(57)【要約】【課題】  装置や金型の構成を複雑化・大型化することなく、厚肉な熱可塑性の樹脂成形物を製造することができる樹脂射出圧縮成形方法を提供する。【解決手段】  金型の固定側が熱可塑性樹脂で溶融充填されるキャビティとスライドコアを有する金型、および、射出成形機を用いて、熱可塑性樹脂を圧縮して射出成形体を得る樹脂射出圧縮成形方法であって、スライドコアが、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドし、さらに、樹脂供給開始後に金型充填容量の２０％から８０％の樹脂を射出スクリューの先端側に貯留し、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入した後に、さらに、射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂で金型充填容量の８０％から２０％を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する樹脂射出圧縮成形方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の固定側が熱可塑性樹脂で溶融充填されるキャビティとスライドコアを有する金型、および、射出成形機を用いて、熱可塑性樹脂を圧縮して射出成形体を得る樹脂射出圧縮成形方法であって、スライドコアが、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドし、さらに、樹脂供給開始後に金型充填容量の２０％から８０％の樹脂を射出スクリューの先端側に貯留し、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入した後に、さらに、射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂で金型充填容量の８０％から２０％を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する樹脂射出圧縮成形方法。
【請求項２】
樹脂供給開始後に射出スクリューの先端側に貯留した樹脂と、高速射出する樹脂の総計が、金型充填容量と同量である請求項１記載の樹脂射出圧縮成形方法。
【請求項３】
金型の固定側が熱可塑性樹脂で溶融充填されるキャビティとスライドコアを有する金型、および、射出成形機を用いて、熱可塑性樹脂を圧縮して射出成形体を得る樹脂射出圧縮成形方法であって、
（１）射出スクリューの先端側に貯留した金型充填容量の２０％から８０％の溶融樹脂を、射出シリンダーから高速射出を行い、その後で、
（２）樹脂供給開始後に樹脂を射出スクリューの先端側に貯留し、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入した後に、さらに、
（３）射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する樹脂射出圧縮成形方法であって、
工程（２）と工程（３）で用いられる樹脂量の総計が金型充填容量の８０％から２０％であり、スライドコアが、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドする樹脂射出圧縮成形方法。
【請求項４】
工程（１）、工程（２）、工程（３）で用いられる樹脂量の総計が、金型充填容量と同量である請求項３記載の樹脂射出圧縮成形方法。
【請求項５】
キャビティ外周部が箱状固化された状態を作り、次に、射出スクリューの回転により可塑化しながら金型充填容量の樹脂の充填されたのち、さらに、高速射出を行なった後に、スライドコアを固定側にスライドさせる請求項１から４に記載の樹脂射出圧縮成形方法。
【請求項６】
スライドコアを固定側にスライドさせる機構が、突き出しロッド構造である請求項１から５に記載の樹脂射出圧縮成形方法。
【請求項７】
スライドコアが中心部と外周部の２層に分割され、中心部が外周部より０．１ｍｍから５ｍｍ固定側によりスライドする請求項１から６に記載の樹脂射出圧縮成形方法。
【請求項８】
スライドコアが中心部と内周部と外周部の３層以上に分割されている請求項１から６に記載の樹脂射出圧縮成形方法。
【請求項９】
請求項１から８に記載の樹脂射出圧縮成形方法により得られる樹脂射出圧縮成形体。
【請求項１０】
樹脂射出圧縮成形体に含まれる長さ０．２ｍｍ以上のボイドの全体積が、樹脂射出圧縮成形体の全体積の０．１％以下である請求項９に記載の樹脂射出圧縮成形体。
【請求項１１】
金型の固定側が熱可塑性樹脂で溶融充填されるキャビティとスライドコアを有する金型、および、射出成形機からなり、スライドコアが、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドし、さらに、樹脂供給開始後に金型充填容量の２０％から８０％の樹脂を射出スクリューの先端側に貯留し、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入した後に、さらに、射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂で金型充填容量の８０％から２０％を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する射出圧縮成形装置。
【請求項１２】
金型の固定側が熱可塑性樹脂で溶融充填されるキャビティとスライドコアを有する金型、および、射出成形機からなり、
（１）射出スクリューの先端側に貯留した金型充填容量の２０％から８０％の溶融樹脂を、射出シリンダーから高速射出を行い、その後で、
（２）樹脂供給開始後に樹脂を射出スクリューの先端側に貯留し、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入した後に、さらに、
（３）射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形し、
工程（２）と工程（３）で用いられる樹脂量の総計が金型充填容量の８０％から２０％であり、スライドコアが、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドして、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する射出圧縮成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂射出圧縮成形方法に関する。さらに、本発明は、圧縮射出成型装置、および樹脂射出圧縮成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂を用いた成形方法は、射出成形法、押出成形法、圧縮成形方法などあり、工業製品として広く一般的に用いられている。
【０００３】
従来、切削用のブロックや丸棒等の素材として、押出成形による樹脂成形品が得られていた。しかしながら、この方法では、生産速度が遅いために生産性が非常に悪いものであった。また、収縮率の小さい無機充填材を混合すると収縮率の大きい熱可塑性樹脂とのその収縮率の差から、成形品の内部に発生するボイドサイズが大きくなり、または素材表面にクラックが起こる場合があるので、肉厚樹脂成形体にはなり得なかった。
【０００４】
また、圧縮成形においては、まず熱可塑性樹脂の粉末を金型内に投入した後に、該樹脂の溶融温度まで加熱した後に加圧し、固化温度以下まで冷却して型から成形品を取り出すことにより実施されてきた。しかしながら、粉末を溶融し、加圧する際に、十分に脱気することが難しく、ボイドを多く含むため、良好な樹脂成形体を得ることが難しかった。また脱気のために金型を十分に加圧し、徐々に冷却させるため、この方法では、生産速度が遅いために生産性が非常に悪いものであった。
【０００５】
一方、射出成形はプラスチックの成形品を得るための最も広く用いられる成形方法である。しかしながら、通常の射出成形で得られる成形品は肉薄品であり、肉厚にするとヒケだけではなく、内層部分にボイドができるという問題点があった。
【０００６】
例えば、特許文献１には、固定側の型板、可動側の型板、及び、スライドコアを有する金型を備え、第１工程でキャビティ内に樹脂を射出後、固定側の型板及び可動側の型板の型締め圧力を解除し、第２工程で押込み手段によってキャビティ内の上記スライドコアの位置を相対的に変化させた後に、再型締めをする機構を備えた射出成型方法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、固定金型と可動金型とで形成されたキャビティ内へ、射出成形機のスクリューを回転させることにより、樹脂を５０から５００ｋｇ／ｃｍ２の充填圧で金型内に充填し（充填工程）、ついでピストンにより５００から３０００ｋｇ／ｃｍ２の範囲（ピストン圧）で加圧しながら固化温度以下に冷却し（圧縮・冷却工程）、固化後、脱型する（脱型工程）ことを特徴とする射出圧縮成形方法が記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には金型に対して、型締方向とは異なる方向に運動するスライドコアを有するスライド機構を設け、溶融した熱可塑性樹脂を金型キャビティに注入して成形をする方法が記載されている。この方法において、前記スライド機構を介して金型キャビティ内の樹脂を圧縮することを特徴とする樹脂成型方法とこの方法を実施するための装置が開示されている。
【０００９】
しかしながら、以上のような背景技術には、次のような不都合がある。
【００１０】
まず、特許文献１記載の技術では、第１項工程の樹脂射出後に固定側の型板及び可動側の型板の型締め圧力を解除するために、いまだ溶融状態である熱可塑性樹脂が再度膨張し、ボイドやクラックを発生させることとなる。ボイドやクラックが製品中にあると強度不足から破損といった不具合となる。
【００１１】
また、特許文献２記載の技術では、キャビティへ充填される樹脂圧が弱く、キャビティ内に空隙や樹脂内部にボイドが残り、このまま圧縮・冷却・固化・脱型しても、充填率が低く成形品の中にボイドやクラックが多く発生する。
【００１２】
また、特許文献３記載の技術では、射出充填時にパーティングが開いていることから、樹脂漏れを起こして樹脂を挟んだり、充填不足になったりする。そのため樹脂漏れを起こさないようにするためには、金型全体をインロー構造とする必要があり、金型形状が非常に複雑となる。この結果、高価金型となるばかりか、故障が起こりやすくなる。更に、この方法では、製品の全体でなく極一部のみに圧力をかけるので、比較的に均一肉厚の圧力がかからない製品部分の補完的機能であるため、肉厚の樹脂成形物を作成するには向かない。
【００１３】
上記したように、今まで用いられてきた成形方法では、肉厚の熱可塑性からなる樹脂成形体の内層部分にボイドが発生し、満足な成形品を得るのには不充分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開昭５８−１５１２２８号公報
【特許文献２】特開平１０−２９６８１２号公報
【特許文献３】特開平９−３２３３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、装置や金型の構成を複雑化・大型化することなく、厚肉な熱可塑性の樹脂成形物を製造することができる樹脂射出圧縮成形方法を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、金型の固定側が熱可塑性樹脂で溶融充填されるキャビティとスライドコアを有する金型、および、射出成形機を用いて、熱可塑性樹脂を圧縮して射出成形体を得る樹脂射出圧縮成形方法であって、スライドコアが、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドし、さらに、樹脂供給開始後に金型充填容量の２０％から８０％の樹脂を射出スクリューの先端側に貯留し、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入した後に、さらに、射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂で金型充填容量の８０％から２０％を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する樹脂射出圧縮成形方法である。
【００１７】
本発明のもうひとつの圧縮樹脂射出成形方法は、金型の固定側が熱可塑性樹脂で溶融充填されるキャビティとスライドコアを有する金型、および、射出成形機を用いて、熱可塑性樹脂を圧縮して射出成形体を得る樹脂射出圧縮成形方法であって、
（１）射出スクリューの先端側に貯留した金型充填容量の２０％から８０％の溶融樹脂を、射出シリンダーから高速射出を行い、その後で、
（２）樹脂供給開始後に樹脂を射出スクリューの先端側に貯留し、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入した後に、さらに、
（３）射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する樹脂射出圧縮成形方法であって、
工程（２）と工程（３）で用いられる樹脂量の総計が金型充填容量の８０％から２０％であり、スライドコアが、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドする樹脂射出圧縮成形方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、ボイドやクラックの少ない肉厚の熱可塑性樹脂成形体が得ることができる。
【００１９】
本発明により、金型サイズに対して、かなり大きな射出シンリンダーを用意する必要がなく、経済的なメリットが大きい。
【００２０】
本発明により、装置や金型の構成を複雑化・大型化することなく、ボイドやクラックの少ない肉厚の熱可塑性樹脂成形体が得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の樹脂射出圧縮成形方法に用いられる金型の一例を示す一部外観断面図である。
【図２】本発明の圧縮樹脂射出成形方法による成形要領を示すフローチャートの一例と、その一部外観断面図である。
【図３】実施例１によって得られる樹脂ブロック１４９である。
【図４】実施例２記載の成形要領を示すフローチャートの追加部分である。
【図５】実施例７記載のスライドコアの追加図である。スライドコア中心部１３３ａとスライドコアア外周部１３３ｂに２層に分かれている。
【図６】実施例９記載のスライドコアの追加図である。スライドコアの中心部がキャビティ側で少なくとも１箇所外周部に広がり分割されている。
【図７】本発明の実施例１０記載のスライドコアの追加図である。スライドコア中心部とスライドコアア外周部に３層に分かれている。
【図８】本発明の圧縮樹脂射出成形方法による射出成形装置全体の外観断面図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法について説明する。
【００２３】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法は、金型の固定側が熱可塑性樹脂で溶融充填されるキャビティとスライドコアを有する金型、および、射出成形機を用いて、熱可塑性樹脂を圧縮して射出成形体を得る樹脂射出圧縮成形方法であって、スライドコアが、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドし、さらに、樹脂供給開始後に金型充填容量の２０％から８０％の樹脂を射出スクリューの先端側に貯留し、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入した後に、さらに、射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂で金型充填容量の８０％から２０％を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する樹脂射出圧縮成形方法である。
【００２４】
図１は、本発明の樹脂射出圧縮成形方法に用いられる金型の一例を示す一部外観断面図である。図２は、本発明の圧縮樹脂射出成形方法による成形要領を示すフローチャートの一例とそれに対応する装置の一部外観断面図である。図８は圧縮樹脂射出成形方法による射出成形装置全体の外観断面図の一例である。以下、本発明の圧縮樹脂射出成形方法を、図面を参照しながら説明するが、本発明は、図面に記載された実施態様に限定されるものではない。
【００２５】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、スライドコアは、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドする。本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、例えば、図１、図２に示したように、金型の固定側が熱可塑性の溶融樹脂１７０で溶融充填されるキャビティ１３２と、金型の可動側が熱可塑性樹脂が溶融充填される際に支持体のバネ１３７により支えられながら樹脂量と連動して一部が後退するスライドするスライドコア１３３を有する金型を用いる。スライドコア１３３を樹脂量に連動して支える支持体は、特に限定されず、バネ、高弾性のゴム、空気圧シリンダー、油圧シリンダーでもよい。
【００２６】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、樹脂供給開始後に金型充填容量の２０％から８０％の樹脂を射出スクリュー１９１の先端側に貯留し、好ましくは、金型充填容量の２０％から５０％の樹脂を可塑化してスクリュー１９１の先端側に貯留する。
【００２７】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、好ましくは、樹脂供給開始後に射出スクリューの先端側に貯留した樹脂と、高速射出する樹脂の総計が、金型充填容量と同量である。
【００２８】
さらに、本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入する。好ましくは、射出スクリューの回転により可塑化しながら射出シリンダー１９２からキャビティ１３２に溶融樹脂をイントルージョン成形する。
【００２９】
さらに、本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂で金型充填容量の８０％から２０％を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する。
【００３０】
本発明において、高速射出とは、金型内充填時間が０．５秒以下、あるいは、射出速度 １０００ｍｍ／秒以上である射出成形法であり、射出成形機の射出シリンダー１９２内の溶融樹脂１７０を、短時間で金型内に注入する方法である。
【００３１】
圧縮射出成形において、成形機の大きさには一定の大きさが決められており、金型の厚み方向を厚く充填するのは、射出スクリューが小さすぎて、１回の射出では目標のキャビティを充填することは出来ない。そこで、射出スクリューの回転により可塑化しながら注入することで、射出スクリュー径の大きさよりも多くの樹脂を入れることは出来るが、速度が遅くかつ圧力が不足する。そこで、高速射出することにより、充填速度を高めてかつ高圧で保圧することで、ボイドやクラックの少なく。充填率の高い肉厚の樹脂ブロックを得ることができる。
【００３２】
本発明のもうひとつの圧縮樹脂射出成形方法は、金型の固定側が熱可塑性樹脂で溶融充填されるキャビティとスライドコアを有する金型、および、射出成形機を用いて、熱可塑性樹脂を圧縮して射出成形体を得る樹脂射出圧縮成形方法であって、
（１）射出スクリューの先端側に貯留した金型充填容量の２０％から８０％の溶融樹脂を、射出シリンダーから高速射出を行い、その後で、
（２）樹脂供給開始後に樹脂を射出スクリューの先端側に貯留し、射出スクリューの回転により、樹脂を可塑化しながら射出シリンダーから注入した後に、さらに、
（３）射出スクリューの先端側に貯留した溶融樹脂を高速射出し、スライドコアを固定側にスライドさせて、熱可塑性樹脂の射出圧縮成形体を成形する樹脂射出圧縮成形方法であって、
工程（２）と工程（３）で用いられる樹脂量の総計が金型充填容量の８０％から２０％であり、スライドコアが、熱可塑性樹脂が溶融充填される際に樹脂量と連動して後退しながらスライドする樹脂射出圧縮成形方法である。
【００３３】
本発明のもうひとつの圧縮樹脂射出成形方法では、樹脂射出圧縮成形する前に、図４に示すフローを追加したように樹脂供給開始後に射出スクリュー１９１の先端側に貯留した溶融樹脂を金型充填容量の２０％から８０％を高速射出する。本発明のもうひとつの圧縮樹脂射出成形方法では、金型充填容量の５０％から８０％を高速射出することが好ましい。例えば粘度の高い樹脂においては、流動性が低いので、あらかじめ高速射出でおおよその樹脂を高速充填した後、不足分を射出スクリュー１９１の回転により可塑化しながら射出シリンダー１９２からキャビティ１３２に溶融樹脂を注入射出で充填した後、さらに高速射出で樹脂を充填することで、粘度の高い樹脂を高充填した樹脂１４９を得ることが出来る。
【００３４】
本発明において、高速射出とは、金型内充填時間が０．５秒以下、あるいは、射出速度 １０００ｍｍ／秒以上である射出成形法であり、射出成形機の射出シリンダー１９２内の溶融樹脂１７０を、短時間で金型内に注入する方法である。
【００３５】
本発明のもうひとつの圧縮樹脂射出成形方法では、好ましくは、工程（１）、工程（２）、工程（３）で用いられる樹脂量の総計が、金型充填容量と同量である。
【００３６】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、好ましくは、キャビティ外周部が箱状固化された状態を作り、次に、射出スクリューの回転により可塑化しながら金型充填容量の樹脂の充填されたのち、さらに、高速射出を行なった後に、スライドコアを固定側にスライドさせる。
【００３７】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、例えば、１段階でキャビティ１３２の外周部が箱状固化された状態を作り、第２段階で射出スクリュー１９１の回転により可塑化しながら金型充填容量の樹脂の充填されたのち、第３段階で高速射出を行なった後に、スライドコア１３３を固定側にスライドさせることが好ましい。
【００３８】
さらには、本発明の樹脂射出圧縮成形方法において、射出スクリュー１９１の先端側に貯留した溶融樹脂で、高速射出を行なったあとに、０．１秒後から１０秒後にスライドコア１３３を固定側にスライドさせることが好ましく、さらに好ましくは、樹脂射出圧縮成形方法において、射出スクリュー１９１の先端側に貯留した溶融樹脂で、高速射出を行なったあとに、１秒後から３秒後にスライドコア１３３を固定側にスライドさせる。
【００３９】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、好ましくは、スライドコアを固定側にスライドさせる機構が、突き出しロッド構造である。
【００４０】
例えば、スライドコア１３３を固定側にスライドさせる機構が、突き出しロッド構造であることが好ましい。金型や樹脂ブロック１４９のサイズに合わせて、突き出しロットの本数は１以上であり複数かつ長さが同一のであってもよく、キャビティ１３２内の樹脂を圧縮することができればよい。また、突き出しロッドの太さはや形状に特に縛りはなく、金型内部でスムーズな動きが出来ればよい。また、突き出しロッドを突き出す動力は、電気でも油圧でもよく、成形機外の動力を用いてもよい。
【００４１】
さらには、前記記載の樹脂射出圧縮成形方法において、スライドコア１３３を固定側にスライドさせる機構が、突き出しロッド１３６と伴に金型の可動側取付板１２１であることが好ましい。このとき、スペーサーブロック１３０と可動側型板１２２が直接接合する必要はなく、スペーサーブロックに付属したバネ１３７などの支持体により、可動側型板１２２が固定側のストリッパープレート１０２に押し付けていればよい。
【００４２】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、好ましくは、スライドコアが中心部と外周部の２層に分割され、中心部が外周部より０．１ｍｍから５ｍｍ固定側によりスライドする。例えば、図５に示すようにスライドコア１３３が中心部１３３ａと外周部１３３ｂの２層に分割され、中心部が外周部より０．１ｍｍから５ｍｍ固定側によりスライドすることが好ましい。
【００４３】
好ましくは、樹脂ブロック１４９の中心部は最も遅くまで溶融状態とし、スライドコアの中心部１３３ａが外周部１３３ｂより固定側にスライドすることで、樹脂ブロック１４９の中心部をより圧縮することができ、ボイドの発生を抑制することができる。まだ溶融している樹脂が残る中心部のみを特に圧縮することが好ましい。
【００４４】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、さらに好ましくは、中心部が外周部より０．２ｍｍから２ｍｍ固定側によりスライドすることが好ましい。さらにより好ましくは、中心部が外周部より０．３ｍｍから１ｍｍ固定側によりスライドすることが好ましい。
【００４５】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、例えば、図５に示すように、スライドコア１３３が中心部１３３ａと外周部１３３ｂの２層に分割され、中心部が外周部より射出製品厚みの１／１０から１／１００だけ固定側によりスライドすることが好ましい。さらに好ましくは、１／２０から１／１００だけ固定側によりスライドすることが好ましい。さらに好ましくは、１／５０から１／１００だけ固定側によりスライドすることが好ましい。
【００４６】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、例えば、図６に示すように、スライドコア１３３の中心部がキャビティ側で少なくとも１箇所が１ｍｍから５ｍｍ外周部に広がり分割することが好ましい。
【００４７】
また、例えば、図６に示すように、スライドコア中心部１３３ａがキャビティ側で少なくとも１箇所１ｍｍから５ｍｍ外周部１３３ｂへ広がり分割されているであることが好ましい。スライドコア中心部１３３ａ広がりを持つことで、スライドコア中心部１３３ａが常に外周部１３３ｂより固定側によりスライドすることができるので、樹脂ブロック１４９の中心部を効率よく圧縮することができる。
【００４８】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、さらに好ましくは、樹脂射出圧縮成形装置において、スライドコア中心部１３３ａがキャビティ側で少なくとも２箇所２ｍｍから４ｍｍスライドコア外周部１３３ｂへ広がり分割されているであることが好ましい。さらにより好ましくは、樹脂射出圧縮成形装置において、スライドコア中心部１３３ａがキャビティ側で少なくとも、４箇所２ｍｍから４ｍｍスライドコア外周部１３３ｂに広がり分割されているであることが好ましい。
【００４９】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、好ましくは、スライドコアが中心部と内周部と外周部の３層以上に分割されている。
【００５０】
例えば、図７に示すように、スライドコア中心部１３３ａとスライドコア内周部１３３ｃとスライドコア外周部１３３ｂの３層以上に分割されていることであることが好ましい。また、スライドコア１３３が左、中央、右と３分割以上に分割されてもよく、上、中央、下と３分割以上に分割されてもよく、スライドコア１３３の分割が非対称でもよい。樹脂ブロック１４９が大きなサイズになったときは、樹脂ブロック１４９内部の溶融状態も大きくなるので、より中心部を段階的に強く圧縮するのが好ましく、３層以上に分割されていることであることが好ましい。
【００５１】
さらに、本発明の圧縮樹脂射出成形方法では、熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン１１、芳香族ナイロン、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ乳酸、ポリスチレン、芳香族ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、アクロニトリルブタジエンスチレン、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルホンこれの混合体また共重合体が好ましい。熱可塑性樹脂は、無機充填材として、ガラス繊維、ガラスフレーク、タルク、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭素繊維、活性炭、活性炭素繊維、カーボンを１つまたは２以上混合していてもよい。その混合率は、好ましくは、０から８０％である。さらに、無機充填材の混合率は、１０から５０％がより好ましい。
【００５２】
本発明の圧縮樹脂射出成形方法から得られる成形体は、樹脂ブロック１４９の樹脂射出圧縮成形体に含まれる長さ０．２ｍｍ以上のボイドの全体積が、成形体の全体積の０．１％以下であることが好ましい。さらに、成形体に含まれる長さ０．２ｍｍ以上のボイドの全体積が、樹脂射出圧縮成形体の全体積の０．０５％以下であることが好ましい。さらに好ましくは、成形体に含まれる長さ０．１ｍｍ以上のボイドの全体積が、樹脂射出圧縮成形体の全体積の０．０５％以下である。
【００５３】
次に、本発明の圧縮樹脂射出成形方法の例示として、図２の射出工程の動きに沿って図１の金型内部の動きを図８の射出成形装置全体図と伴に説明する。
【００５４】
ステップ１０：可動側を固定側に移動し、金型を締める。
【００５５】
ステップ２０：スプールブッシュ１０３を通して溶融状態の樹脂１７０が、図８の射出成形装置全体図のように射出スクリュー１９１の回転により溶融した状態のまま射出シリンダー１９２から、スプールランナー１０５を通って、キャビティ１３２に到達して、スライドコア１３３をバネ１３７の支えを受けながら樹脂量に連動して可動側に後退させながら、全充填量の５０％の樹脂を充填する。
【００５６】
通常、射出成形において射出スクリューの直径の大きさによって、射出容量が定まるが、大きな樹脂ブロック１４９を作る際には、かなり大きな射出スクリュー設備が必要となる。このとき、射出スクリュー１９１の大きさに関係なく大容量の樹脂を射出スクリューの回転により可塑化された樹脂が投入されることによって、キャビティ１３２に充填することができる。
【００５７】
ステップ３０：その後、キャビティ１３２内に全充填量の５０％を高速射出した樹脂で充填する。このときスライドコア１３３はバネ１３７の支えを受けながら樹脂量に連動して可動側に後退しかつ、高速射出で充填され保圧を十分にかけることができるので、キャビティ１３２内に隙間のない樹脂充填が可能となる。
【００５８】
ステップ４０：その後、油圧シリンダー１８３により可動側に突き出しロッド１３６が押し出されて、１３３が固定側にスライドして、キャビティ内の樹脂ブロック１４９が圧縮されることで、ボイドの少ない樹脂が得られる。
【００５９】
ステップ５０：油圧シリンダー１８３により可動側に突き出しロッド１３６が後退し、弛緩させる。
【００６０】
ステップ６０：型締機構１８４により可動側が後退して、型開きをするさらに油圧シリンダー１８３により可動側に突き出しロッド１３６が押し出されて、バネ１３７とスライドコア１３３が固定側にスライドして、キャビティ内の樹脂ブロック１４９が取り出される。
【実施例】
【００６１】
ボイドの有無および大きさの測定方法
ＤＡＧＥ（デイジ）社のサブミクロンフォーカスＸ線検査装置ＸＤ７５００ＮＴ９５０を用いて測定した。
【００６２】
実施例１
図１に、実施例１で用いた金型の外観断面図を示した。図２に、実施例１の成形要領を示すフローチャートと、それの一部外観断面図を示した。図３に、実施例１によって得られる樹脂ブロック１４９を示した。実施例１で用いた射出装置全体の模式図は図８に示した。
【００６３】
樹脂ブロック１４９は横５０ｍｍ×縦５０ｍｍ×厚さ２５ｍｍの直方体を、射出成形機１９０を用いて成形した。ここでは樹脂としてナイロン６を用いた。ステップ１０から６０で用いた射出機の型締力は１００ｔである。ステップ２０の樹脂充填量は８０％で、ステップ３０の樹脂充填量は２０％である。
【００６４】
樹脂充填後０．１秒後にステップ４０で突き出しロッド１３６を用いて、５ｔの力でスライドコア１３３を固定側にスライドさせることで圧縮し、ステップ５０で突き出しロッド１３６を可動側にスライドして弛緩した後、ステップ６０で金型を開いたあと、スライドコア１３３とバネ１３７を固定側にスライドさせて樹脂ブロック１４９を取り出した。
【００６５】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１，２に示した。得られた樹脂ブロック１４９において０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。０．１〜０．２ｍｍのボイドは０．０３％見受けられた。
【００６６】
実施例２  
実施例１において、素材をナイロン６６に代えて、ステップ１０の後に図４に示すステップ１５として、高速射出を樹脂充填量は２０％行い、残りの樹脂量８０％のうち２０％をステップ２０で行い、残り８０％をステップ３０で実施した。樹脂充填後３秒後に圧縮した以外は実施例１と同様である。
【００６７】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１，２に示した。樹脂ブロック１４９において０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。０．１〜０．２ｍｍのボイドは０．０２％見受けられた。
【００６８】
実施例３
実施例２において、素材をナイロン１２、横５０ｍｍ×縦５０ｍｍ×厚さ１５ｍｍの直方体に代えて、ステップ１０の後にステップ１５として、高速射出を樹脂充填量は６０％行い、残りの樹脂量４０％のうち８０％をステップ２０で行い、残り２０％をステップ３０で実施した。樹脂充填後４秒後ステップ４０で圧縮した以外は実施例２と同様である。
【００６９】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１に示した。樹脂ブロック１４９において０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。また、得られた樹脂ブロック１４９を１分以内に裁断すると、樹脂の色相の違いから製品樹脂の外部が箱状に形成されていた。
【００７０】
実施例４
実施例１において、素材を芳香族ナイロン(ナイロン９Ｔ）に代えて、ステップ２０の樹脂充填量は５０％で、ステップ３０の樹脂充填量は５０％であり、樹脂充填後７秒後にステップ４０で圧縮した以外は実施例１と同様に実施した。
【００７１】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１に示した。得られた樹脂ブロック１４９おいて０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。
【００７２】
実施例５
実施例１において、素材をポリブチレンテレフタレートに代えて、かつ横５０ｍｍ×縦５０ｍｍ×厚さ１０ｍｍの直方体としてステップ２０の樹脂充填量は２０％で、ステップ３０の樹脂充填量は８０％であり、樹脂充填後１０秒後にステップ４０で圧縮した以外は実施例１と同様に実施した。
【００７３】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１に示した。得られた樹脂ブロック１４９おいて０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。
【００７４】
実施例６
実施例１において、素材をポリプロピレンに代えて、ステップ２０の樹脂充填量は６０％で、ステップ３０の樹脂充填量は４０％であり、樹脂充填後０．２秒後にステップ４０で圧縮した可動側取付板１２１と同時に突き出しロッド１３６を用いて、スライドコア１３３を固定側にスライドさせることで圧縮し、ステップ５０でスライドコア１３３を可動側にスライドして弛緩した後、ステップ６０で型を開いたあと、スライドコア１３３とバネ１３７で樹脂ブロック１４９を取り出した以外は実施例１と同様に実施した。
【００７５】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１に示した。樹脂ブロック１４９おいて０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。
【００７６】
実施例７  
実施例１において、素材をポリフェニレンサルファイドに代えて、図５に示すようにスライドコア中心部１３３ａとスライドコアア外周部１３３ｂに２層に分かれており、ステップ４０で圧縮した際に、スライドコア中心部１３３ａがスライドコアア外周部１３３ｂより０．１ｍｍ固定側にスライドしていた以外は実施例１と同様に実施した。
【００７７】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１に示した。得られた樹脂ブロック１４９おいて０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。
【００７８】
実施例８
実施例７において、素材をナイロン６／ガラス繊維＝６０：４０に代えて、ステップ４０で圧縮した際に、スライドコア中心部１３３ａがスライドコアア外周部１３３ｂより成形品の厚み２５ｍｍに対し２．５ｍｍ固定側にスライドしていた以外は、実施例７と同様に実施した。
【００７９】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１に示した。得られた樹脂ブロック１４９おいて０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。
【００８０】
実施例９
実施例７において、素材をナイロン６／炭素繊維（ＣＦ）＝８５：１５に代えた。さらに、図６に示すようにスライドコア中心部１３３ａとスライドコアア外周部１３３ｂに２層に分かれており、かつスライドコア中心部１３３ａがキャビティ側で少なくとも１箇所２．０ｍｍ外周部に広がり分割されて、スライドコア中心部１３３ａがスライドコアア外周部１３３ｂより０．５ｍｍ固定側にスライドした以外は実施例７と同様に実施した。
【００８１】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１，２に示した。得られた樹脂ブロック１４９おいて、０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。０．１〜０．２ｍｍのボイドは０．０３％見受けられた。
【００８２】
実施例１０
実施例７において、素材をポリフェニレンサルファイド／水酸化マグネシウム＝５０：５０、横７０ｍｍ×縦７０ｍｍ×厚さ２０ｍｍの直方体に代えた。さらに、図７に示すようにスライドコアが３層に分かれており、かつスライドコア中心部１３３ａがスライドコア内周部１３３ｃより成形品の厚み２５ｍｍに対し０．８ｍｍ固定側にスライドした。さらに、スライドコア外周部１３３ｂがスライドコア内周部１３３ｃより成形品の厚み２５ｍｍに対し０．３ｍｍ固定側にスライドした以外は実施例７と同様に実施した。
【００８３】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１，２に示した。得られた樹脂ブロック１４９おいて０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。０．１〜０．２ｍｍのボイドは０．０４％見受けられた。
【００８４】
実施例１１
実施例１において、突き出しロッド１３６を用いて、７ｔの力でスライドコア１３３を固定側にスライドさせることで圧縮し、かつ可塑性樹脂をポリエーテルイミドとした以外は実施例１と同様に実施した。
【００８５】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１に示した。得られた樹脂ブロック１４９おいて０．２ｍｍ以上のボイドは見受けられなかった。
【００８６】
比較例１
実施例１において、ステップ２０のみで射出スクリュー１９１の回転により可塑化しながらキャビティ１３２に溶融樹脂１７０を注入し樹脂充填量を１００％とした以外は実施例１と同様に実施した。
【００８７】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１，２に示した。得られた製品において０．２ｍｍ以上のボイドが全樹脂量の１．５％見られた。０．１ｍｍ〜０．２ｍｍのボイドが３．２％見られた。
【００８８】
比較例２
実施例２において、ステップ１０の後に図４に示すステップ１５として、高速射出を樹脂充填量は２０％行い、残りの樹脂量８０％をステップ２０のみで射出スクリュー１９１の回転により可塑化しながらキャビティ１３２に溶融樹脂１７０を注入し（ステップ３０は実施していない）、樹脂充填量を１００％とした以外は実施例２と同様に実施した。
【００８９】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１に示した。得られた製品において０．２ｍｍ以上のボイドが全樹脂量の２．１％見られた。
【００９０】
比較例３
実施例１において、ステップ１０のあとステップ３０のみで高速射出で溶融樹脂１７０を注入したが（ステップ２０は実施していない）、樹脂量が不足したので高速射出を４回繰り返した。
【００９１】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１に示した。得られた製品において０．２ｍｍ以上のボイドが全樹脂量の３．０％見られた。
【００９２】
比較例４
実施例１において、ステップ２０で射出スクリュー１９１の回転により可塑化しながら、キャビティ１３２に溶融樹脂１７０を注入し、樹脂充填量９５％を行った。次にステップ３０において、高速射出で樹脂充填量５％を行った以外は実施例１と同様に実施した。
【００９３】
樹脂ブロックのボイドの有無および大きさを表１，２に示した。得られた製品において０．２ｍｍ以上のボイドが全樹脂量の３．５％見られた。０．１ｍｍ〜０．２ｍｍのボイドが全樹脂量の５．２％見られた。
【００９４】
【表１】
2013078913.tif 000003
【００９５】
【表２】
2013078913.tif 000004
【符号の説明】
【００９６】
１００：断熱版
１０１：固定側型板
１０２：ストリッパープレート
１０３：スプールブッシュ  
１０５：スプールランナー
１０７：エジェクタガイド
１０９：引っ張りリンク
１１０：パーティングロック
１１１：ストップボトル
１２１：可動側取付板
１２２：可動側型板
１３０：スペーサーブロック
１３２：キャビティ
１３３：スライドコア
１３３a：スライドコア中心部
１３３b：スライドコア外周部
１３３c：スライドコア内周部
１３４：入れ子
１３５a,d,c,d,e,f：エジェクタープレート
１３６：突き出しロッド
１３７：バネ
１３８：スライドコア広がり部分
１４９：樹脂ブロック
１５０：ヒーター
１５１：水管
１７０：溶融樹脂
１８１：油圧ポンプ
１８３：油圧シリンダー
１８４：型締機構
１９０：射出成形機
１９１：射出スクリュー
１９２：射出シリンダー
１９３：ホッパー
【図１】
2013078913.tif 000005
【図２】
2013078913.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2013078913.tif 000009
【図７】
2013078913.tif 000010
【図８】
2013078913.tif 000011
【図３】
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