JPS5922662B2 - 射出成形方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は厚肉の成形品を成形するに適した低圧射出成形
方法及び装置に係る。

合成樹脂の射出成形では従来、圧力、温度、時間の因子
は夫々相互に関連しており、良好な成形品を得るために
は、夫々が極く限られた範囲内でしか条件をえらべない
とされてきた。例えば圧力だけ低くして成形したいとい
つても、従来の考えからすれば「成形不良」を意味する
だけであった。射出成形のプロセスは、イ 樹脂投入（
成形機ホッパー）、 口 樹脂を加熱、可塑化（成形機シリンダー）、ハ 可
塑化樹脂を金型キャビティに圧入、二 金型キャビティ
内で樹脂を冷却、固化、ホ 金型開放、成形品取り出し
、から成るが、ハと二のプロセスをもう少し詳しく説明
すると次のようになる。

（１）デツドタイム、（２）型キャビティ注入、（３）
充填、（４）排出、（５）密閉、（６）密閉冷却、以上
の各プロセスより成る。金型内の圧力の時間変化は第１
図のように示される。第１図（２痙キャビティ注入で金
型内に入つた樹脂は、冷却と共に体積が減少するので、
その減少分を金型キャビティに追加し続ける。これが（
３）充填のプロャスである。（４）排出は（５）密閉で
ゲートが固化してしまう前に、金型キャビティ内の過剰
樹脂（成形不良の原因）る成形機ノズル部に逆流させる
プロセスである。（５）密閉でゲートが固化すると、金
型キャビティ内の溶融樹脂は、密栓で閉じ込められた状
態となり、そのまま時間と共に冷却が進んで遂には全体
が固化する。このプロセスが（６）密閉冷却である。図
で見る通り（５）密閉以後、時間（冷却）と共に金型内
の圧力は徐々に減少し、固化して圧力は最低となる。此
処で金型を開き成形品を取り出すことになるが、残留圧
力が高すぎると離形不良、ノツクアウト時の成形品ワレ
等の欠陥を生ずる。一方、残留圧力がマイナス側になる
とヒゲ、その他の成形不良となる。（５）密閉は、成形
品として取り出すべき樹脂量を、過不足なく金型キヤビ
テイ内に閉じ込めるプロセスで、ここで適正を欠くと良
好な成形品は得られない。（５）密閉のとき、計量され
るべき樹脂は溶融状態にある。溶融樹脂は冷却（加熱）
すると体積が収縮（膨張）し、また加圧すると体積が収
縮する。すなわち、溶融樹脂の体積は、温度Ｔ卦よび圧
力Ｐにより変わる。（５）密閉で金型キヤビテイ内に閉
じ込めるべき樹脂量は、このＴ，Ｐの効果を勘定に入れ
たものでなければならない。溶融樹脂の体積、温度、圧
力の関係を定量的に表したものが、次に述べる樹脂の状
態方程式である。状態方程式 （Ｐ＋π）（−ω）＝Ｒ
′ＴＰ：８．力 Ｖ：比容積 Ｔ：平均温度 π，ω．Ｒ／は夫々樹脂に固有の定数で、例えばポリス
チレン樹脂「スタイロン［Ｆ］６６６」、ポリエチレン
樹脂「タウポリエチレンＭｌ７」については、次のよう
に実測されている。

スタイロン６６６ π？２７０００ω＝０．８２２Ｒ／−１１．６タウポリ
エチレンＭｌ７π−４７６０００ω−０．８７５Ｒ′＝
４３．０状態方程式をＴｆｌＣついて書き直すと、次式
になる。

Ｔ−（Ｖ−ω）（Ｐ＋π）／Ｒ′（５）密閉以後、金型
内に閉じ込められた溶融樹脂について考えるときは、Ｖ
＝一定と見做し得るから、上の状態方程式はタテ軸１１
ＣＴ，ヨコ軸にＰをとつたグラフに作図するとＴ＝Ｏ（
０Ｋ）でＰ＝−πを通る直線になる。

直線の勾配は（ｖ−ω）／Ｒ′で定まる。図示すれば第
２図となる。第２図に、第１図で配した射出成形に卦け
る金型内の圧力と時間の関係図を重ねると、第３図が得
られる。此の図に見られるように、（５）密閉以後（６
）密閉冷却の過程では、樹脂のＰ−Ｔ線図は状態図の直
線上に固縛される。若し此の条件から外れるときは成形
不良となる。先にも述ぺたように状態図直線の右側（高
圧側）Ｋ外れると、離形不良、成形品ワレ等、左側（低
圧側）に外れると表面ヒゲのために見苦しい成形品を与
える。状態図から要求される圧力の絶対値は巨大なもの
となつている。その原因は、状態図直線がＴ−０のＫで
Ｐ＝一π（πの値は「スタイロン６６６」で約１８９０
ｈ〆→）を通つているため、成形温度付近で対応する樹
脂の所要圧力は、極めて高いものとなるからである。従
つて、従来の射出成形からは高圧法以外の方法で良好な
成形品を得ることは考えられない。これまで状態図によ
り射出成形の説明を行つてきたが、状態図に示された温
度Ｔは、金型キヤビテイ内の平均温度である。密閉以前
には、キヤピテイの溶融樹脂は成形機シリンダーと連な
つており、従つて直接状態方程式の束縛を受けないが、
密閉以後密閉冷却では直接状態方程式の支配を受ける。
従つて密閉以後の金型キヤピテイ内各部分の温度のバラ
ツキ（平均温度Ｔからの外れ）は、得られる成形品の局
所的成形不良につながる。キヤピテイ内の温度のバラツ
キに最も大きく影響を与えるのは、冷却不均一である。
従来の射出成形で、成形品肉厚を均一にすることがデザ
インの急所とされてきたが、その主たる理由は此処にあ
る（各部で肉厚が変るようなデザインでは、良好な成形
品が得られない）。又、一方これまで射出成形の成形サ
イクルは次の関係にあり、実際と一致している。成形サ
イクル＝（充填時間）＋（冷却時間）＋デツドタイム（
冷却時間）−Ａ２・（成形条件）／α／２ａ：成形品肉
厚 α′ ：熱伝導度通常の射出成形で、充填時間は数
秒程度の短時間である。

実際の成形サイクルは殆んど冷却時間できまる。上式に
よれば冷却時間は成形品の肉厚ａの自乗に比例して長く
なる。従つてａが大、即ち厚肉の成形品を得ようとする
と、著しく生産性が悪くなることを覚悟せねばならない
。冷却時間はまた、熱伝導度α５の自乗に逆比例する。
発泡樹脂は、発泡しない樹脂に比しα５が小となる。後
に述べる発泡成形ではこのため冷却時間が長くなる。最
近、合成樹脂に発泡剤を配合した発泡性樹脂による発泡
成形が、行なわれるようになつた。従来の射出成形で「
高圧」を必要とした根源は、密閉冷却のプロセスが、「
樹脂の状態方程式」（Ｐ＋π）（−ω）＝Ｒ′Ｔ＝ＣＯ
ｎｓｔ・で規定された直線上に束縛された点にある。然
るに発泡性樹脂の「状態方程式」は次のようであり、上
記の制約から解放されている。Ｐ−ＲＴ Ｐ：混在するガスの圧力。

Ｖ：混在するガスの換算容積。

Ｒ：ガン定数（＝０．０４３ｆｔ３・１ｂ−１ｎ２）此
の（見掛けの）状態方程式をグラフに目盛ると第４図に
なる。

第４図のように、Ｔ＝０盛ＫでＰ＝−πを通る緩勾配の
直線が、発泡性樹脂の場合はＴ＝００ＫでＰ＝０の原点
を通る急勾配の直線となる（急勾配となる理由は、Ｒ《
Ｒ′｝よび一般にｖ＞Ｖ−ω）。第３図Ｖｃ卦けるＰ−
Ｔ線図上に、発泡射出成形のＰ−Ｔ線図を重ねると第５
図になる。此の図に見るように発泡射出成形では、従来
の射出成形で常識とされた「高圧」の束縛から解放され
る。さらに密閉以後樹脂の状態を拘束するＰ−Ｔ線図が
、頂点を通る急勾配の直線にある。即ち、金型キヤビテ
イ内の各部に温度のバラツキを生じても、対応する圧力
のムラは生じない。従つて肉厚不均一のため冷却ムラを
生ずるデザインでも、成形品に歪を与えずに成形できる
。此の原理はストラクチユラル・フオームのように多量
の発泡剤を使用する高倍率発泡成形のみならず、見掛け
上殆んど発泡が認められないような少量発泡剤使用の射
出成形にも通用する。従来の射出成形では考えられなか
つたような肉厚不均一の成形品が得られる。本発明は厚
肉、又は肉厚不均一な成形品を成形することを目的とし
た低圧射出成形方法及び装置に係る：即ち、これまで説
明した様に発泡射出成形等により、従来の射出成形で常
識とされた高圧から解放し、低圧で安価に厚肉成形品を
成形するに適した射出成形方法及び装置に係る。

成形圧力が低圧になることにより、型締力を著しく低圧
力にでき、成形機の型締部材を著しく軽量化、簡易化で
きる。

型締力と最大射出容量の比｛以後、型締力係数と称す（
型締力／最大射出容量：トン／リツトル）。｝が従来の
射出成形機では２００以上であり、著しい高型締力であ
る。本発明では型締力係数が４０以下、好ましくは３０
〜５の低圧型締力の成形機で、型締部材、金型等が著し
く軽量化及び小型化できる点を最大限に利厚肉の成形品
を射出成形する場合、型キヤビテイに射出された合成樹
脂は固化するのに長時間を要するため、成形能率が非常
に悪い。この成形能率を上げるため、これまで多くの試
みがなされている。その一つは、一式の射出ユニツトに
対して金型を複数個設置し、複数の金型を交互に使用し
て成形能率を上げる方法である。型キヤビテイに射出さ
れた合成樹脂が固化するのに長時間を要する場合には、
設置して交互に使用する金型が多い程成形能率は上るが
、しかし、従来の射出成形機では装置が非常に複雑にな
り高価なものとなる。複数の金型を設置できる簡易な成
形装置が強く要求されている。本発明は一式の射出ユニ
ツトに対して、型締力係数が４０以下であることを利用
して、金型を２個以上設置することを安価に達成した装
置である。本発明は合成樹脂の厚肉型物を成形する射出
成形に於て、射出シリンダーの下部の型締め室へ２個以
上の金型を交互に導入し、型締力係数が４０以下の型締
力を有する型締めシリンダーで型締めを行つた後、金型
キヤピテイへ発泡剤を含有する合成樹脂を射出して成形
することを特徴とする成形方法、及び型締力係数が４０
以下の射出成形装置に於て、上方に作動する型締め用油
圧シリンダーを下部に有する型締め室、垂直あるいは水
平に配置され、その射出ノズルが型締め室に通じた射出
シリンダー、型締め室の内外を水平に直線移動する可動
部材、該可動部材上に載置あるいは固定した２個以上の
金型等を包含することを特徴とする成形装置である。

更に本発明の装置では可動部材は２個に分割されていて
独立に駆動されるか、あるいは容易ＶＣ２個に分割され
ることが好ましい。型締力係数が４０以下で、２個以上
の金型を交互に使用する本発明を更に詳しく説明する。
これまで述べた様に、発泡剤を含有する合成樹脂を用い
た厚肉成形品の成形では、従来の射出成形で必要とされ
た高生成形圧力が不要となる。この場合、成形時の必要
型締力は、溶融樹脂を型キヤビテイの末端まで流すため
必要な力が大部分をしめる。我々は、一定の半径の円盤
状の各種厚みの型ギアビテイに、ポリスチレン樹脂等を
中央より射出し、溶融樹脂が型キヤビテイ末端まで流れ
るに必要な型締め力を測定した（第１９図）。この結果
から各型キヤビテイ厚さに於ける型締め力と流動面積を
計算し、次いで、各型キヤビテイ厚さに於ける型締め力
係数を計算した（第２０図）。型締め力係数は、各型締
め力各射出容量のレベルで大きな影響はなく、型キャビ
テイの厚みの影響が著るしく大きい。第２０図に示す如
く、４ｎ以上の厚みの成形品を成形する場合には、型締
力係数は４０以下で十分である。一方、溶融樹脂を金型
キヤビテイに射出し、金型内必要冷却時間を測定した。
結果は第２１図に示す如く、型キヤビテイ厚さが３〜４
臨以上になると、型内必要冷却時間は１分を越え成形能
率が悪くなる。これ等の結果は、使用する樹脂、成形条
件等により若干異るがほと等しい結果を得ている。以上
述べた如く、４龍以上の厚みになると型締力係数が４０
以下の低圧成形機で成形ができ、型内必要冷却時間が長
くなる。本発明は、厚肉成形品の成形に焦点を合せたも
ので、型締力係数が４０以下で、金型を２個以上設置し
て交互に成形し、成形能力を上げたものである。合成樹
脂へ発泡剤を添加することにより、高圧の束縛から解放
され低型締力による成形が可能となつたが、合成樹脂へ
発泡剤を添加することは、型締力の低下の他に、次の２
つの目的のためにも使用される。すなわち、１つはかな
りの量の発泡剤の添加による発泡体の成形であり、他は
、微量の発泡剤の添加による厚肉成形品あるいは肉厚の
不均一な成形品のヒゲ防止成形である。発泡体の成形で
は、いわゆるシヨートシヨツト法等で成形する場合いか
に発泡倍率を上げるかと課題であり、ヒゲ防止成形では
成形品表面のシルバーストリーク発生をいかに防ぐかと
課題である。シヨートシヨツト法で発泡成形品を成形す
る場合、発泡成形品の発泡倍率は成形品の形状、樹脂の
種類、発泡剤の種類、添加量、成形条件等により異る。
しかし、これ等の条件を発泡倍率を上げる方向にもつて
ゆくことは勿論であるが、更に発泡倍率を上げることが
要求されている。又、厚肉成形品あるいは不均一肉厚の
成形品を成形する場合、樹脂に微少の発泡剤を添加して
ヒゲを防ぐ方法が一般に行われているが、発泡剤による
シルバーストリークが成形品表面に発生し、外観上非常
に悪い。これを防ぐことが要求されている。この２つの
要求に対して、発泡剤を含有する合成樹脂の型キヤビテ
イへの射出に先立ち、型キヤピテイがガス体により加圧
状態に保ち、合成樹脂の射出中、あるいは射出後、加圧
ガス体を型外へ放出することが著るしい効果があつた。
これが型キヤビテイの圧気が合成樹脂中の発泡剤の逃散
を減少させるためと考えられる。本発明は、型締力係数
を４０以下にし、金型を２個以上設置することにより、
厚肉成形品を効率よく成形し、かつ、あらかじめガス体
で加圧状態に保つた金型キヤビテイに発泡剤を含有する
合成樹脂を射出して成形し、良好な成形品を得る方法及
び装置である。

本発明を図面によつて説明する。

第６図は本発明の縦断側面図、第７図は縦断正面図であ
る。な卦、この図は本発明を説明しやすくするため、一
つ以上の断面を合成したものも含まれる。第６図は、上
下方向に作動する射出ラム１、射出ラムを駆動する油圧
シリンダー２、合成樹脂を蓄積し、射出する射出シリン
ダー３、射出シリンダーにほぼ直角に配置され、合成樹
脂を加熱可塑化する押出機４、射出シリンダー３の下部
に配置されて卦り、そして定板１１．１２１？よびタイ
ロツド１３より構成されている型締め室５、型締め室５
の下部にあつて上方に作動する型締用油圧シリンダー６
、型締め室５内外を水平に移動する可動部材７、卦よび
８、可動部材を水平移動させるのに用いるレール１５、
可動部材７卦よび８上に乗つた定板１０卦よび１４に固
定されている金型９、金型を開閉する２本以上の油圧シ
リィダ一（第７図の１７に示す）卦よび金型の下部に離
型用油圧シリンダー１６を有する射出成形装置を表わし
ている。

また、第７図は、型締め室５内外を左右に水平移動する
２個の可動部材７，８、可動部材上に乗つた３対の定板
１０卦よび１４、各定板に固定されている３個の金型９
及び金型を開閉する油圧シリンダー１７（各金型につき
２本）、可動部材を水平移動させるレール１５を有する
射出成形装置を表わす。

本発明は、図面で説明した如く、可動部材上に乗つた定
板に固定された金型が交互に型締め室に入り、型締用油
圧シリンダーで上下方向に型締めされた後、型キヤビテ
イへ合成樹脂を射出し、別の金型に射出されている間、
金型内で冷却が行われる結果、型内冷却時間が長くても
、成形能率は低下しない。

第７図に示した装置の可動部材、定板、金型の動きを第
８図に示した。第８図に於て、右の金型９の型キヤビテ
イに合成樹脂が射出され、中央の金型が開いて成形品が
取り出される（８−１）。次いで中央の金型が閉じ、可
動部材７．８がレール１５上を右ＶＣｌ区間移動して中
央の金型が型締め室に入り型締めが行われた後、合成樹
脂の射出が行われ、一方、左の金型が開いて成形品が取
り出される（８−２）。次いで、左の金型が閉じ、可動
部材７，８が右に移動して左の金型が型締め室に入り型
締めが行われた後、合成樹脂の射出が行われ、一方、右
の金型が開いて成形品が取り出される（８−３）。次い
で再び（８−１）の状態となり成形が続く。樹脂替え等
のため必要とされる射出シリンダー３の分解掃除をする
場合には２個の可動部材がそれぞれ右端左端に移動して
射出シリンダー３の下には金型等を無くすることが必要
である。（８−４）。第７図、第８図では２個の可動部
材上に３個の金型等が乗つた例で説明したが、本発明で
は２個以上の金型で有効であり、その数は成形される成
形品の肉厚等により決まり、必要な金型内冷却時間によ
り自由に選択できる。

金型内冷却時間が長くなれば、金型等を増加することが
成形能率上は好ましいが、しかし、金型等可動部材を増
加してゆくことは、成形装置の床面積を大きくすること
になり、装置の組立て費用、運搬費用等と共に考慮され
て決められるべきである。一般には、２個から６個程度
が好ましい範囲である。第９図に、それぞれ独立に動く
２個の可動部材に、それぞれ１個の金型等が乗つた例を
示す。第１０図では、それぞれ独立に動く２個の可動部
材に、それぞれ２個の金型等が乗つた例を示す。第１１
図に、１個の可動部材ＶＣ４個の金型等が乗つた例を示
す。金型の個数を増加してゆくと可動部材の水平移動す
る距離が増大し、水平移動する部分の床面積が著しく増
大する。金型の個数を増加しても床面積の増大を少くす
ることは強く要求されることである。又、成形開始、あ
るいは終了時等では射出シリンダーの樹脂替え等のため
、型締め室の外へ可動部材を移動させることが必要であ
る。この要求に比較して、水平移動する距離が１区間小
さくな゛りそれだけ装置据付け面積が減少し、装置の製
作費、運搬費が低減できる。又、可動部材が２個に分割
されていると、例えば第９図に示した装置で、右の金型
が非常に厚肉の成形品を成形し、左の金型が比較的薄肉
の成形品を成形する場合には、左の金型で２度、成形し
、右の金型で１度成形して金型内冷却時間のバランスを
とることができる。本発明に於て型締め室へ２個以上の
金型を交互に導入するとは、同一金型で連続して２度成
形し、次いで別の金型で１度成形する上記の場合も含ま
れる。また、本発明では、可動部材が一体であつても容
易に２個に分割されることができれば、射出シリンダー
の樹脂替え時等で２個に分割し、射出シリンダーの下を
空間とすることができる。本発明は、型締力係数が４０
以下であるため、可動部材及び該可動部材上に載置した
金型、金型開閉用油圧シリンダー等装置の中の可動部分
が著しく軽量化できる結果容易に達成できるものであり
、水平駆動動力の低下、装置の小型化に連なる。可動部
分の軽量化、小型化ができる結果、型締め室自身の小型
化ができ、タイロツド間隔を狭くできるため、型締め室
を構成する上下の定板が薄くできる。型締め力が低いこ
と自体により型締め室の定板及びタイロツドが薄く細く
できることは勿論である。従来の高圧射出成形では、金
型キヤピテイに高圧力で合成樹脂を射出するため、金型
と樹脂の密着が良く、冷却後の型開き力、及び成形品の
離形力には大きな力を必要とし、一般に離型力と最大射
出容量との比｛以後離型力係数と称す（離型力／最大射
出容量：トン／リツトル）｝あるいは型開き力と最大射
出容量との比｛以後型開き力係数と称す（型開き力／最
大射出容量：トン／リツトル）｝は１０以上を必要とす
る。一方、本発明では、型締力係数が４０以下の射出成
形機であり、すでに述べた様に、発泡成形等により金型
キヤビテイにかかる圧力を低下させることにより成形す
るものである。したがつて型開き力係数、離型力係数共
に従来の高圧射出成形機に比較し、著しく低下させるこ
とができ、離型力係数及び型開き力係数は１０未満、一
般には５以下で充分である。この結果、金型開閉シリン
ダーあるいは離型シリンダーを著しく細いものにするこ
とができ、軽量化及び小型化できる。このことが可動部
分の駆動を容易にする原因の一つである。金型開閉シリ
ンダーが細くなり、開閉力が小さくなると、金型及び金
型開閉シリンダーを固定する定板も薄くできる。又、従
来の高圧射出成形機では金型開閉が行われるときに、金
型等の重量が大きく、高圧型開力も必要とするため、金
型開閉には一般に金型を案内するタイバーが必要とされ
ている。本発明の装置では、タイバーを不要とし、それ
だけ装置の製作が安価にできる。本発明では、すでに述
べた如く金型開閉方向が上下方向であり、このため金型
開閉時の金型の合せが良く、金型軽量化と合まつてタイ
バーを不要にできたものである。

本発明では可動部材が型締め室の内外を水平に直線移動
する。

直線移動のため駆動が著しく容易であり、環状軌道等を
移動させる場合に比べ、著しく装置を小型化、安価にで
きる。本発明では、射出シリンダーは垂直あるいは水平
に配置され、その射出ノズルが型締め室に通じている。

型締力係数が４０以下の本発明の成形機では射出容量が
相対的に大きいため、合成樹脂を加熱可塑化する押出機
と射出シリンダーを分離した予備可塑化方式が非常に好
ましい。インラインスクリユ一式は本発明では経済的に
劣る。射出容量が小さい場合には、上下方向に作動する
射出ラムシよび射出シリンダーから成る縦型の射出ユ[
■■好ましい。更に押出機は縦型の射出シリソダ一にほ
ぼ直角に配置されることが、装置の構成にむだがなく、
このことは押出機を２台以上使用する場 ５合に特に顕
著である。たとえば、特開昭５０一９６６３号公報に開
示されている装置などによつてサンドイツチ射出成形を
行う場合Ｋは、第１２図、第１３図に示す様に、２台の
押出機を配置すればよい。第１３図は、型締め室卦よび
可動部材が水平移動する台の上に押出機を配置したもの
で、成形機が小型化し運搬等に特に都合がよい。すなわ
ち、垂直の射出シリンダーに対して、ほと直角に押出機
を配置し、押出機を装置のかど方向に向けて配置するこ
とが非常に好ましく、この配置は押出機がｌ台の場合も
同様である。第１３図に於て、可動部材及び金型等が往
復する直線に対して配置された押出機の角度は２５度か
ら５０度が良く、更に好ましくは３０度から４５度であ
る。射出容量が大きくなると、装置の高さがそれに応じ
て高くなるため、射出シリンダーは水平に配置すること
が装置の構成上好ましい。すなわち、第１４図に示す如
く射出シリンダーを水平に配置し、射出シリンダーの先
端部を直角に曲げて、ノズルが型締め室に通することが
好ましい。射出シリンダーを水平に配置して、サンドイ
ツチ成形を行う場合、第１５図に示す如く押出機を射出
シリンダーに平行に配置することが好ましい。ここで、
第１６図について説明すると、可動部材１９は軸受２１
で受けられた車輪２０の回転によりレール１５上を水平
移動し、移動は油圧シリンダー２２などで駆動される。

可動部材が型締用油圧シリンダー６の上に来て、型締用
油田シリンダー６を上方に作動させると、定板１０卦よ
びそれに固定されている金型が上方に押し上げられ型締
めされる。第１７図は、第１６図に示した可動部材１９
．定板１０、レール１５の配置を上方より見たものであ
り、可動部材１９はレール１５をまたいで、分離されて
対となつている。

本発明に述ぺる１個の可動部材とは、第１７図に示す様
に、分離されている場合には、１対の可動部材を１個と
称する。本発明の装置では、一つの可動部材に一つの金
型を載置している場合には、可動鉗と金型を固定してい
る定板は、固定されていてもよい。第１８図にその例を
示す。第１８図に於て、定板１０に直接車輪２０が固定
さｔ！．て卦り、型締め室で型締め用油圧シリンダーで
型締めされる時は車輪２０と共に定板が持ち上げられる
。金型を開閉する油圧シリンダー１７は、各金型につき
２本以上ある場合には、２本以上の油圧シリンダーは互
型開閉用油圧シリンダーは各金型につき１本でもよく（
例えば特公昭３８−４１８０号公報に示されている装置
等が使用できる）、この場合には２本以上の場合に必要
な同調作動は不要となる。金型の型締めは、型締め用油
圧シリンダー６と型開閉用油圧シリンダー１７の力によ
つて行われる。本発明は型締力係数が４０以下の、低型
締力の射出成形機に有効であり、型締力係数が３０〜５
が特に好ましい。４０以上では可動部分が大型化、重量
化して本発明の効果が現われにくく、５以下では実用的
価値が少ない。

本発明では２個以上の金型キヤビテイに交互に射出成形
を行うため、１個の金型を用いる従来の成形に比べ射出
シリンダー中等の樹脂の滞留時間が減少し、樹脂劣化が
減少して、成形品の品質が向上する。

これは熱劣化の激しい塩化ビニル樹脂、難燃剤入り樹脂
あるいは比較的熱安定性の悪いゴム含有合成樹脂、例え
ばＡＢＳ樹脂等の成形に非常に好ましい。本発明の装置
と類似のものに、１本の軸のまわりに回転する複数個の
金型をとりつけ、交互に射出シリンダーの前に配置して
射出成形を行う、いわゆるロータリー式射出成形装置が
あるが、口ータリ一式射出成形装置では、型締め室を設
置することが、機械構造上複雑になり、各金型に固有の
型締め装置がとりつけられている。

本発明に述べる様に、金型が２個以上になつても、１つ
の型締め室、及び型締め室の下部に有する型締めシリン
ダーで主たる型締めを行うことは困難である。発泡剤を
含有する合成樹脂の金型キヤビテイへの射出に先立ち、
金型キヤビテイをガス体により加圧し、該合成樹脂の射
出中あるいは射出後該ガス体を金型外へ放出することに
より、表面平滑でスワールマークのなくかつヒゲのない
厚肉成形品、あるいは、発泡倍率の高い発泡成形品が成
形できる。金型キヤビテイをガス体により加圧し、合成
樹脂の射出中あるいは射出後ガス体を型外に放出する装
置の一例を第２２図に示した。第２２図に於て、金型が
型締め室で型締めされ、金型のスブルーブツシユ２４が
ノズル２３に接触すると、切換弁２５が作動し、加圧ガ
ス体を蓄積したタンク２６より加圧ガス体が切換弁２５
を経て、金型キヤビテイ２７に圧入される。金型キヤビ
テイ２７は、０−リング２８等により、加圧ガス体を密
閉し得る構造を有する。射出ピストン１に高圧射出圧力
が加り、射出シリンダー中の発泡剤を含有する合成樹脂
はガス体により加圧された金型キヤビテイ２７へ射出さ
れる。射出完了を検知するリミツトスイツチ２９の直前
に設置されたガス放出用リミツトスイツチ３０に射出ピ
ストン１に取りつけられた凸起３３が接触すると、金型
キャビテイ２７の加圧ガス体は型外へ放出される。金型
キヤビテイのガス体の放出は、射出中あるいは射出後で
良いが、特に射出終了直前が好ましく、あらかじめリミ
ツトスイツチ３０を設置する位置を調節して卦く。リミ
ツトスイツチ２９，３０で検知した信号により制御箱３
１を経て切換弁２５．３２を作動させ、作動シーケンス
を制御する。タンク２６へは空気圧縮機３４より加圧ガ
ス体を供給する。本発明の成形装置には低圧成形に適し
た各種成形技術が実施できる様な電気回路、油圧回路等
にすることが好ましい。例えば、発泡剤を含有する合成
樹脂の成形では成形品表面に発泡ガスの走つた跡（一般
にシルバーストリークとよばれている）が現れるが、こ
のシルバーストリークを防ぐ技術、あるいは発泡成形品
の発泡倍率を向上させる技術等を実施する装置を組込む
ことが好ましい。本発明は上記の様に多くの特徴を有し
、その工業的価値は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は金型キヤビテイ内の圧力の変化を示し第２図〜
第５図は金型キャビテイ内の圧力と温度の関係を示して
いる。 第６図は、本発明の射出成形機の縦断側面図、第７図は
縦断正面図、第８図〜第１１図は本発明の装置の中の可
動部材、金型、レール等の縦断正面図、第１２図、第１
３図、第１４図は本発明の射出成形機の縦断側面図、第
１５図は押出機の配置を示す横断面図、第１６図は縦断
側面図の一部を拡大した図、第１７図は第１６図の要部
の平面図、第１８図は本発明の他の例の縦断側面図の一
部を拡大した図、第１９図は型キヤピテイ厚さと型締め
力との関係を、第２０図は型キヤビテイ厚さと型締め力
係数との関係を、第２１図は型キヤビテイ厚さと型内必
要冷却時間との関係をそれぞれ示したものである。第２
２図は型キヤビテイをガス体により加圧状態にする本発
明の装置を示したものである。１・・・・・・射出ラム
、２・・・・・・油圧シリンダー、３・・・・・・射出
シリンダー、４．４′，４Ｌ・・・・・押出機、５・・
・・・・型締め室、６・・・・・・型締め用油圧シリン
ダー７・・・・・・可動部材、８・・・・・・可動部材
、９・・・・・・金型、１０・・・・・・定板、１１・
・・・・・定板、１２・・・・・・定板、１３・・・・
・・タイロツド、１４・・・・・・定板、１５・・・・
・ルール １６・・・・・・離型用油圧シリンダー、１
７・・・・・・金型開閉用油圧シリンダー、１８・・・
・・・逆流防止弁、１９・・・・・・可動部材、２０・
・・・・・車輪、２１・・・・・・軸受、２２・・・・
・・油圧シリンダー、２３・・・・・・ノズル、２４・
・・・・・スブルーブツシユ、２５・・・・・・切換弁
、２６・・・・・・タンク、２７・・・・・・金型キヤ
ピテイ、２８・・・・・・０一リング、２９・・・・・
・リミツトスイツチ、３０・・・・・・リミツトスイツ
チ、３１・・・・・・制御箱、３２・・・・・・切換弁
、３３・・・・・・凸起、３４・・・・・・空気圧縮機
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 厚肉型物を射出成形する方法に於て、少くとも２個
   の金型が１つの型締め室内外を往復直線移動し、それ等
   の金型のうちの１つが選択的に型締め室に設置され、型
   締め力係数４０以下の型締め力で型締めされた後、金型
   キヤビテイへ発泡剤を含有する合成樹脂を射出すること
   を特徴とする成形方法。 ２ あらかじめ、ガス体で加圧された金型キヤビテイへ
   発泡剤を含有する合成樹脂を射出する特許請求の範囲第
   １項記載の成形方法。 ３ 厚肉型物を射出成形する装置に於て、型締め室、 発泡剤を含有する合成樹脂を射出し、型締め室に通じた
   ノズルを有する射出シリンダー、型締め室内外を往復直
   線移動し、少くとも２個の金型を載置した可動部材、型
   締め力係数が４０以下の型締め力を持ち、型締め室へ設
   置された金型を型締めする型締め用油圧シリンダー、を
   包含することを特徴とする成形装置。