JPH0857912A - 射出成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形時に発生する剪断抵抗をなくし、射出圧
力を大幅に低減し、射出成形機の能力、及び金型を小さ
くするとともに、薄肉の成形品の製造を容易にする射出
成形品の製造方法を提供する。 【構成】 固定型１と可動型２よりなる熱可塑性樹脂用
射出成形金型１０に、キャビティ３に連通する潤滑剤の
供給路４と排出路５を設け、上記供給路４より潤滑剤を
キャビティ３に供給し、キャビティ３内を潤滑剤で充満
させた後、キャビティ３に熱可塑性樹脂を射出して賦形
し、キャビティ３内の潤滑剤を上記排出路５より排出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形品の製造方
法、特に薄肉の射出成形品である光学シート、プラスチ
ックレンズ、グレージング材等の好適な製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂等の射出成形におい
ては、キャビティ内に射出された溶融樹脂とキャビティ
表面との間に大きい剪断抵抗が発生するため、射出圧力
を非常に大きくする必要があった。上記射出成形時の射
出圧力を軽減させる方法として、特開平６−１４３２９
６号公報においては、連続多孔質層を有する材料をキャ
ビティの表面に設け、この連続多孔質層に気体、或いは
液体を供給して、溶融樹脂との間に所謂潤滑膜を形成
し、剪断抵抗を軽減させながら射出成形を行う方法が記
載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−１４３２９６号公報記載の射出成形の方法にお
いては、下記のような問題がある。即ち、射出成形金型
は、水平方向の開閉が行われる構造が多く、このような
場合には、パーティング面が上下方向に垂直に設けられ
る。従って、自重により上下方向に圧力差が発生してキ
ャビティ全面に潤滑膜を分布させることが困難である。
このために潤滑膜の膜切れや、各部で成形圧力、抵抗の
バラツキが生じて、安定した射出成形が確保できないと
いった問題がある。

【０００４】又、潤滑膜の分布が不均一な上に、溶融樹
脂の流れがキャビティの各部で方向性を有しているた
め、これらが重なって賦型が困難となり、満足な成形品
が得られないといった問題も発生する。更には、キャビ
ティ面の全面に連続多孔質層を設ける必要があり、金型
構造が複雑となり、製作コストが高くつくといった問題
も残されている。

【０００５】本発明は、このような上記の問題点に着目
してなされたものであり、上記問題点を解消し、成形時
に発生する剪断抵抗をなくし、射出圧力を大幅に低減
し、射出成形機の能力や金型を小さくするとともに、薄
肉の成形品の製造を容易にする射出成形品の製造方法を
提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の射出成形品の製
造方法においては、固定型と可動型よりなる熱可塑性樹
脂用射出成形金型に、キャビティに連通する潤滑剤の供
給路と排出路とを設け、上記供給路より潤滑剤を供給
し、キャビティ内を潤滑剤で充満させた後、キャビティ
に熱可塑性樹脂を射出して賦形し、キャビティ内の潤滑
剤を上記排出路より排出することを特徴とする。

【０００７】本発明の射出成形品の製造方法において
は、溶融樹脂のキャビティ内への射出前に、潤滑剤を供
給路よりキャビティに供給し、キャビティ内を潤滑剤で
充満させた後、溶融樹脂をキャビティに射出し、溶融樹
脂の押圧により潤滑剤を排出路より排出させながら成形
するものであるが、更に望ましくは、潤滑剤の排出量を
調節することにより、適度の圧力を成形品に付与しなが
ら成形することにある。

【０００８】本発明の射出成形品の製造方法において用
いられる熱可塑性樹脂としては、 ・ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のオレ
フィン樹脂。 ・オレフィン樹脂同士のコポリマー。 ・酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸等のオレフィ
ンと他のモノマーとのコポリマー。 ・塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系ホモポ
リマー。 ・アクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、ア
クリル酸メチル等のビニル系コポリマー。 ・スチレン−ブタジエンゴム、天然ゴム等のジエン系ポ
リマー。 ・ナイロン６．６、ナイロン１２等のアミド系ポリマ
ー。 ・ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタ
レート等の熱可塑性エステル系ポリマー。 等が挙げられる。

【０００９】又、本発明の射出成形品の製造方法におい
て用いられる潤滑剤としては、キャビティ内での温度条
件下において、粘度が１〜５０００００ｃｐｓの液状の
潤滑剤が好ましい。具体的な好ましい潤滑剤の例とし
は、下記のものが挙げられる。

【００１０】ポリオキシアルキレン、及び２種以上のア
ルキレンオキサイドのランダムブロック、及びグラフト
コポリマー、並びにその誘導体で、 ・エーテル型として、ポリオキシエチレンラウリルエー
テル等のアルキルエーテル型のもの、更にポリオキシエ
チレンノニルフェニルエーテル等のアルキルフェノール
型のもの。 ・エステル型として、ポリオキシエチレンロジン酸エス
テル等のアルキルエステル型、ソルビタンモノラウレー
ト等のソルビタンアルキルエステル型、ポリオキシエチ
レンジクレジルホスフェートのリン酸エステル型のも
の。 ・アミンとの縮合型として、Ｎ，Ｎ−ジ（ポリオキシエ
チレン）ステアリルアミン、アミドとの縮合型としてポ
リオキシエチレンステアリルアミド。

【００１１】多価アルコール及びそのアルキルエステ
ル、並びにアルキルエーテル類で、エーテル型にソルビ
タン及びその脱水変性体のバルミテート。多価アルコー
ルと脂肪酸のエステル型として、直鎖脂肪酸や樹脂酸の
モノマー、又はジグリセライド等。

【００１２】・脂肪酸アルコールアミドとして、ラウリ
ルエタノールアミド等。 ・脂肪酸アミドとして、ステアリン酸アミド等。 ・脂肪酸として、ステアリン酸等。

【００１３】・多価カルボン酸と１価アルコールとのエ
ステルとして、ジブチルフタレート、ジノニルフタレー
ト等。 ・リン酸エステル型として、トリブチルホスフェート
等。 ・ポリエステル型として、ポリプロピレンアジベート
等。 ・無機化合物として、硝酸塩等。 ・金属石鹸類等。 ・シリコンオイル等。 ・パーフルオロエーテル等。

【００１４】低分子量樹脂として、 ・ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンアクリル酸
エチル共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレ
ンメタクリル酸共重合体、ポリカプロラクタン、ナイロ
ン等。 ・水 等が挙げられる。

【００１５】上記のものを単独、或いは複数組み合わせ
て用いることも可能である。又、成形時に熱安定性がよ
く、成形後に成形品より除去し易いものがより好まし
く、その例として、フッ素系潤滑剤、エチレンオキサイ
ドとプロピレンオキサイドの共重合体が挙げられる。

【００１６】本発明の射出成形品の製造方法に関して、
図面を参照して説明する。図１は、本発明の射出成形品
の製造方法の実施態様の一例を示す全体図である。図１
において、射出成形金型１０には固定型１と可動型２が
設けられ、この固定型１と可動型２のパーティング面に
キャビティ３が設けられている。又、固定型１にはゲー
ト１ａが設けられ、溶融樹脂がキャビティ３内に射出さ
れるようになっている。

【００１７】上記可動型２には、キャビティ３の端部に
連通して、上方には潤滑剤の供給路４と溜まり部４ａ
が、下方には排出路５と溜まり部５ａが設けられでい
る。又、固定型１と可動型２のパーティング面には、Ｏ
リング６が嵌入されて、潤滑剤の漏洩防止の配慮がなさ
れている。

【００１８】２０は潤滑剤の供給装置であり、潤滑剤の
貯蔵タンク２１、供給ポンプ２２より潤滑剤を供給路４
経てキャビティ３に供給する電動式バルブ２３と、キャ
ビティ３より排出される潤滑剤を経路５ｂを経て貯蔵タ
ンクに回収する電動式バルブ２４とが設けられて潤滑剤
の循環系が構成されている。

【００１９】図２は、上記潤滑剤の供給装置の構成の他
の例を示す説明図であり、図２において、２５は、上記
循環経路の供給ポンプ２２に替えて設けられたピストン
であり、このピストン２５により、経路２５により潤滑
剤の供給と排出が行われ、排出量をこのピストン２５に
より調節することにより、キャビティ内の潤滑剤に圧力
をかけ、成形品の賦形を行うようになされている。

【００２０】上記潤滑剤の供給路４、或いは排出路５の
キャビティ３への入口４ｂ、或いは出口５ｂには、図
２、或いは図３の潤滑剤の供給路の拡大断面図に示すよ
うに、潤滑剤は通過するが、溶融樹脂の漏洩が阻止され
る程度のスリットが設けられるか、或いは多孔質材が埋
設されている。上記潤滑剤が通過し、溶融樹脂が阻止さ
れるスリットの幅は、１０〜２００μｍであるが、より
好ましくは５０〜１００μｍである。又、埋設される多
孔質材の孔径は１〜３０μｍ、より好ましくは５〜２０
μｍである。

【００２１】以下に本発明の射出成形品の製造方法を説
明する。先ず、射出成形金型１０が型閉めされると、供
給ポンプ２１より電動式バルブ２３が開かれて潤滑剤は
溜まり部４ａを通過し、供給路４、及びスリット４ｂを
経てキャビティ３に供給、充填される。続いて、溶融樹
脂が固定型板のゲート１ａよりキャビティ３に射出され
る。この時、溶融樹脂はキャビティ３内に充填されてゆ
くが、充填剤が溶融樹脂の表面を覆うことになり、キャ
ビティ３の表面と溶融樹脂との間には、潤滑膜が形成さ
れ、溶融樹脂とキャビティ３の表面との間の剪断抵抗が
なく、溶融樹脂はキャビティ３内に充填されることにな
る。

【００２２】同時に溶融樹脂は潤滑剤によって加圧され
ることになり、キャビティ３の形状に潤滑状態で賦形さ
れる。この潤滑剤の圧力は、排出経路に設けられた電動
式バルブ２４による潤滑剤の抜き取り量を加減すること
により付与される。必要な圧力は成形品の形状、成形条
件により決定され、１００〜１２００ｋｇ／ｃｍ² であ
るが、好ましくは２００〜１０００ｋｇ／ｃｍ² であ
る。

【００２３】上記のようにして溶融樹脂のキャビティ３
への充填が完了すると同時に、キャビティ３から潤滑剤
は全て排出される。次いで、冷却の完了後、型開きされ
て成形品が取り出されて１サイクルが終了する。

【００２４】潤滑剤として、例えばエチレングリコール
類を用いた場合には、成形品は水等により洗浄し、表面
の潤滑剤を除去する必要がある。又、潤滑剤として、低
粘度樹脂を用いた場合には、潤滑剤も固化されるので、
後で成形品より引き剥がすことが可能である。

【００２５】

【作用】本発明の射出成形品の製造方法においては、潤
滑剤が溶融樹脂とキャビティの表面との間に介在して、
潤滑膜が形成され、成形時に発生する剪断抵抗がなくな
るので、射出圧力が大幅に低減され、射出成形機の能力
や金型を小さくすることができ、薄肉の成形品の製造が
容易になった。

【００２６】

【実施例】

〔実施例１〕射出成形機として、ファナック社製のオー
トショット（７５トン）を用いた。成形品は、縦２００
ｍｍ、横幅２００ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの薄板体とし
た。又、熱可塑性樹脂としてポリカーボネイト樹脂（帝
人化成社社製 パンライトＬ１２２Ｊ−Ｌ）を用いた。

【００２７】射出成形条件として、金型温度は１００
℃、ノズルは２８０℃、及びバレルは２９０℃の設定温
度とした。上記の射出成形に必要な射出圧力は８００ｋ
ｇ／ｃｍ² であった。

【００２８】〔比較例１〕潤滑剤の供給を行わなかった
以外は、上記実施例１と同様にして射出成形を行った。
その結果、成形に必要な射出圧力は、非常に高く１５０
０ｋｇ／ｃｍ² であった。

【００２９】〔比較例２〕上述の従来の技術において引
用した特開平６−１４３２９８号公報と同等の射出成形
金型で射出成形を行った。キャビティの全表面を焼結金
属で形成し、潤滑剤をキャビティの全面より供給できる
ようにした。その他は、全て実施例１と同様にして射出
成形をおこなった。その結果、必要な射出圧力は８００
ｋｇ／ｃｍ² であったが、成形品表面にフローマークの
発生がみられた。

【００３０】

【発明の効果】本発明の射出成形品の製造方法において
は、潤滑剤が溶融樹脂とキャビティの表面との間に介在
して、潤滑膜が形成され、成形時に発生する剪断抵抗が
なくなるので、射出圧力が大幅に低減され、射出成形機
の能力や金型を小さくすることができ、薄肉の成形品の
製造が容易になった。従って、射出成形品の製造方法と
して好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形品の製造方法の実施態様の一
例を示す全体図。

【図２】潤滑剤の供給装置の構成の他の例を示す説明
図。

【図３】潤滑剤の供給路の拡大断面図。

【図４】潤滑剤の供給路の拡大断面図。

【符号の説明】

１ 固定型 ２ 可動型 ３ キャビティ ４ 供給路 ５ 排出路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型と可動型よりなる熱可塑性樹脂用
   射出成形金型に、キャビティに連通する潤滑剤の供給路
   と排出路とを設け、上記供給路より潤滑剤を供給し、キ
   ャビティ内を潤滑剤で充満させた後、キャビティに熱可
   塑性樹脂を射出して賦形し、キャビティ内の潤滑剤を上
   記排出路より排出することを特徴とする射出成形品の製
   造方法。