JPH01202418A - 繊維強化プラスチック製品の射出圧縮成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ８発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は繊維強化プラスチック製品、主として薄肉製品
の射出圧縮成形法、特に、型開閉方向に直交して互に対
向する平坦で且つ非円形の成形面を備えた可動型および
固定型を用い、型閉じ状態にて前記可動型の型開き方向
への移動を許容しつつ前記固定型の成形面中心部に開口
するスプルーを通じて両成形面間に強化用繊維を含む熔
融プラスチック材料を射出し、次いで前記可動型を型閉
じ方向へ移動させて前記溶融プラスチック材料を圧縮す
る射出圧縮成形法に関する。

（２）従来の技術 °　従来、射出圧縮成形法としては、強化用繊維を含ま
ない薄肉プラスチック製品、例えばレコード盤の成形法
が知られている（特公昭４０−１６６４号公報参照）。

（３）発明が解決しようとする課題 非円形、例えば長方形で薄肉の繊維強化プラスチック製
品（一部に非円形薄肉部を持つものを含む）を前記両成
形面間で成形する場合、前記従来法を適用すると、スプ
ルーから射出された強化用繊維を含む溶融プラスチック
材料が両成形面間で円盤形の広がりをもって流動するた
め、長方形の成形面に対して前記材料が均等に広がらず
、また強化用繊維が前記材料の流れに沿って放射状に配
向することになる。

このような状況下で材料を圧縮すると、前記製品におい
て、射出工程で材料が円盤形の広がりをもって流動した
円形の内側領域では、放射状に配向していた強化用繊維
が圧縮圧を受けて比較的ランダムに配向するので、成形
後の収縮率の不均衡等が緩和されているが、圧縮工程中
に材料が流動することによって成形された外側領域では
、強化用繊維が材料の流れに沿って配向し、また内側領
域回りの幅が不均一となるため、成形後収縮率の不均衡
等を発生し、その結果製品における反り等の変形が大き
くなるという問題がある。

本発明は前記問題を解決することのできる前記射出成形
法を提供することを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）課題を解決するための手段 本発明は、型開閉方向に直交して互に対向する平坦で且
つ非円形の成形面を備えた可動型および固定型を用い、
型閉じ状態にて前記可動型の型開き方向への移動を許容
しつ＼前記固定型の成形面中心部に開口するスプルーを
通じて両成形面間に強化用繊維を含む溶融プラスチック
材料を射出し、次いで前記可動型を型閉じ方向へ移動さ
せて前記溶融プラスチック材料を圧縮する射出圧縮成形
法であって、射出された前記溶融プラスチック材料を、
両成形面間でそれらの形状と略相似形の広がり′をもっ
て流動させることを特徴とする。

（２）作　用 前記手法によれば、射出工程において前記材料が成形面
に対し略均等に広がり、また強化用繊維は材料の流れに
沿って配向する。

圧縮工程において、射出工程で材料が略相似形の広がり
をもって流れた内側領域では、材料の流れに沿って配向
していた強化用繊維が圧縮圧を受けて比較的ランダムに
配向するので、成形後の収縮率の不均衡等が緩和される
。一方、圧縮工程中に材料が流動することによって成形
された外側領域では、強化用繊維が材料の流れに沿って
配向するが、その外側領域における内側領域回りの幅が
略均−になるので、成形後の収縮率の不均衡等が緩和さ
れる。

これにより製品における反り等の変形を抑制することが
できる。

（３）実施例 第１．第２図は繊維強化プラスチック製品としての箱形
成形体ｌを示し、その箱形成形体１の底壁２および側壁
３は共に薄肉であり、また底壁２は長方形をなし、非円
形である。

底壁２内面の突出部４は溶融プラスチック材料の流動調
整上成形されたもので、その突出部４は、短辺ａ、の２
等分線上に存する幹部４ａと、その幹部４ａの両端から
短辺ａ１および長辺す、のなす各隅角部に向って斜めに
延びる４本の枝部４ｂとより形成される。

第３．第４図は前記箱形成形体１を成形する射出圧縮成
形装置を示し、その装置は次のように構成される。

図示しない支持フレームに、固定ホルダ５七可動ホルダ
６とが、それらの鉛直な型取付面７，８を互に対向させ
て支持され、可動ホルダ６は図示しない型開閉油圧シリ
ンダにより固定ホルダ５に対して進退する。固定ホルダ
５の型取付面７に雌形固定型９が取付けられ、また可動
ホルダ６の型取付面８に補助板１０を介して雌形可動型
１１が取付けられる。そして可動型１１の凸部１２を固
定型９の凹部１３に挿入することによって、箱形成形体
ｌを成形するキャビティＣ（第５図）が画成される。

固定型９において、型開閉方向に直交する凹部１３底面
は、箱形成形体Ｉの底壁２外面を成形する第１成形面１
４．とじて機能するもので、長方形をなし、その第１成
形面１４１の中心部、図示例では対角線の交点にスプル
ー１５が開口している。凹部１３の内側面は、箱形成形
体１の側壁３外面を成形する第２成形面１４□として機
能する。

可動型１１において、その凸部１２の頂面は、箱形成形
体１の底壁内面を成形する第１成形面１６、として機能
するもので、長方形をなし、固定型９の第１成形面１４
．と対向する。

第１成形面１６．に、箱形成形体１の突出部４に対応す
る調整溝１７が形成される。その調整溝１７は、第４図
に明示するように、短辺ａ２の２等分線上に存する幹状
部１７ａと、その幹状部１７ａの両端から短辺ａ２およ
び長辺ｂ２のなす各隣町部に向って斜めに延びる４本の
枝状部１７ｂとよりなる。スプルー１５の開口は、幹状
部１７ａの長手方向２等分位置に対向する。

凸部１２の外側面は、箱形成形体１の側壁３内面を成形
する第２成形面１６□として機能する。

上記構成により、キャビティＣにおいて、底壁成形領域
Ｃａ（第５図）は可動および固定型９゜１１の両筒１成
形面１４＋、１６＋　により画成され、また側壁成形領
域ｃｂ（第５図）は画筆２成形面１４□、１６□により
画成される。

固定型９において、その凹所１８内にホットノズル１９
が収容され、それに形成された通孔２０の入口は射出装
置２１の射出孔２２に連通し、また出口はスプルー１５
に連通ずる。通孔２０はシャットオフピン２３によって
閉じられるようになっており、そのシャットオフピン２
３は固定型９に取付けられた作動シリンダ２４のピスト
ン２５に連結される。２６はホットノズル１９に巻着さ
れた加熱用ヒータである。

可動型１１において、その凸部１２基端に存する段付部
２７にシールプレート２８が摺動自在に嵌合され、その
シールプレート２８は固定型９の端面２９に密接してキ
ャビティＣをシールする。

シールプレート２８と可動型１１の基板部３０との間に
、複数のクツションばね３１が配設される。

可動型１１に複数のノックアウトピン３２（図には１本
のみ示す）が設けられ、各ノックアウトピン３２の基端
部は、補助板ＩＯの凹所３３に収容された可動板３４に
連結される。

次に箱形成形体１の成形作業について説明する。

強化用繊維としては、例えばガラス繊維が用いられ、ま
たプラスチック材料としては、例えばエポキシ樹脂が用
いられる。

第３図に示すように、可動型１１が後退した型開き状態
では通孔２０がシャットオフピン２３により閉じられて
いるので、強化用繊維を含む溶融プラスチック材料Ｐは
スプルー１５より射出されない。

第５図に示すように、型開閉油圧シリンダに高圧油を供
給し、可動型１１を固定型９に向は前進　　　　　　・
させて可動型１１の基板部３０をシールプレート２８を
介して固定型９の端面２９に密接させる。

この型閉じを終了した後型開閉油圧シリンダの高圧油を
タンクに戻して可動型１１を無圧状態（または低圧状態
）にする。

この型閉じ状態における両筒１成形面１４Ｉ。

１６、間の間隔ｄ１は箱形成形体１の底壁２の肉厚ｔよ
りも小さくなっている（即ち、ｔ＞ｄｌ）。

前記無圧状態の現出後、作動シリンダ２４の作動により
シャットオフピン２３を後退させて通孔２０を開き、材
料Ｐをスプルー１５を通じて調整溝１７に向けて射出す
る。

第６図（ａ）、　（ｂ）に示すように、材料Ｐは調整溝
１７の幹状部１７ａおよび各枝状部１７ｂを流れると共
にそれらから溢流する。この場合、幹状部１７ａからの
溢流量が多いためその幹状部１７ａの両側に比較的大き
な材料Ｐの流れが発生し、その流れに各枝状部１７ｂか
らの流れが合流すると共に相隣る両枝状部１７ｂ間でも
材料Ｐの流れが合流し、これにより材料Ｐは両筒１成形
面１４１゜１６＋間でそれらの形状と略相似形、したが
って略長方形の広がりをもって流動し、両筒１成形面１
４、．１６１に対して略均等に広がる。強化用繊維は前
記材料Ｐの流れに沿って配向する。可動型１１は無圧状
態となっているので、前記材料Ｐの射出圧を受けて後退
する。

第７図（ａ）、　（ｂ）に示すように射出工程終了時に
は、材料Ｐが可動型１１の第１成形面１６．の全体を覆
っており、また可動型１１の後退によって両筒１成形面
１４．，１６１間の間隔ｄ２は箱形成形体１の底壁２の
肉厚ｔよりも大きくなっている゛（即ち、ａＺ＞ｔ）。

これにより両筒１成形面１４、．１６．間には箱形成形
体１を成形するために必要な量の材料Ｐが供給される。

通孔２０は、作動シリンダ２４の作動に伴うシャットオ
フピン２３の前進によって閉じられている。

第８図に示すように、可動型１１を固定型９に向は前進
させて画策１成形面１４１．１６．間の底壁成形領域Ｃ
ａに存する材料Ｐを圧縮し、両面１４、．１６１間の間
隔ｄ、を箱形成形体ｌの底壁２の肉厚ｔに合致させ、ま
た画筆２成形面１４ｚ、１６ｚ間の側壁成形領域ｃｂに
材料Ｐを流入させる。

この圧縮工程において、射出工程で材料Ｐが略長方形の
広がりをもって流れた底壁２の内側領域、したがって可
動型１１の第１成形面１６．に対応する領域では、材料
Ｐの流れに沿って配向していた強化用繊維が比較的ラン
ダムに配向するので、成形後の収縮率の不均衡等が緩和
される。

一方、圧縮工程中に材料Ｐが流動することによって成形
された底壁２の外側領域、したがって側壁成形領域ｃｂ
に対向する領域では、強化用繊維が材料の流れに沿って
配向するが、その領域における内側領域回りの幅が略均
−となり、且つ幅狭であるから、成形後の収縮率の不均
衡が緩和される。

側壁成形領域ｃｂにおいては、材料Ｐが型開閉方向、し
たがって側壁２の高さ方向に流動するので、強化繊維は
その高さ方向に配向し、これにより側壁２の変形が抑制
される。

下表は本発明により得られた箱形成形体１と、従来法に
より得られた箱形成形体との変形量を比較したものであ
る。

両箱形成形体の各部の寸法は同一であって、第１図にお
いて、縦！、＝３００ｍｍ、横Ｌ！ｚ＝１５０＋ｎｍ、
高さｈ＝３０ｍｍ、底壁２および側壁３の肉厚ｔ　＝　
２．５　ｍｓｎである。また第９図に示すように、底壁
２の変形量ｗ、は長手方向中心部における反りに、また
側壁３の変形量Ｗ２はその長手方向外端面における反り
にそれぞれ対応する。

前記表より明らかなように本発明によれば、変形量の少
ない箱形成形体ｌを得ることができる。

なお、前記実施例は箱形成形体ｌの成形について説明し
たが、本発明は平板状成形体の成形にも適用される。ま
た調整溝１７に代えて調整突部とすることも可能である
。

Ｃ０発明の効果 本発明によれば、射出された強化用繊維を含む熔融プラ
スチック材料を、可動および固定型の画成形面間でそれ
らの形状と略相似形の広がりを以て流動させ、これによ
り変形を抑制された繊維強化プラスチック製品を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１．第２図は箱形成形体を示し、第１図は斜視図、第
２図は平面図、第３．第４図は射出圧縮成形装置を示し
、第３図は縦断側面図、第４図は第３図ＴＶ−ＩＶ矢視
図、第５ないし第８図は成形工程説明図で、第６図（ｂ
）は第６図（ａ）のＶＩＢ−ＶｒＢ線断面図、第７図ら
）は第７図（ａ）の■Ｂ−■Ｂ線断面図、第９図は箱形
成形体の変形量測定位置を示す説明図である。 Ｐ・・・強化用繊維を含む溶融プラスチック材料、１・
・・繊維強化プラスチック製品としての箱形成形体、９
・・・固定型、１１・・・可動型、１４．．１６゜・・
・第１成形面、１５・・・スプルー、１７・・・調整溝
第１図 第２図 第５図 第６図 （ｂ） （ａ） （ｂ） 第、７図 第９図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 型開閉方向に直交して互に対向する平坦で且つ非円形の
   成形面を備えた可動型および固定型を用い、型閉じ状態
   にて前記可動型の型開き方向への移動を許容しつゝ前記
   固定型の成形面中心部に開口するスプルーを通じて両成
   形面間に強化用繊維を含む溶融プラスチック材料を射出
   し、次いで前記可動型を型閉じ方向へ移動させて前記溶
   融プラスチック材料を圧縮する射出圧縮成形法であって
   、射出された前記溶融プラスチック材料を、両成形面間
   でそれらの形状と略相似形の広がりをもって流動させる
   ことを特徴とする繊維強化プラスチック製品の射出圧縮
   成形法。