JP2508908B2 - 熱可塑性樹脂のプレス成形方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂のプレス成形方法Info
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は熱可塑性樹脂のプレス成形方法に関する。詳
しくは外観良好かつ変形、ソリ等の少ない成形品をハイ
サイクルで効率よく得ることができる合理的な熱可塑性
樹脂のプレス成形方法を提供するものである。
しくは外観良好かつ変形、ソリ等の少ない成形品をハイ
サイクルで効率よく得ることができる合理的な熱可塑性
樹脂のプレス成形方法を提供するものである。
＜従来の技術＞ 従来、熱可塑性樹脂成形品を得る方法として、可塑化
溶融した樹脂を金型間でプレス冷却する方法と、予め閉
じられた金型空間に溶融樹脂を圧入する射出成形があ
る。
溶融した樹脂を金型間でプレス冷却する方法と、予め閉
じられた金型空間に溶融樹脂を圧入する射出成形があ
る。
＜発明が解決しようとする課題＞ 前記従来の方法では以下に述べる問題がある。すなわ
ち前者では、成形１サイクルごとに可塑化溶融した熱可
塑性樹脂の供給ノズルを上下金型間に出し入れしなけれ
ばならず成形サイクルが低下する。またこの方法では溶
融樹脂を供給し始めてからプレス圧により賦形されるま
でに時間がかかるので成形品表面に光沢ムラ、或いは小
ジワ等が発生しやすい。また後者においては、閉じられ
た金型空間にゲートより溶融樹脂を圧入するため、樹脂
の配合が生じ、成形品に残留歪みが残るので、成形品に
ねじれ、ゆがみなどの変形が生じやすいこと、またゲー
ト近傍では残留歪みが強く残るので物性的な弱点とな
る。
ち前者では、成形１サイクルごとに可塑化溶融した熱可
塑性樹脂の供給ノズルを上下金型間に出し入れしなけれ
ばならず成形サイクルが低下する。またこの方法では溶
融樹脂を供給し始めてからプレス圧により賦形されるま
でに時間がかかるので成形品表面に光沢ムラ、或いは小
ジワ等が発生しやすい。また後者においては、閉じられ
た金型空間にゲートより溶融樹脂を圧入するため、樹脂
の配合が生じ、成形品に残留歪みが残るので、成形品に
ねじれ、ゆがみなどの変形が生じやすいこと、またゲー
ト近傍では残留歪みが強く残るので物性的な弱点とな
る。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明者らは、外観良好かつ変形、ソリの小さい成形
品を得る方法につき、鋭意検討を行ない本発明に至った
ものである。
品を得る方法につき、鋭意検討を行ない本発明に至った
ものである。
すなわち本発明は、上または下金型内に溶融樹脂通路
を有する一対の金型をもちいて、以下の工程により成形
品を得ることを特徴とする熱可塑性樹脂のプレス成形方
法である。
を有する一対の金型をもちいて、以下の工程により成形
品を得ることを特徴とする熱可塑性樹脂のプレス成形方
法である。
（イ）上下金型によって形成されるキャビティの型締め
方向のクリアランスが最終成形品厚み以下となる位置ま
で型を閉める第一の工程 （ロ）40mm/sec以下の速度で型開きを開始するととも
に、上下金型間のクリアランスが最終成形品厚みに達す
る以前に上または下金型内に設けた樹脂通路から上下金
型によって形成されるキャビィティ空間に溶融樹脂の供
給を開始する第二の工程 （ハ）溶融樹脂を供給しながら型開きを継続し、上下金
型間のクリアランスを最終成形品厚みより大きくする第
三の工程 （ニ）溶融樹脂の供給が完了するまでにまたは完了と同
時に30mm/sec以下の速度で型締めを行い供給された溶融
樹脂を賦形、冷却する第四の工程。
方向のクリアランスが最終成形品厚み以下となる位置ま
で型を閉める第一の工程 （ロ）40mm/sec以下の速度で型開きを開始するととも
に、上下金型間のクリアランスが最終成形品厚みに達す
る以前に上または下金型内に設けた樹脂通路から上下金
型によって形成されるキャビィティ空間に溶融樹脂の供
給を開始する第二の工程 （ハ）溶融樹脂を供給しながら型開きを継続し、上下金
型間のクリアランスを最終成形品厚みより大きくする第
三の工程 （ニ）溶融樹脂の供給が完了するまでにまたは完了と同
時に30mm/sec以下の速度で型締めを行い供給された溶融
樹脂を賦形、冷却する第四の工程。
以下に図面にもとずいて本発明の方法の一例を説明す
る。第１図、第２図は本発明の実施方法を示す装置の縦
断面図、第３図は工程図である。上プラテン（１）は上
金型（２）が取り付けてあり、油圧又はモーターで上下
に移動する。下プラテン（３）には下金型（４）が採り
付けてあり、下金型（４）には溶融樹脂（７）の通る樹
脂通路（５）及び供給口（６）が設けられている。
る。第１図、第２図は本発明の実施方法を示す装置の縦
断面図、第３図は工程図である。上プラテン（１）は上
金型（２）が取り付けてあり、油圧又はモーターで上下
に移動する。下プラテン（３）には下金型（４）が採り
付けてあり、下金型（４）には溶融樹脂（７）の通る樹
脂通路（５）及び供給口（６）が設けられている。
この樹脂通路（５）は溶融樹脂（７）を可塑化、供給
する装置の先端に接続されている。又、供給口（６）に
は、溶融樹脂（７）を供給する時は開き、供給しない時
は閉じる弁を設けることもできる。
する装置の先端に接続されている。又、供給口（６）に
は、溶融樹脂（７）を供給する時は開き、供給しない時
は閉じる弁を設けることもできる。
本発明は、上記のような装置を用いて次のように実施
する。
する。
上金型（２）を移動させ、上下金型（２、４）間のク
リアランスを最終賦形完了時の成形品の厚み（第３図、
Cf）より小さくなる位置（Cm1）で一時的に上金型
（２）を停止させる。
リアランスを最終賦形完了時の成形品の厚み（第３図、
Cf）より小さくなる位置（Cm1）で一時的に上金型
（２）を停止させる。
次に再び上金型（２）を40mm/sec以下の速度（V1）で
上昇させながら供給口（６）より溶融樹脂（７）の供給
を行う。この時、溶融樹脂（７）の供給開始のタイミン
グが重要であり、上下金型間のクリアランスが最終賦形
完了時の成形品の厚み（Cf）より小さいときに供給開始
しなければならない。（Cm2:樹脂供給開始時のクリアラ
ンス）さらに溶融樹脂の供給過程において、上下金型間
のクリアランスが最終賦形完了時の成形品厚み（Cf）よ
り大きくなるまで上金型を移動させる。
上昇させながら供給口（６）より溶融樹脂（７）の供給
を行う。この時、溶融樹脂（７）の供給開始のタイミン
グが重要であり、上下金型間のクリアランスが最終賦形
完了時の成形品の厚み（Cf）より小さいときに供給開始
しなければならない。（Cm2:樹脂供給開始時のクリアラ
ンス）さらに溶融樹脂の供給過程において、上下金型間
のクリアランスが最終賦形完了時の成形品厚み（Cf）よ
り大きくなるまで上金型を移動させる。
次に樹脂の供給が完了するまでに、または完了と同時
に上下金型を30mm/sec以下の速度（V2）で移動させ型締
め賦形を行う。
に上下金型を30mm/sec以下の速度（V2）で移動させ型締
め賦形を行う。
第３図において、上金型（２）の停止時間T1、T2は特
に限定されないが、T1については成形サイクルから考え
可能な限り短くする方が望ましい。又、T2については必
ずしも必要ではないが、樹脂の供給が完了するまでに、
又は完了と同時に型締め工程に移るように調整をしなけ
ればならない。
に限定されないが、T1については成形サイクルから考え
可能な限り短くする方が望ましい。又、T2については必
ずしも必要ではないが、樹脂の供給が完了するまでに、
又は完了と同時に型締め工程に移るように調整をしなけ
ればならない。
さらにV1は40mm/sec如何であれば必ずしも一定速度と
する必要はなく上金型の移動中に変化させてもよい。
する必要はなく上金型の移動中に変化させてもよい。
この発明方法で用いられる溶融合成樹脂としては圧縮
成形、射出成形及び押出成形において通常使用されてい
るものをいずれも用いる事ができ、例えばポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリルニトリル−
スチレン−ブタジエンブロック共重合体、ナイロン等の
熱可塑性エラストマー等の非発泡性又は発泡性樹脂、お
よびこれらに無機質充填剤、ガラス繊維等の充填剤、顔
料、滑剤、帯電防止剤等の添加物を含有したものを用い
ることができる。
成形、射出成形及び押出成形において通常使用されてい
るものをいずれも用いる事ができ、例えばポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリルニトリル−
スチレン−ブタジエンブロック共重合体、ナイロン等の
熱可塑性エラストマー等の非発泡性又は発泡性樹脂、お
よびこれらに無機質充填剤、ガラス繊維等の充填剤、顔
料、滑剤、帯電防止剤等の添加物を含有したものを用い
ることができる。
（実施例１） 横供給の射出部を持つ、30トンの型締め力を有する竪
型プレス成形機を使用し、成形テストを実施した。金型
は凸形状の上型および凹形状の下型の２つの部分からな
り、下型の中央部に直径3mmの溶融樹脂の直接金型内供
給口をもつ、直径300mmの円板金型を用いた。この時、
上下金型のクリアランスは任意の寸法に調整可能である
ので製品肉厚は溶融樹脂の供給量により決定される。本
実施例では最終製品肉厚を1.0mmとした。熱可塑性樹脂
として、住友ノーブレン AY564（メルトフローインデ
ックス15g/10分のポリプロピレン樹脂）を用い以下の条
件で成形を行った。
型プレス成形機を使用し、成形テストを実施した。金型
は凸形状の上型および凹形状の下型の２つの部分からな
り、下型の中央部に直径3mmの溶融樹脂の直接金型内供
給口をもつ、直径300mmの円板金型を用いた。この時、
上下金型のクリアランスは任意の寸法に調整可能である
ので製品肉厚は溶融樹脂の供給量により決定される。本
実施例では最終製品肉厚を1.0mmとした。熱可塑性樹脂
として、住友ノーブレン AY564（メルトフローインデ
ックス15g/10分のポリプロピレン樹脂）を用い以下の条
件で成形を行った。
Cm1が0.3mmとなるまでに上金型を移動させ0.5秒の停
止の後、上型を2mm/secの速度で上昇させ上下金型間の
クリアランスが0.6mmの時樹脂の供給を開始した。上下
金型間のクリアランスが2mmの時上型を0.2秒停止、その
後5mm/secの速度で型締めを行った。この時射出時間は
１秒で成形した。
止の後、上型を2mm/secの速度で上昇させ上下金型間の
クリアランスが0.6mmの時樹脂の供給を開始した。上下
金型間のクリアランスが2mmの時上型を0.2秒停止、その
後5mm/secの速度で型締めを行った。この時射出時間は
１秒で成形した。
得られた成形品の外観はコールドスラグによる光沢ム
ラ、フローマーク等は無く良好であり変形量は0.2mmで
あった。この時変形量の測定は以下の方法で行った。成
形サンプルを定盤の上に置きサンプルの外周部で定盤と
接していない部分を押さえ定盤に接触させた時に定盤か
ら最も離れた距離を変形量とした。
ラ、フローマーク等は無く良好であり変形量は0.2mmで
あった。この時変形量の測定は以下の方法で行った。成
形サンプルを定盤の上に置きサンプルの外周部で定盤と
接していない部分を押さえ定盤に接触させた時に定盤か
ら最も離れた距離を変形量とした。
（実施例２） 上型を20mm/secの速度で上昇させて型開きを行い、射
出時間を0.4秒で成形した以外はすべて実施例１と同条
件で成形を行った。得られた成形品の外観は、光沢ム
ラ、フローマーク等は無く良好であり変形量は0.3mmで
あった。
出時間を0.4秒で成形した以外はすべて実施例１と同条
件で成形を行った。得られた成形品の外観は、光沢ム
ラ、フローマーク等は無く良好であり変形量は0.3mmで
あった。
（実施例３） 上型を40mm/secの速度で上昇させ、射出時間を0.4秒
で成形した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行っ
た。得られた成形品の外観は、光沢ムラ、フローマーク
等は無く良好であり変形量は0.2mmであった。
で成形した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行っ
た。得られた成形品の外観は、光沢ムラ、フローマーク
等は無く良好であり変形量は0.2mmであった。
（実施例４） 型締め速度15mm/secで行い、射出時間を0.92秒で成形
した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行った。得
られた成形品の外観は、光沢ムラ、フローマーク等は無
く良好であり変形量は0.7mmであった。
した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行った。得
られた成形品の外観は、光沢ムラ、フローマーク等は無
く良好であり変形量は0.7mmであった。
（実施例５） 型締め速度を30mm/secで行い、射出時間を0.92秒で成
形した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行った。
得られた成形品の外観は、光沢ムラ、フローマーク等は
無く良好であり変形量は0.7mmであった。
形した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行った。
得られた成形品の外観は、光沢ムラ、フローマーク等は
無く良好であり変形量は0.7mmであった。
（比較例１） 上下金型間クリアランスが最終成形品厚みよりも大き
い1.2mmの位置まで上金型を移動させ、0.5秒の停止の
後、上型を1.0mm/secの速度で上昇させて、上下金型間
のクリアランスが1.3mmの時樹脂の供給を開始した以外
はすべて実施例１と同条けで成形を行った。得られた成
形品の外観は光沢ムラが発生し、変形量は0.2mmであっ
た。
い1.2mmの位置まで上金型を移動させ、0.5秒の停止の
後、上型を1.0mm/secの速度で上昇させて、上下金型間
のクリアランスが1.3mmの時樹脂の供給を開始した以外
はすべて実施例１と同条けで成形を行った。得られた成
形品の外観は光沢ムラが発生し、変形量は0.2mmであっ
た。
（比較例２） 上下金型間クリアランスが最終成形品厚みよりも大き
い1.2mmの時に樹脂の供給を開始し、射出時間を0.7秒で
成形した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行っ
た。得られた成形品の外観は光沢ムラが発生し、変形量
は0.2mmであった。
い1.2mmの時に樹脂の供給を開始し、射出時間を0.7秒で
成形した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行っ
た。得られた成形品の外観は光沢ムラが発生し、変形量
は0.2mmであった。
（比較例３） 上型を42.5mm/secの速度で上昇させて型開きを行い、
射出時間を0.33秒で成形した以外はすべて実施例１と同
条件で成形を行った。得られた成形品の外観は光沢ムラ
が発生し、変形量は0.3mmであった。
射出時間を0.33秒で成形した以外はすべて実施例１と同
条件で成形を行った。得られた成形品の外観は光沢ムラ
が発生し、変形量は0.3mmであった。
（比較例４） Cm1が1.0mmになるまで上金型を下降させ、0.5秒後に
樹脂の供給を開始し、射出時間は１秒で成形し、成形完
了まで上下金型クリアランスは変化させなかった。変形
量の大きい成形品が得られた。
樹脂の供給を開始し、射出時間は１秒で成形し、成形完
了まで上下金型クリアランスは変化させなかった。変形
量の大きい成形品が得られた。
（比較例５） 型締め速度を38mm/secで行い、射出時間を0.92秒で成
形した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行った。
得られた成形品の外観は光沢ムラ、フローマークが発生
し、変形量は2.0mmであった。
形した以外はすべて実施例１と同条件で成形を行った。
得られた成形品の外観は光沢ムラ、フローマークが発生
し、変形量は2.0mmであった。
（比較例６） 上下金型間のクリアランスが2mmになった時に上型を
停止させ0.5秒後に樹脂供給を開始し樹脂供給開始から
0.9秒後に型締めを5mm/secの速度で行った。この時の樹
脂供給時間は実施例１と同じ１秒である。この時得られ
たサンプルは変形量は実施例１と同じであったが成形品
表面のゲート近傍に光沢ムラ、フローマークが認められ
た。
停止させ0.5秒後に樹脂供給を開始し樹脂供給開始から
0.9秒後に型締めを5mm/secの速度で行った。この時の樹
脂供給時間は実施例１と同じ１秒である。この時得られ
たサンプルは変形量は実施例１と同じであったが成形品
表面のゲート近傍に光沢ムラ、フローマークが認められ
た。
＜発明の効果＞ 本発明によれば、上下金型を移動させながら樹脂の供
給を行うため下記の効果を得ることができる。
給を行うため下記の効果を得ることができる。
第一には、上下金型間のクリアランスが成形品厚みよ
り小さい時に溶融樹脂の供給を開始するため、樹脂供給
口（６）近辺のコールドスラグがキャビティに圧入され
た時に発生する光沢ムラを防止できる。第二には、樹脂
の供給過程において、上下金型間のクリアランスを成形
品厚みよりも大きくすることにより、樹脂の供給が低圧
で可能となり、その結果成形品に配向が少なくなり、変
形、ソリを極めて小さくすることができる。
り小さい時に溶融樹脂の供給を開始するため、樹脂供給
口（６）近辺のコールドスラグがキャビティに圧入され
た時に発生する光沢ムラを防止できる。第二には、樹脂
の供給過程において、上下金型間のクリアランスを成形
品厚みよりも大きくすることにより、樹脂の供給が低圧
で可能となり、その結果成形品に配向が少なくなり、変
形、ソリを極めて小さくすることができる。
第１図、第２図は、本発明の成形方法を示す装置の縦の
断面図である。 １……上プラテン、３……下プラテン ２……上金型、４……下金型 ５……樹脂通路、７……溶融樹脂、 ６……供給口 第３図は、本発明の成形方法の工程図である。 Cf:最終賦形完了時の上下金型間クリアランス Cm1:1次上金型停止時の上下金型間クリアランス Cm2:樹脂供給開始時の上下金型間クリアランス Cm3:2次上金型停止時の上下金型間クリアランス V1:上金型移動速度（型開き時） V2:上金型移動速度（型締め時） T1:一次上金型停止時間 T2:二次上金型停止時間 T3:樹脂供給時間
断面図である。 １……上プラテン、３……下プラテン ２……上金型、４……下金型 ５……樹脂通路、７……溶融樹脂、 ６……供給口 第３図は、本発明の成形方法の工程図である。 Cf:最終賦形完了時の上下金型間クリアランス Cm1:1次上金型停止時の上下金型間クリアランス Cm2:樹脂供給開始時の上下金型間クリアランス Cm3:2次上金型停止時の上下金型間クリアランス V1:上金型移動速度（型開き時） V2:上金型移動速度（型締め時） T1:一次上金型停止時間 T2:二次上金型停止時間 T3:樹脂供給時間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 重義 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友 化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−22917（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274514（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】上または下金型内に溶融樹脂通路を有する
一対の金型を用いて、以下の工程により成形品を得るこ
とを特徴とする熱可塑性樹脂のプレス成形方法。 （イ）上下金型によって形成されるキャビティの型締め
方向のクリアランスが最終成形品厚み以下となる位置ま
で型を閉める第一の工程 （ロ）40mm/sec以下の速度で型開きを開始するととも
に、上下金型間のクリアランスが最終成形品厚みに達す
る以前に上または下金型内に設けた樹脂通路から上下金
型によって形成されるキャビィティ空間に溶融樹脂の供
給を開始する第二の工程 （ハ）溶融樹脂を供給しながら型開きを継続し、上下金
型間のクリアランスを最終成形品厚みより大きくする第
三の工程 （ニ）溶融樹脂の供給が完了するまでにまたは完了と同
時に30mm/sec以下の速度で型締めを行い供給された溶融
樹脂を賦形、冷却する第四の工程。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262669A JP2508908B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 熱可塑性樹脂のプレス成形方法 |
| CA002052272A CA2052272C (en) | 1990-09-28 | 1991-09-25 | Method for press molding thermoplastic resin |
| US07/765,200 US5130075A (en) | 1990-09-28 | 1991-09-25 | Method for press molding thermoplastic resin |
| ES91116549T ES2085395T3 (es) | 1990-09-28 | 1991-09-27 | Metodo para moldear a presion resina termoplastica |
| DE69116784T DE69116784T2 (de) | 1990-09-28 | 1991-09-27 | Verfahren zum Pressformen von thermoplastischen Harzen |
| EP91116549A EP0477967B1 (en) | 1990-09-28 | 1991-09-27 | Method for press molding thermoplastic resin |
| KR1019910016979A KR0170396B1 (ko) | 1990-09-28 | 1991-09-28 | 열가소성 수지를 프레스 성형하는 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262669A JP2508908B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 熱可塑性樹脂のプレス成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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