JPH04261817A - プラスチック成形において表面性向上のためのガス利用方法 - Google Patents
プラスチック成形において表面性向上のためのガス利用方法Info
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- JPH04261817A JPH04261817A JP3318580A JP31858091A JPH04261817A JP H04261817 A JPH04261817 A JP H04261817A JP 3318580 A JP3318580 A JP 3318580A JP 31858091 A JP31858091 A JP 31858091A JP H04261817 A JPH04261817 A JP H04261817A
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- 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
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1704—Introducing an auxiliary fluid into the mould the fluid being introduced into the interior of the injected material which is still in a molten state, e.g. for producing hollow articles
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/812—Venting
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック射出成形
方法に関し、特に射出成形プロセスを補助する加圧ガス
の利用方法に関する。
方法に関し、特に射出成形プロセスを補助する加圧ガス
の利用方法に関する。
【０００２】本出願は、本出願人により平成３年７月１
６日付で出願された特願平３−１９９８６２号に関連す
るものである。
６日付で出願された特願平３−１９９８６２号に関連す
るものである。
【０００３】
【従来の技術】慣用のプラスチック射出成形プロセスを
補助する加圧ガスの利用は、ＵＳＰＮｏ．４，１０１，
６１７（１９７８年７月１８日登録）に開示されたフリ
ードリッヒの発明によって、最初に実用化された。この
フリードリッヒによる特許は、一度の成形操作によって
中空の成形品を射出成形する問題に取り組み、溶融プラ
スチック樹脂の金型キャビティ内への射出と共に又はそ
の直後に圧縮ガスを導入する実用的な方法を教示してい
る。更に、この特許は、成形品中のガス圧の減圧又は除
去の問題をノズルの金型からの分離によって解決してい
る。フリードリッヒの初期の研究は、透明なプラスチッ
ク建築レンガなどのような実用的な物品の射出成形に向
けられていた。最近では、特許されたフリードリッヒに
よるプロセスが、さまざまな形状及び大きさの中空プラ
スチック製品の射出成形に利用されるようになってきた
。
補助する加圧ガスの利用は、ＵＳＰＮｏ．４，１０１，
６１７（１９７８年７月１８日登録）に開示されたフリ
ードリッヒの発明によって、最初に実用化された。この
フリードリッヒによる特許は、一度の成形操作によって
中空の成形品を射出成形する問題に取り組み、溶融プラ
スチック樹脂の金型キャビティ内への射出と共に又はそ
の直後に圧縮ガスを導入する実用的な方法を教示してい
る。更に、この特許は、成形品中のガス圧の減圧又は除
去の問題をノズルの金型からの分離によって解決してい
る。フリードリッヒの初期の研究は、透明なプラスチッ
ク建築レンガなどのような実用的な物品の射出成形に向
けられていた。最近では、特許されたフリードリッヒに
よるプロセスが、さまざまな形状及び大きさの中空プラ
スチック製品の射出成形に利用されるようになってきた
。
【０００４】初期のころでは、慣用のプラスチック射出
成形プロセスを補助する加圧ガスの利用は、今日享受で
きると知られている機能的特性の全てが認識されていた
わけではなかった。とりわけ初期のころは、プラスチッ
ク工業においては、軽くて好ましい表面仕上げを有する
（即ち、慣用のプラスチック射出成形に伴うヒケを防ぐ
）かなり厚みのある物品を射出成形する特殊なプロセス
として、ストラクチュラルフォームの利用がより大きな
注目を浴びた。しかしながら、熱可塑性物質のストラク
チュラルフォーム成形の潜在的な応用範囲は、そのプロ
セスの持つ固有の特性のために制限された。そのような
固有の特性とは、金型内でプラスチックを冷却するのに
かなり長いサイクル時間が必要とされること（フォーム
セルは熱移動を妨げる働きをする）、溶融樹脂がキャビ
ティの冷えた表面に接触することに起因する表面仕上げ
の問題（スプレーマーク、ふくれ及びスウォームマーク
）である。
成形プロセスを補助する加圧ガスの利用は、今日享受で
きると知られている機能的特性の全てが認識されていた
わけではなかった。とりわけ初期のころは、プラスチッ
ク工業においては、軽くて好ましい表面仕上げを有する
（即ち、慣用のプラスチック射出成形に伴うヒケを防ぐ
）かなり厚みのある物品を射出成形する特殊なプロセス
として、ストラクチュラルフォームの利用がより大きな
注目を浴びた。しかしながら、熱可塑性物質のストラク
チュラルフォーム成形の潜在的な応用範囲は、そのプロ
セスの持つ固有の特性のために制限された。そのような
固有の特性とは、金型内でプラスチックを冷却するのに
かなり長いサイクル時間が必要とされること（フォーム
セルは熱移動を妨げる働きをする）、溶融樹脂がキャビ
ティの冷えた表面に接触することに起因する表面仕上げ
の問題（スプレーマーク、ふくれ及びスウォームマーク
）である。
【０００５】近年、ストラクチュラルフォームに期待さ
れてきた製品の品質や生産性を達成するために、慣用の
プラスチック射出成形を補助するガスの利用に関心が向
けられるようになった。表面の品質、型締め力、速いサ
イクル時間、軽量化、材料節減、及び部分ひずみ又はそ
りの低減等が慣用のプラスチック射出成形プロセスに対
して適切にガスを利用することで全て実現可能である。 １９８９年３月２日付のＳＡＥの会合で発表された、ケ
ン・シー・ラッシュ博士による“Ｇａｓ−Ａｓｓｉｓｔ
ｅｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ…Ｔｈ
ｅ Ｎｅｗ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｍｏ
ｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｆｏｒ Ｅ
ｘｔｅｒｉｏｒ Ｂｏｄｙ Ｐａｎｅｌｓ”をタイ
トルとした論文では、プラスチック射出成形に係るガス
の利用に関連した変遷を詳細に論述している。また、１
９９０年４月１日から３日の構造用プラスチック・コン
ファレンスにて発表された、ヘルムト・エックアルト氏
による“Ｔｈｅ Ａｉｒ Ｍｏｌｄ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓ Ａ Ｇａｓ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｉｎｊｅ
ｃｔｉｏｎ ＭｏｌｄｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ”をタイ
トルとした論文では、最新の情報を提供している。
れてきた製品の品質や生産性を達成するために、慣用の
プラスチック射出成形を補助するガスの利用に関心が向
けられるようになった。表面の品質、型締め力、速いサ
イクル時間、軽量化、材料節減、及び部分ひずみ又はそ
りの低減等が慣用のプラスチック射出成形プロセスに対
して適切にガスを利用することで全て実現可能である。 １９８９年３月２日付のＳＡＥの会合で発表された、ケ
ン・シー・ラッシュ博士による“Ｇａｓ−Ａｓｓｉｓｔ
ｅｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ…Ｔｈ
ｅ Ｎｅｗ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｍｏ
ｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｆｏｒ Ｅ
ｘｔｅｒｉｏｒ Ｂｏｄｙ Ｐａｎｅｌｓ”をタイ
トルとした論文では、プラスチック射出成形に係るガス
の利用に関連した変遷を詳細に論述している。また、１
９９０年４月１日から３日の構造用プラスチック・コン
ファレンスにて発表された、ヘルムト・エックアルト氏
による“Ｔｈｅ Ａｉｒ Ｍｏｌｄ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓ Ａ Ｇａｓ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｉｎｊｅ
ｃｔｉｏｎ ＭｏｌｄｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ”をタイ
トルとした論文では、最新の情報を提供している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の動機は、割合
に肉厚の成形品（即ち、割合に厚みのある断面を有する
）である自動車ハンドルのプラスチック射出成形を実現
せんとする本発明者の研究課題であった。そのようなハ
ンドルの作製では、所定の成形品からその実質的な容積
分のプラスチックを排除する（つまり、これにより中空
部分を形成する）ことが要求され、射出圧は割合に低い
。
に肉厚の成形品（即ち、割合に厚みのある断面を有する
）である自動車ハンドルのプラスチック射出成形を実現
せんとする本発明者の研究課題であった。そのようなハ
ンドルの作製では、所定の成形品からその実質的な容積
分のプラスチックを排除する（つまり、これにより中空
部分を形成する）ことが要求され、射出圧は割合に低い
。
【０００７】中空のプラスチック成型品としてのハンド
ルを実現するにあたって、本発明者はいくつかの実用上
の問題に直面した。例えば、ドアハンドルの外部表面は
、“クラスＡ”の品質を満足しなければならない。ヘジ
テーションマークや他の欠陥による表面劣化は商品規格
上受けいれられるものではない。典型的には中空プラス
チック成形品を形成するために、成形品の形成に必要な
全て（又は実質的に全て）のプラスチックが製品成形用
金型キャビティ内に射出される、しかし後にガスを金型
に注入するときにおいて一般的にヘジテーションマーク
が形成される。このヘジテーションマークは、プラスチ
ック流が停止し、そして再びキャビティ内で流れ始めた
所で形成される。
ルを実現するにあたって、本発明者はいくつかの実用上
の問題に直面した。例えば、ドアハンドルの外部表面は
、“クラスＡ”の品質を満足しなければならない。ヘジ
テーションマークや他の欠陥による表面劣化は商品規格
上受けいれられるものではない。典型的には中空プラス
チック成形品を形成するために、成形品の形成に必要な
全て（又は実質的に全て）のプラスチックが製品成形用
金型キャビティ内に射出される、しかし後にガスを金型
に注入するときにおいて一般的にヘジテーションマーク
が形成される。このヘジテーションマークは、プラスチ
ック流が停止し、そして再びキャビティ内で流れ始めた
所で形成される。
【０００８】この問題を解決するための一つのアプロー
チがバクシーによるＵＳＰ Ｎｏ．４，９３５，１９
１で論じられており、この特許によれば、溶融プラスチ
ックがガスの導入される位置を通過した後直ちにガスは
溶融プラスチック内に導入される。そのような同時射出
は、ヘンドリーらによる英国特許第２１５８００２Ｂに
おいても論じられている。
チがバクシーによるＵＳＰ Ｎｏ．４，９３５，１９
１で論じられており、この特許によれば、溶融プラスチ
ックがガスの導入される位置を通過した後直ちにガスは
溶融プラスチック内に導入される。そのような同時射出
は、ヘンドリーらによる英国特許第２１５８００２Ｂに
おいても論じられている。
【０００９】このアプローチの第一の問題は、プラスチ
ック内で所望のガスバブルを生み出すよりもむしろプラ
スチックの外側に流出しないように、加圧ガスを制御す
るのは不可能ではないとしても困難であることである。 その理由は、溶融プラスチックの射出圧が射出中に変動
することにある。また、金型にゲートを設けたとき、プ
ラスチックの圧力は、ゲートの反対側のキャビティより
もゲートの前の方が実質的に高い。
ック内で所望のガスバブルを生み出すよりもむしろプラ
スチックの外側に流出しないように、加圧ガスを制御す
るのは不可能ではないとしても困難であることである。 その理由は、溶融プラスチックの射出圧が射出中に変動
することにある。また、金型にゲートを設けたとき、プ
ラスチックの圧力は、ゲートの反対側のキャビティより
もゲートの前の方が実質的に高い。
【００１０】本発明の目的は、最初のプラスチックが金
型のキャビティ内に射出された後にのみ、追加のプラス
チックの射出と共に金型に加圧ガスを同時に注入するこ
とによって、中空プラスチック製品の表面品質を向上さ
せることにある。この出願において、加圧ガスは、初め
に最初のプラスチック流を停止から防ぎ、それから追加
の樹脂の射出工程終了後にキャビティ内に溶融プラスチ
ック樹脂のトータル量を分配する。この方法は、プラス
チック製品の外部表面上の欠陥を防ぐ。
型のキャビティ内に射出された後にのみ、追加のプラス
チックの射出と共に金型に加圧ガスを同時に注入するこ
とによって、中空プラスチック製品の表面品質を向上さ
せることにある。この出願において、加圧ガスは、初め
に最初のプラスチック流を停止から防ぎ、それから追加
の樹脂の射出工程終了後にキャビティ内に溶融プラスチ
ック樹脂のトータル量を分配する。この方法は、プラス
チック製品の外部表面上の欠陥を防ぐ。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的及び他
の目的を達成するのに、射出成形システムにおいてプラ
スチック製品の表面品質を向上させるために、中空プラ
スチック製品の成形にガスを用いる方法が提供される。 射出成形システムはキャビティを有する金型を含む。本
発明の方法は、溶融プラスチック樹脂がキャビティに流
れるために、プラスチック製品の作製に十分な溶融プラ
スチック樹脂のトータル量よりも少ない、最初の溶融プ
ラスチック樹脂をキャビティに射出する工程を含んでい
る。本発明の方法は、また、キャビティに最初の溶融プ
ラスチックを射出した後、金型に加圧ガスを注入する工
程を含んでいる。ここで、この加圧ガスは、キャビティ
中の最初の溶融プラスチックに入り樹脂外に出ず、且つ
、キャビティ中の最初の溶融プラスチック流の停止を防
ぐのに十分な圧及び量を有している。
の目的を達成するのに、射出成形システムにおいてプラ
スチック製品の表面品質を向上させるために、中空プラ
スチック製品の成形にガスを用いる方法が提供される。 射出成形システムはキャビティを有する金型を含む。本
発明の方法は、溶融プラスチック樹脂がキャビティに流
れるために、プラスチック製品の作製に十分な溶融プラ
スチック樹脂のトータル量よりも少ない、最初の溶融プ
ラスチック樹脂をキャビティに射出する工程を含んでい
る。本発明の方法は、また、キャビティに最初の溶融プ
ラスチックを射出した後、金型に加圧ガスを注入する工
程を含んでいる。ここで、この加圧ガスは、キャビティ
中の最初の溶融プラスチックに入り樹脂外に出ず、且つ
、キャビティ中の最初の溶融プラスチック流の停止を防
ぐのに十分な圧及び量を有している。
【００１２】加圧ガスの注入工程と同時に、追加の溶融
プラスチック樹脂がキャビティに射出され続け、最初の
溶融プラスチック樹脂と共に、プラスチック製品の作製
に十分なトータル量を与える。更に、本発明の方法は、
追加の溶融プラスチック射出終了後に、キャビティ内の
溶融プラスチックを広げるために加圧ガスの注入を続け
る工程を含んでいる。本発明の方法は、プラスチック製
品の外部表面上の欠陥を防止するものである。最後に、
本発明の方法は、キャビティ内で製品が仕上がるまで金
型内のガスを加圧下に維持する工程、製品内のガスを排
出する工程、及び金型から製品を取り出す工程を含んで
いる。
プラスチック樹脂がキャビティに射出され続け、最初の
溶融プラスチック樹脂と共に、プラスチック製品の作製
に十分なトータル量を与える。更に、本発明の方法は、
追加の溶融プラスチック射出終了後に、キャビティ内の
溶融プラスチックを広げるために加圧ガスの注入を続け
る工程を含んでいる。本発明の方法は、プラスチック製
品の外部表面上の欠陥を防止するものである。最後に、
本発明の方法は、キャビティ内で製品が仕上がるまで金
型内のガスを加圧下に維持する工程、製品内のガスを排
出する工程、及び金型から製品を取り出す工程を含んで
いる。
【００１３】ここで、溶融プラスチック樹脂のトータル
量に対する最初の溶融プラスチック樹脂量の比率は０．
２〜０．７が好ましく、より好ましくは約０．５である
。
量に対する最初の溶融プラスチック樹脂量の比率は０．
２〜０．７が好ましく、より好ましくは約０．５である
。
【００１４】以下、本発明の構成及び特性を具体的な実
施例により詳細に説明する。
施例により詳細に説明する。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の方法を実施するのに必要な工
程を示すフロー図である。図２〜図５は、符号１０で示
される射出成形システムの概略を示しており、このシス
テムはかなり大きく厚みのある断面を有するプラスチッ
ク成形品を作るもので、自動車ハンドルを作製するとき
のように、その実質的な容積分のプラスチックは製品か
ら排除され、射出圧は割合に低い。
程を示すフロー図である。図２〜図５は、符号１０で示
される射出成形システムの概略を示しており、このシス
テムはかなり大きく厚みのある断面を有するプラスチッ
ク成形品を作るもので、自動車ハンドルを作製するとき
のように、その実質的な容積分のプラスチックは製品か
ら排除され、射出圧は割合に低い。
【００１６】以下、説明を容易にするために図１に示す
方法の工程に図２〜図５に示す成形品構造を対応させて
説明する。既に前述したように、ガス援用射出成形の一
般的な原理は、フリードリッヒの基本特許である米国特
許Ｎｏ．４，１０１，６１７（登録日：１９７８年７月
１８日）に開示されている。本発明はフリードリッヒ特
許に基づいて改良を行ったもので、金型内への溶融プラ
スチックと加圧ガスの導入を調整し、その後中空成形品
内のガスの排出を行い、再現性よく商業ベースで優れた
表面品質の中空成形品を生産するための方法に関するも
のである。
方法の工程に図２〜図５に示す成形品構造を対応させて
説明する。既に前述したように、ガス援用射出成形の一
般的な原理は、フリードリッヒの基本特許である米国特
許Ｎｏ．４，１０１，６１７（登録日：１９７８年７月
１８日）に開示されている。本発明はフリードリッヒ特
許に基づいて改良を行ったもので、金型内への溶融プラ
スチックと加圧ガスの導入を調整し、その後中空成形品
内のガスの排出を行い、再現性よく商業ベースで優れた
表面品質の中空成形品を生産するための方法に関するも
のである。
【００１７】図１において工程１２では、最初の溶融プ
ラスチック樹脂が、システム１０において符号１６で示
される金型の射出開口部１４に射出される。金型１６は
、典型的にはパーティングライン２２に沿って分離して
いる金型部分１８と２０を有している。
ラスチック樹脂が、システム１０において符号１６で示
される金型の射出開口部１４に射出される。金型１６は
、典型的にはパーティングライン２２に沿って分離して
いる金型部分１８と２０を有している。
【００１８】本発明の好ましい態様において、射出開口
部１４は、金型１６のキャビティ２６への加圧ガスの導
入を補助するデバイス２４によって形成される。このよ
うなデバイスは、本発明者によるＵＳＰ Ｎｏ．４，
９４３，４０７に詳細に記載されている。この特許に記
載されているように、デバイス２４はシステム１０にお
いてキャビティ２６の前に位置していれば良い（典型的
には金型ランナーシステム内、ただし、システム１０の
ノズル上にあっても良い。）。
部１４は、金型１６のキャビティ２６への加圧ガスの導
入を補助するデバイス２４によって形成される。このよ
うなデバイスは、本発明者によるＵＳＰ Ｎｏ．４，
９４３，４０７に詳細に記載されている。この特許に記
載されているように、デバイス２４はシステム１０にお
いてキャビティ２６の前に位置していれば良い（典型的
には金型ランナーシステム内、ただし、システム１０の
ノズル上にあっても良い。）。
【００１９】最初のプラスチック樹脂は、キャビティ２
６を部分的に満たすのに十分な圧で射出される。この最
初のプラスチック樹脂の量は、プラスチック製品の形状
や断面及びガス圧に依存するが、プラスチック製品を作
るのに必要なトータル量の２０％〜７０％の範囲内であ
り、好ましくは約５０％である。
６を部分的に満たすのに十分な圧で射出される。この最
初のプラスチック樹脂の量は、プラスチック製品の形状
や断面及びガス圧に依存するが、プラスチック製品を作
るのに必要なトータル量の２０％〜７０％の範囲内であ
り、好ましくは約５０％である。
【００２０】溶融プラスチックの温度は、プラスチック
の十分な流動性を確保するために樹脂組成物の加工温度
の範囲内である。しかしながら、プラスチック射出温度
は、樹脂組成物の分解又は燃焼、及びフィラー材料の分
離による不均一化を含めて材料の劣化を生じるほど大き
くすべきではない。
の十分な流動性を確保するために樹脂組成物の加工温度
の範囲内である。しかしながら、プラスチック射出温度
は、樹脂組成物の分解又は燃焼、及びフィラー材料の分
離による不均一化を含めて材料の劣化を生じるほど大き
くすべきではない。
【００２１】図２〜図５に示すように、また本発明者に
よる上記特許に示すように、デバイス２４は金型１６の
スプルー開口部に取付けるようになっており、かつ、符
号３０で示される射出成形機のノズルのチップエンド２
８を受け止めるようになっている。射出成形機３０は、
また射出スクリューラム３２を有しており、このラムは
プラスチック樹脂を溶融状態に溶解するよう慣用の方式
にて操作し、成形機３０のノズルを介して溶融プラスチ
ック樹脂を射出する。射出成形機３０のノズルは、ノズ
ル遮断弁を有するものとしては描かれてはいない。しか
しながら、そのような遮断弁は、本発明の種々の態様に
好ましく用いられるものである。
よる上記特許に示すように、デバイス２４は金型１６の
スプルー開口部に取付けるようになっており、かつ、符
号３０で示される射出成形機のノズルのチップエンド２
８を受け止めるようになっている。射出成形機３０は、
また射出スクリューラム３２を有しており、このラムは
プラスチック樹脂を溶融状態に溶解するよう慣用の方式
にて操作し、成形機３０のノズルを介して溶融プラスチ
ック樹脂を射出する。射出成形機３０のノズルは、ノズ
ル遮断弁を有するものとしては描かれてはいない。しか
しながら、そのような遮断弁は、本発明の種々の態様に
好ましく用いられるものである。
【００２２】金型１６において、射出開口部１４とキャ
ビティ２６との間に伸びる樹脂流路をひとまとめに形成
する、デバイス２４、スプルー、金型１６のランナー及
びゲート３３を介して、溶融プラスチック樹脂が流れる
。
ビティ２６との間に伸びる樹脂流路をひとまとめに形成
する、デバイス２４、スプルー、金型１６のランナー及
びゲート３３を介して、溶融プラスチック樹脂が流れる
。
【００２３】図１の工程３４において、窒素ガスのよう
な加圧ガスの源（図示せず）と連結している弁３６を開
放した後、加圧ガスは金型１６に注入される。ガスの注
入は、上述した特願平３−１９９８６２号に記載したシ
ステムによって行うことが好ましい。
な加圧ガスの源（図示せず）と連結している弁３６を開
放した後、加圧ガスは金型１６に注入される。ガスの注
入は、上述した特願平３−１９９８６２号に記載したシ
ステムによって行うことが好ましい。
【００２４】弁３６の開放は、好ましくは、ストローク
中に実質的に一定の速度で動くラムと同調させる。ラム
３２が最初のプラスチックがキャビティ２６内に入るの
に対応する位置にきたとき、弁３６は、リミットスイッ
チの制御の下で開放をコントロールすることができる。
中に実質的に一定の速度で動くラムと同調させる。ラム
３２が最初のプラスチックがキャビティ２６内に入るの
に対応する位置にきたとき、弁３６は、リミットスイッ
チの制御の下で開放をコントロールすることができる。
【００２５】図３に示すように、窒素ガスは、樹脂流路
に入いるのに十分な圧及び量を有しており、そして、更
に図４に示すように、キャビティ２６中の最初の溶融プ
ラスチック樹脂に入り樹脂外に出ないのに十分な圧及び
量を有している。加圧ガスは、最初の溶融プラスチック
樹脂流がキャビティ２６で停止するのを防ぐ。あるいは
、窒素ガスは、直接、キャビティ２６内の最初のプラス
チック樹脂に、キャビティ２６に伸びるピン（図示せず
）によって注入され、ピンは、加圧ガスが注入されると
き、最初の溶融プラスチック樹脂によって覆われること
になる。
に入いるのに十分な圧及び量を有しており、そして、更
に図４に示すように、キャビティ２６中の最初の溶融プ
ラスチック樹脂に入り樹脂外に出ないのに十分な圧及び
量を有している。加圧ガスは、最初の溶融プラスチック
樹脂流がキャビティ２６で停止するのを防ぐ。あるいは
、窒素ガスは、直接、キャビティ２６内の最初のプラス
チック樹脂に、キャビティ２６に伸びるピン（図示せず
）によって注入され、ピンは、加圧ガスが注入されると
き、最初の溶融プラスチック樹脂によって覆われること
になる。
【００２６】図１の工程３６に示すように、工程３４と
同時に、追加の溶融プラスチック樹脂が型キャビティ２
６に射出される。ラム３２は実質的に一定速度で動くの
で、追加のプラスチック樹脂は最初のプラスチック樹脂
に続いて連続的に流れる。
同時に、追加の溶融プラスチック樹脂が型キャビティ２
６に射出される。ラム３２は実質的に一定速度で動くの
で、追加のプラスチック樹脂は最初のプラスチック樹脂
に続いて連続的に流れる。
【００２７】最初及び追加の溶融プラスチック樹脂を合
わせた量が、プラスチック製品の作製に十分な溶融プラ
スチック樹脂のトータル量を規定する。プラスチック製
品の作製に必要な全ての樹脂は、図４に示すように、加
圧ガスと共にキャビティ２６内に存在している。
わせた量が、プラスチック製品の作製に十分な溶融プラ
スチック樹脂のトータル量を規定する。プラスチック製
品の作製に必要な全ての樹脂は、図４に示すように、加
圧ガスと共にキャビティ２６内に存在している。
【００２８】図５及び図１の工程３８に示すように、キ
ャビティ２６内で溶融プラスチック樹脂を広げるために
、キャビティ２６内に加圧ガスの注入を続ける。この溶
融プラスチック樹脂の最終の拡大は、追加の溶融プラス
チック材料を射出する工程３６が終了した後に起こる。
ャビティ２６内で溶融プラスチック樹脂を広げるために
、キャビティ２６内に加圧ガスの注入を続ける。この溶
融プラスチック樹脂の最終の拡大は、追加の溶融プラス
チック材料を射出する工程３６が終了した後に起こる。
【００２９】加圧ガスの注入との、追加の溶融プラスチ
ック樹脂の同時射出は、型キャビティ内のプラスチック
樹脂の流れをその停止から防ぎ、そしてその結果、プラ
スチック製品の外部表面は、表面仕上げに関する自動車
会社基準のクラスＡを満たすために欠陥を回避すること
ができる。工程３４に先立つ、キャビティ２６内の最初
のプラスチックの存在は破裂（即ち、ガスがキャビティ
２６の表面に向ってプラスチックの外側に出る。）を防
ぐ。
ック樹脂の同時射出は、型キャビティ内のプラスチック
樹脂の流れをその停止から防ぎ、そしてその結果、プラ
スチック製品の外部表面は、表面仕上げに関する自動車
会社基準のクラスＡを満たすために欠陥を回避すること
ができる。工程３４に先立つ、キャビティ２６内の最初
のプラスチックの存在は破裂（即ち、ガスがキャビティ
２６の表面に向ってプラスチックの外側に出る。）を防
ぐ。
【００３０】図１の工程３９において、プラスチックが
キャビティ２６内で固化している間、加圧ガスは製品内
に維持される。プラスチック固化中の製品内の加圧ガス
は、その表面品質を向上するためにキャビティの壁にプ
ラスチックをしっかり接触させ、押し付ける。このガス
圧は、冷却中の収縮というプラスチックの一般的な傾向
を押し止め、最終製品の表面における欠陥を除去する。
キャビティ２６内で固化している間、加圧ガスは製品内
に維持される。プラスチック固化中の製品内の加圧ガス
は、その表面品質を向上するためにキャビティの壁にプ
ラスチックをしっかり接触させ、押し付ける。このガス
圧は、冷却中の収縮というプラスチックの一般的な傾向
を押し止め、最終製品の表面における欠陥を除去する。
【００３１】図１の工程４０において、製品内のガスを
排出することによって減圧され、最終製品が金型１６か
ら取り出される。好ましくは、ガスが金型に入ってくる
のと同じデバイス２４の通路を介してガスを排出するた
めに、バルブ４２を開放して排出する。排気は、弁４２
に連続したニードル弁４４の設置によって、ゆっくりな
される。
排出することによって減圧され、最終製品が金型１６か
ら取り出される。好ましくは、ガスが金型に入ってくる
のと同じデバイス２４の通路を介してガスを排出するた
めに、バルブ４２を開放して排出する。排気は、弁４２
に連続したニードル弁４４の設置によって、ゆっくりな
される。
【００３２】製品内の減圧は、ノズルの後退、孔穴け、
切断又は同様の機械的操作をスプルーやランナーに適用
するなど、種々の方法で行うことができる。
切断又は同様の機械的操作をスプルーやランナーに適用
するなど、種々の方法で行うことができる。
【００３３】成形品内のガス圧を減圧又は除去した上で
、成形品全体が金型１６から取り出される。ランナーと
スプルーの付属品は、通常の操作に沿って最終製品から
分離することができる。
、成形品全体が金型１６から取り出される。ランナーと
スプルーの付属品は、通常の操作に沿って最終製品から
分離することができる。
【００３４】本発明を具体的に説明してきたが、用いら
れた用語は限定のための用語というより解説のための用
語として用いられたものである。
れた用語は限定のための用語というより解説のための用
語として用いられたものである。
【００３５】明らかに、上述の構成要素に基づき本発明
は多くの態様が可能である。それゆえ、請求の範囲に記
載の本発明は実施例の記載のみによって限定されるもの
ではない。
は多くの態様が可能である。それゆえ、請求の範囲に記
載の本発明は実施例の記載のみによって限定されるもの
ではない。
【００３６】
【発明の効果】上述した本発明は、種々の利点を有して
いる。例えば、本発明の方法は、プラスチックの射出が
始まった後、キャビティ内での溶融プラスチック樹脂の
移動を保ちつづける。これは、成形機に貯められた全て
の溶融プラスチックがスクリューラムから金型に射出さ
れる前にガス流をスタートさせることによってなされる
。これにより、製品の外部表面上に形成されることがあ
ったヘジテーションマークを消すことができる。そのよ
うなマークは、プラスチック流が止まり再び動く所に現
われる。上述したように、そのようなマークの現われた
部分は、クラスＡの表面仕上げを有していないので、商
品として受け入れられるものではない。
いる。例えば、本発明の方法は、プラスチックの射出が
始まった後、キャビティ内での溶融プラスチック樹脂の
移動を保ちつづける。これは、成形機に貯められた全て
の溶融プラスチックがスクリューラムから金型に射出さ
れる前にガス流をスタートさせることによってなされる
。これにより、製品の外部表面上に形成されることがあ
ったヘジテーションマークを消すことができる。そのよ
うなマークは、プラスチック流が止まり再び動く所に現
われる。上述したように、そのようなマークの現われた
部分は、クラスＡの表面仕上げを有していないので、商
品として受け入れられるものではない。
【００３７】また、本発明は、とりわけ肉厚で大きな断
面を持つ成形品を得るのに有効で、その実質的な容積分
のプラスチックは製品から排除されて、中空部分に置き
換えられ、射出圧は割合に低い（１０００ｐｓｉ〜５０
００ｐｓｉ）。
面を持つ成形品を得るのに有効で、その実質的な容積分
のプラスチックは製品から排除されて、中空部分に置き
換えられ、射出圧は割合に低い（１０００ｐｓｉ〜５０
００ｐｓｉ）。
【図１】本発明の成形プロセスの操作ステップを示すプ
ロセスフローチャートである。
ロセスフローチャートである。
【図２】射出成形システムの射出成形ノズルにプラスチ
ックが蓄積された、金型を有するプラスチック射出成形
システムの概略断面図である。
ックが蓄積された、金型を有するプラスチック射出成形
システムの概略断面図である。
【図３】プラスチック製品を形成するために必要な溶融
プラスチック樹脂量の約５０％が金型のキャビティに射
出され、一部の加圧ガスが金型内に入っている（但し、
キャビティ内には入っていない）、図２に記載の射出成
形システムの概略断面図である。
プラスチック樹脂量の約５０％が金型のキャビティに射
出され、一部の加圧ガスが金型内に入っている（但し、
キャビティ内には入っていない）、図２に記載の射出成
形システムの概略断面図である。
【図４】プラスチック製品の形成に十分な溶融樹脂トー
タル量が、一部の加圧ガスと共にキャビティ内に存在す
る、図２に記載の射出成形システムの概略断面図である
。
タル量が、一部の加圧ガスと共にキャビティ内に存在す
る、図２に記載の射出成形システムの概略断面図である
。
【図５】加圧ガスのトータル量が、キャビティ内で溶融
プラスチック樹脂のトータル量を分配した、型キャビテ
ィ内の中空プラスチック製品を示した、図２に記載の射
出成形システムの概略断面図である。
プラスチック樹脂のトータル量を分配した、型キャビテ
ィ内の中空プラスチック製品を示した、図２に記載の射
出成形システムの概略断面図である。
１０ 射出成形システム
１４ 射出開口部
１６ 金型
１８，２０ 金型部分
２４ デバイス
２６ キャビティ
２８ チップエンド
３０ 射出成形機
３２ スクリューラム
３３ ゲート
Claims (9)
- 【請求項１】 製品成形用キャビティを有する金型を
備えた射出成形システムによって、表面品質を向上させ
た中空プラスチック製品を形成するのにガスを用いる方
法であって、（１）プラスチック製品の作製に十分な溶
融プラスチック樹脂のトータル量よりも少ない最初の溶
融プラスチック樹脂をキャビティに射出して、最初の溶
融プラスチック樹脂をキャビティに流す、最初の樹脂の
射出工程、（２）最初のプラスチック樹脂のキャビティ
への射出工程の後に、加圧ガスを金型に注入する工程で
あって、該加圧ガスが、キャビティ内の最初の溶融プラ
スチック樹脂に入り樹脂外に出ず、かつ、キャビティ内
の最初の溶融プラスチック流を停止から防ぐのに十分な
圧及び量を有するものである、加圧ガスの注入工程、（
３）加圧ガスの注入工程と同時にキャビティに追加の溶
融プラスチック樹脂の射出を続ける工程であって、最初
及び追加の溶融プラスチック樹脂が、プラスチック製品
の作製に十分なトータル量を与えるものである、追加の
樹脂の射出工程、（４）追加の溶融プラスチック樹脂の
射出工程終了後に、キャビティ内のトータル量の溶融プ
ラスチック樹脂を広げるために加圧ガスの金型への注入
を続けることで、プラスチック製品の外部表面上の欠陥
を防ぐ、加圧ガスの注入工程、（５） キャビティ内
で製品が仕上がるまで、金型内のガスを加圧下に維持す
る工程、（６）製品内のガスを排出する工程、（７）金
型から製品を取り出す工程、とを含む、中空プラスチッ
ク製品の成形におけるガス利用方法。 - 【請求項２】 溶融プラスチック樹脂のトータル量に
対する最初の溶融プラスチック樹脂量の比率は、０．２
〜０．７である請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記比率が約０．５である請求項２に
記載の方法。 - 【請求項４】 加圧ガスの圧力が、１０００ｐｓｉ〜
５０００ｐｓｉの範囲である請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 金型は射出開口部を有し、最初の溶融
プラスチックが、射出開口部を介し、射出開口部からキ
ャビティに隣接するゲートに伸びる樹脂流路に沿って、
更にゲートを介して、キャビティに流れる請求項１に記
載の方法。 - 【請求項６】 ガスの排出工程は、制御された速度で
なされる請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 ガスの排出工程は、金型内の樹脂流路
を少なくとも部分的に規定するデバイスを介して伸びる
ガス通路を介してなされる請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 追加の溶融プラスチック樹脂は、樹脂
流路に沿って射出開口部を介して射出される請求項５に
記載の方法。 - 【請求項９】 製品成形用キャビティを有する金型を
備えた射出成形システムによって、表面品質を向上させ
た中空プラスチック製品を形成するのにガスを用いる方
法であって、（１）プラスチック製品の作製に十分な溶
融プラスチック樹脂のトータル量よりも少ない最初の溶
融プラスチック樹脂をキャビティに射出して、最初の溶
融プラスチック樹脂をキャビティに流す、最初の樹脂の
射出工程、（２）最初のプラスチック樹脂のキャビティ
への射出工程の後に、加圧ガスを金型に注入する工程で
あって、該加圧ガスが、キャビティ内の最初の溶融プラ
スチック樹脂に入り樹脂外に出ず、かつ、キャビティ内
の最初の溶融プラスチック流を停止から防ぐのに十分な
圧及び量を有するものである、加圧ガスの注入工程、（
３）加圧ガスの注入工程と同時にキャビティに追加の溶
融プラスチック樹脂の射出を続ける工程であって、最初
及び追加の溶融プラスチック樹脂が、プラスチック製品
の作製に十分なトータル量を与えるものである、追加の
樹脂の射出工程、（４）追加の溶融プラスチック樹脂の
射出工程終了後に、キャビティ内のトータル量の溶融プ
ラスチック樹脂を広げるために加圧ガスを金型に注入を
続けることで、プラスチック製品の外部表面上の欠陥を
防ぐ、加圧ガスの注入工程、（５）キャビティ内で製品
が仕上がるまで、金型内のガスを加圧下に維持する工程
、（６）製品内のガスを排出する工程、（７）金型から
製品を取り出す工程とを含み、溶融プラスチック樹脂の
トータル量に対する最初の溶融プラスチック樹脂量の比
率は０．２〜０．７であり、加圧ガスの圧力は約１００
０ｐｓｉ〜５０００ｐｓｉの範囲である、中空プラスチ
ック製品の成形におけるガス利用方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US610386 | 1990-11-07 | ||
| US07/610,386 US5110533A (en) | 1990-11-07 | 1990-11-07 | Method for the use of gas assistance in the molding of plastic articles to enhance surface quality |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04261817A true JPH04261817A (ja) | 1992-09-17 |
| JP3174962B2 JP3174962B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=24444816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31858091A Expired - Lifetime JP3174962B2 (ja) | 1990-11-07 | 1991-11-07 | プラスチック成形において表面性向上のためのガス利用方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5110533A (ja) |
| EP (1) | EP0556323B2 (ja) |
| JP (1) | JP3174962B2 (ja) |
| AU (1) | AU660434B2 (ja) |
| CA (1) | CA2095331C (ja) |
| DE (1) | DE69116890T3 (ja) |
| ES (1) | ES2084336T3 (ja) |
| MX (1) | MX9101835A (ja) |
| WO (1) | WO1992008595A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011037062A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Tekunohama Co Ltd | 射出成形機 |
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|---|---|---|---|---|
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| EP0539386B1 (en) * | 1990-07-16 | 1996-10-23 | Melea Limited | Method and system for the injection molding of plastic articles utilizing a fluid compression unit |
| US5306134A (en) * | 1991-06-12 | 1994-04-26 | Automotive Plastic Technologies | Fluid forcing nozzle |
| GB9114324D0 (en) * | 1991-07-03 | 1991-08-21 | Kontor Moulding Systems Ltd | Injection moulding of thermoplastic polymers |
| US5506092A (en) * | 1993-12-06 | 1996-04-09 | Konica Corporation | Method of processing black and white silver halide photographic compositions with a developer containing an anti sludgant |
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| JP3008821B2 (ja) * | 1994-07-29 | 2000-02-14 | 住友金属工業株式会社 | 薄鋳片の連続鋳造方法および装置 |
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| US5908641A (en) * | 1996-01-22 | 1999-06-01 | Elizabeth Erikson Trust | Gas nozzle for a gas assisted injection molding system |
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| JP3727596B2 (ja) * | 2002-01-30 | 2005-12-14 | 日精樹脂工業株式会社 | 樹脂流れの観察方法 |
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| US7182892B2 (en) * | 2004-04-30 | 2007-02-27 | Lear Corporation | Gas assisted injection molding with fixed volume gas reservoir and temperature control |
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| CN116277733B (zh) * | 2023-01-16 | 2025-11-11 | 青岛大学 | 一种高压射流联合负压空腔的快速注塑模具及方法 |
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| DE2501314A1 (de) * | 1975-01-15 | 1976-07-22 | Roehm Gmbh | Spritzgiessen hohler formteile aus thermoplastischen kunststoffen, insbesondere fuer den bausektor |
| US4474717A (en) * | 1982-05-24 | 1984-10-02 | Lang Fastener Corporation | Method of making a twin-wall internally corrugated plastic structural part with a smooth non-cellular skin |
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| US4935191A (en) * | 1986-10-16 | 1990-06-19 | Thomas W. Johnson | Process of insection molding with pressurized gas assist |
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| EP0539386B1 (en) * | 1990-07-16 | 1996-10-23 | Melea Limited | Method and system for the injection molding of plastic articles utilizing a fluid compression unit |
-
1990
- 1990-11-07 US US07/610,386 patent/US5110533A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-30 MX MX9101835A patent/MX9101835A/es unknown
- 1991-11-01 CA CA002095331A patent/CA2095331C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-01 AU AU89595/91A patent/AU660434B2/en not_active Ceased
- 1991-11-01 ES ES92900994T patent/ES2084336T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-01 DE DE69116890T patent/DE69116890T3/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-01 WO PCT/US1991/008088 patent/WO1992008595A1/en not_active Ceased
- 1991-11-01 EP EP92900994A patent/EP0556323B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-07 JP JP31858091A patent/JP3174962B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011037062A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Tekunohama Co Ltd | 射出成形機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2095331C (en) | 1996-08-06 |
| DE69116890D1 (de) | 1996-03-14 |
| EP0556323B2 (en) | 2006-09-13 |
| DE69116890T3 (de) | 2007-01-18 |
| JP3174962B2 (ja) | 2001-06-11 |
| ES2084336T3 (es) | 1996-05-01 |
| DE69116890T2 (de) | 1996-09-26 |
| US5110533A (en) | 1992-05-05 |
| WO1992008595A1 (en) | 1992-05-29 |
| EP0556323A1 (en) | 1993-08-25 |
| MX9101835A (es) | 1992-07-08 |
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| AU8959591A (en) | 1992-06-11 |
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