JPH09117929A - 回転中子を用いる熱可塑性材料の射出成形方法 - Google Patents
回転中子を用いる熱可塑性材料の射出成形方法Info
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- JPH09117929A JPH09117929A JP8203903A JP20390396A JPH09117929A JP H09117929 A JPH09117929 A JP H09117929A JP 8203903 A JP8203903 A JP 8203903A JP 20390396 A JP20390396 A JP 20390396A JP H09117929 A JPH09117929 A JP H09117929A
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/56—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using mould parts movable during or after injection, e.g. injection-compression moulding
- B29C45/5605—Rotatable mould parts
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的性質の良好な成形物、例えば容器、シ
リンダーの製造に特にポリオレフィンを用いたとき良い
結果が得られる熱可塑性材料の射出成形方法を提供す
る。 【解決手段】 型のそれぞれの部分が保持工程の少くと
も１部の期間中相対的に回転している射出成型法によ
り、回転中子を用いて熱可塑性材料を射出成形する際、
回転を保持工程の終了前に終らせる。
リンダーの製造に特にポリオレフィンを用いたとき良い
結果が得られる熱可塑性材料の射出成形方法を提供す
る。 【解決手段】 型のそれぞれの部分が保持工程の少くと
も１部の期間中相対的に回転している射出成型法によ
り、回転中子を用いて熱可塑性材料を射出成形する際、
回転を保持工程の終了前に終らせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転中子を用いる熱
可塑性材料の射出成形方法に関するものである。
可塑性材料の射出成形方法に関するものである。
【０００２】
【先行技術と発明が解決しようとする課題】特に米国特
許第３９０７９５２号に記載されているように、回転中
子を用いる射出成形技術により回転対称で、機械的強度
の高い成形物が製造できる。この方法は熔融熱可塑性材
料を型に射出することから成り、この型の１部は通常中
子と呼ばれる中心部であり、他部に対して回転してお
り、型に熱可塑性材料が導入される間ずっと回転は持続
されている。この技術により熱可塑性材料は周辺方向に
強力に配向され、これにより型の端部から充填する場
合、射出によって生ずる主として軸方向への配向が補償
され、また型の側面充填の場合にできる継ぎ目線を皆無
にすることができる。また、従来の射出成形技術、すな
わち、型の全部分が相互に静止している型での射出成形
物よりも機械的強度が高い射出成形物、たとえば容器、
シリンダー、スリーブ、等を製造できる。
許第３９０７９５２号に記載されているように、回転中
子を用いる射出成形技術により回転対称で、機械的強度
の高い成形物が製造できる。この方法は熔融熱可塑性材
料を型に射出することから成り、この型の１部は通常中
子と呼ばれる中心部であり、他部に対して回転してお
り、型に熱可塑性材料が導入される間ずっと回転は持続
されている。この技術により熱可塑性材料は周辺方向に
強力に配向され、これにより型の端部から充填する場
合、射出によって生ずる主として軸方向への配向が補償
され、また型の側面充填の場合にできる継ぎ目線を皆無
にすることができる。また、従来の射出成形技術、すな
わち、型の全部分が相互に静止している型での射出成形
物よりも機械的強度が高い射出成形物、たとえば容器、
シリンダー、スリーブ、等を製造できる。
【０００３】射出成形物の製造は必須の２工程から成
る。いわゆる、射出と充填の第１の工程で熔融熱可塑性
材料を高速で型中に射出する。いわゆる保持の第２工程
中は型を完全に充填した熱可塑性材料をほぼ固化するま
で加圧下に保持する。この保持工程中に熱可塑性材料は
冷却と、収縮を受ける。このため、完全に固化するまで
熱可塑性材料を低速で型に射出し続け（保持流れ）、こ
の収縮の補償と一定の加圧維持を行うことが必要であ
る。熱可塑性材料の固化後、成形物は型から取り出す。
る。いわゆる、射出と充填の第１の工程で熔融熱可塑性
材料を高速で型中に射出する。いわゆる保持の第２工程
中は型を完全に充填した熱可塑性材料をほぼ固化するま
で加圧下に保持する。この保持工程中に熱可塑性材料は
冷却と、収縮を受ける。このため、完全に固化するまで
熱可塑性材料を低速で型に射出し続け（保持流れ）、こ
の収縮の補償と一定の加圧維持を行うことが必要であ
る。熱可塑性材料の固化後、成形物は型から取り出す。
【０００４】回転中子を用いる射出技術の公知の態様例
としては型構成部分をそれぞれ別々の時点で相対的に回
転させる。便利上からみてこの回転を充填工程の始めか
ら開始するのが一般的であるが、保持工程の終りまで続
けることもあり、更にはこのあとまで、すなわち、熱可
塑性材料の加圧下維持の終了後まで続けることもある。
この選択は一見理屈にかなっているようにみえる。すな
わち、これにより少くとも１部がまだ熔融状態にある熱
可塑性材料をできるだけ長時間これを周辺方向に配向さ
せる外力を受けさせることになるからである。
としては型構成部分をそれぞれ別々の時点で相対的に回
転させる。便利上からみてこの回転を充填工程の始めか
ら開始するのが一般的であるが、保持工程の終りまで続
けることもあり、更にはこのあとまで、すなわち、熱可
塑性材料の加圧下維持の終了後まで続けることもある。
この選択は一見理屈にかなっているようにみえる。すな
わち、これにより少くとも１部がまだ熔融状態にある熱
可塑性材料をできるだけ長時間これを周辺方向に配向さ
せる外力を受けさせることになるからである。
【０００５】しかしながら、回転中子を用いる熱可塑性
材料の射出成形による成形物のある種の特性、特に機械
的強度が型のそれぞれの構成部分の相対的回転を行う時
点をより適切に選択することで著しく改善されることが
判った。意外にもこの回転の停止が遅いと機械的性質に
悪影響があることが特に確認された。
材料の射出成形による成形物のある種の特性、特に機械
的強度が型のそれぞれの構成部分の相対的回転を行う時
点をより適切に選択することで著しく改善されることが
判った。意外にもこの回転の停止が遅いと機械的性質に
悪影響があることが特に確認された。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は型のそれぞれの
部分が保持工程の少くとも１部の期間中相対的に回転し
ている射出成型法により、回転中子を用いて熱可塑性材
料を射出成形する方法において、この回転を保持工程の
終了前に終らせることを特徴とする改良方法を提供する
ことを目的とするものである。
部分が保持工程の少くとも１部の期間中相対的に回転し
ている射出成型法により、回転中子を用いて熱可塑性材
料を射出成形する方法において、この回転を保持工程の
終了前に終らせることを特徴とする改良方法を提供する
ことを目的とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の熱可塑性材料は少くとも
１種の熱可塑性ポリマーを含む。好ましくは、熱可塑性
材料は少くとも１種の熱可塑性ポリマーから実質的に成
る。熱可塑性ポリマーはなんでもよく、特に塩化ビニル
ポリマー、ポリアミド、ポリオレフィンが用いられる。
熱可塑材料が少くとも１種のポリオレフィンを含むとき
は好結果が得られた。ポリオレフィンとしてはモノオレ
フィンのポリマー、例えばエチレンおよび／またはプロ
ピレンのポリマー（これにはこのほかに１種、またはそ
れ以上の別のモノマーを含んだコポリマーも含まれる）
を用いるのが好ましい。
１種の熱可塑性ポリマーを含む。好ましくは、熱可塑性
材料は少くとも１種の熱可塑性ポリマーから実質的に成
る。熱可塑性ポリマーはなんでもよく、特に塩化ビニル
ポリマー、ポリアミド、ポリオレフィンが用いられる。
熱可塑材料が少くとも１種のポリオレフィンを含むとき
は好結果が得られた。ポリオレフィンとしてはモノオレ
フィンのポリマー、例えばエチレンおよび／またはプロ
ピレンのポリマー（これにはこのほかに１種、またはそ
れ以上の別のモノマーを含んだコポリマーも含まれる）
を用いるのが好ましい。
【０００８】熱可塑性材料が少くとも１種の半結晶性熱
可塑性ポリマーを含むときは好結果が得られた。好まし
くは熱可塑性材料の少くとも５０重量％が１種、または
それ以上の半結晶性熱可塑性ポリマーから成るものであ
る。特に好ましくは、熱可塑性材料は１種、またはそれ
以上の半結晶性熱可塑性ポリマーから実質的に成る。半
結晶性熱可塑性ポリマーとは無定形（アモルファス）で
ない熱可塑性ポリマーを意味するものである。半結晶性
熱可塑性ポリマーとしては、ポリアミド（特に芳香族
系）、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレン、ポリ
プロピレンが例示される。
可塑性ポリマーを含むときは好結果が得られた。好まし
くは熱可塑性材料の少くとも５０重量％が１種、または
それ以上の半結晶性熱可塑性ポリマーから成るものであ
る。特に好ましくは、熱可塑性材料は１種、またはそれ
以上の半結晶性熱可塑性ポリマーから実質的に成る。半
結晶性熱可塑性ポリマーとは無定形（アモルファス）で
ない熱可塑性ポリマーを意味するものである。半結晶性
熱可塑性ポリマーとしては、ポリアミド（特に芳香族
系）、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレン、ポリ
プロピレンが例示される。
【０００９】更に、結晶化の速い熱可塑性ポリマー、例
えばポリエチレン（ＰＥ）を用いるのが有利である。必
要あれば、それ自体結晶化が遅い熱可塑性ポリマーに造
核剤を添加してもよい。
えばポリエチレン（ＰＥ）を用いるのが有利である。必
要あれば、それ自体結晶化が遅い熱可塑性ポリマーに造
核剤を添加してもよい。
【００１０】更に、本発明で用いる熱可塑性材料は射出
上一般的に必要な性質、例えば、適切な粘度、良好な離
型性、高剪断に対する好耐性、好熱安定性、等があるこ
とが好ましい。
上一般的に必要な性質、例えば、適切な粘度、良好な離
型性、高剪断に対する好耐性、好熱安定性、等があるこ
とが好ましい。
【００１１】本発明の方法によれば、特に配向の容易な
熱可塑性材料、特に粘性が高く、および／もしくは１
種、またはそれ以上の添加剤を含んだ熱可塑性材料に適
用したときに、公知の先行技術の方法よりもはるかにす
ぐれた結果が得られる。
熱可塑性材料、特に粘性が高く、および／もしくは１
種、またはそれ以上の添加剤を含んだ熱可塑性材料に適
用したときに、公知の先行技術の方法よりもはるかにす
ぐれた結果が得られる。
【００１２】粘度については、熱可塑性材料のせん断緩
和率Ｇｎ（７．５）が０．１５以上であることが特に好
ましい。
和率Ｇｎ（７．５）が０．１５以上であることが特に好
ましい。
【００１３】Ｇｎ（７．５）とは、熱可塑性材料のせん
断緩和率Ｇ（ｔ）〔Ｈ．Ｍ．ＬａｕｎのＲｈｅｏｌｏｇ
ｉｃａ Ａｃｔａ １７．Ｎｏ．１（１９７８年１月／
２月号）、第１〜１５頁、特に式〔８〕の記載参照のこ
と〕を７．５秒、３０℃以上で該熱可塑性材料の熔融温
度〔例えば毎分１０Ｋの速度でＤＰＣ（走査型示差熱分
析）で測定したＴf 〕に標準化した値である。更に正確
に云えば、励起周波数（０．０１〜１００／秒）の関数
としての弾性率と粘性率の測定にもとずき、これに最も
近似するマックスエルの一般化モデルを演繹したもので
ある。このモデルによりせん断緩和率の時間関数として
の変化を表わす曲線を描くことができ、ｔ＝０に対する
Ｇｎ（ｔ）＝１００となるように標準化する。換言する
と、Ｇｎ（ｔ）＝１００×Ｇ（ｔ）／Ｇ（ｏ）。ｔ＝
７．５秒に対するＧｎ（ｔ）の値は従って、この曲線上
にある。本発明者はせん断緩和率Ｇｎ（ｔ）を評価でき
るすべてのｔ値の中でｔ＝７．５秒に対するものが信頼
性と均一性の一番高い基準を決定できるもので、これに
より熱可塑性材料を回転中子を用いて射出したときに最
良の結果が得られる熱可塑性材料の特性を決定できる。
断緩和率Ｇ（ｔ）〔Ｈ．Ｍ．ＬａｕｎのＲｈｅｏｌｏｇ
ｉｃａ Ａｃｔａ １７．Ｎｏ．１（１９７８年１月／
２月号）、第１〜１５頁、特に式〔８〕の記載参照のこ
と〕を７．５秒、３０℃以上で該熱可塑性材料の熔融温
度〔例えば毎分１０Ｋの速度でＤＰＣ（走査型示差熱分
析）で測定したＴf 〕に標準化した値である。更に正確
に云えば、励起周波数（０．０１〜１００／秒）の関数
としての弾性率と粘性率の測定にもとずき、これに最も
近似するマックスエルの一般化モデルを演繹したもので
ある。このモデルによりせん断緩和率の時間関数として
の変化を表わす曲線を描くことができ、ｔ＝０に対する
Ｇｎ（ｔ）＝１００となるように標準化する。換言する
と、Ｇｎ（ｔ）＝１００×Ｇ（ｔ）／Ｇ（ｏ）。ｔ＝
７．５秒に対するＧｎ（ｔ）の値は従って、この曲線上
にある。本発明者はせん断緩和率Ｇｎ（ｔ）を評価でき
るすべてのｔ値の中でｔ＝７．５秒に対するものが信頼
性と均一性の一番高い基準を決定できるもので、これに
より熱可塑性材料を回転中子を用いて射出したときに最
良の結果が得られる熱可塑性材料の特性を決定できる。
【００１４】このせん断緩和率は好ましくは０．２以
上、特に好ましくは０．３以上、理想的には０．５以上
である。また、Ｇｎ（７．５）値は１０以下、特に５以
下が好ましい。
上、特に好ましくは０．３以上、理想的には０．５以上
である。また、Ｇｎ（７．５）値は１０以下、特に５以
下が好ましい。
【００１５】上記のように、少くとも１種の熱可塑性ポ
リマーのほかに射出成型する熱可塑性材料に更に少くと
も１種の添加剤を含有させるのが有利である。
リマーのほかに射出成型する熱可塑性材料に更に少くと
も１種の添加剤を含有させるのが有利である。
【００１６】公知の添加剤はすべて用いることができ
る。利用可能な添加剤として、タルク、炭酸カルシウ
ム、マイカが例示できるが、これに限定されるものでは
ない。異方性添加剤、例えば箔状、または繊維状のもの
を用いるのが好ましい。繊維を使用することは機械的性
質の観点から有利である。繊維としては、ガラス繊維、
または炭素繊維、さらにアラミドのようなポリマー繊維
が例示できる。ガラス繊維を含む添加剤を用いるのが好
ましい。１種、またはそれ以上の添加剤の含有量が熱可
塑性材料と添加剤の合計重量基準で１０％以上、特に２
０％以上のときに結果が特に著しく改善される。
る。利用可能な添加剤として、タルク、炭酸カルシウ
ム、マイカが例示できるが、これに限定されるものでは
ない。異方性添加剤、例えば箔状、または繊維状のもの
を用いるのが好ましい。繊維を使用することは機械的性
質の観点から有利である。繊維としては、ガラス繊維、
または炭素繊維、さらにアラミドのようなポリマー繊維
が例示できる。ガラス繊維を含む添加剤を用いるのが好
ましい。１種、またはそれ以上の添加剤の含有量が熱可
塑性材料と添加剤の合計重量基準で１０％以上、特に２
０％以上のときに結果が特に著しく改善される。
【００１７】配向が容易な熱可塑性材料を利用するこの
２種の態様例が特に重要であり、本発明の方法はこれら
の場合機械的性質を特に著しく向上させる。
２種の態様例が特に重要であり、本発明の方法はこれら
の場合機械的性質を特に著しく向上させる。
【００１８】必要あれば、熱可塑性材料には１種、また
はそれ以上の通常の添加剤、例えば、顔料、酸化防止
剤、安定剤、耐火剤、等を場合により含有させることも
できる。
はそれ以上の通常の添加剤、例えば、顔料、酸化防止
剤、安定剤、耐火剤、等を場合により含有させることも
できる。
【００１９】上記のように回転中子を用いる射出は、少
くとも相対的に回転する少くとも２部分から成り閉鎖容
積を画する型内に熔融熱可塑性材料を射出することから
成る。
くとも相対的に回転する少くとも２部分から成り閉鎖容
積を画する型内に熔融熱可塑性材料を射出することから
成る。
【００２０】一般に、型は中空部材（母型）の内部に配
置された中心部材（中子）を含む。通常、中子は回転対
称形、例えば、円筒形、または円錐形であり、母型は回
転対称形でも、回転準対称形でもよく、すなわち、母型
は場合により１箇またはそれ以上の回転非対称形部、例
えば、その長さの少くとも１部にわたって軸方向にまた
は螺旋状に、中空内または立体的にのびているリブまた
はボスを含んでいてもよい。また、例えばその中心くり
抜き部が円形部を有し、その外面が８面形部を有した円
筒を作ってもよい。中子と母型の対称軸または準対称軸
は、少くともおおむね一致し、かつ、少くともおおむね
平行であることが望ましい。これらの軸が正確に一致し
ていることが好ましい。中子は固定母型に対して回転す
るのが便利である。しかし、中子が固定していて母型が
回転するか、あるいはこれら両方が異なる速度で回転す
るものであっても不都合はない。
置された中心部材（中子）を含む。通常、中子は回転対
称形、例えば、円筒形、または円錐形であり、母型は回
転対称形でも、回転準対称形でもよく、すなわち、母型
は場合により１箇またはそれ以上の回転非対称形部、例
えば、その長さの少くとも１部にわたって軸方向にまた
は螺旋状に、中空内または立体的にのびているリブまた
はボスを含んでいてもよい。また、例えばその中心くり
抜き部が円形部を有し、その外面が８面形部を有した円
筒を作ってもよい。中子と母型の対称軸または準対称軸
は、少くともおおむね一致し、かつ、少くともおおむね
平行であることが望ましい。これらの軸が正確に一致し
ていることが好ましい。中子は固定母型に対して回転す
るのが便利である。しかし、中子が固定していて母型が
回転するか、あるいはこれら両方が異なる速度で回転す
るものであっても不都合はない。
【００２１】最も一般的な場合は回転対称形の中子の場
合であるが、特別の１態様例は中子が回転対称形でない
場合である。この態様例として、中子の長さの少くとも
１部にわたり横断面が多角形である中子を用いることで
ある。
合であるが、特別の１態様例は中子が回転対称形でない
場合である。この態様例として、中子の長さの少くとも
１部にわたり横断面が多角形である中子を用いることで
ある。
【００２２】回転中子を用いる公知の射出方法を用いて
外面が回転非対称形の成形物、すなわち、周囲方向での
厚さが１箇所または複数箇所で変化する成形物、例えば
外面にリブまたは突起のある成形物を製造するときは、
この回転非対称形の過大厚みが中子回転時、たとえ中子
が回転対称形であってもプラスチック材料の周囲方向で
の流れを妨害する。（この成形物を切断して）この回転
非対称形の過大厚みと直角をなして熱可塑性材料が循環
することが確認された（渦の発生）。この流れの妨害に
より、成形物はこの箇所で機械的に弱くなる。この重大
な欠点は配向が容易な熱可塑性材料を用いるときに一層
顕著になるが、本発明の方法を用いるときは現われな
い。この場合、流れの顕著な妨害も、過大厚みの箇所で
の成形物の機械的強度の低下もないことが確認されてい
る。
外面が回転非対称形の成形物、すなわち、周囲方向での
厚さが１箇所または複数箇所で変化する成形物、例えば
外面にリブまたは突起のある成形物を製造するときは、
この回転非対称形の過大厚みが中子回転時、たとえ中子
が回転対称形であってもプラスチック材料の周囲方向で
の流れを妨害する。（この成形物を切断して）この回転
非対称形の過大厚みと直角をなして熱可塑性材料が循環
することが確認された（渦の発生）。この流れの妨害に
より、成形物はこの箇所で機械的に弱くなる。この重大
な欠点は配向が容易な熱可塑性材料を用いるときに一層
顕著になるが、本発明の方法を用いるときは現われな
い。この場合、流れの顕著な妨害も、過大厚みの箇所で
の成形物の機械的強度の低下もないことが確認されてい
る。
【００２３】以上が本発明が上記のような回転中子を用
いる射出成形方法であって、型が回転非対称形の著しい
過大厚みを１箇またはそれ以上含む成形物の製造に適し
た形状を有する方法に係わることの理由である。ここで
回転非対称形の著しい過大厚みとは、厚みの差Ｄが少く
とも５０％（すなわち、成形物のこの過大厚みに隣接す
る壁部の厚さの少くとも５０％である）であることを意
味し、周囲方向での差はＤ以下である。周囲方向以外の
配向ではこの過大厚みは、例えば成形物の軸方向に平行
または螺旋状のリブの場合のように成形物の実質的部分
にわたってのびていたり、横方向の突起または凸部の場
合のように逆に極端に局所化していることもある。型は
製造する成形物の型のネガ型とすることが必要である。
いる射出成形方法であって、型が回転非対称形の著しい
過大厚みを１箇またはそれ以上含む成形物の製造に適し
た形状を有する方法に係わることの理由である。ここで
回転非対称形の著しい過大厚みとは、厚みの差Ｄが少く
とも５０％（すなわち、成形物のこの過大厚みに隣接す
る壁部の厚さの少くとも５０％である）であることを意
味し、周囲方向での差はＤ以下である。周囲方向以外の
配向ではこの過大厚みは、例えば成形物の軸方向に平行
または螺旋状のリブの場合のように成形物の実質的部分
にわたってのびていたり、横方向の突起または凸部の場
合のように逆に極端に局所化していることもある。型は
製造する成形物の型のネガ型とすることが必要である。
【００２４】上記のように、型のそれぞれの部分は保持
工程の少くとも１部の期間中相対的に回転させ、この回
転は保持工程の終了前に終わらせる。換言すれば、回転
は充填工程中では完全には行わない。回転継続期間の少
くとも７０％が保持工程にあることが好ましい。
工程の少くとも１部の期間中相対的に回転させ、この回
転は保持工程の終了前に終わらせる。換言すれば、回転
は充填工程中では完全には行わない。回転継続期間の少
くとも７０％が保持工程にあることが好ましい。
【００２５】回転は時を構わず、例えば充填工程の始め
から、またはその充填工程中に開始することができる
が、回転は型の充填工程が終ったのちに開始するのが有
利である。すなわち、回転は保持工程の期間だけに行う
のが好ましい。
から、またはその充填工程中に開始することができる
が、回転は型の充填工程が終ったのちに開始するのが有
利である。すなわち、回転は保持工程の期間だけに行う
のが好ましい。
【００２６】回転の継続期間は保持工程の継続期間の少
くとも１０％、好ましくは少くとも２０％であることが
好ましい。更に、回転の継続期間は保持工程の継続期間
の多くとも９０％、特に多くとも８０％であることが特
に好ましい。一般的には厚さがおよそ１〜５ｍｍの成形
物の場合には、回転継続期間は約１０〜１２０秒、好ま
しくは３０〜８０秒であり、この継続期間は熱可塑性材
料の性質、特にその固化時間と関連しており、固化時間
は成形物の厚さのほぼ２乗とみなすことができる。
くとも１０％、好ましくは少くとも２０％であることが
好ましい。更に、回転の継続期間は保持工程の継続期間
の多くとも９０％、特に多くとも８０％であることが特
に好ましい。一般的には厚さがおよそ１〜５ｍｍの成形
物の場合には、回転継続期間は約１０〜１２０秒、好ま
しくは３０〜８０秒であり、この継続期間は熱可塑性材
料の性質、特にその固化時間と関連しており、固化時間
は成形物の厚さのほぼ２乗とみなすことができる。
【００２７】特別の態様例では、型のそれぞれの部分の
相対的回転の期間は静止段階で寸断された複数の回転段
階で構成される。この態様例により成形物内部での配向
分布が向上し、流れの妨害、すなわち回転非対称形によ
り生ずる過大厚みと直角をなす流れの妨害が軽減され
る。
相対的回転の期間は静止段階で寸断された複数の回転段
階で構成される。この態様例により成形物内部での配向
分布が向上し、流れの妨害、すなわち回転非対称形によ
り生ずる過大厚みと直角をなす流れの妨害が軽減され
る。
【００２８】型のそれぞれの部分の相対的回転速度は熱
可塑性材料が受ける平均せん断率が少くとも２５／秒、
好ましくは３０／秒以上になるようにするのが好まし
い。通常、この相対的回転速度はこの平均せん断率が多
くとも８０／秒、好ましくは７０／秒以下となるように
する。この平均せん断率（／秒単位）は２πＮｒn／ｅ
値とみなすことができ、Ｎは型に対しての中子の回転角
速度（毎秒当りの回転数）、ｒnはこの中子の直径、ｅ
は成形物の平均壁厚である。成形物が正確には回転対称
形でなく、例えば成形物の軸に平行なまたは螺旋状のリ
ブのような回転非対称形の局所的過大厚みを有するとき
は、厚さｅはこのような過大厚み以外の所で測定した厚
さを表わす。すなわち、成形物の大部分の厚さを問題に
するからである。
可塑性材料が受ける平均せん断率が少くとも２５／秒、
好ましくは３０／秒以上になるようにするのが好まし
い。通常、この相対的回転速度はこの平均せん断率が多
くとも８０／秒、好ましくは７０／秒以下となるように
する。この平均せん断率（／秒単位）は２πＮｒn／ｅ
値とみなすことができ、Ｎは型に対しての中子の回転角
速度（毎秒当りの回転数）、ｒnはこの中子の直径、ｅ
は成形物の平均壁厚である。成形物が正確には回転対称
形でなく、例えば成形物の軸に平行なまたは螺旋状のリ
ブのような回転非対称形の局所的過大厚みを有するとき
は、厚さｅはこのような過大厚み以外の所で測定した厚
さを表わす。すなわち、成形物の大部分の厚さを問題に
するからである。
【００２９】上述の回転中子を用いる射出成形法は、そ
の少くとも１部の厚さが少くとも２ｍｍ、特に少くとも
３ｍｍである成形物の製造に特に有利である。事実、本
発明の方法にもとずかない回転中子を用いる熱可塑性材
料の射出成形では、満足な機械的性質の厚さが数ミリメ
ートルの成形物は製造できず、特に、耐圧性は中子を回
転させずに射出成形した成形物とほとんど同レベルであ
る。
の少くとも１部の厚さが少くとも２ｍｍ、特に少くとも
３ｍｍである成形物の製造に特に有利である。事実、本
発明の方法にもとずかない回転中子を用いる熱可塑性材
料の射出成形では、満足な機械的性質の厚さが数ミリメ
ートルの成形物は製造できず、特に、耐圧性は中子を回
転させずに射出成形した成形物とほとんど同レベルであ
る。
【００３０】
【実施例】以下の実施例は本発明の長所を示すものであ
って、何等本発明を限定するためのものではない。
って、何等本発明を限定するためのものではない。
【００３１】内径２５ｍｍ、外径３２ｍｍ、長さ１５０
ｍｍのシリンダーを直径５５ｍｍのねじ付きのＥｎｇｅ
ｌ ２５０Ｔ型の射出成形機を用いて射出成形した。射
出成形条件は次の通り。 射出速度 ２０ｍｍ／秒 維持圧力（水圧） ４０バール 充填工程継続時間 ４秒 保持工程継続時間 ３０秒 材料温度 ２６０℃ 型の雄部を構成するシリンダー状中子は、ビッカース水
圧装置を用いたＭＺＡ２１０Ａ型マンネスマン・レック
スロート水圧モーター（最大トルク：２００ｔ／秒で５
００Ｎｍ、最大速度：３５０ｔ／秒）で引き抜いた。
ｍｍのシリンダーを直径５５ｍｍのねじ付きのＥｎｇｅ
ｌ ２５０Ｔ型の射出成形機を用いて射出成形した。射
出成形条件は次の通り。 射出速度 ２０ｍｍ／秒 維持圧力（水圧） ４０バール 充填工程継続時間 ４秒 保持工程継続時間 ３０秒 材料温度 ２６０℃ 型の雄部を構成するシリンダー状中子は、ビッカース水
圧装置を用いたＭＺＡ２１０Ａ型マンネスマン・レック
スロート水圧モーター（最大トルク：２００ｔ／秒で５
００Ｎｍ、最大速度：３５０ｔ／秒）で引き抜いた。
【００３２】熱可塑性材料を型の１端部から射出した。
【００３３】型の固定雌部は上記のようなシリンダー鼓
筒が製造できるように全体がシリンダー状であるが、横
方向に環状の溝があり、これによりシリンダーの鼓筒に
内径が１２ｍｍ、外径が１８ｍｍ、長さが１２ｍｍの垂
直で横方向に環状の凸部を設けることができる。シリン
ダー鼓筒に対して半径方向にこの凸部壁はシリンダー鼓
筒の壁厚の約３．５倍の回転非対称形の過大厚みを形成
している。この凸部の射出時、その内部は円筒鼓筒の内
部とは連通しておらず、成形物のこの２部分はシリンダ
ー鼓筒壁上のこの横方向凸部底を構成する壁部を穿孔し
て連通させるが、これは射出、固化後に行う。
筒が製造できるように全体がシリンダー状であるが、横
方向に環状の溝があり、これによりシリンダーの鼓筒に
内径が１２ｍｍ、外径が１８ｍｍ、長さが１２ｍｍの垂
直で横方向に環状の凸部を設けることができる。シリン
ダー鼓筒に対して半径方向にこの凸部壁はシリンダー鼓
筒の壁厚の約３．５倍の回転非対称形の過大厚みを形成
している。この凸部の射出時、その内部は円筒鼓筒の内
部とは連通しておらず、成形物のこの２部分はシリンダ
ー鼓筒壁上のこの横方向凸部底を構成する壁部を穿孔し
て連通させるが、これは射出、固化後に行う。
【００３４】機械的性質は耐破裂瞬間圧の測定で評価す
る。
る。
【００３５】この測定は室温で毎秒２０バールの速度で
加圧できる手動ポンプを用いて行う。シリンダーの両端
部を金属性ストッパーで閉鎖する。中子回転で生ずる周
囲方向への配向効果のみを測定するためこの２箇のスト
ッパーを鋼鉄線で固定してシリンダーの軸方向の全外力
を抑制する。この鋼鉄線により縦方向の変形はすべて防
止される。このシリンダーを水槽に浸漬して破裂による
危険を防止する。浸漬前にシリンダーには水を充填して
エア・ポケット形成を防ぐ。加圧し、シリンダーの破裂
圧力を測定する。
加圧できる手動ポンプを用いて行う。シリンダーの両端
部を金属性ストッパーで閉鎖する。中子回転で生ずる周
囲方向への配向効果のみを測定するためこの２箇のスト
ッパーを鋼鉄線で固定してシリンダーの軸方向の全外力
を抑制する。この鋼鉄線により縦方向の変形はすべて防
止される。このシリンダーを水槽に浸漬して破裂による
危険を防止する。浸漬前にシリンダーには水を充填して
エア・ポケット形成を防ぐ。加圧し、シリンダーの破裂
圧力を測定する。
【００３６】射出と中子の回転条件の影響を以下の実施
例に示す。
例に示す。
【００３７】比較例１Ｒ ガラス繊維を５０重量％添加した芳香族ポリアミド（Ｉ
ＸＥＦTM１０２２／９００５、ソルベー社製）を中子を
回転せずに射出する。成形シリンダーの耐破裂瞬間圧は
２００バールである。比較例２Ｒ 中子を回転させてプラスチック材料に４５／秒の平均せ
ん断率を付加するほかは、実施例１Ｒと同様に行った。
中子は型の充填終了を含む３６秒間回転させる。すなわ
ち、回転は保持工程の終了後まで行う。成形シリンダー
の耐破裂瞬間圧は３５０バールである。しかしながら、
回転非対象形の過大厚みと直角をなすガラス繊維の循環
が見られる。この箇所でシリンダーは破壊を生じ、局所
的な強度低下を起こしている。
ＸＥＦTM１０２２／９００５、ソルベー社製）を中子を
回転せずに射出する。成形シリンダーの耐破裂瞬間圧は
２００バールである。比較例２Ｒ 中子を回転させてプラスチック材料に４５／秒の平均せ
ん断率を付加するほかは、実施例１Ｒと同様に行った。
中子は型の充填終了を含む３６秒間回転させる。すなわ
ち、回転は保持工程の終了後まで行う。成形シリンダー
の耐破裂瞬間圧は３５０バールである。しかしながら、
回転非対象形の過大厚みと直角をなすガラス繊維の循環
が見られる。この箇所でシリンダーは破壊を生じ、局所
的な強度低下を起こしている。
【００３８】比較例３Ｒ ガラス繊維（ＦＶ）を４０重量％添加したポリフェニレ
ンスルフィド（ＰＰＳ）（商品名ＰｒｉｍｅｆTM４０１
０／９０００としてソルベー社から市販されている）
を、中子を回転せずに射出した。耐破裂瞬間圧１２０バ
ールが得られる。
ンスルフィド（ＰＰＳ）（商品名ＰｒｉｍｅｆTM４０１
０／９０００としてソルベー社から市販されている）
を、中子を回転せずに射出した。耐破裂瞬間圧１２０バ
ールが得られる。
【００３９】実施例４ 充填工程の終了を含む２０秒間、平均せん断率が４５／
秒となるように中子を回転させるほかは、実施例２Ｒと
同様に行う。耐破裂瞬間圧は４５０バールであり、断面
には過大厚みと直角をなす繊維の循環は何等見付からな
い。
秒となるように中子を回転させるほかは、実施例２Ｒと
同様に行う。耐破裂瞬間圧は４５０バールであり、断面
には過大厚みと直角をなす繊維の循環は何等見付からな
い。
【００４０】実施例５ ６６／秒の平均せん断率を付加するほかは、実施例４と
同様に行った。耐破裂瞬間圧は４５０バールであり、断
面には過大厚みと直角をなす繊維の循環は何等見付から
ない。
同様に行った。耐破裂瞬間圧は４５０バールであり、断
面には過大厚みと直角をなす繊維の循環は何等見付から
ない。
【００４１】実施例６Ｒ 充填工程の終了を含む２０秒間、平均せん断率が２３／
秒となるように中子を回転させるほかは、実施例３Ｒと
同様に行う。耐破裂瞬間圧は２８０バールであり、断面
には過大厚みと直角をなす繊維の循環は何等見付からな
い。シリンダーが破壊したのは、しかし、この箇所にお
いてである。
秒となるように中子を回転させるほかは、実施例３Ｒと
同様に行う。耐破裂瞬間圧は２８０バールであり、断面
には過大厚みと直角をなす繊維の循環は何等見付からな
い。シリンダーが破壊したのは、しかし、この箇所にお
いてである。
【００４２】
【実施例】平均せん断率が４５／秒となるように中子を
２０秒間回転させるほかは、実施例３Ｒと同様に行う。
耐破裂瞬間圧は３４０バールであり、断面には過大厚み
と直角をなす繊維の循環は何等見付からない。
２０秒間回転させるほかは、実施例３Ｒと同様に行う。
耐破裂瞬間圧は３４０バールであり、断面には過大厚み
と直角をなす繊維の循環は何等見付からない。
【００４３】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 22:00
Claims (9)
- 【請求項１】 回転中子を用いて熱可塑性材料を射出成
形する方法であって、型のそれぞれの部分が保持工程の
少くとも１部の期間中相対的に回転している射出成形法
において、この回転を保持工程の終了前に終わらせるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項２】 熱可塑性材料が少くとも１種のポリオレ
フィンを含む請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 熱可塑性材料が少くとも１種の半結晶性
熱可塑性ポリマーを含む前記請求項のいずれか１つに記
載の方法。 - 【請求項４】 熱可塑性材料が少くとも１種の添加剤を
含む前記請求項のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項５】 型が著しく過大な厚み部を１箇またはそ
れ以上含む回転非対称形の成形物の製造に適した形状で
ある前記請求項のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項６】 回転が保持工程中のみに行われる前記請
求項のいずれか１つに記載の方法。 - 【請求項７】 回転継続期間が保持工程の継続期間の少
くとも１０％、多くとも９０％である前記請求項のいず
れか１つに記載の方法。 - 【請求項８】 熱可塑性材料が受ける平均せん断率が少
くとも２５／秒である前記請求項のいずれか１つに記載
の方法。 - 【請求項９】 成形物の少くとも１部の厚さが少くとも
２ｍｍである成形物の製造に用いる前記請求項のいずれ
か１つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE9500665A BE1009500A3 (fr) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | Procede de moulage d'une matiere thermoplastique par injection sur noyau tournant. |
| BE09500665 | 1995-08-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09117929A true JPH09117929A (ja) | 1997-05-06 |
Family
ID=3889116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8203903A Ceased JPH09117929A (ja) | 1995-08-01 | 1996-08-01 | 回転中子を用いる熱可塑性材料の射出成形方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5824254A (ja) |
| EP (1) | EP0756927B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09117929A (ja) |
| BE (1) | BE1009500A3 (ja) |
| DE (1) | DE69613283T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006069154A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Ricoh Co Ltd | 成形方法、成形装置および成形品 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1593480A1 (en) * | 2004-04-27 | 2005-11-09 | SOLVAY (Société Anonyme) | Reinforcement of polymer bodies with oriented strips |
| US20120190518A1 (en) * | 2011-01-25 | 2012-07-26 | James Joseph Semler | Injection mold apparatus and method utilizing shaft rotation for the manufacture of roll devices |
| JP2022164213A (ja) * | 2021-04-16 | 2022-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | ロータの製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3409709A (en) * | 1964-07-23 | 1968-11-05 | Dow Chemical Co | Fill point determination |
| GB1189141A (en) * | 1966-04-04 | 1970-04-22 | Dow Chemical Co | An improved method for increasing the Crystallization Rate of Crystallizable Polymers |
| US3907952A (en) * | 1969-02-05 | 1975-09-23 | Dow Chemical Co | Injection molding technique |
| US4783301A (en) * | 1986-10-30 | 1988-11-08 | The Dow Chemical Company | Polybutene molded article and method for making same |
| US5571583A (en) * | 1995-04-26 | 1996-11-05 | Becton, Dickinson And Company | Injection spin molding process and articles made therewith |
-
1995
- 1995-08-01 BE BE9500665A patent/BE1009500A3/fr not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-07-25 DE DE69613283T patent/DE69613283T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-25 EP EP96202122A patent/EP0756927B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-31 US US08/688,928 patent/US5824254A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-08-01 JP JP8203903A patent/JPH09117929A/ja not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006069154A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Ricoh Co Ltd | 成形方法、成形装置および成形品 |
| JP4519586B2 (ja) * | 2004-09-06 | 2010-08-04 | 株式会社リコー | 成形装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0756927B1 (fr) | 2001-06-13 |
| US5824254A (en) | 1998-10-20 |
| DE69613283T2 (de) | 2002-04-18 |
| BE1009500A3 (fr) | 1997-04-01 |
| DE69613283D1 (de) | 2001-07-19 |
| EP0756927A1 (fr) | 1997-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060908 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060912 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20061211 |
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| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20061214 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070305 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070305 |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080111 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20080523 |