JP2001353742A

JP2001353742A - リサイクル樹脂の射出成形法

Info

Publication number: JP2001353742A
Application number: JP2000177821A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamaki; 宏山木
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2001-12-25

Abstract

(57)【要約】【課題】リサイクル樹脂に含まれる異物による表面状
態の低下防止を図ると同時に、溶融リサイクル樹脂の流
動性の変動に拘わらず、リサイクル樹脂の物性を低下さ
せることなく薄肉若しくは偏肉成形品を精度よく成形で
きるようにする。【解決手段】溶融リサイクル樹脂を、二酸化炭素を
０．２重量％以上溶解させて射出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形品の廃棄
物や、成形中に発生するランナからの除去樹脂などをリ
サイクル樹脂として用いた射出成形法に関する。さらに
詳しくは、リサイクル樹脂から外観や耐衝撃性等に優れ
たリサイクル成形品を得ることができる射出成形法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、容器包装リサイクル法、家電製品
リサイクル法などの各種法律により、合成樹脂のリサイ
クルが義務付けられ、その有効なリサイクル手法が求め
られている。合成樹脂のリサイクル手法として各種の方
法が提案、実施されており、例えば、マテリアルリサイ
クル、ケミカルリサイクル、サーマルリサイクルが提案
されている。その中でマテリアルリサイクルは、素材を
最も有効かつ低エネルギー消費で再利用するもので、最
も好ましいとされる。

【０００３】従来、マテリアルリサイクルに係る射出成
形法として、リサイクル樹脂を、金型キャビティ面をポ
リイミドの断熱層で被覆した金型を用いて成形し、リサ
イクル樹脂に含まれる塗装片などがリサイクル成形品表
面に露出しないようにする方法が知られている（特開平
６−１４３２７８号公報）。また、初回使用のバージン
樹脂を射出し、次いでリサイクル樹脂を射出すること
で、表層がバージン樹脂、内核がリサイクル樹脂からな
るサンドイッチ構造の射出成形品とすることで、得られ
るリサイクル成形品の表面状態を向上させることも知ら
れている（特開平１０−２０２６９４号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リサイクル
樹脂全般の問題として、リサイクル樹脂中には異物が混
入しており、得られるリサイクル成形品の品質が低下す
ることが挙げられる。しかもその異物混入量が常に一定
ではなく、多量に混入した時にも、リサイクル成形品の
品質を保持できるようにすることが課題となっている。
また、リサイクル樹脂は、種類を揃えて回収できても、
添加材や分子量まで揃えて回収することは困難で、これ
らが相違する樹脂が混合して回収されるため、一般には
溶融時の流動性が一定しないことも挙げられる。

【０００５】このようなことから、従来、リサイクル成
形品は、外観、物性、精度をあまり必要としない低付加
価値の厚肉成形品に限られてしまい、リサイクル樹脂の
活用を抑制する結果となっている。

【０００６】上記従来の射出成形法は、両者ともリサイ
クル樹脂に含まれる異物による表面状態の低下を抑制す
るには有効であり、特に断熱層で金型キャビティ面を被
覆した金型を用いる方法は、冷却を遅らせることで、金
型キャビティ内での溶融リサイクル樹脂のある程度の流
動化を図れるものの、添加材や分子量の変動に伴う溶融
リサイクル樹脂の流動性の変動には対応しにくい問題が
ある。溶融リサイクル樹脂が流動性の乏しいものの場
合、特に薄肉成形品や薄肉部と厚肉部が併存する偏肉成
形品を得ようとすると、金型キャビティ内を溶融リサイ
クル樹脂で完全に満たせなくなったり、成形品表面の金
型再現性が低下する。金型温度を著しく高くして流動性
を良くすることも行われているが、金型温度を高くする
と、成形サイクルタイムが長くなり、成形効率が悪くな
る。また、流動性を良くするために可塑剤を添加するこ
とは、コスト高や樹脂の耐熱性低下などの物性低下につ
ながる。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、リサイクル樹脂に含まれる異物による表面
状態の低下防止を図ると同時に、溶融リサイクル樹脂の
流動性の変動に拘わらず、リサイクル樹脂の物性を低下
させることなく薄肉若しくは偏肉成形品を精度よく成形
できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【問題を解決するための手段】本発明の第１は、二酸化
炭素を０．２重量％以上溶解させた溶融リサイクル樹脂
を射出成形することを特徴とするリサイクル樹脂の射出
成形法を提供するものである。

【０００９】上記本発明の第１は、予め金型キャビティ
を溶融リサイクル樹脂のフローフロントで発泡が起きな
い圧力以上にガスで加圧状態にしておくことをその好ま
しい態様として含むものである。

【００１０】また、本発明の第２は、大気圧以上の二酸
化炭素を充填した金型キャビティに溶融リサイクル樹脂
を充填することを特徴とするリサイクル樹脂の射出成形
法を提供するものである。

【００１１】上記本発明の第１および第２は、溶融リサ
イクル樹脂を金型キャビティに充填後、該金型キャビテ
ィ内の溶融リサイクル樹脂を加圧することをその好まし
い態様として含むものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で成形材料として用いるリ
サイクル樹脂とは、合成樹脂成形品の製造時に発生する
不良成形品、成形中に発生するランナなどからの除去合
成樹脂、実用された後の合成樹脂成形品の廃棄物であっ
て、これらの粉砕物やペレット化したものを含む。リサ
イクル樹脂中には、一般に、成形品表面に後加工された
塗料片、印刷片、ホットスタンプ片などが含まれること
が多く、さらに異種の樹脂が混入していることも多い。
本発明は、これらの塗料片等の異物の混入したリサイク
ル樹脂でであっても良好に使用できる。

【００１３】本発明でリサイクル樹脂として使用される
樹脂は、一般の射出成形やブロー成形等に使用できる熱
可塑性樹脂である。ポリスチレン、スチレン−アクリロ
ニトリル共重合体、ゴム強化ポリスチレン、スチレン−
メチルメタクリレート共重合体、ＡＢＳ樹脂、スチレン
−メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等のスチ
レン系樹脂、ポリメチルメタクリレート、メチルメタク
リレート−スチレン共重合体等のメタクリル樹脂、ポリ
ビニルアセテート、ポリカーボネート、ポリフェニレン
エーテルあるいはポリスチレン等を配合した変成ポリフ
ェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリアミド
イミド、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−エチレン共重合
体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の塩化ビニール
系樹脂等の非結晶性樹脂が特に良好に使用できる。さら
に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリア
セタール、ポリエチレンテレフタレート等の結晶性樹脂
も使用できる。これらの樹脂の各種ブレンドやアロイ、
無機物や有機物の各種充填材が配合された樹脂であって
もよい。

【００１４】リサイクル樹脂として特に良好に使用でき
るのは、非結晶性熱可塑性樹脂、非結晶性樹脂が主成分
の熱可塑性ポリマーアロイ、あるいは結晶化度が低い一
部の結晶性熱可塑性樹脂である。

【００１５】本発明では、二酸化炭素が溶解したときに
高い可塑剤効果を示すリサイクル樹脂を用いることが好
ましい。特にポリカーボネートは二酸化炭素による可塑
剤効果が高いだけでなく、熱分解した時に二酸化炭素を
生じることから、溶融樹脂に二酸化炭素が含まれると分
解反応の平衡がずれ、分解速度が遅くなる利点もあり、
本発明で用いるリサイクル樹脂として最適である。

【００１６】二酸化炭素は合成樹脂に対する可塑化効果
が大きい。本発明は二酸化炭素を可塑剤として活用する
成形法である。二酸化炭素によりリサイクル樹脂の溶融
粘度を低下させて成形時の流動性を良くし、リサイクル
樹脂中の異物が成形品表面に突出することを防止し、成
形品の外観を改良すると共に、異物が表面から沈むこと
により耐衝撃性なども向上させる。

【００１７】次にリサイクル樹脂を成形する本発明の具
体的な成形法について順次説明する。

【００１８】本発明の第１の成形法は、溶融状態のリサ
イクル樹脂に二酸化炭素を０．２重量％以上溶解させ、
これによって粘度が低下した溶融リサイクル樹脂を金型
キャビティに充填する方法である。上記二酸化炭素を溶
解させた溶融リサイクル樹脂を通常の手法で射出する
と、溶融リサイクル樹脂がそのフローフロント（金型内
の溶融リサイクル樹脂の流れの先端部）で発泡しながら
金型キャビティに充填されることから、成形品表面に発
泡模様（ＳｗｉｒｌＭａｒｋ）が生じやすい。このた
め、リサイクル成形品表面の発泡模様が問題となる場合
は、予め金型キャビティ内を溶融リサイクル樹脂のフロ
ーフロントで発泡が起きない圧力以上にガスで加圧状態
にして、上記溶融リサイクル樹脂の射出を行うことが好
ましい。すなわち、カウンタプレッシャ成形を行うこと
が好ましい。

【００１９】リサイクル樹脂に溶解させる二酸化炭素量
は０．２重量％以上である。溶融リサイクル樹脂の流動
性を顕著に向上させるには０．２重量％以上が必要であ
り、好ましくは０．３重量％以上である。また、二酸化
炭素の溶解量の最大量は５重量％程度である。これは二
酸化炭素を多量に溶解させるには高いガス圧力必要にな
ったり、むやみに増しても二酸化炭素に対する樹脂の流
動性向上効果が少なくなることや、二酸化炭素の気化に
より溶融リサイクル樹脂が発泡しやすくなり、カウンタ
プレッシャ成形法により成形品表面の発泡模様発生を防
止するとしても、必要な金型内のガス圧力（カウンタ圧
力）が著しく高くなるためである。好ましい二酸化炭素
溶解量は４重量％以下であり、より好ましくは３重量％
以下である。

【００２０】熱可塑性樹脂のリサイクル樹脂に二酸化炭
素を溶解させる方法として、次の二つの方法が好まし
い。

【００２１】一つは、あらかじめ粒状や粉状のリサイク
ル樹脂を二酸化炭素雰囲気中に置くことで二酸化炭素を
吸収させて、成形機に供給する方法で、二酸化炭素の圧
力や雰囲気温度、吸収させる時間により吸収量が決ま
る。この方法では、可塑化時にリサイクル樹脂が加熱さ
れるに従ってリサイクル樹脂中の二酸化炭素の一部が揮
散するため、溶融リサイクル樹脂中の二酸化炭素量は予
め吸収させた量よりも少なくなる。このため、成形機の
ホッパなどの樹脂の供給経路も二酸化炭素雰囲気にし、
さらには吸収時の圧力に近い圧力まで加圧することが望
ましい。

【００２２】もう一つの方法は、成形機の射出シリンダ
内でリサイクル樹脂を可塑化するとき、または可塑化し
たリサイクル樹脂に二酸化炭素を溶解させる方法で、成
形機のホッパ付近を二酸化炭素雰囲気にしたり、射出シ
リンダ内に二酸化炭素を注入する方法である。射出シリ
ンダの中間部に二酸化炭素を注入する場合には、２ステ
ージからなるベントタイプスクリュを用い、スクリュ溝
深さが深く、溶融樹脂圧力が低いベント部分をガス注入
部とすることが好ましい。また、二酸化炭素を注入後、
溶融リサイクル樹脂中に二酸化炭素を均一に溶解、分散
させるため、スクリュにダルメージや混練ピンなどのミ
キシング機構を付けたり、溶融樹脂流路にスタティック
ミキサを設けることが好ましい。射出成形機としては、
インラインスクリュ方式でもスクリュプリプラ方式でも
使用できるが、樹脂を可塑化する押出機部分のスクリュ
デザインや二酸化炭素の注入位置の変更が容易であるこ
とから、スクリュプリプラ方式が特に好ましい。

【００２３】リサイクル樹脂中の二酸化炭素は、リサイ
クル樹脂が固化した後にリサイクル成形品を大気中に放
置すれば徐々に大気中に放散する。放散によりリサイク
ル成形品に気泡を生じることはなく、放散後のリサイク
ル成形品の性能は本来リサイクル樹脂が有するものと変
わらない。

【００２４】リサイクル成形品表面の発泡模様を防止す
るためにカウンタプレッシャ成形とする場合、予め金型
キャビティに封入するガス圧力は、リサイクル成形品表
面の発泡模様が消える最低圧力であれば良く、一工程に
使用するガスの量を最小限に押さえ、金型キャビティの
シールやガス供給装置の構造を簡単にするためにもガス
圧力は低い方が好ましい。ガス圧力が高くなりすぎると
金型を開こうとする力が無視できなくなったり、金型キ
ャビティのシールが難しくなるなどの問題が生じやす
い。

【００２５】金型キャビティに圧入するガスとしては、
空気や窒素をはじめとして、溶融リサイクル樹脂に対し
て不活性な各種ガスの単体あるいは混合物が使用できる
が、溶融リサイクル樹脂への溶解度の高い二酸化炭素、
炭化水素およびその一部水素をフッ素で置換したものな
どが好ましく、二酸化炭素は金型表面状態のリサイクル
成形品への転写性を向上させる効果が高いので特に好ま
しい。

【００２６】本発明の成形法は、各種の難加工性リサイ
クル樹脂、例えば樹脂分子量が射出成形するには大きす
ぎるリサイクル樹脂、熱安定性が悪く、熱分解を起こし
易いリサイクル樹脂、軟化温度が高く、著しく高温にし
て成形する必要があるリサイクル樹脂、熱分解し易い難
燃剤等の添加物を配合したリサイクル樹脂にも良好に使
用できる。

【００２７】本発明の成形法の第２の成形法は、大気圧
以上の二酸化炭素を充填した金型キャビティに溶融リサ
イクル樹脂を充填して成形する射出成形法である。この
第２の成形法で射出する溶融リサイクル樹脂は、前記第
１の成形法と相違して、二酸化炭素を溶解させたもので
はない。

【００２８】この第２の成形法で好ましく用いられるリ
サイクル樹脂は、非結晶性熱可塑性樹脂であり、固化温
度がガラス転移温度である上記の成形法である。また、
二酸化炭素を、リサイクル樹脂の固化温度で、リサイク
ル樹脂に０．１重量％以上溶解する圧力で、さらに好ま
しくは０．５重量％以上溶解する圧力で金型キャビティ
に存在させ、次いで溶融リサイクル樹脂を充填し成形す
る上記の成形法である。

【００２９】上記第２の成形法ににおけるリサイクル樹
脂の固化温度とは、溶融したリサイクル樹脂が金型内で
固化する温度であり、リサイクル樹脂が非結晶性樹脂の
場合ではガラス転移温度、リサイクル樹脂が結晶性樹脂
の場合では結晶化開始温度である。リサイクル樹脂が非
相溶系ポリマーアロイの場合においては、海島構造の海
を構成する樹脂のガラス転移温度または結晶化開始温度
である。ここで、結晶性樹脂の結晶化開始温度は、示差
熱量計を用いて樹脂を成形時の温度まで加熱し溶融させ
た後、２０℃／分の速度で冷却し、樹脂の結晶化による
発熱が最初に認められる温度とする。

【００３０】樹脂への溶解度が空気や窒素程度のガス体
では、従来から知られるように、金型キャビティ中で金
型表面の転写を阻害するだけである。二酸化炭素は、安
全性、価格、取り扱いやすさ等の点で最も良好に使用で
きるだけでなく、樹脂に良く溶解して可塑剤となり、樹
脂の固化温度を低下させる効果も大きい。

【００３１】金型キャビティに封入する二酸化炭素は、
高い圧力になるほど多量に溶融リサイクル樹脂に溶解す
るため、より固化温度が低くなり、低い金型温度でもリ
サイクル樹脂充填工程中の固化を防止できることにな
る。実用的には、要求する金型表面転写性の程度、リサ
イクル樹脂の種類、金型温度等から必要な二酸化炭素圧
力が決まり、金型温度を高く設定すれば低い圧力で十分
な転写性を得ることもできる。圧力の下限は、リサイク
ル樹脂に溶解した二酸化炭素の可塑剤効果から決まり、
リサイクル樹脂の固化温度において、平衡状態で０．１
重量％リサイクル樹脂に溶解する圧力であり、好ましく
は０．５重量％溶解する圧力である。

【００３２】上記二酸化炭素のリサイクル樹脂への溶解
度は、圧力降下法による測定値である。これ以下の圧力
や、大気圧であっても、二酸化炭素の溶解性の高さか
ら、金型キャビティを真空ポンプにより減圧にしたとき
と同等以上の転写性向上効果を得ることができる。低い
圧力で使用する場合は、金型キャビティを可能な限り二
酸化炭素で置換することが好ましい。また、圧力の上限
は特に限定はないが、あまりに高圧になると金型を開こ
うとする力が無視できなくなったり、金型のシールが難
しくなるなどの問題が生じやすいことから、１５ＭＰａ
以下が実用的であり、好ましくは１０ＭＰａ以下であ
る。

【００３３】金型キャビティ内に充填しておく二酸化炭
素の圧力は、１サイクルの成形工程に使用する二酸化炭
素の量を最小限に押さえ、金型のシールやガス供給装置
の構造を簡単にするために、要求する効果が得られる範
囲で低い方が好ましい。型閉時に型内に残る空気は、二
酸化炭素で置換した方が好ましいが、使用する二酸化炭
素圧力が１ＭＰａを超えるような場合、空気の影響はほ
とんど無視できる。

【００３４】溶融リサイクル樹脂充填後、金型内に残留
する二酸化炭素を放出すると共に、金型キャビティを大
気に開放し、大気圧とする。二酸化炭素の金型からの放
出は、金型キャビティ内を溶融リサイクル樹脂で満たし
た後、あるいは満たす直前に行う。溶融リサイクル樹脂
充填後は金型表面状態を成形品に転写するため、成形品
表面が固化するまで金型キャビティ内の溶融リサイクル
樹脂に十分な圧力を与えることが望ましい。特に、金型
表面にある細かな点状の凹み形状を転写する場合には、
凹み内部に残留する二酸化炭素圧力に対抗してリサイク
ル樹脂を金型に押し付ける必要があり、このような場合
には通常の成形よりも高い樹脂圧力で成形することが望
ましい。

【００３５】本発明では、溶融リサイクル樹脂を金型キ
ャビティに充填後、該金型キャビティの樹脂を加圧する
射出成形法が好ましい。すなわち、一般に保圧と称され
ている射出直後の保持圧力を十分にかけることが好まし
い。

【００３６】得られるリサイクル成形品のリサイクル樹
脂中に残留する二酸化炭素は、リサイクル成形品を大気
中に放置すれば徐々に大気中に放散する。放散によりリ
サイクル成形品に気泡を生じることはなく、放散後のリ
サイクル成形品の機械的性能は通常の成形法で作ったも
のと変わらない。

【００３７】二酸化炭素を金型キャビティに供給、排出
する装置、ガス配管および金型は、二酸化炭素の液化を
防ぐための対策をとることが好ましい。これは二酸化炭
素の液化が起きるような温度では、高いガス圧力が得ら
れないばかりか、金型キャビティ内で液化ガスが溶融リ
サイクル樹脂に触れると、多量の二酸化炭素が溶融リサ
イクル樹脂中に溶け込み、金型内に残留する二酸化炭素
を放出するときにリサイクル成形品表面が発泡し、外観
不良を起こすためである。液化防止の対策としては、二
酸化炭素を加温器により加熱し、二酸化炭素の流路や金
型の温度も二酸化炭素の臨界温度以上に保つことや、溶
融リサイクル樹脂充填時に金型キャビティから二酸化炭
素が供給流路に押し出されことによる大幅な圧力上昇を
防止するために、金型キャビティと配管内の二酸化炭素
圧力を任意の範囲に保つことのできる圧力解放弁や、金
型キャビティから二酸化炭素が逆流可能なガス溜めを設
けておくことが挙げられる。ただし、二酸化炭素の液化
を防止するために、二酸化炭素の温度を過剰に高くする
すると、二酸化炭素の膨張により金型キャビティ内の二
酸化炭素が減少しやすくなる。

【００３８】通常、カウンタプレッシャ成形などで金型
を気密構造にするには、パーティング面や各プレート間
の隙間をＯリングでシールし、金型キャビティに連通す
る突き出しピンなどの可動ピン周りの隙間もＯリングや
断面Ｕ型の環状パッキンでシールしたり、突き出しピン
が固定された突き出しプレート側を覆って気密とするな
どの方法をとることができる。

【００３９】また、可動ピンをパッキンでシールする場
合、可動ピン周りの隙間のパッキンより金型キャビティ
側に入った二酸化炭素は、溶融樹脂の充填により閉じ込
められ、成形品表面が冷えて金型表面から離れると、金
型キャビティに流れ出し、十分に固まっていない成形品
表面を凹ませたり、型開き時に成形品を膨らませて変形
させることがある。このような問題が生じる場合は、上
記可動ピン周りの隙間に入った加圧二酸化炭素を、金型
キャビティ以外の経路から金型外に排出できる溝や穴を
金型に設け、溶融樹脂充填により金型キャビティから押
し出される二酸化炭素の排出と同時に排気できるように
することが望ましい。

【００４０】本発明には、二酸化炭素を大気圧から１Ｍ
Ｐａ程度の低い圧力で金型キャビティに満たし、次いで
溶融リサイクル樹脂の充填により金型キャビティ内の二
酸化炭素を圧縮し、二酸化炭素圧力を増加させつつ成形
する方法も含まれる。Ｏリング等で金型キャビティに通
じる隙間をシールした構造の金型を用い、金型キャビテ
ィを大気圧から１ＭＰａ程度の低い圧力の二酸化炭素で
満たして溶融リサイクル樹脂を充填すると、溶融リサイ
クル樹脂により二酸化炭素は圧縮され、溶融リサイクル
樹脂の充填が進む程、金型キャビティ内の二酸化炭素圧
力は上昇する。二酸化炭素圧力が上昇すると、溶融リサ
イクル樹脂中に溶解する二酸化炭素量が増大し、これに
よって溶融リサイクル樹脂は可塑化され、流動性は良く
なり、リサイクル樹脂中に異物が存在しても高い金型表
面転写性を得ることができる。一般の射出成形品では、
射出圧力伝達の悪い樹脂流動末端部の金型表面転写性が
ゲート付近に比べ低いが、上記の方法では流動末端部の
金型表面転写性を改良することができる。

【００４１】本発明には、金型キャビティ内の二酸化炭
素圧力がより低圧で型表面再現性効果をもたらす次の別
の成形法も含まれる。

【００４２】すなわち、溶融リサイクル樹脂に溶解して
可塑剤として機能する液体を、金型と溶融リサイクル樹
脂が接触する界面に存在させることにより、成形工程中
にリサイクル樹脂表面の固化温度を低下させつつ成形す
る成形法も含まれる。また、二酸化炭素を溶解させやす
い液体に二酸化炭素を溶解させ、該液体の気化物及び／
又は該液体が霧状微粒子状に分散したガス体を、冷却し
た金型のキャビティへ圧入して成形する成形法も本発明
に含まれる。

【００４３】上述した第１および第２の本発明の成形法
では、各種の射出成形法を良好に併用することができ
る。例えば、ガスアシスト射出成形、液体アシスト射出
成形、射出圧縮成形などの低圧射出成形法を良好に併用
できる。さらに、溶融樹脂の金型キャビティ内流動速度
が２００ｍｍ／秒以下、特に１００ｍｍ／秒以下の低速
充填を行う射出成形も良好に使用できる。

【００４４】また、第１および第２の本発明では、金型
表面転写性を改良するために金型表面温度を高める既存
の成形法と組み合わせて使用することもできる。この成
形法では、金型温度が高いため、溶融樹脂充填時に樹脂
と金型が密着しやすく、金型キャビティ内の空気が樹脂
と金型の間にトラップされ、成形品表面に凹みが形成さ
れてしまうことが多い。本発明と組み合わせることによ
り、成形品表面の凹み不良が改善されるだけでなく、よ
り低い金型温度で高い金型表面転写性が得られ、加熱効
率を高めることができる。

【００４５】

【実施例】次に、実施例によって本発明をさらに説明す
る。

【００４６】まず、実施例および比較例で用いた材料、
機材および溶融樹脂中の二酸化炭素量の測定方法、成形
条件などについて説明する。

【００４７】（リサイクル樹脂）ポリカーボネート製の
事務機器ハウジングの粉砕品、変性ポリフェニレンエー
テル樹脂製の事務機器ハウジングの粉砕品で、いずれも
通常の射出成形で成形すると塗料片が表面に露出する程
度に多量の塗料片が含まれているものを用いた。

【００４８】（二酸化炭素）二酸化炭素としては純度９
９％以上の二酸化炭素を使用した。

【００４９】（成形機）成形機としては住友重機械工業
製「ＳＧ１２５Ｍ−ＨＰ」を使用した。スクリュシリン
ダはＬ／Ｐ＝２３のベントタイプで、ベント部分を二酸
化炭素で加圧できるようにし、供給する二酸化炭素の圧
力を減圧弁で一定に保つことで、溶融リサイクル樹脂に
溶解する二酸化炭素量を制御した。可塑化から射出開始
までの間、スクリュ背圧として、可塑化したリサイクル
樹脂が発泡してスクリュが後退しない最低限の圧力を設
定した。また、ホッパ部分にはスクリュへのリサイクル
樹脂供給量を制御するためのフィーダを設け、ベント部
分の溶融樹脂移送が常に飢餓状態になるようにした。

【００５０】（溶融リサイクル樹脂中への二酸化炭素の
溶解制御）射出シリンダのベント部分に二酸化炭素を１
０ＭＰａで供給して、溶融リサイクル樹脂中への二酸化
炭素の溶解を制御した。

【００５１】（溶融リサイクル樹脂中の二酸化炭素量の
測定）溶融リサイクル樹脂に溶解した二酸化炭素量は、
成形品の成形後の重量減少から求めた。つまり、成形直
後にリサイクル成形品の重量を測定した後、リサイクル
成形品を約２４時間大気中に放置し、次に、１２０℃の
真空乾燥機中に４８時間放置した後のリサイクル成形品
の重量を測定し、これらの差を溶融リサイクル樹脂中に
含まれていた二酸化炭素量とした。

【００５２】（シリンダ温度の設定）シリンダ温度はい
ずれの樹脂についても３００℃とした。

【００５３】（金型）成形品は厚み２ｍｍで、縦横各１
２０ｍｍ、６０ｍｍの長方形平板のリサイクル成形品を
成形する金型を用いた。金型キャビティ表面は鏡面とし
た。金型の構造を図１に示す。

【００５４】図１に示されるように、金型は金型キャビ
ティ１の中心（リサイクル成形品の中心）に直径５ｍｍ
のダイレクトゲート２を有する。金型キャビティ１の外
周縁には、深さ０．０５ｍｍの狭い隙間であるベントス
リット３を介して、ガスが流動しやすい深さで形成され
たベント４が連通している。このベント４には金型外に
通じるガス給排穴５が連通している。ガス給排穴５、ベ
ント４およびベントスリット３は、金型キャビティ１内
にカウンタプレッシャ用のガスの供給と排出のためのも
ので、ガス給排穴５は後述するガス供給装置に接続され
ている。また、金型キャビティ１を気密構造とするため
に、ベントスリット３およびガス給排穴５に通じる金型
の構成プレート間の隙間やエジェクタピン６周りの隙間
はＯリング７でシールされている。

【００５５】（ガス供給装置）ガス供給装置の構成を図
１に示す。

【００５６】ガス供給装置は、液化炭酸ガスを充填した
ボンベ８を５０℃で保温してガス供給源として用いるも
のとなっている。ガスは容器より加温器９を通り、減圧
弁１０にて所定圧力に調圧された後、約４０℃に保温さ
れた内容量２００ｃｍ³のガス溜１１に溜められる。金
型キャビティ１へのガス供給は、ガス溜１１の下流にあ
る供給用電磁弁１２を開け、同時に開放用電磁弁１３を
閉じることで行われ、溶融リサイクル樹脂充填中はガス
溜１１と金型キャビティ１はつながっている。溶融リサ
イクル樹脂の充填が終了するとほぼ同時に、供給用電磁
弁１２を閉じ、開放用電磁弁１３を開けることでガスを
金型外に放出する。

【００５７】実施例１ポリカーボネートのリサイクル樹脂を、射出シリンダの
ベント部に二酸化炭素を供給することで、二酸化炭素を
溶解させながら可塑化した。この二酸化炭素を吸収した
ポリカーボネートのリサイクル樹脂について、金型表面
温度９０℃で、二酸化炭素を用いたカウンタプレッシャ
成形をし、溶融リサイクル樹脂の充填に必要な射出シリ
ンダ内樹脂圧力を測定したところ、樹脂充填時間０．６
秒、カウンタ圧力８ＭＰａの場合、充填必要圧力は１６
０ＭＰａであった。樹脂充填後、射出シリンダ内圧力１
４０ＭＰａで５秒間保圧し、２０秒間冷却した後にリサ
イクル成形品を取り出した。

【００５８】得られたリサイクル成形品は、表面に発泡
模様や塗料片の飛び出しがなく平滑な成形品であった。
また、射出成形後の成形品の重量減少から求めた溶融リ
サイクル樹脂中の二酸化炭素量は１．３重量％であっ
た。

【００５９】実施例２変性ポリフェニレンエーテル樹脂のリサイクル樹脂を、
射出シリンダのベント部に二酸化炭素を供給すること
で、二酸化炭素を溶解させながら可塑化した。この二酸
化炭素を吸収した変性ポリフェニレンエーテル樹脂のリ
サイクル樹脂について、金型表面温度８０℃で、二酸化
炭素を用いたカウンタプレッシャ成形をし、溶融リサイ
クル樹脂の充填に必要な射出シリンダ内樹脂圧力を測定
したところ、樹脂充填時間０．６秒、カウンタ圧力８Ｍ
Ｐａの場合、充填必要圧力は１３０ＭＰａであった。樹
脂充填後、射出シリンダ内圧力１１０ＭＰａで５秒間保
圧し、２０秒間冷却した後にリサイクル成形品を取り出
した。

【００６０】得られたリサイクル成形品は、表面に発泡
模様や塗料片の飛び出しがなく平滑な成形品であった。
また、射出成形後の成形品の重量減少から求めた溶融リ
サイクル樹脂中の二酸化炭素量は２．４重量％であっ
た。

【００６１】実施例３金型表面温度を１００℃とし、二酸化炭素を６ＭＰａの
圧力で金型キャビティ内に満たした状態で、ポリカーボ
ネートの溶融リサイクル樹脂を充填時間０．６秒で充填
した。金型キャビティに満たした二酸化炭素は、樹脂充
填完了と同時に大気に放出し、樹脂の充填後、射出シリ
ンダ内樹脂圧力１５０ＭＰａで５秒間保圧し、２０秒間
冷却した後にリサイクル成形品を取り出した。得られた
リサイクル成形品は、表面に塗料片の飛び出しのない外
観の良好なものであった。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおりのもので
あり、リサイクル樹脂を用いた成形における混入異物に
よる外観低下や不安定な流動性による成形不良を防止す
ることができ、リサイクル樹脂を用いたりサイクル成形
品の用途を、厚肉で外観を必要としない用途から一般の
広い用途に拡大することができる。従って、合成樹脂の
リサイクル利用を促進することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で用いた金型およびガス供給装置の説明
図である。

【符号の説明】

１金型キャビティ２ダイレクトゲート３ベントスリット４ベント５ガス給排穴６エジェクタピン７Ｏリング８ボンベ９加温器１０減圧弁１１ガス溜１２供給用電磁弁１３開放用電磁弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二酸化炭素を０．２重量％以上溶解させ
た溶融リサイクル樹脂を射出成形することを特徴とする
リサイクル樹脂の射出成形法。
【請求項２】予め金型キャビティを溶融リサイクル樹
脂のフローフロントで発泡が起きない圧力以上にガスで
加圧状態にしておくことを特徴とする請求項１に記載の
リサイクル樹脂の射出成形法。
【請求項３】大気圧以上の二酸化炭素を充填した金型
キャビティに溶融リサイクル樹脂を充填することを特徴
とするリサイクル樹脂の射出成形法。
【請求項４】溶融リサイクル樹脂を金型キャビティに
充填後、該金型キャビティ内の溶融リサイクル樹脂を加
圧することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
のリサイクル樹脂の射出成形法。