JP7291813B2 - 射出成形方法および射出成形装置 - Google Patents
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Description
本実施の形態においては、射出成形方法(フィラー含有樹脂成形体の製造方法)について説明する。
実施の形態1においては、スクリュの先端Tを最前進位置(P0)に維持した状態でスクリュを回転させる定位置混練を行ったが、溶融樹脂とフィラーFとの混練物の混練性を高めるため、スクリュの先端Tを第1ストロークの範囲において後退させながら回転させてもよい。このような処理を、ここでは“固定範囲混練”と呼ぶ。
実施の形態1においては、フィラーを含有しない樹脂ペレットRPに、フィラーFを添加したが、原料として、混合ペレットを用いてもよい。混合ペレットとは、フィラーを含有しないナチュラルペレットNPとフィラー含有ペレットFPとを混合したものである。このような場合、フィラーFを別途添加する必要はないが、実施の形態1等と同様にフィラーの分散性を高めるため混練性を高める必要がある。
本実施の形態においては、上記実施の形態の各種応用例について説明する。
実施の形態3(図10)においては、スクリュの先端Tを最前進位置(P0)に維持した状態でスクリュを回転させる定位置回転を行ったが、実施の形態2で説明した“固定範囲混練”を行ってもよい。
実施の形態3および応用例1においては、原料としてナチュラルペレットNPとフィラー含有ペレットFPとを混合した混合ペレットを用いたが、原料としてナチュラルペレットNPのみ、樹脂の異なる2種以上のナチュラルペレットNP、または、フィラー含有ペレットFPのみを用いてもよい。このように単一もしくは複数の材料を用いる場合にも、樹脂温度の均質化、樹脂同士を均質な材料とするため混練性を高める必要がある。このような材料を用いる場合にも、実施の形態3(図10)および応用例1(図11)の射出成形方法や射出成形装置を用いることが好ましい。
実施の形態3および応用例1、2においては、ベント孔15vがシリンダの途中に設けられた2ステージ型の射出成形装置を用いたが、ベント孔を有さない1ステージ型の射出成形装置を用いてもよい。ここでは、スクリュS1が、スクリュ部S2aとスクリュ部S1aで構成されている。
応用例3においては、スクリュの先端Tを最前進位置(P0)に維持した状態でスクリュを回転させる定位置回転を行ったが、応用例1で説明した“固定範囲混練”を行ってもよい。
応用例3、4においては、原料としてナチュラルペレットNPとフィラー含有ペレットFPとを混合した混合ペレットを用いたが、原料としてナチュラルペレットNPのみ、樹脂の異なる2種以上のナチュラルペレットNP、または、フィラー含有ペレットFPのみを用いてもよい。このように単一もしくは複数の材料を用いる場合にも、樹脂温度の均質化、樹脂同士を均質な材料とするため混練性を高める必要がある。このため、このような材料を用いる場合にも、実施の形態3(図10)および応用例1(図11)の射出成形方法や射出成形装置を用いることが好ましい。
本実施の形態においても、シリンダ11の先端部に、吐出量に対応する所定量の混練物が貯留された後も、スクリュを最前進位置(P1)において回転(定位置回転、固定回転)する。このような定位置混練によれば、フィラーFの分散性を向上させることができる。以下に詳細に説明する。
本実施の形態においては、フィラー含有ペレットFPについて説明する。図16は、短繊維ペレットを示す図であり、図17は、長繊維ペレットを示す図である。
[付記1]
(a)シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュとを有する射出成形装置と、前記射出成形装置の先端に接続された型と、を準備する工程、
(b)前記シリンダの上流に設けられた供給口から、樹脂材料を前記シリンダ内に供給して溶融させ溶融樹脂を形成する工程、
(c)前記スクリュの先端が第1位置から第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させることにより、前記スクリュの先端部において前記溶融樹脂を計量する工程、
(d)前記スクリュを前進させることにより、前記溶融樹脂を前記型に注入する工程、を有し、
前記(b)工程と前記(c)工程の間に、
(e)前記溶融樹脂が前記スクリュの先端の前記第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記溶融樹脂を混練する工程、を有する、射出成形方法。
[付記2]
付記1記載の射出成形方法において、
前記シリンダは、前記供給口より下流に設けられた孔を有する、射出成形方法。
[付記3]
付記1記載の射出成形方法において、
前記樹脂材料は、フィラーを含有する樹脂ペレットと、フィラーを含まない樹脂ペレットとの混合物である、射出成形方法。
[付記4]
シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュと、前記スクリュの駆動を制御する制御部と、を有し、
前記シリンダは、上流に位置し樹脂材料が供給される供給口を有し、
前記制御部は、
(a1)溶融樹脂が前記スクリュの先端の第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記溶融樹脂を混練し、
(a2)前記(a1)の後、前記スクリュの先端が前記第1位置から第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させ、
(a3)前記(a2)の後、前記スクリュを前進させる、制御を行う、射出成形装置。
[付記5]
付記4記載の射出成形装置において、
前記シリンダは、前記供給口より下流に設けられた孔を有する、射出成形装置。
[付記6]
付記4記載の射出成形装置において、
前記樹脂材料は、フィラーを含有する樹脂ペレットと、フィラーを含まない樹脂ペレットとの混合物である、射出成形装置。
[付記7]
(a)シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュとを有する射出成形装置と、前記射出成形装置の先端に接続された型と、を準備する工程、
(b)前記シリンダの上流に設けられた供給口から、樹脂材料を前記シリンダ内に供給して溶融させ溶融樹脂を形成する工程、
(c)前記スクリュの先端が第1位置から第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させることにより、前記スクリュの先端部において前記溶融樹脂を計量する工程、
(d)前記スクリュを前進させることにより、前記溶融樹脂を前記型に注入する工程、を有し、
前記(b)工程と前記(c)工程の間に、
(e)前記フィラー含有の溶融樹脂が前記スクリュの先端の前記第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置から前記第2位置の間に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記溶融樹脂を混練する工程、を有する、射出成形方法。
[付記8]
シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュと、前記スクリュの駆動制御する制御部と、を有し、
前記シリンダは、樹脂材料が供給される供給口を有し、
前記制御部は、
(a1)溶融樹脂が前記スクリュの先端の第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置から前記第2位置の間に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記溶融樹脂を混練し、
(a2)前記(a1)の後、前記スクリュの先端が前記第1位置から第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させ、
(a3)前記(a2)の後、前記スクリュを前進させる、制御を行い、
前記スクリュは、前記第1位置から第2位置までの間に配置された混練ピース部を有し、
前記(a1)の制御は、
前記スクリュの先端が、前記第1位置から前記第2位置の間において、前進位置に維持された状態で前記スクリュを回転させる制御、
前記スクリュの先端が、前記第1位置から前記第2位置の間において、前記前進位置から後退した後退位置に維持された状態で前記スクリュを回転させる制御、を含む、射出成形装置。
5 プレス機
11 シリンダ
13 ホッパ
13h 供給口
15 供給装置
15c 制御部
15h 供給口
15s センサ
15v ベント孔
17 駆動部
17C スクリュの制御部
17L ライン駆動機構
17R 回転駆動機構
17S ロードセル
19 吐出ノズル
F フィラー
FP フィラー含有ペレット
MRF 溶融樹脂
NP ナチュラルペレット
RP 樹脂ペレット
S スクリュ
S1 スクリュ
S1a スクリュ部
S1b スクリュ部
S2 スクリュ
S2a スクリュ部
S2b スクリュ部
T スクリュの先端
Claims (20)
- (a)シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュとを有する射出成形装置と、前記射出成形装置の先端に接続された型と、を準備する工程、
(b)前記シリンダの上流に設けられた第1供給口から、樹脂材料を前記シリンダ内に供給して溶融させ溶融樹脂を形成する工程、
(c)前記シリンダの前記第1供給口より下流に設けられた第2供給口から、フィラーを供給し、前記溶融樹脂と前記フィラーとの混練を行うことにより前記フィラー含有の溶融樹脂を形成する工程、
(d)前記スクリュの先端が第1位置から第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させることにより、前記スクリュの先端部において前記フィラー含有の溶融樹脂を計量する工程、
(e)前記スクリュを前進させることにより、前記フィラー含有の溶融樹脂を前記型に注入する工程、を有し、
前記(c)工程と前記(d)工程の間に、
(f)前記フィラー含有の溶融樹脂が前記スクリュの先端の前記第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記フィラー含有の溶融樹脂を混練する工程、を有する、射出成形方法。 - 請求項1記載の射出成形方法において、
前記(b)工程の前記樹脂材料の供給量は第1量であり、
前記(f)工程は、前記スクリュの先端部に前記第1量に対応する前記フィラー含有の溶融樹脂が存在する状態で前記スクリュを回転する工程である、射出成形方法。 - 請求項2記載の射出成形方法において、
前記(b)工程から前記(d)工程の間に、前記樹脂材料の供給が中止される、射出成形方法。 - 請求項1記載の射出成形方法において、
前記(d)工程の前記スクリュの後退時における前記スクリュの背圧は、第1圧力であり、
前記(f)工程の前記スクリュの背圧は、前記第1圧力より高い第2圧力である、射出成形方法。 - 請求項4記載の射出成形方法において、
前記第2圧力は、前記(b)工程から前記(e)工程の間の前記スクリュの背圧の最大圧力である、射出成形方法。 - シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュと、前記スクリュの駆動を制御する制御部と、を有し、
前記シリンダは、上流に位置し樹脂材料が供給される第1供給口と、前記第1供給口より下流に位置しフィラーが供給される第2供給口と、を有し、
前記制御部は、
(a1)前記フィラーを含有する溶融樹脂が前記スクリュの先端の第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記フィラーを含有する溶融樹脂を混練し、
(a2)前記(a1)の後、前記スクリュの先端が前記第1位置から第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させ、
(a3)前記(a2)の後、前記スクリュを前進させる、制御を行う、射出成形装置。 - 請求項6記載の射出成形装置において、
前記第1供給口に接続されたホッパを有し、
前記ホッパは、前記樹脂材料を第1量だけ供給するように制御され、
前記(a1)の制御は、前記スクリュの先端部に前記第1量に対応する前記フィラー含有の溶融樹脂が存在する状態で前記スクリュを回転させる、射出成形装置。 - 請求項7記載の射出成形装置において、
前記ホッパは、前記樹脂材料を第1量だけ供給した後に、前記樹脂材料の供給が中止されるように制御される、射出成形装置。 - 請求項6記載の射出成形装置において、
前記(a2)の制御の前記スクリュの後退時における前記スクリュの背圧は、第1圧力であり、
前記(a1)の制御の前記スクリュの背圧は、前記第1圧力より高い第2圧力である、射出成形装置。 - 請求項9記載の射出成形装置において、
前記第2圧力は、前記(a1)から前記(a3)の制御における前記スクリュの背圧の最大圧力である、射出成形装置。 - (a)シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュとを有する射出成形装置と、前記射出成形装置の先端に接続された型と、を準備する工程、
(b)前記シリンダの上流に設けられた第1供給口から、樹脂材料を前記シリンダ内に供給して溶融させ溶融樹脂を形成する工程、
(c)前記シリンダの前記第1供給口より下流に設けられた第2供給口から、フィラーを供給し、前記溶融樹脂と前記フィラーとの混練を行うことにより前記フィラー含有の溶融樹脂を形成する工程、
(d)前記スクリュの先端が第1位置から第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させることにより、前記スクリュの先端部において前記フィラー含有の溶融樹脂を計量する工程、
(e)前記スクリュを前進させることにより、前記フィラー含有の溶融樹脂を前記型に注入する工程、を有し、
前記(c)工程と前記(d)工程の間に、
(f)前記フィラー含有の溶融樹脂が前記スクリュの先端の前記第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置から前記第2位置の間に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記フィラー含有の溶融樹脂を混練する工程、を有する、射出成形方法であって、
前記スクリュは、前記第2供給口から前記第1位置までの間に配置された混練ピース部を有し、
前記(f)工程は、
(f1)前記スクリュの先端が、前記第1位置から前記第2位置の間において、前進位置に維持された状態で前記スクリュを回転させる工程、
(f2)前記スクリュの先端が、前記第1位置から前記第2位置の間において、前進位置から後退した後退位置に維持された状態で前記スクリュを回転させる工程、を有し、
前記(d)工程の前記スクリュの後退時における前記スクリュの背圧は、第1圧力であり、
前記(f)工程の前記スクリュの平均背圧は、前記第1圧力より高い、射出成形方法。 - 請求項11記載の射出成形方法において、
前記(b)工程の前記樹脂材料の供給量は第1量であり、
前記(f)工程は、前記スクリュの先端部に前記第1量に対応する前記フィラー含有の溶融樹脂が存在する状態で前記スクリュを回転する工程である、射出成形方法。 - 請求項11記載の射出成形方法において、
前記(b)工程から前記(d)工程の間に、前記樹脂材料の供給が中止される、射出成形方法。 - 請求項11記載の射出成形方法において、
前記(f)工程の前記スクリュの背圧は、前記(b)工程から前記(e)工程の間の前記スクリュの背圧の最大圧力を含む、射出成形方法。 - シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュと、前記スクリュの駆動を制御する制御部とを有し、
前記シリンダは、上流に位置し樹脂材料が供給される第1供給口と、前記第1供給口より下流に位置しフィラーが供給される第2供給口と、を有し、
前記制御部は、
(a1)前記フィラーを含有する溶融樹脂が前記スクリュの先端の第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置から第2位置の間に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記フィラーを含有する溶融樹脂を混練し、
(a2)前記(a1)の後、前記スクリュの先端が前記第1位置から前記第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させ、
(a3)前記(a2)の後、前記スクリュを前進させる、制御を行い、
前記スクリュは、前記第2供給口から前記第1位置までの間に配置された混練ピース部を有し、
前記(a1)の制御は、
前記スクリュの先端が、前記第1位置から前記第2位置の間において、前進位置に維持された状態で前記スクリュを回転させる制御、
前記スクリュの先端が、前記第1位置から前記第2位置の間において、前記前進位置から後退した後退位置に維持された状態で前記スクリュを回転させる制御、を含み、
前記(a2)の制御の前記スクリュの後退時における前記スクリュの背圧は、第1圧力であり、
前記(a1)の制御の前記スクリュの平均背圧は、前記第1圧力より高い、射出成形装置。 - 請求項15記載の射出成形装置において、
前記第1供給口に接続されたホッパを有し、
前記ホッパは、前記樹脂材料を第1量だけ供給するように制御され、
前記(a1)の制御は、前記スクリュの先端部に前記第1量に対応する前記フィラー含有の溶融樹脂が存在する状態で前記スクリュを回転させる、射出成形装置。 - 請求項16記載の射出成形装置において、
前記ホッパは、前記樹脂材料を第1量だけ供給した後に、前記樹脂材料の供給が中止されるように制御される、射出成形装置。 - 請求項15記載の射出成形装置において、
前記(a1)の制御の前記スクリュの背圧は、前記(a1)から前記(a3)の制御における前記スクリュの背圧の最大圧力を含む、射出成形装置。 - (a)シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュとを有する射出成形装置と、前記射出成形装置の先端に接続された型と、を準備する工程、
(b)前記シリンダの上流に設けられた第1供給口から、樹脂材料を前記シリンダ内に供給して溶融させ溶融樹脂を形成する工程、
(c)前記シリンダの前記第1供給口より下流に設けられた第2供給口から、フィラーを供給し、前記溶融樹脂と前記フィラーとの混練を行うことにより前記フィラー含有の溶融樹脂を形成する工程、
(d)前記スクリュの先端が第1位置から第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させることにより、前記スクリュの先端部において前記フィラー含有の溶融樹脂を計量する工程、
(e)前記スクリュを前進させることにより、前記フィラー含有の溶融樹脂を前記型に注入する工程、を有し、
前記(c)工程と前記(d)工程の間に、
(f)前記フィラー含有の溶融樹脂が前記スクリュの先端の前記第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記フィラー含有の溶融樹脂を混練する工程、を有し、
前記(f)工程において、前記スクリュの回転トルクの積算値が所定の値となるまでの間、前記フィラー含有の溶融樹脂を混練する、射出成形方法。 - (a)シリンダと、前記シリンダ内に配備されたスクリュとを有する射出成形装置と、前記射出成形装置の先端に接続された型と、を準備する工程、
(b)前記シリンダの上流に設けられた供給口から、樹脂材料を前記シリンダ内に供給して溶融させ溶融樹脂を形成する工程、
(c)前記スクリュの先端が第1位置から第2位置までの第1ストロークだけ後退するように、前記スクリュを後退させることにより、前記スクリュの先端部において前記溶融樹脂を計量する工程、
(d)前記スクリュを前進させることにより、前記溶融樹脂を前記型に注入する工程、を有し、
前記(b)工程と前記(c)工程の間に、
(e)前記溶融樹脂が前記スクリュの先端の前記第1位置に到達した後、前記スクリュの先端を前記第1位置に維持した状態で前記スクリュを回転させ、前記溶融樹脂を混練する工程、を有する、射出成形方法。
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