JPS59101322A - 熱可塑性樹脂のプレス成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性樹脂のプレス成形方法１こ関するもの
である。更に詳しくは、より安価な装置を用いＣ１ハイ
サイクルで効率よく成形品を得ることが出来るもので、
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。熱可塑性樹脂を可塑化溶融し、これを金型間で
プレス、冷却しで得られる成形品は射出成形品と較べる
と次のような利点がある。射出成形では閉じられｔこ金
型空間１こデートより溶融樹脂を圧入するため、樹脂の
配向が生じ、成形品に残留歪が残るので、成形品にねじ
れ、ゆがみなどの変形が生じ易いこと、またゲート近傍
では残留歪が強く残るので、物性的な弱点となる。これ
に対し、プレス成形では下金型上に供給された溶融樹脂
を型締め１こよる圧力■こより、金型面を一様に流動さ
せで賦形するので、残留歪が殆んどｆｌ　＜　、成形品
の変形がない、まｔこゲートもないため射出成形品にみ
られる前記不都合はない。

さらに、プレス成形品は射出成形品シこ較べ、ウェルド
部をなくするか、或は少なくすることが出来る。即ち、
プレス成形法は射出成形法多こ較べ、ゲート部、ウェル
ド部等の物性的に弱い部分がないばかりでなく、変形の
ない良好な成形品を得ることが出来る。

しか１ノながら、この種成形性では、下金型上に溶融樹
脂の所定量を迅速かつ確実１こ供給することが極めて重
要である。供給方法としでは金型間（こ押出機の先端、
或は押出機で可塑化溶融した樹脂を一度アキュムレータ
ーに貯え、その先端ノズルを挿入し、下金型上に供給す
る方法があるが、この方法では成形１サイクルごと１こ
、押出機の先端、或はアキュムレーターの先端ノズルを
上下金型間に出し入れしなければならず、これに時間が
かかるので、成形サイクルが低下する故望ましくないの
みならずこの方法では溶融樹脂が下金型上に供給を始め
てから、プレス圧により賦形されるまでに時間がかるの
で、後に詳述するように得られた成形品上の、下金型上
に供給された溶融樹脂が金型に接しでいた部−りと呼ぶ
）が発生し易いという欠点がある。

また下金型上への溶融樹脂の池の供給方法としでは所定
量の塊状の溶融樹脂をベルトコンベヤーで金型近くまで
運んできで、これを自動的１こ作動する器具ではさむな
どして下金型上に供給する方法もあるが、この方法でも
上下金型間に何らかの器具を出入れするの１こ時間を要
するのは前記方法と同様であり、更；こ、この方法では
粘度の低い溶融樹脂を扱うことは困難である。

粘度が低いと、供給器具や、コンベヤーに溶融樹脂が粘
着してしまって、所定量の溶融樹脂を迅速且つ確実１こ
下金型上定位置に供給することは出来ない。また溶融樹
脂の粘度が高いと供給は容易となるが賦形に大きなプレ
ス圧力が必要となり、実用上好ましくない。このよう薯
こ、こ（７）［のプレス成形方法では、ハイサイクルで
外観良好４Ｃ成形品を得るため１こは、溶融樹脂の下金
型上への供給方法が極めて重要である。

本発明者等は鋭意検討の結果、前記溶融樹脂供給方法の
欠点を克服し、本発明に達したものである。

すなわち本発明は、垂直方向に運動するプレス機の上下
プラテンに成形用金型を取付け、可塑化溶融した熱可塑
性樹脂を下プラテンに取付けた金型内に設けた樹脂通路
を通じＣ下金型面上に供給し、次いで上金型まｔこは／
および下金型を移動させ、プレス成形することにより、
比較的小さなプレス圧で、外観の良好な成形品をハイサ
イクルで成形するものである。

この場合、可塑化溶融した熱塑性樹脂を、先づアキュム
レーターに貯え、次いでこｎを下プラテンに取付けた金
型内に設けた樹脂通路を通しで下金型面上に供給するこ
とがより好ましい。

次に図１こより本発明につき詳細に説明する。

第１図左側Ａ部は押出機、アキュムレーター、コック等
の配置関係を上より見た断面模式図、右半分Ｂ部はプレ
スＷＡＩこ取付けた金型等を横からみた断面模式図であ
る。（１）は押出機、（２）、（２）′は溶融樹脂を一
時的に貯えるためのアキュムレーター、１８）　（８’
　Ｘ８　’　）（８”　）はコック、＋４）はこれら（
５） 全連結しでいるヒーター多こより床温されたパイプ、＋
５）はプレス機の上プラテンで油圧又はモーター駆動■
こまり上下に運動し、これ１こ成形用上金型（７）が取
付ケＴ：ある。（６）はプレス機下プラテンでこＱｌこ
成形用下金型１８）が取付けＴ：ある。■金型１８）１
こはホットランナ−ブロック（８１）とホットノズル（
８２）を内蔵しており、ホットランナ−ブロック（８１
）とホットノズル（８２）には溶融樹脂が通る樹脂通路
（８Ｂ）　、　（８８’）があり、床温パイプ（４）と
連結しであって、この樹脂通路は下金型上面１こ通しで
いる。図示しＣζＣいがホットブロック（８１）とホッ
トノズル（８２）　ｌこはヒーターと温度センサーが装
着してあって温度調節を行ない、ここで溶融樹脂が固化
しないよう１こしである。

またこれらは数カ所の固定点（８５）で金型（８）Ｉこ
断熱材を介しで固定してあって、金型１８）にこれらの
熱が伝わらぬよう、即ち、金型の温度は、これらからの
伝熱に影響されぬよう自由多こ設定出来るよう（こしで
ある。第２．８図はホットノズル（８２）の詳細を示し
たもので、その断面模式図（６） である。ホットノズル（８２）の内部には、ビス［・ン
（８２１）と、このピストンを図で上方向（こ押上げＣ
いるバネ（８２２）が内装されでおり、ピストン（８２
１）は図で上・下方向に摺動可能１こな一〕でいる。樹
脂道Ｍ（８８’）はホットランナ−ブロック（８１）の
樹脂通路（８３）と連結されでいる。第２図は樹脂通路
（８Ｂ’）に樹脂圧力がないため、ピストン（８２１）
はバネ（８２２）で図で上方向に押上げら　。

れ樹脂通路先端（８４）が閉じでいる状態を示しでいる
。第８図は樹脂通路（８Ｂ’）に樹脂圧を発生させ、そ
のためピストン（８２１）はバネ（８２２）の力に抗し
で下方向に押下げられ樹脂通路先端（８４）が開いＣい
る状態を示しでいる。

次■こ成形操作につき説明する。押出機＋１）で可塑化
溶融した熱可塑性樹脂は、コック（８’）、（８”）を
閉じ、コック（８）を開くとアキュムレーター（２）１
こ貯えられる。溶融樹脂が所定ｊｌ＋こなった時；こコ
ック（８）、（８”）を閉じ、コック（８’）（８’）
を開くと溶融樹脂はアキュムレーター（２’）ｌこ貯え
られる。［ｊｌこアキュムレーター１２）のピストン（
２１）を油圧で（図示しでない）矢印の方向１こ押すと
溶融樹脂はコック（８’）、尿温パイプ（４）、ホット
ランナ−ブロック（８１）の樹脂通路（８３）を通り、
第２図のホットノズル（８２）内の樹脂通路（８８’　
）に達する。そうするとここに樹脂圧が発生するので、
令名ピストン（８２１）が第２図の位置にあって、樹脂
通路先端（８４）が閉じでいたものが、樹脂圧によりピ
ストンはバネ（８２２）を下に押上げで第８図のように
樹脂通路先端（８４）が開き、ここから溶融樹脂が押出
され、（９）の如く下金型１８）上に供給される。アキ
ュムレーター（２）からの樹脂供給が完了すると、第８
図で樹脂通路（８Ｂ’）にｍ　ＢＷ　圧がなくなるので
、ピストン（８２１）はバネ（８２２）で図で上方向に
押上げられるので、第２図の如く樹脂通路先端（８４）
は再び閉じられる。

このよう１こしで溶融樹脂の下金型上への供給を行ない
ながら、或は供給後す早く、上プラテン（５）を下降さ
せ、上金型１７）で溶融樹脂１９）をプレスし、冷却後
、成形品を取出す。

次１こ同様にしで、アキュムレーター（２′）ニ貯えで
ある溶融樹脂を、Ｆ金型上に供給し、成形を行ない、こ
れを繰返す。ここに示したホットノズル以外にも種々タ
イプのものがあるが、開閉自在のものであればいずれも
有効に使用出来プレス機を使用するが、成形用の溶融樹
脂を下金型内（こ設けた樹脂通路を通じて瞬時に下金型
面上に供給するので供給を行ないながら、または供給の
完了と同時１こ、上金型を下降させ、プレスすることが
できる。従って、下金型面上への溶融樹脂の供給が開始
されＣから上金型で溶融樹脂がプレスされ、金型面を流
動して目的とする形Ｉこ賦形さｎるまでの時間を極めて
短かくすることが出来る。この時間を短かくすることば
熱可塑樹脂のプレス成形に於【は次）こ述べる如く極め
Ｃ重要である。

溶融樹脂を金型上に供給し、プレス圧で゛′ψ賦形し、
成形品を得る場合、金型上Ｉこ供給された溶融樹脂の下
金型に接しでいる部分は金型面よ（９） り熱を奪われて温度が低ｆする。次いで上金型によりプ
レスされで、金型上にある塊状の溶融樹脂はその中央部
より樹脂が流れ出しで金型空間を満ｒこし賦形されるが
、プレス圧がかかる以前から金型に接しでいた溶融樹脂
部分は池の部＾べ、温度が低くなり、そのｒコめ、成形
品のこの部分にコールドマークが発生する。このコール
ドマークの発生は金型上に溶融樹脂の供給開始から上金
型盪こよるプレス圧により溶融樹脂が金型上を流動する
までの時間を極めで短かくしないと解消することは出来
ない。前述の通り本成形法ではこの時間を極めで短かく
出来る故コールドマークのない外観良好な成形品を得る
ことができる。この種成形法で、溶融樹脂の供給方法と
しで、アキュムレーター等からの溶融樹脂をノズル等を
通じで、金型面上に直接供給する方法があるが、この場
合はノズルを上Ｆ金型間１こ出し、入れしｒｘ　ｃ”ｙ
　ｎばならず、これに時間を要するため、コールドマー
クが生じることになる。この場合金型温度を相当（こ高
くしで成（１０） 形するとコールドマークは殆んど消えるが、金型温度を
高くすると金型間で溶融樹脂が冷却固化するの１こ長時
間を要し、成形サイクルが長くなり、実用的ではない。

即ち本発明では殆んど瞬間的に下金型上に溶融樹脂を供
給し、直ちに瞬間的１こ溶融樹脂をプレスするものであ
るから、金型温度を低くしてもコールドマークのない成
形品を得ることが出来るのである。このよう１こ本発明
では、溶融樹脂の供給を短時間で行なうのみならず、金
型温度を低くしでプレス成形するので、プレス冷却時間
を短く出来ることと相まって、極めてハイサイクルで外
観の良好な成形品を得るものである。

本実施例では、下金型面上に溶融樹脂が押出される部分
は射出成形膠こ使用されＣいるものと同様のホットラン
ナ−ブロック、ホットノズル部 を使用し、ここから溶融樹Ｗを押出しているが射出成形
の場合のように、閉鎖された金型空間に高圧で圧入され
るのではなく、溶融樹脂を開放状態の金型面上に比較的
低圧で押出し、プレス圧１ζより金型面を一様に流動さ
せで賦形させるため、前記射出成形品）こみられる樹脂
の配向、成形歪などの不都合はない。また本発明の池１
こ、この種の成形では、溶融樹脂の下金型上への供給方
法としで、溶融樹脂を塊状１こしで供給器具で金型上１
こ供給する方法もある。この場合、溶融樹脂は供給器具
に粘着し易く、供給器具をテフロン加工するなどしＣ溶
融樹脂の離れをよくするよう）こしＣおいても、容易に
溶融樹脂が供給器具から離れで金型上蚤こ落丁するため
には、溶融樹脂の粘度を相当多こ高くする必要がある。

このよう膠こ粘度が高いと、これをプレスし、賦形する
の多こ大きな力を要する。

特に成形品の厚みが小さく、投影面積が大きい場合は所
定の形状に賦形するのに大きなプレス圧力を必要とする
ので、比較的小さなプレス圧力で賦形するためｌこは、
流動性のよい樹脂を用いる、樹脂温度を上げるなどじで
溶融樹脂の粘度を小さくしＣおく必要がある。

本発明では好ましくは押出機で可塑化溶融しり樹脂を一
反アキュムレーター１こ貯え、コック、床温されたパイ
プ、下金型内に設けた樹脂通過孔等を通じて金型上に供
給するものであって、このようにすれば低粘度の溶融樹
脂も容易に、迅速、且つ確実１こ供給でき、従って、肉
厚が小また、成形品の取出しに自動取出し装置を用い、
押出機、アキュムレーター、切換えコックプレス機等の
作動を組合せることにより、全自動の成形機を安価に製
作することが出来、しかも、外観がよく、変形のない成
形品をノ＼イサイクルで成形するものである。

上述したところは本発明の一例を示した）こすぎす、こ
れ以外に種々変更を加えることが出来ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプレス成形方法で使用する装置の概
略を示す断面模式図である。第２図および第８図は、ホ
ットノズル部分の断面図である。 （１８） （１）　　押出機 （２）　、　（２’）　　　アキュムレーター（２１）
、（２１’　）　　　アキュムレーターのピストン（８
）　、　（８’　）　、　（８’）　、　（８”）　　
コック（４）　　　床温パイプ （５）　　　上プラテン （６）　　　下プラテン （７）上金型 （８）　　下金型 （８１）　　　ホットランナ−ブロック（８２）　　　
ホットノズル （８２１）　　　ピストン （８２２）　　バネ （８８）　　　ホットランナ−ブロックの樹脂通路（８
Ｂ’）　　　ホットノズルの樹脂通路（８４）　　　樹
脂通路先端 （８５）ホットランナ−ブロック、ホットノズルの下金
型への固定点 （９）　　　下金型上に供給されｔコ溶融樹脂（１４完
） 第　　１　　図 第２図 、、ｙ８４ □１３ 第３図 、、−／８４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融状態にある熱可塑性樹脂を金型間に供給し、
   プレス、冷却して成形品を得るに際し、垂直方向に運動
   するプレス機の上、下プラテンに成形用金型を取付け、
   可塑化溶融しｒコ熱可塑性樹脂を下プラテンに取付けた
   金型内に設けた樹脂通路を通じて下金型面上に供給し、
   上金型または／および下金型を移動させ、プレス成形す
   ることを特徴とする熱可塑性樹脂のプレス成形方法。
2. （２）　　可塑化溶融しｔコ熱町塑樹脂を、先づアキュ
   ムレーターに貯え、次いでこれを下プラテン（こ取付け
   た金型内に設けた樹脂通路を通じで、下金型面上に供給
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の成形
   方法。