ABS樹脂射出成形における保圧条件が収縮率異方性に与える影響

摘要

プラスチック成形加工法の一つである射出成形は，短時間に製品を加工できることから広く利用されている．射出成形品は，成形中に溶融樹脂が固化するときに起こる体積収縮と，固化した後の熱収縮により成形収縮と呼ばれる現象が起こる．また，成形収縮は，プラスチック材料の種類や含有物の種類や量によって異なることが知られている．射出成形は，樹脂を金型内に流し込む充填過程，その後，樹脂の冷却に伴って起こる体積収縮を補うため，所定め圧力で樹脂を金型内に充填する保圧過程を経て，金型内である程度冷却され，成形品が取り出されるといういくつかの素過程が存在する．射出成形において溶融樹脂を金型内に充填するとき，樹脂の分子が流動方向に配向すると考えられる．また，配向によって機械物性も変化することが知られている．成形条件や分子の配向によって成形収縮が成形品内で変化すると，金型に彫り込まれた形状と異なる成形品が得られることになり，結果としてそり変形などの不具合を発生させると考えられる．射出成形品の収縮異方性の成形品内分布は，分子配向と関係があると考えられるが，配向の測定が難しい非晶性樹脂に関する報告は少ない．本報告は，非晶性樹脂の中でも収縮異方性に対して特異な現象を示したABS樹脂射出成形品における，保圧圧力に対する成形収縮異方性の成形品内分布を実験的に検討した．また，逆流防止機構を持たなくても樹脂の逆流が起こりにくいスクリュプリプラ式射出成形機を用いることで，保圧過程における溶融樹脂の流動状況をプランジャー位置の変化から確認することを試みた．さらに，収縮異方性の発現は，射出成形過程で固定化された分子配向に起因すると考え，透明ABSを用いて光学異方性の分布と収縮異方性との関係を議論する．