JP2714308B2 - 新規な射出成形法 - Google Patents
新規な射出成形法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1704—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は合成樹脂の射出成形に係
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】合成樹脂の射出成形方法として、射出圧
力あるいは型締力が低圧である低圧射出成形が広く使用
されている。これらの方法は金型壁面にかかる樹脂圧力
が低圧である射出成形法であり、ガスアシスト射出成
形、射出圧縮成形、発泡サンドイッチ射出成形等の名称
で使用されている（プラスチックスエージ，３８，Ｆｅ
ｂ．１３４（１９９２）等を参照）。
力あるいは型締力が低圧である低圧射出成形が広く使用
されている。これらの方法は金型壁面にかかる樹脂圧力
が低圧である射出成形法であり、ガスアシスト射出成
形、射出圧縮成形、発泡サンドイッチ射出成形等の名称
で使用されている（プラスチックスエージ，３８，Ｆｅ
ｂ．１３４（１９９２）等を参照）。
【０００３】これ等の低圧成形法は、一般に使用されて
いる高圧射出成形法に比較して、金型キャビティに樹脂
が充填された時に型壁面にかかる圧力が均一化されてお
り、且つ低圧力である。これ等低圧射出成形には多くの
長所もあるが、問題点もある。その問題点をガスアシス
ト射出成形を例に説明する。
いる高圧射出成形法に比較して、金型キャビティに樹脂
が充填された時に型壁面にかかる圧力が均一化されてお
り、且つ低圧力である。これ等低圧射出成形には多くの
長所もあるが、問題点もある。その問題点をガスアシス
ト射出成形を例に説明する。
【０００４】ガスアシスト射出成形は加熱可塑化された
合成樹脂を型キャビティに射出し、次いでガス体を注入
して成形品を得る方法である。この時、ガス体を注入す
る圧力は、一般に合成樹脂射出圧力より大幅に低圧で、
一般には１／２以下である。従って、金型キャビティに
注入された合成樹脂の型キャビティ内流動速度は合成樹
脂射出時とガス体注入時で異る。
合成樹脂を型キャビティに射出し、次いでガス体を注入
して成形品を得る方法である。この時、ガス体を注入す
る圧力は、一般に合成樹脂射出圧力より大幅に低圧で、
一般には１／２以下である。従って、金型キャビティに
注入された合成樹脂の型キャビティ内流動速度は合成樹
脂射出時とガス体注入時で異る。
【０００５】従って合成樹脂射出からガス体注入に変る
時に、樹脂流動速度に差が生じ、成形品表面には一般に
ヘジテーションマークと称する見苦しいマークが生ず
る。ヘジテーションマークを消す方法が求められてい
る。また、ガス体を注入する圧力が低いため、樹脂を型
壁面に押しつける力はそれだけ弱く、従って型表面再現
性が悪くなり、その改良が求められている。
時に、樹脂流動速度に差が生じ、成形品表面には一般に
ヘジテーションマークと称する見苦しいマークが生ず
る。ヘジテーションマークを消す方法が求められてい
る。また、ガス体を注入する圧力が低いため、樹脂を型
壁面に押しつける力はそれだけ弱く、従って型表面再現
性が悪くなり、その改良が求められている。
【０００６】これ等低圧射出成形品の外観改良のため、
金型温度を高くすることが行われるが、しかしこの方法
は必要な型内冷却時間が長くなり成形効率が低下する。
ガスアシスト射出成形では射出ガス圧力を高くすること
が考えられるが、ガス圧力を高くすることは安全上、設
備費等の問題があり、成形機の型締力が低下できる等の
ガスアシスト射出成形の本来の長所が低減してゆく。
金型温度を高くすることが行われるが、しかしこの方法
は必要な型内冷却時間が長くなり成形効率が低下する。
ガスアシスト射出成形では射出ガス圧力を高くすること
が考えられるが、ガス圧力を高くすることは安全上、設
備費等の問題があり、成形機の型締力が低下できる等の
ガスアシスト射出成形の本来の長所が低減してゆく。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は低圧射出成形
のこれ等の外観不良を改良する射出成形法である。
のこれ等の外観不良を改良する射出成形法である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は （１） 主金型材質の室温に於ける熱伝導率は０．０３
ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上であり、型キャビティを
形成する該金型表面に厚さが０．００１〜２ｍｍの耐熱
樹脂層を有する射出成形用金型を用いて、合成樹脂の低
圧射出成形を行うことを特徴とする射出成形法である。
更に、本発明は （２） 低圧射出成形が、 （イ）、ガスアシスト射出成形 （ロ）、液体アシスト射出成形 （ハ）、オリゴマーアシスト射出成形 （ニ）、内核樹脂が発泡性樹脂から成るサンドイッチ射
出成形 （ホ）、射出圧縮成形 のうちから選ばれる前記第１項記載の射出成形法であ
る。
ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上であり、型キャビティを
形成する該金型表面に厚さが０．００１〜２ｍｍの耐熱
樹脂層を有する射出成形用金型を用いて、合成樹脂の低
圧射出成形を行うことを特徴とする射出成形法である。
更に、本発明は （２） 低圧射出成形が、 （イ）、ガスアシスト射出成形 （ロ）、液体アシスト射出成形 （ハ）、オリゴマーアシスト射出成形 （ニ）、内核樹脂が発泡性樹脂から成るサンドイッチ射
出成形 （ホ）、射出圧縮成形 のうちから選ばれる前記第１項記載の射出成形法であ
る。
【０００９】本発明に述べる合成樹脂とは、一般に射出
成形に使用される合成樹脂が全て使用できる。例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポ
リスチレン、スチレン−アクリルニトリル共重合体、Ａ
ＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６
６等のポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポ
リフェニレンエーテル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、
等々である。
成形に使用される合成樹脂が全て使用できる。例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポ
リスチレン、スチレン−アクリルニトリル共重合体、Ａ
ＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６
６等のポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポ
リフェニレンエーテル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、
等々である。
【００１０】本発明に述べる低圧射出成形とは、合成樹
脂が型キャビティを満す時の圧力が低い射出成形であ
る。具体的には （１） 合成樹脂を射出し、次いで流体を注入して型キ
ャビティを満す射出成形であり、該流体の注入圧力が合
成樹脂射出圧力の１／２以下、あるいは、５００ｋｇ／
ｃｍ2 以下、好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ2 以下の低圧
である射出成形法であり、流体がガス体の場合がガスア
シスト射出成形、流体が液体の場合が液体アシスト射出
成形、流体がオリゴマーの場合がオリゴマーアシスト射
出成形であり、（２） 非発泡性樹脂を射出し、次いで
発泡性樹脂を射出し、樹脂を型内で発泡させ、その発泡
力で型キャビティを満すサンドイッチ射出成形法、
（３） あらかじめ拡大された型キャビティに合成樹脂
を射出し、次いで型キャビティ容量を縮少して型キャビ
ティを満す射出圧縮成形法等である。
脂が型キャビティを満す時の圧力が低い射出成形であ
る。具体的には （１） 合成樹脂を射出し、次いで流体を注入して型キ
ャビティを満す射出成形であり、該流体の注入圧力が合
成樹脂射出圧力の１／２以下、あるいは、５００ｋｇ／
ｃｍ2 以下、好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ2 以下の低圧
である射出成形法であり、流体がガス体の場合がガスア
シスト射出成形、流体が液体の場合が液体アシスト射出
成形、流体がオリゴマーの場合がオリゴマーアシスト射
出成形であり、（２） 非発泡性樹脂を射出し、次いで
発泡性樹脂を射出し、樹脂を型内で発泡させ、その発泡
力で型キャビティを満すサンドイッチ射出成形法、
（３） あらかじめ拡大された型キャビティに合成樹脂
を射出し、次いで型キャビティ容量を縮少して型キャビ
ティを満す射出圧縮成形法等である。
【００１１】これ等の低圧射出成形は、一般に使用され
る高圧射出成形に比べ、多くの優れた点を有するが、し
かし問題点もある。その問題点の一つは、射出された合
成樹脂の型キャビティ内での流動速度が、流動途中で急
に変化するため、成形品表面に見苦しいヘジテーション
マークが生じたり、又、一般に成形品の型表面再現性が
悪く、表面光沢が悪く、改良が要求されている。
る高圧射出成形に比べ、多くの優れた点を有するが、し
かし問題点もある。その問題点の一つは、射出された合
成樹脂の型キャビティ内での流動速度が、流動途中で急
に変化するため、成形品表面に見苦しいヘジテーション
マークが生じたり、又、一般に成形品の型表面再現性が
悪く、表面光沢が悪く、改良が要求されている。
【００１２】ガスアシスト射出成形は、ガス体は先に射
出された合成樹脂の内部へ注入される。樹脂が型キャビ
ティへ射出された同じゲートからガス体を注入したり、
又、型キャビティの壁面からピンを挿入して該ビンを樹
脂中に挿入し、そこからガス体を注入することもでき
る。ガスアシスト射出成形と同様に、ガスの代りに液
体、オリゴマーを使用することも同様である。
出された合成樹脂の内部へ注入される。樹脂が型キャビ
ティへ射出された同じゲートからガス体を注入したり、
又、型キャビティの壁面からピンを挿入して該ビンを樹
脂中に挿入し、そこからガス体を注入することもでき
る。ガスアシスト射出成形と同様に、ガスの代りに液
体、オリゴマーを使用することも同様である。
【００１３】本発明に述べる主金型材は、一般に射出成
形に広く使用されている金属、例えば鋼鉄、アルミニウ
ム、銅、亜鉛、及びそれ等の合金等の熱伝導率の大きい
金属であり、これ等は熱伝導率は０．０３ｃａｌ／ｃｍ
・ｓｅｃ・℃以上である。本発明に述べる金型壁表面の
耐熱樹脂として好ましい条件は、 （１） 熱伝導度が低い （２） 耐熱性に優れる （３） 引張強度、伸びが大きく、冷熱サイクルに強い （４） 表面硬度が大きい （５） 耐摩耗性に優れる （６） 金型本体への塗布が良好にできる （７） 金型本体との密着性が良い （８） 表面研磨ができる 等である。
形に広く使用されている金属、例えば鋼鉄、アルミニウ
ム、銅、亜鉛、及びそれ等の合金等の熱伝導率の大きい
金属であり、これ等は熱伝導率は０．０３ｃａｌ／ｃｍ
・ｓｅｃ・℃以上である。本発明に述べる金型壁表面の
耐熱樹脂として好ましい条件は、 （１） 熱伝導度が低い （２） 耐熱性に優れる （３） 引張強度、伸びが大きく、冷熱サイクルに強い （４） 表面硬度が大きい （５） 耐摩耗性に優れる （６） 金型本体への塗布が良好にできる （７） 金型本体との密着性が良い （８） 表面研磨ができる 等である。
【００１４】熱伝導率は低い方が好ましく、室温で０．
００１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下が必要であり、一
般の有機重合体はこれを満している。金型キャビティに
は加熱可塑化された溶融樹脂が射出されて成形されるた
め、溶融温度２００℃以上の高温度と、金型本体の室温
との間の厳しい冷熱サイクルにさらされるため、被覆物
質は強伸度が大きく、且つ耐熱性があり、冷熱サイクル
に耐える物質である必要がある。又、金型本体との密着
性が良く、冷熱サイクルで剥離が起らぬことが必要であ
る。表面硬度が大きく、耐摩耗性に優れ、使用中にギス
がつき難いことが好ましい。
００１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下が必要であり、一
般の有機重合体はこれを満している。金型キャビティに
は加熱可塑化された溶融樹脂が射出されて成形されるた
め、溶融温度２００℃以上の高温度と、金型本体の室温
との間の厳しい冷熱サイクルにさらされるため、被覆物
質は強伸度が大きく、且つ耐熱性があり、冷熱サイクル
に耐える物質である必要がある。又、金型本体との密着
性が良く、冷熱サイクルで剥離が起らぬことが必要であ
る。表面硬度が大きく、耐摩耗性に優れ、使用中にギス
がつき難いことが好ましい。
【００１５】好ましい耐熱樹脂はガラス転移温度が１５
０℃以上の耐熱樹脂であり、主鎖に芳香族環を有するポ
リイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ
アリルスルホン、ポリアリレート、ポリフェニレンエー
テル等の芳香族系重合体等であり、好ましくはガラス転
移温度が１９０℃以上、あるいは及び連続使用温度が１
５０℃以上の耐熱樹脂である。
０℃以上の耐熱樹脂であり、主鎖に芳香族環を有するポ
リイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ
アリルスルホン、ポリアリレート、ポリフェニレンエー
テル等の芳香族系重合体等であり、好ましくはガラス転
移温度が１９０℃以上、あるいは及び連続使用温度が１
５０℃以上の耐熱樹脂である。
【００１６】耐熱樹脂は溶液として金型壁面に塗布する
ことが特に好ましく、従って、溶液となる非結晶性芳香
族重合体、あるいはポリアミド酸等のポリイミド前駆体
が良好に使用される。ここに述べるポリイミドとは、ピ
ロメリット酸（ＰＭＤＡ）系ポリイミド、ビフェニルテ
トラカルボン酸系ポリイミド、トリメリット酸を用いた
ポリアミドイミド、ビスマレイミド系樹脂（ビスマレイ
ミド／トリイジン系等）、ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸系ポリイミド、アセチレン末端ポリイミド、熱可塑
性ポリイミド等であり、代表的なポリイミドの繰返し単
位の構造式を次に示す。
ことが特に好ましく、従って、溶液となる非結晶性芳香
族重合体、あるいはポリアミド酸等のポリイミド前駆体
が良好に使用される。ここに述べるポリイミドとは、ピ
ロメリット酸（ＰＭＤＡ）系ポリイミド、ビフェニルテ
トラカルボン酸系ポリイミド、トリメリット酸を用いた
ポリアミドイミド、ビスマレイミド系樹脂（ビスマレイ
ミド／トリイジン系等）、ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸系ポリイミド、アセチレン末端ポリイミド、熱可塑
性ポリイミド等であり、代表的なポリイミドの繰返し単
位の構造式を次に示す。
【００１７】
【化１】
【００１８】本発明に良好に使用されるポリイミド以外
の芳香族系重合体としては、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、ポリアリルスルホン、ポリアリレート、ポ
リフェニレンエーテル、ポリベンツイミダゾール等であ
り、それ等の代表的重合体の繰返し単位を次に示す。
の芳香族系重合体としては、ポリスルホン、ポリエーテ
ルスルホン、ポリアリルスルホン、ポリアリレート、ポ
リフェニレンエーテル、ポリベンツイミダゾール等であ
り、それ等の代表的重合体の繰返し単位を次に示す。
【００１９】
【化２】
【００２０】
【化３】
【００２１】その他、次の重合体の中から選択すること
もできる。ポリフェニル、ポリ−ｍ−フェノキシレン、
ポリフェニレンサルファイド、ポリベンジル、ポリフェ
ネチル、ポリ−ｐ−キシレン、ポリテレフタールアミ
ド、ポリスルファニルジベンザミド、ポリヒドラジド、
ポリオキサミド、フェノールフタレインポリマー、ハイ
ドロキノンポリエステル、ポリヒドロキシベンゾイック
アシッド、ポリベンゾチアゾール、ポリキノキザリン、
ポリフェニレントリアゾール、ポリジチアゾール、ポリ
オキサジアゾール、ポリアミジン、パイロライズドポリ
アクリロニトリル、ポリ（ビニルイソシアネート）ラダ
ーポリマー。
もできる。ポリフェニル、ポリ−ｍ−フェノキシレン、
ポリフェニレンサルファイド、ポリベンジル、ポリフェ
ネチル、ポリ−ｐ−キシレン、ポリテレフタールアミ
ド、ポリスルファニルジベンザミド、ポリヒドラジド、
ポリオキサミド、フェノールフタレインポリマー、ハイ
ドロキノンポリエステル、ポリヒドロキシベンゾイック
アシッド、ポリベンゾチアゾール、ポリキノキザリン、
ポリフェニレントリアゾール、ポリジチアゾール、ポリ
オキサジアゾール、ポリアミジン、パイロライズドポリ
アクリロニトリル、ポリ（ビニルイソシアネート）ラダ
ーポリマー。
【００２２】これ等の重合体の溶剤への溶解性を良くす
る目的で分子量を小さくしたり、共重合体とすることは
必要に応じて行われる。金型表面を被覆する重合体の金
型との密着力は強い程好ましいが、合成樹脂の射出成形
時に剥離しない密着力が必要であり、金型表面に垂直方
向に、２０ｍｍ／分の速度で塗膜を引張った時の剥離強
度が２００ｇ／１０ｍｍ幅以上の密着力が必要であり、
好ましくは４００ｇ／１０ｍｍ幅以上である。
る目的で分子量を小さくしたり、共重合体とすることは
必要に応じて行われる。金型表面を被覆する重合体の金
型との密着力は強い程好ましいが、合成樹脂の射出成形
時に剥離しない密着力が必要であり、金型表面に垂直方
向に、２０ｍｍ／分の速度で塗膜を引張った時の剥離強
度が２００ｇ／１０ｍｍ幅以上の密着力が必要であり、
好ましくは４００ｇ／１０ｍｍ幅以上である。
【００２３】これ等の芳香族系重合体の金型壁面への接
着性を良くするため、接着性の良いエポキシ樹脂等を溶
液へ配合することは良好に使用できる。ポリフェニレン
エーテルとポリエーテルスルホンはエポキシ樹脂と良好
に相溶し合い、本発明には、特に良好に使用できる。耐
熱樹脂層の厚みは０．００１〜２ｍｍであり、この中か
ら目的に応じて選択される。好ましくは０．０１ｍｍか
ら０．５ｍｍ、更に好ましくは、０．０３〜０．３ｍｍ
である。金型温度が高い程、耐熱樹脂層の厚みは薄く、
金型温度が低い程、耐熱樹脂層を厚くする。又、射出さ
れる合成樹脂の種類、成形品の大きさ、成形条件等によ
り適度に厚みを選択する。
着性を良くするため、接着性の良いエポキシ樹脂等を溶
液へ配合することは良好に使用できる。ポリフェニレン
エーテルとポリエーテルスルホンはエポキシ樹脂と良好
に相溶し合い、本発明には、特に良好に使用できる。耐
熱樹脂層の厚みは０．００１〜２ｍｍであり、この中か
ら目的に応じて選択される。好ましくは０．０１ｍｍか
ら０．５ｍｍ、更に好ましくは、０．０３〜０．３ｍｍ
である。金型温度が高い程、耐熱樹脂層の厚みは薄く、
金型温度が低い程、耐熱樹脂層を厚くする。又、射出さ
れる合成樹脂の種類、成形品の大きさ、成形条件等によ
り適度に厚みを選択する。
【００２４】また、成形品の外観が悪い部分の、耐熱樹
脂層を特に厚くする方法、例えばヘジテーションマーク
が現れる部分や、樹脂流動端部の耐熱樹脂層を厚くし
て、成形品外観を改良することは良好に使用できる。本
発明を図を用いて説明する。図１は、本発明が実施され
る低圧射出成形の、ガスアシスト射出成形、液体アシス
ト射出成形、オリゴマーアシスト射出成形、内核樹脂が
発泡性樹脂から成るサンドイッチ射出成形を説明する図
である。
脂層を特に厚くする方法、例えばヘジテーションマーク
が現れる部分や、樹脂流動端部の耐熱樹脂層を厚くし
て、成形品外観を改良することは良好に使用できる。本
発明を図を用いて説明する。図１は、本発明が実施され
る低圧射出成形の、ガスアシスト射出成形、液体アシス
ト射出成形、オリゴマーアシスト射出成形、内核樹脂が
発泡性樹脂から成るサンドイッチ射出成形を説明する図
である。
【００２５】図２は、各種流体の温度と粘度の関係を示
す。図３は、ガスアシスト射出成形等の別の成形例を示
す。図４は、本発明が実施される低圧射出成形のうちの
射出圧縮成形を説明する図である。図１に於て、熱伝導
率が良い主金型材質から成る金型１で形成される型キャ
ビティ２に、合成樹脂３を射出し（ａ）、次いでガス体
５を注入して型キャビティ２を満し（ｂ）、次いで金型
１を開いて成形品６を取り出す（ｃ）。合成樹脂３は一
般に高射出圧力で射出されるが、ガス体５の注入圧力は
一般に合成樹脂３の射出圧力より低く、合成樹脂の射出
圧力の１／２以下であり、一般には５００ｋｇ／ｃｍ2
以下である。
す。図３は、ガスアシスト射出成形等の別の成形例を示
す。図４は、本発明が実施される低圧射出成形のうちの
射出圧縮成形を説明する図である。図１に於て、熱伝導
率が良い主金型材質から成る金型１で形成される型キャ
ビティ２に、合成樹脂３を射出し（ａ）、次いでガス体
５を注入して型キャビティ２を満し（ｂ）、次いで金型
１を開いて成形品６を取り出す（ｃ）。合成樹脂３は一
般に高射出圧力で射出されるが、ガス体５の注入圧力は
一般に合成樹脂３の射出圧力より低く、合成樹脂の射出
圧力の１／２以下であり、一般には５００ｋｇ／ｃｍ2
以下である。
【００２６】従って、射出された合成樹脂の型内流動速
度は、射出が合成樹脂からガス体に切変えられる時に、
連動して変化する。この流動速度が変化する所４に、成
形品表面に、一般にヘジテーションマークと称される見
苦しいマークが残る。又、ガス体注入圧力は合成樹脂射
出圧力より低いため、合成樹脂が型キャビティの流動端
部に達した時に型壁面に押しつけられる圧力は低下し、
それだけ型表面再現性は悪くなり、成形品光沢も低下す
る。
度は、射出が合成樹脂からガス体に切変えられる時に、
連動して変化する。この流動速度が変化する所４に、成
形品表面に、一般にヘジテーションマークと称される見
苦しいマークが残る。又、ガス体注入圧力は合成樹脂射
出圧力より低いため、合成樹脂が型キャビティの流動端
部に達した時に型壁面に押しつけられる圧力は低下し、
それだけ型表面再現性は悪くなり、成形品光沢も低下す
る。
【００２７】本発明は、これ等の問題点を改良する方法
であり、すなわち、型キャビティ形成する金型壁表面
に、厚さが０．００１〜２ｍｍの耐熱樹脂層を被覆する
ことにより、これ等の問題点を改良した方法である。金
属等の熱伝導率が良く、且つ冷却された金型へ加熱可塑
化樹脂を射出すると、射出された樹脂の金型壁面に接し
た部分は射出圧力が十分にかかる前に直ちに冷却固化さ
れる。金型壁表面が十分に再現されるためには、金型壁
面に接した樹脂が、軟化温度以上の状態で射出圧力が十
分にかかる必要がある。
であり、すなわち、型キャビティ形成する金型壁表面
に、厚さが０．００１〜２ｍｍの耐熱樹脂層を被覆する
ことにより、これ等の問題点を改良した方法である。金
属等の熱伝導率が良く、且つ冷却された金型へ加熱可塑
化樹脂を射出すると、射出された樹脂の金型壁面に接し
た部分は射出圧力が十分にかかる前に直ちに冷却固化さ
れる。金型壁表面が十分に再現されるためには、金型壁
面に接した樹脂が、軟化温度以上の状態で射出圧力が十
分にかかる必要がある。
【００２８】金型壁表面を耐熱樹脂等の断熱物質で被覆
し、該金型へ加熱可塑化樹脂を射出すると、射出された
樹脂の熱で金型壁面が一時的に加熱され、軟化温度以上
の状態で射出圧力がかかり金型壁表面が十分に再現され
る。被覆される断熱物質層の厚みが厚い程、金型壁面が
軟化温度以上に保たれる時間が長くなり金型壁表面の再
現性が良くなる。低圧射出成形では再表面再現性が悪
く、本発明に述べる耐熱樹脂層の被覆は特に有効であ
り、本発明に至った。
し、該金型へ加熱可塑化樹脂を射出すると、射出された
樹脂の熱で金型壁面が一時的に加熱され、軟化温度以上
の状態で射出圧力がかかり金型壁表面が十分に再現され
る。被覆される断熱物質層の厚みが厚い程、金型壁面が
軟化温度以上に保たれる時間が長くなり金型壁表面の再
現性が良くなる。低圧射出成形では再表面再現性が悪
く、本発明に述べる耐熱樹脂層の被覆は特に有効であ
り、本発明に至った。
【００２９】これまで、合成樹脂を射出し、次いでガス
体を注入する、ガスアシスト射出成形で説明したが、ガ
ス体の代りに液体を使用することも同様であり、オリゴ
マーを使用することも同様にできる。図２は各種液体の
温度と粘度の関係を示す図であり、最初に射出される合
成樹脂の１／１００以下の流体であれば同様に使用でき
る。
体を注入する、ガスアシスト射出成形で説明したが、ガ
ス体の代りに液体を使用することも同様であり、オリゴ
マーを使用することも同様にできる。図２は各種液体の
温度と粘度の関係を示す図であり、最初に射出される合
成樹脂の１／１００以下の流体であれば同様に使用でき
る。
【００３０】更に本発明では、内核樹脂が発泡性樹脂か
ら成るサンドイッチ射出成形も同様に使用できる。すな
わち、図１のガス体の代りに発泡性樹脂を射出して、内
核を発泡させる成形方法である。内核を発泡させるに
は、発泡するガス圧力で型キャビティを満す必要があ
り、非発泡樹脂射出圧力に比べれば大幅に低圧であり、
型表面再現性も悪く、本発明が有効に適応できる。
ら成るサンドイッチ射出成形も同様に使用できる。すな
わち、図１のガス体の代りに発泡性樹脂を射出して、内
核を発泡させる成形方法である。内核を発泡させるに
は、発泡するガス圧力で型キャビティを満す必要があ
り、非発泡樹脂射出圧力に比べれば大幅に低圧であり、
型表面再現性も悪く、本発明が有効に適応できる。
【００３１】図３はガスアシスト射出成形で成形された
別の成形品を示す。図３に於て、成形品７にはゲート８
から樹脂流動端部９へ厚肉部１０が形成されている。ゲ
ート８から合成樹脂を射出し、次いでガス体を注入する
とガス体は厚肉部を選択的に進行し、一般にガスチャン
ネル１１と称される中空部が形成される。このガスチャ
ンネル１１のガス体圧力により樹脂流動端部９へ均一に
注入圧力が伝達される。図３（ａ）の成形品のＡ−Ａ′
断面を同（ｂ）に示す。
別の成形品を示す。図３に於て、成形品７にはゲート８
から樹脂流動端部９へ厚肉部１０が形成されている。ゲ
ート８から合成樹脂を射出し、次いでガス体を注入する
とガス体は厚肉部を選択的に進行し、一般にガスチャン
ネル１１と称される中空部が形成される。このガスチャ
ンネル１１のガス体圧力により樹脂流動端部９へ均一に
注入圧力が伝達される。図３（ａ）の成形品のＡ−Ａ′
断面を同（ｂ）に示す。
【００３２】この様なガスアシスト射出成形は、ガスチ
ャンネルにより成形品全体がより均一な圧力になり、成
形品の寸法精度が良くなったり、低型締力で成形できる
等の多くの長所が得られる。ガスアシスト射出成形のガ
ス体注入圧力は合成樹脂の射出圧力より大幅に低く、一
般にはその1/2 以下、あるいは、５００ｋｇ／ｃｍ2以
下、好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ2 以下で使用されてい
る。このガス体圧力を高くすることは安全性及び設備費
の面から好ましくない。
ャンネルにより成形品全体がより均一な圧力になり、成
形品の寸法精度が良くなったり、低型締力で成形できる
等の多くの長所が得られる。ガスアシスト射出成形のガ
ス体注入圧力は合成樹脂の射出圧力より大幅に低く、一
般にはその1/2 以下、あるいは、５００ｋｇ／ｃｍ2以
下、好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ2 以下で使用されてい
る。このガス体圧力を高くすることは安全性及び設備費
の面から好ましくない。
【００３３】ガスアシスト射出成形には上記の多くの長
所があるが、しかし、ガス体圧力が低いことにもとづく
型表面再現性不足、ヘジテーションマーク等の問題をか
かえている。この様な問題を改良するため、金型壁表面
を厚さが０．００１〜２ｍｍの耐熱樹脂層で被覆するこ
とが非常に有効であり、本発明に至った。図３に於ても
ガス体の代りに、液体、オリゴマーを使用することもで
きる。
所があるが、しかし、ガス体圧力が低いことにもとづく
型表面再現性不足、ヘジテーションマーク等の問題をか
かえている。この様な問題を改良するため、金型壁表面
を厚さが０．００１〜２ｍｍの耐熱樹脂層で被覆するこ
とが非常に有効であり、本発明に至った。図３に於ても
ガス体の代りに、液体、オリゴマーを使用することもで
きる。
【００３４】図４は本発明が良好に使用できる射出圧縮
成形を示す。図４に於て、熱伝導率が良い主金型材質か
ら成る金型で形成される型キャビティ２に、合成樹脂１
４を射出し同（ａ）、次いで型キャビティ２を縮少する
ことにより合成樹脂３で型キャビティを満す同（ｂ）方
法である。この方法は型キャビティが拡大され、厚肉に
なった型キャビティに射出されるため、低い射出圧力で
射出が可能であり、又、射出された合成樹脂を型締力で
型キャビティ充填することから、一般に低型締力で成形
できる。型キャビティ内の合成樹脂流動速度は、射出時
と型キャビティ縮少時で異るため、流動速度が変化する
所４に、ヘジテーションマークが発生する。
成形を示す。図４に於て、熱伝導率が良い主金型材質か
ら成る金型で形成される型キャビティ２に、合成樹脂１
４を射出し同（ａ）、次いで型キャビティ２を縮少する
ことにより合成樹脂３で型キャビティを満す同（ｂ）方
法である。この方法は型キャビティが拡大され、厚肉に
なった型キャビティに射出されるため、低い射出圧力で
射出が可能であり、又、射出された合成樹脂を型締力で
型キャビティ充填することから、一般に低型締力で成形
できる。型キャビティ内の合成樹脂流動速度は、射出時
と型キャビティ縮少時で異るため、流動速度が変化する
所４に、ヘジテーションマークが発生する。
【００３５】また、射出圧縮成形では、型物が低型締力
で成形できることが長所となっており、それだけ型表面
再現性は悪くなり、成形品光沢も悪い。本発明はこれ等
の問題点を改良した方法であり、型キャビティを形成す
る金型壁表面に、厚さが０．００１〜２ｍｍの耐熱樹脂
層を被覆することにより、これ等の問題点を改良した。
で成形できることが長所となっており、それだけ型表面
再現性は悪くなり、成形品光沢も悪い。本発明はこれ等
の問題点を改良した方法であり、型キャビティを形成す
る金型壁表面に、厚さが０．００１〜２ｍｍの耐熱樹脂
層を被覆することにより、これ等の問題点を改良した。
【００３６】
【実施例】次の物を使用した。 主金型：鋼材（Ｓ５５Ｃ）でつくり、型キャビティを形
成する金型壁の表面は鏡面状に研磨した後、硬質クロム
メッキした。 耐熱樹脂層：東レ（株）製、ＰＭＤＡ系ポリイミド前駆
体溶液「トレニース＃３０００」を主金型壁表面に塗布
した後、加熱してポリイミドを形成し、次いで表面研磨
を行い、鏡面状耐熱樹脂層とした。 合成樹脂：旭化成工業（株）製、「スタイロン＃４９
５」を使用して射出成形した。
成する金型壁の表面は鏡面状に研磨した後、硬質クロム
メッキした。 耐熱樹脂層：東レ（株）製、ＰＭＤＡ系ポリイミド前駆
体溶液「トレニース＃３０００」を主金型壁表面に塗布
した後、加熱してポリイミドを形成し、次いで表面研磨
を行い、鏡面状耐熱樹脂層とした。 合成樹脂：旭化成工業（株）製、「スタイロン＃４９
５」を使用して射出成形した。
【００３７】型キャビティが２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×
４ｍｍ厚の主金型（型温度、２０℃）を用い中央ダイレ
クトゲートで図１に示す方法でガスアシスト射出成形を
行った。まず、型キャビティを満すに不充分な量の合成
樹脂を１２００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で射出し、次いで窒
素ガスを２００ｋｇ／ｃｍ2 で注入して型キャビティを
満し、中空率１５容量％の中空体を得た。該中空体表面
には見苦しいヘジテーションマークがあり、光沢も悪
く、成形品端部（樹脂流動端部）の光沢度（ＪＩＳ Ｋ
７１０５，６０度）は３７％であった。
４ｍｍ厚の主金型（型温度、２０℃）を用い中央ダイレ
クトゲートで図１に示す方法でガスアシスト射出成形を
行った。まず、型キャビティを満すに不充分な量の合成
樹脂を１２００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で射出し、次いで窒
素ガスを２００ｋｇ／ｃｍ2 で注入して型キャビティを
満し、中空率１５容量％の中空体を得た。該中空体表面
には見苦しいヘジテーションマークがあり、光沢も悪
く、成形品端部（樹脂流動端部）の光沢度（ＪＩＳ Ｋ
７１０５，６０度）は３７％であった。
【００３８】次に、主金型壁表面に０．１ｍｍ厚の耐熱
樹脂層を被覆した金型を用い、同様にガスアシスト射出
成形を行い、中空率１５容量％の中空体を得た。該中空
体表面のヘジテーションマークは微少であり、成形品端
部の光沢度は７０％であり、表面の著るしく改良された
成形品を得た。
樹脂層を被覆した金型を用い、同様にガスアシスト射出
成形を行い、中空率１５容量％の中空体を得た。該中空
体表面のヘジテーションマークは微少であり、成形品端
部の光沢度は７０％であり、表面の著るしく改良された
成形品を得た。
【００３９】
【発明の効果】本発明の方法により、型表面再現性に優
れた成形品が得られる。
れた成形品が得られる。
【図１】本発明が実施される低圧射出成形の、ガスアシ
スト射出成形、液体アシスト射出成形、オリゴマーアシ
スト射出成形、内核樹脂が発泡性樹脂から成るサンドイ
ッチ射出成形を説明する図である。
スト射出成形、液体アシスト射出成形、オリゴマーアシ
スト射出成形、内核樹脂が発泡性樹脂から成るサンドイ
ッチ射出成形を説明する図である。
【図２】各種流体の温度と粘度の関係を示す。
【図３】ガスアシスト射出成形等の別の成形例を示す。
【図４】本発明が実施される低圧射出成形のうちの射出
圧縮成形を説明する図である。
圧縮成形を説明する図である。
１ 金型 ２ 型キャビティ ３ 合成樹脂 ４ 流動速度が変化する所 ５ ガス体 ６ 成形品 ７ 成形品 ８ ゲート ９ 樹脂流動端部 １０ 厚肉部
Claims (2)
- 【請求項１】 主金型材質の室温に於ける熱伝導率は
０．０３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上であり、型キャ
ビティを形成する該金型表面に厚さが０．００１〜２ｍ
ｍの耐熱樹脂層を有する射出成形用金型を用いて、合成
樹脂の低圧射出成形を行うことを特徴とする射出成形
法。 - 【請求項２】 低圧射出成形が、 （イ）、ガスアシスト射出成形 （ロ）、液体アシスト射出成形 （ハ）、オリゴマーアシスト射出成形 （ニ）、内核樹脂が発泡性樹脂から成るサンドイッチ射
出成形 （ホ）、射出圧縮成形 のうちから選ばれる請求項１に記載の射出成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049160A JP2714308B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 新規な射出成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4049160A JP2714308B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 新規な射出成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245881A JPH05245881A (ja) | 1993-09-24 |
| JP2714308B2 true JP2714308B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=12823344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4049160A Expired - Fee Related JP2714308B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 新規な射出成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714308B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1127491A (zh) * | 1994-09-09 | 1996-07-24 | 旭化成工业株式会社 | 低压注塑方法 |
| US5902541A (en) * | 1994-11-25 | 1999-05-11 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Injection molding method for producing shaped, hollow resin articles, and mold for use therein |
| WO2007129673A1 (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Hiroyuki Iwami | 熱可塑性樹脂成形用金型、キャビティ型及びそのキャビティ型の製造方法 |
| WO2013054592A1 (ja) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | ポリプラスチックス株式会社 | 金型、及び樹脂成形体の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4049160A patent/JP2714308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05245881A (ja) | 1993-09-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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