JP3535939B2 - 高品質外観を有するプラスチック成形品を得る成形法 - Google Patents

高品質外観を有するプラスチック成形品を得る成形法

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亨 杉山
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂のガ
スアシスト成形法において、各種製品の外装部品や外板
等の成形品で高品質の表面外観を要求される分野に適用
可能なプラスチック成形品を得るための成形法に関し、
特に、ウエルドラインやジェッティング等の外観不良、
無機フィラー充填材料に起因する外観不良を解消するた
めの、高品質外観を有するプラスチック成形品を得る成
形法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来、ガスアシスト成形において成形品
内部に不活性ガスを注入する際、中空部を目標通りに形
成するために、ガスチャンネルと呼ばれる厚肉部を形成
している。この厚肉部については、成形品の一般面との
製品肉厚に差を設け、不活性ガスが厚肉部に対して選択
的に入るように設計している。しかしながら、製品肉厚
差があることから、一般面とガスチャンネル部とにおけ
る溶融樹脂の流れる速さが異なるためにウエルドライン
が発生し、成形品外観を損ねていた。 【0003】また、ガスアシスト成形の特徴の一つであ
る、製品肉厚が10mmを越えるような超肉厚成形にあ
っては、溶融樹脂が金型内ゲートを通過して製品部に流
れる際に極端な体積膨張を起こすため樹脂温度が降下し
て、ジェッティングが発生することになり、成形品外観
を損ねていた。 【0004】さらに、ガスアシスト成形において、無機
フィラーを充填した樹脂を使用する場合、一般射出成形
に比べ金型内樹脂圧力が低いために金型転写性が悪く、
無機フィラーが成形品表面に浮いてしまい成形品外観を
損ねていた。 【0005】これらの諸問題点を解決するために、成形
樹脂温度や金型温度を高く設定することは、周知の事実
である。しかしながら、溶融樹脂が冷却固化するまでの
時間が必要であることから成形サイクルが延びてしまう
という欠点があった。また、金型温度を樹脂の熱変形温
度以上に設定すると溶融樹脂が固まらず離型できないと
いう問題も発生していた。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のガス
アシスト成形における欠点を解消し、所望の高品質外観
を有するプラスチック成形品を得ることができる中空成
形品の成形法を提供することを課題とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明の課題は、ルーフ
レール、ドアハンドル、グリップ等の自動車部品、FA
X、コピー等の事務機器、家庭用電気製品のハウジング
等として用いられる中空成形部を有するガスアシスト成
形法において、ガラス繊維を充填した、変性PPO樹
脂、あるいはポリカーボネート樹脂とポリブチレンテレ
フタレート樹脂とのアロイを用いた場合に、製品形状を
形成する金型の温度を1サイクル内で、溶融樹脂を射出
する際には成形する前記ガラス繊維充填樹脂の熱変形温
度より10〜100℃高く設定し、冷却工程では前記ガ
ラス繊維充填樹脂の熱変形温度より0〜100℃低く制
御できる金型温度制御システムおよび該金型構造を用い
た中空成形品の成形法によって解決できる。 【0008】本発明で使用する金型温度制御システムと
は、昇温時には冷水、冷却油を止めて熱水、加熱油
独もしくは併用して使用し、降温時には熱水、加熱油
止め、冷水、冷却油を同一の金型温調管路に回すもので
ある。 【0009】この際、昇温に使用する熱水、加熱油の温
度は高い程、降温に使用する冷水、冷却油の温度は低い
ほど、また、その流量は多いほど成形サイクルの短縮が
可能になる 【0010】金型温調管路について、金型強度上問題の
無い範囲で数多く設けるほど、効率は良くなりサイクル
の短縮が可能となる。 【0011】 【作用】本発明によれば、溶融樹脂の射出の際に金型温
度を熱変形温度よりも高くすることにより、溶融樹脂は
急激に冷却されることなく、十分な溶融状態のまま充填
することができる。 【0012】このように溶融状態のまま充填することに
より、ジェッティングやウエルドラインを解消すること
ができる。また、金型の転写率も飛躍的に良くなり成形
品の光沢があがると共に、無機フィラー充填材料につい
てはフィラーの浮きは全くなくなり、無充填材料と同等
の優れた外観品質の成形品を得ることができる。 【0013】 【実施の形態】以下、実施例を示す添付図を参照しつつ
本発明を開示する。図1は本発明にかかる成形品の成形
法を実施するに適する金型温度制御系の概略構成を示す
ブロック図である。 【0014】この金型温度制御系は、熱水用温調器1と
冷水用チラー2を配設し、切替えユニット3に接続して
ある。切替え・制御ユニット3には、金型4に冷水、熱
水を供給するための供給口5と回収するための戻り口6
がある。所望の金型温度を達成するために、装置内の各
切り替えバルブVIN、VRが適宜状態となるように切替
え・制御ユニット3の制御を行なう。 【0015】図2は、本発明にかかる成形法を実施する
ために適する金型の断面図である。この金型は、固定金
型7と可動金型8との合せ面にキャビティ9が形成さ
れ、固定金型7にはキャビティ9内に溶融樹脂を充填さ
せるためのスプルー10とゲート11が設けられてお
り、可動金型8には充填された樹脂内部にガスを注入す
るためのガス注入口12がある。 【0016】この実施例では、熱可塑性樹脂である変性
PPO樹脂 Noryl GFN3(商標:日本ジーイ
ープラスチックス(株)製,ガラス繊維充填量30%)
ならびにポリカーボネート樹脂とポリブチレンテレフタ
レート樹脂とのアロイ Xenoy 1760(商標:日
本ジーイープラスチックス(株)製,ガラス繊維充填量
10%)で行った。実施例の効果を確認するため、同じ
金型を使用して通常のガスアシスト成形時に用いられる
金型温度にて成形を行い比較を行なった。 【0017】図3は図2の金型を利用して射出成形し、
得た成形品の略図である。ガス注入による中空部を形成
する駄肉部13を有している。この実施例の成形は、表
1の成形条件により行った。 【0018】 【表1】 【0019】この実施例の効果を確認するために、万能
表面形状測定機((株)小坂研究所製, MODEL SE-3H)
を使用し、成形品の表面粗度の測定を行った結果を表2
に示す。 【0020】ウエルドラインについても、比較例では成
形品表面にハッキリ現れ、その深さは30μもあったが
本発明での成形方法を用いたものはウエルドラインが確
認できない迄に解消していた。また、ジェッティングに
ついても、比較例では成形品表面にハッキリ現れ成形条
件で解消することは困難であるが、本発明での成形方法
を用いたものは全く問題無く成形が可能になった。 【0021】 【表2】 【0022】 【発明の効果】本発明によれば、ガスアシスト成形にお
いて外観品質の優れた製品を安定して成形することがで
きる。特に無機フィラーの充填されている材料において
は、フィラーの浮き、ウエルドラインやジェッティング
等の問題を解消できることで、サンディング、塗装やメ
ッキ等のような表面外観を改善するための二次加工を省
略することが可能になる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明にかかる成形法を実施するに適した金型
温度制御系の概略構成例を示すブロック図である。 【図2】本発明にかかる成形法を実施するに適した金型
の実施例の構成例を示す断面図である。 【図3】本発明にかかる成形法により成形した成形品の
実施例を示す斜視図である。 【符号の説明】 1 熱水用温調器 2 冷水用チラー 3 切替え・制御ユニット 4 金型 5 金型への熱・冷水供給口 6 金型からの熱・冷水戻り口 7 固定金型 8 可動金型 9 キャビティ 10 スプルー 11 ゲート 12 ガス注入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿野 晃 静岡県御殿場市保土沢1015 日本ジーイ ープラスチックス株式会社 応用技術研 究所内 (56)参考文献 特開 平7−100858(JP,A) 特開 昭60−2327(JP,A) 特開 昭64−42216(JP,A) 特開 平5−138678(JP,A) 特公 昭58−40504(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】ガラス繊維を充填した、変性PPO樹脂、
    あるいはポリカーボネート樹脂とポリブチレンテレフタ
    レート樹脂とのアロイのガスアシスト成形法において、
    溶融された前記ガラス繊維充填樹脂を金型内部に射出す
    る際、射出開始から完了迄の少なくとも一部の期間、当
    該金型の金型温度が、射出する前記ガラス繊維充填樹脂
    の熱変形温度より10℃〜100℃高くなるように、熱
    水、加熱油少なくとも一つの加熱源を使用して設定し
    た後、 前記金型温度が、金型内部に射出された前記ガラス繊維
    充填樹脂を冷却するために、前記ガラス繊維充填樹脂の
    熱変形温度より0℃〜100℃低くなるように、冷水ま
    たは冷却油の少なくとも一方を使用して設定し、かつ 上記金型の昇温時には冷水、冷却油を止めて熱水、加熱
    単独もしくは併用して使用し、上記金型の降温時に
    は熱水、加熱油止め、冷水、冷却油を同一の金型温調
    用管路に回すことを特徴とする、高品質外観を有する外
    装部品または外板用のプラスチック成形品を得る成形
    法。
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