JP2003080521A - 結晶性樹脂の成形方法およびその成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 剛性、耐熱性等の物性の向上を図れるととも
に、反りやヒケ等の変形を防止できる結晶性樹脂の成形
方法を提供する。 【解決手段】 金型１内に結晶性樹脂を射出して得た第
１次成形品５０Ａを、金型１内に保持したまま当該金型
１の温度を結晶性樹脂の融点±５℃に昇温するととも
に、金型１内で再結晶化するまで保持して第２次成形品
とし、その後、金型１を加圧しながら降温して第２次成
形品５０Ｂを取り出す結晶性樹脂の成形方法とする。こ
れにより、第２次成形品は最高結晶化度に近い結晶化を
得ることができ、その結果、第２次成形品の融点が第１
次成形品の融点より高くなり、これにより、剛性、耐熱
性等が向上し、物性の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶性樹脂の成形
方法に係り、詳しくは、ＰＰ等の結晶性樹脂を用いて、
耐熱性、剛性等の物性向上に優れた成形品を得ることの
できる結晶性樹脂の成形方法に関する。

【０００２】

【背景技術】例えば、ＰＰ（Polypropylene）は軽比重
であり、剛性、耐薬品性、成形性等に優れているので、
各種の容器や、包装材料等の分野で広く使用されてい
る。しかし、低温での耐衝撃性に劣ること等から、例え
ば、エチレン等と共重合させたり、ＥＰＲ等のゴム類を
配合させたりして、プロピレン重合体やプロピレン重合
体組成物を形成することが行われ、これらを利用して、
自動車部品、家電製品等の工業分野に広く利用されてい
る。一方で、ＰＰ製造物に上記剛性、耐薬品性、成形
性、耐衝撃性等の性質の他に、さらに、例えば耐熱性、
大きな硬度が必要とされることがある。

【０００３】そして、このような要望を満たすべく、Ｐ
Ｐ製造物に所定の熱処理を行い、耐熱性、剛性等の物性
を向上させようとすることが行われており、このこと
は、例えば、（１）特公平６−２８２６号公報、（２）
特公平５−３４３８０号公報、（３）特公平６−４３４
６２号公報に開示されている。すなわち、（１）特公平
６−２８２６号公報によれば、ＰＰと核剤からなる組成
物を成形してなる未配向の成形品を、１５５〜１７０℃
に、特に１５８〜１６８℃に、かつ、前記組成物の融点
±４℃の温度範囲で熱処理することが開示されている。 （２）特公平５−３４３８０号公報によれば、前躯体組
成物の成形物を、１５５〜１７０℃に、特に１５８〜１
６８℃に、かつ、前記躯体組成物の融点±４℃の温度範
囲で熱処理することが開示されている。 （３）特公平６−４３４６２号公報によれば、プロピレ
ン単独重合体を、１５５〜１７０℃に、特に１５８〜１
６８℃に、かつ、前記プロピレン単独重合体の融点±４
℃の温度範囲で熱処理することが開示されている。ま
た、これらの（１）〜（３）の公報によれば、ＰＰ／核
剤からなる組成物を射出、射出圧縮、中空、押出成形等
で成形し、それによって得られた成形品を加熱してい
る。そして、この加熱方法として、(1)前記温度範囲に
保持した金型内で加熱する方法、(2)前記温度範囲に保
持したロール面あるいは熱板面に接触させる方法、(3)
窒素、アルゴン等のガス、シリコンオイル等の不活性液
体中に浸漬する方法、が開示されている。そして、加熱
時間は、（１）〜（３）の公報とも１秒以上、好ましく
は１秒〜６０分とされており、実施例では１０分となっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記各公報で
は、成形品の熱処理方法が記載されているのみで、商業
ベースでの成形方法については記載されておらず、物性
を向上させ、かつ、反りやヒケを生じない成形品の成形
方法の開発が望まれている。また、前記各公報の各熱処
理方法によれば、成形品を熱処理しただけであるため、
その成形品を取り出した後、反りやヒケが生じ、良品の
成形品を得にくい場合が生じる。

【０００５】本発明の目的は、剛性、耐熱性等の物性の
向上を図れるとともに、反りやヒケ等の変形を防止でき
る結晶性樹脂の成形方法およびその成形体を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、金型
内で結晶性樹脂を成形して得た第１次成形品を、前記金
型内に保持したまま当該金型の温度を前記結晶性樹脂の
成形前の融点±５℃に昇温するとともに、前記金型内で
再結晶化するまで保持して第２次成形品とし、その後、
前記金型を加圧しながら降温して前記第２次成形品を取
り出すことを特徴とする結晶性樹脂の成形方法である。

【０００７】このような本発明によれば、第１次成形品
は、金型内に保持された状態で金型の温度を結晶性樹脂
の成形前の融点±５℃に昇温され、その温度で再結晶化
して融点の高い第２次成形品となる。その結果、剛性、
耐熱性等が向上し、物性の向上を図ることができる。ま
た、第２次成形品の取り出しは、金型を加圧しながら降
温して行われるので、加圧することにより、成形品の面
転写が向上する。また、融点付近まで昇温するため、残
留応力が低減して、反りや変形を防止することができ
る。

【０００８】以上の発明では、次のような材料、成形装
置を採用することができる。 （１）材料 結晶性樹脂としては、ポリオレフィン（ＰＰ、ＰＥ、ポ
リブテン等）、ポリアミド（６Ｎｙ、６．６Ｎｙ等）、
ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ等）ＰＣ、ＰＰＳ、ＰＰ
Ｅ等を採用することができる。 （２）熱処理前の成形 第１次成形品を得るための成形は、射出、射出圧縮、中
空、プレス、押出成形等、公知の方法で行ってよい。こ
の際、金型温度を成形材料の結晶化温度以下に設定して
おくことが好ましくい。金型は、充填した成形材料を均
一に温度制御できるものであれば特に制限はない。ま
た、加熱方法としては、例えば、金型の内部に中空部が
あり、その中空部にスチーム等のガス、液体、ミスト状
の流体を導入排出させたり、高周波加熱、カートリッジ
ヒータ等を用いることで、金型温度を均一にかつ迅速に
温度制御できるようなものを使用することができる。ま
た、金型のキャビティ内面の裏側に、ロッド状ヒータを
複数埋め込み、このヒータにより加熱するようにした金
型も好適である（キャビティ内面から透視すると、ロッ
ド状ヒータが、蜂の巣状か、縞状に並んでいる）。

【０００９】（３）熱処理工程 昇温速度は特に制限はない。熱処理時間は十分に再結晶
化すれば特に制限はないが、１分〜１２０分が好まし
く、特に１０分〜６０分である。 （４）降温工程 降温工程において行う加圧は、第２次成形品が破損、変
形しなければ特に制限はない。また、降温速度は特に制
限はない。

【００１０】請求項２の発明は、金型内で結晶性樹脂を
成形して得た第１次成形品を、前記金型内に保持したま
ま当該金型の温度を前記結晶性樹脂の成形前の融点±５
℃に昇温させた後、１℃／分以下の昇温速度で前記結晶
性樹脂の成形前の融点＋５℃〜融点＋１０℃に昇温して
第２次成形品とし、その後、前記金型を加圧しながら降
温して前記第２次成形品を取り出すことを特徴とする結
晶性樹脂の成形方法である。

【００１１】このような本発明によれば、第１次成形品
は、金型内に保持された状態で金型の温度を結晶性樹脂
の成形前の融点±５℃に昇温され、さらに、１℃／分以
下の昇温速度で結晶性樹脂の成形前の融点＋５℃〜融点
＋１０℃に昇温され、その温度で再結晶化して第１次成
形品より耐熱性、剛性に優れた第２次成形品となる。第
２次成形品では、結晶性樹脂の成形前の融点±５℃〜融
点＋１０℃で昇温されるので、再結晶部が溶融するおそ
れもなく、また、最高結晶化度に近い結晶化を得ること
ができ、その結果、融点の高い成形品とすることがで
き、剛性、耐熱性等が向上し物性の向上を図ることがで
きる。また、１℃／分以下の昇温速度で結晶性樹脂の成
形前の融点＋５℃〜融点＋１０℃に昇温されるので、折
角再結晶化させた部分が溶融することを防止できる。さ
らに、第２次成形品の取り出しは、金型を加圧しながら
降温して行われるので、加圧することにより、成形品の
面転写が向上する。また、融点付近まで昇温するため、
残留応力が低減して、反りや変形を防止することができ
る。

【００１２】以上の発明では、材料、熱処理前の成形、
熱処理工程、降温工程は、前記請求項１の発明と同様に
行われる。ここで、熱処理工程において、再結晶化に伴
う融点上昇速度は、１℃／分以下であればよく、好まし
くは０．５℃／分以下、特に０．１／分以下であればよ
い。

【００１３】請求項３の発明は、第１金型内で結晶性樹
脂を成形して得た第１次成形品を取り出し、その第１次
成形品を、予め金型温度が前記結晶性樹脂の成形前の融
点±５℃、好ましくは成形前の融点−５℃〜融点＋２℃
に昇温され、かつ、前記成形品と同一のキャビティを持
つ第２金型に移すとともに、この第２金型内で再結晶化
するまで保持して第２次成形品とし、その後、前記第２
金型を加圧しながら降温して前記第２次成形品を取り出
すことを特徴とする結晶性樹脂の成形方法である。

【００１４】このような本発明によれば、第１次成形品
は、第１金型で成形された後取り出されて、第２金型に
移され、その第２金型で第２次成形品とされる。第２金
型において結晶性樹脂の成形前の融点±５℃、好ましく
は成形前の融点−５℃〜融点＋２℃に昇温されるので、
第２次成形品は一部表面が溶けるおそれもなく、最高結
晶化度に近い結晶化を得ることができ、その結果、融点
の高い成形品とすることができ、剛性、耐熱性等が向上
し、物性の向上を図ることができる。また、第１金型で
成形した第１次成形品を取り出して、予め加熱された第
２金型に移すので、最初から一つの金型で成形し、かつ
昇温して第２次成形品とする場合と比べて、成形サイク
ルを短縮化することができる。さらに、第２次成形品の
取り出しは、金型を加圧しながら降温して行われるの
で、加圧することにより、成形品の面転写が向上する。
また、融点付近まで昇温するため、残留応力が低減し
て、反りや変形を防止することができる。

【００１５】以上の発明では、前記請求項１の発明にお
ける材料、熱処理前の成形、熱処理工程、降温工程と同
様の工程が行われ、降温工程後、第２次成形品の取り出
しが行われる。

【００１６】請求項４の発明は、第１金型内で結晶性樹
脂を成形して得た第１次成形品を取り出し、その第１次
成形品を当該第１次成形品と同一のキャビティを持つ第
２金型に移し、その第２金型の温度を前記結晶性樹脂の
成形前の融点±５℃に昇温させた後、１℃／分以下の昇
温速度で前記結晶性樹脂の成形前の融点＋５℃〜融点＋
１０℃に昇温して第２次成形品とし、その後、前記第２
金型を加圧しながら降温して前記第２次成形品を取り出
すことを特徴とする結晶性樹脂の成形方法である。

【００１７】このような本発明によれば、第１次成形品
は、第１金型で成形された後、第２金型に移され、かつ
保持された状態で金型の温度を結晶性樹脂の成形前の融
点±５℃に昇温され、さらに、１℃／分以下の昇温速度
で結晶性樹脂の成形前の融点＋５℃〜融点＋１０℃に昇
温される間に再結晶化して第２次成形品となる。第２次
成形品では、結晶性樹脂の成形前の融点±５℃〜融点＋
１０℃で昇温されるので、再結晶部が溶融するおそれも
なく、また、最高結晶化度に近い結晶化を得ることがで
き、その結果、剛性、耐熱性等が向上し、物性の向上を
図ることができる。また、第１金型で成形した第１次成
形品を取り出して第２金型に移すので、第２金型で昇温
して第２成形物を形成する間に、第１金型で第１次成形
品を成形でき、これにより、最初から一つの金型で成形
し、かつ昇温して第２次成形品とする場合と比べて、成
形サイクルを短縮化することができる。さらに、１℃／
分以下の昇温速度で結晶性樹脂の成形前の融点＋５℃〜
融点＋１０℃に昇温されるので、折角再結晶化させた部
分が溶融することを防止できる。また、第２次成形品の
取り出しは、金型を加圧しながら降温して行われるの
で、加圧することにより、成形品の面転写が向上する。
また、融点付近まで昇温するため、残留応力が低減し
て、反りや変形を防止することができる。

【００１８】以上の発明では、前記請求項１の発明にお
ける材料、熱処理前の成形、熱処理工程、降温工程と同
様の工程が行われ、降温工程後、第２次成形品の取り出
しが行われる。ここで、熱処理工程において、再結晶化
に伴う融点上昇速度は、１℃／分以下であればよく、好
ましくは０．５℃／分以下、特に０．１／分以下であれ
ばよい。

【００１９】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４のいずれかに記載の結晶性樹脂の成形方法により成形
されることを特徴とする成形体である。このような本発
明によれば、剛性、耐熱性等の物性の向上を図れるとと
もに、反りやヒケ等の変形を防止できる成形体を形成す
ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る結晶性樹脂
の成形方法の実施形態を説明する。第１実施形態は、金
型内に結晶性樹脂を射出して得た第１次成形品を、金型
内に保持したまま、その金型の温度を結晶性樹脂の融点
±５℃に昇温するとともに、金型内で再結晶化するまで
保持して第２次成形品とし、その後、金型を加圧しなが
ら降温して第２次成形品を取り出すものである。

【００２１】すなわち、本実施形態において使用される
成形材料としては、結晶性熱可塑性樹脂であれば特に制
限はないが、例えば、ポリオレフィン（ＰＰ、ＰＥ、ポ
リブテン等）、ポリアミド（６Ｎｙ、６．６Ｎｙ等）、
ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ等）ＰＣ、ＰＰＳ、ＰＰ
Ｅ等が使用される。ＰＰの場合、例えば、プロピレン重
合体やプロピレン重合体組成物等が使用可能とされてい
る。

【００２２】第１次成形品を得るために熱処理前に行う
成形方法としては、射出、射出圧縮、中空、プレス、お
よび押出成形等、公知の方法でよいが、成形時に金型温
度を成形材料の結晶化温度以下に設定することが好まし
い。また、成形を行うための金型は、充填した成形材料
を均一に温度制御することができるものであれば特に制
限はない。

【００２３】例えば、金型としては、図１（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、四角形状の第１次成形品５０Ａを
得るためのキャビティ１Ａを備えた金型１が採用されて
いる。すなわち、金型１は、固定金型２および可動金型
３を備えて構成され、固定金型２は、図示しない射出圧
縮成形機に移動不可能に固定されるものである。可動金
型３は、上記射出圧縮成形機に移動可能に設けられたも
のであり、また、可動金型３の図中左側には、図示しな
い型締装置が配置されている。そして、この型締装置で
可動金型３を固定金型２に向かって押圧することによ
り、金型１が閉鎖される。また、固定金型２には、図示
しないがスプールおよびランナが設けられ、それらを経
由してＰＰ等の結晶性樹脂が前記キャビティ１Ａ内に注
入され、これにより、前記第１次成形品５０Ａが形成さ
れるようになっている。

【００２４】可動金型３内には中空部３Ａが設けられ、
この中空部３Ａには、それぞれ弁４Ａ、５Ａを有する複
数本の熱媒導入管４と熱媒排出管５との一部が設けられ
ている。また、可動金型３内には中空部３Ａとキャビテ
ィ１Ａとにわたって複数本の温度センサ６が設けられ、
キャビティ１Ａ内の成形品の温度を常に計測できるよう
になっている。そして、熱媒導入管４から、スチーム等
のガス、液体、ミスト状の流体が導入されるとともに、
これらのガス等が熱媒排出管５から排出されるようにな
っており、温度センサ６による温度計測に基づき、金型
１の温度を、均一にかつ迅速に温度制御できるようにな
っている。

【００２５】あるいは、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
な金型１１を用いてもよい。この金型１１は、固定金型
１２および可動金型１３を備えて構成され、可動金型１
３のキャビティ１１Ａ内面の裏側に、センサー付ロッド
状ヒータ１４が複数埋め込まれて形成されている。これ
らのセンサー付ロッド状ヒータ１４は、多数本のロッド
を蜂の巣状あるいは縞状に並べて一束に形成され、それ
ぞれの束毎に電源への配線１５が接続されている。従っ
て、電源から配線１５を介して可動金型１３へ電流が流
されることにより、可動金型１３が加熱され、昇温され
るようになっている。

【００２６】本実施形態の熱処理工程としては、まず、
前述のような成形方法で得た第１次成形品５０Ａを金型
１に入れたままで、当該金型１を加熱して、ＰＰ等の使
用材料の成形前の融点±５℃まで昇温するとともに、そ
の状態で再結晶化するまで保持し、再結晶化したとき、
成形体である第２次成形品５０Ｂが形成される。この際
の昇温速度は特に制限はない。また、熱処理時間は十分
に再結晶化すれば特に制限はないが、１分〜１２０分が
好ましく、特に１０分〜６０分であれば最適である。こ
こで、熱処理時間が１分未満の場合は、再結晶化が十分
に進行しないおそれがあり、また、１２０分を超える
と、長く熱処理した割には再結晶化の進行度が進まず、
成形品の結晶化度が頭打ちになり、その結果、かかった
費用に対する効果および、かかった手間に対する効果が
少ない場合が多い。なお、金型１に替えて金型１１を使
用してもよい。

【００２７】また、加熱温度が、ＰＰ等の成形材料の成
形前の融点−５℃未満の場合は、再結晶化は進むが、そ
の成形材料が到達できる最高結晶化度に比べて、充分に
結晶化が進行せず、従って、耐熱性、剛性向上効果が劣
るものとなる。一方、加熱温度がＰＰ等の成形材料の成
形前の融点＋５℃を超えると、熱処理工程の最初の段階
で、成形材料の表面が溶融するため、かえって再結晶化
が進行しない。なお、金型温度より成形品温度は同等か
若干低くなるため、熱処理工程の最初の段階で、金型温
度が、成形材料の成形前の融点より＋５℃以内で高温の
場合は、成形品表面の結晶を溶融するおそれは低い。ま
た、熱処理工程が進むと、成形品の再結晶化が進行し、
その融点は、成形材料の成形前の融点より高くなるた
め、金型温度が成形前の融点±５℃になっても、結晶部
が溶融するおそれはなくなる。

【００２８】熱処理工程が終わると、第２次成形品を取
り出すために降温することになるが、本実施形態の降温
工程としては、加圧しながら降温するようになってい
る。ここで、加圧しないで降温すると、金型外に取り出
した第２次成形品に反りや歪み、ヒケが発生する。加圧
は、第２次成形品が破損、変形しない程度に行われれば
よく、圧力の大きさは特に制限はない。また、降温速度
は特に制限はない。

【００２９】前述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。 (1) 第１次成形品は、金型内に保持された状態で金型の
温度をＰＰ等の成形材料の成形前の融点±５℃に昇温さ
れ、その温度で再結晶化して融点の高い第２次成形品と
なる。その結果、第２次成形品の融点が第１次成形品の
融点より高くなり、これにより、剛性、耐熱性等が向上
し、物性の向上を図ることができる。

【００３０】(2) 第２次成形品の取り出しは、金型を加
圧しながら降温して行われるので、加圧することによ
り、成形品の面転写が向上する。また、融点付近まで昇
温するため、残留応力が低減して、反りや変形を防止す
ることができる。

【００３１】次に、本発明に係る結晶性樹脂の第２実施
形態を説明する。第２実施形態は、金型内に結晶性樹脂
（ＰＰ等の成形材料）を射出して得た第１次成形品５０
Ａを、金型１または金型１１内に保持したまま、その金
型１，１１の温度をＰＰ等の成形材料の成形前の融点±
５℃に昇温するとともに、１℃／分以下の昇温速度で成
形前の融点＋５℃〜融点＋１０℃に昇温して第２次成形
品５０Ｂとし、その後、金型１，１１を加圧しながら降
温して第２次成形品５０Ｂを取り出すものである。

【００３２】本実施形態において使用される成形材料
は、前記第１実施形態と同様のものが使用される。ま
た、熱処理前の成形方法、つまり、第１次成形品を得る
ための成形方法についても前記第１実施形態と同じであ
り、使用する金型も第１実施形態の金型１、金型１１が
使用される。

【００３３】第２実施形態の熱処理工程としては、ま
ず、前述のような成形方法で得た第１次成形品５０Ａを
金型１または金型１１に入れたままで、その金型１，１
１を加熱して、ＰＰ等の成形材料の成形前の融点±５℃
まで、好ましくは、成形材料の成形前の融点−５℃〜融
点＋３℃まで昇温し、再結晶化したとき、第２成形品５
０Ｂが形成される。なお、この際の昇温速度は特に制限
はなく、素早く昇温させてもよい。また、熱処理時間
は、前記第１実施形態と同様、１分〜１２０分が好まし
く、特に１０分〜６０分である。

【００３４】ここで、熱処理工程の最初の金型温度が成
形材料の成形前の融点−５℃未満の場合は、必要以上に
熱処理時間がかかる。

【００３５】その後、金型１または金型１１を加熱し
て、成形材料がその成形前の融点＋５℃〜融点＋１０℃
の温度となるまで金型１または金型１１を昇温する。な
お、後述する実施例のように、熱処理工程の最後に融点
＋１０℃になるように金型を昇温してもよく、熱処理工
程の途中で融点＋１０℃まで昇温し、その後熱処理工程
の最後までその温度を保持してもよい。

【００３６】ここで、熱処理工程の最高温度が成形材料
の成形前の融点＋１０℃を超えると、再結晶部が溶融し
て、耐熱性、剛性向上が十分でなくなるおそれが生じ
る。最高温度が成形材料の成形前の融点＋５℃未満の場
合は、前述したように、耐熱性、剛性向上効果が劣るも
のとなる。成形材料の成形前の融点＋５℃から融点＋１
０℃に昇温する速度は、本来は金型内の成形品が再結晶
化することに伴う、樹脂の融点上昇速度と同じか、少し
遅ければよく、特に制限するものではない。前記昇温速
度が速いと、折角再結晶化させた部分が溶融してしま
い、耐熱性、剛性向上効果が劣ることになる。成形材料
により、再結晶化に伴う融点上昇速度は異なるが、１℃
／分以下、好ましくは０．５℃／分以下、特に０．１℃
／分以下であれば、折角再結晶化させた部分が溶融する
等のトラブルをほぼ防げる。

【００３７】熱処理工程が終わると、成形品を取り出す
ために降温することになるが、本実施形態の降温工程と
しては、前記第１実施形態と同じである。

【００３８】前述のような第２実施形態によれば、前記
(1) 、(2) と同様の効果の他、次のような効果がある。 (3) １℃／分以下の昇温速度で成形材料の成形前の融点
＋５℃〜融点＋１０℃に昇温されるので、折角再結晶化
させた部分が溶融することを防止できる。

【００３９】次に、本発明に係る結晶性樹脂の成形方法
の第３実施形態を説明する。第３実施形態は、第１金型
内に結晶性樹脂（ＰＰ等の成形材料）を射出して得た第
１次成形品５０Ａを取り出し、その第１次成形品５０Ａ
を、予め金型温度が成形材料の成形前の融点±５℃に昇
温され、かつ、成形品５０Ａと同一のキャビティを持つ
第２金型１または第２金型１１に移すとともに、この第
２金型１，１１内で再結晶化するまで保持して第２次成
形品５０Ｂとし、その後、第２金型１，１１を加圧しな
がら降温して第２次成形品５０Ｂを取り出すものであ
る。つまり、この第３実施形態は、第１次成形品の成形
後に、一旦その第１次成形品を取り出す点が、前記第
１、第２実施形態と異なる。なお、第３実施形態では、
前記金型１または金型１１を第２金型として説明してあ
る。

【００４０】本実施形態においては、使用される成形材
料、熱処理前の成形は、前記第１実施形態と同様であ
り、降温工程の後、第２次成形品が取り出される。

【００４１】前述のような第３実施形態によれば、前記
(2) と同様の効果の他、次のような効果がある。 (4) 第１次成形品は、第１金型で成形された後取り出さ
れて、第２金型に移され、その第２金型で第２次成形品
とされる。第２金型において成形材料の成形前の融点±
５℃で昇温されるので、第２次成形品は最高結晶化度に
近い結晶化を得ることができ、その結果、第２次成形品
の融点が第１次成形品の融点より高くなり、これによ
り、剛性、耐熱性等が向上し、物性の向上を図ることが
できる。

【００４２】(5) また、第１金型で成形した第１次成形
品を取り出して第２金型に移すので、最初から一つの金
型で成形し、かつ昇温して第２次成形品とする場合と比
べて、成形サイクルを短縮化することができる。

【００４３】次に、本発明に係る結晶性樹脂の成形方法
の第４実施形態を説明する。第４実施形態は、第１金型
内に結晶性樹脂（ＰＰ等の成形材料）を射出して得た第
１次成形品５０Ａを取り出し、その第１次成形品５０Ａ
を当該第１次成形品５０Ａと同一のキャビティを持つ第
２金型１または金型１１に移し、その第２金型１，１１
の温度を成形材料の成形前の融点±５℃に昇温するとと
もに、１℃／分以下の昇温速度で成形材料の成形前の融
点＋５℃〜融点＋１０℃に昇温して第２次成形品５０Ｂ
とし、その後、第２金型１，１１を加圧しながら降温し
て第２次成形品５０Ｂを取り出すものである。なお、第
４実施形態では、前記金型１または金型１１を第２金型
として説明してある。

【００４４】本実施形態においては、使用される成形材
料、熱処理前の成形は、前記第１実施形態と同様であ
り、降温工程の後、第２次成形品が取り出される。

【００４５】前述のような第４実施形態によれば、前記
(2) 、(4) と同様の効果の他、次のような効果がある。 (6) 第１金型で成形した第１次成形品を取り出して第２
金型に移すので、最初から一つの金型で成形し、かつ昇
温して第２次成形品とする場合と比べて、成形サイクル
を短縮化することができる。

【００４６】

【実施例】次に、本発明の効果を図３〜図９に示すよう
に具体的な実施例に基づいて説明する。 〔実施例〕本実施例は、本発明に基づく結晶性樹脂の製
造方法により前記第２成形品を得るものである。本実施
例では、前述のような、成形工程、熱処理工程、降温工
程を順次行い、最後に第２成形品を取り出す。

【００４７】本実施例では、以下のような材料、装置、
および成形条件等により成形を行った。 （１）最初の成形工程（第１次成形品を得るための成
形）。 使用樹脂；Ｊ２０００ＧＰ（出光石油化学製；融点１６
１．６℃）。 金型；キャビティ形状は、２０ｃｍ×２０ｃｍ×厚み３
ｍｍの平板状。 金型内には、図１に示すような熱媒導入管４および熱媒
排出管５を含み構成された加熱冷却システムおよび温度
センサ６が配列されており、温度センサ６によりキャビ
ティ１１Ａ内面の複数箇所の温度を測定できるようにな
っている。成形温度２４０℃、金型温度８０℃で射出成
形した。

【００４８】（２）実施例１ 前記第１次成形品５０Ａの成形完了後に、図３（Ａ）、
図４に示すように、そのままの状態で加熱冷却システム
を加熱して金型温度を１６１℃まで昇温し、その温度で
６０分保持して第２次成形品５０Ｂを形成した。このと
き、キャビティ内面の９箇所の温度を温度センサ６で検
出したところ、１５９℃〜１６２℃内に制御できてい
た。６０分経過後に、加熱冷却システムを停止し、１０
ＭＰａで型締めするとともに８０℃まで冷却し、金型１
を開いて第２次成形品５０Ｂを取り出した。得られた第
２次成形品５０Ｂを平滑な面において、反りをチェック
したが反りはなかった。その後、１日おいて同様にチェ
ックしても反りはなかった。また、第２次成形品５０Ｂ
の一部を削り取り、図７に示すように、ＤＳＣで融点を
測定した結果、１７８．９℃であった。

【００４９】（３）実施例２ 熱処理温度を１６３℃、熱処理時間を１０分とした以外
は、実施例１と同様に行った。このとき、キャビティ内
面の９箇所の温度は１６０℃〜１６４℃内に制御できて
いた。その後、実施例１と同様に、取り出した第２次成
形品５０Ｂの反りと融点を測定した結果、反りはなかっ
た。また、融点は１７８．８℃であった。

【００５０】（４）実施例３ 熱処理温度を１６０℃、熱処理時間を３０分とした以外
は、実施例１と同様に行った。このとき、キャビティ内
面の９箇所の温度は１５７℃〜１６１℃内に制御できて
いた。その後、実施例１と同様に、取り出した第２次成
形品５０Ａの反りと融点を測定した結果、反りはなかっ
た。また、融点は１７６．３℃であった。

【００５１】（５）比較例１ 熱処理温度を１５５℃、熱処理時間を５分とした以外
は、実施例１と同様に行った。このとき、キャビティ内
面の９箇所の温度は１５１℃〜１５７℃内に制御できて
いた。その後、実施例１と同様に、取り出した第２次成
形品５０Ｂの反りと融点を測定した結果、反りはなかっ
たが、図８に示すように、融点は１６４．７℃であっ
た。 （６）比較例２ 熱処理時間を１０分とした以外は比較例１と同様に行っ
た。このとき、キャビティ内面の９箇所の温度は１５２
℃〜１５７℃内に制御できていた。その後、比較例１と
同様に、取り出した第２次成形品５０Ｂの反りと融点を
測定した結果、反りはなかったが、融点は１７０．５℃
であった。

【００５２】（７）比較例３ 熱処理時間を３０分とした以外は比較例１と同様に行っ
た。このとき、キャビティ内面の９箇所の温度は１５１
℃〜１５７℃内に制御できていた。その後、比較例１と
同様に、取り出した第２次成形品５０Ｂの反りと融点を
測定した結果、反りはなかったが、融点は１７１．９℃
であった。 （８）比較例４ 金型温度を１６０℃とした以外は比較例１と同様に行っ
た。このとき、キャビティ内面の９箇所の温度は１５８
℃〜１６２℃内に制御できていた。その後、比較例１と
同様に、取り出した第２次成形品５０Ｂの反りと融点を
測定した結果、反りはなかったが、融点は１７２．４℃
であった。

【００５３】以上からわかるように、実施例１〜実施例
３および比較例１〜比較例４とも、第２次成形品５０Ｂ
の反りはないが、実施例１〜実施例３方が、比較例１〜
比較例４に対して、いずれも融点が高く、その結果、実
施例１〜実施例３の方が、剛性、耐熱性等の物性に優れ
ていることがわかる。

【００５４】（９）実施例４ 前記第１次成形品５０Ａの成形完了後に、図３（Ｂ）、
図４に示すように、金型内に第１次成形品５０Ａを保持
したままの状態で、加熱冷却システムのスチームで加熱
して、金型温度を１５５℃まで昇温した後、スチームの
出力を下げて昇温速度を０．１℃／分になるように調整
し、その条件で１７０℃まで昇温させ第２次成形品５０
Ｂを成形した。金型温度が１７０℃になった後、スチー
ムを切り、１０ＭＰａで型締めして８０℃まで冷却し、
金型を開いて第２次成形品５０Ｂを取り出した。得られ
た第２次成形品５０Ｂを平滑な面において、反りをチェ
ックしたが反りはなかった。その後、１日おいて同様に
チェックしても反りはなかった。また、第２次成形品５
０Ｂの一部を削り取り、前述と同様にＤＳＣで融点を測
定した結果、１７８．３℃であった。

【００５５】（１０）実施例５ 金型温度を１５５℃まで昇温させ、その後の昇温速度を
１．０℃／分として１６７℃まで昇温させ、金型温度が
１６７℃になった後、スチームを切って降温させた以外
は、実施例４と同様に行った。その後、実施例４と同様
に、取り出した第２次成形品５０Ｂの反りと融点を測定
した結果、反りはなかった。また、融点は１７５．０℃
であった。

【００５６】（１１）比較例５ 金型温度を１５５℃まで昇温させ、その後の昇温速度を
１．０℃／分として１６０℃まで昇温させ、金型温度が
１６０℃になった後、スチームを切って降温させた以外
は、実施例４と同様に行った。その後、実施例４と同様
に、取り出した第２次成形品５０Ｂの反りと融点を測定
した結果、反りはなかったが、融点は１６８．５℃であ
った。

【００５７】（１２）比較例６ 昇温速度を５．０℃／分で１７０℃まで昇温させて熱処
理工程を終わらせたこと以外は、実施例４と同様に行っ
た。その後、実施例４と同様に、取り出した第２次成形
品５０Ｂの反りと融点を測定した結果、反りはなかった
が、融点は１６３．４℃であった。

【００５８】以上からわかるように、実施例４，５およ
び比較例５，６とも、第２次成形品５０Ｂの反りはない
が、実施例４，５の方が、比較例５，６に対して、融点
が温度高く、その結果、実施例４，５の方が、剛性、耐
熱性等の物性に優れていることがわかる。

【００５９】（１３）実施例６ 第１次成形品５０Ａの成形終了後に、第１金型から第１
次成形品５０Ａを一旦取り出し、予め温度を１６１℃ま
で昇温した第２金型に移し、その第２金型で６０分保持
して第２次成形品５０Ｂを形成し、６０分経過後に、ス
チームを切り、１０ＭＰａで型締めして８０℃まで冷却
し、第２次成形品５０Ｂを取り出した。このとき、キャ
ビティ内面の９箇所の温度を温度センサ６で検出したと
ころ、１５９℃〜１６２℃内に制御できていた。その
後、取り出した第２次成形品５０Ｂの反りと融点を測定
した結果、反りはなかった。また、融点は１７９．８℃
であった。

【００６０】（１４）実施例７ 熱処理温度を１６３℃、熱処理時間を１０分とした以外
は実施例６と同様に行った。このとき、キャビティ内面
の９箇所の温度を温度センサ６で検出したところ、１６
０℃〜１６４℃内に制御できていた。その後、実施例６
と同様に、取り出した第２次成形品５０Ｂの反りと融点
を測定した結果、反りはなかった。また、融点は１７
７．５℃であった。 （１５）実施例８ 熱処理温度を１６０℃、熱処理時間を３０分とした以外
は実施例６と同様に行った。このとき、キャビティ内面
の９箇所の温度を温度センサ６で検出したところ、１５
７℃〜１６２℃内に制御できていた。その後、実施例６
と同様に、取り出した第２次成形品５０Ｂの反りと融点
を測定した結果、反りはなかったが、融点は１７６．３
℃であった。

【００６１】（１６）比較例７ 熱処理温度を１５５℃、保持時間を５分とした以外は、
実施例６と同様に行った。このとき、キャビティ内面の
９箇所の温度を温度センサ６で検出したところ、１５２
℃〜１５７℃内に制御できていた。その後、実施例６と
同様に、取り出した第２次成形品５０Ｂの融点を測定し
た結果、融点は１６２．８℃であった。 （１７）比較例８ 熱処理温度を１５５℃、保持時間を１０分とした以外
は、実施例６と同様に行った。このとき、９箇所のキャ
ビティ内面の温度を温度センサ６で検出したところ、１
５２℃〜１５７℃内に制御できていた。その後、実施例
６と同様に、取り出した第２次成形品の融点を測定した
結果、融点は１６６．２℃であった。

【００６２】（１８）比較例９ 熱処理温度を１５５℃、保持時間を３０分とした以外
は、実施例６と同様に行った。このとき、９箇所のキャ
ビティ内面の温度を温度センサ６で検出したところ、１
５２℃〜１５６℃内に制御できていた。その後、実施例
６と同様に、取り出した第２次成形品５０Ｂの融点を測
定した結果、融点は１６５．２℃であった。

【００６３】（１９）比較例１０ 熱処理温度を１６０℃、保持時間を５分とした以外は、
実施例６と同様に行った。このとき、９箇所のキャビテ
ィ内面の温度を温度センサ６で検出したところ、１５２
℃〜１５８℃内に制御できていた。その後、実施例６と
同様に、取り出した第２次成形品５０Ｂの融点を測定し
た結果、融点は１７０．８℃であった。

【００６４】以上からわかるように、実施例６〜８の方
が、比較例７〜１０に対して、融点が高く、その結果、
実施例６〜８の方が、剛性、耐熱性等の物性に優れてい
るとともに、第２次成形品の反りもなく、この点からも
優れていることがわかる。

【００６５】（２０）実施例９ 第１金型で第１次成形品５０Ａの成形終了後に、その第
１次成形品５０Ａを一旦取り出し、第１金型と同一のキ
ャビティを持つ第２金型に移して、その第２金型内で１
５５℃まで昇温した後、昇温速度を０．１℃／分で１７
０℃まで昇温させて熱処理工程を終わらせ、金型温度を
１７０℃まで昇温した後、スチームを切り、１０ＭＰａ
で型締めして８０℃まで冷却し、第２成形品５０Ｂを取
り出した。その後、取り出した第２成形品５０Ｂの反り
と融点を測定した結果、反りはなかった。また、融点は
１７７．３℃であった。

【００６６】（２１）実施例１０ 昇温速度を１．０℃／分で１６７℃まで昇温させたこと
以外は、実施例９と同様に行った。その後、取り出した
第２次成形品５０Ｂの反りと融点を測定した結果、反り
はなかった。また、融点は１７５．０℃であった。

【００６７】（２２）比較例１１ 昇温速度を１．０℃／分で１７０℃まで昇温させた以外
は、実施例９と同様に行った。その後、取り出した第２
次成形品５０Ｂの反りと融点を測定した結果、反りはな
かったが、融点は１６５．６℃であった。

【００６８】（２３）比較例１２ 昇温速度を１．０℃／分で１６０℃まで昇温させたこと
以外は、比較例１１と同様に行った。その後、取り出し
た第２次成形品５０Ｂの反りと融点を測定した結果、反
りはなかったが、融点は１６８．５℃であった。ちなみ
に、表１に記載したブランクの欄は、ＰＰをそのまま射
出成形したもので、その融点は１６１．６℃である。

【００６９】以上からわかるように、実施例９，１０お
よび比較例１１，１２とも第２次成形品の反りはない
が、実施例９，１０の方が融点が高く、その結果、実施
例９，１０の方が、剛性、耐熱性等の物性に優れている
ことがわかる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、本発明の結晶性樹脂の成
形方法によれば、剛性、耐熱性等の物性の向上を図れる
とともに、反りやヒケ等の変形を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の結晶性樹脂の成形方法に係る実施形態
で使用する金型を表し、図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＡ−
Ａ線に沿った金型の縦断面図、（Ｂ）は可動金型の平面
図である。

【図２】本発明の結晶性樹脂の成形方法に係る実施形態
で使用される他の金型を表し、図２（Ａ）は図２（Ｂ）
のＡ−Ａ線に沿った金型の縦断面図、（Ｂ）は可動金型
の平面図である。

【図３】前記実施形態の実施例および比較例の成形方法
を示し、図３（Ａ）は第１〜第３実施例および比較例１
〜比較例４、図３（Ｂ）は第４、第５実施例および比較
例５、比較例６の成形方法を示す図である。

【図４】図３における各実施例および比較例の実数値を
示す図である。

【図５】前記実施形態の実施例および比較例の成形方法
を示し、図５（Ａ）は第６〜第８実施例および比較例７
〜比較例１０、図５（Ｂ）は第９、第１０実施例および
比較例１１、比較例１２の成形方法を示す図である。

【図６】図５における各実施例および比較例の実数値を
示す図である。

【図７】前記第１実施例における第２次成形品の融点測
定の状態を示す図である。

【図８】前記比較例１における第２次成形品の融点測定
の状態を示す図である。

【図９】結晶性樹脂を通常の状態で射出した場合の融点
測定の状態を示す図である。

【符号の説明】

１，１１ 金型 ２，１２ 固定金型 ３，１３ 移動金型 １Ａ，１１Ａ キャビティ ３Ａ 中空部 ４ 熱媒導入管 ５ 熱媒排出管 ６ 温度センサ ５０Ａ 第１次成形品 ５０Ｂ 第２次成形品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 勝也 千葉県市原市姉崎海岸１番地１ (72)発明者 柴田 康雅 千葉県市原市姉崎海岸１番地１ Ｆターム(参考） 4F202 AR06 CA09 CA11 CA15 CB01 CK18 CN01 CN12 CN17 CN20 4F203 AA11 AM32 DA12 DB01 DC01 DF15 DH06 DK07 DN23

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型内で結晶性樹脂を成形して得た第１
   次成形品を、前記金型内に保持したまま当該金型の温度
   を前記結晶性樹脂の成形前の融点±５℃に昇温するとと
   もに、前記金型内で再結晶化するまで保持して第２次成
   形品とし、その後、前記金型を加圧しながら降温して前
   記第２次成形品を取り出すことを特徴とする結晶性樹脂
   の成形方法。
2. 【請求項２】 金型内で結晶性樹脂を成形して得た第１
   次成形品を、前記金型内に保持したまま当該金型の温度
   を前記結晶性樹脂の成形前の融点±５℃に昇温させた
   後、１℃／分以下の昇温速度で前記結晶性樹脂の成形前
   の融点＋５℃〜融点＋１０℃に昇温して第２次成形品と
   し、その後、前記金型を加圧しながら降温して前記第２
   次成形品を取り出すことを特徴とする結晶性樹脂の成形
   方法。
3. 【請求項３】 第１金型内で結晶性樹脂を成形して得た
   第１次成形品を取り出し、その第１次成形品を、予め金
   型温度が前記結晶性樹脂の成形前の融点±５℃、好まし
   くは成形前の融点−５℃〜融点＋２℃に昇温され、か
   つ、前記成形品と同一のキャビティを持つ第２金型に移
   すとともに、この第２金型内で再結晶化するまで保持し
   て第２次成形品とし、その後、前記第２金型を加圧しな
   がら降温して前記第２次成形品を取り出すことを特徴と
   する結晶性樹脂の成形方法。
4. 【請求項４】 第１金型内で結晶性樹脂を成形して得た
   第１次成形品を取り出し、その第１次成形品を当該第１
   次成形品と同一のキャビティを持つ第２金型に移し、そ
   の第２金型の温度を前記結晶性樹脂の成形前の融点±５
   ℃に昇温させた後、１℃／分以下の昇温速度で前記結晶
   性樹脂の成形前の融点＋５℃〜融点＋１０℃に昇温して
   第２次成形品とし、その後、前記第２金型を加圧しなが
   ら降温して前記第２次成形品を取り出すことを特徴とす
   る結晶性樹脂の成形方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の結晶性樹脂の成形方法により成形されることを特徴
   とする成形体。