JP3300502B2 - 中空射出成形方法 - Google Patents

中空射出成形方法

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1703Introducing an auxiliary fluid into the mould
    • B29C45/1704Introducing 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
    • B29C45/1711Introducing 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 and removing excess material from the mould cavity by the introduced fluid, e.g. to an overflow cavity

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金型キャビティ内の溶
融樹脂中に加圧流体を圧入し、必要な冷却後にこの加圧
流体を排出することで形成された中空部を有する中空射
出成形品、特に閉ループ状又は閉ループ状の厚肉部を有
する中空射出成形品成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、金型キャビティ内の溶融樹脂中に
加圧流体を圧入し、この加圧流体の圧入部分を中空部と
する中空射出成形が知られている。また、圧入された加
圧流体の流動末端付近となる位置に副キャビティを接続
しておき、加圧流体の圧入に伴って、金型キャビティ内
の溶融樹脂を副キャビティへと押し出すことで、加圧流
体の圧入を容易にすると共に流動距離を長くとれるよう
にすることも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、中空射出成
形は、例えば補強用のリブ等の厚肉部を中空にして、当
該箇所に生じがちな所謂ヒケの防止に有益である。
【0004】一方、例えば一体成形された環状体等のよ
うに、全体がループ状で厚肉となる成形品や、四周に補
強用リブを設けた板状体等のように、ループ状の厚肉部
が存在する成形品も多数存在する。
【0005】そこで、このようなループ状成形品やルー
プ状厚肉部を有する成形品の成形に上記中空射出成形を
適用し、このループ状成形品全体やループ状厚肉部全体
を中空にしてヒケを防止することが考えられる。
【0006】即ち、ループ状成形品やループ状厚肉部を
成形する金型キャビティ領域内の溶融樹脂中に加圧流体
を圧入すると共に、ループ状成形品やループ状厚肉部を
成形する金型キャビティ領域であって、加圧流体の圧入
箇所とは反対側に副キャビティを接続し、加圧流体の圧
入と共に溶融樹脂を副キャビティへと押し出すことで、
ループ状成形品又はループ状厚肉部のほぼ全長に亙って
中空部を形成可能であると考えられる。
【0007】しかしながら、現実には、上記のようにし
ても、ループ状成形品又はループ状厚肉部のかなりの領
域に中空部が形成されないことが多く、ループ状成形品
又はループ状厚肉部におけるヒケを充分に防止できない
問題がある。その理由は次の通りである。
【0008】ループ状成形品又はループ状厚肉部を成形
する金型キャビティ領域中の溶融樹脂中に圧入された加
圧流体は、右回りと左回りの二方向に分かれて溶融樹脂
中を流動することになる。この二手に分かれた加圧流体
が、副キャビティの接続部付近で会合すれば、ループ状
成形品又はループ状厚肉部のほぼ全長に亙って中空部が
形成されることになる。
【0009】しかしながら、上記二手に分かれた加圧流
体の流動状態は、溶融樹脂の温度状態や金型の加工状態
等のわずかな違いで相違したものとなり、一方向からの
加圧流体の流動末端が副キャビティの接続部からまだ遠
く離れた位置にある時に、他方向からの加圧流体の流動
末端が副キャビティの接続部を越えて流動してしまうこ
とが生じる。
【0010】上記状態は、上記他方向から流動してきた
加圧流体によって、いわば副キャビティの接続部が塞が
れた状態であり、左右両方向からの加圧流体の流動末端
に挟まれた溶融樹脂は逃げ場を失い、結局、ループ状成
形品又はループ状厚肉部を成形する金型キャビティ領域
中での加圧流体の流動は停止してしまうことになる。
【0011】即ち、上記左右両方向からの加圧流体の流
動末端に挟まれた溶融樹脂中には加圧流体が圧入され
ず、この領域には中空部が形成されないことになって、
ループ状成形品又はループ状厚肉部のこの部分にヒケを
生じることになる。
【0012】本発明は、ループ状成形品又はループ状厚
肉部へ中空部を形成する際の上記問題点に鑑みてなされ
たもので、ループ状成形品又はループ状厚肉部のほぼ全
長に亙って確実に中空部を形成できるようにすることを
目的とする。
【0013】
【0014】求項1及び2の発明は、ループ状成形品
又はループ状厚肉部2を有する成形品の中空射出成形方
法において、ループ状成形品1又はループ状厚肉部2の
少なくとも1箇所を区切る薄肉の堰部3を成形する金型
キャビティ領域を備えた金型を用い、堰部2を成形する
金型キャビティ領域付近から、加圧流体の圧入に伴って
溶融樹脂を金型キャビティ外へ押し出す中空射出成方法
としているものである。
【0015】
【実施例及び作用】図1及び図2に基づいて、請求項1
発明によって得られる中空射出成形品及びその成形方
法の一例を説明する。
【0016】図示されるように、本例の中空射出成形品
は、例えば輪投げ用の輪等に用いられる中空円環状の成
形品でループ状成形品1には、このループ状成形品1を
途中で区切る薄肉の堰部3が形成されている。また、こ
の堰部3付近を除き、ループ状成形品1全体に中空部4
が形成されている。
【0017】本例の中空射出成形品の成形は、上記堰部
3を成形する金型キャビティ領域を有する金型を用い、
次のようにして行うことができる。
【0018】まず、上記金型の金型キャビティ内に溶融
樹脂を射出した後、加圧流体を圧入する。
【0019】使用する樹脂としては、必要に応じて熱硬
化性樹脂を用いることもできるが、一般的には熱可塑性
樹脂で、一般の射出成形や押し出し成形に使用される熱
可塑性樹脂全般を用いることができる。
【0020】具体例としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、ABS樹脂、スチレン−
無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂、ポリ塩化
ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(EVA)等
の塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポ
リカーボネイト系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニ
レンエーテル系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、ポリ
メチルメタクリレート系樹脂、ポリエーテルイミド樹
脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の所謂スーパー
エンジニアリング樹脂、セルロースアセテート等の繊維
誘導体樹脂及びこれらのブレンド物等が挙げられる。
【0021】上記樹脂は、例えばガラス繊維、鉄粉、タ
ルク、炭酸カルシウム等の充填材、可塑剤等の通常の樹
脂添加剤を含んでいてもよい。
【0022】加圧流体としては、常温常圧でガス状又は
液状のもので、射出成形の温度及び圧力下で使用樹脂と
反応又は混合されないものが使用される。例えば窒素ガ
ス、炭酸ガス、空気、ヘリウムガス、グリセリン、流動
パラフィン、溶融樹脂等であるが、窒素ガス等の不活性
ガスが好ましい。また、加圧流体の圧力は、一般的には
10〜500kg/cm2 程度である。
【0023】加圧流体圧入のタイミングは、金型キャビ
ティ内を満たすに充分な量の溶融樹脂を射出(フルショ
ット)した後、もしくは、金型キャビティ内を満たすに
足りない量の溶融樹脂を射出(ショートショット)した
後である。
【0024】フルショットの場合、冷却に伴う樹脂の収
縮量及び後述する金型キャビティからの溶融樹脂の押し
出し量に応じて加圧流体が圧入される。ショートショッ
トの場合、溶融樹脂の未充填量、樹脂の収縮量及び金型
キャビティからの溶融樹脂の押し出し量に応じて加圧流
体が圧入される。
【0025】金型キャビティへの加圧流体の圧入は、例
えば図2に示されるように、堰部3を成形する金型キャ
ビティ領域とは反対側から行うことができる。この場
合、圧入された加圧流体は、図2に示される中空部4の
状態からも明らかなように、右回りと左回りの左右に分
かれて圧入されることになる。
【0026】上記加圧流体の圧入に伴って、堰部3を成
形する金型キャビティ領域付近から、溶融樹脂を金型キ
ャビティ外へと押し出させる。これは、加圧流体の圧入
を助けるもので、これによって加圧流体を確実に堰部3
付近まで圧入することができる。
【0027】上記金型キャビティからの溶融樹脂の押し
出しは、図2に一点鎖線で示されるように、副キャビテ
ィ5を金型キャビティに接続しておくことで行うことが
できる。本実施例においては、加圧流体は二方向に分か
れて堰部3方向へと流動して来るので、堰部3を成形す
る金型キャビティ領域の両側に夫々副キャビティ5を接
続しておけばよい。この左右の副キャビティ5は一連一
体のものとしてもよいが、図示されるように左右独立の
ものとすることが好ましい。
【0028】また、図3に示されるように堰部3を形成
する金型キャビティ領域付近から加圧流体を圧入する場
合には、この堰部3を形成する金型キャビティ領域を挟
んで反対側に副キャビティ5を接続しておけばよい。更
に、図4に示されるように、左右2箇所から加圧流体を
圧入する場合には、左右の加圧流体圧入箇所を分離でき
る2箇所に堰部3を成形し、各堰部3を成形する金型キ
ャビティ領域の両側に夫々副キャビティ5を接続すれば
よい。
【0029】副キャビティ5は、通常狭い通路を介して
金型キャビティに接続されているもので、金型キャビテ
ィ内の溶融樹脂圧が高まると、この通路を介して徐々に
溶融樹脂を受け入れるものである。また、特にフルショ
ットの場合、溶融樹脂の射出充填時に溶融樹脂がこの副
キャビティ5へ流入してしまわないよう、金型キャビテ
ィと副キャビティ5間の開閉手段を設け、射出時にはこ
れを閉鎖しておき、加圧流体の圧入時に開放することも
できる。
【0030】一方、堰部3を成形する金型キャビティ領
域は、加圧流体の侵入を阻止できる程度に薄肉化された
堰部3を成形する領域である。
【0031】堰部3の厚みは、加圧流体の圧入圧力、加
圧流体圧入位置からの距離等よっても相違するが、(ル
ープ状成形品1の肉厚)/(堰部3の肉厚)が5以上で
あることが好ましく、更に好ましくは10以上である。
更に具体的には、通常、堰部3の厚みは、5mm以下で
あることが好ましく、更に好ましくは10mm以下であ
る。
【0032】また、堰部3は、中空射出成形品全体の強
度や外観を大きく損なわないよう、幅Lができるだけ小
さいことが好ましい。しかし、幅Lが過剰に小さいと加
圧流体が貫通しやすくなるので、堰部3の厚みをT1
中空部4を形成する部分の厚みをT2 とした時にL>8
×T1 2/T2 を満たすことが好ましい。
【0033】仮に図2中左側の中空部4を形成する加圧
流体が、やはり図2中左側にある副キャビティ5の接続
部に到達しても、上記薄肉の堰部3を成形する金型キャ
ビティ領域を越えて流動することはない。このため、図
2中右側の中空部4を形成する加圧流体の流動は、やは
り図2中右側にある副キャビティ5への溶融樹脂の押し
出しと共に継続され、堰部3付近まで確実に加圧流体を
圧入することができる。
【0034】上記のようにして加圧流体を圧入した後
は、必要な保持時間及び冷却時間経過後、圧入した加圧
流体を排出してから成形品を取り出す。
【0035】図5及び図6は、請求項2発明によって
得られる中空射出成形品の一例を示す図である。
【0036】本例の中空射出成形品は、一般の素焼きの
ものと同様に、上縁部が肉厚になった植木鉢で、このル
ープ状厚肉部2には、ループ状厚肉部2を途中で区切る
薄肉の堰部3が形成されている。また、ループ状厚肉部
2は、この堰部3付近を除いて、全体に中空部4が形成
されている。
【0037】更に、図7及び図8は、請求項2の発明に
よって得られる中空射出成形品の他の例を示す図で、本
例の中空射出成形品は、周縁部が補強用のリブ部である
ループ状厚肉部2となった、パラボラアンテナのリフレ
クターである。ループ状厚肉部2には、これを途中で区
切る薄肉の堰部3が形成されていて、この堰部3付近を
除いて、全体に中空部4が形成されている。
【0038】上記図5〜図8に示される、ループ状厚肉
部2を有する成形品は、加圧流体を圧入して中空部4を
形成する箇所がループ状厚肉部2である点以外は図1及
び図2のループ状成形品と同様で、図1及び図2のルー
プ状成形品と同様にして成形することができる。また、
図3及び図4に示される堰部3の形成位置、副キャビテ
ィ5の接続位置及び加圧流体圧入位置も、夫々図5ない
し図8の中空射出成形品の成形に適用できるものであ
る。
【0039】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、ループ状成形品1又はループ状厚肉部を2有する成
形品において、ループ状成形品1又はループ状厚肉部2
のほぼ全域に亙って確実に中空部4を形成することがで
き、中空部4が形成されないことによりヒケの発生等に
よる外観不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明によって得られる中空射出成形
品の一例を示す平面図である。
【図2】図1に示される中空射出成形品の横断面図であ
る。
【図3】堰部の形成位置、副キャビティの接続位置及び
加圧流体圧入位置の他の例を示す図である。
【図4】堰部の形成位置、副キャビティの接続位置及び
加圧流体圧入位置の他の例を示す図である。
【図5】請求項2の発明によって得られる中空射出成形
品の一例を示す平面図である。
【図6】図7に示される中空射出成形品のループ状厚肉
部の横断面図である。
【図7】請求項2の発明によって得られる中空射出成形
品の他の例を示す平面図である。
【図8】図9におけるI−I断面図である。
【符号の説明】
1 ループ状成形品 2 ループ状厚肉部 3 堰部 4 中空部 5 副キャビティ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ループ状成形品の中空射出成形方法にお
    いて、ループ状成形品の少なくとも1箇所を区切る薄肉
    の堰部を成形する金型キャビティ領域を備えた金型を用
    い、この堰部を成形する金型キャビティ領域付近から、
    加圧流体の圧入に伴って溶融樹脂を金型キャビティ外へ
    押し出すことを特徴とする中空射出成形方法。
  2. 【請求項2】 ループ状厚肉部を有する成形品の中空射
    出成形方法において、ループ状厚肉部の少なくとも1箇
    所を区切る薄肉の堰部を成形する金型キャビティ領域を
    備えた金型を用い、この堰部を成形する金型キャビティ
    領域付近から、加圧流体の圧入に伴って溶融樹脂を金型
    キャビティ外へ押し出すことを特徴とする中空射出成形
    方法。
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