JP2002086515A - Method and mold for injection-molding thermoplastic resin - Google Patents
Method and mold for injection-molding thermoplastic resinInfo
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0082—Reciprocating the moulding material inside the mould cavity, e.g. push-pull injection moulding
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂を用
いて行われる射出成形方法に関し、更に詳しくは、溶融
樹脂をキャビティ内に充填した後も、溶融樹脂の供給を
すぐに停止せず、必要時間の間樹脂の供給を継続するこ
とで、キャビティ内の溶融樹脂の流動を継続させ、その
ときに発生する余剰な樹脂を排出側ゲートより排出させ
る。キャビティ内の溶融樹脂の流動を、必要時間の間継
続する過程において、キャビティ内の樹脂がスキン層よ
りコア層の肉厚中心方向に向かって、徐々に冷却固化が
行われる。すなわち、キャビティ内には絶えず充填用ゲ
ートから排出用ゲートまでの１方向の溶融樹脂の流動が
発生し、その流動を継続させながら冷却固化を行う成形
法であり、キャビティ内には、金型壁面に近い部分か
ら、肉厚中央に至るまで、同方向の剪断配向層が形成
（積層）されるため、成形品の寸法精度、反りの改善、
強度の改善を行うことができる射出成形方法及び金型に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection molding method performed using a thermoplastic resin, and more particularly, to a method of immediately stopping the supply of a molten resin even after the cavity is filled with the molten resin. By continuing the supply of the resin for the required time, the flow of the molten resin in the cavity is continued, and the excess resin generated at that time is discharged from the discharge side gate. In the process of continuing the flow of the molten resin in the cavity for a required time, the resin in the cavity is gradually cooled and solidified from the skin layer toward the center of the thickness of the core layer. That is, a molding method in which a flow of the molten resin in one direction from the filling gate to the discharge gate is constantly generated in the cavity, and the solidification is performed while the flow is continued. Since the shear orientation layer in the same direction is formed (laminated) from the portion close to the center to the center of the thickness, the dimensional accuracy of the molded product, improvement of warpage,
The present invention relates to an injection molding method and a mold capable of improving strength.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の射出成形においては、溶融樹脂が
キャビティ内を流動する過程において、溶融樹脂が金型
壁面に密着し固化した部分（以下スキン層と呼ぶ）と、
流動中である溶融樹脂が未固化の部分（以下コア層と呼
ぶ）において、樹脂または充填材の配向状態は異なる。
同一成形品において異なる配向状態が存在し、なおかつ
配向の分布が部分的に異なるため、同一成形品上に異な
る成形収縮が存在し、寸法精度の不均一や変形による反
りなどの発生がしやすい。この配向層の分布の不均一に
関し、ゲート位置、ゲート点数や形状を変更すること
や、成形品形状、成形条件、使用樹脂などを変更するな
ど、さまざまな手法がとられてきたが、大きな効果を得
ることは困難であった。2. Description of the Related Art In a conventional injection molding, in a process in which a molten resin flows in a cavity, a portion where the molten resin adheres to a mold wall surface and is solidified (hereinafter, referred to as a skin layer) includes:
In a portion where the flowing molten resin is not solidified (hereinafter referred to as a core layer), the orientation state of the resin or the filler is different.
Since different orientation states are present in the same molded article and the distribution of orientation is partially different, different molding shrinkage is present on the same molded article, and unevenness in dimensional accuracy and warpage due to deformation are likely to occur. Various methods have been used for the uneven distribution of the alignment layer, such as changing the gate position, the number of gates and the shape, and changing the shape of the molded product, the molding conditions, and the resin used. Was difficult to get.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の射出成形におい
ては、溶融樹脂をキャビティ内に充填し（以後、充填工
程と呼ぶ）、キャビティ内に溶融樹脂を満たすと同時に
充填工程を終了させる。その後、樹脂の冷却固化が進行
する過程において、樹脂の収縮が発生するので、射出ユ
ニットより樹脂圧を作用させ、収縮分の樹脂を補償する
ための樹脂を供給する（以後、保圧工程と呼ぶ）。In the conventional injection molding, a molten resin is filled in a cavity (hereinafter, referred to as a filling step), and the filling step is completed at the same time as the cavity is filled with the molten resin. Thereafter, in the process of cooling and solidification of the resin, the resin contracts. Therefore, a resin pressure is applied from the injection unit to supply a resin for compensating the resin for the contraction (hereinafter referred to as a pressure-holding step). ).
【０００４】充填工程における溶融樹脂の流動末端に
は、ファウンテンフロー現象が生じる。すなわち、コア
層を流動してきた溶融樹脂は、ファウンテンフローによ
り、金型壁面に接触し、急速に冷却固化され、スキン層
を形成する。その直後に流動してきた溶融樹脂は、形成
されたばかりのスキン層との間にずれ（以下、剪断と呼
ぶ）を伴いながら、スキン層の末端を超えるところまで
流動し、金型壁面に接触し、新たなスキン層を形成す
る。この繰り返しによりスキン層とコア層との間に剪断
を発生させる。キャビティ内の樹脂の流動速度は、金型
壁面に近いところでは遅く、溶融樹脂の流動中心に近づ
くほど速くなるため、剪断が発生する層においては、溶
融樹脂に対して流動方向に伸ばすような挙動を示す。そ
の結果、樹脂の分子、充填材、フィラーなどが一方向に
配向しやすい。しかし、この現象は、剪断が大きく発生
するスキン層とコア層の間では顕著に見られるが、成形
品のほとんどをしめるコア層内部においては発生が少な
いため、肉厚内の配向層がしめる割合は大きくない。A fountain flow phenomenon occurs at the flow end of the molten resin in the filling step. That is, the molten resin flowing through the core layer contacts the mold wall surface by fountain flow, is rapidly cooled and solidified, and forms a skin layer. Immediately after that, the molten resin flows beyond the end of the skin layer with a gap (hereinafter referred to as shear) between the skin layer and the skin layer just formed, and contacts the mold wall surface, Form a new skin layer. This repetition causes shear between the skin layer and the core layer. The flow velocity of the resin in the cavity is slow near the mold wall surface and becomes faster as it approaches the flow center of the molten resin. Is shown. As a result, resin molecules, fillers, fillers, and the like are easily oriented in one direction. However, this phenomenon is remarkable between the skin layer and the core layer where large shearing occurs, but the occurrence is small inside the core layer that makes up most of the molded product. Is not big.
【０００５】また、充填工程の初期にスキン層を形成
し、その後剪断が発生するゲート近辺と、充填工程の後
期にスキン層を形成し、その後の剪断がほとんど発生し
ない流動末端側では、得られる配向層に差が生ずる。す
なわち、一般的な成形法である、充填完了後すぐに保圧
に移行する成形法では、積極的にかつ均一に配向層を形
成させることは困難である。本発明の目的は、成形品内
に均一な剪断配向層を形成させることである。[0005] In addition, a skin layer is formed at the beginning of the filling step, and then, near the gate where shearing occurs, and at the flow end side where a skin layer is formed at the later stage of the filling step and little subsequent shearing occurs. A difference occurs in the alignment layer. That is, it is difficult to form the alignment layer positively and uniformly by the general molding method in which the pressure shifts to the holding pressure immediately after the completion of filling. An object of the present invention is to form a uniform shear alignment layer in a molded article.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、熱可塑性樹脂の
射出成形方法において、キャビティ内に所定の圧力まで
樹脂を充填したのち、又は樹脂の充填を継続したまま固
化進行中のコア層内に樹脂の流動を継続させることによ
り、コア層内において固化が進行している樹脂との間に
剪断を発生させると共にこの剪断層を固化の進行に連れ
てコア層の中心方向に増大させることを特徴とするもの
である。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in a method of injection molding a thermoplastic resin, the resin is filled into a cavity to a predetermined pressure, or By continuing the flow of the resin into the core layer where solidification is progressing while the filling of the resin is continued, shear is generated between the resin and the resin that is solidifying in the core layer, and this shear layer is used to advance the solidification. In the direction toward the center of the core layer.
【０００７】更に、請求項２に記載の発明においては、
熱可塑性樹脂の射出成形方法において、幅と長さ又は径
と長さとの比が何れも長さの方が大きい成形品を成形す
る際に、キャビティの長さ方向の一端に充填側ゲートを
配し、他端側に排出側ゲートを配する、キャビティ内に
樹脂を充填する際、先ずキャビティ内に所定圧力の樹脂
を充填したのち、又は樹脂の充填を維持しながら、排出
側ゲートから余剰の樹脂を排出し、樹脂の固化がコア層
内の中心部に向けて進行中、この状態を継続することに
より、コア層内において固化が進行中の樹脂との間に剪
断を発生させると共にこの剪断層を固化の進行に連れて
コア層の中心方向に増大させることを特徴とするもので
ある。Further, in the invention according to claim 2,
In the injection molding method of thermoplastic resin, when molding a molded article having a larger width-to-length or diameter-to-length ratio, a filling gate is provided at one end in the longitudinal direction of the cavity. When the resin is filled into the cavity, firstly, the cavity is filled with the resin at a predetermined pressure, or while the resin is being filled, the excess is discharged from the discharge gate. The resin is discharged, and while the solidification of the resin is progressing toward the central portion in the core layer, by maintaining this state, a shear is generated between the resin and the resin whose solidification is in progress in the core layer, and the shearing is performed. It is characterized in that the layer increases toward the center of the core layer as the solidification progresses.
【０００８】更に、請求項３に記載の発明においては、
請求項２に記載の発明において、充填側ゲート及び排出
側ゲートを夫々複数設けて行うことを特徴とするもので
ある。Further, in the invention according to claim 3,
According to the second aspect of the present invention, a plurality of charging gates and a plurality of discharging gates are provided.
【０００９】更に、請求項４に記載の発明においては、
請求項２又は３に記載の発明において、排出側ゲート又
はこのランナー側に排出樹脂流量制御手段を設け、この
制御手段によりキャビティ内圧力を制御することを特徴
とするものである。Further, in the invention according to claim 4,
The invention according to claim 2 or 3, wherein a discharge resin flow rate control means is provided on the discharge side gate or the runner side, and the pressure in the cavity is controlled by the control means.
【００１０】更に、請求項５に記載の発明においては、
請求項４に記載の発明において、溶融樹脂を排出側ゲー
トより排出する工程において、排出樹脂流量制御手段を
閉状態にすることにより、キャビティ内の樹脂の圧力を
変化させることを特徴とするものである。Further, in the invention according to claim 5,
In the invention according to claim 4, in the step of discharging the molten resin from the discharge side gate, the pressure of the resin in the cavity is changed by closing the discharged resin flow control means. is there.
【００１１】更に、請求項６に記載の発明においては、
請求項４に記載の発明において、溶融樹脂を排出側ゲー
トより排出する工程において、排出樹脂流量制御手段に
より排出樹脂流路の径を変更することにより、キャビテ
ィ内の樹脂の圧力を変化させることを特徴とするもので
ある。Further, in the invention according to claim 6,
In the invention described in claim 4, in the step of discharging the molten resin from the discharge side gate, the pressure of the resin in the cavity is changed by changing the diameter of the discharge resin flow path by the discharge resin flow rate control means. It is a feature.
【００１２】更に、請求項７に記載の発明においては、
請求項２乃至６記載の発明において、排出された樹脂
を、排出側ゲートとランナーを経て、充填に使用したの
とは異なるもう一方の射出ユニットに流入させ、再利用
することを特徴とするものである。Further, in the invention according to claim 7,
7. The invention according to claim 2, wherein the discharged resin flows through a discharge gate and a runner into another injection unit different from the one used for filling, and is reused. It is.
【００１３】更に、請求項８に記載の発明においては、
請求項２乃至７に記載の発明において、排出された樹脂
を、排出側ゲートとランナーを経て、充填に使用したの
とは異なるもう一方の射出ユニットに流入させ、成形す
るたびに、充填用射出ユニットおよび充填用ゲートと、
排出側射出ユニットおよび排出用ゲートを切り替えるこ
とを特徴とするものである。Further, in the invention according to claim 8,
In the invention according to claims 2 to 7, the discharged resin flows through a discharge side gate and a runner into another injection unit different from the one used for filling, and each time the resin is molded, the injected resin for filling is injected. Unit and filling gate,
The discharge side injection unit and the discharge gate are switched.
【００１４】更に、請求項９に記載の発明においては、
請求項２乃至７に記載の発明において、溶融樹脂を排出
側ゲートより排出する工程において、排出された樹脂
を、充填に使用したのとは異なるもう一方の射出ユニッ
トに流入させる時に、その異なる射出ユニットに圧力を
加えることで、キャビティ内の樹脂の圧力を変化させる
ことを特徴とするものである。Further, in the invention according to claim 9,
8. The method according to claim 2, wherein, in the step of discharging the molten resin from the discharge side gate, when the discharged resin flows into another injection unit different from the one used for filling, the different injection is performed. It is characterized in that the pressure of the resin in the cavity is changed by applying pressure to the unit.
【００１５】更に、請求項１０に記載の発明において
は、請求項２乃至７に記載の発明において、射出ユニッ
トにノズル溶融樹脂開閉装置をもち、溶融樹脂を排出側
ゲートより排出する工程において、排出された樹脂を充
填に使用したのとは異なるもう一方の射出ユニットに流
入させる時に、前記溶融樹脂開閉装置を開閉すること
で、キャビティ内の樹脂の圧力を変化させることを特徴
とするものである。。According to a tenth aspect of the present invention, in the invention of the second to seventh aspects, the injection unit has a nozzle molten resin opening / closing device, and in the step of discharging the molten resin from the discharge side gate, The resin pressure in the cavity is changed by opening / closing the molten resin opening / closing device when the injected resin flows into the other injection unit different from the one used for filling. . .
【００１６】更に、請求項１１に記載の発明において
は、熱可塑性樹脂の射出成形用金型において、キャビテ
ィに対向せしめて樹脂充填ゲートと樹脂排出ゲートを設
けたこと、前記樹脂排出ゲートを閉じ、又は開いたま
ま、樹脂充填ゲートを開き、キャビティ内に樹脂を一定
の圧力まで充填したのち、前記樹脂排出ゲートを閉じた
場合は開き、キャビティ内の樹脂圧を一定に維持しなが
ら樹脂充填ゲートから樹脂圧をキャビティ内にかけ、樹
脂排出側ゲートから余剰の樹脂を排出することにより、
コア層内において固化が進行している樹脂との間に剪断
を発生させると共にこの剪断を固化の進行に連れてコア
層の中心方向に増大させることにより、成形品の肉厚内
に剪断配向層を均一に形成する成形制御回路を設けたこ
とを特徴とするものである。Further, in the invention according to claim 11, in a mold for injection molding of a thermoplastic resin, a resin filling gate and a resin discharge gate are provided to face a cavity, and the resin discharge gate is closed. Or, while open, open the resin filling gate, fill the cavity with the resin to a certain pressure, and then open the resin discharge gate when closed, keep the resin pressure in the cavity constant from the resin filling gate. By applying resin pressure into the cavity and discharging excess resin from the resin discharge gate,
By causing a shear between the resin and the resin that is solidifying in the core layer and increasing the shear toward the center of the core layer as the solidification proceeds, the shear alignment layer is formed within the thickness of the molded article. And a shaping control circuit for uniformly forming the same.
【００１７】更に、請求項１２に記載の発明において
は、請求項１１記載の発明において、キャビティで成形
される成形品は、幅と長さ、又は径と長さにおいて、何
れも長さの方が大きく、充填側ゲートと排出側ゲート
は、この成形品の長手方向において対向して設けられて
いることを特徴とするものである。Further, in the twelfth aspect of the present invention, in the eleventh aspect of the present invention, the molded article formed by the cavity has a width and a length, or a diameter and a length, whichever is longer. And the filling-side gate and the discharge-side gate are provided to face each other in the longitudinal direction of the molded product.
【００１８】[0018]
【作用】ゲートより溶融樹脂をキャビティ内に充填した
ときに、もっとも充填末端に位置する部分に、溶融樹脂
の排出用のゲートをあらかじめ設ける。溶融樹脂をキャ
ビティ内に充填した後も、溶融樹脂の供給を継続するこ
とにより、余剰な樹脂は、排出用のゲートより金型外へ
排出され、樹脂の流動を継続できる。樹脂の流動を継続
させながら冷却固化を進行させることにより、冷却固化
がコア層内中心方向に向かって進行すると同時に、比較
的大きな剪断を発生する層が、金型壁面に近い層からコ
ア層の中心に向かって移行する。したがって、剪断によ
って形成された配向層が、徐々に金型壁面に近い層から
コア層の中心方向に増大する。この作用により、金型壁
面に近い層から、肉厚の中心近辺まで、同一の配向を持
つ成形品を得ることが出来る。When the molten resin is filled into the cavity from the gate, a gate for discharging the molten resin is provided in advance in a portion located at the end of the filling. By continuing the supply of the molten resin even after the cavity is filled with the molten resin, the surplus resin is discharged out of the mold through the discharge gate, and the flow of the resin can be continued. By allowing the cooling and solidification to proceed while continuing the flow of the resin, the cooling and solidification progresses toward the center direction in the core layer, and at the same time, the layer that generates relatively large shear moves from the layer close to the mold wall surface to the core layer. Move towards the center. Therefore, the orientation layer formed by shearing gradually increases from the layer close to the mold wall surface toward the center of the core layer. By this operation, it is possible to obtain a molded product having the same orientation from the layer close to the mold wall surface to the vicinity of the center of the wall thickness.
【００１９】また、溶融樹脂をキャビティ内に満たした
後も、樹脂の流動を継続させるので、充填用ゲートと排
出用ゲートの間において、発生する剪断効果は均一とな
り易い。よって、充填用ゲートと排出用ゲートの間にお
いて、配向の分布が比較的均一となる成形品を得ること
が出来る。Further, since the flow of the resin is continued even after the cavity is filled with the molten resin, the shearing effect generated between the filling gate and the discharging gate tends to be uniform. Therefore, it is possible to obtain a molded product in which the distribution of orientation is relatively uniform between the filling gate and the discharging gate.
【００２０】[0020]
【実施例１】本発明に用いることが出来る材料について
記載する。一般の結晶性または非晶性である熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、エンジニアプラスチック、更には、
ガラス繊維、カーボン繊維、マイカ、各種ウィスカ、タ
ルクなどの異方性フィラーを混入した材料、更には液晶
プラスチックが上げられる。成形対象は、幅及び径に対
して長さの方が大きいものが特に効果が著しい。又、成
形品の形状は、円筒、円柱、角柱状のものにおいて特に
効果が著しい。Example 1 Materials which can be used in the present invention will be described. General crystalline or amorphous thermoplastics, thermosetting resins, engineering plastics, and even
Materials mixed with anisotropic fillers such as glass fiber, carbon fiber, mica, various whiskers, and talc, as well as liquid crystal plastics. The effect is particularly remarkable when the length of the molding object is larger than the width and the diameter. The effect of the molded product is particularly remarkable in the case of a cylinder, a cylinder, and a prism.
【００２１】本発明による射出成形法および射出成形金
型ならびに射出成形品について、板状のケースにおいて
実施した一例を図１を用いて説明する。初めに射出成形
用金型について説明する。図１において、金型２０には
キャビティ２が形成され、このキャビティ２には、溶融
樹脂の充填用ゲート３と、溶融樹脂の排出用ゲート４の
２つのゲートが存在する。One example of an injection molding method, an injection mold and an injection molded product according to the present invention, which is implemented in a plate-like case, will be described with reference to FIG. First, the injection mold will be described. In FIG. 1, a cavity 20 is formed in a mold 20. In the cavity 2, there are two gates, a gate 3 for filling the molten resin and a gate 4 for discharging the molten resin.
【００２２】充填用ゲート３は、ランナー５を経て第一
射出ユニット９と接続されている。また、排出用ゲート
４は、ランナー６を経て第二射出ユニット１０と接続さ
れている。それぞれの射出ユニットには、溶融樹脂の流
路開閉機構７，８が存在し、この流路開閉機構はそれぞ
れが別タイミングで動作可能である。The filling gate 3 is connected to a first injection unit 9 via a runner 5. The discharge gate 4 is connected to the second injection unit 10 via the runner 6. Each injection unit has a flow path opening / closing mechanism 7, 8 for molten resin, and these flow path opening / closing mechanisms can operate at different timings.
【００２３】このような金型を用いて成形するときの手
順を説明する。まず、溶融樹脂の流路開閉機構７、８を
開状態にする。この状態で、射出ユニット９内にあるス
クリュー１１を前進させることで、あらかじめ計量をし
てある溶融樹脂１を射出し、ランナー５、ゲート３を経
て、キャビティ２内部が満たされるまで供給する。この
工程を充填工程と呼ぶ。A procedure for molding using such a mold will be described. First, the flow path opening / closing mechanisms 7 and 8 for the molten resin are opened. In this state, the screw 11 in the injection unit 9 is advanced to inject the pre-measured molten resin 1 and supply it through the runner 5 and the gate 3 until the inside of the cavity 2 is filled. This step is called a filling step.
【００２４】キャビティ２内が溶融樹脂１で満たされた
後も供給を継続させる。溶融樹脂１は、ゲート４、ラン
ナー６を経て、射出ユニット１０へ注入され、溶融樹脂
１の圧力により、射出ユニット１０内にあるスクリュー
１２は後退される。この工程を剪断工程と呼ぶ。剪断工
程中に、射出ユニット１０内にあるスクリュー１２に、
スクリュー後退を停止させない程度の圧力を作用させる
ことで、キャビティ内の樹脂圧力を変更することが出来
る。必要時間および必要量の剪断工程における樹脂移動
を継続した後、溶融樹脂１の供給を停止する。The supply is continued even after the cavity 2 is filled with the molten resin 1. The molten resin 1 is injected into the injection unit 10 through the gate 4 and the runner 6, and the screw 12 in the injection unit 10 is retracted by the pressure of the molten resin 1. This step is called a shearing step. During the shearing process, the screw 12 in the injection unit 10
By applying a pressure that does not stop the screw retreat, the resin pressure in the cavity can be changed. After the required time and the required amount of resin transfer in the shearing process are continued, the supply of the molten resin 1 is stopped.
【００２５】その後、瞬時にゲート開閉機構８を閉状態
とし、射出ユニット９より保圧を与える。この工程を保
圧工程と呼ぶ。その後、成形品を十分に固化させた後
に、金型２０を開き、成形品２１を取り出す。この後、
排出工程に使用した射出ユニットを充填のために、充填
に使用した射出ユニットを排出のために使用すること
で、繰り返し成形が可能となる。Thereafter, the gate opening / closing mechanism 8 is instantaneously closed, and pressure is applied from the injection unit 9. This step is called a pressure holding step. Thereafter, after the molded product is sufficiently solidified, the mold 20 is opened, and the molded product 21 is taken out. After this,
By using the injection unit used in the discharging process for filling and the injection unit used for filling for discharging, molding can be repeated.
【００２６】図１における説明は、２つの射出ユニット
を持つ成型機においての成形実例であるが、これは、排
出された樹脂を再利用することを目的として行った実例
であり、必ず２つの射出ユニットを持つ成型機を必要と
するものではない。排出した樹脂を金型外部に排出する
方法もあり、また、キャビティ内に存在する樹脂溜りへ
排出する方法も効果がある。更には、樹脂溜り内に存在
する可動コアへ圧力を作用させることで、キャビティ内
の樹脂圧力をコントロールすることも可能である。The explanation in FIG. 1 is an example of molding in a molding machine having two injection units. This is an example performed for the purpose of reusing the discharged resin. It does not require a molding machine with units. There is also a method of discharging the discharged resin to the outside of the mold, and a method of discharging the discharged resin to a resin reservoir existing in the cavity is also effective. Further, it is possible to control the resin pressure in the cavity by applying a pressure to the movable core existing in the resin reservoir.
【００２７】また、図における溶融樹脂の流路開閉機構
は、コールドランナーおよびシャットオフノズルによる
形態の流路開閉機構を示したが、これはほんの一例であ
り、形態を限定するものではない。コールドランナー、
ホットランナー共に十分に効果を得ることが出来る。ま
た、流路開閉機構の位置についてもほんの一例であり、
限定するものではなく、射出ユニットからゲートまでの
区間に存在しうるものである。Although the molten resin flow passage opening / closing mechanism in the figure has been described as a flow passage opening / closing mechanism using a cold runner and a shut-off nozzle, this is merely an example and the form is not limited. Cold runner,
The effect can be obtained sufficiently with both hot runners. Also, the position of the channel opening / closing mechanism is only an example,
The present invention is not limited thereto, and may exist in a section from the injection unit to the gate.
【００２８】[0028]
【実施例２】次に、ガラス繊維１０％を混入させたポリ
プロピレンを使用した時の例を示す。成形品寸法が幅８
０ｍｍ、長さ１６０ｍｍ、厚さ３．７ｍｍであるキャビ
ティ上の、幅８０ｍｍの辺の中央に充填用ゲートを持
ち、更に反対側の辺の中央に排出用ゲートを持つキャビ
ティを使用した。金型および射出機構は、実施例１と同
じ構造をもつものを使用した。成形条件は、実施例１に
示すものと同じ工程において成形し、それぞれの工程の
時間は、充填時間０．４秒、剪断工程時間４．０秒、保
圧時間１０．０秒とし、剪断工程の間に、１５０ｃｍ3
の樹脂をキャビティ内に供給した。Embodiment 2 Next, an example in which polypropylene containing 10% of glass fiber is used will be described. Molded product width 8
A cavity having a filling gate at the center of an 80 mm wide side and a discharging gate at the center of the opposite side was used on a cavity having a width of 0 mm, a length of 160 mm, and a thickness of 3.7 mm. As the mold and the injection mechanism, those having the same structure as in Example 1 were used. The molding conditions were the same as those shown in Example 1, and the time for each step was 0.4 seconds for the filling time, 4.0 seconds for the shearing step, and 10.0 seconds for the dwelling time. Between 150cm 3
Was supplied into the cavity.
【００２９】得られた成形品について、変形による長手
方向の反り、各部の曲げ破断強度について測定を行っ
た。変形による長手方向の反りは０．６ｍｍであった。
２ゲート間の軸上において、充填側ゲートより、４０ｍ
ｍ、８０ｍｍ、１２０ｍｍの部分の曲げ破断強度測定
（支持ピッチ６０ｍｍ）を行った。得られた値を平均化
したところ、長手方向で２２０（Ｎ／ｃｍ2）、短手方
向で２３０（Ｎ／ｃｍ2）であった。The obtained molded product was measured for warpage in the longitudinal direction due to deformation, and bending strength at each portion. The warpage in the longitudinal direction due to the deformation was 0.6 mm.
On the axis between the two gates, 40 m from the filling gate
The measurement of the bending rupture strength (support pitch: 60 mm) of the m, 80 mm, and 120 mm portions was performed. The obtained values were averaged, 220 in the longitudinal direction (N / cm 2), was in the lateral direction 230 (N / cm 2).
【００３０】[0030]
【比較例１】充填工程後剪断工程を行わず、即座に保圧
工程に移行したこと以外は、実施例１と同じ成形条件に
おいて成形し、成形品を得た。得られた成形品につい
て、実施例１と同様の測定を行った。変形による長手方
向の反りは４．３ｍｍであった。曲げ破断強度は長手方
向で２１０（Ｎ／ｃｍ2）、短手方向で２３０（Ｎ／ｃ
ｍ2）であった。Comparative Example 1 A molded product was obtained by molding under the same molding conditions as in Example 1 except that the shearing step was not performed after the filling step, and the process immediately shifted to the pressure holding step. The same measurement as in Example 1 was performed on the obtained molded product. The warpage in the longitudinal direction due to the deformation was 4.3 mm. The flexural strength was 210 (N / cm 2 ) in the longitudinal direction and 230 (N / c) in the transverse direction.
m 2 ).
【００３１】実施例２と比較例１の比較において、本発
明が、変形による反りと曲げ強度に効果のあることが理
解できる。上記例において、ガラス繊維１０％を混入さ
せたポリプロピレンを使用した時の数値例を示したが、
これはほんの一例であり、樹脂または充填材の種類を限
定するものではない。In comparison between Example 2 and Comparative Example 1, it can be understood that the present invention is effective for warpage due to deformation and bending strength. In the above example, numerical examples when using polypropylene mixed with 10% of glass fiber are shown.
This is only an example and does not limit the type of resin or filler.
【００３２】[0032]
【実施例３】次に、ガラス繊維２０％を混入させたＡＢ
Ｓ樹脂を使用した時の例を示す。成形品寸法が、径４．
０ｍｍ、長さ２３０ｍｍの円筒形であるキャビティ上の
それそれの両端に、充填用ゲートと排出用ゲートを持つ
キャビティを使用した。金型および射出機構は、実施例
１と同じ構造をもつものを使用した。Embodiment 3 Next, AB mixed with 20% of glass fiber
An example when S resin is used is shown. The molded product has a diameter of 4.
A cavity having a filling gate and a discharging gate at each end of a cylindrical cavity having a length of 0 mm and a length of 230 mm was used. As the mold and the injection mechanism, those having the same structure as in Example 1 were used.
【００３３】成形条件は、実施例１に示すものと同じ工
程において成形し、それぞれの工程の時間は、充填時間
０．２４秒、剪断工程時間４．０秒、保圧時間６．０秒
とし、剪断工程の間に、７０ｃｍ3の樹脂をキャビティ
内に供給した。得られた成形品について、２ゲート間の
軸上で、充填側ゲートより、４５ｍｍ、１１５ｍｍ、１
８５ｍｍの位置において、曲げ破断強度測定（支持ピッ
チ４０ｍｍ）を行った。その結果、４５ｍｍ位置で８４
０（Ｎ／ｃｍ2）、１１５ｍｍ位置で８５０（Ｎ／ｃ
ｍ2）、１８５ｍｍ位置で８５０（Ｎ／ｃｍ2）であっ
た。The molding conditions were the same as those described in Example 1. The molding time was 0.24 seconds, the shearing time was 4.0 seconds, and the dwelling time was 6.0 seconds. During the shearing process, 70 cm 3 of resin was fed into the cavity. Regarding the obtained molded product, on the axis between the two gates, 45 mm, 115 mm, 1
At a position of 85 mm, a bending strength measurement (support pitch: 40 mm) was performed. As a result, 84 at the 45 mm position
0 (N / cm 2 ), 850 (N / c
m 2 ) at the 185 mm position was 850 (N / cm 2 ).
【００３４】[0034]
【比較例２】充填工程後、剪断工程を行わず即座に保圧
工程に移行したこと以外は、実施例１と同じ成形条件に
おいて成形し、成形品を得た。得られた成形品につい
て、実施例１と同様の測定を行った。その結果、４５ｍ
ｍ位置で８４０（Ｎ／ｃｍ2）、１１５ｍｍ位置で８４
０（Ｎ／ｃｍ2）、１８５ｍｍ位置で７６０（Ｎ／ｃ
ｍ2）であった。実施例３と比較例２の比較において、
本発明が曲げ強度分布の均一化に効果のあることが理解
できる。Comparative Example 2 After the filling step, molding was performed under the same molding conditions as in Example 1 except that the pressure was immediately shifted to the pressure-holding step without performing the shearing step. The same measurement as in Example 1 was performed on the obtained molded product. As a result, 45m
840 (N / cm 2 ) at m position, 84 at 115 mm position
0 (N / cm 2 ), 760 (N / c
m 2 ). In comparison between Example 3 and Comparative Example 2,
It can be understood that the present invention is effective in making the bending strength distribution uniform.
【００３５】[0035]
【実施例４】次に、ＰＯＭ樹脂を使用した時の例を示
す。金型およびキャビティは実施例３に示すものを使用
した。成形条件は、実施例３に示すものと同じ工程にお
いて成形し、それぞれの工程の時間は、充填時間０．２
４秒、剪断工程時間４．５秒、保圧時間６．０秒とし、
剪断工程の間に、９０ｃｍ3の樹脂をキャビティ内に供
給した。得られた成形品について、実施例３と同様の測
定を行った。その結果、４５ｍｍ位置で５４０（Ｎ／ｃ
ｍ2）、１１５ｍｍ位置で５４０（Ｎ／ｃｍ2）、１８５
ｍｍ位置で５００（Ｎ／ｃｍ2）であった。Embodiment 4 Next, an example in which a POM resin is used will be described. The mold and the cavity shown in Example 3 were used. The molding conditions were the same as those shown in Example 3, and the time of each step was set to a filling time of 0.2.
4 seconds, a shearing process time of 4.5 seconds, a dwell time of 6.0 seconds,
During the shearing process, 90 cm 3 of resin was fed into the cavity. The same measurement as in Example 3 was performed on the obtained molded product. As a result, 540 (N / c
m 2 ), 540 (N / cm 2 ) at 115 mm position, 185
It was 500 (N / cm 2 ) at the mm position.
【００３６】[0036]
【比較例２】充填工程後、剪断工程を行わず即座に保圧
工程に移行したこと以外は、実施例４と同じ成形条件に
おいて成形し、成形品を得た。得られた成形品につい
て、実施例３と同様の測定を行った。その結果、４５ｍ
ｍ位置で５７０（Ｎ／ｃｍ2）、１１５ｍｍ位置で５６
０（Ｎ／ｃｍ2）、１８５ｍｍ位置で５６０（Ｎ／ｃ
ｍ2）であった。実施例３と比較例２の比較において、
本発明が曲げ強度の改善および分布の均一化に効果のあ
ることが理解できる。Comparative Example 2 After the filling step, molding was carried out under the same molding conditions as in Example 4 except that the process immediately shifted to the pressure holding step without performing the shearing step, to obtain a molded article. The same measurement as in Example 3 was performed on the obtained molded product. As a result, 45m
570 (N / cm 2 ) at m position, 56 at 115 mm position
0 (N / cm 2 ), 560 (N / c
m 2 ). In comparison between Example 3 and Comparative Example 2,
It can be understood that the present invention is effective in improving bending strength and making the distribution uniform.
【００３７】[0037]
【発明の効果】このようにして得られた成形品は、各部
において均一な剪断配向を持つため、充填用ゲートと排
出用ゲートの間の成形品各部において引張強度、曲げ強
度、衝撃強度が均一かつ優れている。また、充填用ゲー
トと排出用ゲートの間の成形品各部において成形収縮率
の差が少なくなるために、特に幅や径に対して長さの方
が大きい成形品において、寸法精度が向上し、更に、変
形による反りやねじれを少なくすることができる。The molded product obtained in this way has a uniform shear orientation in each part, so that the tensile strength, bending strength and impact strength are uniform in each part of the molded product between the filling gate and the discharge gate. And excellent. In addition, since the difference in the molding shrinkage ratio in each part of the molded product between the filling gate and the discharge gate is reduced, the dimensional accuracy is improved, especially in the molded product whose length is larger than the width or diameter, Further, warpage and twist due to deformation can be reduced.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】実施例における金型および射出ユニットの説明
図FIG. 1 is an explanatory view of a mold and an injection unit in an embodiment.
１ 溶融樹脂 ２ キャビティ ３、４ ゲート ５、６ ランナー ７、８、 溶融樹脂の流路開閉装置 ９、１０ 射出ユニット １１、１２ スクリュー ２０ 金型 REFERENCE SIGNS LIST 1 molten resin 2 cavity 3, 4 gate 5, 6 runner 7, 8, molten resin flow path opening and closing device 9, 10 injection unit 11, 12 screw 20 mold
Claims (12)
填したのち、又は樹脂の充填を継続したまま固化進行中
のコア層内に樹脂の流動を継続させることにより、コア
層内において固化が進行している樹脂との間に剪断を発
生させると共にこの剪断層を固化の進行に連れてコア層
の中心方向に増大させることを特徴とする熱可塑性樹脂
の射出成形方法。The solidification progresses in the core layer after the cavity is filled with the resin to a predetermined pressure or by continuing the flow of the resin in the core layer during solidification while the resin is being filled. A method for injection-molding a thermoplastic resin, characterized in that a shear is generated between the resin and the shear layer and the shear layer is increased toward the center of the core layer as the solidification proceeds.
さの方が大きい成形品を成形する際に、キャビティの長
さ方向の一端に充填側ゲートを配し、他端側に排出側ゲ
ートを配する、キャビティ内に樹脂を充填する際、先ず
キャビティ内に所定圧力の樹脂を充填したのち、又は樹
脂の充填を維持しながら、排出側ゲートから余剰の樹脂
を排出し、樹脂の固化がコア層内の中心部に向けて進行
中、この状態を継続することにより、コア層内において
固化が進行中の樹脂との間に剪断を発生させると共にこ
の剪断層を固化の進行に連れてコア層の中心方向に増大
させることを特徴とする熱可塑性樹脂の射出成形方法。2. A molding apparatus having a filling-side gate disposed at one end in a longitudinal direction of a cavity when molding a molded product having a ratio of width to length or diameter to length which is larger in length. When filling the cavity with resin, first fill the cavity with resin at a predetermined pressure, or discharge excess resin from the discharge gate while maintaining resin filling. By continuing this state while the solidification of the resin is progressing toward the central portion in the core layer, a shear is generated between the resin and the resin that is solidifying in the core layer, and the shear layer is solidified. An injection molding method for a thermoplastic resin, wherein the thermoplastic resin is increased toward the center of the core layer as it proceeds.
数設けて行う請求項２に記載の熱可塑性樹脂の射出成形
方法。3. The injection molding method for a thermoplastic resin according to claim 2, wherein a plurality of charging gates and discharging gates are provided.
樹脂流量制御手段を設け、この制御手段によりキャビテ
ィ内圧力を制御することを特徴とする請求項２又は３に
記載の熱可塑性樹脂の射出成形方法。4. The injection molding of thermoplastic resin according to claim 2, wherein a discharge resin flow rate control means is provided on the discharge side gate or the runner side, and the pressure in the cavity is controlled by the control means. Method.
程において、排出樹脂流量制御手段を閉状態にすること
により、キャビティ内の樹脂の圧力を変化させることを
特徴とする請求項４に記載の射出成形方法。5. The method according to claim 4, wherein in the step of discharging the molten resin from the discharge side gate, the pressure of the resin in the cavity is changed by closing the discharge resin flow control means. Injection molding method.
程において、排出樹脂流量制御手段により排出樹脂流路
の径を変更することにより、キャビティ内の樹脂の圧力
を変化させることを特徴とする請求項４に記載の射出成
形方法。6. The process of discharging a molten resin from a discharge side gate, wherein the pressure of the resin in the cavity is changed by changing the diameter of the discharged resin flow path by the discharged resin flow rate control means. Item 5. The injection molding method according to Item 4.
ナーを経て、充填に使用したのとは異なるもう一方の射
出ユニットに流入させ、再利用することを特徴とする請
求項２乃至６記載の射出成形方法。7. The discharged resin flows through a discharge side gate and a runner, flows into another injection unit different from the one used for filling, and is reused. Injection molding method.
ナーを経て、充填に使用したのとは異なるもう一方の射
出ユニットに流入させ、成形するたびに、充填用射出ユ
ニットおよび充填用ゲートと、排出側射出ユニットおよ
び排出用ゲートを切り替えることを特徴とする請求項２
乃至７に記載の射出成形方法。8. The discharged resin flows through a discharge side gate and a runner into another injection unit different from the one used for filling, and each time the resin is molded, the filled resin and the filling gate and 3. A discharge side injection unit and a discharge gate are switched.
8. The injection molding method according to any one of claims 1 to 7.
程において、排出された樹脂を、充填に使用したのとは
異なるもう一方の射出ユニットに流入させる時に、その
異なる射出ユニットに圧力を加えることで、キャビティ
内の樹脂の圧力を変化させることを特徴とする請求項２
乃至７に記載の射出成形方法。9. In the step of discharging the molten resin from the discharge side gate, when the discharged resin is caused to flow into another injection unit different from the one used for filling, pressure is applied to the different injection unit. Wherein the pressure of the resin in the cavity is changed.
8. The injection molding method according to any one of claims 1 to 7.
置をもち、溶融樹脂を排出側ゲートより排出する工程に
おいて、排出された樹脂を充填に使用したのとは異なる
もう一方の射出ユニットに流入させる時に、前記溶融樹
脂開閉装置を開閉することで、キャビティ内の樹脂の圧
力を変化させることを特徴とする請求項２乃至７に記載
の射出成形方法。10. An injection unit having a nozzle molten resin opening / closing device, wherein in a step of discharging molten resin from a discharge side gate, when the discharged resin flows into another injection unit different from the one used for filling. 8. The injection molding method according to claim 2, wherein the pressure of the resin in the cavity is changed by opening and closing the molten resin opening and closing device.
ートと樹脂排出ゲートを設けたこと、前記樹脂排出ゲー
トを閉じ、又は開いたまま、樹脂充填ゲートを開き、キ
ャビティ内に樹脂を一定の圧力まで充填したのち、前記
樹脂排出ゲートを閉じた場合は開き、キャビティ内の樹
脂圧を一定に維持しながら樹脂充填ゲートから樹脂圧を
キャビティ内にかけ、樹脂排出側ゲートから余剰の樹脂
を排出することにより、コア層内において固化が進行し
ている樹脂との間に剪断を発生させると共にこの剪断を
固化の進行に連れてコア層の中心方向に増大させること
により、成形品の肉厚内に剪断配向層を均一に形成する
成形制御回路を設けたことを特徴とする熱可塑性樹脂の
射出成形用金型。11. A resin filling gate and a resin discharging gate are provided facing a cavity, and the resin filling gate is opened while the resin discharging gate is closed or opened, and the resin is filled into the cavity to a certain pressure. After that, when the resin discharge gate is closed, the resin discharge gate is opened, and while maintaining the resin pressure in the cavity constant, the resin pressure is applied from the resin filling gate into the cavity, and excess resin is discharged from the resin discharge side gate. By causing a shear between the resin and the resin that is solidifying in the core layer and increasing the shear toward the center of the core layer as the solidification proceeds, the shear alignment layer is formed within the thickness of the molded article. And a molding control circuit for uniformly forming the resin.
と長さ、又は径と長さにおいて、何れも長さの方が大き
く、充填側ゲートと排出側ゲートは、この成形品の長手
方向において対向して設けられていることを特徴とする
請求項１１に記載の熱可塑性樹脂の射出成形用金型。12. A molded product molded in a cavity has a greater length in width and length or in diameter and length, and a filling gate and a discharge side gate are disposed in the longitudinal direction of the molded product. The mold for injection molding of a thermoplastic resin according to claim 11, wherein the mold is provided to face each other.
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