JPH10119106A - 射出成形方法 - Google Patents
射出成形方法Info
- Publication number
- JPH10119106A JPH10119106A JP27444596A JP27444596A JPH10119106A JP H10119106 A JPH10119106 A JP H10119106A JP 27444596 A JP27444596 A JP 27444596A JP 27444596 A JP27444596 A JP 27444596A JP H10119106 A JPH10119106 A JP H10119106A
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- Japan
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- resin
- injection molding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 未溶融を防止して歪みの発生を排除し、かつ
熱分解を防止して透明性の高い成形品をえることのでき
る射出成形方法を提供する。 【解決手段】 射出成形機本体１ａのノズル部２に流路
抵抗としてのＤＦＣバルブ１０を設けて剪断速度を制御
しながら剪断発熱を利用することにより、未溶融および
熱分解を生じさせることなく歪みや黄変のない透明性の
優れた成形品を得る。
熱分解を防止して透明性の高い成形品をえることのでき
る射出成形方法を提供する。 【解決手段】 射出成形機本体１ａのノズル部２に流路
抵抗としてのＤＦＣバルブ１０を設けて剪断速度を制御
しながら剪断発熱を利用することにより、未溶融および
熱分解を生じさせることなく歪みや黄変のない透明性の
優れた成形品を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に透明性が重要
視される成形品に適用して好適な射出成形方法に関する
ものである。
視される成形品に適用して好適な射出成形方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂を用いて所要の成形
品を得る成形方法として、射出成形法が一般に用いられ
ている。この成形に使用される射出成形機は、熱可塑性
樹脂を溶かして射出する射出機構と射出された熱可塑性
樹脂を成形する金型から構成されている。この射出成形
機を用いた射出成形法では、熱可塑性樹脂が前記射出機
構上部に設けられるホッパから加熱シリンダ内に投入さ
れ、スクリュー等で移送可塑化されつつ前進し、金型内
に射出されて冷却固化して成形品を得るようにされてい
る。
品を得る成形方法として、射出成形法が一般に用いられ
ている。この成形に使用される射出成形機は、熱可塑性
樹脂を溶かして射出する射出機構と射出された熱可塑性
樹脂を成形する金型から構成されている。この射出成形
機を用いた射出成形法では、熱可塑性樹脂が前記射出機
構上部に設けられるホッパから加熱シリンダ内に投入さ
れ、スクリュー等で移送可塑化されつつ前進し、金型内
に射出されて冷却固化して成形品を得るようにされてい
る。
【０００３】なお、本願に関連する技術として成形材料
を金型内に射出充填する際に樹脂材料を流路抵抗による
剪断発熱により熱分解させる方法が知られている。
を金型内に射出充填する際に樹脂材料を流路抵抗による
剪断発熱により熱分解させる方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
熱可塑性エラストマーを用いて自動車のフロントガラス
等の透明性が重要視される複合成形品を成形する際に、
従来の射出成形法のように加熱シリンダ内で熱可塑性樹
脂を流動しやすい成形温度まで加熱して可塑化させるの
では、樹脂温度が熱分解発生下限温度以上の温度まで上
昇してしまい、短時間で冷却されないため熱分解を起こ
してしまう恐れがある。このように熱分解が生じて成形
された成形品には黄変，においおよび強度低下等が生じ
るという問題点がある。一方、前記熱可塑性樹脂を熱分
解を抑えた成形温度に加熱するのでは、成形品に未溶融
部分が混入して歪みが残り透明性を維持することができ
ないという問題点がある。なお、関連する技術として挙
げたものは、剪断発熱を利用する点を開示するのみで、
前述のような問題点を解消するための手段について開示
するものではない。
熱可塑性エラストマーを用いて自動車のフロントガラス
等の透明性が重要視される複合成形品を成形する際に、
従来の射出成形法のように加熱シリンダ内で熱可塑性樹
脂を流動しやすい成形温度まで加熱して可塑化させるの
では、樹脂温度が熱分解発生下限温度以上の温度まで上
昇してしまい、短時間で冷却されないため熱分解を起こ
してしまう恐れがある。このように熱分解が生じて成形
された成形品には黄変，においおよび強度低下等が生じ
るという問題点がある。一方、前記熱可塑性樹脂を熱分
解を抑えた成形温度に加熱するのでは、成形品に未溶融
部分が混入して歪みが残り透明性を維持することができ
ないという問題点がある。なお、関連する技術として挙
げたものは、剪断発熱を利用する点を開示するのみで、
前述のような問題点を解消するための手段について開示
するものではない。
【０００５】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、未溶融を防止して歪みの発生を排
除し、かつ熱分解を防止して透明性の高い成形品を得る
ことのできる射出成形方法を提供することを目的とする
ものである。
めになされたもので、未溶融を防止して歪みの発生を排
除し、かつ熱分解を防止して透明性の高い成形品を得る
ことのできる射出成形方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
による射出成形方法は前記目的を達成するために熱可塑
性樹脂を射出する際に樹脂通路において樹脂の剪断速度
を制御することにより、樹脂温度をその樹脂の未溶融発
生限界温度を超える程度まで瞬時に上昇させることを特
徴とするものである。
による射出成形方法は前記目的を達成するために熱可塑
性樹脂を射出する際に樹脂通路において樹脂の剪断速度
を制御することにより、樹脂温度をその樹脂の未溶融発
生限界温度を超える程度まで瞬時に上昇させることを特
徴とするものである。
【０００７】本発明においては、成形される熱可塑性樹
脂の温度を剪断発熱を利用して、瞬時にその熱可塑性樹
脂の未溶融発生限界温度を超えて上昇させるため、可塑
化の段階で樹脂温度を極端に上げずに成形することがで
きる。このように、剪断発熱を利用し瞬時に未溶融発生
限界温度以上に加熱させることにより金型内に充填され
る熱可塑性樹脂の粘度を下げることができ、成形された
熱可塑性樹脂を歪みのないものとすることができる。ま
た、この熱可塑性樹脂の温度が未溶融発生限界温度を超
えて熱分解発生下限温度以上にまで上昇した場合でも熱
可塑性樹脂は金型に射出されると圧力が開放され、かつ
金型に接することで冷却がすぐに始まることから熱分解
には至らない。したがって、黄変，においおよび強度低
下が生じず、透明で歪みのない成形品を得ることができ
る。
脂の温度を剪断発熱を利用して、瞬時にその熱可塑性樹
脂の未溶融発生限界温度を超えて上昇させるため、可塑
化の段階で樹脂温度を極端に上げずに成形することがで
きる。このように、剪断発熱を利用し瞬時に未溶融発生
限界温度以上に加熱させることにより金型内に充填され
る熱可塑性樹脂の粘度を下げることができ、成形された
熱可塑性樹脂を歪みのないものとすることができる。ま
た、この熱可塑性樹脂の温度が未溶融発生限界温度を超
えて熱分解発生下限温度以上にまで上昇した場合でも熱
可塑性樹脂は金型に射出されると圧力が開放され、かつ
金型に接することで冷却がすぐに始まることから熱分解
には至らない。したがって、黄変，においおよび強度低
下が生じず、透明で歪みのない成形品を得ることができ
る。
【０００８】本発明において、熱可塑性樹脂は前記未溶
融発生限界温度と熱分解発生下限温度との間の温度範囲
が当該射出成形における温度制御可能範囲よりも狭い特
性を有する樹脂を成形するのに適している。一般に、熱
可塑性樹脂を成形するのに最適な温度範囲は前記未溶融
発生限界温度と熱分解発生下限温度との間であるが、熱
可塑性樹脂のなかには最適な成形温度範囲が温度制御可
能範囲よりも狭い樹脂が存在する。このような樹脂を成
形する場合、前述のように未溶融発生限界温度以上の温
度までゆっくりと加熱させると常に熱分解発生下限温度
より上昇し熱分解を起こしてしまう。本発明では、前記
樹脂を成形する際に、剪断発熱を利用することにより熱
分解発生下限温度以上にまで加熱してもその加熱が瞬時
になされるので熱分解が生じることがなく、黄変やにお
いがなく透明で歪みのない成形品を得ることができる。
このように成形された熱可塑性エラストマーは、高い透
明性を有しているため、２枚の透明硝子の間に成形一体
化された安全硝子や模様入りの硝子等に使用して好適で
ある。
融発生限界温度と熱分解発生下限温度との間の温度範囲
が当該射出成形における温度制御可能範囲よりも狭い特
性を有する樹脂を成形するのに適している。一般に、熱
可塑性樹脂を成形するのに最適な温度範囲は前記未溶融
発生限界温度と熱分解発生下限温度との間であるが、熱
可塑性樹脂のなかには最適な成形温度範囲が温度制御可
能範囲よりも狭い樹脂が存在する。このような樹脂を成
形する場合、前述のように未溶融発生限界温度以上の温
度までゆっくりと加熱させると常に熱分解発生下限温度
より上昇し熱分解を起こしてしまう。本発明では、前記
樹脂を成形する際に、剪断発熱を利用することにより熱
分解発生下限温度以上にまで加熱してもその加熱が瞬時
になされるので熱分解が生じることがなく、黄変やにお
いがなく透明で歪みのない成形品を得ることができる。
このように成形された熱可塑性エラストマーは、高い透
明性を有しているため、２枚の透明硝子の間に成形一体
化された安全硝子や模様入りの硝子等に使用して好適で
ある。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明による熱可塑性樹脂
射出成形方法の具体的な実施の形態につき、図面を参照
しつつ説明する。
射出成形方法の具体的な実施の形態につき、図面を参照
しつつ説明する。
【００１０】図１に、本発明の一実施例に係る射出成形
機の要部概略図が示されている。
機の要部概略図が示されている。
【００１１】この射出成形機１は、射出ユニット４を具
え、この射出ユニット４のノズル部２に接続される金型
３とを具えている。この射出ユニット４のシリンダ５
は、例えば２２０℃の設定温度に加熱されている。この
シリンダ５の上部には、熱可塑性樹脂（本実施例では熱
可塑性エラストマー）をそのシリンダ５内に供給するた
めの材料ホッパ６が配設され、またそのシリンダ５には
ノズル部２に穿設される溶融樹脂供給流路７を介して金
型３の目的とする成形品容積に相応するキャビティ８内
に樹脂を溶融，可塑化し溶融樹脂を射出充填するための
スクリュー９が内装されている。また、射出ユニット４
のノズル部２にはＤＦＣ（ＤｉｒｅｃｔＦｌｏｗ Ｃｏ
ｎｔｒｏｌ）バルブ１０が設けられている。このＤＦＣ
バルブ（ノズルバルブ）１０は孔の開いた軸状のロータ
リーバルブであり、このバルブ開度を調整するためのレ
バー１０ａおよびロッド１０ｂを介してノズルバルブ駆
動機構１０ｃに連結されている。前記ＤＦＣバルブ１０
の開度は、ノズルバルブ駆動機構１０ｃに供給する電流
を制御してレバー１０ａの回動を調整し、バルブ開度を
変更させてノズル開口面積が制御されることによって調
整される。また、射出速度は図示されないコントローラ
により制御され、この射出速度の値により前記ノズルバ
ルブ駆動機構１０ｃを用いてバルブ開度を制御すること
によって、溶融樹脂がＤＦＣバルブ１０を通過する際に
発生する剪断発熱を利用することができる。
え、この射出ユニット４のノズル部２に接続される金型
３とを具えている。この射出ユニット４のシリンダ５
は、例えば２２０℃の設定温度に加熱されている。この
シリンダ５の上部には、熱可塑性樹脂（本実施例では熱
可塑性エラストマー）をそのシリンダ５内に供給するた
めの材料ホッパ６が配設され、またそのシリンダ５には
ノズル部２に穿設される溶融樹脂供給流路７を介して金
型３の目的とする成形品容積に相応するキャビティ８内
に樹脂を溶融，可塑化し溶融樹脂を射出充填するための
スクリュー９が内装されている。また、射出ユニット４
のノズル部２にはＤＦＣ（ＤｉｒｅｃｔＦｌｏｗ Ｃｏ
ｎｔｒｏｌ）バルブ１０が設けられている。このＤＦＣ
バルブ（ノズルバルブ）１０は孔の開いた軸状のロータ
リーバルブであり、このバルブ開度を調整するためのレ
バー１０ａおよびロッド１０ｂを介してノズルバルブ駆
動機構１０ｃに連結されている。前記ＤＦＣバルブ１０
の開度は、ノズルバルブ駆動機構１０ｃに供給する電流
を制御してレバー１０ａの回動を調整し、バルブ開度を
変更させてノズル開口面積が制御されることによって調
整される。また、射出速度は図示されないコントローラ
により制御され、この射出速度の値により前記ノズルバ
ルブ駆動機構１０ｃを用いてバルブ開度を制御すること
によって、溶融樹脂がＤＦＣバルブ１０を通過する際に
発生する剪断発熱を利用することができる。
【００１２】前記金型３はノズル部２に接合している固
定金型１１とキャビティ８を形成する可動金型１２とに
より構成され、この可動金型１２の進退によりキャビテ
ィ８のキャビティ容積が拡縮される。
定金型１１とキャビティ８を形成する可動金型１２とに
より構成され、この可動金型１２の進退によりキャビテ
ィ８のキャビティ容積が拡縮される。
【００１３】本実施例では、このように構成された射出
成形機１を用いて熱可塑性エラストマーの一例である熱
可塑性ポリウレタンが成形される。図２には、前記射出
成形機１の概略図が示されるとともに、その各部での樹
脂温度が示されている。材料ホッパ６から供給された熱
可塑性ポリウレタンは２２０℃に設定されているシリン
ダ５内を通過し、流路７に運ばれる。この流路７の径は
シリンダ５の径に比べて細くなっているので、前記流路
７内の圧力は高くなり前記ポリウレタンの温度が上昇す
る。この流路７の途中に設けられているＤＦＣバルブ１
０の剪断発熱により、前記ポリウレタンの温度は瞬時に
熱分解発生下限温度１４以上に上昇して粘度の低い状態
で前記キャビティ８内に射出充填される。前記ポリウレ
タンは、このキャビティ８内に射出充填されることによ
り圧力が開放され、かつ金型３に接することで冷却がす
ぐに始まる。このようにキャビティ８内に射出充填され
た熱可塑性ポリウレタンは冷却固化されて目的の成形品
を得ることができる。
成形機１を用いて熱可塑性エラストマーの一例である熱
可塑性ポリウレタンが成形される。図２には、前記射出
成形機１の概略図が示されるとともに、その各部での樹
脂温度が示されている。材料ホッパ６から供給された熱
可塑性ポリウレタンは２２０℃に設定されているシリン
ダ５内を通過し、流路７に運ばれる。この流路７の径は
シリンダ５の径に比べて細くなっているので、前記流路
７内の圧力は高くなり前記ポリウレタンの温度が上昇す
る。この流路７の途中に設けられているＤＦＣバルブ１
０の剪断発熱により、前記ポリウレタンの温度は瞬時に
熱分解発生下限温度１４以上に上昇して粘度の低い状態
で前記キャビティ８内に射出充填される。前記ポリウレ
タンは、このキャビティ８内に射出充填されることによ
り圧力が開放され、かつ金型３に接することで冷却がす
ぐに始まる。このようにキャビティ８内に射出充填され
た熱可塑性ポリウレタンは冷却固化されて目的の成形品
を得ることができる。
【００１４】前記ＤＦＣバルブ１０の調整モードとして
は、図３に示されるように射出速度０〜１００％に対し
てＤＦＣバルブ１０の開度を５０〜１００％に調整する
Ｌモードと射出速度０〜１００％に対してＤＦＣバルブ
開度を０〜２９％に調整するＵＨモードとがある。ただ
し、射出速度は最大油圧力を１００％としたときの油圧
力の比で表している。
は、図３に示されるように射出速度０〜１００％に対し
てＤＦＣバルブ１０の開度を５０〜１００％に調整する
Ｌモードと射出速度０〜１００％に対してＤＦＣバルブ
開度を０〜２９％に調整するＵＨモードとがある。ただ
し、射出速度は最大油圧力を１００％としたときの油圧
力の比で表している。
【００１５】本実施例では、シリンダ設定温度としてホ
ッパ下の温度を２００℃，通路７の温度を２２０℃にそ
れぞれ設定し、ＤＦＣバルブ開度をＵＨモードに設定し
て硬度９０Ａの熱可塑性ポリウレタンを成形した。この
成形における評価結果を表１に示す。また、比較例１乃
至５はシリンダ設定温度およびＤＦＣバルブ開度の設定
条件を変えて実施例と同装置を用いて同様の方法で成形
されたものである。
ッパ下の温度を２００℃，通路７の温度を２２０℃にそ
れぞれ設定し、ＤＦＣバルブ開度をＵＨモードに設定し
て硬度９０Ａの熱可塑性ポリウレタンを成形した。この
成形における評価結果を表１に示す。また、比較例１乃
至５はシリンダ設定温度およびＤＦＣバルブ開度の設定
条件を変えて実施例と同装置を用いて同様の方法で成形
されたものである。
【００１６】
【表１】
【００１７】この評価結果からもわかるように、本実施
例において成形された成形品は歪みや黄変がなく、かつ
透明性に優れている。本実施例によれば、金型３のキャ
ビティ８内に射出充填される熱可塑性ポリウレタンはＵ
Ｈモードに設定されているＤＦＣバルブ１０により、そ
の温度がシリンダ設定温度より瞬時に上昇するため、未
溶融が残らず歪みのない成形品が得られる。さらに、前
記キャビティ８内に射出されると圧力が開放され、かつ
金型３に接するため冷却がすぐに始まることから熱分解
には至らない。したがって、歪みや黄変がなく透明性に
優れた成形品を得ることができる。
例において成形された成形品は歪みや黄変がなく、かつ
透明性に優れている。本実施例によれば、金型３のキャ
ビティ８内に射出充填される熱可塑性ポリウレタンはＵ
Ｈモードに設定されているＤＦＣバルブ１０により、そ
の温度がシリンダ設定温度より瞬時に上昇するため、未
溶融が残らず歪みのない成形品が得られる。さらに、前
記キャビティ８内に射出されると圧力が開放され、かつ
金型３に接するため冷却がすぐに始まることから熱分解
には至らない。したがって、歪みや黄変がなく透明性に
優れた成形品を得ることができる。
【００１８】一方、比較例１，２の成形品ではシリンダ
の設定温度により歪みまたは黄変が発生している。しか
しながら、ＤＦＣバルブ１０は任意に調整できるため、
比較例１，２において前記ＤＦＣバルブ１０を絞るまた
は開放することにより、透明性の優れた成形品を得るこ
とも可能である。また、比較例３，４，５においては、
ＤＦＣバルブ１０がＬモードであるため剪断発熱をあま
り得ることができないため、未溶融が残り歪みが生じて
いる。したがって、透明性に優れた成形品を得ることが
できない。
の設定温度により歪みまたは黄変が発生している。しか
しながら、ＤＦＣバルブ１０は任意に調整できるため、
比較例１，２において前記ＤＦＣバルブ１０を絞るまた
は開放することにより、透明性の優れた成形品を得るこ
とも可能である。また、比較例３，４，５においては、
ＤＦＣバルブ１０がＬモードであるため剪断発熱をあま
り得ることができないため、未溶融が残り歪みが生じて
いる。したがって、透明性に優れた成形品を得ることが
できない。
【００１９】次に、シリンダ設定温度としてホッパ下の
温度を２００℃，通路の温度を２２０℃にそれぞれ設定
し、ＤＦＣバルブがＬモード，ＵＨモードにそれぞれ設
定されている流路を通過させた熱可塑性ポリウレタンが
金型に流入する前の温度測定結果を表２に示す。
温度を２００℃，通路の温度を２２０℃にそれぞれ設定
し、ＤＦＣバルブがＬモード，ＵＨモードにそれぞれ設
定されている流路を通過させた熱可塑性ポリウレタンが
金型に流入する前の温度測定結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】この結果からもわかるように熱可塑性ポリ
ウレタンが金型に流入する前の測定温度はＬモードでは
ほぼシリンダ温度と変わらないのに対して、ＵＨモード
では剪断発熱が生起されて約２０℃程度の温度上昇がみ
られる。
ウレタンが金型に流入する前の測定温度はＬモードでは
ほぼシリンダ温度と変わらないのに対して、ＵＨモード
では剪断発熱が生起されて約２０℃程度の温度上昇がみ
られる。
【００２２】本実施例においては、ＤＦＣバルブを用い
て熱可塑性樹脂に剪断発熱を生起させているが、これに
限定されるものではなく流路抵抗値の大きさを変更可能
なバルブであれば他のバルブを用いることもできる。ま
た、バルブを設ける位置は流路に限られずに金型内に設
けてもよい。
て熱可塑性樹脂に剪断発熱を生起させているが、これに
限定されるものではなく流路抵抗値の大きさを変更可能
なバルブであれば他のバルブを用いることもできる。ま
た、バルブを設ける位置は流路に限られずに金型内に設
けてもよい。
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る射出成形機の
要部概略図である。
要部概略図である。
【図２】図２は、本実施例の射出成形機の概略図ととも
に、その各部での樹脂の温度グラフである。
に、その各部での樹脂の温度グラフである。
【図３】図３は、本実施例のＤＦＣバルブモードを示す
射出速度とＤＦＣ開度の関係図である。
射出速度とＤＦＣ開度の関係図である。
１ 射出成形機 ２ ノズル部 ３ 金型 ４ 射出ユニット ５ シリンダ ７ 流路 ８ キャビティ １０ ＤＦＣバルブ
Claims (3)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂を射出する際に樹脂通路に
おいて樹脂の剪断速度を制御することにより、樹脂温度
をその樹脂の未溶融発生限界温度を超える程度まで瞬時
に上昇させることを特徴とする射出成形方法。 - 【請求項２】 前記熱可塑性樹脂は、前記未溶融発生限
界温度と熱分解発生下限温度との間の温度範囲が当該射
出成形における温度制御可能範囲よりも狭い特性を有す
る樹脂である請求項１に記載の射出成形方法。 - 【請求項３】 前記熱可塑性樹脂が熱可塑性エラストマ
ーである請求項１または２に記載の射出成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27444596A JP3968398B2 (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 射出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27444596A JP3968398B2 (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 射出成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10119106A true JPH10119106A (ja) | 1998-05-12 |
| JP3968398B2 JP3968398B2 (ja) | 2007-08-29 |
Family
ID=17541792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27444596A Expired - Fee Related JP3968398B2 (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | 射出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3968398B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012153012A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Japan Steel Works Ltd:The | 樹脂の温度制御方法 |
-
1996
- 1996-10-17 JP JP27444596A patent/JP3968398B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012153012A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Japan Steel Works Ltd:The | 樹脂の温度制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3968398B2 (ja) | 2007-08-29 |
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