JP2014117814A - Method for producing gasket for battery made of pps resin - Google Patents
Method for producing gasket for battery made of pps resin Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014117814A JP2014117814A JP2012272267A JP2012272267A JP2014117814A JP 2014117814 A JP2014117814 A JP 2014117814A JP 2012272267 A JP2012272267 A JP 2012272267A JP 2012272267 A JP2012272267 A JP 2012272267A JP 2014117814 A JP2014117814 A JP 2014117814A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- runner
- gasket
- cross
- mold
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 82
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 claims description 31
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 31
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 9
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 1,4-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=C(Cl)C=C1 OCJBOOLMMGQPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、PPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法、特に、コイン又はボタン型のリチウム電池用のPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a gasket for a PPS resin battery, and more particularly to a method for manufacturing a gasket for a PPS resin battery for coin or button type lithium batteries.
例えば、コイン型の電池は、正極材・負極材、電解質などが漏れないように密閉し、正極端子・負極端子との絶縁を保つために、正極端子となる有底の正極缶の開口部に負極端子となる封口板を取り付ける際に、開口部と封口板との間に樹脂製のリング状のガスケットを介している(特許文献1参照)。 For example, a coin-type battery is sealed at the opening of a bottomed positive electrode can serving as a positive electrode terminal in order to seal the positive electrode material / negative electrode material, electrolyte, etc. so as not to leak and maintain insulation from the positive electrode terminal / negative electrode terminal. When a sealing plate serving as a negative electrode terminal is attached, a resin ring-shaped gasket is interposed between the opening and the sealing plate (see Patent Document 1).
特に、コイン型リチウム電池は、−40〜100℃の環境温度で使用される場合があり、このような環境で使用されるガスケットも同じ温度領域で性能を維持する必要があることから電気絶縁性、耐薬品性及び耐熱性に優れるPPS(ポリフェニレンスルフィド)樹脂製のガスケットが使用されている。 In particular, a coin-type lithium battery may be used at an environmental temperature of −40 to 100 ° C., and a gasket used in such an environment needs to maintain performance in the same temperature range, so that it has an electrical insulation property. A gasket made of PPS (polyphenylene sulfide) resin, which is excellent in chemical resistance and heat resistance, is used.
ところで、従来からリング状のガスケットを製造するにあたっては、大量にかつ安価に製造することが可能な射出成形が行なわれている。特に、コイン又はボタン型リチウム電池用のPPS樹脂製ガスケットは、リング形状をしているため、ウエルド強度、真円度の問題からディスクゲートを備える金型を用いて作られている。 By the way, conventionally, when manufacturing a ring-shaped gasket, injection molding which can be manufactured in large quantities at low cost has been performed. In particular, a gasket made of PPS resin for coin or button type lithium batteries has a ring shape, and is made using a mold having a disk gate because of problems of weld strength and roundness.
しかし、ディスクゲートを備える金型で成形されたガスケットは、金型構造が非常に複雑なので金型が高価なものになるばかりか、金型の寿命が短く、品質を維持することが困難であるため、ガスケットの製品コストが非常に高価となる問題があった。
また、スプルー、ランナー及びディスクゲートで成形される樹脂部分は廃棄されてしまう。ディスクゲートの部分で成形される樹脂量は、ピンゲート又はサブマリンゲートを使用する場合に比べて無駄になる樹脂比率が高くなるばかりか、製品が小さい場合には、製品部分に使用される樹脂量よりも廃棄される樹脂量の方が多くなる場合があり、この場合には、金型に要するコストに加えてさらに製品コストが高くなる問題もある。
However, gaskets molded with a mold with a disk gate not only make the mold expensive because the mold structure is very complex, but also has a short mold life and is difficult to maintain quality. Therefore, there is a problem that the product cost of the gasket becomes very expensive.
In addition, the resin portion formed by the sprue, the runner, and the disk gate is discarded. The amount of resin molded in the disk gate part is higher than the waste resin ratio compared to using a pin gate or submarine gate, and if the product is small, it is more than the resin amount used in the product part. In some cases, however, the amount of resin to be discarded becomes larger. In this case, there is a problem that the product cost is further increased in addition to the cost required for the mold.
そこで、樹脂の廃棄部分を再利用することが考えられるが、リチウム電池に用いられるガスケットは10年以上物性を維持する必要があるため、物性が安定しているバージン材のみが使われ、物性の管理ができないランナー及びディスクゲートで成形された樹脂のリサイクル材は使用できない。従って、廃棄されるゲート及びランナーで成形された樹脂の量をできるだけ少なくする技術が求められている。 Therefore, it is conceivable to recycle the discarded part of the resin. However, since the gasket used for the lithium battery needs to maintain the physical properties for more than 10 years, only the virgin material having stable physical properties is used. Runners that cannot be managed and recycled materials of resin molded with disk gates cannot be used. Therefore, there is a need for a technique that minimizes the amount of resin molded by the gate and runner to be discarded.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、PPS樹脂製電池用ガスケットとして要求される品質を確保すると共に、安価な金型を用いて安価にガスケットを製造することができるPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is made of PPS resin that can ensure the quality required as a PPS resin battery gasket and can be manufactured at low cost using an inexpensive mold. It aims at providing the manufacturing method of the gasket for batteries.
本発明に係るPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法は、スプルー、ランナーおよびキャビティを具備する射出成形金型を用いるPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法において、
複数のキャビティと、それぞれのキャビティに対してピンゲート又はサブマリンゲートが3箇所以上設けられている金型を用い、各ゲートに通じるランナーの断面積を7.0mm2以下として溶融された主としてPPS樹脂を用いて射出成形することを特徴とする。
A method for producing a gasket for a PPS resin battery according to the present invention is a method for producing a gasket for a PPS resin battery using an injection mold having a sprue, a runner and a cavity.
Using a mold having a plurality of cavities and three or more pin gates or submarine gates for each cavity, the melted mainly PPS resin with the cross-sectional area of the runner leading to each gate being 7.0 mm 2 or less It is used for injection molding.
ところで、今まで、PPS樹脂を使用する射出成形において、ランナーの断面積を小さくしすぎると、圧力伝達が効率的ではなく、ウエルドの密着性が弱くなってしまい、ガスケットなど寸法精度・機械的強度が必要な成形品を作るには適正でないと思われていた。しかしながら、発明者らは、鋭意検討した結果、驚くべきことに、ランナーの断面積を所定の大きさ以下とする共にキャビティへのピンゲート又はサブマリンゲートの数を3つ以上とすることによって、溶融粘度が比較的に高いPPS樹脂でありながら、ゲートとして流路面積の小さいピンゲートやサブマリンゲートを用いても、射出成形機から射出された溶融樹脂がランナーを流れる間に流動性が良くなり、キャビティ内への溶融樹脂の流入を良好にすることができ、優れたウエルド強度、及び、寸法精度が得られる成形品が成形できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 By the way, until now, in injection molding using PPS resin, if the cross-sectional area of the runner is too small, pressure transmission is not efficient and weld adhesion becomes weak, and dimensional accuracy and mechanical strength such as gaskets. However, it was thought that it was not appropriate to make the necessary molded product. However, as a result of intensive studies, the inventors have surprisingly found that the melt viscosity is reduced by setting the cross-sectional area of the runner to a predetermined size or less and the number of pin gates or submarine gates to the cavity to 3 or more. Even if a pin gate or submarine gate with a small flow path area is used as the gate even though the PPS resin is relatively high, the fluidity is improved while the molten resin injected from the injection molding machine flows through the runner, and the inside of the cavity The present inventors have found that a molten resin can be satisfactorily flowed into the mold, and that a molded product with excellent weld strength and dimensional accuracy can be molded, thereby completing the present invention.
本発明のPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法によれば、射出成形機から射出された溶融樹脂がスプルーを介してキャビティへ接続された複数のピンゲート又はサブマリンゲートに連結されているランナーを通ってキャビティ内へ充填される際、スプルーから断面積の非常に小さいランナーに流れることにより、通路抵抗で溶融樹脂の温度が高くなって粘度が低下し、ランナーから各ピンゲート又はサブマリンゲートを通過する溶融樹脂の流動性が非常に良好となって、キャビティ内に溶融樹脂が良好に充填される。
その結果、ディスクゲートを備える金型によって成形されたガスケットと同等の真円度、強度を満足し、かつ、ディスクゲートを備える金型による射出成形品よりもコストの低廉化が可能となるガスケットを成形できる。
さらに、ランナーも従来よりも細くすることができるので、ランナー部分の樹脂量も減り、成形品を生産する際の全体のコストダウンが図れる。特に、ガスケットの大きさが小さい場合には、ディスクゲートを備える金型ではランナー及びゲートで成形される樹脂量の方がガスケットの成形に使用される樹脂量よりも多くなる場合があるが、本発明の製造方法によれば、できるだけ廃棄樹脂量を軽減できる。
According to the PPS resin battery gasket manufacturing method of the present invention, a molten resin injected from an injection molding machine passes through a runner connected to a plurality of pin gates or submarine gates connected to a cavity through a sprue. When filling into the cavity, the molten resin flows from the sprue to the runner with a very small cross-sectional area, the temperature of the molten resin increases due to the passage resistance, and the viscosity decreases, and the molten resin passes through each pin gate or submarine gate from the runner. The fluidity of the resin becomes very good, and the cavity is filled with the molten resin.
As a result, a gasket that satisfies the same roundness and strength as a gasket molded by a mold having a disk gate, and can be manufactured at a lower cost than an injection molded product by a mold having a disk gate. Can be molded.
Furthermore, since the runner can also be made thinner than before, the amount of resin in the runner portion is reduced, and the overall cost for producing a molded product can be reduced. In particular, when the size of the gasket is small, the amount of resin molded by the runner and gate may be larger than the amount of resin used for molding the gasket in a mold equipped with a disk gate. According to the manufacturing method of the invention, the amount of waste resin can be reduced as much as possible.
さらに、本発明のPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法は、ランナーの断面積が2.4mm2以下とすることが好ましい。
このようにランナーの断面積を設定することにより、溶融樹脂の流動性がさらに良くなるとともに、廃棄樹脂量をさらに軽減できる。
Furthermore, it is preferable that the cross-sectional area of a runner shall be 2.4 mm < 2 > or less as for the manufacturing method of the battery gasket for PPS resin of this invention.
By setting the cross-sectional area of the runner in this way, the fluidity of the molten resin is further improved and the amount of waste resin can be further reduced.
以上のように、本発明のPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法は、ディスクゲートを備える金型を用いて射出成形したガスケットと同等の真円度、強度を満足し、かつ、ディスクゲートを備える金型を用いた場合よりもコストの低廉化が可能となるガスケットを成形できる。
その結果、使用樹脂量の低減が図れ、ガスケットの生産性が大きく向上すると共に、生産コストの大幅な低減が可能となる。
As described above, the PPS resin battery gasket manufacturing method of the present invention satisfies the same roundness and strength as those of a gasket molded by injection using a mold having a disk gate, and includes the disk gate. It is possible to mold a gasket that can be reduced in cost as compared with the case of using a mold.
As a result, the amount of resin used can be reduced, the gasket productivity can be greatly improved, and the production cost can be greatly reduced.
以下に、本発明の実施形態について説明する。本発明の製造方法で製造されるガスケットが組み込まれる電池として、本実施形態ではコイン型リチウム電池を用いる。このコイン型リチウム電池は、主に車載用途などに用いられ、耐熱温度が高く、高い信頼性が必要な背低円筒形状なものであり、正極端子となる金属缶の中に正極・負極・電解液、セパレータが収められ、金属缶の開口部を板状の負極端子で封鎖している。そして、正極端子と負極端子がリング状のガスケットを介して封口された構造になっている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In this embodiment, a coin-type lithium battery is used as a battery in which a gasket manufactured by the manufacturing method of the present invention is incorporated. This coin-type lithium battery is mainly used for in-vehicle applications and has a low-cylindrical shape with high heat resistance and high reliability. A liquid and a separator are accommodated, and the opening of the metal can is sealed with a plate-like negative electrode terminal. And it has the structure where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal were sealed via the ring-shaped gasket.
このコイン型リチウム電池に用いられるガスケットは、優れた電気絶縁性、電解液への耐薬品性、100℃以上の恒常耐熱性が必要なことからPPS樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂を使用している。 The gasket used in this coin-type lithium battery is made of a thermoplastic resin that is mainly composed of PPS resin because it requires excellent electrical insulation, chemical resistance to electrolytes, and constant heat resistance of 100 ° C or higher. ing.
PPS樹脂はパラジクロロベンゼンと硫化ナトリウムとを合成する事により得られた熱可塑性樹脂である。更に、PPS樹脂には、ガスケットとしての柔軟性を付与する為にフッ素ゴムなど耐熱性を有するゴムもしくはエラストマーを添加することが好ましい。必要に応じて、熱安定剤、離型材、すべり材、ガラスファイバーなどの無機添加剤、少量の他のプラスチックなども添加してもよい。 PPS resin is a thermoplastic resin obtained by synthesizing paradichlorobenzene and sodium sulfide. Furthermore, it is preferable to add a heat-resistant rubber or elastomer such as fluororubber to the PPS resin in order to impart flexibility as a gasket. If necessary, a heat stabilizer, a release material, a sliding material, an inorganic additive such as glass fiber, and a small amount of other plastics may be added.
図1は、PPS樹脂製電池用ガスケットを製造する成形装置の金型により射出成形される金型のスプルー2、ランナー3及びピンゲート4に対応する樹脂部分と、ピンゲート4で連結されるキャビティ5に対応するガスケット1となる樹脂部分との位置関係を示している。
図2は、キャビティ5、ピンゲート4及びランナー3を備える金型の断面図である。
FIG. 1 shows a resin portion corresponding to a
FIG. 2 is a cross-sectional view of a mold including the
図2に示すように、射出成形で使用する金型は、上部金型61と、中間金型62と、下部金型63とにより構成されている。
上部金型61は動かないように固定され、内部に射出成形機から送られてくる溶融樹脂を受け入れるスプルー2が形成されている。
As shown in FIG. 2, the mold used in the injection molding includes an
The
中間金型62は、上部金型61に対して進退可能に上下に動くようになっており、ランナー3のうちの後述する第5ランナー35が多数上下に貫通形成され、この第5ランナー35の下端にキャビティ5に開口するピンゲート4が形成されている。そして、上部金型61と中間金型62との間にランナー3のうちの後述する第1ランナー31から第4ランナー34が形成されている。
The
下部金型63は、中間金型62に対して進退可能に上下に動くようになっており、上部金型61に中間金型62が接触した状態で、下部金型63が下方に移動して中間金型62から離れるように可動する。中間金型62と下部金型63との間にガスケット1を成形するためのキャビティ5が形成されており、このキャビティ5は、3つのピンゲート4と連通している。
The
スプルー2とは、射出成形機のノズル部からの溶融樹脂が流れる部分である。
また、ランナー3とは、スプルー2に連続し、このスプルー2を通る溶融樹脂が流れる部分であり、ランナー3は、スプルー2から各キャビティ5まで分岐して延びている。ランナー3の断面形状は、矩形でも良いが円形または楕円形が好ましい。ピンゲート4は、キャビティ5とランナー3とを接続するものであって成形品であるガスケット1とランナー3部分の樹脂が冷え固まった後に切断する箇所として設けられるものである。
The
The
本実施形態では1つのキャビティ5に対して3つのピンゲート4を設けたが、成形品であるガスケット1の大きさにより4つ以上とすることができる。さらに、ピンゲート4の代わりにサブマリンゲートを使用することもできる。その他、ダイレクトゲート、サイドゲート、タブゲート、ファンゲート、フィルムゲート、ディスクゲート、ピンゲート、サブマリンゲートといった多種多様なゲート形状が使用できるが、ガスケット1を安価に作成するためには、金型構造が単純で成形品を取り出す際に自動的にゲートが切断される形態であるピンゲート、サブマリンゲートが好ましい。本発明における1つのキャビティ5へ接続されるゲートの数は、ウエルド強度、真円度を良好なガスケット1を得るために少なくとも3つ以上形成することが好ましい。
In the present embodiment, three
射出成形機から射出された溶融樹脂は、スプルー2からランナー3に流入すると分岐しながら各キャビティ5に向かって流れ、3つのピンゲート4からキャビティ5の内部に充填される。そして、溶融樹脂がキャビティ5内で冷えて固まると図1に示すような形状のガスケット1が成形される。さらに、ランナー3及びピンゲート4によっても、図1に示すような、それらの形状の樹脂成形物が形成される。
When the molten resin injected from the injection molding machine flows into the
本実施形態について具体的な射出成形工程を説明すると、上部金型61と中間金型62と下部金型63とを接続した状態で、スプルー2に射出成形機から溶融樹脂が供給されると、スプルー2からランナー3を介してピンゲート4から各キャビティ5内に樹脂が充填されていく。図1に示すように、上部金型61と中間金型62との間に形成されるランナー3は、スプルー2から2方向に分岐する第1ランナー31と、これら第1ランナー31の終端部から2方向にさらに分岐する第2ランナー32と、第2ランナー32の終端部から2方向にさらに分岐する第3ランナー33と、第3ランナー33の終端部から放射上に三方向に延びる第4ランナー34とから構成される。そして、これら第4ランナー34の終端部に連続して第5ランナー35が下方に向けて形成され、この第5ランナー35の下端にキャビティ5に開口するピンゲート4が形成される。放射状に延びる3本の第4ランナー34は、キャビティ5の中心部で第3ランナー33に連結された状態になっている。
A specific injection molding process for this embodiment will be described. When molten resin is supplied to the
本実施形態では、第1ランナー31、第2ランナー32、第3ランナー33及び第4ランナー34は断面形状が円形であって、断面積は全て同じ大きさに形成され、第5ランナー35は下方に向けて先細り状に形成されている。第1ランナー31、第2ランナー32、第3ランナー33、第4ランナー34及び第5ランナー35の断面積は7.0mm2以下となるように形成している。
In the present embodiment, the
そして、キャビティ5内の樹脂が固まると、中間金型62に対して下部金型63が離れる方向に下方に移動し、下部金型63からキャビティ5で成形されたガスケット1となる成形品が離れる。次に、中間金型62を上部金型61から離れる方向に下方に移動させることにより、ガスケット1からピンゲート4で成形された樹脂部分が切断されてガスケット1が中間金型62から離脱する。そして、上部金型61と中間金型62との間からランナー3、ピンゲート4、スプルー2の樹脂部分を除去する。
When the resin in the
本実施形態では、上述したように、ランナー3の断面積は7mm2以下としているが、成形装置の能力、金型のキャビティ5の数によっては、ランナー3の断面積は3mm2〜2mm2とすることが好ましく、2.4mm2以下とすることがさらに好ましい。
In the present embodiment, as described above, the cross-sectional area of the
また、キャビティ5の数は断面積の小さいランナー3が使える範囲であれば、特に限定するものではないが、キャビティ5の数が多すぎるとランナー3が長くなり射出圧が上がるため、成形機の能力にもよるが16個以下が好ましい。
The number of
なお、断面積が7.0mm2を超えるランナー3を使用した場合には、流動性が低下する傾向にあり、金型内におけるキャビティ5への樹脂の充填が不十分となり、良好な成形品を取得するのが困難になる傾向にあり好ましくない。
In addition, when the
また、ランナーの断面積の下限としては、ランナー内のガス抜きができる程度の面積があり、ランナー内の樹脂の流動性が良好である断面積が必要である。好ましくは0.1mm2以上である。断面積があまりに小さすぎると、スプルー2からランナー3へ溶融樹脂が流入し難くなるので好ましくない。
Moreover, as a minimum of the cross-sectional area of a runner, there exists an area which can degas in a runner, and the cross-sectional area where the fluidity | liquidity of resin in a runner is favorable is required. Preferably it is 0.1 mm 2 or more. If the cross-sectional area is too small, it is not preferable because the molten resin hardly flows from the
さらに、スプルー2とランナー3との接続部において、ランナー3のスプルー2への開口面積をランナー3の中間流路面積よりも大きくして、ランナー3の入口部に先細り状のテーパー部を形成することが好ましい。このようにランナー3の入口をテーパーにすることで、ランナー3の通路断面積がかなり小さくなっても、スプルー2からランナー3へと溶融樹脂が入り易くなる。
Furthermore, in the connection part of the
ランナー3の断面形状については、公知の任意の形状が適用可能であり、例えば、円形、半円形、台形、四角形、三角形等の形状が例示できる。ランナー3の長さについても特に制約はなく、キャビティ5のレイアウトに対応させて通常通り設定することができる。
About the cross-sectional shape of the
また、ランナー3の断面積は、ランナー3の全長に亘って均一としてもよいし、また、段階的に変化させるようにしてもよい。断面積を段階的に変化させる場合、断面積が本発明の範囲内となるランナー3の長さは、全ランナー3の長さの1/4以上、好ましくは1/3以上、さらに好ましくは1/2以上とし、キャビティ5側の断面積が小さくなるようにすることが好ましい。
In addition, the cross-sectional area of the
このように金型におけるランナー3及びピンゲート4の占める体積の割合をできるだけ小さく設定することによって、樹脂の無駄が減り、ガスケットの生産性が向上する。本実施形態においては、ガスケット成形品1個当りの重量、すなわち1個のキャビティ5に充填される樹脂量は1g未満としている。このように成形品が小さくても、廃棄される樹脂量をできるだけ少なくでき、ガスケットの生産性を向上できる。
Thus, by setting the proportion of the volume occupied by the
なお、本実施形態では、1つの金型に設けるキャビティ5の数は8個としたが、1個でもかまわない。好ましくはキャビティ5の数は4個以上とする。キャビティ5の数は、8個、16個、32個と増加した場合においても本発明の製造方法により溶融樹脂の流動性は良好となりガスケットの生産性は向上される。
In the present embodiment, the number of
以下、本発明にかかるPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法で製造されたガスケットの品質、成形性について以下の実施結果を得た。実施例としてPPS樹脂を使用した。 The following results were obtained for the quality and moldability of the gaskets produced by the method for producing a PPS resin battery gasket according to the present invention. As an example, PPS resin was used.
金型は、図1に示す形状のガスケット1を成形するためのキャビティを8個備え、ゲートの形状、ゲート数、ランナーの断面積を表1に示す形状・数・数値へそれぞれ変更できるものを使用した。なお、表1に示す実施例及び比較例のランナーの断面形状は円形であり、表1にはランナーの断面積に対応するランナー径も示している。また、金型に形成されるキャビティは、外径が24mm,重量が0.15gとなるリング状ガスケットが射出成形できるものを使用した。
The mold has eight cavities for molding the
実施例に使用した射出成形機はスクリュー径32mm、型締め力100トンのものを使用した。
PPS樹脂の射出成形条件は、樹脂温度310℃となるように射出成形機のシリンダー温度を設定し、金型温度は145℃に設定し、射出速度、保持圧力は成形品のできあいを確認しながら調整を行なった。
The injection molding machine used in the examples was a screw having a screw diameter of 32 mm and a clamping force of 100 tons.
The injection molding conditions for PPS resin are: the cylinder temperature of the injection molding machine is set so that the resin temperature is 310 ° C, the mold temperature is set to 145 ° C, and the injection speed and holding pressure are checked while checking the quality of the molded product. Adjustments were made.
得られたガスケット成形品の真円度の評価は、成形品のリング外周縁の一箇所にマーキングを付け、このマーキング位置とガスケット中心点を結ぶ線によりガスケットの外径を測定し、この測定した値を外径x方向とする。さらに、この外径x方向と直交する外径を測定した値を外径y方向とする。そして、外径x方向から外径y方向を差し引いた値が、8つのキャビティで成形されたガスケット全てに対して0.05mm以下の場合を真円度OKとし、一つでも0.05mmを超えた場合を真円度NGとした。なお、外径の測定値の目標は24.0mmである。 The roundness of the gasket molded product obtained was evaluated by measuring the outer diameter of the gasket using a line connecting the marking position and the gasket center point at one place on the outer periphery of the ring of the molded product. The value is the direction of the outer diameter x. Further, a value obtained by measuring the outer diameter orthogonal to the outer diameter x direction is defined as an outer diameter y direction. When the value obtained by subtracting the outer diameter y direction from the outer diameter x direction is 0.05 mm or less with respect to all the gaskets formed of eight cavities, the roundness is OK, and even one exceeds 0.05 mm. The roundness was NG. In addition, the target of the measured value of the outer diameter is 24.0 mm.
また、成形品の測定位置となるマーキングの位置を固定するため、マーキングがガスケット成形品へ転写されるように、予め金型にマーキングとなる形状を形成した金型によってガスケットを射出成形した。 Further, in order to fix the position of the marking as the measurement position of the molded product, the gasket was injection-molded with a mold in which a shape to be the marking was previously formed on the mold so that the marking was transferred to the gasket molded product.
ガスケットの強度の評価法は、所定の引張り試験装置を用いて引張強度を測定した。引張り試験装置は、1対の半円板の直線部を突き合せて円板状態とし、各半円板の直線部の中心部に半円柱状突起を形成して、突き合せ状態により円柱状になった1対の半円柱状突起にリング状ガスケットを嵌め合わせ、一方の半円板を固定し、他方の半円板をスライドさせてガスケットを内周側から引っ張ることにより、リング状ガスケットの引張り強度を測定するものを使用した。 As a method for evaluating the strength of the gasket, the tensile strength was measured using a predetermined tensile test apparatus. The tensile test apparatus is a disk-like state by abutting the straight portions of a pair of semi-discs, forming a semi-cylindrical protrusion at the center of the straight-line portion of each semi-disc, and forming a cylindrical shape by the abutting state. A ring gasket is fitted to a pair of semi-cylindrical protrusions, one half disk is fixed, the other half disk is slid and the gasket is pulled from the inner periphery, thereby pulling the ring gasket. What measured the intensity was used.
引張強度について表1には、8つのキャビティで成形された成形品の引張強度の平均値を記載した。尚、ガスケットが電池として良好な状態を示す為には引張強度は176N以上必要である。本発明の製造方法で製造されたガスケットとの比較例として、表1には、ランナーの断面積が大きくピンゲートの数が1つ及び3つの場合のガスケット性能評価の結果、ランナーの断面積は小さくピンゲートの数が1つ及び2つの場合のガスケット性能評価の結果を示した。 Table 1 shows the average value of the tensile strength of the molded product formed with eight cavities. In addition, in order for a gasket to show a favorable state as a battery, the tensile strength needs to be 176 N or more. As a comparative example with the gasket manufactured by the manufacturing method of the present invention, Table 1 shows that the cross-sectional area of the runner is small as a result of the gasket performance evaluation when the cross-sectional area of the runner is large and the number of pin gates is one and three. The results of gasket performance evaluation in the case of one and two pin gates are shown.
以上の実施方法により成形品を作成し、各ランナー・ゲート形状によるガスケット成形品の評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the evaluation results of gasket molded products by each runner / gate shape.
以上の実施例及び比較例の結果に示すように、本発明による射出成形による製造方法を用いることにより、コイン型リチウム電池の品質要求を満足するPPS樹脂製ガスケットを、安価な金型を用いて安価に製造することが可能であることがわかった。 As shown in the results of the above examples and comparative examples, by using the manufacturing method by injection molding according to the present invention, a PPS resin gasket that satisfies the quality requirements of a coin-type lithium battery can be obtained using an inexpensive mold. It was found that it can be manufactured at low cost.
比較例1に示すように、ディスクゲートに変えて1本のピンゲートを設け、ランナーの断面積を13.0mm2とした場合には、真円度、強度ともガスケットの仕様に合致せず、ガスケット形状は楕円となり、強度も不足した。 As shown in Comparative Example 1, when a pin gate is provided in place of the disk gate and the cross-sectional area of the runner is 13.0 mm 2 , the roundness and strength do not match the gasket specifications, and the gasket The shape became an ellipse and the strength was insufficient.
比較例2に示すように、金型のランナーの断面積は、現状のディスクゲートタイプと同様に20.0mm2とし、ピンゲートの数を3つに増やしてガスケットを成形した場合にも、真円度、強度ともガスケットの仕様に合致せず、ガスケット形状は楕円となり、強度も不足した。 As shown in Comparative Example 2, the cross-sectional area of the mold runner is 20.0 mm 2 as in the current disk gate type, and even when the gasket is molded with the number of pin gates increased to three, The strength and strength did not match the gasket specifications, the gasket shape was elliptical, and the strength was insufficient.
比較例3に示すように、金型のランナーの断面積を13.0mmとし、ピンゲートの数を3つに増やしてガスケットを成形した場合には、真円度はガスケット仕様に合致するが、強度はガスケットの仕様を満足しない結果となった。 As shown in Comparative Example 3, when the mold runner cross-sectional area is 13.0 mm and the number of pin gates is increased to three and the gasket is molded, the roundness matches the gasket specifications, but the strength Did not satisfy the gasket specifications.
比較例4に示すように、1本のピンゲートを設け、ランナーの断面積を5.0mm2とした場合には、強度は許容範囲であったが、真円度はガスケットの仕様に合致しない結果となった。 As shown in Comparative Example 4, when one pin gate was provided and the cross-sectional area of the runner was 5.0 mm 2 , the strength was within the allowable range, but the roundness did not match the gasket specifications. It became.
比較例5に示すように、1本のピンゲートを設け、ランナーの断面積を2.4mm2とした場合には、強度は許容範囲であったが、真円度はガスケットの仕様に合致しない結果となった。 As shown in Comparative Example 5, when one pin gate was provided and the runner cross-sectional area was 2.4 mm 2 , the strength was acceptable, but the roundness did not meet the gasket specifications. It became.
比較例6に示すように、2本のピンゲートを設け、ランナーの断面積を5.0mm2とした場合には、強度は良好であったが、真円度はガスケットの仕様に合致しない結果となった。 As shown in Comparative Example 6, when two pin gates were provided and the cross-sectional area of the runner was 5.0 mm 2 , the strength was good, but the roundness did not match the gasket specifications. became.
比較例7に示すように、2本のピンゲートを設け、ランナーの断面積を2.4mm2とした場合には、強度は良好であったが、真円度はガスケットの仕様に合致しない結果となった。 As shown in Comparative Example 7, when two pin gates were provided and the cross-sectional area of the runner was 2.4 mm 2 , the strength was good, but the roundness did not match the gasket specifications. became.
比較例に対し、実施例1は、ピンゲート数を3つとし、ランナーの断面積を7mm2と細くしてガスケットを成形したものであり、真円度はガスケット仕様に合致し、強度もガスケット仕様を十分満足する強度が得られた。 In contrast to the comparative example, in Example 1, the number of pin gates is three, the cross-sectional area of the runner is reduced to 7 mm 2 , and the gasket is molded. The roundness matches the gasket specification, and the strength is also the gasket specification. A strength sufficiently satisfying the above was obtained.
実施例2は、ピンゲート数を3つとし、ランナーの断面積を3mm2とさらに細くしてガスケットを成形したものであり、真円度はガスケット仕様に合致し、強度は、実施例1のランナーの断面積を7mm2とした場合よりもさらに向上した。 In the second embodiment, the number of pin gates is three, the gasket is molded by further reducing the cross-sectional area of the runner to 3 mm 2 , the roundness matches the gasket specifications, and the strength is the runner of the first embodiment. The cross-sectional area was further improved as compared with the case where the cross-sectional area was 7 mm 2 .
実施例3は、ピンゲート数を3つとし、ランナーの断面積を2mm2と細くしてガスケットを成形したものであり、真円度はガスケット仕様に合致し、強度も実施例1のランナーの断面積を7mm2とした場合よりも向上した。 In Example 3, the number of pin gates is three, and the cross section of the runner is reduced to 2 mm 2 to form a gasket. The roundness matches the gasket specifications, and the strength is the same as that of the runner of Example 1. The area was improved as compared with the case where the area was 7 mm 2 .
実施例4は、ピンゲート数を4つとし、ランナーの断面積を7mm2としてガスケットを成形したものであり、真円度はガスケット仕様に合致し、強度も実施例1のピンゲート数を3つとした場合よりも向上した。 In Example 4, the number of pin gates was four, the gasket was molded with the cross-sectional area of the runner being 7 mm 2 , the roundness matched the gasket specifications, and the strength was also the number of pin gates of Example 1 was three. Improved than the case.
実施例5は、サブマリンゲートの数を3つとし、ランナーの断面積を7mm2としてガスケットを成形したものであり、実施例1のピンゲート数が3つの場合と同様に、真円度はガスケット仕様に合致し、強度もガスケット仕様を十分満足する強度が得られた。 In Example 5, the number of submarine gates is set to 3 and the cross-sectional area of the runner is set to 7 mm 2 , and the gasket is molded. As in the case of Example 1 having 3 pin gates, the roundness is the gasket specification. The strength was sufficient to satisfy the gasket specifications.
実施例6は、サブマリンゲートの数を4つとし、ランナーの断面積を5mm2としてガスケットを成形したものであり、実施例4のピンゲート数が4つの場合と同様に、真円度はガスケット仕様に合致し、強度は実施例5のサブマリンゲート数を3つとした場合よりも向上した。 In Example 6, the number of submarine gates was set to 4 and the cross-sectional area of the runner was set to 5 mm 2 , and the gasket was molded. As in the case of Example 4 having 4 pin gates, the roundness is the gasket specification. The strength was improved as compared with the case where the number of submarine gates in Example 5 was three.
実施例7は、ピンゲート数を4つとし、ランナーの断面積を5mm2としてガスケットを成形したものであり、真円度はガスケット仕様に合致し、強度は、実施例1のピンゲート数が3つでランナーの断面積を7mm2とした場合よりも向上し、さらに、実施例2のピンゲート数が3つでランナーの断面積を3mm2とした場合よりも向上した。 In Example 7, the number of pin gates was four, the gasket was molded with the cross-sectional area of the runner being 5 mm 2 , the roundness matched the gasket specifications, and the strength was three in the number of pin gates of Example 1. Therefore, the cross-sectional area of the runner was improved to 7 mm 2, and the number of pin gates in Example 2 was 3 and the cross-sectional area of the runner was 3 mm 2 .
実施例8は、ピンゲート数を4つとし、ランナーの断面積を2.4mm2としてガスケットを成形したものであり、真円度はガスケット仕様に合致し、強度は、実施例1のピンゲート数が3つでランナーの断面積を7mm2とした場合よりも向上し、さらに、実施例7のピンゲート数が4つでランナーの断面積を5mm2とした場合よりも向上した。 In Example 8, the number of pin gates is four, the gasket is molded with a cross-sectional area of the runner of 2.4 mm 2 , the roundness matches the gasket specifications, and the strength is the number of pin gates of Example 1. Three improved the cross-sectional area of the runner to 7 mm 2, and further improved compared to the case where the number of pin gates in Example 7 was four and the cross-sectional area of the runner was 5 mm 2 .
実施例9は、ピンゲート数を3つとし、ランナーの断面積を2.4mm2としてガスケットを成形したものであり、真円度はガスケット仕様に合致し、強度は、実施例1のピンゲート数が3つでランナーの断面積を7mm2とした場合よりも向上し、さらに、実施例2のピンゲート数が3つでランナーの断面積を3mm2とした場合よりも向上した。 In the ninth embodiment, the number of pin gates is three, the gasket is molded with a runner cross-sectional area of 2.4 mm 2 , the roundness matches the gasket specifications, and the strength is the number of pin gates of the first embodiment. Three improved the cross-sectional area of the runner to 7 mm 2, and further improved compared to the case where the number of pin gates in Example 2 was three and the cross-sectional area of the runner was 3 mm 2 .
実施例10は、ピンゲート数を5つとし、ランナーの断面積を5mm2としてガスケットを成形したものであり、真円度はガスケット仕様に合致し、強度は、実施例1のピンゲート数が3つでランナーの断面積を7mm2とした場合よりも向上し、さらに、実施例7のピンゲート数が4つでランナーの断面積を5mm2とした場合よりも向上した。 In Example 10, the number of pin gates was 5, the cross-sectional area of the runner was 5 mm 2 , and the gasket was molded. The roundness matched the gasket specifications, and the strength was 3 for the number of pin gates of Example 1. Thus, the cross-sectional area of the runner was improved to 7 mm 2, and the number of pin gates in Example 7 was 4 and the cross-sectional area of the runner was 5 mm 2 .
実施例11は、ピンゲート数を5つとし、ランナーの断面積を2.4mm2としてガスケットを成形したものであり、真円度はガスケット仕様に合致し、強度は、実施例1のピンゲート数が3つでランナーの断面積を7mm2とした場合よりも向上し、さらに、実施例10のピンゲート数が5つでランナーの断面積を5mm2とした場合よりも向上した。 In Example 11, the number of pin gates was set to 5 and the gasket was molded with the cross-sectional area of the runner set to 2.4 mm 2 , the roundness matched the gasket specifications, and the strength was the number of pin gates of Example 1. Three improved the cross-sectional area of the runner to 7 mm 2, and further improved compared to the case where the number of pin gates in Example 10 was five and the cross-sectional area of the runner was 5 mm 2 .
本発明のPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法は、コストの低廉化が可能で、真円度、強度を十分満足するガスケットが成形するのに適している。 The method for manufacturing a gasket for a battery made of PPS resin of the present invention can reduce the cost, and is suitable for molding a gasket that sufficiently satisfies roundness and strength.
1 ガスケット
2 スプルー
3 ランナー
31 第1ランナー
32 第2ランナー
33 第3ランナー
34 第4ランナー
35 第5ランナー
4 ピンゲート
5 キャビティ
61 上部金型
62 中間金型
63 下部金型
DESCRIPTION OF
Claims (2)
複数のキャビティと、それぞれのキャビティに対してピンゲート又はサブマリンゲートが3箇所以上設けられている金型を用い、各ゲートに通じるランナーの断面積を7.0mm2以下として溶融された主としてPPS樹脂を用いて射出成形することを特徴とするPPS樹脂製電池用ガスケットの製造方法。 In the manufacturing method of a battery gasket made of PPS (polyphenylene sulfide) resin using an injection mold having a sprue, a runner and a cavity,
Using a mold having a plurality of cavities and three or more pin gates or submarine gates for each cavity, the melted mainly PPS resin with the cross-sectional area of the runner leading to each gate being 7.0 mm 2 or less A method for producing a gasket for a battery made of PPS resin, characterized by using injection molding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012272267A JP6041302B2 (en) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Manufacturing method of PPS resin battery gasket |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012272267A JP6041302B2 (en) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Manufacturing method of PPS resin battery gasket |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014117814A true JP2014117814A (en) | 2014-06-30 |
| JP6041302B2 JP6041302B2 (en) | 2016-12-07 |
Family
ID=51173120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012272267A Active JP6041302B2 (en) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Manufacturing method of PPS resin battery gasket |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6041302B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05159759A (en) * | 1991-11-30 | 1993-06-25 | Daiichi Gaiyaa Kk | Manufacture of seal unit for alkaline battery |
| JPH08127047A (en) * | 1993-11-01 | 1996-05-21 | Cam:Kk | Method for manufacturing sealing body for alkaline battery |
| JP2002018907A (en) * | 2000-05-02 | 2002-01-22 | Ueno Seiyaku Oyo Kenkyusho:Kk | Resin injection molding method |
| JP2002127209A (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-08 | Nok Corp | Mold for injection molding |
| US20080138705A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-12 | Spectrum Brands, Inc. | Electrochemical Cell Grommet Having A Sidewall With A Nonuniform Thickness |
-
2012
- 2012-12-13 JP JP2012272267A patent/JP6041302B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05159759A (en) * | 1991-11-30 | 1993-06-25 | Daiichi Gaiyaa Kk | Manufacture of seal unit for alkaline battery |
| JPH08127047A (en) * | 1993-11-01 | 1996-05-21 | Cam:Kk | Method for manufacturing sealing body for alkaline battery |
| JP2002018907A (en) * | 2000-05-02 | 2002-01-22 | Ueno Seiyaku Oyo Kenkyusho:Kk | Resin injection molding method |
| JP2002127209A (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-08 | Nok Corp | Mold for injection molding |
| US20080138705A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-12 | Spectrum Brands, Inc. | Electrochemical Cell Grommet Having A Sidewall With A Nonuniform Thickness |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6041302B2 (en) | 2016-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN211440969U (en) | Rubber feeding system for curved gate | |
| CN103464752A (en) | Injection moulding nozzle with function of avoiding cold material | |
| CN205272494U (en) | Novel mould | |
| JP6041302B2 (en) | Manufacturing method of PPS resin battery gasket | |
| JP2015136872A (en) | Resin spacer, insert molding product and production method thereof | |
| CN105216241A (en) | Novel die | |
| CN104458381A (en) | Sample-band mold for testing modified plastics | |
| CN101954704B (en) | Double-color plastic injection method | |
| KR101393614B1 (en) | Apparatus for injection molding | |
| CN201913768U (en) | Mould structure of integral gate | |
| CN102896737A (en) | Plastic bevel gear production tooling | |
| CN206536736U (en) | A kind of seal makes mould | |
| CN105252716A (en) | Plastic mold | |
| CN204255723U (en) | For the batten mould of modified plastics test | |
| JP6695259B2 (en) | COMPOSITE MOLDED BODY, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND COMPOSITE MOLDED BODY MOLD FOR PRODUCTION | |
| JP2012047133A (en) | Molding device and method for manufacturing seal member for scroll compressor, and the seal member for scroll compressor | |
| CN207344977U (en) | One kind is integrally formed wind wheel mould | |
| CN109421210A (en) | A kind of injection molding apparatus producing double layer material Injection Molding Products | |
| CN203495225U (en) | Injection forming spray nozzle capable of preventing cold material generation | |
| CN101096117A (en) | Process for producing a plastic lens | |
| CN215969824U (en) | Ox horn injection mold for dustproof cover of electronic gear | |
| CN220180072U (en) | New energy automobile spare part injection mold | |
| CN212194066U (en) | Exhaust structure for injection mold | |
| CN105946200A (en) | Plastic extruder with vacuumizing device | |
| CN202986063U (en) | Step-shaped extrusion die and capillary rheometer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160714 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160726 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160920 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161011 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161101 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6041302 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |