JPH05116193A

JPH05116193A - 射出成形法

Info

Publication number: JPH05116193A
Application number: JP28128091A
Authority: JP
Inventors: Isao Nagaoka; 功長岡; Takao Aoki; 孝雄青木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1991-10-28
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】超高分子量ポリエチレンのような低流動性樹
脂材料であっても充填不良をひき起こすことなく、良好
な製品を成形できるようにする。【構成】樹脂材料９の射出時に可動型１Ｂを射出圧よ
りも低い圧力で型締め方向（Ｓ）に押圧しておく。可動
型１Ｂは、その射出圧と上記背圧力との差に相当する圧
力を受けて後退する。この可動型１Ｂの後退により生じ
た可動型１Ｂと固定型１Ａとの間隙ｔ分だけ、次工程に
おいて可動型１Ｂを前進させて加圧成形する。【効果】可動型１Ｂの背圧力を調整することにより、
可動型１Ｂの後退ストローク長ｔを調節することができ
る。このため、最適な圧縮条件で後段の加圧成形を実施
することが可能となり、樹脂材料の充填不良をひき起こ
すことなく、著しく良好な充填状態にて、高品質の成形
品を得ることが可能とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形法に係り、特
に、超高分子量ポリエチレン等のプラスチック材料の射
出圧縮成形に好適な射出成形法に関する。詳しくは、耐
摩耗性、耐衝撃性等の性質を要求される脱穀用（コンバ
イン用）受網、高精度を要求されるプラスチック歯車、
レンズ等、各種製品の射出成形に好適な射出成形法に関
する。

【０００２】

【従来の技術及び先行技術】超高分子量ポリエチレンは
流動性が悪いため、従来、射出成形法による製品の製造
は難しいものとされ、一般には圧縮成形法、押出成形法
による製品の製造がなされていた。しかし、これらの成
形法は、金型の加熱・冷却等を繰り返すことから、成形
サイクルが長く、熱効率も良くないという欠点がある。

【０００３】従来、これらの成形法の改良法として、特
公昭５７−３００６７号、特開昭６１−２６２１１３号
が提案されている。

【０００４】これらのうち、特公昭５７−３００６７号
に開示される方法は、例えば、格子状構造の製品の成形
にあっては、樹脂が非常に流れにくく、このためゲート
を多数設置しなければキャビティ内に充填不足の部分が
発生してしまい、良好な成形品は得られないという不具
合がある。ゲート数を増加させることにより、多少の改
善は図れるが、ゲート数の増加はコスト面で好ましいこ
とではない。因みに、ホットランナーを使用した場合に
は、ホットランナー部のゲート１個当たり３０〜４０万
円前後の製作費がかかり、このゲート数を減らすことは
成形品のコストダウンのための必須条件である。

【０００５】また、特開昭６１−２６２１１３号に開示
される方法にあっては、二次射出速度を一次射出速度よ
りも速く設定するが、製品の形状が前記したような樹脂
の流れの悪い格子状形状等を有するものの場合には、本
法のようにキャビティ内への樹脂の充填が進んだ二次射
出時に射出速度を高めることは、一般の射出成形機では
不可能なことである。

【０００６】このような従来法の欠点を解決し、キャビ
ティが複雑な形状を有していても十分実施可能で、生産
性の高い超高分子量ポリエチレンの射出成形法として、
本出願人は、可動型を固定型から自由退動可能としてお
いて、キャビティ内へ超高分子量ポリエチレンを射出
し、その射出圧により可動型を型締め終了時におけるキ
ャビティ容積の１．１〜１．３倍に後退させ、充填完了
直前より型締め工程に入った後射出成形機の弁を閉じ、
所定のキャビティ容積にまで樹脂を押圧して型締めを終
了し成形する超高分子量ポリエチレンの射出成形法を提
案した（特願平２−２４９７５２号。以下「先願」とい
う。）。

【０００７】即ち、上記先願の方法は、可動型と固定型との間にわずかな（１ｍｍ前後）隙
間を残して型締めを完了する。可動型を全く拘束することなく、外力が加えられた
ときにはそれに応じて自由に動き得るようにする。樹脂を射出し、この射出圧により可動型を自由退動
させる。再度型締めを行ない、樹脂を加圧成形する。冷却完了後、成形品を取り出す。という工程を経るものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記〜の工程を経
る先願の方法では、次のような不具合があった。即ち、
の工程で樹脂を金型内に射出すると、その射出圧力に
より可動型が大きく移動してしまう。そのため、金型の
キャビティ容積が著しく増えるので、超高分子量ポリエ
チレンのような特に流動性の悪い樹脂を成形する場合、
樹脂が金型キャビティ内の隅々まで十分には充填され
ず、得られる製品の物性低下の原因となっていた。特
に、大型製品の成形に当たっては、樹脂の充填不足（シ
ョートショット）が起こり、目的とする製品を成形し得
ない場合もあった。

【０００９】本発明は上記先願の方法における物性の低
下及びショートショットを改善し、流動性の極めて悪い
樹脂材料であっても、射出成形により高品質の製品を製
造す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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の射出成形法は、
可動型及び固定型よりなる金型の成形キャビティ内へ樹
脂材料を射出して射出成形する方法において、該可動型
を固定型に対し進退動自在としておき、樹脂充填時に発
生する力（射出力）により該可動型を後退させ、その
後、射出成形機の弁を閉じ、型同志が密着するまで樹脂
を押圧して型締めを終了する射出成形法であって、樹脂
材料射出時に前記可動型を前記射出力よりも低い力で型
締め方向に押圧しておくことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の射出成形法においては、樹脂材料の射
出時に、該射出力よりも低い力で可動型を型締め方向に
押圧しておく。（以下、この押圧力を背圧ということが
ある。）このように背圧をかけておくことにより、樹脂
材料の射出圧を受けて可動型は、その射出圧と上記押圧
力との差に起因する圧力を受けて後退する。この可動型
の後退ストローク分だけ、後工程において可動型が前進
され、樹脂が加圧成形される。

【００１２】本発明においては、可動型の背圧力を調整
することにより、射出時の可動型の後退ストローク長を
調節できる。そして、成形する樹脂材料及び金型形状等
による樹脂材料の充填性の良否に応じて、適宜に可動型
の加圧成形ストローク長を調節することができる。この
ため、最適な加圧条件で成形することが可能となり、樹
脂材料の充填不良をひき起こすことなく、著しく良好な
充填状態にて、高品質の成形品を得ることが可能とされ
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の射出成形法の実施例方法を
説明する断面図であり、図１（ａ）は射出時の状態を示
し、図１（ｂ）は加圧成形工程を示す。

【００１５】金型１は固定型１Ａ及び可動型１Ｂよりな
り、固定型１Ａには、ランナー部２とキャビティ３とを
連通するゲート４が備えられている。１０は射出装置で
あり、バレル５内にスクリュー６が配置され、樹脂材料
９を射出するノズル部７には開閉弁８が備えられてい
る。ｔは固定型１Ａと可動型１Ｂとの隙間を表す。この
可動型１Ｂは、油圧ラム（図示略）により型締め方向に
付勢されている。

【００１６】図示の方法においては、まず、可動型１Ｂ
を固定型１Ａに当接する前進限付近まで移動させて型締
めを行なう。そして、ラムの油圧を次工程の射出力より
も低い背圧力になるよう圧力をセットしておく。次に、
射出装置ノズル部７に設けた開閉弁８を開き、スクリュ
ー６を前進させ、バレル５内の樹脂材料９をキャビティ
３内に射出する（図１（ａ））。

【００１７】このとき、可動型１Ｂは、上記樹脂材料９
の射出時の力よりも低い圧力で型締め方向（矢印Ｓ）に
背圧がかけられており、可動型１Ｂは、射出圧と背圧と
の差に起因する圧力を受けて後退し、可動型１Ｂと固定
型１Ａとの間に、間隙ｔが形成される。

【００１８】本発明において、上記可動型１Ｂの背圧力
は、射出力よりも低ければ良く、その大きさは、成形の
難易度、例えば、用いる樹脂材料の流動性、金型の形状
等に応じて適宜決定されるが、通常の超高分子量ポリエ
チレンの場合、射出圧に対して２０〜５０％程度の背圧
力とするのが好ましい。

【００１９】樹脂材料９の射出終了後は、開閉弁８を閉
じて可動型１Ｂと固定型１Ａとが密着する寸前まで可動
型１Ｂを前進させ（図１（ｂ））、キャビティ３内の樹
脂を加圧成形する。その後必要に応じ冷却し、次いで成
形品１１を金型１内から取り出す。

【００２０】このような本発明の射出成形法は、流動性
の極めて悪い樹脂材料、例えば、超高分子量ポリエチレ
ンの成形に極めて有効である。なお、超高分子量ポリエ
チレンとしては、分子量が約１００万〜６００万程度の
分子量のものが挙げられ、これを主体として汎用ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂を混合し
たものも含まれる。超高分子量ポリエチレン樹脂は、一
般の樹脂と比べて熱を加えても溶融しにくく、このため
キャビティ内に射出しても空気を含んだ状態で充填され
ることになるため、従来法では、良好な充填状態を得る
ことが困難であった。

【００２１】このような本発明の射出成形法を実施する
ための射出成形機としては特に制限はないが、油圧シリ
ンダ（ラム）で直接に可動型を押す直圧式の射出成形機
であれば、油圧の大小で型締め力及び背圧力を簡単に変
えることができることから、本発明に極めて好適であ
る。

【００２２】なお、図示の例では、開閉弁８は射出装置
１０のノズル部７に設けられているが、開閉弁８は、ラ
ンナー部２のノズル付近に設けても良い。

【００２３】以下に具体的な実施例を挙げる。実施例１図１に示す本発明方法に従って、下記成形条件にて、成
形を行なった。

【００２４】成形条件（「％」は使用機器の能力に対す
る割合を示す。）使用機器：５６０トン射出成形機（直圧式）成形材料：三井石油化学工業■製「ハイゼックスミ
リオン」成形品サイズ：４００×５００×４．２（厚さ）ｍ
ｍの網状構造物射出圧：９０％射出速度：９５％射出時の可動型の背圧力：３５％射出圧：４０％加圧成形圧：４５％なお、射出時に形成された可動型と固定型との間隙ｔは
１．２ｍｍであった。

【００２５】樹脂材料の充填性及び得られた成形品の物
性を表１に示す。比較のため、先願の方法に従って、射
出時の可動型の背圧力を０％としたこと以外は同様にし
て実施した場合についての結果を表１に示した。

【００２６】表１より、本発明方法によれば、充填不足
を発生することなく、高品質の成形品を得ることができ
ることが明らかである。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の射出成形法
によれば、超高分子量ポリエチレンのような、流動性が
悪く、金型への充填性に劣る樹脂材料により、小さな格
子状の網目を有する脱穀装置の受網等の複雑かつ大型形
状物を成形する場合であっても、一般の射出成形機を利
用して、最小限のゲート数で、充填不良をひき起こすこ
となく、高品質の成形品を成形することが可能とされ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形法の一実施方法を説明する断
面図であって、（ａ）は射出時の状態を示し、（ｂ）は
加圧成形工程を示す。

【符号の説明】１金型１Ａ固定型１Ｂ可動型２ランナー３キャビティ４ゲート５バレル６スクリュー７ノズル部８開閉弁１０射出装置１１成形品ｔ固定型と可動型との隙間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可動型及び固定型よりなる金型の成形キ
ャビティ内へ樹脂材料を射出して射出成形する方法にお
いて、該可動型を固定型に対し進退動自在としておき、射出力
により該可動型を後退させ、その後、射出成形機の弁を
閉じ、型同志が密着する方向へ樹脂を押圧して型締めを
終了する射出成形法であって、樹脂材料射出時に前記可動型を前記射出力よりも低い力
で型締め方向に押圧しておくことを特徴とする射出成形
法。