JP5111162B2

JP5111162B2 - 射出成形用金型

Info

Publication number: JP5111162B2
Application number: JP2008053047A
Authority: JP
Inventors: 潤一生駒
Original assignee: ハジメ産業株式会社
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-03-04
Also published as: JP2009208327A

Description

本発明は、成形品中にスラグやガス等の異物が混入するのを的確に防止することができる射出成形用金型に関するものである。

従来から、プラスチックの射出成形においては、成形機のノズル内や金型のスプル内の残留溶融樹脂が一部固化し、この固形物が次の成形サイクル時に金型内へ射出され、スラグとして成形品に混入するという現象や、射出成形機から溶融樹脂が高速・高圧で射出された後、ノズル出口で急に拡大することでスラグ発生原因のひとつであるガスが生成されるという現象があることが知られている。また、この結果、前記スラグやガスが最終製品である成形品中に混入して、成形品の強度不足、外観不良、機密性低下等の種々の品質不良を発生させるという問題が生じることも知られている。

このため射出成形用金型として、例えば特許文献１に示されるように、スプルとキャビティを複数のランナーで連結し、ランナー同士の接続部にはコールドスラグウェルを設けて、スラグを前記コールドスラグウェル内に回収するものが提案されている。更には、特許文献２に示されるように、ランナーの溶融樹脂の流出方向を鋭角的に屈曲するよう変更し、不良を発生させないように樹脂流動をコントロールするものも提案されている。

しかしながら、上記の従来法によるときは、スラグ等の発生をある程度まで減少させることはできるものの、スラグ等の発生を完全に防止して十分に満足できる品質を保証するまでには至っていない。
更に、最近では特に耐熱性、耐薬品性、難燃性等に優れ、第６の汎用エンジニアリング・プラスチックとしてＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が注目を集めているが、この場合は溶融温度が高くて金型のスプル内における残留溶融樹脂の固化現象が他の樹脂に比べると生じ易く、スラグの発生が顕著になるという問題点があった。そのため、ＰＰＳ樹脂の成形であってもスラグ発生の防止を図り、高品質の製品を成形することが可能な射出成形用金型の開発が要望されていた。
特開平９−１７４６０７号公報特開２００３−３９４９５号公報

本発明は上記のような問題点を解決して、成形品中にスラグやガス等の異物が混入するのを確実に防止して高品質の成形品を生産することができ、特に溶融温度が高いＰＰＳ樹脂であっても成形品へのスラグの混入を的確に防止することができる射出成形用金型を提供することを目的として完成されたものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の射出成形用金型は、スプルとキャビティを複数のランナーで連結し、ランナー同士の接続部にはコールドスラグウェルを設けた射出成形用金型であって、キャビティに接続するサブランナーを直前のランナーに対し溶融樹脂の流れ方向が逆転するよう鋭角に取り付けるとともに、この直前のランナーの終端部にはサブコールドスラグウェルを設けたことを特徴とするものである。

前記サブコールドスラグウェルに連結するランナーの接続部を、徐々に外径が縮径する絞り部とするのが好ましく、これを請求項２に係る発明とする。

また、前記サブコールドスラグウェルを、前工程にあるコールドスラグウェルよりも大型のものとするのが好ましく、これを請求項３に係る発明とする。

また、前記サブコールドスラグウェルを円筒状のキャビティからなるものとして、このキャビティの上方部をランナーとの接続部とし、下方部をスラグの溜り部とのものとするのが好ましく、これを請求項４に係る発明とする。

本発明では、スプルとキャビティを複数のランナーで連結し、ランナー同士の接続部にはコールドスラグウェルを設けた射出成形用金型であって、キャビティに接続するサブランナーを直前のランナーに対し溶融樹脂の流れ方向が逆転するよう鋭角に取り付けるとともに、この直前のランナーの終端部にはサブコールドスラグウェルを設けたので、キャビティに送り込む溶融樹脂の流動性や圧力等をコントロールして最適な条件で供給することができ、またサブコールドスラグウェル内へスラグを完全に封じ込めることができ、成形品へのスラグ等の混入も確実確に防止できることとなる。

請求項２に係る発明では、サブコールドスラグウェルに連結するランナーの接続部を、徐々に外径が縮径する絞り部としたので、サブコールドスラグウェル内に溜ったスラグ等が逆流して流出されることがなくなる。

請求項３に係る発明では、サブコールドスラグウェルを、前工程にあるコールドスラグウェルよりも大型のものとしたので、スラグ等を十分に溜め込むことが可能となる。

請求項４に係る発明では、サブコールドスラグウェルは円筒状のキャビティからなり、このキャビティの上方部をランナーとの接続部とし、下方部をスラグの溜り部としたので、サブコールドスラグウェル内に溜ったスラグ等を下方部へ落下させて溜め込むことができ、外部へ流出するのを確実に防止できることとなる。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は、本発明の射出成形用金型の一例を示す概略斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。
図において、１、２は上下一対からなる金型の上型と下型、３は射出注入された溶融樹脂の移送経路であるスプル、４は製品成形用のキャビティである。また、図示のものでは、前記スプル３とキャビティ４は２個のランナー５ａ、５ｂで連結され、最後にサブランナー６を介してキャビティ４に接続された構造となっている。

また、前記ランナー５ａ、５ｂの接続部は、ほぼ直角に曲がった状態で連結されており、ランナー５ａの終端部には流動する溶融樹脂中に発生したスラグやガス等を溜め込むためのコールドスラグウェル７が形成されている。このコールドスラグウェル７の設置は従来から知られているが、ここに溜め込まれたスラグ等は次のショットで供給される溶融樹脂により押し出されてランナー５ｂ内へ流出し、次工程へ流れてしまうことが多々ある。
なお、図示のものでは、スプル３とキャビティ４とを連結するランナーは２個であるが、３個以上あってもよいことは勿論であり、また溶融樹脂の流れが変更するランナー同士の各接続部にコールドスラグウェルを設けることも任意である。

本発明においては、キャビティ４に接続されるサブランナー６は、図３に示されるように、平面視で円弧形状からなり、直前のランナー５ｂに対し溶融樹脂の流れ方向が逆転するように鋭角の角度で取り付けられている。なお、サブランナー６が平面視で円弧形状からなるものに限定されないことは勿論である。鋭角の好ましい角度は、３０〜７０°の範囲である。また、サブランナー６の取り付け位置は、直前のランナー５ｂの終端部ではなく、そこから少し戻った位置としてある。
鋭角の角度で取り付けた円弧形状のサブランナー６により、キャビティに送り込む溶融樹脂の流動性や圧力等を十分にコントロールして、均一化した溶融樹脂をキャビティに対し最適な条件で供給することが可能となる。また、サブランナー６の取り付け位置を直前のランナー５ｂの終端部ではなく、そこから少し戻った位置とすることで、後述するサブコールドスラグウェル内に溜ったスラグ等が逆流するのも確実に防止する。

直前のランナー５ｂの終端部には、サブコールドスラグウェル８が設けられている。このサブコールドスラグウェル８と前記サブランナー６の取り付け位置とが若干離れた位置関係にあることで、サブコールドスラグウェル８内に溜ったスラグ等は、次のショットで供給される溶融樹脂により押し込まれた状態に維持され、この結果、スラグ等が逆流してキャビティ側へ流出するのを確実に防止することとなる。

また、サブコールドスラグウェル８に連結するランナー５ｂの接続部を、徐々に外径が縮径する絞り部９としてあるので、サブコールドスラグウェル８内に溜ったスラグ等がこの絞り部９を通過して外部へ出るのは難しく、このため逆流してキャビティ側へ流出することがなくなる。
なお、絞り部９としては、ランナー５ｂの断面積に対し、５０〜９０％の断面積となるように徐々に絞ることが好ましく、特に６５〜７５％の断面積となるように絞るのが好ましい。

また、前記サブコールドスラグウェル８は、前段側（図示のものでは、ランナー５ａ、５ｂの接続部）にあるコールドスラグウェル７よりも大型のものとされているので、このサブコールドスラグウェル８内に多量のスラグやガスを完全に封じ込めることができ、スラグ等が溢れて次工程へ流出するのを確実に防止できる。

また、サブコールドスラグウェル８を円筒状のキャビティからなるものとして、このキャビティの上方部をランナー５ｂとの接続部とし、下方部をスラグの溜り部としてある。このため、このサブコールドスラグウェル８内に入ったスラグ等は自然に落下して下方部に溜り、スラグ等を除去した溶融樹脂だけが上方部から次工程へ流出されることとなる。

以上のような構成からなる射出成形用金型によれば、射出注入された溶融樹脂はスプル３から各ランナー５ａ、５ｂへ順次供給され、最後にサブランナー６を介してキャビティ４へ供給される。そして、このキャビティ４内において所定形状に成形され、次いで上下型１、２を開いて、図４に示されるような、スプル・ランナー部分２２が一体的に成形された成形品をエジェクターピンで押し出して取り出す。その後、この成形品からスプル・ランナー部分２２を除去して所定形状の成形品２１を得る。

前記の成形においては、残留溶融樹脂中にスラグ等が混入していた場合にも、サブランナー６の直前にあるランナー５ｂの終端部に設けたサブコールドスラグウェル８によりスラグ等が完全に除去されるので、キャビティ４内へスラグ等が混入することがなくなる。しかも、キャビティ４に接続されるサブランナー６は円弧形状からなり、直前のランナー５ｂに対し溶融樹脂の流れ方向が逆転するように９０°より小さい鋭角の角度で取り付けられているので、キャビティに送り込む溶融樹脂の流動性や圧力等が十分にコントロールされ、均一化した溶融樹脂がキャビティ４内に供給されて高品質の成形品が得られることとなる。

なお、図示のものでは、説明を簡単にするために、キャビティが１個の場合について述べたが、多数個取りの場合であっても同様の構造を採用して同様の効果を得ることができることは勿論である。また、スプルとキャビティとを連結するランナーを３個以上としてもよいことも勿論である。

以上の説明からも明らかなように、本発明はスプルとキャビティを複数のランナーで連結し、ランナー同士の接続部にはコールドスラグウェルを設けた射出成形用金型であって、キャビティに接続するサブランナーを直前のランナーに対し溶融樹脂の流れ方向が逆転するよう鋭角に取り付けるとともに、この直前のランナーの終端部にはサブコールドスラグウェルを設けたので、成形品中にスラグやガス等の異物が混入するのを確実に防止して高品質の成形品を生産することができる。また、特に溶融温度が高いＰＰＳ樹脂であっても、成形品へのスラグ等の混入を的確に防止することができるので、従来、スラグ等の混入により強度不足、外観不良等の発生が多いとされている第６の汎用エンジニアリング・プラスチック製品の商品展開に幅を持たせることが可能になる。

本発明の実施の形態を示す概略斜視図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。型開きして取り出した半成形品を示す斜視図である。

符号の説明

１上型
２下型
３スプル
４キャビティ
5a ランナー
5b ランナー
６サブランナー
７コールドスラグウェル
８サブコールドスラグウェル
９絞り部
２１成形品
２２スプル・ランナー部分

Claims

スプルとキャビティを複数のランナーで連結し、ランナー同士の接続部にはコールドスラグウェルを設けた射出成形用金型であって、キャビティに接続するサブランナーを直前のランナーに対し溶融樹脂の流れ方向が逆転するよう鋭角に取り付けるとともに、この直前のランナーの終端部にはサブコールドスラグウェルを設けたことを特徴とする射出成形用金型。
サブコールドスラグウェルに連結するランナーの接続部を、徐々に外径が縮径する絞り部とした請求項１に記載の射出成形用金型。
サブコールドスラグウェルを、前工程にあるコールドスラグウェルよりも大型のものとした請求項１または２に記載の射出成形用金型。
サブコールドスラグウェルを円筒状のキャビティからなるものとして、このキャビティの上方部をランナーとの接続部とし、下方部をスラグの溜り部とした請求項１または２または３に記載の射出成形用金型。