高分子射出成形創成面のマイクロスケール不安定現象のレオロジー・伝熱制御

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450086
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 黒崎 晏夫 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (70016442)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伏信 一慶 東京工業大学, 工学部, 助手 (50280996) ; 佐藤 勲 東京工業大学, 工学部, 助教授 (10170721) ; 内田 豊 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (00017336)
• Keywords: 射出成形 / 表面固化層 / 超高精度成形技術 / 残留複屈折 / 表面転写性 / 成形限界 / フローマーク / 冷却制御

Research Abstract

樹脂成形品を成形する射出成形過程において、種々の射出条件により金型表面により創成される樹脂表面にマイクロスケールの不安定現象が生じて創成面に不都合な結果、たとえばマイクロスケール波形のあらさなどが生ずることがある。この現象は、これまでの研究結果から、成形中に生ずる樹脂表層部の成長と密接な関係を有していることが明らかとなっている。従って、この固化層の発現を制御することが大いに有効であると考えられる。研究代表者らは型内樹脂をふく射によって加熱する方法を提案してきた。初年度にあたる本年度は、以下のような検討を行った。
(1)まず、射出成形の樹脂表面に生ずるフロウマークの可視化観察の実験装置を設計製作し、種々の条件のもとでフロウク-クの実時間観察を行った。その結果、フロウマークの発生に大きな影響を与えているのは、金型内を溶融樹脂が流動する先端部のファウウテン流(噴水型流れ)の金型との接触部の挙動であることが明らかとなった。
(2)型内樹脂の温度分布および温度の時間変化を数値的に検討し、フローマークの発生と如何なる相関関係が有るかを現在検討中である。この結果と、(1)の実験結果を比較検討することによりマイクロスケールの精度での樹脂表面成形法が検討可能となる。
(3)型内樹脂温度分布を実測するための手法として赤外線放射温度計を利用する方法を試み、型内樹脂表面近傍の温度分布が非接触に計測できることを示すと同時に、充填段階における樹脂表面、特に流動先端近傍の樹脂温度と成形品表面の品位との関連を実験的に評価した。

Research Products

• [Publications] Louis Tredoux: "About the Generation Mechanisms of Wavelike Flow Marks in Injection Molding at Slow Injection Velocities" 成形加工シンポジア'97. 277-80 (1997)
• [Publications] 佐藤 勲: "レーザー光の可干渉性を利用した射出成形品表層部の分子配向層のパターン状制御" 第9回プラスチック成形加工学会年次大会講演論文集. 187-188 (1997)
• [Publications] 伏信 一慶: "ポリエチレンのエキシマレーザーアブレーションの可視化観察" 可視化情報. 17-2. 233-234 (1997)