JP2000108156A - 成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート
を射出成形したときに発生するゲート付近の成形品の白
化を抑制し、透明感および外観に優れた成形品の製造方
法を提供する。 【解決手段】 ピンゲートブロックおよびゲート付近の
キャビティ壁面の少なくとも一方が熱伝導度１kcal/m.
h.℃以下の断熱性を有する材料で構成されている金型を
用いてポリエチレンナフタレンジカルボキシレートを射
出成形することを特徴とする成形品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリエチレンナフタ
レンジカルボキシレートからなる成形品の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンナフタレンジカルボキシレ
ートは、従来のポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥ
Ｔと略することがある）と比較して耐熱性、ガスバリア
性、低吸着性および耐薬品性に優れる為、食品包装容
器、産業工業用容器用途として注目されている。また優
れた透明性を有する為に、ガラス容器代替なども使用が
検討されている。

【０００３】他方、断熱層を有する金型が特開昭53-867
54号公報および特開平08-25428号公報にて表面転写性向
上を目的とする技術として開示されている。これらの公
報で開示された技術は、キャビティの全面又は一部に断
熱層を設けて溶融樹脂の固化速度を遅らせ転写性を向上
させる技術である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】射出成形にてポリエチ
レンナフタレンジカルボキシレートを成形した場合、ゲ
ート付近の成形品内部に白い筋状の白化部が発生するた
め、透明性及び美観を要求される製品を成形することは
従来困難であり、更に、射出成形品のゲート仕上げが不
必要であるピンポイントゲートを有する金型で成形した
場合、特に白化の発生が激しく、成形品内部にその白化
部がピンポイントゲートから放射状に広がる為、製品と
して使用することは困難である。本発明はこの白化を抑
制し、透明感に優れる成形品を提供することを課題とす
る。

【０００５】すなわち本発明の目的は、ポリエチレンナ
フタレンジカルボキシレートを射出成形したときに発生
する成形品のゲート付近のの白化を抑制し、透明感およ
び外観に優れた成形品の製造方法を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、ゲー
トブロックおよびゲート付近のキャビティ壁面の少なく
とも一方が熱伝導度１kcal/m.h.℃以下の断熱性を有す
る材料で構成されている金型を用いてポリエチレンナフ
タレンジカルボキシレートを射出成形することを特徴と
する成形品の製造方法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるポリエチレンナフタレンジカルボキ
シレート（以下ＰＥＮと略することがある）は、ナフタ
レンジカルボン酸を主たる酸成分（全ジカルボン酸成分
の５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上）とし、
エチレングリコールを主たるジオール成分（全ジオール
成分の５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上）と
してなるポリエステルである。

【０００８】ＰＥＮには共重合成分が共重合されてもよ
い。共重合可能なジカルボン酸成分としては、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、t-フ゛チルフタル酸、ジフェノキシエ
タンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸；コハク
酸、アジピン酸、セバチン酸等脂肪族ジカルボン酸；ジ
フェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン
酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、フェニルメタン
ジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、ジフェ
ニルスルフィドジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカ
ルボン酸等が例示される。

【０００９】共重合可能なジオール成分としては、プロ
ピレングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタ
メチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、ジエチレングリコールなどの脂肪
族グリコール；１，４−シクロヘキンサングリコール等
の脂環族グリコール；ビスフェノールA、ビスフェノー
ルAのアルキレンオキサイド付加物などの芳香族グリコ
ール；ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレング
リコールなどのポリオール；レゾルシン、ハイドロキノ
ン、ジヒドロキシジフェニル、ビスヒドロキシエトキシ
フェニルフルオレンなどのフルオレンが例示できる。

【００１０】共重合可能なオキシカルボン酸成分として
は、オキシ安息香酸、ヒドロキシジフェニルカルボン酸
が例示される。

【００１１】特性を損なわない範囲で３官能基以上の化
合物、例えばグリセリン、トリメチルプロパン、ペンタ
エリスリトール、トリメリット酸等を共重合しても良
い。

【００１２】共重合量に付いては、ジカルボン酸成分及
びジオール成分共に０〜５０mol％、好ましくは０〜３
０mol%である。共重合量が増加するとＰＥＮが有する優
れた特性、例えば耐熱性、耐薬品性、低吸着性を損なう
ことがある。

【００１３】また、上記ＰＥＮに、各種他種ポリマーを
溶融混合し用いることも可能である。しかし上記のよう
に、ＰＥＮの有する優れた特性を損なわない範囲でポリ
マーの選択及び配合量を決定する必要がある。ＰＥＮ以
外のポリマーが配合される場合、この観点からＰＥＮ１
００重量部に対して好ましくは１００重量部以下、さら
に好ましくは５０重量部以下である。

【００１４】ＰＥＮは一般的な方法を適用して製造する
ことができる。その一例として、２，６−ナフタレンジ
カルボン酸ジメチルとエチレングリコールをメチルアル
コールを留去しながらエステル交換させ、その後減圧下
で重縮合を行う方法が例示される。更に極限粘度を上げ
る為に固相重合を行っても良い。得られたポリマーの極
限粘度は、２５℃オルトクロロフェノール溶媒中で通常
0.4〜1.1dl/g、好ましくは0.5〜1.0dl/gである。

【００１５】本発明においては、ゲートブロックおよび
ゲート付近のキャビティ壁面の少なくとも一方が熱伝導
度１kcal/m.h.℃以下の断熱性を有する材料で構成され
ている金型を用いる。金型を構成する断熱性を有する材
料（以下、単に断熱材料と略することがある）は、熱伝
導度が１kcal/m.h以下であることが必要であり、好まし
くは0.5kcal/m.h以下である。熱伝導度が１kcal/m.hを
超えると本発明の効果が得られない。この断熱材料は３
５０℃以上の耐熱性を有し、また機械的強度に優れるも
のであることが好ましい。

【００１６】断熱材料として、メラミン樹脂、尿素樹脂
等の熱硬化樹脂；ポリイミド樹脂等の高耐熱性樹脂；光
硬化性樹脂が例示される。

【００１７】金型を構成する断熱材料部材は、光硬化性
樹脂を用いて３次元光造形システムで作成されたもので
あることが好ましい。この場合には、ゲートブロックな
ど複雑な形状の加工が必要とされる場合にも対応するこ
とができる。

【００１８】本発明においては、金型キャビティ内に上
記断熱部材を設置するのであるが、設置位置は、ゲート
ブロックおよびゲート付近のキャビティ壁面の少なくと
も一方である。

【００１９】ゲートブロックとは、ランナーからの流路
をテーパー状に絞ってキャビティへ導く、溶融樹脂の流
路である。白化をさらに抑制するためには、ゲートブロ
ックのうち、特にテーパー状に流路を絞った部分を断熱
部材とすることが好ましい。断熱部材の設置位置はキャ
ビティ壁面に接するゲートの付近であってもよい。

【００２０】キャビティ壁面に設置する断熱部材から為
る断熱層の面積は、好ましくはゲート面積の３倍以上、
さらに好ましくは５倍以上である。露出面積が３倍以下
では、成形品重量、成形品肉厚によっては白化を低減す
る効果が発現しない。

【００２１】図２に、代表例としてピンゲートブロック
での構成図を例示する。

【００２２】金型のゲートブロックを断熱材料で構成す
る場合、ゲートブロックをキャビティ壁面の一部に露出
させることが望ましい。この場合のゲートブロックを構
成する断熱部材の露出する面積はゲート面積の１倍以上
であることが好ましく、２倍以上であることが更に好ま
しい。１倍未満つまりゲート面積未満では、白化を抑制
する効果が低減して好ましくない。断熱部材の幅はゲー
ト幅の好ましくは１倍以上、さらに好ましくは２倍以上
である。１倍未満つまりゲート幅未満では、同様に白化
を抑制する効果が低減して好ましくない。

【００２３】図３に代表例としてサイドゲート及び図１
にピンポイントゲートでの構造を例示する。

【００２４】

【実施例】以下、実施例によりさらに詳細の説明する。
実施例に用いたポリマー、成形装置、金型および断熱部
材は以下のとおりであり、成形品の白化は、成形して得
られた成形品のゲート付近を目視で観察して評価した。

【００２５】［ＰＥＮ］2,6−ジメチルナフタレートと
エチレングリコールを常法に従って酢酸マンガン触媒で
エステル交換反応させた後、リン酸を添加し反応を停止
させ、その後二酸化ゲルマニウムを添加し溶融重合反応
を行いＰＥＮを得た。得られたＰＥＮは、ナフタレンジ
カルボン酸100mol%およびエチレングリコール100mol%で
構成され、２５℃オルトクロロフィノール溶媒での極限
粘度が0.55であった。上記ＰＥＮは１５０℃３時間熱風
乾燥機にて乾燥して成形に用いた。

【００２６】［射出成形機］日精樹脂工業製射出成形機
PS４０Eを用いた。成形温度は樹脂温度にて２９０℃と
設定し、射出率36.8cc/sec、射出圧力（樹脂圧力換算）
1188kg/cm²と設定した。

【００２７】［金型］高さ1.5cm×横10cm×縦5cm、肉厚
1.5mmの浅底である箱型を用いた。ゲートは、箱型上面
中央部からゲート径1.5mmΦのピンポイントゲートであ
る。なおこのゲートブロックの底面部はキャビティ内壁
に露出していてその形状は5mmΦである。また、移動側
コアキャビティブロックの反ゲート位置に1.5cmΦ深さ1
mmの凹部を設けその凹部に厚さ1mmの断熱材または金属
材を設置することが可能な構造とした。キャビティに使
用した材質は鋼材SKD11、熱伝導度は４２kcal/m.hであ
る。

【００２８】［断熱部材］ゲートブロックとしてフィラ
ー強化エポキシ熱硬化樹脂を切削加工して断熱部材を作
成した。またゲート付近のキャビティ壁面（反ゲート位
置）に設置する断熱部材として厚み１mmのポリイミド板
を用意した。両者ともに熱伝導度は0.3〜0.4kcal/m.hで
ある。

【００２９】［実施例１］ゲートブロックにはフィラー
強化エポキシ熱硬化樹脂を切削加工した断熱部材を用い
た。移動側コアキャビティブロックの凹部に厚さ１ｍｍ
の鋼材を設置した。この構成の金型を用いて上記記載の
ポリエチレンナフタレートを上記条件にて射出成形し
て、成形品を成形した。その結果、成形品のゲート直下
の白化は認められず、成形品のゲート口円周部の白化も
著しく少なかった。

【００３０】［実施例２］ゲートブロックにはフィラー
強化エポキシ熱硬化樹脂を切削加工した断熱部材を用い
た。移動側コアキャビティブロックの凹部に厚み１mmの
ポリイミド板を設置した。この構成の金型を用いて上記
記載のポリエチレンナフタレートを上記条件にて射出成
形して、成形品を成形した。その結果、成形品のゲート
直下の白化は認められず、成形品のゲート口円周部の白
化も認められなかった。

【００３１】［比較例１］ゲートブロックにはキャビテ
ィと同質の鋼材を用いた。移動側コアキャビティブロッ
クの凹部に厚さ１ｍｍの鋼材を設置した。この構成の金
型を用いて上記記載のＰＥＮを上記条件にて射出成形を
実施した。その結果、成形品のゲート口直下で高度に白
化が認められ、更に成形品のゲート口を中心に約直径５
mm程度の円形に縮れ状の白化が広がっていた。

【００３２】

【発明の効果】ゲートブロック及び金型キャビティ壁面
の一部に断熱構造体を設置することにより、ＰＥＮを射
出成形にて成形するときに発生するゲート付近の白化を
低減することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】ピンポイントゲート金型の断面構成図である。

【図２】ピンポイントゲート金型の上面からの構成図で
ある。

【図３】サイドゲート金型での断面構成図である。

【符号の説明】

１．固定側モールドベース ２．移動側モールドベース ３．キャビティコア側断熱部 ４．キャビティ ５．ピンポイントゲート ６．断熱ゲートブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 実生 千葉県千葉市緑区大野台１丁目４番13号 帝人株式会社千葉研究センター内 Ｆターム(参考） 4F202 AA24 AG07 AJ03 AJ13 AM32 CA11 CB01 CK06 CK11 CN27 4F206 AA24 AG07 AJ03 AJ13 AM32 JA07 JN14 JQ81 4J029 AA03 AB07 AC01 AC02 AD01 AE01 BA03 CC06A KD17 KH08

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゲートブロックおよびゲート付近のキャ
   ビティ壁面の少なくとも一方が熱伝導度１kcal/m.h.℃
   以下の断熱性を有する材料で構成されている金型を用い
   てポリエチレンナフタレンジカルボキシレートを射出成
   形することを特徴とする成形品の製造方法。