JPH1034724A - 射出成形品の製造方法 - Google Patents
射出成形品の製造方法Info
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Abstract
トランナ金型を用いて射出成形品を成形するにあたり、
使用樹脂が耐熱性の低い樹脂であっても熱劣化の発生を
抑えることが可能な樹脂成形品の製造方法の提供を目的
とする。 【解決手段】 樹脂の熱分解の進行が抑えられる温度T
1 でホットランナを予備加熱して、その全体の温度をほ
ぼ均一に保ち、次いでホットランナの加熱温度を成形温
度に昇温した後、ホットランナの全ての部分の温度が成
形可能温度T2 以上に達した時点で成形を開始するとい
った2段階の加熱制御を行うことで、ゲート部周辺など
の部分が成形可能温度T2 になった後、短時間th2でホ
ットランナ全体が成形可能温度T2 に達するようにして
いる。
Description
を用いて射出成形品を製造する方法に関する。
画生産数に達すると、自動型替え装置などにより、射出
成形機から金型を取り外し、次型を成形機に装着すると
いった操作が行われ、このような型交換を行ったときに
は、次の成形を開始する前に、金型を加熱する必要があ
り、ホットランナ金型においても、型交換などの作業を
完了した後、成形を開始する前にまず、ホットランナの
全ての部分の温度を樹脂の成形可能温度(例えば塩化ビ
ニルでは160℃)にまで昇温しておくことが必須とな
る。
に例示するように、ホットランナチップ1の全体をフラ
ンジ部Fにより固定側金型Mに保持する構造のものがあ
り、このような構造においては、ホットランナの加熱を
二つ以上に分割(3分割)したヒータH1 ・・H3 により
制御するといった方式が採られている。
来、成形の開始前に行う昇温工程において特別な制御法
は採られておらず、全てのヒータH1 ・・H3 を単に駆動
(電源ON)し、そのヒータ加熱よりホットランナの全
ての部分が成形可能温度に達した時点で成形を開始して
いる。
ホットランナ金型おいて、全てのヒータH1 ・・H3 の電
源を単に入れるだけの操作で成形前の昇温を行うと、次
のような問題が起きる。
ジ部Fは、他の部分よりも容積が大きく、しかも金型M
と接触するので熱の逃げも大きいことから、このフラン
ジ部Fの昇温に要する時間が他の部分よりも長くなる。
そのため、図2に示すようにフランジ部Fが成形可能温
度に達するまでに、その他の部分(例えばゲート付近な
ど)が高温状態で保持されることなる。従って使用樹脂
が塩化ビニル等の耐熱性が低い樹脂のときには、フラン
ジ部以外の部分の樹脂に、高温保持による熱劣化が生じ
ることがある。
るため、本発明は、二つ以上に分割されたヒータにより
制御される方式のホットランナ金型を用いて射出成形品
を成形するにあたり、樹脂の熱分解の進行が抑えられる
温度T1 でホットランナを予備加熱して、その全体の温
度をほぼ均一に保ち、次いでホットランナの加熱温度を
成形温度に昇温した後、ホットランナの全ての部分の温
度が成形可能温度T2 以上に達した時点で成形を開始す
ることによって特徴づけられる。
うことで、耐熱性の低い樹脂を成形する場合であっても
樹脂の熱劣化を抑制することができる。その理由を以下
に述べる。
型において、単に全てのヒータの電源を入れ昇温した場
合(従来の昇温)、先にも述べたように、フランジ部F
とその他の部分の昇温プロファイルは、図2に示すよう
なパターンとなり、フランジ部以外の部分が高温に保持
される時間th1が長くなる。
解の進行が抑えられる温度T1 で予備加熱を行い一旦ホ
ットランナ全体の温度を均一に保ち、その後、フランジ
部Fが成形可能温度T2 以上になったことを確認してか
ら成形を開始する、といった2段階の昇温プロセスを採
用することで、図3の昇温プロファイルに示すようにフ
ランジ部以外の部分が成形可能温度T2 になった後、き
わめて短い時間th2でフランジ部Fが成形可能温度T2
に達することになり、その結果として、耐熱性の低い樹
脂の成形を行う場合でも樹脂の熱劣化を抑制することが
できる。
行が抑えられる温度T1 」について説明する。まず、本
発明では、その温度(予備加熱温度)T1 を黄変度によ
って決定するので、その黄変度と加熱温度の関係を説明
する。
時間t、加熱温度Tを用いて次式のように表せる。
さらに黄変度速度定数の温度依存性をアレニウス型の関
数で表すと、
になればなる程、黄変度速度定数k(T)が大きくなる
こと、つまり熱劣化が進行することがわかる。次に、加
熱温度に対する黄変度の変化の実測結果を述べる。
にヒータを設けたテスト金型を使用して、以下の条件で
サンプリングし、その各サンプルについて行った。 加熱温度 :160℃,180℃,200℃,220℃,240℃ 加熱時間 :10sec,5min,10min,20min,30min,60min サンプル寸法:50mm×50mm×3mm 使用樹脂 :塩化ビニル TG815(徳山積水化学工業株式会社製) 測定項目 :黄変度YI(JIS K7105 に準じる) YI =100(1.28X−1.06Z)/Z ここに、X、Y、Zは三刺激値 測定部 :サンプル中心部φ6mm円内(加熱面) 測定装置 :カラーアナライザ TC−1800(東京電色株式会社製) 照明条件 :JIS Z8722 積分球式 d-8°法 以上の測定で得られたデータを用いて黄変度速度定数k
(T)と加熱温度Tの関係を求めた結果を図4に示す。
この測定結果からも明らかなように、高温になれば熱劣
化が急激に進行することがわかる。
を用いて予備加熱温度を以下のようにして決定する。ま
ず、上記した (1)式により、ある温度履歴に対しての黄
変度YI を、微小時間ΔtでのYI の和(積分値)とし
て表す(図5)と以下のようになる。
する(図6参照)。次に図6に示すように、本発明の昇
温履歴において、予備加熱温度T1 の温度でホットラン
ナ温度がほぼ均一(±1℃)になるまでの時間:15分
間だけ予備加熱したときのYI1〔YI1=K(T1 )×1
5分〕が、従来の昇温履歴の黄変度YI2〔YI2=f(T
2,t2 )〕に対して、〔YI1/YI2=1/100〕程度
の値に抑えられるように予備加熱温度T1 を求める。
ル(成形可能温度160℃)について実際の計算を行っ
て予備加熱温度T1 を決定したところ、T1 =120℃
という値が得られた。
るホットランナ金型の構造を模式的に示す要部縦断面図
である。
にノズルチップ2が一体的に形成されたホットランナチ
ップ1の全体を固定側金型Mに装着する構造となってお
り、その固定用のフランジ部Fがホットランナチップ1
に一体形成されている。
においては、三つに分割したヒータH1,H2,H3 により
ホットランナを加熱するように構成されており、それら
ヒータH1,H2,H3 は、図3に示す昇温パターン、すな
わちホットランナを温度T1で予備加熱を行ってホット
ランナ全体の温度をほぼ均一に保ち、その後に成形温度
に昇温する、といった昇温プロセスで駆動制御される。
側金型Mとの間に挟み込まれている部材3・・3は断熱材
である。以下、上記したホットランナ金型を用いて、実
際に射出成形を行った例についてより具体的に述べる。
化学工業株式会社製) 射出量 :40cc/sec 成形機ノズル温度:190℃設定 の実験条件において、予備加熱:T1 =120℃、15
分を実施した2段階加熱によりホットランナを昇温した
後に成形を行った。また同じ実験条件で、予備加熱を行
わずにホットランナを昇温した後に成形を行い、その各
成形で得られたサンプルについて評価を行ったところ、
下記の表2に示すように、予備加熱を行わない場合(従
来の昇温)、製品ゲート周辺に熱劣化が観測されたのに
対し、予備加熱を行った場合(本発明の昇温)、そのよ
うな熱劣化は観測されなかった。
ば、成形前の昇温工程において、樹脂の熱分解の進行が
抑えられる温度T1 でホットランナ全体を予備加熱し、
次いで加熱温度を成形温度に昇温した後、ホットランナ
の全ての部分の温度が成形可能温度T2 以上に達した時
点で成形を開始する、といった2段階の加熱制御を行う
ので、ゲート付近等の部分の樹脂が高温に保持される時
間を、従来よりも短くすることができる。これにより使
用樹脂が塩化ビニル等の耐熱性の低い樹脂であっても熱
劣化を抑制することができる。
の構造を模式的に示す要部縦断面図
制御によるホットランナの昇温履歴を示すグラフ
温履歴を示すグラフ
フ
で、ホットランナ温度と黄変度との関係を示すグラフ
すグラフ
Claims (1)
- 【請求項1】 金型のスプル・ランナ部分の加熱が二つ
以上に分割されたヒータにより制御される方式のホット
ランナ金型を用いて射出成形品を成形するにあたり、樹
脂の熱分解の進行が抑えられる温度T1 でホットランナ
を予備加熱して、その全体の温度をほぼ均一に保ち、次
いでホットランナの加熱温度を成形温度に昇温した後、
ホットランナの全ての部分の温度が成形可能温度T2 以
上に達した時点で成形を開始することを特徴とする射出
成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP19241596A JP3652020B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 射出成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19241596A JP3652020B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 射出成形品の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1034724A true JPH1034724A (ja) | 1998-02-10 |
JP3652020B2 JP3652020B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19241596A Expired - Fee Related JP3652020B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 射出成形品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3652020B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114872291A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-08-09 | 浙江凯华模具有限公司 | 一种垃圾桶注塑模具恒温控制系统及方法 |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP19241596A patent/JP3652020B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114872291A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-08-09 | 浙江凯华模具有限公司 | 一种垃圾桶注塑模具恒温控制系统及方法 |
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