注射成形体
技术领域
本发明涉及注射成形体。
背景技术
以往,在热塑性树脂的注射成形时,存在容易在浇口和焊缝处产生流痕和焊接线等外观不良的问题。在含有热塑性树脂和光亮剂或纵横比高的玻璃纤维或无机填料等填充剂的热塑性树脂组合物的情况下,流痕和焊接线容易变得更显著。在此,“焊缝”是指在模腔内熔融树脂流合流并熔合的部分,“焊接线”是指例如图2中符号5所示在成形体表面的焊缝中产生的楔形的微小凹陷。
因此,为了改善该焊接线,报道了将模具温度设定为高温的技术(例如,参考专利文献1和2)、以及以将树脂熔融的温度和模具温度为树脂的载荷挠曲温度以上的方式进行加热并且将熔融的树脂的温度设定为规定的温度进行成形的方法及其成形品(例如,参考专利文献3)。另外,报道了将模具表面选择性地加热到加热变形温度以上,将熔融树脂供给到模腔内,对熔融树脂的一部分施加剪切力,以改善焊缝内部的流动不均匀的成形方法(例如,参考专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4052600号公报
专利文献2:日本特开2009-248423号公报
专利文献3:日本特开2003-200477号公报
专利文献4:日本特开平9-1611号公报
发明内容
但是,使用专利文献1~3中记载的技术时,虽然观察到焊接线的改善,但是会产生例如光亮剂的取向不均匀等焊缝中的流动不均匀造成的外观不良(条纹状的不均匀,以下称为“条纹状不均匀”),并且存在成形体整体难以得到鲜映性的统一感的问题,或者成形体的整个表面的亮度感和具有深度的金属色调等尚存进一步改善的余地。另外,使用专利文献4中记载的技术时,虽然焊缝内部的流动不均匀得到部分改善,但是由于施加剪切力而使成形体的形状受到制约,并且由于剪切力的传递效率而使得难以充分减少整个成形体的焊缝中的条纹状不均匀。另外,专利文献4中记载的技术中,要求对成形体的整个表面的亮度的统一感等方面进一步改善。
因此,本发明鉴于上述情况而创立,其目的之一在于提供包含含有热塑性树脂和填充剂的热塑性树脂组合物、可以充分减少焊缝中的条纹状不均匀并且鲜映性具有统一感的注射成形体。
另外,本发明的目的之一在于提供包含含有热塑性树脂和填充剂的热塑性树脂组合物、可以充分减少焊缝中的条纹状不均匀、整个表面的亮度具有统一感并且具有带有高级感和深度的金属色调的注射成形体。
本发明人为了解决上述问题进行了深入的研究,结果发现,在含有热塑性树脂和填充剂的热塑性树脂组合物的注射成形体中,通过抑制焊缝中的喷泉流,自该焊缝表面起50μm以内存在的填充剂的取向成为规定的状态,可以充分减少条纹状不均匀,并且使鲜映性产生统一感,从而完成了本发明。
另外,本发明人为了解决上述问题进行了深入的研究,结果发现,在含有热塑性树脂和光亮剂的热塑性树脂组合物的注射成形体中,通过抑制焊缝中的喷泉流,自该焊缝表面起50μm以内存在的光亮剂的取向成为规定的状态,可以充分减少条纹状不均匀,并且使成形体的整个表面的亮度产生统一感,从而完成了本发明。
即,本发明如下所述。
[1]一种注射成形体,通过含有热塑性树脂100质量份和填充剂50质量份以下的热塑性树脂组合物的注射成形而得到,其中,
存在至少一个焊缝,从该焊缝的表面起至断面深度50μm以内存在的所述填充剂中95质量%以上的所述填充剂的长径平行于所述表面。
[2]如[1]所述的注射成形体,其中,
所述填充剂相对于所述热塑性树脂100质量份含有0.1~20质量份光亮剂。
[3]如[1]或[2]所述的注射成形体,其为在模具温度与所述热塑性树脂组合物的温度之差为0~60℃的温度条件下,通过所述热塑性树脂组合物的所述注射成形而得到的成形体。
[4]如[1]至[3]中任一项所述的注射成形体,其为通过所述注射成形而得到的成形体,其中所述注射成形使用了具有制品腔和相比于该制品腔位于所述热塑性树脂组合物的流动方向下游侧的一次性腔的模具。
[5]如[1]至[4]中任一项所述的注射成形体,其中,
所述注射成形为气体辅助成形。
[6]如[1]至[5]中任一项所述的注射成形体,其中,
所述热塑性树脂包含非晶树脂,并且在比所述非晶树脂的玻璃化转变温度高60℃以上的模具温度下进行注射成形。
[7]如[1]至[6]中任一项所述的注射成形体,其中,
所述热塑性树脂包含苯乙烯类树脂。
[8]如[1]至[5]中任一项所述的注射成形体,其中,
所述热塑性树脂包含结晶树脂,并且在比所述结晶树脂的熔点高20℃以上的温度下进行注射成形。
[9]如[1]至[8]中任一项所述的注射成形体,其中,
作为汽车的内部部件使用。
[10]如[1]至[8]中任一项所述的注射成形体,其中,
作为电气电子部件的壳体使用。
发明效果
根据本发明,可以提供包含含有热塑性树脂和填充剂的热塑性树脂组合物、可以充分减少焊缝中的条纹状不均匀并且使鲜映性具有统一感的注射成形体。
另外,根据本发明,可以提供包含含有热塑性树脂和光亮剂的热塑性树脂组合物、可以充分减少焊缝中的条纹状不均匀、使整个表面的亮度具有统一感并且具有带有高级感和深度的金属色调的注射成形体。
附图说明
图1是表示本发明的注射成形体的一例的概略图。
图2是用于说明注射成形体的断面深度的概略图。
图3是用于说明注射成形体的断面深度的概略图。
图4是用于说明注射成形体的断面深度的概略图。
图5是用于说明注射成形体的表面与填充剂的长径所成的角度的概略图。
图6是用于说明注射成形体的表面与填充剂的长径所成的角度的概略图。
具体实施方式
以下,根据需要参考附图对用于实施本发明的方式(以下简称为“本实施方式”)进行详细说明。另外,附图中相同的要素给予相同的符号,并省略重复说明。另外,如果没有特别说明,上下左右等位置关系是基于附图中所示的位置关系。另外,附图的尺寸比率不限于图示的比率。
本实施方式的注射成形体是如下的注射成形体:通过含有(A)热塑性树脂100质量份和(B)填充剂50质量份以下的热塑性树脂组合物的注射成形而得到,其中,存在至少一个焊缝,从该焊缝的表面起至断面深度50μm以内存在的填充剂中95质量%以上的填充剂的长径平行于上述表面。
作为本实施方式中使用的(A)热塑性树脂,也可以使用一般已知的热塑性树脂。作为热塑性树脂,可以列举例如:聚乙烯和聚丙烯等烯烃类树脂;GPPS(聚苯乙烯)、HIPS(高抗冲聚苯乙烯)、MS树脂(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物)、MBS树脂(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、MAS树脂(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物)、AS树脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物)、ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、ASA树脂(丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物)、AES树脂(丙烯腈-EPDM-苯乙烯共聚物)以及ACS树脂(丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物)等苯乙烯类树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚对苯二甲酸丙二醇酯等聚酯类树脂;以及PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、氯乙烯树脂、聚酰胺、聚缩醛、改性聚苯醚、聚氨酯、聚砜、聚醚酮、聚醚砜、聚醚砜、氟树脂、聚硅氧烷树脂、苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、聚酯弹性体、聚己内酯、芳香族聚酯弹性体以及聚酰胺类弹性体。(A)热塑性树脂可以一种单独使用或者两种以上混合使用。
其中,从成形加工性的观点考虑,优选热塑性树脂包含非晶树脂,优选包含将芳香族乙烯基单体单独聚合而得到的苯乙烯类树脂或者将含有芳香族乙烯基单体的单体混合物聚合而得到的苯乙烯类树脂。作为非晶树脂,除了苯乙烯类树脂以外,还可以列举例如丙烯酸类树脂、聚碳酸酯类树脂以及聚苯醚类树脂等。非晶树脂可以一种单独使用或者两种以上组合使用。
上述单体混合物可以含有芳香族乙烯基单体和可以与该芳香族乙烯单体共聚的其它单体。作为上述其它单体,可以列举例如:不饱和腈单体、不饱和羧酸烷基酯单体以及马来酰亚胺类单体,从与芳香族乙烯基单体的共聚容易性的观点考虑,优选这些单体。这些其它单体可以一种单独使用或者两种以上组合使用。另外,单体混合物中可以含有作为芳香族乙烯基单体或其它单体的前体的化合物,可以在聚合之前或者聚合时将该化合物转变成芳香族乙烯基单体或其它单体。
作为芳香族乙烯基单体,可以列举例如:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯、对乙基苯乙烯以及对叔丁基苯乙烯。其中,从单体的通用性的观点考虑,优选苯乙烯和α-甲基苯乙烯。这些芳香族乙烯基单体可以一种单独使用或者两种以上组合使用。
作为不饱和腈单体,可以列举例如:丙烯腈、甲基丙烯腈以及乙基丙烯腈(エタクリロニトリル),其中,从与芳香族乙烯基单体的共聚容易性的观点考虑,优选丙烯腈。这些单体可以一种单独使用或者两种以上组合使用。
作为不饱和羧酸烷基酯单体,可以列举例如:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲基苯酯和甲基丙烯酸异丙酯等甲基丙烯酸烷基酯、以及丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯等丙烯酸烷基酯。其中,从与芳香族乙烯基单体的共聚容易性的观点考虑,优选甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯,更优选丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯。这些单体可以一种单独使用或者两种以上组合使用。
作为马来酰亚胺类单体,可以列举例如:N-苯基马来酰亚胺和N-甲基马来酰亚胺。这些单体可以一种单独使用或者两种以上组合使用。
从耐冲击性的观点考虑,苯乙烯类树脂优选含有使含有芳香族乙烯基单体的单体混合物与橡胶状聚合物接枝聚合而得到的接枝共聚物。
作为橡胶状聚合物,从耐冲击性的观点考虑,优选玻璃化转变温度为0℃以下的橡胶状聚合物。作为橡胶状聚合物,具体地可以列举:聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚橡胶等二烯类橡胶;聚丙烯酸丁酯等丙烯酸类橡胶;聚异戊二烯、聚氯丁二烯、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元共聚橡胶、硅橡胶、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚橡胶、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚橡胶、聚硅氧烷-丙烯酸复合橡胶以及它们的加氢物。这些橡胶状聚合物可以一种单独使用或者两种以上混合使用。这些橡胶状聚合物中,从接枝聚合的容易性的观点考虑,优选聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚橡胶以及聚丙烯酸丁酯。
作为接枝聚合的制造方法,可以列举例如:乳液聚合、悬浮聚合、本体聚合、溶液聚合以及这些聚合方法的组合。具体而言,例如,使单体混合物与通过乳液聚合制造的橡胶状聚合物胶乳进行接枝聚合的乳液接枝聚合方式。接枝聚合中橡胶状聚合物及单体混合物的供给方法可以是连续式、间歇式以及半间歇式中的任意一种方法。对于接枝共聚物的制造过程中生成的、与橡胶状聚合物接枝的成分(以下也称为“接枝成分”)的比例,从耐冲击性的观点考虑,优选将橡胶状聚合物设定为100质量份时为10~80质量份,更优选20~60质量份。通过接枝聚合形成的接枝共聚物可以以与副产物乙烯基类共聚物(橡胶状聚合物与芳香族乙烯基单体的共聚物中除接枝共聚物以外的共聚物)的混合物的状态得到。该混合物中,不溶于丙酮的不溶成分为接枝共聚物,溶于丙酮的可溶成分为乙烯基类共聚物。因此,接枝成分的比率可以通过从上述不溶成分中减去作为原料的橡胶状聚合物的比例来求出。
从外观性的观点考虑,本实施方式中使用的(A)热塑性树脂优选含有结晶树脂,更优选含有非晶树脂和结晶树脂,进一步优选含有苯乙烯类树脂和结晶树脂。在此所说的结晶树脂是指至少具有结晶结构的树脂,可以列举例如:聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚酰胺及聚缩醛。这些结晶树脂可以一种单独使用或者两种以上混合使用。其中,从与苯乙烯类树脂的相容性的观点考虑,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯以及聚酰胺。
将苯乙烯类树脂与结晶树脂混合时,考虑它们的相容性,可以进一步配合相容化剂。作为相容化剂,根据组合的树脂而不同,例如,将苯乙烯类树脂与聚酰胺混合时,从与苯乙烯类树脂的相容性的观点考虑,优选使用含有马来酸的树脂。作为含有马来酸的树脂,具体地可以列举:苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-马来酸共聚物以及苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸共聚物。这些树脂可以一种单独使用或者两种以上混合使用。
从表面缩痕的观点考虑,(A)热塑性树脂中非晶树脂的比率优选为0~70质量%,更优选为0~50质量%。换句话说,(A)热塑性树脂中结晶树脂(也包括结晶性的苯乙烯类树脂)的比率优选为30~100质量%,更优选为50~100质量%。
作为本实施方式中使用的(B)填充剂,可以列举例如:金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属硅酸盐、碳、以纤维素为主体的有机物以及金属纤维。
作为金属氧化物,可以列举例如:二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化钙、氧化镁、氧化锌、氧化铁、氧化锑、氧化锡以及硅藻土。作为氢氧化物,可以列举例如:氢氧化钙、氢氧化镁以及氢氧化铝。作为金属碳酸盐,可以列举例如:碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、碳酸钡以及水滑石。作为金属硫酸盐,可以列举例如:硫酸钙和硫酸钡。作为金属硅酸盐,可以列举例如:硅酸钙(硅灰石、硬硅钙石)、滑石、云母、粘土、蒙脱土、膨润土、活性白土、海泡石、伊毛缟石、绢云母、玻璃纤维、玻璃微珠、二氧化硅类微球以及玻璃薄片。作为碳,可以列举例如:炭黑、石墨、碳纤维、碳微球以及木炭粉末。作为以纤维素为主体的有机物,可以列举例如:木粉、纸浆、稻壳粉、核桃粉以及造纸污泥。其中,从强度的观点考虑,优选纵横比大于1的材料,例如,优选硅酸钙、滑石、玻璃纤维、碳纤维以及木粉。本说明书中,“纵横比”是指填充剂或光亮剂的长径对短径之比。例如,填充剂或光亮剂为纤维状的情况下,长径为该纤维的长度,短径为其纤维直径。另外,填充剂或光亮剂为鳞片状或板状的情况下,长径为该鳞片或板的长度,短径为该鳞片或板的平均厚度。填充剂或光亮剂为真球状的情况下,长径及短径均为该真球的直径。
另外,从耐冲击性的观点考虑,填充剂的质量平均粒径优选为1~500μm。另外,该质量平均粒径通过选择任意50个填充剂并利用各种显微镜观察来测定。
这些填充剂可以一种单独使用或者两种以上混合使用。
本实施方式中的(B)填充剂优选包含光亮剂。在此,光亮剂是通过配合到树脂组合物中而反射光、提高树脂组合物的亮度感的物质。作为光亮剂,可以列举例如:云母、铝颜料以及金属覆盖的玻璃。作为云母,可以列举天然云母或合成云母,作为天然云母,可以列举白云母、黑云母和金云母。云母有时也会被金属氧化物覆盖,作为此时的金属氧化物,可以列举例如氧化钛、氧化铁以及氧化锌,其中,从亮度感的观点考虑,优选氧化钛。氧化钛可以为锐钛矿型以及金红石型的任意一种,从与树脂的稳定性的观点考虑,优选金红石型。从亮度感的观点考虑,云母上金属氧化物的覆盖率相对于云母的总量优选为20~50质量%,更优选20~45质量%。关于云母的制造方法,可以使用一般公知的制造方法(例如,日本特开平10-279828号公报记载的方法)。
从耐冲击性的观点考虑,云母的平均粒度优选为2~200μm,更优选5~100μm。另外,从强度的观点考虑,云母的纵横比优选2~2000,更优选5~1000。另外,本说明书中的“纵横比”是指光亮剂的长径对短径之比。例如,光亮剂为纤维状的情况下,长径为该纤维的长度,短径为其纤维直径。另外,光亮剂为鳞片状或板状的情况下,长径为该鳞片或板的长度,短径为该鳞片或板的平均厚度。光亮剂为真球状的情况下,长径及短径均为该真球的直径。
铝颜料是以纯度高的铝为主体制造的具有光亮性的颜料。其形状可以列举例如:鳞片状、板状等薄片状、以及多面状。作为铝颜料的制造方法,可以使用一般公知的制造方法。例如,可以通过将铝粉末或铝箔在容纳有矿油精和硬脂酸或油酸的球磨机等中进行粉碎和研磨而制造。从耐冲击性的观点考虑,铝颜料的平均粒度优选为0.05~200μm,更优选0.1~100μm。从强度的观点考虑,铝颜料的纵横比优选为3~200,更优选10~100。
金属覆盖的玻璃是在作为基材的薄片状玻璃上覆盖有金属氧化物的玻璃。薄片状玻璃是指薄板状、或者鳞片状的微小玻璃粉末。作为覆盖的金属氧化物,可以列举例如氧化钛和氧化铁,从亮度感的观点考虑,优选氧化钛。氧化钛可以为锐钛矿型以及金红石型的任意一种,从与树脂的稳定性的观点考虑,优选金红石型。金属覆盖的玻璃可以通过控制覆盖的金属氧化物的厚度来调节反射的色调。具体而言,金属氧化物的平均覆盖厚度为40~60nm时得到白色的色调,金属氧化物的平均覆盖厚度为60~80nm时得到黄色的色调,金属氧化物的平均覆盖厚度为80~100nm时得到红色的色调,金属氧化物的平均覆盖厚度为100~130nm时得到蓝色的色调。作为在薄片状玻璃上覆盖金属氧化物的方法,可以使用一般公知的制造方法,例如,可以列举溅射法、溶胶凝胶法以及化学蒸镀(ChemicalVaporDeposition)法、液相萃取(LiquidPhaseDeposition)法。
从耐冲击性的观点考虑,金属覆盖的玻璃的平均粒度优选为5~600μm,更优选75~125μm。从强度的观点考虑,其纵横比优选为2~60,更优选3~20。
这些光亮剂可以使用一种或者两种以上组合使用。
对于光亮剂的纵横比,从亮度感的观点考虑优选为2以上,从抑制上述各种物性下降的观点考虑,优选为600以下。
另外,光亮剂的平均粒度通过选择任意的50个并利用各种显微镜观察来测定。
本实施方式中,相对于(A)热塑性树脂100质量份,优选含有50质量份以下的(B)填充剂。填充剂只要包含在热塑性树脂组合物中,则其含有比例的下限没有特别限制。通过使填充剂的含有比例为5质量份以上,可以更有效且更可靠地发挥由填充剂的长径平行于焊缝的表面带来的本发明的上述效果,因此优选。填充剂相对于热塑性树脂100质量份的含有比例更优选5~45质量份,进一步优选5~30质量份。对于填充剂的含有比例,从物性增强效果的观点考虑优选为5质量份以上,从鲜映性的观点考虑优选为50质量份以下。
本实施方式中,注射成形体含有光亮剂的情况下,相对于(A)热塑性树脂100质量份,优选含有0.1~20质量份光亮剂。光亮剂相对于(A)热塑性树脂100质量份的含有比例更优选0.2~10质量份,进一步优选0.3~8质量份。对于光亮剂的含有比例,从亮度感的观点考虑优选为0.1质量份以上,从抑制上述各种物性下降的观点考虑优选为20质量份以下。
本实施方式中,注射成形体可以含有光亮剂和光亮剂以外的填充剂这两种,也可以仅含有其中之一。
本实施方式的注射成形体中存在至少一个焊缝。本实施方式中所说的“焊缝”是指在模腔内含有熔融的树脂的热塑性树脂组合物流合流并熔合而成的部分。树脂组合物流合流的方式、以及注射成形体中焊缝的位置等没有特别限制。图1是表示本实施方式的注射成形体的一例的示意图,(A)为注射成形体的概略俯视图,(B)为沿(A)的II-II线的断面图,(C)为概略主视图。该图1所示的注射成形体通过使用模具的注射成形得到时,将含有熔融的树脂的热塑性树脂组合物从浇口(与图1中符号G表示的部分对应)引入到模腔内,并向截流阀(与图1中符号S表示的部分对应)流动。注射成形体中设置有贯穿其厚度方向的开口部O,热塑性树脂组合物从模腔内与该开口部对应的部分分流,经过该部分后合流,形成焊缝3。除了图1所示的焊缝以外,焊缝也可以是例如由于存在厚度不均而产生的焊缝、以及由于设置多个浇口而产生的焊缝。
关于焊缝,可以通过如下方式确定其存在位置。首先,焊缝如上所述是热塑性树脂组合物流合流并熔合而成的部分,因此,可以根据模具的形状、浇口的位置以及截流阀的位置等掌握其大致位置。注射成形体上确认有焊接线的情况下,在焊接线下存在焊缝。成形体表面上不能确认焊接线的情况下,可以根据模具的形状以及浇口的位置确定焊缝的位置。但是,这种情况下,难以严格地确定焊缝的存在位置,因此本实施方式中,可以将以假定的焊接线为中心7mm宽度范围内的区域(例如图1中用斜线表示的区域10)及在其深度方向上存在的区域作为焊缝的存在位置。
本实施方式的注射成形体中,从焊缝的表面起至断面深度50μm以内存在的填充剂中95质量%以上的填充剂的长径平行于焊缝的表面。另外,本说明书中,“平行”不仅仅是指焊缝的表面与填充剂的长径所成的角度为0°的情况,也包括形成-10~+10°的角度的情况。图5和图6中示出了用于说明该角度的一例的示意图。图5中,注射成形体的表面1中焊缝的表面与填充剂2的长径2a所成的角度由符号6表示。另外,图6中,注射成形体的表面1中焊缝的表面与填充剂2的长径2a所成的角度由符号7表示。如图6所示,注射成形体的表面为曲面的情况下,只要填充剂与距填充剂(的重心)最短距离处的成形体表面的切线平行即可。焊缝的表面与填充剂的长径所成的角度优选-8~+8°的角度,更优选-5~+5°的角度。通过使上述角度在上述的范围内,注射成形体的鲜映性优良,难以视觉确认热塑性树脂组合物的流动不均匀(条纹状不均匀)。另外,填充剂为光亮剂的情况下,通过使上述角度在上述的范围内,在焊缝的部分与除此以外的部分之间光亮剂的取向性的差异减小,因此条纹状不均匀得到抑制,不易产生外观不良。
另外,关于“从焊缝的表面起至断面深度50μm以内”,例如如图3和图4的概略断面图所示,在注射成形体表面不产生由焊缝造成的凹陷的情况下,是指注射成形体中从焊缝表面起至断面深度50μm以内。另一方面,如图2的概略断面图所示,在注射成形体表面观察到由焊缝造成的凹陷5的情况下,是指从该凹陷5附近的不存在由焊缝造成的凹陷的注射成形体表面起至断面深度50μm以内。这些图中,仅仅图4中从焊缝的表面起至断面深度50μm以内存在的填充剂中95质量%以上的填充剂的长径与焊缝的表面平行。本实施方式中,优选从焊缝的表面起至断面深度100μm以内存在的填充剂中95质量%以上的填充剂的长径与焊缝的表面平行,更优选从焊缝的表面起至断面深度150μm以内存在的填充剂中95质量%以上的填充剂的长径与焊缝的表面平行。另外,通过使从焊缝的表面起至断面深度50μm以内存在的填充剂中长径与焊缝的表面平行的填充剂为95质量%以上,流动不均匀(条纹状不均匀)得到抑制,不易产生外观不良。
本实施方式的注射成形体优选为在模具温度与热塑性树脂组合物的温度之差为0~60℃的温度条件下通过热塑性树脂组合物的注射成形而得到的成形体,通过这样进行注射成形,可以得到本实施方式的注射成形体。在此所说的“模具温度”是指模腔的表面温度,“热塑性树脂组合物的温度”是指注射到模腔内的热塑性树脂组合物的温度(以下将该温度简称为“树脂温度”)。模具温度和树脂温度只要是通过一般公知的温度计测定的测定值即可,但由于要确认两者的温度差,因此优选使用相同种类的温度计。作为具体的方法,可以列举例如:模具温度为利用接触式温度计测定模腔内的表面温度而得到的值,树脂温度是利用接触式温度计测定从注射成形机喷嘴射出的包含熔融树脂的热塑性树脂组合物而得到的值。
模具温度与树脂温度之差优选为0~60℃,更优选0~50℃,进一步优选0~45℃。模具温度与树脂温度之差为0~60℃时,热塑性树脂组合物在模腔内流动时不易产生喷泉流,因此,不易形成与模腔壁面接触的树脂的表层,填充剂的取向即使在焊缝部分也容易与注射成形体的表面平行,另外,填充剂容易均匀地分散。
树脂温度优选为适合所选择的热塑性树脂的温度范围。热塑性树脂包含结晶树脂的情况下,优选比该结晶树脂的熔点高20~100℃的温度,热塑性树脂包含非晶树脂的情况下,优选比该非晶树脂的玻璃化转变温度高60~200℃的温度。另外,在热塑性树脂包含结晶树脂的情况下,模具温度优选为比该结晶树脂的熔点高20℃以上的温度,在热塑性树脂包含非晶树脂的情况下,模具温度优选为比该非晶树脂的玻璃化转变温度高60℃以上的温度。通过使树脂温度或模具温度在上述的温度范围内,可以得到抑制流动不均匀(条纹状不均匀)、不易产生外观不良并且提高焊缝强度的效果。特别地,填充剂包含光亮剂的情况下,从注射成形体表面至存在于其内部的光亮剂的距离变深,容易得到具有高级感和深度的金属色调。更具体而言,从注射成形体的表面至光亮剂的距离深时,正如在注射成形体上还涂布有树脂层一样,通过光的透射和反射而得到具有深度的金属色调。
根据本实施方式,通过将模具温度与树脂温度之差调节到0~60℃,可以比以往更能够抑制焊缝中的喷泉流。在此所说的“喷泉流”,并非热塑性树脂组合物在模腔内通过与模具壁面的滑动而流动,而是以从流的中心向模具壁面喷出的方式流动。产生喷泉流的情况下,与模具壁面接触的树脂被模具急剧冷却,从而形成表层(固化层)。本实施方式中,通过比以往更进一步抑制焊缝中的喷泉流,可以使得从焊缝的表面起至断面深度50μm以内存在的填充剂中95质量%以上的填充剂的长径平行于焊缝的表面。
本实施方式的注射成形体优选为通过使用具有制品腔和相比于该制品腔位于热塑性树脂组合物的流动方向下游侧的一次性腔的模具的注射成形而得到的成形体。在此所说的“制品腔”与浇口等不同,是对作为制品使用的注射成形体的部分(例如,图1(A)中由符号CP表示的部分)进行成形的模腔的部分。另一方面,“一次性腔”是在此成形的注射成形体的部分(例如,图1(A)中由符号CA表示的部分)不作为制品使用的模腔的部分。流动方向下流侧更优选为接近流动末端的区域以及完全的流动末端,具体而言,优选为从流动末端起沿流动方向10cm以内的区域,更优选5cm以内的区域。存在一次性腔时,在焊缝合流后的热塑性树脂组合物可以进一步流动到一次性腔,因此可以改善焊缝附近产生的流动不均匀,从而进一步抑制条纹状不均匀。
本实施方式的注射成形体中,除了含有(B)填充剂以外,还可以含有选自染料和颜料组成的组中的一种以上的着色剂。
作为染料,可以列举例如:偶氮染料、蒽醌染料、靛蓝类染料、硫化染料、三苯基甲烷染料、吡唑啉酮染料、二苯乙烯染料、二苯基甲烷染料、呫吨染料、茜素染料、吖啶染料、醌亚胺染料(吖嗪染料、嗪染料、噻嗪染料)、噻唑染料、甲川染料、硝基染料、亚硝基染料。这些染料可以一种单独使用或者两种以上混合使用。
作为颜料,可以列举有机颜料和无机颜料,其中,作为有机颜料,可以列举例如天然有机颜料和合成有机颜料。作为天然有机颜料,可以列举例如植物性颜料、动物性颜料以及矿物性颜料,作为合成有机颜料,可以列举例如染付色淀(染付レーキ)颜料、溶性偶氮颜料、不溶性偶氮颜料、稠合偶氮颜料、偶氮络合物颜料、酞菁颜料、稠合多环颜料以及荧光颜料。作为无机颜料,可以列举例如天然无机颜料和合成无机颜料。作为天然无机颜料,可以列举例如土类颜料、烧成土和矿物性颜料。作为合成无机颜料,可以列举例如氧化物颜料、氢氧化物颜料、硫化物颜料、硅酸盐颜料、磷酸盐颜料、碳酸盐颜料、金属粉颜料和碳颜料。这些颜料可以一种单独使用或者两种以上混合使用。
这些着色剂中,从显色性的观点考虑,优选单独的染料、或者染料与合成有机颜料的组合。
本实施方式的注射成形体中,根据需要也可以含有润滑剂、紫外线吸收剂、耐光剂、防静电剂、抗氧化剂、阻燃剂和发泡剂以及热塑性树脂组合物中一般含有的其它配合剂和添加剂。这些物质中,考虑注射成形体以无涂装形式使用的情况,优选注射成形体含有润滑剂、紫外线吸收剂以及耐光剂。
作为润滑剂,可以列举脂肪酸金属盐和具有酰胺基或酯基的润滑剂。这些润滑剂可以一种单独使用或者两种以上组合使用。作为脂肪酸金属盐,例如为选自由钠、镁、钙、铝和锌组成的组中的一种以上金属的脂肪酸盐。从与热塑性树脂的亲合性的观点考虑,脂肪酸金属盐优选硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸铝(一、二、三)、硬脂酸锌、褐煤酸钠、褐煤酸钙、蓖麻油酸钙和月桂酸钙,更优选硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙和硬脂酸锌。作为具有酰胺基或酯基的润滑剂,可以列举例如选自由亚乙基双硬脂酰胺、褐煤酸以及由褐煤酸衍生的蜡组成的组中的一种以上。作为由褐煤酸衍生的蜡,可以列举例如褐煤酸酯蜡、褐煤酸部分皂化酯蜡、褐煤酸锂、褐煤酸锌以及选自这些蜡中的蜡与褐煤酸的混合物。从更有效且可靠地实现其效果的观点以及不抑制其它成分的效果的观点考虑,润滑剂相对于(A)热塑性树脂100质量份优选配合0.05~10质量份,更优选配合0.1~5质量份。
作为紫外线吸收剂,可以列举例如苯并三唑类、二苯甲酮类、水杨酸酯类、氰基丙烯酸酯类、三嗪类、草酰替苯胺类、镍络合物类以及无机紫外吸收剂,可以使用在热塑性树脂组合物中一般配合的紫外线吸收剂。其中,从紫外线吸收的效果的观点考虑,优选苯并三唑类、二苯甲酮类、氰基丙烯酸酯类和三嗪类紫外线吸收剂,更优选苯并三唑类和二苯甲酮类紫外线吸收剂。这些紫外线吸收剂可以一种单独使用或者两种以上组合使用。从更有效且可靠地实现其效果的观点以及不抑制其它成分的效果的观点考虑,紫外线吸收剂相对于(A)热塑性树脂100质量份配合0.01~5质量份。
作为耐光剂,从抑制由自由基引起的分子切割的效果的观点考虑,优选胺类,更优选受阻胺类。这些耐光剂可以一种单独使用或者两种以上组合使用。从更有效且可靠地实现其效果的观点以及不抑制其它成分的效果的观点考虑,耐光剂相对于(A)热塑性树脂100质量份配合0.01~10质量份。
本实施方式中使用的热塑性树脂组合物可以使用单螺杆或双螺杆的带排气口挤出机、PLASTOMILL挤出机、捏合机、班伯里混合机以及布拉本达(Brabender)混合机等热塑性树脂组合物的制造中一般使用的各种混合装置来制造。其中,从树脂组合物的分散性的观点考虑,优选使用双螺杆的带排气口挤出机来制造。
本实施方式的注射成形体通过注射成形而成形。作为注射成形的方法,可以使用用于将一般的热塑性树脂成形的注射成形方法。具体而言,可以列举发泡注射成形、注射压缩成形、利用氮气或二氧化碳等的气体辅助成形方法以及将模具温度高温化的冷热循环成形方法。这些方法可以单独使用一种或者两种以上组合使用。其中,优选发泡注射成形、气体辅助成形和冷热循环成形、以及气体辅助成形与冷热循环成形的组合。
在此所说的气体辅助成形是指一般公知的使用氮气或二氧化碳的注射成形。更具体而言,可以列举:例如如日本特公昭57-14968号公报等所记载的,将树脂注射到模腔内之后,向成形体内部注入加压气体的方法;例如如日本专利第3819972号公报等所记载的,将树脂组合物注射到模腔内之后,向与成形体的单面对应的腔中压入加压气体的方法;例如如日本专利第3349070号公报等所记载的,预先在热塑性树脂中填充气体并成形的方法。其中,优选向与成形体的单面对应的腔中压入加压气体的方法。
本实施方式中,为了防止缩痕和翘曲而进行保压,优选使用气体辅助成形。利用树脂进行防止缩痕和翘曲的保压时,模具温度比较高,因此容易产生毛剌,并且通过延长保压时间具有防止缩痕和翘曲的倾向。
本实施方式的注射成形体优选作为人眼能看到的制品使用。作为这样的制品,可以列举例如:门把手、开关类、罩类以及装饰品类等汽车的内外部部件;复印机、复合机、个人电脑、鼠标、手机以及游戏机等电气电子设备的部件以及遥控器;空调、电视机、冰箱、微波炉、饮水机和电话机等家用电器的部件;整体厨房、整体浴室、盥洗台、卫生间、电表以及配电盘等住宅设备的部件。其中,优选汽车的内部部件及电气电子部件的壳体。具体而言,优选内部门把手、各种开关类和罩类等汽车内部部件、以及游戏机壳体、遥控器、电视机和手机。
根据本实施方式,可以提供含有热塑性树脂和填充剂、充分减少焊缝中的流动不均匀(条纹状不均匀)、具有鲜映性的统一感且表面抗冲击性高的注射成形体以及作为该注射成形体的原料的热塑性树脂组合物。
另外,根据本实施方式,可以提供包含热塑性树脂和光亮剂、焊缝中无流动不均匀、整个表面的亮度具有统一感并且具有带有高级感和深度的金属色调的注射成形体。
实施例
以下的实施例和比较例用于更具体地说明本发明,本发明不限于以下的实施例和比较例。另外,使用的原材料如下所述。
1.实施例和比较例中使用的原材料
<(A)热塑性树脂>
(A-1)在聚合反应槽中加入聚丁二烯橡胶胶乳(利用日机装株式会社制造的Microtrac粒度分析仪“nanotrac150”(商品名)测定的质量平均粒径为0.31μm,固体成分量:50质量份,溶胀指数:40%)140质量份、叔十二烷基硫醇0.075质量份以及去离子水5质量份,用氮气置换气相部分后,升温到50℃。接着,用1小时升温到65℃的同时用4小时向聚合反应槽中添加由丙烯腈13.5质量份、苯乙烯36.5质量份、叔十二烷基硫醇0.25质量份和异丙苯过氧化氢0.1质量份构成的单体混合液(单体混合物)以及在去离子水22质量份中溶解甲醛次硫酸氢钠0.2质量份、硫酸亚铁0.004质量份和乙二胺四乙酸二钠盐0.04质量份而得到的水溶液。添加结束后至1小时之内,将聚合反应槽控制到70℃,完成聚合反应。
在这样得到的ABS胶乳100质量份中,添加聚硅氧烷树脂制消泡剂(信越化学工业株式会社制造,商品名“KM-71”)0.067质量份以及酚类抗氧化剂乳液(中京油脂株式会社制造,商品名“L-673”)0.345质量份后,添加27%硫酸铝水溶液0.7质量份使其凝固,并且进行充分的脱水和水洗后,进行干燥,得到聚合物(A-1)。在此,同时也得到共聚物(a-1)。聚合物(A-1)和共聚物(a-1)的比例分别为73.4质量%和26.6质量%。使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)进行组成分析的结果是,聚合物(A-1)的构成单元的组成为丙烯腈8.6质量%、丁二烯68.1质量%以及苯乙烯23.3质量%,接枝率为46.8%。另外,共聚物(a-1)的构成单元的组成为丙烯腈27.1质量%以及苯乙烯72.9质量%,比浓粘度为0.38dL/g。
(A-2)将由丙烯腈21质量份、苯乙烯47质量份、作为溶剂的甲苯32质量份以及作为聚合引发剂的过氧化-2-乙基己酸叔丁酯0.05质量份组成的混合物使用氮气进行鼓泡。然后,使用喷雾嘴连续地以37.5kg/小时的速度将鼓泡后的上述混合物供给到与日本专利第3664576号的实施例2中的记载同样的带有二段倾斜桨型(倾斜角度45度)搅拌叶片的内部容积150L的反应槽中。另外,使用的聚合引发剂过氧化-2-乙基己酸叔丁酯的交联效率ε为64。
聚合温度设定为130℃,以反应槽内的反应液的填充率可以保持为70体积%的方式连续抽出与供给液量等量的反应液。在反应槽的相当于液相部的部分设置有用于调节温度的夹套,夹套温度为128℃。另外,搅拌所需的动力为4kW/m,聚合转化速度为39.8质量%/小时。
抽出的反应液被导入保持于250℃、10mmHg的高真空的挥发成分除去装置,对未反应单体和有机溶剂进行脱气回收,将生成的共聚物(A-2)以颗粒形式进行回收。共聚物(A-2)的构成单元的组成使用傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)进行组成分析,结果是丙烯腈29.8质量%和苯乙烯70.2质量%。另外,比浓粘度为0.65dL/g。
(A-3)在由甲基丙烯酸甲酯68.6质量份、丙烯酸甲酯1.4质量份和乙苯30质量份组成的单体混合物中添加1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷150ppm以及正辛基硫醇1500ppm,并混合均匀。将该溶液连续地供给到内部容积10L的密闭式耐压反应器中,在搅拌下在平均温度135℃、平均停留时间2小时的条件下进行聚合。将该聚合液连续地送出到与反应器连接的储槽中,分离出聚合物与未反应的单体及溶液,将聚合物用挤出机连续地以熔融状态挤出,得到共聚物(A-3)的颗粒。
该共聚物的比浓粘度为0.35dL/g,使用热分解气相色谱法进行组成分析,得到甲基丙烯酸甲酯单元/丙烯酸甲酯单元=98.0/2.0(质量比)的结果。另外,对颗粒中的月桂酸和硬脂醇进行定量,得到每100质量份颗粒中分别为0.03质量份和0.1质量份的结果。
(A-4)壳牌化学日本(ShellChemicalJapan)株式会社制造,商品名“CORTERRA9200”,聚对苯二甲酸丙二醇酯
(A-5)宇部兴产株式会社制造,商品名“UBEナイロン1015B”,聚酰胺6
(A-6)旭化成化学株式会社制造,商品名“デルペット980N”,PMMA(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-马来酸酐共聚物)
(A-7)旭化成化学株式会社制造,商品名“レオナ1300S”,聚酰胺66
(A-8)株式会社普瑞曼聚合物制造,商品名“プライムポリプロJ830HV”,聚丙烯
(A-9)奇美公司制造,商品名“WonderlitePC110”,聚碳酸酯
<(B)填充剂>
(B-1)山石金属株式会社制造的光亮剂,商品名“YP-2000N”,铝薄片,平均粒度18μm,纵横比10
(B-2)东洋铝株式会社制造的光亮剂,商品名“アルペースト1950M”,铝薄片,平均粒度52μm,纵横比8
(B-3)默克株式会社制造的光亮剂,商品名“イリオジン163”,云母,平均粒度180μm,纵横比600
(B-4)松村产业株式会社制造,商品名“クラウンタルクPP”,滑石,平均粒径8μm,纵横比6
(B-5)日本电气硝子株式会社制造,商品名“ECS03T-187”,铝硼硅酸玻璃纤维,平均粒径13μm,纵横比230
<其它>
(X-1)花王株式会社制造,商品名“カオーワックスEB-FF”,亚乙基双硬脂酰胺
在此所说的“接枝率”定义为在橡胶状聚合物上接枝共聚的成分相对于橡胶状聚合物的质量比例。该接枝率的推导方法如下所述。即,首先,预先测定聚合前的橡胶状聚合物的质量。然后,将通过聚合反应生成的聚合物溶于丙酮,利用离心分离器分离为可溶于丙酮的成分和不溶于丙酮的成分。可溶于丙酮的成分为聚合反应得到的共聚物中未接枝共聚的成分(非接枝成分),不溶于丙酮的成分为橡胶状聚合物以及与橡胶状聚合物接枝聚合的成分(接枝成分)。分离后,测定不溶于丙酮的成分的质量,将从该质量中减去橡胶状聚合物的质量而得到的值定义为接枝成分的质量,因此由这些值求出接枝率。
比浓粘度可以通过对于将0.25g热塑性树脂利用2-丁酮50mL进行溶解而得到的溶液在30℃下测定坎农-芬斯克(Cannon-Fenske)型毛细管中的流出时间来得到。另外,热塑性树脂中未与橡胶状聚合物接枝聚合的成分(非接枝成分)的比浓粘度可以通过如下方法得到:将热塑性树脂溶于丙酮,将其利用离心分离机分离为可溶于丙酮的成分和不溶于丙酮的成分后,对将0.25g可溶于丙酮的成分利用2-丁酮50mL进行溶解而得到的溶液在30℃下测定坎农-芬斯克型毛细管中的流出时间。
填充剂的纵横比可以通过利用电子显微镜测定不特定的10个部位的长径和短径,分别计算纵横比,再将它们进行算术平均而求出。
2.注射成形体的制作和评价方法
在实施例和比较例中,注射成形体的制作方法、评价以及测定方法如下所述。在热塑性树脂组合物的制造中,使用双螺杆挤出机(商品名“ZSK-25”,L/D=37,Werner&Pfleiderer公司制造)作为熔融混练装置,在料筒设定温度为250℃、螺杆转速为150rpm、混练树脂的排出速度为20kg/小时的条件下,将热塑性树脂和填充剂、以及根据需要添加的其它成分以表1~表4所示的质量比混合并进行熔融混练,得到热塑性树脂组合物1-1~1-14、2-1~2-8。
<实施例1-1~1-23、比较例1-1~1-3>
使用日本制钢所制造的注射成形机(商品名“J-100EPI”),在表5~表8所示的树脂温度和模具温度(模具的设定温度,模腔的表面温度)下,制作具有图1所示形状的注射成形体(图中的各尺寸如下所述。h=90mm,h1=45mm,h2=10mm,h3=10mm,b=50mm,b1=20mm,b2=5mm,b3=30mm,t=2.5mm,t1=2.5mm,t2=1mm,x=10mm,y=10mm),并进行评价。另外,表5~表8中,“模具设定温度”是指模具的设定温度,“模具表面温度”是指模腔的表面温度,“树脂温度与模具表面温度之差”是指从树脂温度中减去模腔的表面温度而得到的值。
关于模具,将通常的温度调节用配管以及电加热器和热电偶嵌入到成形体的腔表面附近,可以控制直到高温为止的温度。
实施例1-1~1-12、实施例1-15~1-18、比较例1-1~1-3中,通过电加热器将模具的设定温度设定为表5~表8所示的温度,并且在温度调节用配管中流入120℃的温水用于冷却,在模腔的表面温度稳定的阶段中,打开截流阀注射树脂组合物。此时,切断电加热器的电源,开始冷却。冷却后,取出所得到的注射成形体,并实施各种评价。
实施例1-13中,通过电加热器将模具的设定温度设定为表7所示的温度,并且在温度调节用配管中流入120℃的温水用于冷却,在模腔的表面温度稳定的阶段中,打开截流阀注射树脂组合物。此时,切断电加热器的电源,注射结束后,通过与日本专利第3819972号公报记载的方法同样地向与成形体的单面对应的模腔内压入氮气,冷却后,取出所得到的注射成形体,并实施各种评价。
实施例1-14中,除了关闭截流阀代替打开截流阀以外,与实施例1-1同样地得到注射成形体,对该注射成形体实施各种评价。
<比较例1-4>
使用日本制钢所制造的注射成形机(商品名“J-100EPI”),在表8所示的树脂温度和模具温度(模具的设定温度,模腔的表面温度)下,制作具有图2所示形状的注射成形体(图中的各尺寸如下所述。h=90mm,h1=45mm,h4=20mm,b=50mm,b1=20mm,b4=5mm,t=2.5mm,t3=2mm,x=10mm,y=10mm),并进行评价。
关于模具,将通常的温度调节用配管以及电加热器和热电偶嵌入到成形体的腔表面附近,可以控制直到高温为止的温度。
设置两个可以从垂直于焊缝的方向进行树脂加压的活塞,与日本特开2006-205571号公报同样地在树脂填充结束后使活塞一个一个地交替活动,使焊缝中的树脂流动,对于所得到的注射成形体进行各种评价。该活动至少进行一次。
1)焊接线
从每个角度目视图1所示的焊缝3及其附近,将不能确认到楔形的凹陷的情况评价为A,将可以确认到楔形的凹陷的情况评价为B。结果如表5~表8所示。
2)流动不均匀(条纹状不均匀)
从每个角度目视图1所示的焊缝3及其附近,将不能确认到黑色条纹和斑驳的情况评价为A,将不能确认到黑色条纹但是以焊缝3为边界可以确认到斑驳的情况评价为B,将焊缝3的一部分中可以确认黑色条纹的情况评价为C,焊缝3全部都确认到黑色条纹的情况评价D。结果如表5~表8所示。
3)亮度感
从每个角度目视注射成形体,将由光亮剂产生的亮度感具有统一性的情况评价为A,将由光亮剂产生的亮度感不具有统一性的情况评价为B。结果如表5~表8所示。
4)色调
从每个角度目视注射成形体,将色调为具有高级感和深度的金属色调的情况评价为A,将色调为不具有高级感和深度的金属色调的情况评价为B。结果如表5~表8所示。
5)光亮剂角度
将图1的10所示的部分(以焊缝3为中心7mm宽度的区域)以及沿其深度(厚度)方向的部分确定为焊缝3的存在位置。然后,对于注射成形体的焊缝3的存在位置中从成形体表面起至断面深度50μm以内存在的全部光亮剂,测定其长径与焊缝3的注射成形体表面所成的角度(光亮剂角度)。将该光亮剂的95质量%以上为-5~+5°的光亮剂角度的情况评价为A,将该光亮剂的95质量%以上为-10°以上且小于-5°或者大于5°且为10°以下的光亮剂角度的情况评价为B,将该光亮剂的95质量%以上小于-10°或者超过10°的光亮剂角度的情况评价为C。光亮剂角度通过用分度器测定利用光学显微镜观察的光亮剂和表面的位置关系进行推导。光亮剂角度的数值和评价的结果如表5~表8所示。
6)表面缩痕
从每个角度目视注射成形体,将注射成形体的整个表面不能确认到起伏的情况评价为A,将注射成形体的表面的一部分可以确认到起伏的情况评价为B,将注射成形体的整个表面可以确认到起伏的情况评价为C。结果如表5~表8所示。
<实施例2-1~2-13、比较例2-1~2-3>
使用日本制钢所制造的注射成形机(商品名“J-100EPI”),在表9~表11所示的树脂温度和模具温度(模具的设定温度,模腔的表面温度)下,制作具有图1所示形状的注射成形体(图中的各尺寸如下所述。h=90mm,h1=45mm,h2=10mm,h3=10mm,b=50mm,b1=20mm,b2=5mm,b3=30mm,t=2.5mm,t1=2.5mm,t2=1mm,x=10mm,y=10mm),并进行评价。另外,表9~表11中,“模具设定温度”是指模具的设定温度,“模具表面温度”是指模腔的表面温度,“树脂温度与模具表面温度之差”是指从树脂温度中减去模腔的表面温度而得到的值。
关于模具,将通常的温度调节用配管以及电加热器和热电偶嵌入到成形体的腔表面附近,可以控制直到高温为止的温度。
实施例2-1~2-8、实施例2-11、实施例2-13、比较例2-1~2-3中,通过电加热器将模具的设定温度设定为表9~表11所示的温度,并且在温度调节用配管中流入120℃的温水用于冷却,在模腔的表面温度稳定的阶段中,打开截流阀注射树脂组合物。此时,切断电加热器的电源,开始冷却。冷却后,取出所得到的注射成形体,并实施各种评价。
实施例2-9、2-10中,通过电加热器将模具的设定温度设定为表10所示的温度,并且在温度调节用配管中流入120℃的温水用于冷却,在模腔的表面温度稳定的阶段中,打开截流阀注射树脂组合物。此时,切断电加热器的电源,注射结束后,通过与日本专利第3819972号公报记载的方法同样地向与成形体的单面对应的模腔内压入氮气,冷却后,取出所得到的注射成形体,并实施各种评价。
实施例2-12中,除了关闭截流阀代替打开截流阀以外,与实施例2-1同样地得到注射成形体,对该注射成形体实施各种评价。
各种评价中,关于焊接线、流动不均匀(条纹状不均匀)以及表面缩痕,与上述同样地进行评价。
1)鲜映性
使荧光灯在注射成形体表面反射,从每个角度目视,将不能确认反射的荧光灯的线条发生变形的情况评价为A,将能够确认反射的荧光灯的线条发生变形的情况评价为B。结果如表9~表11所示。
2)落锤冲击值
对于注射成形体,根据JISK7211-1976进行试验,导出50%破坏能(单位:J(焦耳))。另外,使钢球下落到图1所示的注射成形体的焊缝3上开口部O与浇口G的中间附近。结果如表9~表11所示。
3)填充剂角度
将图1的10所示的部分(以焊缝3为中心7mm宽度的区域)以及沿其深度(厚度)方向的部分确定为焊缝3的存在位置。然后,对于注射成形体的焊缝3的存在位置中从成形体表面起至断面深度50μm以内存在的全部填充剂,测定其长径与焊缝3的注射成形体表面所成的角度(填充剂角度)。将该填充剂的95质量%以上为-5~+5°的填充剂角度的情况评价为A,将该填充剂的95质量%以上为-10°以上且小于-5°或者大于5°且为10°以下的填充剂角度的情况评价为B,将该填充剂的95质量%以上小于-10°或者超过10°的填充剂角度的情况评价为C。填充剂角度通过用分度器测定利用光学显微镜观察的填充剂和表面的位置关系进行推导。填充剂角度的数值和评价的结果如表9~表11所示。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
表10
表11
本申请基于2010年9月30日提出的日本专利申请(日本特愿2010-223112及日本特愿2010-223114),该申请的内容以参考的方式并入本说明书中。
产业实用性
本发明的注射成形体,焊缝中的条纹状不均匀被充分减少,整个表面的亮度具有统一性,并且具有带有高级感和深度的金属色调,因此在汽车部件以及家电部件等广泛领域的部件中,可以使以往涂装的制品的无涂装化成为可能。
符号说明
1……注射成形体表面
2……填充剂(光亮剂)
3……焊缝
5……焊接线