JP2000225629A - 樹脂成形品及びその成形方法 - Google Patents
樹脂成形品及びその成形方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/72—Heating or cooling
- B29C45/73—Heating or cooling of the mould
-
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- B29C45/14598—Coating tubular articles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 肉厚の樹脂成形品の強度及び剛性を向上し、
成形にかかる冷却時間を短縮する。 【解決手段】 金型キャビティ９内に、該キャビティ９
を貫通するパイプ３を配置し、該パイプ３内に冷却媒体
を通しながら、該キャビティ９に溶融した熱可塑性樹脂
を射出することにより、パイプ３の外側に樹脂成形部を
形成する。 【効果】 樹脂成形部を貫通するパイプ内に冷却媒体を
通しながら射出成形を行うため、該パイプに接した樹脂
が配向し、得られた樹脂成形品の樹脂成形部には、外側
表面と該パイプに接する面に配向層が形成され、従来の
中実体の樹脂成形品に比較して、内部に配向層が形成さ
れた分、強度及び剛性が向上する。
成形にかかる冷却時間を短縮する。 【解決手段】 金型キャビティ９内に、該キャビティ９
を貫通するパイプ３を配置し、該パイプ３内に冷却媒体
を通しながら、該キャビティ９に溶融した熱可塑性樹脂
を射出することにより、パイプ３の外側に樹脂成形部を
形成する。 【効果】 樹脂成形部を貫通するパイプ内に冷却媒体を
通しながら射出成形を行うため、該パイプに接した樹脂
が配向し、得られた樹脂成形品の樹脂成形部には、外側
表面と該パイプに接する面に配向層が形成され、従来の
中実体の樹脂成形品に比較して、内部に配向層が形成さ
れた分、強度及び剛性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂を射
出成形してなる肉厚な樹脂成形品とその成形方法に関す
る。
出成形してなる肉厚な樹脂成形品とその成形方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂を射出成形してなる
樹脂成形品は比較的厚みが薄く、溶融樹脂の金型キャビ
ティ内への充填工程において、金型表面と樹脂の流動に
より剪断力を受けて、該樹脂が流動方向に配向した配向
層を形成することによって強度及び剛性を得ており、成
形品の厚みが薄いことから、樹脂が固化するまでの冷却
時間も比較的短かった。
樹脂成形品は比較的厚みが薄く、溶融樹脂の金型キャビ
ティ内への充填工程において、金型表面と樹脂の流動に
より剪断力を受けて、該樹脂が流動方向に配向した配向
層を形成することによって強度及び剛性を得ており、成
形品の厚みが薄いことから、樹脂が固化するまでの冷却
時間も比較的短かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
金属代替に代表される樹脂化の流れは、樹脂の高性能化
と従来一般的に成形されていた１〜８ｍｍという肉厚か
ら、１０ｍｍ以上の肉厚が要求されるようになってき
た。ところが、肉厚の樹脂成形品を射出成形すると、金
型表面から離れた成形品中央部の樹脂は剪断力を受けな
いために配向層を形成することができず、そのため、厚
みを増した程に強度及び剛性が向上しないという問題が
発生した。また、肉厚のため樹脂が徐冷されることによ
り、溶融状態から固化する時に起こる体積変化によっ
て、発生するボイド等の成形品の内部欠陥による強度不
良が発生した。さらに、厚みを増した分、樹脂が固化す
るまでの冷却時間が長くなるため、従来の薄肉の成形品
と比較して製造効率が悪い。
金属代替に代表される樹脂化の流れは、樹脂の高性能化
と従来一般的に成形されていた１〜８ｍｍという肉厚か
ら、１０ｍｍ以上の肉厚が要求されるようになってき
た。ところが、肉厚の樹脂成形品を射出成形すると、金
型表面から離れた成形品中央部の樹脂は剪断力を受けな
いために配向層を形成することができず、そのため、厚
みを増した程に強度及び剛性が向上しないという問題が
発生した。また、肉厚のため樹脂が徐冷されることによ
り、溶融状態から固化する時に起こる体積変化によっ
て、発生するボイド等の成形品の内部欠陥による強度不
良が発生した。さらに、厚みを増した分、樹脂が固化す
るまでの冷却時間が長くなるため、従来の薄肉の成形品
と比較して製造効率が悪い。
【０００４】本発明の目的は、このような肉厚の樹脂成
形品において、十分な強度及び剛性を付与し、且つ、該
成形品の成形時における冷却時間を短縮して製造効率を
向上することにある。
形品において、十分な強度及び剛性を付与し、且つ、該
成形品の成形時における冷却時間を短縮して製造効率を
向上することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために、鋭意検討を行った結果、射出成形時
にキャビティ内にパイプを配置することにより、冷却時
間を短縮することが可能となり、さらに、上記パイプに
冷却媒体を通し、樹脂成形品を内側から冷却することに
より、さらに冷却時間を短縮し、同時に、上記パイプの
周囲に新たな配向層を形成させることによって樹脂成形
品の強度及び剛性を向上し得ることを見出し、本発明を
達成した。
を解決するために、鋭意検討を行った結果、射出成形時
にキャビティ内にパイプを配置することにより、冷却時
間を短縮することが可能となり、さらに、上記パイプに
冷却媒体を通し、樹脂成形品を内側から冷却することに
より、さらに冷却時間を短縮し、同時に、上記パイプの
周囲に新たな配向層を形成させることによって樹脂成形
品の強度及び剛性を向上し得ることを見出し、本発明を
達成した。
【０００６】即ち、本発明の樹脂成形品は、熱可塑性樹
脂からなる樹脂成形部と、該樹脂成形部を貫通するパイ
プと、を有することを特徴とする。
脂からなる樹脂成形部と、該樹脂成形部を貫通するパイ
プと、を有することを特徴とする。
【０００７】また本発明の樹脂成形品の成形方法は、金
型キャビティ内に該キャビティを貫通するパイプを配置
し、上記キャビティ内に溶融した熱可塑性樹脂を射出し
て上記パイプの周囲に樹脂成形部を成形することを特徴
とする。
型キャビティ内に該キャビティを貫通するパイプを配置
し、上記キャビティ内に溶融した熱可塑性樹脂を射出し
て上記パイプの周囲に樹脂成形部を成形することを特徴
とする。
【０００８】本発明においては、上記パイプを冷却用パ
イプとして、射出成形時に冷却媒体を通して樹脂成形部
を成形することが好ましい。
イプとして、射出成形時に冷却媒体を通して樹脂成形部
を成形することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の樹脂成形品は、ネジまた
はボルト、アジャスター及び取っ手、手摺り等に使用さ
れる厚肉成形品であり、例えば、土木建築用または機械
要素用のネジまたはボルトや、重量のある機械装置類や
床材を下部から支えて所定の高さで安定性を維持するこ
とができる高さ調節用アジャスターに使用可能である。
また、輸送機関や建設物等に設置される窓、玄関、また
は室内扉の開閉用の取っ手または手摺りや廊下、階段、
または通路の補助用及び浴室、トイレ等水周り周辺の補
助用の取っ手または手摺り、さらには浴室、トイレ等水
周り周辺において水等の流体を開放するための握り用の
取っ手等に使用される図１、図３、図５に、発明の樹脂
成形品の実施形態を示す。図中、１は樹脂成形品、２は
樹脂成形部、３はパイプをそれぞれ示す。
はボルト、アジャスター及び取っ手、手摺り等に使用さ
れる厚肉成形品であり、例えば、土木建築用または機械
要素用のネジまたはボルトや、重量のある機械装置類や
床材を下部から支えて所定の高さで安定性を維持するこ
とができる高さ調節用アジャスターに使用可能である。
また、輸送機関や建設物等に設置される窓、玄関、また
は室内扉の開閉用の取っ手または手摺りや廊下、階段、
または通路の補助用及び浴室、トイレ等水周り周辺の補
助用の取っ手または手摺り、さらには浴室、トイレ等水
周り周辺において水等の流体を開放するための握り用の
取っ手等に使用される図１、図３、図５に、発明の樹脂
成形品の実施形態を示す。図中、１は樹脂成形品、２は
樹脂成形部、３はパイプをそれぞれ示す。
【００１０】図１の実施形態は本発明の樹脂成形品で土
木建築用樹脂ボルトを構成した例であり、図３の実施形
態は、本発明の樹脂成形品を３本使用し、壁取り付け用
ジョイントと嵌合させて、一般住宅トイレ用の手摺りを
組み立てたものである。また、図５の実施形態は、本発
明の樹脂成形品とドア取り付け用の上下アーム付フタと
を嵌合させて、一般住宅玄関用取っ手を組み立てたもの
である。
木建築用樹脂ボルトを構成した例であり、図３の実施形
態は、本発明の樹脂成形品を３本使用し、壁取り付け用
ジョイントと嵌合させて、一般住宅トイレ用の手摺りを
組み立てたものである。また、図５の実施形態は、本発
明の樹脂成形品とドア取り付け用の上下アーム付フタと
を嵌合させて、一般住宅玄関用取っ手を組み立てたもの
である。
【００１１】さらに、図８に本発明の樹脂成形品の他の
実施形態を示す。図８は機械装置の高さ調節用アジャス
ターの分解断面図であり、２１の調節部材に螺合部材２
２ａ、２２ｂをキー機構により嵌合固定し、該螺合部材
２２ａを支持部材２３に、２２ｂを受け部材２４に螺合
し、調節部材２１を回転させることにより全体の高さを
変化させて上部に設置した機械装置の高さを調整するこ
とができる。ここで、調節部材２１が本発明の樹脂成形
品に相当する。
実施形態を示す。図８は機械装置の高さ調節用アジャス
ターの分解断面図であり、２１の調節部材に螺合部材２
２ａ、２２ｂをキー機構により嵌合固定し、該螺合部材
２２ａを支持部材２３に、２２ｂを受け部材２４に螺合
し、調節部材２１を回転させることにより全体の高さを
変化させて上部に設置した機械装置の高さを調整するこ
とができる。ここで、調節部材２１が本発明の樹脂成形
品に相当する。
【００１２】本発明は、このような長尺で肉厚の成形品
に特に好ましく適用される。特に本発明は、厚さ６ｍｍ
以上の肉厚部分を有する樹脂成形品、好ましくは厚さが
８ｍｍ以上の肉厚部分が１０ｍｍ以上連続して存在する
ような樹脂成形品において好ましく適用され、該肉厚部
分にパイプを通すように構成することが望ましい。
に特に好ましく適用される。特に本発明は、厚さ６ｍｍ
以上の肉厚部分を有する樹脂成形品、好ましくは厚さが
８ｍｍ以上の肉厚部分が１０ｍｍ以上連続して存在する
ような樹脂成形品において好ましく適用され、該肉厚部
分にパイプを通すように構成することが望ましい。
【００１３】本発明において用いられるパイプ３として
は、その材質及び形状は限定されず、材質についてはゴ
ム、プラスチック、セラミック、金属等が用いられる
が、特に冷却媒体に水を用いる場合には、腐食に比較的
強い、真鍮やアルミニウム、ステンレス系の材質を用い
ることが好ましい。また、形状については、樹脂成形部
の形状に合わせ、丸、楕円、長方形等の多角形のパイプ
を使用することができる。好ましくは、樹脂成形品の断
面と同一のものが樹脂成形品の冷却スピードの均一化を
図る上で好ましい。
は、その材質及び形状は限定されず、材質についてはゴ
ム、プラスチック、セラミック、金属等が用いられる
が、特に冷却媒体に水を用いる場合には、腐食に比較的
強い、真鍮やアルミニウム、ステンレス系の材質を用い
ることが好ましい。また、形状については、樹脂成形部
の形状に合わせ、丸、楕円、長方形等の多角形のパイプ
を使用することができる。好ましくは、樹脂成形品の断
面と同一のものが樹脂成形品の冷却スピードの均一化を
図る上で好ましい。
【００１４】また、本発明において樹脂成形部２に用い
られる熱可塑性樹脂としては、一般に射出成形に使用さ
れているものが使用可能であり、例えば、ポリカーボネ
ート、ポリアセタール、ポリアミド、ＰＢＴ（ポリブチ
レンテレフタレート）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）樹脂、変性ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシ
ド）樹脂、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）樹
脂、ＡＳ（アクリロニトリル・スチレン）樹脂、ＡＢＳ
（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂、ポ
リスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、熱可塑性
エラストマー及びこれらを一構成成分とするアロイ材料
等が挙げられるが、中でも、ポリカーボネート、ポリア
ミド、ＰＥＴ樹脂が好ましく、特に、ポリアミドが好ま
しく用いられる。さらに、成形品の強度その他の要求を
考慮し、繊維強化材、充填材、各種添加剤を加えること
ができ、例えば、ポリアミドにガラス繊維を添加した組
成物が好適に用いられる。
られる熱可塑性樹脂としては、一般に射出成形に使用さ
れているものが使用可能であり、例えば、ポリカーボネ
ート、ポリアセタール、ポリアミド、ＰＢＴ（ポリブチ
レンテレフタレート）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）樹脂、変性ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシ
ド）樹脂、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）樹
脂、ＡＳ（アクリロニトリル・スチレン）樹脂、ＡＢＳ
（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂、ポ
リスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、熱可塑性
エラストマー及びこれらを一構成成分とするアロイ材料
等が挙げられるが、中でも、ポリカーボネート、ポリア
ミド、ＰＥＴ樹脂が好ましく、特に、ポリアミドが好ま
しく用いられる。さらに、成形品の強度その他の要求を
考慮し、繊維強化材、充填材、各種添加剤を加えること
ができ、例えば、ポリアミドにガラス繊維を添加した組
成物が好適に用いられる。
【００１５】次に、図２に図１の樹脂成形品を射出成形
する際の金型の断面模式図を示す。図中、３はパイプ、
４ａ及び４ｂはスライドコアブロック、５ａ及び５ｂは
金型、６は冷却媒体の導入管、７は冷却媒体の排出管、
８はＯリング、９は金型キャビティである。
する際の金型の断面模式図を示す。図中、３はパイプ、
４ａ及び４ｂはスライドコアブロック、５ａ及び５ｂは
金型、６は冷却媒体の導入管、７は冷却媒体の排出管、
８はＯリング、９は金型キャビティである。
【００１６】図２の実施形態においては、金型キャビテ
ィ９を貫通するパイプ３を該キャビティ９内に配置し、
該パイプ３の両端をスライドコアブロック４ａ，４ｂに
て固定し、導入管６より冷却媒体を導入し、パイプ３内
を通して排出管７より排出する。
ィ９を貫通するパイプ３を該キャビティ９内に配置し、
該パイプ３の両端をスライドコアブロック４ａ，４ｂに
て固定し、導入管６より冷却媒体を導入し、パイプ３内
を通して排出管７より排出する。
【００１７】同様に、図４に図３の樹脂成形品を射出成
形する際の金型の断面模式図を示す。図中、１１はシー
ルパッキン、１２ａ及び１２ｂは油圧シリンダ、１０ａ
及び１０ｂは油圧シリンダ１２ａ、１２ｂにネジ止めす
る金型入れ子であり、図２と同じ部材には同じ符号を付
した。
形する際の金型の断面模式図を示す。図中、１１はシー
ルパッキン、１２ａ及び１２ｂは油圧シリンダ、１０ａ
及び１０ｂは油圧シリンダ１２ａ、１２ｂにネジ止めす
る金型入れ子であり、図２と同じ部材には同じ符号を付
した。
【００１８】図４の実施形態においては、金型キャビテ
ィ９を貫通するパイプ３を該キャビティ９内に配置し、
該パイプ３の両端を油圧シリンダ１２ａ，１２ｂを使用
して金型入れ子１０ａ，１０ｂを金型５ａ，５ｂにて固
定し、導入管６より冷却媒体を導入し、パイプ３内を通
して排出管７より排出する。
ィ９を貫通するパイプ３を該キャビティ９内に配置し、
該パイプ３の両端を油圧シリンダ１２ａ，１２ｂを使用
して金型入れ子１０ａ，１０ｂを金型５ａ，５ｂにて固
定し、導入管６より冷却媒体を導入し、パイプ３内を通
して排出管７より排出する。
【００１９】さらに、図６に図５の樹脂成形品を射出成
形する際の金型の断面模式図を示す。図中、図２、図４
と同じ部材には同じ符号を付した。
形する際の金型の断面模式図を示す。図中、図２、図４
と同じ部材には同じ符号を付した。
【００２０】図６の実施形態においては、金型キャビテ
ィ９を貫通するパイプ３を該キャビティ９内に配置し、
該パイプ３の両端の内側にスライドコアブロック４ａ，
４ｂを嵌合し、固定して、導入管６より冷却媒体を導入
し、パイプ３内を通して排出管７より排出する。本実施
形態においては、パイプ３の内側にスライドコアブロッ
ク４ａ及び４ｂが嵌合することにより、樹脂成形品の両
端からパイプ３が突起しない樹脂成形品を得ることがで
きる。
ィ９を貫通するパイプ３を該キャビティ９内に配置し、
該パイプ３の両端の内側にスライドコアブロック４ａ，
４ｂを嵌合し、固定して、導入管６より冷却媒体を導入
し、パイプ３内を通して排出管７より排出する。本実施
形態においては、パイプ３の内側にスライドコアブロッ
ク４ａ及び４ｂが嵌合することにより、樹脂成形品の両
端からパイプ３が突起しない樹脂成形品を得ることがで
きる。
【００２１】本発明において用いる冷却媒体としては、
取り扱い易く安価という点から空気或いは水が好まし
く、特に、肉厚の場合には、熱交換能力の点から水を用
いることが望ましい。これら冷却媒体の温度としては、
熱可塑性樹脂を溶融して射出充填する温度よりも低けれ
ば良く、通常の射出成形の熱可塑性樹脂の溶融温度から
鑑みて、室温程度で十分冷却効果を得ることができる。
使用し得る温度としては０℃〜１５０℃の範囲であり、
望ましくは１５℃〜９０℃で用いる。
取り扱い易く安価という点から空気或いは水が好まし
く、特に、肉厚の場合には、熱交換能力の点から水を用
いることが望ましい。これら冷却媒体の温度としては、
熱可塑性樹脂を溶融して射出充填する温度よりも低けれ
ば良く、通常の射出成形の熱可塑性樹脂の溶融温度から
鑑みて、室温程度で十分冷却効果を得ることができる。
使用し得る温度としては０℃〜１５０℃の範囲であり、
望ましくは１５℃〜９０℃で用いる。
【００２２】このようにして、好ましくはパイプ３内に
冷却媒体を通して冷却しながら、金型キャビティ９内に
溶融した熱可塑性樹脂を射出し、パイプ３の周囲に樹脂
成形部２を成形する。この時、金型５ａ及び５ｂ表面に
接した樹脂は従来通りに剪断力を受けて配向するが、冷
却媒体を通した場合にはパイプ３が中を通る冷却媒体に
よって常に冷却されていることから、該パイプ３に接し
た樹脂も同様に剪断力を受けて配向し、該パイプ３の周
囲に新たな配向層が形成される。
冷却媒体を通して冷却しながら、金型キャビティ９内に
溶融した熱可塑性樹脂を射出し、パイプ３の周囲に樹脂
成形部２を成形する。この時、金型５ａ及び５ｂ表面に
接した樹脂は従来通りに剪断力を受けて配向するが、冷
却媒体を通した場合にはパイプ３が中を通る冷却媒体に
よって常に冷却されていることから、該パイプ３に接し
た樹脂も同様に剪断力を受けて配向し、該パイプ３の周
囲に新たな配向層が形成される。
【００２３】図７は後述する実施例及び比較例の樹脂成
形品の断面を図式化した図であり、図７（ａ）が本発明
の樹脂成形品、（ｂ）が従来の中実体である。図７に示
されるように、従来の中実体の樹脂成形品（ｂ）では、
その外側表面にしか配向層１４は形成されないが、成形
時に冷却媒体を用いた場合の本発明の樹脂成形品（ａ）
においては、上記したように、樹脂成形部２の外側表面
に加えて、パイプ３に接する面にも新たに配向層１４が
形成されるため、従来の樹脂成形品よりも強度及び剛性
が向上する。
形品の断面を図式化した図であり、図７（ａ）が本発明
の樹脂成形品、（ｂ）が従来の中実体である。図７に示
されるように、従来の中実体の樹脂成形品（ｂ）では、
その外側表面にしか配向層１４は形成されないが、成形
時に冷却媒体を用いた場合の本発明の樹脂成形品（ａ）
においては、上記したように、樹脂成形部２の外側表面
に加えて、パイプ３に接する面にも新たに配向層１４が
形成されるため、従来の樹脂成形品よりも強度及び剛性
が向上する。
【００２４】尚、配向層とは、樹脂にガラス繊維等補強
材を添加して樹脂成形品を成形した際に、該補強材が流
動方向に並ぶ角度を０°とし、流動方向と垂直に並ぶ角
度を９０°とした場合に、角度が４５°以下の補強材が
５０％以上並ぶ層をいう。尚、この角度は、流動方向に
垂直な断面を観察し、該補強材断面の長軸、短軸の比よ
り求めることができる。
材を添加して樹脂成形品を成形した際に、該補強材が流
動方向に並ぶ角度を０°とし、流動方向と垂直に並ぶ角
度を９０°とした場合に、角度が４５°以下の補強材が
５０％以上並ぶ層をいう。尚、この角度は、流動方向に
垂直な断面を観察し、該補強材断面の長軸、短軸の比よ
り求めることができる。
【００２５】また、樹脂充填後もパイプ３内に冷却媒体
を通すことによって、樹脂成形部２が内側からも効率良
く冷却され、短時間で樹脂成形部２を固化することがで
きる。
を通すことによって、樹脂成形部２が内側からも効率良
く冷却され、短時間で樹脂成形部２を固化することがで
きる。
【００２６】上記実施形態においては、長尺の樹脂成形
品の中央にパイプを配置させた構造を例示したが、本発
明の樹脂成形品はこの構造に限定されるものではなく、
複数のパイプを平行して配置しても構わない。また、一
本のパイプを折り曲げ、金型の樹脂成形部に配置しても
かまわない。
品の中央にパイプを配置させた構造を例示したが、本発
明の樹脂成形品はこの構造に限定されるものではなく、
複数のパイプを平行して配置しても構わない。また、一
本のパイプを折り曲げ、金型の樹脂成形部に配置しても
かまわない。
【００２７】
【実施例】（実施例１、２、比較例１）図１に示した形
状の大型樹脂ボルトを射出成形した。該ボルトの外径は
φ２４ｍｍ、ネジ谷径はφ１９ｍｍである。熱可塑性樹
脂としては、芳香族系ポリアミド樹脂５０重量％にガラ
ス繊維を５０重量％添加したもの（旭化成工業（株）製
「レオナ ９０Ｇ５０」）を、パイプとしては、直径φ
１０ｍｍのアルミニウム製パイプを使用した。
状の大型樹脂ボルトを射出成形した。該ボルトの外径は
φ２４ｍｍ、ネジ谷径はφ１９ｍｍである。熱可塑性樹
脂としては、芳香族系ポリアミド樹脂５０重量％にガラ
ス繊維を５０重量％添加したもの（旭化成工業（株）製
「レオナ ９０Ｇ５０」）を、パイプとしては、直径φ
１０ｍｍのアルミニウム製パイプを使用した。
【００２８】図２に示した金型で、強度測定用に型締め
力１５０ｔの射出成形機を使用して、樹脂温度が２９６
℃、金型表面温度が５２℃、スクリュー前進スピードが
２００ｍｍ／ｓ、保圧力が４００ｋｇｆ／ｃｍ2、射出
時間が２０秒の成形条件で、冷却媒体として工業用水
（１８℃）を流しながら射出成形を行ない、パイプが貫
通した大型樹脂ボルトを得た。
力１５０ｔの射出成形機を使用して、樹脂温度が２９６
℃、金型表面温度が５２℃、スクリュー前進スピードが
２００ｍｍ／ｓ、保圧力が４００ｋｇｆ／ｃｍ2、射出
時間が２０秒の成形条件で、冷却媒体として工業用水
（１８℃）を流しながら射出成形を行ない、パイプが貫
通した大型樹脂ボルトを得た。
【００２９】さらに、実施例２として、冷却媒体を用い
ずに同様の成形品を成形した。
ずに同様の成形品を成形した。
【００３０】また、比較例１として、パイプを用いず、
上記パイプ及び該パイプの内部の容積に相当する樹脂を
余分に充填する以外は同じ射出条件で、中実体の大型樹
脂ボルトを成形した。
上記パイプ及び該パイプの内部の容積に相当する樹脂を
余分に充填する以外は同じ射出条件で、中実体の大型樹
脂ボルトを成形した。
【００３１】上記実施例１及び比較例１のそれぞれの大
型樹脂ボルトについて、引張スピードが２０ｍｍ／ｍｉ
ｎ、フルスケールが１０ｔの条件で、２３℃で５０％
Ｒ．Ｈ．の環境下において引張破壊強度を測定した。測
定にはそれぞれ５本のボルトを用意し、その平均値を求
めた。その結果、実施例１が２６００ｋｇｆであるのに
対し、比較例１は２１６０ｋｇｆであった。
型樹脂ボルトについて、引張スピードが２０ｍｍ／ｍｉ
ｎ、フルスケールが１０ｔの条件で、２３℃で５０％
Ｒ．Ｈ．の環境下において引張破壊強度を測定した。測
定にはそれぞれ５本のボルトを用意し、その平均値を求
めた。その結果、実施例１が２６００ｋｇｆであるのに
対し、比較例１は２１６０ｋｇｆであった。
【００３２】さらに、金型表面温度を９３℃、射出時間
を１０秒とする以外は、上記と同様の条件で、実施例
１、２及び比較例１それぞれ大型樹脂ボルトを成形し、
成形サイクルを測定した。その結果、実施例１において
は、トータルサイクル（樹脂の充填開始から取り出しま
での時間）が成形作動限界サイクルの４０秒でも、成形
品からの樹脂の吹き出し等異常は認められず、実施例２
の成形品はトータルサイクルが４５秒でも成形品からの
樹脂の吹き出し等異常は認められなかった。また、比較
例１の成形品は、トータルサイクルが５９秒でも金型か
ら離型放置後、ボルト頭部から溶融樹脂が吹き出し、内
部まで十分に冷却・固化されていないことがわかった。
を１０秒とする以外は、上記と同様の条件で、実施例
１、２及び比較例１それぞれ大型樹脂ボルトを成形し、
成形サイクルを測定した。その結果、実施例１において
は、トータルサイクル（樹脂の充填開始から取り出しま
での時間）が成形作動限界サイクルの４０秒でも、成形
品からの樹脂の吹き出し等異常は認められず、実施例２
の成形品はトータルサイクルが４５秒でも成形品からの
樹脂の吹き出し等異常は認められなかった。また、比較
例１の成形品は、トータルサイクルが５９秒でも金型か
ら離型放置後、ボルト頭部から溶融樹脂が吹き出し、内
部まで十分に冷却・固化されていないことがわかった。
【００３３】（実施例３〜５、比較例２、３）熱可塑性
樹脂として、実施例１で用いた「レオナ ９０Ｇ５０」
及びポリアミド６６樹脂（旭化成工業（株）製「レオナ
１３００Ｓ」）を用い、実施例１と同じパイプと金型
を用いて、実施例１と同じ形状の大型樹脂ボルトを成形
した。「レオナ ９０Ｇ５０」の成形条件は、スクリュ
ー前進スピードを２０ｍｍ／ｍｉｎとした以外は実施例
１と同じ条件とし、また、「レオナ １３００Ｓ」の成
形条件は、樹脂温度が２８８℃、金型表面温度が５１
℃、スクリュー前進スピードが２０ｍｍ／ｍｉｎ、保圧
力が４００ｋｇｆ／ｃｍ2、射出時間を３０秒とした。
また、パイプを用いるものの冷却媒体を通さない（実施
例３）、冷却媒体として室温の空気（実施例４）或いは
工業用水（実施例５）を用いる、パイプを用いずに中実
体とする（比較例２）、ものをそれぞれ成形した。
樹脂として、実施例１で用いた「レオナ ９０Ｇ５０」
及びポリアミド６６樹脂（旭化成工業（株）製「レオナ
１３００Ｓ」）を用い、実施例１と同じパイプと金型
を用いて、実施例１と同じ形状の大型樹脂ボルトを成形
した。「レオナ ９０Ｇ５０」の成形条件は、スクリュ
ー前進スピードを２０ｍｍ／ｍｉｎとした以外は実施例
１と同じ条件とし、また、「レオナ １３００Ｓ」の成
形条件は、樹脂温度が２８８℃、金型表面温度が５１
℃、スクリュー前進スピードが２０ｍｍ／ｍｉｎ、保圧
力が４００ｋｇｆ／ｃｍ2、射出時間を３０秒とした。
また、パイプを用いるものの冷却媒体を通さない（実施
例３）、冷却媒体として室温の空気（実施例４）或いは
工業用水（実施例５）を用いる、パイプを用いずに中実
体とする（比較例２）、ものをそれぞれ成形した。
【００３４】得られた大型樹脂ボルトについて、引張ス
ピードが５０ｍｍ／ｍｉｎ、フルスケールが１０ｔの条
件で、２３℃で５０％Ｒ．Ｈ．の環境下で引張破壊強度
を測定した。その結果を表１に示す。尚、測定値はそれ
ぞれ５個のボルトの平均値である。
ピードが５０ｍｍ／ｍｉｎ、フルスケールが１０ｔの条
件で、２３℃で５０％Ｒ．Ｈ．の環境下で引張破壊強度
を測定した。その結果を表１に示す。尚、測定値はそれ
ぞれ５個のボルトの平均値である。
【００３５】
【表１】
【００３６】さらに得られたこれらの大型樹脂ボルトと
使用したアルミパイプ（比較例３）について、曲げスピ
ードが５ｍｍ／ｍｉｎ、フルスケールが１０ｔの条件
で、２３℃で５０％Ｒ．Ｈ．の環境下で最大曲げ荷重、
曲げ応力と曲げ弾性率を測定した。尚、測定値はそれぞ
れ５回の平均値である。
使用したアルミパイプ（比較例３）について、曲げスピ
ードが５ｍｍ／ｍｉｎ、フルスケールが１０ｔの条件
で、２３℃で５０％Ｒ．Ｈ．の環境下で最大曲げ荷重、
曲げ応力と曲げ弾性率を測定した。尚、測定値はそれぞ
れ５回の平均値である。
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】表２〜表４より、最大曲げ荷重、曲げ応
力、曲げ弾性率のいずれにおいても、実施例４、５は高
い値を示しており、冷却媒体を用いることが有効である
ことがわかった。
力、曲げ弾性率のいずれにおいても、実施例４、５は高
い値を示しており、冷却媒体を用いることが有効である
ことがわかった。
【００４０】（実施例６）図３に示した形状の一般住宅
トイレ用の手摺りのストレート部分の樹脂成形品を図４
に示す金型を使用して射出成形した。該樹脂成形品の外
径はφ３０ｍｍである。熱可塑性樹脂としては、ポリア
ミド６６樹脂（旭化成工業（株）製「レオナ １４０２
Ｓ」）１００重量部に黒着色用マスターバッチを５重量
部添加したものを、パイプとしては、直径φ２５ｍｍ、
肉厚１ｍｍ、厚さ６００ｍｍのアルミニウム製パイプを
使用した。
トイレ用の手摺りのストレート部分の樹脂成形品を図４
に示す金型を使用して射出成形した。該樹脂成形品の外
径はφ３０ｍｍである。熱可塑性樹脂としては、ポリア
ミド６６樹脂（旭化成工業（株）製「レオナ １４０２
Ｓ」）１００重量部に黒着色用マスターバッチを５重量
部添加したものを、パイプとしては、直径φ２５ｍｍ、
肉厚１ｍｍ、厚さ６００ｍｍのアルミニウム製パイプを
使用した。
【００４１】図４に示した金型で、型締め力２２０ｔの
射出成形機を使用して、樹脂温度が２８４℃、金型表面
温度が５３℃、スクリュー前進スピードが２０ｍｍ／
ｓ、保圧力が４００ｋｇｆ／ｃｍ2、射出時間が３０秒
の成形条件で、冷却媒体として工業用水（２１℃）を流
しながら射出成形を行い、パイプが貫通した一般住宅ト
イレ用の手摺りのストレート部分を得た。
射出成形機を使用して、樹脂温度が２８４℃、金型表面
温度が５３℃、スクリュー前進スピードが２０ｍｍ／
ｓ、保圧力が４００ｋｇｆ／ｃｍ2、射出時間が３０秒
の成形条件で、冷却媒体として工業用水（２１℃）を流
しながら射出成形を行い、パイプが貫通した一般住宅ト
イレ用の手摺りのストレート部分を得た。
【００４２】（実施例７、比較例４）図５に示した形状
の一般住宅玄関用取っ手のストレート部分の樹脂成形品
を射出成形した。該樹脂成形品の外径はφ３５ｍｍであ
る。熱可塑性樹脂としては、芳香族系ポリアミド樹脂４
０重量％にガラス繊維を６０重量％添加したもの（旭化
成工業（株）製「レオナ ９０Ｇ６０」）を、パイプと
しては、直径φ２５ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、長さ４００
ｍｍのステンレス製パイプを使用した。
の一般住宅玄関用取っ手のストレート部分の樹脂成形品
を射出成形した。該樹脂成形品の外径はφ３５ｍｍであ
る。熱可塑性樹脂としては、芳香族系ポリアミド樹脂４
０重量％にガラス繊維を６０重量％添加したもの（旭化
成工業（株）製「レオナ ９０Ｇ６０」）を、パイプと
しては、直径φ２５ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、長さ４００
ｍｍのステンレス製パイプを使用した。
【００４３】図６に示した金型で、型締め力２２０ｔの
射出成形機を使用して、樹脂温度が２９７℃、金型表面
温度が９３℃、スクリュー前進スピードが２０ｍｍ／
ｓ、保圧力が４００ｋｇｆ／ｃｍ2、射出時間が２０秒
の成形条件で、冷却媒体として工業用水（２２℃）を流
しながら射出成形を行い、パイプが貫通した一般住宅玄
関用取っ手のストレート部分を得た。
射出成形機を使用して、樹脂温度が２９７℃、金型表面
温度が９３℃、スクリュー前進スピードが２０ｍｍ／
ｓ、保圧力が４００ｋｇｆ／ｃｍ2、射出時間が２０秒
の成形条件で、冷却媒体として工業用水（２２℃）を流
しながら射出成形を行い、パイプが貫通した一般住宅玄
関用取っ手のストレート部分を得た。
【００４４】また、比較例４として、パイプを用いず、
上記パイプ及び該パイプの内部の容積に相当する樹脂を
余分に充填する以外は同じ射出条件で、一般住宅玄関用
取っ手のストレート部分の樹脂成形品を成形した。
上記パイプ及び該パイプの内部の容積に相当する樹脂を
余分に充填する以外は同じ射出条件で、一般住宅玄関用
取っ手のストレート部分の樹脂成形品を成形した。
【００４５】実施例７と比較例４について、流動方向に
対し直角に切断し、表面研磨した後の断面を図式化した
ものを図７に示す。図７（ａ）、（ｂ）は、成形品を切
削後、共にエポキシ樹脂中で固定し、表面研磨後、実体
顕微鏡で観察した配向層の範囲を図式化したものであ
る。図７（ｂ）は比較例４の断面を図式化したものであ
り、金型表面付近約２ｍｍしか配向層１４が形成されて
いない。一方、図７（ａ）に示す本発明の実施例７は、
金型表面付近は比較例４と同様に約２ｍｍしか配向して
いないが、パイプの周りに約２ｍｍの配向層１４が新た
に形成されている。
対し直角に切断し、表面研磨した後の断面を図式化した
ものを図７に示す。図７（ａ）、（ｂ）は、成形品を切
削後、共にエポキシ樹脂中で固定し、表面研磨後、実体
顕微鏡で観察した配向層の範囲を図式化したものであ
る。図７（ｂ）は比較例４の断面を図式化したものであ
り、金型表面付近約２ｍｍしか配向層１４が形成されて
いない。一方、図７（ａ）に示す本発明の実施例７は、
金型表面付近は比較例４と同様に約２ｍｍしか配向して
いないが、パイプの周りに約２ｍｍの配向層１４が新た
に形成されている。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
肉厚の成形品を短時間で効率良く成形することができ
る。また、本発明において、成形時に冷却媒体をパイプ
に通すことにより、強度及び剛性が高い樹脂成形品をよ
り短時間で効率よく成形することができるため、従来、
強度及び剛性上の観点から代替が困難であった金属部材
でも樹脂成形品に代替することが可能となる。また、従
来の中実体の樹脂成形品に比較して、本発明の樹脂成形
品は、パイプを貫通させた分、より軽量であり、取り扱
い易く、輸送の点からも望ましいものである。
肉厚の成形品を短時間で効率良く成形することができ
る。また、本発明において、成形時に冷却媒体をパイプ
に通すことにより、強度及び剛性が高い樹脂成形品をよ
り短時間で効率よく成形することができるため、従来、
強度及び剛性上の観点から代替が困難であった金属部材
でも樹脂成形品に代替することが可能となる。また、従
来の中実体の樹脂成形品に比較して、本発明の樹脂成形
品は、パイプを貫通させた分、より軽量であり、取り扱
い易く、輸送の点からも望ましいものである。
【図１】本発明の樹脂成形品の一実施形態である大型樹
脂ボルトの外形図である。
脂ボルトの外形図である。
【図２】図１の樹脂成形品の成形に用いる金型の断面模
式図である。
式図である。
【図３】本発明の樹脂成形品の一実施形態を用いた一般
住宅トイレ用手摺りの外形図である。
住宅トイレ用手摺りの外形図である。
【図４】図３の樹脂成形品の成形に用いる金型の断面模
式図である。
式図である。
【図５】本発明の樹脂成形品の一実施形態を用いた一般
住宅玄関用取っ手の外形図である。
住宅玄関用取っ手の外形図である。
【図６】図５の樹脂成形品の成形に用いる金型の断面模
式図である。
式図である。
【図７】本発明の実施例７及び比較例４の樹脂成形品の
断面模式図である。
断面模式図である。
【図８】本発明の樹脂成形品の一実施形態を用いた機械
装置の高さ調節用アジャスターの分解断面模式図であ
る。
装置の高さ調節用アジャスターの分解断面模式図であ
る。
１ 樹脂成形品 ２ 樹脂成形部 ３ パイプ ４ａ，４ｂ スライドコアブロック ５ａ，５ｂ 金型 ６ 冷却媒体導入管 ７ 冷却媒体排出管 ８ Ｏリング ９ キャビティ １０ａ，１０ｂ 金型入れ子 １１ シールパッキン １２ａ，１２ｂ 油圧シリンダ １４ 配向層 ２１ 調節部材 ２２ａ，２２ｂ 螺合部材 ２３ 支持部材 ２４ 受け部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 101:12 Ｂ２９Ｌ 31:00
Claims (6)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂からなる樹脂成形部と、該
樹脂成形部を貫通したパイプと、を有することを特徴と
する樹脂成形品。 - 【請求項２】 上記パイプが射出成形時に冷却媒体を通
した冷却用パイプである請求項１記載の樹脂成形品。 - 【請求項３】 樹脂成形部の外側表面及び冷却用パイプ
に接する面に配向層を有することを特徴とする請求項２
記載の樹脂成形品。 - 【請求項４】 金型キャビティ内に該キャビティを貫通
するパイプを配置し、上記キャビティ内に溶融した熱可
塑性樹脂を射出して上記パイプの周囲に樹脂成形部を成
形することを特徴とする樹脂成形品の成形方法 - 【請求項５】 上記パイプ内に冷却媒体を通しながら、
上記キャビティ内に溶融した熱可塑性樹脂を射出して樹
脂成形部を成形する請求項４記載の樹脂成形品の成形方
法。 - 【請求項６】 上記冷却媒体が、空気或いは水である請
求項５記載の樹脂成形品の成形方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP27811299A JP4295401B2 (ja) | 1998-12-01 | 1999-09-30 | 樹脂成形品及びその成形方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34137298 | 1998-12-01 | ||
| JP10-341372 | 1998-12-01 | ||
| JP27811299A JP4295401B2 (ja) | 1998-12-01 | 1999-09-30 | 樹脂成形品及びその成形方法 |
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|---|---|
| JP2000225629A true JP2000225629A (ja) | 2000-08-15 |
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|---|---|---|---|
| JP27811299A Expired - Fee Related JP4295401B2 (ja) | 1998-12-01 | 1999-09-30 | 樹脂成形品及びその成形方法 |
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|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1600274A1 (en) * | 2004-05-28 | 2005-11-30 | Meccanica Finnord S.P.a. | Method and apparatus for moulding a rubber pipe joint on a plastic hose |
| JP2009137070A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Kurashiki Kako Co Ltd | 成形用金型 |
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