JPH07178765A - インサート成形法 - Google Patents
インサート成形法Info
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- JPH07178765A JPH07178765A JP5324344A JP32434493A JPH07178765A JP H07178765 A JPH07178765 A JP H07178765A JP 5324344 A JP5324344 A JP 5324344A JP 32434493 A JP32434493 A JP 32434493A JP H07178765 A JPH07178765 A JP H07178765A
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- mold
- insert
- molding
- insulating layer
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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
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/20—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor of articles having inserts or reinforcements ; Handling of inserts or reinforcements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
- B29C49/04—Extrusion blow-moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/20—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor of articles having inserts or reinforcements ; Handling of inserts or reinforcements
- B29C2049/2017—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor of articles having inserts or reinforcements ; Handling of inserts or reinforcements outside the article
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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
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- B29C2049/2021—Inserts characterised by the material or type
- B29C2049/2043—Inserts characterised by the material or type comprising threads, e.g. screws or nuts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インサート部品が成形品に十分に固定された
インサート成形品を成形する。 【構成】 インサート部品をセットする主金型壁面を、
耐熱性重合体からなる断熱層で被覆した金型を用いたイ
ンサート成形法。
インサート成形品を成形する。 【構成】 インサート部品をセットする主金型壁面を、
耐熱性重合体からなる断熱層で被覆した金型を用いたイ
ンサート成形法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性樹脂の射出成
形、ブロー成形等に於て、金属、又はその他の材質の部
品をあらかじめ金型内にセットし、該部品を成形品に埋
め込むインサート成形法に係る。
形、ブロー成形等に於て、金属、又はその他の材質の部
品をあらかじめ金型内にセットし、該部品を成形品に埋
め込むインサート成形法に係る。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】成形
時にボルトやナット等の部品を成形品に埋め込むインサ
ート成形は、射出成形、押出ブロー成形等で広く使用さ
れている。このインサート部品を成形品の中にしっかり
と埋め込み、その後に該成形品を組立てゝ使用中にイン
サート部品が成形品から分離しないことが必要である。
インサート部品が成形品に十分に埋め込まれ、成形品に
強固に固定されるために、成形条件を変化させることが
行われている。射出圧力を高くしたり、樹脂温度を高く
したり、あるいは金型温度を高くすることが行われてい
る。
時にボルトやナット等の部品を成形品に埋め込むインサ
ート成形は、射出成形、押出ブロー成形等で広く使用さ
れている。このインサート部品を成形品の中にしっかり
と埋め込み、その後に該成形品を組立てゝ使用中にイン
サート部品が成形品から分離しないことが必要である。
インサート部品が成形品に十分に埋め込まれ、成形品に
強固に固定されるために、成形条件を変化させることが
行われている。射出圧力を高くしたり、樹脂温度を高く
したり、あるいは金型温度を高くすることが行われてい
る。
【０００３】これらの要因の中で最も大きな影響のある
のは金型温度であり、金型温度を高くする程好ましい。
しかし、金型温度を高くすると、可塑化された樹脂の冷
却固化に必要な冷却時間が長くなり成形能率が下がる。
このため、金型温度を高くすることなくインサート成形
が良好にでき、又金型温度を高くしても必要な冷却時間
が長くならない方法が要求されている。金型に加熱用、
冷却用の孔をそれぞれとりつけておき交互に熱媒、冷媒
を流して金型の加熱、冷却を繰り返す方法も行われてい
るが、この方法は熱の消費量も多く、冷却時間が長くな
る。
のは金型温度であり、金型温度を高くする程好ましい。
しかし、金型温度を高くすると、可塑化された樹脂の冷
却固化に必要な冷却時間が長くなり成形能率が下がる。
このため、金型温度を高くすることなくインサート成形
が良好にでき、又金型温度を高くしても必要な冷却時間
が長くならない方法が要求されている。金型に加熱用、
冷却用の孔をそれぞれとりつけておき交互に熱媒、冷媒
を流して金型の加熱、冷却を繰り返す方法も行われてい
るが、この方法は熱の消費量も多く、冷却時間が長くな
る。
【０００４】金型キャビティを形成する型壁面を熱伝導
率の小さい物質で被覆することにより金型表面再現性を
良くする方法は米国特許第３５４４５１８号明細書で射
出成形について開示されている。押出ブロー成形につい
ても、同様に型壁面を熱伝導率の小さい物質で被覆する
方法が米国特許第５０４１２４７号明細書に開示されて
いる。本発明の課題は、金型温度を高くすることなく、
インサート部品を成形品に強固に固定することができる
インサート成形法を提供することにある。
率の小さい物質で被覆することにより金型表面再現性を
良くする方法は米国特許第３５４４５１８号明細書で射
出成形について開示されている。押出ブロー成形につい
ても、同様に型壁面を熱伝導率の小さい物質で被覆する
方法が米国特許第５０４１２４７号明細書に開示されて
いる。本発明の課題は、金型温度を高くすることなく、
インサート部品を成形品に強固に固定することができる
インサート成形法を提供することにある。
【０００５】
【発明を解決するための手段及び作用】すなわち、本発
明は、熱可塑性樹脂のインサート成形において、インサ
ートする金属部品等のインサート部品をセットする金属
からなる主金型壁面を、熱伝導率が０．００２ｃａｌ／
ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下の耐熱性重合体からなる断熱層で
０．０１〜２ｍｍ厚に被覆して成形することを特徴とす
るインサート成形法、である。
明は、熱可塑性樹脂のインサート成形において、インサ
ートする金属部品等のインサート部品をセットする金属
からなる主金型壁面を、熱伝導率が０．００２ｃａｌ／
ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下の耐熱性重合体からなる断熱層で
０．０１〜２ｍｍ厚に被覆して成形することを特徴とす
るインサート成形法、である。
【０００６】以下に本発明について詳しく説明する。本
発明のインサート成形法に使用できる合成樹脂は、一般
の射出成形、押出ブロー成形等に使用できる熱可塑性樹
脂であれば、特に限定されない。例えば、スチレン重合
体、ＡＢＳ樹脂、あるいはその共重合体、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等オレフィン重合体、変性ポリフェ
ニレンエーテル樹脂、塩化ビニール重合体又はその共重
合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、
ポリアセタール等の一般に射出成形や押出ブロー成形に
使用される熱可塑性樹脂が使用できる。
発明のインサート成形法に使用できる合成樹脂は、一般
の射出成形、押出ブロー成形等に使用できる熱可塑性樹
脂であれば、特に限定されない。例えば、スチレン重合
体、ＡＢＳ樹脂、あるいはその共重合体、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等オレフィン重合体、変性ポリフェ
ニレンエーテル樹脂、塩化ビニール重合体又はその共重
合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、
ポリアセタール等の一般に射出成形や押出ブロー成形に
使用される熱可塑性樹脂が使用できる。
【０００７】これ等の樹脂に、各種強化材や各種充填物
を配合した場合、あるいはポリマーアロイ等とした場合
も同様に良好に使用できる。例えば、上記の樹脂に、ゴ
ム、ガラス繊維、アスベスト、炭酸カルシウム、タル
ク、硫酸カルシウム、木粉等の１種又は２種以上を配合
することができる。本発明に述べる金属からなる主金型
材質は、鉄又は鉄を主成分とする鋼材、アルミニウム又
はアルミニウムを主成分とする合金、亜鉛合金、ベリリ
ウム−銅合金等の一般に合成樹脂の成形に使用されてい
る金属金型を包含する。特に鋼材が良好に使用できる。
を配合した場合、あるいはポリマーアロイ等とした場合
も同様に良好に使用できる。例えば、上記の樹脂に、ゴ
ム、ガラス繊維、アスベスト、炭酸カルシウム、タル
ク、硫酸カルシウム、木粉等の１種又は２種以上を配合
することができる。本発明に述べる金属からなる主金型
材質は、鉄又は鉄を主成分とする鋼材、アルミニウム又
はアルミニウムを主成分とする合金、亜鉛合金、ベリリ
ウム−銅合金等の一般に合成樹脂の成形に使用されてい
る金属金型を包含する。特に鋼材が良好に使用できる。
【０００８】本発明のインサート成形法で断熱層に用い
る耐熱性重合体は、ガラス転移温度が１５０℃以上であ
ることが好ましく、更に好ましくは１９０℃以上、及び
／又は融点が２５０℃以上であることが好ましく、更に
好ましくは２８０℃以上の耐熱性重合体である。耐熱性
重合体の熱伝導率は０．００２ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・
℃以下であり、一般の重合体はこの熱伝導率以下であ
る。又、該耐熱性重合体の破断伸度は１０％以上の強靭
な重合体が好ましい。破断伸度の測定法はＡＳＴＭＤ６
３８に準じて行い、測定時の引っ張り速度は５ｍｍ／分
である。
る耐熱性重合体は、ガラス転移温度が１５０℃以上であ
ることが好ましく、更に好ましくは１９０℃以上、及び
／又は融点が２５０℃以上であることが好ましく、更に
好ましくは２８０℃以上の耐熱性重合体である。耐熱性
重合体の熱伝導率は０．００２ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・
℃以下であり、一般の重合体はこの熱伝導率以下であ
る。又、該耐熱性重合体の破断伸度は１０％以上の強靭
な重合体が好ましい。破断伸度の測定法はＡＳＴＭＤ６
３８に準じて行い、測定時の引っ張り速度は５ｍｍ／分
である。
【０００９】本発明で断熱層として良好に使用できる重
合体は、主鎖に芳香環を有する耐熱性重合体であり、有
機溶剤に溶解する各種非結晶性耐熱重合体、各種ポリイ
ミド等が良好に使用できる。 非結晶性耐熱重合体とし
ては、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリ
ルスルホン、ポリアリレート、ポリフェニレンエーテ
ル、ポリベンツイミダゾール等である。これ等の代表的
な耐熱性重合体の繰り返し単位を次に示す。
合体は、主鎖に芳香環を有する耐熱性重合体であり、有
機溶剤に溶解する各種非結晶性耐熱重合体、各種ポリイ
ミド等が良好に使用できる。 非結晶性耐熱重合体とし
ては、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリ
ルスルホン、ポリアリレート、ポリフェニレンエーテ
ル、ポリベンツイミダゾール等である。これ等の代表的
な耐熱性重合体の繰り返し単位を次に示す。
【００１０】
【化１】
【００１１】
【化２】
【００１２】
【化３】
【００１３】
【化４】
【００１４】
【化５】
【００１５】ポリイミドは各種あるが、直鎖型高分子量
ポリイミドが良好に使用できる。一般に直鎖型高分子量
ポリイミドは破断伸度が大きく、耐久性に優れている。
本発明に良好に使用できる直鎖型の高分子量ポリイミド
の例を表１に示した。なお、Ｔｇはガラス転移温度、
又、ｎはくりかえし単位の数を表わす。
ポリイミドが良好に使用できる。一般に直鎖型高分子量
ポリイミドは破断伸度が大きく、耐久性に優れている。
本発明に良好に使用できる直鎖型の高分子量ポリイミド
の例を表１に示した。なお、Ｔｇはガラス転移温度、
又、ｎはくりかえし単位の数を表わす。
【００１６】
【表１】
【００１７】直鎖型ポリイミドのＴｇは構成成分によっ
て異り、その例を表２および表３に示した。Ｔｇが１５
０℃以上の重合体が使用されることが好ましく更に好ま
しくは１９０℃以上、特に好ましくは２３０℃以上であ
る。
て異り、その例を表２および表３に示した。Ｔｇが１５
０℃以上の重合体が使用されることが好ましく更に好ま
しくは１９０℃以上、特に好ましくは２３０℃以上であ
る。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】本発明に良好に使用できる、溶剤に溶解で
きる各種可溶性ポリイミドを表４に示す。
きる各種可溶性ポリイミドを表４に示す。
【００２１】
【表４】
【００２２】射出成形は、複雑な形状の成形品を一度の
成形で得られるところに経済的価値がある。この複雑な
金型表面を耐熱性重合体で被覆し、且つ強固に密着させ
るには、耐熱性重合体溶液、あるいは／及び耐熱性重合
体前駆体溶液を塗布し、次いで加熱して耐熱性重合体を
形成させることが最も好ましい。従って、本発明に用い
る耐熱性重合体、あるいは耐熱性重合体前駆体は、溶剤
に溶解できることが好ましい。
成形で得られるところに経済的価値がある。この複雑な
金型表面を耐熱性重合体で被覆し、且つ強固に密着させ
るには、耐熱性重合体溶液、あるいは／及び耐熱性重合
体前駆体溶液を塗布し、次いで加熱して耐熱性重合体を
形成させることが最も好ましい。従って、本発明に用い
る耐熱性重合体、あるいは耐熱性重合体前駆体は、溶剤
に溶解できることが好ましい。
【００２３】前記の非結晶性耐熱性重合体、可溶性ポリ
イミド、あるいはポリイミド前駆体は、テトラヒドロフ
ラン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチルピロリドン等の各種溶剤に溶解し使用さ
れる。直鎖型ポリイミド前駆体は、例えば芳香族ジアミ
ンと芳香族テトラカルボン酸二無水物を開環重付加反応
させることにより合成される。
イミド、あるいはポリイミド前駆体は、テトラヒドロフ
ラン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチルピロリドン等の各種溶剤に溶解し使用さ
れる。直鎖型ポリイミド前駆体は、例えば芳香族ジアミ
ンと芳香族テトラカルボン酸二無水物を開環重付加反応
させることにより合成される。
【００２４】
【化６】
【００２５】これ等ポリイミド前駆体は加熱して脱水環
化反応させることによりポリイミドを形成する。最も好
ましい直鎖型ポリイミド前駆体はポリアミド酸でありそ
の代表例の繰り返し単位と、それをイミド化したポリイ
ミドの繰り返し単位を次に示す。
化反応させることによりポリイミドを形成する。最も好
ましい直鎖型ポリイミド前駆体はポリアミド酸でありそ
の代表例の繰り返し単位と、それをイミド化したポリイ
ミドの繰り返し単位を次に示す。
【００２６】
【化７】
【００２７】
【化８】
【００２８】
【化９】
【００２９】
【化１０】
【００３０】上記のポリイミド前駆体のポリマーはＮ−
メチルピロリドン等の溶媒に溶かし、金型壁面に塗布さ
れる。これら耐熱性重合体溶液、あるいは耐熱性重合体
前駆体溶液には、コーティング時の粘度を調整したり、
溶液の表面張力を調整、チキソトロピー性を調整するた
めの添加物を加えたり、及び／又は金型との密着性を上
げるための微少の添加物を加えることができる。
メチルピロリドン等の溶媒に溶かし、金型壁面に塗布さ
れる。これら耐熱性重合体溶液、あるいは耐熱性重合体
前駆体溶液には、コーティング時の粘度を調整したり、
溶液の表面張力を調整、チキソトロピー性を調整するた
めの添加物を加えたり、及び／又は金型との密着性を上
げるための微少の添加物を加えることができる。
【００３１】断熱層に使用する耐熱性重合体について、
非結晶性耐熱性重合体、ポリイミドで説明したが、本発
明は基本的にこれ等に限定されるものではない。可とう
性が付与されたエポキシ樹脂、シリコーン系樹脂等は成
形条件等によっては使用できる。本発明のインサート成
形法では、耐熱性重合体からなる皮膜の断熱層と主金型
との密着力が大きいことが必要であり、室温で０．５ｋ
ｇ／１０ｍｍ巾以上であることが好ましく、更に好まし
くは０．８ｋｇ／１０ｍｍ巾以上、特に好ましくは１ｋ
ｇ／１０ｍｍ巾以上である。この密着力とは、密着した
断熱層を１０ｍｍ巾に切り、接着面と直角方向に２０ｍ
ｍ／分の速度で引張った時の剥離力をいう。この剥離力
は測定場所、測定回数によりかなりバラツキが見られる
が、最小値が大きいことが重要であり、安定して大きい
剥離力であることが好ましい。本発明に述べる密着力は
金型の主要部の密着力の最小値である。
非結晶性耐熱性重合体、ポリイミドで説明したが、本発
明は基本的にこれ等に限定されるものではない。可とう
性が付与されたエポキシ樹脂、シリコーン系樹脂等は成
形条件等によっては使用できる。本発明のインサート成
形法では、耐熱性重合体からなる皮膜の断熱層と主金型
との密着力が大きいことが必要であり、室温で０．５ｋ
ｇ／１０ｍｍ巾以上であることが好ましく、更に好まし
くは０．８ｋｇ／１０ｍｍ巾以上、特に好ましくは１ｋ
ｇ／１０ｍｍ巾以上である。この密着力とは、密着した
断熱層を１０ｍｍ巾に切り、接着面と直角方向に２０ｍ
ｍ／分の速度で引張った時の剥離力をいう。この剥離力
は測定場所、測定回数によりかなりバラツキが見られる
が、最小値が大きいことが重要であり、安定して大きい
剥離力であることが好ましい。本発明に述べる密着力は
金型の主要部の密着力の最小値である。
【００３２】本発明のインサート成形法は、ポリイミド
等の断熱材の薄層の表面の平滑性等を更に向上させるた
め、あるいは表面の耐擦傷性を更に向上させるため、あ
るいは離型性を良くするため、ポリイミド層等の厚みの
１／１０付近より薄い別材質をポリイミド表面等に塗布
することも必要に応じてできる。合成樹脂のシートや型
物の表面に、耐擦傷性向上のために使用されている、一
般にハードコートと言われている塗料を塗布することも
できる。例えば、熱硬化型のシリコーン系ハードコート
剤、特に、シリコーン系ハードコート剤にエポキシ系物
質を配合した密着性に優れたハードコート剤は良好に使
用でき、本発明にとって好ましいものである。又、離型
性を良くするためにフッ素樹脂やシリコーン系重合体を
塗布することも良好にできる。
等の断熱材の薄層の表面の平滑性等を更に向上させるた
め、あるいは表面の耐擦傷性を更に向上させるため、あ
るいは離型性を良くするため、ポリイミド層等の厚みの
１／１０付近より薄い別材質をポリイミド表面等に塗布
することも必要に応じてできる。合成樹脂のシートや型
物の表面に、耐擦傷性向上のために使用されている、一
般にハードコートと言われている塗料を塗布することも
できる。例えば、熱硬化型のシリコーン系ハードコート
剤、特に、シリコーン系ハードコート剤にエポキシ系物
質を配合した密着性に優れたハードコート剤は良好に使
用でき、本発明にとって好ましいものである。又、離型
性を良くするためにフッ素樹脂やシリコーン系重合体を
塗布することも良好にできる。
【００３３】本発明のインサート成形法は、インサート
部品をセットする主金型の少なくとも壁面付近が断熱層
で被覆されている。それ以外の型壁面を断熱層で広く被
覆することは必要に応じて適度に選択される。本発明で
インサート部品とは、成形品に種々の他物品をとりつけ
たり、又は成形品を他の物品と組合せて接合して使用す
る時に、インサート成形される一般のインサート部品を
いい、金属製のボルト、ナット、丸棒、角棒、フック等
である。インサート部品は成形時に加熱してから金型に
セットすることが好ましい。インサート部品を５０〜１
５０℃に加熱してからセットすることが特に好ましい。
部品をセットする主金型の少なくとも壁面付近が断熱層
で被覆されている。それ以外の型壁面を断熱層で広く被
覆することは必要に応じて適度に選択される。本発明で
インサート部品とは、成形品に種々の他物品をとりつけ
たり、又は成形品を他の物品と組合せて接合して使用す
る時に、インサート成形される一般のインサート部品を
いい、金属製のボルト、ナット、丸棒、角棒、フック等
である。インサート部品は成形時に加熱してから金型に
セットすることが好ましい。インサート部品を５０〜１
５０℃に加熱してからセットすることが特に好ましい。
【００３４】断熱層の厚みは０．０１から２．０ｍｍの
範囲で適度に選択される。好ましくは０．１から０．５
ｍｍである。０．０１ｍｍ未満では効果が低く、２．０
ｍｍを越えることは不要である。厚み（ｃｍ）／熱伝導
率（ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃）値が５〜１００が本発
明に特に良好に使用であり、この様に非常に狭い範囲が
特に有効である。５〜１００の範囲より小さいと型表面
再現性が悪くなる傾向があり、この範囲より大きくなる
と、型内冷却時間が長くなるか、あるいは及び低熱伝導
物質の鏡面状被覆が困難になるなどの傾向を生ずること
が多い。
範囲で適度に選択される。好ましくは０．１から０．５
ｍｍである。０．０１ｍｍ未満では効果が低く、２．０
ｍｍを越えることは不要である。厚み（ｃｍ）／熱伝導
率（ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃）値が５〜１００が本発
明に特に良好に使用であり、この様に非常に狭い範囲が
特に有効である。５〜１００の範囲より小さいと型表面
再現性が悪くなる傾向があり、この範囲より大きくなる
と、型内冷却時間が長くなるか、あるいは及び低熱伝導
物質の鏡面状被覆が困難になるなどの傾向を生ずること
が多い。
【００３５】本発明では、主金型温度を８０℃以下に冷
却し、射出された合成樹脂が型表面に接触してから、少
なくとも、０．１秒の間、型表面温度が１００℃以上の
状態で成形されることが好ましい。主金型温度は、更に
好ましくは８０℃以下、室温以上である。一般に金型温
度は８０℃以下で射出成形されており、８０℃を越える
高温にすると成形サイクルタイムが長くなり、成形効率
が低下する。また、室温より低くなると金型表面に結露
が発生しやすくなる。射出成形時の型表面温度の変化
は、合成樹脂、主金型、断熱層の温度、比熱可塑性樹
脂、熱伝導率、密度、結晶化潜熱等から計算できる。例
えば、ＡＤＩＮＡ及びＡＤＩＮＡＴ（マサチューセッツ
工科大学で開発されたソフトウェア）等を用いて、非線
形有限要素法による非定常熱伝導解析により計算でき
る。
却し、射出された合成樹脂が型表面に接触してから、少
なくとも、０．１秒の間、型表面温度が１００℃以上の
状態で成形されることが好ましい。主金型温度は、更に
好ましくは８０℃以下、室温以上である。一般に金型温
度は８０℃以下で射出成形されており、８０℃を越える
高温にすると成形サイクルタイムが長くなり、成形効率
が低下する。また、室温より低くなると金型表面に結露
が発生しやすくなる。射出成形時の型表面温度の変化
は、合成樹脂、主金型、断熱層の温度、比熱可塑性樹
脂、熱伝導率、密度、結晶化潜熱等から計算できる。例
えば、ＡＤＩＮＡ及びＡＤＩＮＡＴ（マサチューセッツ
工科大学で開発されたソフトウェア）等を用いて、非線
形有限要素法による非定常熱伝導解析により計算でき
る。
【００３６】本発明を図面を用いて説明する。図１は、
本発明の方法で、金属製ボルトをインサート射出成形す
る経過の断面図を示す。図２は、本発明の方法で、金属
製ナットをインサート射出成形する経過の断面図を示
す。図３は、金属製ボルトを従来の方法でインサート射
出成形する成形経過の断面図を示す。図４従来の方法で
射出成形された、金属製ナットのインサート成形品断面
を示す。図３において、冷却された金型１にはインサー
トするボルトを設置する凹部２が設けられている（３−
１）。該凹部２にインサートするボルト３を設置する
（３−２）。金型を閉じて型キャビティを形成し、加熱
可塑化された合成樹脂４を射出する（３−３）。射出さ
れた合成樹脂は金型により冷却され、ボルト３と金型１
により成形される角部５の奥には入り込めず、ボルト３
が不安定に固定されたインサート成形品６が得られる
（３−４）。
本発明の方法で、金属製ボルトをインサート射出成形す
る経過の断面図を示す。図２は、本発明の方法で、金属
製ナットをインサート射出成形する経過の断面図を示
す。図３は、金属製ボルトを従来の方法でインサート射
出成形する成形経過の断面図を示す。図４従来の方法で
射出成形された、金属製ナットのインサート成形品断面
を示す。図３において、冷却された金型１にはインサー
トするボルトを設置する凹部２が設けられている（３−
１）。該凹部２にインサートするボルト３を設置する
（３−２）。金型を閉じて型キャビティを形成し、加熱
可塑化された合成樹脂４を射出する（３−３）。射出さ
れた合成樹脂は金型により冷却され、ボルト３と金型１
により成形される角部５の奥には入り込めず、ボルト３
が不安定に固定されたインサート成形品６が得られる
（３−４）。
【００３７】図１に於て、冷却された主金型７にはイン
サートするボルトを設置する該凹部の周囲の金型表面
に、断熱層９が被覆されている（１−１）。該凹部８に
あらかじめ加熱されたボルト１０を設置する（１−
２）。金型を閉じて型キャビティを形成し、加熱熱可塑
化された合成樹脂１１を射出する（１−３）。射出され
た合成樹脂は断熱層９の働きにより、ボルト１０を金型
７により形成される角部の奥にも十分に入り込み、ボル
ト１０が安定に固定された良好なインサート成形品１２
が得られる（１−４）。
サートするボルトを設置する該凹部の周囲の金型表面
に、断熱層９が被覆されている（１−１）。該凹部８に
あらかじめ加熱されたボルト１０を設置する（１−
２）。金型を閉じて型キャビティを形成し、加熱熱可塑
化された合成樹脂１１を射出する（１−３）。射出され
た合成樹脂は断熱層９の働きにより、ボルト１０を金型
７により形成される角部の奥にも十分に入り込み、ボル
ト１０が安定に固定された良好なインサート成形品１２
が得られる（１−４）。
【００３８】図２に於て、冷却された主金型１３にはイ
ンサートするナットを設置する凸部１４が設けられてい
る。該凸部１４の周囲の金型表面に断熱層１５が被覆さ
れている（２−１）。該凸部１４にあらかじめ加熱され
たナット１６を設置する（２−２）。金型を閉じて型キ
ャビティを形成し、加熱可塑化された合成樹脂１７を射
出する（２−３）。射出された合成樹脂１７は断熱層１
５の働きにより、ナット１６と金型１３により形成され
る角部の奥にも十分に入り込み、ナット１６が安定に固
定された良好なインサート成形品１８が得られる（２−
４）。
ンサートするナットを設置する凸部１４が設けられてい
る。該凸部１４の周囲の金型表面に断熱層１５が被覆さ
れている（２−１）。該凸部１４にあらかじめ加熱され
たナット１６を設置する（２−２）。金型を閉じて型キ
ャビティを形成し、加熱可塑化された合成樹脂１７を射
出する（２−３）。射出された合成樹脂１７は断熱層１
５の働きにより、ナット１６と金型１３により形成され
る角部の奥にも十分に入り込み、ナット１６が安定に固
定された良好なインサート成形品１８が得られる（２−
４）。
【００３９】図２に示すナットのインサート成形で、断
熱層を被覆しない従来法で成形したインサート成形品を
図４に示す。図４に於て、ナット１９と金型により形成
される角部に合成樹脂２０は十分に入り込めず、ナット
１９が不安定に固定されたインサート成形品になる。本
発明ではインサート部品をセットする主金型壁面部分を
断熱層で被覆している。図に示す金型の場合、ボルトあ
るいはナットと金型により形成される角部付近の主金型
の壁面が断熱層で被覆されている。本発明を射出成形で
説明したが、ブロー成形でも同様に実施できる。押出ブ
ロー成形でボルトをインサート成形する場合には、従来
の方法では図の（３−４）、本発明では（１−４）に示
すと同様の成形品が得られる。一般に押出ブロー成形で
は射出成形に比べて、合成樹脂の成形時の温度は低く、
合成樹脂を金型壁面に押しつける圧力は大巾に低い。従
って、押出ブロー成形のインサート成形ではインサート
部品の成形品への固定が不十分になることが多く、本発
明の方法は特に良好に使用できる。
熱層を被覆しない従来法で成形したインサート成形品を
図４に示す。図４に於て、ナット１９と金型により形成
される角部に合成樹脂２０は十分に入り込めず、ナット
１９が不安定に固定されたインサート成形品になる。本
発明ではインサート部品をセットする主金型壁面部分を
断熱層で被覆している。図に示す金型の場合、ボルトあ
るいはナットと金型により形成される角部付近の主金型
の壁面が断熱層で被覆されている。本発明を射出成形で
説明したが、ブロー成形でも同様に実施できる。押出ブ
ロー成形でボルトをインサート成形する場合には、従来
の方法では図の（３−４）、本発明では（１−４）に示
すと同様の成形品が得られる。一般に押出ブロー成形で
は射出成形に比べて、合成樹脂の成形時の温度は低く、
合成樹脂を金型壁面に押しつける圧力は大巾に低い。従
って、押出ブロー成形のインサート成形ではインサート
部品の成形品への固定が不十分になることが多く、本発
明の方法は特に良好に使用できる。
【００４０】
【実施例】次の金型、物質等を使用して銅製ボルトのイ
ンサート押出ブロー成形を行う。 主金型： 鋼材（Ｓ５５Ｃ）でつくられ、３００×９５
×２０ｍｍ（パリソン押出方向が３００ｍｍ）の直方体
形の金型キャビティを有し、型表面は鏡面状であり、更
に硬質クロムメッキがされている。型壁面にはインサー
ト部品のボルトをセットする凹部が設けられている。主
金型温度は６０℃である。
ンサート押出ブロー成形を行う。 主金型： 鋼材（Ｓ５５Ｃ）でつくられ、３００×９５
×２０ｍｍ（パリソン押出方向が３００ｍｍ）の直方体
形の金型キャビティを有し、型表面は鏡面状であり、更
に硬質クロムメッキがされている。型壁面にはインサー
ト部品のボルトをセットする凹部が設けられている。主
金型温度は６０℃である。
【００４１】ポリイミド前駆体及び硬化後のポリイミ
ド： 直鎖型高分子量ポリイミド前駆体溶液「トレニー
ス＃３０００」（東レ（株）製 商品名）。硬化後のポ
リイミドの性能は、Ｔｇが３００℃、熱伝導率が０．０
００５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃、破断伸度が６０％。 ポリイミド被覆金型： 主金型のボルトをセットする凹
部付近の型表面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、１６
０℃に加熱して部分イミド化し、次いで該塗布、１６０
℃加熱を１０回繰り返し、最後に２９０℃まで加熱し
て、１００％イミド化して、凹部付近を０．３ｍｍ厚の
ポリイミドで被覆したポリイミド被覆金型をつくる。 熱可塑性樹脂： ＡＢＳ樹脂、スタイラックＡＢＳ、Ａ
４５９３（旭化成工業（株）製 商品名）。
ド： 直鎖型高分子量ポリイミド前駆体溶液「トレニー
ス＃３０００」（東レ（株）製 商品名）。硬化後のポ
リイミドの性能は、Ｔｇが３００℃、熱伝導率が０．０
００５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃、破断伸度が６０％。 ポリイミド被覆金型： 主金型のボルトをセットする凹
部付近の型表面にポリイミド前駆体溶液を塗布し、１６
０℃に加熱して部分イミド化し、次いで該塗布、１６０
℃加熱を１０回繰り返し、最後に２９０℃まで加熱し
て、１００％イミド化して、凹部付近を０．３ｍｍ厚の
ポリイミドで被覆したポリイミド被覆金型をつくる。 熱可塑性樹脂： ＡＢＳ樹脂、スタイラックＡＢＳ、Ａ
４５９３（旭化成工業（株）製 商品名）。
【００４２】
【実施例１】鋼製ボルトを１００℃に加熱して、図１の
（１−２）に示す様にポリイミド被覆主金型の凹部にセ
ットし、直ちに２２０℃のＡＢＳ樹脂を押出ブロー成形
する。ブローガス圧力は６ｋｇ／ｃｍ2 である。ＡＢＳ
樹脂はボルトを型壁面により形成される角部にも十分に
入り込み、図１の（１−４）に示す様な、ボルトが成形
品に強固に固定されたインサート成形品が得られる。
（１−２）に示す様にポリイミド被覆主金型の凹部にセ
ットし、直ちに２２０℃のＡＢＳ樹脂を押出ブロー成形
する。ブローガス圧力は６ｋｇ／ｃｍ2 である。ＡＢＳ
樹脂はボルトを型壁面により形成される角部にも十分に
入り込み、図１の（１−４）に示す様な、ボルトが成形
品に強固に固定されたインサート成形品が得られる。
【００４３】
【比較例１】ポリイミド被覆がされていない主金型の凹
部に鋼製ボルトをセットして、実施例１と同様にＡＢＳ
樹脂を押出ブロー成形すると、ＡＢＳ樹脂は角部に十分
に入り込めず、図３の（３−４）に示す様な成形品にな
り、ボルトの固定が不十分な成形品となる。
部に鋼製ボルトをセットして、実施例１と同様にＡＢＳ
樹脂を押出ブロー成形すると、ＡＢＳ樹脂は角部に十分
に入り込めず、図３の（３−４）に示す様な成形品にな
り、ボルトの固定が不十分な成形品となる。
【００４４】
【発明の効果】本発明のインサート成形法は、従来の方
法に比べて、金型温度を高温にすることなく、インサー
ト部品を成形品に良好に埋め込み、十分に固定されたイ
ンサート成形品が得ることができる。
法に比べて、金型温度を高温にすることなく、インサー
ト部品を成形品に良好に埋め込み、十分に固定されたイ
ンサート成形品が得ることができる。
【図１】本発明の方法で、金属製ボルトをインサート射
出成形する経過の断面図を示す。
出成形する経過の断面図を示す。
【図２】本発明の方法で、金属性ナットをインサート射
出成形する経過の断面図を示す。
出成形する経過の断面図を示す。
【図３】金属製ボルトを従来の方法でインサート射出成
形する成形経過の断面図を示す。
形する成形経過の断面図を示す。
【図４】従来の方法で射出成形された、金属製ナットの
インサート成形品断面を示す。
インサート成形品断面を示す。
１… 金型 ２… 凹部 ３… 金属製ボルト ４… 合成樹脂 ５… 角部 ６… インサート成形品 ７… 主金型 ８… 凸部 ９… 断熱層 １０… ボルト １１… 合成樹脂 １２… インサート成形品 １３… 主金型 １４… 凸部 １５… 断熱層 １６… 金属性ナット １７… 合成樹脂 １８… インサート成形品 １９… 金属性ナット ２０… 合成樹脂
Claims (1)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂のインサート成形におい
て、インサートする金属部品等のインサート部品をセッ
トする金属からなる主金型壁面を、熱伝導率が０．００
２ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下の耐熱性重合体からな
る断熱層で０．０１〜２ｍｍ厚に被覆して成形すること
を特徴とするインサート成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324344A JPH07178765A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | インサート成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324344A JPH07178765A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | インサート成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178765A true JPH07178765A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18164738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5324344A Withdrawn JPH07178765A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | インサート成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07178765A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009128190A1 (ja) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 本田技研工業株式会社 | インサート部品溶着成形方法 |
| CN102069550A (zh) * | 2009-11-12 | 2011-05-25 | 宝理塑料株式会社 | 表面安装用的电气/电子部件的制造方法 |
| CN102085708A (zh) * | 2009-11-12 | 2011-06-08 | 宝理塑料株式会社 | 金属复合层叠部件的制造方法 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5324344A patent/JPH07178765A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009128190A1 (ja) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | 本田技研工業株式会社 | インサート部品溶着成形方法 |
| JP2009274429A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-26 | Honda Motor Co Ltd | インサート部品溶着成形方法 |
| US8652383B2 (en) | 2008-04-16 | 2014-02-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Insert part weld molding method |
| CN102069550A (zh) * | 2009-11-12 | 2011-05-25 | 宝理塑料株式会社 | 表面安装用的电气/电子部件的制造方法 |
| CN102085708A (zh) * | 2009-11-12 | 2011-06-08 | 宝理塑料株式会社 | 金属复合层叠部件的制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |