JPH10296812A - 射出圧縮成形方法 - Google Patents
射出圧縮成形方法Info
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- JPH10296812A JPH10296812A JP10582797A JP10582797A JPH10296812A JP H10296812 A JPH10296812 A JP H10296812A JP 10582797 A JP10582797 A JP 10582797A JP 10582797 A JP10582797 A JP 10582797A JP H10296812 A JPH10296812 A JP H10296812A
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- pressure
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 熱可塑性樹脂を成形する際、キャビティ
ー部分の空隙をなくし、予熱した金型内に樹脂を充填
し、加圧しながら固化温度以下に冷却し、固化後、脱型
することにより、肉厚の成形品でも内部にボイドのな
い、良好な成形品を得ることができる。 【効果】 本発明の成形方法を用いれば、ボイドのな
い、優れた強度を有する肉圧の成形品を短いサイクルで
得ることができる。
ー部分の空隙をなくし、予熱した金型内に樹脂を充填
し、加圧しながら固化温度以下に冷却し、固化後、脱型
することにより、肉厚の成形品でも内部にボイドのな
い、良好な成形品を得ることができる。 【効果】 本発明の成形方法を用いれば、ボイドのな
い、優れた強度を有する肉圧の成形品を短いサイクルで
得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性樹脂の肉厚
成形品あるいは切削用素材を得るための射出圧縮成形方
法に関する。
成形品あるいは切削用素材を得るための射出圧縮成形方
法に関する。
【０００２】
【従来技術】熱可塑性樹脂の成形方法は種々あり、押出
成形方法、圧縮成形方法、射出成形方法等が広く一般的
に用いられている。しかしながら、成形品の内層部分に
ボイドが発生し、満足な成形品を得るのには不充分であ
った。特に肉厚の成形品を得るためには満足な成形品を
得ることが困難であった。従来、押出成形により丸棒等
の切削用素材を得ようとする場合、ラインスピードが遅
く、生産性が非常に悪い。また、径が大きくなると表面
にクラックが起こる場合があり、スーパーエンプラなど
の場合、丸棒に成形した場合の限界厚みは通常内径５０
ｍｍ程度である。
成形方法、圧縮成形方法、射出成形方法等が広く一般的
に用いられている。しかしながら、成形品の内層部分に
ボイドが発生し、満足な成形品を得るのには不充分であ
った。特に肉厚の成形品を得るためには満足な成形品を
得ることが困難であった。従来、押出成形により丸棒等
の切削用素材を得ようとする場合、ラインスピードが遅
く、生産性が非常に悪い。また、径が大きくなると表面
にクラックが起こる場合があり、スーパーエンプラなど
の場合、丸棒に成形した場合の限界厚みは通常内径５０
ｍｍ程度である。
【０００３】圧縮成形はまず熱可塑性樹脂の粉末を金型
内に投入し、ついで該樹脂の溶融温度まで加熱し、つい
で加圧した後、固化温度以下まで冷却して型から成形品
を取り出すことにより実施されてきた。しかしながら溶
融し、加圧する際、空気の脱気が不十分なことが多く、
良好な成形品を得ることができないとか、樹脂を金型内
で溶融させる必要があるため、金型温度を樹脂の溶融温
度以上にしてから冷却し固化させるため、成形サイクル
が非常に長いとかいう問題点があった。射出成形はプラ
スチックの成形品を得るための最も一般的な成形方法で
あり、広く一般的に使用されている。しかしながら、通
常の射出成形で得られる成形品は肉厚の場合、いわゆる
ヒケだけではなく、内層部分にボイドができるという問
題点がある。射出圧縮成形は大型の成形物を型面全体か
ら低圧成形することにより、残留応力の少ない成形物を
得ることができる方法であるが、それでも肉厚の成形品
を得ようとすると、内層部分のボイドの発生がやはり問
題となる。
内に投入し、ついで該樹脂の溶融温度まで加熱し、つい
で加圧した後、固化温度以下まで冷却して型から成形品
を取り出すことにより実施されてきた。しかしながら溶
融し、加圧する際、空気の脱気が不十分なことが多く、
良好な成形品を得ることができないとか、樹脂を金型内
で溶融させる必要があるため、金型温度を樹脂の溶融温
度以上にしてから冷却し固化させるため、成形サイクル
が非常に長いとかいう問題点があった。射出成形はプラ
スチックの成形品を得るための最も一般的な成形方法で
あり、広く一般的に使用されている。しかしながら、通
常の射出成形で得られる成形品は肉厚の場合、いわゆる
ヒケだけではなく、内層部分にボイドができるという問
題点がある。射出圧縮成形は大型の成形物を型面全体か
ら低圧成形することにより、残留応力の少ない成形物を
得ることができる方法であるが、それでも肉厚の成形品
を得ようとすると、内層部分のボイドの発生がやはり問
題となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は上記
問題点を解決するために鋭意検討した結果、熱可塑性樹
脂を成形する際、キャビティー部分の空隙をなくし、予
熱した金型内に樹脂を充填し、加圧しながら固化温度以
下に冷却し、固化後、脱型することにより、肉厚の成形
品でも内部にボイドのない、良好な成形品を得ることが
できることを見出し、本発明を完成させるに至った。特
に内径３０ｍｍφ以上の肉厚成形品を得るのに効果的で
ある。通常の成形により、内径２００ｍｍφ程度までの
成形品を得ることができる。
問題点を解決するために鋭意検討した結果、熱可塑性樹
脂を成形する際、キャビティー部分の空隙をなくし、予
熱した金型内に樹脂を充填し、加圧しながら固化温度以
下に冷却し、固化後、脱型することにより、肉厚の成形
品でも内部にボイドのない、良好な成形品を得ることが
できることを見出し、本発明を完成させるに至った。特
に内径３０ｍｍφ以上の肉厚成形品を得るのに効果的で
ある。通常の成形により、内径２００ｍｍφ程度までの
成形品を得ることができる。
【０００５】すなわち、本発明は（１）射出成形機内で
溶融温度以上で加熱して溶融した熱可塑性樹脂を（加熱
・溶融工程）、ピストン部分をシリンダー部分に押し込
んでキャビティー部分の空隙率を０〜１０容量％とし、
非晶性樹脂の場合はガラス転移温度＋５０℃〜ガラス転
移温度−５０℃、結晶性樹脂の場合は融点〜ガラス転移
温度−５０℃の範囲に保温された射出圧縮成形用金型内
に射出成形機のスクリューを回転させることにより樹脂
を５０〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の充填圧（以下、単に充填
圧という。）で金型内に充填し（充填工程）、ついでピ
ストンにより５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲（以
下、ピストン圧という。）で加圧しながら固化温度以下
に冷却し（圧縮・冷却工程）、固化後、脱型する（脱型
工程）ことを特徴とする射出圧縮成形方法、（２）上記
の充填工程において、成形品のゲート側の投影面積をＡ
ｃｍ2 、ビストン側の投影面積Ｂｃｍ2 として０．５≦
（Ｂ×上記のピストン圧）／（Ａ×上記の充填圧）≦
０．８の範囲になるように熱可塑性樹脂を充填されつつ
ある樹脂にピストン部分で圧力をかけながら充填を行う
ことを特徴とする（１）記載の射出圧縮成形方法、
（３）上記の冷却工程において、非晶性樹脂の場合は樹
脂のガラス転移温度＋５０℃〜ガラス転移温度−５０
℃、結晶性樹脂の場合は融点〜ガラス転移温度−５０℃
に樹脂温を保持しながら圧力を一旦１０〜１００ｋｇ／
ｃｍ2 の範囲に下げた後、再び５００〜３０００ｋｇ／
ｃｍ2 の範囲で加圧しながら冷却を続行することを特徴
とする（１）または（２）記載の射出圧縮成形方法、
（４）上記（１）〜（３）までの射出圧縮成形方法で得
られた成形品、である。
溶融温度以上で加熱して溶融した熱可塑性樹脂を（加熱
・溶融工程）、ピストン部分をシリンダー部分に押し込
んでキャビティー部分の空隙率を０〜１０容量％とし、
非晶性樹脂の場合はガラス転移温度＋５０℃〜ガラス転
移温度−５０℃、結晶性樹脂の場合は融点〜ガラス転移
温度−５０℃の範囲に保温された射出圧縮成形用金型内
に射出成形機のスクリューを回転させることにより樹脂
を５０〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の充填圧（以下、単に充填
圧という。）で金型内に充填し（充填工程）、ついでピ
ストンにより５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲（以
下、ピストン圧という。）で加圧しながら固化温度以下
に冷却し（圧縮・冷却工程）、固化後、脱型する（脱型
工程）ことを特徴とする射出圧縮成形方法、（２）上記
の充填工程において、成形品のゲート側の投影面積をＡ
ｃｍ2 、ビストン側の投影面積Ｂｃｍ2 として０．５≦
（Ｂ×上記のピストン圧）／（Ａ×上記の充填圧）≦
０．８の範囲になるように熱可塑性樹脂を充填されつつ
ある樹脂にピストン部分で圧力をかけながら充填を行う
ことを特徴とする（１）記載の射出圧縮成形方法、
（３）上記の冷却工程において、非晶性樹脂の場合は樹
脂のガラス転移温度＋５０℃〜ガラス転移温度−５０
℃、結晶性樹脂の場合は融点〜ガラス転移温度−５０℃
に樹脂温を保持しながら圧力を一旦１０〜１００ｋｇ／
ｃｍ2 の範囲に下げた後、再び５００〜３０００ｋｇ／
ｃｍ2 の範囲で加圧しながら冷却を続行することを特徴
とする（１）または（２）記載の射出圧縮成形方法、
（４）上記（１）〜（３）までの射出圧縮成形方法で得
られた成形品、である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の各工程は図１に詳しく記
す。本発明の工程は、（１）加熱・溶融工程 （２）充
填工程 （３）圧縮・冷却工程 （４）脱型工程 から
なる。（１）の加熱・溶融工程では、射出成形機のシリ
ンダー内で成形に供する樹脂を溶融混練させる。樹脂の
温度は種類にもよるが、結晶性樹脂の場合には融点＋３
０℃程度、非晶性樹脂の場合はガラス転移温度＋１５０
℃程度が一般的である。
す。本発明の工程は、（１）加熱・溶融工程 （２）充
填工程 （３）圧縮・冷却工程 （４）脱型工程 から
なる。（１）の加熱・溶融工程では、射出成形機のシリ
ンダー内で成形に供する樹脂を溶融混練させる。樹脂の
温度は種類にもよるが、結晶性樹脂の場合には融点＋３
０℃程度、非晶性樹脂の場合はガラス転移温度＋１５０
℃程度が一般的である。
【０００７】（２）の充填工程で用いる金型は、固定型
部分、シリンダー部分、ピストン部分からなる。樹脂を
充填する際、ピストン部分がシリンダー部分に押し込ま
れて成形品のキャビティー部分の空隙がない状態である
ことが必要である。従来の射出圧縮成形が通常の射出成
形と同様、キャビティー部分の空隙があったのに対し、
本発明の方法はキャビティー部分の空隙がないことによ
り、樹脂を充填する際に樹脂に効率よく圧力がかかり、
ボイドのない成形品を得ることができる。キャビティー
の空隙率は成形品の形状にもよるが、容量％にて０〜１
０％、好ましくは０．０１〜５％、さらに好ましくは
０．０５〜３％の範囲である。１０％を超えると本発明
の効果が十分に発揮されない。
部分、シリンダー部分、ピストン部分からなる。樹脂を
充填する際、ピストン部分がシリンダー部分に押し込ま
れて成形品のキャビティー部分の空隙がない状態である
ことが必要である。従来の射出圧縮成形が通常の射出成
形と同様、キャビティー部分の空隙があったのに対し、
本発明の方法はキャビティー部分の空隙がないことによ
り、樹脂を充填する際に樹脂に効率よく圧力がかかり、
ボイドのない成形品を得ることができる。キャビティー
の空隙率は成形品の形状にもよるが、容量％にて０〜１
０％、好ましくは０．０１〜５％、さらに好ましくは
０．０５〜３％の範囲である。１０％を超えると本発明
の効果が十分に発揮されない。
【０００８】金型内に樹脂を充填するには、射出成形機
で樹脂を計量する際、ノズルタッチを行った上で背圧を
高く設定し、スクリューを回転させることにより、金型
内に樹脂を充填させる。充填圧は射出成形機の能力にも
よるが通常、５０〜５００ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは１
００〜４００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲である。該方法の場
合、射出成形機のシリンダーの容量が成形品の大きさに
比べて小さい場合でも成形品を得ることが可能である。
また、通常の射出により樹脂を充填させても差し支えな
い。
で樹脂を計量する際、ノズルタッチを行った上で背圧を
高く設定し、スクリューを回転させることにより、金型
内に樹脂を充填させる。充填圧は射出成形機の能力にも
よるが通常、５０〜５００ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは１
００〜４００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲である。該方法の場
合、射出成形機のシリンダーの容量が成形品の大きさに
比べて小さい場合でも成形品を得ることが可能である。
また、通常の射出により樹脂を充填させても差し支えな
い。
【０００９】本発明での充填工程において、成型品のゲ
ート側の投影面積をＡｃｍ２、ビストン側の投影面積Ｂ
ｃｍ2 として０．５≦（Ｂ×上記のピストン圧）／（Ａ
×上記の充填圧）≦０．８の範囲になるように熱可塑性
樹脂を充填されつつある樹脂にピストン部分で圧力をか
けながら充填を行うことにより、充填がより完全とな
り、ボイドのない良好な成形品が得られる。成形品の大
きさや形態にもよるが、０．５以下では効果が十分に現
れず、０．８を超えるとピストン圧に充填圧が負けて充
填が十分に行われにくくなることがある。好ましい範囲
は０．５〜０．７である。
ート側の投影面積をＡｃｍ２、ビストン側の投影面積Ｂ
ｃｍ2 として０．５≦（Ｂ×上記のピストン圧）／（Ａ
×上記の充填圧）≦０．８の範囲になるように熱可塑性
樹脂を充填されつつある樹脂にピストン部分で圧力をか
けながら充填を行うことにより、充填がより完全とな
り、ボイドのない良好な成形品が得られる。成形品の大
きさや形態にもよるが、０．５以下では効果が十分に現
れず、０．８を超えるとピストン圧に充填圧が負けて充
填が十分に行われにくくなることがある。好ましい範囲
は０．５〜０．７である。
【００１０】本発明での充填工程での金型温度の範囲
は、非晶性樹脂の場合、成形に使用する樹脂のガラス転
移温度をＴｇとすると、Ｔｇ＋５０℃〜Ｔｇ−５０℃の
範囲である。好ましくはＴｇ＋１０〜Ｔｇ−４０℃の範
囲、さらに好ましくはＴｇ〜Ｔｇ−３０℃の範囲、最も
好ましくはＴｇ−１０〜Ｔｇ−３０℃の範囲である。
は、非晶性樹脂の場合、成形に使用する樹脂のガラス転
移温度をＴｇとすると、Ｔｇ＋５０℃〜Ｔｇ−５０℃の
範囲である。好ましくはＴｇ＋１０〜Ｔｇ−４０℃の範
囲、さらに好ましくはＴｇ〜Ｔｇ−３０℃の範囲、最も
好ましくはＴｇ−１０〜Ｔｇ−３０℃の範囲である。
【００１１】結晶性樹脂の場合は通常、樹脂の融点をＴ
ｍ、結晶化温度をＴｃとすると、Ｔｍ〜Ｔｇ−５０℃の
範囲、好ましくはＴｃ〜Ｔｇ−５０℃の範囲、最も好ま
しくはＴｃ〜Ｔｇの温度範囲である。
ｍ、結晶化温度をＴｃとすると、Ｔｍ〜Ｔｇ−５０℃の
範囲、好ましくはＴｃ〜Ｔｇ−５０℃の範囲、最も好ま
しくはＴｃ〜Ｔｇの温度範囲である。
【００１２】非晶性樹脂の場合、Ｔｇ＋５０℃を超える
と冷却・固化するのに時間がかかり効率的でなく、Ｔｇ
−５０℃未満では樹脂の固化が速く、圧縮によるボイド
の除去の効果が十分ではなくなる。結晶性樹脂の場合、
Ｔｍを超えると冷却・固化するのに時間がかかり効率的
でなく、Ｔｇ−５０℃未満では樹脂の固化が速く、圧縮
によるボイドの除去の効果が十分ではなくなる。（３）
の冷却工程において成形品にピストンで加える圧力は射
出成形機の能力や樹脂、成形品の形状にもよるが、通常
５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ2 程度である。５００ｋｇ
／ｃｍ2 未満では圧縮の効果が十分ではなく、３０００
ｋｇ／ｃｍ 2 を超えると応力歪みが多く発生する。好ま
しくは１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍ2 である。冷却工
程で樹脂にピストンにより圧力を加えることにより、成
形品内のボイドの発生を抑制することができる。
と冷却・固化するのに時間がかかり効率的でなく、Ｔｇ
−５０℃未満では樹脂の固化が速く、圧縮によるボイド
の除去の効果が十分ではなくなる。結晶性樹脂の場合、
Ｔｍを超えると冷却・固化するのに時間がかかり効率的
でなく、Ｔｇ−５０℃未満では樹脂の固化が速く、圧縮
によるボイドの除去の効果が十分ではなくなる。（３）
の冷却工程において成形品にピストンで加える圧力は射
出成形機の能力や樹脂、成形品の形状にもよるが、通常
５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ2 程度である。５００ｋｇ
／ｃｍ2 未満では圧縮の効果が十分ではなく、３０００
ｋｇ／ｃｍ 2 を超えると応力歪みが多く発生する。好ま
しくは１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍ2 である。冷却工
程で樹脂にピストンにより圧力を加えることにより、成
形品内のボイドの発生を抑制することができる。
【００１３】加圧は通常、充填を終了してから樹脂が固
化温度に達するまで続行するが、好ましい実施態様とし
ては、冷却工程において、非晶性樹脂の場合はＴｇ−３
０℃付近、結晶性樹脂の場合はＴｃ−３０℃付近で温度
を保持し、圧力を一旦１０〜１００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲
に下げた後、再び５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲
で加圧しながら冷却を続行することにより、圧縮歪みを
除去することができるのでより良好な成形品を得ること
ができるので、より有効な方法である。冷却行程におい
て圧力を一旦低下させる範囲は通常１０〜１００ｋｇ／
ｃｍ2の範囲である。１０ｋｇ／ｃｍ2 未満ではボイド
が発生しやすくなり、１００ｋｇ／ｃｍ2 を超えると応
力歪みの除去の効果が十分でなくなる。好ましくは２０
〜８００ｋｇ／ｃｍ2 に低下させる。
化温度に達するまで続行するが、好ましい実施態様とし
ては、冷却工程において、非晶性樹脂の場合はＴｇ−３
０℃付近、結晶性樹脂の場合はＴｃ−３０℃付近で温度
を保持し、圧力を一旦１０〜１００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲
に下げた後、再び５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲
で加圧しながら冷却を続行することにより、圧縮歪みを
除去することができるのでより良好な成形品を得ること
ができるので、より有効な方法である。冷却行程におい
て圧力を一旦低下させる範囲は通常１０〜１００ｋｇ／
ｃｍ2の範囲である。１０ｋｇ／ｃｍ2 未満ではボイド
が発生しやすくなり、１００ｋｇ／ｃｍ2 を超えると応
力歪みの除去の効果が十分でなくなる。好ましくは２０
〜８００ｋｇ／ｃｍ2 に低下させる。
【００１４】保持する温度は非晶性樹脂の場合はＴｇ＋
５０〜Ｔｇ−５０℃の範囲、好ましくはＴｇ〜Ｔｇ−４
０℃の範囲、最も好ましくはＴｇ−１０℃〜Ｔｇ−３０
℃の温度範囲である。結晶性樹脂の場合はＴｍ〜Ｔｇ−
５０℃の範囲、好ましくはＴｃ〜Ｔｇ−５０℃の範囲、
最も好ましくはＴｃ〜Ｔｇの温度範囲である。非晶性樹
脂の場合、Ｔｇ＋５０℃を超えると冷却・固化するのに
時間がかかり効率的でなく、Ｔｇ−５０℃未満では樹脂
の固化がおこり、圧縮歪みの除去の効果が十分ではなく
なる。結晶性樹脂の場合、Ｔｍを超えると冷却・固化す
るのに時間がかかり効率的でなく、Ｔｇ−５０℃未満で
は樹脂の固化がおこり、圧縮歪みの除去の効果が十分で
はなくなる。保持する時間は成形品の大きさや形態にも
よるが、通常、３０分〜１時間程度で十分である。
５０〜Ｔｇ−５０℃の範囲、好ましくはＴｇ〜Ｔｇ−４
０℃の範囲、最も好ましくはＴｇ−１０℃〜Ｔｇ−３０
℃の温度範囲である。結晶性樹脂の場合はＴｍ〜Ｔｇ−
５０℃の範囲、好ましくはＴｃ〜Ｔｇ−５０℃の範囲、
最も好ましくはＴｃ〜Ｔｇの温度範囲である。非晶性樹
脂の場合、Ｔｇ＋５０℃を超えると冷却・固化するのに
時間がかかり効率的でなく、Ｔｇ−５０℃未満では樹脂
の固化がおこり、圧縮歪みの除去の効果が十分ではなく
なる。結晶性樹脂の場合、Ｔｍを超えると冷却・固化す
るのに時間がかかり効率的でなく、Ｔｇ−５０℃未満で
は樹脂の固化がおこり、圧縮歪みの除去の効果が十分で
はなくなる。保持する時間は成形品の大きさや形態にも
よるが、通常、３０分〜１時間程度で十分である。
【００１５】（４）の脱型工程では、通常、固定型部分
とシリンダー部分の間にスペーサーをはさみ、ピストン
部分で押出すことによって成形品を取り出す。この時、
成形品は樹脂の固化温度以下に冷却されていることが必
要である。
とシリンダー部分の間にスペーサーをはさみ、ピストン
部分で押出すことによって成形品を取り出す。この時、
成形品は樹脂の固化温度以下に冷却されていることが必
要である。
【００１６】本発明で用いられる熱可塑性樹脂について
は特に制限はなく、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリアセタール、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、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリアミドイミド、ＰＥＫ、ＰＥＫ
ＥＫＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＮ、ＰＥＫ、ＰＥＳ、ナイロ
ン、ポリエーテルイミド、ポリスルフォン、ポリカーボ
ネート、熱可塑性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これ
らは単独で用いても、二種類以上混合して用いてもよ
い。
は特に制限はなく、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリアセタール、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、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリアミドイミド、ＰＥＫ、ＰＥＫ
ＥＫＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＮ、ＰＥＫ、ＰＥＳ、ナイロ
ン、ポリエーテルイミド、ポリスルフォン、ポリカーボ
ネート、熱可塑性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これ
らは単独で用いても、二種類以上混合して用いてもよ
い。
【００１７】本発明で用いられる充填材については特に
制限はなく、例えば各種炭素繊維、ガラス繊維、チラノ
繊維、金属繊維、ケブラーに代表されるアラミド繊維、
チタン酸カリウム繊維、チラノ繊維、グラファイト、タ
ルク、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ、ガラスビー
ズ、二硫化モリブデン、テフロン等が挙げられる。これ
らは単独で用いても、二種類以上混合して用いてもよ
い。充填材の量は熱可塑性樹脂１００重量部に対して５
〜１００重量部、好ましくは１０〜５０重量部である。
制限はなく、例えば各種炭素繊維、ガラス繊維、チラノ
繊維、金属繊維、ケブラーに代表されるアラミド繊維、
チタン酸カリウム繊維、チラノ繊維、グラファイト、タ
ルク、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ、ガラスビー
ズ、二硫化モリブデン、テフロン等が挙げられる。これ
らは単独で用いても、二種類以上混合して用いてもよ
い。充填材の量は熱可塑性樹脂１００重量部に対して５
〜１００重量部、好ましくは１０〜５０重量部である。
【００１８】
【実施例】以下に本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれにより何ら制限されるものではない。 実施例１ 熱可塑性ポリイミド樹脂（商品名：オーラム；三井東圧
化学製、ガラス転移温度２５０℃）７０ｗｔ％と炭素繊
維（商品名ＨＴＡ−Ｃ６−ＴＸ）３０％を押出機を用い
て４００℃で押出し、ペレットを得た。このペレットを
３００℃／３時間熱処理して結晶化させた。このペレッ
トを射出成形機を用いて図１に示すような内径６０ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍのシリンダー及び直径５９．９５ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍのピストンからなる射出圧縮成形用
金型内（ノズル側投影面積２７ｃｍ 2 、ピストン側投影
面積２７ｃｍ2 ）にスクリューを回転させることによっ
て充填した。この時のスクリューの背圧は１００ｋｇ／
ｃｍ２であった。金型は２４０℃に予熱しておき、ピス
トン部分をシリンダー部分に押し込み、成形品のキャビ
ティー部分をなくしておいた。空隙率は２％であった。
充填終了後、ゲートシールがおこったのを確認した後、
ピストンにより２４０℃、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2 を
保持しながら３０分間圧縮しながら１８０℃まで冷却、
成形品が固化したところで脱型し、６０ｍｍ厚みの成形
品を取り出した。成形品のボイドの有無、及び成形品か
ら切り出した引張試験片の強度を表１に示す。なお、成
形サイクルは約２時間であった。なお、オーラムは結晶
化速度が遅いため、事実上非晶性樹脂として扱った。
発明はこれにより何ら制限されるものではない。 実施例１ 熱可塑性ポリイミド樹脂（商品名：オーラム；三井東圧
化学製、ガラス転移温度２５０℃）７０ｗｔ％と炭素繊
維（商品名ＨＴＡ−Ｃ６−ＴＸ）３０％を押出機を用い
て４００℃で押出し、ペレットを得た。このペレットを
３００℃／３時間熱処理して結晶化させた。このペレッ
トを射出成形機を用いて図１に示すような内径６０ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍのシリンダー及び直径５９．９５ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍのピストンからなる射出圧縮成形用
金型内（ノズル側投影面積２７ｃｍ 2 、ピストン側投影
面積２７ｃｍ2 ）にスクリューを回転させることによっ
て充填した。この時のスクリューの背圧は１００ｋｇ／
ｃｍ２であった。金型は２４０℃に予熱しておき、ピス
トン部分をシリンダー部分に押し込み、成形品のキャビ
ティー部分をなくしておいた。空隙率は２％であった。
充填終了後、ゲートシールがおこったのを確認した後、
ピストンにより２４０℃、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ2 を
保持しながら３０分間圧縮しながら１８０℃まで冷却、
成形品が固化したところで脱型し、６０ｍｍ厚みの成形
品を取り出した。成形品のボイドの有無、及び成形品か
ら切り出した引張試験片の強度を表１に示す。なお、成
形サイクルは約２時間であった。なお、オーラムは結晶
化速度が遅いため、事実上非晶性樹脂として扱った。
【００１９】実施例２ 圧縮・冷却工程において金型を２３０℃で保持しながら
３０分間、圧力を一旦５０ｋｇ／ｃｍ2 に解放するとい
う操作を行い、その後引き続き１０００ｋｇ／ｃｍ2 に
圧縮しながら冷却を行った以外は実施例１と同様に実験
を行った。結果は表１に示す。
３０分間、圧力を一旦５０ｋｇ／ｃｍ2 に解放するとい
う操作を行い、その後引き続き１０００ｋｇ／ｃｍ2 に
圧縮しながら冷却を行った以外は実施例１と同様に実験
を行った。結果は表１に示す。
【００２０】実施例３ 充填工程において、ピストンにより６０ｋｇ／ｃｍ2 で
加圧しながら樹脂の充填を行った以外は実施例１と同様
に実験を行った。結果は表１に示す。
加圧しながら樹脂の充填を行った以外は実施例１と同様
に実験を行った。結果は表１に示す。
【００２１】比較例１ ピストン部分をシリンダー内に押し込まず、キャビティ
ー部分に空隙を残した状態（空隙率１００％）で充填を
行った以外は実施例１と同様に実験を行った。結果は表
１に示す。
ー部分に空隙を残した状態（空隙率１００％）で充填を
行った以外は実施例１と同様に実験を行った。結果は表
１に示す。
【００２２】比較例２ ペレットを金型内に入れて金型温度を４００℃まで上げ
て樹脂を溶融させた後、実施例１と同様の操作を行って
成形品を得た。結果は表１に示す。なお、成形サイクル
は約７時間であった。
て樹脂を溶融させた後、実施例１と同様の操作を行って
成形品を得た。結果は表１に示す。なお、成形サイクル
は約７時間であった。
【００２３】比較例３ 充填終了後、冷却行程において圧力をかけるという操作
を全く行わなかった以外は実施例１と同様に実験を行っ
た。結果は表１に示す。
を全く行わなかった以外は実施例１と同様に実験を行っ
た。結果は表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明の成形方法を用いれば、ボイドの
ない、優れた強度を有する肉圧の成形品を短いサイクル
で得ることができる。
ない、優れた強度を有する肉圧の成形品を短いサイクル
で得ることができる。
【図１】本発明の射出圧縮成形方法の各工程の具体例を
示した図。
示した図。
１ シリンダー ２ 射出成形機 ３ ピストン部分 ４ 固定型部分 ５ スペーサー ６ 成形品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深沢 信宏 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株 式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 射出成形機内で溶融温度以上で加熱して
溶融した熱可塑性樹脂を（加熱・溶融工程）、ピストン
部分をシリンダー部分に押し込んでキャビティー部分の
空隙率を０〜１０容量％とし、非晶性樹脂の場合はガラ
ス転移温度＋５０℃〜ガラス転移温度−５０℃、結晶性
樹脂の場合は融点〜ガラス転移温度−５０℃の範囲に保
温された射出圧縮成形用金型内に射出成形機のスクリュ
ーを回転させることにより樹脂を５０〜５００ｋｇ／ｃ
ｍ2 の充填圧で金型内に充填し（充填工程）、ついでピ
ストンにより５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲（ピ
ストン圧）で加圧しながら固化温度以下に冷却し（圧縮
・冷却工程）、固化後、脱型する（脱型工程）ことを特
徴とする射出圧縮成形方法。 - 【請求項２】 上記の充填工程において、成形品のゲー
ト側の投影面積をＡｃｍ2 、ビストン側の投影面積Ｂｃ
ｍ2 として０．５≦（Ｂ×上記のピストン圧）／（Ａ×
上記の充填圧）≦０．８の範囲になるように熱可塑性樹
脂を充填されつつある樹脂にピストン部分で圧力をかけ
ながら充填を行うことを特徴とする請求項１記載の射出
圧縮成形方法。 - 【請求項３】 上記の冷却工程において、非晶性樹脂の
場合は樹脂のガラス転移温度＋５０℃〜ガラス転移温度
−５０℃、結晶性樹脂の場合は融点〜ガラス転移温度−
５０℃に樹脂温を保持しながら圧力を一旦１０〜１００
ｋｇ／ｃｍ2 の範囲に下げた後、再び５００〜３０００
ｋｇ／ｃｍ2 の範囲で加圧しながら冷却を続行すること
を特徴とする請求項１または２記載の射出圧縮成形方
法。 - 【請求項４】 請求項１〜３までの射出圧縮成形方法で
得られた成形品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10582797A JPH10296812A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 射出圧縮成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10582797A JPH10296812A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 射出圧縮成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296812A true JPH10296812A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14417897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10582797A Pending JPH10296812A (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 射出圧縮成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10296812A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012043060A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 積水化学工業株式会社 | 高分子材料及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10582797A patent/JPH10296812A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012043060A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 積水化学工業株式会社 | 高分子材料及びその製造方法 |
| US8796413B2 (en) | 2010-09-30 | 2014-08-05 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Polymer material and method for producing same |
| JP5739342B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2015-06-24 | 積水化学工業株式会社 | 高分子材料及びその製造方法 |
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