JPH0511729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は熱可塑性樹脂のプレス成形方法に関す
る。 〔従来の技術〕 熱可塑性樹脂を可塑化溶融し、金型間に供給し
てプレス・冷却して成形品を得る熱可塑性樹脂の
プレス成形方法は一般の射出成形方法と比較して
次のような特徴がある。未閉鎖の金型間に溶融樹
脂を供給し、型締めによる圧力で金型面を一様に
流動させて賦形するので、射出成形と比較して低
供給圧力、低型締圧力で成形ができるとともに、
キヤビテイ間流動過程での剪断応力が低く配向歪
が小さいので、成形品のねじれ、ゆがみなどの変
形が少ない。また、製品の厚み方向に加圧するた
めリブの充填性が良好で、さらに冷却中の一様な
加圧で歪を残すことなくヒケ防止の効果がある。 しかしながら、この種の成形方法で良品を得る
ためには型締め方法で、上・下金型間への溶融樹
脂の供給方法、タイミング等が重要で、既に本発
明者等は特開昭60−31929号公報、特開昭61−
22917号公報等の出願をしている。かかる方法に
より、外観品質の良好な製品を低コストで成形で
き、既に自動車部品、家電部品、住宅部品、事務
機器部品等の生産に利用されている。 前記した従来の方法は溶融樹脂の供給口付近に
シヤツトオフノズル等の開閉自在のホツトノズル
を設けたり、樹脂通路途中に切替弁を設けたりあ
るいは供給口を相対的に移動させる機構を設け、
溶融樹脂の供給完了後、樹脂通路の閉鎖を行な
い、加圧時の溶融樹脂の逆流防止、可塑化時の樹
脂の前方への移動による樹脂のわき出し、供給口
付近での成形品の冷却遅れによる外観下良の防
止、可塑化終了後の樹脂通路内の残圧による樹脂
のわき出し防止を行なつていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし前記のいずれの方法も開閉のための手段
や機構が必要であり、コストアツプの要因となる
ばかりでなく、材料替えに時間がかかり、さらに
開閉部付近の温度の均一性をはかりにくく、これ
により供給口付近等で外観不良をおこしやすかつ
た。 本発明はかかる従来方法の実用上の問題点を解
決する方法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は垂直方向に運動するプレス機の上・下
プラテンに成形用上・下金型を取付け、該上・下
金型間に、上・下金型が未閉鎖の状態にて、上・
下金型内に設けた樹脂通路を通じて、樹脂可塑化
供給装置から溶融樹脂を供給後、型閉めを完了さ
せて加圧、冷却、型開きをして成形品を得る熱可
塑性樹脂のプレス成形方法において、溶融樹脂の
供給後、樹脂通路の閉鎖を行なうことなく、型閉
めを完了させて加圧力が設定圧に達した後、前記
樹脂可塑化供給装置内の樹脂の可塑化を開始し、
可塑化の終了時にスクリユーまたはプランジヤー
を適量強制後退させた後、型開きを開始すること
を特徴とする熱可塑性樹脂のプレス成形方法であ
る。 さらに上記本発明の方法を実施するより好まし
い方法は、金型の型閉め動作を途中で停止または
減速して上・下金型のキヤビテイのクリアランス
が50mm以下で溶融樹脂の供給を開始し、かつ、成
形品の厚さをｔmmとしたときｔ＋0.1mm以上（ｔ
5.0mmのとき）、またはｔ＋1/2ｔmm以上（5.0＞
ｔ1.0mmのとき）、または1.5mm以上（ｔ＜1.0mm
のとき）で終了するように行なう方法である。 以下、図面により本発明の方法について詳しく
説明する。第１図は本発明に使用する成形装置の
概略図、第２図は本発明の成形方法の工程を、１
つの成形サイクルにおける上金型とスクリユーの
位置関係により説明する図である。 図面において１は型締装置、２は上金型、３は
下金型、４は上プラテン、５は下プラテン、６は
溶融樹脂供給通路、７は溶融樹脂、１１は樹脂可
塑化供給装置、１２はスクリユーである。 上金型２．をａ点から高速で降下させ、ｂ点で
降下速度を減速させる。ｂ点の位置信号を受けて
遅延タイマーがタイムアツプ後スクリユー１２．
が後退位置から前進限まで移動して溶融樹脂
を下金型３．に設けた樹脂通路６を通じて上・下
金型キヤビテイ間に供給する。のスクリユー１
２．の位置信号を受けて上金型２．の降下速度を
増速してｄ点からｅ点まで降下させて、供給され
た溶融樹脂７を加圧し、その加圧力が設定圧力に
達するとその信号を受けて遅延タイマーのタイム
アツプ後、スクリユー１２．をからまで強制
後退させ、その後スクリユー１２．の回転を開始
して樹脂材料の可塑化を開始する。スクリユー１
２．は樹脂材料を可塑化しながら前方に送りつ
つ、からまで後退させる。の位置信号を受
け、スクリユー１２．をからまで強制後退さ
せる。 他方上金型２．は上記のスクリユー１２．の
位置信号を受けて遅延タイマーのタイムアツプ
後、ｆ点から上昇を開始し元の位置ｈ点に戻る。 ここにおいて溶融樹脂の供給は、上・下金型間
のキヤビテイクリヤランスが50mm以下で開始し、
かつ成形品の厚さをｔmmとしたとき、ｔ＋0.1mm
以上（ｔ5.0mmのとき）またはｔ＋1/2ｔmm以上
（5.0＞ｔ1.0mmのとき）、または、1.5mm以上（ｔ
＜1.0mmのとき）で終了するようにｂ点の位置、
ｂ点からｄ点への上金型の降下速度、点から
点への溶融樹脂の供給速度を設定するのが好まし
い。 溶融樹脂の供給を上・下金型キヤビテイクリヤ
ランスが50mm以下と狭いところで開始するのは、
溶融樹脂が上・下金型キヤビテイ面に適切な加圧
力で接触するように供給するためであり、これよ
り広いと上・下金型キヤビテイ面に適切な加圧力
で接触せず、このような状態で溶融樹脂が供給さ
れると冷却時に金型接触面に小じわ等の外観不良
（以下コールドマークと称する）が発生する。該
コールドマークは金型温度を上げることにより改
良できるが、金型温度をあげると長い冷却時間を
必要とし、好ましくない。また、溶融樹脂の供給
を上記のクリヤランスで終了するのは、材料供給
時の溶融樹脂のキヤビテイ流動時の剪断応力を低
いレベルにおさえるためであり、該数値より小さ
いクリヤランスで材料を供給すると剪断応力が大
きくなり、ねじれ、反り等の変形をおこしやす
く、かつ、より大きな供給圧力が必要となりより
大きな能力の供給装置が必要となる。さらに製品
の厚み方向への加圧の実質的な効果がなくなり、
リブの充填性等の利点がなくなる。 型閉め動作を途中で停止または減速するのは溶
融樹脂の供給を上記の位置で確実に行なうためで
ある。上記の説明においては溶融樹脂供給完了の
位置信号を受けて上金型の降下速度をアツプし
て、上金型をさらに低下させる例を示したが、上
金型の降下を連続で行なつているとき（以下連続
法と称する）は必ずしもこの再増速を必要としな
い。また、該再増速または上金型を一時停止させ
て溶融樹脂を供給する（以下一時停止法と称す
る）ときの上金型降下の再開は本説明のように、
溶融樹脂の供給完了信号をもらつて行なつてもよ
いし、溶融樹脂の供給とは独立させて例えばｂ点
信号からのタイマーのタイムアツプで行なつても
よい。ただし、一時停止法でスクリユーが点に
達して溶融樹脂の供給が終了後、上金型の降下開
始までにタイムラグがあると溶融樹脂の金型キヤ
ビテイ間での拡がりが一時停止し、その部分にリ
ング状のムラ（以下リングマークと称する）が発
生するので好しくない。 本発明では樹脂通路の閉鎖を行なうことなく樹
脂の可塑化を行なうが、可塑化は型閉めして加圧
力が設定圧に達した後に開始し、可塑化終了時ス
クリユーまたはプランジヤーを適量強制後退さ
せ、かつ該可塑化ならびに強制後退後に型開きさ
せることにより溶融樹脂加圧時の逆流防止、可塑
化時の材料の前方への移動による樹脂のわき出
し、成形品の供給口付近での冷却遅れの防止、な
らびに可塑化終了後の樹脂通路内の残圧による樹
脂のわき出し防止を行なうことができる。逆に、
可塑化を型閉めして、加圧力が設定圧に達した後
に行なうことおよび可塑化終了時スクリユーまた
はプランジヤーを適量強制後退させること、該可
塑化ならびに強制後退終了後に型開きを行なうこ
との三条件のうちのいずれかの条件を満たさない
ときは上記問題が発生する。該三条件のうちまず
可塑化を型閉めして加圧力が設定圧に達した後に
行なうことにより昇圧完了までスクリユーまたは
プランジヤーを前進位置に保持し（第２図〜
）、加圧時の溶融樹脂の逆流を防止する。また、
可塑化を型閉め昇圧完了後に開始し、型開き前に
終了することにより可塑化時の成形品の供給口か
らの樹脂のわき出しまたは供給口付近での冷却遅
れによる外観不良等を防止する。さらに可塑化終
了時にスクリユーまたはプランジヤーを適量強制
後退させること、該可塑化ならびに強制後退後に
型開きすることにより、型開き時の樹脂のわき出
しによるゲート付近の外観不良の防止ならびに型
開き後の樹脂のわき出しを防止する。 上記の説明においては可塑化開始前にもスクリ
ユーまたはプランジヤーを適量強制後退させる例
を示したが、場合により省略してもよい。 次により具体的な実施例ならびに比較例につい
て説明する。 〔実施例 １〜７〕 図面で説明した装置を用い、本発明の方法でポ
リプロピレン（PP）、ABS樹脂（ABS）、ポリメ
チルメタクリレート樹脂（PMMA）を使用して、
直径300mmで厚さ1.0，2.0，5.0mmの成形品を成形
した。いずれも加圧時の溶融樹脂のバツクフロ
ー、可塑化時ならびに可塑化後の成形品供給口付
近での顕著な冷却遅れ、樹脂のわき出しがなく、
得られた成形品は変形もなく表面外観も良好であ
つた。 〔比較例 １〜３〕 可塑化の開始を昇圧前に行なうことを除いて
（比較例１）あるいはスクリユーの強制後退を行
なわないことを除いて（比較例２）、あるいは型
開きを可塑化中に開始することを除いて（比較例
３）実施例３と同一の方法で成形を行なつた。 比較例１では溶融樹脂のバツクフローがあり、
ゲート付近にヒケが発生し、比較例２，３では型
開き時に樹脂のわき出しがあり、ゲート付近の外
観が悪くなり、さらに型開き後にも樹脂のわき出
しが認められた。 〔比較例 ４，５〕 溶融樹脂の供給開始時のキヤビテイクリヤラン
スが55mmと大きいことを除いて（比較例４）、あ
るいは供給終了時のキヤビテイクリヤランスが２
mmと小さいことを除いて（比較例５）、実施例３
と同一の方法で成形を行なつた。いずれも溶融樹
脂のバツクフロー、樹脂のわき出しはないが比較
例４では表面外観が不良で、比較例５では成形品
のねじれ（変形）が大きかつた。 上記実施例及び比較例の成形条件及び成形品の
評価結果等を第１表にまとめて記した。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用する成形装置の概略図、
第２図は本発明の成形方法の工程における上金型
の位置とスクリユーの位置の時間による変化の関
係を説明する図である。 １：型締装置、２：上金型、３：下金型、４：
上プラテン、５：下プラテン、６：溶融樹脂通
路、７：溶融樹脂、１１：材料可塑化、供給装
置、１２：スクリユー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直方向に運動する成形用上・下金型間に、
   上・下金型が未閉鎖の状態にて、上・下金型内に
   設けた樹脂通路を通じて、樹脂可塑化供給装置か
   ら溶融樹脂を供給後、型閉めを完了させて加圧、
   冷却、型開きをして成形品を得る熱可塑性樹脂の
   プレス成形方法において、溶融樹脂の供給後、樹
   脂通路の閉鎖を行なうことなく、型閉めを完了さ
   せて加圧力が設定圧に達した後、前記樹脂可塑化
   供給装置内の樹脂の可塑化を開始し、可塑化の終
   了時にスクリユーまたはブランジヤーを適量強制
   後退させた後、型開きを開始することを特徴とす
   る熱可塑性樹脂のプレス成形方法。 ２ 前記溶融樹脂の供給を、金型の型閉め動作を
   途中で停止または減速して上・下金型のキヤビテ
   イのクリアランスが50mm以下で開始し、かつ、成
   形品の厚さをｔmmとしたときｔ＋0.1mm以上（ｔ
   5.0mmのとき）、またはｔ＋1/2ｔmm以上（5.0＞
   ｔ1.0mmのとき）、または1.5mm以上（ｔ＜1.0mm
   のとき）で終了するように行なうことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。