JPH04282218A - 射出成形方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形方法に関し、特
にプラスチック成形品のバリ（モールドフラッシュ）の
発生防止を図った射出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レンズ、プリズムなど光学部品の
プラスチック化が高精度で進んでいる。射出成形におい
ては、一般的に射出、保圧、冷却という工程をたどるが
、光学部品のような高精度な成形品を射出成形によって
得ようとする場合、上記の射出、保圧工程においてキャ
ビティ圧力及び金型温度を高くすることが多い。図１は
このような従来のプラスチックレンズなどの高精度成形
品を得ることができるゲートシール射出成形法における
金型圧力と経過時間の関係を示すグラフである。この図
１に示すように、射出行程で高いキャビティ内圧（例え
ばポリカーボネイトの場合１１００〜１３００ｋｇｆ／
ｃｍ２）を発生させた後、ゲートシールを行なうように
なっている。この種の射出成形法としては、例えば特開
昭６４−３６４２１号公報に示すものなどがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な射出成形法を用いた場合、その高いキャビティ内圧の
ため、金型の合わせ面や入れ子の隙間に樹脂が入り込み
バリとなってしまい、またそのバリが型板や入れ子をく
ぼませて変形させ、そのため高精度な成形品が得られな
くなってしまうという問題がある。

【０００４】そこで本発明は、型内でのバリ発生を抑制
し、かつ高精度成形品を得ることができる射出成形法を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る射出成形法
は上記目的を達成するために、成形樹脂のガラス転移温
度以上に加熱した金型内に樹脂を射出してゲートシール
する第１ステージと、該第１ステージ後にゲートシール
を解除して樹脂を射出した後に再度ゲートシールを行な
う第２ステージを含むようにしたものである。本発明は
、上記ゲートシールを、キャビティ内圧を利用するボー
ルゲートシールにより行なうようにすることができる。 また本発明は、上記第２ステージを、型温と型内樹脂温
がほぼ一致する温度状態に至ったときに開始し、樹脂の
再射出により上記ゲートシールを解除するようにするこ
とができる。さらに本発明は、上記第１ステージでのキ
ャビティ内圧を１０００Ｋｇｆ／ｃｍ２以下とし、かつ
上記第２ステージでのキャビティ内圧を２５０〜４００
Ｋｇｆ／ｃｍ２としてもよい。

【０００６】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。まず本発明の実施に用いるゲートシール方法及び構
造について図２ないし図４を参照して説明する。図２に
示す射出成形用金型は、主に固定金型１、可動金型２及
び球状弁体３からなる。図中Ｐは固定金型１と可動金型
２のパーティングラインを示す。

【０００７】固定金型１は溶融樹脂の流入口であるスプ
ルー４を備え、固定金型１と可動金型２の間には第一ラ
ンナー５、第二ランナー６、ゲート７及びキャビティ８
が形成されるようになっており、第一ランナー５はスプ
ルー４に通じている。また第一ランナー５と第二ランナ
ー６との間には段差状の内周縁９を有する弁座１０が形
成してある。なお、弁座１０の内周縁９は鋭利なエッジ
もしくは幅が狭い面取り状とする。図中１１はストップ
ピンで、固定金型２に支持されて第二ランナー６内へ突
出している。球状弁体３は弁座１０とストップピン１１
との間で第二ランナー６内で遊動できる。そして図３及
び図４に示すように、溶融樹脂の流入圧力Ｆによってス
トップピン１１に押しつけられて流入路を塞がず、キャ
ビティ８側からの溶融樹脂の逆流圧力Ｆ’によって内周
縁９に押しつけられ弁座１０に着座して流出路を塞ぐよ
うになっている。

【０００８】このように形成した射出成形金型を用いて
行なう本発明の一実施例に係る射出成形工程を説明する
。図１は本発明の一実施例を示す金型圧力と経過時間の
関係を示すグラフで、本発明に係る射出成形方法は、第
一ステージＳ１と、第二ステージＳ２とからなる。まず
第一ステージＳ１を説明する。成形樹脂のガラス転移温
度以上の温度とした金型に図示せぬ射出ノズルから溶融
樹脂を射出すると、溶融樹脂はスプルー４、第一ランナ
ー５、第二ランナー６、ゲート７と順次流入し、キャビ
ティ８に充填される。この時図３に示すように流入して
くる溶融樹脂の圧力Ｆによって球状弁体３はストップピ
ン１１に押しつけられ、第一ランナー５から第二ランナ
ー６への溶融樹脂の流入を妨げない。そして、キャビテ
ィ８に充填された溶融樹脂の圧力が設定圧力に達したと
きに射出ノズルの射出を停止させる。その時のキャビテ
ィ内圧を固定金型１と可動金型２の間や図示せぬ入れ子
の隙間にバリが入り込まないように例えば８００ｋｇ／
ｃｍ２以下の低圧にする。この射出の停止によって第一
ランナー５内の圧力が低下して第二ランナー６内から第
一ランナー５へ溶融樹脂が逆流しようとする。図４に示
すように、この時に生ずる逆圧力Ｆ’によって球状弁体
３が弁座１０の内周縁９に押しつけられて弁座１０に着
座しようとする。球状弁体３は、弁座１０の内周縁９の
縁表面に樹脂の固化により形成された半固化層（金型壁
表面に接触して固化した樹脂の非常に薄い層：スキン層
と称される。）を容易に押し潰して着座し、逆流してく
る樹脂を封止する。平面に形成された半固化層を押し潰
すには非常に大きな力を必要とするが、本例の場合鋭利
なエッジもしくは幅が狭い面取り状である内周縁９の表
面に半固化層が形成されているので、小さな力でも容易
に押し潰すことができる。このため、球状弁体３は極く
短時間のうちに弁座１０に着座し、ゲートシールを完全
なものにする。

【０００９】ゲートシールが上述のように行なわれ、そ
の後に金型温度と金型内の樹脂温がほぼ同じ温度に達す
るタイミングにて第２ステージを行なう。まず図示せぬ
射出ノズルから溶融樹脂を射出してスプルー４から第一
ランナー５へと流入させる。この溶融樹脂の再流入圧力
によって、球状弁体３は弁座１０から離れてストップピ
ン１１側に押しやられる。即ち射出と同時にゲートシー
ルが解除され、溶融樹脂がキャビティ８内へと流入する
。溶融樹脂の流入とゲートシールの解除のタイミングが
ずれると樹脂がもれ、成形機の圧力負担が大きく変わる
が、本例では射出と同時にゲートシールが解除されこと
によりこのような不都合が生じない。この再射出の際、
成形品取り出し温度、取り出し時の内圧ゼロに見合った
型内圧（２５０〜４００ｋｇ／ｃｍ２）となるように圧
力を制御し、射出ノズルからの射出を停止させて再度の
ゲートシールを行なう。

【００１０】その後冷却ステージに入り、キャビティ８
内の溶融樹脂を射出停止後も所定の圧力に保持しつつ冷
却固化させ、型温をガラス転移温度以下に冷却し、成形
品を取り出す。そして固定金型１及び可動金型２を型開
きして成形品を取り出す。このような射出成形方法によ
り高精度なプラスチック成形品を得ることができた。な
お、図１中の実線ａで示す部分は本実施例における型内
圧の変化を示し、点線ｂで示す部分は本発明の実施にお
ける型内圧の許容範囲を示す。

【００１１】

【発明の効果】本発明に係る射出成形方法は以上説明し
てきたように、第１ステージで成形樹脂のガラス転移温
度以上に加熱した金型内に樹脂を射出してゲートシール
し、その後の第２ステージではゲートシールを解除して
樹脂を射出した後に再度ゲートシールを行なうようにし
たので、第１ステージでは射出圧力を低圧に押さえるこ
とができるようになり、このためバリが発生せず、金型
や入れ子の変形が起きにくく、第２ステージではさらに
低圧で圧力制御しつつ射出することができるので高精度
な成形品が得られるという効果がある。

【００１２】請求項２に係る射出成形方法は、キャビテ
ィ内圧を利用するボールゲートシールによりゲートシー
ルを行なうようにしたので、上記共通の効果に加え、確
実なゲートシール、ゲートシール解除ができるという効
果がある。

【００１３】請求項３に係る射出成形方法は、型温と型
内樹脂温がほぼ一致する温度状態に至ったときに第２ス
テージを開始し、樹脂粘度が高い状態で樹脂の再射出に
よりゲートシールを解除するようしたので、上記共通の
効果に加え、射出と同期してゲートシール解除できると
いう効果がある。

【００１４】請求項４に係る射出成形方法は、第１ステ
ージでのキャビティ内圧を１０００Ｋｇｆ／ｃｍ２以下
とし、かつ第２ステージでのキャビティ内圧を２５０〜
４００Ｋｇｆ／ｃｍ２としたので、バリ発生をさらにい
っそう好く押さえることができ、非常に高精度なプラス
チック成形品が得られるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示すグラフである。

【図２】図２は図１の実施例で用いるゲートシール機構
を示す断面図である。

【図３】図３は図２のゲートシール機構において溶融樹
脂を流入させている状態の部分拡大断面図である。

【図４】図４は図２のゲートシール機構におけるゲート
シール状態を示す部分拡大断面図である。

【図５】図５は従来の射出成形方法を示すグラフである
。

【符号の説明】

１　　固定金型 ２　　可動金型 ３　　球状弁体 ４　　スプルー ５　　第一ランナー ６　　第二ランナー ７　　ゲート ８　　キャビティ １０　　弁座 １１　　ストップピン Ｓ１　　第一ステージ Ｓ２　　第二ステージ Ｐ　　パーティングライン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　成形樹脂のガラス転移温度以上に加熱
   した金型内に樹脂を射出してゲートシールする第１ステ
   ージと、該第１ステージ後にゲートシールを解除して樹
   脂を射出した後に再度ゲートシールを行なう第２ステー
   ジを含むことを特徴とする射出成形方法。
2. 【請求項２】　　上記ゲートシールを、キャビティ内圧
   を利用するボールゲートシールにより行なう請求項１の
   射出成形方法。
3. 【請求項３】　　上記第２ステージを、金型温度と金型
   内樹脂温度がほぼ一致する温度状態に至ったときに開始
   し、樹脂の再射出により上記ゲートシールを解除するこ
   とを特徴とする請求項１または２の射出成形方法。
4. 【請求項４】　　上記第１ステージでのキャビティ内圧
   を１０００Ｋｇｆ／ｃｍ２以下とし、かつ上記第２ステ
   ージでのキャビティ内圧を２５０〜４００Ｋｇｆ／ｃｍ
   ２とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   の射出成形方法。