JPH10217287A - ガス射出成形用ガス注入ピン及びそれを用いた成形用金型 - Google Patents

ガス射出成形用ガス注入ピン及びそれを用いた成形用金型

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JPH10217287A
JPH10217287A JP2126597A JP2126597A JPH10217287A JP H10217287 A JPH10217287 A JP H10217287A JP 2126597 A JP2126597 A JP 2126597A JP 2126597 A JP2126597 A JP 2126597A JP H10217287 A JPH10217287 A JP H10217287A
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誠 松島
Nariyasu Harada
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    • 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
    • B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ガス射出成形において、ガスをキャ
ビティ内あるいはランナー内にスムースに注入でき、し
かも樹脂の逆流を防止できるガス注入ピン及びそれを組
み込んだ成形用金型を提供することを目的とする。 【解決手段】内ピンと外筒からなり、内ピンの外面に軸
方向に少なくとも１つのガス流路を削設し、ガス流路の
断面積をガスの出口近傍においてより小さくしたガス射
出成形用ガス注入ピンおよびその先端が金型内壁面から
突出するように組み込んだガス射出成形用金型。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融樹脂を金型内
に射出し溶融樹脂が固まらないうちに高圧ガスを注入し
て中空成形品を得る成形法、すなわちガス射出成形法に
用いられるガス注入ピン及びそれを用いた成形用金型に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガス射出成形におけるガス注入に
は、ノズル注入法、すなわち、溶融樹脂を射出した後に
同一のノズルからガスを注入し中空部を形成する方法が
一般的に採用されていた。しかし、この方法では成形品
にヘジテーション・マーク（樹脂の流動末端の痕跡）が
現れやすいという問題があった。
【０００３】そこで、樹脂の射出ノズルとは別個に、ガ
ス注入専用ノズルを適宜設け、成形品の厚肉部にガス注
入ピンを差し込み、ガスを注入して中空部を形成する方
法が提案されている。そのガス注入ピンについて、具体
的には内ピンのみを成形品に突き刺すタイプ（実公平６
−４６６５２号公報）、内ピンと外ピンからなり内ピン
が摺動するタイプ（特公平３−１６４２２２号公報）な
どがあるが、樹脂が逆流する可能性が高かったり、金型
構造が複雑になるという理由で、なお充分なものではな
い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガス射出成
形において、ガスをキャビティ内あるいはランナー内に
スムースに注入でき、しかも樹脂の逆流を防止できるガ
ス注入ピン及びそれを組み込んだ成形用金型を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
につき鋭意検討した結果、特別の構造の内ピンを用いる
ことによりこれを解決できることを見出し、以下を要旨
とする本発明を完成させるに至った。 （１）内ピンと外筒からなり、内ピンの外面に軸方向に
少なくとも１つのガス流路を削設し、ガス流路の断面積
をガスの出口近傍においてより小さくしたガス射出成形
用ガス注入ピン。 （２）ガス出口近傍のガス流路を、円柱状の内ピン外面
を軸に平行な平面でカットすることにより形成した前記
（１）記載のガス射出成形用ガス注入ピン。 （３）ガス出口近傍のガス流路の深さを０．００５〜
０．１５ｍｍとした前記（２）記載のガス射出成形用ガ
ス注入ピン。 （４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載のガス射出
成形用ガス注入ピンを、その先端が金型内壁面から突出
するように組み込んだガス射出成形用金型。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。図１に、本発明のガス注入ピンを金型内に組み込
んだ例を示す。キャビティ金型１ａ、１ｂの間の空間に
溶融樹脂が射出充填されるが、充填された樹脂の中心部
付近に、その先端がくるように内ピン２と外筒３からな
るガス注入ピンが設置される。成形品の中空部を形成す
るためのガスは、ガスタップ１ｃ等で形成されたガス導
入口４から導入され、内ピン２の外面に設けられたガス
流路５ａ、５ｂを通って溶融樹脂中に射出される。
【０００７】図２は、図１で用いられている内ピン２に
ついての底面図である。図２の紙面に垂直なＸＸ平面で
切断したときの内ピン２の断面が図１に示されたものに
対応する。図１、２から理解されるように、本発明のガ
ス注入ピンは、内ピン２と外筒３からなり、内ピン２
は、基本的に円柱状のものであり、その外周にほぼ接す
るように外筒３で包囲されている。内ピン２は、上部の
フランジ部６でネジ等により外筒３のフランジ部に固定
するか、または、内ピンのフランジ部６をバネ等で外筒
３のフランジ部に押しつける等の方法により、外筒３と
一体化させることが好ましい。内ピンのみならず外筒も
一緒に溶融樹脂の内部に突き刺して、用いるからであ
る。
【０００８】内ピン２の外面には、その軸方向に沿って
少なくとも１つのガス流路５ａ、５ｂが削設される。ガ
ス注入ピンから溶融樹脂中へのガスの出口近傍における
ガス流路５ｂの断面積は、その上流のガス流路５ｂの断
面積に較べて小さくなるように設計される。このような
構造にすることにより、ガスを金型キャビティ内にスム
ースに注入でき、しかもガス注入ピンの先端部への樹脂
の逆流が有効に防止される。
【０００９】図３〜５は、図２とは異なる形態を有する
各種内ピンの底面図であり、これらも本発明の実施形態
に包含されるものである。以下、図２〜５により、本発
明のガス注入ピンにおける内ピンの形態の例をさらに詳
細に説明する。内ピン２の外面に設けるガス流路（５ａ
と５ｂの組み合わせからなる）の数については、少なく
とも１つ（１組）必要であるが、図２、４及び５では２
つ（２組）、図３では４つ（４組）を等しい間隔で設け
ている。ガス注入ピンから注入されるガスの樹脂中での
偏流を防ぐためにはガス流路を多く設けるのが好ましい
が、細い内ピンに精密加工を施す困難性を考慮すると、
内ピンの両側面に、すなわち２つのガス流路を設けるの
が実際的である。
【００１０】ガス流路を形成する溝の断面形状は、方形
（図２及び図３における流路５ａ）、半円形（図４）、
三角形（図５）等又はこれらの組み合わせであってもよ
い。中でも、上流の流路５ａの断面形状としては、方形
が好適である。ガス出口近傍のガス流路５ｂについて
は、図２及び図３に見られるように、円柱状の内ピン外
面を軸に平行な平面でカットすることにより、簡便にか
つ精度良く形成することができる。
【００１１】ガス出口近傍のガス流路５ｂにおける、流
路の深さ（元の円柱外面からの切り込みの深さ）は、
０．００５〜０．１５ｍｍの範囲とするのが好ましく、
より好ましくは０．０１〜０．１ｍｍの範囲である。
０．００５ｍｍより浅いと、溶融樹脂中へのガスの注入
がスムースにいかない場合があり、０．１５ｍｍを越え
るとガス注入ピン中への溶融樹脂の逆流が生じる場合が
ある。
【００１２】なお、ガス注入ピンの全長は、成形の厚さ
等に合わせて任意に、選択すればよく、最も一般的に使
用されるもので、３０〜５０ｍｍである。また、内ピン
の径は、通常２〜５ｍｍ程度である。ガス出口近傍のガ
ス流路５ｂの長さは、通常３〜９ｍｍ程度が適当であ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明のガス注入ピンの機能・作用を
実施例及び比較例により、さらに詳しく説明する。 〔実施例〕図６に示すガス射出成形用試験金型を用い
て、以下に示す成形条件でポリプロピレンのガス射出成
形を実施した。
【００１４】成形条件： (１)射出成形機：東芝機械（株）製（型締め力２００ト
ン） (２)成形材料：ＩＤＥＭＩＴＳＵ ＰＰ（ポリプロピレ
ン） Ｊ−７００Ｇ（ＭＩ＝８） (３)成形温度：２４０℃ (４)金型温度： ５０℃ (５)射出時間 ２．６秒 (６)ガス遅延時間（樹脂の射出充填後、ガスの注入開始
までの時間）：２．０秒 (７)ガス注入時間：２．０秒 (８)ガス圧保持時間：１５秒 (９)ガス設定圧力：１０ ＭＰａ (10)金型 平板（４２０ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍ）ガスチャンネ
ル付きサイドゲート／コールドランナ（図６） 平板の中央部にガスチャンネル１１を形成する厚肉部が
樹脂の流れ方向に沿って設けられ、平板の側端にサイド
ゲート９を配置し、コールドランナー８、スプル７を介
して射出成形ノズルに通ずる。
【００１５】(11)ガス注入ピン 図１、２に示す形状のもので、全長３０ｍｍ、金型内壁
面からのピンの突出長さが５ｍｍ、外筒口径５ｍｍ、内
ピンの先端部口径３ｍｍ、ガス流路５ａ（上流）の深さ
が０．５ｍｍであり、ガス流路５ｂ（ガス出口近傍）の
長さは６ｍｍとし、その深さについては、０．０１ｍｍ
のものと０．１ｍｍのものの２種類を用いた。
【００１６】成形結果：成形品の全体に渡って、チャン
ネルにガスが充填され、ガス注入ピンに樹脂詰まりはな
かった。又、成形品のヘジテーション・マークは目立た
ない。 〔比較例１〕内ピンのガス流路５ｂ（ガス出口近傍）の
深さを０ｍｍとした以外は実施例と同様の実験を行った
ところ、チャンネルにガスが充填されたり、充填されな
かったりであり、事実上、中空成形品の製造は困難であ
った。 〔比較例２〕内ピンのガス流路５ｂ（ガス出口近傍）の
深さを０．５ｍｍとした以外は実施例と同様の実験を行
ったところ、成形品にガスが少量、充填されたが、ガス
注入ピンに溶融樹脂が逆流し、樹脂詰まりを起こした。
【００１７】〔比較例３〕実施例で用いたガス注入ピン
の代わりに、射出ノズル（ノズル先端部にガス導入口を
設置する）よりガス注入する方法を用いた以外は、試験
金型、成形条件等を同一にして成形したところ、スプ
ル、ランナー、ゲートまではガスの充填が見られたが、
ガスチャンネル部までは充填しなかった。
【００１８】さらに、ガス圧の設定を１５ＭＰａに変更
して成形したところ、ガスチャンネル部での充填がみら
れたが、成形品にはヘジテーション・マークが顕著にみ
られた。
【００１９】
【発明の効果】本発明のガス注入ピン及びそれを組み込
んだ成形用金型を用いることにより、ガス射出成形にお
いて、溶融樹脂中にガスをスムースに注入でき、かつガ
ス注入ピン中への溶融樹脂の逆流を防ぐことができる。
また、成形品にヘジテーション・マークが現れるような
こともない。
【００２０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス注入ピンを組み込んだキャビティ
金型の断面図
【図２】本発明のガス注入ピンの内ピン底面図
【図３】本発明のガス注入ピンの内ピン底面図
【図４】本発明のガス注入ピンの内ピン底面図
【図５】本発明のガス注入ピンの内ピン底面図
【図６】ガス射出成形用試験金型の概略図
【符号の説明】
１ａ：キャビティ金型 １ｂ：キャビティ金型 ２ ：内ピン ３ ：外筒 ４ ：ガス導入口 ５ａ：ガス流路 ５ｂ：ガス流路（ガス出口近傍） ６ ：内ピンのフランジ部 ７ ：スプル ８ ：ランナ ９ ：ゲート １０：ガス注入ピン設置位置 １１：ガスチャンネル ｍ ：平板の長さ＝４２０ｍｍ ｗ ：平板の幅 ＝１００ｍｍ ｄ ：平板の厚さ＝ ３ｍｍ ｈ ：ガスチャンネルの高さ＝ １０ｍｍ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内ピンと外筒からなり、内ピンの外面に軸
    方向に少なくとも１つのガス流路を削設し、ガス流路の
    断面積をガスの出口近傍においてより小さくしたガス射
    出成形用ガス注入ピン。
  2. 【請求項２】ガス出口近傍のガス流路を、円柱状の内ピ
    ン外面を軸に平行な平面でカットすることにより形成し
    た請求項１記載のガス射出成形用ガス注入ピン。
  3. 【請求項３】ガス出口近傍のガス流路の深さを０．００
    ５〜０．１５ｍｍとした請求項２記載のガス射出成形用
    ガス注入ピン。
  4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のガス射出
    成形用ガス注入ピンを、その先端が金型内壁面から突出
    するように組み込んだガス射出成形用金型。
JP02126597A 1997-02-04 1997-02-04 ガス射出成形用ガス注入ピンを用いた成形用金型 Expired - Lifetime JP3892518B2 (ja)

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