JP3973282B2 - Gas pressure injection molding method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形法に関するもので、さらに詳しくは、キャビティ内に射出した樹脂とキャビティ面との間への加圧ガスの圧入を伴うガス加圧射出成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、射出成形において、裏面(非意匠面)側に突出した厚肉部を有する成形品を成形する場合、冷却に伴う樹脂の収縮によって、この裏面側の厚肉部に対応する成形品の表面(意匠面)側にひけと呼ばれる窪みを生じることが広く知られている。
【0003】
従来、最も一般的な上記ひけ防止策としては、射出圧力を高めると共に射出時間を延長し、溶融樹脂の供給圧を加えながらキャビティ内の樹脂をある程度冷却する方法(樹脂加圧法)が知られている。しかしながら、上記樹脂加圧法によるひけ防止は、特開昭50−75247号公報に示されるように、成形品の肉厚等によって成形条件が異なるので、成形作業が煩雑になると共に、高い樹脂圧を加えなければ十分なひけ防止を図れないので、パーティング面にバリを発生させる原因となり、このバリ除去の作業負担が増大する問題がある。また、過度の樹脂圧を加えると、成形品にソリが発生するといった寸法精度上の問題もでてくる。さらに、樹脂加圧法では、ゲート付近の厚肉部には圧力伝達が容易であるが、ゲート部から離れた厚肉部には十分に圧力がかからず、厚肉部の位置によっては完全にひけを解消することができないといったことが起こる。
【0004】
そこで、上記特開昭50−75247号公報では、キャビティ内に溶融樹脂を射出した後、成形品の片面側を弁体で突き上げて、成形品の片面側と、この片面側を成形するコアとの間に空所を形成し、この空所に加圧ガスを圧入して、成形品の他面をこれに対応するキャビティ面に圧接させるガス加圧射出成形方法を提案している。
【0005】
このガス加圧射出成形方法は、樹脂加圧法における樹脂圧を加えない代わりに加圧ガスの圧入を行い、加圧ガスの圧入によってひけの発生防止を図っているものである。しかしながら、このガス加圧射出成形方法では、圧入した加圧ガスが金型のパーティング面から漏れて、十分な押圧ができなくなりやすく、ひけ防止も不十分な成形品しか得ることができなかった。
【0006】
特表平4−501090号公報には、キャビティの容積より少ない容積の溶融樹脂、具体的にはキャビティの容積の90〜95容積%の溶融樹脂を射出した後、キャビティ内に残された空所に加圧ガスを圧入するガス加圧射出成形方法が記載されている。このガス加圧射出成形方法は、キャビティに対して少ない量の溶融樹脂を射出するもので、圧入した加圧ガスがパーティング面から逃げやすく、ひけ防止効果に劣るものであった。更に充填樹脂量がキャビティ容積に比べて少ないため、成形品裏面側には大きなヒケが発生し、外観上劣った成形品しか得られなかった。
【0007】
また、W093/14918号には、ガス加圧射出成形方法において、加圧ガスの圧力効率を高めるために、金型のパーティング面からのガスの漏洩を防止する密封構造の金型とすると共に、例えば三角形等の先細り形状をした堰をキャビティ内に設けた金型を用いる方法が開示されている。しかしながら、この方法では密封構造の金型とするために装置的負担が大きく、さらには射出時にキャビティ内の空気が樹脂とキャビティ面との間に閉じ込められてしまうという問題も生じている。
【0008】
さらに、WO96/02379号には、金型のパーティング面等にシール材を施した密封構造の金型を用い、金型容積に比して特定量(キャビティ容量と、キャビティに充填された溶融樹脂が室温まで冷却されて収縮した樹脂が示す容積との差の30〜90%に相当する量)の過剰の樹脂を充填した後、溶融樹脂塊と金型との間に加圧ガスを注入し、該溶融樹脂塊を金型キャビティ内面に押圧して成形する方法が開示されている。
【0009】
しかしながら、この方法では、例えば突き出しピン回りまでガスシールできる密封室を設ける必要があり、装置的負担が大きいといった問題や、金型内の空気やガスを金型キャビティ内から密封室等に追いやるために比較的多量の過剰樹脂を充填したり、高圧で樹脂を充填する必要があるという問題があった。即ち、これらの従来の方法では光沢面を有する意匠面のヒケを完全に防止することは困難であり、十分に満足できる外観がAクラスの成形品を得ることができなかった。
【0010】
ところで、近年では、家庭電気器具やOA機器の筐体や部品、さらには自動車部品等の大型の成形品の需要が高まると共に、製品のコストダウンのための成形品の薄肉化の要望も高まっている。薄肉で大型の成形品の場合、強度維持のために、一般にリブやボスと称する補強部を裏面に設けるのが普通である。リブやボスは、肉厚であるほど補強効果が高く、樹脂を金型内に容易に充填できるようにする流動支援効果も得られる。
【0011】
しかしながら、厚肉のリブやボスを設けると、リブやボスに対応する成形品の表面がひけ、外観上の問題が発生しやすい。すなわち、近年需要が高まっている薄肉で大型の成形品は、必要な強度維持のため厚肉のリブやボスを備えたものとなるが、このような厚肉のリブやボスを設けた場合のひけ防止技術がいずれも不十分で、特に意匠面が光沢面である成形品においては、満足できる成形品が得にくいのが現状である。
【0012】
また電気冷蔵庫用扉の外装パネルには従来金属性の板を加工したものが用いられていたが、軽量化、コストダウンやデザインの自由度等の点から樹脂製の製品が望まれてきた。しかしながら、薄肉の樹脂製成形品を作製しようとすると強度、流動性の面で成形品裏面側に厚肉部の付与が望まれるが、外観上の問題から従来の技術では困難であった。
【0013】
更に電気冷蔵庫の扉の場合、成形後に成形品裏面側にウレタン発泡剤等を注入する必要があるため耐薬品性(ストレスクラック特性)に優れた成形品が好ましい。一般に成形品を薄肉化した場合には成形品内部には残留歪みが残り、耐薬品性、特にストレスクラック特性に劣るといったことや反った成形品が得られるといった問題が残り、低圧成形による成形品作製が望まれていた。
【0014】
そこで低圧成形であるガスアシスト射出成形と呼ばれている溶融樹脂内部に加圧ガスを導入し、ガス保圧する方法が偏肉成形品の作成として考えられるが、この方法では、成形品表面に光沢ムラと呼ばれる外観不良が発生し、特に意匠面が光沢面の場合に該不良現象が顕著に現れ外観上の問題となっていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、ガス加圧射出成形方法により、外観良好な光沢面を有する薄肉で大型の成形品、特に箱型の電気冷蔵庫用扉の外装パネル製作を完全なものとすることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
1.非意匠面である裏面側に樹脂流動支援用の厚肉部を有し、樹脂ゲートから樹脂流動末端部までの距離である樹脂流動距離Lと、前記厚肉部が設けられた成形品基盤部の成形品薄肉部の最小肉厚Tと、の比(L/T)が40以上の成形品のガス加圧射出成形方法であって、前記ガス加圧射出成形方法により作製される成形体が少なくとも一部に側壁を有する成形体であって、該ガス加圧射出成形方法に用いる金型が、成形品意匠面を形成する意匠面側となるキャビティの一部に大気開放経路を有し、前記樹脂ゲートから溶融樹脂を射出充填し、次いで、該樹脂ゲート部付近に設けたガス注入口より加圧ガスをガス圧入によってガスが圧入された領域となるガス圧入領域における成形品裏面とこれに対応するキャビティ面との間に圧入することによって該ガス圧入領域に対応する成形品表面をこれに対応するキャビティ面に押圧して成形する事を特徴とするガス加圧射出成形方法、
2.前記成形品が樹脂製電気冷蔵庫用扉の外装パネルである事を特徴とする1記載のガス加圧射出成形方法、である。
【0017】
本発明は、樹脂流動距離Lと成形品薄肉部の肉厚Tとの比(L/T)が40以上の薄肉で大型の成形品のガス加圧射出成形方法である。該成形品の非意匠面である裏面側に樹脂流動支援用の厚肉部を設け、樹脂ゲートがら該厚肉部を利用して溶融樹脂を射出充填し、次いで、ガス圧入領域における成形品裏面とこれに対応するキャビティ面との間に、樹脂ゲート部付近に設けたガス注入口より加圧ガスを圧入することによって、充填された樹脂の下流側に加圧ガスを侵入させ、次いで該加圧ガスをガス圧入領域全体に侵入させることによって、ガス圧入領域に対応する成形品表面をこれに対応するキャビティ面に押圧して成形するガス加圧射出成形方法であって、このガス加圧射出成形方法により外観が極めて優れた偏肉成形品を作製する事を可能としたものである。
【0018】
本発明による成形対象は、表面にひけを生じやすい、非意匠面である裏面側に樹脂流動支援用の厚肉部を有する成形品である。この厚肉部とは、例えばリブやボスのように局部的に突出した厚肉部分や側壁根元部分の厚肉部分の他、肉厚が一定部分広い範囲で変化した厚肉領域も含む。ここでの流動支援用の厚肉部とは、溶融樹脂を金型内に充填する樹脂ゲート部付近から樹脂の流動方向に連続的に成形品薄肉部上に設けられた厚肉部である。その形状には特に規定はないが、一般に断面形状が半円形、台形、四角形等のものが用いられる。ここでの樹脂ゲート部付近とは、樹脂ゲートからの距離が樹脂流動距離の1/3以下、好ましくは1/10以下、もっとも好ましくは0(すなわち樹脂ゲートから連続的に厚肉部が流動方向に設置されたもの)である。
【0019】
また、該厚肉部の厚みは、薄肉部の厚みの0.6倍以上、好ましくは1倍以上、更に好ましくは2倍以上のものが望ましい。また該流動支援用の厚肉部は、成形品剛性等の強度を向上させるための補強用リブとしての機能を兼用させても良い。本発明では、樹脂の流動が困難な成形品、即ち流動距離が長く、薄肉成形品ほど、言い換えるならば、(L/T)が大きな成形品、具体的には(L/T)が40以上1000以下の成形品について本発明の効果が得られる。ここでの樹脂流動距離Lは、樹脂ゲート部から樹脂が最終的に到達する流動末端部までの距離であり、ゲートが複数有る場合、個々のゲートから個々の流動末端部までの距離の最大値を示す。また成形品薄肉部とは、該厚肉部が連結する基盤部であり、該薄肉部の肉厚Tは、成形品基盤部の厚みの最小値を示す。一般に電気冷蔵庫用扉の外装パネルの場合、Tは、1.0〜3.5mm程度である。特にTが2mm以下、Lが300mm以上、即ち(L/T)が150以上の成形品においては、樹脂充填が困難である。このため樹脂ゲートから流動方向に対して流動支援のための厚肉リブを設けることが望まれており、本発明によって達成される。本発明において樹脂流動支援用の厚肉部は、肉厚ほど流動支援効果が得られるが、一方肉厚になるほど該厚肉リブに対する意匠面側にヒケを生じ易くなる。本発明では該厚肉リブのヒケを押さえることができるため、一般の射出成形では困難とされる厚肉のリブを付与できる。具体的には、薄肉部の厚みTに対して1倍から3倍程度までの厚みのリブを樹脂ゲート部付近(或いは樹脂ゲート部に連なるように)から樹脂の流動方向に有するように設計できる。また本発明による成形品のように外観特性が極めて重要な場合、樹脂ゲートは、ウエルドラインができにくい様に一点ゲートであることが望ましい。
【0020】
本発明における加圧ガスのガス注入口は、樹脂ゲートとは異なる樹脂ゲート付近、即ち樹脂ゲートにより近い位置に設ける事が望ましい。具体的には、少なくとも1個のガス注入口と樹脂ゲートとの距離が、樹脂ゲートから流動末端部までの距離の1/2以下、好ましくは1/3以下、更に好ましくは1/5以下である事が望ましい。
【0021】
流動距離の長い成形品において、ガス注入口を樹脂ゲート付近に、例えば流動距離が300mmの時に樹脂ゲートから50mmの位置に設けた時にヒケの少ない外観良好な成形品が得られる原因は、以下のように推測される。一般に樹脂ゲートに近い位置は、流動末端部よりも樹脂圧が高く、(L/T)が大きいほど樹脂ゲート部と流動末端部との圧力差は大きくなる。樹脂充填後に、樹脂ゲートから遠くに位置するガス注入口から加圧ガスを金型キャビティと樹脂との間に注入すると加圧ガスはガス圧入領域内に広がるが、流動末端部付近は樹脂圧が低いため加圧ガスがガス圧入領域に充分に広がる前に金型パーティングラインからガスが漏洩する。一度加圧ガスの漏洩路が形成されるとガス圧入領域内の加圧ガスによる圧力は上がりにくい。これに対して樹脂圧の高い樹脂ゲート付近から注入された加圧ガスは、樹脂圧の低い流動末端部の下流に容易に広がるため、ガス圧入領域内に均一に加圧ガスが圧入され、かつ流動末端部には未固化の樹脂を押しやって、加圧ガスの漏洩路を塞いでしまい加圧ガスの漏洩を防ぎ、結果として樹脂を金型意匠面側に有効に押圧できる。
【0022】
本発明において、上記樹脂流動支援用の厚肉部と隣接又は該厚肉部を内包する成形品裏面側の凹所を以下、ガス圧入領域という。このガス圧入領域となる凹所は、例えば補強用リブや流動支援用の厚肉部、成形品の側壁部、ガス圧入領域となる凹所を形成するために補助的に設けられる補助リブ等で囲まれた領域である。
【0023】
本発明で用いる金型の望ましい形態は、上記ガス圧入領域以外の領域の意匠面側となるキャビティの一部に大気開放経路が開口しているものである。大気開放経路は、キャビティを大気に連通させるもので、キャビティ内に溶融樹脂が充填される際に、キャビティ内の空気等(空気及び/又は溶融樹脂から発生するガス等)を金型外へ放出する役割をなすものである。
【0024】
大気開放経路は、金型のパーティング面に残される隙間をそのまま用いたものであってもよいが、上記キャビティ内のガスの放出を円滑に行うことができるよう、金型のパーティング面に形成した溝として設けておくことが好ましく、特に溶融樹脂の流動末端付近に開口させることでより高い効果が得られる。また、大気開放経路は、溶融樹脂が金型キャビティ内に充填された時に、その開口側とは反対側がガス圧入領域となる位置、具体的には成形品の意匠面側のキャビティ面に開口させることが望ましい。
【0025】
本発明では、上述のようなガス抜けの良い金型を用いて、キャビティの容積に比して好ましくは充分な量の溶融樹脂を射出充填することによって、わざわざパーティング面等をシールするような構造をとらなくても十分なヒケ防止効果が得られる加圧ガスのガスシール性を得ているものである。更に金型温度T1を通常の射出成形で用いられる温度よりも高温の金型キャビティに溶融樹脂を充填することによって成形品表面のヒケ及び光沢ムラによる外観不良を改善し、Aクラスの外観を有する成形品作製が可能となる。金型温度の調整は通常の冷却水やオイルを媒体として用いられている一般に金型温調機と呼ばれているものをそのまま用いて良い。また高周波誘導加熱等を用いて金型キャビティ面を急加熱し、溶融樹脂充填時のみ金型キャビティを高温に保っても良い。
【0026】
ここでの金型キャビティ面の温度T1(℃)とは、成形材料のビカット軟化点V(℃)に対して下記(1)式を満たす温度のことである。
【0027】
〔数1〕
V−35 < T1 < V−10 ・・・・(1)
【0028】
本発明によれば、溶融樹脂の射出充填時に、キャビティ内の空気等をスムーズに金型外に排出しながら溶融樹脂をキャビティ内に充填できるので、樹脂とキャビティ面間に空気等を閉じ込めてしまうことを防止することができる。また、キャビティ内の空気等をスムーズに排出できることや、金型温度を高温に保った状態で溶融樹脂を充填することにより、キャビティの隅々まで溶融樹脂を充填できると共にキャビティ内の樹脂とキャビティ面との密着性が向上する。従って、ガス圧入領域を、当該領域の樹脂とキャビティ面間に圧入した加圧ガスの漏れが生じにくい閉鎖領域とすることができ、後述するガス圧入領域への加圧ガス圧入時のガス漏れを防止することができるものである。つまり、本発明によると、密閉されていない金型を用い、しかも好ましくは高温に保たれた金型キャビティ面に溶融樹脂を射出充填することで、ひけ防止に必要なガス漏れを防止することができ、外観が極めて優れた光沢意匠面を有する成形品、特に電気冷蔵庫扉用の外装パネルを得ることができる。
【0029】
本発明において、金型キャビティ内に射出充填する溶融樹脂量には特に制限はないが、加圧ガスの金型外への漏洩防止効果を上げるためにキャビティ容積に比して充分な量又は過量の溶融樹脂を金型キャビティ内に充填することが望ましい。ここでの過量とは溶融樹脂の容積がキャビティ容積に比して大きくなる溶融樹脂量のことをいい、キャビティ容積分の溶融樹脂の重量を100重量%とした時に100%を越える量のことで、好ましくは100.1〜110重量%になる量、さらに好ましくは100.1〜105重量%になる量のことである。射出充填する溶融樹脂量が少な過ぎると、ガス圧入領域を閉鎖領域としにくくなり、逆に射出充填する溶融樹脂量が多過ぎると、パーティング面でのバリの発生やソリによる寸法精度の低下を生じやすくなる。
【0030】
加圧ガスの圧入は、射出時に溶融樹脂が入り込まないが加圧ガスが通ることのできる程度のスリット状に開口する隙間を形成するピンや、焼結体、ポペット機構を有する弁体等が利用できる。本発明による方法では、溶融樹脂の射出によって金型キャビティ内に溶融樹脂を充填した後に、パーティング面にバリを発生させない範囲で樹脂保圧を引き続き行っても良い。
【0031】
従来行われている、加圧ガスを溶融樹脂内に注入するガスアシストインジェクションでは、加圧ガスをスムーズに注入するために、樹脂保圧を併用することは殆ど行われていない。また、溶融樹脂とキャビティの間に加圧ガスを圧入する従来のガス加圧射出成形方法においても、加圧ガスを金型内にスムーズに充填するために樹脂保圧は併用されておらず、また困難であると考えられていた。
【0032】
上記樹脂保圧は、通常のコールドランナーの金型を用いても、ホットランナーの金型を用いても効果がある。ホットランナーの場合、一般にバルブゲートと呼ばれる、ホットランナーゲート部に開閉機能を有する弁体を有するものを用いると、ガスのホットランナー部への侵入を防止できると同時に、樹脂の逆流も防止でき、効果的である。
【0033】
本発明に用いることができる樹脂は、一般に熱可塑性樹脂と称されるものであれば特に制限はない。例えば、汎用ポリスチレンや、ゴム補強スチレン系樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体(SAN樹脂)、アクリロニトリル−ブチルアクリレートラバー−スチレン共重合体(AAS樹脂)、アクリロニトリル−エチレンプロピルラバー−スチレン共重合体(AES)、アクリロニトリル−塩化ポリエチレン−スチレン共重合体(ACS)、ABS樹脂(例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−アルファメチルスチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−マレイミド共重合体、アクリロニトリル−メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体)、変性ポリフェニレンエーテル(m−PPE)等のスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル系樹脂、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン(PP)等のオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル系樹脂、エチレン塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、エチレン塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系共重合樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PETP、PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBTP、PBT)等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート(PC)、変性ポリカーボネート等のポリカーボネート系樹脂、ポリアミド66、ポリアミド6、ポリアミド46等のポリアミド系樹脂。ポリオキシメチレンコポリマー、ポリオキシメチレンホモポリマー等のポリアセタール(POM)樹脂、その他のエンジニアリング樹脂、スーパーエンジニアリング樹脂、例えば、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、熱可塑性ポリイミド(TPI)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PSU)等の他、セルロースアセテート(CA)、セルロースアセテートブチレート(CAB)、エチルセルロース(EC)等のセルロース誘導体、液晶ポリマー、液晶アロマチックポリエステル等の液晶系ポリマーが挙げられる。また、熱可塑性ポリウレタンエラストマー(TPU)、熱可塑性スチレンブタジエンエラストマー(TSBC)、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー(TPO)、熱可塑性ポリエステルエラストマー(TPEE)、熱可塑性塩化ビニルエラストマー(TPVC)、熱可塑性ポリアミドエラストマー(TPAE)等の熱可塑性エラストマーを用いることもできる。本発明においては、上述のような熱可塑性樹脂の一種もしくはそれ以上のブレンド体を用いたり、充填材及び/又は添加材等を含有させて用いてもよい。特に上記の中でも電気冷蔵庫用扉の外装パネルとしては、ABS樹脂やゴム補強スチレン系樹脂が適する。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらさらに説明する。図1は、本発明に用いる金型1の一例を示す断面図である。図示されるように、金型1は、固定側金型2と移動側金型3とで構成され、両者間に、成形時に溶融樹脂が充填されるキャビティ4が形成されている。
【0035】
図2は、この金型1による成形品15を示すもので、(a)は斜視図、(b)は平面図である。成形品15は、周囲に側壁部14a〜14dを有し、底面の基盤部16を横切って、流動支援用の厚肉部13が設けられた箱形のもので、内側が裏面(非意匠面)、外側が表面(意匠面)である。また、側壁部14a〜14dに囲まれた凹所(成形品15の内側全体)がガス圧入領域17となっており、厚肉部13はガス圧入領域17に内包されたものとなっている。なお、18で示した位置は、後述するガス注入ピン8によって形成されたガス注入口18を示すものである。また11は、樹脂ゲートで樹脂の充填口である。樹脂ゲートは、一般にこの様な箱形形状でウエルドラインの発生を防止したい場合は、一箇所設ける(一点ゲート)。該一点ゲートは、箱形の外面が意匠面の場合、図2の(b)に示すように側壁部14bの中央部に設けたり、側壁部14aの中央部(特に図示せず)に設ける事が外観と流動性の面から望ましい。また流動支援を目的とした厚肉リブ13は、図2に示されるような樹脂ゲート付近又は図9に示される様に厚肉部13−2を付与し、樹脂ゲートから連なる様に設けても良い。更に該厚肉部は、充填される樹脂の流動方向に延びるように設置した方が好ましい。また流動支援のための厚肉部は、図示されているような断面形状が四角型のものに限るのではなく、断面形状が半円形のものでも良い。更に加圧ガスの注入口18を樹脂ゲート付近に設ける。
【0036】
パーティング面の固定側金型2側には溝が形成されており、大気開放経路5を構成している。大気開放経路5は、キャビティ4内で形成される成形品15の表面に対応するキャビティ面4aに開口しており、このキャビティ面4a側を大気に開放しているものである。この大気開放経路5は、少なくともキャビティ4への開口部若しくはその付近が、溶融樹脂がキャビティ4内に射出充填される際に、樹脂を侵入させることなく、キャビティ4内の空気等を金型1外に排出できる厚みを有しているものである。この厚みは、樹脂の種類や成形条件にもよるが、一般的には0.005mm以上0.1mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.01mm以上0.1mm以下、さらに好ましくは0.03mm以上0.07mm以下である。
【0037】
一方、成形品15の裏面に対応するキャビティ面4b側は、大気につながるエジェクタピン6回りがOリング7aでシールされており、しかも大気開放経路5の開口もなく、大気との連通が遮断されている。また、このキャビティ面4b側には、ガス注入ピン8が設けられている。このガス注入ピン8は、先端をキャビティ面4bからキャビティ4内に臨ませて、移動側金型3に埋め込まれているもので、バルブ9を介して加圧ガス源(図示されていない)に接続されたガス導入路10から送られて来る加圧ガスを、移動側金型3との間に残された隙間を介してキャビティ4へと供給するものである。尚、図中7bは、金型構成部材の合わせ目からの加圧ガスの逃げを防ぐためのOリングである。
【0038】
図に示される金型1のパーティング面は、箱形の成形品15の基盤部16外面に沿って位置しており、上記大気開放経路5は、成形品15の表面に対応するキャビティ面4aであって、成形品15の基盤部16に対応する位置に開口している。大気開放経路5の開口位置は、このような位置のみではなく、パーティング面の位置に合わせて、図3や図4に示される位置とすることもできる。
【0039】
図3においては、成形品15の側壁部14a〜14dの先端にパーティング面が位置しており、大気開放経路5は、成形品15の表面に対応するキャビティ面4aであって、成形品15の側壁部14a〜14dの先端部に対応する位置に開口している。また、加圧ガスを圧入するためのガス注入ピン8は、成形品15の裏面に対応するキャビティ面4b側に設けられている。
【0040】
図4においては、成形品15の側壁部14a〜14dの中間部にパーティング面が位置しており、大気開放経路5は、成形品15の表面に対応するキャビティ面4aであって、成形品15の側壁部14a〜14dの中間部に対応する位置に開口している。また、加圧ガスを圧入するためのガス注入ピン8は、成形品15の裏面に対応するキャビティ面4b側に設けられている。
【0041】
さらに、図1及び図2に基づいて本発明の成形方法を説明する。先ず、金型1を閉鎖した状態で、キャビティ4内に、好ましくはキャビティ4の容積に比して充分な溶融樹脂を射出する、この時、キャビティ4内の空気等は、溶融樹脂の充填と共に大気開放経路5から放出されるので、樹脂とキャビティ面4a,4bとの間(特に樹脂とキャビティ面4aとの間)に気泡が残留することが防止される。また、この放出を確実にするために、ゲート11から離れた位置である流動末端部付近に大気開放経路5を開口させておくことが好ましい。
【0042】
上記溶融樹脂の射出充填後、直ちにバルブ9を開いて加圧ガスを加圧ガス源(図示されていない)から金型1に設けたガス導入路10へと供給する。加圧ガスとしては、例えば空気、二酸化炭素、窒素等が用いられる。使用ガスの種類に関しては、加圧ガスの圧力、成形材料、成形条件等によって選択することが好ましい。加圧ガスの圧力は、使用樹脂の種類、成形品の形状、成形品の大きさ等によっても相違するが、通常3〜250kgf/cm2、好ましくは8〜100kgf/cm2、更に好ましくは10〜50kgf/cm2である。
【0043】
ガス導入路10aに供給された加圧ガスは、ガス注入ピン8と移動側金型3間の隙間を通って、キャビティ面4b側からキャビティ4内に圧入される。この加圧ガスは、ガス圧入領域17における成形品15の裏面と、これに対応するキャビティ面4bとの間に圧入され、これによって、成形品15の表面をそれに対応するキャビティ面4aへと押し付ける。そして、この加圧ガスによる押し付けによって、キャビティ面4a側の成形品15の表面におけるひけの発生が抑制されると共に、キャビティ面4a側の転写性が向上し、ヒケ、艶むら等による外観不良の問題も低減する。さらには成形品15を金型1より取り出すときの離型性も向上する。
【0044】
ガス注入ピン8と移動側金型3との隙間は、図5に示されるように、移動側金型3に設ける孔12を円形とすると共に、ガス注入ピン8の断面を円形ではなく、円形の一部を削り取った形状とすることで形成すると、容易に所望の幅sで形成できるので好ましい。特にこのガス注入ピン8先端部回りの隙間の幅sは、加圧ガスがスムーズに通過でき、射出充填時に溶融樹脂が侵入しない大きさとしておくことが好ましい。この隙間の幅sは、キャビティ4の形状、これを設ける位置、使用材料、成形条件等にもよるが、好ましくは0.005mm以上0.2mm以下、より好ましくは0.01mm以上0.1mm以下、さらに好ましくは0.05mm程度である。またガス注入ピン8の先端部より根元寄りの領域は、加圧ガスが滑らかに通過できるように、隙間を形成するための切削量を大きくし、場合によっては溝状に切削しておくことが好ましい。
【0045】
キャビティ4内に導入された加圧ガスによる圧力が有効に成形品15の表面をキャビティ面4aへと押し付けるように作用させるためには、キャビティ4内に圧入した加圧ガスの金型1外への漏洩を防止することが必要である。図6は、図1の金型1に溶融樹脂を過量に充填した後にキャビティ4内に加圧ガスを圧入した時の厚肉部13と側壁部14a、14d間付近の状態の概略図である。
【0046】
ガス注入ピン8回りの隙間から注入された加圧ガスは、成形品15をキャビティ面4aに押し付けながらリブ13の根元に達する。この時、通常の成形でヒケが発生しやすいリブ13の位置に対応する表面側は、圧入された加圧ガスによる押し付けによりヒケが防止される。一方、加圧ガスは、側壁部14a、14d側にも進行し、側壁部14a,14dを矢印で示す方向に押し付け、結果として成形品15の側壁部14a、14dはキャビティ面4aに押し付けられる。一般に、加圧ガスの圧力が高いほど漏洩を生じやすいが、図6に示されるように、加圧ガスの圧力が高いほど側壁部14a、14dはキャビティ面4aに強く押し付けられ、ガス圧入領域17を閉鎖領域として、大気開放経路5(図1参照)が開口しているキャビティ面4a側への加圧ガスの回り込みが阻止されることになる。また加圧ガスは、同時に流動末端部方向である側壁14c(図6には図示せず)側にも容易に進行し、ガス圧入領域17全体に広がり、ガス圧入領域全体の樹脂をキャビティ面4aに強く押し付ける。
【0047】
上記加圧ガスの漏洩防止は、充分な量、好ましくは過量の溶融樹脂をキャビティ4の隅々まで十分に充填したほうがよい。つまり、加圧ガスがキャビティ面4a側に回り込もうとした時に樹脂が十分にキャビティ4内に充填されていないと、加圧ガスが樹脂を押し除けてキャビティ面4a側に回り込んでガス道を付けてしまい、このような側壁部14a、14dによるガスシールは困難になる(側壁部14b,14cにおいても同様である。)。
【0048】
また、加圧ガスの圧入時に、ランナー、ノズル部へ樹脂が逆流し、樹脂ゲート部付近に不必要な収縮が生じて、キャビティ4の形状によっては高圧ガスが漏洩する可能性もある。これを防止するためには、通常の射出成形で用いられる程度の樹脂樹脂保圧を併用し、成形品の収縮分の樹脂の一部を補っても良い。加圧ガスの圧入は、必ずしも図1に示すような移動側金型3から行わなければならないものではない。固定側金型2と移動側金型3のどちら側からガスを導入するかは、一般に金型1の形状に起因し、成形品15の表面が固定側金型2側にある場合、加圧ガスは図1に示すように移動側金型3側から導入するのが簡便であり、逆に表面が移動側金型3側にある場合、加圧ガスは固定側金型2側から導入する方が簡便である。
【0049】
このように加圧ガスの圧入を行った後、必要に応じて加圧ガスを金型1外に排出した後、成形品15を金型1から取り出す。本発明は、図7に示されるように、厚肉部13の幅をw、厚肉部13の周辺における厚みをtとした時に、w≧0.6tとなるような厚肉部13を有する成形品15に対して有効である。すなわち、このような厚肉部13を有する成形品15は、通常の射出成形ではひけの防止が困難であるが、本発明によるとこれを確実に解消することができる。
【0050】
図8は、ガス注入ピン8を設けることなく、樹脂ゲート付近のエジェクタピン6回りを利用してキャビティ4へ加圧ガスを供給できるようにした金型1の一例を示すものである。さらに説明すると、移動側金型3の後方には、突出したエジェクタピン6の後部及び突き出しプレート19を収容し、かつバルブ9を介して加圧ガス源(図示されていない。)に接続された密封室20が形成されている。この金型1では、キャビティ4内への加圧ガスの圧入を、加圧ガス源から密封室20に加圧ガスを供給し、移動側金型3とエジェクタピン6間の隙間を介して行うものとなっている。このようなガス注入方式を用いると、個々のエジェクタピン6回りをガスシールしたり、エジェクタボックス(密封室20)に通じる入れ子等があってもその継ぎ目のガスシールの必要がなくなる。尚、7aはガス注入を行いたくないエジェクタピンのためのOリングで、7c〜7eは密封室20を形成するためのOリングである。
【0051】
【実施例1】
図9、図10、図11に示されるような、薄肉部厚み2.0mmの電気冷蔵庫用扉の外装パネルを作成した。図9は、成形品を裏面側から見た時の斜視図で、図10は、成形品を意匠面である表面側から見た場合の斜視図である。また図11(A)は、成形品裏面側の平面図である。また図11(B)は図中A−A´の断面図も示す。成形品慨寸は、縦350mm、横630mm、側壁の中央部の高さ50mmとした。成形品には、図9に示す様に肉厚4mmの厚肉リブ13を有し、四方の側壁部と底面の肉厚は2mmとした。また樹脂ゲートから厚肉部13に至る経路には、溶融樹脂の流動支援のために、4×4mmの厚肉部13−2を設けた。樹脂ゲート11は、側壁部中央に設け、加圧ガスの注入とそのガスシールは、図1で説明したものと同様とし、ガス注入位置は、図11(A)に示すG1,G2とした(図9、図10では省略)。またパーティング面の位置は図3に示される形態のものとした。図9にaで示されたリブは、取っ手b側にガスが行かないように設置されたガス加圧領域を形成するためのものである。すなわちこのガスシール用のリブと側壁とで囲まれた部分とでガス圧入領域を形成する。
【0052】
金型は、冷媒に水を用いる通常の温調機(温度調節機)を使用した。金型キャビティ面、金型コア面の温度の実測値は下記に示す。成形材料は、ABS樹脂(旭化成製スタイラックABS191)を用いて、キャビティ容積に比して過量(100.5重量%)の成形材料を樹脂充填用のゲート11から射出充填した後、直ちに加圧ガスをガス圧入領域Rに圧入することで成形品を成形した。加圧ガスの圧入時には樹脂保圧を併用し、できた成形品は101重量%(キャビティ容積と同一体積の樹脂重量に比しての値である。)であった。成形条件の詳細を下記に示す。
【0053】
・シリンダー温度:230℃
・射出圧力:100kg/cm2(油圧のゲージ圧力)
・樹脂保圧:5kg/cm2(油圧のゲージ圧力)
・加圧ガスの圧力:15kg/cm2
・金型温度(キャビティ面/コア面):75℃/74℃
【0054】
成形品の厚肉部に対する意匠面側の表面凹凸を表面粗さ計(ミツトヨ製SURFTEST500)にて測定した結果のまとめを表1に示す。
【0055】
〔比較例1〕
実施例1と同じ金型、同じ樹脂をそれぞれ用いて通常の射出成形を行った。それぞれの成形条件を下記に示し、表面凹凸の測定結果のまとめを表1に示す。
【0056】
・シリンダー温度:230℃
・射出圧力:100kg/cm2(油圧のゲージ圧力)
・樹脂保圧:40kg/cm2(油圧のゲージ圧力)
・金型温度(キャビティ面/コア面):75℃/74℃
【0057】
〔比較例2〕
実施例1と同じ樹脂、同じ方法にてガス加圧射出成形を行った。但し、ガス注入口は、図11(A)中のG3、G4における位置から加圧ガスを圧入した。それぞれの成形条件を下記に示し、表面凹凸の測定結果のまとめを表1に示す。
【0058】
・シリンダー温度:230℃
・射出圧力:100kg/cm2(油圧のゲージ圧力)
・樹脂保圧:5kg/cm2(油圧のゲージ圧力)
・加圧ガスの圧力:15kg/cm 2
・金型温度(キャビティ面/コア面):75℃/74℃
【0059】
【表1】
【0060】
表1の結果より、通常成形では、意匠面に大きなヒケが見られた。また、加圧ガスを樹脂ゲートから離れた位置から圧入した比較例2ではヒケはかなり小さくなったが、鏡面部である意匠面にはヒケが肉眼で認められクラスAの外観を有する成形品を得ることはできなかった。一方、本発明による成形品は、外観が良好で、ひけのない成形品であった。従来、ひけ等の外観上の問題によって、厚肉のリブを設けることが出来なかったが、本発明によってそれが可能となった。また加圧ガスを成形品内部に導入するガスアシスト成形品にみられるような、光沢ムラによる意匠性の低下も見られず、クラスAの外観を有する極めて外観特性に優れた成形品を作成することができた。
【0061】
更に、耐薬品性に関しても本発明による成形品は、通常成形品に比べ良好な結果得られた。これは、通常成形品が大きな樹脂保圧による残留歪みが大きかったのに対して、低圧成形による本発明品には残留歪みが小さかったためと考えられる。即ち、これまでの成形品に比べ底面部は薄肉化されたが部分的な厚肉リブを設けることにより金型内での樹脂の流動性が増し、更に高い樹脂保圧をかける必要がないために、総合的に従来の厚肉成形品の成形よりも低圧成形が可能となった。
【0062】
【実施例2】
図12、図13に示されるような、主要部厚み2.0mmの電気冷蔵庫用扉の外装パネルを作成した。図12は、成形品を裏面側から見た時の斜視図で、図13(A)は、成形品裏面側の平面図である。また図13(B)は図中A−A´の断面図も示す。成形品慨寸は、縦350mm、横630mm、側壁の中央部の高さ50mmとした。成形品には、図12に示す様に厚肉部13を有し、四方の側壁肉厚は2mmとした。厚肉部は側壁下部を厚肉化したもので側壁と厚肉部との肉厚の和は、5mmとした。即ち、側壁肉厚2mmに更に3mmの厚肉部を付与した。また樹脂ゲートから厚肉部13に至る経路には、溶融樹脂の流動支援のために、3×3mmの厚肉部13−2を設けた。加圧ガスの注入とそのガスシールは、図1で説明したものと同様とし、ガス注入位置は、図13(A)に示すGとした(図12では省略)。図12にaで示されたリブは、取っ手b側にガスが行かないように設置されたガス加圧領域を形成するためのものである。すなわちこのガスシール用のリブと側壁とで囲まれた部分とでガス圧入領域を形成する。またパーティング面の位置は図3に示される形態のものとした。金型は、冷媒に水を用いる通常の温調機(温度調節機)を使用した。金型キャビティ面、金型コア面の温度の実測値は下記に示す。
【0063】
成形材料は、ABS樹脂(旭化成製スタイラックABSA5761)を用いて、キャビティ容積に比して過量(101重量%)の成形材料を樹脂ゲートcより射出充填した後、直ちに加圧ガスをガス注入口Gより、ガス圧入領域Rに圧入することで成形品を成形した。加圧ガスの圧入時には、樹脂保圧は併用しなかった。
【0064】
・シリンダー温度:230℃
・射出圧力:100kg/cm2(ゲージ圧力)
・樹脂保圧:0kg/cm2(ゲージ圧力)
・加圧ガスの圧力:10kg/cm2
・金型温度(キャビティ面/コア面):75℃/74℃
【0065】
成形品の厚肉部に対する意匠面側の表面凹凸の測定結果を表2に示す。
【0066】
〔比較例3〕
実施例2と同じ金型、同じ樹脂を用いて通常の射出成形を行った。成形条件を下記に示し、厚肉部に対する意匠面側の表面凹凸の測定結果を表2に示す。
【0067】
・シリンダー温度:230℃
・射出圧力:100kg/cm2(ゲージ圧力)
・樹脂保圧:40kg/cm2(ゲージ圧力)
・金型温度(キャビティ面/コア面):75℃/74℃
【0068】
【表2】
【0069】
表2の結果より、本発明による成形品は、外観が良好で、ひけのほとんどない成形品であった。従来、ひけの問題によって、厚肉のリブを設けることが出来なかったが、本発明によってそれが可能となった。また加圧ガスを成形品内部に導入するガスアシスト成形品にみられるような、光沢ムラによる意匠性の低下も見られず、クラスAの外観を有する極めて外観特性の優れた成形品を作成することができた。更に、耐薬品性に関しても本発明による成形品は、通常成形品に比べ良好な結果得られた。
【0070】
【実施例3】
実施例1と同様な金型にてハイインパクトポリスチレン(HIPS)の成形品を作製した。HIPSは、旭化成工業(株)製ポリスチレン(スタイロン408)を使用した。金型は、冷媒に水を用いる通常の温調機(温度調節機)を使用した。金型キャビティ面、金型コア面の温度の実測値は下記に示す。キャビティ容積に比して過量(100.5重量%)のHIPSを射出充填した後、直ちに加圧ガスを圧入することで成形品を成形した。加圧ガスの圧入時に樹脂保圧を併用した。
【0071】
・シリンダー温度:200℃
・射出圧力:100kg/cm2(ゲージ圧力)
・樹脂保圧:5kg/cm2(ゲージ圧力)
・加圧ガスの圧力:20kg/cm2
・金型温度(キャビティ面/コア面):72℃/73℃
【0072】
得られた成形品は、ヒケ、光沢ムラ等のない外観良好な成形品であった。
【0073】
【比較例4】
実施例3と同じ金型、同じ樹脂を用いて通常の射出成形を行った。成形条件を下記に示す。
【0074】
・シリンダー温度:200℃
・射出圧力:100kg/cm2(ゲージ圧力)
・樹脂保圧:40kg/cm2(ゲージ圧力)
・金型温度(キャビティ面/コア面):72℃/73℃
【0075】
得られた成形品は、意匠面側の光沢面にヒケが見られる外観に劣ったものしか得られなかった。
【0076】
【実施例4】
図14、図15に示されるような、薄肉部厚み1.8mmの電気冷蔵庫用扉の外装パネルを作成した。図14は、成形品を裏面側から見た時の斜視図で、図15(A)は、成形品裏面側の平面図である。また図15(B)には図中A−A´の断面図も示す。成形品慨寸は、縦350mm、横630mm、側壁の中央部の高さ50mmとした。成形品には、図14に示す様に厚肉部13を有し、四方の側壁肉厚は2mmとした。厚肉部は側壁下部を厚肉化したもので側壁と厚肉部との肉厚の和は、5mmとした。即ち、側壁肉厚2mmに更に3mmの厚肉部を付与した。また樹脂ゲート部11から厚肉部13に至る経路には、溶融樹脂の流動支援のために、3×3mmの厚肉部13−2を設けた。加圧ガスの注入とそのガスシールは、図1で説明したものと同様とし、ガス注入位置は、図15(A)に示すGとした(図14では省略)。またパーティング面の位置は図3に示される形態のものとした。また本発明品成形後に、発泡ウレタンを本発明品の電気冷蔵庫用の外装パネルと真空成形にて作製したドアパッドとの間に発泡ウレタンを注入するが、その際の発泡ウレタンシール用のフランジFを本実施例の成形品では一体成形する。金型は、冷媒に水を用いる通常の温調機(温度調節機)を使用した。金型キャビティ面、金型コア面の温度の実測値は下記に示す。
【0077】
成形材料は、ABS樹脂(旭化成製スタイラックABS191)を用いて、キャビティ容積に比して過量(101重量%)の成形材料を樹脂ゲートcより射出充填した後、直ちに加圧ガスをガス圧入領域Rに圧入することで成形品を成形した。加圧ガスの圧入時には、樹脂保圧は併用しなかった。
【0078】
・シリンダー温度:230℃
・射出圧力:100kg/cm2(ゲージ圧力)
・樹脂保圧:0kg/cm2(ゲージ圧力)
・加圧ガスの圧力:15kg/cm2
・金型温度(キャビティ面/コア面):77℃/77℃
【0079】
成形品の厚肉部に対する意匠面側の表面凹凸の測定結果を表3に示す。
【0080】
〔比較例5〕
実施例4と同じ金型、同じ樹脂を用いて通常の射出成形を行った。成形条件を下記に示し、意匠面側の表面凹凸の測定結果を表3に示す。
【0081】
・シリンダー温度:230℃
・射出圧力:100kg/cm2(ゲージ圧力)
・樹脂保圧:40kg/cm2(ゲージ圧力)
・金型温度(キャビティ面/コア面):77℃/77℃
【0082】
【表3】
【0083】
表3の結果より、本発明による成形品は、外観が良好で、ひけのほとんどない成形品であった。従来、ひけの問題によって、厚肉のリブを設けることが出来なかったが、本発明によってそれが可能となった。また加圧ガスを成形品内部に導入するガスアシスト成形品にみられるような、光沢ムラによる意匠性の低下も見られず、クラスAの外観を有する極めて外観特性の優れた成形品を作成することができた。更に、耐薬品性に関しても本発明による成形品は、通常成形品に比べ良好な結果得られた。
【0084】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、耐薬品性(ストレスクラック性)に優れ、ひけのないクラスAの外観を有する極めて外観特性の優れた射出成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に用いる金型の一例を示す断面図である。
【図2】 図1の金型で得られる成形品を示す(a)斜視図であり、(b)平面図である。
【図3】 大気開放経路の形成位置の他の例を示す断面概略図である。
【図4】 大気開放経路の形成位置の他の例を示す断面概略図である。
【図5】 ガス注入ピン回りの拡大断面図である。
【図6】 本発明におけるガスシール作用とひけ防止作用の説明図である。
【図7】 本発明を適用するに適した厚肉部の説明図である。
【図8】 本発明に用いる金型の例を示す断面図である。
【図9】 実施例1、比較例1、比較例2、実施例3、比較例4で成形した成形品の裏面側から見た斜視図である。
【図10】 実施例1、比較例1、比較例2、実施例3、比較例4で成形した成形品の表面側から見た斜視図である。
【図11】 (A)は実施例1、比較例1、比較例2、実施例3、比較例4で成形した成形品の裏側の平面図である。(B)はAA'線における断面図である。
【図12】 実施例2、比較例3で成形した成形品の裏面側から見た斜視図である。
【図13】 (A)は実施例2、比較例3で成形した成形品の裏側の平面図である。(B)はAA'線における断面図である。
【図14】 実施例4、比較例5で成形した成形品の裏面側から見た斜視図である。
【図15】 (A)は実施例4、比較例5で成形した成形品の裏側の平面図である。(B)はAA'線における断面図である。
【符号の説明】
1…金型
2…固定側金型
3…移動側金型
4…キャビティ
4a,4b…キャビティ面
5…大気開放経路
6…エジェクタピン
7a〜7e…Oリング
8…ガス注入ピン
9…バルブ
10…ガス導入路
11…樹脂ゲート
12…孔
13…厚肉部
14a〜14d…側壁部
15…成形品
16…底面の基盤部
17…ガス圧入領域
18…ガス注入口
19…突き出しプレート
20…密封室
a…リブ
b…取っ手
G…ガス注入口
G1〜G4…ガス注入口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection molding method, and more particularly to a gas pressure injection molding method that involves press-fitting a pressurized gas between a resin injected into a cavity and a cavity surface.
[0002]
[Prior art]
In general, in the case of molding a molded product having a thick portion protruding toward the back surface (non-design surface) in injection molding, the surface of the molded product corresponding to the thick portion on the back surface due to shrinkage of the resin accompanying cooling. It is widely known that a depression called sink is generated on the (design surface) side.
[0003]
Conventionally, as the most common anti-sink measure, there has been known a method (resin pressurization method) in which the resin in the cavity is cooled to some extent while increasing the injection pressure and extending the injection time and applying the supply pressure of the molten resin. Yes. However, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 50-75247, since the molding conditions differ depending on the thickness of the molded product, the prevention of sinking by the resin pressurizing method makes the molding operation complicated and increases the resin pressure. If it is not added, sufficient sink prevention cannot be achieved, which causes burrs on the parting surface, and there is a problem that the work load for removing the burrs increases. In addition, when an excessive resin pressure is applied, there is a problem in dimensional accuracy that warpage occurs in a molded product. Furthermore, in the resin pressurization method, pressure transmission is easy to the thick part near the gate, but sufficient pressure is not applied to the thick part away from the gate part, and depending on the position of the thick part, It happens that sink cannot be resolved.
[0004]
Therefore, in the above Japanese Patent Laid-Open No. 50-75247, after injecting molten resin into the cavity, one side of the molded product is pushed up by a valve body, and one side of the molded product and a core for molding this one side are A gas pressure injection molding method is proposed in which a void is formed between the two, and a pressurized gas is press-fitted into this void, and the other surface of the molded product is pressed against the corresponding cavity surface.
[0005]
In this gas pressure injection molding method, instead of applying the resin pressure in the resin pressurizing method, pressurization of a pressurization gas is performed, and the occurrence of sink marks is prevented by pressurization of the pressurization gas. However, with this gas pressure injection molding method, the pressurized gas that has been injected leaks from the parting surface of the mold, making it difficult to sufficiently press, and it has been possible to obtain only molded products with insufficient sink prevention. .
[0006]
Japanese Patent Publication No. 4-501090 discloses a void space remaining in the cavity after injecting a molten resin having a volume smaller than the cavity volume, specifically 90 to 95 volume% of the molten resin volume. Describes a gas pressure injection molding method in which pressurized gas is press-fitted. In this gas pressure injection molding method, a small amount of molten resin is injected into the cavity, and the pressurized gas that has been press-fitted easily escapes from the parting surface and is inferior in sink effect. Furthermore, since the amount of the filled resin was small compared to the cavity volume, a large sink occurred on the back side of the molded product, and only a molded product with an inferior appearance was obtained.
[0007]
W093 / 14918 discloses a mold having a sealed structure for preventing gas leakage from the parting surface of the mold in order to increase the pressure efficiency of the pressurized gas in the gas pressure injection molding method. For example, a method using a mold in which a weir having a tapered shape such as a triangle is provided in a cavity is disclosed. However, in this method, since a mold having a sealed structure is used, the burden on the apparatus is large, and there is also a problem that air in the cavity is trapped between the resin and the cavity surface at the time of injection.
[0008]
Furthermore, WO96 / 02379 uses a mold having a sealing structure in which a sealing material is applied to a parting surface of the mold, and a specific amount (a cavity capacity and a melt filled in the cavity) compared to the mold volume. After the resin is cooled to room temperature and filled with an excess amount of resin (an amount corresponding to 30 to 90% of the difference from the volume indicated by the contracted resin), a pressurized gas is injected between the molten resin lump and the mold. In addition, a method is disclosed in which the molten resin mass is pressed against the inner surface of the mold cavity for molding.
[0009]
However, in this method, for example, it is necessary to provide a sealed chamber capable of gas-sealing to the periphery of the protruding pin, and there is a problem that the burden on the apparatus is large, and in order to drive air or gas in the mold from the mold cavity to the sealed chamber or the like. There is a problem that it is necessary to fill a relatively large amount of excess resin or to fill the resin at a high pressure. That is, it is difficult to completely prevent the design surface having a glossy surface from sinking with these conventional methods, and it is impossible to obtain a molded product of A class having a sufficiently satisfactory appearance.
[0010]
By the way, in recent years, the demand for large-sized molded products such as housings and parts of home electric appliances and OA equipment, as well as automobile parts has increased, and there has been an increasing demand for thinned molded products to reduce product costs. Yes. In the case of a thin and large molded product, in order to maintain the strength, it is common to provide a reinforcing portion generally called a rib or boss on the back surface. As the ribs and bosses are thicker, the reinforcing effect is higher, and a flow assisting effect that allows the resin to be easily filled into the mold is also obtained.
[0011]
However, if thick ribs and bosses are provided, the surface of the molded product corresponding to the ribs and bosses will sink, and problems in appearance tend to occur. That is, thin and large molded products that have been increasing in demand in recent years are equipped with thick ribs and bosses in order to maintain the required strength, but when such thick ribs and bosses are provided, In the present situation, it is difficult to obtain a satisfactory molded product, particularly in the case of a molded product in which all of the anti-sink technology is insufficient and the design surface is glossy.
[0012]
Conventionally, an exterior panel for a door for an electric refrigerator has been processed from a metal plate. However, a resin product has been desired in terms of weight reduction, cost reduction, design freedom, and the like. However, in order to produce a thin resin molded product, it is desired to provide a thick portion on the back side of the molded product in terms of strength and fluidity, but this has been difficult with the conventional technique due to problems in appearance.
[0013]
Furthermore, in the case of an electric refrigerator door, it is necessary to inject a urethane foaming agent or the like on the back side of the molded product after molding, and thus a molded product having excellent chemical resistance (stress crack characteristics) is preferable. Generally, when a molded product is thinned, residual distortion remains inside the molded product, resulting in problems such as inferior chemical resistance, particularly stress cracking properties, and yielding warped molded products. Production was desired.
[0014]
Therefore, a method of introducing pressurized gas into the molten resin, called gas-assisted injection molding, which is low-pressure molding, and maintaining the gas pressure is considered to create an uneven-thickness molded product. An appearance defect called unevenness occurred, and particularly when the design surface was a glossy surface, the defect phenomenon appeared remarkably and became a problem in appearance.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and by a gas pressure injection molding method, a thin and large molded product having a glossy surface having a good appearance, particularly a box-type electric refrigerator door. The goal is to complete the exterior panel production.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
1. Has a thick part for resin flow support on the back side which is a non-design surface,This is the distance from the resin gate to the resin flow end.Resin flow distance LOf the molded product base provided with the thick partOf thin partsminimumWith wall thickness T,Is a gas pressure injection molding method of a molded product having a ratio (L / T) of 40 or more,The molded body produced by the gas pressure injection molding method is a molded body having at least a side wall, and the mold used in the gas pressure injection molding method has a design surface side on which a molded product design surface is formed. A part of the cavity to be open to the atmosphere,Injection filling of molten resin from the resin gate, thenThePressurized gas from the gas inlet near the resin gateIt becomes the area where gas is injected by gas injection.By press-fitting between the back of the molded product and the corresponding cavity surface in the gas injection regionTheA gas pressure injection molding method characterized in that a molded product surface corresponding to a gas injection region is pressed against a cavity surface corresponding to the molded product surface;
2.Said2. The gas pressure injection molding method according to 1, wherein the molded product is an exterior panel of a resin electric refrigerator door.
[0017]
The present invention is a gas pressure injection molding method for a thin and large molded product having a ratio (L / T) of the resin flow distance L and the thickness T of the molded product thin portion of 40 or more. A thick part for supporting resin flow is provided on the back side, which is the non-design surface of the molded product, and the resin gate is used to inject and fill the molten resin using the thick part, and then the back side of the molded product in the gas injection region. And a corresponding cavity surface, a pressurized gas is injected from a gas inlet provided in the vicinity of the resin gate portion so that the pressurized gas enters the downstream side of the filled resin, and then the added gas is injected. A gas pressure injection molding method in which a pressurized gas is allowed to enter the entire gas injection region to press the surface of a molded product corresponding to the gas injection region against a corresponding cavity surface, and this gas pressure injection molding method. This makes it possible to produce an uneven-thickness molded article having an extremely excellent appearance by a molding method.
[0018]
An object to be molded according to the present invention is a molded product having a thick portion for supporting resin flow on the back side, which is a non-designed surface, which easily causes sink marks on the surface. The thick part includes, for example, a thick part that locally protrudes, such as a rib or a boss, and a thick part of the side wall root part, and also a thick part where the thickness changes within a wide range. The thick part for flow support here is a thick part provided on the thin part of the molded product continuously in the resin flow direction from the vicinity of the resin gate part where the molten resin is filled in the mold. There is no particular limitation on the shape, but generally a cross-sectional shape such as a semicircle, a trapezoid, or a rectangle is used. The vicinity of the resin gate here means that the distance from the resin gate is 1/3 or less of the resin flow distance, preferably 1/10 or less, most preferably 0 (that is, the thick portion continuously from the resin gate in the flow direction). It was installed in).
[0019]
The thickness of the thick part is preferably 0.6 times or more, preferably 1 time or more, more preferably 2 times or more the thickness of the thin part. The thick portion for flow support may also serve as a reinforcing rib for improving the strength of the molded product. In the present invention, a molded product in which resin flow is difficult, that is, a molded product having a longer flow distance and a thinner molded product, in other words, a molded product having a large (L / T), specifically, (L / T) of 40 or more. The effect of the present invention can be obtained for molded articles of 1000 or less. The resin flow distance L here is the distance from the resin gate portion to the flow end portion where the resin finally reaches, and when there are a plurality of gates, the maximum value of the distance from each gate to each flow end portion Indicates. Moreover, a molded product thin part is a base part which this thick part connects, and the thickness T of this thin part shows the minimum value of the thickness of a molded product base part. In general, in the case of an exterior panel of an electric refrigerator door, T is about 1.0 to 3.5 mm. In particular, in a molded product having T of 2 mm or less and L of 300 mm or more, that is, (L / T) of 150 or more, resin filling is difficult. For this reason, it is desired to provide thick ribs for flow support in the flow direction from the resin gate, which is achieved by the present invention. In the present invention, the thick part for supporting resin flow provides a flow support effect as the thickness increases. On the other hand, as the thickness increases, sink marks tend to occur on the design surface side of the thick rib. In the present invention, since the sink of the thick rib can be suppressed, it is possible to provide a thick rib which is difficult in general injection molding. Specifically, it can be designed to have a rib having a thickness of about 1 to 3 times the thickness T of the thin wall portion in the resin flow direction from the vicinity of the resin gate portion (or so as to be continuous with the resin gate portion). . When the appearance characteristics are extremely important as in the molded product according to the present invention, it is desirable that the resin gate is a one-point gate so that the weld line is difficult to be formed.
[0020]
In the present invention, the gas injection port for the pressurized gas is desirably provided near the resin gate different from the resin gate, that is, at a position closer to the resin gate. Specifically, the distance between at least one gas inlet and the resin gate is 1/2 or less, preferably 1/3 or less, more preferably 1/5 or less of the distance from the resin gate to the flow end. Something is desirable.
[0021]
In a molded product with a long flow distance, when the gas inlet is provided near the resin gate, for example, at a position 50 mm from the resin gate when the flow distance is 300 mm, the reason why a molded product with a good appearance with few sink marks is obtained is as follows. So guessed. Generally, the position near the resin gate has a higher resin pressure than the flow end portion, and the larger the (L / T), the greater the pressure difference between the resin gate portion and the flow end portion. After filling the resin, if pressurized gas is injected between the mold cavity and the resin from the gas inlet located far from the resin gate, the pressurized gas spreads in the gas injection region, but the resin pressure is near the flow end. Since the pressure is low, the gas leaks from the mold parting line before the pressurized gas sufficiently spreads to the gas injection region. Once the pressurized gas leakage path is formed, the pressure of the pressurized gas in the gas injection region is unlikely to increase. On the other hand, since the pressurized gas injected from the vicinity of the resin gate having a high resin pressure easily spreads downstream of the flow end portion having a low resin pressure, the pressurized gas is uniformly injected into the gas injection region, and An unsolidified resin is pushed into the flow end portion to block the pressurized gas leakage path and prevent the pressurized gas from leaking, and as a result, the resin can be effectively pressed against the mold design surface side.
[0022]
In the present invention, the concave portion on the back side of the molded product that is adjacent to or includes the thick portion for supporting resin flow is hereinafter referred to as a gas injection region. The recess serving as the gas press-in region is, for example, a reinforcing rib, a thick wall portion for flow support, a side wall portion of a molded product, an auxiliary rib provided auxiliary to form a recess serving as a gas press-in region, or the like. It is an enclosed area.
[0023]
A desirable form of the mold used in the present invention is one in which an air release path is opened in a part of the cavity on the design surface side of the region other than the gas injection region. The air release path connects the cavity to the atmosphere, and when the cavity is filled with molten resin, the air in the cavity (such as air and / or gas generated from the molten resin) is released out of the mold. To play a role.
[0024]
The air release path may be the one using the gap left on the mold parting surface as it is, but the mold parting surface is provided so that the gas in the cavity can be smoothly discharged. It is preferable to provide it as a formed groove, and a higher effect can be obtained particularly by opening it near the flow end of the molten resin. In addition, when the molten resin is filled in the mold cavity, the air release path is opened at a position where the opposite side to the opening side becomes a gas injection region, specifically, the cavity surface on the design surface side of the molded product. It is desirable.
[0025]
In the present invention, a parting surface or the like is purposely sealed by injection-filling a molten resin, which is preferably a sufficient amount as compared with the volume of the cavity, using a mold with good gas escape as described above. Even if it does not take a structure, the gas-seal property of the pressurized gas which can acquire sufficient sink effect is obtained. Furthermore, filling the mold cavity with a mold cavity having a mold temperature T1 higher than that used in normal injection molding improves the appearance defect due to sink marks and gloss unevenness on the surface of the molded product, and has an A-class appearance. Molded product can be produced. For the adjustment of the mold temperature, what is generally called a mold temperature controller using ordinary cooling water or oil as a medium may be used as it is. Alternatively, the mold cavity surface may be rapidly heated using high frequency induction heating or the like, and the mold cavity may be kept at a high temperature only when the molten resin is filled.
[0026]
Here, the temperature T1 (° C.) of the mold cavity surface is a temperature satisfying the following expression (1) with respect to the Vicat softening point V (° C.) of the molding material.
[0027]
[Equation 1]
V-35 <T1 <V-10 (1)
[0028]
According to the present invention, when the molten resin is injected and filled, the molten resin can be filled into the cavity while smoothly discharging the air inside the cavity to the outside of the mold, so that the air is trapped between the resin and the cavity surface. This can be prevented. In addition, the air inside the cavity can be discharged smoothly, and the molten resin can be filled to every corner of the cavity by filling the molten resin with the mold temperature kept at a high temperature. Adhesion with is improved. Therefore, the gas injection region can be a closed region in which the pressurized gas injected between the resin in the region and the cavity surface is unlikely to leak, and the gas leakage at the time of the pressurized gas injection into the gas injection region to be described later It can be prevented. That is, according to the present invention, it is possible to prevent gas leakage necessary for preventing sink by using an unsealed mold and preferably injecting and filling molten resin into the mold cavity surface kept at a high temperature. It is possible to obtain a molded product having a glossy design surface with an extremely excellent appearance, particularly an exterior panel for an electric refrigerator door.
[0029]
In the present invention, the amount of molten resin injected and filled into the mold cavity is not particularly limited. However, in order to increase the effect of preventing leakage of pressurized gas to the outside of the mold, a sufficient amount or an excess amount compared to the cavity volume. It is desirable to fill the mold cavity with the molten resin. The excess amount here means the amount of the molten resin in which the volume of the molten resin is larger than the cavity volume, and the amount exceeding 100% when the weight of the molten resin for the cavity volume is 100% by weight. The amount is preferably 100.1 to 110% by weight, and more preferably 100.1 to 105% by weight. If the amount of molten resin to be injected and filled is too small, it will be difficult to make the gas injection region a closed region. Conversely, if the amount of molten resin to be injected and filled is too large, burrs will occur on the parting surface and dimensional accuracy will decrease due to warping. It tends to occur.
[0030]
Pressurization of pressurized gas uses pins that form a gap that opens in a slit-like shape that does not allow molten resin to enter during injection but allows pressurized gas to pass through, as well as a valve body with a sintered body or poppet mechanism it can. In the method according to the present invention, after the molten resin is filled into the mold cavity by injection of the molten resin, the resin holding pressure may be continuously performed within a range in which no burrs are generated on the parting surface.
[0031]
In the conventional gas assist injection in which a pressurized gas is injected into the molten resin, the resin holding pressure is hardly used in order to smoothly inject the pressurized gas. Also, in the conventional gas pressure injection molding method in which a pressurized gas is press-fitted between the molten resin and the cavity, the resin holding pressure is not used together in order to smoothly fill the pressurized gas into the mold, It was also considered difficult.
[0032]
The resin holding pressure is effective regardless of whether a normal cold runner mold or a hot runner mold is used. In the case of a hot runner, when using a valve body having an opening / closing function in the hot runner gate portion, generally called a valve gate, it is possible to prevent gas from entering the hot runner portion, and also prevent back flow of the resin, It is effective.
[0033]
The resin that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is generally referred to as a thermoplastic resin. For example, general-purpose polystyrene, rubber-reinforced styrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer (SAN resin), acrylonitrile-butyl acrylate rubber-styrene copolymer (AAS resin), acrylonitrile-ethylenepropyl rubber-styrene copolymer (AES) ), Acrylonitrile-polyethylene chloride-styrene copolymer (ACS), ABS resin (for example, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene-alphamethylstyrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene-maleimide copolymer) Polymers, acrylonitrile-methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymers), styrenic resins such as modified polyphenylene ether (m-PPE), polymethyl methacrylate Acrylic resins such as (PMMA), olefin resins such as low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE) and polypropylene (PP), vinyl chloride resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, ethylene vinyl chloride Vinyl chloride copolymer resins such as vinyl acetate copolymer, ethylene vinyl chloride copolymer, polyester resins such as polyethylene terephthalate (PETP, PET), polybutylene terephthalate (PBTP, PBT), polycarbonate (PC), modified polycarbonate Polycarbonate resins such as polyamide 66, polyamide 66,
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, further description will be given with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a
[0035]
2A and 2B show a molded
[0036]
A groove is formed in the parting surface on the fixed
[0037]
On the other hand, the
[0038]
The parting surface of the
[0039]
In FIG. 3, the parting surface is located at the tip of the
[0040]
In FIG. 4, the parting surface is located at an intermediate portion of the
[0041]
Furthermore, the shaping | molding method of this invention is demonstrated based on FIG.1 and FIG.2. First, in a state where the
[0042]
Immediately after the injection filling of the molten resin, the valve 9 is opened to supply pressurized gas from a pressurized gas source (not shown) to the
[0043]
The pressurized gas supplied to the gas introduction path 10a is pressed into the
[0044]
As shown in FIG. 5, the gap between the
[0045]
In order to cause the pressure of the pressurized gas introduced into the
[0046]
The pressurized gas injected from the gap around the
[0047]
In order to prevent the pressurized gas from leaking, it is better to fill a sufficient amount, preferably an excessive amount of molten resin into every corner of the
[0048]
Further, when the pressurized gas is injected, the resin flows back to the runner and the nozzle portion, and unnecessary shrinkage occurs in the vicinity of the resin gate portion, and the high pressure gas may leak depending on the shape of the
[0049]
After pressurizing the pressurized gas in this way, the molded
[0050]
FIG. 8 shows an example of a
[0051]
[Example 1]
An exterior panel for a door for an electric refrigerator having a thin wall thickness of 2.0 mm as shown in FIGS. 9, 10, and 11 was prepared. FIG. 9 is a perspective view when the molded product is viewed from the back surface side, and FIG. 10 is a perspective view when the molded product is viewed from the front surface side, which is a design surface. FIG. 11A is a plan view of the back side of the molded product. FIG. 11B also shows a cross-sectional view taken along the line AA ′ in the drawing. The size of the molded product was 350 mm in length, 630 mm in width, and 50 mm in height at the center of the side wall. As shown in FIG. 9, the molded product has a
[0052]
As the mold, a normal temperature controller (temperature controller) using water as a refrigerant was used. The actual measured values of the mold cavity surface and the mold core surface are shown below. As the molding material, an ABS resin (Stylac ABS191 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) was used, and an excess amount (100.5% by weight) of the molding material compared to the cavity volume was injected and filled from the
[0053]
・ Cylinder temperature: 230 ℃
・ Injection pressure: 100 kg / cm2(Hydraulic gauge pressure)
・ Resin pressure: 5kg / cm2(Hydraulic gauge pressure)
・ Pressurized gas pressure: 15 kg / cm2
-Mold temperature (cavity surface / core surface): 75 ° C / 74 ° C
[0054]
Table 1 shows a summary of the results of measuring the surface irregularities on the design surface side with respect to the thick part of the molded product with a surface roughness meter (SURFTEST 500 manufactured by Mitutoyo).
[0055]
[Comparative Example 1]
Ordinary injection molding was performed using the same mold and resin as in Example 1. Each molding condition is shown below, and a summary of measurement results of surface irregularities is shown in Table 1.
[0056]
・ Cylinder temperature: 230 ℃
・ Injection pressure: 100 kg / cm2(Hydraulic gauge pressure)
・ Resin pressure: 40kg / cm2(Hydraulic gauge pressure)
-Mold temperature (cavity surface / core surface): 75 ° C / 74 ° C
[0057]
[Comparative Example 2]
Gas pressure injection molding was performed using the same resin and the same method as in Example 1. However, the pressurized gas was injected into the gas inlet from the position at G3 and G4 in FIG. Each molding condition is shown below, and a summary of measurement results of surface irregularities is shown in Table 1.
[0058]
・ Cylinder temperature: 230 ℃
・ Injection pressure: 100 kg / cm2(Hydraulic gauge pressure)
・ Resin pressure: 5kg / cm2(Hydraulic gauge pressure)
・ Pressurized gas pressure: 15 kg / cm 2
-Mold temperature (cavity surface / core surface): 75 ° C / 74 ° C
[0059]
[Table 1]
[0060]
From the results shown in Table 1, large sink marks were found on the design surface in normal molding. Further, in Comparative Example 2 in which pressurized gas was injected from a position away from the resin gate, sink marks were considerably reduced, but a molded article having a class A appearance in which sink marks were recognized with the naked eye on the design surface which is a mirror surface portion. Couldn't get. On the other hand, the molded product according to the present invention was a molded product with good appearance and no sink. Conventionally, thick ribs could not be provided due to appearance problems such as sink marks, but this is made possible by the present invention. In addition, there is no deterioration in the design due to uneven gloss as seen in gas-assist molded products that introduce pressurized gas into the molded product, and a molded product with a class A appearance and excellent appearance characteristics is created. I was able to.
[0061]
Furthermore, regarding the chemical resistance, the molded product according to the present invention has obtained better results than the normal molded product. This is thought to be because the residual strain due to the large resin holding pressure was large in the normal molded product, whereas the residual strain was small in the product of the present invention by low pressure molding. In other words, the bottom part is thinner than conventional molded products, but the provision of partial thick ribs increases the fluidity of the resin in the mold and eliminates the need for higher resin holding pressure. In addition, overall, low-pressure molding is possible compared to conventional thick-wall molding.
[0062]
[Example 2]
The exterior panel of the door for electric refrigerators with a main part thickness of 2.0 mm as shown in FIGS. 12 and 13 was prepared. FIG. 12 is a perspective view when the molded product is viewed from the back side, and FIG. 13A is a plan view of the molded product back side. FIG. 13B also shows a cross-sectional view taken along the line AA ′ in the drawing. The size of the molded product was 350 mm in length, 630 mm in width, and 50 mm in height at the center of the side wall. The molded product had a
[0063]
The molding material was ABS resin (Stylac ABSA5761 manufactured by Asahi Kasei), and an excess amount (101 wt%) of the molding material compared to the cavity volume was injected and filled from the resin gate c, and then immediately pressurized gas was introduced into the gas inlet. From G, a molded product was molded by press-fitting into the gas press-fitting region R. Resin holding pressure was not used at the time of pressurizing the pressurized gas.
[0064]
・ Cylinder temperature: 230 ℃
・ Injection pressure: 100 kg / cm2(Gauge pressure)
・ Resin holding pressure: 0kg / cm2(Gauge pressure)
・ Pressurized gas pressure: 10 kg / cm2
-Mold temperature (cavity surface / core surface): 75 ° C / 74 ° C
[0065]
Table 2 shows the measurement results of the surface irregularities on the design surface side with respect to the thick part of the molded product.
[0066]
[Comparative Example 3]
Ordinary injection molding was performed using the same mold and resin as in Example 2. The molding conditions are shown below, and the measurement results of the surface irregularities on the design surface side with respect to the thick part are shown in Table 2.
[0067]
・ Cylinder temperature: 230 ℃
・ Injection pressure: 100 kg / cm2(Gauge pressure)
・ Resin pressure: 40kg / cm2(Gauge pressure)
-Mold temperature (cavity surface / core surface): 75 ° C / 74 ° C
[0068]
[Table 2]
[0069]
From the results in Table 2, the molded product according to the present invention was a molded product having a good appearance and almost no sink. Conventionally, thick ribs could not be provided due to the problem of sink marks, but this is made possible by the present invention. In addition, there is no deterioration in design due to uneven gloss as seen in gas-assist molded products in which pressurized gas is introduced into the molded product, and a molded product having a class A appearance and extremely excellent appearance characteristics is created. I was able to. Furthermore, regarding the chemical resistance, the molded product according to the present invention has obtained better results than the normal molded product.
[0070]
[Example 3]
A molded product of high impact polystyrene (HIPS) was produced using the same mold as in Example 1. As the HIPS, Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. polystyrene (stylon 408) was used. As the mold, a normal temperature controller (temperature controller) using water as a refrigerant was used. The actual measured values of the mold cavity surface and the mold core surface are shown below. After injecting and filling an excessive amount (100.5% by weight) of HIPS with respect to the cavity volume, a molded product was molded by immediately injecting pressurized gas. Resin holding pressure was used in combination with pressurization of pressurized gas.
[0071]
・ Cylinder temperature: 200 ℃
・ Injection pressure: 100 kg / cm2(Gauge pressure)
・ Resin pressure: 5kg / cm2(Gauge pressure)
・ Pressurized gas pressure: 20 kg / cm2
-Mold temperature (cavity surface / core surface): 72 ° C / 73 ° C
[0072]
The obtained molded product was a molded product with good appearance without sink marks and uneven gloss.
[0073]
[Comparative Example 4]
Ordinary injection molding was performed using the same mold and resin as in Example 3. The molding conditions are shown below.
[0074]
・ Cylinder temperature: 200 ℃
・ Injection pressure: 100 kg / cm2(Gauge pressure)
・ Resin pressure: 40kg / cm2(Gauge pressure)
-Mold temperature (cavity surface / core surface): 72 ° C / 73 ° C
[0075]
The obtained molded product was only inferior in appearance in which sink marks were seen on the glossy surface on the design surface side.
[0076]
[Example 4]
As shown in FIGS. 14 and 15, an exterior panel for a door for an electric refrigerator having a thin wall thickness of 1.8 mm was prepared. FIG. 14 is a perspective view when the molded product is viewed from the back side, and FIG. 15A is a plan view of the molded product back side. FIG. 15B also shows a cross-sectional view taken along the line AA ′ in the drawing. The size of the molded product was 350 mm in length, 630 mm in width, and 50 mm in height at the center of the side wall. The molded product had a
[0077]
As the molding material, an ABS resin (Stylac ABS191 manufactured by Asahi Kasei) was used to inject and fill an excessive amount (101 wt%) of the molding material relative to the cavity volume from the resin gate c, and then immediately pressurize the pressurized gas into the gas injection region. A molded product was molded by press-fitting into R. Resin holding pressure was not used at the time of pressurizing the pressurized gas.
[0078]
・ Cylinder temperature: 230 ℃
・ Injection pressure: 100 kg / cm2(Gauge pressure)
・ Resin holding pressure: 0kg / cm2(Gauge pressure)
・ Pressurized gas pressure: 15 kg / cm2
-Mold temperature (cavity surface / core surface): 77 ° C / 77 ° C
[0079]
Table 3 shows the measurement results of the surface irregularities on the design surface side with respect to the thick part of the molded product.
[0080]
[Comparative Example 5]
Ordinary injection molding was performed using the same mold and the same resin as in Example 4. The molding conditions are shown below, and the measurement results of the surface irregularities on the design surface side are shown in Table 3.
[0081]
・ Cylinder temperature: 230 ℃
・ Injection pressure: 100 kg / cm2(Gauge pressure)
・ Resin pressure: 40kg / cm2(Gauge pressure)
-Mold temperature (cavity surface / core surface): 77 ° C / 77 ° C
[0082]
[Table 3]
[0083]
From the results shown in Table 3, the molded product according to the present invention was a molded product having a good appearance and almost no sink. Conventionally, thick ribs could not be provided due to the problem of sink marks, but this is made possible by the present invention. In addition, as seen in gas-assist molded products that introduce pressurized gas into the molded product, there is no deterioration in design due to uneven gloss, and a molded product having a class A appearance and excellent appearance characteristics is created. I was able to. Furthermore, regarding the chemical resistance, the molded product according to the present invention has obtained better results than the normal molded product.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an injection-molded article having excellent chemical resistance (stress cracking property) and having an appearance of class A having no sink, and extremely excellent appearance characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a mold used in the present invention.
2A is a perspective view and FIG. 2B is a plan view showing a molded product obtained with the mold shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the position where the atmosphere release path is formed.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the position where the atmosphere release path is formed.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view around a gas injection pin.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a gas seal function and an anti-sink effect in the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a thick portion suitable for applying the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a mold used in the present invention.
9 is a perspective view of a molded product molded in Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 2, Example 3, and Comparative Example 4 as seen from the back side. FIG.
FIG. 10 is a perspective view of a molded product molded in Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 2, Example 3, and Comparative Example 4 as viewed from the surface side.
FIG. 11A is a plan view of the back side of a molded product molded in Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 2, Example 3 and Comparative Example 4; (B) is sectional drawing in the AA 'line.
12 is a perspective view of a molded product molded in Example 2 and Comparative Example 3 as seen from the back side. FIG.
13A is a plan view of the back side of a molded product molded in Example 2 and Comparative Example 3. FIG. (B) is sectional drawing in the AA 'line.
14 is a perspective view of a molded product molded in Example 4 and Comparative Example 5 as seen from the back side. FIG.
15A is a plan view of the back side of a molded product molded in Example 4 and Comparative Example 5. FIG. (B) is sectional drawing in the AA 'line.
[Explanation of symbols]
1 ... Mold
2 ... Fixed side mold
3 ... Moving side mold
4. Cavity
4a, 4b ... cavity surface
5 ... Air release route
6 ... Ejector pin
7a-7e ... O-ring
8 ... Gas injection pin
9 ... Valve
10 ... Gas introduction path
11 ... Resin gate
12 ... hole
13 ... Thick part
14a-14d ... side wall
15 ... Molded product
16 ... Base part of the bottom
17 ... Gas injection area
18 ... Gas inlet
19 ... Extrusion plate
20 ... Sealed room
a ... rib
b ... Handle
G ... Gas inlet
G1 to G4 ... Gas inlet
Claims (2)
前記ガス加圧射出成形方法により作製される成形体が少なくとも一部に側壁を有する成形体であって、該ガス加圧射出成形方法に用いる金型が、成形品意匠面を形成する意匠面側となるキャビティの一部に大気開放経路を有し、
前記樹脂ゲートから溶融樹脂を射出充填し、次いで、該樹脂ゲート部付近に設けたガス注入口より加圧ガスをガス圧入によってガスが圧入された領域となるガス圧入領域における成形品裏面とこれに対応するキャビティ面との間に圧入することによって該ガス圧入領域に対応する成形品表面をこれに対応するキャビティ面に押圧して成形する事を特徴とするガス加圧射出成形方法。 A molded product base having a thick portion for supporting resin flow on the back side, which is a non-design surface, and a resin flow distance L, which is a distance from a resin gate to a resin flow end, and the thick portion a of the molded article and the minimum thickness T of the thin portion, the ratio (L / T) is a molding method outlet gas pressure pressure injection of 40 or more moldings,
The molded body produced by the gas pressure injection molding method is a molded body having at least a side wall, and the mold used in the gas pressure injection molding method has a design surface side on which a molded product design surface is formed. A part of the cavity to be open to the atmosphere,
The molten resin is injected and filled from the resin gate, and then the back of the molded product in the gas injection region where the gas is injected by gas injection from the gas injection port provided in the vicinity of the resin gate, and the back gas pressurization pressure injection molding method, characterized in that shaping is pressed against the cavity surface corresponding to the surface of the molded article corresponding to the gas injection area by press-fitting between the corresponding cavity surface.
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