CN1205011C - 树脂的注塑法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种树脂的注塑法,使用具备直浇口、一个或数个流道和一个或数个型腔的成型模具,其特征在于,将流道的至少一部分断面积取作不足2.0mm2,使用在比熔点高25℃的温度、剪断速度1000sec-1条件下测定的熔融粘度为800泊以下的树脂,以及提供了在该方法中使用的成型模具和注塑系统。本发明的方法特别以使用具备多数个型腔的模具进行为佳。由于在本发明的方法中树脂成型时的流动性优良,而且能够减低使用树脂量,所以成型品的生产率大为提高,成型品的生产成本大幅度降低。

Description

树脂的注塑法
本发明涉及热致变液晶聚合物(以下简称为液晶聚合物)等成型用树脂的注塑方法。按照本发明的树脂成型方法,成型时树脂的流动性优良、还可以有多数个型腔、因而能够减低树脂的使用量。因此,成型品的生产率大大提高,从而使大幅度降低成型品的生产成本成为可能。本发明还涉及使用本发明方法的注塑系统,以及使用本发明方法的注塑模具。
在成型用树脂中,液晶聚合物耐热性高、成型时流动性良好,同时难以出现溢料,且翘曲少等,其成型性非常优良。因此,在轻薄短小化倾向显著的个人电脑、移动电话等电气、电子机器部件,精密机械部件等当中,其使用量正在大大增加。
但是,随着近年来其使用量的增加和用途的扩大,也就不仅要与PPS(聚亚苯基硫醚)等超级工程塑料相竞争,而且也要与PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)或聚酰胺等通用工程塑料相竞争,因此对使用液晶聚合物的部件降低成本的要求也变得严格,并且要求其更加改善成型加工性。
对于液晶聚合物成型加工性的提高,历来在材料方面和成型方法方面进行着种种研究。在材料方面,例如在特开昭59-85733号公报中,公开了将低分子量(分子量不足1000)的液晶性化合物少量混合到液晶聚合物中,以改良液晶聚合物的挤压成型性。此外,在特开平3-252457号公报中,公开了在液晶聚合物中少量添加以对羟基苯甲酸为主成分的低聚物,以改良液晶聚合物流动性的技术。
但是,由含前一公报公开的低分子量化合物的树脂组合物得到的成型品,因热分解、产生气体等造成成型加工时计量不稳定,易引起欠注射等,因此不适合必须精密成型的、在电子部件用途等当中使用的成型品。而且在近年流行的将电子部件等供软熔钎焊的焊接时,有容易发生翘曲或气孔的问题。另一方面,由用后一种方法生成的组合物得到的成型品,由于含有据认为是易于热分解的低聚物,因此作为供软焙纤焊的成形品,由耐热性方面而考虑不适宜。由材料方面改良液晶聚合物成型加工性的方法,由于液晶聚合物的成形温度太高,而处于在某些方面有所改善而综合看还是负面效果大的状况,没有出现能够满足要求的方法。
在成型加工方面,例如在特开平6-31776号公报中,公开了在具有多数个型腔的模具中,使多数入口流道和/或浇口的直径不同而进行注塑的方法。
但是,采用该公报中公开的成形方法,虽然焊接部的强度有若干提高,但对于成型品的生产率却看不出明显提高,因此由成型加工方面看,还没有出现大幅度提高液晶聚合物生产率的方法。
另外,使树脂成型温度和注射速度等成型条件最佳化,则一般能良好地实现使生产率提高。但由于比较费事,所以实际的状态是,这些手段还没有形成大的生产率的提高。
这样,历来还没有出现既不损害液晶聚合物等树脂的特征,又能大幅度提高其成型品生产率的方法,这就是实际的状况。
本发明人为了取得解决上述课题的方法,进行了反复锐意研究,结果发现,在将溶融树脂通过直浇口注入模具,通过设置的与浇口相连接的通向型腔的流道,向型腔内充填热致变液晶聚合物的注塑法中,通过使用具有特定熔融粘度的树脂、并且使用特定断面积的流道,就能够大大提高生产率。也就是说,知道了采用这样的手段能使成型时的树脂流动性良好,使液晶聚合物等树脂的生产率大为提高。而且出人意外地得知,使用有多数个型腔的模具时使生产率进一步提高。本发明人进而发现,使用含有特定量脱模剂而组成的液晶聚合物能使生产率进一步提高,从而完成了本发明。
即,本发明提供了一种树脂的注塑法,使用具备直浇口、一个或数个流道和一个或数个型腔的成型模具,其特征在于,将流道的至少一部分断面积取作不足2.0mm2,使用在比熔点高25℃的温度、剪断速度1000sec-1条件下测定的熔融粘度为800泊以下的树脂。
本发明的方法在使用有多数个型腔的模具、特别是具有4个以上型腔的模具进行成型的树脂注塑法中,是特别有用的。此外,本发明的方法在使用热致变液晶聚合物作为树脂的注塑法中,是特别有用的。
本发明进而提供了一种注塑法,其特征在于,在液晶聚合物中,含有相对于液晶聚合物100份重量为0.001~1份重量的脱模剂的物质。
本发明还提供了一种使用本发明方法的树脂用注塑系统,包括注塑机,以及具备直浇口、一个或数个流道和一个或数个型腔的成型模具,其特征在于,流道的至少部分的断面积为不足2.0mm2
本发明进而提供了一种使用本发明方法的树脂用注塑模具,具备直浇口、一个或数个流道和一个或数个型腔,其特征在于,流道的至少一部分断面积为不足2.0mm2
本发明的注塑系统和注塑模具,对于具有多数个型腔、特别是4个以上型腔的模具进行成型,是特别有用的。
图1是实施例中所用型腔的示意图。
图2是实施例中所用的有8个型腔的模具中流道及型腔的配置图。
图3是实施例中所用的有16个型腔的模具中流道及型腔的配置图。
符号的说明
1:型腔,2:侧浇口,3:开口部,4:流道,5:直浇口。
本发明的实施方式
本发明的树脂注塑法,是在由注塑机注射熔融树脂、所注射的熔融树脂通过直浇口导入到模具、通过流道、通过与流道连接的浇口充填到型腔中的树脂注塑法中,使用特定的狭小断面积流道而成型的方法。
这里所说的流道,是熔融树脂通过直浇口进入模具后,到达模具制品部份的流动部份,树脂由与流道连接的浇口充填到作成制品部份形状的凹处(以下称为型腔),被成型为制品。在有多数个型腔的模具中,由流道部将溶融树脂分配到各型腔部。
所说的直浇口,是熔融树脂由注塑机的喷嘴部流到流道部的部份。
一般公知的是,在用PBT等通用工程塑料时,流道部份的断面积在5mm2左右以上,若是流道的断面积比该值小,则树脂流动困难,因此呈现树脂向型腔的充填不能完全的欠注射状态,难以得到完整的制品。
另一方面,对液晶聚合物历来使用比通用工程塑料细的流道,即使用断面积为3~5mm2左右,但是据认为与通用工程塑料同样,若取比其更细的,则树脂对型腔的充填也不完全。
但是,本发明人发现,在使用具有特定熔融粘度的树脂时,通过将历来作为常识的流道取为极端细的断面积即不足2.0mm2,则出人意料地使流动性更为良好,这就是在本发明中所使用的结果。
即,本发明的注塑法,是在使用具备直浇口、一个或数个流道及一个或数个型腔的成型模具的注塑法中,将流道的至少一部分断面积取为不足2.0mm2,并且使用在比熔点高25℃的温度、剪断速度1000sec-1的条件下测定的熔融粘度为800泊以下的树脂。流道的断面积优选为不足1.6mm2,更佳为不足1.3mm2
在使用全体断面积2.0mm2以上的流道的场合,有流动性降低的倾向,模具内树脂向型腔的充填不充份,有难于取得良好的成型品的倾向,因而不佳。这种倾向特别是在型腔数为2以上,尤其在超过4个的有多数个型腔的模具中表现显著。
作为流道断面积的下限,只要有能使流道内的气体排出的程度的面积、而且是在流道内的树脂流动性良好的范围就不作特别的限定,优选为0.1mm2以上,更佳为0.2mm2以上,更佳为0.5mm2以上。
使用本发明的断面积小的流道使流动性改良的理由不一定完全明确,但可推定为:在使用熔融粘度800泊以下的树脂的场合,熔融树脂通过流道部份时的速度加快,因此树脂的粘度降低,这是因为伴随熔融树脂的流速上升流道阻力增加而发热使树脂温度变高,从而使粘度降低。
关于本发明的流道断面形状,是公知的任意可适用的形状,例如可示例出圆形、半圆形、梯形、四边形、三角形等形状。对流道的长度也不作特别的制约,可以对应于型腔的配置照通常那样进行设定。
流道部的断面积,既可以在全流道部是均一的,也可以是不均一的。在不均一的场合,断面积是在本发明范围内的流道部的长度可以是全流道部长度的1/4以上,较佳1/3以上,更佳1/2以上。
在有多数个型腔的模具中,到达各型腔的流道的断面积,既可以完全相同,也可以不同,各流道的长度也是既可相同,也可不同。
另外,本发明的注塑法还有一个大的优点,就是由于流道变细使所使用的树脂量减少,这就可以在生产成型品时谋求成本的降低。特别是液晶聚合物多在制造小成型品中被使用,与制品部分使用的树脂量相比,流道部份的树脂量变大了,这种情况是显而易见的,但消除这样的问题也成为可能。
也就是说,在按本发明的注塑法成型的场合,流道部树脂的重量相对于树脂充填后的型腔部、流道部和直浇口部的合计树脂重量的比例,优选在50重量%以下,更佳为25重量%以下,最佳为15重量%以下。
通过将模具中各部所占的重量比例设定成上述比例,使得树脂的浪费减少,本发明的生产率改良效果得到进一步的显著展现。
在本发明的注塑法中,在每1个成型品的重量,即充填在1个型腔中的树脂量不足1g的场合,注塑时的流动性改善效果进一步加大,生产率的提高更为显著。
此外,本发明的注塑法在型腔有2个以上、特别是4个以上的模具的有多数个型腔的场合,是特别有效的。也就是说,与在使用过去一般用的断面积2.0mm2以上的流道的场合各型腔充填状态波动大的情况相反,在使用本发明的流道的场合,各型腔被均一充填,显现出良好的成型品的生产率。
本发明的型腔数不限于1个,最好该数目为4个以上。型腔数即使增加到8个、16个、32个的场合,本发明的成型方法更能发挥其有效性。
在有多数个型腔的模具的场合,对模具内的型腔的配列方法不作特别限制,可使用一般所用的各种方法。型腔数是在可配列的限度就不作特别限制,通常可达到100个左右。
在本发明的成型方法中,注射时最好将流道部中熔融树脂的线速度取为1000mm/sec以上,优选取为1500~100000mm/sec。通过将流道部中熔融树脂的线速度取作1000mm/sec以上,使得在流动长度长的成型品,特别是型腔的流动长度/壁厚之比大的成型品中,难以发生欠注射,另外焊接强度也会提高。
本发明的成型法中使用的树脂,在其熔点正25℃、剪断速度1000sec-1的条件下,用毛细管流变计测定的熔融粘度最好是800泊以下,较佳10~800泊,更佳为100~600泊,由成型加工性、流动性方面出发,特别是在100~550泊为最佳。熔融粘度超过800泊时,树脂的流动性降低,在模具内树脂对型腔的充填不充份,有不能得到良好成型品的倾向。
液晶聚合物作为具有这样熔融粘度的树脂是特别有用的。
以下,对适用于本发明成型法的液晶聚合物进行详细说明。
本发明成型法中所用的液晶聚合物是形成各向异性熔融相的聚合物,只要是在该行业人员中称之为热致变性液晶聚合物的,就不作特别限定。
各向异性熔融相的性质,可以通过利用正交偏振光光度计的常用的偏振光检查法进行确认。更具体地说,各向异性熔融相的确认,可以通过使用Leitz偏振光显微镜,在氮气气氛下以40倍的倍率对置于leitz热载物台上的试料进行观察而得到实施。上述聚合物在光学上是各向异性的。即在正交偏光光度计之间检查时,光会透过。若试料是光学各向异性的,则即使是在静止状态,偏振光也会透过。
作为本发明所用的液晶聚合物,具体说就是形成以由例如芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二醇、芳香族羟基胺、芳香族二胺、芳香族氨基酸等中选择的单体单位,特别是由芳香族二羧酸、芳香族二醇、芳香族羟基羧酸中选择的单体单位作为构成单位的各向异性熔融相的液晶聚酯树脂和液晶聚酯酰胺。
作为上述芳香族羟基羧酸的具体例,可举出例如4-羟基苯甲酸、2-羟基-3-萘甲酸、2-羟基-6-萘甲酸、2-羟基-7-萘甲酸、3-甲基-4-羟基苯甲酸、3,5-二甲基-4-羟基苯甲酸、2,6-二甲基-4-羟基苯甲酸、2-羟基-5-甲基-6-萘甲酸、2-羟基-5-甲氧基-6-萘甲酸、3-氯-4-羟基苯甲酸、2-氯-4-羟基苯甲酸,2,3-二氯-4-羟基苯甲酸、3-溴-4-羟基苯甲酸、2-羟基-5-氯-6-萘甲酸、2-羟基-7-氯-6-萘甲酸、2-羟基-5,7-二氯-6-萘甲酸、4-羟基-4′-联苯羧酸等芳香族羟基羧酸及其烷基、烷氧基或卤素取代物等、和它们的酯形成性衍生物。其中4-羟基苯甲酸、2-羟基-6-萘甲酸所得到的聚合物的特性和熔点易于进行调整,因此是优选的。
作为上述芳香族二羧酸的具体例,可举出例如对苯二甲酸、氯代对苯二甲酸、二氯代对苯二甲酸、溴代对苯二甲酸、甲基对苯二甲酸、二甲基对苯二甲酸、乙基对苯二甲酸、甲氧基对苯二甲酸、乙氧基对苯二甲酸、异苯二甲酸、4,4′-联苯二羧酸、3,4′-联苯二羧酸、4,4″-三联苯二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、1,6-萘二羧酸、二苯醚-4,4′-二羧酸、二苯氧基丁烷-4,4′-二羧酸、二苯基乙烷-4,4′-二羧酸、二苯醚-3,3′-二羧酸、二苯基乙烷-3,3′-二羧酸等芳香族二羧酸,以及它们的烷基、烷氧基或卤素取代物等,和它们的酯形成性衍生物。其中对苯二甲酸、2,6-萘二羧酸所得到的液晶聚合物的机械物性、耐热性、熔点温度、成型性易于调节到适度水平,因此较佳。
作为上述芳香族二醇的具体例,可举出例如对苯二酚、氯代对苯二酚、甲基对苯二酚、1-丁基对苯二酚、苯基对苯二酚、甲氧基对苯二酚、苯氧基对苯二酚、间苯二酚、4-氯代间苯二酚、4-甲基间苯二酚、4,4′-二羟基联苯、4,4″-二羟基三联苯、2,6-萘二醇、1,6-萘二醇、2,7-萘二醇、4,4′-二羟基二苯醚、双(4-羟基苯氧基)乙烷、3,3′-二羟基联苯、3,3′-二羟基二苯醚、2,2-双(4-羟苯基)甲烷等芳香族二醇,及其烷基、烷氧基或卤素的取代物等,和它们的酯形成性衍生物。其中对苯二酚和4,4′-二羟基联苯由聚合时的反应性,所得到液晶聚合物特性等方面考虑较佳。
作为上述芳香族羟基胺、芳香族二胺、芳香族氨基酸的具体例,可举出例如4-氨基苯酚、正甲基-4-氨基苯酚、3-氨基苯酚、3-甲基-4-氨基苯酚、4-氨基-1-萘酚、4-氨基-4′-羟基二苯、4-氨基-4′-羟基二苯醚、4-氨基-4′-羟基二苯甲烷、4-氨基-4′-羟基二苯基硫化物、4,4′-二氨基二苯砜等芳香族羟基胺,1,4-亚苯基二胺,N-甲基-1,4-亚苯基二胺、N,N′-二甲基-1,4-亚苯基二胺、4,4′-二氨基二苯基硫化物(硫二苯胺)、2,5-二氨基甲苯、4,4′-亚乙基二苯胺、4,4′-二氨基二苯氧基甲烷、4,4′-二氨基二苯基甲烷(亚甲基二苯胺)、4,4′-二氨基二苯基醚(氧化二苯胺)等芳香族二胺,4-氨基苯甲酸、2-氨基-6-萘甲酸、2-氨基-7-萘甲酸等芳香族氨基羧酸等,和它们的酯形成性衍生物。
此外,本发明成型法中所用的树脂成份液晶聚合物树脂,在不损害本发明目的范围内,除了上述单体单位之外,也可以使例如脂环族二羧酸、脂肪族二元醇、脂环族二元醇、芳香族巯基羧酸、芳香族双硫醇、芳香族巯基酚等进行共聚。
作为上述脂环族二羧酸、脂环族二元醇和上述脂肪族二元醇的具体例,可举出例如六氢化对苯二甲酸、反1,4-环己二醇、顺1,4-环己二醇、反1,4-环己二甲醇、顺1,4-环己二甲醇、反1,3-环己二醇、顺1,2-环己二醇、反1,3-环己二甲醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇等直链状或支链状脂肪族二元醇等,以及它们的酯形成性衍生物。
作为上述芳香族巯基羧酸、芳香族双巯氢基、芳香族巯基酚的具体例,可举出例如4-巯基苯甲酸、2-巯基-6-萘甲酸、2-巯基-7-萘甲酸、苯-1,4-双硫醇、苯-1,3-双硫醇、2,6-萘-双硫醇、2,7-萘-双硫醇、4-巯基酚、3-巯基酚、6-巯基酚、7-巯基酚等,以及它们的酯形成性衍生物。
由上述各成分构成的液晶聚合物,按照构成成分及聚合物中的组成比和顺序分布,可以不是以形成各向异性熔融相而存在,但本发明使用的液晶聚合物仅限于形成各向异性熔融相的。
优选的液晶聚合物的具体例,可举出例如由下列单体构成单位构成。
4-羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/4,4′-二羟基联苯共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/异苯二酸/4,4′-二羟基联苯共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/异苯二酸/4,4′-二羟基联苯/对苯二酚共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/对苯二酚共聚物
4-羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/4,4′-二羟基联苯共聚物
4-羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/对苯二酚共聚物
4-羟基苯甲酸/2,6-萘二羧酸/4,4′-二羟基联苯共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/2,6-萘二羧酸/对苯二酚共聚物
4-羟基苯甲酸/2,6-萘二羧酸/对苯二酚共聚物
4-羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸/2,6-萘二羧酸/对苯二酚共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/2,6-萘二羧酸/对苯二酚/4,4′-二羟基联苯共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/4-氨基苯酚共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/4,4′-二羟基联苯/4-氨基苯酚共聚物
2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/4-氨基苯酚共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/2,6-萘二羧酸/对苯二酚/4,4′-二羟基联苯共聚物
4-羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/4-氨基苯酚共聚物
4-羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/4,4′-二羟基联苯共聚物/4-氨基苯酚共聚物
2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/对苯二酚共聚物
2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/4,4′-二羟基联苯共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/乙二醇共聚物
4-羟基苯甲酸/对苯二甲酸/4,4′-二羟基联苯/乙二醇共聚物
4-羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/乙二醇共聚物
4-羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/4,4′-二羟基联苯/乙二醇共聚物
本发明成型法中使用的液晶聚合物,在其中含有2-羟基-6-萘甲酸残基为佳。对于本发明的成型方法,使用含有2-羟基-6-萘甲酸残基的液晶聚合物,可以更进一步提高成型品的生产率。
对于本发明成型法中所用的树脂成份液晶聚酯树脂的制造方法不作特别限定,可使用形成由上述构成成份组合构成的酯结合的公知的聚酯缩聚法,具体可使用例如熔融酸解法、浆体聚合法等。
上述所说的熔融酸解法,是在不存在热交换流体的情况下,使由芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二元醇、芳香族羟基胺、芳香族二胺、芳香族氨基酸等中选择的单体反应的方法,最初先加热单体以形成反应物质的熔融溶液,接着进行反应以得到熔融聚合物。在此方法中,为了容易地去除副生的挥发物(具体说例如乙酸、水等),也可以在缩合的最终阶段使用真空。
上述浆体聚合法是在热交换介质中使单体反应的方法,以在热交换介质中悬浊的状态得到聚合物。
优选的是,在上述熔融酸解法及浆体聚合法的任何场合中,都将所使用的单体中含有的羟基和/或氨基预先作为低级脂肪酸酯(优选乙酰基体)供反应,或者在聚合时同时向体系内添加低级脂肪酸酐(优选乙酸酐)并使其反应。作为低级脂肪酸,以碳数2~6,进而2~4的为佳,特别是乙酸最佳。
在上述熔融酸解法或浆体法的任何场合,反应时都可以按必要使用催化剂。
作为上述按必要使用的催化剂具体例,可举出例如二烷基氧化锡(例如二丁基氧化锡等),二烯丙基氧化锡等有机锡化合物、二氧化钛,三氧化锑,烷氧基硅酸钛、烷氧基钛等有机钛化合物、羧酸的碱金属及碱土金属盐(例如乙酸钾、乙酸钠、乙酸锌)、路易斯酸(例如BF3)、卤化氢(例如HCl)等气态酸催化剂等。
上述催化剂的使用比例,通常相对于单体10份重量为0.001~2份重量,而且优选为0.01~1份重量。
另外,本发明成形法中使用的液晶聚合物,由其耐热性和成型性的平衡出发,用差示扫描热量计测定的熔点希望优选处于250~400℃的范围内,更佳为270~350℃的范围内。
从使本发明成型法的效果更加提高的观点出发,使本发明使用的液晶聚合物含有脱模剂也是一个有效的方法。一般由于液晶聚合物流动性优良,所以即使不添加脱模剂也能得到良好的脱模性,但含有脱模剂使本发明的效果得到相乘的提高,能够使流道更加细径化,同时还可以使取的型腔数增加。
作为使本发明使用的液晶聚合物中含有脱模剂的方法,可优选举出采用挤压机等通常在熔融混炼中使用的混合机的方法。此外还可优选举出将脱模剂附着在供成型的液晶聚合物小球表面,将其投入注塑机进行注塑的方法。
在本发明的液晶聚合物中含脱模剂时,脱模剂的量以相对聚合物100份重量为0.001~1份重量较佳、0.05~0.5份重量更佳。此外,将脱模剂附着在液晶聚合物上时的量,以相对聚合物小球100份重量为0.001~0.05份重量较佳,0.01~0.03份重量更佳。
本发明中使用的脱模剂,可以在一般树脂用的脱模剂中,优选使用在液晶聚合物成型温度下不发生显著分解的。作为这样的脱模剂,可举出氟树脂、聚硅氧烷类、高级脂肪酸及其金属盐、酯和酰胺、高级脂肪族醇及其酯、高级脂肪族胺的酰胺、氟代烃油系表面活性剂、聚烯烃蜡等。其中优选的可举出高级脂肪酸的钠、钾等碱金属盐、钙、钡等碱土类金属盐、镁盐、铝盐,高级脂肪酸与乙二醇、丁二醇、甘油、三甲醇丙烷、季戊四醇等的酯、特别是不残存羟基的全酯,高级脂肪酸与乙二胺、亚甲基二胺、1,6-己二胺、对苯二胺、对苯二甲基二胺等的酰胺。
其中,高级脂肪酸以碳数12~40左右的饱和型为佳、碳数15以上的更佳、碳数17以上的最佳。作为高级脂肪酸的优选具体例,可举出月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、褐煤酸等。
另外,在不损害本发明目的的范围内,在液晶聚合物中,也可使用含有其它树脂成份或纤维状、板状或粒状强化材和/或充填剂的树脂组合物。
作为其它树脂成份,可举出例如聚酰胺、聚酯、聚亚苯基硫化物、聚醚酮、聚碳酸酯、聚亚苯基醚及其改性物、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺等热塑性树脂、和例如苯酚树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等热固性树脂,也可以将这些树脂的1种或2种以上组合后掺合在液晶聚合物中。
作为上述纤维状、板状或粒状强化材和/或充填材的具体例,可举出玻璃纤维、硅铝纤维、氧化铝纤维、碳纤维、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化钛晶须、聚芳酰胺纤维、滑石、云母、石墨、碳酸钙、白云石、粘土、硅灰石、玻璃珠、玻璃薄片、硫酸钡、氧化钛等。它们既可单独使用,也可将2种以上组合使用。其中由物性和成本的平衡考虑,可优选使用玻璃纤维。
可在本发明成型法中使用的液晶聚合物中的纤维状、板状或粒状强化材和/或充填材的配合比例,若将与液晶聚合物的组合物的合计量取作100重量%,则优选为0~60重量%,更佳为10~50重量%。
在不损害本发明效果的范围内,还可以将染料、颜料等着色剂,防氧化剂,热稳定剂,紫外线吸收剂,防静电剂,表面活性剂等通常的添加剂1种或组合2种以上添加到本发明成型法所用的液晶聚合物中。
使本发明成型法所用的液晶聚合物中含有上述其它树脂成份或纤维状、板状或粒状强化材和/或充填剂、添加剂等的手段不作特别限定。
例如可使用将液晶聚合物、强化材和/或充填材、和按必要的脱模剂、热稳定剂等各成份分别供给熔融混炼机,或者将这些原料成份使用亨舍尔混合器、超级混合器、螺带式掺混机、转鼓等混合机预混合、再供给熔融混炼机以制成树脂组合物等公知的树脂组合物制造方法。此时使用的混合机可举出公知的单轴挤压机、双轴挤压机、串联型挤压机、班伯里混炼机等。
由于液晶聚合物中含有其它树脂成份和强化剂和/或充填剂、添加剂而使熔融粘度变动,但含这些添加剂等的树脂组合物的熔融粘度只要是在800泊以下,就适于在本发明的成型法中使用。
本发明的方法中使用的注塑机不作特别限制,可以用一般使用的成型机。例如在合模机构中,直压式(油压式)、肘节式等方式都可以使用,注射方式则螺杆预塑化式和联机螺杆式等螺杆方式、单柱塞式和柱塞预塑化式等柱塞方式都可使用,而关于驱动机构,不仅历来的油压式,而且电动式或将二者组合的型式都可以使用。
注射则可以根据树脂的种类、成型机的尺寸、模具形状、型腔个数适宜选择最佳条件而进行。作为注塑温度,优选将注射缸温度设定在优选为熔点~熔点+80℃、更佳为熔点+10℃~熔点+50℃的范围。模具温度较佳取为20~150℃。
此外,在将熔融树脂的线速度取为1000mm/sec时,可控制成型条件,主要是控制注射速度。流道越细则线速度越快,而且因为树脂粘度的不同线速度也多少不同,所以要调和所使用的树脂和成型模具选择最佳条件。
用本发明成型法得到的成型品适用于例如接线柱、继电器、间歇式开关、线圈骨架、电位器部件、转换开关和分离器等马达部件,或者线圈、石英振子、IC接头等公知的电气、电子机器部件,及精密机械部件等。
本发明的范围还包含一种树脂注塑系统,包括
具备具有上述所说明的特征的注塑机及具备直流口、一个或数个流道和一个或数个型腔的成型模具,其特征在于,将流道的至少一部分断面积取为不足2.0mm2。特别是对于使用有4个以上型腔的模具的注塑系统,是有效的。
本发明的范围还包含一种树脂用注塑模具,具备具有上述所说明的特征的直浇口、一个或数个流道和一个或数个型腔,其特征在于,将流道的至少一部分断面积取为不足2.0mm2。特别是对于有4个以上型腔的模具,是有效的。
实施例
以下通过实施例对本发明的树脂成型方法进行详细说明,但本发明不受其限定。
以图1所示的箱形容器形状,使用具有侧浇口(2)的型腔(1),将流道(4)的断面积变化为2.5mm2、1.5mm2、0.8mm2,制作图2和图3所示的例如8个型腔和16个型腔的模具。所使用的型腔(1)的尺寸如下:
内径=15mm×10mm×10mm
壁厚=0.15mm
侧浇口=0.3mm×0.4mm方
将以下热致变液晶聚合物(LCP-1、LCP-2)和其它树脂,使用设定成以下所示各缸体温度的注塑机(日精树脂工业(株)制PS40-5VSE型,合模压力40吨),如以下所述设定模具温度和注射速度,然后进行注塑。
对所得成型品按下述基准进行判定。另外,在得到良好成型品的场合,求出可能缩短的最短周期。将结果示于表1。
[使用的树脂]
LCP-1:对羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸/对苯二甲酸/氢醌共聚液晶聚合物(含玻璃纤维30重量%)(熔点:325℃,熔融粘度:350泊)
LCP-2:对羟基苯甲酸/2-羟基-6-萘甲酸共聚液晶聚合物(含玻璃纤维30重量%)(熔点:280℃,熔融粘度:530泊)
PA-46:聚酰胺(日本合成橡胶(株)制“Stanyl TS250F6”(熔点:290℃,熔融粘度:由于在熔点加25℃的温度下分解,所以不能测定熔融粘度)
PA-66:聚酰胺(旭化成工业(株)制“レオナFG173”(熔点:260℃,熔融粘度:2200泊)
PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯(ポリプラスチックス(株)制“ジュラネックス 3370”)(熔点:225℃,熔融粘度:3400泊)
PPS:聚亚苯基硫化物(ポリプラスチックス(株)制“フオ一トロン1140A”(熔点:285℃,熔融粘度:3500泊)
[成型温度(缸体温度)]
LCP-1:350℃
LCO-2:330℃
PA46:310℃
PA66:285℃
PBT:250℃
PPS:310℃
[模具温度]
LCP-1:50℃
LCO-2:50℃
PA46:60℃
PA66:60℃
PBT:60℃
PPS:130℃
判定:
○:完全充填全部型腔
△:稍微有欠注射
×:欠注射
□:发生溢料
表1
                      评价结果(成型周期:秒)
金属模   金属模型腔数              8个型腔            16个型腔
  流道断面积(mm2)   2.5   1.5   0.8   2.5   1.5  0.8
  流道部的重量比例(%)   45   33   21   34   23  14
材料   LCP-1   ○(17)   ○(9.2)   ○(8.5)   △   ○(12)  ○(11)
  LCP-2   ○(16)   ○(8.7)   ○(8.0)   △   ○(11)  ○(10)
  PA46   ○(18)   ○(12)   △   □   △  ×
  PA66   ○(20)   △   △   △   ×  ×
  PBT   ○(20)   △   ×   △   ×  ×
  PPS   ○(21)   □   ×   □   △  ×
由表1的结果可以判定,在使用本发明的液晶聚合物成型法的场合,由于成型周期短,而且可以用多数个型腔,从而生产率提高,同时因为能够使流道部分变细,所以使用的树脂量也能够减少。
按照本发明的树脂注塑法,可以在短的周期内用多数个型腔成型,还可谋求使用树脂量减少,因此使电气、电子部件和精密机械部件中所使用的成型品的生产率大为提高,同时能够大幅度降低生产成本。

Claims (18)

1.树脂的注塑法,使用具备直浇口、一个或数个流道和一个或数个型腔的成型模具,其特征在于,将流道的至少一部分断面积取作等于或大于0.1mm2并小于2.0mm2,树脂为热致变液晶聚合物,在比熔点高25℃的温度、剪断速度1000sec-1条件下测定的树脂熔体粘度为10-800泊。
2.权利要求1所述的注塑法,其特征在于,流道的断面积等于或大于0.1mm2并小于2.0mm2的部分的长度占流道总长的1/4以上。
3.权利要求1或2所述的注塑法,其特征在于,流道的断面积等于或大于0.1mm2并小于1.6mm2
4.权利要求1或2所述的注塑法,其特征在于,流道的断面积等于或大于0.1mm2并小于1.3mm2
5.权利要求1或2所述的注塑法,其特征在于,每1个成型品的重量不足1g。
6.权利要求1或2所述的注塑法,其特征在于,树脂成型时,流道部保持的树脂重量占型腔部、流道部和直浇口部保持的合计树脂重量的50重量%以下。
7.权利要求1或2所述的注塑法,其特征在于,使用有4个以上型腔的模具。
8.权利要求1或2所述的注塑法,其特征在于,注射时流道部中熔融树脂的线速度为1000mm/sec以上。
9.权利要求1所述的注塑法,其特征在于,热致变液晶聚合物含有2-羟基-6-萘甲酸残基作为构成成分。
10.权利要求1所述的注塑法,其特征在于,向热致变液晶聚合物中添加相对于聚合物100份重量为0.001~1份重量的脱模剂供注射成型。
11.权利要求1所述的注塑法,其特征在于,将相对于聚合物小球100份重量为0.001~0.05份重量的脱模剂附着在热致变液晶聚合物上再供注射成型。
12.权利要求1所述的注塑法,其特征在于,热致变液晶聚合物含有10~50重量%的强化材和/或充填剂。
13.一种在比树脂溶点高25℃的温度、剪切速率1000sec-1条件下测定的熔体粘度为10-800泊的热致变液晶聚合物用注塑系统,包括注塑机以及具备直浇口、一个或数个流道和一个或数个型腔的成型模具,其特征在于,流道的至少一部分断面积断面积为等于或大于0.1mm2并小于2.0mm2
14.权利要求13所述的注塑系统,其特征在于,流道的断面积等于或大于0.1mm2并小于2.0mm2的部分的长度占流道总长的1/4以上。
15.权利要求13或14所述的注塑系统,其特征在于,使用有4个以上型腔的模具。
16.一种在比树脂溶点高25℃的温度、剪切速率1000sec-1条件下测定的熔体粘度为10-800泊的热致变液晶聚合物用注塑模具,具备直浇口、一个或数个流道和一个或数个型腔,其特征在于,流道的至少一部分的断面积为等于或大于0.1mm2并小于2.0mm2
17.权利要求16所述的系统,其特征在于,流道的断面积等于或大于0.1mm2并小于2.0mm2的部分的长度占流道总长的1/4以上。
18.权利要求16或17所述的注塑模具,其特征在于,模具有4个以上的型腔。
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