JPS59106941A - 熱可塑性樹脂の射出成形方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂の射出成形方法Info
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- JPS59106941A JPS59106941A JP21710882A JP21710882A JPS59106941A JP S59106941 A JPS59106941 A JP S59106941A JP 21710882 A JP21710882 A JP 21710882A JP 21710882 A JP21710882 A JP 21710882A JP S59106941 A JPS59106941 A JP S59106941A
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- mold cavity
- thermoplastic resin
- injection molding
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- 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
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
- B29C45/2701—Details not specific to hot or cold runner channels
- B29C45/2708—Gates
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、溶融流動性の悪い熱可塑性樹脂の射出成形法
に関する。
に関する。
弗素樹脂や超高分子量ポリエチレンは、耐衝撃性、耐摩
耗性、自己潤滑性、耐薬品性等に優れており、エンジニ
アリングプラスチックとしてその用途が拡がりつつある
。しかしながら汎用の熱可塑性樹脂に比較して溶融粘度
が極めて高く、流動性が悪いため、押出成形や射出成形
によって成形することは非常圧器しい。そのため一般に
は圧縮成形、焼結成形によって成形しているが、作業効
率が悪いので、成形サイクルの短い射出成形法の開発が
望まれている。
耗性、自己潤滑性、耐薬品性等に優れており、エンジニ
アリングプラスチックとしてその用途が拡がりつつある
。しかしながら汎用の熱可塑性樹脂に比較して溶融粘度
が極めて高く、流動性が悪いため、押出成形や射出成形
によって成形することは非常圧器しい。そのため一般に
は圧縮成形、焼結成形によって成形しているが、作業効
率が悪いので、成形サイクルの短い射出成形法の開発が
望まれている。
通常の射出成形法によって、これらの樹脂を成形すると
、成形品の表面層が雲母状に層状剥離を起し、耐摩耗性
、耐衝撃性に劣った製品になるのが常であった。層状剥
離をなくす方法としては、たとえば、射出時に金型を高
温に加熱しておき、射出後冷却する加熱冷却方式あるい
け高温に加熱して溶融粘度を下げて射出成形を行う方法
等によっである程度は解消できるがなお充分では々く、
その反面前者の方法では成形サイクルが長くなり、経済
性に大きな難点を生じ、後者の方法では熱劣化により樹
脂の分子量が低下するので得られた成形品は本来の優れ
た性質を損ってしまい、いずれＫしても実用的でない。
、成形品の表面層が雲母状に層状剥離を起し、耐摩耗性
、耐衝撃性に劣った製品になるのが常であった。層状剥
離をなくす方法としては、たとえば、射出時に金型を高
温に加熱しておき、射出後冷却する加熱冷却方式あるい
け高温に加熱して溶融粘度を下げて射出成形を行う方法
等によっである程度は解消できるがなお充分では々く、
その反面前者の方法では成形サイクルが長くなり、経済
性に大きな難点を生じ、後者の方法では熱劣化により樹
脂の分子量が低下するので得られた成形品は本来の優れ
た性質を損ってしまい、いずれＫしても実用的でない。
かかる現状に鑑み、本発明者らは層状剥離を起こさず、
しかも超高分子ポリエチレン等の樹脂本来の優れた性質
を損わずに速い成形サイクルで射出成形を行う方法につ
いて種々検討した結果、金型のゲート部を成形品内に挿
入する（インナーゲート）ことにより、製品の層状剥離
を防止できることが分かり本発明に到達した。
しかも超高分子ポリエチレン等の樹脂本来の優れた性質
を損わずに速い成形サイクルで射出成形を行う方法につ
いて種々検討した結果、金型のゲート部を成形品内に挿
入する（インナーゲート）ことにより、製品の層状剥離
を防止できることが分かり本発明に到達した。
すなわち本発明は、溶融した熱可塑性樹脂を金型キャビ
ティ内部に挿入したゲートから金型キャビティ内に射出
注入することを特徴とする熱可塑性樹脂の射出成形方法
を枡供するものである。
ティ内部に挿入したゲートから金型キャビティ内に射出
注入することを特徴とする熱可塑性樹脂の射出成形方法
を枡供するものである。
本発明の方法を適用できる好適な熱可塑性樹脂としては
、溶融流動性が極端に悪い超高分子量ポリオレフィン、
例えば超高分子量ポリエチレン及び弗素樹脂が挙げられ
るが、必ず１７もその様な樹脂には限定されず、通常の
熱可塑性樹脂である、低密度、中密度及び高密度ボ１１
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂
、ＡＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタ
ール、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、
ポリエステル、ポリフェニレンオキサイド等あるいはそ
れらの混合物で比較的分子骨が大きいもの、あるいは分
子量分布が狭い等の溶融流動性が悪い樹脂に適用しても
よい。
、溶融流動性が極端に悪い超高分子量ポリオレフィン、
例えば超高分子量ポリエチレン及び弗素樹脂が挙げられ
るが、必ず１７もその様な樹脂には限定されず、通常の
熱可塑性樹脂である、低密度、中密度及び高密度ボ１１
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂
、ＡＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタ
ール、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、
ポリエステル、ポリフェニレンオキサイド等あるいはそ
れらの混合物で比較的分子骨が大きいもの、あるいは分
子量分布が狭い等の溶融流動性が悪い樹脂に適用しても
よい。
前記超高分子量ポリエチレンとは、通常の成形用ポリエ
チレンよりもはるかに高い分子量を有し、溶融成形の困
難なポリエチレンとして知られており、このような超高
分子量ポリエチレンは例えばチーグラー重合によって得
ることができる。本発明け、このような超高分子量ポリ
エチレンの全てに適用できるが、好適にはデカリン、１
６５Ｃ中で測定ｌ−た鞭限粘度〔η〕が５ｄ１２／り以
上、特に１０／６／ｆ以上で且つタルトインデックス（
ＡｓＴＭ Ｉ）１２３８、Ｆ）がＯ，ｒｌ １ ｆ／
１０ｍ１ｘ以下のポリエチレンに効果が著るしい。また
弗素樹脂とは、公知の四弗化エチレン樹脂、四弗化エチ
レン・六弗化プロピレン共重合樹脂、三弗化塩化エチレ
ン樹脂等の弗素を含む樹脂である。
チレンよりもはるかに高い分子量を有し、溶融成形の困
難なポリエチレンとして知られており、このような超高
分子量ポリエチレンは例えばチーグラー重合によって得
ることができる。本発明け、このような超高分子量ポリ
エチレンの全てに適用できるが、好適にはデカリン、１
６５Ｃ中で測定ｌ−た鞭限粘度〔η〕が５ｄ１２／り以
上、特に１０／６／ｆ以上で且つタルトインデックス（
ＡｓＴＭ Ｉ）１２３８、Ｆ）がＯ，ｒｌ １ ｆ／
１０ｍ１ｘ以下のポリエチレンに効果が著るしい。また
弗素樹脂とは、公知の四弗化エチレン樹脂、四弗化エチ
レン・六弗化プロピレン共重合樹脂、三弗化塩化エチレ
ン樹脂等の弗素を含む樹脂である。
本発明において、熱可塑性樹脂の射出時の温度は、該樹
脂の融点よりも実質的に高い温度で且つ該樹脂の分解温
度よりも低い温度である限り特に制限はないが、本発明
の方法で射出成形すると通常の射出成形に比べて成形品
の層状剥離が改善されるので、殊更射出温度を高くする
必要はなく、むしろ比較的低い射出温度で成形する方が
成形時間を短くすることができるので好オしい。例えば
前記「η〕が１０ｄ（１／ｆ以上の超高分子量ポリエチ
レンは溶融物の流動性が著しく小さく、且つ溶融物の流
動性の温度依存性も比較的小さいことがら、かなり広範
な射出温度、例えば１５０ないし３００Ｃの射出温度で
成形することができるが、成形時間の短縮化あるいは、
超高分子量ポリエチレンの溶融物を微細且つ均一な粉末
状で金型キャビティ内圧射出するには比較的低い温度、
例えば１７０ないし２５０ｃの射出温度を用いることが
好ましい。
脂の融点よりも実質的に高い温度で且つ該樹脂の分解温
度よりも低い温度である限り特に制限はないが、本発明
の方法で射出成形すると通常の射出成形に比べて成形品
の層状剥離が改善されるので、殊更射出温度を高くする
必要はなく、むしろ比較的低い射出温度で成形する方が
成形時間を短くすることができるので好オしい。例えば
前記「η〕が１０ｄ（１／ｆ以上の超高分子量ポリエチ
レンは溶融物の流動性が著しく小さく、且つ溶融物の流
動性の温度依存性も比較的小さいことがら、かなり広範
な射出温度、例えば１５０ないし３００Ｃの射出温度で
成形することができるが、成形時間の短縮化あるいは、
超高分子量ポリエチレンの溶融物を微細且つ均一な粉末
状で金型キャビティ内圧射出するには比較的低い温度、
例えば１７０ないし２５０ｃの射出温度を用いることが
好ましい。
本発明において、熱可塑性樹脂の射出速度は、金型キャ
ビティ内に最初に射出された溶融物が瞬時に固化しない
程度の速度以上であれば特に制限はないが、通常金型キ
ャビティに挿入したゲートにおける剪断速度が２０００
０ｓｅｃ’以上であることが好ましく、例えば〔η〕が
１（Ｍｌ！／ｆ以上の超高分子量ポリエチレンでは好ま
しくは射出温度＝２０ Ｏｒ テ２００００ｓｅｃ ’
以上、射出温度： ２５０Ｃで２２０００ｓｅｃ 以上
の剪断速度、特Ｋ ５００００冠 以上の剪断速度で射
出注入すると微粉状に充５− 填できるので好オしい。
ビティ内に最初に射出された溶融物が瞬時に固化しない
程度の速度以上であれば特に制限はないが、通常金型キ
ャビティに挿入したゲートにおける剪断速度が２０００
０ｓｅｃ’以上であることが好ましく、例えば〔η〕が
１（Ｍｌ！／ｆ以上の超高分子量ポリエチレンでは好ま
しくは射出温度＝２０ Ｏｒ テ２００００ｓｅｃ ’
以上、射出温度： ２５０Ｃで２２０００ｓｅｃ 以上
の剪断速度、特Ｋ ５００００冠 以上の剪断速度で射
出注入すると微粉状に充５− 填できるので好オしい。
本発明の射出成形方法の特徴は、金型キャビティ内部に
挿入したゲートから金型キャビティ内に溶融した熱可塑
性樹脂を射出注入することである。
挿入したゲートから金型キャビティ内に溶融した熱可塑
性樹脂を射出注入することである。
本発明の方法に用いるゲートは少なくとも金型キャビテ
ィ内に挿入、換言すれば成形品内部に挿入されておれば
、成形品の表面の層状剥離は改善され、しかも挿入され
る距離が長い程効果が優れるので成形品の形状に応じて
適宜選択されるべきであるが、好壕しくは３Ｂ以上とく
に好ましくは５寵以上である。またゲートの形状は、と
くに限定されないが、円形のものが加工性、寸法精度の
点で好ましい。またゲートの径は内・外径ともに小さい
もの程成形品の層状剥離が改善され、しかも成形品表面
にゲートによね形成される穴の径も小さくなり外観もよ
くなるので、できるだけ小さい径のゲートにすることが
好ましいが、極端に小さいものは射出圧が上昇して成形
し難くなるので、通常ゲート内径０．５〜２．ＯＷφの
範囲が好ましい。
ィ内に挿入、換言すれば成形品内部に挿入されておれば
、成形品の表面の層状剥離は改善され、しかも挿入され
る距離が長い程効果が優れるので成形品の形状に応じて
適宜選択されるべきであるが、好壕しくは３Ｂ以上とく
に好ましくは５寵以上である。またゲートの形状は、と
くに限定されないが、円形のものが加工性、寸法精度の
点で好ましい。またゲートの径は内・外径ともに小さい
もの程成形品の層状剥離が改善され、しかも成形品表面
にゲートによね形成される穴の径も小さくなり外観もよ
くなるので、できるだけ小さい径のゲートにすることが
好ましいが、極端に小さいものは射出圧が上昇して成形
し難くなるので、通常ゲート内径０．５〜２．ＯＷφの
範囲が好ましい。
又外径も層状剥離防止効果と外観の点で通常１〇６−
朧φ以下が好ましく挿入長さ／外径が０．５以上のゲー
トを用いることが好ましい。
トを用いることが好ましい。
本発明において、金型キャビティの温度は、金型キャビ
ティ内に射出された溶融物が瞬時に固化しない程度に加
温しておいた方が好ましい。但し金型温度を高くし過ぎ
ると成形時間が極端に長くなるので上限に融点より２０
Ｃ低い温度、好ましくは融点より３０ｔＺ’低い温度で
ある。例えば超高分子量ポリエチレンを用いる場合には
金型温度を６０ないし１００Ｃの間に設定するのが好ま
しい。
ティ内に射出された溶融物が瞬時に固化しない程度に加
温しておいた方が好ましい。但し金型温度を高くし過ぎ
ると成形時間が極端に長くなるので上限に融点より２０
Ｃ低い温度、好ましくは融点より３０ｔＺ’低い温度で
ある。例えば超高分子量ポリエチレンを用いる場合には
金型温度を６０ないし１００Ｃの間に設定するのが好ま
しい。
本発明の方法は１個取妙の製品に限らず、ランナ一部か
ら各金型キャビティに入るゲート部を金型キャビティ内
に挿入することにより多数個取りの製品にも適用できる
。
ら各金型キャビティに入るゲート部を金型キャビティ内
に挿入することにより多数個取りの製品にも適用できる
。
本発明の方法による成形品は表面の層状剥離を起こすこ
とがなく、耐衝撃性、耐摩耗性等の機械的性質に優れ、
しかも多数個取りに適用しても各成形品間の重量、形状
、外観等のばらつきもなく精度の高い成形品が得られる
ので、各種機械部品、工業用部品、ケーシング、容器、
家庭用品、紡績用部品、土木関係機器、レジャー用品等
に有用である。
とがなく、耐衝撃性、耐摩耗性等の機械的性質に優れ、
しかも多数個取りに適用しても各成形品間の重量、形状
、外観等のばらつきもなく精度の高い成形品が得られる
ので、各種機械部品、工業用部品、ケーシング、容器、
家庭用品、紡績用部品、土木関係機器、レジャー用品等
に有用である。
次に、本発明の方法を図面に基づいて説明する。
第１図及びＭ２図は本発明の方法に係わる金型の断面図
を示す。金型はそれぞれ移動側金型１、固定側金型２及
び固定側取付板３から構成されている。溶融１７た熱可
塑性樹脂は射出成形機（図示せず）よりスプルー４、ラ
ンナー５を経て、金型キャビティ７の内部に挿入したゲ
ート６より金型キャビティ７に射出注入して成形品８と
なる。
を示す。金型はそれぞれ移動側金型１、固定側金型２及
び固定側取付板３から構成されている。溶融１７た熱可
塑性樹脂は射出成形機（図示せず）よりスプルー４、ラ
ンナー５を経て、金型キャビティ７の内部に挿入したゲ
ート６より金型キャビティ７に射出注入して成形品８と
なる。
本発明において、金型キャビティ内部に挿入したゲート
（インナーゲート）から溶融樹脂を金型キャビティ内に
射出注入することにより、成形品の表面層が雲母状に層
状剥離を生ずる現象が有効に抑制されるという事実は、
実験的に見出されたものであって、その理由は未だ十分
には明白ではないが、本発明者等は次のようなものと考
えている○即ち、本発明者等の研究によると、射出成形
品において層状剥離を生じるのは、金型内に最後に充填
される超高分子量ポリエチレン等の樹脂であると認めら
れるが、本発明においては、最後に射出・充填する樹脂
を、成形品の表面ではかく、インナーゲートにより成形
品の内部に押込むことによって、層状剥離現象が有効に
防止されるものと信じられる。
（インナーゲート）から溶融樹脂を金型キャビティ内に
射出注入することにより、成形品の表面層が雲母状に層
状剥離を生ずる現象が有効に抑制されるという事実は、
実験的に見出されたものであって、その理由は未だ十分
には明白ではないが、本発明者等は次のようなものと考
えている○即ち、本発明者等の研究によると、射出成形
品において層状剥離を生じるのは、金型内に最後に充填
される超高分子量ポリエチレン等の樹脂であると認めら
れるが、本発明においては、最後に射出・充填する樹脂
を、成形品の表面ではかく、インナーゲートにより成形
品の内部に押込むことによって、層状剥離現象が有効に
防止されるものと信じられる。
本発明を次の例で説明する。
実施例
射出成形機ＣＶ４４−２００型：■日本製鋼所製）にゲ
ート形状が変更できるハンマーヘッド成形用金型（ハン
マーヘッド４個取り、重量２５９／個）を取付け、ゲー
トとして内径１．０ ｆｌφ及び外径３■φで金型キャ
ビティ内に挿入される長さが各々３ＩＩＩ＋１１１５１
１ＯＬ１及び１０ｍｍの三種類のゲートを用意し、樹脂
としてメルトインデックス：０．０１Ｓ’／１０ｍｌ１
１以下、（η：ｌ ： １６．７ｄｌｌｆの超高分子量
ポリエチレン（ハイゼツクス［相］ミリオン２４０Ｍ１
三井石油化学工業■Ｉｔりを用い、射出温度（樹脂温度
）及び金型温度を第１表及び第２表の如く変更して射出
成形を行った。結果を第１表及び第２表に示す。尚各物
件の評価は次に示す方法で９− 行った。
ート形状が変更できるハンマーヘッド成形用金型（ハン
マーヘッド４個取り、重量２５９／個）を取付け、ゲー
トとして内径１．０ ｆｌφ及び外径３■φで金型キャ
ビティ内に挿入される長さが各々３ＩＩＩ＋１１１５１
１ＯＬ１及び１０ｍｍの三種類のゲートを用意し、樹脂
としてメルトインデックス：０．０１Ｓ’／１０ｍｌ１
１以下、（η：ｌ ： １６．７ｄｌｌｆの超高分子量
ポリエチレン（ハイゼツクス［相］ミリオン２４０Ｍ１
三井石油化学工業■Ｉｔりを用い、射出温度（樹脂温度
）及び金型温度を第１表及び第２表の如く変更して射出
成形を行った。結果を第１表及び第２表に示す。尚各物
件の評価は次に示す方法で９− 行った。
層状剥離：成形品の表面をナイフで削９、表面が簡単に
剥離する場合を１、僅かに 剥離する場合を２、殆ど剥離しない 場合を３、全く剥離しない場合を４ として、４段階の評価を行った。
剥離する場合を１、僅かに 剥離する場合を２、殆ど剥離しない 場合を３、全く剥離しない場合を４ として、４段階の評価を行った。
外 観：成形品の表面状態を目視により観察し、良好
を○、やや良好を△、不良 を×として、３段階の評価を行った。
を○、やや良好を△、不良 を×として、３段階の評価を行った。
比較例
比較例として、実施例の金型に従来のゲート内径１陀φ
（ハンマーヘッドの表面が平らＫなる〕を取り付け、他
は実施例と同じ条件で成形品を得た。結果を第１表及び
第２表に示す。
（ハンマーヘッドの表面が平らＫなる〕を取り付け、他
は実施例と同じ条件で成形品を得た。結果を第１表及び
第２表に示す。
１０−
第１表
第２表
第１図及び第２図は本発明の方法に係わる金型の断面図
を表わす。
を表わす。
Claims (1)
- （１）溶融した熱可塑性樹脂を金型キャビティ内部に挿
入したゲートから金型キャビティ内に射出注入すること
を特徴とする熱可塑性樹脂の射出成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21710882A JPH0243608B2 (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | Netsukasoseijushinoshashutsuseikeihoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21710882A JPH0243608B2 (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | Netsukasoseijushinoshashutsuseikeihoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59106941A true JPS59106941A (ja) | 1984-06-20 |
| JPH0243608B2 JPH0243608B2 (ja) | 1990-10-01 |
Family
ID=16698969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21710882A Expired - Lifetime JPH0243608B2 (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | Netsukasoseijushinoshashutsuseikeihoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0243608B2 (ja) |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP21710882A patent/JPH0243608B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0243608B2 (ja) | 1990-10-01 |
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