JP7048869B2 - Injection molding method for mold assembly and molded products with hollow portions - Google Patents
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Description
本発明は、金型組立体、及び、中空部を有する成形品の射出成形方法に関する。 The present invention relates to a mold assembly and an injection molding method for a molded product having a hollow portion.
溶融熱可塑性樹脂を用いて射出成形方法に基づき成形品を成形する際、ヒケや反りのない外観の美麗な成形品を得るために、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂に加圧ガスを導入してキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、型開きの前に中空部内の加圧ガスを大気中に解放する、中空部を有する成形品の射出成形方法が広く用いられている。キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂に導入された加圧ガスによって溶融熱可塑性樹脂が金型のキャビティ面に押し付けられる結果、得られる成形品にヒケや反りが発生することを防止し得る。 When molding a molded product based on an injection molding method using a molten thermoplastic resin, a pressurized gas is applied to the molten thermoplastic resin injected into the cavity in order to obtain a beautiful molded product with a beautiful appearance without sink marks or warpage. Widely used is an injection molding method for molded products having a hollow portion, which is introduced to form a hollow portion inside the molten thermoplastic resin in the cavity and releases the pressurized gas in the hollow portion to the atmosphere before opening the mold. Has been done. As a result of the molten thermoplastic resin being pressed against the cavity surface of the mold by the pressurized gas introduced into the molten thermoplastic resin injected into the cavity, it is possible to prevent sink marks and warpage in the obtained molded product.
ところで、このような従来の中空部を有する成形品の射出成形方法にあっては、キャビティ内の熱可塑性樹脂の内部に形成された中空部はほぼ断熱状態となる。その結果、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させるために長時間を要するといった問題がある。 By the way, in the conventional injection molding method of a molded product having a hollow portion, the hollow portion formed inside the thermoplastic resin in the cavity is substantially in a heat insulating state. As a result, there is a problem that it takes a long time to cool and solidify the thermoplastic resin in the cavity.
この問題点を解決する射出成形方法が、例えば、特開平9-85771号公報から周知である。この特許公開公報に開示された技術にあっては、複数の金型を合わせて密閉キャビティを形成し、密閉キャビティ内に1つの材料注入口から流動状の合成樹脂材を注入した後、材料注入口に近い第1噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスをキャビティ内の合成樹脂材内に圧入して中空部を形成し、次いで、中空部に、材料注入口から遠い位置の第2噴射口から圧縮空気等の適宜圧力のガスを圧入する。 An injection molding method for solving this problem is well known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-85771. In the technique disclosed in this Patent Publication, a plurality of molds are combined to form a closed cavity, and a fluid synthetic resin material is injected into the closed cavity from one material injection port, and then the material is injected. A gas of appropriate pressure such as compressed air is press-fitted into the synthetic resin material in the cavity from the first injection port near the inlet to form a hollow portion, and then the second injection at a position far from the material injection port in the hollow portion. Press in a gas of appropriate pressure such as compressed air from the mouth.
しかしながら、特開平9-85771号公報に開示された技術にあっては、金型の構造が複雑になるし、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させるための時間の短縮化が十分には図れない。 However, in the technique disclosed in JP-A-9-85771, the structure of the mold becomes complicated, and the time for cooling and solidifying the thermoplastic resin in the cavity can be sufficiently shortened. I can't plan.
従って、本発明の目的は、簡素な構成、構造であるにも拘わらず、キャビティ内の熱可塑性樹脂を、効果的に短時間で冷却、固化させることができる金型組立体、及び、中空部を有する成形品の射出成形方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is a mold assembly and a hollow portion capable of effectively cooling and solidifying the thermoplastic resin in the cavity in a short time despite having a simple structure and structure. It is to provide the injection molding method of the molded article which has.
上記の目的を達成するための本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法は、
金型に設けられたキャビティ内に、溶融熱可塑性樹脂導入部を介して溶融熱可塑性樹脂を射出する工程と、
加圧ガス導入・排出装置と液体導入・排出装置とを兼用する装置のノズルの先端を前記キャビティ内に位置させ、前記キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の内部に前記ノズルから加圧ガスを導入して、前記キャビティ内に射出された前記溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成した後、前記中空部内に位置する前記ノズルから加圧ガスを外部に排出する工程と、
前記兼用する装置の前記ノズルを介して前記中空部内へ液体を導入し、導入された前記液体を、前記ノズルを介して排出し、外部への除去を複数回繰り返す工程と、から成ることを特徴とする。
The injection molding method for a molded product having a hollow portion of the present invention for achieving the above object is
A process of injecting a molten thermoplastic resin into a cavity provided in a mold via a molten thermoplastic resin introduction portion, and a process of injecting the molten thermoplastic resin into the cavity.
The tip of the nozzle of the device that also serves as the pressurized gas introduction / discharge device and the liquid introduction / discharge device is positioned in the cavity , and the pressurized gas is inside the molten thermoplastic resin injected into the cavity. To form a hollow portion inside the molten thermoplastic resin injected into the cavity, and then discharge the pressurized gas to the outside from the nozzle located in the hollow portion.
It is characterized by a step of introducing a liquid into the hollow portion through the nozzle of the device also used , discharging the introduced liquid through the nozzle, and repeating removal to the outside a plurality of times. And.
ここで、複数回は、2回、好ましくは3回以上であることが望ましい。尚、第1回目に中空部内に液体を導入したとき、屡々、キャビティ内に射出された熱可塑性樹脂の熱によって、中空部内に導入された液体が気化し、蒸気となる。従って、この場合、中空部内に導入された液体が気化した蒸気を外部に除去するが、この工程も、「中空部内に導入された液体を外部に除去する工程」に含まれる。 Here, it is desirable that the plurality of times is twice, preferably three times or more. When the liquid is introduced into the hollow portion for the first time, the liquid introduced into the hollow portion is often vaporized by the heat of the thermoplastic resin injected into the cavity and becomes vapor. Therefore, in this case, the vapor vaporized by the liquid introduced into the hollow portion is removed to the outside, and this step is also included in the "step of removing the liquid introduced into the hollow portion to the outside".
加圧ガスの導入は、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂を射出中、又は、射出完了と同時、又は、射出完了後とすればよい。 The pressurized gas may be introduced during injection of the molten thermoplastic resin into the cavity, at the same time as the injection is completed, or after the injection is completed.
本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法において、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の内部に加圧ガスを導入し、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成し、キャビティ内に射出された熱可塑性樹脂にスキン層が形成された後、中空部内の加圧ガスを外部に排出する形態とすることができる。このようにスキン層が形成された後、中空部内の加圧ガスを外部に排出することで、熱可塑性樹脂の内部に形成された中空部の形状を安定に保つことができる。 In the injection molding method of a molded product having a hollow portion of the present invention, a pressurized gas is introduced into the molten thermoplastic resin injected into the cavity, and the hollow portion is inside the molten thermoplastic resin injected into the cavity. After the skin layer is formed on the thermoplastic resin injected into the cavity, the pressurized gas in the hollow portion can be discharged to the outside. After the skin layer is formed in this way, the pressurized gas in the hollow portion is discharged to the outside, so that the shape of the hollow portion formed inside the thermoplastic resin can be kept stable.
上記の好ましい形態を含む本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法において、中空部内に液体を導入し、次いで、中空部内の液体を外部に除去する工程を、複数回、繰り返すとき、液体を再使用することが好ましい。 In the injection molding method for a molded product having a hollow portion of the present invention including the above preferred embodiment, when the step of introducing a liquid into the hollow portion and then removing the liquid in the hollow portion to the outside is repeated a plurality of times, the liquid It is preferable to reuse.
本発明の金型組立体において、液体除去装置は、駆動口、吸込口及び吐出口を有するエジェクターから構成されている形態とすることができる。また、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法において、駆動口、吸込口及び吐出口を有するエジェクターによって、中空部内の液体を外部に除去する形態とすることができる。 In the mold assembly of the present invention, the liquid removing device may be in the form of an ejector having a drive port, a suction port, and a discharge port. Further, in the injection molding method of a molded product having a hollow portion of the present invention including various preferable forms described above, a form in which the liquid in the hollow portion is removed to the outside by an ejector having a drive port, a suction port and a discharge port. Can be.
液体貯蔵容器(タンク)に貯蔵された液体が、ポンプ及び配管を介してエジェクターの駆動口の送出され、吐出口から液体貯蔵容器に戻される循環系が形成される。また、液体貯蔵容器(タンク)に貯蔵された液体が、ポンプ及び別の配管を介して、更には、液体導入・排出装置を介して中空部内に導入される。そして、所定の時間、中空部内に滞在した液体は、液体導入・排出装置を介して中空部から排出され、更に別の配管を介してエジェクターの吸込口に吸引され、吐出口から液体貯蔵容器に戻される排出系が形成される。このように、エジェクターの駆動口に送出された液体、及び、エジェクターの吸込口に吸引された液体は、エジェクターの吐出口を介して液体貯蔵容器に戻される。 A circulation system is formed in which the liquid stored in the liquid storage container (tank) is sent out from the drive port of the ejector via the pump and piping, and returned to the liquid storage container from the discharge port. Further, the liquid stored in the liquid storage container (tank) is introduced into the hollow portion via the pump and another pipe, and further via the liquid introduction / discharge device. Then, the liquid that has stayed in the hollow portion for a predetermined time is discharged from the hollow portion via the liquid introduction / discharge device, is sucked into the suction port of the ejector via another pipe, and is sucked into the liquid storage container from the discharge port. A discharged system to be returned is formed. In this way, the liquid sent to the drive port of the ejector and the liquid sucked to the suction port of the ejector are returned to the liquid storage container through the discharge port of the ejector.
以上に説明した各種の好ましい形態を含む本発明の金型組立体あるいは本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法において、キャビティ内に射出すべき溶融熱可塑性樹脂の量は、キャビティを完全には充填しない量とすることが好ましい(ショートショット法)。即ち、キャビティ内に射出される溶融熱可塑性樹脂の体積V1は、キャビティの体積V0未満であることが好ましく、具体的には、限定するものではないが、
0.7≦V1/V0<1
を満足することが一層好ましい。次に述べるオーバーフローキャビティ部を備えている場合、キャビティ内に射出すべき溶融熱可塑性樹脂の量は、キャビティを完全には充填しない量であってもよいし、キャビティを完全に充填するが、オーバーフローキャビティ部を完全には充填しない量であってもよく、キャビティ内に射出される溶融熱可塑性樹脂の体積V1は、具体的には、限定するものではないが、
0.7≦V1/V0≦1.1
を満足することが一層好ましい。また、ショートショット法に限定するものではなく、キャビティ内に射出すべき溶融熱可塑性樹脂の量は、キャビティを完全に充填する量としてもよい(フルショット法)。
In the injection molding method of the mold assembly of the present invention including the various preferred forms described above or the molded product having the hollow portion of the present invention, the amount of the molten thermoplastic resin to be injected into the cavity completely fills the cavity. It is preferable that the amount is not filled (short shot method). That is, the volume V 1 of the molten thermoplastic resin injected into the cavity is preferably less than the volume V 0 of the cavity, and is not specifically limited.
0.7 ≤ V 1 / V 0 <1
It is more preferable to satisfy. When the overflow cavity portion described below is provided, the amount of the molten thermoplastic resin to be injected into the cavity may be an amount that does not completely fill the cavity, or the cavity is completely filled, but overflow. The amount may not completely fill the cavity, and the volume V 1 of the molten thermoplastic resin injected into the cavity is not specifically limited, but is not limited.
0.7 ≤ V 1 / V 0 ≤ 1.1
It is more preferable to satisfy. Further, the amount of the molten thermoplastic resin to be injected into the cavity is not limited to the short shot method, and may be an amount that completely fills the cavity (full shot method).
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本発明の金型組立体あるいは本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法において、金型には、キャビティに連通したオーバーフローキャビティ部(「捨てキャビティ部」とも呼ばれる)が設けられている形態とすることができる。即ち、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出中に、あるいは、射出完了と同時に、あるいは、射出完了後、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の内部に加圧ガスを導入するが、この加圧ガスの導入によって押し退けられたキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂をオーバーフローキャビティ部に流出させる。このように、オーバーフローキャビティ部を設けることで、より安定して成形品の射出成形を行うことができる。オーバーフローキャビティ部は、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端に設けられている。但し、厳密に末端に相当する部分でなくともよい。即ち、溶融熱可塑性樹脂の流動方向の末端近傍に相当する部分であってもよい。また、キャビティとオーバーフローキャビティ部との間に開閉可能な弁機構を配設してもよく、これによって、溶融熱可塑性樹脂のオーバーフローキャビティ部への流入を正確に制御することができる。 Further, in the injection molding method of the mold assembly of the present invention including the various preferable forms described above or the molded product having the hollow portion of the present invention, the mold is provided with an overflow cavity portion ("". It can be in the form of being provided with a "discard cavity portion"). That is, the pressurized gas is introduced into the molten thermoplastic resin in the cavity during the injection of the molten thermoplastic resin into the cavity, at the same time as the injection is completed, or after the injection is completed. The molten thermoplastic resin in the cavity pushed away by the introduction is discharged to the overflow cavity portion. By providing the overflow cavity portion in this way, injection molding of the molded product can be performed more stably. The overflow cavity portion is provided at the end of the molten thermoplastic resin injected into the cavity in the flow direction. However, it does not have to be a portion strictly corresponding to the end. That is, it may be a portion corresponding to the vicinity of the end in the flow direction of the molten thermoplastic resin. Further, a valve mechanism that can be opened and closed may be provided between the cavity and the overflow cavity portion, whereby the inflow of the molten thermoplastic resin into the overflow cavity portion can be accurately controlled.
金型は、第1の金型部(例えば、固定金型部)と第2の金型部(例えば、可動金型部)から構成されている。第1の金型部や第2の金型部は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、銅合金等の周知の金属材料から作製することができる。 The mold is composed of a first mold portion (for example, a fixed mold portion) and a second mold portion (for example, a movable mold portion). The first mold portion and the second mold portion can be made of a well-known metal material such as carbon steel, stainless steel, aluminum alloy, and copper alloy.
溶融熱可塑性樹脂導入部は、第1の金型部に配設されていてもよいし、第2の金型部に配設されていてもよいし、第1の金型部及び第2の金型部に配設されていてもよい。溶融熱可塑性樹脂導入部(具体的には、ゲート部)の構造は、公知の如何なる形式のゲート構造とすることもでき、例えば、ダイレクトゲート構造、サイドゲート構造、ジャンプゲート構造、ピンポイントゲート構造、トンネルゲート構造、リングゲート構造、ファンゲート構造、ディスクゲート構造、フラッシュゲート構造、タブゲート構造、フィルムゲート構造を例示することができる。 The melt thermoplastic resin introduction portion may be disposed in the first mold portion, may be disposed in the second mold portion, or may be disposed in the first mold portion and the second mold portion. It may be arranged in the mold portion. The structure of the molten thermoplastic resin introduction portion (specifically, the gate portion) can be any known type of gate structure, for example, a direct gate structure, a side gate structure, a jump gate structure, or a pinpoint gate structure. , Tunnel gate structure, ring gate structure, fan gate structure, disk gate structure, flash gate structure, tab gate structure, film gate structure can be exemplified.
加圧ガス導入・排出装置は、第1の金型部に配設されていてもよいし、第2の金型部に配設されていてもよいし、第1の金型部及び第2の金型部に配設されていてもよい。加圧ガス導入・排出装置において、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成するためにキャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の内部に加圧ガスを導入する部分と、中空部内の加圧ガスを外部に排出する部分を、同じ部品から構成してもよいし、異なる部品から構成してもよい。液体導入・排出装置も、第1の金型部に配設されていてもよいし、第2の金型部に配設されていてもよいし、第1の金型部及び第2の金型部に配設されていてもよい。液体導入・排出装置において、中空部内に液体を導入する部分と、中空部内の液体を排出する部分を、同じ部品から構成してもよいし、異なる部品から構成してもよい。更には、液体導入・排出装置を加圧ガス導入・排出装置と兼用してもよく、このような液体導入・排出装置と加圧ガス導入・排出装置とが兼用された装置を、以下、便宜上、『流体導入・排出装置』と呼ぶ。 The pressurized gas introduction / discharge device may be disposed in the first mold portion, the second mold portion, the first mold portion, and the second mold portion. It may be arranged in the mold portion of. In the pressurized gas introduction / discharge device, the part where the pressurized gas is introduced into the molten thermoplastic resin injected into the cavity in order to form a hollow part inside the molten thermoplastic resin injected into the cavity. The portion of the hollow portion for discharging the pressurized gas to the outside may be composed of the same parts or different parts. The liquid introduction / discharge device may also be arranged in the first mold portion, the second mold portion, the first mold portion and the second mold. It may be arranged in the mold portion. In the liquid introduction / discharge device, the portion for introducing the liquid into the hollow portion and the portion for discharging the liquid in the hollow portion may be composed of the same parts or different parts. Further, the liquid introduction / discharge device may be used in combination with the pressurized gas introduction / discharge device, and the device in which the liquid introduction / discharge device and the pressurized gas introduction / discharge device are used in combination is described below for convenience. , Called "fluid introduction / discharge device".
金型組立体への流体導入・排出装置の配設例として、流体導入・排出装置の先端部が、キャビティ内、あるいは金型のキャビティ面近傍に配置されるように、流体導入・排出装置を第1の金型部、あるいは、第2の金型部、あるいは、第1の金型部及び第2の金型部に配設する構成とすることができる。流体導入・排出装置は、例えば、周知のガス注入ノズルとすることができる。必要に応じて、先端部を加熱するための加熱手段(例えば、電気ヒータ)を先端部に取り付けてもよい。このように加熱手段を配することで、流体導入・排出装置の近傍における溶融熱可塑性樹脂の瞬時の固化の開始を回避でき、流体導入・排出装置を介してキャビティ内の溶融熱可塑性樹脂に加圧ガスを確実に導入することができるし、流体導入・排出装置を介して中空部内の加圧ガスを系外に確実に排出することができる。また、場合によっては、流体導入・排出装置を、その先端部が溶融熱可塑性樹脂導入部内に配置されるように配設してもよいし、あるいは又、その先端部が射出用シリンダーの先端部(ノズル部)に配置されるように配設してもよいし、射出用シリンダーと溶融熱可塑性樹脂導入部とを結ぶ樹脂流路にその先端部が配置されるように配設してもよい。 As an example of disposing the fluid introduction / discharge device into the mold assembly, the fluid introduction / discharge device is provided so that the tip of the fluid introduction / discharge device is arranged in the cavity or near the cavity surface of the mold. It may be configured to be arranged in the mold portion of 1, the second mold portion, or the first mold portion and the second mold portion. The fluid introduction / discharge device can be, for example, a well-known gas injection nozzle. If necessary, a heating means (for example, an electric heater) for heating the tip portion may be attached to the tip portion. By arranging the heating means in this way, it is possible to avoid the start of instantaneous solidification of the molten thermoplastic resin in the vicinity of the fluid introduction / discharge device, and it is added to the molten thermoplastic resin in the cavity via the fluid introduction / discharge device. The pressure gas can be reliably introduced, and the pressurized gas in the hollow portion can be reliably discharged to the outside of the system via the fluid introduction / discharge device. Further, in some cases, the fluid introduction / discharge device may be arranged so that the tip portion thereof is arranged in the molten thermoplastic resin introduction portion, or the tip portion thereof is the tip portion of the injection cylinder. It may be arranged so as to be arranged in the (nozzle portion), or may be arranged so that the tip portion thereof is arranged in the resin flow path connecting the injection cylinder and the molten thermoplastic resin introduction portion. ..
加圧ガスは、常温及び常圧で気体の物質であり、使用する熱可塑性樹脂と反応や混合しないものが望ましい。具体的には、窒素ガス、空気、炭酸ガス、ヘリウムガス等が挙げられるが、安全性及び経済性を考慮すると、窒素ガスやヘリウムガスが好ましい。尚、高圧下で液化したガスも含み得る。中空部内に導入される液体として、適切な温度に設定された水(湯)を挙げることができる。 The pressurized gas is a gas substance at normal temperature and pressure, and it is desirable that the pressurized gas does not react or mix with the thermoplastic resin used. Specific examples thereof include nitrogen gas, air, carbon dioxide gas, and helium gas, but nitrogen gas and helium gas are preferable in consideration of safety and economy. It may also contain a gas liquefied under high pressure. As the liquid introduced into the hollow portion, water (hot water) set to an appropriate temperature can be mentioned.
本発明の射出成形方法を実施するにあたって、射出成形時の溶融熱可塑性樹脂の量、温度、圧力あるいは射出速度、中空部を形成するために導入すべき加圧ガスの量、圧力あるいは速度、金型の冷却時間等、種々の条件は、使用する熱可塑性樹脂の種類、金型の形状等に依存して、適宜選択、制御する必要があり、一義的に定めることはできない。 In carrying out the injection molding method of the present invention, the amount, temperature, pressure or injection rate of the molten thermoplastic resin at the time of injection molding, the amount of pressurized gas to be introduced to form the hollow portion, pressure or speed, gold. Various conditions such as the cooling time of the mold need to be appropriately selected and controlled depending on the type of the thermoplastic resin used, the shape of the mold, and the like, and cannot be uniquely determined.
金型組立体の構成を、成形品1個取りとしてもよいし、多数個取りとしてもよい。 The structure of the mold assembly may be one molded product or a large number of molded products.
本発明の射出成形方法によって得られる成形品は、特に限定を受けるものではなく、例えば、取っ手形成形品、長尺成形品、あるいは又、部分的に肉厚部を有する肉薄成形品を例示することができる。ここで、取っ手形成形品は、肉厚の握り部と、少なくとも1つの取付部とが一体となったものであり、握り部が成形品の最肉厚部に該当し、係る最肉厚部(握り部)には中空構造が設けられている。この成形品は、その取付部において、自動車、電器製品あるいは建築物の扉等に取り付けられる。そして、使用者が握り部を握り、扉等の開閉を行う。成形品は、通常、ハンドルあるいはレバーの形状を有する。一方、長尺成形品として、自動車の屋根の部分に取り付けるルーフレール、各種パイプ類を挙げることができ、部分的に肉厚部を有する肉薄成形品として、ボンネット等の外板、各種カバー類を挙げることができる。但し、成形品は、これらに限定するものではない。 The molded product obtained by the injection molding method of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a handle-formed molded product, a long molded product, and a thin-walled molded product having a partially thickened portion. be able to. Here, the handle-formed molded product is a product in which a thick grip portion and at least one mounting portion are integrated, and the grip portion corresponds to the thickest portion of the molded product, and the thickest portion thereof. The (grip portion) is provided with a hollow structure. This molded product is attached to an automobile, an electric appliance, a door of a building, or the like at its attachment portion. Then, the user grips the grip portion and opens and closes the door and the like. Molds usually have the shape of a handle or lever. On the other hand, as a long molded product, a roof rail attached to a roof portion of an automobile and various pipes can be mentioned, and as a thin molded product having a partially thickened portion, an outer plate such as a bonnet and various covers can be mentioned. be able to. However, the molded product is not limited to these.
本発明での使用に適した熱可塑性樹脂として、結晶性熱可塑性樹脂や非晶性熱可塑性樹脂を挙げることができ、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂;ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミドMXD6等のポリアミド系樹脂;ポリオキシメチレン(ポリアセタール,POM)樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂等のポリエステル系樹脂;ポリフェニレンサルファイド樹脂;ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AS樹脂といったスチレン系樹脂;メタクリル系樹脂;ポリカーボネート樹脂;変性ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂;ポリスルホン樹脂;ポリエーテルスルホン樹脂;ポリアリレート樹脂;ポリエーテルイミド樹脂;ポリアミドイミド樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルケトン樹脂;ポリエーテルエーテルケトン樹脂;ポリエステルカーボネート樹脂;液晶ポリマーを例示することができる。
Examples of the thermoplastic resin suitable for use in the present invention include crystalline thermoplastic resin and amorphous thermoplastic resin, and specifically, polyolefin resins such as polyethylene resin and polypropylene resin; polyamide 6, Polyamide resin such as
更には、ポリマーアロイ材料から成る熱可塑性樹脂を用いることができる。ここで、ポリマーアロイ材料は、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたもの、又は、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂を化学的に結合させたブロック共重合体若しくはグラフト共重合体から成る。ポリマーアロイ材料は、単独の熱可塑性樹脂のそれぞれが有する特有な性能を合わせ持つことができる高機能材料として広く使用されている。少なくとも2種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料を構成する熱可塑性樹脂として、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AS樹脂といったスチレン系樹脂;ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂;メタクリル樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミドMXD6等のポリアミド系樹脂;変性PPE樹脂;ポリブチレンテレフタレート樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂;ポリオキシメチレン樹脂;ポリスルホン樹脂;ポリイミド樹脂;ポリフェニレンサルファイド樹脂;ポリアリレート樹脂;ポリエーテルスルホン樹脂;ポリエーテルケトン樹脂;ポリエーテルエーテルケトン樹脂;ポリエステルカーボネート樹脂を挙げることができる。2種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、ポリカーボネート樹脂とABS樹脂とのポリマーアロイ材料を例示することができる。尚、このような樹脂の組合せを、ポリカーボネート樹脂/ABS樹脂と表記する。以下においても同様である。更に、少なくとも2種類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、ポリカーボネート樹脂/PET樹脂、ポリカーボネート樹脂/PBT樹脂、ポリカーボネート樹脂/ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂/PBT樹脂/PET樹脂、変性PPE樹脂/HIPS樹脂、変性PPE樹脂/ポリアミド系樹脂、変性PPE樹脂/PBT樹脂/PET樹脂、変性PPE樹脂/ポリアミドMXD6樹脂、ポリオキシメチレン樹脂/ポリウレタン樹脂、PBT樹脂/PET樹脂を例示することができる。
Further, a thermoplastic resin made of a polymer alloy material can be used. Here, the polymer alloy material comprises a blend of at least two kinds of thermoplastic resins, or a block copolymer or a graft copolymer in which at least two kinds of thermoplastic resins are chemically bonded. Polymer alloy materials are widely used as high-performance materials that can combine the unique performance of each single thermoplastic resin. As the thermoplastic resin constituting the polymer alloy material in which at least two kinds of thermoplastic resins are blended, styrene resins such as polystyrene resin, ABS resin, AES resin and AS resin; polyolefin resins such as polyethylene resin and polypropylene resin; methacrylic resin Polycarbonate resin; Polyamitone resin such as polyamide 6,
尚、以上に説明した各種の熱可塑性樹脂に、添加剤や、充填剤、強化剤を加えることもできる。 Additives, fillers, and strengthening agents can also be added to the various thermoplastic resins described above.
添加剤として、可塑剤;安定剤;酸化防止剤:紫外線吸収剤;ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド等の有機ニッケル化合物、ヒンダードアミン系化合物等の紫外線安定剤;帯電防止剤;難燃剤;バイナジン、プリベントール、チアベンダゾール等の防かび剤;流動パラフィン、ポリエチレンワックス、脂肪酸アマイド等の滑剤;ADCA等の有機発泡剤;透明核剤;有機顔料、無機顔料といった各種の着色剤;架橋剤;アクリルグラフトポリマー、MBS等の耐衝撃強化剤を挙げることができる。 As additives, plasticizers; stabilizers; antioxidants: UV absorbers; organic nickel compounds such as nickel bis (octylphenyl) sulfide, UV stabilizers such as hindered amine compounds; antistatic agents; flame retardants; binazine, preben Antifungal agents such as tall and thiabendazole; lubricants such as liquid paraffin, polyethylene wax and fatty acid amide; organic foaming agents such as ADCA; transparent nucleating agents; various coloring agents such as organic pigments and inorganic pigments; cross-linking agents; acrylic graft polymers, Impact resistant enhancers such as MBS can be mentioned.
可塑剤として、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ-n-ブチル、フタル酸-2-エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル等のフタル酸類;リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリクレシル、リン酸トリフェニル等のリン酸エステル類;オレイン酸ブチル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸-n-ヘキシン、アジピン酸ジ-2-エチルヘキシル等の脂肪酸塩基エステル類;ジエチレングリコールジベンゾエート等のアルコールエステル類;クエン酸アセチルトリエチル、マレイン酸ジブチル等のオキシ酸エステル類;トリメリット系可塑剤;ポリエステル系可塑剤;エポキシ系可塑剤;塩化パラフィン系可塑剤を挙げることができる。 As plasticizers, phthalates such as diethyl phthalate, di-n-butyl phthalate, -2-ethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate, butyl benzyl phthalate, dicyclohexyl phthalate; triethyl phosphate, tributyl phosphate, phosphate Phthalic acid esters such as triclesyl and triphenyl phosphate; fatty acid base esters such as butyl oleate, dibutyl adipate, -n-hexine adipate, di-2-ethylhexyl adipate; alcohol esters such as diethylene glycol dibenzoate Oxyrate esters such as acetyltriethyl citrate and dibutyl maleate; trimellitic plasticizers; polyester plasticizers; epoxy plasticizers; paraffin chloride plasticizers.
安定剤として、ジ-n-オクチルスズ化合物、ジ-n-ブチルスズ化合物、ジメチルスズ化合物等の有機スズ系安定剤;三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、ケイ酸鉛等の鉛化合物系安定剤;カドミウム石けん、鉛石けん、亜鉛石けん等の金属石けん系安定剤;リン酸トリスノニル;リン酸トリスノニルフェニル等を挙げることができる。 As stabilizers, organic tin-based stabilizers such as di-n-octyltin compounds, di-n-butyltin compounds, and dimethyltin compounds; lead compounds such as tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, and lead silicate. Stabilizers; metal soap-based stabilizers such as cadmium soap, lead soap, zinc soap; trisnonyl phosphate; trisnonylphenyl phosphate and the like can be mentioned.
酸化防止剤として、ジブチルクレゾール、ブチルヒドロキシアニソール等のフェノール系酸化防止剤;メチレンビス(メチルブチルフェノール)、チオビス(メチルブチルフェノール)等のビスフェノール系酸化防止剤;トリス(メチルヒドロキシブチルフェニル)ブタン、トコフェノール等のポリフェノール系酸化防止剤;ジミリスチルチオジプロピオネート等の有機イオウ化合物;トリス(モノ/ジノニルフェニル)ホスファイト等の有機リン化合物を挙げることができる。 As antioxidants, phenolic antioxidants such as dibutylcresol and butylhydroxyanisole; bisphenolic antioxidants such as methylenebis (methylbutylphenol) and thiobis (methylbutylphenol); tris (methylhydroxybutylphenyl) butane, tocophenol and the like. Polyphenolic antioxidants; organic sulfur compounds such as dimyristylthiodipropionate; organic phosphorus compounds such as tris (mono / dinonylphenyl) phosphite.
紫外線吸収剤として、サリチル酸フェニル、サリチル酸ブチルフェニル等のサリチル酸系紫外線吸収剤;ジヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;(ヒドロキシメチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;アクリル酸エチルヘキシルシアノジフェノニル等のシアノアクリレート系紫外線吸収剤を挙げることができる。 As UV absorbers, salicylic acid-based UV absorbers such as phenyl salicylate and butylphenyl salicylate; benzophenone-based UV absorbers such as dihydroxybenzophenone; benzotriazole-based UV absorbers such as (hydroxymethylphenyl) benzotriazole; ethylhexyl cyanodi acrylate. Examples thereof include cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers such as phenonyl.
帯電防止剤として、ポリ(オキシエチレン)アルキルアミン、ポリ(オキシエチレン)アルキルフェニルエーテル等の非イオン界面活性剤系帯電防止剤;アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩等の陰イオン界面活性剤系帯電防止剤;第4級アンモニウムクロライド等の陽イオン界面活性剤系帯電防止剤;両性系界面活性剤;電導性樹脂を挙げることができる。 Non-ionic surfactant-based antistatic agents such as poly (oxyethylene) alkylamine and poly (oxyethylene) alkylphenyl ether as antistatic agents; negatives such as alkyl sulfonates, alkylbenzene sulfonates, and alkyl phosphates. Ionic surfactant-based antistatic agents; cationic surfactant-based antistatic agents such as quaternary ammonium chloride; amphoteric surfactants; conductive resins.
難燃剤として、テトラブロモビスフェノールA、ポリブロモビフェノール、ビス(ヒドロキシジブロモフェニル)プロパン、塩化パラフィン等のハロゲン系難燃剤;リン酸アンモニウム、リン酸トリクレジル等のリン系難燃剤;三酸化アンチモン;赤リン;酸化スズ等を挙げることができる。 As flame retardants, halogen-based flame retardants such as tetrabromobisphenol A, polybromobiphenol, bis (hydroxydibromophenyl) propane, and paraffin chloride; phosphorus-based flame retardants such as ammonium phosphate and tricresyl phosphate; antimony trioxide; red phosphorus ; Can be mentioned such as tin oxide.
また、充填剤、強化剤として、無機系材料;ステンレス鋼繊維、高強度アモルファス金属繊維、ステンレス箔、スチール箔、銅箔等の金属系材料;高分子ポリエチレン繊維、高強力ポリアレート繊維、パラ系全芳香族ポリアミド繊維、アラミド繊維、PEEK繊維、PEI繊維、PPS繊維、フッ素樹脂繊維、フェノール樹脂繊維、ビニロン繊維、ポリアセタール繊維等の有機系材料;粉系材料を挙げることができる。 In addition, as fillers and reinforcing agents, inorganic materials; stainless steel fibers, high-strength amorphous metal fibers, stainless steel foils, steel foils, copper foils and other metal-based materials; high-molecular-weight polyethylene fibers, high-strength polyarrate fibers, all para-based materials. Organic materials such as aromatic polyamide fibers, aramid fibers, PEEK fibers, PEI fibers, PPS fibers, fluororesin fibers, phenol resin fibers, vinylon fibers, polyacetal fibers; and powder materials can be mentioned.
ここで、無機系の充填剤、強化剤として、ガラス繊維、ガラス長繊維、石英ガラス繊維等のガラス系材料;PAN系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、グラファイトウィスカ等の炭素系材料;炭化ケイ素繊維、炭化ケイ素連続繊維、炭化ケイ素ウィスカ、炭化ケイ素ウィスカシート等の炭化ケイ素系材料;ボロン繊維といったボロン系材料;Si-Ti-C-O繊維といったSi-Ti-C-O系材料;チタン酸カリウム繊維、チタン酸カリウムウィスカ、チタン酸カリウム系導電性ウィスカ等のチタン酸カリウム系材料;窒化ケイ素ウィスカ、窒化ケイ素ウィスカシート等の窒化ケイ素系材料;硫酸カルシウムウィスカといった硫酸カルシウム系材料を挙げることができる。 Here, as an inorganic filler and a reinforcing agent, glass-based materials such as glass fiber, long glass fiber, and quartz glass fiber; carbon-based materials such as PAN-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, and graphite whisker; silicon carbide fiber. Silicon carbide-based materials such as continuous silicon carbide, silicon carbide whisker, silicon carbide whisker sheet; boron-based materials such as boron fiber; Si-Ti—CO-based material such as Si—Ti—CO fiber; potassium titanate. Potassium titanate-based materials such as fiber, potassium titanate whisker, potassium titanate conductive whiskers; silicon nitride-based materials such as silicon nitride whisker, silicon nitride whisker sheet; calcium sulfate-based materials such as calcium sulfate whisker can be mentioned. ..
また、粉末系の充填剤、強化剤として、マイカフレーク、マイカ粉末、シラスバルーン、シリカ粉末、タルク粉末、水酸化アルミニウム粉末、水酸化マグネシウム粉末、マグネシウムシリケート粉末、硫酸カルシウム粉末、球状中空ガラス粉末、金属化粉末、高純度合成シリカ粉末、二硫化タングステン粉末、タングステンカーバイト粉末、ジルコニア粉末、ジルコニア系粉末、部分安定化ジルコニア粉末、アルミナ-ジルコニア複合粉末、複合金属粉末、鉄粉末、アルミニウム粉末、モリブデン金属粉末、タングステン粉末、窒化アルミニウム粉末、ナイロン微粒子粉、シリコーン樹脂粉末、スピネル粉末、アモルファス合金粉末、アルミフレーク、ガラスフレークを挙げることができる。 In addition, as powder-based fillers and fortifiers, mica flakes, mica powder, silas balloons, silica powder, talc powder, aluminum hydroxide powder, magnesium hydroxide powder, magnesium silicate powder, calcium sulfate powder, spherical hollow glass powder, Metallized powder, high-purity synthetic silica powder, tungsten disulfide powder, tungsten carbide powder, zirconia powder, zirconia powder, partially stabilized zirconia powder, alumina-zirconia composite powder, composite metal powder, iron powder, aluminum powder, molybdenum Examples thereof include metal powder, tungsten powder, aluminum nitride powder, nylon fine particle powder, silicone resin powder, spinel powder, amorphous alloy powder, aluminum flakes, and glass flakes.
本発明の金型組立体においては、中空部内に液体を導入し、排出する液体導入・排出装置、及び、中空部内から排出された液体を外部に除去する液体除去装置を備えているので、また、本発明の中空部を有する成形品の射出成形方法にあっては、中空部内に液体を導入し、次いで、中空部内に導入された液体を外部に除去する工程を、複数回、繰り返すので、簡素な構成、構造であるにも拘わらず、キャビティ内の熱可塑性樹脂を、効果的に、短時間で冷却、固化させることができる。 Since the mold assembly of the present invention is provided with a liquid introduction / discharge device for introducing and discharging a liquid into the hollow portion and a liquid removing device for removing the liquid discharged from the hollow portion to the outside, the mold assembly is also provided. In the injection molding method for a molded product having a hollow portion of the present invention, the steps of introducing a liquid into the hollow portion and then removing the liquid introduced into the hollow portion to the outside are repeated a plurality of times. Despite its simple structure and structure, the thermoplastic resin in the cavity can be effectively cooled and solidified in a short time.
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the examples, and various numerical values and materials in the examples are exemplified.
実施例1は、本発明の金型組立体、及び、本発明の中空部を有する射出成形品の成形方法に関する。実施例1の金型組立体の概念図を図1に示し、実施例1における射出成形方法を説明するための金型等の模式的な端面図を図2A、図2B、図2C、図3A及び図3Bに示す。 The first embodiment relates to the mold assembly of the present invention and the method of molding an injection-molded article having a hollow portion of the present invention. A conceptual diagram of the mold assembly of the first embodiment is shown in FIG. 1, and schematic end views of a mold or the like for explaining the injection molding method in the first embodiment are shown in FIGS. 2A, 2B, 2C, and 3A. And shown in FIG. 3B.
実施例1の成形方法によって得られる成形品は、具体的には、例えば、取っ手形成形品である。ここで、取っ手形成形品は、肉厚の握り部と、少なくとも1つの取付部とが一体となったものであり、握り部が成形品の最肉厚部に該当し、係る最肉厚部(握り部)には中空構造が設けられている。この取っ手形成形品は、その取付部において、自動車、電器製品あるいは建築物の扉等に取り付けられる。そして、使用者が握り部を握り、扉等の開閉を行う。取っ手形成形品はハンドル形状を有する。 Specifically, the molded product obtained by the molding method of Example 1 is, for example, a handle-formed product. Here, the handle-formed molded product is a product in which a thick grip portion and at least one mounting portion are integrated, and the grip portion corresponds to the thickest portion of the molded product, and the thickest portion thereof. The (grip portion) is provided with a hollow structure. This handle-formed product is attached to an automobile, an electric appliance, a door of a building, or the like at its attachment portion. Then, the user grips the grip portion and opens and closes the door and the like. The handle-formed product has a handle shape.
実施例1の金型組立体は、
キャビティ14が設けられた金型10、
キャビティ14内に溶融熱可塑性樹脂を射出する溶融熱可塑性樹脂導入部13、
キャビティ14内に射出された溶融熱可塑性樹脂16の内部に中空部17を形成するためにキャビティ14内に射出された溶融熱可塑性樹脂16の内部に加圧ガスを導入し、中空部17内の加圧ガスを外部に排出する加圧ガス導入・排出装置、
中空部17内に液体を導入し、排出する液体導入・排出装置、及び、
中空部17内から排出された液体を外部に除去する液体除去装置、
を備えている。
The mold assembly of the first embodiment is
The molten thermoplastic
A pressurized gas is introduced into the
A liquid introduction / discharge device that introduces and discharges liquid into the
A liquid removing device that removes the liquid discharged from the
It is equipped with.
ここで、金型10は、第1の金型部(固定金型部)11及び第2の金型部(可動金型部)12から構成されており、第1の金型部11と第2の金型部12とを型締めすることでキャビティ14が形成される。
Here, the
実施例1において、溶融熱可塑性樹脂導入部13は、より具体的には、キャビティ14に開口したサイドゲート構造を有する。溶融熱可塑性樹脂導入部13は、樹脂流路13Aを介して射出用シリンダー(図示せず)に連通している。
In the first embodiment, the molten thermoplastic
加圧ガス導入・排出装置及び液体導入・排出装置は、第1の金型部11に配設されていてもよいし、第2の金型部12に配設されていてもよいし、第1の金型部11及び第2の金型部12に配設されていてもよいが、実施例1にあっては、加圧ガス導入・排出装置及び液体導入・排出装置は、1つの装置(流体導入・排出装置21)で兼用されており、流体導入・排出装置21は第2の金型部12に配設されている。流体導入・排出装置21は、キャビティ14に先端部が開口した周知の加圧ガス注入ノズルから成る。
The pressurized gas introduction / discharge device and the liquid introduction / discharge device may be arranged in the
流体導入・排出装置(加圧ガス注入ノズル)21の先端部はキャビティ14内に配置されるように配設されている。流体導入・排出装置21には、油圧シリンダー(図示せず)が備えられており、油圧シリンダーの作動によって、流体導入・排出装置21は、前進位置及び後退位置に位置する。前進位置にあるとき、流体導入・排出装置21の先端部はキャビティ14内に位置する。後退位置にあるとき、流体導入・排出装置21の先端部は金型(具体的には、第2の金型部12)のキャビティ面と同じ面内に位置する。
The tip of the fluid introduction / discharge device (pressurized gas injection nozzle) 21 is arranged so as to be arranged in the
液体除去装置は、駆動口41、吸込口42及び吐出口43を有するエジェクター40から構成されている。図5に、エジェクター40の原理図を示す。駆動口41には、配管62を介して、ポンプ31から加圧された液体(具体的には、所定の温度とされた水あるいは湯)が供給される。駆動口41の内部は、その開口端41Aから終端41Bに向かうに従い内径が徐々に小さくなるノズル状になっており、終端41Bで最小径となる。縮径部44は、駆動口41の終端41Bと同じ内径となっている。吸込口42は縮径部44に開口しており、配管68を経た液体、即ち、中空部17内に存在した液体が吸引される。吐出口43は、吸引した液体を、駆動口41からの液体と共に排出する。吐出口43は、駆動口41と逆の形状、即ち、吐出口43の縮径部側の端部43Bから開口端43Aに向かうに従い内径が徐々に大きくなる形状となっている。エジェクター40において、駆動口41から導入された液体は縮径部44に向かう。縮径部44の内径が絞られているため、縮径部44における液体の流速が増加する。そして、流速が増加することで、ベルヌーイの定理に基づき縮径部44の圧力が低下するため、縮径部44に開口した吸込口42における圧力が低下し、配管68を介して液体が吸引される。この吸引された液体は、駆動口41に供給された液体と共に、吐出口43から排出される。
The liquid removing device is composed of an
図1に概念図を示すように、流体導入・排出装置21(より具体的には、加圧ガス注入ノズルの後端部)は、ガス流路を構成する配管65,64を介して加圧ガス供給装置50に接続されている。加圧ガスは窒素ガスから成り、加圧ガス供給装置50における加圧ガス源(図示せず)は、例えば、PSA方式の窒素ガス発生装置から構成されている。
As shown in the conceptual diagram in FIG. 1, the fluid introduction / discharge device 21 (more specifically, the rear end portion of the pressurized gas injection nozzle) is pressurized through the
また、配管64,65の途中には、加圧ガス供給装置側から、制御減圧弁70、第1切替弁71及び第1開閉弁73が配されている。第1切替弁71は、更に、配管63を介して、流量制御装置32の液体排出部と連通している。また、配管65の途中から、配管66が分岐しており、配管66は第2開閉弁74を介して第2切替弁72に接続されており、第2切替弁72と外部(系外)とは配管67によって接続されている。また、第2切替弁72とエジェクター40の吸込口42とは、配管68によって接続されている。
Further, in the middle of the
液体貯蔵容器30に貯蔵された液体は、配管60、ポンプ31及び配管62を介してエジェクター40の駆動口41に送出される。また、液体貯蔵容器30に貯蔵された液体は、配管60、ポンプ31、配管61、流量制御装置32、配管63、第1切替弁71、配管65、第1開閉弁73を介して、更には、液体導入・排出装置(流体導入・排出装置21)を介して、キャビティ14内の熱可塑性樹脂16の内部に導入される。そして、所定の時間、中空部17内に滞在した液体は、液体導入・排出装置(流体導入・排出装置21)を介して中空部17から、配管66、第2開閉弁74、第2切替弁72、配管68を介して液体除去装置を構成するエジェクター40の吸込口42に吸引される。そして、エジェクター40の駆動口41に送出された液体、及び、エジェクター40の吸込口42に吸引された液体は、エジェクター40の吐出口43、配管69を介して液体貯蔵容器30に戻される。
The liquid stored in the
以下、図2A、図2B、図2C、図3A及び図3Bを参照して、実施例1の中空部を有する射出成形品の成形方法を説明する。尚、実施例1においては、熱可塑性樹脂として、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製ポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンS-3000)を使用し、射出条件を以下の表1のとおりとした。 Hereinafter, a method for molding an injection-molded article having a hollow portion according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2A, 2B, 2C, 3A and 3B. In Example 1, a polycarbonate resin manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. (trade name: Iupiron S-3000) was used as the thermoplastic resin, and the injection conditions were as shown in Table 1 below.
[表1]
溶融熱可塑性樹脂温度:280゜C
金型温度 : 80゜C
射出時間 :6秒
[Table 1]
Molten thermoplastic resin temperature: 280 ° C
Mold temperature: 80 ° C
Injection time: 6 seconds
[工程-100]
先ず、金型10に設けられたキャビティ14内に溶融熱可塑性樹脂導入部13を介して溶融熱可塑性樹脂16を射出する。具体的には、第1の金型部11と第2の金型部12とを型締めする(図1参照)。そして、熱可塑性樹脂16を図示しない射出用シリンダー内で可塑化・溶融、計量した後、射出用シリンダーから樹脂流路13A、溶融熱可塑性樹脂導入部13を介してキャビティ14に溶融熱可塑性樹脂16を射出する(図2A参照)。ここで、キャビティ14内に射出すべき溶融熱可塑性樹脂16の量は、キャビティ14を完全には充填しない量である(ショートショット法)。即ち、キャビティ14内に射出される溶融熱可塑性樹脂16の体積V1は、キャビティ14の体積V0未満であり、具体的には、
0.7≦V1/V0<1
を満足する。より具体的には、キャビティ14の容積を96cm3、キャビティ14内に射出した溶融熱可塑性樹脂16の体積を67cm3とした。
[Step-100]
First, the
0.7 ≤ V 1 / V 0 <1
To be satisfied. More specifically, the volume of the
流体導入・排出装置(加圧ガス注入ノズル)21の先端部はキャビティ14内に配置されるように配設されている。流体導入・排出装置21には、油圧シリンダー(図示せず)が備えられており、油圧シリンダーの作動によって、流体導入・排出装置21は、前進位置及び後退位置に位置する。前進位置にあるとき、流体導入・排出装置21の先端部はキャビティ14内に位置する。後退位置にあるとき、流体導入・排出装置21の先端部は金型(具体的には、第2の金型部12)のキャビティ面と同じ面内に位置する。図2Aに示した状態では、流体導入・排出装置21は後退位置にあり、流体導入・排出装置21の先端部は金型(具体的には、第2の金型部12)のキャビティ面と同じ面内に位置する。第1切替弁71によって配管64と配管65とは連通状態にあるが、第1開閉弁73を閉状態とすることで、加圧ガス供給装置50からの加圧ガスが流体導入・排出装置21に流れ込まない状態となっている。第2開閉弁74は閉状態としておく。また、配管66と配管67とは、第2切替弁72を介して接続された状態としておく。
The tip of the fluid introduction / discharge device (pressurized gas injection nozzle) 21 is arranged so as to be arranged in the
[工程-110]
次いで、キャビティ14内に射出された溶融熱可塑性樹脂16の内部に加圧ガスを導入して、キャビティ14内に射出された溶融熱可塑性樹脂16の内部に中空部17を形成する。即ち、溶融熱可塑性樹脂16の射出中、射出完了と同時、あるいは、射出完了後、キャビティ14内の溶融熱可塑性樹脂16内に加圧ガスを導入し、溶融熱可塑性樹脂16の内部に中空部17を形成する。具体的には、流体導入・排出装置(加圧ガス注入ノズル)21を構成する油圧シリンダー(図示せず)を作動させて、前進位置に位置させる。同時に、第1開閉弁73を開状態とし、制御減圧弁70の動作によって、加圧ガス供給装置50からの加圧ガスが配管65に導入される状態とする。そして、流体導入・排出装置21を介してキャビティ14内の溶融熱可塑性樹脂16への加圧ガスの導入を開始し、キャビティ14内の溶融熱可塑性樹脂16の内部に中空部17を形成する(図2B参照)。具体的には、実施例1にあっては、溶融熱可塑性樹脂16の射出完了と同時に、第1開閉弁73を開状態とし、制御減圧弁70を動作させる。また、第2開閉弁74は閉状態のままとしておく。
[Process-110]
Next, a pressurized gas is introduced into the
[工程-120]
次いで、中空部17内の加圧ガスを外部に排出する(図2C参照)。即ち、制御減圧弁70の動作を停止させ、第1開閉弁73を閉状態とし、第2開閉弁74を開状態とする。これによって、中空部17内の加圧ガスは、流体導入・排出装置21、配管66、第2開閉弁74、第2切替弁72、配管67を介して外部(系外)に排出される。
[Step-120]
Next, the pressurized gas in the
尚、キャビティ14内に射出された溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部17を形成し、キャビティ14内に射出された熱可塑性樹脂にスキン層が形成された後、中空部17内の加圧ガスを外部に排出することが好ましく、これによって、熱可塑性樹脂の内部に形成された中空部17の形状を安定に保つことができる。
A
[工程-130]
その後、中空部17内に液体を導入し、次いで、中空部17内に導入された液体を外部に除去する工程を、複数回(具体的には、実施例1にあって、例えば3回)、繰り返す。
[Process-130]
After that, the steps of introducing the liquid into the
具体的には、第1切替弁71を切り替えて、配管63と配管65とを連通させる。また、第1開閉弁73を開状態とし、第2開閉弁74を閉状態とし、配管66と配管68とを、第2切替弁72を介して接続された状態とする。更には、ポンプ31を作動させる。液体貯蔵容器(タンク)30内の液体は、配管60、ポンプ31、配管61、流量制御装置32、配管63、第1切替弁71、配管65、流体導入・排出装置21を介して、中空部17内に送られ、キャビティ14内の熱可塑性樹脂を冷却する。一方、液体貯蔵容器(タンク)30内の液体は、配管60、ポンプ31、配管62を介して、エジェクター40の駆動口41に送出され、エジェクター40の吐出口43、配管69を介して液体貯蔵容器30に戻される。
Specifically, the
所定の時間が経過した後、第1開閉弁73を閉状態とし、第2開閉弁74を開状態とする。すると、中空部17内の液体は、エジェクター40の作動によって吸引される。具体的には、中空部17内の液体は、流体導入・排出装置21、配管66、第2開閉弁74、第2切替弁72、配管68を介して、エジェクター40の吸込口42に吸引される。そして、エジェクター40の駆動口41に送出された液体、及び、エジェクター40の吸込口42に吸引された液体は、エジェクター40の吐出口43、配管69を介して液体貯蔵容器30に戻される。
After a predetermined time has elapsed, the first on-off valve 73 is closed and the second on-off
このように、駆動口41、吸込口42及び吐出口43を有するエジェクター40によって、中空部17内の液体を外部に除去する。また、中空部17内に液体を導入し、次いで、中空部17内の液体を外部に除去する工程を、複数回、繰り返すとき([工程-130])、液体を再使用する。
In this way, the liquid in the
次いで、再び、第1開閉弁73を開状態とし、第2開閉弁74を閉状態とすることで、液体が中空部17内に送られ、キャビティ14内の熱可塑性樹脂を冷却する。更に、再び、第1開閉弁73を閉状態とし、第2開閉弁74を開状態とすることで、中空部17内の液体を外部に除去する。この操作を、所望の回数、実施例1にあって、具体的には3回、繰り返す。
Next, by opening the first on-off valve 73 and closing the second on-off
[工程-140]
その後、流体導入・排出装置21を後退位置に位置させ、金型を型開きし、成形品を取り出す。こうして、中空部17を有する成形品を得ることができる。
[Process-140]
After that, the fluid introduction /
得られた成形品(取っ手形成形品)には、ヒケ及び反りが全く認められず、その内部には所望の中空部17が形成されていた。
No sink marks or warpage were observed in the obtained molded product (handle-formed product), and a desired
中空部17の形成後、加圧ガスの導入を継続して、キャビティ14内の熱可塑性樹脂を冷却した後、流体導入・排出装置21を後退位置に位置させ、金型を型開きし、成形品を取り出すといった比較試験を行ったところ、比較試験における射出成形時間(溶融熱可塑性樹脂の射出開始から金型型開きまでに要した時間)を100%としたとき、実施例1の射出成形方法における射出成形時間は70%となり、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させるための時間の短縮化を図ることができた。
After forming the
以上のとおり、実施例1にあっては、中空部内に液体を導入し、排出する液体導入・排出装置、及び、中空部内から排出された液体を外部に除去する液体除去装置を備えているので、また、実施例1の成形品の射出成形方法にあっては、中空部内に液体を導入し、次いで、中空部内に導入された液体を外部に除去する工程を、複数回、繰り返すので、簡素な構成、構造であるにも拘わらず、キャビティ内の熱可塑性樹脂を、効果的に、短時間で冷却、固化させることができる。 As described above, in the first embodiment, the liquid introduction / discharge device for introducing and discharging the liquid into the hollow portion and the liquid removing device for removing the liquid discharged from the hollow portion to the outside are provided. Further, in the injection molding method of the molded product of Example 1, the steps of introducing the liquid into the hollow portion and then removing the liquid introduced into the hollow portion to the outside are repeated a plurality of times, which is simple. Despite its structure and structure, the thermoplastic resin in the cavity can be effectively cooled and solidified in a short time.
実施例2は、実施例1の変形である。実施例2の金型組立体の概念図を図4に示す。実施例2の金型組立体において、キャビティは、溶融熱可塑性樹脂が射出される主キャビティ部15A、及び、主キャビティ部15Aに連通したオーバーフローキャビティ部(捨てキャビティ部)15Bから構成されている。
Example 2 is a modification of Example 1. A conceptual diagram of the mold assembly of the second embodiment is shown in FIG. In the mold assembly of the second embodiment, the cavity is composed of a
実施例2における射出成形方法にあっては、実施例1の[工程-100]と同様の工程において、主キャビティ部15A内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、実施例1の[工程-110]と同様の工程において、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂16内に加圧ガスを導入し、溶融熱可塑性樹脂16の内部に中空部17を形成する。溶融熱可塑性樹脂16はオーバーフローキャビティ部15Bまで延びる。以降、実施例1の[工程-120]~[工程-140]と同様の工程を実行することで、中空部17を有する成形品を得ることができる。
In the injection molding method of Example 2, in the same step as [Step-100] of Example 1, the molten thermoplastic resin is injected into the
このようにオーバーフローキャビティ部15Bを備えている場合、主キャビティ部15A内に射出すべき溶融熱可塑性樹脂の量は、主キャビティ部15Aを完全には充填しない量であってもよいし、主キャビティ部15Aを完全に充填するが、オーバーフローキャビティ部15Bを完全には充填しない量であってもよい。
When the
以上の点を除き、実施例2の金型組立体の構成、構造は、実施例1において説明した金型組立体の構成、構造と同様とすることができるし、実施例2の金型組立体を用いた射出成形方法も、実施例1の金型組立体を用いた射出成形方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。 Except for the above points, the configuration and structure of the mold assembly of the second embodiment can be the same as the configuration and structure of the mold assembly described in the first embodiment, and the mold assembly of the second embodiment can be used. Since the injection molding method using a three-dimensional object can be the same as the injection molding method using the mold assembly of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定するものではない。実施例にて説明した金型組立体や金型、加圧ガス導入・排出装置、液体導入・排出装置、液体除去装置等の構造、構成、実施例にて使用した熱可塑性樹脂、射出成形条件、冷却・固化条件、成形品の形状やキャビティの寸法等は例示であり、適宜変更することができる。実施例においては、金型組立体の構成を、成形品を1個取りとしたが、多数個取りとすることもできる。 Although the present invention has been described above based on preferred examples, the present invention is not limited to these examples. Structure and configuration of mold assembly and mold described in Examples, pressurized gas introduction / discharge device, liquid introduction / discharge device, liquid removal device, etc., thermoplastic resin used in Examples, injection molding conditions , Cooling / solidification conditions, shape of molded product, cavity size, etc. are examples and can be changed as appropriate. In the embodiment, the mold assembly is configured by taking one molded product, but it can also take a large number of molded products.
10・・・金型組立体、11・・・第1の金型部(固定金型部)、12・・・第2の金型部(可動金型部)、13・・・溶融熱可塑性樹脂導入部、13A・・・樹脂流路、14・・・キャビティ、15A・・・主キャビティ部、15B・・・オーバーフローキャビティ部(捨てキャビティ部)、16・・・溶融熱可塑性樹脂、17・・・中空部、21・・・流体導入・排出装置、30・・・液体貯蔵容器(タンク)、31・・・ポンプ、32・・・流量制御装置、40・・・エジェクター、41・・・駆動口、42・・・吸込口、43・・・吐出口、44・・・縮径部、50・・・加圧ガス供給装置、60,61,62,63,64,65,66,67,68,69・・・配管、70・・・制御減圧弁、71,72・・・切替弁、73,74・・・開閉弁 10 ... Mold assembly, 11 ... First mold part (fixed mold part), 12 ... Second mold part (movable mold part), 13 ... Melt thermoplastic Resin introduction part, 13A ... resin flow path, 14 ... cavity, 15A ... main cavity part, 15B ... overflow cavity part (discarded cavity part), 16 ... molten thermoplastic resin, 17. ... Hollow part, 21 ... Fluid introduction / discharge device, 30 ... Liquid storage container (tank), 31 ... Pump, 32 ... Flow control device, 40 ... Ejector, 41 ... Drive port, 42 ... Suction port, 43 ... Discharge port, 44 ... Reduced diameter part, 50 ... Pressurized gas supply device, 60,61,62,63,64,65,66,67 , 68, 69 ... Piping, 70 ... Control pressure reducing valve, 71, 72 ... Switching valve, 73, 74 ... On-off valve
Claims (6)
加圧ガス導入・排出装置と液体導入・排出装置とを兼用する装置のノズルの先端を前記キャビティ内に位置させ、前記キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の内部に前記ノズルから加圧ガスを導入して、前記キャビティ内に射出された前記溶融熱可塑性樹脂の内部に中空部を形成した後、前記中空部内に位置する前記ノズルから加圧ガスを外部に排出する工程と、
前記兼用する装置の前記ノズルを介して前記中空部内へ液体を導入し、導入された前記液体を、前記ノズルを介して排出し、外部への除去を複数回繰り返す工程と、から成ることを特徴とする中空部を有する成形品の射出成形方法。 A process of injecting a molten thermoplastic resin into a cavity provided in a mold via a molten thermoplastic resin introduction portion, and a process of injecting the molten thermoplastic resin into the cavity.
The tip of the nozzle of the device that also serves as the pressurized gas introduction / discharge device and the liquid introduction / discharge device is positioned in the cavity, and the pressurized gas is inside the molten thermoplastic resin injected into the cavity. To form a hollow portion inside the molten thermoplastic resin injected into the cavity, and then discharge the pressurized gas to the outside from the nozzle located in the hollow portion.
It is characterized by a step of introducing a liquid into the hollow portion through the nozzle of the device also used, discharging the introduced liquid through the nozzle, and repeating removal to the outside a plurality of times. A method for injection molding a molded product having a hollow portion.
を満足することを特徴とする請求項5に記載の中空部を有する成形品の射出成形方法。 0.7 ≤ V 1 / V 0 <1
The injection molding method for a molded product having a hollow portion according to claim 5 , wherein the molding product is characterized by satisfying the above.
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