JP3472637B2 - 中空射出成形方法及び金型 - Google Patents
中空射出成形方法及び金型Info
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- JP3472637B2 JP3472637B2 JP31436994A JP31436994A JP3472637B2 JP 3472637 B2 JP3472637 B2 JP 3472637B2 JP 31436994 A JP31436994 A JP 31436994A JP 31436994 A JP31436994 A JP 31436994A JP 3472637 B2 JP3472637 B2 JP 3472637B2
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- mold cavity
- mold
- resin
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1704—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
- B29C45/1711—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles and removing excess material from the mould cavity by the introduced fluid, e.g. to an overflow cavity
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金型の金型キャビティ
内に射出した溶融樹脂中に加圧ガスを圧入することで中
空成形品を成形する射出成形方法及びそれに用いる金型
に関する。更に詳しくは、得られる中空成形品の表面状
態の向上に関する。
内に射出した溶融樹脂中に加圧ガスを圧入することで中
空成形品を成形する射出成形方法及びそれに用いる金型
に関する。更に詳しくは、得られる中空成形品の表面状
態の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】中空射出成形は特公昭５７−１４９６８
号公報等で知られている技術であり、近年、自動車の各
種内装部品や家庭電気機器のハウジング等の成形に急速
に普及しつつある。
号公報等で知られている技術であり、近年、自動車の各
種内装部品や家庭電気機器のハウジング等の成形に急速
に普及しつつある。
【０００３】上記従来の中空射出成形は、概ね以下の工
程を経て行われる。
程を経て行われる。
【０００４】まず、加圧ガス圧入機構を有する金型（加
圧ガス圧入機構が射出ノズルに内蔵されている場合もあ
る）の金型キャビティ内に所定量の溶融樹脂を射出した
後、加圧ガス圧入機構から溶融樹脂中に所定時間加圧ガ
スの圧入を行う。圧入された加圧ガスは、溶融樹脂の内
部へと進入し、流動していくことにより、中空部が形成
される。この所定時間の加圧ガスの圧入に引き続いて、
このガス圧が成形品内で維持されるように所定時間その
まま保持し、金型キャビティ内の樹脂が冷却された後、
成形品内部の加圧ガスを放出してから金型を開いて中空
成形品を取り出す。
圧ガス圧入機構が射出ノズルに内蔵されている場合もあ
る）の金型キャビティ内に所定量の溶融樹脂を射出した
後、加圧ガス圧入機構から溶融樹脂中に所定時間加圧ガ
スの圧入を行う。圧入された加圧ガスは、溶融樹脂の内
部へと進入し、流動していくことにより、中空部が形成
される。この所定時間の加圧ガスの圧入に引き続いて、
このガス圧が成形品内で維持されるように所定時間その
まま保持し、金型キャビティ内の樹脂が冷却された後、
成形品内部の加圧ガスを放出してから金型を開いて中空
成形品を取り出す。
【０００５】部分的な厚肉部を有する成形品について上
記中空射出成形を適用し、厚肉部に加圧ガスを圧入する
ようにすると、樹脂の冷却に伴う体積収縮によって当該
厚肉部に生じやすいひけを防止できる利点がある。
記中空射出成形を適用し、厚肉部に加圧ガスを圧入する
ようにすると、樹脂の冷却に伴う体積収縮によって当該
厚肉部に生じやすいひけを防止できる利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の中空射出成形によって得られる中空成形品には、そ
れ特有の外観不良がしばしば発生する。即ち、中空部が
形成された部位の表面に発生する光沢むらである。
来の中空射出成形によって得られる中空成形品には、そ
れ特有の外観不良がしばしば発生する。即ち、中空部が
形成された部位の表面に発生する光沢むらである。
【０００７】上記光沢むらは、中空部に対応する表面領
域とそれ以外の表面領域との境界に発生する光沢の強い
線状又は帯状として現れる。特に裏面に突出した厚肉部
に中空部を形成した場合については、裏面形状である厚
肉部の輪郭に沿った線状又は帯状の強い光沢部が発生
し、その他の領域間との間で光沢の不均一、即ち光沢む
らとなる。この光沢むらは、特に塗装や被覆等の後加工
を行わない製品、例えば自動車の内外装部品や家庭電気
機器のハウジング等においては品質上の重要な問題とな
り、これらへの中空射出成形方法の適用が困難になる場
合もある。
域とそれ以外の表面領域との境界に発生する光沢の強い
線状又は帯状として現れる。特に裏面に突出した厚肉部
に中空部を形成した場合については、裏面形状である厚
肉部の輪郭に沿った線状又は帯状の強い光沢部が発生
し、その他の領域間との間で光沢の不均一、即ち光沢む
らとなる。この光沢むらは、特に塗装や被覆等の後加工
を行わない製品、例えば自動車の内外装部品や家庭電気
機器のハウジング等においては品質上の重要な問題とな
り、これらへの中空射出成形方法の適用が困難になる場
合もある。
【０００８】本発明は、中空射出成形による中空成形品
の成形に際し、形成された中空部に沿って発生する光沢
むらを防止することを目的とする。
の成形に際し、形成された中空部に沿って発生する光沢
むらを防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】このために請求
項１の発明では、金型の金型キャビティ内に射出した溶
融樹脂中に加圧ガスを圧入して、部分的な厚肉部を有
し、該厚肉部に中空部を有する成形体を成形する中空射
出成形方法において、金型キャビティに溶融樹脂を射出
した後、加圧ガスを圧入して金型キャビティ内の余剰の
溶融樹脂を金型キャビティ外へ押し出して前記厚肉部に
中空部を形成し、次いで瞬間的に中空部内の圧力を降下
させた後、降下した圧力下で冷却する中空射出成形方法
としているものである。
項１の発明では、金型の金型キャビティ内に射出した溶
融樹脂中に加圧ガスを圧入して、部分的な厚肉部を有
し、該厚肉部に中空部を有する成形体を成形する中空射
出成形方法において、金型キャビティに溶融樹脂を射出
した後、加圧ガスを圧入して金型キャビティ内の余剰の
溶融樹脂を金型キャビティ外へ押し出して前記厚肉部に
中空部を形成し、次いで瞬間的に中空部内の圧力を降下
させた後、降下した圧力下で冷却する中空射出成形方法
としているものである。
【００１０】また、請求項７の発明では、上記中空射出
成形方法に用いられる金型であって、金型キャビティ外
へ押し出される余剰の溶融樹脂量に比して十分大きな容
積を有しかつ大気に開放又は回収タンクに接続された樹
脂溜が、開閉弁が介在した流出路を介して金型キャビテ
ィに接続されている金型としているものである。
成形方法に用いられる金型であって、金型キャビティ外
へ押し出される余剰の溶融樹脂量に比して十分大きな容
積を有しかつ大気に開放又は回収タンクに接続された樹
脂溜が、開閉弁が介在した流出路を介して金型キャビテ
ィに接続されている金型としているものである。
【００１１】更に本発明を図面に基づいて説明する。
【００１２】図１及び図２は、図１（ａ）及び図３に示
されるような金型２を用いて本発明の中空射出成形方法
を行う場合の手順を示すものである。
されるような金型２を用いて本発明の中空射出成形方法
を行う場合の手順を示すものである。
【００１３】まず、金型２について説明すると、図１
（ａ）及び図３に示されるように、金型は、ほぼ方形の
板状部分の中央部を横断してリブ状の厚肉成形部３が設
けられた金型キャビティ１を有している。この金型キャ
ビティ１には、射出ノズル４からランナー５を介して溶
融樹脂が充填されると共に、ガス供給装置（図示されて
いない）に接続された加圧ガス圧入機構６から加圧ガス
が圧入されるものである。
（ａ）及び図３に示されるように、金型は、ほぼ方形の
板状部分の中央部を横断してリブ状の厚肉成形部３が設
けられた金型キャビティ１を有している。この金型キャ
ビティ１には、射出ノズル４からランナー５を介して溶
融樹脂が充填されると共に、ガス供給装置（図示されて
いない）に接続された加圧ガス圧入機構６から加圧ガス
が圧入されるものである。
【００１４】ガス供給装置は、例えば圧縮機によって昇
圧したガスを加圧ガス圧入機構６に供給するもので、通
常、射出機と電気的に接続されていて、加圧ガスの圧入
開始のタイミングを射出機の動作に応じて制御できるよ
うになっている。また、加圧ガスを圧入している時間
や、後述する補助保圧等の制御もできるようになってい
る。
圧したガスを加圧ガス圧入機構６に供給するもので、通
常、射出機と電気的に接続されていて、加圧ガスの圧入
開始のタイミングを射出機の動作に応じて制御できるよ
うになっている。また、加圧ガスを圧入している時間
や、後述する補助保圧等の制御もできるようになってい
る。
【００１５】溶融樹脂の充填と加圧ガスの圧入とは、図
面上厚肉成形部３の左端部分から行われるもので、厚肉
成形部３の右端部分には金型２外に開口する流出路７が
設けられている。また、この流出路７には、流出路７を
開閉する開閉弁８が介在されている。
面上厚肉成形部３の左端部分から行われるもので、厚肉
成形部３の右端部分には金型２外に開口する流出路７が
設けられている。また、この流出路７には、流出路７を
開閉する開閉弁８が介在されている。
【００１６】上記開閉弁８としては、例えば油圧によっ
て進退して、流出路７を閉鎖・開放するもの等を用いる
ことができる。この開閉弁８による開閉作動は、前記ガ
ス供給装置と電気的に接続したりタイマーを接続してお
くこと等により、自動的に制御することができる。
て進退して、流出路７を閉鎖・開放するもの等を用いる
ことができる。この開閉弁８による開閉作動は、前記ガ
ス供給装置と電気的に接続したりタイマーを接続してお
くこと等により、自動的に制御することができる。
【００１７】次に、図１及び図２に基づいて本発明の中
空射出方法を説明する。
空射出方法を説明する。
【００１８】まず、図１（ａ）に示されるように型締
し、しかも図１（ｂ）に示されるように、開閉弁８を閉
鎖した状態で射出ノズル４の遮断弁９を開放して、溶融
樹脂を金型キャビティ１内へ射出する。
し、しかも図１（ｂ）に示されるように、開閉弁８を閉
鎖した状態で射出ノズル４の遮断弁９を開放して、溶融
樹脂を金型キャビティ１内へ射出する。
【００１９】溶融樹脂の射出量は、金型キャビティ１内
を満たすに十分な量もしくは金型キャビティ１内を満た
すにやや足りない量である。具体的には、金型キャビテ
ィ容積の９０容量％以上の量の溶融樹脂を射出すること
が好ましい。特に、得られる中空成形品の型再現性を向
上させると共に、未充填で残された金型キャビティ１部
分に、後述する加圧ガスの圧入によって溶融樹脂が押し
込まれる場合に生じやすいウエルドライン様の表面むら
の発生を防止するために、金型容積の１００容量％を超
える過量の溶融樹脂を射出することが好ましい。
を満たすに十分な量もしくは金型キャビティ１内を満た
すにやや足りない量である。具体的には、金型キャビテ
ィ容積の９０容量％以上の量の溶融樹脂を射出すること
が好ましい。特に、得られる中空成形品の型再現性を向
上させると共に、未充填で残された金型キャビティ１部
分に、後述する加圧ガスの圧入によって溶融樹脂が押し
込まれる場合に生じやすいウエルドライン様の表面むら
の発生を防止するために、金型容積の１００容量％を超
える過量の溶融樹脂を射出することが好ましい。
【００２０】樹脂としては、射出成形や押し出し成形に
使用される熱可塑性樹脂を用いることができる。また、
必要に応じて熱硬化性樹脂を用いることもできる。これ
らの樹脂には、一般に使用される各種添加剤やフィラー
その他の充填材を加えることができる。
使用される熱可塑性樹脂を用いることができる。また、
必要に応じて熱硬化性樹脂を用いることもできる。これ
らの樹脂には、一般に使用される各種添加剤やフィラー
その他の充填材を加えることができる。
【００２１】次いで、図１（ｃ）に示されるように、加
圧ガスの逆流を防止するために射出ノズル４の遮断弁９
を閉鎖して、加圧ガス圧入機構６を介して金型キャビテ
ィ１中の溶融樹脂に所定時間加圧ガスを圧入し、圧入完
了後はそのままの状態を維持する。また、加圧ガスの圧
入開始前、圧入開始と同時、又は圧入開始後圧入完了ま
でに開閉弁８を開放する。
圧ガスの逆流を防止するために射出ノズル４の遮断弁９
を閉鎖して、加圧ガス圧入機構６を介して金型キャビテ
ィ１中の溶融樹脂に所定時間加圧ガスを圧入し、圧入完
了後はそのままの状態を維持する。また、加圧ガスの圧
入開始前、圧入開始と同時、又は圧入開始後圧入完了ま
でに開閉弁８を開放する。
【００２２】ところで、本発明者等は、前述した光沢む
らの発生原因を、加圧ガスの圧入時に、その圧入経路に
沿って加圧ガスの過大な圧力が作用するためと考えてい
る。加圧ガスの圧力を低くすれば過大な圧力の作用は防
止できるが、それでは十分な加圧ガスの圧入ができなく
なる。そこで本発明では、十分な圧力の加圧ガスを圧入
すると共に、上記のように開閉弁８を開放しているもの
である。
らの発生原因を、加圧ガスの圧入時に、その圧入経路に
沿って加圧ガスの過大な圧力が作用するためと考えてい
る。加圧ガスの圧力を低くすれば過大な圧力の作用は防
止できるが、それでは十分な加圧ガスの圧入ができなく
なる。そこで本発明では、十分な圧力の加圧ガスを圧入
すると共に、上記のように開閉弁８を開放しているもの
である。
【００２３】即ち、開閉弁８が開放されると、加圧ガス
の圧入に伴って余剰となった溶融樹脂は、図１（ｃ）に
示されるように、流出路７を介して金型キャビティ１外
へと押し出されることになる。従って、加圧ガスは大き
な抵抗なく短時間で深部にまで侵入することができ、圧
入経路に沿って加圧ガスの過大な圧力が長時間作用する
ことが防止されることで光沢むらの発生が防止されるも
のである。また、余剰の溶融樹脂が押し出されてしまう
ことは、中空部１１が形成された箇所の樹脂量が減らさ
れることであり、樹脂量が減ることによってひけの発生
が押えられることにもなる。
の圧入に伴って余剰となった溶融樹脂は、図１（ｃ）に
示されるように、流出路７を介して金型キャビティ１外
へと押し出されることになる。従って、加圧ガスは大き
な抵抗なく短時間で深部にまで侵入することができ、圧
入経路に沿って加圧ガスの過大な圧力が長時間作用する
ことが防止されることで光沢むらの発生が防止されるも
のである。また、余剰の溶融樹脂が押し出されてしまう
ことは、中空部１１が形成された箇所の樹脂量が減らさ
れることであり、樹脂量が減ることによってひけの発生
が押えられることにもなる。
【００２４】加圧ガスの圧入を継続する時間は、通常の
中空射出成形における圧入時間と同様である。開閉弁８
を開放するタイミングは、上記のように、加圧ガスの圧
入開始前、圧入開始と同時、又は圧入開始後で圧入完了
までのいずれでもよいが、確実なひけ防止を図るため
に、加圧ガスの圧入を開始してから所定の短時間経過後
圧入完了までが好ましい。この所定の短時間とは、成形
すべき中空成形品の大きさやそれに形成する中空部１１
の長さ等によっても相違するが、加圧ガスの圧入時間の
１／２〜１／１０程度である。開閉弁８の開放が早過ぎ
ると、成形品の大きさや形状等によってはひけを生じる
恐れがあり、逆に加圧ガスの圧入完了より開閉弁８の開
放が遅くなると、加圧ガスの高い圧力が作用する時間が
長くなって、光沢むらが生じやすくなる。
中空射出成形における圧入時間と同様である。開閉弁８
を開放するタイミングは、上記のように、加圧ガスの圧
入開始前、圧入開始と同時、又は圧入開始後で圧入完了
までのいずれでもよいが、確実なひけ防止を図るため
に、加圧ガスの圧入を開始してから所定の短時間経過後
圧入完了までが好ましい。この所定の短時間とは、成形
すべき中空成形品の大きさやそれに形成する中空部１１
の長さ等によっても相違するが、加圧ガスの圧入時間の
１／２〜１／１０程度である。開閉弁８の開放が早過ぎ
ると、成形品の大きさや形状等によってはひけを生じる
恐れがあり、逆に加圧ガスの圧入完了より開閉弁８の開
放が遅くなると、加圧ガスの高い圧力が作用する時間が
長くなって、光沢むらが生じやすくなる。
【００２５】圧入された加圧ガスの流動方向は、余剰の
溶融樹脂の流出方向、即ち流出路７の方向に向かう傾向
が強い。従って、流出路７を設ける位置は、加圧ガスの
圧入位置から見て、加圧ガスの圧入によって形成すべき
中空部１１の末端部分に設けることが好ましい。このよ
うにすることによって、中空部１１を予定の経路で形成
しやすくなる。図示される金型２の場合、加圧ガス圧入
機構６から圧入された加圧ガスを流出路７へと導くこと
で、厚肉成形部３に沿って中空部１１を形成することが
できる。
溶融樹脂の流出方向、即ち流出路７の方向に向かう傾向
が強い。従って、流出路７を設ける位置は、加圧ガスの
圧入位置から見て、加圧ガスの圧入によって形成すべき
中空部１１の末端部分に設けることが好ましい。このよ
うにすることによって、中空部１１を予定の経路で形成
しやすくなる。図示される金型２の場合、加圧ガス圧入
機構６から圧入された加圧ガスを流出路７へと導くこと
で、厚肉成形部３に沿って中空部１１を形成することが
できる。
【００２６】図示される金型２においては、流出路７は
１箇所のみとなっているが、流出路７は１箇所に限られ
ず、１つの金型キャビティ１に対して複数箇所設けるこ
ともできる。例えば厚肉成形部３が十字形に存在する場
合には、厚肉成形部３の１つの端部に対して加圧ガス圧
入機構６を設けると共に、厚肉成形部３の残りの３つの
端部に夫々開閉弁８が介在した流出路７を設けることが
できる。また、複数の流出路７を設けた場合、各流出路
７における開閉弁８の開閉タイミングをずらすことで、
加圧ガスの流動方向を制御することもできる。
１箇所のみとなっているが、流出路７は１箇所に限られ
ず、１つの金型キャビティ１に対して複数箇所設けるこ
ともできる。例えば厚肉成形部３が十字形に存在する場
合には、厚肉成形部３の１つの端部に対して加圧ガス圧
入機構６を設けると共に、厚肉成形部３の残りの３つの
端部に夫々開閉弁８が介在した流出路７を設けることが
できる。また、複数の流出路７を設けた場合、各流出路
７における開閉弁８の開閉タイミングをずらすことで、
加圧ガスの流動方向を制御することもできる。
【００２７】図示される加圧ガス圧入機構６は金型キャ
ビティ１に開口したもので、通常、加圧ガスは通過させ
るが溶融樹脂の侵入は阻止できる狭い開口部を有するノ
ズル状の部材によって構成される。また、溶融樹脂の射
出時に閉鎖され、加圧ガスの圧入時に開放される開閉機
構を有するノズル状の部材で構成される場合や、図示さ
れる加圧ガス圧入機構６のように直接金型キャビティ１
に対して設けるのではなく、スプルー１０やランナー５
に対して設ける場合もある。更には、加圧ガス圧入機構
６を射出ノズル４に内蔵させ、溶融樹脂と同じ経路で金
型キャビティ１へ加圧ガスを圧入することもできる。
ビティ１に開口したもので、通常、加圧ガスは通過させ
るが溶融樹脂の侵入は阻止できる狭い開口部を有するノ
ズル状の部材によって構成される。また、溶融樹脂の射
出時に閉鎖され、加圧ガスの圧入時に開放される開閉機
構を有するノズル状の部材で構成される場合や、図示さ
れる加圧ガス圧入機構６のように直接金型キャビティ１
に対して設けるのではなく、スプルー１０やランナー５
に対して設ける場合もある。更には、加圧ガス圧入機構
６を射出ノズル４に内蔵させ、溶融樹脂と同じ経路で金
型キャビティ１へ加圧ガスを圧入することもできる。
【００２８】圧入する加圧ガスとしては、射出成形時の
温度及び圧力下で使用樹脂と反応しないものが使用され
る。例えば空気、炭酸ガス、窒素等が使用されるが、窒
素を初めとする不活性ガスが好ましい。
温度及び圧力下で使用樹脂と反応しないものが使用され
る。例えば空気、炭酸ガス、窒素等が使用されるが、窒
素を初めとする不活性ガスが好ましい。
【００２９】開閉弁８が開放されることにより、加圧ガ
スの圧入時に形成された中空部１１が更に成長して流出
路７中にまで伸び、ついには図２（ａ）に示されるよう
に、流出路７先端の樹脂層を破るに至る。つまり、中空
部１１を囲む樹脂壁の一部が破れ、中空部１１内の加圧
ガスが外部に放出されることで、中空部１１内の圧力が
瞬間的に降下する。そして、これによって、中空部１１
を形成した後に高い加圧ガスの圧力が作用して光沢むら
を発生させてしまうことが防止される。
スの圧入時に形成された中空部１１が更に成長して流出
路７中にまで伸び、ついには図２（ａ）に示されるよう
に、流出路７先端の樹脂層を破るに至る。つまり、中空
部１１を囲む樹脂壁の一部が破れ、中空部１１内の加圧
ガスが外部に放出されることで、中空部１１内の圧力が
瞬間的に降下する。そして、これによって、中空部１１
を形成した後に高い加圧ガスの圧力が作用して光沢むら
を発生させてしまうことが防止される。
【００３０】上記中空部１１内の圧力の瞬間的な降下
は、中空部１１内を大気圧まで降下させるものでもよい
が、中空部１１内を大気圧まで降下させてその後の冷却
を行った場合、中空成形品の形状等によっては若干のひ
けを生じる可能性がある。従って、これを防止するため
に、中空部１１内に大気圧を超える補助保圧圧力を残存
させることが好ましい。
は、中空部１１内を大気圧まで降下させるものでもよい
が、中空部１１内を大気圧まで降下させてその後の冷却
を行った場合、中空成形品の形状等によっては若干のひ
けを生じる可能性がある。従って、これを防止するため
に、中空部１１内に大気圧を超える補助保圧圧力を残存
させることが好ましい。
【００３１】上記補助保圧圧力は、中空部１１を形成す
るために圧入された加圧ガスの圧力の１％〜５０％の圧
力であることが好ましい。補助保圧圧力が低過ぎると上
記ひけを十分防止しにくく、逆に高過ぎると光沢むらを
発生させる原因となる。
るために圧入された加圧ガスの圧力の１％〜５０％の圧
力であることが好ましい。補助保圧圧力が低過ぎると上
記ひけを十分防止しにくく、逆に高過ぎると光沢むらを
発生させる原因となる。
【００３２】補助保圧圧力は、図２（ｂ）に示されるよ
うに、中空部１１内の圧力が大気圧まで降下する前に開
閉弁８を閉鎖することで得ることができる。また、開閉
弁８の閉鎖後に圧力の低い加圧ガスを加圧ガス圧入機構
６を介して補充することで保圧圧力を得ることもでき
る。
うに、中空部１１内の圧力が大気圧まで降下する前に開
閉弁８を閉鎖することで得ることができる。また、開閉
弁８の閉鎖後に圧力の低い加圧ガスを加圧ガス圧入機構
６を介して補充することで保圧圧力を得ることもでき
る。
【００３３】中空部１１内の圧力の瞬間的な降下は、例
えば加圧ガス圧入機構６を回収タンク（図示されていな
い）を有する回収系に接続し、中空部１１内の加圧ガス
を加圧ガス圧入機構６を介して急激に逆流させることで
行うこともできる。また、成形品の一部を剪断機構（図
示されていない）を用いて切断したり、中空針状のピン
を中空部１１に向けて貫通させること等でも行うことが
できる。しかし、これらを作動させて圧力を降下させる
タイミングを的確に合わせにくいことから、上記のよう
ないわば中空成形品の破裂によることが好ましい。
えば加圧ガス圧入機構６を回収タンク（図示されていな
い）を有する回収系に接続し、中空部１１内の加圧ガス
を加圧ガス圧入機構６を介して急激に逆流させることで
行うこともできる。また、成形品の一部を剪断機構（図
示されていない）を用いて切断したり、中空針状のピン
を中空部１１に向けて貫通させること等でも行うことが
できる。しかし、これらを作動させて圧力を降下させる
タイミングを的確に合わせにくいことから、上記のよう
ないわば中空成形品の破裂によることが好ましい。
【００３４】上述のようにして、中空部１１内の圧力を
大気圧もしくは補助保圧圧力とした後、必要な冷却時間
をおいてから中空成形品を取り出す。中空部１１内の圧
力を大気圧まで降下させている場合にはそのまま金型２
を開くことで中空成形品を取り出せるが、中空部１１内
に補助保圧圧力を持たせている場合には、例えば加圧ガ
ス圧入機構６を介して中空部１１内を大気に開放してか
ら金型１を開くことが好ましい。
大気圧もしくは補助保圧圧力とした後、必要な冷却時間
をおいてから中空成形品を取り出す。中空部１１内の圧
力を大気圧まで降下させている場合にはそのまま金型２
を開くことで中空成形品を取り出せるが、中空部１１内
に補助保圧圧力を持たせている場合には、例えば加圧ガ
ス圧入機構６を介して中空部１１内を大気に開放してか
ら金型１を開くことが好ましい。
【００３５】図４は、本発明の中空射出成形方法に用い
る他の金型２を示すもので、ほぼ図１〜図３で説明した
金型２と同様であるが、流出路７が樹脂溜１２に接続さ
れており、この樹脂溜１２から排気路１３が金型２外へ
伸びている点が図１〜図３で説明した金型２とは相違し
ている。樹脂溜１２は、加圧ガスの圧入によって押し出
される樹脂量に比して十分大きな容積を有しているもの
である。尚、図４に示される金型２の状態は、図２
（ａ）の金型２の状態に対応する。
る他の金型２を示すもので、ほぼ図１〜図３で説明した
金型２と同様であるが、流出路７が樹脂溜１２に接続さ
れており、この樹脂溜１２から排気路１３が金型２外へ
伸びている点が図１〜図３で説明した金型２とは相違し
ている。樹脂溜１２は、加圧ガスの圧入によって押し出
される樹脂量に比して十分大きな容積を有しているもの
である。尚、図４に示される金型２の状態は、図２
（ａ）の金型２の状態に対応する。
【００３６】この金型２による中空射出成形方法は図１
及び図２の説明と全く同様であるが、中空部１１を囲む
樹脂壁の破れが樹脂溜１２内で発生し、中空部１１内の
加圧ガスが樹脂溜１２から排気路１３を介して大気に放
出される点が相違する。
及び図２の説明と全く同様であるが、中空部１１を囲む
樹脂壁の破れが樹脂溜１２内で発生し、中空部１１内の
加圧ガスが樹脂溜１２から排気路１３を介して大気に放
出される点が相違する。
【００３７】即ち、加圧ガスの圧入と開閉弁８の開放に
より、余剰の溶融樹脂が流出路７を介して樹脂溜１２内
に押し出されるて来ると共に、加圧ガスもこの樹脂溜１
２中の溶融樹脂内に進出し、樹脂溜１２中で過剰に中空
部１１が成長して、ついには樹脂壁の一部が破れて、中
空部１１内の加圧ガスが排気路１３から大気に放出され
ることになる。
より、余剰の溶融樹脂が流出路７を介して樹脂溜１２内
に押し出されるて来ると共に、加圧ガスもこの樹脂溜１
２中の溶融樹脂内に進出し、樹脂溜１２中で過剰に中空
部１１が成長して、ついには樹脂壁の一部が破れて、中
空部１１内の加圧ガスが排気路１３から大気に放出され
ることになる。
【００３８】この図４に示される金型２を用いた場合、
余剰の溶融樹脂は樹脂溜１２内に留まり、中空成形品の
取り出し時に金型２から取り出されることになるので、
その回収が容易となる。また、図４では樹脂溜１２を大
気に開放しているが、回収タンク（図示されていない）
を有する回収系に接続しておくことで、中空部１１から
放出される加圧ガスを回収することもできる。更に、１
つの金型キャビティ１に対して複数の樹脂溜１２を、夫
々異なる金型キャビティ１の位置に接続して設けること
もできる。
余剰の溶融樹脂は樹脂溜１２内に留まり、中空成形品の
取り出し時に金型２から取り出されることになるので、
その回収が容易となる。また、図４では樹脂溜１２を大
気に開放しているが、回収タンク（図示されていない）
を有する回収系に接続しておくことで、中空部１１から
放出される加圧ガスを回収することもできる。更に、１
つの金型キャビティ１に対して複数の樹脂溜１２を、夫
々異なる金型キャビティ１の位置に接続して設けること
もできる。
【００３９】図５は本発明の中空射出成形方法に用いる
金型２の更に他の例を示すもので、互いに連通して直列
に設けられた２つの樹脂溜１２を有するものとなってい
る。一方の樹脂溜１２は、開閉弁８が介在した流出路７
によって金型キャビティ１に接続されており、他方の樹
脂溜１２には金型２外に通じる排気路１３が接続されて
いる。樹脂溜１２は、図４の金型のように１つでもよい
が、このように２つ直列に設けると、種々の大きさの中
空部１１の形成に対応でき、しかも中空部１１内の加圧
ガスの放出時に、樹脂が金型２外に飛び出すのを防止し
やすくなる。
金型２の更に他の例を示すもので、互いに連通して直列
に設けられた２つの樹脂溜１２を有するものとなってい
る。一方の樹脂溜１２は、開閉弁８が介在した流出路７
によって金型キャビティ１に接続されており、他方の樹
脂溜１２には金型２外に通じる排気路１３が接続されて
いる。樹脂溜１２は、図４の金型のように１つでもよい
が、このように２つ直列に設けると、種々の大きさの中
空部１１の形成に対応でき、しかも中空部１１内の加圧
ガスの放出時に、樹脂が金型２外に飛び出すのを防止し
やすくなる。
【００４０】排気路１３には、フィルター１４、圧力セ
ンサー１５、ガス放出弁１６が順次介在された配管１７
が接続されている。１８はタイマーで、圧力センサー１
５によって検知される圧力が前述した保圧圧力となった
時にガス放出弁１６を閉鎖し、設定された保圧時間経過
後に再びガス放出弁１６を開放するものである。
ンサー１５、ガス放出弁１６が順次介在された配管１７
が接続されている。１８はタイマーで、圧力センサー１
５によって検知される圧力が前述した保圧圧力となった
時にガス放出弁１６を閉鎖し、設定された保圧時間経過
後に再びガス放出弁１６を開放するものである。
【００４１】尚、図５に示される金型２の状態は、図２
（ａ）の金型２の状態に対応する。また、１９は中空部
１１から放出される加圧ガスの漏れを防ぐためのシール
材である。
（ａ）の金型２の状態に対応する。また、１９は中空部
１１から放出される加圧ガスの漏れを防ぐためのシール
材である。
【００４２】この図５の金型２では、開閉弁８と同時に
ガス放出弁１６が開放されるもので、加圧ガスの圧入と
開閉弁８及びガス放出弁１６の開放に伴い、余剰の溶融
樹脂はまず流出路７側の樹脂溜１２内に留まり、中空部
１１の成長と共に、この樹脂溜１２ａ内もしくは更にも
う１つの樹脂溜１２ｂ中で樹脂壁の一部が破れ、中空部
１１内の加圧ガスが流出する。樹脂溜１２ａ，１２ｂ
は、この流出した加圧ガスは、配管１７に導かれて、フ
ィルター１４及びガス放出弁１６を通って大気に放出さ
れる。
ガス放出弁１６が開放されるもので、加圧ガスの圧入と
開閉弁８及びガス放出弁１６の開放に伴い、余剰の溶融
樹脂はまず流出路７側の樹脂溜１２内に留まり、中空部
１１の成長と共に、この樹脂溜１２ａ内もしくは更にも
う１つの樹脂溜１２ｂ中で樹脂壁の一部が破れ、中空部
１１内の加圧ガスが流出する。樹脂溜１２ａ，１２ｂ
は、この流出した加圧ガスは、配管１７に導かれて、フ
ィルター１４及びガス放出弁１６を通って大気に放出さ
れる。
【００４３】フィルター１４は、流出する加圧ガスの流
れに随伴する樹脂片を除去するためのものである。ま
た、圧力センサー１５が配管１７内が、予め設定された
保圧圧力になったことを検知すると、タイマー１８で設
定された時間ガス放出弁１６を閉じ、保圧を行う。保圧
時間経過後は、再びガス放出弁１６が開放されて、中空
部１１及び配管１７内に残存する加圧ガスが放出され、
金型２が開放されて中空成形品が取り出されるものであ
る。
れに随伴する樹脂片を除去するためのものである。ま
た、圧力センサー１５が配管１７内が、予め設定された
保圧圧力になったことを検知すると、タイマー１８で設
定された時間ガス放出弁１６を閉じ、保圧を行う。保圧
時間経過後は、再びガス放出弁１６が開放されて、中空
部１１及び配管１７内に残存する加圧ガスが放出され、
金型２が開放されて中空成形品が取り出されるものであ
る。
【００４４】図５において、配管１７の先端は大気に開
放されているが、これを例えば回収タンク（図示されて
いない）を有する回収系に接続し、中空部１１内から放
出される加圧ガスを回収して循環利用することもでき
る。また、直列された樹脂溜１２を複数組設け、夫々異
なる金型キャビティ１の位置に接続することもできる。
放されているが、これを例えば回収タンク（図示されて
いない）を有する回収系に接続し、中空部１１内から放
出される加圧ガスを回収して循環利用することもでき
る。また、直列された樹脂溜１２を複数組設け、夫々異
なる金型キャビティ１の位置に接続することもできる。
【００４５】
実施例１
図５に示されるような金型２を用いて中空射出成形を行
った。
った。
【００４６】まず、金型キャビティ１に対して、製品形
状を成形するに十分な量（金型キャビティ１の容積の１
００容量％の量）のポリプロピレン樹脂（タルク２０重
量％配合、黒色）を射出ノズル４から射出した。この
時、開閉弁８及びガス放出弁１６は閉鎖状態にあり、金
型キャビティ１内は溶融樹脂で満たされた。
状を成形するに十分な量（金型キャビティ１の容積の１
００容量％の量）のポリプロピレン樹脂（タルク２０重
量％配合、黒色）を射出ノズル４から射出した。この
時、開閉弁８及びガス放出弁１６は閉鎖状態にあり、金
型キャビティ１内は溶融樹脂で満たされた。
【００４７】次に、上記溶融樹脂の射出完了後、射出ノ
ズル４の遮断弁９を閉じ、これと同時に加圧ガス圧入機
構６から厚肉成形部３内の溶融樹脂中へ２００ｋｇ／ｃ
ｍ2の圧力の窒素ガスを４秒間圧入した。これによって
窒素ガスが厚肉成形部３内の溶融樹脂中に進入し、中空
部１１が形成される。
ズル４の遮断弁９を閉じ、これと同時に加圧ガス圧入機
構６から厚肉成形部３内の溶融樹脂中へ２００ｋｇ／ｃ
ｍ2の圧力の窒素ガスを４秒間圧入した。これによって
窒素ガスが厚肉成形部３内の溶融樹脂中に進入し、中空
部１１が形成される。
【００４８】窒素ガスの圧入開始から３秒後（窒素ガス
の圧入が終了する１秒前）に開閉弁８を開放し、同時に
ガス放出弁１６を開放した。窒素ガスは流出路７が開放
されることにより、余剰の溶融樹脂を樹脂溜１２へと押
し出し、樹脂溜１２において樹脂壁を突き破って、配管
１７を介して大気中に放出された。
の圧入が終了する１秒前）に開閉弁８を開放し、同時に
ガス放出弁１６を開放した。窒素ガスは流出路７が開放
されることにより、余剰の溶融樹脂を樹脂溜１２へと押
し出し、樹脂溜１２において樹脂壁を突き破って、配管
１７を介して大気中に放出された。
【００４９】上記樹脂壁の破裂から約２秒後に、配管１
７内の圧力が設定された２０ｋｇ／ｃｍ2 となったこと
を圧力センサー１５が検知し、ガス放出弁１６が閉鎖さ
れて、予めタイマー１８に設定された１５秒間当該状態
を保った。この１５秒経過後、再びガス放出弁１６を開
放し、中空部１１内を大気に開放してから金型２を開い
て中空成形品を取り出した。
７内の圧力が設定された２０ｋｇ／ｃｍ2 となったこと
を圧力センサー１５が検知し、ガス放出弁１６が閉鎖さ
れて、予めタイマー１８に設定された１５秒間当該状態
を保った。この１５秒経過後、再びガス放出弁１６を開
放し、中空部１１内を大気に開放してから金型２を開い
て中空成形品を取り出した。
【００５０】尚、本実施例におけるタイムチャートを図
６に示す。
６に示す。
【００５１】得られた中空成形品の表面には、中空射出
成形における問題点であった光沢むらは見られず、ひけ
の発生も認められなかった。
成形における問題点であった光沢むらは見られず、ひけ
の発生も認められなかった。
【００５２】実施例２
圧入する窒素ガスの圧力を１５０ｋｇ／ｃｍ2 、その圧
入時間を５秒間、開閉弁８とガス放出弁１６の開放タイ
ミングを窒素ガスの圧入開始から４秒後（窒素ガスの圧
入が終了する１秒前）、補助保圧圧力を３０ｋｇ／ｃｍ
2 、補助保圧時間を２０秒とした以外は実施例と同様に
して中空射出成形を行った。
入時間を５秒間、開閉弁８とガス放出弁１６の開放タイ
ミングを窒素ガスの圧入開始から４秒後（窒素ガスの圧
入が終了する１秒前）、補助保圧圧力を３０ｋｇ／ｃｍ
2 、補助保圧時間を２０秒とした以外は実施例と同様に
して中空射出成形を行った。
【００５３】得られた中空成形品の表面には、中空射出
成形における問題点であった光沢むらは見られず、ひけ
の発生も認められなかった。
成形における問題点であった光沢むらは見られず、ひけ
の発生も認められなかった。
【００５４】実施例３
圧入する窒素ガスの圧力を１００ｋｇ／ｃｍ2 、その圧
入時間を５秒間、開閉弁８とガス放出弁１６の開放タイ
ミングを窒素ガスの圧入開始から５秒後（窒素ガスの圧
入が終了するのと同時）、補助保圧圧力を３０ｋｇ／ｃ
ｍ2 、補助保圧時間を２０秒とした以外は実施例と同様
にして中空射出成形を行った。
入時間を５秒間、開閉弁８とガス放出弁１６の開放タイ
ミングを窒素ガスの圧入開始から５秒後（窒素ガスの圧
入が終了するのと同時）、補助保圧圧力を３０ｋｇ／ｃ
ｍ2 、補助保圧時間を２０秒とした以外は実施例と同様
にして中空射出成形を行った。
【００５５】得られた中空成形品の表面には、中空射出
成形における問題点であった光沢むらは見られず、ひけ
の発生も認められなかった。
成形における問題点であった光沢むらは見られず、ひけ
の発生も認められなかった。
【００５６】比較例１
実施例１と同様の材料を同様に金型キャビティ１に射出
した後、１００ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスを５秒間実施例
１と同様にして圧入した。この窒素ガスの圧入完了に引
き続き、実施例１のような開閉弁８とガス放出弁１６の
開放を行わずに、圧入した窒素ガスを２２秒間そのまま
封入した。
した後、１００ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスを５秒間実施例
１と同様にして圧入した。この窒素ガスの圧入完了に引
き続き、実施例１のような開閉弁８とガス放出弁１６の
開放を行わずに、圧入した窒素ガスを２２秒間そのまま
封入した。
【００５７】得られた中空成形品の表面には、ひけの発
生は認められなかったものの、中空射出成形における問
題点である光沢むらが見られた。
生は認められなかったものの、中空射出成形における問
題点である光沢むらが見られた。
【００５８】比較例２
実施例１と同様の材料を同様に金型キャビティ１に射出
した後、２００ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスを４秒間実施例
１と同様にして圧入した。この窒素ガスの圧入完了に引
き続き、実施例１のような開閉弁８とガス放出弁１６の
開放を行わずに、圧入した窒素ガスを１６秒間そのまま
封入保持した。
した後、２００ｋｇ／ｃｍ2 の窒素ガスを４秒間実施例
１と同様にして圧入した。この窒素ガスの圧入完了に引
き続き、実施例１のような開閉弁８とガス放出弁１６の
開放を行わずに、圧入した窒素ガスを１６秒間そのまま
封入保持した。
【００５９】得られた中空成形品の表面には、ひけの発
生は認められなかったものの、中空射出成形における問
題点である光沢むらが見られた。
生は認められなかったものの、中空射出成形における問
題点である光沢むらが見られた。
【００６０】
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、中空射出成形による中空成形品の成形に際し、形成
された中空部に沿って発生する光沢むらを防止すること
ができ、特に塗装や被覆等の後加工を行わない製品、例
えば自動車の内外装部品や家庭電気機器のハウジング等
への中空射出成形の適用を容易にするものである。
り、中空射出成形による中空成形品の成形に際し、形成
された中空部に沿って発生する光沢むらを防止すること
ができ、特に塗装や被覆等の後加工を行わない製品、例
えば自動車の内外装部品や家庭電気機器のハウジング等
への中空射出成形の適用を容易にするものである。
【図１】本発明に係る中空射出成形の手順を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る中空射出成形の手順を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明に係る中空射出成形に用いる金型の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明に係る中空射出成形に用いる金型の他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】本発明に係る中空射出成形に用いる金型の更に
他の例を示す図である。
他の例を示す図である。
【図６】実施例１のタイムチャートである。
１ 金型キャビティ
２ 金型
３ 厚肉成形部
４ 射出ノズル
５ ランナー
６ 加圧ガス圧入機構
７ 流出路
８ 開閉弁
９ 遮断弁
１０ スプルー
１１ 中空部
１２ 樹脂溜
１３ 排気路
１４ フィルター
１５ 圧力センサー
１６ ガス放出弁
１７ 配管
１８ タイマー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−62118（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−215516（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−89221（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−309726（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−111938（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 45/00 - 45/84
Claims (7)
- 【請求項１】 金型の金型キャビティ内に射出した溶融
樹脂中に加圧ガスを圧入して、部分的な厚肉部を有し、
該厚肉部に中空部を有する成形体を成形する中空射出成
形方法において、金型キャビティに溶融樹脂を射出した
後、加圧ガスを圧入して金型キャビティ内の余剰の溶融
樹脂を金型キャビティ外へ押し出して前記厚肉部に中空
部を形成し、次いで瞬間的に中空部内の圧力を降下させ
た後、降下した圧力下で冷却することを特徴とする中空
射出成形方法。 - 【請求項２】 中空部内の圧力を、瞬間的に降下させた
後、所要の補助保圧圧力を維持することを特徴とする請
求項１の中空射出成形方法。 - 【請求項３】 中空部内の圧力の瞬間的な降下を、中空
部の成長による、中空部を囲む樹脂壁の一部の破れによ
って中空部内の加圧ガスを放出させることで行なうこと
を特徴とする請求項１又は２の中空射出成形方法。 - 【請求項４】 中空部内の加圧ガスを回収系へ放出させ
ることを特徴とする請求項３の中空射出成形方法。 - 【請求項５】 金型キャビティにおける中空部を形成す
べき位置の末端部分に開閉弁を有する流出路を設けてお
き、開閉弁を閉鎖した状態で金型キャビティ内に溶融樹
脂を射出して金型キャビティを満たした後、加圧ガスの
圧入時に開閉弁を開放することにより、金型キャビティ
内の余剰の溶融樹脂を流出路から押し出すことを特徴と
する請求項１又は２の中空射出成形方法。 - 【請求項６】 金型キャビティにおける中空部を形成す
べき位置の末端部分に、樹脂溜に接続され、しかも開閉
弁を有する流出路を設けておき、開閉弁を閉鎖した状態
で金型キャビティ内に溶融樹脂を射出して金型キャビテ
ィを満たした後、加圧ガスの圧入時に開閉弁を開放する
ことにより、金型キャビティ内の余剰の樹脂を樹脂溜中
に押し出すと共に加圧ガスも樹脂溜中に流出させ、樹脂
溜中で過大な中空部の形成によって樹脂壁を破り、中空
部内の加圧ガスを放出させることで、瞬間的に中空部内
の圧力を降下させることを特徴とする請求項１又は２の
中空射出成形方法。 - 【請求項７】 金型キャビティに溶融樹脂を射出した
後、加圧ガスを圧入して中空部を形成すると共に、金型
キャビティ内の余剰の溶融樹脂を金型キャビティ外へ押
し出し、次いで瞬間的に中空部内の圧力を降下させる中
空射出成形方法に用いられる金型であって、金型キャビ
ティ外へ押し出される余剰の溶融樹脂量に比して十分大
きな容積を有しかつ大気に開放又は回収タンクに接続さ
れた樹脂溜が、開閉弁が介在した流出路を介して金型キ
ャビティに接続されていることを特徴とする金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31436994A JP3472637B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 中空射出成形方法及び金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31436994A JP3472637B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 中空射出成形方法及び金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08142096A JPH08142096A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3472637B2 true JP3472637B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=18052513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31436994A Expired - Fee Related JP3472637B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 中空射出成形方法及び金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3472637B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW548173B (en) * | 2001-07-10 | 2003-08-21 | Cinpres Gas Injection Ltd | Process and apparatus for injection moulding a hollow plastics article |
| DE102005044384A1 (de) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Mekra Lang Gmbh & Co. Kg | Fluidinnendruckverfahren zur Herstellung von Urformteilen |
| JP7251457B2 (ja) * | 2019-12-03 | 2023-04-04 | いすゞ自動車株式会社 | 中空体の成形方法および中空体の成形装置 |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP31436994A patent/JP3472637B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08142096A (ja) | 1996-06-04 |
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