JP2002361690A - Injection mold and injection molding method using the same - Google Patents
Injection mold and injection molding method using the sameInfo
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 熱可塑性樹脂と大気圧以上に加圧された二酸
化炭素の混合物による射出成形品を得る際、より、金型
転写性、寸法精度、寸法安定性の高い射出成形品が得ら
れる金型を提供する。
【解決手段】 熱可塑性樹脂と大気圧以上に加圧された
二酸化炭素の混合物を射出成形することが可能である射
出成形用金型であって、金型キャビティおよび金型キャ
ビティ外を連通する隙間が金型の外部から密閉された構
造であり、かつ、金型外から供給される加圧ガスを金型
キャビティへ充填することが可能であるガス流路3を少
なくともひとつ有し、かつ、金型キャビティ内へ充填さ
れた樹脂の流動末端部分から該加圧ガスを排出すること
を可能とすることを特徴とする射出成形用金型。
(57) [Summary] (Problem corrected) [Problem] To obtain an injection molded product of a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to an atmospheric pressure or more, more mold transferability, dimensional accuracy, and dimensional stability. To provide an injection mold having a high injection molding quality. An injection mold capable of injection molding a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to an atmospheric pressure or higher, comprising a mold cavity and a gap communicating with the outside of the mold cavity. Has at least one gas flow path 3 capable of filling a mold cavity with a pressurized gas supplied from outside the mold, and has a structure closed from the outside of the mold. An injection mold, wherein the pressurized gas can be discharged from a flow end portion of the resin filled in the mold cavity.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂の射
出成形が可能である射出成形金型とそれを用いた射出成
形方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection mold capable of injection molding a thermoplastic resin and an injection molding method using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、熱可塑性樹脂に二酸化炭素を
吸収させることにより、熱可塑性樹脂の可塑剤として働
き、ガラス転移温度を低下させることが知られ、J.A
ppl.Polym.Sci.,Vol.30,263
3(1985)など、多くの文献に示されている。しか
し、現在まで、熱可塑性樹脂の成形加工に広く応用され
るには至っていない。2. Description of the Related Art It has been known that a thermoplastic resin absorbs carbon dioxide to act as a plasticizer for the thermoplastic resin and lower the glass transition temperature. A
ppl. Polym. Sci. , Vol. 30,263
3 (1985). However, until now, it has not been widely applied to molding of thermoplastic resins.
【0003】特開平5−318541号公報には、二酸
化炭素や窒素などのガスを熱可塑性樹脂中に含ませ、キ
ャビティ内のガスを除去しながら該樹脂をキャビティに
充填することで、熱可塑性樹脂の流動性を向上させた上
で、熱可塑性樹脂成形品を得る方法が示されている。し
かし、この方法は、ガスに二酸化炭素を使用した場合、
最大でも約0.18重量%と熱可塑性樹脂中に含まれる
ガスの量が少なく、十分な流動性向上の効果を得ること
は難しいため、高い寸法精度と寸法安定性を有する射出
成形品を得ることは難しいといえる。[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-318541 discloses that a resin such as carbon dioxide or nitrogen is contained in a thermoplastic resin, and the resin is filled into the cavity while removing the gas in the cavity. Of obtaining a thermoplastic resin molded article after improving the fluidity of the resin. However, this method, when using carbon dioxide gas,
Since the amount of gas contained in the thermoplastic resin is as small as about 0.18% by weight at maximum, and it is difficult to obtain a sufficient effect of improving the fluidity, an injection molded product having high dimensional accuracy and dimensional stability is obtained. That can be difficult.
【0004】また、上記公報による射出成形方法は、大
気圧、40℃でガス体となる化合物を含有する熱可塑性
樹脂を、大気に開放された状態、または、減圧された状
態にある金型キャビティへ射出する方法である。上記化
合物を含有する熱可塑性樹脂を、大気圧または減圧環境
下にある金型キャビティへ射出すると、ガス体が発泡す
るため、得られた成形品の表面には発泡模様が発生す
る。この発泡模様は、微細な凹凸形状であるため、光沢
のない外観であるほか、破壊の起点となりやすい。In addition, the injection molding method disclosed in the above-mentioned publication discloses a mold cavity in which a thermoplastic resin containing a compound which becomes a gas at atmospheric pressure and 40 ° C. is opened to the atmosphere or depressurized. It is a method of injecting to. When a thermoplastic resin containing the above compound is injected into a mold cavity under an atmospheric pressure or reduced pressure environment, a gas body foams, so that a foaming pattern is generated on the surface of the obtained molded article. Since this foam pattern has a fine uneven shape, it has a dull appearance and easily becomes a starting point of destruction.
【0005】また、WO98/52734号公報には、
熱可塑性樹脂の射出成形において、二酸化炭素を0.2
重量%以上溶解して粘度を低下させた溶融樹脂を、あら
かじめ溶融樹脂のフローフロントで発泡が起きない圧力
以上に二酸化炭素などのガスにより加圧状態に保った金
型キャビティに充填する方法が示され、型表面の再現
性、光沢度の向上、ウエルドラインが目立たなくなる、
型表面のシャープエッジの再現性、微細な型表面の凹凸
の再現性などに対して効果的であることが記載されてい
る。[0005] WO 98/52734 discloses that
In injection molding of thermoplastic resin,
Shows a method of filling molten resin whose viscosity has been reduced by dissolving more than 1% by weight into a mold cavity that has been kept pressurized with a gas such as carbon dioxide at a pressure higher than the pressure at which foaming does not occur at the flow front of the molten resin. The mold surface reproducibility, glossiness, and weld lines are less noticeable.
It is described that the method is effective for reproducibility of a sharp edge on a mold surface, reproducibility of fine irregularities on a mold surface, and the like.
【0006】しかし、同技術を用いると、ウエルド部分
にガス溜まりが発生しやすい。このため、ウエルド部分
へ充填された熱可塑性樹脂は、金型キャビティ壁面に密
着しにくく、また、ヤケなどが発生することがある。こ
の結果、同部分とその周部分の寸法精度は低下する傾向
にある。このため、金型キャビティ内を加圧状態に保っ
たガスを、熱可塑性樹脂充填開始後、その流動を妨げな
いよう金型外へ排出できる金型構造が必要であった。However, when the same technique is used, gas accumulation is likely to occur in a weld portion. For this reason, the thermoplastic resin filled in the weld portion does not easily adhere to the mold cavity wall surface, and burns may occur. As a result, the dimensional accuracy of the portion and its peripheral portion tends to decrease. For this reason, it is necessary to provide a mold structure capable of discharging the gas, which has been maintained in a pressurized state in the mold cavity, to the outside of the mold so as not to hinder the flow after the start of filling with the thermoplastic resin.
【0007】一方、従来から、熱可塑性樹脂による射出
成形品は、電機・電子機器、自動車、一般機械、精密機
械、などの各分野において、機構部品、内外装部品とし
て幅広く利用されている。最近の傾向としては、生産性
に優れる、軽量である、錆びない、リサイクルが容易と
いう理由から、その利用範囲は拡大している。さらに、
各分野のハイテク化、高機能化、小型化、製品デザイン
の複雑化などにより、熱可塑性樹脂による射出成形品に
対する寸法精度、外観特性への要求が高度化してきてお
り、これに応えることが技術的な課題となっている。On the other hand, conventionally, injection molded articles made of a thermoplastic resin have been widely used as mechanical parts and interior / exterior parts in various fields such as electric and electronic equipment, automobiles, general machines, and precision machines. Recently, the range of use has been expanding because of its excellent productivity, light weight, rust resistance and easy recycling. further,
The demand for dimensional accuracy and appearance characteristics for injection-molded products made of thermoplastic resin is increasing due to the high technology, high functionality, miniaturization, and complicated product design in each field. Is an important issue.
【0008】熱可塑性樹脂による射出成形品の精度を向
上させるためには、ゲート点数を多くする、肉厚をでき
るだけ薄く、また、均一にすることなどにより、成形後
の変形を抑え、収縮が均一になるような製品設計、金型
設計が一般的に行われている。また、射出成形時におけ
る条件設定においても工夫が重ねられている。射出成形
品の歪みが少なく、寸法精度を向上させる射出成形方法
としては、射出成形時の温度設定を高くして、金型キャ
ビティへ充填する際に、熱可塑性樹脂の溶融粘度を低下
させることが考えられる。In order to improve the precision of injection molded articles made of thermoplastic resin, deformation after molding is suppressed and shrinkage is uniform by increasing the number of gates, making the wall thickness as thin as possible, and making it uniform. Product design and die design are generally performed. In addition, various efforts have been made in setting conditions during injection molding. Injection molding methods that reduce the distortion of the injection molded product and improve dimensional accuracy include increasing the temperature setting during injection molding and reducing the melt viscosity of the thermoplastic resin when filling the mold cavity. Conceivable.
【0009】しかし、樹脂温度を高くする場合にはある
程度の範囲があり、限界がある。例えば、樹脂温度が高
すぎる場合には樹脂の分解を促すため、樹脂の劣化な
ど、不具合の発生が心配される。また、射出成形品の表
面にシルバー(または「銀条痕」)と呼ばれる外観不良
が発生するほか、熱可塑性樹脂から発生した分解ガスに
より金型の汚れが発生しやすくなる。これらは、作業環
境の悪化、金型の分解掃除作業の発生など、作業性の低
下を招くため好ましくない。However, when the resin temperature is increased, there is a certain range and there is a limit. For example, when the resin temperature is too high, the decomposition of the resin is promoted, so that there is a concern about the occurrence of problems such as deterioration of the resin. In addition, appearance defects called silver (or "silver streaks") are generated on the surface of the injection molded product, and the mold is easily stained by a decomposition gas generated from the thermoplastic resin. These are not preferable because they cause deterioration of workability such as deterioration of working environment and occurrence of disassembling and cleaning work of a mold.
【0010】また、樹脂温度設定を高くすることによ
り、冷却固化する際に樹脂自体の容積変化量が大きくな
るため、ヒケ、ボイドなどの発生原因になりやすいほ
か、樹脂の冷却に時間を要するため、生産性の低下が懸
念される。一方、金型温度を高くすることにより、金型
キャビティ内での樹脂温度の低下、粘度の上昇を抑える
ことができる。しかし、金型温度を高くした場合には、
金型内に充填された樹脂の冷却時間が長くなるため、必
然的に成形サイクル時間が長くなるほか、取り出し時の
成形品寸法が小さくなるといった問題が発生しやすい。In addition, when the temperature of the resin is set high, the amount of change in the volume of the resin itself during cooling and solidification becomes large, which tends to cause sink marks, voids, and the like. However, there is a concern that productivity may decrease. On the other hand, by increasing the mold temperature, a decrease in resin temperature and an increase in viscosity in the mold cavity can be suppressed. However, when the mold temperature is increased,
Since the cooling time of the resin filled in the mold becomes longer, the molding cycle time inevitably becomes longer, and the size of the molded product at the time of taking out becomes smaller.
【0011】また、金型温度を高めた射出成形で、冷却
時間が十分でなく、樹脂の冷却が不十分である場合に
は、取り出し時の射出成形品の温度が高い状態にある。
このため、金型から射出成形品を取り出した後、この射
出成形品自体の温度が雰囲気温度まで徐々に下がるまで
の間に、体積収縮や、自重による変形を発生する恐れが
ある。これは寸法精度を悪化させる原因となり、好まし
くない。In addition, in the case of injection molding in which the temperature of the mold is raised, if the cooling time is not sufficient and the cooling of the resin is insufficient, the temperature of the injection molded product at the time of removal is high.
For this reason, after the injection molded product is taken out of the mold, there is a possibility that volume shrinkage or deformation due to its own weight may occur before the temperature of the injection molded product itself gradually decreases to the ambient temperature. This causes the dimensional accuracy to deteriorate, which is not preferable.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱可塑性樹
脂と大気圧以上に加圧された二酸化炭素の混合物による
射出成形品を得る際、より、金型転写性、寸法精度、寸
法安定性の高い射出成形品を得るための射出成形用金型
とそれを用いた射出成形方法を提供することを課題とす
る。具体的には、用いられる熱可塑性樹脂の組成、製品
デザインを制限することなく、熱可塑性樹脂と大気圧以
上に加圧された二酸化炭素の混合物による射出成形品を
得るための射出成形用金型、とそれを用いた射出成形方
法を改良することによって、熱可塑性樹脂と大気圧以上
に加圧された二酸化炭素の混合物による射出成形品に求
められている金型転写性、寸法精度、寸法安定性を向上
させることを課題とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a method for obtaining an injection molded product of a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to a pressure higher than the atmospheric pressure. It is an object of the present invention to provide an injection molding die for obtaining an injection molded product having a high level and an injection molding method using the same. Specifically, without limiting the composition of the thermoplastic resin to be used and the product design, an injection molding mold for obtaining an injection molded product of a mixture of the thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to above atmospheric pressure. , And improved injection molding methods using it, mold transferability, dimensional accuracy and dimensional stability required for injection molded products made of a mixture of thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized above atmospheric pressure It is an object to improve the performance.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、熱可塑性
樹脂と大気圧以上に加圧された二酸化炭素の混合物によ
る射出成形品を得る際、より、金型転写性、寸法精度、
寸法安定性の高い射出成形品を得るための射出成形用金
型とそれを用いた射出成形方法を提供することを可能と
すべく、検討した。具体的には、用いられる熱可塑性樹
脂の組成、製品デザインを制限することなく、熱可塑性
樹脂と大気圧以上に加圧された二酸化炭素の混合物によ
る射出成形品を得るための射出成形用金型とそれを用い
た射出成形方法を改良することによって、熱可塑性樹脂
と大気圧以上に加圧された二酸化炭素の混合物による射
出成形品に求められている金型転写性、寸法精度、寸法
安定性を向上させることを見出し、本発明をなすに至っ
た。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have found that when obtaining an injection-molded article made of a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to above atmospheric pressure, the mold transferability, dimensional accuracy, and the like are improved.
In order to provide an injection molding die for obtaining an injection molded product having high dimensional stability and an injection molding method using the same, an investigation was made. Specifically, without limiting the composition of the thermoplastic resin to be used and the product design, an injection molding mold for obtaining an injection molded product of a mixture of the thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to above atmospheric pressure. Mold transferability, dimensional accuracy, and dimensional stability required for injection molded products made of a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized above atmospheric pressure by improving the injection molding method using the same. Was found to be improved, and the present invention was accomplished.
【0014】即ち本発明は、1.熱可塑性樹脂と大気圧
以上に加圧された二酸化炭素の混合物を射出成形するこ
とが可能である射出成形用金型であって、金型キャビテ
ィおよび金型キャビティ外を連通する隙間が金型の外部
から密閉された構造であり、かつ、金型外から供給され
る加圧ガスを金型キャビティへ充填することが可能であ
るガス流路を少なくともひとつ有し、かつ、金型キャビ
ティ内へ充填された樹脂の流動末端部分から該加圧ガス
を排出することを可能とすることを特徴とする射出成形
用金型、That is, the present invention provides: An injection mold capable of injection-molding a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to an atmospheric pressure or higher, wherein a gap communicating with the outside of the mold cavity and the mold cavity is formed by the mold. It has a closed structure from the outside, and has at least one gas flow path capable of filling the mold cavity with a pressurized gas supplied from outside the mold, and fills the inside of the mold cavity. Injection molding die, characterized in that it is possible to discharge the pressurized gas from the flow terminal portion of the resin
【0015】2.予め金型キャビティへ充填された加圧
ガスを、該金型キャビティ内へ充填された樹脂がその流
動過程においてウエルドを形成する部分から、排出する
ことを可能とすることを特徴とする上記1に記載の射出
成形用金型、 3.金型キャビティへ大気圧以上に加圧されたガスを封
入した後、熱可塑性樹脂と大気圧以上に加圧された二酸
化炭素の混合物を充填し、さらに、金型を開く前に金型
キャビティへ封入した加圧ガスを開放することを特徴と
する上記1または2に記載の射出成形用金型を用いた射
出成形方法、2. The above-mentioned item 1 is characterized in that the pressurized gas previously filled in the mold cavity can be discharged from a portion where the resin filled in the mold cavity forms a weld in the flow process thereof. 2. The injection mold according to the above. After filling the mold cavity with a gas pressurized to above atmospheric pressure, fill the mixture of thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to above atmospheric pressure, and then into the mold cavity before opening the mold. The injection molding method using the injection mold according to the above 1 or 2, wherein the enclosed pressurized gas is released;
【0016】4.金型キャビティへ熱可塑性樹脂と大気
圧以上に加圧された二酸化炭素の混合物を充填した後、
一定時間、該混合物を加圧保持することを特徴とする上
記3に記載の射出成形用金型を用いた射出成形方法、 5.熱可塑性樹脂が、少なくともポリアセタール成分を
主成分とするポリアセタール系樹脂であることを特徴と
する上記3または4に記載の射出成形用金型を用いた射
出成形方法、4. After filling the mold cavity with a mixture of thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized above atmospheric pressure,
4. The injection molding method using the injection molding die as described in 3 above, wherein the mixture is kept under pressure for a certain time; Injection molding method using an injection mold according to the above 3 or 4, wherein the thermoplastic resin is a polyacetal resin containing at least a polyacetal component as a main component,
【0017】6.熱可塑性樹脂が、少なくともポリアミ
ド成分を主成分とするポリアミド系樹脂であることを特
徴とする上記3または4に記載の射出成形用金型を用い
た射出成形方法、 7.ガスが二酸化炭素であることを特徴とする上記3〜
6のいずれかに記載の射出成形用金型を用いた射出成形
方法、および 8.ガスが窒素であることを特徴とする上記3〜6のい
ずれかに記載の射出成形用金型を用いた射出成形方法、
に関する。6. 6. The injection molding method using the injection mold according to the above item 3 or 4, wherein the thermoplastic resin is a polyamide resin containing at least a polyamide component as a main component. Wherein the gas is carbon dioxide
7. An injection molding method using the injection mold according to any one of 6. An injection molding method using the injection mold according to any one of the above 3 to 6, wherein the gas is nitrogen.
About.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明について、以下具体的に説
明する。本発明において熱可塑性樹脂とは、加熱すると
軟化して可塑性を示し、冷却すると固化する特徴を有す
る熱可塑性樹脂を主成分とした樹脂組成物を指すもので
ある。また、該熱可塑性樹脂は、結晶性樹脂、非晶性樹
脂の区別なく、実施することが可能である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below. In the present invention, the thermoplastic resin refers to a resin composition containing a thermoplastic resin as a main component, which has a characteristic of softening when heated and showing plasticity, and solidifying when cooled. Further, the thermoplastic resin can be used without distinction between a crystalline resin and an amorphous resin.
【0019】上記、樹脂組成物とは、具体的には、ポリ
アセタールまたはポリオキシメチレン(以下「POM」
と略す)樹脂、ポリアミド(以下「PA」と略す)樹
脂、ポリエチレンテレフタレート(以下「PET」と略
す)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(以下「PB
T」と略す)樹脂、高密度ポリエチレン(以下「HDP
E」と略す)樹脂、低密度ポリエチレン(以下「LDP
E」と略す)樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン(以下
「LLDPE」と略す)樹脂、ポリエーテルエーテルケ
トン(以下「PEEK」と略す)樹脂、ポリプロピレン
(以下「PP」と略す)、ポリスチレン(以下「PS」
と略す)系樹脂、ポリフェニレンエーテル(以下「PP
E」と略す)系樹脂、PPE系樹脂を他の樹脂とブレン
ド、または、グラフト重合させて変性させた変性PPE
系樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重
合体(以下「ABS系樹脂」と略す)、アクリロニトリ
ル・スチレン共重合体(以下「AS系樹脂」と略す)、
ポリカーボネート(以下「PC」と略す)系樹脂、メタ
クリル(以下「PMMA」と略す)系樹脂などを挙げる
ことができる。The above-mentioned resin composition specifically refers to polyacetal or polyoxymethylene (hereinafter referred to as “POM”).
) Resin, polyamide (hereinafter abbreviated as “PA”) resin, polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as “PET”) resin, polybutylene terephthalate (hereinafter “PB”)
T ”), high-density polyethylene (hereinafter“ HDP ”)
E ”), low-density polyethylene (hereinafter“ LDP ”)
E "), linear low-density polyethylene (hereinafter abbreviated as" LLDPE ") resin, polyetheretherketone (hereinafter abbreviated as" PEEK ") resin, polypropylene (hereinafter abbreviated as" PP "), polystyrene (hereinafter abbreviated as" PP ") "PS"
) Resin, polyphenylene ether (hereinafter referred to as “PP”).
E "), a modified PPE obtained by blending a resin or a PPE resin with another resin or by graft polymerization.
Resin, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (hereinafter abbreviated as “ABS resin”), acrylonitrile / styrene copolymer (hereinafter abbreviated as “AS resin”),
Examples thereof include a polycarbonate (hereinafter abbreviated as “PC”) resin and a methacryl (hereinafter abbreviated as “PMMA”) resin.
【0020】本発明に用いられる熱可塑性樹脂として
は、機械的強度に優れ、耐熱温度の高い成形品を得られ
やすい点から、POM成分を含むPOM系樹脂、PA成
分を含むPA系樹脂が好ましいといえる。ここでPOM
とは、下記、化学式1に示したPOM・ホモポリマー、
化学式2に示したPOM・ランダムコポリマーが好適に
用いられ、また、これらの混合物であってもよい。ま
た、POM分子の末端基は、潤滑性ポリマー、シリコン
など、POM以外の成分や分子構造を化学的に結合させ
たPOM・ブロックコポリマーであってもよい。As the thermoplastic resin used in the present invention, a POM resin containing a POM component and a PA resin containing a PA component are preferable because a molded article having excellent mechanical strength and high heat resistance is easily obtained. It can be said that. Here POM
Is a POM homopolymer represented by the following chemical formula 1,
The POM / random copolymer shown in Chemical Formula 2 is preferably used, or a mixture thereof. Further, the terminal group of the POM molecule may be a POM / block copolymer in which components other than the POM and a molecular structure are chemically bonded, such as a lubricating polymer and silicon.
【0021】[0021]
【化1】 ここで、nは任意の自然数である。Embedded image Here, n is an arbitrary natural number.
【0022】[0022]
【化2】 Embedded image
【0023】ここで、Xはモノマー成分、n1、n2、n
3、n4はそれぞれ任意の自然数である。本発明に好適に
用いられる上記POMの数平均分子量の好ましい範囲
は、10,000〜150,000であり、さらに好ま
しくは15,000〜100,000の範囲であり、最
も好ましくは20,000〜80,000の範囲にある
ことである。また、本発明に好適に用いられる上記PO
Mが有するメルト・インデックス値の好ましい範囲は
0.1〜75(gr/10min)であり、さらに好ま
しくは1.0〜70(gr/10min)の範囲であ
り、最も好ましくは1.0〜50(gr/10min)
の範囲にあることである。また、PAとは、下記、化学
式3に示した酸アミド結合を有するものであれば、いず
れも使用することができる。Here, X is a monomer component, n 1 , n 2 , n
3 and n 4 are each an arbitrary natural number. The preferred range of the number average molecular weight of the POM suitably used in the present invention is 10,000 to 150,000, more preferably 15,000 to 100,000, and most preferably 20,000 to 100,000. In the range of 80,000. In addition, the above PO which is preferably used in the present invention
The preferred range of the melt index value of M is 0.1 to 75 (gr / 10 min), more preferably 1.0 to 70 (gr / 10 min), and most preferably 1.0 to 50 (gr / 10 min). (Gr / 10min)
It is in the range of. In addition, any PA can be used as long as it has an acid amide bond shown in Chemical Formula 3 below.
【0024】[0024]
【化3】 Embedded image
【0025】一般にPA系樹脂は、ラクタム類の開環重
合、ジアミンとジカルボン酸の重縮合、アミノカルボン
酸の重縮合などによって得られるが、これらに限定され
るものではない。本発明で好適に用いることのできるP
A系樹脂としては、PA6、PA6−6、PA4−6、
PA11、PA12、PA6−10、PA6−12、P
A6/6−6、PA6/6−12、PA6/MXD(m
−キシリレンジアミン)、PA6−T(テレフタル
酸)、PA6−I(イソフタル酸)、PA6/6−T、
PA6/6−I、PA6−6/6−T、PA6−6/6
−I、PA6/6−T/6−I、PA6−6/6−T/
6−I、PA6/12/6−T、PA6−6/12/6
−T、PA6/12/6−I、PA6−6/12/6−
Iなどが挙げられる。Generally, PA resins are obtained by ring-opening polymerization of lactams, polycondensation of diamine and dicarboxylic acid, polycondensation of aminocarboxylic acid, and the like, but are not limited thereto. P which can be suitably used in the present invention
As the A-based resin, PA6, PA6-6, PA4-6,
PA11, PA12, PA6-10, PA6-12, P
A6 / 6-6, PA6 / 6-12, PA6 / MXD (m
-Xylylenediamine), PA6-T (terephthalic acid), PA6-I (isophthalic acid), PA6 / 6-T,
PA6 / 6-I, PA6-6 / 6-T, PA6-6 / 6
-I, PA6 / 6-T / 6-I, PA6-6 / 6-T /
6-I, PA6 / 12 / 6-T, PA6-6 / 12/6
-T, PA6 / 12 / 6-I, PA6-6 / 12 / 6-
I and the like.
【0026】また、複数のPAを押出機等で共重合化し
たPA類も使用することができる。好ましいPA樹脂
は、PA6、PA6−6、およびそれらの混合物であ
る。本発明に好適に用いられる上記POMの数平均分子
量の好ましい範囲は、5,000〜100,000であ
り、さらに好ましくは10,000〜30,000の範
囲にあることである。また、これら熱可塑性樹脂による
組成物は、同一の分子構造を有する熱可塑性樹脂成分で
あって、分子量、分子量分布が異なる熱可塑性樹脂成分
によって構成されていてもよい。PAs obtained by copolymerizing a plurality of PAs with an extruder or the like can also be used. Preferred PA resins are PA6, PA6-6, and mixtures thereof. The preferred range of the number average molecular weight of the POM suitably used in the present invention is from 5,000 to 100,000, and more preferably from 10,000 to 30,000. Further, the composition of these thermoplastic resins may be composed of thermoplastic resin components having the same molecular structure and different in molecular weight and molecular weight distribution.
【0027】また、本発明における熱可塑性樹脂は、2
種類以上の樹脂成分が物理的、化学的に混合された複合
樹脂材料であるポリマー・アロイであってもよい。上記
主成分となる熱可塑性樹脂と混合して用いることのでき
る特性の異なった樹脂は、該主成分となる熱可塑性樹脂
と同一の分子構造をもつ樹脂成分であって、分子量、分
子量分布が異なる樹脂成分であってもよいし、分子構造
が異なる他の樹脂成分でもよい。Further, the thermoplastic resin in the present invention comprises 2
It may be a polymer alloy which is a composite resin material in which two or more kinds of resin components are physically and chemically mixed. Resins having different properties that can be used in combination with the thermoplastic resin as the main component are resin components having the same molecular structure as the thermoplastic resin as the main component, and have different molecular weights and molecular weight distributions. It may be a resin component or another resin component having a different molecular structure.
【0028】上記主成分となる熱可塑性樹脂と混合して
用いることのできる特性の異なった樹脂成分は、該主成
分となる熱可塑性樹脂と相溶可能であれば特に制限はな
く、例えば、POM、PP、PA、PET、PBT、P
EEK、ポリエチレン、PS、ABS樹脂、ポリ塩化ビ
ニル、PC、変性PPE、ポリフェニレンスルフィド
(以下「PPS」と略す)、ポリイミド、ポリアミドイ
ミド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリサル
フォン、ポリエーテルサルフォン、液晶ポリマー(以下
「LCP」と略す)、ポリテトラフルオロエチレン、熱
可塑性エラストマー、ポリ四フッ化エチレン、ポリビニ
ルアルコールなどを挙げることができる。The resin component having different properties which can be used by mixing with the thermoplastic resin as the main component is not particularly limited as long as it is compatible with the thermoplastic resin as the main component. , PP, PA, PET, PBT, P
EEK, polyethylene, PS, ABS resin, polyvinyl chloride, PC, modified PPE, polyphenylene sulfide (hereinafter abbreviated as "PPS"), polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, liquid crystal polymer (Hereinafter abbreviated as “LCP”), polytetrafluoroethylene, thermoplastic elastomer, polytetrafluoroethylene, polyvinyl alcohol, and the like.
【0029】ポリマー・アロイの例としては、PA系樹
脂とPPE系樹脂による「PA/PPE系ポリマー・ア
ロイ」、PP系樹脂とPPE系樹脂による「PP/PP
E系ポリマー・アロイ」、PC系樹脂とABS系樹脂に
よる「PC/ABS系ポリマー・アロイ」、PA系樹脂
とABS系樹脂による「PA/ABS系ポリマー・アロ
イ」、PC系樹脂とPET系樹脂による「PC/PET
系ポリマー・アロイ」、LCP系樹脂とPPE系樹脂に
よる「LCP/PPE系ポリマー・アロイ」、PPS系
樹脂とPPE系樹脂による「PPS/PPE系ポリマー
・アロイ」などを挙げることができる。Examples of the polymer alloy include “PA / PPE polymer alloy” using a PA resin and a PPE resin, and “PP / PP” using a PP resin and a PPE resin.
"E-based polymer alloy", "PC / ABS-based polymer alloy" using PC-based resin and ABS-based resin, "PA / ABS-based polymer alloy" using PA-based resin and ABS-based resin, PC-based resin and PET-based resin "PC / PET
-Based polymer alloys "," LCP / PPE-based polymer alloys "using LCP-based resins and PPE-based resins, and" PPS / PPE-based polymer alloys "based on PPS-based resins and PPE-based resins.
【0030】本発明に用いられる熱可塑性樹脂には、比
重、強度を付与すること、寸法精度を確保することなど
を目的として、無機系または有機系の充填剤を添加する
ことができる。比重付与剤としては、硫酸バリウム、ベ
ンガラ、タングステン粉など、無機系である塩、酸化
物、金属粉などが考えられる。また、強度付与剤として
は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、
チタン酸カリウム、アスベスト、炭化ケイ素、セラミッ
ク、窒化ケイ素、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、カオ
リン、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、セリ
サイト、ゼオライト、マイカ、雲母、ネフェリンシナイ
ト、タルク、アタルパルジャイト、ウオラストナイト、
スラグ繊維、フェライト、ケイ素、カルシウム、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、酸化亜鉛、
石膏、ガラスビーズ、ガラスパウダー、ガラスバルー
ン、石英、石英ガラス、アルミナなどが考えられる。An inorganic or organic filler can be added to the thermoplastic resin used in the present invention for the purpose of imparting specific gravity, strength, and ensuring dimensional accuracy. Examples of the specific gravity imparting agent include inorganic salts, oxides, and metal powders such as barium sulfate, red iron oxide, and tungsten powder. Further, as a strength imparting agent, glass fiber, carbon fiber, metal fiber, aramid fiber,
Potassium titanate, asbestos, silicon carbide, ceramic, silicon nitride, barium sulfate, calcium sulfate, kaolin, clay, pyrophyllite, bentonite, sericite, zeolite, mica, mica, nepheline cinite, talc, atalpargite, water Last night,
Slag fiber, ferrite, silicon, calcium, calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite, zinc oxide,
Gypsum, glass beads, glass powder, glass balloon, quartz, quartz glass, alumina and the like can be considered.
【0031】これら無機系または有機系の充填剤の形状
は限定されるものではなく、繊維状、板状、球状などが
任意に選択できる。また、上記の無機系または有機系の
充填剤は、2種類以上を併用することも可能である。ま
た、必要に応じて、シラン系、チタン系などのカップリ
ング剤で、予備処理して使用することができる。本発明
の熱可塑性樹脂に添加される無機系または有機系の充填
剤の添加量は限定されるものではないが、該熱可塑性樹
脂の比重を調整する、剛性を向上させる、寸法精度を確
保する、反りなどの変形を抑制するなど、添加剤を添加
することによる効果を十分に得るためには、5重量%以
上の添加量が好ましく、10重量%以上の添加量である
ことがさらに好ましい。5重量%未満の添加量である場
合には、上記に示した充填剤を添加することによる効果
が少ない。The shape of the inorganic or organic filler is not limited, and a fibrous, plate-like, spherical or the like can be arbitrarily selected. In addition, two or more of the above-mentioned inorganic or organic fillers can be used in combination. Further, if necessary, it can be used after being pre-treated with a silane-based or titanium-based coupling agent. The amount of the inorganic or organic filler added to the thermoplastic resin of the present invention is not limited, but the specific gravity of the thermoplastic resin is adjusted, rigidity is improved, and dimensional accuracy is secured. In order to sufficiently obtain the effect of adding an additive, such as suppressing deformation such as warpage, the amount is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more. When the amount is less than 5% by weight, the effect of adding the above-mentioned filler is small.
【0032】ここで、無機系または有機系充填剤の添加
量とは、添加される充填剤が1種類の場合にはその添加
量を指し、2種類以上の場合にはそれらの総添加量を指
す。また、無機系または有機系充填剤の添加量は、樹脂
成分、無機系または有機系充填剤、その他の添加剤の総
量を100重量%としたときの割合を指すものである。
本発明における熱可塑性樹脂には、通常使用する添加
剤、例えば、酸化防止剤、難燃化剤、離型剤、滑剤、耐
熱安定剤、耐候性安定剤、防錆剤、充填剤、着色剤、抗
菌剤、防カビ剤などを必要に応じて1種類以上添加する
ことができる。Here, the amount of the inorganic or organic filler to be added refers to the amount of the filler to be added when only one kind is added, and the total amount of the fillers to be added when two or more kinds are added. Point. Further, the amount of the inorganic or organic filler added indicates a ratio when the total amount of the resin component, the inorganic or organic filler, and other additives is 100% by weight.
In the thermoplastic resin of the present invention, commonly used additives such as antioxidants, flame retardants, mold release agents, lubricants, heat stabilizers, weather resistance stabilizers, rust inhibitors, fillers, coloring agents One or more antibacterial agents, antifungal agents and the like can be added as necessary.
【0033】また、その他の添加剤として、炭素繊維、
金属繊維、黒鉛のうちの1種類以上を選択することによ
り熱可塑性樹脂の電気抵抗値を下げることができる。こ
れは、埃などの小さな粉体が、熱可塑性樹脂による歯車
に静電気によって付着することを防止できるため、好適
である。本発明において、熱可塑性樹脂と混合される二
酸化炭素は、大気圧以上に加圧されていることを特徴と
する。これは、二酸化炭素が大気圧以下である場合、熱
可塑性樹脂に二酸化炭素が均一に混合することが困難な
ためである。熱可塑性樹脂に二酸化炭素を均一、かつ、
短時間で混合させるためには、二酸化炭素が大気圧以上
に加圧されていることが必要である。As other additives, carbon fiber,
By selecting one or more of metal fibers and graphite, the electrical resistance of the thermoplastic resin can be reduced. This is preferable because it is possible to prevent small powder such as dust from attaching to the gear made of the thermoplastic resin due to static electricity. In the present invention, the carbon dioxide mixed with the thermoplastic resin is pressurized to an atmospheric pressure or higher. This is because it is difficult to uniformly mix the carbon dioxide with the thermoplastic resin when the carbon dioxide is below the atmospheric pressure. Uniform carbon dioxide in thermoplastic resin, and
In order to mix in a short time, it is necessary that carbon dioxide is pressurized to above atmospheric pressure.
【0034】本発明において、熱可塑性樹脂と大気圧以
上に加圧された二酸化炭素を混合させる方法は限定され
るものではないが、二酸化炭素を溶融状態にある熱可塑
性樹脂に均一に混合させやすいこと、短時間で混合させ
やすいこと、混合量の調整が容易であること、成形前の
段取りが煩雑でないこと、混合物を金型キャビティへ充
填しやすいことが好ましい。また、成形機ホッパー部な
どの射出成形機を構成する部品や周辺機器を耐圧構造と
する必要がないことがさらに好ましい。In the present invention, the method of mixing the thermoplastic resin with carbon dioxide pressurized to above atmospheric pressure is not limited, but it is easy to uniformly mix the carbon dioxide with the molten thermoplastic resin. It is preferable that the mixture be easy to mix in a short time, the adjustment of the mixing amount is easy, the setup before molding is not complicated, and the mixture is easily filled into the mold cavity. It is further preferable that parts and peripheral devices constituting the injection molding machine such as a molding machine hopper and the like do not need to have a pressure-resistant structure.
【0035】これらの点を考慮すると、溶融状態にある
該熱可塑性樹脂に二酸化炭素を混合させる方法が好まし
い。また、射出成形機の加熱筒内、成形機のノズル部、
成形機のノズル部と金型の間のいずれかの位置に二酸化
炭素供給のための設備を設けることによって、溶融状態
にある該熱可塑性樹脂に二酸化炭素を混合させる方法が
好ましい。ここで、射出成形機の加熱筒内において、溶
融状態にある熱可塑性樹脂と二酸化炭素を混合させる方
法としては、成形機のスクリューの中間部や先端部や、
加熱筒から溶融状態にある熱可塑性樹脂に二酸化炭素を
供給させる方法が考えられる。In consideration of these points, a method of mixing carbon dioxide with the thermoplastic resin in a molten state is preferable. In addition, in the heating cylinder of the injection molding machine, the nozzle of the molding machine,
It is preferable that carbon dioxide be mixed with the thermoplastic resin in a molten state by providing a facility for supplying carbon dioxide at any position between the nozzle of the molding machine and the mold. Here, in the heating cylinder of the injection molding machine, as a method of mixing the thermoplastic resin and the carbon dioxide in a molten state, the middle portion and the tip of the screw of the molding machine,
A method of supplying carbon dioxide from a heating cylinder to a thermoplastic resin in a molten state can be considered.
【0036】成形機のスクリューや加熱筒の中間部から
二酸化炭素を供給する場合には、ベントタイプ・スクリ
ューのベント部のように、二酸化炭素供給部付近のスク
リュー溝の深さを深くして、加熱筒内の樹脂圧が低くな
るようにし、樹脂移送を飢餓状態にすることが好まし
い。また、二酸化炭素を供給後、熱可塑性樹脂に均一に
混合させるために、スクリューにダルメージや、混練ピ
ンなどミキシング機構を設けること、樹脂流路にスタテ
ィック・ミキサーを設けることなどが考えられる。When carbon dioxide is supplied from the screw of the molding machine or the intermediate part of the heating cylinder, the depth of the screw groove near the carbon dioxide supply part is increased as in the vent part of a vent type screw. It is preferable that the resin pressure in the heating cylinder be lowered and the resin transfer be starved. Further, in order to uniformly mix the carbon dioxide with the thermoplastic resin after supplying the carbon dioxide, it is conceivable to provide a mixing mechanism such as a dalmage or a kneading pin on the screw, and to provide a static mixer in the resin flow path.
【0037】熱可塑性樹脂は、大気圧以上に加圧された
二酸化炭素と混合することにより、溶融状態における粘
度が低下する。これは、二酸化炭素が熱可塑性樹脂中に
可塑剤として、効率よく分散するためと推測される。一
方、溶融状態にある熱可塑性樹脂の粘度が低下するとい
うことは、流動性が向上することを意味する。この結
果、金型キャビティ内に充填される際の充填圧が低下す
る。このため、金型キャビティ内に充填された熱可塑性
樹脂は、その流動末端部まで圧力が伝達しやすく、金型
転写性が向上する。また、熱可塑性樹脂による射出成形
品の金型転写性、寸法精度、寸法安定性を向上させるた
めに樹脂温度、金型温度を必要以上に高くする必要がな
く、また、製品デザインを制限することなく、より高分
子量である熱可塑性樹脂による射出成形品を得ることが
可能となる。The viscosity of the thermoplastic resin in a molten state is reduced by mixing the same with carbon dioxide pressurized to an atmospheric pressure or higher. This is presumed to be because carbon dioxide is efficiently dispersed as a plasticizer in the thermoplastic resin. On the other hand, a decrease in the viscosity of the thermoplastic resin in a molten state means an improvement in fluidity. As a result, the filling pressure when filling the mold cavity is reduced. For this reason, the pressure of the thermoplastic resin filled in the mold cavity is easily transmitted to the flow end portion, and the mold transferability is improved. In addition, it is not necessary to raise the resin temperature and mold temperature more than necessary to improve the mold transferability, dimensional accuracy, and dimensional stability of injection molded products made of thermoplastic resin, and to limit product design. In addition, it is possible to obtain an injection-molded article made of a thermoplastic resin having a higher molecular weight.
【0038】本発明による射出成形用金型を用いた射出
成形方法は、熱可塑性樹脂と大気圧以上に加圧された二
酸化炭素の混合物を金型キャビティへ充填することを特
徴とするが、熱可塑性樹脂に混合された二酸化炭素の圧
力が一定値以上である場合、該混合物が金型キャビティ
へ充填された際、熱可塑性樹脂に混合された二酸化炭素
の圧力が開放されることによって、発泡することが考え
られる。この発泡現象が発生することにより、得られた
射出成形品の表面に発泡模様が発生する恐れがある。The injection molding method using the injection mold according to the present invention is characterized by filling a mold cavity with a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to above atmospheric pressure. When the pressure of the carbon dioxide mixed in the thermoplastic resin is equal to or higher than a certain value, when the mixture is filled in the mold cavity, the pressure of the carbon dioxide mixed in the thermoplastic resin is released, thereby foaming. It is possible. When this foaming phenomenon occurs, there is a possibility that a foamed pattern is generated on the surface of the obtained injection molded product.
【0039】この金型キャビティ内における発泡現象を
抑制するため、本発明による射出成形用金型が、金型キ
ャビティ外を連通する隙間が金型の外部から密閉された
構造であることが必要である。金型キャビティが金型の
外部から密閉された構造を有することによって、金型キ
ャビティへ充填された熱可塑性樹脂の流動先端部で該熱
可塑性樹脂に混合された二酸化炭素による発泡現象が発
生しないように、該金型キャビティ内へ加圧されたガス
を封入しておくことが可能となる。この結果、得られた
成形品表面に発泡模様が発生することが抑えられる。In order to suppress the foaming phenomenon in the mold cavity, it is necessary that the injection mold according to the present invention has a structure in which a gap communicating with the outside of the mold cavity is sealed from the outside of the mold. is there. By having a structure in which the mold cavity is sealed from the outside of the mold, a foaming phenomenon due to carbon dioxide mixed with the thermoplastic resin is prevented from occurring at the leading end of the thermoplastic resin filled in the mold cavity. Then, the pressurized gas can be sealed in the mold cavity. As a result, generation of a foaming pattern on the surface of the obtained molded article is suppressed.
【0040】このとき、金型キャビティ内に封入される
加圧されたガスの圧力は、成形品表面に発泡模様が発生
することを抑制するために必要な圧力であればよく、必
要以上に高くする必要はない。成形サイクル中に使用す
るガスの量を最小限に抑え、金型キャビティの密閉構造
や、ガス供給装置の構造を簡略化するためにもガス圧は
なるべく低い方が好ましい。ガス圧が15MPaを超え
ると、金型キャビティ内に封入されたガス圧により金型
が開く恐れがあるほか、金型キャビティから金型外へ加
圧されたガスが流出するといった問題が生じやすい。従
って、金型キャビティを加圧するガスの圧力は、大気圧
以上、15MPa以下であることが好ましいといえる。At this time, the pressure of the pressurized gas sealed in the mold cavity may be a pressure necessary to suppress the occurrence of a foaming pattern on the surface of the molded product, and may be higher than necessary. do not have to. The gas pressure is preferably as low as possible in order to minimize the amount of gas used during the molding cycle and simplify the structure of the mold cavity and the structure of the gas supply device. If the gas pressure exceeds 15 MPa, the mold may be opened by the gas pressure sealed in the mold cavity, and a problem that the pressurized gas flows out of the mold from the mold cavity may easily occur. Therefore, it can be said that the pressure of the gas for pressurizing the mold cavity is preferably not lower than atmospheric pressure and not higher than 15 MPa.
【0041】この際、金型キャビティ内に封入される加
圧されたガスは、熱可塑性樹脂に対して不活性な各種ガ
スの単体あるいは混合物が使用できる。熱可塑性樹脂へ
の溶解度が高い二酸化炭素、炭化水素およびその一部水
素をフッ素で置換したガスなどが好ましい。用いられる
加圧されたガスの純度は、溶融状態にある熱可塑性樹脂
を変質させないことを満足できる純度、もしくは、それ
より高い純度であれば良い。必要以上に高い純度でなく
とも実施することが可能である。また、熱可塑性樹脂へ
の溶解度は低いものの、比較的安価に純度の高いガスが
得られやすい点を考慮すると、窒素ガスによる実施も可
能である。At this time, as the pressurized gas sealed in the mold cavity, a single substance or a mixture of various gases inert to the thermoplastic resin can be used. Carbon dioxide, a hydrocarbon having a high solubility in a thermoplastic resin, and a gas in which hydrogen is partially replaced by fluorine are preferable. The purity of the pressurized gas used may be a purity that satisfies that the thermoplastic resin in a molten state is not deteriorated, or a higher purity. It is possible to carry out even if the purity is not higher than necessary. In addition, in consideration of the fact that a gas having a high purity can be obtained relatively inexpensively, although the solubility in the thermoplastic resin is low, it is possible to use nitrogen gas.
【0042】本発明における金型外部へ連通する隙間と
は、具体的には、型板、エジェクター・ピン、各種の小
個片(「入れ駒」「入れ子」とも呼ばれる)、スプルー
・ブッシュなどの金型を構成するために必要な部品の間
に存在する隙間である。これらの部品間には、組み立て
時、動作時に必要なクリアランスが設けられている。ま
た、金型を閉じた状態におけるパーティング面などにも
隙間が存在することが考えられる。In the present invention, the gap communicating with the outside of the mold specifically means a mold plate, an ejector pin, various small pieces (also referred to as “insertion pieces” and “nesting”), a sprue bush, and the like. This is a gap existing between parts required to construct a mold. A clearance required during assembly and operation is provided between these components. It is also conceivable that a gap exists on the parting surface or the like in a state where the mold is closed.
【0043】本発明による射出成形用金型は、金型キャ
ビティ外を連通する隙間が金型の外部から密閉された構
造であることを特徴とし、その方法は限定されるもので
はないが、通常の射出成形における温度環境下において
熱劣化しないシール材によって密閉されていることが好
ましい。上記シール材とは具体的には、ゴムなど柔軟性
を有する素材により製造されたOリング、Uパッキンな
どが考えられる。例えば、型板とエジェクター・ピンの
境界部など摺動部分にはUパッキンを、その他の部分に
はOリングを用いることにより、密閉状態を確保するこ
とができるため好適である。The mold for injection molding according to the present invention is characterized in that the gap communicating with the outside of the mold cavity is sealed from the outside of the mold, and the method is not limited. Is preferably sealed with a sealing material that does not thermally degrade under the temperature environment in injection molding. Specifically, the O-ring, U-packing, or the like made of a flexible material such as rubber can be considered as the sealing material. For example, a U-packing is used for a sliding portion such as a boundary portion between a template and an ejector pin, and an O-ring is used for other portions.
【0044】これらOリング、Uパッキンなどは、シリ
コンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、スーパー・ラバ
ーなどにより製造されていることが、耐熱性、耐候性の
点で好ましい。本発明による射出成形用金型は、金型キ
ャビティおよび金型キャビティ外を連通する隙間が金型
の外部から密閉された構造であることを特徴とするが、
金型キャビティ内を加圧されたガスにより封入するた
め、加圧ガスを該金型外から供給、また金型外へ排気す
る必要がある。These O-rings, U-packings and the like are preferably made of silicon rubber, nitrile rubber, fluorine rubber, super rubber, or the like, from the viewpoint of heat resistance and weather resistance. The mold for injection molding according to the present invention is characterized in that the gap communicating with the outside of the mold cavity and the mold cavity is a structure sealed from the outside of the mold,
In order to fill the inside of the mold cavity with a pressurized gas, it is necessary to supply the pressurized gas from outside the mold and exhaust the gas outside the mold.
【0045】この金型外から加圧ガスを供給するための
ガス供給路は、金型キャビティへ加圧ガスを供給するこ
とが可能であればよく、その断面形状、金型キャビティ
内への供給位置などは限定されるものではない。しか
し、供給路の容積が大きい場合には、成形工程中に消費
する加圧ガスの消費量が大きくなる。経済的な面を考慮
した場合、ガスの消費量は少ないことが好ましいため、
該ガス供給路は、ガスの供給に支障のない範囲で、でき
るだけ小さい断面積であり、できるだけ短い流動距離と
することが好ましい。The gas supply path for supplying the pressurized gas from outside the mold only needs to be capable of supplying the pressurized gas to the mold cavity. The position and the like are not limited. However, when the volume of the supply path is large, the amount of pressurized gas consumed during the molding process increases. Considering economics, it is preferable that gas consumption is low,
The gas supply path preferably has a cross section as small as possible and a flow distance as short as possible within a range that does not hinder the gas supply.
【0046】一方、金型外へ排気するためのガス排出路
は、金型キャビティ内に充填された熱可塑性樹脂の流動
末端部から、該金型キャビティへ封入された加圧ガスを
排気できることが必要である。これは、熱可塑性樹脂と
二酸化炭素の混合物の金型キャビティ内における流動を
妨げないこと、該金型キャビティ内のガスを効率よく排
出できることによる。具体的には、金型キャビティから
パーティング面に設けられた隙間を通じてガスを排出す
る方法、また、金型キャビティを構成する小個片と、型
板、または型板を構成する型枠、小個片の境界部分に設
けられた隙間を通じ、該隙間が金型外へ連通しているこ
とにより、金型キャビティ内に封入された加圧ガスを金
型外へ排出することが可能となる。On the other hand, the gas discharge path for exhausting the outside of the mold can exhaust the pressurized gas sealed in the mold cavity from the flow end of the thermoplastic resin filled in the mold cavity. is necessary. This is because the flow of the mixture of the thermoplastic resin and the carbon dioxide in the mold cavity is not hindered, and the gas in the mold cavity can be efficiently discharged. Specifically, a method of discharging gas from a mold cavity through a gap provided in a parting surface, a small piece constituting a mold cavity, a mold plate, or a mold frame constituting a mold plate, Since the gap communicates with the outside of the mold through the gap provided at the boundary between the individual pieces, the pressurized gas sealed in the mold cavity can be discharged to the outside of the mold.
【0047】該ガス排出路は、ガス体の流動の妨げにな
らない形状、寸法であることが必要である一方、金型キ
ャビティへ充填された熱可塑性樹脂が流入しないことが
必要である。具体的には、該隙間の寸法は0.20mm
以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.15
mm以下であることであり、最も好ましくは0.10m
m以下であることである。また、金型外へ排気するため
のガス排出路は、金型キャビティ内に充填された熱可塑
性樹脂の流動末端部に設けることがガスの排気効率の上
で効果的であるが、金型キャビティへ充填された熱可塑
性樹脂と二酸化炭素の混合物が、その流動過程におい
て、ウエルド部を形成する場合には、そのウエルドを形
成する部分から、金型キャビティ内に封入されたガスを
排気できるよう、ガス排出路を設けることがさらに好ま
しい。The gas discharge path needs to have a shape and a size that do not hinder the flow of the gas body, while it is necessary that the filled thermoplastic resin does not flow into the mold cavity. Specifically, the size of the gap is 0.20 mm
Or less, more preferably 0.15
mm or less, and most preferably 0.10 m
m or less. Further, it is effective in terms of gas exhaust efficiency to provide a gas discharge path for exhausting gas out of the mold at a flow end portion of the thermoplastic resin filled in the mold cavity. In the case where a mixture of the thermoplastic resin and carbon dioxide filled in the fluidization process forms a weld portion, the gas sealed in the mold cavity can be exhausted from the portion forming the weld, It is further preferable to provide a gas discharge path.
【0048】これは、熱可塑性樹脂と二酸化炭素の混合
物の流動を妨げずに加圧されたガスを排気できるほか、
金型キャビティ充填時に熱可塑性樹脂から発生するガス
成分を、金型キャビティ内に給給された加圧ガスの排気
と同時に排出されやすいためである。ウエルド部、流動
末端部は、金型キャビティ内において、熱可塑性樹脂か
ら発生したガス成分が圧縮されて存在する箇所であるた
め、状況によっては熱可塑性樹脂の流動を妨げる恐れが
ある。このため、未充填部分を発生させる、金型転写性
を低下させるなど成形不良を発生させる原因となる。In addition to being able to exhaust the pressurized gas without obstructing the flow of the mixture of the thermoplastic resin and carbon dioxide,
This is because a gas component generated from the thermoplastic resin when filling the mold cavity is easily discharged at the same time as the exhaust of the pressurized gas supplied into the mold cavity. Since the weld portion and the flow end portion are portions where the gas component generated from the thermoplastic resin is present in the mold cavity in a compressed state, the flow of the thermoplastic resin may be hindered depending on the situation. For this reason, it causes a molding failure such as generation of an unfilled portion and reduction of mold transferability.
【0049】また、上記、ガス供給路と、ガス排気路
は、同じガス流路を共有することによっても実施するこ
とが可能である。一方、本発明における射出成形方法に
おいては、金型外から供給された加圧されたガスによっ
て金型キャビティ内を封入した後、該金型キャビティへ
熱可塑性樹脂と大気圧以上に加圧された二酸化炭素の混
合物を金型キャビティへ充填するが、該混合物の充填開
始時から、金型内から得られた成形品を取り出すために
金型を開くまでの間の任意のタイミングにおいて、金型
キャビティ内に封入された加圧ガスを排気する必要があ
る。Further, the gas supply path and the gas exhaust path can be implemented by sharing the same gas flow path. On the other hand, in the injection molding method of the present invention, after filling the inside of the mold cavity with a pressurized gas supplied from outside the mold, the mold cavity is pressurized with the thermoplastic resin and the atmospheric pressure or higher. The mixture of carbon dioxide is charged into the mold cavity, but at any time from the start of filling of the mixture to opening of the mold to remove a molded product obtained from the inside of the mold, the mold cavity is It is necessary to exhaust the pressurized gas enclosed inside.
【0050】これは、金型キャビティ内に加圧されたガ
スを封入した状態のまま金型を開けた場合、加圧された
ガスの圧力が短時間で開放されるため、得られた成形品
や金型自体を破損する恐れがあるためである。金型キャ
ビティ内に封入された加圧ガスを排気する工程は、射出
成形の1工程中において、金型内から得られた成形品を
取り出すために金型を開くまでの間である必要がある
が、好ましくは冷却工程開始までの間、さらに好ましく
は、充填完了から2秒経過するまでの間、最も好ましく
は充填完了までの間に行われることである。This is because, when the mold is opened while the pressurized gas is sealed in the mold cavity, the pressure of the pressurized gas is released in a short time, so that the obtained molded product is obtained. And the mold itself may be damaged. The step of exhausting the pressurized gas sealed in the mold cavity must be performed during one step of the injection molding until the mold is opened to take out a molded product obtained from the inside of the mold. Is preferably performed until the start of the cooling step, more preferably until 2 seconds have elapsed since the completion of the filling, and most preferably until the completion of the filling.
【0051】また、通常の射出成形法では、樹脂を金型
キャビティへ充填した後、さらにキャビティ内の樹脂を
加圧保持する工程を有する。この工程を「保圧工程」、
その圧力の程度を「保圧力」というが、本発明による歯
車の射出成形方法においては、熱可塑性樹脂と二酸化炭
素の混合物を金型キャビティへ充填した後、充填圧の3
0〜150%に相当する圧力により、金型キャビティ内
の混合物を加圧保持することが好ましい。Further, in the ordinary injection molding method, after the resin is filled in the mold cavity, a step of further holding the resin in the cavity under pressure is provided. This process is called the “pressure-holding process”,
The degree of the pressure is referred to as "holding pressure". In the gear injection molding method according to the present invention, after filling a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide into a mold cavity, a filling pressure of 3% is applied.
It is preferred to hold the mixture in the mold cavity under pressure with a pressure corresponding to 0-150%.
【0052】本発明において、保圧力が充填圧の30%
未満であると、成形品表層に形成される非発泡層の厚さ
が薄くなり、任意断面において発泡部分の占める割合が
大きくなるため、機械的強度の低下が懸念される。ま
た、保圧力が充填圧の150%を超えると、バリが発生
する恐れがあるほか、成形品内部に発泡部分が形成され
にくく、成形後にヒケ、反りが発生しやすいため好まし
くない。In the present invention, the holding pressure is 30% of the filling pressure.
If it is less than 1, the thickness of the non-foamed layer formed on the surface layer of the molded article becomes thin, and the proportion of the foamed portion in an arbitrary cross section becomes large. On the other hand, when the holding pressure exceeds 150% of the filling pressure, burrs may be generated, and a foamed portion may not be easily formed inside the molded product, and sink and warpage may easily occur after molding.
【0053】熱可塑性樹脂と二酸化炭素の混合物による
射出成形品が、表層部分に適度の厚さである非発泡層を
形成しつつ、成形品内部に適度な発泡部分を有するため
には、その射出成形工程における保圧力の好ましい範囲
は、充填圧に対して30〜150%の範囲であることで
あり、さらに好ましくは30〜90%の範囲であること
であり、最も好ましくは、30〜85%の範囲にあるこ
とである。ここで充填圧とは、溶融状態の樹脂を金型キ
ャビティへ充填する際に生じる樹脂圧を指す。具体的に
は、インライン・スクリュー式射出成形機ではスクリュ
ー位置、プリプラ式射出成形機ではプランジャー位置
が、計量位置からV−P(保圧)切り替え位置まで移動
した際に生じる樹脂圧の最大値を指す。In order for an injection molded article made of a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide to have a moderately foamed portion inside the molded article while forming a non-foamed layer having an appropriate thickness on the surface layer, the injection molding must be performed. A preferable range of the holding pressure in the molding step is a range of 30 to 150%, more preferably a range of 30 to 90%, and most preferably a range of 30 to 85% with respect to the filling pressure. It is in the range of. Here, the filling pressure refers to a resin pressure generated when the molten resin is charged into the mold cavity. Specifically, the screw position in the in-line screw type injection molding machine, and the plunger position in the pre-plasticity type injection molding machine, are the maximum values of the resin pressure generated when moving from the measuring position to the VP (holding pressure) switching position. Point to.
【0054】また、保圧時間は限定されるものではない
が、極端に保圧時間が短い場合には、金型キャビティへ
充填する以前に熱可塑性樹脂に混合させた、加圧された
二酸化炭素が膨張することにより、成形品に膨れ現象が
発生する恐れがあるため好ましくない。具体的には、保
圧時間は3秒以上であることが好ましく、5秒以上であ
ることがさらに好ましく、7秒以上であることが最も好
ましい。The holding time is not limited, but if the holding time is extremely short, pressurized carbon dioxide mixed with the thermoplastic resin before filling into the mold cavity is used. Expanding is not preferable because a swelling phenomenon may occur in the molded product. Specifically, the dwell time is preferably 3 seconds or more, more preferably 5 seconds or more, and most preferably 7 seconds or more.
【0055】本発明において射出成形方法とは、通常行
われている熱可塑性樹脂の成形加工方法であって、最も
一般的な射出成形法のほか、中空射出成形法、ガスアシ
スト成形法、ブロー成形法、射出・圧縮成形法などが含
まれる。以下、実施例によって本発明を具体的に説明す
るが、本発明は以下に限定されるものではない。射出成
形に使用した樹脂は、POM系樹脂(旭化成工業(株)
社製「テナック4010」)、ABS系樹脂(同社製
「スタイラック−ABS 220」)であり、射出成形
前はそれぞれペレット形状である。成形機は、住友重機
械工業(株)社製「SG125−HP」射出成形機を使
用した。射出成形機の加熱筒の温度は、POM系樹脂
(以下「POM」と略す)を射出成形する際には195
℃に、ABS系樹脂(以下「ABS」と略す)を射出成
形する際には220℃にそれぞれ設定し、金型温度は8
0℃に設定した。In the present invention, the injection molding method is a usual molding and processing method for a thermoplastic resin. In addition to the most common injection molding method, a hollow injection molding method, a gas assist molding method, a blow molding method and the like. Methods, injection and compression molding methods, and the like. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. The resin used for injection molding is a POM resin (Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.)
"Tenak 4010", an ABS resin ("Styrac-ABS 220", manufactured by the company), each in a pellet shape before injection molding. As a molding machine, “SG125-HP” injection molding machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. was used. The temperature of the heating cylinder of the injection molding machine is 195 when a POM-based resin (hereinafter abbreviated as “POM”) is injection-molded.
° C, and when the ABS resin (hereinafter referred to as “ABS”) is injection-molded, the temperature is set to 220 ° C, and the mold temperature is set to 8 ° C.
It was set to 0 ° C.
【0056】[0056]
【実施例1〜4】図1に示した断面であって、図2に示
した形状である円盤形状射出成形品が射出成形可能であ
り、シール材により、金型の外部に対して密閉構造を有
している金型を用意し、さらに、金型外に設けたガス供
給装置とガス供給路により接続した。このガス供給路
は、さらに、円盤形状射出成形品の外周部分に相当する
箇所、つまり、金型キャビティ内において流動末端部分
となる箇所に設けられた0.05mmの厚さであるガス
流路に連通されていることにより、金型外から供給され
た加圧ガスを金型キャビティ内へ供給、封入することが
可能である。Embodiments 1 to 4 A disk-shaped injection-molded article having the cross section shown in FIG. 1 and having the shape shown in FIG. 2 can be injection-molded. Was prepared, and further connected to a gas supply device provided outside the mold by a gas supply path. The gas supply path is further connected to a gas passage having a thickness of 0.05 mm provided at a position corresponding to the outer peripheral portion of the disk-shaped injection molded product, that is, at a position serving as a flow end portion in the mold cavity. The communication allows the pressurized gas supplied from outside the mold to be supplied and sealed into the mold cavity.
【0057】2.2〜12.8MPaの範囲における任
意の圧力に調節した二酸化炭素を射出成形機の加熱筒中
央部に設けられたガス供給路から加熱筒内の溶融状態に
あるPOMに供給し、混合させた後、予め2.2〜5.
2MPaに加圧された二酸化炭素を封入した金型キャビ
ティへ充填することによって、図2に示した円盤形状射
出成形品を得た。得られた射出成形品の真円度を「真円
度円筒形状測定機((株)ミツトヨ社製「ラウンドテス
ト RA−400」)」、表面粗さを「表面粗さ形状測
定機((株)東京精密社製「サーフコム570A」)」
を用いてそれぞれ測定した。各実施例において、得られ
た射出成形品5個について測定した平均値を測定結果と
し、表1に示した。Carbon dioxide adjusted to an arbitrary pressure in the range of 2.2 to 12.8 MPa is supplied from a gas supply path provided at the center of the heating cylinder of the injection molding machine to the molten POM in the heating cylinder. After mixing, 2.2 to 5.
The disc-shaped injection molded product shown in FIG. 2 was obtained by filling the mold cavity filled with carbon dioxide pressurized to 2 MPa. The roundness of the obtained injection-molded product was measured using a “roundness cylindrical shape measuring instrument (“ Round Test RA-400 ”manufactured by Mitutoyo Corporation)”, and the surface roughness was measured using a “surface roughness shape measuring instrument ((KK) ) "Surfcom 570A" manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.)
Was measured using the method described above. In each example, the average value measured for five obtained injection-molded products was used as a measurement result and is shown in Table 1.
【0058】[0058]
【比較例1】図3に示した断面であって、図2に示した
形状である円盤形状射出成形品が射出成形可能であり、
シール材による密閉構造を有している金型を用意し、さ
らに、金型外に設けたガス供給装置とガス供給路により
接続した。このガス供給路は、さらに、円盤形状射出成
形品の外周部分に相当する箇所、つまり、金型キャビテ
ィ内においてキャビティ中央部分に設けられた0.05
mmの厚さであるガス流路に連通されていることによ
り、金型外から供給された加圧ガスを金型キャビティ内
へ供給、封入することが可能である。8.6MPaに調
節した二酸化炭素を射出成形機の加熱筒中央部に設けら
れたガス供給路から加熱筒内の溶融状態にあるPOMに
供給し、混合させた後、予め5.2MPaに加圧された
二酸化炭素を封入した金型キャビティへ充填することに
よって、図2に示した円盤形状射出成形品を得た。実施
例1〜4と同様、得られた射出成形品の真円度、表面粗
さを測定した。得られた射出成形品5個について測定し
た平均値を測定結果とし、表1に示した。Comparative Example 1 A disk-shaped injection-molded product having the cross section shown in FIG. 3 and having the shape shown in FIG. 2 can be injection-molded.
A mold having a sealing structure with a sealing material was prepared, and further connected to a gas supply device provided outside the mold by a gas supply path. This gas supply path is further provided at a position corresponding to the outer peripheral portion of the disk-shaped injection molded product, that is, at a position provided at the center portion of the mold cavity in the mold cavity.
The pressurized gas supplied from outside the mold can be supplied and sealed into the mold cavity by being connected to the gas flow path having a thickness of mm. Carbon dioxide adjusted to 8.6 MPa is supplied from a gas supply path provided at the center of the heating cylinder of the injection molding machine to the POM in a molten state in the heating cylinder, mixed, and then pressurized to 5.2 MPa in advance. The disc-shaped injection-molded article shown in FIG. 2 was obtained by filling the filled mold cavity with the filled carbon dioxide. As in Examples 1 to 4, the roundness and surface roughness of the obtained injection molded product were measured. The average value measured for the five obtained injection-molded articles was used as a measurement result and is shown in Table 1.
【0059】[0059]
【比較例2】図4に 図1に示した断面であって、図2
に示した形状である円盤形状射出成形品が射出成形可能
であり、シール材による密閉構造を有さない金型を用意
し、さらに、金型外に設けたガス供給装置とガス供給路
により接続した。このガス供給路は、さらに、円盤形状
射出成形品の外周部分に相当する箇所、つまり、金型キ
ャビティ内において流動末端部分となる箇所に設けられ
た0.05mmの厚さであるガス流路に連通されている
ことにより、金型外から供給された加圧ガスを金型キャ
ビティ内へ供給、封入することが可能である。Comparative Example 2 FIG. 4 is a cross-sectional view shown in FIG.
A disk-shaped injection molded product with the shape shown in (1) can be injection-molded, a mold that does not have a sealing structure with a sealing material is prepared, and it is connected to a gas supply device provided outside the mold by a gas supply path did. The gas supply path is further connected to a gas passage having a thickness of 0.05 mm provided at a position corresponding to the outer peripheral portion of the disk-shaped injection molded product, that is, at a position serving as a flow end portion in the mold cavity. The communication allows the pressurized gas supplied from outside the mold to be supplied and sealed into the mold cavity.
【0060】8.6MPaに調節した二酸化炭素を射出
成形機の加熱筒中央部に設けられたガス供給路から加熱
筒内の溶融状態にあるPOMに供給し、混合させた後、
予め5.2MPaに加圧された二酸化炭素を封入した金
型キャビティへ充填することによって、図2に示した円
盤形状射出成形品を得た。金型が密閉構造を有していな
いため、加圧された二酸化炭素は満足には封入できず、
樹脂充填時における金型キャビティ内の二酸化炭素の圧
力は0.8MPaまで低下した。得られた射出成形品の
真円度、表面粗さを測定した。得られた射出成形品5個
について測定した平均値を測定結果とし、表1に示し
た。Carbon dioxide adjusted to 8.6 MPa is supplied from a gas supply path provided at the center of the heating cylinder of the injection molding machine to the molten POM in the heating cylinder and mixed.
The disc-shaped injection molded product shown in FIG. 2 was obtained by filling the mold cavity filled with carbon dioxide pre-pressurized to 5.2 MPa. Because the mold does not have a closed structure, pressurized carbon dioxide cannot be satisfactorily enclosed,
The pressure of carbon dioxide in the mold cavity during resin filling dropped to 0.8 MPa. The roundness and surface roughness of the obtained injection molded product were measured. The average value measured for the five obtained injection-molded articles was used as a measurement result and is shown in Table 1.
【0061】[0061]
【比較例3】図5に示した断面であって、図2に示した
形状である円盤形状射出成形品が射出成形可能であり、
シール材による密閉構造、ガス流路などを有さない、通
常の射出成形に用いられる金型と同様の構造である金型
を用意した。8.2MPaに調節した二酸化炭素を射出
成形機の加熱筒中央部に設けられたガス供給路から加熱
筒内の溶融状態にあるPOMに供給し、混合させた後、
金型キャビティへ充填することによって、図2に示した
円盤形状射出成形品を得た。得られた射出成形品の真円
度、表面粗さをそれぞれ測定した。各実施例において、
得られた射出成形品5個について測定した平均値を測定
結果とし、表1に示した。Comparative Example 3 A disk-shaped injection-molded article having the cross section shown in FIG. 5 and having the shape shown in FIG. 2 can be injection-molded.
A mold having the same structure as a mold used for ordinary injection molding, which does not have a sealed structure using a sealing material, a gas flow path, and the like, was prepared. After supplying carbon dioxide adjusted to 8.2 MPa from a gas supply path provided at the center of the heating cylinder of the injection molding machine to the POM in a molten state in the heating cylinder and mixing,
By filling the mold cavity, a disk-shaped injection molded product shown in FIG. 2 was obtained. The roundness and surface roughness of the obtained injection molded product were measured. In each embodiment,
The average value measured for the five obtained injection-molded articles was used as a measurement result and is shown in Table 1.
【0062】[0062]
【表1】 [Table 1]
【0063】[0063]
【実施例5〜7】図1に示した断面であって、図2に示
した形状である円盤形状射出成形品が射出成形可能であ
り、シール材による密閉構造を有している金型を用意
し、さらに、金型外に設けたガス供給装置とガス供給路
により接続した。このガス供給路は、さらに、円盤形状
射出成形品の外周部分に相当する箇所、つまり、金型キ
ャビティ内において流動末端部分となる箇所に設けられ
た0.05mmの厚さであるガス流路に連通されている
ことにより、金型外から供給された加圧ガスを金型キャ
ビティ内へ供給、封入することが可能である。Embodiments 5 to 7 A disk-shaped injection-molded article having the cross section shown in FIG. 1 and having the shape shown in FIG. It was prepared and connected to a gas supply device provided outside the mold by a gas supply path. The gas supply path is further connected to a gas passage having a thickness of 0.05 mm provided at a position corresponding to the outer peripheral portion of the disk-shaped injection molded product, that is, at a position serving as a flow end portion in the mold cavity. The communication allows the pressurized gas supplied from outside the mold to be supplied and sealed into the mold cavity.
【0064】2.2〜12.8MPaの範囲における任
意の圧力に調節した二酸化炭素を射出成形機の加熱筒中
央部に設けられたガス供給路から加熱筒内の溶融状態に
あるABSに供給し、混合させた後、予め2.2〜5.
2MPaに加圧された二酸化炭素を封入した金型キャビ
ティへ充填することによって、図2に示した円盤形状射
出成形品を得た。得られた射出成形品の外観を観察し
た。具体的には、未充填部分の有無、ヤケの発生の有無
を目視にて確認した。また、得られた射出成形品の真円
度、表面粗さを測定した。各実施例において、得られた
射出成形品5個について測定した平均値を測定結果と
し、表2に示した。Carbon dioxide adjusted to an arbitrary pressure in the range of 2.2 to 12.8 MPa is supplied from a gas supply path provided at the center of the heating cylinder of the injection molding machine to ABS in a molten state in the heating cylinder. After mixing, 2.2 to 5.
The disc-shaped injection molded product shown in FIG. 2 was obtained by filling the mold cavity filled with carbon dioxide pressurized to 2 MPa. The appearance of the obtained injection molded article was observed. Specifically, the presence or absence of unfilled portions and the occurrence of burns were visually checked. In addition, roundness and surface roughness of the obtained injection molded product were measured. In each example, the average value measured for five obtained injection molded articles was taken as a measurement result, and is shown in Table 2.
【0065】[0065]
【比較例4】図5に示した断面であって、図2に示した
形状である円盤形状射出成形品が射出成形可能であり、
シール材による密閉構造、ガス流路などを有さない、通
常の射出成形に用いられる金型と同様の構造である金型
を用意した。8.2MPaに調節した二酸化炭素を射出
成形機の加熱筒中央部に設けられたガス供給路から加熱
筒内の溶融状態にあるABSに供給し、混合させた後、
金型キャビティへ充填することによって、図2に示した
円盤形状射出成形品を得た。実施例5〜7と同様、得ら
れた射出成形品の外観を観察したほか、真円度、表面粗
さを測定した。得られた射出成形品5個について測定し
た平均値を測定結果とし、表2に示した。Comparative Example 4 A disk-shaped injection-molded article having the cross section shown in FIG. 5 and having the shape shown in FIG. 2 can be injection-molded.
A mold having the same structure as a mold used for ordinary injection molding, which does not have a sealed structure using a sealing material, a gas flow path, and the like, was prepared. After supplying carbon dioxide adjusted to 8.2 MPa from a gas supply path provided at the center of the heating cylinder of the injection molding machine to ABS in a molten state in the heating cylinder, and mixing,
By filling the mold cavity, a disk-shaped injection molded product shown in FIG. 2 was obtained. In the same manner as in Examples 5 to 7, the appearance of the obtained injection molded product was observed, and the roundness and surface roughness were measured. Table 2 shows the average values measured for the five obtained injection molded articles as measurement results.
【0066】[0066]
【比較例5】図6に示した断面であって、図2に示した
形状である円盤形状射出成形品が射出成形可能であり、
シール材による密閉構造を有している金型を用意し、さ
らに、金型外に設けたガス供給装置とガス供給路により
接続した。このガス供給路は、金型キャビティを構成す
る小個片に接続されているが、金型キャビティへのガス
流路は設けられていない。8.6MPaに調節した二酸
化炭素を射出成形機の加熱筒中央部に設けられたガス供
給路から加熱筒内の溶融状態にあるABSに供給し、混
合させた後、予め5.2MPaに加圧された二酸化炭素
を封入した金型キャビティへ充填することによって、図
2に示した円盤形状射出成形品を得た。実施例5〜7と
同様、得られた射出成形品の外観を観察したほか、真円
度、表面粗さを測定した。得られた射出成形品5個につ
いて測定した平均値を測定結果とし、表2に示した。Comparative Example 5 A disk-shaped injection molded product having the cross section shown in FIG. 6 and having the shape shown in FIG. 2 can be injection molded.
A mold having a sealing structure with a sealing material was prepared, and further connected to a gas supply device provided outside the mold by a gas supply path. The gas supply path is connected to small pieces constituting the mold cavity, but no gas flow path to the mold cavity is provided. Carbon dioxide adjusted to 8.6 MPa is supplied from a gas supply path provided at the center of the heating cylinder of the injection molding machine to ABS in a molten state in the heating cylinder, mixed, and then pressurized to 5.2 MPa in advance. The disc-shaped injection-molded article shown in FIG. 2 was obtained by filling the filled mold cavity with the filled carbon dioxide. In the same manner as in Examples 5 to 7, the appearance of the obtained injection molded product was observed, and the roundness and surface roughness were measured. Table 2 shows the average values measured for the five obtained injection molded articles as measurement results.
【0067】[0067]
【表2】 [Table 2]
【0068】[0068]
【発明の効果】本発明の射出成形用金型は、熱可塑性樹
脂と大気圧以上に加圧された二酸化炭素の混合物による
射出成形品を得る際、より、金型転写性、寸法精度、寸
法安定性の高い射出成形品を得ることを可能とする。The mold for injection molding of the present invention is more suitable for obtaining an injection molded product of a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to an atmospheric pressure or higher than the mold transferability, dimensional accuracy and dimensions. It is possible to obtain an injection molded product having high stability.
【図1】 実施例を実施する際に用いた射出成形用金型
の断面図を示す。FIG. 1 is a cross-sectional view of an injection mold used in carrying out an example.
【図2】 円盤形状射出成形品の斜視図を示す。FIG. 2 shows a perspective view of a disk-shaped injection molded product.
【図3】 比較例1を実施する際に用いた射出成形用金
型の断面図を示す。FIG. 3 shows a cross-sectional view of an injection molding die used when implementing Comparative Example 1.
【図4】 比較例2を実施する際に用いた射出成形用金
型の断面図を示す。FIG. 4 shows a cross-sectional view of an injection molding die used in carrying out Comparative Example 2.
【図5】 比較例3、4を実施する際に用いた成形射出
用金型の断面図を示す。FIG. 5 is a cross-sectional view of a molding and injection mold used in carrying out Comparative Examples 3 and 4.
【図6】 比較例5を実施する際に用いた射出成形用金
型の断面図を示す。FIG. 6 shows a cross-sectional view of an injection molding die used when performing Comparative Example 5.
1 キャビティ 2 ガス供給路 3 ガス流路 4 ガス排気路 5 シール材 6 円盤形状射出成形品 7 真円度測定位置 Reference Signs List 1 cavity 2 gas supply path 3 gas flow path 4 gas exhaust path 5 sealing material 6 disk-shaped injection molded product 7 roundness measurement position
Claims (8)
二酸化炭素の混合物を射出成形することが可能である射
出成形用金型であって、金型キャビティおよび金型キャ
ビティ外を連通する隙間が金型の外部から密閉された構
造であり、かつ、金型外から供給される加圧ガスを金型
キャビティへ充填することが可能であるガス流路を少な
くともひとつ有し、かつ、金型キャビティ内へ充填され
た樹脂の流動末端部分から該加圧ガスを排出することを
可能とすることを特徴とする射出成形用金型。An injection mold capable of injection-molding a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to a pressure higher than the atmospheric pressure, wherein the mold communicates with a mold cavity and outside the mold cavity. The gap has a structure closed from the outside of the mold, and has at least one gas flow path capable of filling the mold cavity with a pressurized gas supplied from outside the mold, and An injection mold, wherein the pressurized gas can be discharged from a flow end portion of the resin filled in the mold cavity.
スを、該金型キャビティ内へ充填された樹脂がその流動
過程においてウエルドを形成する部分から、排出するこ
とを可能とすることを特徴とする請求項1に記載の射出
成形用金型。2. The method according to claim 1, wherein the pressurized gas previously filled in the mold cavity can be discharged from a portion where the resin filled in the mold cavity forms a weld in the flow process. The injection mold according to claim 1, wherein:
たガスを封入した後、熱可塑性樹脂と大気圧以上に加圧
された二酸化炭素の混合物を充填し、さらに、金型を開
く前に金型キャビティへ封入した加圧ガスを開放するこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の射出成形用金
型を用いた射出成形方法。3. A mold cavity is filled with a gas pressurized at a pressure higher than the atmospheric pressure, and then a mixture of a thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized at a pressure higher than the atmospheric pressure is filled. 3. An injection molding method using an injection mold according to claim 1, wherein the pressurized gas sealed in the mold cavity is released.
以上に加圧された二酸化炭素の混合物を充填した後、一
定時間、該混合物を加圧保持することを特徴とする請求
項3に記載の射出成形用金型を用いた射出成形方法。4. The method according to claim 3, wherein a mixture of the thermoplastic resin and carbon dioxide pressurized to a pressure higher than the atmospheric pressure is filled in the mold cavity, and then the mixture is kept under pressure for a certain period of time. Injection molding method using the injection molding die of the present invention.
ール成分を主成分とするポリアセタール系樹脂であるこ
とを特徴とする請求項3または4に記載の射出成形用金
型を用いた射出成形方法。5. The injection molding method according to claim 3, wherein the thermoplastic resin is a polyacetal resin containing at least a polyacetal component as a main component.
成分を主成分とするポリアミド系樹脂であることを特徴
とする請求項3または4に記載の射出成形用金型を用い
た射出成形方法。6. The injection molding method using an injection mold according to claim 3, wherein the thermoplastic resin is a polyamide resin containing at least a polyamide component as a main component.
る請求項3〜6のいずれかに記載の射出成形用金型を用
いた射出成形方法。7. An injection molding method using an injection mold according to claim 3, wherein the gas is carbon dioxide.
項3〜6のいずれかに記載の射出成形用金型を用いた射
出成形方法。8. An injection molding method using an injection mold according to claim 3, wherein the gas is nitrogen.
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|---|---|---|---|---|
| JP2005328297A (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Sony Corp | Speaker diaphragm and method for manufacturing speaker diaphragm |
| JP2009148947A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Fuji Seiko:Kk | Injection molding method and injection molding apparatus |
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| JP2016203512A (en) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 株式会社小糸製作所 | Molding die, molded product and molding method of molded product |
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2001
- 2001-06-07 JP JP2001172765A patent/JP2002361690A/en active Pending
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