CN102189638A - 注射成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注射成型方法，所述注射成型方法包括计量步骤，所述计量步骤用于通过将进料到注射成型设备的料筒中的成型材料通过螺杆的旋转储存在料筒的顶端中，并且在通过来自储存的成型材料自身的压力使螺杆反退到计量设定位置之后停止所述螺杆的旋转，从而计量所述成型材料的量。所述计量步骤包括：将要施加到所述螺杆上的背压设定为预定值；将螺杆的旋转速度设定到预定范围内的不变旋转速度；和调节成型材料的进料速度至预定时间，使得与螺杆的旋转速度和背压设定值无关地控制计量时间。

Description

注射成型方法

技术领域

本公开的主题涉及一种注射成型方法，并且更具体地，涉及一种将含有大量粉末的成型材料直接从料斗进料到料筒中的注射成型方法。

背景技术

一种典型的树脂(塑料)成型方法是注射成型方法。注射成型方法是这样一种方法：使用螺杆或射料杆将在加热料筒(也简称为料筒)中熔融的树脂成型材料填充到包括阳模和阴模的模具的空腔部分中，并且快速冷却，然后从模具中移出材料以形成成型产品。

注射成型循环通常包括计量步骤，合模步骤，注射步骤，保压步骤，冷却步骤和脱模步骤。

现在详细描述计量步骤。在计量步骤中，将进料到料筒中的成型材料通过螺杆的旋转储存在料筒的顶端，并且螺杆接受来自所储存的成型材料自身的压力并反退到预定的计量设定位置，然后停止螺杆旋转以完成计量。在此情况下，通常进行普通进料方法，其中将成型材料以超过螺杆的旋转速度的量，即超过成型材料的进料能力的量填充到料斗中，并且将料斗中的材料进料到料筒中，从而根据螺杆的进料能力通过成型材料的自重充满料筒。因而，当背压设定值不变时，计量时间随螺杆旋转速度增加而减少，并且计量时间随旋转速度减小而增大。相反，当螺杆旋转速度不变时，计量时间随背压减小而减小，并且计量时间随背压增大而增加。

作为用于注射成型的树脂成型材料，常规地使用石油树脂。然而，暴露出诸如空气污染，全球变暖或臭氧损耗的问题，并且作为应对这些问题的措施，对构建循环型节能社会进行了尝试。作为所述尝试之一，将成型材料从石油树脂转向到衍生自植物等的生物植物树脂。

植物树脂成型材料包括所谓的生物质树脂(也称为生物质塑料或生物塑料)，并且对使用生物质树脂作为成型材料制备各种产品进行了尝试。

生物质树脂的典型实例包括聚乳酸(也称为聚乳酸类树脂或PLA)或纤维素树脂。预期这样的生物质树脂提供的优点在于在全球环境中二氧化碳的吸收和排放由彼此消除。此想法称为碳中性。

然而，当将生物质树脂用作成型材料以通过注射成型制备成型产品时，生物质树脂的低的耐热性表现出困难。由于与石油树脂相比，生物质树脂在生物质树脂被热熔融并且可以容易地流动所处的温度和生物质的分解温度之间具有较小的差别，因此可以用于注射成型或可以用于作为注射成型预处理的加工步骤的温度设定范围被限于窄的范围。例如，当在将成型材料进料到注射成型设备中之前，在预处理中将生物质树脂和添加剂通过捏合机捏合并且粒化时，生物质树脂如果长时间(long hours)暴露于高热，则容易着色或解聚。特别地，为了对生物质树脂提供阻燃性，需要将大量的阻燃剂(通常地，粉末)捏合到生物质树脂中，并且优选将生物质树脂和阻燃剂预先通过捏合机粒化，然后进料到注射成型设备中。然而，生物质树脂在通过捏合机的加热加工中分解，从而降低了成型产品的强度。

而且，生物质树脂是脆性的，并且难以提供足够的强度。特别地，大量的阻燃剂如上所述需要被捏合到生物质树脂中，并且是进一步脆性的。因而，当将阻燃剂捏合到生物质树脂中以保证阻燃性时，需要添加增强剂以增加强度。

生物质树脂的强度可以通过混合石油树脂而增加，但是这不能在本质上降低环境负荷。另一种方法是添加无机纤维如玻璃纤维或石油有机纤维。此方法可以在不显著减少成型产品的生物含量的情况下提供强度，并且是优选的。另一种方法是将天然成型材料如竹或洋麻纤维成型为纤维并且添加所述天然成型材料。在此情况下，纤维部分还可以被碳中性材料代替。

因而，为了使用生物质树脂作为用于注射成型的成型材料，通常加入添加剂如阻燃剂或纤维。考虑到生物质树脂的低耐热性，优选为了成型产品的质量(quality)采用直接混合(称为DM方法)，在所述方法中，不进行用于将生物质树脂和添加剂捏合并混合的预处理，而是将生物质树脂和添加剂直接进料到用于成型的注射成型设备中。

然而，注射成型设备最初制造用于供给粒料，并且在例如将在粉末材料、粒状材料和液体材料中至少含有大量的粉末材料(包括相应于粉末的细小纤维样成型材料)和粒状材料的成型材料经由注射成型设备的料斗直接进料到料筒中的情况下，具有下列两个问题。

第一问题在于，当要直接进料粉末材料和粒状材料时，在料斗中由压缩所致的桥(bridge)等在料斗引出口或在料筒中引起堵塞并且阻止稳定的进料。即使可以将材料进料，粉末材料和粒状材料在料筒中也容易分离并且变得不均匀，并且没有充分地均匀捏合。特别地，当成型材料含有大量的粉末材料时，难以通过直接混合进行均匀捏合。特别地，当成型材料的粉末比率超过30重量％时，通过常规注射成型方法不能进行均匀捏合。

第二问题在于，即使例如将一旦通过用于将粉末材料和粒状材料直接进料的搅拌器等混合的粉末材料和粒状材料进料到料斗，粉末材料和粒状材料也由于注射成型设备的振动或材料的形状或比重之间的差别而在重复注射成型的过程中分离。因而，从料斗进料到料筒中的粉末材料和粒状材料之间的比率并非如所设计的一样，这使得难以稳定地制备具有均匀质量的成型产品。

例如，日本专利申请公开2005-319813是一种解决注射成型设备的堵塞或脱气问题的技术，并且例如日本专利申请公开2001-277296是一种直接混合的常规技术。

日本专利申请公开2005-319813描述了所谓的饥饿进料(hungry feeding)，其中通过定容进料器机构而非通过自重而不变地进料，使得在注射成型设备的料筒中形成用于分离(从成型材料产生的)气体组分的空间。这允许成型材料在料筒中没有堵塞的情况下可靠脱气，从而可以稳定地制备具有高质量的成型产品。

日本专利申请公开2001-277296提出：在将添加剂直接进料到螺杆部分的同时，将基础树脂通过自重进料到注射成型设备的料筒中。此设备的特征在于，不仅在计量步骤中，而且还在注射步骤或保压步骤中，连续进料添加剂。特别地，应当指出，在注射步骤中也进料基础树脂，并且在注射步骤中也进料添加剂作为其补充。因而，可以改进添加剂在料筒中的料筒长度方向上的不均匀浓度。

发明内容

然而，即使将日本专利申请公开2005-319813的技术应用于注射成型，具体地，含有生物质树脂和添加剂(阻燃剂，纤维等)的成型材料的直接混合，也不能得到具有高质量的成型产品。日本专利申请公开2005-319813最初用于将粒料进料到料筒中，并且当将大量的粉末或纤维作为成型材料进料时，即使将材料直接从料斗进料到料筒中也不能进行均匀的捏合，并且不能得到具有稳定质量的成型产品。

用于比较，在日本专利申请公开2001-277296中，在通过重力自然地进料树脂粒料的同时，计量并加入添加剂。此外，仅对于添加剂而言，在螺杆在不旋转的情况下工作的过程中，例如在注射步骤过程中，连续进行计量添加，从而稳定成型产品中添加剂的量(不均匀性)。在此方法中，甚至在螺杆在不旋转的情况下前进的状态下，例如在注射步骤中，也进料添加剂，这使得与常规方法相比能够减小添加剂浓度的偏差和着色剂的颜色不均匀性。

然而，在螺杆前进的过程中，例如，在注射步骤过程中，树脂粒料的进料量发生偏离，这与计量步骤过程中不同。因此，不可能控制通过重力下落的树脂粒料和计量并加入的添加剂的比率。另外，由于材料在材料引入口(日本专利申请公开2001-277296的图1中的C2部分)的保留时间(滞留时间)倾向于大，因此材料容易再次分离。特别地，当成型材料中的添加剂比率即粉末材料比率大时，或当粉末材料的表观比重小时，与本发明相似，不可能充分地将成型材料均化。

实际上，当将日本专利申请公开2005-319813和2001-277296的技术用于通过直接混合进行在粒料样生物质树脂中含有大量粉末添加剂的成型材料的注射成型并且测试所得到的成型产品时，添加剂没有均匀地分散在生物质树脂中，并且不能得到具有所需质量的成型产品。

从这样的背景，因此(because)实际上，必须将生物质树脂和添加剂预先通过捏合机捏合以形成为粒料，并且必须将所述粒料进料用于成型的注射成型设备中。

然而，如上所述，生物质树脂具有低的耐热性，当通过捏合机在预处理中施加高热时，成型材料在被进料到注射成型设备之前劣化并且分子量减小或被着色。因而，即使可以将成型材料加工成适于注射成型设备的粒料，树脂的分子量也减小并且不能提供成型产品的强度，或者成型产品被着色并且质量下降。

本公开的主题考虑到这样的情形而实现，并且其一个目的是提供一种注射成型方法，所述方法即使在下列情况下也可以防止堵塞并且在料筒中均匀地捏合成型材料：将成型材料，特别地，在粉末材料、粒状材料和液体材料中至少含有粒状材料和粉末材料的成型材料经由注射成型设备的料斗直接进料到料筒中用于注射成型，并且因而即使例如将具有低耐热性的生物质树脂用作基础树脂，也可以稳定地制备成型产品。

为了实现所述目的，本公开的主题提供一种注射成型方法，所述注射成型方法包括计量步骤，所述计量步骤用于通过将进料到注射成型设备的料筒中的成型材料通过螺杆的旋转储存在料筒的顶端(tip)中，并且在通过来自储存的成型材料自身的压力使螺杆反退到计量设定位置之后停止所述螺杆的旋转，从而计量所述成型材料的量，其中所述计量步骤包括：将要施加到所述螺杆上的背压设定为预定值；将所述螺杆的旋转速度设定到在50至300rpm范围内的不变旋转速度；和调节进料到所述料筒中的所述成型材料的进料速度，使得计量时间变为SN秒的2倍以上且180秒以下，所述SN表示在普通进料方法中的计量时间，在普通进料方法中，将所述成型材料从引入口进料到所述料筒中，以根据所述螺杆的进料能力，通过所述成型材料的自重充满所述料筒，从而与所述螺杆的所述旋转速度和所述背压设定值无关地控制所述计量时间。

在本文中，成型材料的进料速度为成型材料按单位时间计的进料量。

根据本公开的主题，计量时间并不如常规情况地由螺杆的旋转速度，即成型材料在料筒中的进料能力或背压设定值确定，而是与螺杆的旋转速度和背压设定值无关地调节成型材料的进料速度，因而与螺杆的进料能力和背压设定值无关地控制计量时间(以下称为“计量时间控制”)。具体地，在计量时间控制中，此时将背压设定为预定值时，将螺杆的旋转速度设定为可以得到高捏合性能所处的50至300rpm的不变旋转速度，并且对进料到料筒中的成型材料的进料速度进行调节使得计量时间变为计量时间SN的2倍以上且180秒以下，所述SN为其中料筒被成型材料充满的普通进料方法中的计量时间。

螺杆的旋转速度更优选为150至200rpm，并且计量时间更优选为计量时间SN的5至20倍。

因而，螺杆可以在适于捏合的旋转速度旋转，并且可以取得长的计量时间。因而，例如，即使当将含有大量的粉末、纤维等的成型材料直接进料到料筒中时，也可以充分保证用于均匀捏合成型材料所需的螺杆旋转速度或所需的捏合时间。

在此情况下，考虑到捏合性能和由剪切加热所致的劣化的同时改进，将螺杆的旋转速度设定为50至300rpm。可以将背压设定值设定为所需值，并且优选为5至150kg/cm²。

此外，可以与螺杆的旋转速度和背压设定值无关地获得长的计量时间，因而与螺杆的进料能力相比，可以显著减小成型材料的进料量。因而，即使例如将含有易于引起桥接或堵塞的粉末的成型材料直接进料到料筒中，也不引起桥接或堵塞。

在本公开的主题中，优选的是，当从成型材料的引入口开始将料筒的内部以下列顺序分为3个区：进料区、压缩区和计量区时，在至少压缩区之前的空间没有被成型材料充满。

事实“料筒没有被成型材料充满”是指成型材料在料筒中以疏松状态(稀疏状态)而非紧密状态(致密状态)运送，并且还包括其中在料筒中交替形成紧密状态和疏松状态的情况。

这详细说明了成型材料在料筒中的充满程度(fullness)。在至少压缩区之前的空间没有被成型材料充满，因而同样在作为用于均匀捏合的特别重要的区的压缩区中，进料的材料的量减少，并且花费长的时间来产生用于使螺杆反退所需的背压。特别地，可以充分保证所需的捏合和分散时间。在此情况下，在注射成型的开始，产生“其中在至少压缩区之前的空间没有被成型材料充满的状态”，并且在此状态下，从定容进料装置以比用于普通进料方法中的成型材料的平均消耗量低的进料速度添加成型材料。因而，在连续注射成型以后可以保持料筒在注射成型开始没有被成型材料充满的状态。

特别地，对含有大量粉末的成型材料，包围螺杆轴的成型材料在压缩区中保持未熔融，并且趋于围绕螺杆轴缠绕并且被进料到计量区。因而，没有被充分均匀捏合的成型材料到达计量区，从而降低注射成型产品的质量。

在本公开的主题中，使得计量时间为普通进料方法中的计量时间SN的2倍以上且180秒以下，从而相对于通过螺杆的旋转速度的成型材料的进料能力，可以减小成型材料的进料量。因而，减小压缩区中成型材料的充满程度以防止过量剪切加热，并且可以获得长的捏合时间。因而，甚至含有大量粉末的成型材料也可以被均匀捏合。

在本公开的主题中，优选根据成型材料的所需捏合时间控制计量时间。成型材料的所需捏合时间，如上所述，是将成型材料在料筒中均匀捏合所需的时间，并且可以通过预备试验等计算。然而，当所需捏合时间超过上述180秒时，将所需捏合时间设定为180秒。

在本公开的主题中，优选根据从注射成型循环的冷却步骤开始至脱模步骤终止的时间，控制计量时间。因而，不需要提供当从冷却步骤开始至脱模步骤终止停止螺杆的旋转时的时间(等待步骤)。因而，可以充分捏合成型材料，并且可以防止由螺杆的停止所致的成型材料的不均匀加热。

本公开的主题可以适用于以粒料形式的成型材料，但是优选的是，成型材料含有基础树脂和添加剂，所述基础树脂和添加剂中的至少一种是粉末，并且将没有粒化的成型材料直接进料到料筒中。特别地，优选的是，基础树脂是聚乳酸类树脂和纤维素树脂中的至少一种，并且添加剂为阻燃剂和纤维中的至少一种。在此情况下，生物质树脂在成型材料中的比率优选为30重量％以上，并且特别优选为50重量％以上。这可以有助于减小环境负荷。

将成型材料直接进料到料筒中的事实是指不进行预处理加工，在所述预处理加工中，将成型材料预先通过捏合机等捏合，然后粒化。

在将具有低的耐热性的生物质树脂和大量加入并且难以均匀混合的处于粉末或纤维形式的添加剂(例如，阻燃剂或纤维)直接进料到料筒中用于注射成型的情况下，可以稳定地制备具有高质量的成型产品。

粉末在成型材料中的比率优选为30重量％以上，因为本公开的主题在这样高的粉末比率的情况下特别有效。粉末比率特别优选为50重量％以上。

在本公开的主题中，优选将少量成型材料连续进料到料筒中或将成型材料间歇地进料到料筒中，以调节进料速度。

这可以减小进料速度，并且容易平衡进料速度，从而防止计量步骤中的捏合变化。

在本公开的主题中，优选的是，在粉末材料、粒状材料和液体材料中，成型材料是至少含有粉末材料和粒状材料的成型材料，使用分别的计量进料器将一次射出量的每种所述材料进料到料筒中，使得从进料开始至终止的进料时期同步60％以上，并且进料在所述注射成型循环的计量步骤中的计量时间内终止。

除“计量时间控制”以外，因而进行其中材料同步60％以上的“同步进料”。因而，即使成型材料含有高比率的粉末，也可以进行更均匀的捏合。

为了实现所述目的，本公开的主题提供一种注射成型方法，在所述注射成型方法中，将在粉末材料、粒状材料和液体材料中至少含有粉末材料和粒状材料的成型材料直接进料到用于注射成型的注射成型设备的料筒中，所述注射成型方法包括下列步骤：使用分别的计量进料器将一次射出量的每种所述材料进料到料筒中，使得从进料开始至终止的进料时期同步60％以上；和在所述注射成型循环的计量步骤中的计量时间内终止进料。

此方面将上述“同步进料”作为一个特征，并且本公开的主题的优点可以通过仅进行同步进料而不进行计量时间控制实现。

粉末材料包括相应于粉末的细小纤维等，并且粒状材料包括具有比粉末更大尺寸的粒状材料。

根据本公开的主题的注射成型方法中的同步进料，通过分别的计量进料器将一次射出量的每种至少含有粉末材料和粒状材料的成型材料进料，使得从进料开始至终止的进料时期同步60％以上(以下称为“同步进料”)。使进料时期更优选同步90％以上。因而，使进料时期同步60％以上，并且因而即使成型材料例如含有具有不同形状或比重的粉末材料和粒状材料，也可以在料筒中均匀捏合成型材料。使材料的进料时期同步60％以上的事实是指材料的进料时期的重叠部分为60％以上。

在作为常规技术的日本专利申请公开2001-277296中，在螺杆不旋转时的计量步骤中，将与树脂粒料同时计量和加入的添加剂连续计量并加入到通过重力自然进料的树脂粒料中，所述螺杆在除计量过程以外的步骤中(例如在注射步骤中)运行，从而使成型产品中添加剂的量(不均匀性)稳定。通过此方法，甚至在螺杆不旋转但是如在注射步骤中前进的状态下进料添加剂，并且与常规方法相比，可以减小添加剂浓度变化或着色剂的颜色不均匀性。

然而，例如，在注射步骤中螺杆前进过程中，与计量步骤中不同，树脂粒料的进料量改变。因而，不能控制通过重力下落的树脂粒料和不变地进料的添加剂之间的比率。此外，大量的材料趋于聚集在材料引入口(日本专利申请公开2001-277296中的图1中的C2部分)，并且材料容易再次分离。特别地，如在本公开的主题中，当添加剂比率，即成型材料的粉末材料比率高，或粉末材料的表观比重低时，不能充分使得成型材料均匀。

与此形成对比，在本公开的主题中，根据树脂粒料的进料将添加剂进料，并且可以不变地保持添加剂和树脂粒料之间的比率。直接接近于螺杆(在其正上方)安置成型材料的料位传感器，从而减少了聚集的成型材料的量。这防止了成型材料在基本上进料到螺杆中之前的不均匀分离，并且允许获得稳定的注射成型产品。

因而，根据本公开的主题，即使将具有不同形状或比重的材料如粉末材料和粒状材料经由料斗直接进料到料筒中，粉末材料和粒状材料之间的比率也容易地如所设计的一样，从而允许稳定地制备具有均匀质量的成型产品。

进一步优选的是，将上述计量时间控制与在如上所述的本公开的主题中的“同步进料”结合。而且在“同步进料”中，优选的是，成型材料含有基础树脂和添加剂，所述基础树脂是聚乳酸类树脂和纤维素树脂中的至少一种，并且所述添加剂是阻燃剂和纤维中的至少一种。

根据本公开的主题的注射成型方法，进行计量时间控制，因而即使将成型材料，特别是含有大量粉末的成型材料通过直接混合直接进料到注射成型设备中，也可以防止阻塞，并且可以在料筒中将成型材料充分均匀地捏合。

根据本公开的主题的注射成型方法，进行同步进料，因而即使将在粉末材料、粒状材料和液体材料中至少含有粉末材料和粒状材料的成型材料经由注射成型设备的料斗直接进料到料筒中用于注射成型，也可以在料筒中均匀地捏合成型材料。

因而，即使将具有低的耐热性的生物质树脂用作基础树脂，也可以稳定地制备具有高质量的成型产品。

此外，可以将计量时间控制和同步进料结合以提供更大的优点。

附图说明

图1是根据本公开的主题的第一实施方案进行注射成型方法的注射成型设备的示意性构造图；

图2示例注射成型设备的区构造；

图3示例一般的注射成型循环；

图4示例背压上升速率和螺杆旋转速度之间的一般关系；

图5示例当将含有100％粒料的成型材料注射成型时在压缩区中的行为；

图6示例当将含有30重量％以上的粉末的成型材料注射成型时在压缩区中的行为；

图7A至7C示例本公开的主题的计量步骤中螺杆的位置；

图8是根据本公开的主题的第二实施方案进行注射成型方法的注射成型设备的示意性构造图；

图9示例同步进料；

图10A是显示在试验A中的实施例中的注射条件和结果的表；

图10B是显示在试验A中的比较例中的注射条件和结果的表；

图11A和11B是分别显示在试验A中实施例和比较例之间的粉末材料对螺杆轴的粘附状态的比较的照片；

图12A是显示试验B中的实施例中的注射条件和结果的表；

图12B是显示试验B中的比较例中的注射条件和结果的表；

图13A示例普通进料；

图13B示例饥饿进料(hungry feeding)；

图13C示例本公开的主题中的“分散进料(scattering feeding)”；

图13D示例本公开的主题中的“分散进料”的进一步前进状态；

图13E显示本公开的主题中的“分散进料”的极限状态；和

图14是试验C中的实施例和比较例的表。

具体实施方式

现在，将参考附图描述本公开的主题的注射成型方法的优选实施方案。此外，在本说明书中通过使用“至”表达的数值范围是指包括在“至”之前和 之后所述的数值的范围。

[第一实施方案]

本公开的主题的第一实施方案是涉及注射成型方法中的计量时间控制的发明。

图1是进行本公开的主题的注射成型方法的注射成型设备的一个实例的示意性构造图。

如在图1中所示，注射成型设备10包括在顶端具有喷嘴12的料筒14，并且螺杆16可旋转地安置在料筒14中。在与喷嘴12相反的末端并且在螺杆16的后端，安置有电动机/活塞装置22，其包括旋转螺杆16的电动机18和活塞装置20，所述活塞装置20以基于压力和速度的设定值的不变冲程(stroke)在轴向方向(图1中的横向方向)上使螺杆16推进和反退。活塞装置20致使螺杆在图1中向左推进，以进行注射操作。在活塞装置20中，安置有背压传感器17以检测在计量步骤中使螺杆16反退的背压，并且将计量值输入到随后所述的控制器41。从电动机/活塞装置22将通报计量步骤开始和终止的计量信号输入到控制器41。

将加热器24围绕料筒14的外部周边缠绕，并且基于要被注射成型的成型材料的熔融温度(塑化温度)等，将料筒14加热到预定温度。喷嘴12的顶端与在其中形成空腔28的模具30的门32连接。模具30包括固定模具30A和可移动模具30B，并且可移动模具30B相对于固定模具30A开启和关闭。

在料筒14的长度方向上，在与喷嘴12相反的末端形成有将作为成型材料的基础树脂和添加剂等进料到料筒14中的引入口25，并且对引入口25安装料斗26。

如在图2中所示，料筒14的内部从成型材料的引入口25开始以下列顺序分成3个区：进料区、压缩区和计量区。从料斗26通过引入口25进料到进料区中的成型材料通过螺杆16的旋转被运送到料筒14中螺杆的顶端侧。在料筒14中运送的成型材料通过在旋转的螺杆16的表面和料筒14的内表面之间产生的剪切热以及来自在料筒14的外部周边安置的加热器24的热而逐渐熔融。在压缩区中，开始成型材料的熔融和捏合。在压缩区中熔融并捏合的成型树脂被进一步向前运送并且到达计量区。随着熔融并捏合的成型材料在料筒14的顶端聚集，使螺杆16反退，并且当螺杆16到达计量设定位置时，停止反退。

进料装置34主要包括：将例如构成成型材料的基础树脂和添加剂混合的混合器36，颗粒样材料定容进料器38，计量控制进料器40，和控制成型材料进料的控制器41。混合器36可以包括可以将基础材料和添加剂均匀混合的搅拌混合器，振动混合器，空气流混合器等。颗粒样材料定容进料器38包括台式进料器(table feeder)，带式进料器，螺杆进料器，旋转进料器，仓式卸料器，环形进料器等，其取决于成型材料的性质而适当使用。

含有在混合器36中混合的基础树脂和添加剂的成型材料被颗粒样材料定容进料器38以预定量切割。将经切割的成型材料经由射料器(shooter)42进料到计量控制进料器40。在计量控制进料器40中安置有传感器44，并且传感器44检测是否成型材料被储存在计量控制进料器40中并且将结果传送给控制器41。在计量控制进料器40待用的时期内，即没有成型材料储存在计量控制进料器40中的时期内，控制器41将一个计量步骤循环所需的不变量的成型材料从颗粒样材料定容进料器38进料到计量控制进料器40。

将用于将成型材料均匀并充分捏合的所需捏合时间数据输入到控制器41中，所述数据取决于各种因素，例如，成型材料的类型(树脂的类型，添加剂的类型等)，材料的形状(粉末，颗粒，液体，粒料)，混合比率(基础树脂和添加剂之间的比率)，注射成型条件(1次射出的注射量，料筒的加热温度，螺杆的旋转速度，背压设定值，等)。所需捏合时间数据可以预先通过预备试验等得到。而且，将用于保证所需捏合时间的计量时间和成型材料自计量控制进料器40的进料速度之间的关系输入到控制器41中。

控制器41将背压设定为预定值并且将螺杆16的旋转速度设定为在50至300rpm范围内的不变旋转速度。其间，当在普通进料中的计量时间为SN秒，在所述普通进料中，将成型材料从引入口25进料到料筒14中从而根据螺杆旋转速度的进料能力通过自重充满料筒14时，控制器41对进料到料筒14中的成型材料的进料速度进行调节，使得计量时间变为SN秒的2倍以上且180秒以下。特别地，控制器41与螺杆16的旋转速度和背压设定值无关地调节从计量控制进料器40经由料斗26进料到料筒14中的成型材料的进料速度，从而控制器41根据成型材料的所需捏合时间将计量步骤中的计量时间控制在SN的2倍至180秒的范围内(“计量时间控制”)。计量时间控制中的更优选的计量时间为5至20倍SN秒。

因而，螺杆16可以以适于捏合的旋转速度旋转，并且可以获得长的计量时间。因而，例如，当将含有大量的粉末或纤维的成型材料直接进料到料筒中时，可以充分保证用于将成型材料均匀捏合所需的螺杆旋转速度或所需的捏合时间。

在此情况下，考虑到捏合性能和由剪切加热所致的劣化的同时改进，优选将螺杆的旋转速度设定为50至300rpm。更优选地，将螺杆的旋转速度设定为150至200rpm。在小于50rpm的螺杆旋转速度，不能充分进行均匀捏合，并且在大于300rpm的螺杆旋转速度，剪切加热可能使成型材料劣化。特别地，当成型材料的基础树脂为生物质树脂时，大于300rpm的螺杆旋转速度很可能劣化成型材料。

当对进料到料筒中的成型材料的进料速度进行设定，使得计量时间变得小于SN的2倍时，所述SN是其中用成型材料充满料筒的普通进料方法中的计量时间，不能进行均匀捏合。其间，当增加计量时间以超过180秒时，可以进行均匀捏合，但是出现由基础树脂的分解所致的解聚，从而降低通过注射成型得到的成型产品的强度。因而，如果通过预备试验得到的所需捏合时间超过180秒，则优选将所需捏合时间设定为180秒。

现在，将参考图3描述注射成型设备的注射成型循环。

注射成型循环通常包括计量步骤，合模步骤，注射步骤，保压步骤，冷却步骤和脱模步骤。

在计量步骤(也称为塑化步骤)中，将从料斗26进料到加热的料筒14中的成型材料通过螺杆16的旋转和压力进料(pressure fed)而捏合并熔融(塑化)，并且将熔融的成型材料储存在料筒的顶端14A中。螺杆16旋转并且接受来自由从所储存的成型材料自身的压力所致而反退，并且当达到预设计量值时，停止螺杆的旋转以进行完成计量。将计量步骤所需的时间称为计量时间。

在合模步骤中，将处于开启状态的包括可移动模具30B和固定模具30A的模具30关闭，并且合模压缸(未示出)将可移动模具30B朝向固定模具30A移动，从而使其邻接固定模具30A，由此闭合模具30。

在注射步骤(也称为填充步骤)中，通过螺杆16的推进将在料筒14中熔融成液体状态的成型材料通过喷嘴12注射到模具30中。因而，将熔融的成型材料填充到模具30中的空腔28中。

在保压步骤中，甚至在注射步骤中将熔融的成型材料填充到模具30中的空腔28中以后，螺杆16也将压力施加到空腔28中。因而，将空腔28中的成型材料被形成为空腔的形状。

在冷却步骤中，将成型材料冷却并固化，使得成型产品在从模具释放时具有足够的刚性。

在脱模步骤中，合模压缸在离开固定模具30A的方向上移动可移动模具30B，以打开模具30。因而，从模具30释放成型产品。

在上述步骤中，螺杆16在保压完成以后可以自由移动。因而，如图3中所示，将在第n+1个循环中的计量步骤尽可能地与在第n个循环中的冷却步骤重叠，以提高成型循环的效率。

图4示例了在上述计量步骤中背压上升速率和螺杆16的旋转速度之间的一般关系。如从图4中从左至右稳定上升的直线显然可见的，背压上升速率随螺杆16的旋转速度增加而增大。因而，如果增加螺杆16的旋转速度以增大对成型材料的剪切力，则背压在短的时间内增大，并且计量步骤完成。因而，不能保证用于捏合成型材料的长时间。

相反，如果降低螺杆16的旋转速度，则可以延长用于增大背压所需的时间，从而保证长的捏合时间。然而，由于螺杆16的旋转速度低，不能对成型材料施加用于充分捏合的剪切力。

因而，在其中计量步骤中的计量时间关于螺杆16的旋转速度和背压设定值而确定的常规注射成型方法中，不能保证长的捏合时间。当冷却步骤中所需的冷却时间长于计量步骤中的计量时间时，如图3中的注射成型循环中所示，在计量步骤和合模步骤之间需要在计量步骤终止以后的等待步骤。等待步骤是其中计量步骤终止并且螺杆16停止的状态，因而在停止捏合的情况下进行等待。因而，存在不能充分保证成型材料的捏合时间的可能性，并且螺杆16停止，从而不均匀地加热成型材料，由此容易导致塑性分布(plastic distribution)。

特别地，对于需要加入大量的添加剂如阻燃剂或纤维以改进质量的成型材料如生物质树脂，所述材料需要在计量步骤中充分搅拌和捏合，并且重要的是完全利用用于捏合的从冷却步骤开始至脱模步骤终止的时间。

因而，如果背压上升速率低，尽管螺杆16的旋转速度高，如在图4中的A区中，不能同时满足高的剪切力和捏合时间。

因而，如上所述，在本公开的主题的注射成型方法中，与螺杆16的旋转速度和背压设定值无关地调节成型材料从料斗26至料筒14中的进料速度，以根据所需的捏合时间控制计量时间。

特别地，当将因素如成型材料的类型或成型条件输入到控制器41中时，控制器41从输入的所需捏合时间数据选择用于成型材料所需的计量时间。控制器41还计算储存在计量控制进料器40中的成型材料对于1个循环的进料速度，使得从计量开始至终止的计量时间为所需的捏合时间，并且对计量控制进料器40设定进料速度。因而，计量控制进料器40基于所计算的进料速度将用于1个循环的成型材料经由料斗26进料到料筒14中。

例如，当需要用于均匀并充分地捏合生物质树脂和添加剂(阻燃剂和玻璃纤维)所需的捏合时间为20秒时，控制计量控制进料器40中储存的成型材料用于1个循环的进料速度，使得计量步骤中的计量时间为至少20秒以上。在此情况下，从计量步骤开始至终止的进料速度优选尽可能相等。因而，优选采取：少量连续进料方法(分散进料)，即将少量的成型材料以分散方式从计量控制进料器40连续地下落到料斗26上；或间歇进料方法，即将不变量的成型材料以一定间隔(regular interval)从计量控制进料器40间歇地下落到料斗26上。

因而，螺杆16可以以适于捏合的高速度旋转，并且还可以获得在螺杆16旋转运行时的长的计量时间。因而，即使例如将含有大量粉末或纤维的成型材料直接进料到料筒14中，也可以进行充分的捏合。

可以与螺杆16的旋转速度无关地获得长的计量时间，因而即使将含有粉末的成型材料直接进料到料筒14中，与成型材料的进料速度相比，螺杆的进料能力也明确地更高。这防止成型材料在料斗26的引出口或在料筒14中堵塞。

特别地，当成型材料的粉末比率为30重量％以上时，可以进行本公开的主题的注射成型方法以允许均匀捏合，并且允许在没有成型材料在料斗26的引出口或在料筒14中堵塞的情况下进行注射成型。

特别地，即使当成型材料含有例如具有高耐热性的石油树脂和作为添加剂的粉末材料时，也可以作为注射成型的预处理通过捏合机将成型材料粒化，从而可以将以粒料状态的所有成型材料进料到料筒14中。然而，当成型材料含有例如具有低耐热性的生物质树脂和作为添加剂的大量粉末材料时，不能作为注射成型的预处理通过捏合机将成型材料粒化，因而大量的添加剂以粉末形式直接进料到料筒14中。

成型材料在压缩区中的熔融行为在下列情况之间完全不同：当将含有100％粒料的成型材料直接进料到料筒14中(DM方法)时，和当将含有30重量％以上的粉末，特别是50重量％以上的粉末的成型材料直接进料到料筒14中(DM方法)时。具体地，用作添加剂的粉末材料(包括纤维材料)如阻燃剂、相容剂或稳定剂中的大部分不被熔融。因而，即使以对树脂粒料施加剪切时相同的方式对粉末材料施加剪切，也由粉末材料和料筒内壁表面之间的摩擦快速产生热，从而劣化树脂。而且，粉末材料比粒料的体积大，并且容易在料筒中导致间隙，并且来自包围料筒外部周边安置的加热器24的热不容易传递。因而在压缩区中，仅接近料筒14的内壁表面的成型材料被加热至高温和熔融，而热不容易传递到在螺杆16的轴侧的成型材料，并且不容易使成型材料熔融。因而，在短时间计量中，接近螺杆16的轴侧的成型材料没有被熔融并通过计量区进料到螺杆的顶端。因而，不能进行含有大量粉末材料的成型材料的均匀捏合，并且降低了通过注射成型得到的成型产品的质量(强度，阻燃性，外观颜色等)。实际上，当通过常规成型方法将含有30重量％以上的粉末材料的成型材料成型，并且将螺杆16从料筒14缩回并且在此时观察时，接近料筒14的内壁表面的成型材料在压缩区的最终位置中被熔融，而接近螺杆16的轴的成型材料以粉末形式保持未被熔融。将参考图5和6对其进行更详细的描述。

图5示例当将含有100％粒料的成型材料通过将成型材料进料到料筒14中以充满料筒14的普通进料方法进料到料筒中时，成型材料在压缩区中的熔融行为。在压缩区的进口，如图5中的A部分所示，形成未熔融成型材料的固体床层S，并且在料筒14的内壁表面上形成熔融材料的熔融膜层M。当形成熔融膜层M时，通过剪切能产生的热将固体床层S熔融，并且如图5中的B部分中所示，在压缩区的中心形成其中分散有未熔融成型材料的熔融池P。如在图5中的C部分中所示，在压缩区的出口，在熔融池中存在很少的未熔融成型材料。这允许了均匀捏合。

图6示例当将含有30重量％以上的粉末(余量为粒料)的成型材料通过常规的普通进料方法进料到料筒14中时，压缩区中成型材料的熔融行为。在压缩区的进口，如图6中的A部分所示，粉末和粒料在螺杆16的运送过程中被分离，在料筒14的侧面上形成粒料层X，而在螺杆16的轴侧形成粉末层Y。接近料筒14的粒料层X首先被熔融以形成熔融膜层M，如图6中的B部分中所示。然而，在粉末层Y的情况下，没有如在100％粒料的情况下在压缩区中形成熔融池P，从而减小了对整个压缩区的传热。因而，如图6中的C部分中所示，同样在压缩区的出口，粉末层Y围绕螺杆16的轴粘附并且围绕螺杆16的轴缠绕，并且被进料到计量区。因而，没有被充分捏合的成型材料到达计量区，从而降低了注射成型产品的质量。

当将生物质树脂如聚乳酸用作基础树脂时，聚乳酸的熔点为约170℃，但是分解在220℃附近快速开始。熔点温度和分解温度接近，因而加热和熔融非常困难。由于在熔点附近的流动性非常低，因此期望在尽可能高的温度将成型材料熔融。特别地，仅仅当将成型设定温度升高到约200℃时，含有聚乳酸基础树脂和30重量％以上的如上所述的不容易被熔融的粉末的成型材料才可以被加热并熔融。然而，对于含有大量粉末材料的成型材料，温度被剪切加热升高到比料筒14的成型设定温度高15至25℃，并且料筒中的温度被升高到220℃附近。

然而，即使将含有30重量％以上的粉末的成型材料直接进料到料筒14中，也与螺杆旋转速度和背压设定值无关地保证了长的计量时间，从而保证了捏合所需的螺杆旋转速度，由此显著减小了成型材料在料筒14中，特别是在压缩区中的密度。因而，不对成型材料施加过量剪切，从而防止由于剪切加热使料筒中的温度升高。即使在料筒中成型材料的低密度的情况下，也保证了长的计量时间，因而将料筒14侧面上的热缓慢传递到螺杆16的轴侧，并且在保证长的计量时间的情况下可以增大螺杆旋转速度，从而提高捏合效率。因而，即使对于含有30重量％以上的粉末的成型材料，也容易在压缩区中形成熔融池P，从而允许在不降低成型产品的质量的情况下进行均匀捏合。

不降低成型产品的质量的均匀捏合可以通过下列方法实现：当将背压设定为预定值时，将螺杆16的旋转速度设定为适于捏合的50至300rpm的不变旋转速度，同时与螺杆16的旋转速度和背压设定值无关地调节成型材料的进料速度，使得计量时间变为计量时间SN秒(SN是在普通进料方法中的计量时间)的两倍至180秒，从而保证计量时间。

在此情况下，将成型材料优选进料，使得至少在料筒14中的3个区：进料区、压缩区和计量区中的压缩区之前的空间没有被成型材料充满。具体地，优选的是，在注射成型开始，形成其中在至少压缩区之前的空间没有被成型材料充满的状态，并且在此状态下，将成型材料从定容进料器40以比用于普通进料方法中的成型材料的平均消耗量低的进料速度添加。因而，在连续注射成型以后可以保持在注射成型开始料筒14没有被成型材料充满的状态。

特别是，压缩区没有被成型材料充满，因而增加了从料筒14的侧面至螺杆16的轴侧的传热，从而有助于在轴侧形成的粉末层的熔融。

在计量时间SN的两倍至180秒的范围内的所需计量时间可以预先通过试验等从成型材料的组成或注射成型设备的条件确定。计量时间SN的两倍至180秒的范围对于含有30重量％以上的粉末的成型材料而言没有问题，并且可以应用于具有不太严格成型条件的含有例如100％粒料的成型材料。

考虑到材料的混合性质，可以将根据所需捏合时间控制的计量时间设定在冷却步骤和脱模步骤的总时间内。优选使计量时间匹配冷却步骤和脱模步骤的总时间，因为可以得到较高的捏合性能。

这可以消除以上所述的等待步骤，并且因而可以在计量步骤中总是保持螺杆16的旋转状态。

当计量时间比总时间更长时，优选从所需捏合时间数据选择具有增大的螺杆16旋转速度的条件，并且将计量时间与总时间匹配。

图7A至7C显示当根据所需捏合时间控制的计量时间匹配冷却步骤和脱模步骤的总时间时的计量步骤的图像。成型材料在此时间的进料速度为Q克/分钟(g/min)。图7A显示冷却步骤的开始，图7B显示冷却步骤的终止，而图7C显示脱模步骤的终止。在螺杆16的推进和反退冲程中，最推进的位置(图7中的左侧位置)为X位置，而最反退的位置为Y位置。

在与图7A中的冷却步骤开始相同的时间，将成型材料以Q g/min的进料速度进料到料筒14中以开始计量步骤。螺杆16在此时间的位置处于螺杆16的推进和反退冲程中最接近喷嘴一侧的X位置。

随着进料成型材料，背压增大，并且螺杆16旋转并且逐渐由背压所致而反退。然后，如图7B中所示，在冷却步骤的终止，与X位置和Y位置的中部相比，螺杆16的位置稍微更接近Y侧。此外，随着连续进料成型材料，螺杆反退，并且如在图7C中所示，螺杆16在与脱模步骤的终止相同的时间到达Y位置。

因而，在根据本公开的主题的第一实施方案的注射成型方法中，可以根据所需捏合时间控制计量时间。因而，对于需要长时间进行捏合的成型材料，可以进行均匀和充分的捏合。因而，本公开的主题作为通过直接混合生物质树脂的注射成型方法特别有效。

[第二实施方案]

本公开的主题的第二实施方案涉及注射成型方法中的同步进料。

可以进行本公开的主题中的同步进料，从而甚至在将在粉末材料、粒状材料和液体材料中至少含有粉末材料和粒状材料的成型材料经由注射成型设备10的料斗26直接进料到料筒14中用于注射成型的情况下，也防止堵塞并均匀地捏合料筒14中的成型材料。

然而，不必说，将同步进料与以上描述的“计量时间控制”结合以进一步提供同步进料的优点。

图8是显示可以进行同步进料的注射成型设备的一个实例的示意性构造图。注射成型设备10的基本构造与图1中相同，并且进料装置134被配置用于进行同步进料。

因而，对注射成型设备10的注射成型主体的构造和对图2至7的描述重叠，因而将其在本文中省略。

将通过使用两种类型材料：粉末材料和粒状材料的注射成型的实例描述此实施方案中的同步进料，但是所述同步进料可以适用于三种类型的材料：粉末材料，粒状材料和液体材料。

进料装置134主要包括将粉末材料进料到料斗26中的粉末进料装置135，和将粒状材料进料到料斗26中的粒料进料装置137。

粉末进料装置135包括粉末混合罐135B和粉末计量进料器135C，所述粉末混合罐135B包括搅拌器135A和干燥装置(未示出)，而所述粉末计量进料器135C将粉末材料进料至料斗26。在成型材料中，将作为粉末或对应于粉末的材料(例如，纤维)的若干类型粉末材料预先在粉末混合罐135B中干混，然后通过粉末计量进料器135C将用于一次射出量的成型材料进料至料斗26。

粉末进料装置137包括粒料混合罐137B和粒料计量进料器137C，所述粒料混合罐137B包括搅拌器137A和干燥装置(未示出)。在成型材料中，将作为粒料或对应于粒料的材料(具有大尺寸的颗粒)的若干类型粒状材料预先通过粒料混合罐137B干混，然后通过粒料计量进料器137C将用于一次射出量的成型材料进料至料斗26。干混是指在干燥材料的同时进行共混。

在图8中，将粉末计量进料器135C和粒料计量进料器137C显示为螺杆进料器，但是可以采用台式进料器，带式进料器，旋转进料器，仓式卸料器，环形进料器，使用剪切力的振动切割装置等，其取决于成型材料的性质而适当使用。

在料斗26中，安置检测成型材料在料斗26中的储存量的上限料位传感器140和下限料位传感器143。来自上限料位传感器140的料位信号H和来自下限料位传感器143的料位信号L通过信号电缆或在无线的情况下被输入到控制器139。控制器139基于料位信号H和L控制粉末计量进料器135C和粒料计量进料器137C的进料速度和进料时机，使得成型材料在料斗26中的储存量介于上限料位传感器140和下限料位传感器143之间。具体地，从粉末计量进料器135C和粒料计量进料器137C进料至料斗26中的用于一次射出量的粉末材料和粒状材料在料斗26中储存的时间尽可能短。这防止了成型材料积聚在料斗26中，从而将粉末材料和粒状材料分离。

料斗26不需要具有储存材料的功能，并且可以具有防止材料洒出的小尺寸。因而，同步进料中的料斗26可以具有图7中所示的料斗26尺寸的约一半的尺寸。

在此实施方案中，注射成型设备用于将一次射出量的在粉末混合罐135B中干混的粉末材料和一次射出量的在粒料混合罐137B中干混的粒料材料进料至料斗26，使得从材料进料开始至终止的进料时期同步60％以上，优选90％以上。以同步方式的这种进料方法称为“同步进料”。

图9显示具有不同形状的粉末材料和粒状材料的同步进料的一个实例，图9中的A部分显示100％同步，而图9中的B部分显示50％同步。

因而，通过60％以上的同步，即使将材料如具有不同形状或比重的粉末材料和粒状材料经由料斗26直接进料到料筒14中，也可以容易地如所设计的一样设定粉末材料和粒状材料之间的共混比。

控制器139在注射成型循环的计量步骤的计量时间内终止将成型材料从料斗26进料到料筒14中，所述计量时间基于来自电动机/活塞装置22的通报计量步骤的开始和终止的计量信号。因而，在螺杆的旋转过程中可以使得具有不同形状的粉末材料和粒状材料从引入口25平滑地进入到料筒14中，从而防止进入的材料分离。

因而，使用分别的计量进料器135C和137C将一次射出量的具有不同形状或比重的材料的每一种进料到料筒14中，使得从进料开始至进料终止的进料时期同步60％以上，并且在注射成型循环的计量步骤中的计量时间内终止进料，从而允许稳定地制备具有均匀质量的成型产品。

在此实施方案中，在料斗26的下部安置台式进料器类型的计量控制进料器141，并且可以结合“计量时间控制”，在计量时间控制中，与螺杆16的旋转速度和背压设定值无关地控制通过来自控制器139的指示的成型材料从料斗26进料到料筒14中的进料速度。

计量时间控制描述在第一实施方案中并且这里将省略对其的描述。在第二实施方案中，将用于将成型材料均匀并充分捏合的所需捏合时间数据输入到控制器139中，所述捏合时间数据取决于各种因素，例如，成型材料的类型(树脂的类型，添加剂的类型等)，材料的形状(粉末，颗粒，或粒料)，混合比率(基础树脂和添加剂之间的比率)，注射成型条件(一次射出的注射量，料筒的加热温度，螺杆的旋转速度，背压设定值等)。

当将因素如成型材料的类型或成型条件输入到控制器139中时，控制器139从输入的所需捏合时间数据选择成型材料所需的计量时间。控制器139还计算在计量控制进料器141中储存的成型材料的进料速度，使得从计量开始至终止的计量时间为所需捏合时间，并且对计量控制进料器141设定所述速度。因而，计量控制进料器141基于所计算的进料速度将储存在料斗26中的成型材料进料到料筒14中。

因而，螺杆16可以以适于捏合的高速度旋转，并且还可以获得在螺杆16旋转运行时的长的计量时间。因而，即使例如将含有大量粉末或纤维的成型材料直接进料到料筒14中，也可以进行充分的捏合。可以与螺杆16的旋转速度无关地获得长的计量时间，因而即使将含有粉末的成型材料直接进料到料筒14中，与成型材料的进料速度相比，螺杆16的进料能力也明确地更高。这防止成型材料在料斗26的引出口或在料筒14中堵塞。

当使用具有30重量％以上，更优选50重量％以上的粉末比率的成型材料进行直接混合(DM方法)时，第二实施方案中的同步进料特别有效。这是因为形状和比重与粒状材料的形状和比重不同的粉末材料在料斗26中容易随着时间的过去而分离，而同步进料对于防止所述分离极为有效。

接着，将描述在本公开的主题的第一和第二实施方案中使用的成型材料的优选条件。

本公开的主题可以应用于石油树脂，但是优选应用于生物质树脂例如聚乳酸类树脂或纤维素树脂。

可以使用各种聚乳酸类树脂，包括例如乳酸均聚物树脂和乳酸共聚物树脂。作为聚乳酸类树脂的原料的乳酸组分不受特别限制，但是例如可以使用L-乳酸，D-乳酸，DL-乳酸或它们的混合物，或作为乳酸环状二聚体的L-丙交酯(lactide)，D-丙交酯，内消旋-丙交酯或它们的混合物。

在本公开的主题中使用的聚乳酸类树脂的制备方法不受特别限制，但是可以使用通过常规已知方法合成的各种类型的树脂。乳酸均聚物树脂可以通过下列方法得到：将例如L-乳酸，D-乳酸，DL-乳酸或它们的混合物直接脱水并缩合，或将L-丙交酯，D-丙交酯，内消旋-丙交酯或它们的混合物开环聚合。乳酸共聚物树脂可以通过将例如乳酸单体或丙交酯与可以与所述单体共聚的其它组分共聚而得到。可以共聚的其它组分包括，例如，二羧酸，多元醇，羟基羧酸，或在分子中具有两个以上的酯键形成官能团的内酯，和含有各种组分的各种类型的聚酯，各种类型的聚醚，或各种类型的聚碳酸酯。

聚乳酸类树脂的重均分子量不受特别限制，但是优选为50,000至500,000，并且更优选为100,000至250,000。

优选50,000以上的重均分子量，因为增加了本公开的主题中的所得成型产品的强度。优选500,000以下的重均分子量，因为容易使得用于注射成型的成型材料均匀，并且通过注射成型得到的成型产品的强度趋于增大。

纤维素树脂不受特别限制，但是可以优选使用二乙酰纤维素(DAC)，三乙酰纤维素(TAC)，乙酸丁酸纤维(CAB)或乙酸丙酸纤维(CAP)。由纤维素树脂制造商提供的纤维素树脂通常以粒度为1至30mm的不均匀颗粒的形式提供给用户。

在本公开的主题中，作为对注射成型设备进料的成型材料的基础树脂的生物质树脂的含量优选为30重量％以上，并且优选为50重量％以上。这样的构造可以对成型的含纤维注射成型产品提供高的环境性能。

在本公开的主题中作为添加剂使用的阻燃剂不受特别限制，但是可以使用用于树脂(成型产品)阻燃的各种类型的已知阻燃剂。例如，阻燃剂包括溴阻燃剂，氯阻燃剂，含磷阻燃剂，含硅阻燃剂，氮化合物阻燃剂，无机阻燃剂等。在这些阻燃剂中，优选含磷阻燃剂，其防止在与树脂捏合或成型中对装置或模具的腐蚀，在燃烧和丢弃成型产品的方面几乎不影响环境，并且具有高的阻燃效果。

含磷阻燃剂不受特别限制，但是可以使用已知的含磷阻燃剂。例如，含磷阻燃剂包括有机磷化合物，如磷酸酯，缩合磷酸酯和聚磷酸酯。具体地，磷酸酯包括，例如，磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，磷酸三丁酯，磷酸三(2-乙基己基)酯，磷酸三丁氧基乙酯，磷酸三苯酯，磷酸三甲苯酯，磷酸三(二甲苯)酯，磷酸三(异丙基苯基)酯，磷酸三(苯基苯基)酯，磷酸三萘酯，磷酸甲苯基二苯酯，磷酸二甲苯基二苯酯，磷酸二苯基(2-乙基己基)酯，磷酸二(异丙基苯基)苯酯，磷酸一异癸酯，酸式磷酸2-丙烯酰氧基乙酯，酸式磷酸2-甲基丙烯酰氧基乙酯，磷酸二苯基-2-丙烯酰氧基乙酯，磷酸二苯基-2-甲基丙烯酰氧基乙酯，三聚氰胺磷酸酯，二(三聚氰胺)磷酸酯，三聚氰胺焦磷酸酯，三苯基氧化膦，三甲苯基氧化膦，甲烷膦酸二苯酯(methane phosphonate diphenyl)和苯基膦酸二乙酯(phenyl phosphonate diethyl)。

缩合磷酸酯包括，例如芳族缩合磷酸酯，例如间苯二酚聚磷酸苯酯，间苯二酚聚磷酸(二-2，6-二甲苯基)酯，双酚A聚磷酸甲苯酯，对苯二酚聚磷酸(2，6-二甲苯基)酯，和它们的缩合物。

此外，缩合磷酸酯可以包括聚磷酸酯，其含有磷酸、多磷酸，以及周期表的第IA至IVB族中金属、氨、脂族胺和芳族胺的盐。

聚磷酸酯的典型盐包括：作为金属盐的锂盐，钠盐，钙盐，钡盐，亚铁盐和铝盐，作为脂族胺盐的甲胺盐，乙胺盐，二乙胺盐，三乙胺盐，乙二胺盐和哌嗪盐，和作为芳族胺盐的吡啶盐和三嗪。

在本公开的主题中，可以根据需要使用除含磷阻燃剂或含硅阻燃剂以外的阻燃剂。例如，例如使用无机阻燃剂，例如氢氧化镁，氢氧化铝，三氧化锑，五氧化锑，锑酸钠，锡酸羟基锌(hydroxyzinc stannate)，锡酸锌，偏锡酸，氧化锡，氧化锡盐，硫酸锌，氧化锌，氧化亚铁，氧化铁，氧化亚锡，氧化锡，硼酸锌，硼酸铵，八钼酸铵，钨酸的金属盐，钨和准金属的复合氧化物酸(complex oxide acid)，氨基磺酸铵，溴化铵，锆化合物，胍化合物，氟化合物，石墨和可膨胀石墨。

优选将在本公开的主题的注射成型方法中用作添加剂的纤维通过粘合或埋置形成为长度为3至10mm的粒料。用于粘合或埋置的树脂优选包括生物质树脂。合成纤维和无机纤维都可以使用。对于合成纤维，聚酯纤维，聚芳酯(polyarylate)纤维，聚酰胺纤维和聚烯烃纤维可以提供稳定的质量，并且为了充分提供所述功能，更优选聚酯纤维。

优选使用热熔性合成纤维作为用于增强成型产品的纤维，因为在成型产品的点燃中，纤维由于熔融而收缩并且不在成型产品表面突出，这不阻止焦化层的均匀产生。

聚酯树脂是指具有酯接连(ester link)作为主链的主要连接链的高分子化合物的类名。因而，聚酯树脂包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)，PTT(聚对苯二甲酸亚丙酯)，PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)，PPT(聚对苯二甲酸亚戊酯)，PHT(聚对苯二甲酸亚己酯)，PBN(聚萘二甲酸丁二醇酯)，PES(聚琥珀酸乙二醇酯)，PBS(聚琥珀酸丁二醇酯)，并且还有通过二羧酸组分和二元醇组分的缩聚反应得到的所有高分子化合物。

二羧酸组分不受特别限制，但是可以取决于所需用途而选择。二羧酸组分包括例如，芳族二羧酸，脂族二羧酸，脂环族二羧酸，羟基羧酸(oxycarboxylic acid)，和多官能酸。首先，优选芳族二羧酸。

芳族二羧酸包括，例如对苯二甲酸，间苯二甲酸，联苯二羧酸，二苯基砜二羧酸，萘二甲酸，二苯氧基乙烷二羧酸和5-钠磺基间苯二甲酸。

首先，优选对苯二甲酸，间苯二甲酸，联苯二羧酸和萘二甲酸，并且更优选对苯二甲酸，间苯二甲酸和萘二甲酸。

脂族二羧酸包括，例如草酸，琥珀酸，二十烷二酸(eicosane)，己二酸，癸二酸，二聚酸(dimer acid)，十二烷二酸，马来酸和富马酸。脂环族二羧酸包括例如环己烷二羧酸。在脂族二羧酸和脂环族二羧酸中，优选琥珀酸，己二酸和环己烷二羧酸，并且更优选琥珀酸和己二酸。

羟基羧酸包括例如对-羟基苯甲酸。

此外，多官能酸包括例如偏苯三酸和均苯四酸。

二元醇组分不受特别限制，但是可以取决于所需用途而选择。二元醇组分包括例如脂族二元醇，脂环族二元醇，芳族二元醇，二甘醇，聚亚烷基二醇。首先，优选脂族二元醇。

脂族二元醇包括例如乙二醇，丙二醇，丁二醇，戊二醇，己二醇，新戊二醇和三甘醇。首先，特别优选丙二醇，丁二醇，戊二醇和己二醇。

脂环族二元醇包括例如环己烷二甲醇。此外，芳族二元醇包括例如双酚A和双酚S。

在本公开的主题中使用的聚酯纤维的聚合度不受特别限制，但是为了提供高的机械性质，优选0.50dL/g以上的比浓对数粘度，并且更优选0.70dL/g以上的比浓对数粘度。比浓对数粘度的上限为约3.00dL/g。

当在25℃测量邻氯苯酚溶液时，在本公开的主题中用作纤维的聚酯树脂优选具有0.36至1.60dL/g，特别是0.52至1.35dL/g的比浓对数粘度。考虑到机械特性和成型性，优选使用具有这种比浓对数粘度的聚酯树脂。

在本公开的主题中，这样的纤维优选具有2cN/dtex以上的拉伸强度，并且更优选具有5cN/dtex以上的拉伸强度。

这样的纤维可以用于增加所得到的含有纤维的注射成型产品的强度。特别地，即使混合物含有30重量％以上的生物树脂，所述混合物的成型产品也可以在根据JISK7110的却贝(Charpy)试验中保持4KJ/cm²以上的冲击强度。

在本公开的主题中使用的纤维的截面形状不受特别限制。作为实例，纤维可以具有圆形截面。在此情况下，降低了纤维的生产成本，并且增加了在树脂组合物中的分散性(dispensability)，这是优选的。备选地，纤维可以具有不规则截面或不规则截面复合截面，例如星状，多角形形状，不定形状，或具有不规则性的形状。在此情况下，在混合物中，增加了纤维与树脂的接触表面，从而增加密封能力，并且增加了本公开的主题中的含纤维的注射成型产品的强度，这是优选的。不具有圆形截面的纤维的直径例如由当量圆面积直径(Heywood直径)表示。

在本公开的主题中，纤维的厚度不受特别限制，但是可以使用在用纤维增强的树脂成型产品中使用的纤维。例如，可以取决于注射成型产品的用途，所使用的注射成型设备，树脂粒料的尺寸等选择适当的厚度。

在本公开的主题中，对注射成型设备进料的材料可以含有成核剂。含有成核剂的材料可以改进成型性，耐热性和产品强度。所使用的成核剂不受特别限制，但是可以是使用作为树脂(聚合物)的成核剂共混的已知试剂。成核剂可以是无机成核剂或有机成核剂。

无机成核剂包括滑石，高岭石，蒙脱石，合成云母，粘土，沸石，二氧化硅，石墨，炭黑，氧化锌，氧化镁，氧化钛，硫化钙，氮化硼，碳酸钙，硫酸钡，氧化铝，氧化钕，和膦酸苯酯的金属盐，等。

有机成核剂包括：有机羧酸金属盐，例如苯甲酸钠，苯甲酸钾，苯甲酸锂，苯甲酸钙，苯甲酸镁，苯甲酸钡，对苯二甲酸锂，对苯二甲酸钠，对苯二甲酸钾，草酸钙，月桂酸钠，月桂酸钾，肉豆蔻酸钠，肉豆蔻酸钾，肉豆蔻酸钙，二十八烷酸钠，二十八烷酸钙，硬脂酸钠，硬脂酸钾，硬脂酸锂，硬脂酸钙，硬脂酸镁，硬脂酸钡，褐煤酸钠，褐煤酸钙，甲苯甲酸钠，水杨酸钠，水杨酸钾，水杨酸锌，二苯甲酸铝，二苯甲酸钾，二苯甲酸锂，β-萘二甲酸钠，和环己烷羧酸钠；有机磺酸盐或酯，例如对甲苯磺酸钠和磺基间苯二甲酸钠；羧酸酰胺，例如硬脂酸酰胺，亚乙基双月桂酸酰胺，棕榈酸酰胺，羟基硬脂酸酰胺，芥子酸酰胺，和1，3，5-苯三酸三(叔丁酰胺)，亚苄基山梨醇及其衍生物；磷化合物金属盐，例如2，2′-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基)磷酸钠和2，2-甲基双(4，6-二叔丁基苯基)钠等。

无机成核剂和有机成核剂可以单独使用或以其两种以上的组合使用。

在本公开的主题的注射成型方法中使用的成型材料含有成核剂的情况下，相对于100重量份的树脂例如聚乳酸类树脂，成核剂的含量优选为0.005至5重量份，并且更优选为0.1至1重量份。

在本公开的主题的注射成型方法中使用的成型材料可以含有增塑剂。

所使用的增塑剂不受特别限制，但是可以使用通常用于将树脂成型的各种增塑剂。例如，增塑剂包括聚酯增塑剂，甘油增塑剂，多价羧酸酯或盐增塑剂，聚亚烷基二醇增塑剂，环氧增塑剂等。

聚酯增塑剂包括，例如：由酸组分如己二酸，癸二酸，对苯二甲酸，间苯二甲酸，萘二甲酸，联苯二羧酸和松香，与二元醇组分如丙二醇，1，3-丁二醇，1，4-丁二醇，1，6-己二醇，乙二醇和二甘醇形成的聚酯；和由羟基羧酸形成的聚酯如聚已酸内酯。

这些聚酯可以被单官能羧酸或单官能醇封端，或被环氧化合物等封端。

甘油增塑剂包括，例如，甘油单乙酰基单月桂酸酯，甘油二乙酰基单月桂基酯，甘油单乙酰基单硬脂酸酯，甘油二乙酰基单油酸酯，和甘油单乙酰基单褐煤酸酯。

多价羧酸酯或盐增塑剂包括，例如：邻苯二甲酸酯或盐，例如邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二庚酯，邻苯二甲酸二苄酯，和邻苯二甲酸丁苄酯；偏苯三酸酯或盐，例如偏苯三酸三丁酯，偏苯三酸三辛酯，和偏苯三酸三己酯；己二酸酯或盐，例如己二酸二异癸酯，己二酸正辛基正癸酯，甲基二甘醇丁基二甘醇己二酸酯，苄基甲基二甘醇己二酸酯，和苄基丁基二甘醇己二酸酯；柠檬酸酯或盐，例如乙酰基柠檬酸三乙酯和乙酰基柠檬酸三丁酯；壬二酸酯或盐，例如壬二酸二-2-乙基己酯；癸二酸二丁酯和癸二酸二-2-乙基己酯。

聚亚烷基二醇增塑剂包括，例如，聚亚烷基二醇，例如聚乙二醇，聚丙二醇，聚(环氧乙烷-环氧丙烷)嵌段和/或无规共聚物，聚丁二醇，双酚-环氧乙烷加合聚合物，双酚-环氧丙烷加合聚合物，和双酚-四氢呋喃加合聚合物，以及聚亚烷基二醇的末端环氧化化合物，末端酯化化合物和末端醚化化合物。

环氧增塑剂通常是指由环氧硬脂酸烷基酯和豆油形成的环氧甘油三酯。除此之外，还可以使用主要由双酚A和表氯醇制成的所谓的环氧树脂。

其它增塑剂包括：多元醇的苯甲酸酯，例如新戊二醇二苯甲酸酯，二甘醇二苯甲酸酯，和三甘醇二-2-乙基丁酸酯；脂肪酸酰胺，例如硬脂酸酰胺；脂族羧酸酯或盐，例如油酸丁酯；羟基酸酯，例如乙酰蓖麻酸甲酯和乙酰蓖麻酸丁酯；季戊四醇；各种山梨醇；等。

在本公开的主题的注射成型方法中使用的成型材料含有增塑剂的情况下，相对于100重量份的树脂例如聚乳酸类树脂，增塑剂的含量优选为1至30重量份，并且更优选为5至10重量份。当成型材料含有在优选范围内的含量的增塑剂时，在本公开的主题中的成型产品制备中，成型温度可以降低约10℃。

根据需要，在本公开的主题的注射成型方法中使用的成型材料可以含有不同于成核剂和增塑剂的组分，如表面活性剂，弹性体，抗氧化剂，热稳定剂，紫外线吸收剂，光稳定剂，抗静电剂，中和剂，着色剂如颜料，分散剂，松香，合成橡胶，无机添加剂，抗微生物剂，香料，脱模剂，抗水解剂等。

在本公开的主题中使用的成型材料中，不同于树脂，阻燃剂和纤维的组分的总含量优选为20重量％以下，并且更优选为10重量％以下。

以上已经详细描述了本公开的主题的注射成型方法。本公开的主题不限于上述实例，但是，当然地，在不背离本公开的主题的要旨的情况下，可以进行各种改进或变化。

[实施例]

[试验A]

接着，将通过试验A描述本公开的主题的第一实施方案的注射成型方法的具体实施例。

[成型材料]

●聚乳酸类树脂(粒料)…LACEA H100，由Mitsui Chemicals，Inc.生产

100重量份

●相容剂(粉末)…Rabitle FP110，由FUSHIMI Pharmaceutical Co.，Ltd.生产                                                    20重量份

●稳定剂(粉末)…CARBODILITE LA1，由Nisshinbo Chemical Inc.生产

5重量份

●阻燃剂(粉末)…ADK STAB FP2100，由ADEKA CORPORATION生产                                                      35重量份

●玻璃纤维…FT592，由Owens Corning生产              15重量份(压缩成粒料的纤维)

<总计>                                              175重量份

使用预先通过热空气干燥机在80℃干燥5小时的聚乳酸类树脂。使用由减压干燥机预先减压并且在80℃干燥5小时的阻燃剂。成型材料的粉末比率为34重量％。

[注射成型设备]

作为注射成型设备，在该试验中使用由FANUC CORPORATION制造的α50-A，并且在注射成型设备中设置可以同时进行却贝试件和UL试件(厚度为1.6mm)的注射成型的模具。从喷嘴侧开始，将注射成型设备的加热器温度设置为195℃，195℃，190℃，180℃和30℃。将1次射出的注射量设定为25g。尽管在图8中，注射成型设备10包括3个加热器24， 但是在此试验A中使用该注射成型设备。

对于在随后所述的实施例1至6和比较例1至7中的注射成型条件下成型的试件，评价3个项目：“却贝冲击”，“燃烧性”和“分散性”。以下描述用于评价的试验方法。

(却贝冲击试验)

根据JISK-7111形成却贝冲击试件，使其长度为80mm±2mm，宽度为10mm±0.2mm，并且厚度为4mm±0.2mm，并且进行缺口加工(缺口的半径为0.25mm±0.05mm，缺口部分的宽度为8.0mm±0.2mm)。具有缺口的试件的质量为4.2g。作为试验装置，使用由TOYO SEIKI SEISAKU-SHO，LTD.制造的冲击试验机(IMPACT TESTER)(模拟型)。对通过实施例和比较例得到的试件进行根据JISK-7111的却贝冲击试验，并且5(KJ/cm²)以上是可以接受的。

(燃烧性试验：UL94-V)

作为试件，使用长度为127mm，宽度为12.7mm并且厚度为1.6mm的注射成型试件。UL94-V是塑料组分等的最基本燃烧性试验，并且对具有特定尺寸的试件施加燃气喷嘴的火焰，以检查试件的燃烧性。阻燃性的水平以递减顺序为5VA，5VB，V-0，V-1，V-2和HB，并且阻燃性V-1以上(5VA至V-1)是可以接受的。

(分散性试验)

作为试件，根据UL94使用长度为127mm，宽度为12.7mm并且厚度为1.6mm的注射成型试件。将试件放置在具有3800Lx至4200Lx的照度的测光台(白色光)上，并且通过透过试件的透射光视觉观察分散性。然后，进行下列A至E的五级评价。

A…在试件中没有发现聚集体，并且颜色均匀。

B…在试件中没有发现聚集体，但是观察到颜色不均匀性。

C…在试件中观察到长度为0.5mm以上的微小聚集体。

D…在试件中观察到各自长度为0.5mm以上的5个以上的聚集体。

E…在试件中观察到各自长度为1mm以上的10个以上的聚集体。

(判定)

当所有3个评价项目都可以接受时，在判定中评价为是可以接受的，而即使评价项目中的1个是不可以接受的，在判定中也评价为是不可以接受的。

[试验A中的实施例和比较例的注射成型条件以及结果]

图10A显示实施例的注射成型条件和结果，而图10B显示比较例的注射成型条件和结果。

(实施例1)

在实施例1中，对注射成型设备安装小的计量进料器，将具有以上组成的成型材料放置到塑料袋中，充分摇动并且均匀混合，然后将其放置到计量进料器中。将背压设定为30kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为200rpm，并且将成型材料以计量时间为20秒所处的进料速度进料到料筒中。具体地，在实施例1中，与螺杆的旋转速度和背压设定值无关地调节进料到料筒中的成型材料的进料速度，因而将计量步骤中的计量时间控制为20秒。结果，充分进行粒状材料和粉末材料的均匀捏合，并且却贝冲击试验结果为7.1(KJ/cm²)，阻燃性为V-0，分散性为A，并且判定其是可以接受的。图11A是显示实施例1中的注射成型设备的螺杆轴的照片，并且白色部分是附着到轴上的粉末材料。从图11A清楚的是，很少粉末材料附着到压缩区中的轴上，并且充分进行了成型材料的均匀捏合。

在随后所述的比较例1中，计量时间为普通进料中的SN，所述普通进料的背压设定值为30kg/cm²并且螺杆旋转速度为200rpm，并且计量时间SN为4秒。

(实施例2)

在实施例2中，如实施例1中一样进行注射成型，不同之处在于将背压增大到150kg/cm²。具体地，在实施例2中，当设定与实施例1中相同的螺杆旋转速度和计量时间并且背压大于实施例1时，检查对本公开的主题的影响。结果，却贝冲击试验结果为6.9(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为A，并且判定其是可以接受的。发现即使将背压设定值从30kg/cm²增大到150kg/cm²，对成型产品的质量也几乎没有影响，只要将螺杆旋转速度和计量时间设定为本公开的主题的条件即可。因而，可以将背压设定为预定值。在随后所述的比较例2中，计量时间为普通进料中的SN，所述普通进料的背压设定值为150kg/cm²并且螺杆旋转速度为200rpm，并且计量时间SN为7秒。

(实施例3)

将背压设定为30kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为50rpm，并且将成型材料以计量时间为40秒所处的进料速度进料到料筒中。其它条件与实施例1中相同。具体地，在实施例3中，通过将计量时间增加到40秒补偿了归因于减小的螺杆旋转速度的捏合性能的降低。结果，却贝冲击试验结果为6.5(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为A，并且判定其是可以接受的。

(实施例4)

将背压设定为30kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为200rpm，并且将成型材料以计量时间为8秒所处的进料速度进料到料筒中。其它条件与实施例1中相同。具体地，在实施例4中，设定与实施例1中相同的背压设定值和螺杆旋转速度，并且将计量时间设定到本公开的主题的下限。结果，却贝冲击试验结果为6.0(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为B，并且判定其是可以接受的。

(实施例5)

将背压设定为30kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为200rpm，并且将成型材料以计量时间为180秒所处的进料速度进料到料筒中。其它条件与实施例1中相同。具体地，在实施例5中，设定与实施例1中相同的背压设定值和螺杆旋转速度，并且将计量时间设定到本公开的主题的上限。结果，却贝冲击试验结果为5.1(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为A，并且判定其是可以接受的。然而，由于长的计量时间，却贝冲击试验结果接近可接受线。这可能是因为长的计量时间引起由聚乳酸类树脂的分解所致的解聚。

(实施例6)

将背压设定为30kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为300rpm，并且将成型材料以计量时间为20秒所处的进料速度进料到料筒中。其它条件与实施例1中相同。具体地，在实施例6中，设定与实施例1中相同的背压设定值和计量时间，并且将螺杆旋转速度设定到本公开的主题的上限。结果，却贝冲击试验结果为5.5(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为B，并且判定其是可以接受的。然而，由于高的螺杆旋转速度，却贝冲击试验结果接近可接受线。这可能是因为高的螺杆旋转速度引起过量剪切加热，从而引起由聚乳酸类树脂的分解所致的解聚。

(比较例1)

将背压设定为30kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为200rpm，并且进行普通进料方法，其中，在没有使用计量进料器的情况下将具有以上组成的成型材料放置到容量为50ml的小型料斗中，并且进料到料筒中，从而通过成型材料的自重充满料筒。测量此时的计量时间并且其为4秒。具体地，在比较例1中，根据螺杆的旋转速度，即成型材料的进料能力将成型材料进料到料筒中，因而计量时间为4秒。结果，由于计量时间太短并且没有充分地进行粒状材料和粉末材料的均匀捏合，却贝冲击试验结果为4.7(KJ/cm²)，阻燃性为V-2，分散性为D，并且判定其是不可以接受的。

图11B是显示比较例1中的注射成型设备的螺杆轴的照片，并且白色部分是附着到轴上的粉末材料。从图11B清楚的是，很多粉末材料附着到压缩区中的轴上，并且没有充分地进行成型材料的均匀捏合。

(比较例2)

将背压设定为150kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为200rpm，并且进行普通进料方法，其中，在没有使用计量进料器的情况下将具有以上组成的成型材料放置到容量为50ml的小型料斗中，并且进料到料筒中，从而通过成型材料的自重充满料筒。测量此时的计量时间并且其为7秒。具体地，在比较例2中，根据螺杆的旋转速度，即成型材料的进料能力将成型材料进料到料筒中，因而计量时间为7秒。在此情况下，由于背压从比较例1中的30kg/cm²增大到150kg/cm²，因此在普通进料方法中的计量时间从比较例1中的4秒增加到7秒。结果，却贝冲击试验结果为5.1(KJ/cm²)，阻燃性为V-2，分散性为E，并且判定其是不可以接受的。

(比较例3)

与实施例1中一样，将背压设定为30kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为200rpm，并且在没有使用计量进料器的情况下将具有以上组成的成型材料放置到容量为50ml的小型料斗中，并且通过成型材料的自重进料到料筒中。结果，料筒的引入口被成型材料阻塞和堵塞，并且不可能得到成型产品的稳定样品，且该试验中止。因而，当成型材料含有大量的粉末时，可能由一些因素导致堵塞。

(比较例4)

在比较例4中，根据日本专利申请公开2005-319813中的饥饿进料进行试验。具体地，将背压设定为30kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为200rpm，并且进料成型材料，使得当检查料筒的引入口时，1/4至3/4的螺杆被遮蔽。测量此时的计量时间，并且其与比较例1中的普通进料方法中的4秒的计量时间相同。结果，由于计量时间太短并且没有充分地进行粒状材料和粉末材料的均匀混合，却贝冲击试验结果为5.5(KJ/cm²)并且是可以接受的，但是阻燃性为V-2并且分散性为D，这是不可以接受的，并且判定其是不可以接受的。

(比较例5)

在比较例5中，根据日本专利申请公开2001-277296进行试验。具体地，将背压设定为30kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为200rpm，将来自TOYO SEIKI SEISAKU-SHO，LTD.的定容进料器F3手动操作开/关，并且通过日本专利申请公开2001-277296中的进料方法将成型材料进料到料筒中。测量此时的计量时间并且其为5秒。结果，由于计量时间太短并且没有充分地进行粒状材料和粉末材料的均匀混合，尽管却贝冲击试验结果为5.2(KJ/cm²)并且是可以接受的，但是阻燃性为V-2并且分散性为D，并且判定其是不可以接受的。

(比较例6)

在比较例6中，与实施例1中相同地进行注射成型，不同之处在于将成型材料以计量时间为200秒所处的进料速度进料到料筒中。具体地，在比较例6中，背压设定值和螺杆旋转速度满足本公开的主题，而计量时间比本公开的主题的上限长。结果，阻燃性为V-1，分散性为A，并且判定其是可以接受的。然而，由于过长的计量时间，却贝冲击试验结果为4.5(KJ/cm²)，这比可接受线低。这可能是因为太长的计量时间引起由聚乳酸类树脂的分解所致的过量解聚。

(比较例7)

在比较例7中，与实施例1中同样地进行注射成型，不同之处在于将螺杆的旋转速度设定为350rpm。具体地，在比较例7中，背压设定值和计量时间满足本公开的主题，但是螺杆旋转速度比本公开的主题的上限高。结果，阻燃性为V-1，分散性为A，并且判定其是可以接受的。然而，由于高的螺杆旋转速度，却贝冲击试验结果为4.2(KJ/cm²)，这比可接受线低。这可能是因为太高的螺杆旋转速度引起过量剪切加热，从而引起由聚乳酸类树脂的分解所致的解聚。

[试验A的结果和考察]

如从以上所述实施例1和比较例1之间的比较以及实施例2和比较例2之间的比较清楚的是，调节成型材料的进料速度而进行本公开的主题的注射成型材料，使得与螺杆旋转速度和背压设定值无关地控制计量时间，因而在所有的却贝冲击试验，阻燃性和分散性中可以得到良好的结果。

而且，对于看上去接近本公开的主题的注射成型方法的比较例4和5，却贝冲击试验与比较例1至3相比得到改进，但是阻燃性和分散性低于实施例1至3中的阻燃性和分散性，并且不能得到令人满意的结果。

而且，发现的是，如果螺杆的旋转速度超过300rpm或者计量时间超过180秒，可以获得均匀捏合，但是发生聚乳酸类树脂的解聚，从而影响却贝冲击试验结果。因而，必须将螺杆的旋转速度设定为在50rpm(可以进行充分捏合所处的最低旋转速度)至300rpm范围内的不变旋转速度，并且控制可以调节的成型材料进入到料筒中的进料速度，使得计量时间变为普通进料中的计量时间SN的2倍以上且180秒以下。

在此实施例中，将具有低耐热性的聚乳酸类树脂(PLA)用作基础树脂，但是当然，本公开的主题可用于具有比聚乳酸类树脂更高耐热性的基础树脂。

[试验B]

使用与试验A中的成型材料和注射成型设备不同的成型材料和注射成型设备进行试验B。

[成型材料]

●聚乳酸类树脂(颗粒)…4032D，由NatureWorks LLC生产

100重量份

●阻燃剂(粉末)…ADK STAB FP2200，由ADEKA CORPORATION生产                                                  40重量份

●相容剂(粉末)…Rabitle FP110，由FUSHIMI Pharmaceutical Co.，Ltd.生产                                                20重量份

●稳定剂(粉末)…METABLEN W600A，由MITSUBISHI RAYON CO.，LTD.生产                                        5重量份

●PTFE抗滴落剂(粉末)…FA500H，由DAIKIN INDUSTRIES，LTD.生产                                            0.5重量份

●抗水解剂(粉末)…Stabaxol 1FL，由Rhein Chemie Rheinau GmbH生产

3重量份

●填料(细粉)…P3，由Nippon Talc Co.，Ltd.生产

8重量份

<总计>                                      176.5重量份

使用预先通过热空气干燥机在80℃干燥5小时的聚乳酸类树脂。使用由减压干燥机预先减压并且在80℃干燥5小时的阻燃剂。成型材料的粉末比率为43重量％。

[注射成型设备]

作为注射成型设备，在该试验中使用由Sumitomo Heavy Industries，Ltd.制造的SG150U-3，并且在注射成型设备中设置可以同时进行却贝试件和UL试件(厚度为1.6mm)的注射成型的模具。从喷嘴侧开始，将注射成型设备的加热器温度设定为195℃，195℃，190℃，180℃和30℃。将1次射出的注射量设定为120g。尽管在图8中，注射成型设备10包括3个 加热器24，但是在此试验B中使用该注射成型设备。

与试验A中相同，对于满足本公开的主题的情况和不满足本公开的主题的情况进行试验，并且评价3个项目：却贝冲击试验，阻燃性试验和分散性试验。对于该3个项目的试验方法和评价参考内容与试验A中的相同。

[试验B中的实施例和比较例的注射成型条件以及结果]

图12A显示实施例的注射成型条件和结果，而图12B显示比较例的注射成型条件和结果。

(实施例1-1)

在实施例1-1中，对注射成型设备安装小的计量进料器，将具有以上组成的成型材料放置到塑料袋中，充分摇动并且均匀混合，然后将其放置到计量进料器中。将背压设定为5kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为150rpm，并且将成型材料以计量时间为40秒所处的进料速度进料到料筒中。具体地，在实施例1-1中，与螺杆的旋转速度和背压设定值无关地调节进料到料筒中的成型材料的进料速度，因而将计量步骤中的计量时间控制为40秒。结果，充分进行粒状材料和粉末材料的均匀捏合，并且却贝冲击试验结果为6.4(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为A，并且判定其是可以接受的。

在随后所述的比较例1中，计量时间为普通进料中的SN，所述普通进料的背压设定值为5kg/cm²且螺杆旋转速度为150rpm，并且计量时间SN为3秒。

(实施例2-1)

在实施例2-1中，对注射成型设备安装小的计量进料器，将具有以上组成的成型材料放置到塑料袋中，充分摇动并且均匀混合，然后将其放置到计量进料器中。将背压设定为25kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为150rpm，并且将成型材料以使得计量时间变为60秒所处的进料速度进料到料筒中。具体地，在实施例2-1中，与螺杆的旋转速度和背压设定值无关地调节进料到料筒中的成型材料的进料速度，因而将计量步骤中的计量时间控制为60秒。结果，充分进行粒状材料和粉末材料的均匀捏合，并且却贝冲击试验结果为6.8(KJ/cm²)，阻燃性为V-0，分散性为A，并且判定其是可以接受的。

(实施例3-1)

在实施例3-1中，如实施例1-1中一样进行注射成型，不同之处在于将螺杆旋转速度设定为作为本公开的主题的下限的50rpm。结果，却贝冲击试验结果为6.1(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为A，并且判定其是可以接受的。因而，发现尽管将螺杆旋转速度设定为作为本公开的主题的下限的50rpm，也充分进行了粒状材料和粉末材料的均匀捏合。

(实施例4-1)

在实施例4-1中，如实施例1-1中一样进行注射成型，不同之处在于将螺杆旋转速度设定为作为本公开的主题的上限的300rpm。结果，却贝冲击试验结果为5.5(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为A，并且判定其是可以接受的。这可能是因为将螺杆旋转速度设定为作为本公开的主题的上限的300rpm，因而出现剪切加热以引起由聚乳酸类树脂的分解所致的解聚，从而稍微影响却贝冲击试验结果。

(实施例5-1)

在实施例5-1中，如实施例1-1中一样进行注射成型，不同之处在于将计量时间设定为作为本公开的主题的上限的180rpm。结果，却贝冲击试验结果为5.4(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为A，并且判定其是可以接受的。这可能是因为将计量时间提高到作为本公开的主题的上限的180rpm，因而通过聚乳酸类树脂的分解引起解聚，从而稍微影响却贝冲击试验结果。

(实施例6-1)

在实施例6-1中，如实施例1-1中一样进行注射成型，不同之处在于将计量时间设定为作为本公开的主题的下限的6秒，其是在普通进料中的计量时间SN的2倍。比较例1-1中的计量时间是在普通进料中的计量时间并且为3秒。结果，却贝冲击试验结果为6.0(KJ/cm²)，阻燃性为V-1，分散性为B，判定其是可以接受的。尽管计量时间为作为本公开的主题的下限的6秒并且短，但是可以实现均匀捏合，从而所有的却贝冲击试验，阻燃性和分散性是可以接受的。

(比较例1-1)

将背压设定为5kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为150rpm，并且进行普通进料方法，在普通进料方法中，在没有使用计量进料器的情况下将具有以上组成的成型材料放置到容量为250ml的小型料斗中，并且进料到料筒中，从而通过成型材料的自重充满料筒。测量此时的计量时间并且其为3秒。具体地，在比较例1-1中，根据螺杆的旋转速度，即成型材料的进料能力，将成型材料进料到料筒中，因而计量时间为3秒。结果，由于计量时间太短并且没有充分地进行粒状材料和粉末材料的均匀捏合，因而却贝冲击试验结果为4.3(KJ/cm²)，阻燃性为V-2，分散性为D，并且判定其是不可以接受的。

(比较例2-1)

在比较例2-1中，与实施例1-1相同地进行注射成型，不同之处在于计量时间为200秒。具体地，在比较例2-1中，计量时间比本公开的主题的上限长。结果，分散性为A并且是可以接受的，但是却贝冲击试验结果为3.2(KJ/cm²)并且阻燃性为V-2，并且判定其是不可以接受的。这可能是因为计量时间为200秒并且太长，由聚乳酸类树脂的分解引起过量解聚，并且却贝冲击试验结果是不可以接受的。

(比较例3-1)

在比较例3-1中，与实施例1-1中相同地进行注射成型，不同之处在于螺杆旋转速度为350rpm。具体地，在比较例3-1中，螺杆旋转速度比本公开的主题的上限高。结果，分散性为A并且是可以接受的，但是却贝冲击试验结果为3.5(KJ/cm²)并且阻燃性为V-2，判定其是不可以接受的。这可能是因为太高的螺杆旋转速度引起由聚乳酸类树脂的分解所致的过量解聚，并且却贝冲击试验结果是不可以接受的。

(比较例4-1)

在比较例4-1中，根据日本专利申请公开2005-319813中的饥饿进料进行试验。具体地，将背压设定为5kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为150rpm，并且进料成型材料，使得当检查料筒的引入口时，1/4至3/4的螺杆被遮蔽。测量此时的计量时间，并且其与比较例1-1中的普通进料方法中的3秒的计量时间相同。结果，由于计量时间太短并且没有充分地进行粒状材料和粉末材料的均匀混合，却贝冲击试验结果为4.5(KJ/cm²)，阻燃性为V-2，分散性为D，并且判定其是不可以接受的。

(比较例5-1)

在比较例5-1中，根据日本专利申请公开2001-277296进行试验。具体地，将背压设定为5kg/cm²，将螺杆的旋转速度设定为150rpm，将来自TOYO SEIKI SEISAKU-SHO，LTD.的定容进料器手动操作开/关，并且通过日本专利申请公开2001-277296中的进料方法将成型材料进料到料筒中。测量此时的计量时间并且其为4秒。结果，由于计量时间太短并且没有充分地进行粒状材料和粉末材料的均匀混合，却贝冲击试验结果为4.3(KJ/cm²)，阻燃性为V-2，分散性为D，并且判定其是不可以接受的。

[试验结果的考察]

试验B的结果与试验A的结果类似，并且发现成型材料和注射成型设备的差别不影响本公开的主题。

试验A和B的结果证实，如在本公开的主题的注射成型方法中，在50至300rpm的螺杆旋转速度进行高速旋转，与螺杆的旋转速度和背压设定值无关地控制计量时间，并且将计量时间设定为SN(在普通进料中的计量时间)的两倍至180秒，因而甚至将含有大量粉末的成型材料从料斗直接进料到料筒中，也可以进行均匀捏合。

如比较例所进行的饥饿进料的计量时间与在普通进料中的计量时间类似，并且比在本公开的主题中的“分散进料”中的计量时间短。

对于此方面，参考图13A至13E，将描述“普通进料”，“饥饿进料”和本公开的主题中的“分散进料”之间的差别。

图13A至13E示例了作为成型材料的树脂粒料的实施例，参考字符A表示粒料，而参考字符A1表示作为熔融粒料的熔融树脂。

(计量步骤)

通常，在注射成型中的计量步骤中进行的塑化使得：通过螺杆16将料筒14中的粒料A向前运送，并且通过从料筒14外部的加热器24传递的热和粒料A之间的摩擦热(剪切能)将粒料A均匀熔融，并且将预定不变量的熔融树脂A1储存在料筒14的顶端中。

具体地，当螺杆16旋转并且熔融树脂A1开始储存在料筒14的顶端中时，螺杆16由通过螺杆16的旋转而连续进料的粒料A自身的压力所致而反退，除非熔融树脂A1从顶端泄漏。在此情况下，进料的粒料A的量随着螺杆16的旋转速度增加(随着增加的旋转速度)而增大，并且螺杆16的反退速度增大。

因而，如果对预定的不变量的冲程位置(计量设定位置)提供停止螺杆旋转的信号，则螺杆16的反退在该位置停止。这就是计量步骤。

因而，在使用相同材料的情况下并且在相同的条件下，达到预定的不变量的冲程位置的时间，即完成计量的时间相对于不变的螺杆16的旋转速度基本上不变。

当螺杆16的旋转速度增大时，粒料A的进料量增大，从而减小达到相同冲程位置的时间，即完成计量的时间。

基于以上描述，将比较“普通进料”，“饥饿进料”和本公开的主题中的“分散进料”之间的差别。

(普通进料)

首先，将描述其中将粒料A积聚到安装在注射成型设备上的料斗26中的“普通进料”。粒料A进入到料斗26中的进料量可以使用定容进料器40(定容进料装置)调节。在开始注射成型之前，将料斗26用粒料A充满。在图13A中显示了粒料A在螺杆16的螺纹凹槽或料斗26中的一般状态(省略了阀等的概念图)。

如从图13A清楚的是，螺杆16中的螺纹凹槽总是被粒料A或作为熔融成型材料的树脂A1充满。，并且总是产生用于螺杆16将粒料A向前进料的力，并且在短的时间内完成计量。因而，在料斗26中储存的粒料A的料位由于粒料A的消耗而逐渐减少。

当将粒料A的料位降低到料斗26的下端(图13A中的位置H)时，粒料A以比在注射成型循环中消耗的粒料A的消耗速度更快的进料速度进料到料斗26中，从而料斗26再次被粒料A填充。因而，在普通进料中，对于图13A中的位置H，重复料斗26中的粒料A的消耗和填充。

(饥饿进料)

接着，将描述“饥饿进料”。

从以“普通进料”状态继续注射成型的状态，粒料A被逐渐消耗。当粒料A到达料斗26的下端(图13A中的位置H)时，加入粒料A，并且在料斗26中的储存粒位再次增加，这是“普通进料”。

然而，在饥饿进料中，即使粒料A到达料斗26的下端(图13A中的位置H)，也不将粒料A加入料斗26中，而是继续注射成型一段时间。然后，粒料A的料位进一步从料斗26的下端降低，并且到达引入口25(图13A中的位置L)之下。在此状态下，定容进料器40将粒料A以等于粒料A的平均消耗量的量进料到料斗26中。具体地，使得粒料A的平均消耗量(平均消耗速度)等于粒料A的平均进料量(平均进料速度)。因而，根据粒料A的间歇消耗，粒料A在料筒14中的后端位置达到在图13B中所示的位置。因而，当从料斗26侧观察引入口25的状态时，粒料A有时可见。换言之，螺杆16有时可见(可以间或看到)。这是饥饿进料状态。

因而，在饥饿进料中，粒料A有时不存在于料斗26中以及在引入口25之下的进料路径中，但是当将粒料A进料到料斗26中时，粒料A与在料筒14中的粒料A的后端位置连续。具体地，通过螺杆中的螺纹凹槽中的粒料以所需量总是连续地对储存在螺杆16的顶端中的熔融树脂A1进料。换言之，与在“普通进料”中一样保持可以将螺杆16的反退所需的足够量的粒料A进料的状态。

“饥饿进料”与“普通进料”的不同之处在于，如上所述增大从螺杆16至料斗26的间隙部分，因而水或裂化气体可以易于从引入口25释放到外部，这是饥饿进料中的问题。

(分散进料)

然后，将描述本公开的主题中的“分散进料”。

首先，考虑饥饿进料中在图13B中的状态，在“分散进料”中在此状态下一度停止粒料A的进料。然后，螺杆16中的螺纹凹槽中的粒料A或熔融树脂A1被注射成型进一步消耗，并且进入图13C或13D中的状态，并且即使螺杆16旋转，树脂粒料和熔融树脂也不容易向前进料。具体地，进料区或从进料区至压缩区的节段没有被粒料A充满。实际上，在图13C中，当在移去料斗26以后从引入口25观察料筒24内的成型材料的疏松-紧密状态(稀疏-致密状态)时，成型材料的状态为疏松的(稀疏的)，并且没有指示成型材料的充满性的迹象。

随着大量的粒料A或熔融树脂A1被填充到螺杆16中的螺纹凹槽中，粒料A或熔融树脂A1容易通过螺杆凹槽的力而向前进料。然而，在“分散进料”中，极为少量的成型材料存在于螺纹凹槽中，并且即使螺杆16旋转，粒料A或熔融树脂A1也不容易向前进料。在图13E的状态下，由于没有成型材料自然地向前进料，因此没有背压施加于螺杆16，因而螺杆16不再反退。因此，要求至少螺杆16的螺纹凹槽内部被成型材料填充至一定的程度。然后，螺杆16不停止旋转，直至螺杆16反退到某个冲程位置，因而在螺杆16旋转以捏合螺纹凹槽中的粒料A或熔融树脂A1的同时，等待粒料A的加入。具体地，在“分散进料”中，在注射成型的开始，形成即使螺杆16旋转也不容易将粒料A或熔融树脂A1向前进料的状态，即如在图13C和13D中，至少在进料区、压缩区和计量区中的进料区没有被粒料A充满的状态。在此状态下，将粒料A以比用于“普通进料”中的粒料A的平均消耗速度低的进料速度从定容进料器40加入到料斗26中。因而，粒料A或熔融树脂A1被填充到螺杆16中的螺杆凹槽中，以逐渐增大在螺杆的顶端中的背压，并且螺杆16缓慢反退。因而，在“分散进料”中，尽管螺杆16旋转，也将等待粒料A加入的状态继续，并且因而可以获得长的计量时间。

允许螺杆反退的粒料A的填充位置取决于注射成型条件，具体地，背压，螺杆形状或成型材料性质而不同，但是本公开的主题可以在从图13C到图13D至图13E的任何状态下实现。至少在进料区中的粒料A的量需要显著减少，并且这改变了压缩区中粒料A或熔融树脂A1的压制程度。这可以减小压缩区中的过量剪切，并且防止显著超过控制温度的相当高的温度劣化粒料A。而且，当成型材料含有粒料和粉末时，通过树脂粘度的快速减小而防止了粉末的捏合分散性降低。

[试验C]

接着，将通过试验C描述本公开的主题的第二实施方案的注射成型方法的具体实施例。

[成型材料]

●聚乳酸类树脂(粒料)…TERRAMAC TE7000，由UNITIKA.LTD.生产

100重量份

●多磷酸铵阻燃剂(粉末)…AP423，由Clariant生产

40重量份

●相容剂(磷腈衍生物)(粉末)…Rabitle FP110，由FUSHIMI Pharmaceutical Co.，Ltd.生产                        10重量份

●抗氧化剂(粉末)…Irganox 245，由Chiba Specialty Chemicals Inc.生产

0.5重量份

●抗水解剂(粉末)…CARBODILITE LA1，由Nisshinbo Chemical Inc.生产                                                3重量份

●弹性体(粒料)…METABLEN SRK200，由MITSUBISHI RAYON CO.，LTD.生产                                       15重量份

在这些材料中，对于弹性体，预先进行粉末弹性体的熔融挤出并且将其形成粒料备用。

在这些材料中，将粒料聚乳酸类树脂和形状对应于粒料的弹性体预先在粒料混合罐37B中干混并且用作粒状材料A。粒状材料A的堆积比重为1.31。

将多磷酸铵阻燃剂，相容剂，抗氧化剂和抗水解剂预先在粉末混合罐35B中干混并且用作粉末材料B。粉末材料B的堆积比重为0.83。

此外，调节粒状材料A的形状以将堆积密度减小为1.10并且将其用作粒状材料A1。

[注射成型设备]

作为注射成型设备10，在该试验中使用由Sumitomo Heavy Industries，Ltd.制造的150t注射成型设备(SG150U)。使用具有图1中所示的构造的进料装置34。安装在注射成型设备10上的料斗26不是储存一般材料的大料斗，而是使用具有小的容量的料斗。对料斗26安装光学上限料位传感器140和下限料位传感器143，控制器139控制粉末计量进料器135C和粒料计量进料器137C中的每一个的一次注射射出量的进料量，使得在料斗26中储存的成型材料的储存量介于上限料位传感器140和下限料位传感器143之间。通过驱动开/关粉末计量进料器135C和粒料计量进料器137C来控制进料量。

在注射成型设备10中设置可以同时进行却贝试件和UL试件(厚度为1.6mm)的注射成型的模具30。从喷嘴12侧开始，将注射成型设备的加热器温度设定为195℃，195℃，190℃，180℃和30℃。将1次射出的注射量设定为25g。尽管在图8中，注射成型设备10包括3个加热器24，但 是在此试验C中使用该注射成型设备。另外，在此试验中，在不使用安置在料斗26中的台式进料器类型的计量控制进料器141的情况下通过成型材料的自重将成型材料进料到料筒14中。

对于在随后所述的实施例1至4和比较例1至3的注射成型条件下的第11至第30次射出而连续成型的20个样品的试件，评价4个项目：“试件重量(变异)”，“却贝冲击”，“燃烧性”和“分散性”。

用于评价“试件重量(变异)”，“却贝冲击”，“燃烧性”和“分散性”方法如下所述。

“试件重量(变异)”

当所测量的20个样品的重量的标准偏差为σ时，小于0.08的标准偏差σ是可以接受的(合格)，并且0.08以上的标准偏差σ是不可以接受的(不合格)。

(却贝冲击试验)

却贝冲击试验与试验A和B中的相同。

(燃烧性试验：UL94-V)

燃烧性试验与第一实施方案中的试验A和B相同，V-1以上的阻燃性是可以接受的(合格)，而V-2以下的阻燃性是不可以接受的(不合格)。

(分散性试验)

分散性试验与第一实施方案中的试验A和B相同。

(判定)

当4个评价项目都是可接受的时，判定其是可以接受的(合格)，而即使当评价项目中的1个是不可以接受的时，也判定其是不可以接受的(不合格)。

[实施例和比较例的注射成型条件以及试验结果]

图14中的表显示试验C中的实施例和比较例的注射成型条件和试验结果。

(实施例1)

在实施例1中，将粒状材料A和粉末材料B通过粒料计量进料器137C和粉末计量进料器135C进料到料斗26中，以使其同步100％。结果，“试件重量(变异)”是可以接受的，而“分散性”是作为最高评价的A，并且发现粒状材料A和粉末材料B被均匀混合。作为均匀混合的结果，“却贝冲击”和“燃烧性”都是可以接受的，并且综合评价也是可以接受的。

(实施例2)

在实施例2中，将粒状材料A和粉末材料B通过粒料计量进料器137C和粉末计量进料器135C进料到料斗26中，以使其同步60％。结果，“分散性”的评价和“却贝冲击”的值稍微低于100％同步的实施例1中的那些，但是在没有任何质量问题的情况下得到可以接受的水平。

(实施例3)

在实施例3中，将粒状材料A1和粉末材料B通过粒料计量进料器137C和粉末计量进料器135C进料到料斗26中，以使其同步100％。结果，与实施例1中一样，“试件重量(变异)”是可以接受的，而“分散性”是作为最高评价的A。

“却贝冲击”和“燃烧性”的评价高于也是以100％同步的实施例1中的那些。这是由于下列区别：实施例3中的粒状材料A1和粉末材料B之间的堆积比重低于实施例1中的粒状材料A和粉末材料B之间的堆积比重。

(实施例4)

在实施例4中，将粒状材料A1和粉末材料B通过粒料计量进料器137C和粉末计量进料器135C进料到料斗26中，以使其同步60％。结果，“分散性”的评价和“却贝冲击”的值稍微低于100％同步的实施例3中的那些，但是在没有任何质量问题的情况下得到可以接受的水平。而且，在实施例4中，在堆积比重方面的差别低于也以60％同步的实施例2中的堆积比重方面的差别，并且在“分散性”和“却贝冲击”的值方面得到了比实施例2中的那些“分散性”和“却贝冲击”的值更高的结果。

(比较例1)

在比较例1中，将粒状材料A和粉末材料B通过粒料计量进料器137C和粉末计量进料器135C进料到料斗26中，以使其同步50％。结果，“试件重量(变异)”是可以接受的，但是“却贝冲击”，“燃烧性”和“分散性”的评价是不可以接受的或为D，并且综合评价也是不可以接受的。

(比较例2)

在比较例2中，将粒状材料A和粉末材料B不与实施例1至4和比较例1中一样地分别地在粒料混合罐137B和粉末混合罐135B中干混，而是一起在粉末混合罐135B中干混，并且通过粉末计量进料器135C进料到料斗26中。结果，4个评价项目都是不可以接受的或为D，并且每一个项目的结果都低于比较例1中的每一个项目的结果。特别是，“分散性”的评价为E的最低结果。

(比较例3)

在比较例3中，根据日本专利申请公开2005-319813进行试验。具体地，将来自TOYO SEIKI SEISAKU-SHO，LTD.的定容进料器F3手动操作开/关，并且通过日本专利申请公开2005-319813中的进料方法将成型材料进料到料筒中。结果，比较例3的评价高于其它比较例1和2的那些评价，但是低于60％同步的实施例2和4的那些评价，并且综合评价是不可以接受的。具体地，对于评价为D的分散性，在比较例3中，在计量步骤中，并且还有其中螺杆在计量步骤以后没有旋转的注射步骤和保压步骤中，连续进料添加剂，这可能影响分散性。

[试验C的结果的考察]

如从试验结果清楚的是，当将粒状材料A(或A1)和粉末材料B直接进料到注射成型设备的料筒中以进行注射成型时，为了将粒状材料A(或A1)和粉末材料B均匀混合，重要的是满足下列3个条件。

(1)使用分别的计量进料器将一次射出量的每一种材料进料到料斗中。

(2)将材料进料，使得从进料开始至终止的进料时期同步60％以上。

(3)在注射成型循环的计量步骤中的计量时间内终止进料。

Claims (12)

1.一种注射成型方法，所述注射成型方法包括计量步骤，所述计量步骤用于通过将进料到注射成型设备的料筒中的成型材料通过螺杆的旋转储存在所述料筒的顶端中，并且在通过来自储存的成型材料自身的压力使所述螺杆反退到计量设定位置之后停止所述螺杆的旋转，从而计量所述成型材料的量，其中

所述计量步骤包括：

将要施加到所述螺杆上的背压设定为预定值；

将所述螺杆的旋转速度设定到在50至300rpm范围内的不变旋转速度；和

调节进料到所述料筒中的所述成型材料的进料速度，使得计量时间变为SN秒的2倍以上且180秒以下，所述SN表示在普通进料方法中的计量时间，在所述普通进料方法中，将所述成型材料从引入口进料到所述料筒中，以根据所述螺杆的所述旋转速度的进料能力，通过所述成型材料的自重充满所述料筒，

从而与所述螺杆的所述旋转速度和所述背压设定值无关地控制所述计量时间。

2.根据权利要求1所述的注射成型方法，其中

当从所述成型材料的所述引入口开始将所述料筒的内部以下列顺序分为3个区：进料区、压缩区和计量区时，在至少所述压缩区之前的空间没有被所述成型材料充满。

3.根据权利要求2所述的注射成型方法，其中

在注射成型开始，产生其中在至少所述压缩区之前的所述空间没有被所述成型材料充满的状态，并且在此状态下，将所述成型材料从定容进料装置以比用于所述普通进料方法中的所述成型材料的平均消耗速度低的进料速度添加。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的注射成型方法，其中

所述成型材料含有基础树脂和添加剂，所述基础树脂和所述添加剂中的至少一种是粉末，并且将没有粒化的所述成型材料直接进料到所述料筒中。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的注射成型方法，其中将少量的所述成型材料连续进料到所述料筒中，以调节所述进料速度。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的注射成型方法，其中将所述成型材料间歇地进料到所述料筒中，以调节所述进料速度。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的注射成型方法，其中

在粉末材料、粒状材料和液体材料中，所述成型材料至少含有所述粉末材料和所述粒状材料，并且

使用分别的计量进料器，以使从进料开始至终止的进料时期同步60％以上的方式，将一次射出量的每种所述材料进料到所述料筒中，并且在所述注射成型循环的所述计量步骤中的计量时间内终止所述进料。

8.一种注射成型方法，在所述注射成型方法中，将在粉末材料、粒状材料和液体材料中至少含有所述粉末材料和所述粒状材料的成型材料直接进料到用于注射成型的注射成型设备的料筒中，所述注射成型方法包括：

使用分别的计量进料器，以使从进料开始至终止的进料时期同步60％以上的方式，将一次射出量的每种所述材料进料到所述料筒中；和

在注射成型循环的计量中的计量时间内终止所述进料。

9.根据权利要求1、2、3和8中任一项所述的注射成型方法，其中根据所述成型材料的所需捏合时间控制所述计量时间。

10.根据权利要求1、2、3和8中任一项所述的注射成型方法，其中

所述注射成型循环包括：所述成型材料的计量步骤，合模步骤，熔融树脂从所述料筒至模具的注射步骤，保持所述模具中的压力的保压步骤，冷却所述模具的冷却步骤，和将所述模具脱模以移去成型产品的脱模步骤，并且

根据从所述注射成型循环的所述冷却步骤开始至所述脱模步骤终止的时间控制所述计量时间。

11.根据权利要求1、2、3和8中任一项所述的注射成型方法，其中所述粉末在所述成型材料中的比率为30重量％以上。

12.根据权利要求1、2、3和8中任一项所述的注射成型方法，其中所述成型材料含有基础树脂和添加剂，所述基础树脂是聚乳酸类树脂和纤维素树脂中的至少一种，并且所述添加剂是阻燃剂和纤维中的至少一种。

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