JP2004098458A - 射出成形品 - Google Patents

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Abstract

【課題】射出発泡成形品の表面に発生する剥離現象を防止する。
【解決手段】成形用樹脂材料に発泡剤を混合して射出成形した射出成形品１であって、少なくとも、成形品を成形する際に溶融射出された成形用樹脂材料の金型キャビティ内移動速度が１．５ｍ／ｓｅｃ〜２０００ｍ／ｓｅｃである部位の移動方向前方のキャビティ表面に断熱材が設置された金型を使用して成形された。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出発泡成形品の表面に発生する剥離現象を防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出発泡成形は射出成形品の軽量化や材料削減に有効な技術であるが、成形品表面のごく薄い層が剥離する現象がしばしば見られる。表面剥離が発生した成形品は外観的に不体裁であるだけでなく、組み合わされる他部品との摺動時の剥離層脱落により寸法変化が起こりやすく、またプリンタ機器などにおいては印刷用紙の給排紙時の接触やトナー、インクなどの攪拌時の摩擦抵抗により脱落した剥離層がトナー、インクなどに混入し印刷品質を低下させるなど、製品機能に弊害をきたすものである。しかしながら、このような剥離現象の防止技術に関する文献あるいは公報等による開示は現状では見当たらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明者らの実験および観察によれば、剥離現象の程度は樹脂材料の金型内への注入速度に依存し、注入速度が高速であるほど剥離し易く、剥離範囲は増加する傾向にある。更に剥離部の表面形態は、例えば板状の樹脂物に曲げ荷重を負荷した場合の表面に見られる白化現象に酷似していることから、剥離現象の発生原因は樹脂材料を金型内へ注入させる際、ファウンテンフローによって初期に形成され固化の進行している表面層が、連続して注入される内部層の流動によって延伸され、固化が最も速い最表面層が分離したものであると推察される。すなわち樹脂材料の流動速度が速い部位に発生する現象であり、具体的には成形品のゲート部に代表されるような樹脂流路断面積が狭くなっている部位の流れ方向前方に発生する特徴が認められる。
【０００４】
したがって、樹脂材料の注入速度を遅くして相対的に流動速度を低下させることで発生程度の改善は望めるものの、解消できるかどうかは樹脂流路断面積の変化に依存する上、射出発泡成形の場合、特に成形品肉厚が３ｍｍ程度以下の場合には、樹脂材料の注入速度の低下によって内部層における発泡状態が著しく阻害されるため、射出発泡成形を採用した際の軽量化をはじめとする利点が享受出来ない問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、射出発泡成形品の表面に発生する剥離現象を防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる射出成形品は、成形用樹脂材料に発泡剤を混合して射出成形した射出成形品であって、少なくとも、前記成形品を成形する際に溶融射出された前記成形用樹脂材料の金型キャビティ内移動速度が１．５ｍ／ｓｅｃ〜２０００ｍ／ｓｅｃである部位の移動方向前方のキャビティ表面に断熱材が設置された金型を使用して成形されたことを特徴としている。
【０００７】
また、この発明に係わる射出成形品において、前記断熱材の設置部位がゲート周囲の金型キャビティ表面である金型を使用して成形されたことを特徴としている。
【０００８】
また、この発明に係わる射出成形品において、前記断熱材の厚みが、０．０７ｍｍ〜０．１５ｍｍである金型を使用して成形されたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態について説明する。
【００１０】
本実施形態においては、ホットランナバルブゲート方式によるゲート１点を配置した金型を使用して、成形用樹脂材料に炭酸ガスを浸透させた物理発泡によって、縦２００ｍｍ×横１５０ｍｍ×高さ１０ｍｍで厚みが２ｍｍの箱型である射出発泡成形品を成形した。この際の成形条件及び成形機と金型の仕様から計算により求められる溶融樹脂材料のゲート部通過速度は約１８０ｍ／ｓｅｃであった。
【００１１】
図３は本発明によらずに得られた成形品の一例を示し、成形品１の表面には中央のゲート２を中心とした放射状の領域に周囲との変色部３が見られ、剥離し易い状態にある。
【００１２】
図２は本発明の一実施形態に係わる成形品であって、金型キャビティ表面に厚さ０．０７ｍｍの断熱材を設置して得られた成形品の一例を示し、本発明によらずに得られた成形品と比較して、中央のゲート２を中心とした放射状の領域の周囲との変色部３の変色度合いが少ない。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態に係わる成形品であって、金型キャビティ表面に厚さ０．１５ｍｍの断熱材を設置して得られた成形品を示し、中央のゲート２を中心とした放射状の領域における周囲との変色部は見られない。
【００１４】
尚、断熱材の設置方法として、真空冶金（株）製のポリイミド真空蒸着重合膜を使用した。なお、断熱材は、成形品を成形する際に溶融射出された成形材料の金型キャビティ内移動速度が１．５ｍ／ｓｅｃ〜２０００ｍ／ｓｅｃである部位の移動方向前方のキャビティ表面に設置した。
【００１５】
以上のような方法によって各種成形用樹脂材料について、断熱材の厚みもしくは有無の異なる各々３種類の射出発泡成形品を成形した。そして、これらの成形品の剥離状態を評価するために、中央のゲート２を中心とした放射状の領域における周囲との変色部３もしくは、周囲との変色が見られない成形品については変色が見られる成形品と同部位について、ＪＩＳ　Ｋ５４００に準拠した碁盤目剥離試験を実施した。その結果を図４に示す。
【００１６】
即ち、評価する成形品表面にカッターナイフによって１ｍｍ四方の碁盤目状の切り込みを入れ、その上にＪＩＳ　Ｚ１５２２に準拠した２．９４Ｎ／１０ｍｍ以上の粘着力を持つ粘着テープを貼り付け、これを剥がした時の１ｍｍ四方の碁盤目１００個中における未剥離数を評価した。
【００１７】
図４に示す実験結果によれば、使用する成形用樹脂材料によって差は見られるものの、本実施形態により、成形品表面の剥離強度が向上していることがわかる。
【００１８】
特に、本実施形態では、金型のキャビティ表面に厚さ０．０７〜０．１５ｍｍ程度の断熱材を設置することにより成形品表面の剥離強度が向上することがわかった。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、射出発泡成形を採用した際の軽量化をはじめとする利点を阻害することなく、成形品の表面に発生する剥離現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金型キャビティ表面に厚さ０．１５ｍｍの断熱材を設置した際に得られた成形品の一例を示す図である。
【図２】金型キャビティ表面に厚さ０．０７ｍｍの断熱材を設置した際に得られた成形品の一例を示す図である。
【図３】従来の成形品の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態と比較例の成形結果を示す図である。
【符号の説明】
１　成形品
２　ゲート
３　変色部

Claims (3)

  1. 成形用樹脂材料に発泡剤を混合して射出成形した射出成形品であって、
    少なくとも、前記成形品を成形する際に溶融射出された前記成形用樹脂材料の金型キャビティ内移動速度が１．５ｍ／ｓｅｃ〜２０００ｍ／ｓｅｃである部位の移動方向前方のキャビティ表面に断熱材が設置された金型を使用して成形されたことを特徴とする射出成形品。
  2. 前記断熱材の設置部位がゲート周囲の金型キャビティ表面である金型を使用して成形されたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形品。
  3. 前記断熱材の厚みが、０．０７ｍｍ〜０．１５ｍｍである金型を使用して成形されたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形品。
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