JPS61268410A - 熱可塑性合成樹脂製棒状体の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱可塑性合成樹脂製棒状体の製造方法に関す
る。

（従来の技術） 射出成形などの成形手段で得られる熱可塑性合成樹脂成
形品には２合成樹脂が固化する際の温度変化による体積
収縮により内部に巣が発生したり表面に引けが発生する
。これら巣や引けは成形品の強度の低下１寸法精度の低
下の原因となる。これら巣や引けは樹脂に充填剤を添加
して樹脂の固化時の体積収縮を極小にすることにより緩
和し得るが、ゼロにはならない。

このような問題を解消するために、特公昭３５−１７６
７９号公報には、−完断面を有する棒状体成形用キャビ
ティ内へ溶融材料をピストンで加圧注入し、この溶融材
料をその先端から順次冷却させてゆく方法が開示されて
いる。しかしながら、この方法は一定断面を有する棒状
体のみが製造されるにすぎない。しかも、棒状体成形品
を金型キャビティから取り出すには、金型を成形機から
取りはずさねばなら゛ないため、その作業が繁雑で生産
性に劣る。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来技術の問題点を解決するものであり、
その目的とするところは、成形品内部あるいは表面に巣
や引けの発生を極小にし強度および寸法精度に優れた熱
可塑性合成樹脂製棒状体の製造方法を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、成形品の脱型が容易で生産性
に優れた熱可塑性合成樹脂製棒状体の製造方法を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の熱可塑性合成樹脂製棒状体の製造方法は、（１
）棒状体成形用金型のキャビティ部内に樹脂注入口から
スライドピンを挿入し、該キャビティ部と該スライドピ
ンとで溶融樹脂流路を形成する工程、（２）成形樹脂材
を加熱溶融し溶融樹脂材を得る工程、（３）該溶融樹脂
材を融点用−１−の温度に保持する工程、（４）該溶融
樹脂材を加圧しかつ該スライドピンを後退させつつ該樹
脂流路を通して該金型キャビティ部へ注入充填する工程
、（５）該キャビティ部を先端部より順次該樹脂材の融
点未満の温度に冷却保持し該キャビティ部に注入充填さ
れた該樹脂）Ａを先端部より順次固化する工程、（６）
該キャビティ部にて形成される所望の棒状体成形品を該
スライドピンを前進させることにより該キャビティ部か
ら系外へ排出する工程、を包含し、そのことにより上記
目的が達成される。

本発明は、溶融樹脂材が金型キャビティ部とそこに挿入
されたスライドピンとにより形成された溶融樹脂流路を
通じてキャビティ部先端部から順次注入充填されると同
時に順次冷却固化されることを特徴とする。それにより
、得られる成形品には巣や引けの発生が極小となる。

（実施例） 以下に本発明を実施例について述べる。

本発明の製造方法を具体化する成形装置の一例を第１図
（ａｌおよび第１図（ｂｌに示す。成形装置１は。

可塑化機１１と、この可塑化機１１の先端部に気液密状
に係合されるアダプタ一部１２と、このアダプタ一部１
２に気液密状に係合される棒状体成形用金型１３とを有
する。

可塑化機１１はアダプタ一部１２の側部に係合されてい
る。可塑化機１１としては１例えば、射出成形機あるい
は押出機などの２通常、プラスチック成形に用いられる
可塑化機が使用される。この可塑化機１１のシリンダ一
部１１１は、加熱手段により成形樹脂材２の融点温度具
−トに加熱される。したがって、樹脂材２はシリンダ一
部１１１内のスクリュー１１２にて混練され溶融される
。可塑化機ＩＩの注入圧は、使用される樹脂材２の性質
および製造される棒状体の形状などから適宜設定される
。

アダプタ一部１２の溶融樹脂流路１２０の一端開口部１
２２は可塑化機１１のシリンダ一部１１１に連結され、
他端開口部１２３は溶融樹脂流出口を構成し金型１３の
キャビティ部１３０の溶融樹脂注入口１３２に連結され
ている。アダプタ一部１２は、金型キャビティ部１３０
に軸方向に往復動可能なスライドピン１４を有する。こ
のスライドピン１４は溶融樹脂流出口１２３およびその
近傍において溶融樹脂流路１２０内を貫通している。そ
の結果、該流出口１２３およびその近傍の樹脂流路１２
０は断面円環状をなしている。スライドピン１４は、金
型キャビティ部１３０の最小横断面積より小さい横断面
積を有する円柱状棒体である。スライドピン１４の往復
動は２図外の適当な駆動手段１例えば、油圧もしくは空
圧シリンダーなどにより行われる。アダプタ一部１２は
。

ヒーターなどの加熱手段１２４により樹脂材２の融点用
−１−の温度に保持されている。したがって、溶融樹脂
材２はアダプタ一部１２の該溶融樹脂流路１２０内で固
化することなく、常に可塑化機１１の注入圧によって金
型キャビティ部１３０に補充供給されるため、キャビテ
ィ部１３０に注入充填された樹脂材２の内部や表面には
巣や引けが発生しにくくなる。

金型１３のキャビティ部１３０は、棒状体を形成しうる
に必要な円柱状空間を形成している。キャビティ部１３
０は、第１図ｆｂｌに示すように、」二記スライドピン
１４が樹脂注入口１３２から挿入された状態において、
スライドピン１４との間に断面円環状の溶融樹脂流路１
３１を形成する。この樹脂流路１３１を通じて溶融樹脂
材２がキャビティ部１３０内に注入され充填される。熔
融樹脂流路１３１は金型１３に設けられた加熱手段１３
５により融点以上の温度に保持されているため、溶融樹
脂材２は樹脂流路１３１で固化することなく金型キャビ
ティ部ｊ３ｏに常時円滑に供給される。溶融樹脂材２が
キャビティ部１３０内に注入充填されると同時に、スラ
イドピン１４が駆動手段により後退し、それに伴いキャ
ビティ部１３０が冷却手段１３６により先端部側から順
次樹脂材２の融点未満の温度に保持される。その結果、
キャビティ部１３０内の溶融樹脂材２は先端部より順次
冷却される。それにより、棒状体成形品２０の内部や表
面には、巣や引けの発生が効果的に防止される。

−１−記加熱手段１３５および冷却手段１３６は、独立
して作動し９例えば、ヒーター加熱、ヒーター加熱と冷
却水循環の併用もしくはオイル循環などの。

通常、樹脂成形に用いられる手段が適宜選択される。キ
ャビティ部１３０の温度調節は、使用される樹脂材２の
性質および製造される棒状体２０の形状・寸法などから
適宜法められる。キャビティ部１３０の温度が樹脂注入
口１３２側からキャビティ部１３０の先端部の脱型口１
３３側に向かって漸次低くなるように温度勾配を設けれ
ば、溶融樹脂材２の冷却固化効果がより速やかに達成さ
れうる。脱型口１３３には１例えば、開閉可能な蓋１３
４が設けられている。キャビティ部１３０内で冷却され
棒状体となった成形品２０は、蓋１３４の開放によりス
ライドピン１４に押されて系外へ排出されうる。このＭ
２Ｂ５は。

図外の適当な動力手段１例えば、油圧もしくは空圧シリ
ンダーなどにより連続的に開閉操作が行ゎれる。

本発明により製造される棒状体成形品２ｏは、その形状
が少なくとも円柱状形状部を有し、金型キャビティ部１
３０から一方的に脱型可能な形状であれば任意の形状が
採用され得る。

本発明に用いる成形樹脂材２は、熱可塑性合成樹脂で構
成される。熱可塑性合成樹脂としては。

例えば、ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、
ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ
フェニレン樹脂あるいはポリフェニレンスルフィド樹脂
などである。これらの合成樹脂は単一あるいは２種以上
の混合物の形で使用される。また、熱可を性合成樹脂に
は、充填材として１例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ア
ラミド繊維、チタン酸カリウム繊維、アルミナ繊維。

ボロン繊維、炭化ケイ素繊維あるいは各種の金属繊維な
ど１通常、熱可塑性樹脂の補強用に使用される既知の繊
維が混入されてもよい。これらの充填材ば却−あるいは
２種以上の混合物の形で使用される。また、熱可塑性合
成樹脂には、各種の成形助剤あるいは樹脂改質剤などが
適宜添加されうる。

（作用） 上記成形製Ｎ１は１次のように機能する。まず。

第１図ｔａ＋に示すように、可苧化ａｌｌ、アダプタ一
部１２および棒状体成形用金型１３は、それぞれ２例え
ば、ガスケットやバッキングなどのシーリング材を介し
て気液密状に係合される。このとき、アダプタ一部１２
のスライドピン１４は、金型キャビティ部１３０の熔融
樹脂流路１３１内を脱型口１３３近傍まで挿入されてい
る。金型脱型口１３３は蓋１３４により閉じられている
。熱可塑性合成樹脂材などでなる成形樹脂材２は可塑化
機１１に供給され、シリンダ一部１１１内のスクリュー
１１２にて混練される。

充填材を使用する場合には、充填材と熱可望性合成樹脂
とが別々に可ワ化ｔａ１１に供給されて混練されるか、
または、充填材と合成樹脂とをあらかじめ混練しベレッ
ト状に成形したものが可塑化機１１に供給される。この
樹脂材２は可塑化機１１内で均一に混練され加熱溶融さ
れてアダプタ一部１２の溶融樹脂流路１２０および金型
１３の溶融樹脂流路１３１を通じて金型キャビティ部１
３０内に注入充填されてゆ（。キャビティ部１３０への
注入充填は、可塑化機１１として押出機を使用した場合
は押出圧、そして射出成形機を使用した場合は射出圧に
よって行われる。溶融樹脂材２は、アダプタ一部１２の
加熱手段１２４にて融点以−Ｌの温度に保持されるため
。

金型キャビティ部１３０に常時円滑に供給される。

キャビティ部１３０内の空気は脱型口１３３の蓋１３４
の微小な取付間隙から系外へ排出される。

次いで、第２図（ａ）に示すように、スライドピン１４
を後退させつつキャビティ部１３０内に溶融樹脂材２を
さらに注入充填してゆく。このとき、樹脂流路１３１を
流れてゆく溶融樹脂材２は、金型１３に設けられた加熱
手段１３５にて融点以−ヒの温度に保持されているため
、固化して樹脂流路１３１を寒くことなく金型キャビテ
ィ部１３０に常時円滑に供給される。したがって、キャ
ビティ部１３０内の溶融樹脂材２は、冷却手段１３６に
より冷却固化されるまで常に加圧された状態にある。冷
却固化により生ずる樹脂材２の体積収縮分は、後続の溶
融樹脂材２により引続きキャビティ部１３０内に補充さ
れうる。

次いで、スライドピン１４を後退させると同時に。

キャビティ部１３０の各冷却手段１３６を脱型口１３３
側から樹脂注入口１３２側へ順次作動させることにより
溶融樹脂材２を脱型口１３３側から樹脂注入口１３２側
へ順次冷却固化させてゆく　（第２図（ｂ））。

このように、注入充填された溶融樹脂材２が加圧されつ
つ順次冷却固化されてゆくため、成形された棒状体Ｃａ
ｔ才巣や引けの発生が防止される。また。

樹脂注入口１３２から脱型口１３３方向に沿ってどの位
置までの加熱手段１３５を作動さゼるか（そして。

その位置から脱型口１３３までにある冷却手段１３６を
作動させるか）によって、最終的に得られる棒状体の長
さを任意に決定することができる。スライドピン１４の
後退速度（もしくは、キャビティ部１３０内への樹脂注
入速度）は使用する樹脂材２の性質および成形する棒状
体の形状により適宜決定される。

金型キャビティ部１３０内の樹脂材２が冷却固化したの
ち、可塑化機１１の作動を停止ヒして充填圧を解放する
。次いで、第２図（Ｃ１に示すように、蓋１３４を開放
しスライドピン１４を前進させることにより。

所望の棒状体成形品２０が金型１３から系外へ排出され
る。成形品２０が排出されたのち、　蓋１３４を閉じて
次の溶融樹脂材２のキャビティ部１３０内への注入充填
に備える。

（実験例） 上記成形装置ｌを使用して、第３図に示すように、　Ｌ
ｌ　＝５０ｍｍ、　Ｌｚ＝１０ｍｍ、　ｒｌ＋−φ１２
ｍｍ、　Ｄ２−φ２０ｎ＋ｍの棒状体２０を本発明方法
により製造した。成形樹脂材２どして、ポリアミド樹脂
（商品名；ナイロン６　、１０３０Ｂ、宇部興産社製）
を使用した。可塑化＃１１１としては、二軸押出機を使
用し、その押山王を８０　ｋｇ　／　ａＪとした。アダ
プタ一部１２はヒーターにより２４０℃に保持した。ス
ライドピン１４は直径１０ｉｉ■の円柱状棒を使用した
。このとき、スライドピン１１４とキャビティ部１３０
との間隙は１■重に設定した。棒状体用金型１３は、最
初、ヒーターにより２３０℃に保持した。

上記樹脂材２を金型キャビティ部１３０にスライドピン
１４を後退させつつ５０秒間で注入充填した。

キャビティ部１３０への樹脂材２の注入充填が完了した
部位から１００℃のオイルを循環させた冷却手段１３６
により順次冷却し、樹脂材２を冷却固化した。

成形された棒状体２０は、その表面および縦断面を顕微
鏡観察あるいは目視観察したところ、いずれも巣や引け
は全く認められなかった。

（発明の効果） 本発明の製造方法によれば、このように、溶融樹脂材が
常時加圧された状態で金型キャビティ部に供給されそし
て冷却固化されてゆくので、得られる成形品内部あるい
は表面には巣や引けなどの発生がみられない。それゆえ
、その成形品は強度および寸法精度に優れている。本発
明に必要な成形装置は先端に脱型口を有し成形品を背後
から押し出すという簡単な構成でなるので、成形品の脱
型が容易であり生産性に優れている。また、金型に設け
られた加熱手段および冷却手段を適宜駆動させて温度調
節を行うことにより所望の長さの棒状体を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは３本発明の製造方法を具体化する成形装
置の一例を示す要部断面図、第１図（ｂｌは上記成形装
置のＡ−Ａ’断面図、第２図（ａｌ〜第２図（Ｃ）はそ
れぞれ上記成形装置を用いた本発明の製造方法を示す要
部断面図、第３図は本発明の実験例により得られた棒状
体成形品を示す側面図である。 １・・・成形装置、２・・・成形樹脂材、１１・・・可
塑化機。 １２・・・アダプタ一部、１３・・・棒状体成形用金型
、１４・・・スライドピン、２０・・・棒状体成形品、
　１２０．１３１・・・溶融樹脂流路、　１２４．１３
５・・・加熱手段、１３０・・・金型キャビティ部、１
３２・・・樹脂注入口、１３３・・・脱型口。 １３４・・・蓋、１３６・・・冷却手段。 Ｊソ−ヒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（１）棒状体成形用金型のキャビティ部内に樹脂注
   入口からスライドピンを挿入し、該キャビティ部と該ス
   ライドピンとで溶融樹脂流路を形成する工程、 （２）成形樹脂材を加熱溶融し溶融樹脂材を得る工程、 （３）該溶融樹脂材を融点以上の温度に保持する工程、 （４）該溶融樹脂材を加圧しかつ該スライドピンを後退
   させつつ該樹脂流路を通じて該金型キャビティ部へ注入
   充填する工程、 （５）該キャビティ部を先端部より順次該樹脂材の融点
   未満の温度に冷却保持し該キャビティ部に注入充填され
   た該樹脂材を先端部より順次固化する工程、 （６）該キャビティ部にて形成される所望の棒状体成形
   品を該スライドピンを前進させることにより該キャビテ
   ィ部から系外へ排出する工程、を包含する熱可塑性合成
   樹脂製棒状体の製造方法。 ２、前記金型の所定位置に各々が独立した複数対の加熱
   手段と冷却手段とが配置された特許請求の範囲第１項に
   記載の製造方法。 ３、前記キャビティ部が温度勾配を有する特許請求の範
   囲第１項に記載の製造方法。 ４、前記樹脂材は補強繊維を含有する熱可塑性樹脂組成
   物である特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。