JP2656750C

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Publication number: JP2656750C
Authority: JP
Original assignee: 東北ムネカタ株式会社
Publication date: 1999-08-03

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂を用いて行う射出成形法及びこの成形法に用いられる
金型であって、更に詳しくは、成形体にウェルドラインを発生させないか、発生
しても小さい範囲に止めることができる射出成形法とこの成形法に用いられる金
型に関する。【０００２】【従来の技術】プラスチック射出成形体の場合、平坦な面を形成する際に、この平坦な面内に
流入する樹脂のゲート（充填口）が２ケ所以上存在すると、このゲートから夫々
充填された樹脂は金型内において互いに合流し、この合流部に所謂ウェルドライ
ンが発生する。図８はこのウェルドラインが発生する状況の説明図である。この
図８において、１１は平坦面から成る成形体、１２、１２ａは対向する２ケ所に
設けた樹脂充填用のゲートであって、このゲート１２、１２ａから充填された樹
脂は、１４に示すような流動パターンで前進し、やがて中央で衝突してこの衝突
部位にウェルドライン１５を形成する。なお、このウェルドライン１５は、多点
注入方式をとる場合にはその大小は別にして必ず発生し、例えば自動車のバンパ
ーの如き曲線や比較的大型の成形体の場合でも発生する。また、ゲートを一点に設定した場合に、成形体の一部に例えば孔形状があると
、この周りから樹脂が入り込むために、強弱はあってもウェルドラインが発生する。ウェルドラインは、そのまま成形体に残した場合、美観を損ねることから、補
修によって消す作業を行ったり、塗装により隠したりしているのが現状である。【０００３】【発明が解決しようとする課題】このため、次のような欠点がある。ａ．補修は手作業となることから、手間がかかる。ｂ．塗装してもウェルドライン部分の光沢が違ってくるため、商品価値が低下
する。ｃ．ウェルドライン部分は強度的に弱くなる。【０００４】【課題を解決するための手段】本発明は、上記したａ〜ｃの課題を解決するのが目的であって、その構成は次
のとおりである。１．金型内に、複数のゲートに続く位置にフローチャンネルを形成し、樹脂充
填時に、前記フローチャンネル内に樹脂の一部を先行して流動させることにより
、ウェルドラインの発生を抑制する射出成形法。２．複数のゲートに続く位置にフローチャンネルを形成して成る射出成形用金
型。フローチャンネルはゲートから金型内に樹脂が流入する際に、この樹胞の流動
を助長し、樹脂流動の方向、及び合流角度を制御する。このフローチャンネルの
形成位置は成形体の任意の筒所でよいが、好ましくは箱形の場合は、底部の淵や
角の部分などが良い。またフローチャンネルの形状は、任意の形状で設けることが可能であるが、成
形体に対する接合面積が大きくなることが望ましい。またフローチャンネルの数
は単数で連続されてもかまわないし、複数に分割されていてもよい。【０００５】本発明成形法に使用される樹脂は、ポリエチレン、ポリプロビレン等のポリオ
レフィン系樹脂、また、ポリスチレン樹胞ポリアクリロニトリル樹脂、ポリスチレンプタジエン樹脂、ポロアクリロニトリルプタジエンスチレン共重合樹脂、ポ
リアクリロニトリルスチレン樹脂等のいわゆるスチレン系樹脂、また、ポリカー
ボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプチレンテレフタレート
樹脂等のいわゆるポリエステル系樹詣、またポリヘキサメチレンジパミド、ポリ
ヘキサメチレンカプロアミド、ポリヘキサメチレンラウドアミド、ポリε−カプ
ロアミド等のいわゆるナイロン樹脂と呼ばれるポリアミド系樹脂、またポリオキ
シメチレン樹脂であるポリアセタール樹脂、またポリフェニレン樹脂であるポリ
フェニレンエーテル、ポリフェニレンサンフィド、ポリフェニレンオキサイド等
の樹脂、更にはその他の熱可塑性樹脂が好ましく用いられ、更にはこれらのブレ
ンド、アロイ等であってもよい。更には無機物、有機物等の充填材や、添加剤等
が加えられてもよい。更に、この樹脂チャンネルにガスを流入するいわゆるガス
インジェクションを併用することはウェルドラインを消す為ばかりでなく、ヒケ
防止等の効果も合わせて、更に好ましい。【０００６】【作用】ゲートから充填された樹脂は、フローチャンネル内を先行して流れる。この様
な樹脂の流れは、初期においてごく小さなウェルドラインが発生するが、両側の
流れ角度が小さくなりウェルドラインは発生しない。このフローチャンネルは成
形体平均肉厚の１．５倍を必要とし、１．５倍末満であれば、樹脂の流動がウェ
ルドラインをなくすまでその合流角度を小さくできず、好ましくない。また、５
倍を越えるとウェルドラインの消去にはさしつかえないが、成形体の冷却が著し
く緩慢となり成形そのものに好ましくない。【０００７】【実施例】実施例１図１、図２は、図３に示す成形体を成形するための金型であって、この金型１
０、１０ａの平坦部成形凹部１１の両端中央にはゲート１２、１２ａが形成され
ていると共に、ゲート１２、１２ａを結ぶ平坦成形凹部１１の中央には、金型の
開き方向にテーパー形状を持つフローチャンネル１３が形成されている。図１、図２において、２０はテーパー形状、２１はスプール・ランナーである。なお、図３に示す成形体には、前記金型１０、１０ａで形成された各部位の符
号がそのまま付されている。図４は、図３に示す成形体の成形時における樹脂の流れを説明するものであっ
て、ゲート１２、１２ａから充填された樹脂は、フローチャンネル１３の部分の
流動抵抗がその両サイドの平坦部１１に比較して小さいため、平坦部１１に先行
して流れて行く。この結果、金型内における樹脂の流動パターン１４は、フロー
チャンネル１３を頂点とする山形を呈し、この山形の流動パターン１４がやがて
金型の中央で合流する。この時のウェルドライン１５は、山形の頂点であって、
フローチャンネル１３の幅内かこれより僅かに外に外れた程度である。【０００８】実施例２図５は、図６に示すようなテレビジョン受像機の正面側のケースを成形するた
めの金型の実施例であって、この金型１６、１６ａの場合は、コーナー１７の内
側に沿ってフローチャンネル１３、１３ａが形成してあり、このフローチャンネ
ル１３、１３ａは一部曲面の断面形状を有し、壁１８の肉厚２．５ｍｍに対して
比率で３倍の肉厚７．５ｍｍである。図６において、符号の１２、１２ａは四辺
の中央に夫々設けた樹脂充填ゲート部位である。図７はＢ−Ｂ′断面図である。
上記実施例の場合、その使用樹脂には、ハイインパクトポリスチレン樹脂（旭化
成工業株式会社製カーボン着色ペレットＶＳ６１）を使用し、射出成形機（東芝
機械株式会社製ＩＳ−１３００ＤＥＷ）を用い、樹脂を充填後、冷却、固化させ
た後樹脂成形体（枠）を取り出したところ、溶融樹脂が樹脂ゲート１２、１２ａ
より流入し、先ずフローチャンネル１３、１３ａ内を先行して流動し、やがて平
坦部（壁）１８内に流入して四辺（四面）ともほぼ同率に流動し、やがて全体に
行き亘る。溶融樹脂を注入後、冷却し、成形体である樹脂成形体を取り出し、ウ
ェルドラインを目視で評価したところ、フローチャンネル１３、１３ａの部分に
は若干のウェルドラインがあるものの、他の筒所にはウェルドラインのない奇麗
な樹脂成形体を得ることが出来た。【０００９】実施例３実施例２において、樹脂を充填後、フローチャンネル１３、１３ａ内に圧力１
９０ｋｇ／ｃｍ²の窒素ガスを印加しながら成形を行った。この結果、成形体の
コーナー部の中には、図７に示すような中空構造１９が発生したが、可視面に凹
型形状が残る不良現象、すなわちヒケの発生が抑止された。この結果、ウェルド
ラインがほとんどなく、かつ厚肉部にヒケのない樹脂成形体が得られた。【００１０】実施例４実施例２と同じ樹脂成形体の金型を用いて、使用材料としてポリプロピレン（
昭和電工株式会社製ポリプロピレンＭＫ１１７）を使用し、射出成形機（東芝機
械株式会社ＩＳ−１３００ＤＥＷ）を用いて、樹脂を充填後、冷却、固化させた
後樹脂成形体を取り出したところ、フローチャンネル１３、１３ａには若干のウ
ェルドラインがあるものの、他の箇所にはウェルドラインのない樹脂成形体を得
ることが出来た。【００１１】実施例５実施例２における樹脂成形体の厚肉部を成型品肉厚に対して、厚肉部の比率を
成型体肉厚２．５ｍｍに対し、１．５倍の３．７５ｍｍの厚肉部に変更し、使用
材料として、ハイインパクトポリスチレン樹脂（旭化成工業株式会社製ＶＳ６１
）を用いて成形したところ、実施例２よりもウェルドラインが２倍から３倍程度
長くなるものの、厚肉部を設置しない成型体と比較して、ウェルドラインが比較
的少ない樹脂成型体が得られた。【００１２】実施例６実施例２における樹脂成形体の厚肉部を成型体肉厚に対して、厚肉部の比率を
成型晶肉厚２．５ｍｍに対し、５倍の１２．５ｍｍの厚肉部に変更し、使用材料
として，ハイインパクトポリスチレン樹脂（旭化成工業株式会社製ＶＳ６１）を
用いて成形し、フローチャンネル１３、１３ａより１９０ｋｇ／ｃｍ²の窒素ガ
スを注入したところ、実施例２とほぼ同等のウェルドラインのない、かつ厚肉部にヒケのない樹脂枠成型体が得られた。【００１３】実験例１実施例２から実施例５において成形された成形体について、従来の成型体であ
ればウェルドラインが発生するであろう箇所における曲げ強度を引張り試験機（
東洋精機株式会社製ストログラフＶ１０−Ｃ）を用いて測定したところ、実施例
２では３９．２Ｍｐａ、実施例３では３７．３Ｍｐａ、実施例４では３８．１Ｍ
ｐａ、実施例５では３９．５Ｍｐａであった。【００１４】比較例１実施例２の樹脂成形体において、厚肉部の肉厚を周囲肉厚２．５ｍｍに対して
１．４倍の３．７５ｍｍとし、使用材として、ハイインパクトポリスチレン（旭
化成工業株式会社製ＶＳ６１）を用い成形したところ、ウェルドラインがチャン
ネル部より、成型体端面部まで達し、従来の厚肉部を設けない場合のウェルドラ
インとほとんど同じであった。【００１５】比較例２実施例２の樹脂成形体において、厚肉部の肉厚を周囲肉厚２．５ｍｍに対して
５．２倍の１３ｍｍとし、使用材として、ハイインパクトポリスチレン（旭化成
工業株式会社製ＶＳ６１）を用い成形したところ、チャンネル部は若干のウェル
ドラインがあるものの他の筒所にはウェルドラインのない樹脂成形体を得ること
が出来たが、冷却が著しく長くなり、実施例６の場合で７３秒の冷却時間に対し
、本比較例では９３秒を要し、生産性に不都合をもたらすと共に、かつ、成形体
表面にヒケが生じる等かえって外観不良となった。【００１６】比較例３実施例６において、比較を行うために、厚肉部を設けない樹脂成形体において
、ウェルドライン発生部における曲げ強度を測定したところ、ハイインパクトポ
リスチレン（旭化成工業株式会社製ＶＳ６１）においては、３７．２Ｍｐａであり、ポリプロピレン（昭和電工株式会社製ＭＫ７１１）では３５．６Ｍｐａと低
い値であった。【００１７】【発明の効果】本発明は以上のように、金型の一部であって、ウェルドラインが発生する部位
にフローチャンネルを形成し、ゲートから充填された樹脂がこのフローチャンネ
ル内を先行して流動するようにした。この結果、成形体の表面からウェルドライ
ンが消失し、外観上、強度上優れた成形体を得ることができた。また、フローチャンネル内にガス圧を印加しながら成形を行うことにより、前
記ウェルドライン以外に、ヒケの発生もなくなった。

【図面の簡単な説明】【図１】実施例１の金型の説明図。【図２】Ａ−Ａ′線断面図。【図３】図１及び図２に示す金型で成形された製品（成形体）の説明図。【図４】図３に示した成形体が成形される過程における樹脂の流動パターンと最終的に
製品に残ったウェルドラインの説明図。【図５】実施例２の金型の説明図。【図６】実施例２の金型により成形された成形体の説明図。【図７】Ｂ−Ｂ′線断面図。【図８】従来の金型を用いて成形を行った際に発生する樹脂の流動パターンと成形体に
残るウェルドラインの説明図。【符号の説明】１０、１０ａ金型１１平坦部・平坦成形凹部１２、１２ａゲート１３、１３ａフローチャンネル１４流動パターン１５ウェルドライン１６、１６ａ金型１７コーナー１８成形品壁（平坦部）１９中空部２０テーパー形状２１スプール・ランナー

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】金型内に、複数のゲートに続く位置にフローチャンネルを形成
し、樹脂充填時に、前記フローチャンネル内に樹脂の一部を先行して流動させる
ことにより、ウェルドラインの発生を抑制する射出成形法。【請求項２】複数のゲートに続く位置にフローチャンネルを形成して成る射
出成形用金型。