JPS60178015A - プラスチツク成形方法とその装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はガラス繊維を含む材料などを用いた成形に好適
なプラスチック成形方法とその装置に関するものである
。

〔従来技術〕

ポリエステル樹脂にガラス繊維などを混合した成形材料
には、成形方法と成形品の用途等にしたがって種々の組
成、性状のものがあり、また成形品の性能も異なる。す
なわち、圧縮成形機にはＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ　Ｍｏｕｌ
ｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）　と呼ばれるシート状の
成形材料が用いられるので、繊維長の長ｉガラス繊維を
使用することができ、その成形品はすぐれた機械的性質
を期待できる。しかしながらこの種の成形機では複雑な
形状の製品や厚肉製品を成形することがむつかしいばか
りでなく、１回の成形サイクルが長く能率が悪いという
欠点がある。また、射出成形機には乾式ＢＭＣ（Ｂｕｌ
ｋＭｏｕｌｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）と呼ばれるチ
ップ状の成形材料が用いられ、圧縮成形機では成形でき
ないような複雑な形状の製品を成形することができる反
面、成形加工中にガラス繊維が折損して成形品の機械的
強度が低下するという欠点がある。すなわち、射出成形
機の場合、ホッパ型の供給装置から固成スリーブ内のス
クリュへ送り込まれた樹脂は、スクリュの回転によって
ノズルかう金型内へ射出されるが、スクリュの先端部に
は射出中に材料が逆流するのを防止するだめのチェック
リングやチェックバルブが設けられているので、これが
材料に波動を与えてガラス繊維を折損させることが多い
。

そこでこの欠点を解消するものとして二重シリンダと特
殊な構造の逆転防止機構を設けた射出装置が特開昭５７
−２４２２８によって提案されたが、この装置は供給装
置からスクリュへの供給箇所においてスクリュとシリン
ダとでガラス繊維が折損し易いばかりでなく、溝内での
曲げや逆上防止弁部での断面の縮小、拡大、射出ノズル
部における断面の縮小、ストップ弁の開閉等によっても
ガラス繊維が折損するおそれがあって満足した効果を期
待することができなかった。

さらに、ガラス繊維を折損させないためにスクリュを使
用しないｌ・ランスファ成形機で成形することも試みら
れているが、射出前における樹脂の加熱に長時間を要し
、サイクルタイムが長くなるという致命的な欠点があっ
た。

〔発明の概要〕

本発明は以上のような点に鑑みなされたもので、供給シ
リンダから計量シリンダへ押込んだ樹脂を供給シリンダ
と背圧のかかった計量シリンダのプランジャとの間で圧
縮計量して樹脂の締切シ後計量シリンダのプシンジャで
さらにこれを圧縮し、圧縮済の樹脂を計量シリンダの移
動と押出しにより防電加熱装置へ移動させて予熱したの
ち金型注入口へ供給して射出シリンダで金型内へ射出す
るように構成することにより、ガラス繊維等の折損を減
少して成形品の品質向上を計るとともに、射出用樹脂の
予熱により成形サイクルを短縮して作業性の向上を計っ
たプラスチック成形方法とその装置を提供するものであ
る。以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。

〔実施例〕

第１図は本発明に係るプラスチック成形方法を説明する
ために示しかつ本発明に係るプラスチック成形装置の実
施例を示す縦断面図である。図において、床面に固定さ
れたベース１上には、図示しないシリンダプラテンとの
間を４個のタイロッド２で連結された固定プラテン３が
固定されており、この固定プラテン３のシリンダプラテ
ン側には、タイロッド２に沿って移動自在な可動プラテ
ン４が固定プラテン３と金型装着面を対向させて設けら
れている。両方のプラテン３．４の金型装着面には、固
定金型５と可動金製６とがそれぞれキャピテイ面５ｍ、
６ｍを対向させて装着されて一る。１は固定金製５に固
定された注入管であってキャビテイ面５ａに一端を開口
されており、他端は固定プラテン３を貫通して外部に開
口されている。なお、注入管Ｔの固定プラテン３より外
にある部分の上側には、樹脂のかたまりが入ね得る供給
孔１ａが設けられている。

以上のように構成された本機の斜め上方には、全体を符
号８で示す材料供給装置が配設されている。この材料供
給装置８は円筒状に形成されて互に平行する供給シリン
ダ９と油圧シリンダ１０とを備えており、各シリンダ９
．１０には、固定板１１で一体的に固定されたプシンジ
ャ１２とピストン１３とがそれぞれ往復動自在に嵌合さ
れている。１４は供給シリンダ９へ樹脂を投入する投入
シリンダであって、供給シリンダ９０局面と直交して開
口接合されており、樹脂人口１５から供給された樹脂を
供給シリンダ９内へ押出す往復動自在なプランジャ１６
′ｔ−備えている。そしてプシンジャ１２の上昇位置で
投入シリンダ１４で供給シリンダ９に投入された樹脂の
一例として示すガラス繊維の樹脂を油圧シリンダ１０に
よるプランジヤ１２の下降で圧縮するように構成されて
いる。

供給シリンダ９の下端部は漏斗状に形成されていてその
下端の７ランク部には、ガイド１７が固定されており、
これには駆動シリンダ１８が固定されている。駆動シリ
ンダ１８のピストンロッド１９０作用端には、樹脂細切
機構としての締切り弁２０が平板状に形成されてガイド
１７に摺動自在に支持されており、駆動シリンダ１Ｂの
ピストンロッド１９を進退させることにより締切り弁２
０が往復動して供給シリンダ９の下端開口部を開閉する
ように構成されている。

全体を符号２１で示すものは計量シリンダであって、プ
ランジャ２２の５ツドエンド２２ａを往復動自在に嵌合
させる駆動部２３と、この駆動部２３の上端部で摺動自
在に支持された計量部２４とを備えており、計量部２４
にはプランジャ２２のプランジャヘッド２２ｂが往復動
自在に係入されている。また駆動部２３の局面には、油
圧シリンダ２５が固定されていてそのピストンロッド２
６の作用端は計量部２４に固定されており、ピストンロ
ッド２６を進退させることにより、計量部２４が供給シ
リンダ９の下端部といんろう状に係合する位置と保合を
解かれる位置との間で進退するように構成されている。

そしてこの計量シリンダ２５は機体側の枢軸２７で回動
自在に枢支されており、図に実線で示すように計量部２
４を供給シリンダ９に対向させる位置と、図に鎖線で示
すように後述する誘電加熱装置２８に対向させる位置と
のいずれかを選択的に占めるように構成されている。

こうすることにより、締切り弁２０が開いた状態で供給
シリンダ９のプランジャ１２が前進し樹脂を供給シリン
ダ９から計量部２４へ押込むと、計量シリンダ２１側の
プランジャ２２に所定の背圧が加えられていることによ
り、樹脂がグランジャ１２とプランジャ２２との間で圧
縮されてプランジャ２２の後退位置にしたがった計量が
計量部内で行なわれる。また計量後、締切り弁２０を閉
じてプランジャ２２を前進させると、樹脂はグランジャ
２２と締切り弁２０との間でさらに圧縮される。

前記誘を加熱装置２８は、平板状に形成された上下一対
の高周波電極２８ａ　、　２８ｂとの間に被加熱体を位
置させて高周波電流の作用で発熱させる従来周知の加熱
装置であって、この装置に対向した計量シリンダ２１か
らは、プランジャ２２の前進によって固形状の樹脂２９
が下部電極２８ｂ上へ押出されて予熱される。また下部
電極２８ｂは図の手前側と紙背側との間で移動できるよ
うに構成されており、予熱を終った樹脂２９は下部電極
２８ｂの移動により支承から解放されて落下し、前記注
入管１に設けた供給孔７ａから注入管Ｔ内へ供給されて
その外周部に設けたヒータ３ＯＫより加熱溶融される。

３１は油圧によって往復動するプランジャ３２を備えた
射出シリンダであって、プランジャの頭部が注入管Ｔ内
に係入されており、プランジャ３２の前進によって樹脂
を金波５，６のキャビティ内へ射出するように構成され
ている。

以上のように構成された成形機による成形動作を、ガラ
ス繊維が混入された熱硬化性樹脂である塊状ＢＭＣによ
る成形を例にとって説明する。プラテン３，４に金量５
，６をそれぞれ装着して型締を行なったのち、油圧シリ
ンダ１０のヘッドエンド側に圧油を送入してピストン１
３とプシンジャ１２を上昇させる。また計量シリンダ２
１は図の実線位置によって計量部が供給シリンダ９の下
端開口部と係合しておシ、締切り弁２０が開かれている
。

とｐ状態で樹脂人口１５から供給された樹脂を投入シリ
ンダ１４で供給シリンダ９内へ投入し、油圧シリンダ１
０によるプランジャ１２の下降によってこの樹脂を射出
シリンダ２１の計量部２４内へ押込む。このとき射出シ
リンダ２１のプランジャ２２には所定の背圧がかけられ
ているので、成形品の大きさに見合う樹脂量が計量部２
４に充填されると、プランジャ２２の後退が停止して計
量が終了する。そこで締切り弁２０を閉じてプランジャ
２２を前進させると、樹脂はプランジャヘッド２２ｂと
締切り弁２０との間でさらに圧縮される。

このようにして計量、圧縮が終ると、油圧シリンダ２５
のピストンロッド２６が後退して計量部２４が供給シリ
ンダ９の下端から離間し、またプランジャ２２もわずか
に後退して樹脂を管内に保持する。そこで図示しない駆
動装置で計量シリンダ２１を図の鎖線位置へ回動させて
誘電加熱装置２８に対向させ、プランジャ２２の前進に
より樹脂２９を下部電極２８ｂ上へ押出す。そして樹脂
２９は上下の電極２８ａ　、　２８ｂによって予熱され
るが、この場合、樹脂２９が計量後さらに圧縮されてい
るので粒子間にすき間がなく電気が容易に流れて加熱が
促進される。この場合、使用される樹脂は熱硬化性樹脂
であり、例えば１５０〜１６０℃、１〜２分で硬化され
るが、ここで例えば６０℃で予熱しておけば、加熱され
た金型５，６で硬化されるときの硬化時間が短縮される
とともに、樹脂が流れ易くなって金型５，６への注入が
やり易くなる。

予熱を終った樹脂２９は、下部電極２８ｂの移動によっ
て支承から解放され供給孔７ａから注入管Ｔ内へ落下す
る。この場合、樹脂２９が下部電極２８ｂとともに移動
しないように図示し力い部材により同方向への移動を規
制されている。注入管７内に落下した樹脂２９はそのま
ま金型５，６内に射出されるか、ヒータ３０によってさ
らに予熱されて金型５，６内に射出されるが、ヒータ３
０を使用する場合は、予め誘電加熱装置２８によって予
熱されているので、ヒータ３０による予熱時間が短縮さ
れる。注入管γ内の樹脂２９は、創出シリンダ３１のプ
ランジャ３２が前進することによって金型５，６のキャ
ビティ内へ射出され、例えば１６０℃以上の加熱硬化に
よって成形品が得られる。成形品は型開き後金型５，６
から取り出される。なお、２回目からは金型５，６内で
の樹脂の加熱硬化と成形品の取出し、および型締め間に
、次の樹脂の計量、圧縮、予熱が行なわれる。

第２図ないし第７図は本発明における誘電加熱装置の他
の実施例を示し、第２図はその概略正面図、第３図は別
の実施例の概略正面図、第４図はこれら両実施例に適用
されるローラ開閉機構の平面図、礼５図は第４図のＡ視
正面図、第６図はさらに他の実施例の概略縦断面図、第
７図は第６図のＢＢ断面図である。第２図に示す実施例
においては、第１図に示す実施例と同じように上下の電
極２８ａ　、　２８ｂが設けられている他に樹脂２９は
一対のロー２３３．３４によって支承されている。

また第３図に示す実施例においては、下部電極２８ｂが
設けられておらず、ローラ３３，３４が電極を兼ねてい
る。そして第２図および第３図に示すローラ３４には、
機台側に固定されたモータ３５が直結されており、また
ロー２３３の軸端部には機台側に固定された油圧シリン
ダ３６のピストンロッド３１が連結されて−る。さらに
両ローラ３３゜３４は屈折自在なリンク３８．３９で連
結されており、また両口−２３３，３４はギヤ４０，４
１゜４２によって駆動連結されている。こうすることに
よりピストンロッド３Ｔを図示のように前進させるとリ
ンク３８．３９が屈折してギア４０．４１゜４２が噛合
うので、モータ３５の回転によりロー２３３．３４が同
方向に回転し、これに支承された樹脂２９も回転して均
一に予熱される。予熱が終ったときは、油圧シリンダ３
６のピストンロッド３１を後退させることにより、リン
ク３８．３９が伸長してギア４◎、４１．４２の噛合が
解かれると同時にローラ３３が固定ローラ３４から離間
し、樹脂２９が支承から解放されて落下する。第２図に
示す実施例の場合にはローラ３３．３４の開放と同時に
下部電極２８ｂも移動させる。

第６図、第７図に示す他の実施例においては、注入管Ｔ
が固定プラテン３側の部分７ｂと射出シリンダ３１側の
部分７ｃとで形成されており、注入する樹脂２９やロー
ラ３３．３４の長さよりも幾分広い間隔を保って配置さ
れたこれらの部分７ｂ。

７ｃは、下側を互に部材７ｄによって一体的に連　結さ
れている。そして、両方の部分７ｂ、Ｔｃ間にローラ３
３，３４およびその上の樹脂２９が下降して入り得るよ
うになっている。すなわち、上方の誘（加熱装置２８内
で樹脂２９が予熱されたら、誘電加熱装置２８を射出位
置まで移動させ、第６図に示すように、樹脂２９が注入
管ＴＯ両部分子す。

Ｔｃ間に入れに、プランジャ３２が前進して樹脂２９を
注入管１の１ｂの部分に押し込むとともに金型５，６内
に射出する。樹脂２９が注入管１の７ｂの部分内に入れ
られたのちは、誘電加熱装置２８・は元の位置に戻して
おく。そのとき上側の電極２８ａは第７図に矢印Ｃで示
すように真上に上げ、左右のローラ３３，３４は第７図
に矢印りで示すように、左右に後退させたのちに上に上
げて、互に元の位置に戻す。このようにすれば、誘電加
熱装置内で予熱した樹脂を注入管７内に移すときに落下
させることなく静かに移行させることができ、樹脂２９
と注入管７を損傷させることがなくてより実用的である
。

なお本発明に係る成形機はガラス繊維等が混入された樹
脂による成形において特に効果を有するものであるが、
ガラス繊維等の混入されない通常の各種樹脂による成形
も同様にして実施できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように、本発明によればプラ
スチック成形方法とその装置において、供給シリンダか
ら計量シリンダへ押込んだ樹脂を背圧のかかった計量シ
リンダのプランジャとの間で圧縮計量して樹脂の締切り
後計量シリンダのプランジャでさらにこれを圧縮し、圧
縮済の樹脂を計量シリンダの移動と押出しにより誘電加
熱装置へ移動させて予熱したのち金型注入口へ供給して
射出シリンダで金型内へ射出するように構成することに
より、樹脂の供給、圧縮、計量と樹脂の射出とが別々の
箇所で行なわれ、樹脂の移動径路が直線状で断面形状の
変化がないので、ガラス繊維混入樹脂等による成形に際
しガラス繊維の折損が最小限度に抑えられるので、スク
リュや逆転防止機構等を設けた従来の装置と比較して成
形品の機械的性質、特に衝撃強度が大幅に向上し、原料
の性能を損なうことがない。また、計量シリンダへ押込
まれた樹脂が、背圧の加圧下で射出樹脂量にしたがって
後退した計量シリンダのプランジャとの間で圧縮、計量
されるので、計量シリンダへの充填状態が正確に制御さ
れ計量が正確に行なわれて計量精度が著しく向上する。

さらに射出用の樹脂が射出前に誘電加熱装置で急速に予
熱されるので、加熱硬化時間ひいては成形サイクルが短
縮されて作業性が向上し、予熱前に樹脂を圧縮すること
により予熱が効率よく均一に行なわれてさらに予熱時間
の短縮と成形品の品質向上を計ることができる、ま′だ
誘電加熱装置において樹脂を回転させながら支承するよ
うにすれば、さらに予熱が均一に行なわれ効率９品質が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図を←←奸÷任は本発明に係るプラスチック成形方
法を説明するために示しかつ本発明に係るプラスチック
成形装置の実施例を示す縦断面図、第２図ないし第７図
は本発明における誘電加熱装置の他の実施例を示し、第
２図はその概要正面図、第３図は別の実施例の概略正面
図、第４図はこれら両実施例に適用されるローラ開閉機
構の平面図、第５図は第４図のＡ視正面図、第６図はさ
らに他の実施例の概略縦断面図、第７図は第６図のＢＢ
断面図である。 ５．６・・・−金型、１・・・・注入管、７ａ・・・拳
供給孔、８・、・・・供給シリンダ、２゜・嗜・・締切
り弁、２１・・０・計量シリンダ、２２・・・−プラン
ジャ、ｌ　＠　＠　１１　＠　１１誘電加熱装置、２８
ａ　、　２８ｂ・・・＠電極、２９・・・・樹脂、３１
・・・・射出シリンダ、３２・・働・プランジャ、３３
，３４・・・・ローラ。 特許出願人　宇部興産株式会社 代理人　山川数４！ｊ（ほか２名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）供給シリンダに投入した樹脂を計量シリンダに押
   込んで、これを背圧がかけられて所定位置まで後退した
   計量シリンダのプシンジャとの間で圧縮。 計量し、樹脂の押込み締切シ後、計量シリンダのプラン
   ジャでさらに樹脂を圧縮したのち、計量シリンダを移動
   させて圧縮後の樹脂を誘電加熱装置内へ押出して予熱し
   、この樹脂を金型注入管へ供給して射出シリンダで全屋
   内へ射出することを特徴とするプラスチック成形方法。
2. （２）樹脂の受入口および押込用プシンジャを備えた供
   給シリンダと、高周波電極および開閉自在な樹脂支承部
   材を備えた誘電加熱装置と、前記供給シリンダ、誘電加
   熱装置のいずれかへ選択的に対向するよう移動自在に支
   持され樹脂の圧縮、計量。 押出用プランジャを備えた計量シリンダと、前記供給シ
   リンダと計量シリンダとの間に配置された開閉自在な樹
   脂締切１機構と、前記誘電加熱装置から供給される樹脂
   の受入口を有する金型用樹脂注入管ヘプランジャ頭部を
   進退自在に係入させた射出シリンダとを設けたことを特
   徴とするプラスチック成形装置。