JPH11245255A - 射出成形方法 - Google Patents

射出成形方法

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JPH11245255A
JPH11245255A JP4666598A JP4666598A JPH11245255A JP H11245255 A JPH11245255 A JP H11245255A JP 4666598 A JP4666598 A JP 4666598A JP 4666598 A JP4666598 A JP 4666598A JP H11245255 A JPH11245255 A JP H11245255A
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JP
Japan
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resin
cavity
carbon dioxide
injection molding
molding
Prior art date
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Pending
Application number
JP4666598A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Yamaki
宏 山木
Yoshinobu Matsuura
良暢 松浦
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPH11245255A publication Critical patent/JPH11245255A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1701Component parts, details or accessories; Auxiliary operations using a particular environment during moulding, e.g. moisture-free or dust-free
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
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    • B29C43/52Heating or cooling
    • B29C2043/527Heating or cooling selectively cooling, e.g. locally, on the surface of the material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 必然的にウエルド部を生じる射出成形におい
て、簡便な設備を用いた生産性に優れた方法により、後
処理が不要となる程度までウエルドラインを目立たなく
できるようにする。 【解決手段】 0.1〜15MPaの圧力で二酸化炭素
が満たされたキャビティ内に溶融した非結晶性樹脂を射
出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、必然的にウエルド
部を生じてしまう形状の成形品または必然的にウエルド
部を生じてしまう金型構造によって成形される成形品の
射出成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばテレビキャビネットはブラウン管
を露出させるための窓状の開口部が必須であり、このよ
うな開口部を有する成形品の射出成形においてキャビテ
ィ内に供給された樹脂は、この開口部の周囲に回り込ん
で会合することになり、必然的にウエルド部を生じるこ
とになる。また、1つのキャビティに複数のゲートから
樹脂を供給する射出成形においては、各ゲートから供給
された樹脂がキャビティ内で会合することになり、やは
り必然的にウエルド部を生じることになる。
【0003】ところで、ウエルド部は、得られる成形品
の表面に、ウエルドラインや周囲とは光沢の異なる部分
として現われ、外観不良の原因となる。このため、上記
のような開口部を有する成形品や、複数のゲートからの
樹脂の供給によって得られる成形品については、塗装、
サンドブラスト、研磨等の後処理が必要となり、コスト
アップの原因となっている。
【0004】従来、上記ウエルド部による成形品の外観
不良を軽減するために、金型温度を高くして射出成形す
る方法、キャビティ内面を低熱伝導性材料(例えば耐熱
性樹脂)で覆った金型を用いる方法、キャビティ内に樹
脂を充填した後に窓状の開口部となる部分をパンチで打
ち抜く方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金型温
度を高くして射出成形する方法は、樹脂冷却に長時間を
要したり、金型の加熱に多大なエネルギーを要すると共
に金型の加熱と冷却に時間がかかる等、エネルギーコス
トおよび生産性の点で十分な実用性が得られていない。
高周波誘導加熱により金型のキャビティ表面のみを集中
的に加熱する方法も行われているが、キャビティ形状に
合わせた高周波誘導加熱用コイルの製作上の制限から、
成形品形状が制限され、また高周波誘導加熱用コイルと
直交する金型合わせ部で電気スパークを生じやすいとい
う問題がある。
【0006】キャビティ表面を低熱伝導性材料で覆った
金型を用いる方法では、キャビティ表面を低熱伝導性材
料で覆う際の精度維持が難しいため、高精度の成形品が
得にく、金型合わせ部に段差、線、バリを生じやすい問
題がある。また、低熱伝導性材料が損傷しやすく、金型
寿命が短いばかりか、成形品の形状変更に伴う金型改良
を行いにくい問題がある。
【0007】キャビティ内に樹脂を充填した後に窓状の
開口部となる部分をパンチで打ち抜く方法では、パンチ
駆動機構が必要になると共に使用する金型構造も複雑に
なり、設備的負担が大きいばかりか、成形品の形状変更
への対応もしにくい問題がある。
【0008】本発明は、このような従来の問題点にかん
がみてなされたもので、必然的にウエルド部を生じる射
出成形において、簡便な設備を用いた生産性に優れた方
法により、後処理が不要となる程度までウエルド部を目
立たなくできるようにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このために本発明では、
開口部を有する成形品の射出成形方法において、非結晶
性樹脂を用い、しかも0.1〜15MPaの圧力で二酸
化炭素が満たされたキャビティ内に溶融した非結晶性樹
脂を射出することを特徴とする射出成形方法を提供する
ものである。
【0010】また、本発明は、1つのキャビティに複数
のゲートから溶融した樹脂を供給する射出成形方法にお
いて、非結晶性樹脂を用い、しかも0.1〜15MPa
の圧力で二酸化炭素が満たされたキャビティ内に溶融し
た非結晶性樹脂を射出することを特徴とする射出成形方
法を提供するものでもある。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明が対象とするのは、必然的
にウエルド部を生じてしまう形状の成形品と、やはり必
然的にウエルド部を生じてしまう金型構造によって成形
される成形品である。ここでウエルド部とは、キャビテ
ィ内への樹脂の樹脂の充填工程途中でキャビティ内で生
じる樹脂の会合部をいう。
【0012】必然的にウエルドを生じてしまう形状の成
形品は、開口部を有する成形品である。この開口部を有
する成形品の射出成形においてキャビティ内に供給され
た樹脂は、この開口部の周囲に回り込んで会合すること
になり、必然的にウエルドを生じることになる。また、
必然的にウエルド部を生じてしまう金型構造は、1つの
キャビティに複数のゲートから樹脂を供給する金型構造
である。このような金型構造の場合、各ゲートから供給
された樹脂がキャビティ内で会合することになり、やは
り必然的にウエルド部を生じることになる。また、これ
ら以外にも大きな肉厚差を有する成形品であって、薄肉
部と厚肉部が隣接していると、薄肉部の樹脂充填が遅れ
ることで樹脂の会合を生じることがある。
【0013】必然的にウエルドを生じてしまう形状の成
形品および必然的にウエルド部を生じてしまう金型構造
で成形される成形品としては、電気機器のハウジングや
前面パネルを挙げることができる。これらは、ブラウン
管、液晶表示部、スイッチ、つまみ等を露出させるため
の開口部を有すると共に、特に大型電気機器のハウジン
グや前面パネルは、キャビティ内をスムーズに樹脂で満
たすことができるよう、複数のゲートから樹脂を供給す
ることが必要となる。具体的には、テレビ、コンピュー
ター用ディスプレイ、ノート型パソコン、携帯電話、ビ
デオカメラ、卓上電話、ファクシミリ、プリンター、コ
ピー機、カメラ、家庭用ゲーム機、ビデオデッキ、カー
ステレオ等のハウジングまたは前面パネルを挙げること
ができる。
【0014】本発明は、上記のような成形品を、非結晶
性樹脂を用い、しかも0.1〜15MPaの圧力で二酸
化炭素が満たされたキャビティ内に溶融した非結晶性樹
脂を射出することで成形するものである。
【0015】上記のように、二酸化炭素を所定の圧力で
封入したキャビティ内に溶融した樹脂を射出すると、二
酸化炭素が樹脂に溶解して、キャビティ内に射出された
樹脂の表面層のガラス転移点を一時的に下げ、樹脂表層
の固化を遅らせることで、成形品の金型転写性を著しく
向上させ、ウエルド部を目立たなくすることができる。
【0016】さらに説明すると、射出成形では、樹脂は
キャビティ内を常に層流で流れ、冷却された金型表面に
接触するとその界面に固化層が形成され、後から充填さ
れる樹脂はその固化層の内側を流動して前進し、樹脂流
動先端部(フローフロント)に達してから金型表面に向
かうファウンテンフローと呼ばれる流動をする。キャビ
ティを二酸化炭素で満たしてから樹脂を充填すると、二
酸化炭素は流動樹脂のフローフロントで吸収されたり、
金型表面と樹脂の界面に入り込み、樹脂表層に溶解す
る。樹脂に溶解した二酸化炭素は可塑剤として作用し、
樹脂表層だけガラス転移点を選択的に低下させたり、樹
脂の溶融粘度を下げる。薄い樹脂表層のガラス転移点が
下がり、ガラス転移点が金型表面温度以下となれば、樹
脂充填途中で樹脂表層の固化が起きず、キャビティに樹
脂が充満されて金型に強く押し付けられた状態で固化が
始まることから、成形品の金型表面転写性を著しく改良
することができると共に、ウエルド部を目立たなくする
ことができる。樹脂表層に溶解した二酸化炭素は、時間
と共に樹脂内部に拡散し、樹脂表層のガラス転移点が上
昇するため、通常の樹脂冷却時間内で表層は固化し、製
品として取り出すことができる。
【0017】適用される樹脂は、一般の射出成形に使用
できる熱可塑性樹脂のうち、二酸化炭素の溶解によって
固化を遅らせやすい非結晶性樹脂である。この非結晶性
樹脂の中でも、二酸化炭素が溶解しやすく、ガラス転移
点を容易に低下させることができることから、ゴム補強
ポリスチレン(HIPS)、ABS樹脂、変性ポリフェ
ニレンエーテル(mPPE)、ポリカーボネイトおよび
これらを主成分としたポリマーアロイであって、非相溶
系アロイにあっては海島構造の海部がこれらの樹脂であ
るもののいずれかが特に好ましい。
【0018】上記樹脂は、無機物や有機物の各種充填材
が配合された樹脂ものでもよい。特に前記ハウジングま
たは前面パネルは難燃化剤が添加された樹脂で成形され
ることが多い。この難燃化剤としては、通常、ハロゲン
やリンを含有する化合物が使用され、成形時に金型を痛
めやすい腐食性のガスや金型に付着しやすいガス状物質
を発生させるが、本発明の方法によると、キャビティに
封入された二酸化炭素がカウンタプレッシャとして作用
し、キャビティ内でフローフロントからこれらのガスの
発生を押えることができるので、金型腐食、動作不良、
シボの目詰まりによる成形不良等の原因となるモールド
デポジットの低減が可能である。
【0019】溶融した樹脂の射出に先立ってキャビティ
に封入しておく二酸化炭素の圧力は、0.1〜15MP
aであることが必要である。この二酸化炭素の圧力が
0.1MPa未満の場合、樹脂への二酸化炭素の溶解量
が不足し、十分なガラス転移点の降下が得られなくな
る。また、キャビティ内の二酸化炭素の圧力が高いほど
多量の二酸化炭素が樹脂に溶解し、よりガラス転移点が
低くなり、低い金型温度でも樹脂充填工程中の固化を防
止できることになるが、15MPaを超えると金型を開
こうとする力が無視できなくなり、金型のシールも難し
くなる等、設備的負担が大きくなる。
【0020】金型温度を高く設定すれば低い封入圧力で
十分な転写性を得ることもできる。金型温度は、ガスと
の接触前の樹脂のガラス転移点以下で、キャビティ内で
ガスが溶解することで低下した樹脂のガラス転移点を超
える温度範囲内で選択すればよい。
【0021】なお、金型の閉時に金型内に残る空気は二
酸化炭素で置換した方が好ましいが、封入する二酸化炭
素の圧力が1MPaを超えるような場合、空気の影響は
ほとんど無視することができる。
【0022】
【実施例】実施例1 底面の大きさが460mm×250mmで、高さ30m
m、厚み3mmの方形の箱状をなし、底面中央部に10
0mm×100mmの正方形の窓状開口部、ゲートとは
反対側の底面に直径10mmの円孔開口部を9個有する
成形品を成形した。
【0023】金型としては、二酸化炭素の供給と排出の
ためのガス給排路を有し、金型構成部材間の隙間がシー
ルされたものを用い、ゲートは250mmの辺側の中央
部に1点設け、意匠面となる固定型側のキャビティ面は
表面粗さが5μmの梨地加工面とした。
【0024】使用樹脂、シリンダ設定温度および金型表
面温度は表1の通りとした。また、樹脂は、ウエルド部
を観察しやすいよう、総て黒色に着色したものを用い
た。尚、表1において、HIPSは旭化成工業社製「ス
タイロン400」、ABS樹脂は同「スタイラック18
0」、mPPEは同「ザイロン100Z」、PC/AB
Sは日本ジーイープラスチック社製「サイコロイMC5
001」である。
【0025】
【表1】
【0026】先ず、キャビティ内に二酸化炭素を6MP
aの圧力で封入した後、上記シリンダ設定温度で溶解し
た樹脂を、キャビティ内の二酸化炭素をガス給排路へ押
し出させつつ3秒間でキャビティに充填し、キャビティ
を樹脂で満たした後、ガス給排路を大気に開放すると共
に樹脂充填に必要なシリンダ内樹脂圧力で8秒間保圧し
ながら冷却し、さらに保圧を解除して17秒間冷却して
成形品を取り出した。
【0027】上記各樹脂について得られた成形品につい
て、窓状開口部を挟んでゲートとは反対側に生じるウエ
ルド部とその周囲との間の光沢むらを目視および100
倍のレーザー顕微鏡で観察した。その結果、目視とレー
ザー顕微鏡のいずれによっても、ウエルドラインや光沢
むらとして現われるウエルド部は観察されず、良好な外
観であることが確認された。
【0028】比較例1 二酸化炭素に代えて大気圧の空気をキャビティに入れ、
ガス給排路を大気に開放した以外は実施例1と同様にし
て同様の成形品を成形し、同様の観察を行った。その結
果、目視によってウエルド部の光沢むらが確認でき、レ
ーザー顕微鏡によって1〜3μm幅のウエルドラインの
存在が確認された。
【0029】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、樹脂の射出前に二酸化炭素をキャビティに封入する
という簡便な手段により、ウエルド部により生じる成形
品の外観欠陥を防止することができる。従って、ウエル
ド部による外観欠陥を目立たなくするための後処理をす
ることなく成形品を製品として使用することができ、生
産効率の向上およびコストダウンをもたらすものであ
る。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開口部を有する成形品の射出成形方法に
    おいて、非結晶性樹脂を用い、しかも0.1〜15MP
    aの圧力で二酸化炭素が満たされたキャビティ内に溶融
    した非結晶性樹脂を射出することを特徴とする射出成形
    方法。
  2. 【請求項2】 1つのキャビティに複数のゲートから溶
    融した樹脂を供給する射出成形方法において、非結晶性
    樹脂を用い、しかも0.1〜15MPaの圧力で二酸化
    炭素が満たされたキャビティ内に溶融した非結晶性樹脂
    を射出することを特徴とする射出成形方法。
  3. 【請求項3】 非結晶性樹脂が、ゴム補強ポリスチレ
    ン、ABS樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、ポリカ
    ーボネイトおよびこれらを主成分とするポリマーアロイ
    のいずれかであることを特徴とする請求項1または2の
    射出成形方法。
  4. 【請求項4】 難燃化剤が添加された非結晶性樹脂を用
    いることを特徴とする請求項1〜3いずれかの射出成形
    方法。
  5. 【請求項5】 電気機器のハウジングまたは前面パネル
    を成形することを特徴とする請求項1〜4いずれかの射
    出成形方法。
JP4666598A 1998-02-27 1998-02-27 射出成形方法 Pending JPH11245255A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003094477A (ja) * 2001-09-27 2003-04-03 Asahi Kasei Corp ポリマーアロイの射出成形法
US7625760B2 (en) 1999-08-11 2009-12-01 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Analyzing cartridge and liquid feed control device

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7625760B2 (en) 1999-08-11 2009-12-01 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Analyzing cartridge and liquid feed control device
JP2003094477A (ja) * 2001-09-27 2003-04-03 Asahi Kasei Corp ポリマーアロイの射出成形法

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