JP3271258B2 - 中空プラスチック物品の射出成形方法 - Google Patents
中空プラスチック物品の射出成形方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、全体として、プラスチックの射出成形方法
に関し、特に、プラスチック材料をプラスチック射出成
形装置の金型キャビティ内に射出する間に、定圧の熱活
性化されたガスをプラスチック材料と組合わせる、中空
プラチック物品の射出成形方法に関するものである。
に関し、特に、プラスチック材料をプラスチック射出成
形装置の金型キャビティ内に射出する間に、定圧の熱活
性化されたガスをプラスチック材料と組合わせる、中空
プラチック物品の射出成形方法に関するものである。
アメリカ合衆国特許第4,101,617号のような従来技術
において、顕著に圧縮した窒素のようなガスを金型キャ
ビティ内に射出されたプラスチック材料と組み合わせ、
プラスチック材料を金型キャビティの壁に対して膨張さ
せ且つ分配し、これにより、中空部分を形成し、この中
空部分に顕著に圧縮されたガスを充填させることは周知
である。従来技術の方法の殆どは、金型キャビティの一
部にプラスチック材料を充填する段階と、次に、そのガ
スを金型キャビティ内に射出する段階とを備えている。
このガスは依然として熔融状態であることにより抵抗が
最小である最も厚い部分を通って進み、中空部分はこれ
らの部分に形成される。
において、顕著に圧縮した窒素のようなガスを金型キャ
ビティ内に射出されたプラスチック材料と組み合わせ、
プラスチック材料を金型キャビティの壁に対して膨張さ
せ且つ分配し、これにより、中空部分を形成し、この中
空部分に顕著に圧縮されたガスを充填させることは周知
である。従来技術の方法の殆どは、金型キャビティの一
部にプラスチック材料を充填する段階と、次に、そのガ
スを金型キャビティ内に射出する段階とを備えている。
このガスは依然として熔融状態であることにより抵抗が
最小である最も厚い部分を通って進み、中空部分はこれ
らの部分に形成される。
しかし、窒素のようなかかる高圧のガスには、多くの
欠点がある。成形したプラスチック物品が冷却し且つ硬
化するとき、プラスチック材料も収縮する。従来技術の
膨張したガスは、低温であり、従って、プラスチック物
品の内部に冷却作用を付与し、物品の内側をその外側よ
りも急速に収縮させ、その結果、物品の外側には、ひけ
マーク（sink mark）及びその他の傷が生じる。
欠点がある。成形したプラスチック物品が冷却し且つ硬
化するとき、プラスチック材料も収縮する。従来技術の
膨張したガスは、低温であり、従って、プラスチック物
品の内部に冷却作用を付与し、物品の内側をその外側よ
りも急速に収縮させ、その結果、物品の外側には、ひけ
マーク（sink mark）及びその他の傷が生じる。
従来技術のガスは、非常な高圧であり、従って、プラ
スチック物品の爆発を回避するため、金型を開放する前
に、排気しなければならない。最大程度の冷却及び硬化
は、プラスチック物品を金型から取り出した後に生じる
ため、物品が完全に冷却し且つ硬化する前に、従来技術
のガスを使用して、プラスチック物品に外圧を連続的に
付与することは出来ない。その結果、プラスチック物品
の壁及びリブに予測し得ない収縮変形が生じ、肉厚の異
なるプラチック物品の製造の制御を極めて困難にする。
スチック物品の爆発を回避するため、金型を開放する前
に、排気しなければならない。最大程度の冷却及び硬化
は、プラスチック物品を金型から取り出した後に生じる
ため、物品が完全に冷却し且つ硬化する前に、従来技術
のガスを使用して、プラスチック物品に外圧を連続的に
付与することは出来ない。その結果、プラスチック物品
の壁及びリブに予測し得ない収縮変形が生じ、肉厚の異
なるプラチック物品の製造の制御を極めて困難にする。
又、従来技術の高圧の膨張ガスの冷却作用は、プラス
チック材料が金型キャビティ内で異なる方向から共に流
動する箇所となる、応力の大きいニットライン（knit l
ine）の発生を回避することを困難にする。こうしたニ
ットラインは、流れの中心部が流れの側部よりも遥かに
急速に流動するプラスチック物品の流道徳性に起因す
る。これら二つのプラスチック材料の流れが合流する
と、非常な応力が加わるニットラインが形成される。従
来技術のガスの冷却作用は、プラスチック材料の流れを
実際に阻止し、従って、流れの先端を正方形にすること
により、こうしたニットラインの形成を阻止することは
出来ない。
チック材料が金型キャビティ内で異なる方向から共に流
動する箇所となる、応力の大きいニットライン（knit l
ine）の発生を回避することを困難にする。こうしたニ
ットラインは、流れの中心部が流れの側部よりも遥かに
急速に流動するプラスチック物品の流道徳性に起因す
る。これら二つのプラスチック材料の流れが合流する
と、非常な応力が加わるニットラインが形成される。従
来技術のガスの冷却作用は、プラスチック材料の流れを
実際に阻止し、従って、流れの先端を正方形にすること
により、こうしたニットラインの形成を阻止することは
出来ない。
従来技術において、相互に接続した小さい空隙の内側
ハニカム構造を有するプラスチック物品を液体吹込み剤
を使用して形成することが公知である。この吹込み剤
は、プラスチック材料の流れに対して直角の方向に導入
される。この吹込み剤を渦流の状態で導入することによ
り、小さい空隙が形成され、従って、中空プラスチック
物品を成形することが出来ない。
ハニカム構造を有するプラスチック物品を液体吹込み剤
を使用して形成することが公知である。この吹込み剤
は、プラスチック材料の流れに対して直角の方向に導入
される。この吹込み剤を渦流の状態で導入することによ
り、小さい空隙が形成され、従って、中空プラスチック
物品を成形することが出来ない。
上述の従来技術に伴う問題点は、本発明により実質的
に解決される。
に解決される。
発明の概要 従って、本発明の一つの目的は、低圧の熱活性化され
たガスがプラスチック物品内に留まり、プラスチック物
品の冷却及び硬化中の殆どに亘って、低圧の外圧を付与
し続けるようにした、中空プラスチック物品の成形方法
を提供することである。
たガスがプラスチック物品内に留まり、プラスチック物
品の冷却及び硬化中の殆どに亘って、低圧の外圧を付与
し続けるようにした、中空プラスチック物品の成形方法
を提供することである。
本発明の別の目的は、従来、必要とされた内部ガスの
排気を不要とする、中空プラスチック物品の成形方法を
提供することである。
排気を不要とする、中空プラスチック物品の成形方法を
提供することである。
本発明の別の目的は、プラスチック物品の中空部分を
形成するのに使用された低圧の熱活性化されたガスが、
そのプラスチック物品の実質的な冷却及び硬化後に不活
性となる、中空プラスチック物品の成形方法を提供する
ことである。
形成するのに使用された低圧の熱活性化されたガスが、
そのプラスチック物品の実質的な冷却及び硬化後に不活
性となる、中空プラスチック物品の成形方法を提供する
ことである。
本発明の更に別の目的は、プラスチック物品の外面の
ひけマーク及びその他の傷並びにプラスチック物品の内
壁及びリブの不均一な収縮が軽減され、又は解消され
る、中空プラスチック物品の成形方法を提供することで
ある。
ひけマーク及びその他の傷並びにプラスチック物品の内
壁及びリブの不均一な収縮が軽減され、又は解消され
る、中空プラスチック物品の成形方法を提供することで
ある。
本発明の別の目的は、クランプ荷重又は圧力及び金型
のコストが軽減される、中空プラスチック物品の製造法
法を提供することである。
のコストが軽減される、中空プラスチック物品の製造法
法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、プラスチック材料が流動す
るときに高圧のニットラインが形成されるのを軽減す
る、中空プラスチック物品の製造方法を提供することで
ある。
るときに高圧のニットラインが形成されるのを軽減す
る、中空プラスチック物品の製造方法を提供することで
ある。
本発明の上記及びその他の目的は、以下の説明、図面
及び請求の範囲を参照することにより明らかになるであ
ろう。
及び請求の範囲を参照することにより明らかになるであ
ろう。
本発明によれば、上述の問題点を解決するための中空
プラスチック物品の射出成形方法が提供される。
プラスチック物品の射出成形方法が提供される。
本発明の射出成形方法は、本願の請求項１に記載した
通り、少なくとも一部が中空であるプラスチック物品を
作るための射出成形方法において、前記方法は、 A.第一のモールド部分と、前記第一のモールド部分に対
向して位置し、かつ、前記第一のモールド部分に整合す
るように組み合わされた、第二のモールド部分と、更
に、射出材料を受け入れるための入口とを有する、モー
ルド装置を用意する工程と、 B.前記第一のモールド部分と前記第二のモールド部分と
を一緒に締結して前記プラスチック製品用の射出モール
ドのキャビティを形成する工程と、 C.物質を導入して熔融プラスチック材料に接触させ、前
記物質と前記プラスチック材料とで前記射出材料を形成
する工程と、 D.前記射出材料を前記入口から前記モールドのキャビテ
ィ内に射出し、前記プラスチック材料が前記物質を前記
物質のガス化温度まで加熱して、熱活性化されたガスを
形成し、前記物質が加熱されたガスの形態で膨張して前
記プラスチック材料を前記モールドのキャビティの壁面
に向かって移動させ、前記プラスチック材料の内部に中
空部分を形成する工程と、 E.前記プラスチック材料をその内部に残存する前記ガス
化された物質と共に冷却して硬化させ、前記プラスチッ
ク材料が冷却され硬化するにつれて前記ガス化された物
質が不活性になる工程と、 F.完成した前記プラスチック製品を前記モールドのキャ
ビティから取り出す工程と、 を有することを特徴とする。
通り、少なくとも一部が中空であるプラスチック物品を
作るための射出成形方法において、前記方法は、 A.第一のモールド部分と、前記第一のモールド部分に対
向して位置し、かつ、前記第一のモールド部分に整合す
るように組み合わされた、第二のモールド部分と、更
に、射出材料を受け入れるための入口とを有する、モー
ルド装置を用意する工程と、 B.前記第一のモールド部分と前記第二のモールド部分と
を一緒に締結して前記プラスチック製品用の射出モール
ドのキャビティを形成する工程と、 C.物質を導入して熔融プラスチック材料に接触させ、前
記物質と前記プラスチック材料とで前記射出材料を形成
する工程と、 D.前記射出材料を前記入口から前記モールドのキャビテ
ィ内に射出し、前記プラスチック材料が前記物質を前記
物質のガス化温度まで加熱して、熱活性化されたガスを
形成し、前記物質が加熱されたガスの形態で膨張して前
記プラスチック材料を前記モールドのキャビティの壁面
に向かって移動させ、前記プラスチック材料の内部に中
空部分を形成する工程と、 E.前記プラスチック材料をその内部に残存する前記ガス
化された物質と共に冷却して硬化させ、前記プラスチッ
ク材料が冷却され硬化するにつれて前記ガス化された物
質が不活性になる工程と、 F.完成した前記プラスチック製品を前記モールドのキャ
ビティから取り出す工程と、 を有することを特徴とする。
本発明は、中空プラスチック物品用の金型キャビティ
内にプラスチック材料を導入する間に、低圧の液体又は
固体物質を導入して、プラスチック材料と組み合わせ、
且つ、そのガス化温度まで加熱する。プラスチック材料
及び熱活性化されたガスが減圧されたキャビティ内に入
ると、ガスは、膨張してプラスチック材料に外方に圧力
を付与し、これにより、金型キャビティ壁に向けてプラ
スチック材料を付勢し、プラスチック物品の中空部分を
形成する。ガスは低圧であるから、金型を開放する前
に、ガスを排出する必要がない。ガスは、中空物品の内
部に残るため、ガスは、プラスチック物品が実質的に冷
却し且つ硬化するまで、低圧であって且つ低下しつつあ
る外圧を付与し続け、これにより、不均一な収縮に起因
する変形を軽減し、又は解消する。実質的な冷却及び硬
化後、ガスは、不活性となり、再度、活性化されること
はない。熱活性化された低圧のガスは、より安全であ
り、従来技術の冷却作用を解消する。更に、本発明の方
法においては、必要とされる圧力が低いため、必要とさ
れるクランプ荷重が小さくて済み、加工及び装置のコス
トも削減できる。
内にプラスチック材料を導入する間に、低圧の液体又は
固体物質を導入して、プラスチック材料と組み合わせ、
且つ、そのガス化温度まで加熱する。プラスチック材料
及び熱活性化されたガスが減圧されたキャビティ内に入
ると、ガスは、膨張してプラスチック材料に外方に圧力
を付与し、これにより、金型キャビティ壁に向けてプラ
スチック材料を付勢し、プラスチック物品の中空部分を
形成する。ガスは低圧であるから、金型を開放する前
に、ガスを排出する必要がない。ガスは、中空物品の内
部に残るため、ガスは、プラスチック物品が実質的に冷
却し且つ硬化するまで、低圧であって且つ低下しつつあ
る外圧を付与し続け、これにより、不均一な収縮に起因
する変形を軽減し、又は解消する。実質的な冷却及び硬
化後、ガスは、不活性となり、再度、活性化されること
はない。熱活性化された低圧のガスは、より安全であ
り、従来技術の冷却作用を解消する。更に、本発明の方
法においては、必要とされる圧力が低いため、必要とさ
れるクランプ荷重が小さくて済み、加工及び装置のコス
トも削減できる。
ここで、熱活性化とは、単に、物質を加熱してガス化
することを意味する。また、不活性とは、圧力がほぼ大
気圧になり、かつ、モールドされたプラスチック製品が
キャビティから取り出されたときに、そのプラスチック
製品を少なくとも損傷しないことをいう。
することを意味する。また、不活性とは、圧力がほぼ大
気圧になり、かつ、モールドされたプラスチック製品が
キャビティから取り出されたときに、そのプラスチック
製品を少なくとも損傷しないことをいう。
請求項13及び14に記載した水酸化アンモニウムは、加
熱することによって膨張するから、本発明の実施に当た
り、独立して使用される。
熱することによって膨張するから、本発明の実施に当た
り、独立して使用される。
また、請求項14に記載した通り、請求項11の射出成形
方法に使用する液体としては、アルコール、石油炭化水
素、アルカリ炭化物、エステル、ふっ化炭素、水酸化ア
ンモニウム、及び、水からなる群から選択された少なく
とも二つの化合物を使用することができる。
方法に使用する液体としては、アルコール、石油炭化水
素、アルカリ炭化物、エステル、ふっ化炭素、水酸化ア
ンモニウム、及び、水からなる群から選択された少なく
とも二つの化合物を使用することができる。
請求項16に記載した固体には、炭酸水素ナトリウムが
含まれる。
含まれる。
図面の簡単な説明 添付図面において、 第１図は、本発明の熱活性化された低圧のガス射出方
法を具体化する中空プラスチック物品を成形するプラス
チック射出成形機械の平面図、 第２図は、第１図のガス及びプラスチック射出ノズル
装置の拡大縦断面図、 第３図は、閉じた位置にある第１図のプラスチック射
出成形装置の断面図、 第４図は、閉じた金型内にプラスチックを導入した後
の、第３図の金型装置の閉じたときの図、 第５図は、従来技術のプラスチック射出成形法により
形成された中空のプラスチック物品の図、 第６図は、従来技術のプラスチック射出成形法により
形成された第二の中空プラスチック物品の図、 第７図は、本発明の方法により形成された中空プラス
チック物品の図、 第８図は、従来技術のプラスチック射出成形法の金型
キャビティ内のプラスチック材料の流れを示す図、 第９図は、本発明の方法の金型キャビティ内のプラス
チック材料の流れを示す図、 第10図は、本発明の方法により形成され、特定の位置
に位置決めした中空部分を有するプラスチック物品を示
す図である。
法を具体化する中空プラスチック物品を成形するプラス
チック射出成形機械の平面図、 第２図は、第１図のガス及びプラスチック射出ノズル
装置の拡大縦断面図、 第３図は、閉じた位置にある第１図のプラスチック射
出成形装置の断面図、 第４図は、閉じた金型内にプラスチックを導入した後
の、第３図の金型装置の閉じたときの図、 第５図は、従来技術のプラスチック射出成形法により
形成された中空のプラスチック物品の図、 第６図は、従来技術のプラスチック射出成形法により
形成された第二の中空プラスチック物品の図、 第７図は、本発明の方法により形成された中空プラス
チック物品の図、 第８図は、従来技術のプラスチック射出成形法の金型
キャビティ内のプラスチック材料の流れを示す図、 第９図は、本発明の方法の金型キャビティ内のプラス
チック材料の流れを示す図、 第10図は、本発明の方法により形成され、特定の位置
に位置決めした中空部分を有するプラスチック物品を示
す図である。
発明の詳細な説明 図面には、少なくともその一部が中空であるプラスチ
ック物品20を射出成形する方法が示してあり、ここで、
符号22、24で示す中空部分は、溶融プラスチック材料28
と組み合わせて、加熱固体又は液体物質をそのガス状の
形態にてプラスチック射出成形装置32の金型キャビティ
30内に射出することにより形成される。
ック物品20を射出成形する方法が示してあり、ここで、
符号22、24で示す中空部分は、溶融プラスチック材料28
と組み合わせて、加熱固体又は液体物質をそのガス状の
形態にてプラスチック射出成形装置32の金型キャビティ
30内に射出することにより形成される。
第１図には、以下に主フレーム36の前端と称する一端
37に隣接して配置された成形装置32を有する細長い主フ
レーム36を備える成形機械34が示してある。第２図に詳
細に図示したノズル装置38が、支持部材46によりキャリ
ッジ48上に支持されたモータ44によって駆動されるスク
リュー42の射出外筒40の前端に取り付けられている。該
射出外筒40は、同様に、キャリッジ48上に支持されたク
ロスヘッド50から前方に突出する。該クロスヘッド50
は、更に、モータ44の取り付け部材46によりその関係す
るピストンロッド54が支持された外筒40の両側部に配置
した一対のシリンダ組立体52（その一方のみ図示）を支
持する。該シリンダ組立体52は、射出成形中、射出すべ
きプラスチック材料28がホッパ56から外筒40内に導入さ
れるように射出スクリュー42を外筒40に対して移動させ
る。ノズル装置38は、キャリッジ48が機械フレーム36に
対して往復運動するとき、金型キャビティの入口58と作
用可能な関係となり且つその関係から脱するように移動
することが出来る。この往復運動は、キャリッジ48とフ
レーム36との間に枢動可能に相互に接続された複動シリ
ンダ60の作動に応答し、又、その作用は、キャリッジ48
の制限部材64と協働可能に接触し得るようにフレーム36
に取り付けられた線形変換器62により制御される。
37に隣接して配置された成形装置32を有する細長い主フ
レーム36を備える成形機械34が示してある。第２図に詳
細に図示したノズル装置38が、支持部材46によりキャリ
ッジ48上に支持されたモータ44によって駆動されるスク
リュー42の射出外筒40の前端に取り付けられている。該
射出外筒40は、同様に、キャリッジ48上に支持されたク
ロスヘッド50から前方に突出する。該クロスヘッド50
は、更に、モータ44の取り付け部材46によりその関係す
るピストンロッド54が支持された外筒40の両側部に配置
した一対のシリンダ組立体52（その一方のみ図示）を支
持する。該シリンダ組立体52は、射出成形中、射出すべ
きプラスチック材料28がホッパ56から外筒40内に導入さ
れるように射出スクリュー42を外筒40に対して移動させ
る。ノズル装置38は、キャリッジ48が機械フレーム36に
対して往復運動するとき、金型キャビティの入口58と作
用可能な関係となり且つその関係から脱するように移動
することが出来る。この往復運動は、キャリッジ48とフ
レーム36との間に枢動可能に相互に接続された複動シリ
ンダ60の作動に応答し、又、その作用は、キャリッジ48
の制限部材64と協働可能に接触し得るようにフレーム36
に取り付けられた線形変換器62により制御される。
プラスチック射出成形装置32は、相互にかみ合い整合
し且つ非かみ合い整合状態となるように可動である、可
動の第一の金型部分66及び固定の第二の金型部分68を備
えて提供される。成形装置32がその閉じた位置（第３図
及び第４図）にあるとき、第一及び第二の金型部分66、
68は、プラスチック物品20の金型キャビティ30を形成す
る。第二の金型部分68は、射出ノズル装置38からのプラ
スチック材料28と組み合わさり、熱活性化されたガスを
受け入れる入口58を備えている。
し且つ非かみ合い整合状態となるように可動である、可
動の第一の金型部分66及び固定の第二の金型部分68を備
えて提供される。成形装置32がその閉じた位置（第３図
及び第４図）にあるとき、第一及び第二の金型部分66、
68は、プラスチック物品20の金型キャビティ30を形成す
る。第二の金型部分68は、射出ノズル装置38からのプラ
スチック材料28と組み合わさり、熱活性化されたガスを
受け入れる入口58を備えている。
射出ノズル装置38は、三つの部分、即ち、前方部分7
4、中央部分76、及び射出外筒40の前端に螺合可能に相
互に接続された後方部分78から成るハウジングユニット
72を備えている。該ハウジングユニット72は、射出外筒
40の前端に対して開放した後方ハウジング部分78の材料
入口80を有する略円筒状の形状である。前方ハウジング
部分74は、金型キャビティの入口58の外端部分の凹状部
分86と協働可能に係合する中央突出ドーム84が形成され
た前壁82を備えている。ハウジングユニット72の前壁を
構成する前壁82は、ハウジングの軸穴90に対して断面の
小さい穴88を有する。この点に関し、該穴90は、接続さ
れたハウジング部分74、76、78を通って伸長するため、
直径が異なることを認識すべきである。
4、中央部分76、及び射出外筒40の前端に螺合可能に相
互に接続された後方部分78から成るハウジングユニット
72を備えている。該ハウジングユニット72は、射出外筒
40の前端に対して開放した後方ハウジング部分78の材料
入口80を有する略円筒状の形状である。前方ハウジング
部分74は、金型キャビティの入口58の外端部分の凹状部
分86と協働可能に係合する中央突出ドーム84が形成され
た前壁82を備えている。ハウジングユニット72の前壁を
構成する前壁82は、ハウジングの軸穴90に対して断面の
小さい穴88を有する。この点に関し、該穴90は、接続さ
れたハウジング部分74、76、78を通って伸長するため、
直径が異なることを認識すべきである。
ハウジングの穴90から金型キャビティ30内へのプラス
チック材料28の導入は、全体として符号92で示した弁手
段の制御の下に行われ、該弁手段は、略円錐形の管状弁
部材94と、ハウジングの前壁82の小径穴部分88と、を備
えている。該弁部材94の後端部分は、軸穴90内に配置さ
れた案内ハウジング96内に摺動可能に受け入れられる。
該弁部材94は、使用しないとき、前方ハウジング部分74
の前壁82と係合して小径穴部分88を閉じる。
チック材料28の導入は、全体として符号92で示した弁手
段の制御の下に行われ、該弁手段は、略円錐形の管状弁
部材94と、ハウジングの前壁82の小径穴部分88と、を備
えている。該弁部材94の後端部分は、軸穴90内に配置さ
れた案内ハウジング96内に摺動可能に受け入れられる。
該弁部材94は、使用しないとき、前方ハウジング部分74
の前壁82と係合して小径穴部分88を閉じる。
そのガス状の形態に加熱された物質は、射出ノズル装
置38の縦軸線に対して約45゜の角度で射出ノズル装置38
内に着座した第二の弁手段98（弁手段92と区別するた
め、以下、ガス弁手段98と称する）を通じてノズル装置
38内に導入される。かかる鋭角な角度のため、プラスチ
ック材料28の流動方向と略同一方向に向けて合流する状
態でガスを導入することを許容し、その結果、金型キャ
ビティ30内に射出する間に、ガス及びプラスチック材料
28は、プラスチック材料の流動方向に対し直角の方向に
ガスを導入することで形成される渦流の合流ではなく、
層状に合流して共に流動する。ガス弁手段98は、略円筒
状のガス弁部材100を備えており、このガス弁部材100
は、ノズルハウジング装置72の軸穴90内に達する開口部
104にて直径が縮径する軸方向通路102内に配置されてい
る。該ガス弁部材100は、圧縮ばね106により、絶えず付
勢されて、開口部104に係合する。ガス弁部材100は、ね
じ部材108により調節可能に設定することが出来る。入
口管110は、軸方向通路102に対して直角に配置され、そ
のガス状の形態に加熱される物質をガス弁手段98に供給
する、全体として符号112で示した供給手段に連通して
いる。
置38の縦軸線に対して約45゜の角度で射出ノズル装置38
内に着座した第二の弁手段98（弁手段92と区別するた
め、以下、ガス弁手段98と称する）を通じてノズル装置
38内に導入される。かかる鋭角な角度のため、プラスチ
ック材料28の流動方向と略同一方向に向けて合流する状
態でガスを導入することを許容し、その結果、金型キャ
ビティ30内に射出する間に、ガス及びプラスチック材料
28は、プラスチック材料の流動方向に対し直角の方向に
ガスを導入することで形成される渦流の合流ではなく、
層状に合流して共に流動する。ガス弁手段98は、略円筒
状のガス弁部材100を備えており、このガス弁部材100
は、ノズルハウジング装置72の軸穴90内に達する開口部
104にて直径が縮径する軸方向通路102内に配置されてい
る。該ガス弁部材100は、圧縮ばね106により、絶えず付
勢されて、開口部104に係合する。ガス弁部材100は、ね
じ部材108により調節可能に設定することが出来る。入
口管110は、軸方向通路102に対して直角に配置され、そ
のガス状の形態に加熱される物質をガス弁手段98に供給
する、全体として符号112で示した供給手段に連通して
いる。
好適な実施例の供給手段112は、イソプロピルアルコ
ールのような所定の量の液体99を貯蔵リザーバ114から
吸引し、次に、加熱する準備として、その液体99を加圧
し、成形工程で使用されるガスを形成する手段を備えて
いる。該液体99は、概略図的に符号116で示した線形変
換器を介してリザーバ114から吸引され、該線形変換器
は、液体99を吸引し且つ押し出す、概略図的に符号118
で示した液圧シリンダと関係して、所定の量の液体99を
測定する。液圧流体の供給及び戻り管は、それぞれ符号
120、122で示してある。所定の量の液体99は、液圧シリ
ンダ118及び変換器116により、リザーバ114から吸引さ
れた後、該液体は、圧力計126により監視される概略図
的に符号124で示した増圧装置内に液圧シリンダ118によ
り供給される。液体99が増圧装置124内で所望の低圧に
圧縮された後に、その液体は、ガス弁手段98を通じてそ
の液体の形態にて排出され、射出ノズルのハウジングユ
ニット72の軸穴90に入り、溶融したプラスチック材料28
と合流させることが出来る。
ールのような所定の量の液体99を貯蔵リザーバ114から
吸引し、次に、加熱する準備として、その液体99を加圧
し、成形工程で使用されるガスを形成する手段を備えて
いる。該液体99は、概略図的に符号116で示した線形変
換器を介してリザーバ114から吸引され、該線形変換器
は、液体99を吸引し且つ押し出す、概略図的に符号118
で示した液圧シリンダと関係して、所定の量の液体99を
測定する。液圧流体の供給及び戻り管は、それぞれ符号
120、122で示してある。所定の量の液体99は、液圧シリ
ンダ118及び変換器116により、リザーバ114から吸引さ
れた後、該液体は、圧力計126により監視される概略図
的に符号124で示した増圧装置内に液圧シリンダ118によ
り供給される。液体99が増圧装置124内で所望の低圧に
圧縮された後に、その液体は、ガス弁手段98を通じてそ
の液体の形態にて排出され、射出ノズルのハウジングユ
ニット72の軸穴90に入り、溶融したプラスチック材料28
と合流させることが出来る。
液体が加熱溶融プラスチック材料28と接触する結果、
加圧液体99は、そのガス化温度まで加熱され、これによ
り熱活性化されたガスを発生させる。これと選択的に、
液体99が増圧装置124内で所望の低圧に圧縮された後、
概略図的に符号128で示した加熱要素内でそのガス化温
度まで加熱し、熱活性化されたガスを形成することが出
来、その後、そのガスは、そのガス状の形態にてガス弁
手段98を通じて排出し、射出ノズルハウジング装置72の
軸穴90内に入り、溶融プラスチック材料28と合流させる
ことが出来る。又、液体99をガス弁手段98から排出する
前に、加熱要素128を使用してガス化温度以下の温度ま
で予熱することも出来る。かかる予熱は、溶融プラスチ
ック材料28に接触したときのガス化を促進させる。ある
適用例の場合、液体99は、溶融プラスチック材料28と共
に、金型キャビティ30内に流動する迄、完全にガス化す
ることは出来ない。
加圧液体99は、そのガス化温度まで加熱され、これによ
り熱活性化されたガスを発生させる。これと選択的に、
液体99が増圧装置124内で所望の低圧に圧縮された後、
概略図的に符号128で示した加熱要素内でそのガス化温
度まで加熱し、熱活性化されたガスを形成することが出
来、その後、そのガスは、そのガス状の形態にてガス弁
手段98を通じて排出し、射出ノズルハウジング装置72の
軸穴90内に入り、溶融プラスチック材料28と合流させる
ことが出来る。又、液体99をガス弁手段98から排出する
前に、加熱要素128を使用してガス化温度以下の温度ま
で予熱することも出来る。かかる予熱は、溶融プラスチ
ック材料28に接触したときのガス化を促進させる。ある
適用例の場合、液体99は、溶融プラスチック材料28と共
に、金型キャビティ30内に流動する迄、完全にガス化す
ることは出来ない。
熱活性化されたガスをプラスチック材料28と合流させ
て金型キャビティ30内に射出するためには、ノズル装置
38は、ユニットとして弁部材94に対して前方に動かし、
金型キャビティの入口58に係合させる。次に、熱活性化
されたガス及びプラスチック材料28は、金型キャビティ
30内に流動するのを許容される。熱活性化されたガスが
所望の量にてプラスチック材料28と共に金型キャビティ
30内に射出された後、そのプラスチック材料28の射出を
停止する前に、ガス弁手段98を閉じる。このように、金
型キャビティ内に射出されたプラスチック材料28の最後
の部分は、プラスチック物品20内にガスを密封する。次
に、ノズル装置38は、後方に動かし、金型入口58と非係
合状態にし、弁部材94を前方ハウジンクブ部分74の前壁
82と係合させることにより、プラスチック材料28の流れ
を能動的に遮断し、ノズル装置38の縮小穴88を閉じる。
て金型キャビティ30内に射出するためには、ノズル装置
38は、ユニットとして弁部材94に対して前方に動かし、
金型キャビティの入口58に係合させる。次に、熱活性化
されたガス及びプラスチック材料28は、金型キャビティ
30内に流動するのを許容される。熱活性化されたガスが
所望の量にてプラスチック材料28と共に金型キャビティ
30内に射出された後、そのプラスチック材料28の射出を
停止する前に、ガス弁手段98を閉じる。このように、金
型キャビティ内に射出されたプラスチック材料28の最後
の部分は、プラスチック物品20内にガスを密封する。次
に、ノズル装置38は、後方に動かし、金型入口58と非係
合状態にし、弁部材94を前方ハウジンクブ部分74の前壁
82と係合させることにより、プラスチック材料28の流れ
を能動的に遮断し、ノズル装置38の縮小穴88を閉じる。
第４図に符号130、132で図示するような金型キャビテ
ィ30の所定の領域に熱活性化された低圧のガス及びプラ
スチック材料28が入ると、金型キャビティ30の寸法に起
因する圧力低下により、ガスは、膨張して、プラスチッ
ク材料28に外圧を付与し、これにより、プラスチック材
料28を金型キャビティ30の壁に向けて付勢させ、符号2
2、24で示す中央部分を形成する。
ィ30の所定の領域に熱活性化された低圧のガス及びプラ
スチック材料28が入ると、金型キャビティ30の寸法に起
因する圧力低下により、ガスは、膨張して、プラスチッ
ク材料28に外圧を付与し、これにより、プラスチック材
料28を金型キャビティ30の壁に向けて付勢させ、符号2
2、24で示す中央部分を形成する。
次に、プラスチック材料28が冷却し且つ硬化するのを
許容する。プラスチック材料28が冷却し且つ硬化する
と、符号22、24で示す中空部分内に残る熱活性化された
ガスは、不活性となる一方、プラスチック材料28に低圧
で且つ低下しつつある外圧を付与し続ける。熱活性化さ
れたガスが不活性になると、実際に、該ガスは、熱を放
出し、このことは、従来技術におけるように、プラスチ
ック材料28が過早に冷却するのを阻止する。プラスチッ
ク材料28が周囲温度まで冷却された後、ガスは、完全に
不活性となり、顕著に再活性化させることが出来ない。
このときまでに、プラスチック材料28は、実質的に硬化
している。
許容する。プラスチック材料28が冷却し且つ硬化する
と、符号22、24で示す中空部分内に残る熱活性化された
ガスは、不活性となる一方、プラスチック材料28に低圧
で且つ低下しつつある外圧を付与し続ける。熱活性化さ
れたガスが不活性になると、実際に、該ガスは、熱を放
出し、このことは、従来技術におけるように、プラスチ
ック材料28が過早に冷却するのを阻止する。プラスチッ
ク材料28が周囲温度まで冷却された後、ガスは、完全に
不活性となり、顕著に再活性化させることが出来ない。
このときまでに、プラスチック材料28は、実質的に硬化
している。
次に、第一の金型部分66を動かして第二の金型部分68
から離し、中空部分22、24を有するプラスチック物品20
を取り出す。プラスチック材料28は、金型装置32内で、
又は望ましくは、プラスチック物品20を金型装置32から
取り出した後に、完全に冷却し且つ硬化させることが出
来る。
から離し、中空部分22、24を有するプラスチック物品20
を取り出す。プラスチック材料28は、金型装置32内で、
又は望ましくは、プラスチック物品20を金型装置32から
取り出した後に、完全に冷却し且つ硬化させることが出
来る。
熱活性化されたガスは、溶融したプラスチック材料28
の流れに入るように圧縮する一方、該ガスは、従来技術
よりもはるかに低圧まで圧縮する。例えば、本発明の加
圧ガスは、500p.s.i.以下まで圧縮することが出来る
が、従来技術のガスは、5,000乃至10,000p.s.i.まで圧
縮されることが多い。本発明の熱活性化された低圧のガ
スは、プラスチック射出圧力に適合し、プラスチック材
料28の流れを遅くらせない程度に十分、高圧であるが、
金型装置32を開放する前に、プラスチック物品20から排
気したり、又はガスを排出することが必要とされる程に
高圧ではない。その結果、プラスチック物品20により均
一な中空部分及び平滑面を付与する一方、従来技術に見
られるような不均一な収縮に起因する排気穴を解消し且
つ変形を軽減し、又は解消することが可能となる。又、
必要とされる圧力が低いため、クランプ荷重、又は圧
力、及び成形コストが軽減される。
の流れに入るように圧縮する一方、該ガスは、従来技術
よりもはるかに低圧まで圧縮する。例えば、本発明の加
圧ガスは、500p.s.i.以下まで圧縮することが出来る
が、従来技術のガスは、5,000乃至10,000p.s.i.まで圧
縮されることが多い。本発明の熱活性化された低圧のガ
スは、プラスチック射出圧力に適合し、プラスチック材
料28の流れを遅くらせない程度に十分、高圧であるが、
金型装置32を開放する前に、プラスチック物品20から排
気したり、又はガスを排出することが必要とされる程に
高圧ではない。その結果、プラスチック物品20により均
一な中空部分及び平滑面を付与する一方、従来技術に見
られるような不均一な収縮に起因する排気穴を解消し且
つ変形を軽減し、又は解消することが可能となる。又、
必要とされる圧力が低いため、クランプ荷重、又は圧
力、及び成形コストが軽減される。
熱活性化されたガスは、プラスチック材料28の流れを
促進し、従来技術には見られるひけ（sinking）を同様
に別の方法で解消する。プラスチック成形物品は、その
外側から徐々に冷却する。しかし、従来技術の圧縮され
た窒素ガスは、プラスチック材料に冷却作用を付与
し、、プラスチック物品の内側をその外側よりも急速に
冷却させ且つ硬化させる。材料が硬化すると、該材料
は、収縮し、それにより、部品に予測不能で且つ通常、
非対称の内方への応力を付与し、冷却された中心部に向
けてひけを生じさせる。
促進し、従来技術には見られるひけ（sinking）を同様
に別の方法で解消する。プラスチック成形物品は、その
外側から徐々に冷却する。しかし、従来技術の圧縮され
た窒素ガスは、プラスチック材料に冷却作用を付与
し、、プラスチック物品の内側をその外側よりも急速に
冷却させ且つ硬化させる。材料が硬化すると、該材料
は、収縮し、それにより、部品に予測不能で且つ通常、
非対称の内方への応力を付与し、冷却された中心部に向
けてひけを生じさせる。
第５図及び第６図には、従来技術に見られる二種類の
ひけがそれぞれ示してある。第５図には、中空部分103
内にある窒素ガスの冷却作用により、プラスチック物品
101の内側がプラスチック物品101の外側よりも急速に冷
却されるプラスチック物品が示してある。プラスチック
物品101の内側がプラスチック物品101の外側よりも急速
に収縮するため、内方への応力により、符号105で図示
するようなひけがプラスチック物品101の外側に生ず
る。窒素ガスが排出されたプラスチック物品107を示す
第６図に別の種類の収縮が図示されており、これによ
り、プラスチック物品107は、連続的な外方への圧力を
受けないままにし、該プラス物品107が箇所109にひけを
生じるのを防止する。
ひけがそれぞれ示してある。第５図には、中空部分103
内にある窒素ガスの冷却作用により、プラスチック物品
101の内側がプラスチック物品101の外側よりも急速に冷
却されるプラスチック物品が示してある。プラスチック
物品101の内側がプラスチック物品101の外側よりも急速
に収縮するため、内方への応力により、符号105で図示
するようなひけがプラスチック物品101の外側に生ず
る。窒素ガスが排出されたプラスチック物品107を示す
第６図に別の種類の収縮が図示されており、これによ
り、プラスチック物品107は、連続的な外方への圧力を
受けないままにし、該プラス物品107が箇所109にひけを
生じるのを防止する。
第７図には、本発明の方法により製造されるプラスチ
ック物品113が示してある。熱活性化されたガスが排出
されていないため、プラスチック物品113が実質的に硬
化するまで、低圧で且つ低下しつつある外圧が連続的に
維持され、かかる圧力は中空部分115内に存在する低圧
ガスにより内側から付与され、これにより、プラスチッ
ク物品113は、より均一に冷却し且つ硬化し、これによ
り、より均一に且つ予測可能に外側部分を収縮させるこ
とを許容する。
ック物品113が示してある。熱活性化されたガスが排出
されていないため、プラスチック物品113が実質的に硬
化するまで、低圧で且つ低下しつつある外圧が連続的に
維持され、かかる圧力は中空部分115内に存在する低圧
ガスにより内側から付与され、これにより、プラスチッ
ク物品113は、より均一に冷却し且つ硬化し、これによ
り、より均一に且つ予測可能に外側部分を収縮させるこ
とを許容する。
従来技術の高圧ガスは、金型を開放する前に、金型か
ら排出しなければならず、さもなければ爆発の危険があ
るため、プラスチック物品を金型から取り出した後に生
じる不均一な収縮を阻止し又は制限することは不可能で
ある。本発明の熱活性化された低圧のガスは、プラスチ
ック物品が実質的に冷却し且つ硬化した後、ガスが不活
性となる迄、プラスチック物品の内側から低圧の外圧を
付与し続ける。これは、不均一な収縮に起因する変形を
軽減すると共に、同一部品の厚さの厚い部分及び薄い部
分の予測可能な製造を許容する。プラスチック物品の冷
却及び硬化に起因する最大程度の収縮は、プラスチック
物品を金型から取り出した後に生ずるから、熱活性化さ
れた低圧のガスは、不均一な収縮に起因するこの変形を
軽減し、又は解消する上で極めて重要である。
ら排出しなければならず、さもなければ爆発の危険があ
るため、プラスチック物品を金型から取り出した後に生
じる不均一な収縮を阻止し又は制限することは不可能で
ある。本発明の熱活性化された低圧のガスは、プラスチ
ック物品が実質的に冷却し且つ硬化した後、ガスが不活
性となる迄、プラスチック物品の内側から低圧の外圧を
付与し続ける。これは、不均一な収縮に起因する変形を
軽減すると共に、同一部品の厚さの厚い部分及び薄い部
分の予測可能な製造を許容する。プラスチック物品の冷
却及び硬化に起因する最大程度の収縮は、プラスチック
物品を金型から取り出した後に生ずるから、熱活性化さ
れた低圧のガスは、不均一な収縮に起因するこの変形を
軽減し、又は解消する上で極めて重要である。
上述したように、プラスチック材料28を金型キャビテ
ィ30内に射出するとき、熱活性化されたガスがプラスチ
ック材料28内に導入される。従来技術におけるように、
該ガスが別個に、又は後から導入されることはない。こ
のことは、第10図に符号134、136、138で図示するよう
に、プラスチック物品133の特定の位置に中空部分を形
成する上で望ましいように、プラスチック材料28内に正
確にガスを放出することを許容する。これは、ガス弁手
段98をコンピュータ制御して、溶融物に沿って所定の量
のガスがプラスチック物品133内の所定の位置に達し得
るように、所定の時間だけ放出されるようにすることに
より実現される。制御装置（図示せず）を使用し、ガス
の流動を開始し且つ停止させることが出来、又、線形変
換器116を使用して、その液体の形態99にある所定の量
のガスを測定することが可能である。例えば、第10図に
図示したプラスチック物品133において、該制御装置
は、ガス弁手段98を短時間だけ開放して、垂直リブ140
内に中空部分134を形成し、次に、ガス弁手段98を閉じ
て、中実な水平部材142を形成し、次に、ガス弁手段98
をより長時間、開放し、より厚い垂直リブ144に中空部
分136を形成し、次に、ガス弁手段98を閉じ、中空の水
平部材146を形成し、次に、更に長時間、ガス弁手段98
を開放し、更に厚い垂直リブ148に中空部分138を形成
し、その後も同様にする。射出終了時に、常に、ガスを
伴わずにプラスチック材料28のみを射出し、プラスチッ
ク材料内のガスを密封する。
ィ30内に射出するとき、熱活性化されたガスがプラスチ
ック材料28内に導入される。従来技術におけるように、
該ガスが別個に、又は後から導入されることはない。こ
のことは、第10図に符号134、136、138で図示するよう
に、プラスチック物品133の特定の位置に中空部分を形
成する上で望ましいように、プラスチック材料28内に正
確にガスを放出することを許容する。これは、ガス弁手
段98をコンピュータ制御して、溶融物に沿って所定の量
のガスがプラスチック物品133内の所定の位置に達し得
るように、所定の時間だけ放出されるようにすることに
より実現される。制御装置（図示せず）を使用し、ガス
の流動を開始し且つ停止させることが出来、又、線形変
換器116を使用して、その液体の形態99にある所定の量
のガスを測定することが可能である。例えば、第10図に
図示したプラスチック物品133において、該制御装置
は、ガス弁手段98を短時間だけ開放して、垂直リブ140
内に中空部分134を形成し、次に、ガス弁手段98を閉じ
て、中実な水平部材142を形成し、次に、ガス弁手段98
をより長時間、開放し、より厚い垂直リブ144に中空部
分136を形成し、次に、ガス弁手段98を閉じ、中空の水
平部材146を形成し、次に、更に長時間、ガス弁手段98
を開放し、更に厚い垂直リブ148に中空部分138を形成
し、その後も同様にする。射出終了時に、常に、ガスを
伴わずにプラスチック材料28のみを射出し、プラスチッ
ク材料内のガスを密封する。
イソプロピルアルコールは、沸点が低く、又はガス化
温度が低く（約100℃）、発火点、高温における分解抵
抗性及び毒性が許容可能であるため、低圧の加熱液体ガ
スとして好適である。選択可能なアルコール、石油炭化
水素、無機アルカリ炭化物、有機エステル及びふっ化炭
素のようなその他の化合物も使用可能である。実際上、
低圧にてそのガス化温度まで加熱することが出来、又、
結晶、非結晶又は混合体として溶融ポリマー体内でキャ
ビティを形成する、水、水酸化アンモニウム及びその他
の液体又は固体物質さえも採用可能であると考えられ
る。液体又は固体は、使用するプラスチック材料いかん
により、200乃至800（約93℃乃至約427℃）の範囲のそ
のガス化温度まで溶融プラスチック材料28により加熱す
ることが出来るものであれば有利である。液体又は固体
としては、60℃から400℃までの範囲で気化するものが
好ましいが、400℃以上で気化するものも使用すること
ができると考えられる。従って、より高沸点の液体又は
固体の場合、又は溶融プラスチック材料28が液体又は固
体をそのガス化温度まで十分に加熱することが出来ない
程、大量のガスを導入することが望ましい場合、必要な
ものは、加熱要素128のみである。
温度が低く（約100℃）、発火点、高温における分解抵
抗性及び毒性が許容可能であるため、低圧の加熱液体ガ
スとして好適である。選択可能なアルコール、石油炭化
水素、無機アルカリ炭化物、有機エステル及びふっ化炭
素のようなその他の化合物も使用可能である。実際上、
低圧にてそのガス化温度まで加熱することが出来、又、
結晶、非結晶又は混合体として溶融ポリマー体内でキャ
ビティを形成する、水、水酸化アンモニウム及びその他
の液体又は固体物質さえも採用可能であると考えられ
る。液体又は固体は、使用するプラスチック材料いかん
により、200乃至800（約93℃乃至約427℃）の範囲のそ
のガス化温度まで溶融プラスチック材料28により加熱す
ることが出来るものであれば有利である。液体又は固体
としては、60℃から400℃までの範囲で気化するものが
好ましいが、400℃以上で気化するものも使用すること
ができると考えられる。従って、より高沸点の液体又は
固体の場合、又は溶融プラスチック材料28が液体又は固
体をそのガス化温度まで十分に加熱することが出来ない
程、大量のガスを導入することが望ましい場合、必要な
ものは、加熱要素128のみである。
個々の化合物がそれ単独では提供し得ない特定の性質
の組み合わせが望まれる場合、化合物の共沸混合体、即
ち、蒸留により分離することが出来ないように一定の沸
点を有する、二又はそれ以上の化合物の単一相の混合体
が採用可能である。例えば、エチルアルコール及び水の
共沸混合体は、エチルアルコール又は水単独の場合と異
なる膨張特性を示す。これら二つの化合物を液体溶液中
で混合すると、液体の容積は、二つの液体化合物を別個
に使用する場合と比べて実際に縮小する。従って、液体
の共沸混合体をガスに変換したとき、より大きい膨張と
なる。かかる膨張の増大は、中空プラスチック部品の製
造を促進する。予測可能な別の共沸混合体は、イソプロ
ピルアルコール及び水である。この混合体は、一定の沸
点を有するが、より低廉に製造される。更に、87.4％の
純イソプロピルアルコール及び12.6％の水の混合体は、
イソプロピルアルコール単独の場合より約10％多くのガ
スを発生させることが分かった。
の組み合わせが望まれる場合、化合物の共沸混合体、即
ち、蒸留により分離することが出来ないように一定の沸
点を有する、二又はそれ以上の化合物の単一相の混合体
が採用可能である。例えば、エチルアルコール及び水の
共沸混合体は、エチルアルコール又は水単独の場合と異
なる膨張特性を示す。これら二つの化合物を液体溶液中
で混合すると、液体の容積は、二つの液体化合物を別個
に使用する場合と比べて実際に縮小する。従って、液体
の共沸混合体をガスに変換したとき、より大きい膨張と
なる。かかる膨張の増大は、中空プラスチック部品の製
造を促進する。予測可能な別の共沸混合体は、イソプロ
ピルアルコール及び水である。この混合体は、一定の沸
点を有するが、より低廉に製造される。更に、87.4％の
純イソプロピルアルコール及び12.6％の水の混合体は、
イソプロピルアルコール単独の場合より約10％多くのガ
スを発生させることが分かった。
熱活性化されたガスの別の特徴は、プラスチック材料
が流動して別の方向からの材料と接触する箇所となる、
ニットラインがプラスチック物品20に形成されるのを軽
減することである。第８図に図示するように、ガス圧力
が無い場合、プラスチック材料152の中心部分150は、射
出中、金型キャビティ壁158、160の摩擦ブレーキ作用に
より、外縁154、156よりも急速に移動する。その結果、
第８図に図示するように、プラスチック材料152の流れ
が中断する。流れの先端は、ガスからの均衡圧力を提供
することにより、真四角にし得ることが公知である。し
かし、窒素ガスは、流れが中断した形状を固定し、故
に、流れの先端の形状を所望通りに変更しないため、こ
のことは、従来技術の圧縮された窒素ガスでは効果が無
かった。しかし、本発明の熱活性化されたガスにより形
成される均衡圧力は、第９図に図示するように、流れの
先端162を真四角にし、又は柔らかくし、顕著なニット
ラインの形成を軽減し、これにより、プラスチック物品
の応力を軽減する。
が流動して別の方向からの材料と接触する箇所となる、
ニットラインがプラスチック物品20に形成されるのを軽
減することである。第８図に図示するように、ガス圧力
が無い場合、プラスチック材料152の中心部分150は、射
出中、金型キャビティ壁158、160の摩擦ブレーキ作用に
より、外縁154、156よりも急速に移動する。その結果、
第８図に図示するように、プラスチック材料152の流れ
が中断する。流れの先端は、ガスからの均衡圧力を提供
することにより、真四角にし得ることが公知である。し
かし、窒素ガスは、流れが中断した形状を固定し、故
に、流れの先端の形状を所望通りに変更しないため、こ
のことは、従来技術の圧縮された窒素ガスでは効果が無
かった。しかし、本発明の熱活性化されたガスにより形
成される均衡圧力は、第９図に図示するように、流れの
先端162を真四角にし、又は柔らかくし、顕著なニット
ラインの形成を軽減し、これにより、プラスチック物品
の応力を軽減する。
上記の説明及び図面は、本発明を単に説明するための
ものであり、明確に限定される場合以外、本発明は、上
記説明にのみ限定されず、当業者は、上記開示内容を参
照して、本発明の範囲から逸脱せずにその応用例及び変
形例を案出することが可能であろう。例えば、本発明
は、繊維、金属又はフィルム等のようなインサートの成
形品と組み合わせて利用することが可能である。
ものであり、明確に限定される場合以外、本発明は、上
記説明にのみ限定されず、当業者は、上記開示内容を参
照して、本発明の範囲から逸脱せずにその応用例及び変
形例を案出することが可能であろう。例えば、本発明
は、繊維、金属又はフィルム等のようなインサートの成
形品と組み合わせて利用することが可能である。
Claims (28)
- 【請求項１】少なくとも一部が中空であるプラスチック
物品を作るための射出成形方法において、前記方法は、 A.第一のモールド部分と、前記第一のモールド部分に対
向して位置し、かつ、前記第一のモールド部分に整合す
るように組み合わされた、第二のモールド部分と、更
に、射出材料を受け入れるための入口とを有する、モー
ルド装置を用意する工程と、 B.前記第一のモールド部分と前記第二のモールド部分と
を一緒に締結して前記プラスチック製品用の射出モール
ドのキャビティを形成する工程と、 C.物質を導入して熔融プラスチック材料に接触させ、前
記物質と前記プラスチック材料とで前記射出材料を形成
する工程と、 D.前記射出材料を前記入口から前記モールドのキャビテ
ィ内に射出し、前記プラスチック材料が前記物質を前記
物質のガス化温度まで加熱して、熱活性化されたガスを
形成し、前記物質が加熱されたガスの形態で膨張して前
記プラスチック材料を前記モールドのキャビティの壁面
に向かって移動させ、前記プラスチック材料の内部に中
空部分を形成する工程と、 E.前記プラスチック材料をその内部に残存する前記ガス
化された物質と共に冷却して硬化させ、前記プラスチッ
ク材料が冷却され硬化するにつれて前記ガス化された物
質が不活性になる工程と、 F.完成した前記プラスチック製品を前記モールドのキャ
ビティから取り出す工程と、 を有することを特徴とする、射出成形方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の射出成形方
法において、前記プラスチック材料は、完成した前記プ
ラスチック材料を前記モールドのキャビティから取り出
した後に、実質的に冷却されて硬化させることが可能に
なり、前記ガス化した物質は、前記プラスチック材料が
実質的に硬化した後に、完全に不活性になる、前記射出
成形方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の射出成形方
法において、前記プラスチック材料は、完成した前記プ
ラスチック材料を前記モールドのキャビティから取り出
す前に、実質的に冷却されて硬化することが可能にな
り、前記ガス化した物質は、前記プラスチック材料が実
質的に硬化した後に、完全に不活性になる、前記射出成
形方法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項に記載の射出成形方
法において、前記ガス化された物質は、前記プラスチッ
ク材料が冷却されて硬化して前記ガス化された物質が不
活性になるまで、連続的に膨張して、前記プラスチック
材料を前記モールドのキャビティの前記壁面に向かって
連続的に移動させる、前記射出成形方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項に記載の射出成形方
法において、更に、前記物質の導入を、前記プラスチッ
ク材料の最終部分の射出が終了する前に、停止させ、こ
れにより、前記プラスチック材料の前記最終部分が前記
プラスチック製品の内部に前記ガス化された物質を密封
する工程を有する、前記射出成形方法。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項に記載の射出成形方
法において、前記ガス化された物質の前記射出モードの
キャビティ内への供給は、 A.所定量の液体を供給リザーバから引き出す工程と、 B.前記液体を加圧するための手段に前記液体を押し込む
工程と、 C.加圧された前記液体を前記プラスチック材料の流れ方
向と実質的に同じ方向に導入して、前記液体を前記プラ
スチック材料と接触させ、これにより、前記プラスチッ
ク材料が前記液体のガス化温度まで前記液体を加熱し
て、前記ガス化された物質を形成する工程と、 D.前記ガス化された物質を前記プラスチック材料と共同
して前記モールドのキャビティ内に射出する工程と、 によってなされる、前記射出成形方法。 - 【請求項７】特許請求の範囲第６項に記載の射出成形方
法において、前記ガス化された物質が所定の回数だけ射
出され、前記プラスチック材料と共同して前記プラスチ
ック製品の特定の位置に中空部を形成するように構成さ
れた、前記射出成形方法。 - 【請求項８】特許請求の範囲第１項に記載の射出成形方
法において、前記ガス化された物質の前記射出モードの
キャビティ内への供給は、 A.供給リザーバから所定量の液体を引き出す工程と、 B.前記液体を加圧するための手段に前記液体を押し込む
工程と、 C.加圧された前記液体を加熱要素に供給し、前記液体の
ガス化温度よりも低い温度まで前記液体を加熱する工程
と、 D.加圧されかつ加熱された前記液体を前記プラスチック
材料に接触するように導入することにより、前記液体の
ガス化温度まで前記液体を加熱し、前記ガス化された物
質を形成する工程と、 E.前記ガス化された物質を前記プラスチック材料と共同
して前記モールドのキャビティ内に射出する工程と、 によってなされることを特徴とする、射出成形方法。 - 【請求項９】特許請求の範囲第８項に記載の射出成形方
法において、前記ガス化された物質の導入は所定の回数
だけ行われ、前記プラスチック材料を共同して、前記プ
ラスチック製品の特定の位置に中空部を形成するように
構成された、前記射出成形方法。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第６項に記載の射出成形
方法において、前記物質は500p.s.i.よりも低い圧力ま
で圧縮される、前記射出成形方法。 - 【請求項１１】特許請求の範囲第１項に記載の射出成形
方法において、前記物質は液体である、前記射出成形方
法。 - 【請求項１２】特許請求の範囲第11項に記載の射出成形
方法において、前記物質は60℃から400℃までの範囲に
沸点を有する、前記射出成形方法。 - 【請求項１３】特許請求の範囲第11項に記載の射出成形
方法において、前記液体は、アルコール、石油炭化水
素、アルカリ炭化物、エステル、ふっ化炭素、水酸化ア
ンモニウム、及び、水からなる群から選択された化合物
である、前記射出成形方法。 - 【請求項１４】特許請求の範囲第11項に記載の射出成形
方法に置いて、前記液体は、アルコール、石油炭化水
素、アルカリ炭化物、エステル、ふっ化炭素、水酸化ア
ンモニウム、及び、水からなる群から選択された少なく
とも二つの化合物である、前記射出成形方法。 - 【請求項１５】特許請求の範囲第11項に記載の射出成形
方法において、前記液体は、イソプロピルアルコールで
ある、前記射出成形方法。 - 【請求項１６】特許請求の範囲第１項に記載の射出成形
方法において、前記物質は固体である、前記射出成形方
法。 - 【請求項１７】少なくとも一部が中空であるプラスチッ
ク製品を作るための射出成形方法において、前記方法
は、 A.第一のモールド部分と、前記第一のモールド部分に対
向して位置し、かつ、前記第一のモールド部分に整合す
るように組み合わせられた、第二のモールド部分と、更
に、射出材料を受け入れるための入口とを有する、モー
ルド装置を用意する工程と、 B.前記第一のモールド部分と前記第二のモールド部分と
を一緒に締結して前記プラスチック製品用の射出モール
ドのキャビティを形成する工程と、 C.プラスチック材料とこれに合流した熱活性化されたガ
スとを有し、かつ、前記入口を通って前記モールドのキ
ャビティ内に共に流動するように構成された、前記射出
材料を射出し、前記熱活性化されたガスは物質を前記プ
ラスチック材料と共に導入することにより前記物質をそ
のガス化温度まで加熱することにより形成され、前記熱
活性化されたガスは圧力500p.s.i.よりも低い圧力まで
圧縮され、前記熱活性化されたガスは前記モールドのキ
ャビティ内に射出されると膨張し、前記プラスチック材
料を前記モールドのキャビティの壁面に向かって移動さ
せて、前記プラスチック材料の内部に中空部を形成する
ように構成された工程と、 D.前記熱活性化されたガスの射出を終了させる工程と、 E.前記入口を通って前記モールドのキャビティ内に前記
プラスチック材料の最終部分を射出し、これにより前記
プラスチック材料の前記最終部分が前記プラスチック製
品の前記中空部内に前記熱活性化されたガスを密封する
工程と、 F.前記プラスチック材料を、その内部に残留する前記熱
活性化されたガスと共に、少なくとも部分的に冷却する
と共に硬化させることを可能とし、前記ガスを不活性化
する工程と、 G.前記モールドのキャビティから完成した前記プラスチ
ック製品を取り出す工程と、 を有することを特徴とする、射出成形方法。 - 【請求項１８】特許請求の範囲第17項に記載の射出成形
方法において、前記プラスチック材料を、完成した前記
プラスチック製品を前記モールドのキャビティから取り
出した後に、実質的に冷却しかつ硬化させることを可能
とし、前記ガスは、前記プラスチック材料が実質的に冷
却されかつ硬化すると、完全に不活性化する、前記射出
成形方法。 - 【請求項１９】特許請求の範囲第17項に記載の射出成形
方法において、前記プラスチック材料を、完成した前記
プラスチック製品を前記モールドのキャビティから取り
出す前に、完全に冷却しかつ硬化させることを可能と
し、前記ガスは、前記プラスチック材料が実質的に冷却
されかつ硬化すると、完全に不活性化する、前記射出成
形方法。 - 【請求項２０】特許請求の範囲第17項に記載の射出成形
装置において、前記熱活性化されたガスは、前記プラス
チック材料が実質的に冷却して硬化した後に前記ガスが
不活性化するまで、連続的に膨張して、前記プラスチッ
ク材料を前記モールドのキャビティの前記壁面に向かっ
て移動させる、前記射出成形方法。 - 【請求項２１】特許請求の範囲第17項に記載の射出成形
装置において、前記熱活性化されたガスの前記モールド
のキャビティ内への供給は、 A.供給リザーバから所定量の液体を引き出す工程と、 B.前記液体を加圧するための手段に前記液体を押し込む
工程と、 C.加圧された前記液体を前記プラスチック材料に合流さ
せるように導入することにより、前記液体のガス化温度
まで前記液体を加熱し、前記熱活性化されたガスを形成
する工程と、 D.前記熱活性化されたガスを前記プラスチック材料と共
に流動させて前記モールドのキャビティ内に射出する工
程と、 によってなされる、前記射出成形方法。 - 【請求項２２】特許請求の範囲第21項に記載の射出成形
方法において、前記加圧された液体は前記プラスチック
材料と接触するようにして所定の回数導入され、前記プ
ラスチック製品の特定の位置に前記中空部を形成するよ
うに構成された、前記射出成形方法。 - 【請求項２３】特許請求の範囲第17項に記載の射出成形
方法に置いて、前記熱活性化されたガスの前記モールド
のキャビティ内への供給は、 A.供給リザーバから所定量の液体を引き出す工程と、 B.前記液体を加圧するための手段に前記液体を押し込む
工程と、 C.加圧された前記液体を加熱要素に供給し、前記液体を
そのガス化温度まで加熱し、前記熱活性化されたガスを
形成する工程と、 D.前記熱活性化されたガスを導入して前記プラスチック
材料と合流させつつ前記プラスチック材料と接触させる
工程と、 E.前記熱活性化されたガスを前記プラスチック材料と共
に流動させて前記モールドのキャビティ内に射出する工
程と、 によってなされる、前記射出成形方法。 - 【請求項２４】特許請求の範囲第23項に記載の射出成形
方法において、前記加圧された液体は所定の回数導入さ
れ、前記プラスチック材料と組み合わさって、前記プラ
スチック製品の特定の位置に前記中空部を形成するよう
に構成された、前記射出成形方法。 - 【請求項２５】少なくとも一部が中空であるプラスチッ
ク製品を作るための射出成形方法において、前記方法
は、 A.第一のモールド部分と、前記第一のモールド部分に対
向して位置し、かつ、前記第一のモールド部分に整合す
るように組み合わせられた、第二のモールド部分と、更
に、射出材料を受け入れるための入口とを有する、モー
ルド装置を用意する工程と、 B.前記第一のモールド部分と前記第二のモールド部分と
を一緒に締結して前記プラスチック製品用の射出モール
ドのキャビティを形成する工程と、 C.供給リザーバから液体を取り出す工程と、 D.前記液体を加圧するための手段に前記液体を供給し、
前記液体を500p.s.i.よりも低い圧力まで加圧する工程
と、 E.前記加圧された液体を前記プラスチック材料と実質的
に同じ方向へ導入して、前記プラスチック材料と接触さ
せ、前記プラスチック材料が前記液体をそのガス化温度
まで加熱して、熱活性化されたガスを形成する工程と、 F.前記熱活性化されたガスを前記プラスチック材料と組
み合わせて前記モールドのキャビティ内に射出し、前記
熱活性化されたガスは前記モールドのキャビティ内に射
出されると膨張して前記プラスチック材料を前記モール
ドのキャビティの前記壁面方向に移動させ、前記プラス
チック材料の前記中空部を形成する工程と、 G.前記熱活性化されたガスの導入を終了させる工程と、 H.前記入口を通って前記モールドのキャビティ内に前記
プラスチック材料の最終部分を射出し、これにより前記
プラスチック材料の前記最終部分が前記プラスチック製
品の前記中空部内に前記熱活性化されたガスを密封する
工程と、 I.前記モールドのキャビティから完成した前記プラスチ
ック製品を取り出す工程と、 J.前記プラスチック材料が冷却しかつ硬化することを可
能にし、前記プラスチック材料が実質的に冷却され硬化
して前記ガスが不活性化するまで、前記熱活性化された
ガスは膨張を続けて前記プラスチック材料を前記モール
ドのキャビティの前記外壁に向かって移動させる工程
と、 を有することを特徴とする、射出成形方法。 - 【請求項２６】特許請求の範囲第25項に記載の射出成形
方法において、前記加圧された液体は、前記プラスチッ
ク材料と接触するようにして、所定の回数導入され、前
記プラスチック製品の特定の位置に前記中空部を形成す
るように構成された、前記射出成形方法。 - 【請求項２７】特許請求の範囲第25項に記載の射出成形
方法において、前記液体は、前記プラスチック材料と接
触するように導入される前に、そのガス化温度よりも低
い温度まで予め加熱される、前記射出成形方法。 - 【請求項２８】少なくとも一部が中空のプラスチックを
形成するための射出成形方法において、前記方法は、 A.第一のモールド部分と、前記第１のモールド部分に対
向して位置し、かつ、前記第一のモールド部分に整合す
るように組み合わせられた、第二のモールド部分と、更
に、射出材料を受け入れるための入口とを有する、モー
ルド装置を用意する工程と、 B.前記第一のモールド部分と前記第二のモールド部分と
を一緒に締結して前記プラスチック製品用の射出モール
ドのキャビティを形成する工程と、 C.物質を導入して熔融プラスチック材料に接触させ、前
記物質と前記プラスチック材料とで前記射出材料を形成
する工程と、 D.前記射出材料を前記入口から前記モールドのキャビテ
ィ内に射出し、前記プラスチック材料が前記物質を前記
物質のガス化温度まで加熱して熱活性化ガスを形成し、
前記物質が加熱されたガスの形態で膨張して前記プラス
チック材料を前記モールドのキャビティの壁面に向かっ
て移動させ、前記プラスチック材料の内部に中空部分を
形成する工程と、 E.前記プラスチック材料をその内部に残存する前記ガス
化された物質と共に少なくとも部分的に冷却して硬化さ
せる工程と、 F.完成した前記プラスチック製品を前記モールドのキャ
ビティから取り出す工程と、 を有することを特徴とする、射出成形方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/709,359 US5139714A (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Process for injection molding a hollow plastic article |
| US709,359 | 1991-06-03 | ||
| PCT/US1992/004416 WO1992021501A1 (en) | 1991-06-03 | 1992-05-26 | Process for injection molding a hollow plastic article |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06508309A JPH06508309A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3271258B2 true JP3271258B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=24849542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50051793A Expired - Fee Related JP3271258B2 (ja) | 1991-06-03 | 1992-05-26 | 中空プラスチック物品の射出成形方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5139714A (ja) |
| EP (1) | EP0587730B1 (ja) |
| JP (1) | JP3271258B2 (ja) |
| AU (1) | AU666657B2 (ja) |
| CA (1) | CA2110717C (ja) |
| DE (1) | DE69226270T2 (ja) |
| WO (1) | WO1992021501A1 (ja) |
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