JPH03247423A - 二層射出圧縮成形方法および圧縮成形金型 - Google Patents

二層射出圧縮成形方法および圧縮成形金型

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JPH03247423A
JPH03247423A JP4670090A JP4670090A JPH03247423A JP H03247423 A JPH03247423 A JP H03247423A JP 4670090 A JP4670090 A JP 4670090A JP 4670090 A JP4670090 A JP 4670090A JP H03247423 A JPH03247423 A JP H03247423A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、射出成形に較べて格段に低い圧を用いて、大
面積を存する自動車部品や、家電部品等の比較的肉薄の
二層成形部品を効率よ（成形することが出来る二層射出
圧縮成形方法およびこれに用いられる圧縮成形金型に関
する。
［従来の技術および解決しようとする課題］従来、射出
圧縮成形によって大面積の部品を成形するには、射出機
より所定量の溶融樹脂を、固定された下金型躯体内に穿
設されたホットランナ−を介して、ゲートから固定金型
面に供給し、これをプレス機構によって上下方向に駆動
される上金型で圧縮して、成形が行なわれるが、−点の
ゲートでは、これを圧縮成形しても、溶融樹脂が金型全
体に行きわたらず、未充填箇所が発生する。
そのため、ホットランナ−の先端部を分岐して複数のゲ
ートを設け、下金型の所要の点に溶融樹脂を供給し、次
いでホットランナ−人口に設けられている開閉自在なシ
ャットオフバルブを閉として、溶融樹脂の逆流を防止し
た後、止金型を降下させて圧縮成形している。
しかし、上記方法においては、各ゲートから下金型上面
に供給される樹脂の量はほぼ同じで、つのゲートから供
給される樹脂によって形成される成形体の面積は同じな
ため、部分的な充填不足部分が発生し易い； これを避けるため、各部分に樹脂の不足が生じないよう
に、樹脂の充填量を過剰とすれば、製品の設計厚みより
厚い成形品となる。
全体的な過剰充填を避けるため、未充填発生部分にゲー
トを追加してこれを補えば、上記問題は解法出来るよう
に思はれるが、現在の金型予測技術では、最適ゲートの
位置、数の確定が困難なため、これらをトライアンドエ
ラで選ばねばならず、これに要する費用は極めて太き（
、不可能に近い。
また、下金型上面に部分的にゲートを増加して、樹脂を
供給すると、成形時にプレスによって駆動される上金型
の部分的変位を招き、金型のカジリや、圧縮される樹脂
の流動の不均一性を生じ、また多点ゲート化の際には、
プレスによって駆動される上金型はレベルコントロール
付きのものが使用されることが多く、設備の点で割高な
ものとならざるを得ない。
このような、射出圧縮成形装置によって二層の成型品を
つくるべし、射出機のインラインスクリューで溶融計量
した一定量の樹脂をホットランナ−を介して、圧入し、
シャットオフバルブを閉じて樹脂Ａを圧縮成形したとこ
ろ充填不足な部分や肉厚部分を生じ、ゲートの適正配置
が必要なことを示す。次いで、樹脂Ａと同量の樹脂Ｂを
圧入して圧縮成形したところ、Ａ、Ｂ樹脂が入り混ざっ
た製品価値のない成形８得られる。
上記同量のＡ、Ｂ樹脂が、各ゲートに振分けられる樹脂
量はいずれも同じであり、また過剰充填を防ぐためシャ
ットオフバルブを閉じないで圧縮すると、樹脂は逆流し
、充填量が不足する。このように、射出圧縮成形では二
層成形品の成形は困難であった。
そのため二層成形品は射出成形によってつくられるが、
例えば成形面積が２０００ｃｍ！以上の二層構造の二色
成形を行なうには、反転機構フレームの剛性の点から型
縮圧１５００）ン以上の成形機が必要となり、成形機の
構造が大型化し、製品に占める固定費も高く、経済的で
なくなる。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、大面積で
肉薄の二層成形品を低い圧で、かつ効率よくつくること
が出来る二層射出圧縮成形方法およびこれに用いられる
圧縮成形金型を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の問題を解決するため、本発明の二層射出圧縮成形
方法は、 ２台の射出機および固定された下金型とプレス機構によ
って上下に駆動される上金型とを有する圧縮成形機を用
いる二層射出圧縮成形方法であって、 入口が金型外面に開口し、この入口近傍には入口を開閉
する開閉機構を有し、先端が複数分岐された２つのホッ
トランナ−が躯体内に設けられ、これらホットランナ−
の分岐部は、金型上面に開口する上記分岐数と同じ数の
ゲートにそれぞれ一つづつ接続され、このゲート近傍の
分岐部には、これを通過する樹脂の量を数値制御するコ
ントロール機構がそれぞれ設けられている下金型を用い
、他方のホ・ノ゛トランナーの入口開閉機構を閑とし、
一方のホットランナ−の入口開閉機構を開とし一方の射
出機より一定量の溶融樹脂を、コントロール機構が数値
制御されている一方のホットランナ−に圧入し、各ゲー
トよりそれぞれ金型上面に樹脂を供給した後、一方のホ
ットランナ−の入口開閉機構を閉として、供給された樹
脂を上金型で圧縮し、上金型を上昇せしめるとともに、
他方のホットランナ−の入口開閉機構を開としてコント
ロール機構が数値制御されている他方のホットランナ−
に、他方の射出機より異なる樹脂の所定量を圧入し、各
ゲートより上記圧縮成形した樹脂の上面に異なる樹脂を
供給した後、開閉機構を閉じて、供給した樹脂を上金型
で圧縮成形する。
また圧縮成形金型は、 固定された下金型と、プレス機構によって上下に駆動さ
れる上金型とを有する圧縮成形金型において、 下金型が、金型側面に入口が開口し、先端が複数に分岐
されている、躯体内に穿設された２つのホットランナ−
と、これら２つのホットランナ−の入口近傍にそれぞれ
設けられた開閉自在なシャットオフバルブと、上金型と
対向する面に設けられ、上方向に向って賦勢され、押圧
することによって賦勢に抗して短縮される筒体が周囲を
囲繞して取付けられるともに、上記各ホットランナ−の
先端分岐が一つづつ接続されている、ホットランナ−の
分岐と同数のゲートと、ホットランナ−の分岐のゲート
近傍にそれぞれ設けられ、数値制御によって通過する樹
脂量を詔整するコントロールバルブとを有する。
以下図面を参照して本発明を説明する。
第１図は、本発明の射出圧縮成形方法において用いられ
る装置の一例を示すもので、図中符号１゜１′はそれぞ
れ２台の射出機、１１は圧縮成形機である。
射出機１，１′は通常同じ型のものが用いられ、ホッパ
２，２′にチャンされた、樹脂を加熱溶融、混ねりしな
がら後退し、次いでピストン状に前進して一定量の溶融
された樹脂を押出口３，３′より押出すインラインスク
リュー４，４′が内蔵されている公知のものが用いられ
る。
また、圧縮成形機１１は、第２図にその詳細を示すよう
に、固定された下金型１２と、プレス機構１１ａによっ
て上下方向に駆動され、下金型１２上の樹脂を圧縮成形
する上金型１３とを有する。
上記下金型１２の躯体内には、金型側面に入口が開口し
ている２つのホットランナ−１４，１４′が穿設されて
いる。これらホットランナ−１４゜１４′の入口１５．
１５’の近傍には、それぞれ開閉自在なシャットオフバ
ルブ１６．１６’が取付けられている。またホットラン
ナ−１４，１４′の先端はそれぞれ３つの分岐部１４ａ
、１４ｂ。
１４ｃ、１４’　　ａ、１４’　　ｂ、１４’　　ｃに
分岐されている。これら分岐部は、第３図に示すように
下金型１２の上面に開口する３つのゲート１７、・・に
各ホットランナ−１４，１４’の分岐部が１つづつ接続
されている。また上記ゲート１７・・・には、それぞれ
のゲートを囲繞して円筒体１８゜１９．２０が設けられ
ている。これら円筒体１８゜１９．２０は、上方に向っ
て賦勢され、上金型１３が降下して当接し下方に押圧さ
れると賦勢に抗して短縮されるようになっている。
また上記ゲート１７・・・の近傍のホットランナ−１４
，１４’（７）分岐部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ。
１４’　ａ、１４’　ｈ、　　１Ａ’　ｒ、にけ　！　
桔ｔｉｌｌ　ｆｍによって開度調節自在で、かつ閑とす
ることが出来るコントロールバルブ２１，２２，２３．
２１２２’、２３’がそれぞれ取付けられている。
これらコントロールバルブ２１，２２，２３゜２１’　
、２２’　、２３’は絞り弁構造で、分岐部１４ａ、１
４ｂ、１４ｃ、１４’　ａ、１４’　ｂ。
１４′　Ｃに対して、それぞれ直角に位置し、コックの
ように回転して開度が調節され、また閑とされる。
上記コントロールバルブの開度調節は次のようにして行
なわれる。すなわち各コントロールバルブには、それぞ
れ変位形が取付けられており、開度がアナログ信号とし
て出力され、この信号はデジタル信号に変換され、設定
値と比較し、各コントロールバルブをそれぞれ別個に駆
動するステッピングモータ（以上回置せず）のそれぞれ
の変位量が設定出来るフィードバックコントロールシス
テムが設けられている。
また、上記下金型１２の上面周縁には、下金型外周面と
摺動し、成形の際樹脂が周縁より流出しないようにする
、外周金型２４が設けられている。
この外周金型２４は、スライドコア２５によって上方ニ
スライドされ、エアシリンダ２６によって突田されるス
ペーサ２７が、外周金型２４の下面に挿入され、上下金
型１２．１３を型締めした場合の間隔を広げることが出
来るようになっている。
上記射出機１，１′の押出口３，３′は、圧縮成形機１
１の下金型１２のホットランナ−１４１４′の入口１５
．１５’　に接続され、射出圧縮成形装置が構成されて
いる。
上記射出成形装置を用いて、二層成形品をプレス成形す
るには、第４図ないし第７図に示す手順によって行なわ
れる。
すなわち、先ずコントロールバルブ２１，２２゜２３の
開度を調整し、２１’　、２２’　　　２３’を閉とす
るとともに、シャットオフバルブ１６を開、１６′を閉
とする。
次いで、射出機１のホッパー２にチャンされた樹脂Ａが
インラインスクリュー４て加熱可塑化され計量される。
インラインスクリュ−４を前進させ計量された樹脂を押
出口３、入口１５を介してホットランナ−１４内に圧入
する。圧入された樹脂は、第４図に示すように各分岐さ
れたホットランナ−分岐部１４ａ、１４ｂ、１４ｃｉ：
設けられたコントロールバルブ２１，２２．２３の予め
設定された開度に応じて、各ゲート１７・・・より押出
される。押出された樹脂は円筒体１８，１９゜２０の上
開口部から溢流し、下金型１２の上面に堆積される。
インラインスクリュー４が一定量の樹脂を押きると、第
５図に示すようにシャットオフバルブ１６、コントロー
ルバルブ２１，２２．２３が閉となり、上金型が降下し
て、押出した樹脂Ａを圧縮成形する。この場合、円筒体
１Ｂ、１９．２０は上金型１３の下面に押圧されて短縮
される。次いでこの樹脂Ａを圧縮した上金型１３は上方
に移動される。
この際、第６図に示すように、スライドコア２５によっ
て外周金型２４が持上げられ、エアシリンダ２６によっ
てスペーサ２７が外周金型２４の下面に挿入され、上金
型１３が降下して型締した場合、上下金型１２．１３の
間隙が広く保持される。
次いでコントロールバルブ２１，２２．２３が閉、２１
’　、２２’　、２３’がそれぞれ所定の開度に調料さ
れるとともに、シャットオフバルブ１６′が開となる。
同時に射出機１′より樹脂Ｂの所定量をホットランナ−
１４′に圧入する。樹脂Ｂはコントロールバルブ２１’
　　２２’　　２３’によって流量制御され、円筒体１
８，１９．２０より押出される。この場合円筒体１８，
１９．２０に残留している樹脂Ａは、先に押出され、圧
縮成形された樹脂Ａと一体化し、その上に、樹脂Ｂが堆
積するので、樹脂Ａ、Ｂが混合することがない。
射出機ビが樹１旨Ｂを押切ると、第７図に示すようにシ
ャットオフバルブ１６′　コントロールバルブ２１’　
、２２’　、２３’は閉となり、止金型１３が降下して
樹脂Ｂを押圧するが、上下金型１２．１３の問はスペー
サ２７によってｍげ＾わ、樹脂Ｂが広がる間隙が保持さ
れているので、樹脂Ｂは、樹脂Ａの面上に広がり二層成
形品が得られる。成形品は、上金型１３を上昇した後、
突上げピンにより突上げられて取出される。
なお、上記説明において、上金型１３で圧縮する際、シ
ャットオフバルブ、およびコントロールバルブの両方を
閉としたが、コントロールバルブは、開度調節した状態
に保持して、シャットオフバルブのみを閑、或いは開と
するか、シャットオフバルブを開としておいて、コント
ロールバルブ２１．２２．２３或いは２１’　　２２’
　　２３’を開成いは閑としてもよい。しかし、ホット
ランナ−１４，１４’の連通を防止するためには、それ
ぞれのシャットオフバルブ、コントロールバルブを共に
閉または開とするのが好ましい。
また第１層、或は二層を圧縮成形する際は上金型の面に
、ニット、ポリ塩化ビニリデン１、不織布、トリコット
、などの単独、或いは、クツション材としてウレタン、
発泡ポリプロピレン、綿布、不織布、ポリプロピレンを
エチレンポリプロピレンゴムで編成した材料で真裏した
ものをとり付けて押圧すると、低圧で、表皮一体の成形
品が得られる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る射出圧縮成形方法、
および圧縮成形金型は、先端が複数分岐され、これら分
岐部にはそれぞれ分岐部を通る樹脂量を数値制御するコ
ントロール機構を有する２つのホットランナ−が躯体内
に設けられている下金型を用いているので、ホットラン
ナ−の分岐部の位置を変えることなく、分岐部より押出
される樹脂量を種々調整することによって、金型予測技
術によっては予測困難な面を補って、樹脂の未充填部分
が発生せず、また設計値より肉厚となることのない二層
成形品をつくることが出来る。また、２種類の樹脂は混
合することなく、上下の圧縮金型によって、比較的低圧
で圧縮され、大面積の肉薄二層成形品が効率よく得られ
る等、多くの長所を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の射出圧縮成形方法に用いる装置の説
明図、第２図は、圧縮成形金型の詳細説明図、第３図は
、ゲイト近傍の詳細説明図、第４図ないし第７図は、二
層成形品を圧縮成形する場合の手順を示すもので、第４
図は、溶融樹脂Ａを上下の金型間にチャージした図、第
５図は、樹脂Ａを圧縮成形している図、第６図は圧縮成
形した樹脂Ａの上面に溶融樹脂Ｂをチャンした図、第７
図は、樹脂Ｂを圧縮して、二層射出圧縮成形品を形成し
た状態を示す図である。 ２．２′・・・ホッパ　３，３′ ・・・インラインスクリュー　１ １ａ・・・プレス機構、１２・・・下 １４．１４’・・・ホットラン １４ｃ・・・分岐部、１４′ Ｃ・・・分岐部、１５．１５’ ・・・シャットオフバルブ、１ ９．２０・・・円筒体、２１゜ ２２’　　　２３’　・・・コントロ １．１′・・・射出機、 ・・・押出口、４．４′ １−・・・圧縮成形機、１ 金型、１３・・・上金型、 ナー　１４ａ、１４ｂ。 ａ、１４’　ｂ、１４’ ・・・入口、１６．１６’ ７・・・ゲート、１８．１ ２２．２３．２１’ 一ルバルブ、 ・・外周金型、 ５・・・スライ ドフ ア、 ６・・・エアシリ ンダ、 ７・・・スペーサ。 出 願 人 昭和電工株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）２台の射出機および固定された下金型とプレス機
    構によって上下に駆動される上金型とを有する圧縮成形
    機を用いる二層射出圧縮成形方法であって、 入口が金型外面に開口し、この入口近傍には入口を開閉
    する開閉機構を有し、先端が複数分岐された２つのホッ
    トランナーが躯体内に設けられ、これらホットランナー
    の分岐部は、金型上面に開口する上記分岐数と同じ数の
    ゲートにそれぞれ一つづつ接続され、このゲート近傍の
    分岐部には、これを通過する樹脂の量を数値制御するコ
    ントロール機構がそれぞれ設けられている下金型を用い
    、他方のホットランナーの入口開閉機構を閉とし、一方
    のホットランナーの入口開閉機構を開とし、一方の射出
    機より一定量の溶融樹脂を、コントロール機構が数値制
    御されている一方のホットランナーに圧入し、各ゲート
    よりそれぞれ金型上面に樹脂を供給した後、一方のホッ
    トランナーの入口開閉機構を閉として、供給された樹脂
    を上金型で圧縮し、上金型を上昇せしめるとともに、他
    方のホットランナーの入口開閉機構を開として、コント
    ロール機構が数値制御されている他方のホットランナー
    に、他方の射出機より樹脂の所定量を圧入し、 上記圧縮した樹脂の上面に異なる樹脂を供給した後、開
    閉機構を閉として、供給した樹脂を上金型で圧縮成形す
    ることを特徴とする二層射出圧縮成形方法。
  2. （２）固定された下金型と、プレス機構によって上下に
    駆動される上金型とを有する圧縮成形金型において、 下金型が、金型側面に入口が開口し、先端が複数に分岐
    されている、躯体内に穿設された２つのホットランナー
    と、これら２つのホットランナーの入口近傍にそれぞれ
    設けられた開閉自在なシャットオフバルブと、上金型と
    対向する面に設けられ、上方向に向って賦勢され、押圧
    することによって賦勢に抗して短縮される筒体が周囲を
    囲繞して取付けられるともに、上記各ホットランナーの
    先端分岐が一つづつ接続されている、ホットランナーの
    分岐部と同数のゲートと、ホットランナーの分岐部のゲ
    ート近傍にそれぞれ設けられ、数値制御によって通過す
    る樹脂量を調整するコントロールバルブとを有すること
    を特徴とする圧縮成形金型。
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