JP3571375B2 - Injection molding method, injection mold and injection molded product - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、熱可塑性樹脂の射出成形方法及び射出成形用金型並びに射出成形品に関する。
【0002】
【従来の技術】
射出成形品中の分子や充填材は、充填時における樹脂流動方向に配向する傾向が強く、特に薄肉成形品においてはそれが顕著に現われる。
樹脂の流動方向は、ゲートの位置や大きさを変えたり、成形品の形状を工夫することによって、ある程度のコントロールは可能である。
しかしながら、これらの技術だけでは配向を自由にコントロールしたり、任意の方向に複数の配向を持たせることは不可能であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
配向方向と交差する方向の強度は、配向方向に比較すると極めて低いため、薄板状の成形品では、配向方向と直交する方向の強度不足が指摘されている。
又配向方向と直交する方向に対する収縮率は、配向方向に対する収縮率よりも大きく、それが反り等の変形を引き起こす一つの要因となっている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、矩形の薄板状キャビティ周縁の一辺に樹脂充填用のゲートを設けると共に、前記ゲートが設けられた辺と直交する一方の隣接縁に、キャビティに連通した容積可変の樹脂溜りを設けたことを特徴とする射出成形用金型と、熱可塑性樹脂を射出成形するにあたり、その射出成形用金型を用い、先ずキャビティ内に樹脂が完全に充填される直前に射出を中止し、続いて樹脂溜りの容積を減少せしめて前記射出方向と交差する方向へ樹脂圧を作用させ、未固化のコア層をその方向へ流動せしめてスキン層と配向を交差せしめる射出成形方法と、その射出成形方法により、スキン層とコア層の各配向が交叉するように形成された板状の射出成形品とにあり、前記樹脂溜りは、キャビティの一部を厚さ方向に拡大することによって、キャビティと一体に形成できる。
【0005】
【作用】
本発明の方法及び装置によれば、コア層にスキン層と交差した配向を持たせることができ、配向を異にした成形品は、異方性や反りが緩和され、その方法により形成された製品は、強度が高く変形量も少ない。
【0006】
【実施例】
本発明に係る射出成形方法及び射出成形用金型並びに射出成形品を、矩形の薄板状を呈したケースの蓋体において実施した一例を図面に基いて説明する。
先ず射出成形用金型について説明すると、図1に示す金型1には、キャビティ2が形成され、このキャビティ2の一辺には射出口であるスリット状のゲート3が開口している。
このゲート3は一般にフィルムゲートと呼ばれ、ランナー3aを介してスプルー3bに連通されており、溶融樹脂がキャビティ2内へ均一に且つ高速で射出される。
【0007】
そして金型1には、前記ゲート3が設けられた辺と直交する隣接縁に、キャビティ2と連通し、キャビティ2より厚さ方向の間隔が広い樹脂溜り4が形成されている。
この樹脂溜り4は、キャビティ2の上面内壁に凹設されたブランク5と、そのブランク5内に押し込み操作されるブロック体6とで構成され、ブロック体6の押し込み量によって容積が可変で、ブランク5の容積を0とすることで、キャビティ2の形状のみにできる。
【0008】
このような金型1を用いて先ず溶融樹脂Mをゲート3からキャビティ2内へ射出し、完全充填直前に射出を停止する。
この射出の際、樹脂溜り4は肉厚はブランク5の分キャビティ2より厚いため、樹脂充填肉厚依存性によりその樹脂溜り4への樹脂充填が先行し、その結果、樹脂溜り4から離れた反対側に未充填部分7が発生する(図2)。
射出された樹脂Mは、その分子が射出方向に配向し、キャビティ2の内面に接するスキン層は瞬時に固化し、それらスキン層に挟まれたコア層は固化していないが、その分子はスキン層と同じく射出方向に配向している。
そこでそのコア層が未固化状態のうちに、ブロック体6をブランク5内へ押し込み操作してブランク5内の樹脂をキャビティ2内へ押し出すと、樹脂溜り4と反対側に発生している未充填部分7に樹脂が流れ込み(図3)、その結果コア層は射出方向と交差する方向へ樹脂が流動して前記未充填部分は樹脂Mで満たされ、その流動方向に配向した層が形成される(図4)。
従って図5に示すように、スキン層8とコア層9の分子(充填材を含む)の一部の配向が互いに交差した三層構造となる。
【0009】
次にガラス繊維を30%混入させた液晶ポリマーを例とした成形品で、本発明の顕著な効果を実証する。
製品の寸法を、幅70mm、長さ100mm、厚さ1mm、立ち上がり壁の高さを4mmとし、射出直後にコア層の樹脂を射出方向と直交方向へ流動させた場合とさせない場合とを比較した。
流動させない場合、曲げ強度は、射出方向が3200kgf/cm2 、交差方向が1500kgf/cm2 である。それに対して流動させた場合、射出方向は3000kgf/cm2 と僅かな低下が見られ、交差方向では2400kgf/cm2 と飛躍的に向上することが確認された。
又落錘衝撃による50%破壊エネルギ試験では、ポンチ径13.5mmの場合、従来例0.46ジュールに対し0.83ジュール以上といった高い強度が確認された。
更に、変形による反りの大きさは、従来2.2mmに対して1.0mmと大幅な減少が見られた。
【0010】
上記数値はガラス繊維を30%混入させた液晶ポリマーの成形品についての試験結果であり、結晶性熱可塑性樹脂での効果が顕著で、好適であることも確認できたが、本発明に使用される熱可塑性樹脂は液晶ポリマーに限定されるものではないのであって、充填材料を含むこれらの熱可塑性樹脂においても同様な効果を確認している。
そして樹脂溜りは、キャビティと一体的に形成するばかりでなく、別体に形成することもできる。
又、樹脂の流動を促進すべく、ブロック体の押し出し操作部に10Hz以下の振動を与える加振機能を付加したり、ブロック体を流動方向、即ち前記実施例では板厚方向に作動させたがそれを板面方向に変更するなど、実施例に限定するものではない。
【0011】
【発明の効果】
本発明によれば、改良金型を使用した射出成形方法によって、射出方向と交差した方向に対する強度の確保と、変形防止が図られた合成樹脂製の薄肉成形品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る射出成形用金型を示した説明図である。
【図2】本発明に係る射出成形方法の工程を示した説明図である。
【図3】本発明に係る射出成形方法の工程を示した説明図である。
【図4】本発明に係る射出成形方法の工程を示した説明図である。
【図5】本発明に係る射出成形品の構造を示した説明図である。
【符号の説明】
1・・金型、2・・キャビティ、3・・ゲート、4・・樹脂溜り、5・・ブランク、6・・ブロック、7・・未充填部分、8・・スキン層、9・・コア層、M・・樹脂。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a thermoplastic resin injection molding method, an injection mold, and an injection molded product.
[0002]
[Prior art]
Molecules and fillers in injection molded articles have a strong tendency to orient in the direction of resin flow during filling, and this is particularly noticeable in thin molded articles.
The flow direction of the resin can be controlled to some extent by changing the position and size of the gate and devising the shape of the molded product.
However, it was impossible to control the orientation freely or to provide a plurality of orientations in any direction by using only these techniques.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the strength in the direction intersecting with the orientation direction is extremely low as compared with the orientation direction, it is pointed out that a thin plate-shaped molded product has insufficient strength in the direction orthogonal to the orientation direction.
The shrinkage in the direction perpendicular to the orientation direction is larger than the shrinkage in the orientation direction, which is one factor that causes deformation such as warpage.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a resin filling gate is provided on one side of a peripheral edge of a rectangular thin plate-shaped cavity, and a variable volume resin reservoir communicating with the cavity is provided on one adjacent edge orthogonal to the side on which the gate is provided. Injecting a mold for injection molding and a thermoplastic resin, characterized in that using the mold for injection molding, first stop the injection immediately before the resin is completely filled in the cavity, and then Injection molding method in which the volume of the resin pool is reduced, resin pressure is applied in a direction intersecting the injection direction, and the unsolidified core layer is caused to flow in that direction to cross the orientation with the skin layer. And a plate-shaped injection-molded product formed so that the respective orientations of the skin layer and the core layer intersect with each other. The resin pool is formed by enlarging a part of the cavity in the thickness direction, thereby reducing the cavity. And it can be formed in one piece.
[0005]
[Action]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the method and apparatus of this invention, the core layer can be made to have the orientation which cross | intersected the skin layer, and the anisotropic and the warpage were eased by the molded article with the different orientation, and it was formed by the method. The product has high strength and little deformation.
[0006]
【Example】
An example in which the injection molding method, the injection molding die, and the injection molded product according to the present invention are implemented on a lid of a rectangular thin plate-shaped case will be described with reference to the drawings.
First, the mold for injection molding will be described. In the
The
[0007]
In the
The resin reservoir 4 is composed of a blank 5 recessed in the inner wall of the upper surface of the
[0008]
First, the molten resin M is injected from the
At the time of this injection, since the thickness of the resin reservoir 4 is larger than that of the
In the injected resin M, the molecules are oriented in the injection direction, the skin layer in contact with the inner surface of the
Then, while the core layer is in an unsolidified state, when the
Therefore, as shown in FIG. 5, a three-layer structure in which some orientations of molecules (including a filler) of the
[0009]
Next, a remarkable effect of the present invention is demonstrated by using a molded article using a liquid crystal polymer mixed with 30% of glass fiber as an example.
The dimensions of the product were 70 mm in width, 100 mm in length, 1 mm in thickness, and the height of the rising wall was 4 mm. .
If not flow, flexural strength, injection direction 3200kgf / cm 2, the cross direction is 1500 kgf / cm 2. If allowed to flow thereto, the injection direction is 3000 kgf / cm 2 and a slight decrease was observed in the cross direction was confirmed to be remarkably improved and 2400kgf / cm 2.
Further, in a 50% breaking energy test by falling weight impact, a high strength of 0.83 joules or more was confirmed in the case of the punch diameter of 13.5 mm compared to 0.46 joules in the conventional example.
Further, the magnitude of the warpage due to the deformation was greatly reduced to 1.0 mm from 2.2 mm in the related art.
[0010]
The above values are test results of a molded product of a liquid crystal polymer mixed with 30% of glass fibers, and the effect of the crystalline thermoplastic resin was remarkable, and it was confirmed that it was preferable. Thermoplastic resins are not limited to liquid crystal polymers, and similar effects have been confirmed for these thermoplastic resins including a filler material.
The resin reservoir can be formed not only integrally with the cavity but also separately.
Further, in order to promote the flow of the resin, a vibrating function for applying a vibration of 10 Hz or less was added to the extruding operation portion of the block body, or the block body was operated in the flow direction, that is, in the plate thickness direction in the above embodiment. The present invention is not limited to the embodiment, for example, by changing the direction to the plate surface direction.
[0011]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the synthetic resin thin molded article which ensured the intensity | strength with respect to the direction which intersected the injection direction and prevented deformation by the injection molding method using an improved metal mold | die is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an injection mold according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing steps of an injection molding method according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing steps of an injection molding method according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing steps of an injection molding method according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing the structure of an injection molded product according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Mold, 2. Cavity, 3. Gate, 4. Resin pool, 5. Blank, 6. Block, 7. Unfilled part, 8. Skin layer, 9. Core layer , M ... resin.
Claims (4)
Priority Applications (1)
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| JP22190994A JP3571375B2 (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Injection molding method, injection mold and injection molded product |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP22190994A JP3571375B2 (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Injection molding method, injection mold and injection molded product |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885141A JPH0885141A (en) | 1996-04-02 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3571375B2 (en) |
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| JPH0885141A (en) | 1996-04-02 |
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