JPH0675896B2

JPH0675896B2 - 射出成形機の運転方法

Info

Publication number: JPH0675896B2
Application number: JP61155612A
Authority: JP
Inventors: 雄文園田
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS6311322A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は射出成形機の運転方法に係り、特にBMC（Bulk
Molding Compound）等の塊状でガラス繊維を含む成形材
料に好適に用いられる射出成形機の運転方法に関するも
のである。

［従来の技術］不飽和ポリエステル等の合成樹脂にガラス繊維を混合し
た成形材料には、用途、成形方法に応じて種々の組成、
性状のものがある。

成形品の機械的性質は、成形品のガラス繊維の状態と相
関が大きく、繊維長さが長く、曲がっていないほうが、
機械的強度は向上する。

成形品の中のガラス繊維長さは、原料ガラス繊維の長さ
に関係するのはもちろんであるが、成形方法にも関係
し、出来るだけ折損の少ない成形方法をとることが、成
形品の機械的性質を向上させるためには必要である。

プランジャタイプ成形機は、スクリュタイプに比べてガ
ラス繊維の折損が少なく、曲がりも少ない。しかし、こ
れ等の利点にもかかわらず、実際には、プランジャタイ
プ成形機は採用される例が少ない。これは、以下に述べ
る構造上の欠点があるためである。第２図にプランジャ
タイプの一般的構造を示す。

第２図は従来におけるプランジャ型射出成形機の概要構
成図であって、成形機１はエルボ２で連結されたスタッ
ファ３とバレル４とを備えており、スタッファ３の内孔
には、供給シリンダ５のプランジャ６が往復動自在に嵌
入されている。またバレル４の内孔には、射出シリンダ
７のプランジャ８が嵌入されており、スタッファ３から
の材料供給口９はノズル10に近い内孔中間部に開口され
ている。11は材料の逆流防止用チェックバルブである。
このように構成されていることにより、スタッファ３内
へ材料12を投入して供給シリンダ５のプランジャ６を前
進させると、材料12はエルボ２を通って材料供給口９か
らバレル４内へ供給され、チェックバルブ11で逆流を規
制される。そして、所定量の材料がバレル４内のプラン
ジャ８先端部に貯まった後、射出シリンダ７のプランジ
ャ８を前進させることにより、バレル４内の材料12をノ
ズル10から金型内へ射出することができる。

またスクリュタイプの射出成形機は、図示しないが、第
２図と同様のバレル内にスクリュを回転及び前後進可能
に設けてある。そして、バレル内の後方寄の部分におい
てバレル内に供給された材料は、回転するスクリュの羽
根に案内されてスクリュ先端側に送られる。材料の貯留
に伴って、スクリュは、所定の背圧を該貯留する材料に
与えながら、徐々に後退する。所定量の材料が貯留した
後、スクリュを前進させることにより射出が行なわれ
る。

なお、このような、所定量の材料をバレルの先端側に貯
留することを本明細書では計量と称し、この貯留工程を
計量工程と称する。（熱可塑性樹脂の場合には可塑化工
程とも呼ばれる。）ところで、第２図に示す従来の成形装置においては、材
料供給口９がノズル10寄りに設けられているので、ここ
から材料12を計量しながら供給するときには射出シリン
ダ７によって背圧をかけることができ計量が容易で安定
するという利点があるが、その反面、材料供給口９から
バレル４の内孔へ先に入った材料12がプランジャ８側へ
向い、後に入った材料12がノズル10側へ向うことになっ
て、射出時には先に入った材料12が後から出ていくの
で、材料12が滞留しやすいという欠点がある。また、射
出に際しプランジャ８のシール部が材料供給口９を通過
するためシール部が破損しやすい。

そこで、本発明者は、これ等の欠点のないプランジャタ
イプ成形機を特願昭61−77309号にて提案している。

これは、バレル内に、バレル内周面とプランジャ外周面
との間に材料通路を設けた状態で、プランジャを前後進
可能にかつ回転可能に設け、材料押圧供給装置を、バレ
ル後部側に設けた材料入口部に連設すると共に、材料逆
流防止機構を材料の流路に設けたものである。

この場合、プランジャの材料入口側部分に材料滞留防止
用のスクリュ部を設けることもできる。

［発明が解決しようとする問題点］このような射出成形機において、計量工程は、いずれ
も、射出シリンダのバレル内で前方にプランジャ又はス
クリュを位置させた状態で、材料がバレル内の先端部へ
供給され、このとき材料には背圧がかかる。

ところが、この計量工程においては、スクリュ又はプラ
ンジャの支持部における材料の硬化現象、かじり、スタ
ッファ圧力の増加、スクリュ長さの増加等の原因により
スクリュ又はプランジャの後退抵抗が大きくなり易い。
そして、このように後退抵抗が大きくなると、計量され
る材料に加わる背圧が大きくなり、ガラス繊維の損傷が
生じ易い。（材料の混練作用がより強く働くようにな
る。）また、後退抵抗が増大すると、スタッファの加圧圧力を
高めなければならない。あるいは同一スタッファ圧力の
ままでは計量に要する時間が長くなり、計量能力が低下
する等の問題が生じる。

なお、後退抵抗を打ち消すために、スクリュ又はプラン
ジャに油圧機構を連設することも考えられるが、この機
構は相当に複雑ないし微妙な作動を要求されるから、極
めてコスト高な構成になる。また、後退抵抗は射出工程
毎に異なり、一様ではないから、そのつど油圧機構の作
動条件を設定し直さなければならず、実用性に欠ける。

［問題点を解決するための手段］本発明では、バレル内周面とスクリュ又はプランジャ外
周面との間に材料通路が設けられ、この材料通路に材料
逆流防止機構が設けられており、該バレルの後部側に設
けた材料入口部に材料押圧供給装置を連設した射出成形
機を用いて射出成形するに際し、その計量工程を開始す
るに先立って（即ち、該材料押圧供給装置から該バレル
内に材料を供給するのに先立って）、計量予定量の30〜
99％の空容積がスクリュ又はプランジャの先端側に生じ
るように、スクリュ又はプランジャを後退させておくよ
うにした。

［作用］かかる本発明では、上記の如く空容積が形成されている
から、計量時の材料背圧が小さくなり、ガラス繊維の損
傷も抑制される。また、計量も迅速に行なえる。

［実施例］以下図面を参照しながら、本発明についてさらに詳しく
説明する。

第１図は射出成形機の一例を示す概略縦断面図である。
図において、先端部にノズル21を有し、外周部に比較的
低温のヒータを有する円筒状のバレル22は、固定盤60に
取付けられている固定金型61の材料注入口にノズル21を
臨ませうるようにして配設されている。62はコラム、63
はコラムナット、64は型締装置側のマシンベース、65は
射出装置側のマシンベース、66はマシンベース65上で軸
線方向に摺動自在に設けたブロックであり、ブロック66
の上には、前方にバレル22が固定されており、後方には
モータ保持部材67が摺動自在に取付けられている。68は
固定盤60に固定されたブロック66移動用のシリンダ、69
はピストンロッドで、ピストンロッド69の先端部はブロ
ック66の外側面中央部に固定されており、シリンダ68の
作動により、ノズル21を固定金型61に接触させたり、図
示した状態に後退させたりしうるようにしてある。

バレル22内には、バレル22内径よりも小さな外径を有
し、先端付近にチェックリング23やボールなどからなる
逆流防止機構を有するプランジャ24を、前後進可能に、
かつ、回転可能に設けた。そして、バレル22内周面とプ
ランジャ24の外周面との間に材料の通路70を設けた。プ
ランジャ24の後方には、モータ保持部材67内の軸受部71
を介して、モータ保持部材67に固定した油圧モータ35な
どの回転駆動装置の軸が連結されている。また、バレル
22とモータ保持部材67の下側の間には、射出シリンダ72
とピストンロッド73が取付けられている。

プランジャ24の中央部には、バレル22の内周面に接した
凸部25を設けた。また、プランジャ24の凸部25の後側に
は、リーク材料排出用のスクリュ29を設けた。このスク
リュ29は、凸部25の外周面とバレル22の内周面の間のク
リアランス部分から後方に漏れたリーク材料を、バレル
22の後方にスムーズに排出するためのものであり、プラ
ンジャ24の回転方向とは逆ねじ方向に設けられている。

27はバレル22の後部側の材料入口部28に垂直に設けたス
タッファで、スタッファ27には材料を押下げるスタッフ
ァプランジャ30が設けられている。31はスタッファ27の
側面部に設けた材料供給用の入口である。74はスタッフ
ァプランジャ30用のシリンダで、バレル22の一部に上向
きに垂直に取付けられている。75はピストンロッド、76
は連結部材である。

この射出成形機を用いた射出成形方法について次に説明
する。

まず、比較例に係る方法を説明する。

第１図に示した装置において、直径100mmのプランジャ2
4を前進限に位置させ、25〜150rpmで回転させている状
態で、スタッファ27中にBMC（日本触媒化学工業（株）
製JMC−Ｂ）を装入し、スタッファプランジャ30で材料
を押し下げる。そうすると、材料はプランジャ24の外周
部を通って前方に送られ、チェックリング23部を通っ
て、プランジャ24の前のバレル22内に順次溜められる。
この計量過程においては、プランジャ24は徐々に後退す
る。なお、材料にBMCを用いる場合は、材料の温度を40
〜60℃とし、射出する金型の温度を約160℃とし、スタ
ッファプランジャ30で押下げる圧力を約70kg/cm²とし
た。

プランジャ24の回転により、BMCは均質化される。ま
た、スタッファプランジャ30の押圧作用とプランジャ24
の回転作用で、材料はプランジャ24の上側の材料通路70
や、プランジャ24の下側の材料通路70の方にも回り込む
ような状態で押込まれ、また、材料がプランジャ24の下
側から上側へも、上側から下側へも回り込みながら送ら
れる。

プランジャ24が88mm後退し、バレル22の先端部に所望量
の材料が溜まった後、プランジャ24の回転を止め、射出
シリンダ72を作用させてプランジャ24を前進させ、金型
内に材料を射出した。

その結果、衝撃強度（アイゾットフラットワイズ法）2
6.4kg・cm/cm²の成形品が得られた。また、計量能力は2
30kg/Hであった。

実施例として、スタッファ27からバレル22内にBMCを押
圧供給するのに先立ってプランジャ24を前進限から80mm
後退させた他は、上記比較例と同様にして射出成形を行
なった。なお、本実施例では、プランジャを80mm後退さ
せたことにより、射出すべき材料量の90.9％に相当する
容積の空容量がプランジャ24の先端側に形成されてい
る。即ち、射出時のプランジャのストローク長さは88mm
であり、80÷80＝0.909、0.909×100＝90.9％である。
その結果、成形品の衝撃強度は28.4kg・cm/cm²であり、
計量能力は630kg/Hと大幅に比較例を上回った。また、
１回の計量に要する時間は、比較例では16secであった
が、実施例では6secで足りた。

［効果］以上の実施例からも明らかな通り、本発明方法では計量
工程において樹脂材料に加わる圧力の徒な上昇が回避さ
れ、ガラス繊維等の素材劣化の少ない射出成形を行な
え、衝撃強度等の特性に優れた成形品を得ることが可能
となる。

また、計量能力も増大し、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は射出成形機の縦断面図である。 21……ノズル、22……バレル、 23……チェックリング、24……プランジャ、 26、29……スクリュ、27……スタッファ、 30……スタッファプランジャ、 37、68、74……シリンダ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バレル内に、スクリュ又はプランジャを前
後進可能かつ回転可能に設けてなり、該バレル内周面とスクリュ又はプランジャ外周面との間
に材料通路が設けられ、この材料通路に材料逆流防止機
構が設けられており、該バレルの後部側に設けた材料入口部に材料押圧供給装
置を連設した射出成形機を用い、該バレル内の該スクリュ又はプランジャの先端側に所定
量の材料を貯めた後、該スクリュ又はプランジャを前進
させて射出を行なう方法であって、該材料押圧供給装置
から該バレル内に材料を供給するのに先立って該スクリ
ュ又はプランジャを、前記所定量の30〜99％の空容量が
その先端側に形成されるように後退させておくことを特
徴とする射出成形機の運転方法。