JPS60145818A - 射出成形機の操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、物品形成用の型キャビティには９つき易い軟
質プラスチック材料から一部が成っている複合ブラシを
成形する為の射出成形機の操作方法に関し、より詳細に
は、商業上［Ｋｒａｔｏｎ　Ｊ　（シェル化学会社の商
標）として知られ、ている改質ゴムで形成ちれているＭ
毛と、ポリエチレンやポリスチレン等の比較的硬質でか
つ速硬化性のプラスチック材料で形成されている柄とを
備えているブラシの製造ｌこ関する。

［Ｋｒａｔｏｎ　Ｊは、その弾性及び柔軟性の為にブラ
シの剛毛として優れた材料でるるか、成形か非常に困難
である。例えば、柄のアンダカット部をサイドコア上に
載置した状態でこのサイドコアを引っ張ることによって
剛毛をキャビティのセルから取り外丁様に成されている
一体ブラシを、［Ｋｒａｔｏｎ　Ｊを使用して製作しよ
うとすると、粘着性の為に剛毛かセル内に粘着したまま
になり、柄が型開放行程中Ｅこ位置すべき型部から強制
的に引き離されてしまう。

本発明は、既述のプラスチック製の三部分ブラシを成形
するに際して剛毛に［Ｋｒａｔｏｎ　Ｊ型の改質ゴムを
使用することができ、しかも剛毛形成用のキャビティセ
ルから成形後の剛毛を適切Ｉこ取り外丁ことかできる成
形機の操作方法を提供することを目的としている。

本発明Ｅこよれは、上記の問題は、一方では硬質材料か
ら柄をま友他方では改質ゴムから共通の支持層と共に剛
毛を異なる操作段階で別々に成形し、一体の三部分ブラ
シを形成する為に柄を支持／＊　ｆこ接着することによ
って解決される。そして、形成用Ｅこ使われる成形セル
からの剛毛の抜き出しは、型開放行程の初期段階の間は
、成形されたブラシの連続性を保持するのに十分な程緩
やかに制御さ工 れた速度で行い、型開放行程の終段階の間は、可成り速
い速度で行う。

本発明の方法を実施可能な１つの状態によれば、成形機
の１つのステーションで、互いに並置されている第１の
型部と第２の型部との間に形成されている第１のキャビ
ティに、改質ゴムｌ　Ｋｒａｔｏｎ　Ｊが射出される。

この第１のキャビティは、共通の支持層と一体になって
いる１セツトの剛毛を製造する為に、第１の型部内にる
る多数の細長いセルと、第２の型部内にある隣接クリア
ランスとを有している。支持層の主表面を露出させてこ
の支持層を剛毛と共に冷却させる為に、第１の型部のセ
ル内に剛毛を残し７ｔままで、第２の型部か第１の型部
から遠ざけられる。次いで、支持層の主表面によして支
持層の露出している主表面Ｉこ沿りてこの支持層に接着
している柄を製造する為に、比較的硬質のプラスチック
材料が第２のキャビティ内へ射出される。剛毛及び支持
層が更に冷却されている間で且つ柄が硬化した後に、第
１及び第３の型部が互いに分離されると同時に、柄が既
述の制御された速度で第１の型部から徐々に引き離ちれ
、続いてよフ速い分離速度で引＠離される。

従って、この手順によれば、キャビテイ壁への［Ｋｒａ
ｔｏｎ　Ｊの付着を減する様に、剛毛及び支持層を柄よ
りもかなり長い時間冷却することかできる。

しかしながら、成形機を効率よく操作する為には、第一
のステーションで新友な１セツトの剛毛及びそれに伴な
う支持層を成形するのｆこ合わせて、第二のステーショ
ンで柄の射出と硬化とを行うのか望ましい。勿論、この
為蚤こは、型部の一方が第１のステーションで第２の型
部と並置されると共に、型部の他方が第２のステーショ
ンで第３の型部と協働する様１こ、剛毛形成用の第１の
型部の複製か必要である。そしてこの目的の為に使用ち
れる成形機は、各々の面が１個の上記の様な第１の型部
を有している四面タレットを備えていてもよい。

ところが、多数の細長いセルを備えた剛毛形成用の型部
は、柄を製造する為Ｉこ使用される比較的単純な第３の
型部よ）も製造するのにかなシ費用を要するので、柄形
成用の温部毎に２個或いはそれ以上の剛毛形成用の型部
を用意する必要かめるのはいさ場か不利益である。また
、剛毛と一体Ｉこなっている支持層を次のステーション
において信用のキャビティの境界となるのに充分な程冷
却する為に、剛毛と一体になっている支持層を大％１こ
さらす中間ステーションを設定することが、別の欠点で
ある。

本発明の方法を笑施する好ましい方法に、剛毛と一体ｔ
こなっている支持層が接着可能なより硬質の熱可塑性材
料から成っており且り実質的に固化されている柄が既ｌ
こ形成チれていれば、［Ｋｒａｔｏｎ　Ｊの様な改質ゴ
ムから成る剛毛をキャビティセルからされいｌこ抜き出
すことが、短い冷却期間の後でも可能であるという発見
Ｉこ基いている。剛毛用のキャビティを形成する型部が
上述の様な制御された速度で緩やかＩこ分離する型開放
行程の初期段階は、型が完全に開く前に剛毛をセル壁か
ら分離して製造直後のブラシを取り出せる様Ｅこ、剛毛
の長さと等しいか或いは幾分長くてもよい。分離の正確
な位置は、特にこのセル型のテーパに依存する。

即ち、テーパか大きければ、型開放行程の緩やかｌこ移
動する段階を短くすることかできる。

従って、都合の良い操作順序は、以下の工程から成って
いる。即ち、まず柄を製造する為１こ、１つのステーシ
ョンで互いｌこ並置されている第１の製部と第２の型部
との間）こ形成場れている第１のキャビティに、比較的
硬質のプラスチック材料を射出する。柄の硬化及びこれ
ら２個の型部の分離直後に第３のＩＩｔ型部げが、まだ
柄を保持している第１の型部と他のステーション１こお
いて並置される。この第３の型部は、多数の細長いセル
と第１の型部に而している隣接クリアランスとをＭして
おり、これらのセルとクリアランスとが柄によって区切
られている第２の型キャビティを形成している。次に、
柄に融着している共通の支持層と一体になっている１セ
ツトの剛毛を製造する為に、改質ゴム・・・［Ｋｒａｔ
ｏｎ　Ｊと実質的ｌこ同様の物質を意味する言葉・・・
が第２のキャビティ内へ射出さｔ’Ｌ、その後、第３の
型部が第１の型部から前述の速度で分離される。成形さ
れた複合ブランは、第１の型部に保持されており、欠い
でこ仁から取り出さルる。

以上より明らかな様ｆこ、最良の結果を得る為には、型
部の分離の為の制御された速度を１−／秒その後、大巾
に加速された速度、好ましくは少なくとも１０ｃＩＩＬ
／秒程度の速度で型開放行程が行われ得る。この様にし
て、２０〜３０ｃＩＩＬの全行程でえも２０秒かそれ未
満で完結する。

製造者によって記述でれている様ｌこ、「１（ｒａｔ（
３）ＪＢ　Ｓ　Ｂ　Ｓ　（スチレン−ブタジェン−スチ
レン）、５ｎＨ８（スチレン−エチレン−ブチレン−ス
チレン）或いＢＳ　Ｉ　８　（スチレン−インブレン−
スチレン）の形のブロック共重合体でるる。このプロッ
ク共重合体の最初の２つは、夫々ポリスチレン及びポリ
エチレンと良好に接着するので、本発明の目的に特に適
している。しかしながら、ポリスチレン製の柄と５ＢＢ
Ｓ製の剛毛体との結合は、例えば重量で約５％迄の少量
のポリスチレンをｌＩ″ＫｒａｔｏｎＪ　ｌこ混合する
ことによって促進嘔れる。同様の理由で、もし柄がポリ
エチレン製であれは、同様に少量のポリエチレンをＳＢ
Ｓ型の「ＫＩ″ａｔｏｎ　Ｊに混合してもよい。この様
に、ここで使用した様な「改質ゴム」という語は、基礎
となるブロック共重合体Ｅこ配合された少量比のその他
の熱可塑性材料にも使用てれ得ると理解すべきである。

以下、本発明の上述及び他の特性を添付図面を診照しな
がら詳細に説明する。

第１図に部分的に示す射出成形機は、本発明の出願人で
るるバーパート・リースによる米国特許第３，４８２．
２８４号に開示されている射出成形機と同様のものであ
る。この射出成形機は、２本の往復ラム１４′及び１４
“のみを図示しているが、通常の緊定装置と同様に、固
定圧盤１１を支持している台つまフ型枠１０を有してい
る。これらの往復ラム１４′及び１４’は、−組の控え
棒１２上を摺動する可動圧盤１３に固定されている。

軸心の回りを１８０”に亘って旋回可能な支持板１６に
中心軸１５が固定的に結合されている。板１６は２個の
同一の第１の型部２０′及び２０″を支持している。こ
れらの型部２０′及び２０“は、図の閉塞位置では、固
定されている支持分配板５０を介して圧盤１１１こ支持
されている第２の型部２６及び第３の型部２７に夫々隣
接している。支持分配板５０は流れ分配器５２８収容し
ている凹部配器５２を通って、型部２０′と２６との間
に形成されている一対の第１のキャビティ５４に入ルら
れる。型部２０＃及び２７は共同で一対の第２のキャビ
ティ５５を形成しており、これらのキャビティ５５の各
々は第２図に示す様Ｅこ細く且り処世１］に向かって収
束している複数のセル５５ｂｌこ通じている空間５５ａ
を有している。クリアランス５５ａは、側方に対向して
いるセル５５ｂに接した状態で、対応するキャビティ５
４内で先に成形ちれている熱可塑性材料製の柄ｆこよっ
て区切られている。

第３図に示す様にクリアランス５５ａを満たしている共
通の支持層４３と一体になっている剛毛４４をテーパ状
のセル５５ｂ内で形成する為に、改１１−ｆム（［Ｋｒ
ａｔｏｎ　Ｊ　）の流れがキャビティ５５へ導かれ、既
ｌこ形成されている柄２８にＮｉ４３が接着する。各々
のキャビティ５５にあるセル５５ｂの端部は、［Ｋｒａ
ｔｏｎ　Ｊの浸透を防止するのｆこ充分な程細いが、逃
げ空間５５Ｃ内１こ開口している。

先１こ形成されている柄２８の周囲に、オリフィス５８
８通して導入された「Ｋｒａｔｏｎ　Ｊが流入可能な小
石な環状の空間２９を残しておき、この空間２９内へ［
Ｋｒａｔｏｎ　Ｊか流入して柄２８を取り囲むリムを形
成できる様に、クリアランス５５　ａ　Ｏ）近傍におけ
るキャビティ５５の巾はキャビティ５４の巾しカも僅か
ｉこ大きくなっている。空間２９とこのを間２９に隣接
すると共に柄２８の周囲にくさび状の間隙３０を形成し
ている成形部２１の傾斜面とは、型が閉塞し７０時に柄
２８を損傷しない様にしている。

旋回板１６は夫々が突出し板２４’、２４“を収容して
いる２個の一削除部分５９’、５９“を有しておフ、突
出し板２４’、２４′はビン１２４′、１２４’を有し
ている。これらのビン１２４’、１２４“は型部２０′
及び２０″を貫通しており、その先端は柄２８によって
占められている空間に隣接している引込み位置に位置し
ている。突出し板２４′、２４“は、係留コイルはね６
０’、６０“の様な適当な手段によって、引込み位置へ
付勢されている。突き棒２３は、射出ユニット５３“か
稼動するステーションの領域で圧盤１３を貫通している
。そして、柄２８、支持層４３及び剛毛４４を有する完
成した一対のブラシ２８を千ヤビティ５５から取り除く
為に、各成形工程の最後の型開放行程で圧盤１３が圧盤
１１から遠ざかると同時に、液圧シリンダによって突き
棒２３が前進させられる。射出ユニット５３′か稼動す
るステーションには、２３で示した様な突き俸が備えら
ね、ていない。従って、このステーションで同時ｌこ形
成された新たな柄２８は、型部２６と協働する型部２０
′または２０′の位置に残っている。一対の完成したブ
ラシが突き出された後で且つ次の型閉塞行程の前に、両
方のステーションでの新しい射出Ｅこ先立って型部２０
′及び２０′の位置を又換する為に、（上述のリースの
ｑｑ許１こ更に光分１こ記載されている様に）ｌ＆！回
板１６か１８０°齋こ亘りて回転芒せられる。

流動性の「Ｋｒａｔｏｎ　Ｊは、ユニット５３“から中
心管３２を通って２個のキャビティ５５へ供給δれる。

中心管３２は、射出段階で第３図に示す様に幾らカＣ７
）　［Ｋｒａｔｏｎ　Ｊが流入する周辺間隙６３（＄２
図）を形成している環状の／＃６２の他に、加熱路６　
’１をも有している。ｊ　Ｋｒａｔｏｎ　Ｊは管３２を
通り、２個のキャビティ５５のオリフィス５８への途中
にめる管３２の自由端に形成されている横断溝６５７ｊ
：経て、管３２から離れる。キャビティ５５の外側に残
っている材料は、本発明の出願人であるバーバート・リ
ースによる米国特許第４，１８４，８３６号に記載式れ
でいる方法と通常は同様な方法で。

熱間湯道を形成する。

第４図はキャビティ５５の為の変形が流式れでいる射出
システムを示している。この変形式れた射出システムで
は、ゲート４１の位置で終端となっている供給用導管４
０が、他の点では変更されていない成形部２７の中央部
分１こ設けられている。

２個の射出オリフィス５８（第４図には１個のみを示し
ておる）へ通じており且り第２図の溝６５に類似してい
る通路４２内へ、浴融した「Ｋｒａｔｏｎ　Ｊがゲート
４１から流入する。型部２０′（または旋回板１６の交
代位置にある２０′）に向かって開口している通路４２
は、七の型部２０“または２０′内の円錐台形のアンダ
ーカット４６に通じている。

このアンダーカット４６は、２個の型部を互いＥこ引キ
離した後１こオリフィス５８の位置でキャビティ５５の
内容物から分離する冷間湯道と一体になっているプラグ
またはボスを形成する為のものでらる。全体が型部２１
内に位置している通路４２の傾斜分岐路４２ａは、アン
ダーカット４６によって冷間湯道の先端が取り除かれる
。なお対応する突出し板２４“（ま友は２４’　）　ｌ
こ支持てれている６偉４５が冷間湯道を取り除くまで、
この冷間湯道は後退している型部２０“（または２０′
）に付着し７ｔままでめる。導管４０内のプラスチック
材料は、導１ｉＦ４０の周囲の加熱路６１によって流動
性を保たれているので、熱間湯道となる。

第２図〜第４図ｆこは特に型部２０′のみを示したが、
各型部２０′及び２０〃は、対応する突出しビン１２４
′または１２４′の先端に隣接している円錐台形の同様
なアンダーカットをＭしている。このアンダーカットは
、型開放行程の間、柄２８を型部に保持する為にこの柄
２８と一体になっているボス２８ａを形成する為のもの
である。完成した加工品の柄に残っているボス２８ａは
、伺ら支隊とはならず、事実、次の操作１こおいてスポ
ンジをこの柄の表面に接着することかできるという利点
を有している。

柄の内部側面のアンダーカントの様ｌこ他の方法でも柄
をコアＩこ保持することができる。

欠１こ、第５図を参照しながら、セル５５ｂがら剛毛４
４を安全に抜き出し、且つ成形機の周期をできるだけ短
縮する為に必要な型開放行程のタイミングについて述べ
る。第５図は、長場が約１６關でこれと実質的に等しい
長さの剛毛を成形する為に設計さｔ″したセル蚤こ基い
ている。型の開放は、２ｃｒＩＬ１こ亘る初期段階と２
８ｃＩｒＬを有する終了段階との２段階で進行する。グ
ラフＡは、射出さｎる材料として［Ｋｒａｔｏｎ　Ｊを
用い、直線運動として理想化した初期段階が３秒よりも
僅かに短い時間だけ続くと共に終了段階が略１秒で行わ
れる操作モードを示している。このタイミングは、ポリ
エチレンやポリスチレンの様な通常の熱可塑性材料ｔこ
対しては光分に満足のいくものであるが、［Ｋｒａｔｏ
ｎ　Ｊに対しては剛毛をキャビティから分離させること
かできないので適切でない。グラフＢでは初期段階か１
０秒Ｉこ延長されており（最終段階は実質的１こは変更
されていない）、剛毛を完全に分離することができるが
、幾つかの剛毛は変形してしまう。グラフ０で示す様に
、初期段階の時間を１８秒間に近づけた時のみ完全ｆこ
真っ直な剛毛を得ることができるが、これは１龍／秒よ
りやや遅い平均分離速度ｌこ相当する。

型閉塞行程は、型開放行程の終了段階と略同じ速度で実
施することかできる。従って、１０秒程度の射出及び冷
却の期間を加えると、仮定した条件下では全体の周期が
略３０秒となる。

以上、要するに本発明は、比較的軟質の改質ゴム（［Ｋ
ｒａｔｏｎ　Ｊ　）から成る１セツトの剛毛と比較的硬
質で速硬化性のプラスチック材料、例えば、ポリエチレ
ンやポリスチレンから成る柄とを有する複合ブラシを射
出成形によって製造する為Ｅこ、柄を１つの型キヤビテ
イ内で製造し、この柄齋こ融着される支持層に沿って剛
毛を形成する別の型の境界としてその柄を使用し、更に
剛毛形成用のキャビティを形成する型部の分離を、型開
放行程の初期段階ｌこおいては緩やかに！！、た終了段
階においては迅速ｔこ進行させる様１こしたものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は好ましい方法に従って操作され他の点では従来
と変わらない射出成形機の圧盤１こ支持されている成形
装置を示す一部を破断した平面図、第２図は第１図にお
いて円Ｉｌｌこよって示されている細部の拡大断面図、
第３図は幾分縮尺して追加の細部をも示す第２図と同様
の図面、第４図は変形例を示す第３１と同様の図面、第
５図は剛毛用のキャビティを形成する型部の分離に関す
る１セツトのグラフでめる〇 なお肉面Ｅこ用いられている符号において、２０′、２
０′・・・第１の型部 ２６・・・・・・・・・・・・第２の型部２７・・・・
・・・・・・・・第３の型部２８・・・・・・・・・・
・・柄 〜　゛ ４３・・・・・・・・・・・・支持層 ４４・・・・・・・・・・・・剛毛 ５４・・・・・・・・・・・・第１のキャビティ５５・
・・・・・・・・・・・第２のキャビティ５ｂａ・・・
・・・・・・クリアランス５５ｂ・・・・・・・・・セ
ル でａる。 （自発）手続補正書 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第４６３７９　号 ２、発明の名称 射出成形機の操作方法 ストリート　サウス　５３０ 名　称　ハスキ一番インジェクション・モウルテイング
・システムズ・リミテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　長い硬化時間に且つて型キャビティにはυつき易
   い比較的軟質の改質ゴムから成る１セツトの剛毛と比較
   的硬質で且つ速硬化性のプラスチック材料から成り前記
   １セツトの剛毛に接合されている柄と８有する複合ブラ
   シを製造する為の射出成形機の操作方法において、−万
   ではｎＴＪ記硬気硬質材料前記柄８また他方では前記改
   質ゴムから共通の支持層と共に前記剛毛を異なる操作段
   階で態別に成形し、一体の二部分ブラシを形成する為に
   前記柄を前記支持層に接着し、前記剛毛の形成に使用し
   ｆｃｉｊ＆セルからの前記剛毛の抜き出しを、型開放行
   程の初期段階では成形された前記ブラシの連続性を保持
   するのに充分な程坂やかな制量さｎた速度で行い、前記
   行程の終了段階でｉｌｌ、川底り連い速度で行う様にし
   たこと８特徴とする射出成形横の拗作方烙− ２、型開放行程の初期段階が前記剛毛の長でを実質的に
   上回らないことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ５、（ａ）　柄を製造する為ｌこ、前記成形機の１つの
   ステーションにおいて互いに並置されている第１の型部
   と第２の型部との間に形成されている第１のキャビティ
   内へ前記比較的硬質のプラスチック倒斜を射出する工程
   と、 （ｂ）　前記柄を硬化させると共に前記第１及び第２の
   型部を互い）こ分離させた直後に、まだ前記柄を保持し
   ている前記第１の型部と、多数の細長いセルと第１の型
   部ｌこ面する隣接クリアランスとを有している第３の型
   部とを、前記成形機の別のステーションｌこおいて並置
   させ、この並ｉＥｔこよって前記セルと前記クリアラン
   スとが前記柄によって区切られている第２のキャビティ
   を形成する工程と、 （Ｃ）　前記柄に融着される前記共通の支持層と一体１
   こなっている前記１セツトの剛毛を製造する為に、前記
   改質ゴムを前記第２のキャビティ内へ射出する工程と、 （ｄ）　成形された前記剛毛を露出させる為に、成形さ
   れた前記ブラシを前記第１の型部に保持したままで、前
   記第３の型部を前記第１の型部から分離する工程と、 （ｅ）　成形され次前記ブラシを前記第１の型部から突
   き出す工程と、 を夫々具備することをＩＴｆ徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項の何れか１項に記載の方法。 ４、　前記制ａＫｌ嘔れた速度が１翼禦／秒未満である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ５、　前記可成り速い速度か少なくとも１０ｃｒｎ／秒
   程度でるることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記
   載の方法。 ６、　前記比較的硬質のフ′ラスチック材料かポリスチ
   レンまたはポリエチレンであること８特徴とする特許請
   求の範囲第１項〜第３項の倒れか１項に記載の方法。 ｌ　前記第１のキャビティを８ｍ成する為に工程（ｂｌ
   の間に前記第１の型部の複製か前記第２の型部と並置さ
   れ、この並置に続いて工程（（Ｊと＊質的に同時に工程
   （ａ）が繰り退場れることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項に記載の方法。 ８、工程（Ｃ）の間に前記改質ゴムか前記柄の縁を通っ
   て前記クリアランス内へ射出され、更にそこから前記剛
   毛形成用のセル内へ射出されることを特徴とする今噛吻
   苧÷特許請求の範囲第３項に記載の方法。