JP2000238104A

JP2000238104A - 熱可塑性樹脂の射出成形方法、装置および成形品

Info

Publication number: JP2000238104A
Application number: JP11203942A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tezuka; 康一手塚; Seizo Fujii; 誠三藤井; Hideyuki Shigemitsu; 英之重光
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2000-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】冷却時間の延長化による生産性の低下等を伴
うことなく、そして、簡易かつ安価に、ウエルドライン
の形成や、発色性の低下などによる外観不良を改善でき
る方法ないし装置。【解決手段】熱可塑性樹脂の射出成形方法において、
金型が開いた状態で、ハロゲンランプを配備した加熱装
置により予め金型表面を加熱した後、型締めを行い、金
型の表面温度が８０℃以上であるときに、金型内に溶融
樹脂を充填開始し、金型内に溶融樹脂を５秒以内に充填
する。成形外観の優れる熱可塑性樹脂射出成形品を得る
ことが可能となり、種々の用途に幅広く利用することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外観が良好な熱可
塑性樹脂成形品、およびその為の射出成形方法ならびに
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂は、その加工のしやすさか
ら、車両・電機・機器・雑貨などの外観部品や機構部品
といった様々な分野で利用されている。加工法として
も、様々な方法が用いられているが、生産性の良さから
射出成形によって成形されることが多い。特に外観部品
では、外観不良を極力目立たないようにすることが要求
されるが、一般に射出成形では、溶融樹脂の合流による
ウエルドラインの形成や、樹脂表層部の配向からくる発
色性の低下などによる外観不良が生じやすい。こうした
外観不良を目立たなくするためには、一般に金型の温度
を高くする手法が用いられる。しかし、金型の温度を高
くすると、溶融樹脂を固化するための冷却時間を長くす
る必要が生じるため、生産性が低下してしまう等の問題
点がある。この問題点を解決する手法として、射出成形
を行う直前に、金型の表面のみの温度を一時的に高温に
しておいて射出成形する方法が提案されている。例え
ば、特開昭５７−１９５６１０号公報には高温の熱媒と
低温の熱媒を別の流路で金型内に配置することにより金
型の表面温度の昇温と冷却とを実施する方法が、特開昭
６２−５８２８６号公報には高周波発信装置のインダク
ターを固定側金型と可動側金型とで挟み込み、高周波誘
導加熱で金型の表面温度を昇温する方法が、特開昭６３
−９５９１９号公報には金型の加熱しようとする部分に
高周波誘導コイルを埋め込んでいて誘導加熱による昇温
を行う方法等が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た２種類の熱媒体を用いる方法や高周波誘導加熱を用い
る方法では、キャビティの形状に合わせて金型内部に予
め細工を施しておくか、インダクターを作製する必要が
あり、新規に金型を作製する毎に余分な費用がかかると
いう問題点があった。キャビティ又はコアの形状に関係
なく金型の表面を加熱することが可能な方法として、特
公平７−６１６７０号公報ならびに登録実用新案第３０
１３４２８号公報に、ハロゲンランプの輻射熱を利用す
る方法が提案されている。しかしながら、同公報にはハ
ロゲンランプを射出成形に利用できるであろう可能性に
ついて記載されているのみで、具体的な技術については
何ら開示されておらず、これらの公報に基づいて外観性
に優れた成形品の成形を実際に実施し得る方法や装置を
想到することは困難である。本発明は前記課題を解決す
るためになされたもので、冷却時間の延長化による生産
性の低下等を伴うことなく、そして、簡易かつ安価に、
ウエルドラインの形成や、発色性の低下などによる外観
不良を改善できる方法ないし装置を提供することを目的
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、設備投資
が少なく表面外観に優れる射出成形品を得る方法を提供
することを目的として鋭意研究した結果、ハロゲンラン
プの輻射熱を利用した射出成形を特定の条件で行うこと
でその目的が達成されることを明らかにし、本発明に到
達した。すなわち、本発明の方法は、熱可塑性樹脂の射
出成形において、金型が開いた状態で、ハロゲンランプ
を配備した加熱装置、好ましくは複数のハロゲンランプ
を配備し個々のハロゲンランプの出力を個別に調整でき
る機能を有した加熱装置により、望ましくは予め金型表
面を５００℃以上に加熱した後、型締めを行い、金型の
表面温度が８０℃以上であるときに、金型内に溶融樹脂
を充填開始し、金型内に溶融樹脂を５秒以内に充填する
ことからなる射出成形方法であり、本発明の装置は、当
該方法を実施し得る装置である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる射出成
形装置ならびに金型は、その射出成形装置ないし金型自
体は周知の各種のものをそのまま適用でき、例えば、一
般的なインラインスクリュ式射出成形機が使用でき、金
型としても、固定側と可動側に２分割或いは３分割さ
れ、スプル、ランナー、ゲート、キャビティ、コア等を
有して構成される一般的な射出成形用金型であれば、特
に制限されるものではない。また、金属製金型、特に鉄
製金型が良い。ここで言う鉄製金型とは、金型表面にク
ロムめっきや窒化処理などの表面処理を行っているもの
も含まれる。また、溶融した熱可塑性樹脂を射出充填し
た後、速やかに冷却固化可能な温度まで下げるために、
固定側金型および可動側金型に温度調節用の冷却配管を
有するものが望ましい。本発明においては、このような
汎用的な金型において、その金型内の表面、即ち、キャ
ビティ及び／又はコア表面を加熱する加熱装置を具備す
るものである。その加熱装置としては、ハロゲンランプ
を加熱手段として用いるもので、金型が開いているとき
に、キャビティ及び／又はコア表面をその近傍から加熱
する為、金型装置としては、ハロゲンランプならびにラ
ンプハウジングからなるランプユニット、金型が開いて
いる状態のときにランプユニットを所定の位置に挿入
し、そして離脱させるための駆動装置、所定の表面温度
に設定するための温度制御装置等を具備して概略構成さ
れる。金型の温度を測定し、加熱装置の駆動ないしハロ
ゲンランプを制御する温度制御装置としては、周知一般
のものを利用できる。こうした加熱装置の概要として
は、具体的には、例えば、特公平７−６１６７０号公報
ならびに登録実用新案第３０１３４２８号公報に記載さ
れている装置を利用できる。

【０００６】本発明の射出成形方法を説明する。まず、
金型が型開き状態であるときに、固定側金型と可動側金
型の間にランプユニットを挿入して、固定側金型のキャ
ビティ又はコア表面、或いは可動側金型のキャビティ又
はコア表面のいずれか一方、或いは両方の全面、もしく
は固定側及び／又は可動側金型のキャビティ又はコア表
面の一部をハロゲンランプの輻射熱により加熱する。こ
のとき用いられるランプユニットとしては、加熱面に応
じて、一方向にランプが取り付けられた一方向のみの加
熱が可能なもの、前記ランプユニット２つが背中合わせ
に結合して両方向の加熱が可能なものが挙げられる。ま
た、通常一方の金型の表面に対して１つのランプユニッ
トにより加熱を行うが、２つ以上の複数のランプユニッ
トを用いて金型の表面を加熱しても構わない。ランプユ
ニットの設置については、好ましくは金型型板と平行に
なるように設置することが望ましいが、例えば金型型板
に対してキャビティ及び／又はコアが斜めに製作されて
いる場合や複数のランプユニットを設置するような場合
では、金型型板に対して斜めとなるように設置しても構
わない。ランプユニット内のハロゲンランプの配列につ
いては特に制限はないが、比較的小さなランプを縦また
は／および横に並べて配置したものが、むら無く加熱し
やすいので好ましい。

【０００７】ハロゲンランプの出力制御は、１つづつま
たは数個づつの群毎に分割して制御できるようにしてお
くことが好ましい。この機能により、金型のキャビティ
及び／又はコアの必要な部分のみを加熱・昇温するこ
と、あるいはキャビティ及び／又はコアの場所により異
なった温度に加熱・昇温することが可能になる。特に、
金型を加熱しておくと却ってバリが生じやすくなる箇所
がある場合には、当該箇所の加熱温度を下げて行うこと
ができることにより、バリの発生を抑制することがで
き、成形品の外観性をより向上できる。キャビティ及び
／又はコアの必要な部分のみを加熱するための加熱装置
の例として、加熱が必要な部分のみハロゲンランプを配
置できるようハロゲンランプの脱着を容易にしたランプ
ユニット、加熱が不要な部分に遮蔽板を取り付けたラン
プユニット、スポットライトのような局所的な加熱が可
能なランプユニットなども適用できる。

【０００８】金型のキャビティ及び／又はコア表面温度
が８０℃以上であるときに金型内に溶融樹脂を充填開始
することが望ましいが、より具体的な好適な温度は、使
用する熱可塑性樹脂の種類により異なり、例えばＡＢＳ
樹脂の場合では９０℃以上、ＰＣ樹脂の場合では１４０
℃以上の温度であることが望ましい。金型のキャビティ
及び／又はコア表面温度が所定の温度未満の場合には、
成形品に発生するウエルドラインや樹脂表層部の配向か
らくる発色性の悪さなどの外観不良は改善されない。金
型のキャビティ及び／又はコア表面温度が８０℃以上で
あるときに金型内に溶融樹脂を充填開始するためには、
ハロゲンランプによる加熱後、ランプユニットの離脱、
型閉じなどに要する時間により、金型の表面の温度が熱
伝導や放熱で低下することを考慮して、金型表面の加熱
温度を設定することが必要である。このとき、予め金型
のキャビティ及び／又はコアの表面の温度を５００℃以
上に加熱することが望ましく、８００℃以上に加熱する
ことがより望ましいが、より具体的な好適温度は、使用
する金型の構造や材質による冷却効率や、ハロゲンラン
プによる加熱終了後からランプユニットを離脱させて型
閉じし金型内に樹脂を充填開始するまでに要する時間な
どにより異なる。金型のキャビティ及び／又はコア表面
の温度が５００℃未満の場合には、金型内に樹脂を充填
開始するまでに金型の表面の温度が８０℃未満に低下し
易く、目的とする成形外観の射出成形品が得られなくな
る。図１にハロゲンランプによる加熱後の金型のキャビ
ティの温度の経時変化を示すが、加熱温度が５００℃未
満の場合ではハロゲンランプによる加熱後４秒以内に金
型内に樹脂を充填しなければ金型の表面の温度が８０℃
未満となるため、照射ユニットの離脱ならびに型閉じを
４秒以内で行わなければならず現実的ではない。

【０００９】ハロゲンランプにより加熱される金型のキ
ャビティ及び／又はコア表面の温度は、金型のキャビテ
ィ及び／又はコア表面とランプユニットとの距離、ハロ
ゲンランプの照射出力およびハロゲンランプの照射時間
により変化調節することができ、それぞれ最適な設定範
囲がある。金型の表面とランプユニットとの距離が長過
ぎる場合には、所定の温度に到達するまでの時間が長く
なるため成形サイクル時間が長くなり、他方、金型の表
面とランプユニットとの距離が短過ぎる場合には、金型
のキャビティ及び／又はコア表面を所定の温度に制御す
ることが難しくなる。また、ハロゲンランプの照射出力
が小さすぎる場合には、所定の温度に到達するまでの時
間が長くなるため成形サイクル時間が長くなり、他方、
ハロゲンランプの照射出力が大きすぎる場合には、金型
の表面を所定の温度に制御することが難しくなる。ハロ
ゲンランプの照射時間については、１秒から１５秒の範
囲が適当であり、１５秒を超える場合には成形サイクル
時間が不要に長くなり、１秒より短い場合には、金型の
表面温度を所定の温度にする精度が悪くなる。これらの
加熱条件は、金型の材質、表面の形状、大きさによって
も異なり、個々の金型について最適の加熱条件が存在す
る。加熱条件の一例を示すと、投影面積２３１ｃｍ²の
キャビティを有する縦５０ｃｍ横４０ｃｍの鉄製金型の
表面を６０℃から７５０℃まで昇温し、金型内に樹脂を
充填開始するときの金型の表面の温度を１０４℃とする
場合では、金型の表面とランプユニットとの距離が１５
ｍｍ、照射出力が６０ｋＷ、照射時間が４秒という加熱
条件になる。

【００１０】本発明における射出成形方法では、一般に
熱可塑性樹脂を１００〜３２０℃、好ましくは１５０〜
２８０℃の温度に加熱溶融して行う。溶融した熱可塑性
樹脂を金型内に充填する時間は、５秒以内であることが
好ましい。ここで言う充填時間とは、射出成形機のスク
リューが前進を始めてから溶融樹脂がキャビティ内のほ
とんどを占めるショートショット状態に至るまでの時間
のことである。充填時間が５秒を超える場合には、ハロ
ゲンランプにより加熱された金型の表面の温度が低下し
てしまい、目的とする成形外観の射出成形品が得られな
くなる。充填時間を決定する射出成形条件として、射出
圧力、射出速度、温調機により調整される金型の温度等
があり、これら条件を適宜調整することで充填時間を５
秒以内にすることができる。その他の成形条件として、
保圧力、冷却時間などがあるが、特に制限されるもので
はなく、使用される熱可塑性樹脂の一般的な条件が用い
られる。尚、温調機により調整される金型の温度につい
ては、成形品の反りを防止するために固定側金型と可動
側金型とで各々異なる温度に調整しても構わない。特に
固定側金型のキャビティ又はコア表面あるいは可動側金
型のキャビティ又はコア表面の一方をハロゲンランプに
より加熱する場合には、温調機により調整される金型の
温度を同じにすると成形品取り出し時の固定側金型のキ
ャビティ又はコア表面と可動側金型のキャビティ又はコ
ア表面に温度差を生じ、反りが発生しやすくなる。従っ
て、ハロゲンランプにより加熱する側の金型では、温調
機により調整される金型の温度を他方より低めに調整す
ることが好ましい。

【００１１】本発明で適用する熱可塑性樹脂としては、
特に制約されるものではなく、一般的な種々のものが使
用される。例えば、スチレン−アクリロニトリル共重合
体（ＡＳ樹脂）、ポリスチレン、ハイインパクトポリス
チレン、アクリロニトリル−ブタジエン系ゴム−スチレ
ンからなるグラフト共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロ
ニトリル−ブタジエン系ゴム−スチレン−α-メチルス
チレンからなるグラフト共重合体（耐熱ＡＢＳ樹脂）、
アクリロニトリル−アクリレート系ゴム−スチレンから
なるグラフト重合体（ＡＳＡ樹脂）、アクリロニトリル
−エチレン・プロピレン系ゴム−スチレン及び／又はメ
タクリル酸メチルからなるグラフト共重合体（ＡＥＳ樹
脂）、アクリロニトリル−シリコ−ン系ゴム−スチレン
からなるグラフト共重合体、アクリロニトリル−（シリ
コーン−アクリル）複合ゴム−スチレンからなるグラフ
ト共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカー
ボネート（ＰＣ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）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ樹脂）、ポリ
オキシメチレン（ＰＯＭ樹脂）、結晶性及び／又は非晶
性ポリアミド、メタクリル酸メチル系重合体（ＰＭＭＡ
樹脂）、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、塩化
ビニル（ＰＶＣ樹脂）、マレイミド化合物−スチレン及
び／又はアクリロニトリル及び／又はα-メチルスチレ
ンからなる共重合体、ゴム状重合体−マレイミド化合物
−スチレン及び／又はアクリロニトリル及び／又はα-
メチルスチレンからなるグラフト共重合体、ＰＣ樹脂と
ＡＢＳ樹脂及び／又はＡＳＡ樹脂やＰＢＴ樹脂とＡＢＳ
樹脂及び／又はＡＳＡ樹脂のような上記の樹脂を２種類
以上組み合わせたポリマーアロイ等、及びこれらに充填
材を添加した樹脂が挙げられる。

【００１２】充填材としては、ガラス繊維、ガラスビー
ズ、ガラスフレーク、カーボン繊維、マイカ、タルク、
ウォラストナイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、カーボンブラック、ケッチエンブラック等の無機物
や鉄、銅、亜鉛、アルミニウム等の金属、合金およびそ
れらの酸化物の繊維、粉末やガラス繊維、カーボン繊維
に金属コーティングしたもの等が挙げられる。さらに、
本発明に用いられる熱可塑性樹脂には、難燃剤や熱安定
剤、光安定剤などの各種安定剤、抗菌剤、帯電防止剤な
どを添加したものも使用することができる。

【００１３】本発明の成形方法により成形される成形品
としては、例えば、各種ハウジング、スポーツ用製品、
遊具、車両用製品、家具用製品、サニタリー製品、建材
用製品、厨房用製品が挙げられる。これら各成形品に
は、メッキ、スパッタ、蒸着、塗装あるいはレーザマー
キング等が適用され得る。より具体的には、ハウジング
としては、パソコン（ノート型パソコンを含む）、クー
ラーボックス、ＴＶ、オーディオ機器、プリンタ、ＦＡ
Ｘ、複写機、ゲーム機、洗濯機、エアコンディショナ、
冷蔵庫、掃除機、アタッシュケース、楽器ケース、工具
箱、コンテナ、カメラ（ビデオカメラ、デジタルカメラ
等を含む）、モバイル機器（電子手帳、ＰＤＡ等）、照
明機器、電話（携帯電話を含む）等を例示できる。スポ
ーツ用製品としては、スイミングボード、サーフボー
ド、ウインドサーフィン、スキー、スノーボード、スケ
ートボード、アイスホッケースティック、カーリングボ
ール、ゲートボールラケット、テニスラケット、カヌ
ー、ボート等を例示できる。遊具としては、バット、ブ
ロック、積木、釣具ケース、パチンコ台枠等を例示でき
る。車両用製品としては、ドアミラ、ドアハンドル、フ
ロントグリル、エアスポイラ、ドア、バンパ、フェン
ダ、ボンネット、サンルーフ、リアゲート、ホイールキ
ャップ、インスツルメントパネル、グローブボックス、
コンソールボックス、アームレスト、ヘッドレスト、燃
料タンク、運転席カバー、トランク工具ボックス、バイ
ク、バス、トラック等の内・外装部品等を例示できる。
家具用製品としては、引出し、机天板、ベッド天板・底
板、鏡台枠板、下駄箱板・前扉、椅子背板・底板、盆・
トレー、傘立て、花瓶、薬箱、ハンガ、化粧箱、収納箱
板、本立て、事務机天板、ＯＡ机天板、ＯＡラック等を
例示できる。サニタリー製品としては、シャワーヘッ
ド、便座、便板、排水パン、貯水槽蓋、洗面化粧台扉、
浴室ドア等を例示できる。建材用製品としては、手摺
り、天井板、床板、壁板、窓枠、ドア、ベンチ等を例示
できる。厨房用製品としては、まな板、キッチン扉等を
例示できる。メッキ、スパッタ、蒸着、塗装された成形
品として、特に好適なものとして、車両外装部品、電子
機器ハウジング等が例示できる。尚、これらは例示であ
り、これら以外の成形品にも好適に成形され得る。

【００１４】

【実施例】下記各実施例、比較例で使用した熱可塑性樹
脂は以下に示す材料で、いずれもカーボンブラックを
１．０重量％添加して黒色に着色されたものである。・ＡＢＳ樹脂：三菱レイヨン（株）製「ダイヤペット
３００１Ｍ」・ＡＳＡ樹脂：三菱レイヨン（株）製「ダイヤラック
Ｓ５１０」・ＰＢＴ樹脂：三菱レイヨン（株）製「タフペットＮ
１０００」・ＰＣ／ＡＢＳ樹脂：三菱レイヨン（株）製「ダイヤア
ロイＴＣ−５」・カーボン繊維１０重量％添加ＰＣ／ＡＳＡ樹脂：三菱
レイヨン（株）製「ダイヤアロイＦＡ−４２０ＣＡ」・ＰＣ樹脂：三菱エンプラ（株）製「ノバレクス７０
２２Ａ」・ＰＭＭＡ樹脂：三菱レイヨン（株）製「アクリペット
ＶＨ」・ＰＰ樹脂：三菱化学（株）製「三菱ポリプロＢＣ０
３Ｃ」・タルク２０重量％添加ＰＰ樹脂：三菱化学（株）製
「三菱ポリプロＴ４４３０」

【００１５】［実施例１］図２に示す金型ならびに加熱
装置を用いて樹脂成形品を成形した。この固定側金型１
０と可動側金型１２とからなる２分割される金型をイン
ラインスクリュー式射出成形機（図示略）（東芝機械
（株）製「ＩＳ−２２０ＦＢ型」）に取り付け、固定側
金型１０のスプル１４に、射出成形機のノズル（図示
略）を接続した。固定側金型１０と可動側金型１２に
は、それぞれ温調器の媒体流路２６，２８が形成されて
いる。金型のキャビティ１６は、縦１５２ｍｍ、横１５
２ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板の成形品が得られるように、
図４に示すような正方形状のもので、このキャビティ１
６の上方の２箇所にゲート１８，１８'を形成してい
る。キャビティの表面は鏡面仕上げしておいた。この金
型であると、２箇所にゲート１８，１８'が形成されて
いるので、キャビティ１６の中心にウェルドライン３０
が発生しやすくなっている。加熱装置においては、図３
に示すように、ランプハウジング２２内に、照射出力が
１本当たり４ｋＷのハロゲンランプ２４，２４，・・・が
２０本配列したランプユニット２０を有している。これ
らのハロゲンランプ２４は５本づつの４つの群Ａ〜Ｄ毎
に、照射出力が分割制御されるようになっている。この
ランプユニット２０は、駆動装置（図示略）によって固
定側金型１０と可動側金型１２の間に、挿入・離脱する
ようになっている。

【００１６】成形するにあたっては、予め諸々の加熱条
件により加熱後の金型のキャビティ表面の温度の経時変
化について確認を実施しておいた。金型のキャビティ表
面の温度の測定方法については、金型のキャビティ表面
にＫ熱電対を張り付け、温度測定データをＷＡＶＥＴ
ＨＥＲＭＯ（（株）キーエンス製）を用いて収集した。
加熱後の金型のキャビティ表面の温度の経時変化につい
て図１に示す。これを参考として加熱条件の設定を行っ
た。成形については、型開きの状態で、ランプユニット
２０を固定側金型１０の表面から１５ｍｍの距離で金型
の表面に平行に挿入し、全てのハロゲンランプの照射出
力を７５％（総計で６０ｋＷ）、照射時間を４秒として
固定側金型１０のみに照射を行った。この照射で、温調
機により６０℃に調整されていた金型のキャビティの表
面温度は７５０℃まで昇温していた。その後直ちにラン
プユニット２０を離脱させ、金型を閉じた。この時、ラ
ンプユニットの離脱、型閉じに要した時間は５秒であ
り、７５０℃まで昇温していた金型のキャビティの表面
温度は１０４℃まで降温していた。直ちに２００℃で溶
融されたＡＢＳ樹脂を、射出圧力を４００ｋｇ／ｃｍ²
で金型内に充填した。この時、充填時間は２秒であっ
た。保圧力を２５０ｋｇ／ｃｍ²で１０秒間かけ、冷却
時間を２０秒として射出成形を実施した。

【００１７】［実施例２，比較例１〜２］ハロゲンラン
プによる照射時間を表１に記載の条件にした以外は、実
施例１と同じ操作を行って成形した。

【００１８】上記実施例１，２、比較例１，２で得られ
た成形品について、外観性として、ウエルド外観と発色
性の評価を行った。ウエルド外観については、成形品に
ついて、図４中のキャビティ１６の部位に対応する位
置において、目視による観察にて行った。結果は、ウエ
ルドラインが目立つものを×、ウエルドラインが少し目
立つものを△、ウエルドラインが目立たないものを○、
ウエルドラインが完全に消失しているものを◎として表
記した。発色性については、黒に着色した熱可塑性樹脂
を使用して得られた成形品表面の黒色度合いを評価し
た。観察位置は、キャビティ１６の部位に対応する位
置とした。黒色度合いは、ＭＳＣ型測色計（スガ試験機
（株）製）を用い、ＪＩＳＫ７１０５法に準拠した方法
で測定した明度（Ｌ＊）の値により判定した。明度の値
は小さくなるほど黒色度合いが増すことを意味し、一般
にＬ＊が１１以下である場合に黒の発色性が良好である
とされている。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１からも明らかなように、実施例１、２
による成形品であると、ウェルドラインが目立たず、Ｌ
＊が１０以下で良好な成形外観であった。対して、加熱
された金型の表面温度が本発明から外れる比較例１、及
びハロゲンランプによる加熱を行わない比較例２で得ら
れた成形品の外観は悪かった。

【００２１】［実施例３〜４，比較例３］溶融樹脂の射
出圧力及び充填時間を表２に記載の条件にした以外は、
実施例１と同じ操作で実施した。

【００２２】

【表２】

【００２３】本発明に従う成形条件で得られた成形品の
外観は良好であるのに対し、溶融樹脂の充填時間が長い
比較例３で得られた成形品の外観は良くなかった。

【００２４】［実施例５〜１２］種々の熱可塑性樹脂を
用いて、同様の成形を実施した。表３に記載の加熱条件
および成形条件にした以外は、実施例１と同じ操作で実
施した。

【００２５】

【表３】

【００２６】得られた成形品はいずれも良好な成形外観
であった。尚、カーボン繊維１０重量％添加ＰＣ／ＡＳ
Ａ樹脂のＬ＊については、表層付近の繊維の影響により
測定ができなかった。

【００２７】［実施例１３］図５に示すキャビティ形状
を有する金型を用いて成形した。即ち、縦１５２ｍｍ、
横１５２ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板の中央部に、縦１００
ｍｍ、横１００ｍｍの開口部３６をもつ角形環状の成形
品を成形できるキャビティ形状を有するものである。こ
の金型であると、樹脂の流動距離が長く充填圧が作用し
にくい最終充填部にウエルドライン３２が目立ちやすい
ほか、中央の開口部３６が金型のキャビティ面との突き
当てで構成されているためゲート３４近傍にバリを生じ
やすい特徴がある。キャビティの表面は鏡面に磨いてお
いた。成形に際しては、型開きの状態で、ランプユニッ
ト２０を固定側金型１０の表面から１５ｍｍの距離で金
型の表面に平行に挿入した。ハロゲンランプの照射出力
は、分割部分Ａは０％（０ｋＷ）、分割部分Ｂは２５％
（５ｋＷ）、分割部分Ｃは５０％（１０ｋＷ）、分割部
分Ｄは７５％（１５ｋＷ）と個別に設定し、照射時間６
秒にて照射を行った。この照射で、ウエルドラインが出
やすい部分の金型の表面温度は１１１５℃まで昇温して
いた。その後直ちにランプユニット２０を離脱させ、金
型を閉じた。この時、ランプユニットの離脱、型閉じに
要した時間は５秒であり、１１１５℃まで昇温していた
金型のキャビティの表面温度は１２２℃まで降温してい
た。直ちに２００℃で溶融されたＡＢＳ樹脂を、射出圧
力を８００ｋｇ／ｃｍ²で金型内に充填した。この時、
充填時間は２秒であった。保圧力を２５０ｋｇ／ｃｍ²
で１０秒間かけ、冷却時間２０秒として射出成形を実施
した。

【００２８】［比較例４、実施例１４］ハロゲンランプ
の照射出力を全て０％（比較例４）、全て７５％（実施
例１４）にした以外は、実施例１３と同じ操作で実施し
た。照射出力を全て０％とした場合、金型温度は６０℃
であった。

【００２９】上記実施例１３，１４及び比較例４による
成形品について、外観性として、ウエルド外観とバリの
発生の評価を行った。ウエルド外観については、成形品
について、図５中のキャビティ１６'の部位３に対応
する位置において、目視による観察にて行った。バリの
発生については、特に部位に対応する箇所について観
察した。

【００３０】

【表４】

【００３１】実施例１３で得られた成形品では、ウエル
ドラインが完全に消失し、ゲート近傍におけるバリの発
生も確認されなかった。対して、ハロゲンランプの照射
出力を全て０％にした比較例４で得られた成形品は、ゲ
ート付近のバリは確認されないもののウェルドラインが
目立った。また、ハロゲンランプの照射出力を全て７５
％にした実施例１４で得られた成形品は、ウエルドライ
ンは完全に消失しているものの、ゲート付近にバリの発
生が確認された。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、冷
却時間の延長化等による生産性の低下を伴うことなく、
そして、簡易かつ安価に、ウエルドラインの形成や、発
色性の低下などによる外観不良を改善できる。特に、ハ
ロゲンランプを個々に又は複数本づつに分割的に制御し
て加熱することにより、成形品形状等に応じて、きめ細
かく加熱することができ、バリの発生等も抑制でき、よ
り成形品の外観性を向上できる。従って、本発明によ
り、成形外観の優れる熱可塑性樹脂射出成形品を得るこ
とが可能となり、種々の用途に幅広く利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱装置におけるハロゲンランプで
の加熱による金型の表面温度の経時変化を示すグラフで
ある。

【図２】本発明の加熱装置、周辺装置の概略を示す側
面図である。

【図３】加熱装置の概略を示すもので、図３（ａ）は
正面図、図３（ｂ）は側断面図である。

【図４】実施例１におけるキャビティを示す正面図で
ある。

【図５】実施例１３におけるキャビティを示す正面図
である。

【符号の説明】

１０固定側金型１２可動側金型１６キャビティ２０ランプユニット２２ランプハウジング２４ハロゲンランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者重光英之神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地三菱レイヨン株式会社東京技術・情報センター内Ｆターム(参考） 4F202 AK09 AM36 AR06 AR11 CA11 CB01 CN01 CN18 CN24 4F206 AK09 AM36 AR064 AR11 JA07 JM04 JN11 JN43 JQ81

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂の射出成形方法において、
金型が開いた状態で、ハロゲンランプを配備した加熱装
置により予め金型表面を加熱した後、型締めを行い、金
型の表面温度が８０℃以上であるときに、金型内に溶融
樹脂を充填開始し、金型内に溶融樹脂を５秒以内に充填
することを特徴とする熱可塑性樹脂の射出成形方法。
【請求項２】請求項１の射出成形方法において、予め
金型表面を５００℃以上に加熱することを特徴とする熱
可塑性樹脂の射出成形方法。
【請求項３】請求項１または２記載の射出成形方法で
得られてなることを特徴とする熱可塑性樹脂成形品。
【請求項４】金型内の表面を加熱する複数のハロゲン
ランプが配備された加熱装置において、ハロゲンランプ
が個々に又は複数本づつに分割的に制御されることを特
徴とする装置。