(57)【要約】【課題】溶融樹脂が間隙にどの程度侵入するか定量的に評価する射出成形装置を提供する。【解決手段】固定型２と可動型３とキャビティ４と射出機８とを備える射出成形装置において、キャビティ４は、複数の樹脂侵入部６ａ〜６ｌを、射出された溶融樹脂の圧力が等しくなる位置に設けられている。開口部９ａ〜９ｌは、幅又は高さが互いに同一であり、他方が互いに異なる矩形形状である。キャビティ４は、中心に湯道７を備え、樹脂侵入部６ａ〜６ｌは、互いに等間隔に放射状に設けられている【選択図】図２
2012158152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と、可動型と、前記固定型と前記可動型との間に形成されるキャビティとを有する金型と、溶融樹脂を前記キャビティに射出する射出機とを備える射出成形装置において、
前記キャビティは、該キャビティに連通し、それぞれ異なる開口部形状を有する空部である複数の樹脂侵入部を備え、
前記樹脂侵入部は、互いに前記キャビティに射出された溶融樹脂の圧力が等しくなる位置に設けられていることを特徴とする射出成形装置。
【請求項２】
請求項１記載の射出成形装置において、
前記複数の樹脂侵入部は、前記キャビティとの連通部に矩形形状の開口部を備え、
前記開口部は、互いに同一の幅と、互いに異なる高さとを備えることを特徴とする射出成形装置。
【請求項３】
請求項１記載の射出成形装置において、
前記複数の樹脂侵入部は、前記キャビティとの連通部に矩形形状の開口部を備え、
前記開口部は、互いに同一の高さと、互いに異なる幅とを備えることを特徴とする射出成形装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の射出成形装置において、
前記キャビティは、均一な高さの円盤状体を形成する円形空洞部からなり、円形の中心に、前記射出機に連通される湯道を備え、
前記複数の樹脂侵入部は、前記円形空洞部の周縁部に互いに等間隔に放射状に設けられていることを特徴とする射出成形装置。
【請求項５】
請求項４記載の射出成形装置において、
前記キャビティは、前記樹脂侵入部を２ｎ個（ｎは自然数）備えており、
前記樹脂侵入部の前記開口部の開口面積が最も小さいものから順に数えて１から２ｎ番目とするときに、（２ｋ）番目（ｋは１≦ｋ≦ｎの自然数）の前記樹脂侵入部の対向する位置に、（２ｋ−１）番目の前記樹脂侵入部が配置され、（２ｋ）番目の前記樹脂侵入部の円周方向に隣接する位置に、（２ｋ＋１）番目の前記樹脂侵入部が配置されている（２ｋ＋１＞２ｎとなる場合は除く）ことを特徴とする射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定型と、可動型と、前記固定型と前記可動型との間に形成されるキャビティとからなる金型と、溶融樹脂を前記キャビティに射出する射出機とを備える射出成形装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
前記従来の射出成形装置では、射出する溶融樹脂の物性によっては、固定型と可動型との間に樹脂が侵入してしまい、得られる成形品にバリが発生することがある。
【０００４】
そこで、例えば、樹脂の既知の物性を参考にして、射出条件を調整してバリの発生を低減することが行われている。前記既知の物性として、例えば、溶融状態の樹脂の流動性を示す尺度の一つであるメルトフローレートが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３３８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、既知の物性を参考に射出条件を調整したとしても、実際に射出成形を行ってみると、十分にバリの発生を低減することができないことがある。そこで、バリが発生しにくい材料を開発するために、射出成形時の溶融樹脂の物性を容易に把握することができる手段の開発が望まれる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、射出成形時に、溶融樹脂がどの程度の間隙にどの程度侵入するかを定量的に評価することができる射出成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために、本発明は、固定型と、可動型と、前記固定型と前記可動型との間に形成されるキャビティとを有する金型と、溶融樹脂を前記キャビティに射出する射出機とを備える射出成形装置において、前記キャビティは、該キャビティに連通し、それぞれ異なる開口部形状を有する空部である複数の樹脂侵入部を備え、前記樹脂侵入部は、互いに前記キャビティに射出された溶融樹脂の圧力が等しくなる位置に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の射出成形装置は、前記キャビティに前記複数の樹脂侵入部を備えている。前記樹脂侵入部は、前記固定型と前記可動型との間に、溶融樹脂が侵入し得るように意図的に設けられた間隙である。従って、本発明の射出成形装置によれば、前記キャビティに射出された溶融樹脂を、その物性に応じて前記開口部から前記樹脂侵入部へと侵入させることができ、バリに相当する部分を試験的に発生させることができる。
【００１０】
また、前記キャビティにおいて、前記複数の樹脂侵入部は、互いに前記キャビティに射出された溶融樹脂の圧力が等しくなる位置に設けられているので、前記キャビティ内における位置に関わらず、溶融樹脂を均一に侵入させることができる。このとき前記複数の樹脂侵入部は、それぞれ異なる開口部形状を有するため、前記複数の樹脂侵入部に侵入した樹脂の長さを比較することにより、開口部形状の相違による溶融樹脂の間隙への侵入し易さの変化を定量的に把握して、どのようなバリが発生する可能性があるかを評価することができる。
【００１１】
また、本発明の射出成形装置において、前記複数の樹脂侵入部は、前記キャビティとの連通部に矩形形状の開口部を備え、前記開口部は、互いに同一の幅と、互いに異なる高さとを備えることが好ましい。このように前記樹脂侵入部の開口部の形状について、幅を同一とし、高さのみ変量させることにより、開口部の高さの相違による溶融樹脂の間隙への侵入し易さの変化を定量的に評価することができる。
【００１２】
また、本発明の射出成形装置において、前記複数の樹脂侵入部は、前記キャビティとの連通部に矩形形状の開口部を備え、前記開口部は、互いに同一の高さと、互いに異なる幅とを備えることが好ましい。このように前記樹脂侵入部の開口部の形状について、高さを同一とし幅のみ変量させることにより、開口部の幅の相違による溶融樹脂の間隙への侵入し易さの変化を定量的に評価することができる。
【００１３】
さらに、本発明の射出成形装置において、前記キャビティは、均一な高さの円盤状体を形成する円形空洞部からなり、円形の中心に、前記射出機に連通される湯道を備え、前記樹脂侵入部は、前記円形空洞部の周縁部に互いに等間隔に放射状に設けられていることが好ましい。
【００１４】
前記キャビティは、円形の中心に前記湯道を備え、前記樹脂侵入部を前記円形空洞部の周縁部に互いに等間隔に放射状に設けられている。従って、前記複数の樹脂侵入部の前記湯道からの距離を等しくすることができ、前記複数の樹脂侵入部を前記キャビティに射出された溶融樹脂の圧力が等しくなる位置に配置することができる。
【００１５】
また、本発明の射出成形装置において、前記キャビティは、前記樹脂侵入部を２ｎ個（ｎは自然数）備えており、前記樹脂侵入部の前記開口部の開口面積が最も小さいものから順に数えて１から２ｎ番目とするときに、（２ｋ）番目（ｋは１≦ｋ≦ｎの自然数）の前記樹脂侵入部の対向する位置に、（２ｋ−１）番目の前記樹脂侵入部が配置され、（２ｋ）番目の前記樹脂侵入部の円周方向に隣接する位置に、（２ｋ＋１）番目の前記樹脂侵入部が配置されている（２ｋ＋１＞２ｎとなる場合は除く）ことが好ましい。
【００１６】
前記樹脂侵入部を、上記配置とすることにより、前記キャビティを二等分したときに、前記キャビティの一方側における前記開口部の合計開口面積と、前記キャビティの他方側における前記開口部の合計開口面積との差を小さくすることができる。この結果、前記固定型と前記可動型とを離間する方向にかかる射出された溶融樹脂の圧力が前記キャビティの両側間において実質的に均一となるため、意図しないバリの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の射出成形装置を示す説明図。
【図２】図１の射出成形装置のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】本発明の射出成形装置の要部拡大図。
【図４】本発明の射出成形装置を用いたメルトフローレートの値が同じである２種類の樹脂におけるバリ発生を示すグラフ。
【図５】本発明の射出成形装置を用いたメルトフローレートの値が異なる２種類の樹脂におけるバリ発生を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１９】
本実施形態の射出成形装置１は、図1に示すように、固定型２と可動型３とからなる金型とを備える。可動型３は、固定型２に対して前後方向に移動可能であり、可動型３を固定型２に当接させることにより、可動型３と固定型２との間にキャビティ４が形成される。
【００２０】
キャビティ４は、図１及び図２に示すように、均一な高さの円形空洞部５を備え、円形空洞部５の周縁部に、例えば、１２個の樹脂侵入部６ａ〜６ｌが、互いに等間隔に放射状に形成されている。また、円形空洞部５の円形の中心には、湯道７が連通されており、湯道７の他方の端部は、射出機８に連通されている。
【００２１】
樹脂侵入部６ａ〜６ｌは、図３に示すように、キャビティ４との連通部に、例えば、矩形形状の開口部９ａ〜９ｌを有している。開口部９ａ〜９ｌは、互いに同一幅であり、例えば、５ｍｍの幅を有している。また、開口部９（９ａ〜９ｌ）は、互いに異なる高さを有しており、例えば、０．０１ｍｍ、０．０１５ｍｍ、０．０２ｍｍ、０．０３ｍｍ、０．０４ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．１０ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２０ｍｍの高さを有している。
【００２２】
本実施形態の射出成形装置１は、樹脂侵入部６を１２個（６ａ〜６ｌ）備えており、樹脂侵入部６の開口部９の高さが最も低いものから順に数えて１から１２番目とするときに、（２ｋ）番目（ｋは１≦ｋ≦６の自然数）の樹脂侵入部６の対向する位置に、（２ｋ−１）番目の樹脂侵入部６を配置し、（２ｋ）番目の樹脂侵入部６の円周方向に隣接する位置に、（２ｋ＋１）番目の樹脂侵入部６を配置する。但し、本実施形態では、樹脂侵入部６は１２個であるので、２ｋ＋１＝１３、即ち、２ｋ＋１＞１２となる場合は除く。
【００２３】
具体的には、先ず、開口部９の高さが最も低い０．０１ｍｍである樹脂侵入部６ａに対向する位置に、開口部９の高さが２番目に低い０．０１５ｍｍである樹脂侵入部６ｂが配置される。次に、開口部９の高さが３番目に低い０．０２ｍｍである樹脂侵入部６ｃは、樹脂侵入部６ｂに対して円周方向に隣接する位置に配置される。
【００２４】
以下、同様にして、開口部９の高さが低い順に配置され、図２に示す構成とされている。
【００２５】
また、樹脂侵入部６ａ〜６ｌは、開口部の形状の違いによる樹脂の侵入長さの違いを検出できる程度に十分な長さを有していればよい。
【００２６】
次に、本実施形態の射出成形装置１を用いる樹脂の評価方法について、説明する。
【００２７】
先ず、可動型３を固定型２に向けて移動させて型閉めする。次に、射出機８から湯道７を介してキャビティ４内に、評価すべき溶融樹脂を射出する。その後、キャビティ４内に射出された溶融樹脂が冷却固化したならば、固定型２と可動型３とを型開きし、得られた成形品を離型させて取り出す。
【００２８】
得られた成形品は、溶融樹脂の物性に応じて、各樹脂侵入部６ａ〜６ｌに溶融樹脂が侵入するため、該侵入した溶融樹脂が固化した部分の長さが、樹脂の間隙への侵入性を示す指標となる。従って、溶融樹脂の侵入長さを測定し、樹脂侵入部６ａ〜６ｌの開口部９ａ〜９ｌの高さの相違による溶融樹脂の間隙への侵入し易さを評価する。
【００２９】
本発明の実施例では、前記溶融樹脂として、例えば、メルトフローレートがいずれも３０ｇ／１０分であるＡ材及びＢ材と、メルトフローレートが２８ｇ／１０分であるＣ材との３種類を用いた。Ａ材、Ｂ材、Ｃ材は、それぞれ異なる樹脂である。次に、射出成形装置１を用い、前記樹脂をそれぞれ射出機８により、例えば、樹脂温度２００℃、射出時間０．１秒でキャビティ４内に射出し、１０秒間の間、４４．１ＭＰａの圧力で維持した。
【００３０】
次に、キャビティ４内に射出された溶融樹脂が冷却固化した後、固定型２と可動型３とを型開きし、得られた成形品を離型させて取り出した。得られた成形品における、各樹脂侵入部６ａ〜６ｌに侵入した溶融樹脂が固化した部分の長さは、樹脂の間隙への侵入性を示す指標となるため、該部分の長さを測定し、溶融樹脂の違いによる間隙への侵入し易さを評価した。
【００３１】
溶融樹脂として、Ａ材とＢ材とを用いた場合を比較すると、図４に示すように、いずれもメルトフローレートが３０ｇ／１０分と、同じ物性値で表される樹脂であるにも関わらず、樹脂侵入部６の開口部９の高さが０．０５ｍｍ以上の範囲では、Ｂ材の方がＡ材よりも溶融樹脂の侵入長さが長くなっていることが明らかである。従って、Ｂ材は、前記範囲において、Ａ材より間隙への侵入性が高い樹脂であると評価することができる。これは、Ａ材とＢ材との分子量分布や配合比、添加剤等の違いによるものであると考えられる。
【００３２】
また、溶融樹脂として、Ａ材とＣ材とを用いた場合を比較すると、図５に示すように、Ｃ材は、メルトフローレートが２８ｇ／１０分であり、Ａ材よりも低い流動性を有するにも関わらず、樹脂侵入部６の開口部９の高さが０．０４ｍｍ以上、０．０８ｍｍ未満の範囲において、樹脂の侵入長さがＡ材よりも長くなっていることが明らかである。従って、Ｃ材は、前記範囲において、Ａ材より間隙への侵入性が高い樹脂であると評価することができる。これは、Ａ材とＣ材との分子量分布や配合比、添加剤等の違いによるものであると考えられる。
【００３３】
また、本実施形態の射出成形装置１では、樹脂侵入部６ａ〜６ｌの開口部９ａ〜９ｌを互いに同一の幅とすると共に、互いに異なる高さとしたが、これに代えて、樹脂侵入部６ａ〜６ｌの開口部９ａ〜９ｌを互いに同一の高さと、互いに異なる幅とを備えるようにしてもよい。
【００３４】
また、本実施形態の射出成形装置１では、樹脂侵入部６ａ〜６ｌの開口部９ａ〜９ｌを矩形形状としたが、これに代えて、樹脂侵入部の開口部を径の異なる円形等としてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１…射出成形装置、２…固定型、３…可動型、４…キャビティ、５…円形空洞部、６…樹脂侵入部、７…湯道、８…射出機、９…開口部。
【図１】
2012158152.tif 000003
【図２】
2012158152.tif 000004
【図３】
2012158152.tif 000005
【図４】
2012158152.tif 000006
【図５】
2012158152.tif 000007