JPH06210671A - 射出成形法による成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スプルーに対して直角に複数方向に分岐して延
在するランナーとこのランナーに対応した数のゲートを
有する射出成形金型を使用して成形品を製造する際に、
成形サイクルが長くならず、変形の少ない成形品を得る
方法を提供する。 【構成】スプルーとランナーとに跨がる構造のフィンを
有する金型、ランナーにこれが延在する方向に沿って連
接する構造のフィンを有する金型またはこれら両者を組
合せた構造のフィンを有する金型を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂を原料と
し、射出成形法により成形品を製造する方法に関するも
のであり、さらに詳しくは金型キャビテイに複数のゲー
トから溶融樹脂を注入して成形品を製造する方法の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂は、成形性、着色性、物性
等が優れているので、原料樹脂の特性を生かした各種の
成形法によって、多くの成形品が製造され、活用されて
いる。例えば射出成形法による場合には、工業製品の部
品、電気機器部品、自動車部品事務機器部品、日用雑貨
品等その用途は数えきれない程多岐に亘っている。

【０００３】射出成形法によって成形品を製造する場合
には、原料の熱可塑性樹脂を射出成形機シリンダーで加
熱し溶融させ、製品製造用金型のキャビテイに注入し、
固化させ、金型から取出すという手順によっている。溶
融樹脂を金型キャビテイに注入するには、スプルー、ラ
ンナーおよびゲートを経由するのが普通である。成形品
が大型であったり、形状が複雑であったりする場合に
は、一個のスプルーからランナーを複数方向に分岐させ
て延在させるのが好ましいときがあり、ランナーを複数
方向に分岐させる技術によって、射出成形法が適用され
る範囲が大幅に拡大された。

【０００４】大型成形品を製造する場合には、溶融樹脂
を金型キャビテイの隅々まで万遍なくゆきわたらせるた
めに、スプルーとランナーの流路の断面（溶融樹脂が流
れる方向に対して直角の方向に切断した断面）を大きく
する必要がある。この場合には、スプルーとランナーの
流路の断面が成形品の肉厚より大きくなり、成形品製造
時に、成形品は十分に冷却されたのにスプルーとランナ
ー部分は十分に冷却されず、次のような好ましくない現
象が生ずる。すなわち、成形品が十分に冷却されれば型
開きしてエジェクターピンで成形品を離型し、成形品自
動取出機で取出せるのであるが、スプルーとランナー部
分は十分に冷却されていないために、型開きしてエジェ
クターピンで成形品を離型する際にランナー部分で変形
して離型しにくく、ランナー部分が変形すると成形品自
動取出機で取出せなくなる。また、たとえ自動取出機で
取出すことができても、その後スプルーとランナー部分
が冷却する際に成形収縮を起し、その成形収縮力が成形
品におよび成形品を変形させるように作用するという問
題がある。成形品のみでなくスプルーとランナー部分を
も金型内で十分に冷却してから離型、取出を行うとする
と、成形サイクルが大幅に長引き、生産性が低下すると
いう問題もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、かかる状
況にあって、射出成形法によって成形品を製造する場合
において、スプルーに複数方向に分岐して延在するラン
ナーとこれに連接されたゲートを有する射出成形金型を
使用した場合でも、上記問題が起らない製造方法を提供
することを目的として鋭意検討した結果、本発明を完成
するに至ったものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかして本発明の要旨と
するところは、射出成形法によって成形品を製造するに
あたり、スプルーに複数方向に分岐して延在するランナ
ーとこれに連接されたゲートを有し、かつ、前記スプル
ーと前記ランナーとの双方に跨がる構造のフィンおよび
／または前記ランナーにこれが延在する方向に沿って連
接する構造のフィンを有する金型を使用することを特徴
とする射出成形法による成形品の製造方法に存する。

【０００７】

【発明の構成】以下本発明の実施態様例を、図面に基づ
いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り以下の例に限定されるものではない。なお以下の説明
では、本発明に使用される射出成形金型の構造を直接説
明するのではなく、使用した金型によって得られるスプ
ルー、ランナー、ゲートおよび成形品が一体に連接した
構造物を説明し、間接的に射出成形金型の構造を説明す
る。

【０００８】図１ないし図４は、本発明方法によって成
形品を製造する場合のスプルー、ランナー、ゲートおよ
び成形品等の部分斜視図であり、図５は従来法によった
場合の部分斜視図であり、図６は実施例、比較例で成形
した成形品に一例の斜視図である。図において、３１、
５１、６１はそれぞれ成形品、２２、３２、５２はそれ
ぞれゲート、１３、３３、４３、５３はそれぞれランナ
ー、１４、２４、３４、４４、５４はそれぞれサブラン
ナー、１５、２５、３５、４５、５５はそれぞれスプル
ー、４７は（サブマリン）ゲート、４８は捨てボス、１
９、３９はそれぞれスプルーとランナーとに跨がるフィ
ン、２９はランナーとサブランナーとに跨がるフィン、
３０、４０はそれぞれランナーに連接したフィンであ
る。

【０００９】本発明は、大型であったり、形状が複雑な
成形品を製造する際に、特にスプルーに複数方向に分岐
して延在するランナーとこれに連接されたゲートを有す
る射出成形金型を使用する際に好適に活用される。図１
はスプルー１５に対してランナー１３が直角に、かつ、
左右に対象に延在した構造に設けられたものの斜視図を
示している。この例では、スプルー１５とランナー１３
との双方に跨がって、かつ、スプルー１５を挟んで左右
対象にフィン１９が２個設けられている。フィン１９の
厚さは、図示されていない成形品の肉厚より小さくする
のがよい。

【００１０】図２はスプルー２５に対してランナー２３
が直角に、かつ、左右に対象に延在した構造に設けられ
たものの斜視図を示している。この例では、ランナー２
３の両端近傍にサブランナー２４が設けられ、ランナー
２３とサブランナー２４との双方に跨がって、かつ、サ
ブランナー２４を挟んで左右対象にフィン２９が２個設
けられている。フィン２９の厚さは、図示されていない
成形品の肉厚より小さくするのがよい。

【００１１】図３はスプルー３５に対してランナー３３
が直角に、かつ、左右に対象に延在し、ランナー３３の
両端近傍にサブランナー３４が設けられ、サブランナー
３４の端部にゲート３２が、ゲート３２には成形品３１
が連接した構のものの斜視図を示している。この例で
は、スプルー３５とこれに対して左右に対象に延在する
ランナー３３との双方に跨がってフィン３９が設けられ
ており、かつ、ランナー３３にはこれが延在する方向に
沿って連接する構造のフィン３０が、サブランナー３４
が設けられている方向に突き出して設けられている。フ
ィン３９とフィン３０の厚さは、図示されていない成形
品の肉厚より小さくするのがよい。

【００１２】図４はスプルー４５に対してランナー４３
が直角に、かつ、左右に対象に延在し、ランナー４３の
両端近傍にサブランナー４４が設けられ、サブランナー
４４の端部に（サブマリン）ゲート４７、捨てボス４８
が設けられた金型によって成形品（図示されていない）
を製造する場合の斜視図を示している。この例では、ラ
ンナー４３にはサブランナー４４が延在する方向とは反
対の方向に、断面Ｔ字型のフィン４０が、Ｔ字型の長軸
をランナー４３の長さ方向に沿って連接した構造とされ
ている。この例においても、フィン４０の厚さは、成形
品の肉厚より小さくするのがよい。

【００１３】図５は従来法によって成形した成形品５
１、スプルー５５、ランナー５３、ゲート５２等を示す
斜視図であり、図３に対応する。本発明では、スプルー
に対して直角に複数方向に分岐して延在するランナーと
このランナーに対応した数のゲートを有する射出成形金
型であって、次のような構造のものを使用する。 （１）スプルーとランナーとの双方に跨がる構造のフィ
ンを有する金型を使用する（図１参照）。 （２）ランナーにこれが延在する方向に沿って連接する
構造のフィンを有する金型を使用する（図２および図４
参照）。 （３）上記（１）と（２）とを組合せた構造のフィンを
有する金型を使用する（図３参照）。

【００１４】

【作用、機能】図１におけるフィン１９は、成形品は冷
却したが、スプルー１５、ランナー１３およびサブラン
ナー１４が十分に冷却しない時に型開きし、成形品を金
型から離型し取出す際に、スプルー１５、ランナー１３
および／またはサブランナー１４部分が切断または変形
するのを防止する機能を果たす。

【００１５】図２におけるフィン２９は、成形品は冷却
したが、スプルー２５およびランナー２３およびサブラ
ンナー２４が十分に冷却しない時に型開きし、成形品を
金型から離型し取出す際に、スプルー２５、ランナー２
３および／またはサブランナー２４部分が切断または変
形するのを防止する機能を果たす。図３におけるフィン
３９は、成形品は冷却したが、スプルー３５およびラン
ナー３３およびサブランナー３４が十分に冷却しない時
に型開きし、成形品を金型から離型し取出す際に、スプ
ルー３５、ランナー３３および／またはサブランナー３
４部分が切断または変形するのを防止する機能を果た
す。フィン３０はさらに、成形品を金型から離型し取出
したあと、ランナー３３とサブランナー３４が成形収縮
してもその収縮力が成形品３１に及ぶのを防止し、成形
品３１の変形を防止する機能を果たす。

【００１６】図４におけるフィン４０は、ランナー４３
が十分に冷却しない時に型開きし、成形品を金型から離
型し取出す際に、ランナー４３部分が切断または変形す
るのを防止する機能を果たす。フィン４０はさらに、成
形品を金型から離型し取出したあと、ランナー４３が成
形収縮してもその収縮力が図示されていない成形品に及
ぶのを防止し、成形品３１の変形を防止する機能を果た
す。

【００１７】この様に本発明方法によるときは、スプル
ーおよび／またはランナーが十分に冷却しない時に型開
きし、成形品を金型から離型し取出しても、スプルーお
よび／またはランナーが破損することがなく、成形品の
変形も防止することができるので、冷却時間を長くする
必要がない。

【００１８】

【実施例、比較例】以下、本発明が奏する効果を実施例
および比較例によって詳細に説明する。

【００１９】

【実施例１】射出成形機（型締力１２０トン、日精ＦＳ
−１２０型）によって、耐衝撃性ポリスチレン（三菱化
成社製、ダイヤレックスＨＴ−７６）を原料として、図
３に示した構造物が得られる金型を使用し、以下に記す
成形条件により、冷却時間を種々変更し、成形品を製造
した。

【００２０】＜成形品の形状、大きさ＞図３に示した構
造物において、スプルー３５はノズルタッチ側直径４m
m、テーパー４度、スプルー３５の長さは６０mmでラン
ナー３３の長さ方向中央に連接されている。ランナー３
３は直径８mm、長さ１６０mmであり、この両端から１５
mmの点にその中央軸が位置するように、直径８mm、長さ
３０mmのサブランナー３４が連接されている。スプルー
３５の中心軸とランナー３３の中心軸とは相互に直角に
交差するようになし、かつ、ランナー３３の中心軸とサ
ブランナー３４の中心軸とは相互に直角に交差するよう
に位置関係にされている。ゲート３２は厚さ１．５mm、
幅４mm、長さ５mmである。フィン３９は、スプルー３５
とランナー３３との接合点から各々２５mmの点を結んだ
三角形で、厚さ１．１mmに設定され、フィン３０は厚さ
１．０mm、幅１２mm設置されている。

【００２１】成形品は図６に斜視図として示したが、図
６においてａは１６０mm、ｂは８０mm、ｃは２０mm、厚
さは２mmである。

【表１】 ＜成形条件＞ シリンダー設定温度 ２１０℃ 射出高圧設定圧力 ５００kg／cm² 射出時間 ２．０秒 型締圧力 ４００kg／cm² 型締圧力保持時間 ６．０秒 金型設定温度 ５０℃ ＜成形品の変形状態の観察＞前記成形品を上記成形条件
で成形し、成形品の冷却時間を種々（３、５、７、９、
１１、１４秒）変えて１０ショット宛成形し、型開し成
形品を金型から離型し取出す際に、スプルー、ランナー
および／またはゲートが破損するか否かを肉眼で観察し
た。結果を表１に示す。

【００２２】

【比較例１】実施例１に記載の例において、金型を図５
に示した従来のもの（図３に示した金型とは、フィン３
０およびフィン３９がない他は全て実施例１に示したも
のと同じである。）を使用した他は、同例記載の場合と
同様の手順で成形品を製造した。

【００２３】＜成形品の変形状態の観察＞実施例１に記
載の例におけると同様にして、スプルー、ランナーおよ
び／またはゲートが破損するか否かを肉眼で観察した。
結果を表１に示す。

【００２４】

【表２】 表ー１ ──────────────────────────────────── スプルー、ランナーおよび／またはゲートが破損した個数 ──────────────────────────────────── 冷却時間（秒） ３ ５ ７ ９ １１ １４ ──────────────────────────────────── 実施例１ １ ０ ０ ０ ０ ０ 比較例１ １０ ９ ９ ４ ２ ０ ──────────────────────────────────── 表ー１より次のことが明かである。 （１）本発明方法によって成形品を製造するときは、冷
却時間が短くても成形品を金型から離型し取出す際に、
スプルー、ランナーおよび／またはゲートが破損が起り
にくい。 （２）スプルーおよび／またはランナー部分にフィンを
設けない比較例にあっては、冷却時間を比較的長くしな
いとスプルー、ランナーおよび／またはゲートが十分に
冷却されないので成形品を金型から離型する際に破損が
起り易い。

【００２５】

【実施例２】実施例１に記載の例において、成形品を金
型内で１４秒間冷却したあと、型開し成形品を金型から
離型し取出す方式に変更した他は、同例におけると同様
の手順で１０個の成形品を製造した。成形品を金型から
取出したあと、５、８、１０、１４、１７、２０秒の各
時間経過後に、ゲート３２をハサミで切断し、得られた
成形品各１０個について最大変形量ｘ（図６参照）を測
定した。１０個の平均値を表ー２に示す。

【００２６】

【比較例２】比較例１に記載の例において、成形品を金
型内で１４秒間冷却したあと、型開し成形品を金型から
離型し取出す方式に変更した他は、同例におけると同様
の手順で１０個の成形品を製造した。成形品を金型から
取出したあと、実施例２におけると同様に、５、８、１
０、１４、１７、２０秒の各時間経過後に、ゲート３２
をハサミで切断し、得られた成形品各１０個について最
大変形量ｘ（図６参照）を測定した。１０個の平均値を
表ー２に示す。

【００２７】

【表３】 表ー２ ──────────────────────────────────── 成形品の最大変形量（mm） ──────────────────────────────────── ゲート切断まで ５ ８ １０ １４ １７ ２０ の時間（秒） ──────────────────────────────────── 実施例２ 0.6 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 比較例２ 0.8 0.9 1.2 1.4 1.61 1.7 ──────────────────────────────────── 表ー１より次のことが明かである。 （１）本発明方法によって成形品を製造するときは、ス
プルー、ランナーおよび／またはゲートが破損しない冷
却時間帯（１４秒経過後）で取出した成形品は、金型内
での冷却が十分でなく金型から離型し取出した後にスプ
ルーおよび／またはランナーが冷却し、成形収縮が起る
にも拘らず、成形収縮力が成形品に及ぶことが少なく、
成形品の変形が少ない。 （２）これに対して、比較例によって得られた成形品
は、成形品を金型から離型し取出した後にスプルーおよ
び／またはランナーが冷却する際の成形収縮力が成形品
に及び、成形品の変形が大きい。

【００２８】

【発明が奏する効果】本発明は次のような特別の効果を
奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。 １．本発明方法によるときは、成形品の金型内での冷却
時間が短くても、成形品を金型から離型し取出す際に、
スプルー、ランナーおよび／またはゲートが破損しにく
いので、成形サイクルを短縮し、かつ、成形品自動取出
し機で取出せるので、能率的である。 ２．本発明方法によるときは、スプルー、ランナーおよ
び／またはゲートの冷却が不十分な時に離型し、取出し
ても、その後スプルーおよび／またはランナーの成形収
縮力が成形品に及びにくく、成形品の変形が少なく、外
観の美麗で商品価値の高い成形品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって得られる構造物の一例の斜視図

【図２】本発明によって得られる構造物の他の例の斜視
図

【図３】本発明によって得られる構造物の他の例の斜視
図

【図４】本発明によって得られる構造物の他の例の斜視
図

【図５】従来法によって得られる構造物の一例の斜視図

【図６】本発明によって得られる成形品の一例の斜視図

【符号の説明】

３１、５１、６１ 成形品 ２２、３２、５２ ゲート １３、３３、４３、５３ ランナー １４、２４、３４、４４、５４ サブランナー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】射出成形法によって成形品を製造するにあ
   たり、スプルーに複数方向に分岐して延在するランナー
   とこれに連接されたゲートを有し、かつ、前記スプルー
   と前記ランナーとの双方に跨がる構造のフィンおよび／
   または前記ランナーにこれが延在する方向に沿って連接
   する構造のフィンを有する金型を使用することを特徴と
   する射出成形法による成形品の製造方法。