the inside of the molten resin is gradually cooled, a molded product with high smoothness on the inner surface can be obtained.

本発明の実施形態に係る射出成形システムの全体構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an injection molding system according to an embodiment of the present invention. 上記実施形態において、キャビティ内に溶融樹脂を注入する工程を示す概略構成図である。In the said embodiment, it is a schematic block diagram which shows the process of inject | pouring molten resin in a cavity. 同実施形態において、圧縮性流体である不活性ガスを非圧縮性流体である水で加圧しつつ溶融樹脂内に注入する工程を示す概略構成図である。In the same embodiment, it is a schematic block diagram which shows the process of inject | pouring into the molten resin, pressurizing the inert gas which is a compressive fluid with the water which is an incompressible fluid. 同実施形態において、溶融樹脂中に不活性ガスを注入加圧した状態で徐冷する工程を示す概略構成図である。In the same embodiment, it is a schematic block diagram which shows the process cooled slowly in the state which injected and pressurized the inert gas in molten resin. 同実施形態において、中空成形品の成形後、非圧縮性流体である水を回収する工程を示す概略構成図である。In the same embodiment, it is a schematic block diagram which shows the process of collect | recovering the water which is an incompressible fluid after shaping | molding of a hollow molded product. 本発明の他の実施形態に係る射出成形システムの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the injection molding system which concerns on other embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明に係る中空成形品の射出成形システムおよび射出成形方法の好ましい実施形態について詳細に説明する。なお、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a hollow molded product injection molding system and injection molding method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals.

図1を参照して本発明の一実施形態による中空成形品射出成形システムの構成を説明する。図1は本実施形態の全体概略構成を示す図である。   A configuration of a hollow molded product injection molding system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic configuration of the present embodiment.

本実施形態による中空成形品射出成形システム1は、キャビティ2と、キャビティ2にシャットオフピン3を介して連通した捨てキャビティ4と、キャビティ2に流体を注入する流体注入用ニードルバルブ5を有する射出成形用金型10と、キャビティ2内の溶融樹脂Rに流体注入用ニードルバルブ5を介して加圧流体を注入させることにより、捨てキャビティ4内へ余分な溶融樹脂Rを排出しながら、キャビティ2内の溶融樹脂R内に中空部を形成する加圧流体注入装置20とを備えている。   A hollow molded product injection molding system 1 according to the present embodiment includes a cavity 2, a waste cavity 4 communicating with the cavity 2 via a shutoff pin 3, and an injection needle valve 5 for injecting fluid into the cavity 2. By injecting the pressurized fluid into the molding die 10 and the molten resin R in the cavity 2 through the fluid injection needle valve 5, the excess molten resin R is discharged into the waste cavity 4, while the cavity 2 is discharged. And a pressurized fluid injection device 20 for forming a hollow portion in the inner molten resin R.

なお、加圧流体注入装置20と射出成形用金型10のニードルバルブ5とは流体注入ホース19により接続されている。すなわち、本構成では、流体注入ホース19およびニードルバルブ5により加圧流体の流体注入路が構成されている。なお、このとき加圧流体注入装置20と射出成形用金型10との間を接続するニードルバルブ5および流体注入ホース19の容量の和(以下、「注入路容量」)は、所望の成形品における中空の容積、すなわち加圧流体により捨てキャビティに排出される余分な溶融樹脂の容積よりも大きくなるように設定されている。注入路容量は、捨てキャビティに排出される余分な溶融樹脂の容積の1.1倍以上、さらには1.2倍以上、特には1.33倍以上であることが好ましい。なお、捨てキャビティの容量は、排出される余分な樹脂の量に応じて設定されるものであり、一般に中空形成のために排除される樹脂量とほぼ同等の容量である。   The pressurized fluid injection device 20 and the needle valve 5 of the injection mold 10 are connected by a fluid injection hose 19. That is, in this configuration, the fluid injection hose 19 and the needle valve 5 constitute a fluid injection path for pressurized fluid. At this time, the sum of the capacities of the needle valve 5 and the fluid injection hose 19 (hereinafter referred to as “injection path capacity”) connecting the pressurized fluid injection device 20 and the injection mold 10 is a desired molded product. Is set to be larger than the volume of the molten resin that is discarded by the pressurized fluid and discharged into the cavity. The injection path capacity is preferably 1.1 times or more, more preferably 1.2 times or more, and particularly 1.33 times or more of the volume of excess molten resin discharged into the disposal cavity. The capacity of the discarded cavity is set according to the amount of excess resin to be discharged, and is generally the same as the amount of resin excluded for forming a hollow.

加圧流体注入装置20は、圧縮性流体を収容する圧縮性流体収容部(ここでは、不活性ガスタンク)23と、非圧縮性流体を収容する非圧縮性流体収容部(ここでは、水タンク)24と、両収容部23、24から圧縮性流体と非圧縮性流体を切り替えてキャビティ2に供給する流体切換え供給手段(ここでは、ライン切り替えバルブ)21とを備えている。
ガスタンク23および水タンク24はそれぞれ、加圧、減圧が可能なポンプ(圧力制御手段)を備えており、必要に応じて加圧、あるいは減圧を行うことができる。また、本実施形態においては、中空成形品の成形後に、非圧縮性流体および圧縮性流体を回収排出するドレーン25を備えている。
なお、圧縮性流体は、主として気体であり、具体的には空気、窒素ガス等が挙げられるが、中空成形品内の酸化変色や圧縮による焼けを防止するため、入手しやすい窒素ガスが最適である。また、非圧縮性流体は、主として液体であり、具体的には油、水等が挙げられるが、取扱い性や汎用性を考慮すると水が最適である。
The pressurized fluid injection device 20 includes a compressive fluid storage unit (inert gas tank here) 23 that stores a compressive fluid, and an incompressible fluid storage unit (here, a water tank) that stores incompressible fluid. 24, and a fluid switching supply means (here, a line switching valve) 21 that switches the compressive fluid and the incompressible fluid from both the housing portions 23 and 24 and supplies them to the cavity 2.
Each of the gas tank 23 and the water tank 24 includes a pump (pressure control means) capable of pressurization and depressurization, and can perform pressurization or depressurization as necessary. Moreover, in this embodiment, the drain 25 which collect | recovers and discharges an incompressible fluid and a compressive fluid after shaping | molding of a hollow molded article is provided.
The compressible fluid is mainly a gas, and specifically includes air, nitrogen gas, etc., but in order to prevent oxidative discoloration and burning due to compression in the hollow molded article, an easily available nitrogen gas is optimal. is there. The incompressible fluid is mainly a liquid, and specifically includes oil, water, and the like, but water is optimal in consideration of handleability and versatility.

なお、各タンクには、流体の流量を計量する計量手段が備えられていることが好ましい。非圧縮性流体の計量手段を備えることにより、溶融樹脂内への圧縮性流体の注入のため、圧縮性流体後方から非圧縮性流体を供給して圧縮性流体を加圧する際に、非圧縮性流体がキャビティ内に入らないように、非圧縮性流体の供給量を注入路容量よりも少なく調整するのが容易となる。   Each tank is preferably provided with a measuring means for measuring the flow rate of the fluid. By providing the incompressible fluid metering means, when the compressible fluid is pressurized by supplying the incompressible fluid from the rear of the compressible fluid for injecting the compressible fluid into the molten resin, the incompressible fluid is supplied. It is easy to adjust the supply amount of the incompressible fluid to be less than the injection path volume so that the fluid does not enter the cavity.

射出成形用金型10は、後述のノズル31へのガスの逆流防止用のシャットオフピン6と、キャビティ2に溶融樹脂を注入するための樹脂流路(スプルー)7を備えている。別途備えられる図示していない樹脂射出装置の成形機ノズル31がスプルー7に接続され、ノズル31から射出される溶融樹脂がスプルー7を介してキャビティ2内に注入される。   The injection mold 10 includes a shutoff pin 6 for preventing a backflow of gas to a nozzle 31 described later and a resin flow path (sprue) 7 for injecting molten resin into the cavity 2. A molding machine nozzle 31 of a resin injection device (not shown) provided separately is connected to the sprue 7, and molten resin injected from the nozzle 31 is injected into the cavity 2 through the sprue 7.

次に、図1〜図5を参照して、本実施形態に係る長尺中空成形品の成形方法について説明する。   Next, with reference to FIGS. 1-5, the shaping | molding method of the elongate hollow molded product which concerns on this embodiment is demonstrated.

図1は、射出成形用金型内のキャビティ2に樹脂Rを注入する前の工程を示している。溶融樹脂Rを充填する前には、バルブ21を不活性ガスタンク23からの流路が開となるように調整して、流体注入ホース19から、キャビティ2内に不活性ガスGを注入し、エアを排気しておく。すなわち、樹脂注入直前は、流体注入ホース19およびキャビティ2内は大気圧程度の不活性ガスGで満たされている。このパージ工程は、捨てキャビティ4側のシャットオフピン3を閉とした状態で行う。なお、ニードルバルブ5は、全行程を通して開であるが、ニードルバルブ5の金型側開口は、溶融樹脂Rのキャビティ2内への充填時に溶融樹脂Rがニードルバルブ5内に侵入しないクリアランスに調整されている。   FIG. 1 shows a process before injecting the resin R into the cavity 2 in the injection mold. Before filling the molten resin R, the valve 21 is adjusted so that the flow path from the inert gas tank 23 is opened, and the inert gas G is injected into the cavity 2 from the fluid injection hose 19, and the air Exhaust the air. That is, immediately before the resin injection, the fluid injection hose 19 and the cavity 2 are filled with an inert gas G of about atmospheric pressure. This purging step is performed in a state where the shut-off pin 3 on the disposal cavity 4 side is closed. The needle valve 5 is opened throughout the entire stroke, but the mold side opening of the needle valve 5 is adjusted to a clearance that prevents the molten resin R from entering the needle valve 5 when the molten resin R is filled into the cavity 2. Has been.

図2は、射出成形用金型10内のキャビティ2に溶融樹脂Rを注入する工程を示している。射出成形用金型10の樹脂流路(スプルー)7のシャットオフピン6が開かれて、別途備えられ図示していない樹脂射出装置の射出成形機ノズル31から溶融樹脂Rがキャビティ2へ完全充填される。この時、キャビティ2から捨てキャビティ4に通じる捨てキャビティ側シャットオフピン3は閉じており、捨てキャビティ4へ溶融樹脂Rが排出されないようにし、中空成形品の表面外観を形成する。溶融樹脂をキャビティへ完全充填するフルショット法を採用することにより、充填により成形品の外表面は金型に沿った滑らかな仕上げとすることができる。   FIG. 2 shows a process of injecting the molten resin R into the cavity 2 in the injection mold 10. The shut-off pin 6 of the resin flow path (sprue) 7 of the injection mold 10 is opened, and the melted resin R is completely filled into the cavity 2 from an injection molding machine nozzle 31 of a resin injection apparatus (not shown) that is provided separately. Is done. At this time, the waste cavity-side shutoff pin 3 leading from the cavity 2 to the waste cavity 4 is closed, so that the molten resin R is not discharged into the waste cavity 4 to form the surface appearance of the hollow molded product. By adopting the full shot method in which the molten resin is completely filled into the cavity, the outer surface of the molded product can be made into a smooth finish along the mold by filling.

図3は、キャビティ2への樹脂充填後、圧縮性流体である不活性ガスGをキャビティ2内の溶融樹脂中に注入する工程を示している。
キャビティ2へ溶融樹脂Rが充填された後、捨てキャビティ4に通じる捨てキャビティ4側シャットオフピン3は開とする。そして、切り替えバルブ21を水タンク24側のラインが開となるように調整し、注入ホース19内の不活性ガスGの後方から非圧縮性流体である水Wを注入ホース19内に導入し、不活性ガスGを水Wで加圧しながら注入ニードルバルブ5からキャビティ2へ不活性ガスGを注入する。この際、不活性ガスGのキャビティ2への注入に伴い余分な溶融樹脂Rは捨てキャビティ4へ排出されるようになっている。
FIG. 3 shows a process of injecting an inert gas G, which is a compressible fluid, into the molten resin in the cavity 2 after filling the cavity 2 with the resin.
After the cavity 2 is filled with the molten resin R, the waste cavity 4 side shut-off pin 3 leading to the waste cavity 4 is opened. Then, the switching valve 21 is adjusted so that the line on the water tank 24 side is opened, and water W that is an incompressible fluid is introduced into the injection hose 19 from behind the inert gas G in the injection hose 19. The inert gas G is injected into the cavity 2 from the injection needle valve 5 while pressurizing the inert gas G with water W. At this time, as the inert gas G is injected into the cavity 2, excess molten resin R is discarded and discharged into the cavity 4.

図4は、樹脂中に不活性ガスGを注入加圧後、加圧状態を保持して徐冷する工程を示している。
捨てキャビティ4へ余分な樹脂Rが排出され、キャビティ内の樹脂Rの内部に不活性ガスGが満たされ、非圧縮性流体である水Wにより、不活性ガスGが加圧圧縮されている。水Wで加圧するため、不活性ガスGなどの圧縮性流体のみを用いたガスアシスト成形方法の場合と比較して、溶融樹脂内に注入された圧縮性流体をより加圧することができ、ガスアシスト成形方法で問題になっていた肉厚の不均一性を抑制し、より均一な肉厚の成形品を得ることができる。
FIG. 4 shows a step of slowly cooling while injecting and pressurizing the inert gas G into the resin and maintaining the pressurized state.
Excess resin R is discharged to the disposal cavity 4, the inside of the resin R in the cavity is filled with the inert gas G, and the inert gas G is pressurized and compressed by the water W that is an incompressible fluid. Since pressurization is performed with water W, the compressive fluid injected into the molten resin can be pressurized more than the gas-assisted molding method using only a compressive fluid such as an inert gas G. The thickness non-uniformity which has been a problem with the assist molding method can be suppressed, and a molded product with a more uniform thickness can be obtained.

なお、注入ホース19の容量は樹脂内に注入される不活性ガスの容量よりも大きいので、非圧縮性流体である水Wが、キャビティ2内に入ることなく、注入ニードルバルブ5またはバルブ5に接続されている注入ホース19内で留まる。なお、水Wをキャビティ2内に侵入させないようにさせるためには、水Wの注入ホース19への注入量を注入ホース19の容量以下となるようにすることも必要である。   Since the capacity of the injection hose 19 is larger than the capacity of the inert gas injected into the resin, the water W, which is an incompressible fluid, does not enter the cavity 2 and enters the injection needle valve 5 or the valve 5. Stay in the connected injection hose 19. In order to prevent the water W from entering the cavity 2, it is also necessary to make the amount of water W injected into the injection hose 19 equal to or less than the capacity of the injection hose 19.

所定時間、樹脂中に不活性ガスGを加圧状態で保持して所定時間徐冷を行うことにより、溶融樹脂Rが固化し、中空成形品40を得ることができる。不活性ガスGのような圧縮性流体は、水Wなどの非圧縮性流体と比較して熱伝導率が低いため樹脂を急激に冷却せず、徐々に冷却させることができるので、成形品内面の平滑性の高いものを得ることができる。   By holding the inert gas G in the resin in a pressurized state for a predetermined time and performing slow cooling for a predetermined time, the molten resin R is solidified and the hollow molded product 40 can be obtained. A compressible fluid such as inert gas G has a lower thermal conductivity than an incompressible fluid such as water W, so the resin can be cooled gradually without being rapidly cooled. Can be obtained.

図5は、中空成形品40の成形後、注入ホース19内の水Wおよびキャビティ内の不活性ガスGを回収する工程を示している。
注入切り替えバルブ21を、水ラインが開となるように調整し、水タンク24の圧力制御手段により水ラインを減圧することにより水、および不活性ガスGを注入ホース内バルブ21側に引くことができる、そして水W、ガスGはドレーン25に排出される。
FIG. 5 shows a step of recovering the water W in the injection hose 19 and the inert gas G in the cavity after the hollow molded product 40 is formed.
The injection switching valve 21 is adjusted so that the water line is opened, and the water line is depressurized by the pressure control means of the water tank 24 to draw water and the inert gas G toward the injection hose inner valve 21 side. Water W and gas G are discharged to the drain 25.

なお、水W、ガスGはドレーンに排出させず、それぞれのタンクに回収するようにしてもよい。タンクに回収すれば、水、ガスを再利用することができる。水、ガスのいずれか一方のみを再利用する構成とすることも可能である。なお、従来のウォーターアシストの場合、水が樹脂内に注入されるため、水に樹脂が混じることがあり、水の再利用の際にはフィルター等を設置しなければ、再現性のある成形品を得ることができなかった。本構成を用いれば、水は汚染されないため、そのままタンクに回収し、再利用することができ好ましい。   The water W and the gas G may be collected in the respective tanks without being discharged to the drain. If recovered in a tank, water and gas can be reused. A configuration in which only one of water and gas is reused is also possible. In the case of the conventional water assist, since water is injected into the resin, the resin may be mixed in the water, and if the filter is not installed when water is reused, a reproducible molded product Could not get. If this structure is used, since water is not polluted, it can be recovered as it is and reused.

図6は、上記実施形態の設計変更例の射出成形システム11の全体構成を示す概略図である。
注入ホース19の途中にリザーバ29を備えた点が図1に示した実施形態と異なる。リザーバ29を備え、不活性ガスGを溜めておくことにより、後方からの水により圧縮され、キャビティ内に注入される不活性ガスGの流量を十分なものとし、水がキャビティ内に注入されないように容易に制御することもできる。なお、注入ホース19の長さが十分長ければ、図1に示した先の実施形態のように、リザーバを備えていなくても構わない。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the overall configuration of the injection molding system 11 of the design modification example of the above embodiment.
The point which provided the reservoir | reserver 29 in the middle of the injection | pouring hose 19 differs from embodiment shown in FIG. By providing the reservoir 29 and storing the inert gas G, the flow rate of the inert gas G compressed by the water from the rear and injected into the cavity is sufficient, so that water is not injected into the cavity. It can also be easily controlled. If the length of the injection hose 19 is sufficiently long, the reservoir may not be provided as in the previous embodiment shown in FIG.

本実施形態に係る中空成形品の成形方法は、長尺な中空成形品の製造に限定されるものではないが、輸送車両、医療機器、産業機器および手摺りなどに使用される、全長/外径の比が5以上である長尺中空成形品の製造に特に適する。
そのような長尺中空成形品を形成する樹脂の種類としては、生産性を考慮して、押出し、射出成形、熱プレスおよび真空成形などに使用されている熱可塑性樹脂を使用することができる。熱可塑性の樹脂の内、ポリアミドイミド、PPS樹脂、LCP樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、PBT樹脂、PET樹脂、変性PPO樹脂、変性PPE樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどを用いることができ、また、これらを一構成成分とするアロイ材料および共重合体等も使用することができる。
The method for forming a hollow molded article according to the present embodiment is not limited to the production of a long hollow molded article, but is used for transportation vehicles, medical equipment, industrial equipment, handrails, etc. It is particularly suitable for the production of a long hollow molded product having a diameter ratio of 5 or more.
As the type of resin forming such a long hollow molded article, a thermoplastic resin used for extrusion, injection molding, hot pressing, vacuum forming, and the like can be used in consideration of productivity. Among thermoplastic resins, polyamide imide, PPS resin, LCP resin, polycarbonate, polyacetal, polyamide, PBT resin, PET resin, modified PPO resin, modified PPE resin, AS resin, ABS resin, polystyrene, polypropylene, polyethylene, etc. are used. In addition, alloy materials and copolymers containing these as one constituent component can also be used.

長尺中空成形品として肉厚を均一化し剛性を上げる必要があるため、長尺中空成形品を形成する樹脂に無機充填材を添加(含有)させることが好ましい。このとき、長尺中空成形品に対して無機充填材を5〜60%wt添加することが好ましい。無機充填材を含有させる樹脂としては、耐熱性と耐薬品性とを要する用途には結晶性の樹脂が好ましく、中でも両性能のバランスを考慮するとポリアミド樹脂が最も好ましい。   Since it is necessary to make the wall thickness uniform and increase the rigidity of the long hollow molded article, it is preferable to add (contain) an inorganic filler to the resin forming the long hollow molded article. At this time, it is preferable to add 5 to 60% by weight of an inorganic filler to the long hollow molded article. As the resin containing the inorganic filler, a crystalline resin is preferable for applications requiring heat resistance and chemical resistance, and a polyamide resin is most preferable in consideration of a balance between both performances.

樹脂に添加する無機充填材の種類としては、ガラス繊維、PAN系やピッチ系の炭素繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維や黄銅繊維などの金属繊維、芳香族ポリアミド繊維などの有機繊維、石膏繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、ジルコニア繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、酸化チタン繊維、炭化ケイ素繊維、ロックウール、チタン酸カリウムウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、ワラステナイトなどの繊維状、ウィスカー状充填材、ガラスビーズ、ガラスバルーン、タルク、硫酸バリウムなどの充填材が挙げられる。その中でも、剛性、強度、コスト面からガラス繊維が好ましい。ガラスの繊維長が平均長さ約100μm以上、500μm以下のものが好ましく使用される。また、ガラス繊維の平均径φ(直径)は、3μ以上50μm未満のものが使用でき、コスト面と強度面から5μm以上30μm未満のものを使用することが好ましい。   The types of inorganic fillers added to the resin include glass fibers, PAN and pitch carbon fibers, stainless fibers, metal fibers such as aluminum fibers and brass fibers, organic fibers such as aromatic polyamide fibers, gypsum fibers, and ceramics. Fiber, asbestos fiber, zirconia fiber, alumina fiber, silica fiber, titanium oxide fiber, silicon carbide fiber, rock wool, potassium titanate whisker, silicon nitride whisker, wollastonite, etc., whisker-like filler, glass beads, glass Examples of the filler include balloons, talc, and barium sulfate. Among these, glass fiber is preferable in terms of rigidity, strength, and cost. A glass fiber having an average length of about 100 μm or more and 500 μm or less is preferably used. The glass fiber having an average diameter φ (diameter) of 3 μm or more and less than 50 μm can be used, and it is preferable to use a glass fiber having an average diameter of 5 μm or more and less than 30 μm from the viewpoint of cost and strength.

更に、無機充填材は、その表面を、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤などのカップリング剤、その他の表面処理剤および膨潤性の層状珪酸塩では有機化オニウムイオンで予備処理したものとすることで、より優れた機械的強度を得ることができるため好ましい。   Furthermore, the inorganic filler has its surface pretreated with an organic onium ion in the case of coupling agents such as silane coupling agents and titanate coupling agents, other surface treatment agents and swellable layered silicates. It is preferable because more excellent mechanical strength can be obtained.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。
[使用樹脂]
実施例1、2および比較例1〜4には下記の2種類の熱可塑性樹脂のいずれかを用いた。
樹脂1:旭化成ケミカルズ(株)製レオナ 14G33(商品名);ポリアミド(PA)66樹脂、ガラス繊維(GF)33質量%含有 密度=1390kg/m3
樹脂2:旭化成ケミカルズ(株)製レオナ 53G33(商品名);PA66樹脂と低吸水PAとのアロイ品、GF33質量%含有 密度=1350kg/m3
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[Resin used]
In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, one of the following two types of thermoplastic resins was used.
Resin 1: Leona 14G33 (trade name) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd .; polyamide (PA) 66 resin, 33% by mass of glass fiber (GF) Density = 1390 kg / m 3
Resin 2: Leona 53G33 (trade name) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation; alloy product of PA66 resin and low water absorption PA, containing GF33% by mass Density = 1350 kg / m 3

[射出成形用金型]
実施例1、2および比較例1〜4には下記の2種類の射出成形用金型のいずれかを用いた。
金型1:外径φ25mmの円形断面を有するL字型全長約400mmの長尺成形品用金型
金型2:コーナー部にのみ楕円(長径35mm、短径18mm)断面を有し、他の部分は外径φ25mmの円形断面を有するL字型全長約400mmの長尺成形品用金型
[Injection mold]
In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, one of the following two types of injection molds was used.
Mold 1: L-shaped mold having a circular cross section with an outer diameter of φ25 mm and a mold for a long molded product having a total length of about 400 mm Mold 2: An ellipse (long diameter 35 mm, short diameter 18 mm) only at the corner, The part is an L-shaped mold with a circular section with an outer diameter of φ25mm.

[実施例1]
180ton横型射出成形機、金型1を使用した。金型1のキャビティ内、流体注入ホース内を窒素ガス(純度99.99%)でパージした後、熱可塑性樹脂である樹脂1を樹脂温度設定290℃で溶融させ、金型温度設定80℃の金型1のキャビティにフルショット充填し、流体注入ニードルバルブから窒素ガスを非圧縮性の流体である水で加圧注入し、キャビティ内の樹脂中に加圧圧縮した窒素ガスを所定時間保持して徐冷し、L字型長尺中空成形品を成形した。このとき、水の注入量は200ccとした。
なお、このとき注入ホース、ニードルバルブ、キャビティを含む注入路全体に対して注入される水および窒素ガスを含む総注入容量は550ccとした。
[Example 1]
A 180 ton horizontal injection molding machine, mold 1, was used. After purging the cavity of the mold 1 and the fluid injection hose with nitrogen gas (purity 99.99%), the resin 1 which is a thermoplastic resin is melted at a resin temperature setting of 290 ° C., and the mold temperature is set to 80 ° C. Fill the cavity of the mold 1 with a full shot, pressurize and inject nitrogen gas from the fluid injection needle valve with water, an incompressible fluid, and hold the compressed and compressed nitrogen gas in the resin in the cavity for a predetermined time. And slowly cooled to form an L-shaped long hollow molded product. At this time, the amount of water injected was 200 cc.
At this time, the total injection volume including water and nitrogen gas injected into the entire injection path including the injection hose, needle valve, and cavity was 550 cc.

[実施例2]
実施例1において、水の注入量を250ccとしたこと以外は実施例1と同様の方法でL字型長尺中空成形品を成形した。
[Example 2]
In Example 1, an L-shaped long hollow molded product was molded in the same manner as in Example 1 except that the amount of water injected was 250 cc.

[実施例3]
金型1に代えて金型2を用い、水の注入量を220ccとしたこと以外は実施例1と同様の方法で異型を含むL字型長尺中空成形品を成形した。
[Example 3]
An L-shaped long hollow molded article including a variant was molded in the same manner as in Example 1 except that the mold 2 was used in place of the mold 1 and the amount of water injected was 220 cc.

[実施例4]
実施例3において、樹脂1に代えて樹脂2を用いたこと以外は実施例3と同様の方法で異型を含むL字型長尺中空成形品を成形した。
[Example 4]
In Example 3, an L-shaped long hollow molded product including a variant was molded in the same manner as in Example 3 except that Resin 2 was used instead of Resin 1.

[比較例1]
実施例2において、窒素ガスを非圧縮性の流体である水で加圧注入することなく、窒素ガスのみを注入ホースに供給する、所謂ガスアシスト成形方法により、異型を含むL字型長尺中空成形品を成形した。
[Comparative Example 1]
In Example 2, a so-called gas-assisted molding method in which only nitrogen gas is supplied to the injection hose without pressurizing and injecting nitrogen gas with water, which is an incompressible fluid, and an L-shaped long hollow including an irregular shape. Molded product was molded.

[比較例2]
実施例1において、窒素ガスを非圧縮性の流体である水で加圧注入することなく、流体注入ニードルバルブ側にセットした砲弾型のフローティングコアを圧縮性の不活性ガスとして窒素ガス(純度99.99%)で押し飛ばしながら溶融樹脂中に中空を形成する、所謂フローティングコア成形方法により、L字型長尺中空成形品を成形した。
[Comparative Example 2]
In Example 1, nitrogen gas (purity 99) was used as a compressible inert gas by using a bullet-shaped floating core set on the fluid injection needle valve side without pressurizing and injecting nitrogen gas with water as an incompressible fluid. The L-shaped long hollow molded product was molded by a so-called floating core molding method in which a hollow was formed in the molten resin while being pushed away at .99%).

[比較例3]
実施例1において、窒素ガスのみを溶融樹脂中に注入するのではなく、溶融樹脂中に水を注入して中空を形成する、所謂ウォーターアシスト成形方法により、L字型長尺中空成形品を成形した。水の注入量は400ccとした。
[Comparative Example 3]
In Example 1, an L-shaped long hollow molded product is molded by a so-called water-assisted molding method in which a hollow is formed by injecting water into a molten resin instead of injecting only nitrogen gas into the molten resin. did. The amount of water injected was 400 cc.

[比較例4]
比較例3において、樹脂1を樹脂2に代えたウォーターアシスト成形方法により、L字型長尺中空成形品を成形した。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 3, an L-shaped long hollow molded product was molded by a water assist molding method in which the resin 1 was replaced with the resin 2.

[比較例5]
実施例2において、窒素ガスのみを溶融樹脂中に注入するのではなく、溶融樹脂中に水を注入して中空を形成する、所謂ウォーターアシスト成形方法により、異型を含むL字型長尺中空成形品を成形した。水の注入量は430ccとした。
[Comparative Example 5]
In Example 2, instead of injecting only nitrogen gas into the molten resin, water is injected into the molten resin to form a hollow, so-called water-assist molding method, so that an L-shaped long hollow mold including atypical shapes is formed. The product was molded. The amount of water injected was 430 cc.

上記実施例1、2および比較例1〜5の成形方法で得られた成形品について、以下の評価を行い、表1に纏めた。   The molded products obtained by the molding methods of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5 were evaluated as follows and are summarized in Table 1.

[断面形状トレース性]
金型の形状に沿った断面形状が形成されていれば良(○)、金型の形状に沿った断面形状が得られなかった場合(×)と評価した。
[Cross section shape]
It was evaluated that the cross-sectional shape along the shape of the mold was good (◯), and the cross-sectional shape along the shape of the mold was not obtained (×).

[内面平滑度評価方法]
JIS B0601:1982に基づき、内面の平滑度を測る尺度として、長尺中空成形品を長さ方向に切削し、内面の最大高さRmaxを求めた。Rmaxが小さいほど平滑度が高いことを意味する。
[Inner surface smoothness evaluation method]
Based on JIS B0601: 1982, a long hollow molded article was cut in the length direction as a scale for measuring the smoothness of the inner surface, and the maximum height Rmax of the inner surface was determined. A smaller Rmax means higher smoothness.

[リサイクル性]
中空形成時に捨てキャビティ内に排出された余分な樹脂をそのままリサイクルできる場合には可(○)、リサイクルできない、あるいはリサイクルするためには他の処理を要する場合には不可(×)と評価した。
[Recyclability]
It was evaluated that it was possible to recycle the excess resin that was discarded in the hollow formation and discharged into the cavity as it was (◯), and that it was not recyclable, or that it was not possible to recycle (*).

[乾燥工程の要否]
成形品に対して、乾燥工程が必要な場合は要、乾燥工程が不要な場合は不要と評価した。
[Necessity of drying process]
The molded product was evaluated as necessary when a drying step was necessary, and not necessary when a drying step was unnecessary.

表1に示す通り、本発明の実施例1〜4は、内面平滑度が比較例1、3−5と比較して高く、リサイクル性もよく、また、乾燥工程が不要である。比較例2のフローティングコア成形方法では高い内面平滑度、リサイクル性、乾燥工程不要と、本発明と同様の効果が得られるが、フローティングコアの通り道が中空となるため中空の断面が全域に亘って同一の円形であるものしか成形できず、従来技術の項で述べた通り、異型断面を含む形状の成形品を成形することができない。これに対し、本発明は、実施例3、4のように異型の断面形状を含む金型2に対しても実施例1と同様に断面形状トレース性が高かった。比較例1のガスアシスト成形では、ガス注入口と反対の端部側で中空形状が先細りを生じ、異型を含む金型に対し断面円形の中空となり、断面形状トレース性が低かった。   As shown in Table 1, Examples 1-4 of the present invention have higher inner surface smoothness than Comparative Examples 1 and 3-5, good recyclability, and do not require a drying step. In the floating core molding method of Comparative Example 2, the same effect as the present invention can be obtained with high inner surface smoothness, recyclability, and no drying process, but since the passage of the floating core is hollow, the hollow cross section covers the entire area. Only those having the same circular shape can be molded, and as described in the section of the prior art, a molded product having a shape including an irregular cross section cannot be molded. On the other hand, in the present invention, the cross-sectional shape traceability was high in the same way as in Example 1 for the mold 2 including an irregular cross-sectional shape as in Examples 3 and 4. In the gas assist molding of Comparative Example 1, the hollow shape was tapered on the end side opposite to the gas inlet, and the cross-sectional shape was hollow with respect to the mold including the atypical shape, and the cross-sectional shape traceability was low.

比較例3−5のようなウォーターアシスト成形の場合、断面形状トレース性はあるが、内面平滑度が低く、リサイクル性も悪く、さらには成形品の乾燥工程を要する。本発明の成形方法は徐冷であるため、ウォーターアシストの場合と比較して冷却時間はかかるが、乾燥工程が不要であり、設備に要するコストを抑制することができる。   In the case of water assist molding as in Comparative Example 3-5, although there is a cross-sectional trace property, the inner surface smoothness is low, the recyclability is poor, and further, a drying step of the molded product is required. Since the molding method of the present invention is slow cooling, it takes a cooling time as compared with the case of water assist, but a drying step is unnecessary and the cost required for the equipment can be suppressed.

実施例2はより多くの非圧縮性流体(水)を注入ホースに注入しており、圧縮性流体である窒素ガスがキャビティ内においてより圧縮された状態で保持されるため、実施例1よりも平滑性が高い内面を有する成形品を得ることができた。なお、実施例3と実施例4とでは樹脂材料のみが異なるが、平滑度に差が生じた。これは、平滑度が樹脂材料の固化スピードにも依存するものであることを示す結果である。   In Example 2, more incompressible fluid (water) is injected into the injection hose, and nitrogen gas, which is a compressive fluid, is held in a more compressed state in the cavity. A molded article having an inner surface with high smoothness could be obtained. In addition, although Example 3 and Example 4 differ only in the resin material, the difference arises in smoothness. This is a result showing that the smoothness also depends on the solidification speed of the resin material.

1、11 射出成形システム
2 キャビティ
3 捨てキャビティ側シャットオフピン
4 捨てキャビティ
5 流体注入用ニードルバルブ
6 射出成型機ノズル側逆流防止用のシャットオフピン
7 樹脂通路(スプルー)
10 射出成形用金型
19 流体注入ホース
20 加圧流体注入装置
21 流体切り替え供給手段
23 不活性ガスタンク(圧縮性流体収容部)
24 水タンク(非圧縮性流体収容部)
25 ドレーン
29 リザーバ
31 射出成形機ノズル
40 中空成形品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 Injection molding system 2 Cavity 3 Waste cavity side shut-off pin 4 Waste cavity 5 Needle valve for fluid injection 6 Shut-off pin for injection-machine nozzle side backflow prevention 7 Resin passage (sprue)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Injection mold 19 Fluid injection hose 20 Pressurized fluid injection | pouring apparatus 21 Fluid switching supply means 23 Inert gas tank (compressible fluid storage part)
24 Water tank (incompressible fluid container)
25 Drain 29 Reservoir 31 Injection molding machine nozzle 40 Hollow molded product

Claims (11)

射出成形用金型のキャビティに溶融樹脂を射出し、該溶融樹脂に加圧流体を流入させることにより、前記キャビティにシャットオフピンを介して連通した捨てキャビティへ余分な前記溶融樹脂を排出しながら、前記キャビティ内の溶融樹脂内に中空部を形成する射出成形による中空成形品を形成する方法であって、
前記シャットオフピンを閉じた状態で、前記キャビティに前記溶融樹脂を射出充填後、
前記シャットオフピンを開いた状態で、前記加圧流体として圧縮性流体を非圧縮性流体により加圧しながら前記キャビティ内の前記溶融樹脂に注入し、前記捨てキャビティへ余分な前記溶融樹脂を排出した後、
前記圧縮性流体のみを前記溶融樹脂内に加圧圧縮して保持し、前記キャビティ内の溶融樹脂の内側を徐冷することを特徴とする中空成形品射出成形方法。
By injecting molten resin into the cavity of the injection mold and allowing a pressurized fluid to flow into the molten resin, the excess molten resin is discharged to a waste cavity communicated with the cavity via a shut-off pin. A method of forming a hollow molded article by injection molding to form a hollow portion in the molten resin in the cavity,
With the shutoff pin closed, after injection filling the molten resin into the cavity,
In a state where the shut-off pin is opened, a compressive fluid is injected as a pressurized fluid into the molten resin in the cavity while being pressurized with an incompressible fluid, and excess molten resin is discharged into the waste cavity. rear,
A method for injection molding a hollow molded article, wherein only the compressive fluid is compressed and held in the molten resin, and the inside of the molten resin in the cavity is gradually cooled.
前記圧縮性流体を前記キャビティに注入する流体注入路に供給された前記圧縮性流体の後方に、該流体注入路の容量よりも少ない量の前記非圧縮性流体を供給し、前記圧縮性流体を該非圧縮性流体で加圧しながら前記溶融樹脂に注入することを特徴とする請求項1記載の中空成形品射出成形方法。   An amount of the incompressible fluid less than the volume of the fluid injection path is supplied behind the compressive fluid supplied to the fluid injection path for injecting the compressive fluid into the cavity, and the compressive fluid is 2. The hollow molded article injection molding method according to claim 1, wherein the molten resin is injected while being pressurized with the incompressible fluid. 前記中空成形品が、全長/外径の比が5以上であることを特徴とする請求項1または2記載の中空成形品射出成形方法。   The hollow molded article injection molding method according to claim 1 or 2, wherein the hollow molded article has an overall length / outer diameter ratio of 5 or more. 前記圧縮性流体が不活性ガスであることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の中空成形品射出成形方法。   The hollow molding product injection molding method according to any one of claims 1 to 3, wherein the compressive fluid is an inert gas. 前記非圧縮性流体が水であることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の中空成形品射出成形方法。   The hollow molding product injection molding method according to any one of claims 1 to 4, wherein the incompressible fluid is water. 請求項1から5いずれか1項記載の中空成形品射出成形方法で成形された中空成形品。   A hollow molded article molded by the hollow molded article injection molding method according to any one of claims 1 to 5. 全長/外径の比が5以上であることを特徴とする請求項6記載の中空成形品。   The hollow molded article according to claim 6, wherein the ratio of the total length / outer diameter is 5 or more. キャビティと、該キャビティにシャットオフピンを介して連通した捨てキャビティと、前記キャビティに流体を注入する流体注入用バルブを有する射出成形用金型と、
前記キャビティ内の溶融樹脂に前記流体注入用バルブを介して加圧流体を注入させることにより、前記捨てキャビティ内へ余分な前記溶融樹脂を排出しながら、前記キャビティ内の溶融樹脂内に中空部を形成する加圧流体注入装置と、
前記加圧流体注入装置から供給される前記加圧流体を前記射出成型用金型の前記流体注入用バルブへと導入する流体注入ホースとを備え、
前記流体注入用バルブと前記流体注入ホースとを含む流体注入路が、前記捨てキャビティへ排出される前記余分な溶融樹脂の容積よりも大きい容量を有し、
前記加圧流体注入装置が、圧縮性流体を収容する圧縮性流体収容部と、非圧縮性流体を収容する非圧縮性流体収容部と、前記両収容部から前記圧縮性流体と前記非圧縮性流体を切り替えて前記キャビティに供給する流体切換え供給手段とを備えたことを特徴とする中空成形品射出成形システム。
An injection mold having a cavity, a discarded cavity communicated with the cavity via a shut-off pin, and a fluid injection valve for injecting fluid into the cavity;
By injecting the pressurized fluid into the molten resin in the cavity via the fluid injection valve, the hollow portion is formed in the molten resin in the cavity while discharging the excess molten resin into the waste cavity. A pressurized fluid injection device to form;
A fluid injection hose for introducing the pressurized fluid supplied from the pressurized fluid injection device into the fluid injection valve of the injection mold,
A fluid injection path including the fluid injection valve and the fluid injection hose has a capacity larger than the volume of the excess molten resin discharged to the waste cavity;
The pressurized fluid injecting device includes a compressible fluid containing portion that contains a compressible fluid, an incompressible fluid containing portion that contains an incompressible fluid, and the compressible fluid and the incompressible from both the containing portions. A hollow molded product injection molding system comprising fluid switching supply means for switching fluid to supply to the cavity.
前記加圧流体注入装置が、前記流体注入路に供給する前記非圧縮性流体の流量を計量する計量手段を備えていることを特徴とする請求項8記載の中空成形品射出成形システム。   9. The hollow molded product injection molding system according to claim 8, wherein the pressurized fluid injection device includes a metering unit that measures a flow rate of the incompressible fluid supplied to the fluid injection path. 前記加圧流体注入装置が、前記非圧縮性流体による前記圧縮性流体への加圧力を制御する圧力制御手段を備えていることを特徴とする請求項8または9記載の中空成形品射出成形システム。   10. The hollow molded product injection molding system according to claim 8 or 9, wherein the pressurized fluid injection device includes pressure control means for controlling the pressure applied to the compressive fluid by the incompressible fluid. . 前記圧力制御手段が、前記流体注入路内に供給された前記非圧縮性流体を後方から加圧する機構を備えていることを特徴とする請求項10記載の中空成形品射出成形システム。   11. The hollow molded product injection molding system according to claim 10, wherein the pressure control means includes a mechanism for pressurizing the incompressible fluid supplied into the fluid injection path from the rear.
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