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技術 棒状成形品の成形方法及び成形型

出願人 積水化学工業株式会社
発明者 岩崎龍一山中国人
出願日 1996年3月29日 (24年9ヶ月経過) 出願番号 1996-076510
公開日 1997年10月7日 (23年2ヶ月経過) 公開番号 1997-262861
状態 拒絶査定
技術分野 プラスチック等の射出成形 プラスチック等の成形用の型
主要キーワード 棒状成形品 高圧窒素ガス 偏肉量 樹脂ゲート ABS樹脂 注入ゲート 射出ゲート 偏肉成形品
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年10月7日)のものです。
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図面 (9)

課題

偏肉がなく良好な品質中空部を有する棒状成形品成形方法、及び成形型を提供する。

解決手段

固定型可動型とにより形成されたキャビティ1に溶融樹脂射出し、引き続き溶融樹脂中に高圧ガス注入して中空部を有する棒状成形品の成形方法であって、上記キャビティ1の成形品中心線上に位置する溶融樹脂のゲート2より、キャビティ1の容積を満たすに不十分な量の溶融樹脂を射出し、続いて高圧ガスを上記ゲート2、或いはキャビティの成形品の中心線上に位置する高圧ガスの注入ゲートより注入し、一定時間加圧状態を保持した後、高圧ガスを排出して中空部を有する成形品とする。

概要

背景

近年普及が著しいガス注入成形とは、金型キャビティ内に充填された溶融樹脂中に溶融樹脂の射出されるゲート、或いは専用のガスノズルの先端より加圧ガス高圧ガス)を注入して成形品中空部を形成する成形方法である。

例えば、特公平3−47171号公報においては、成形品の重量を削減し、表面の改質を行うため、金型の溶融樹脂のゲート部、或いは金型内にキャビティに連通するガス流路を設け、このガス流路より加圧ガスをキャビティ内の溶融樹脂中に充填する射出成形方法及び装置が記載されている。

又、特開平4−310712号公報には、湾曲した長い棒状の(バケツ等の)高圧ガスの注入により中心部に中空部が形成された下げ手とその成形方法が記載されている。

概要

偏肉がなく良好な品質の中空部を有する棒状成形品の成形方法、及び成形型を提供する。

固定型可動型とにより形成されたキャビティ1に溶融樹脂を射出し、引き続き溶融樹脂中に高圧ガスを注入して中空部を有する棒状成形品の成形方法であって、上記キャビティ1の成形品の中心線上に位置する溶融樹脂のゲート2より、キャビティ1の容積を満たすに不十分な量の溶融樹脂を射出し、続いて高圧ガスを上記ゲート2、或いはキャビティの成形品の中心線上に位置する高圧ガスの注入ゲートより注入し、一定時間加圧状態を保持した後、高圧ガスを排出して中空部を有する成形品とする。

目的

本発明は、上記のこのような問題点に着眼してなされたものであり、その目的とするところは、これらの問題点を解消し、偏肉がない良好な品質の中空部を有する棒状成形品の成形方法、及び成形型を提供するものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

固定型可動型とにより形成されたキャビティ溶融樹脂射出し、引き続き溶融樹脂中に高圧ガス注入する中空部を有する棒状成形品成形方法であって、上記キャビティの成形品中心線上に位置する溶融樹脂のゲートより、キャビティの容積を満たすに不十分な量の溶融樹脂を射出し、続いて高圧ガスを上記ゲート、或いはキャビティの成形品の中心線上に位置する高圧ガスの注入ゲートより注入し、一定時間加圧状態を保持した後、高圧ガスを排出して中空部を有する成形品とすること特徴とする棒状成形品の成形方法。

請求項2

固定型と可動型とにより形成されたキャビティの成形品の中心線上に位置して高圧ガスの注入を兼ねた溶融樹脂のゲート、或いは高圧ガスの専用の注入ゲートが設けられていることを特徴とする棒状成形品の成形型

技術分野

0001

本発明は、中空部を有する棒状の成型品成形するための射出成形金型に関する。

背景技術

0002

近年普及が著しいガス注入成形とは、金型キャビティ内に充填された溶融樹脂中に溶融樹脂の射出されるゲート、或いは専用のガスノズルの先端より加圧ガス高圧ガス)を注入して成形品に中空部を形成する成形方法である。

0003

例えば、特公平3−47171号公報においては、成形品の重量を削減し、表面の改質を行うため、金型の溶融樹脂のゲート部、或いは金型内にキャビティに連通するガス流路を設け、このガス流路より加圧ガスをキャビティ内の溶融樹脂中に充填する射出成形方法及び装置が記載されている。

0004

又、特開平4−310712号公報には、湾曲した長い棒状の(バケツ等の)高圧ガスの注入により中心部に中空部が形成された下げ手とその成形方法が記載されている。

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、上記のような中心線に対して左右対称形状で、且つ中空部を有する成形品の成形方法では、溶融樹脂の射出されるゲート、及び高圧ガスを注入するための注入ゲートの位置によっては、中空部を形成するための高圧ガスが中心部を流れないために、成形品に形成される中空部が中心よりずれて偏った位置となり、所謂、偏肉成形品となる場合がある。

0006

上記ような偏肉が発生した下げ手をバケツ等の成形品本体に、その端部を嵌合さてせ取り付けても、よじれ等の変形のため、下げ手を円滑に回動させることが困難となる場合がある。又、このような下げ手の偏肉問題を解消するために、成形サイクル延長する等の所謂成形条件を調整するといった手段が取られるが、このような調整を行っても必ずしも安定した品質が確保されるわけではなく、成形後の品質検査や、後加工による変形の矯正を必要とする等の問題が残されることになる。

0007

本発明は、上記のこのような問題点に着眼してなされたものであり、その目的とするところは、これらの問題点を解消し、偏肉がない良好な品質の中空部を有する棒状成形品の成形方法、及び成形型を提供するものである。

課題を解決するための手段

0008

請求項1記載の本発明の棒状成形品の成形方法においては、キャビティに溶融樹脂を射出し、引き続き溶融樹脂中に高圧ガスを注入する中空部を有する棒状成形品の成形方法であって、上記キャビティの成形品の中心線上に位置する溶融樹脂のゲートより、キャビティの容積を満たすに不十分な量の溶融樹脂を射出し、続いて高圧ガスを上記ゲート、或いはキャビティの成形品の中心線上に位置する高圧ガスの注入ゲートより注入し、一定時間加圧状態を保持した後、高圧ガスを排出して中空部を有する成形品とすること特徴とする。

0009

又、請求項2記載の本発明の棒状成形品の成形型においては、固定型可動型とにより形成されたキャビティの成形品の中心線上に位置して高圧ガスの注入を兼ねた溶融樹脂のゲート、或いは高圧ガスの専用の注入ゲートが設けられていることを特徴とする。

0010

上記本発明の棒状成形品の成形型の一例を図1に示す。図1は、固定型の固定側型板の要部のみを示す上面図である。図1において、1、1は固定側型板側のキャビティであり、このキャビティ1、1は、棒状成形品であるバケツの半円形の下げ手を成形するために設けられたものであり、2個取りとするためにほぼ対称位置に配設されている。

0011

4は、溶融樹脂の射出されるスプルー3より対称方向に設けられたランナーであり、このランナー4の先端部には溶融樹脂のゲート2は、キャビティ1の端部に内側に突設された下げ手の嵌合部を形成するキャビティ11に連通されている。

0012

従って、固定側型板側のスプルー3より射出された溶融樹脂は、ランナー4を流動し、ゲート2よりキャビティ11、キャビティ1内に射出され、充填されることになる。又、本実施例におけるゲート2は、図2に示すように、キャビティ1の成形品(下げ手)の中心線上に位置して設けられ、溶融樹脂の射出と高圧ガスの注入ゲートを兼ねたものとなっている。

0013

本発明の棒状成形品の成形方法、及び成形型においては、高圧ガスの注入ゲートは、溶融樹脂の射出ゲートが兼用で用いられてもよく、又、別途に高圧ガスの注入専用の注入ゲートを設けて行うことも可能である。

0014

又、本発明の中空部を有する棒状成形品の成形方法において、金型のキャビティに射出される溶融樹脂のキャビティの容積を満たすに不十分な量とは、キャビティの容積のほぼ50%から80%に相当する量を指すものであり、この溶融樹脂をキャビティ射出し、続いて高圧ガスを注入し、一定時間加圧状態を保持した後、高圧ガスを排出して成形を完了させる、所謂ショートショット法により行われるものである。

0015

本発明の成形方法において用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレンポリエチレンポリスチレンABS樹脂ポリカーボネート、PET、PBTナイロンPMMA塩化ビニル樹脂等殆どのものが使用可能であるが、流動性が悪く、収縮率が大きい樹脂程本発明の成形方法の効果を期待することができる。

0016

又、高圧ガスとしては、常温常圧ガス状、又は液状のもので、成形材料と反応、或いは相溶しないものが好適に用いられる。例えば、窒素炭酸ガス、空気、ヘリウム等であるが、不燃性で不活性であるものがより好ましい。

0017

請求項1記載の本発明の棒状成形品の成形方法においては、キャビティの成形品の中心線上に位置して高圧ガスの注入を兼ねた溶融樹脂のゲート、或いは高圧ガスの専用の注入ゲートが設けらた請求項2記載の成形型を用い、この樹脂のゲート、或いは高圧ガスの注入ゲートより、キャビティの容積を満たすに不十分な量の溶融樹脂を、所謂ショートショット法により射出することにより、キャビティ内を流動する溶融樹脂の先端も対称形を保持することができる。その後、上記樹脂のゲート、或いは高圧ガスの注入ゲートより高圧ガスを注入すると、この高圧ガスは上記キャビティ内の溶融樹脂の中心線上を流動してゆき、キャビティの溶融樹脂の末端まで到達する。従って、成形品の中心線に対して、左右対称で、偏肉がない成形品を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0018

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(実施例1)図1に示す2個取りの棒状成形品(下げ手)の成形型を用い、ポリエチレン樹脂(旭化成工業社製 J311A)を使用して射出成形を行った。図4に示すように、溶融樹脂の樹脂ゲート2と高圧ガスの注入ゲートが兼用となっており、射出成形機ノズル側から溶融樹脂を樹脂ゲートより射出し、この樹脂ゲートより高圧ガスの注入を行うようにした。

0019

金型温度は25℃、樹脂温度は220℃で充填時間をほぼ4秒とし、溶融樹脂の射出、充填4.1秒後に、ほぼ120kg/cm2 の高圧窒素ガスを注入し、20秒間保持した後、窒素ガスを成形品内部より排出した。図6に示すように、取り出した成形品(下げ手)1aの中央部(図1に示すB−B断面)において、中央部の中空部1bの両側の肉厚d1 とd2 の寸法を測定した結果は、表1に示すようにほぼ同じで、偏肉によるそり変形量α°(図8に示す)は、0°0′であった。

0020

0021

(実施例2)図1に示す2個取りの棒状成形品(下げ手)の成形型を用い、ポリエチレン樹脂(旭化成工業社製 J311A)を使用して射出成形を行った。図5に示すように、溶融樹脂の樹脂ゲート2に対して、高圧ガスの注入ゲート5をキャビティ1の最端部に別途に設け、射出成形機のノズル側から溶融樹脂を樹脂ゲート2より射出し、高圧ガスの注入を上記注入ゲート5より行うようにした。

0022

金型温度は25℃、樹脂温度は220℃で充填時間をほぼ4秒とし、溶融樹脂の射出、充填4.1秒後に、ほぼ120kg/cm2 の高圧窒素ガスを注入し、20秒間保持した後、窒素ガスを成形品内部より排出した。図6に示すように、取り出した成形品(下げ手)1aの中央部(図1に示すB−B断面)において、中央に形成された中空部1bの両側の肉厚d1 とd2 の寸法を測定した結果は、表1に示すようにほぼ同じで、偏肉によるそり変形量α°(図8に示す)は、0°0′であった。

0023

(比較例1)図1に示す2個取りの棒状成形品(下げ手)の成形型を用い、ポリエチレン樹脂(旭化成工業社製 J311A)を使用して射出成形を行った。図2に示すように、溶融樹脂の樹脂ゲート21と高圧ガスの注入ゲートが兼用となっており、射出成形機のノズル側から溶融樹脂を樹脂ゲートより射出し、この樹脂ゲートより高圧ガスの注入を行うようにした。但し、本比較例1において、樹脂ゲート21は、成形品(下げ手)1aの中心、即ちキャビティ1の中心より片側へずらせた位置に設けた。

0024

金型温度は25℃、樹脂温度は220℃で充填時間をほぼ4秒とし、溶融樹脂の射出、充填4.1秒後に、ほぼ120kg/cm2 の高圧窒素ガスを注入し、20秒間保持した後、窒素ガスを成形品内部より排出した。図7に示すように、取り出した成形品(下げ手)1aの中央部(図1に示すB−B断面)において、中央部の中空部1bの両側の肉厚d1 とd2 の寸法を測定した結果は、表1に示すように偏肉が大きく出た。このため、偏肉によるそり変形量α°(図8に示す)は、4°50′であった。

0025

(比較例2)図1に示す2個取りの棒状成形品(下げ手)の成形型を用い、ポリエチレン樹脂(旭化成工業社製 J311A)を使用して射出成形を行った。図3に示すように、溶融樹脂の樹脂ゲート21に対して、高圧ガスの注入ゲート5をキャビティ1の最端部に別途に設け、射出成形機のノズル側から溶融樹脂を樹脂ゲート21より射出し、高圧ガスの注入を上記注入ゲート5より行うようにした。但し、樹脂ゲート21は、キャビティ1の中心線より片側にずらし、高圧ガスの注入ゲート5は、キャビティ1の中心線上に設けた。

0026

金型温度は25℃、樹脂温度は220℃で充填時間をほぼ4秒とし、溶融樹脂の射出、充填4.1秒後に、ほぼ120kg/cm2 の高圧窒素ガスを注入し、20秒間保持した後、窒素ガスを成形品内部より排出した。図6に示すように、取り出した成形品(下げ手)1aの中央部(図1に示すB−B断面)において、中央に形成された中空部1bの両側の肉厚d1 とd2 の寸法を測定した結果は、表1に示すように偏肉が大きく出た。このため、偏肉によるそり変形量α°(図8に示す)は、2°20′であった。

0027

(比較例3)図1に示す2個取りの棒状成形品(下げ手)の成形型を用い、ポリエチレン樹脂(旭化成工業社製 J241)を使用して射出成形を行った。図2に示すように、溶融樹脂の樹脂ゲート21と高圧ガスの注入ゲートが兼用となっており、射出成形機のノズル側から溶融樹脂を樹脂ゲートより射出し、この樹脂ゲートより高圧ガスの注入を行うようにした。但し、本比較例3において、樹脂ゲート21は、成形品(下げ手)1aの中心、即ちキャビティ1の中心より片側へずらせた位置に設けた。

0028

金型温度は25℃、樹脂温度は220℃で充填時間をほぼ4秒とし、溶融樹脂の射出、充填4.1秒後に、ほぼ120kg/cm2 の高圧窒素ガスを注入し、20秒間保持した後、窒素ガスを成形品内部より排出した。図7に示すように、取り出した成形品(下げ手)1aの中央部(図1に示すB−B断面)において、中央部の中空部1bの両側の肉厚d1 とd2 の寸法を測定した結果は、表1に示すように偏肉が大きく出た。このため、偏肉によるそり変形量α°(図8に示す)は、5°50′であった。

0029

(比較例4)図1に示す2個取りの棒状成形品(下げ手)の成形型を用い、ポリカーボネイト樹脂(住友ダウ社製 301−22)を使用して射出成形を行った。図2に示すように、溶融樹脂の樹脂ゲート21と高圧ガスの注入ゲートが兼用となっており、射出成形機のノズル側から溶融樹脂を樹脂ゲートより射出し、この樹脂ゲートより高圧ガスの注入を行うようにした。但し、本比較例3において、樹脂ゲート21は、成形品(下げ手)1aの中心、即ちキャビティ1の中心より片側へずらせた位置に設けた。

0030

金型温度は80℃、樹脂温度は290℃で充填時間をほぼ4秒とし、溶融樹脂の射出、充填4.1秒後に、ほぼ200kg/cm2 の高圧窒素ガスを注入し、20秒間保持した後、窒素ガスを成形品内部より排出した。図7に示すように、取り出した成形品(下げ手)1aの中央部(図1に示すB−B断面)において、中央部の中空部1bの両側の肉厚d1 とd2 の寸法を測定した結果は、表1に示すように偏肉が大きく出た。このため、そり変形量α°(図8に示す)は、1°50′であった。

0031

上記実施例、及び比較例から分かるように、中空部を有する棒状成形品の成形において、溶融樹脂の樹脂ゲート、或いは高圧ガスの注入ゲートを、キャビティの成形品の中心線上に位置して設けることにより、偏肉がない成形が可能で、変形がなく、従来のように、成形サイクルの延長等の成形条件を調整したり、品質検査や後加工による変形の矯正の必要がなくなり、品質が安定し、良好な成形が可能となった。

発明の効果

0032

請求項1記載の本発明の棒状成形品の成形方法においては、キャビティの成形品の中心線上に位置して高圧ガスの注入を兼ねた溶融樹脂のゲート、或いは高圧ガスの専用の注入ゲートが設けらた請求項2記載の成形型を用い、この樹脂のゲート、或いは高圧ガスの注入ゲートより、キャビティの容積を満たすに不十分な量の溶融樹脂を、所謂ショートショット法により射出することにより、キャビティ内を流動する溶融樹脂の先端も対称形を保持することができる。その後、上記樹脂のゲート、或いは高圧ガスの注入ゲートより高圧ガスを注入すると、この高圧ガスは上記キャビティ内の溶融樹脂の中心線上を流動してゆき、キャビティの溶融樹脂の末端まで到達する。従って、成形品の中心線に対して、左右対称で、偏肉がない成形品を得ることができる。

0033

即ち、変形がなく、従来のように、成形サイクルの延長等の成形条件を調整したり、品質検査や後加工による変形の矯正の必要がなくなり、品質が安定し、良好な成形が可能となった。従って、棒状成形品の成形方法及び成形型として好適である。

図面の簡単な説明

0034

図1請求項2記載の本発明の成形型(固定側型板側)の一例を示す上面図。
図2図1のA−A断面図において、樹脂のゲートと高圧ガスのゲートとが兼用であり、キャビティの中心線よりずれている例。
図3図1のA−A断面図において、樹脂のゲートと高圧ガスのゲートとが別に設けられ、樹脂のゲートがキャビティの中心線よりずれている例。
図4図1のA−A断面図において、樹脂のゲートと高圧ガスのゲートとが兼用であり、キャビティの中心線上にある例。
図5図1のA−A断面図において、樹脂のゲートと高圧ガスのゲートとが別に設けられ、共にキャビティの中心線上にある例。
図6図1のB−B断面図(偏肉のない例)。
図7図1のB−B断面図(偏肉のある例)。
図8成形品の偏肉状態を示す側面図。

--

0035

1、11キャビティ
1a成形品
1b中空部
2、21ゲート
3スプルー
4ランナー
5注入ゲート
d1 、d2肉厚
α偏肉量(角度)

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