JP2004216578A - Injection-molded product and injection molding method - Google Patents

Injection-molded product and injection molding method Download PDF

Info

Publication number
JP2004216578A
JP2004216578A JP2003003342A JP2003003342A JP2004216578A JP 2004216578 A JP2004216578 A JP 2004216578A JP 2003003342 A JP2003003342 A JP 2003003342A JP 2003003342 A JP2003003342 A JP 2003003342A JP 2004216578 A JP2004216578 A JP 2004216578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermoplastic resin
resin composition
injection
molded article
injection molded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003003342A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norihiko Furuya
紀彦 古谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Chemicals Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Chemicals Corp filed Critical Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority to JP2003003342A priority Critical patent/JP2004216578A/en
Publication of JP2004216578A publication Critical patent/JP2004216578A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an injection-molded product hard to cause an involved sink, good in the transfer properties of an embossed surface and having high glossiness without being limited by the average molecular weight of a thermoplastic resin and a resin composition and raising the temperature of the resin and the temperature of a mold to an unnecessarily high temperature. <P>SOLUTION: This injection-molded product is obtained by mixing a molten thermoplastic resin composition with nitrogen of which the pressure is adjusted to atmospheric pressure or more and filling a mold cavity, which is pressurized by nitrogen regulated to atmospheric pressure or more, with the nitrogen-containing thermoplastic resin composition. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品とその射出成形方法に関する。
さらに詳しくは、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品であって、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に圧力調整した窒素を混合させた後、大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより得られるものであることを特徴とする射出成形品とその射出成形方法に関するものである。
【０００２】
【０００３】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品とその射出成形方法に関する。さらに詳しくは、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品であって、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に圧力調整した窒素を混合させた後、大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより得られるものであることを特徴とする射出成形品とその射出成形方法に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
現在、熱可塑性樹脂と、該熱可塑性樹脂に対して不活性である気体、液体などの流体を混合させた後、該混合物を金型キャビティへ充填する射出成形方法は、技術が確立しつつあり、既に、この射出成形方法により量産が開始された射出成形品も存在している。
この射出成形方法に用いられる熱可塑性樹脂に対して不活性な気体、液体などの流体は、窒素、二酸化炭素、これらの混合体から選択されることが多い。これらは、大気圧以上に圧力調整されていることが多い。また、超臨界状態になるように温度、圧力を調整した後、熱可塑性樹脂組成物に混合させる例も少なくない。
【０００５】
熱可塑性樹脂組成物に対して不活性な気体、液体などの流体を超臨界状態に保ちながら熱可塑性樹脂に混合させた後、該混合物をキャビティへ充填することにより発泡射出成形品を得る射出成形方法は、特許第２６２５５７６号公報などにより公開されている。
しかし、熱可塑性樹脂組成物と超臨界状態にある窒素、二酸化炭素を熱可塑性樹脂組成物に混合させた後、金型キャビティへ充填する射出成形方法においては、得られた射出成形品の表面には発泡模様（以下、「スワール・マーク」と呼ぶ）が発生するため、得られた射出成形品の表面は光沢がなく、外観特性や金型転写性が良好ではないことが多い。
【０００６】
このスワール・マークの発生は、該混合物が射出成形機からキャビティへ充填された際に該混合物の有する圧力が低下、開放されることにより発泡すると考えられ、この時発生した発泡跡が樹脂の冷却後も残存することにより、スワール・マークとなると想像される。また、このスワール・マークは、微細な凹凸形状であるため、破壊の起点となりやすい。
一方、従来から、熱可塑性樹脂に窒素を吸収させることにより、熱可塑性樹脂の可塑剤として働き、ガラス転移温度を低下させることが知られ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｖｏｌ．３０，２６３３（１９８５）など、多くの文献に示されている。しかし、現在まで、熱可塑性樹脂の成形加工に広く応用されるには至っていない。
【０００７】
一方、特開平５−３１８５４１号公報には、窒素や二酸化炭素などのガスを熱可塑性樹脂中に含ませ、キャビティ内のガスを除去しながら該樹脂をキャビティに充填することで、熱可塑性樹脂の流動性を向上させた上で、熱可塑性樹脂射出成形品を得る方法が示されている。
しかし、この方法は、ガスに窒素を使用した場合、最大でも約０．１８重量％と熱可塑性樹脂中に含まれるガスの量が少なく、十分な流動性向上の効果を得ることは難しいため、高い寸法精度と寸法安定性を有する射出成形品を得ることは難しいといえる。
【０００８】
また、上記公報による射出成形方法は、大気圧、４０℃でガス体となる化合物を含有する熱可塑性樹脂を、大気に開放された状態、または、減圧された状態にある金型キャビティへ射出する方法である。上記化合物を含有する熱可塑性樹脂を、大気圧または減圧環境下にある金型キャビティへ射出すると、ガス体が発泡するため、得られた射出成形品の表面にはスワール・マークが発生する。
一方、複雑な形状である射出成形品、射出成形品重量が大きい射出成形品を得る場合、流動長（Ｌ）と製品厚さ（Ｔ）との比（Ｌ／Ｔ）が大きい射出成形品を得る場合、粘度の高い熱可塑性樹脂組成物による射出成形品を得る場合など、１点のゲートでは熱可塑性樹脂組成物を金型キャビティへ充填することが困難である場合には、ゲート点数を多くすることにより解決することが一般的である。ゲート点数を多くすることにより、流動末端部分まで短時間で熱可塑性樹脂を充填できるほか、金型キャビティ内に充填された熱可塑性樹脂の圧力分布が均一になりやすい。
【０００９】
しかし、ゲート点数の多い金型により射出成形された射出成形品は、少なからず樹脂の流動が合流するウェルド部分が発生する。このため、射出成形品表面にウェルド・ラインと呼ばれる線状の外観不良が発生するほか、機械的強度が低下するため好ましくない。
特開平１１−２８７５４号公報には、常温、常圧環境下で気体状態の非反応性ガスを高圧下で溶融状態の熱可塑性樹脂に溶解させ、該非反応性ガスを未飽和または飽和状態に維持しながら熱可塑性樹脂を冷却し、その後、脱圧する射出成形品の製造方法が開示されているが、この製造方法は、非反応性ガスによる射出成形品の発泡を抑える製造方法に関するものである。
【００１０】
一方、特開平１１−３３３９０８号公報においては、上記に示した特開平１１−２８７５４号公報による開示内容に加えて、押し出し成形に関する技術開示であって、熱可塑性樹脂が発泡しない温度域まで冷却すること、および、金型の内部構造に特徴を有する製造方法に関するものである。従って、射出成形に広く応用できる技術開示ではない。
ＷＯ９８／５２７３４号公報には、熱可塑性樹脂の射出成形において、二酸化炭素を０．２重量％以上溶解して粘度を低下させた溶融樹脂を、あらかじめ溶融樹脂のフローフロントで発泡が起きない圧力以上に窒素などのガスにより加圧状態に保った金型キャビティに充填する方法が示され、ウェルド・ラインが目立たなくなるほか、型表面の再現性、光沢度の向上、型表面のシャープエッジの再現性、微細な型表面の凹凸の再現性などに対して効果的であることが記載されている。
【００１１】
しかし、二酸化炭素は熱可塑性樹脂に混合させた際の発泡力が窒素と比較して弱いため、肉厚射出成形品ではヒケの発生が懸念される。
ガラス繊維により強化された熱可塑性樹脂射出成形品の成形方法および射出成形品に関しては、特開２００１−２７７２７８号公報により公開されている。これは、ガラス繊維強化された熱可塑性樹脂に窒素、二酸化炭素を混合させた後、窒素、二酸化炭素により加圧保持された金型キャビティへ充填し、樹脂の充填後に金型容積を拡大する工程を有することにより発泡射出成形品を得る方法であり、金型拡大工程において金型キャビティへを加圧保持していた窒素、二酸化炭素を開放することを特徴とする。
【００１２】
この方法では金型構造が複雑になるほか、窒素により金型キャビティ内を加圧保持する方法が明確でないほか、この窒素、二酸化炭素を開放する際に金型を破損する恐れがある。
超臨界状態の窒素などの物理的発泡剤を溶解させた溶融樹脂を加圧保持された金型キャビティに充填し、この加圧保持を開放することにより金型キャビティ内の樹脂を発泡する薄肉部分を有する射出成形品の成形方法が特開２００１−２７７２８０号公報により公開されている。
【００１３】
この方法においては、得られた射出成形品のうち、成形機の射出動作により得られた部分と、カウンタープレッシャーを開放し、樹脂が発泡することにより得られた部分の外観特性に違いがあるほか、境界部分に筋状の溝が形成される恐れがある。射出成形品の表面に筋状の溝があることは、外観特性の観点から好ましくないほか、ノッチ効果による強度低下を招くため好ましくないといえる。
一方、従来から、熱可塑性樹脂による射出成形品は、電気・電子機器、自動車、一般機械、精密機械、工業部品などの各分野において、機構部品、内外装部品として幅広く利用されている。最近の傾向としては、生産性に優れる、軽量である、錆びない、リサイクルが容易という理由から、その利用範囲は拡大している。
【００１４】
さらに、各分野のハイテク化、高精度化、高機能化、小型化、製品デザインの複雑化、塗装の省略など、熱可塑性樹脂による射出成形品に対する寸法精度、外観特性への要求が高度化してきているほか、可能な限り肉厚の薄い射出成形品が望まれている。これらの要望に応えることが技術的な課題となっている。
一方、熱可塑性樹脂成分と無機系および／または有機系である充填剤により構成された熱可塑性樹脂組成物は数多く開発され、利用されてきた。
これは、熱可塑性樹脂組成物に、無機系および／または有機系である充填剤を添加することにより、強度を付与すること、剛性を向上させること、寸法精度を確保すること、比重を調整することなどの目的を達成することが可能であるためである。
【００１５】
しかし、一部の添加剤を除くと、非晶性樹脂に添加された充填剤は、得られた射出成形品の表面に存在することが多く、表面には光沢がない、ザラつき感がある射出成形品であることが多い。このため、外観特性を重視する用途へ用いる際には、充填剤の種類と添加量は制限されることが多い。
表面に充填剤が存在しない、外観特性に優れた射出成形品を得る方法は、特開平８−９０６２３号公報、特開平８−３０９８１３号公報などにより公開されている。これらは、高周波誘導コイルを用いた成形装置、金型を用いる射出成形方法であり、成形サイクル中に、高周波誘導コイルによる加熱により、金型温度を一時的に上昇させ、この金型温度が下がる前に溶融状態の樹脂を金型キャビティに充填する射出成形方法である。
【００１６】
これら、高周波誘導コイルを用いた射出成形方法は、高周波による金型キャビティの加熱に電力消費が多いこと、コイルによる加熱が可能である形状、面積に制限がある点などが問題となることがある。
一方、射出成形時の条件を工夫することによって、成形後に発生する反り、変形、歪みが少なく、高い寸法精度を維持する方法、また、肉厚の薄い射出成形品を得る方法が考えられる。
【００１７】
例えば、樹脂温度を高く設定することにより、金型キャビティへ充填する際の溶融粘度を低下させる、また、金型温度を高く設定することにより、金型キャビティ内に充填された樹脂の粘度低下速度を鈍化させることが考えられる。
しかし、樹脂温度を高くする方法はその条件に、ある程度の範囲があり、限界がある。
例えば、樹脂温度が高すぎる場合には樹脂の分解を促すため、樹脂の劣化など、不具合の発生が心配される。また、射出成形品の表面にシルバー（または「銀条痕」）と呼ばれる外観不良が発生するほか、熱可塑性樹脂から発生した分解ガスにより金型の汚れが発生しやすくなる。これらは、作業環境の悪化、金型の分解掃除作業の発生など、作業性の低下を招くため好ましくない。
【００１８】
また、樹脂温度を高くすることは、冷却、固化の過程において、樹脂自体の容積変化量が大きくなるため、ヒケ、ボイドなどの発生原因になりやすいほか、樹脂の冷却に時間を要するため、生産性の低下が懸念される。
一方、金型温度を高くした場合には、金型内に充填された樹脂の冷却時間が長くなるため、必然的に成形サイクル時間が長くなるほか、取り出し時の射出成形品寸法が小さくなるといった問題が発生しやすい。
【００１９】
また、金型温度を高めた射出成形で、冷却時間が十分でなく、樹脂の冷却が不十分である場合には、取り出し時の射出成形品の温度が高い状態にある。このため、金型から射出成形品を取り出した後、この射出成形品自体の温度が雰囲気温度まで、徐々に温度が下がる間に、体積収縮や、自重による変形を発生する恐れがある。これは寸法精度を悪化させる原因となる。
肉厚をできるだけ均一にするなど、射出成形品の製品設計を工夫することによって、成形後の変形を抑え、収縮が均一になるよう配慮されることも一般的である。
【００２０】
【特許文献１】
特許第２６２５５７６号公報
【特許文献２】
特開平５−３１８５４１号公報
【特許文献３】
特開平８−３０９８１３号公報
【特許文献４】
特開平８−９０６２３号公報
【特許文献５】
特開平１１−２８７５４号公報
【特許文献６】
特開平１１−３３３９０８号公報
【特許文献７】
特開２００１−２７７２７８号公報
【特許文献８】
特開２００１−２７７２８０号公報
【特許文献９】
ＷＯ９８／５２７３４号公報
【非特許文献１】
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｖｏｌ．３０，２６３３（１９８５）
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品設計の自由度を損なわず、熱可塑性樹脂の平均分子量、樹脂組成を制限することなく、樹脂温度、金型温度を必要以上に高くすることなく、射出成形を実施することを課題とする。
具体的には、本発明は、熱可塑性樹脂組成物を金型キャビティへ充填することが容易であり、冷却工程において樹脂の体積収縮に伴うヒケが発生しにくく、シボ面においてはその転写性が良好であり、また、シボのない表面においては光沢度が高い射出成形品を得ることにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品設計の自由度を損なわず、熱可塑性樹脂の平均分子量、樹脂組成を制限することなく、樹脂温度、金型温度を必要以上に高くすることなく、熱可塑性樹脂組成物を金型キャビティへ充填することが容易であり、冷却工程において樹脂の体積収縮に伴うヒケが発生しにくく、シボ面においてはその転写性が良好であり、また、シボのない表面においては光沢度が高い射出成形品を得ることを可能とすべく、検討した。
【００２３】
その結果、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品であって、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に圧力調整した窒素を混合させた後、大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより得られるものであることを特徴とする射出成形品が、熱可塑性樹脂組成物を金型キャビティへ充填することが容易であり、冷却工程において樹脂の体積収縮に伴うヒケが発生しにくく、射出成形品の軽量化が可能であり、シボ面においてはその転写性が良好であり、また、シボのない平滑面においては光沢度が高い射出成形品を得ることを可能とすることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００２４】
即ち、本発明は、
１． 熱可塑性樹脂組成物による射出成形品であって、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に圧力調整した窒素を混合させた後、大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより得られるものであることを特徴とする射出成形品、
２． 熱可塑性樹脂組成物が、非晶性樹脂組成物であることを特徴とする上記１に記載の射出成形品、
３． 熱可塑性樹脂組成物が、少なくとも非晶性樹脂成分、無機系充填剤および／または有機系充填剤により構成されていることを特徴とする上記１または２に記載の射出成形品、
【００２５】
４． 熱可塑性樹脂組成物が、少なくともポリフェニレンエーテル樹脂成分を含むポリフェニレンエーテル系樹脂であることを特徴とする上記１から３のいずれかに記載の射出成形品、
５． 熱可塑性樹脂組成物が、少なくともポリフェニレンエーテル樹脂成分と少なくとも１種類の他の樹脂成分とをブレンド、またはグラフト重合させることにより変性させてなる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂であることを特徴とする上記１から４のいずれかに記載の射出成形品、
６． 熱可塑性樹脂組成物が、少なくともポリカーボネート樹脂成分を含むポリカーボネート系樹脂であることを特徴とする上記１から３のいずれかに記載の射出成形品、
【００２６】
７． 熱可塑性樹脂組成物が、少なくともアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体成分を含むＡＢＳ系樹脂であることを特徴とする上記１から３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物による射出成形品、
８． 熱可塑性樹脂組成物による射出成形品が、筐体部品であることを特徴とする上記１から７のいずれかに記載の射出成形品、
９． 熱可塑性樹脂組成物による射出成形品が、ＯＡ機器の筐体部品であることを特徴とする上記１から７のいずれかに記載の射出成形品、
１０． 熱可塑性樹脂組成物による射出成形品が、該射出成形品内部に発泡部分を有することを特徴とする上記１から９のいずれかに記載の射出成形品、
【００２７】
１１． 溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に加圧された窒素を混合させた後、大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより射出成形品を得ることを特徴とする上記１に記載の射出成形方法、
１２． 成形機の加熱筒内において、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に圧力調整した窒素を混合させた後、大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより射出成形品を得ることを特徴とする上記１１に記載の射出成形方法、
【００２８】
１３． 熱可塑性樹脂組成物と窒素の混合物を大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより射出成形品を得る射出成形方法であって、該混合物を該金型キャビティに充填した後、任意に設定した圧力、任意に設定した時間、該混合物を加圧保持する工程を有することを特徴とする上記１１または１２に記載の射出成形方法、
１４． 熱可塑性樹脂組成物と窒素の混合物を大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより射出成形品を得る射出成形方法であって、該混合物の充填開始以前に大気圧以上に調節された窒素を金型キャビティに導入することにより金型キャビティを加圧保持し、該混合物の充填開始以後、金型を開くまでの間に金型キャビティ内を加圧保持していた窒素を開放することを特徴とする上記１１から１３のいずれかに記載の射出成形方法、
に関する。
【００２９】
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明において、熱可塑性樹脂組成物とは、加熱すると軟化して可塑性を示し、冷却すると固化する特徴を有する熱可塑性樹脂を主成分とした樹脂組成物を指すものである。
具体的には、ポリスチレン（以下ＰＳと略す）系樹脂、ポリフェニレンエーテル（以下ＰＰＥと略す）系樹脂、ＰＰＥ系樹脂を他の樹脂とブレンド、または、グラフト重合させて変性させた変性ＰＰＥ（以下ｍＰＰＥと略す）系樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（以下ＡＢＳ系樹脂と略す）、アクリロニトリル・スチレン共重合体（以下ＡＳ系樹脂と略す）、ポリカーボネート（以下ＰＣと略す）系樹脂、ポリアセタールまたはポリオキシメチレン（以下ＰＯＭと略す）系樹脂、ポリアミド（以下ＰＡと略す）系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）系樹脂、ポリブチレンテレフタレート（以下ＰＢＴと略す）系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと略す）系樹脂、ポリイミド（以下ＰＩと略す）系樹脂、ポリアミドイミド（以下ＰＡＩと略す）系樹脂、ポリエーテルイミド（以下ＰＥＩと略す）系樹脂、ポリアリレート（以下ＰＡＲと略す）系樹脂、ポリスルフォン（以下ＰＳＦと略す）系樹脂ポリエーテルスルフォン（以下ＰＥＳ）系樹脂である。
【００３０】
また、高密度ポリエチレン（以下ＨＤＰＥと略す）系樹脂、低密度ポリエチレン（以下ＬＤＰＥと略す）系樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン（以下ＬＬＤＰＥと略す）系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（以下ＰＥＥＫと略す）系樹脂、ポリプロピレン（以下ＰＰと略す）系樹脂、ポリメチルメタクリルレート（以下ＰＭＭＡと略す）系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥと略す）系樹脂、液晶ポリマー（以下ＬＣＰと略す）などを挙げることができる。
【００３１】
本発明において、熱可塑性樹脂組成物は、結晶性樹脂、非晶性樹脂の区別なく実施が可能であるが、成形収縮率が小さいこと、寸法安定性に優れていること、湿度や温度による寸法変化が小さいこと、非ハロゲン系難燃剤による難燃化が容易であること、広い樹脂温度範囲で射出成形時することができることを考慮すると、非晶性樹脂を主成分とした熱可塑性樹脂組成物であることが好ましい。
本発明において、非晶性樹脂組成物とは、熱可塑性樹脂を主成分とした樹脂組成物のうち、結晶状態をとりえないか、結晶化しても結晶化度が極めて低い熱可塑性樹脂成分を含む樹脂組成物を指すものである。
【００３２】
さらに詳しくは、アモルファス、アモルファス・ポリマーとも呼ばれており、原子または分子が三次元的に規則正しい空間格子をとらずに、それらが全く不規則に集合した固体状態で、無定形とも呼ばれる。無定形状態には、ガラス状態とゴム状態があり、ガラス転移点（Ｔｇ）以下では硬いガラス状を示すが、Ｔｇ以上では軟らかいゴム状を示す特徴を有する。
具体的には、ＰＳ、ＰＰＥ、ｍＰＰＥ、ＡＢＳ、ＡＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡなどの樹脂成分を主成分とした非晶性樹脂組成物などを挙げることができる。
【００３３】
また、本発明における熱可塑性樹脂組成物は、上記主成分となる熱可塑性樹脂と、特性の異なった２種類以上の熱可塑性樹脂が物理的、化学的に混合された複合樹脂材料であるポリマー・アロイであってもよい。
上記主成分となる熱可塑性樹脂と混合して用いることのできる特性の異なった樹脂は、該主成分となる熱可塑性樹脂と同一の分子構造をもつ樹脂成分であって、分子量、分子量分布が異なる樹脂成分であってもよいし、分子構造が異なる他の樹脂成分でもよい。
【００３４】
上記主成分となる熱可塑性樹脂と混合して用いることのできる特性の異なった樹脂成分は、該主成分となる熱可塑性樹脂と相溶可能であれば特に制限はなく、例えば、ＰＯＭ、ＰＰ、ＰＡ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＥＥＫ、ＰＥ、ＰＳ、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ、ＰＰＥ、ｍＰＰＥ、ＰＰＳ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＩ、ＰＡＲ、ＰＳＦ、ＰＥＳ、ＬＣＰ、ＰＴＦＥ、熱可塑性エラストマー、ポリ四フッ化エチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコールなどを挙げることができる。
また、ポリマー・アロイの例としては、ＰＡ系樹脂とＰＰＥ系樹脂のポリマー・アロイ（以下ＰＡ／ＰＰＥ系ポリマー・アロイと略す）、ＰＰ系樹脂とＰＰＥ系樹脂のポリマー・アロイ（以下ＰＰ／ＰＰＥ系ポリマー・アロイと略す）、ＰＰＳ系樹脂とＰＰＥ系樹脂のポリマー・アロイ（以下ＰＰＳ／ＰＰＥ系ポリマー・アロイと略す）、ＰＣ系樹脂とＡＢＳ系樹脂によるポリマー・アロイ（以下ＰＣ／ＡＢＳ系ポリマー・アロイと略す）などを挙げることができる。
【００３５】
本発明に用いられる熱可塑性樹脂組成物には、比重を調整すること、強度を付与すること、寸法精度を確保すること、特長のある射出成形品外観を得ることなどを目的とした改質剤として、無機系または有機系の充填剤を添加することができる。
これら無機系または有機系の充填剤の形状は限定されるものではなく、繊維状、板状、鱗片状、球状などが任意に選択できる。
【００３６】
上記に示した、無機系または有機系の充填剤としては、硫酸バリウム、ベンガラ、タングステン粉など、無機系である塩、酸化物、金属などのほか、ガラス、炭素、アラミド、チタン酸カリウム、アスベスト、炭化ケイ素、セラミック、窒化ケイ素、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、カオリン、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、セリサイト、ゼオライト、マイカ、雲母、ネフェリンシナイト、タルク、アタルパルジャイト、ウオラストナイト、スラグ繊維、フェライト、ケイ素、カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、酸化亜鉛、石膏、ガラスビーズ、ガラスパウダー、ガラスバルーン、石英、石英ガラス、アルミナなどが挙げられる。
【００３７】
また、上記の無機系または有機系の充填剤は、２種類以上を併用することも可能であるほか、必要に応じて、シラン系、チタン系などのカップリング剤で、予備処理して使用することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に添加される無機系または有機系の充填剤の添加量は限定されるものではないが、該熱可塑性樹脂組成物の比重を調整する、剛性を向上させる、寸法精度を確保する、反りなどの変形を抑制するなど、添加剤を添加することによる効果を十分に得るためには、５重量％以上の添加量が好ましく、１０重量％以上の添加量であることがさらに好ましい。
【００３８】
ここで、無機系または有機系充填剤の添加量とは、添加される無機系または有機系充填剤が１種類の場合にはその添加量を指し、２種類以上の場合にはそれらの総加量を指す。また、無機系または有機系充填剤の添加量は、樹脂成分、無機系または有機系充填剤、その他の添加剤の総量を１００重量％としたときの割合を指すものである。
本発明における熱可塑性樹脂組成物には、通常使用する添加剤、例えば、酸化防止剤、難燃化剤、離型剤、滑剤、耐熱安定剤、耐候性安定剤、防錆剤、充填剤、着色剤、抗菌剤、防カビ剤などを必要に応じて、１種類以上添加することができる。
【００３９】
また、その他の添加剤として、炭素繊維、金属繊維、黒鉛のうちの１種類以上を選択することにより熱可塑性樹脂組成物の電気抵抗値を下げることができる。これは、埃などの小さな粉体が、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品に静電気によって付着することを防止できるため、好適である。
本発明において、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品とは、該熱可塑性樹脂組成物により構成されている最小単位の射出成形品、部品、製品であり、その形状、用途、機能は限定されるものではない。
【００４０】
例えば、自動車、ＯＡ機器、電気機器、ＯＡ機器、電子機器、容器、日用雑貨、一般機械、配管部品、精密機械、工具、工業部品、輸送機器、住宅分野などの各分野において用いられる熱可塑性樹脂組成物による最小単位の射出成形品、部品、製品を指すほか、シート、板、丸棒など、２次加工を必要とする射出成形品、製品を含む。また、これらは複数の機能を有する射出成形品であってもよい。
さらに詳しくは、電気・電子機器分野においては、筐体、ケース類などの外部部品、内部骨格を構成するフレーム類、直線運動または回転運動することによりその機能を発生する機構部品などの内部部品を挙げることができる。
【００４１】
また、自動車分野においては、ドア・パネル、フード、フェンダー、ドア・ミラー周辺部品、バンパー、ルーフ、各種エアロ・パーツなどの外装品、ドア周辺部品、ピラー、ハンドル、スイッチ、レバー類、カバー類、コンソール類など内装品のほか、直線運動または回転運動することによりその機能を発生する機構部品などを挙げることができる。
更には、一般工業部品分野においては、自動販売機などの外装部品、内部部品、住宅関連部品としては、ドア、外壁、内壁材、床材などを挙げることができる。
【００４２】
特に、非晶性樹脂組成物による射出成形品は非ハロゲン系難燃剤などによる難燃化が容易であるので、内部にモーター、変圧器、整流器、電気接点、リレー、ヒーターなどの熱源、発火源となるような部品を有する製品の筐体には好適に用いることができる。
筐体の例としては、テレビ、モニター、ＡＶ機器、オーディオ機器、カメラ、ＯＨＰ機、シュレッダー、など、各種家庭用電化製品、電気機器、電子機器、ＯＡ機器などの外装部品を挙げることができる。
【００４３】
一方、ＯＡ機器とは、複写機、ファックス、プリンター、スキャナーなどと、これらの複合機のほか、パソコン、レコーダー、プロジェクター、各種記憶媒体とその読み取り機などを指し、据え置き型、携帯型の区別なく応用することができる。
本発明における熱可塑性樹脂組成物による射出成形品は、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に加圧された窒素を混合させた後、該混合物を金型キャビティへ充填することを特徴とするが、窒素を大気圧以上に圧力調整することにより、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物は、該窒素を効率良く分散させ、吸収させることができる。
【００４４】
本発明における熱可塑性樹脂組成物による射出成形品は、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に圧力調整された窒素との混合物を金型キャビティへ充填することを特徴とするが、これは、該熱可塑性樹脂組成物に窒素を混合させることにより、通常の射出成形における熱可塑性樹脂組成物と比較して、該熱可塑性樹脂組成物の粘度が低下する可塑剤効果を有すること、また、物理的発泡剤として作用するため、発泡射出成形品を得ることができるためである。
【００４５】
溶融状態の熱可塑性樹脂組成物に大気圧以上に圧力調整した窒素が、可塑剤効果を有することによって、流動性を向上させることを目的に、樹脂温度、金型温度を高くする必要がなくなる。このため、熱可塑性樹脂組成物の熱分解による劣化、成形サイクルが長くなるといった不具合が発生しにくい。
また、従来の技術では射出成形することが困難であるような、耐熱温度の高い熱可塑性樹脂組成物、無機系または有機系の充填剤の充填量が多い熱可塑性樹脂組成物、平均分子量が大きい熱可塑性樹脂組成物による射出成形品を容易に得ることが可能となる。
【００４６】
一方、熱可塑性樹脂組成物の粘度が低下することにより、必要以上に樹脂温度を高くせずに、流動距離を大きくすることができるので、低い充填圧で金型キャビティへ熱可塑性樹脂組成物を充填することができる。従って、得られた射出成形品には残留歪みが残りにくいため、成形後に発生する反りなどが低減される傾向にある。
また、未充填部分が残りにくいため、連続成形時における不良の発生率が低く、生産性が向上するといった効果も期待できる。
【００４７】
また、従来の射出成形方法では、熱可塑性樹脂組成物を充填することが困難であったために射出成形品の肉厚は一定値より小さくできなかった形状である射出成形品において、熱可塑性樹脂組成物に窒素を混合させることによって粘度を低下させることによって、流動距離を大きくできることを利用して、より薄肉である射出成形品を得ることが可能となる。また、ゲート点数を低減できる可能性、成形機の型締め力を小さくできる可能性がある。
一方、溶融状態の熱可塑性樹脂組成物に大気圧以上に圧力調整した窒素が物理的発泡剤として作用するため、発泡射出成形品を得ることができる。この発泡により、金型キャビティへ充填された後、冷却されることによる熱可塑性樹脂組成物の体積収縮分を射出成形品の内部から補うことができる。このことにより、通常の射出成形時には射出成形品の表面に発生しやすいヒケを抑えることができる。
【００４８】
また、この発泡の度合いを「発泡率」と呼ぶが、この発泡率は、熱可塑性樹脂組成物と窒素の混合物を金型キャビティへ充填した後、任意に設定した圧力、任意に設定した時間、該混合物を加圧保持する工程により、調節することが可能である。
この加圧保持する工程を「保圧工程」、このときの圧力を「保圧力」、時間を「保圧時間」というが、保圧力を高くする、保圧時間を長くすることで、発泡率は低くなる方向にある。
【００４９】
この保圧工程を省略することによって、射出成形品の表層部分に形成される非発泡層が薄く、任意の断面において発泡部分部分の占める割合の高い、高発泡射出成形品を得ることができる。
一方、保圧力が高いほど、また、保圧時間が長いほど、射出成形品表層部分に形成される非発泡層は厚くなる傾向にあり、任意の断面において発泡部分部分の占める割合は小さくなり、得られる射出成形品は低発泡射出成形品となる。
【００５０】
しかし、保圧力が高すぎる場合、保圧時間が長すぎる場合には、金型キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が冷却、固化する際に、該熱可塑性樹脂組成物中に溶解している窒素が、射出成形品内部に発泡部分を形成しにくく、射出成形品表面にヒケを生じる恐れがある。
本発明における熱可塑性樹脂組成物による射出成形品には、内部、特に周辺の肉厚と比較して厚肉である部分に発泡部分を有することが好ましい。該発泡部分は、金型キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が冷却、固化し、体積収縮を起こす際に、熱可塑性樹脂組成物中に溶解または吸収している窒素が、適度に発泡することにより形成されると想像される。
【００５１】
該発泡部分が射出成形品の比較的厚肉である部分の内部に形成されることにより、該熱可塑性樹脂組成物の体積収縮分が射出成形品の内部から補われ、該射出成形品の表面にヒケなど、成形後に発生する不具合の発生が抑制される。このことにより、部分的に厚肉部を有する射出成形品への応用が可能となり、製品デザインの自由度が増すことが期待できる。また、該発泡部分は、熱可塑性樹脂組成物に発泡剤を添加することにより得られるものとは異なるものである。
【００５２】
また、保圧時間は限定されるものではないが、極端に保圧時間が短い場合には、金型キャビティへ充填する以前に熱可塑性樹脂組成物に混合させた窒素が膨張することにより、射出成形品に膨れ現象が発生する恐れがあるため好ましくない。
ここで発泡部分とは、熱可塑性樹脂組成物による薄肉射出成形品の任意断面を光学顕微鏡などにより１０〜２００倍に拡大、観察した際に、発泡によるボイドまたは、白化現象が確認される部分を指し、非発泡層とは発泡によるボイドまたは、白化現象が確認されない部分を指す。
【００５３】
本発明において、熱可塑性樹脂組成物による薄肉射出成形品のみかけ比重は限定されるものではないが、該熱可塑性樹脂組成物による薄肉射出成形品の見かけ比重が、該熱可塑性樹脂組成物の有する比重の９９．５％以下であることが好ましい。
本発明における射出成形品は、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に加圧された窒素との混合物を金型キャビティへ充填することにより得られることを特徴とするが、その方法としては、射出成形機の加熱筒内で溶融状態の該熱可塑性樹脂組成物に混合させる方法、成形機のノズル部から溶融状態の該熱可塑性樹脂組成物に混合させる方法、金型と成形機のノズルの間に窒素の供給のための設備を設け溶融状態の該熱可塑性樹脂組成物に混合させる方法、予め溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物に窒素を混合した状態で樹脂ペレットを造粒したものを用いて射出成形する方法などが考えられる。
【００５４】
窒素が熱可塑性樹脂組成物に均一かつ短時間で分散しやすいこと、混合量の調整が容易であること、成形前の段取りが煩雑でないことを考慮すると、射出成形機の加熱筒内、成形機のノズル部、成形機のノズル部と金型の間のいずれかの位置に、窒素を供給するための設備を設けることにより、溶融状態の該熱可塑性樹脂組成物に窒素を混合させる方法が好ましい。
本発明において、熱可塑性樹脂組成物と窒素を混合させることによって、窒素は該熱可塑性樹脂組成物に溶解または吸収されるが、その溶解量または吸収量は限定されるものではない。
【００５５】
熱可塑性樹脂組成物を金型キャビティへ充填する際の流動性を向上させ、充填圧の上昇を抑えることが可能となるために必要な窒素の溶解量または吸収量は０．１重量％以上であり、０．２重量％以上であることがさらに好ましい。
また溶解量または吸収量の測定は、以下の方法により行うものとする。
（１）成形直後に射出成形品の重量を測定する（これをＭ１とする）。
（２）上記射出成形品は、室温を超え、好ましくは６０℃以上であって、用いられる熱可塑性樹脂組成物の熱変形温度を超えない範囲の、任意の温度に保温された熱風乾燥機中に４８時間以上放置し、窒素を放散させた後、熱風乾燥機から取り出し、再度、重量を測定する（これをＭ２とする）。
（３）窒素の溶解量または吸収量（重量％）を、（Ｍ１−Ｍ２）÷Ｍ２×１００から算出する。
【００５６】
ここで、熱可塑性樹脂組成物の熱変形温度とは、ＡＳＴＭ規格「Ｄ６４８」に従い、荷重１．８２ＭＰａにおける荷重たわみ温度を指す。
通常、金型キャビティ面は、充填される熱可塑性樹脂組成物の固化温度より低い温度に保たれている。金型キャビティに充填された溶融状態の熱可塑性樹脂により、瞬間的に固化温度を超える温度を超える可能性はあるが、成形サイクル全体としては、熱可塑性樹脂の固化温度より低い温度に保たれる。
【００５７】
熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に加圧された窒素の混合物を金型キャビティへ充填した場合、該混合物が発泡性を有することにより、該混合物は金型キャビティ内、特に流動の先端部分においては、発泡しやすい環境にある。
従って、通常用いられる金型キャビティへ熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に加圧された窒素の混合物を充填した場合、その充填初期段階において、該混合物は、金型キャビティ内において発泡しつつ、固化し始める。充填の進行と共に、該混合物が金型キャビティ面に圧接されることにより、発泡は潰される形で充填が完了する。このため、得られた射出成形品表面には「スワール・マーク」と呼ばれる発泡ガス跡が残りやすい。
【００５８】
本発明において、熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に加圧された窒素の混合物を金型キャビティへ充填する際、該金型キャビティは大気圧以上に調節された窒素により加圧保持されていることを特徴とするが、このことにより、発泡性を有する混合物の充填初期段階から充填完了までの間、該混合物の流動先端部における発泡を抑制できる。このため、得られた射出成形品の表層部分には、発泡部分のない非発泡層が形成される。
【００５９】
本発明において、金型キャビティは大気圧以上に調節された窒素により加圧保持されていることを特徴とするが、成形サイクル中、金型が閉じた状態で、かつ、可塑性樹脂組成物と大気圧以上に加圧された窒素の混合物の充填開始以前に金型キャビティ内が加圧保持されていることが好ましい。
この金型キャビティが加圧保持されている状態は、該混合物の充填開始以降であって、金型を開く以前に窒素を金型キャビティから開放することが好ましい。さらに好ましくは、充填開始以降であって、冷却工程開始までの間であることであり、最も好ましくは、充填開始以降であって、保圧工程開始までの間であることである。
【００６０】
これは、金型キャビティへ該混合物を充填する際に該金型キャビティ内が加圧保持されている窒素が、金型キャビティに充填された該混合物により圧縮され、該混合物の流動を妨げる原因になるためである。従って、該混合物を金型キャビティへ充填しつつ、該混合物の流動先端で発泡が起きない程度に、該金型キャビティを加圧保持している窒素を開放することが好ましい。
【００６１】
【発明の実施の形態】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下に限定されるものではない。
射出成形に使用した熱可塑性樹脂組成物は、ＰＣ系樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）社製「ユーピロン（登録商標） ＧＳ−２０３０ＭＤＦ」）、ｍＰＰＥ系樹脂（旭化成（株）社製「ザイロン（登録商標） Ｇ７０３Ｈ、Ｘ３４１Ｚ」）であり、いずれも成形前はペレット状である。
射出成形機は、（株）ソディック プラステック社製「ＴＵＰＡＲＬ ＴＲ５０Ｓ２」を使用した。
【００６２】
【実施例１〜４】
図１に示した、平板形状射出成形品を射出成形できる金型を用意した。この金型は、固定側キャビティ面を表面仕上げとしてある。
射出成形品の肉厚は均一であり、２．０（ｍｍ）である。金型に設けられたゲートは図１に示した通り、サイド・ゲートであり、寸法は２（ｍｍ）×３．５（ｍｍ）である。
成形機の加熱筒の温度は３２０（℃）に設定し、また、媒体温度を８０（℃）とすることによって金型の温度調節を行った。
射出成形に用いる熱可塑性樹脂組成物はＰＣ系樹脂である「ザイロン Ｇ７０３Ｈ」とした。
【００６３】
窒素は、窒素ボンベから取り出し減圧弁を通すことにより圧力を２．４（ＭＰａ）、または、４．２（ＭＰａ）に減圧し、成形機の加熱筒中央部に設けられたガス供給部から、加熱筒内部の溶融状態にあるＰＣ系樹脂に供給することにより混合させた後、温度が５０（℃）、圧力が３．５（ＭＰａ）、または、５．５（ＭＰａ）に調整された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより、図１に示した平板形状射出成形品を得た。
このとき、保圧力は５９または１０８（ＭＰａ）とし、保圧時間は７（秒）、冷却時間は２０（秒）とした。
１０回連続で射出成形を実施することにより、射出成形機のモニターに表示される最高充填圧値を記録し、この平均値を充填圧とした。
また、スワール・マーク（発泡模様）の有無を目視にて観察した。
【００６４】
一方、光沢度の測定は、「プラスチックの光学的特性試験方法（ＪＩＳ Ｋ７１０５−１９８１）」に従って実施した。光沢度の種類は標準的な「６０度鏡面光沢度」とし、入射角と受光角はそれぞれ６０（°）である。
実際の測定は、スガ試験機（株）社製「デジタル変角光沢計」で測定した光沢度を、同社製「多光源分光測色計」により数値化された値を読み取ったものであり、サンプル５個について、鏡面仕上げ側の各２ヶ所を測定し、これらの平均値を光沢度とした。
【００６５】
光沢度はその値が１００（％）に近いほど表面が滑らかであることを意味し、反射率が高く、鏡面に近いことを意味する。逆に、その値が低くなるにつれて、表面の凹凸が大きくなること、もしくは、微細な凹凸が増えることにより、反射率が低く、乱反射が激しくなることを意味する。
射出成形時の充填圧の測定結果、目視によるスワール・マークの有無の判断、射出成形品の光沢度を測定した結果を表１に示す。
【００６６】
【比較例１および２】
窒素による金型キャビティの加圧保持を行わない点以外は、実施例１〜４と同様の方法により図１に示したリブ付きである平板形状射出成形品を得た。
このとき、成形機の加熱筒へ供給した窒素の圧力は２．４（ＭＰａ）または４．２（ＭＰａ）であり、保圧力は１０８（ＭＰａ）、保圧時間は７（秒）、冷却時間は２０（秒）とした。
実施例１〜４と同様に、射出成形時の充填圧の測定結果、目視によるスワール・マークの有無の観察、射出成形品の光沢度を測定した結果を表１に示す。
【００６７】
【比較例３】
成形機の加熱筒から窒素の供給を行わない通常の射出成形法により、図１に示した平板形状射出成形品を得た。また、保圧力は５９（ＭＰａ）、保圧時間は７（秒）、冷却時間は２０（秒）とした。
実施例１〜４と同様に、射出成形時の充填圧の測定結果、目視によるスワール・マークの有無の判断、射出成形品の光沢度を測定した結果を表１に示す。
【００６８】
【実施例５〜８】
図１に示した形状である平板形状射出成形品を射出成形できる金型を用意した。固定側のキャビティ面はシボ面仕上げであるが、可動側キャビティ面はシボ面ではなく、通常の平面仕上げとなっている。
射出成形品の平板部分の肉厚は均一であり、２．０（ｍｍ）である。金型に設けられたゲートは図２に示した通りサイド・ゲートであり、寸法は２（ｍｍ）×３．５（ｍｍ）である。
【００６９】
成形機の加熱筒の温度は３２０（℃）に設定し、また、媒体温度を８０（℃）とすることによって金型の温度調節を行った。
射出成形に用いる熱可塑性樹脂組成物はＰＣ系樹脂である「ユーピロン ＧＳ−２０３０ＭＤＦ」とした。
窒素は、窒素ボンベから取り出した後、減圧弁を通すことにより圧力を４．５（ＭＰａ）、または、６．０（ＭＰａ）に減圧し、成形機の加熱筒中央部に設けられたガス供給部から、加熱筒内部の溶融状態にあるｍＰＰＥ系樹脂に供給することにより混合させた後、温度５０（℃）、圧力５．５（ＭＰａ）、または、７．０（ＭＰａ）の範囲に調整された窒素によって加圧保持された金型キャビティへ充填することにより図１に示した平板形状射出成形品を得た。
【００７０】
このとき、保圧力は４９から６９（ＭＰａ）の範囲における任意の設定値とし、保圧時間は７（秒）、冷却時間は２０（秒）とした。
１０回連続で射出成形を実施し、射出成形機のモニターに表示される最高充填圧値を記録した。この平均値を充填圧とした。
また、スワール・マーク（発泡模様）の有無を目視にて観察した。
一方、光沢度の測定は、実施例１〜４、比較例１〜３と同様の方法により実施した。光沢度の種類は標準的な「６０度鏡面光沢度」とし、入射角と受光角はそれぞれ６０（°）である。
【００７１】
実際の測定は、スガ試験機（株）社製「デジタル変角光沢計」で測定した光沢度を、同社製「多光源分光測色計」により数値化された値を読み取ったものであり、サンプル５個について、シボ面側と、シボ加工をしていない側について、それぞれ各２ヶ所を測定し、これらの平均値を光沢度とした。
光沢度はその値が１００（％）に近いほど表面が滑らかであることを意味し、反射率が高く、鏡面に近いことを意味する。逆に、その値が低くなるにつれて、表面の凹凸が大きくなること、もしくは、微細な凹凸が増えることにより、反射率が低く、乱反射が激しくなることを意味する。
しかし、シボ面の光沢度を測定した場合には、光沢度が低い値を示す方が金型転写性に優れているといえる。
射出成形時の充填圧の測定結果、目視によるスワール・マークの有無の判断、光沢度を測定した結果を表２に示す。
【００７２】
【比較例４および５】
圧力調整された窒素によって金型キャビティ内を加圧保持することを行わないこと以外は実施例５〜８と同様の方法により図２に示した平板形状射出成形品を得た。
このとき、成形機の加熱筒から加熱筒内のＰＣ系樹脂へ供給する窒素の圧力は、４．５、６．０（ＭＰａ）とした。保圧力は５９（ＭＰａ）とし、保圧時間は７（秒）、冷却時間は２０（秒）とした。
実施例５〜８と同様の方法により、充填圧、スワール・マーク（発泡模様）の有無の確認、光沢度の測定を行った。
射出成形時の充填圧の測定結果、目視によるスワール・マークの有無の判断、光沢度を測定した結果を表２に示す。
【００７３】
【比較例６】
実施例５〜８に用いた金型を用いて、射出成形機の加熱筒から加熱筒内のｍＰＰＥ系樹脂へ窒素の供給を行わない通常の射出成形方法によって、図２に示した平板形状射出成形品を得た。
実施例５〜８、比較例４、５と同様の方法により、充填圧、スワール・マーク（発泡模様）の有無の確認、光沢度の測定を行った。
射出成形時の充填圧の測定結果、目視によるスワール・マークの有無の判断、光沢度を測定した結果を表２に示す。
【００７４】
【実施例９〜１２】
図２に示した形状であるリブ付き平板形状射出成形品を射出成形できる金型を用意した。固定側のキャビティ面は鏡面仕上げとなっている。
射出成形品の平板部分の肉厚は均一であり、２．０（ｍｍ）である。金型に設けられたゲートは図２に示した通りサイド・ゲートであり、寸法は２（ｍｍ）×３．５（ｍｍ）である。
成形機の加熱筒の温度は３００（℃）に設定し、また、媒体温度を６０（℃）とすることによって金型の温度調節を行った。
射出成形に用いる熱可塑性樹脂組成物はｍＰＰＥ系樹脂である「ザイロン Ｘ３４１Ｚ」とした。
【００７５】
窒素は、窒素ボンベから取り出した後、減圧弁を通すことにより圧力を２．０（ＭＰａ）、から５．５（ＭＰａ）範囲内で、任意の圧力に減圧し、成形機の加熱筒中央部に設けられたガス供給部から、加熱筒内部の溶融状態にあるｍＰＰＥ樹脂に供給することにより混合させた後、温度５０（℃）、圧力３．５（ＭＰａ）から６．５（ＭＰａ）の範囲に調整された窒素によって加圧保持された金型キャビティへ充填することにより図２に示した平板形状射出成形品を得た。
このとき、保圧力は０（ＭＰａ・保圧工程省略）、または５９（ＭＰａ）とし、保圧時間は７（秒）、冷却時間は２０（秒）とした。
１０回連続で射出成形を実施し、射出成形機のモニターに表示される最高充填圧値を記録した。この平均値を充填圧とした。
【００７６】
また、スワール・マーク（発泡模様）の有無を目視にて観察した。
表面粗さ形状測定機（（株）東京精密社製「サーフコム ５７０Ａ」）を用いて、図２に示したヒケ量測定位置、測定距離１０（ｍｍ）におけるＲｍａｘ値（μｍ）を５サンプルについて各々測定し、その平均値を射出成形品のヒケ量とした。
実施例５〜８、比較例４〜６と同様の方法により光沢度の測定を行った。
射出成形時の充填圧の測定結果、目視によるスワール・マークの有無の判断、ヒケ量を測定した結果、光沢度を測定した結果を表２に示す。
【００７７】
【比較例７および８】
圧力２．５（ＭＰａ）に調整された窒素によって金型キャビティ内を加圧保持することを行ったこと以外は、実施例９〜１２と同様に射出成形を行った。なお、窒素は温度５０（℃）、圧力２．０（ＭＰａ）、または５．５（ＭＰａ）に調節した後、成形機の加熱筒中央部に設けられたガス供給部から、加熱筒内部の溶融状態にあるｍＰＰＥ樹脂に供給することとした。
このとき、保圧力は５９（ＭＰａ）とし、保圧時間は７（秒）、冷却時間は２０（秒）とした。
射出条件を決定した後、１０回連続で射出成形を実施し、最高充填圧力の平均値、目視によりスワール・マークの有無を確認、ヒケ量、光沢度を測定した結果をそれぞれ表３に示す。
【００７８】
【比較例９】
実施例９〜１２に用いた金型を用いて、射出成形機の加熱筒から加熱筒内のｍＰＰＥ樹脂へ窒素の供給を行わない通常の射出成形方法によって、図２に示したリブ付き平板形状射出成形品を得た。
このとき、保圧力は９８（ＭＰａ）とし、保圧時間は７（秒）、冷却時間は２０（秒）とした。
射出条件を決定した後、１０回連続で射出成形を実施し、最高充填圧力の平均値、目視によりスワール・マークの有無を確認、ヒケ量、光沢度を測定した結果をそれぞれ表３に示す。
【００７９】
【表１】

Figure 2004216578
【００８０】
【表２】
Figure 2004216578
【００８１】
【表３】
Figure 2004216578
【００８２】
【発明の効果】
本発明は、熱可塑性樹脂組成物による射出成形品設計の自由度を損なわず、熱可塑性樹脂の平均分子量、樹脂組成を制限することなく、樹脂温度、金型温度を必要以上に高くすることなく、熱可塑性樹脂組成物を金型キャビティへ充填することが容易であり、冷却工程において樹脂の体積収縮に伴うヒケが発生しにくく、シボ面においてはその転写性が良好であり、また、シボのない表面においては光沢度が高い射出成形品を得ることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】平板形状射出成形品の模式図である。
【図２】リブ付き平板形状射出成形品の模式図である。
【符号の説明】
１ 平板形状射出成形品
２ ゲート部
３ リブ付き平板形状射出成形品
４ リブ部
５ ヒケ量測定位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection-molded article made of a thermoplastic resin composition and an injection molding method thereof.
More specifically, an injection-molded article of a thermoplastic resin composition, after mixing a thermoplastic resin composition in a molten state and nitrogen adjusted to a pressure higher than the atmospheric pressure, the nitrogen is adjusted to a pressure equal to or higher than the atmospheric pressure. The present invention relates to an injection-molded product obtained by filling a pressurized mold cavity into a mold cavity, and an injection molding method thereof.
[0002]
[0003]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection-molded article made of a thermoplastic resin composition and an injection molding method thereof. More specifically, an injection-molded article of a thermoplastic resin composition, after mixing a thermoplastic resin composition in a molten state and nitrogen adjusted to a pressure higher than the atmospheric pressure, the nitrogen is adjusted to a pressure equal to or higher than the atmospheric pressure. The present invention relates to an injection-molded product obtained by filling a pressurized mold cavity into a mold cavity, and an injection molding method thereof.
[0004]
[Prior art]
At present, a thermoplastic resin and a gas which is inert to the thermoplastic resin, a fluid such as a liquid are mixed, and then, the injection molding method of filling the mixture into a mold cavity, the technology is being established. There are already injection molded products whose mass production has been started by this injection molding method.
The fluid such as a gas or liquid inert to the thermoplastic resin used in the injection molding method is often selected from nitrogen, carbon dioxide, and a mixture thereof. These are often adjusted to a pressure higher than the atmospheric pressure. Further, there are not a few examples in which the temperature and pressure are adjusted so as to be in a supercritical state and then mixed with the thermoplastic resin composition.
[0005]
Injection molding to obtain a foamed injection molded product by mixing a fluid such as a gas or liquid inert to the thermoplastic resin composition with the thermoplastic resin while maintaining the fluid in a supercritical state, and then filling the mixture into a cavity. The method is disclosed, for example, in Japanese Patent No. 2625576.
However, in the injection molding method in which the thermoplastic resin composition and nitrogen in a supercritical state and carbon dioxide are mixed with the thermoplastic resin composition, and then filled into the mold cavity, the surface of the obtained injection molded product is Since a foamed pattern (hereinafter, referred to as "swirl mark") is generated, the surface of the obtained injection-molded product is not glossy, and often has poor appearance characteristics and mold transferability.
[0006]
The generation of the swirl mark is considered to occur when the mixture is filled from the injection molding machine into the cavity, and the pressure of the mixture is reduced and the foam is formed when the mixture is released. It is supposed to be a swirl mark by remaining afterwards. In addition, since the swirl mark has a fine uneven shape, it tends to be a starting point of destruction.
On the other hand, conventionally, it has been known that by absorbing nitrogen into a thermoplastic resin, it acts as a plasticizer of the thermoplastic resin and lowers the glass transition temperature. Appl. Polym. Sci. , Vol. 30, 2633 (1985). However, to date, it has not been widely applied to molding of thermoplastic resins.
[0007]
On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-318541 discloses that a gas such as nitrogen or carbon dioxide is contained in a thermoplastic resin, and the resin is filled in the cavity while removing the gas in the cavity. There is disclosed a method for obtaining a thermoplastic resin injection molded article after improving the fluidity.
However, in this method, when nitrogen is used as the gas, the amount of the gas contained in the thermoplastic resin is small at a maximum of about 0.18% by weight, and it is difficult to obtain a sufficient fluidity improving effect. It can be said that it is difficult to obtain an injection molded product having high dimensional accuracy and dimensional stability.
[0008]
Further, according to the injection molding method disclosed in the above publication, a thermoplastic resin containing a compound that becomes a gas at atmospheric pressure and 40 ° C. is injected into a mold cavity that is open to the atmosphere or depressurized. Is the way. When a thermoplastic resin containing the above compound is injected into a mold cavity under an atmospheric pressure or reduced pressure environment, a gas body foams, so that a swirl mark is generated on the surface of the obtained injection molded product.
On the other hand, when obtaining an injection molded product having a complicated shape or an injection molded product having a large weight, an injection molded product having a large ratio (L / T) between the flow length (L) and the product thickness (T) is required. When it is difficult to fill the mold cavity with the thermoplastic resin composition with one gate, such as when obtaining an injection molded product of a high viscosity thermoplastic resin composition, the number of gates is increased. It is common to solve by doing. By increasing the number of gates, the thermoplastic resin can be filled up to the flow end portion in a short time, and the pressure distribution of the thermoplastic resin filled in the mold cavity tends to be uniform.
[0009]
However, in an injection-molded product injection-molded by a mold having a large number of gate points, a weld portion where the flow of the resin joins to a considerable extent occurs. For this reason, a linear appearance defect called a weld line is generated on the surface of the injection molded product, and the mechanical strength is undesirably reduced.
JP-A-11-28754 discloses that a non-reactive gas in a gaseous state is dissolved in a thermoplastic resin in a molten state under a high pressure under normal temperature and normal pressure environment, and the non-reactive gas is maintained in an unsaturated or saturated state. While a method of manufacturing an injection-molded article is disclosed in which a thermoplastic resin is cooled while being depressurized and then depressurized, the manufacturing method relates to a method of suppressing foaming of the injection-molded article due to a non-reactive gas.
[0010]
On the other hand, in JP-A-11-333908, in addition to the disclosure content of JP-A-11-28754, which is a technical disclosure relating to extrusion molding, cooling is performed to a temperature range in which a thermoplastic resin does not foam. And a manufacturing method characterized by the internal structure of the mold. Therefore, it is not a technical disclosure that can be widely applied to injection molding.
WO 98/52734 discloses that, in injection molding of a thermoplastic resin, a molten resin having a viscosity reduced by dissolving carbon dioxide in an amount of 0.2% by weight or more is subjected to a pressure higher than a pressure at which foaming does not occur in a flow front of the molten resin in advance. Shows the method of filling the pressurized mold cavity with a gas such as nitrogen to make the weld line inconspicuous, improving the mold surface reproducibility, glossiness, and the sharp edge reproducibility of the mold surface It is described that it is effective for reproducibility of irregularities on a fine mold surface.
[0011]
However, carbon dioxide has a weak foaming power when mixed with a thermoplastic resin as compared with nitrogen, and therefore, there is a concern that sink may occur in a thick injection molded product.
A molding method and an injection molded product of a thermoplastic resin injection molded product reinforced by glass fiber are disclosed in JP-A-2001-277278. This is a process of mixing nitrogen and carbon dioxide into a glass fiber reinforced thermoplastic resin, filling the mold cavity held under pressure with nitrogen and carbon dioxide, and expanding the mold volume after filling the resin. This is a method for obtaining a foamed injection-molded article by having nitrogen and carbon dioxide released from the mold cavity under pressure in the mold enlarging step.
[0012]
In this method, the mold structure becomes complicated, the method of pressurizing and holding the inside of the mold cavity with nitrogen is not clear, and the mold may be damaged when releasing nitrogen and carbon dioxide.
Filling the molten resin in which a physical foaming agent such as nitrogen in a supercritical state is dissolved into a pressurized mold cavity, and releasing this pressurized thin section to foam the resin in the mold cavity A method for molding an injection-molded article having the following is disclosed in JP-A-2001-277280.
[0013]
In this method, there is a difference in appearance characteristics between a part obtained by the injection operation of the molding machine and a part obtained by foaming the resin, by releasing the counter pressure, of the obtained injection molded product. Then, there is a possibility that a streak-like groove is formed at the boundary portion. The presence of streak-like grooves on the surface of the injection-molded article is not preferable from the viewpoint of appearance characteristics, and is not preferable because it causes a decrease in strength due to a notch effect.
On the other hand, conventionally, injection molded articles made of a thermoplastic resin have been widely used as mechanical parts and interior / exterior parts in various fields such as electric / electronic devices, automobiles, general machines, precision machines, and industrial parts. Recently, the range of use has been expanding because of excellent productivity, light weight, rust resistance and easy recycling.
[0014]
Furthermore, the demands for dimensional accuracy and appearance characteristics of injection molded products made of thermoplastic resin are becoming more sophisticated, such as high-tech, high-precision, high-performance, miniaturization, complicated product design, and omission of painting in each field. In addition, there is a demand for an injection molded product having the smallest possible thickness. Meeting these demands is a technical challenge.
On the other hand, many thermoplastic resin compositions composed of a thermoplastic resin component and an inorganic and / or organic filler have been developed and used.
This means that by adding an inorganic and / or organic filler to the thermoplastic resin composition, it is possible to impart strength, improve rigidity, ensure dimensional accuracy, and adjust specific gravity. This is because it is possible to achieve an object such as a thing.
[0015]
However, excluding some additives, the filler added to the amorphous resin often exists on the surface of the obtained injection-molded product, and the surface has no gloss and has a rough feeling. Often injection molded. For this reason, when used for applications that emphasize appearance characteristics, the type and amount of filler are often limited.
Methods for obtaining an injection-molded article having no filler on the surface and excellent in appearance characteristics are disclosed in JP-A-8-90623, JP-A-8-309813, and the like. These are injection molding methods using a molding device and a mold using a high-frequency induction coil. During the molding cycle, heating by the high-frequency induction coil causes a temporary increase in the mold temperature, and a decrease in the mold temperature. This is an injection molding method of filling a mold cavity with a resin in a molten state before.
[0016]
These injection molding methods using a high-frequency induction coil may cause problems such as high power consumption for heating the mold cavity by high frequency, and restrictions on the shape and area that can be heated by the coil. .
On the other hand, by devising conditions at the time of injection molding, a method of maintaining high dimensional accuracy with less warpage, deformation and distortion occurring after molding, and a method of obtaining an injection molded product having a small thickness can be considered.
[0017]
For example, by setting the resin temperature high, the melt viscosity at the time of filling the mold cavity is reduced, and by setting the mold temperature high, the viscosity reduction rate of the resin filled in the mold cavity is reduced. May be slowed down.
However, the method of increasing the resin temperature has a certain range of conditions, and has a limit.
For example, if the temperature of the resin is too high, the decomposition of the resin is promoted. In addition, in addition to appearance defects called silver (or “silver streaks”) on the surface of the injection-molded product, the mold is easily stained by a decomposition gas generated from the thermoplastic resin. These are not preferable because they cause deterioration of workability such as deterioration of working environment and occurrence of disassembling and cleaning work of a mold.
[0018]
In addition, increasing the resin temperature increases the volume change of the resin itself in the process of cooling and solidification, which tends to cause sink marks, voids, etc., and takes time to cool the resin. It is feared that the sex is reduced.
On the other hand, when the mold temperature is increased, the cooling time of the resin filled in the mold becomes longer, so that the molding cycle time inevitably becomes longer and the size of the injection molded product at the time of removal becomes smaller. Problems are easy to occur.
[0019]
In addition, in the case of injection molding with an elevated mold temperature, if the cooling time is not sufficient and the resin is not sufficiently cooled, the temperature of the injection molded product at the time of removal is high. For this reason, after removing the injection molded product from the mold, while the temperature of the injection molded product itself gradually decreases to the ambient temperature, there is a possibility that volume shrinkage or deformation due to its own weight may occur. This causes the dimensional accuracy to deteriorate.
It is also common practice to reduce the deformation after molding and make the shrinkage uniform by devising the product design of the injection molded product, such as by making the wall thickness as uniform as possible.
[0020]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2625576
[Patent Document 2]
JP-A-5-318541
[Patent Document 3]
JP-A-8-309813
[Patent Document 4]
JP-A-8-90623
[Patent Document 5]
JP-A-11-28754
[Patent Document 6]
JP-A-11-333908
[Patent Document 7]
JP 2001-277278 A
[Patent Document 8]
JP 2001-277280 A
[Patent Document 9]
WO98 / 52734
[Non-patent document 1]
J. Appl. Polym. Sci. , Vol. 30, 2633 (1985)
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention does not impair the degree of freedom in designing an injection-molded article using a thermoplastic resin composition, the average molecular weight of the thermoplastic resin, without limiting the resin composition, without increasing the resin temperature and the mold temperature more than necessary. It is an object to carry out injection molding.
Specifically, according to the present invention, it is easy to fill the mold cavity with the thermoplastic resin composition, the sink is hardly generated due to the volume shrinkage of the resin in the cooling process, and the transferability is low on the embossed surface. An object of the present invention is to obtain an injection-molded article which is good and has a high gloss on a surface free of grain.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present invention does not impair the degree of freedom in designing an injection-molded article using a thermoplastic resin composition, and does not limit the average molecular weight of the thermoplastic resin and the resin composition. And it is easy to fill the thermoplastic resin composition into the mold cavity, it is difficult to cause sink marks due to the volume shrinkage of the resin in the cooling step, and its transferability is good on the textured surface. In order to make it possible to obtain an injection-molded article having a high gloss on a surface having no surface, a study was made.
[0023]
As a result, an injection-molded article of the thermoplastic resin composition, in which the thermoplastic resin composition in a molten state is mixed with nitrogen whose pressure has been adjusted to at least atmospheric pressure, and then added with nitrogen adjusted to at least atmospheric pressure. An injection-molded article characterized by being obtained by filling a pressure-retained mold cavity, the thermoplastic resin composition can be easily filled into the mold cavity, and the resin is cooled in the cooling step. Sinks due to volume shrinkage are unlikely to occur, it is possible to reduce the weight of the injection molded product, the transferability is good on the grained surface, and the gloss is high on the smooth surface without the grain. It has been found that the present invention can be obtained, and the present invention has been completed.
[0024]
That is, the present invention
1. An injection-molded article of a thermoplastic resin composition, after mixing the thermoplastic resin composition in a molten state and nitrogen adjusted to a pressure higher than the atmospheric pressure, is held under pressure by the nitrogen adjusted to the atmospheric pressure or higher. Injection molded product, characterized by being obtained by filling into a mold cavity,
2. The injection molded article according to the above 1, wherein the thermoplastic resin composition is an amorphous resin composition,
3. The injection-molded article according to the above 1 or 2, wherein the thermoplastic resin composition comprises at least an amorphous resin component, an inorganic filler and / or an organic filler.
[0025]
4. The injection molded article according to any one of the above 1 to 3, wherein the thermoplastic resin composition is a polyphenylene ether-based resin containing at least a polyphenylene ether resin component,
5. The thermoplastic resin composition is a modified polyphenylene ether-based resin obtained by blending or graft-polymerizing at least a polyphenylene ether resin component and at least one other resin component. 4. An injection-molded product according to any one of 4.
6. The injection-molded article according to any one of the above 1 to 3, wherein the thermoplastic resin composition is a polycarbonate resin containing at least a polycarbonate resin component,
[0026]
7. The thermoplastic resin composition is an ABS resin containing at least an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer component, and the thermoplastic resin composition according to any one of the above items 1 to 3,
8. The injection molded article according to any one of the above 1 to 7, wherein the injection molded article made of the thermoplastic resin composition is a housing part.
9. The injection molded article according to any one of the above 1 to 7, wherein the injection molded article made of the thermoplastic resin composition is a housing part of an OA device.
10. The injection molded article according to any one of the above 1 to 9, wherein the injection molded article made of the thermoplastic resin composition has a foamed portion inside the injection molded article.
[0027]
11. Injection molded products by mixing the thermoplastic resin composition in the molten state with nitrogen pressurized above atmospheric pressure, and then filling the mold cavity held under pressure with nitrogen adjusted above atmospheric pressure The injection molding method according to the above 1, wherein
12. In the heating cylinder of the molding machine, after mixing the thermoplastic resin composition in a molten state and nitrogen adjusted to a pressure higher than the atmospheric pressure, the mold is held under pressure by the nitrogen adjusted to the atmospheric pressure or higher. The injection molding method according to the above item 11, wherein an injection molded product is obtained by filling.
[0028]
13. An injection molding method for obtaining an injection molded product by filling a mixture of a thermoplastic resin composition and nitrogen into a mold cavity held under pressure by nitrogen adjusted to an atmospheric pressure or higher, wherein the mixture is formed in the mold. After filling the cavity, optionally set pressure, arbitrarily set time, the injection molding method according to the above 11 or 12, characterized by having a step of holding the mixture under pressure,
14． An injection molding method for obtaining an injection molded article by filling a mixture of a thermoplastic resin composition and nitrogen into a mold cavity held under pressure by nitrogen adjusted to an atmospheric pressure or higher, and before filling of the mixture is started. The mold cavity is pressurized and held by introducing nitrogen adjusted to atmospheric pressure or more into the mold cavity, and the inside of the mold cavity is kept pressurized from the start of filling of the mixture until the mold is opened. The injection molding method according to any one of the above 11 to 13, wherein the nitrogen is released.
About.
[0029]
The present invention will be specifically described below.
In the present invention, the thermoplastic resin composition refers to a resin composition containing, as a main component, a thermoplastic resin having a characteristic of softening when heated and showing plasticity, and solidifying when cooled.
Specifically, polystyrene (hereinafter abbreviated as PS) resin, polyphenylene ether (hereinafter abbreviated as PPE) resin, blended PPE resin with another resin, or modified PPE (hereinafter referred to as mPPE) modified by graft polymerization. Resin), acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (hereinafter abbreviated as ABS resin), acrylonitrile / styrene copolymer (hereinafter abbreviated as AS resin), polycarbonate (hereinafter abbreviated as PC) resin, polyacetal or Polyoxymethylene (hereinafter abbreviated as POM) -based resin, polyamide (hereinafter abbreviated as PA) -based resin, polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET) -based resin, polybutylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PBT) -based resin, polyphenylene sulfide (hereinafter abbreviated as PPS) Abbreviated) resin, polyimide (hereinafter I) -based resin, polyamideimide (hereinafter abbreviated as PAI) -based resin, polyetherimide (hereinafter abbreviated as PEI) -based resin, polyarylate (hereinafter abbreviated as PAR) -based resin, polysulfone (hereinafter abbreviated as PSF) -based resin It is a resin polyether sulfone (hereinafter, PES) resin.
[0030]
Also, a high-density polyethylene (hereinafter abbreviated as HDPE) resin, a low-density polyethylene (hereinafter abbreviated as LDPE) resin, a linear low-density polyethylene (hereinafter abbreviated as LLDPE) resin, a polyetheretherketone (hereinafter abbreviated as PEEK) ) -Based resin, polypropylene (hereinafter abbreviated as PP) -based resin, polymethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as PMMA) -based resin, polytetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as PTFE) -based resin, liquid crystal polymer (hereinafter abbreviated as LCP), etc. Can be mentioned.
[0031]
In the present invention, the thermoplastic resin composition can be implemented without distinction between a crystalline resin and an amorphous resin.However, the molding shrinkage ratio is small, the dimensional stability is excellent, and the dimensional due to humidity and temperature. Considering that the change is small, that the non-halogen flame retardant facilitates flame retardation, and that injection molding can be performed in a wide resin temperature range, a thermoplastic resin composition containing an amorphous resin as a main component is considered. It is preferable that
In the present invention, the amorphous resin composition is a resin composition containing a thermoplastic resin as a main component, which cannot take a crystalline state or a thermoplastic resin component having an extremely low crystallinity even when crystallized. Containing resin compositions.
[0032]
More specifically, it is also called an amorphous or amorphous polymer, and is a solid state in which atoms or molecules do not form a three-dimensionally regular spatial lattice but are completely irregularly assembled, also called an amorphous state. The amorphous state includes a glass state and a rubber state. The amorphous state has a characteristic of showing a hard glass state below the glass transition point (Tg), but has a characteristic of showing a soft rubber state above the glass transition point (Tg).
Specifically, an amorphous resin composition mainly containing a resin component such as PS, PPE, mPPE, ABS, AS, PC, and PMMA can be used.
[0033]
Further, the thermoplastic resin composition of the present invention is a polymer resin which is a composite resin material in which the thermoplastic resin as the main component and two or more thermoplastic resins having different characteristics are physically and chemically mixed. It may be an alloy.
Resins having different properties that can be used in combination with the thermoplastic resin as the main component are resin components having the same molecular structure as the thermoplastic resin as the main component, and have different molecular weights and molecular weight distributions. It may be a resin component or another resin component having a different molecular structure.
[0034]
The resin component having different properties that can be used by being mixed with the thermoplastic resin as the main component is not particularly limited as long as it is compatible with the thermoplastic resin as the main component. For example, POM, PP, PA, PET, PBT, PEEK, PE, PS, ABS resin, PC, PPE, mPPE, PPS, PI, PAI, PEI, PAR, PSF, PES, LCP, PTFE, thermoplastic elastomer, polytetrafluoroethylene, poly Examples thereof include vinyl chloride and polyvinyl alcohol.
Examples of the polymer alloy include a polymer alloy of a PA resin and a PPE resin (hereinafter abbreviated as PA / PPE polymer alloy), and a polymer alloy of a PP resin and a PPE resin (hereinafter PP / PPE resin). Polymer alloys), polymer alloys of PPS resin and PPE resin (hereinafter abbreviated as PPS / PPE polymer alloy), polymer alloys of PC resin and ABS resin (hereinafter PC / ABS polymer) Alloys).
[0035]
The thermoplastic resin composition used in the present invention has a modifier for adjusting specific gravity, imparting strength, ensuring dimensional accuracy, and obtaining a characteristic injection molded article appearance. , An inorganic or organic filler can be added.
The shape of these inorganic or organic fillers is not limited, and fibrous, plate-like, scale-like, and spherical shapes can be arbitrarily selected.
[0036]
Examples of the inorganic or organic fillers described above include inorganic salts, oxides, metals, such as barium sulfate, red iron oxide, and tungsten powder, as well as glass, carbon, aramid, potassium titanate, and asbestos. , Silicon carbide, ceramic, silicon nitride, barium sulfate, calcium sulfate, kaolin, clay, pyrophyllite, bentonite, sericite, zeolite, mica, mica, nepheline cinite, talc, atalpulgite, wollastonite, slag fiber , Ferrite, silicon, calcium, calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite, zinc oxide, gypsum, glass beads, glass powder, glass balloon, quartz, quartz glass, alumina and the like.
[0037]
In addition, two or more of the above-mentioned inorganic or organic fillers can be used in combination, and if necessary, a silane-based or titanium-based coupling agent is used before pre-treatment. be able to.
The amount of the inorganic or organic filler added to the thermoplastic resin composition of the present invention is not limited, but adjusts the specific gravity of the thermoplastic resin composition, improves rigidity, In order to secure the accuracy and suppress the deformation such as warpage, etc., in order to sufficiently obtain the effect of adding the additive, the addition amount is preferably 5% by weight or more, and more preferably 10% by weight or more. Is more preferred.
[0038]
Here, the amount of the inorganic or organic filler to be added refers to the amount of the inorganic or organic filler to be added when only one kind is added, and to the total amount when two or more kinds are added. Refers to the quantity. Further, the amount of the inorganic or organic filler added indicates a ratio when the total amount of the resin component, the inorganic or organic filler, and other additives is 100% by weight.
In the thermoplastic resin composition of the present invention, commonly used additives, for example, antioxidants, flame retardants, release agents, lubricants, heat stabilizers, weather stabilizers, rust inhibitors, fillers, One or more colorants, antibacterial agents, fungicides and the like can be added as necessary.
[0039]
Further, by selecting one or more of carbon fibers, metal fibers, and graphite as other additives, the electric resistance value of the thermoplastic resin composition can be reduced. This is preferable because a small powder such as dust can be prevented from being attached to an injection molded article made of the thermoplastic resin composition by static electricity.
In the present invention, the injection-molded article made of the thermoplastic resin composition is an injection-molded article, part, or product in the minimum unit constituted by the thermoplastic resin composition, and its shape, use, and function are limited. Not something.
[0040]
For example, thermoplastics used in various fields such as automobiles, OA equipment, electric equipment, OA equipment, electronic equipment, containers, daily necessities, general machinery, piping parts, precision machinery, tools, industrial parts, transportation equipment, and housing. In addition to the minimum unit of injection molded products, parts, and products made of the resin composition, it includes injection molded products and products that require secondary processing, such as sheets, plates, and round bars. These may be injection molded products having a plurality of functions.
In more detail, in the field of electric and electronic devices, external parts such as housings and cases, frames constituting an internal skeleton, and internal parts such as mechanical parts that generate their functions by linear or rotational movement are included. Can be mentioned.
[0041]
In the automotive field, door panels, hoods, fenders, door mirror peripheral parts, bumpers, roofs, exterior parts such as various aero parts, door peripheral parts, pillars, handles, switches, levers, covers, In addition to interior parts such as consoles, there can be mentioned mechanical parts or the like that generate their functions by linear or rotational movement.
Further, in the general industrial parts field, exterior parts such as vending machines, internal parts, and housing-related parts include doors, outer walls, inner wall materials, floor materials, and the like.
[0042]
In particular, injection molded products made of an amorphous resin composition are easily flame-retarded with non-halogen flame retardants, etc., so heat sources such as motors, transformers, rectifiers, electrical contacts, relays, heaters, etc. It can be suitably used for a housing of a product having such components.
Examples of the housing include exterior parts such as various home appliances such as a television, a monitor, an AV device, an audio device, a camera, an OHP machine, and a shredder, electric devices, electronic devices, and OA devices.
[0043]
On the other hand, OA equipment refers to copiers, faxes, printers, scanners, and other multifunction peripherals, as well as personal computers, recorders, projectors, various storage media, and their readers, regardless of whether they are stationary or portable. Can be applied.
Injection molded articles of the thermoplastic resin composition of the present invention, after mixing the thermoplastic resin composition in a molten state and nitrogen pressurized to above atmospheric pressure, filling the mixture into a mold cavity. As a feature, by adjusting the pressure of nitrogen to be equal to or higher than the atmospheric pressure, the thermoplastic resin composition in a molten state can efficiently disperse and absorb the nitrogen.
[0044]
The injection molded article of the thermoplastic resin composition according to the present invention is characterized in that a mold cavity is filled with a mixture of a thermoplastic resin composition in a molten state and nitrogen whose pressure has been adjusted to at least atmospheric pressure. This is that by mixing nitrogen into the thermoplastic resin composition, compared to a thermoplastic resin composition in normal injection molding, having a plasticizer effect of reducing the viscosity of the thermoplastic resin composition, In addition, since it acts as a physical foaming agent, a foamed injection molded article can be obtained.
[0045]
Nitrogen that has been pressure-adjusted to above the atmospheric pressure in the molten thermoplastic resin composition has a plasticizer effect, so that it is not necessary to increase the resin temperature and mold temperature for the purpose of improving fluidity. For this reason, problems such as deterioration due to thermal decomposition of the thermoplastic resin composition and a prolonged molding cycle hardly occur.
In addition, it is difficult to perform injection molding with the conventional technology, such as a thermoplastic resin composition having a high heat-resistant temperature, a thermoplastic resin composition having a large filling amount of an inorganic or organic filler, and a large average molecular weight. It becomes possible to easily obtain an injection-molded article using the thermoplastic resin composition.
[0046]
On the other hand, by decreasing the viscosity of the thermoplastic resin composition, it is possible to increase the flow distance without increasing the resin temperature more than necessary, so that the thermoplastic resin composition is injected into the mold cavity at a low filling pressure. Can be filled. Therefore, since residual strain hardly remains in the obtained injection-molded product, warpage or the like generated after molding tends to be reduced.
In addition, since an unfilled portion is unlikely to remain, an effect such as a low incidence of defects during continuous molding and an improvement in productivity can be expected.
[0047]
Further, in the conventional injection molding method, it is difficult to fill the thermoplastic resin composition, so that the thickness of the injection molded product cannot be smaller than a certain value. By lowering the viscosity by mixing nitrogen with the product, it is possible to obtain a thinner injection-molded product by utilizing the fact that the flow distance can be increased. Further, there is a possibility that the number of gates can be reduced, and a mold clamping force of the molding machine can be reduced.
On the other hand, since nitrogen adjusted to a pressure equal to or higher than the atmospheric pressure acts on the molten thermoplastic resin composition as a physical foaming agent, a foamed injection molded article can be obtained. This foaming makes it possible to compensate for the volume shrinkage of the thermoplastic resin composition caused by cooling after being filled into the mold cavity from the inside of the injection molded article. This makes it possible to suppress sink marks that easily occur on the surface of the injection-molded article during normal injection molding.
[0048]
Also, the degree of foaming is referred to as `` foaming rate '', and the foaming rate is set at an arbitrarily set pressure after filling the mixture of the thermoplastic resin composition and nitrogen into the mold cavity, arbitrarily set time, It can be adjusted by the step of keeping the mixture under pressure.
The pressure holding step is referred to as a “holding step”, and the pressure at this time is referred to as a “holding pressure”, and the time is referred to as a “holding time”. Is in the downward direction.
[0049]
By omitting the pressure-holding step, it is possible to obtain a highly foamed injection-molded product in which the non-foamed layer formed on the surface layer of the injection-molded product is thin and the proportion of the foamed portion in any cross section is high.
On the other hand, the higher the holding pressure, the longer the holding time, the longer the non-foamed layer formed on the surface layer of the injection-molded article tends to be thicker, and the proportion of the foamed portion in any cross section is smaller, The resulting injection molded product is a low foam injection molded product.
[0050]
However, if the holding pressure is too high, or if the holding time is too long, when the thermoplastic resin composition cools and solidifies in the mold cavity, the nitrogen dissolved in the thermoplastic resin composition However, it is difficult to form a foamed portion inside the injection-molded product, and there is a possibility that sinks may occur on the surface of the injection-molded product.
The injection-molded article of the thermoplastic resin composition according to the present invention preferably has a foamed portion inside, particularly at a portion that is thicker than the peripheral wall thickness. When the thermoplastic resin composition cools and solidifies in the mold cavity and causes volume shrinkage in the mold cavity, nitrogen dissolved or absorbed in the thermoplastic resin composition foams appropriately. It is supposed to be formed.
[0051]
Since the foamed portion is formed inside a relatively thick portion of the injection molded product, the volume shrinkage of the thermoplastic resin composition is supplemented from the inside of the injection molded product, and the surface of the injection molded product is reduced. The occurrence of defects, such as sink marks, occurring after molding is suppressed. As a result, application to an injection molded product having a partially thick portion is made possible, and it is expected that the degree of freedom in product design is increased. The foamed portion is different from that obtained by adding a foaming agent to the thermoplastic resin composition.
[0052]
In addition, the dwell time is not limited, but when the dwell time is extremely short, the injection of nitrogen due to expansion of the nitrogen mixed with the thermoplastic resin composition before filling into the mold cavity is performed. It is not preferable because a swelling phenomenon may occur in the molded article.
Here, the foamed portion refers to a void or a whitening phenomenon due to foaming when an arbitrary cross section of a thin injection molded article made of a thermoplastic resin composition is magnified 10 to 200 times by an optical microscope or the like and observed. The term “non-foamed layer” refers to a portion where voids due to foaming or whitening are not observed.
[0053]
In the present invention, the apparent specific gravity of the thin injection molded product of the thermoplastic resin composition is not limited, but the apparent specific gravity of the thin injection molded product of the thermoplastic resin composition has the thermoplastic resin composition. The specific gravity is preferably 99.5% or less.
The injection molded article of the present invention is obtained by filling a mold cavity with a mixture of a thermoplastic resin composition in a molten state and nitrogen pressurized at or above atmospheric pressure. A method of mixing the thermoplastic resin composition in a molten state in a heating cylinder of an injection molding machine, a method of mixing the thermoplastic resin composition in a molten state from a nozzle portion of a molding machine, a mold and a molding machine. A method for providing equipment for supplying nitrogen between the nozzles of the present invention and mixing with the thermoplastic resin composition in a molten state, granulating resin pellets in a state where nitrogen is mixed in a thermoplastic resin composition in a molten state in advance A method of performing injection molding using such a material can be considered.
[0054]
Considering that nitrogen is easily and uniformly dispersed in the thermoplastic resin composition in a short time, the mixing amount is easy to adjust, and the setup before molding is not complicated, the heating cylinder of the injection molding machine, the molding machine, The method of mixing nitrogen into the thermoplastic resin composition in a molten state by providing a facility for supplying nitrogen at any position between the nozzle part of the molding machine and the die of the molding machine and the mold is preferable. .
In the present invention, nitrogen is dissolved or absorbed in the thermoplastic resin composition by mixing the thermoplastic resin composition with nitrogen, but the amount of dissolution or absorption is not limited.
[0055]
The amount of nitrogen dissolved or absorbed required to improve the fluidity when filling the thermoplastic resin composition into the mold cavity and to suppress the rise in filling pressure is 0.1% by weight or more. And more preferably 0.2% by weight or more.
The measurement of the dissolved amount or the absorbed amount is performed by the following method.
(1) Immediately after molding, measure the weight of the injection molded product (this is referred to as M1).
(2) The above-mentioned injection-molded article is heated in a hot-air dryer kept at an arbitrary temperature within a range not exceeding room temperature, preferably not lower than 60 ° C. and not exceeding the heat deformation temperature of the thermoplastic resin composition to be used. For more than 48 hours to allow nitrogen to diffuse, take it out of the hot air dryer, and measure the weight again (this is referred to as M2).
(3) The amount of dissolved or absorbed nitrogen (% by weight) is calculated from (M1−M2) ÷ M2 × 100.
[0056]
Here, the heat deformation temperature of the thermoplastic resin composition refers to a deflection temperature under a load of 1.82 MPa in accordance with ASTM standard “D648”.
Usually, the mold cavity surface is kept at a temperature lower than the solidification temperature of the thermoplastic resin composition to be filled. Due to the molten thermoplastic resin filled in the mold cavity, the temperature may exceed the solidification temperature instantaneously, but the entire molding cycle is kept below the thermoplastic resin solidification temperature .
[0057]
When the mold cavity is filled with a mixture of the thermoplastic resin composition and nitrogen pressurized to a pressure higher than the atmospheric pressure, the mixture has foaming properties. Is in an environment that easily foams.
Therefore, when a mixture of a thermoplastic resin composition and nitrogen that is pressurized to a pressure higher than the atmospheric pressure is filled into a normally used mold cavity, in the initial stage of the filling, the mixture is foamed in the mold cavity, Start to solidify. As the filling proceeds, the mixture is pressed against the surface of the mold cavity, whereby the foam is crushed to complete the filling. For this reason, a trace of a foaming gas called a “swirl mark” tends to remain on the surface of the obtained injection molded product.
[0058]
In the present invention, when filling the mold cavity with a mixture of the thermoplastic resin composition and nitrogen pressurized at or above atmospheric pressure, the mold cavity is held under pressure by nitrogen adjusted to at least atmospheric pressure. This is characterized in that, from the initial stage of filling of the mixture having the foaming property to the completion of the filling, foaming of the mixture at the flow front can be suppressed. Therefore, a non-foamed layer having no foamed portion is formed on the surface layer of the obtained injection molded product.
[0059]
The present invention is characterized in that the mold cavity is held under pressure by nitrogen adjusted to an atmospheric pressure or higher, but during the molding cycle, the mold is closed, and the mold resin and the plastic resin composition are in a large state. It is preferable that the inside of the mold cavity be pressurized and held before the filling of the nitrogen mixture pressurized to a pressure higher than the atmospheric pressure is started.
The state in which the mold cavity is held under pressure is preferably after the filling of the mixture is started and before the mold is opened, nitrogen is released from the mold cavity. More preferably, it is after the start of the filling and before the start of the cooling step, and most preferably, after the start of the filling and before the start of the pressure holding step.
[0060]
This is because when the mold cavity is filled with the mixture, the nitrogen held in the mold cavity under pressure is compressed by the mixture filled in the mold cavity, and the flow of the mixture is hindered. It is because it becomes. Therefore, it is preferable to release the nitrogen which pressurizes and holds the mold cavity while filling the mixture into the mold cavity so that foaming does not occur at the flow front of the mixture.
[0061]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.
The thermoplastic resin composition used for the injection molding is a PC resin ("Iupilon (registered trademark) GS-2030MDF" manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) and an mPPE resin ("Zylon (Asahi Kasei Corporation)" (Registered trademark) G703H, X341Z "), all of which are in the form of pellets before molding.
As the injection molding machine, "TUPARL TR50S2" manufactured by Sodick Plustech Co., Ltd. was used.
[0062]
[Examples 1 to 4]
A mold capable of injection-molding the flat injection molded product shown in FIG. 1 was prepared. This mold has a fixed-side cavity surface as a surface finish.
The thickness of the injection molded product is uniform and is 2.0 (mm). The gate provided on the mold is a side gate as shown in FIG. 1, and the size is 2 (mm) × 3.5 (mm).
The temperature of the mold was controlled by setting the temperature of the heating cylinder of the molding machine to 320 (° C.) and setting the medium temperature to 80 (° C.).
The thermoplastic resin composition used for injection molding was “Zylon G703H” which is a PC resin.
[0063]
Nitrogen was taken out of the nitrogen cylinder, and the pressure was reduced to 2.4 (MPa) or 4.2 (MPa) by passing through a pressure reducing valve. From the gas supply unit provided at the center of the heating cylinder of the molding machine, Nitrogen adjusted to a temperature of 50 (° C.) and a pressure of 3.5 (MPa) or 5.5 (MPa) after being mixed by being supplied to the PC resin in a molten state inside the heating cylinder. By filling the mold cavity held under pressure by the above, a flat injection molded product shown in FIG. 1 was obtained.
At this time, the holding pressure was 59 or 108 (MPa), the holding time was 7 (seconds), and the cooling time was 20 (seconds).
By performing injection molding ten times in a row, the highest filling pressure value displayed on the monitor of the injection molding machine was recorded, and the average value was used as the filling pressure.
In addition, the presence or absence of a swirl mark (foamed pattern) was visually observed.
[0064]
On the other hand, the measurement of the glossiness was carried out according to “Testing method for optical properties of plastics (JIS K7105-1981)”. The type of glossiness is standard “60-degree specular glossiness”, and the incident angle and the light reception angle are each 60 (°).
In the actual measurement, the value measured by the Suga Test Instruments Co., Ltd.'s "Digital Variable Glossmeter" was read using a numerical value measured by the company's "Multi-Light Source Spectrophotometer". With respect to five samples, two points on each of the mirror-finished sides were measured, and the average value thereof was defined as the glossiness.
[0065]
The glossiness means that the closer the value is to 100 (%), the smoother the surface, the higher the reflectance, and the closer to a mirror surface. Conversely, as the value decreases, the surface irregularities increase, or the fine irregularities increase, which means that the reflectance is low and diffuse reflection becomes intense.
Table 1 shows the results of measuring the filling pressure during injection molding, visually determining the presence or absence of a swirl mark, and measuring the glossiness of the injection molded product.
[0066]
[Comparative Examples 1 and 2]
Except for not performing pressure holding of the mold cavity with nitrogen, a flat plate-shaped injection-molded product having ribs shown in FIG. 1 was obtained in the same manner as in Examples 1 to 4.
At this time, the pressure of the nitrogen supplied to the heating cylinder of the molding machine was 2.4 (MPa) or 4.2 (MPa), the holding pressure was 108 (MPa), the holding time was 7 (seconds), and the cooling time was Was set to 20 (seconds).
Table 1 shows the results of measuring the filling pressure during injection molding, visually observing the presence or absence of swirl marks, and measuring the glossiness of the injection molded product, as in Examples 1 to 4.
[0067]
[Comparative Example 3]
The flat injection molded product shown in FIG. 1 was obtained by a normal injection molding method in which nitrogen was not supplied from the heating cylinder of the molding machine. The holding pressure was 59 (MPa), the holding time was 7 (seconds), and the cooling time was 20 (seconds).
Table 1 shows the results of measuring the filling pressure during injection molding, visually determining the presence or absence of a swirl mark, and measuring the glossiness of the injection molded product, as in Examples 1 to 4.
[0068]
Examples 5 to 8
A mold capable of injection-molding a plate-shaped injection-molded product having the shape shown in FIG. 1 was prepared. The cavity surface on the fixed side is finished with a grained surface, but the cavity surface on the movable side is not a grained surface but has a normal flat surface finish.
The thickness of the flat plate portion of the injection molded product is uniform and is 2.0 (mm). The gate provided on the mold is a side gate as shown in FIG. 2, and the size is 2 (mm) × 3.5 (mm).
[0069]
The temperature of the mold was controlled by setting the temperature of the heating cylinder of the molding machine to 320 (° C.) and setting the medium temperature to 80 (° C.).
The thermoplastic resin composition used for injection molding was “Iupilon GS-2030MDF” which is a PC resin.
Nitrogen is taken out of the nitrogen cylinder and then reduced in pressure to 4.5 (MPa) or 6.0 (MPa) by passing through a pressure reducing valve, and the gas supply provided in the center of the heating cylinder of the molding machine. After mixing by supplying to the mPPE-based resin in the molten state inside the heating cylinder from the part, the temperature is adjusted to the range of 50 (° C.), the pressure of 5.5 (MPa), or the range of 7.0 (MPa). The flattened injection-molded article shown in FIG. 1 was obtained by filling the mold cavity held under pressure by the nitrogen gas.
[0070]
At this time, the holding pressure was an arbitrary set value in the range of 49 to 69 (MPa), the holding time was 7 (seconds), and the cooling time was 20 (seconds).
Injection molding was performed 10 times in succession, and the highest filling pressure value displayed on the monitor of the injection molding machine was recorded. This average value was taken as the filling pressure.
In addition, the presence or absence of a swirl mark (foamed pattern) was visually observed.
On the other hand, the glossiness was measured by the same method as in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. The type of glossiness is standard “60-degree specular glossiness”, and the incident angle and the light reception angle are each 60 (°).
[0071]
In the actual measurement, the value measured by the Suga Test Instruments Co., Ltd.'s "Digital Variable Glossmeter" was read using a numerical value measured by the company's "Multi-Light Source Spectrophotometer". With respect to five samples, two points were measured on each of the grained surface side and the non-textured side, and the average value was defined as the glossiness.
The glossiness means that the closer the value is to 100 (%), the smoother the surface, the higher the reflectance, and the closer to a mirror surface. Conversely, as the value decreases, the surface irregularities increase, or the fine irregularities increase, which means that the reflectance is low and diffuse reflection becomes intense.
However, when the glossiness of the textured surface is measured, it can be said that the lower the glossiness, the better the mold transferability.
Table 2 shows the results of measuring the filling pressure during injection molding, visually determining the presence or absence of swirl marks, and measuring the glossiness.
[0072]
[Comparative Examples 4 and 5]
A flat injection molded product shown in FIG. 2 was obtained in the same manner as in Examples 5 to 8, except that the inside of the mold cavity was not pressurized and held by the pressure-adjusted nitrogen.
At this time, the pressure of nitrogen supplied from the heating cylinder of the molding machine to the PC resin in the heating cylinder was 4.5 and 6.0 (MPa). The holding pressure was 59 (MPa), the holding time was 7 (seconds), and the cooling time was 20 (seconds).
In the same manner as in Examples 5 to 8, the filling pressure, the presence or absence of a swirl mark (foaming pattern), and the measurement of glossiness were measured.
Table 2 shows the results of measuring the filling pressure during injection molding, visually determining the presence or absence of swirl marks, and measuring the glossiness.
[0073]
[Comparative Example 6]
Using the molds used in Examples 5 to 8, the flat injection shown in FIG. 2 was performed by a normal injection molding method in which nitrogen was not supplied from the heating cylinder of the injection molding machine to the mPPE resin in the heating cylinder. A molded product was obtained.
In the same manner as in Examples 5 to 8 and Comparative Examples 4 and 5, the filling pressure, the presence or absence of a swirl mark (foam pattern), and the measurement of glossiness were measured.
Table 2 shows the results of measuring the filling pressure during injection molding, visually determining the presence or absence of swirl marks, and measuring the glossiness.
[0074]
Embodiments 9 to 12
A mold capable of injection-molding a flat plate-shaped injection-molded product having the shape shown in FIG. 2 was prepared. The cavity surface on the fixed side is mirror-finished.
The thickness of the flat plate portion of the injection molded product is uniform and is 2.0 (mm). The gate provided on the mold is a side gate as shown in FIG. 2, and the size is 2 (mm) × 3.5 (mm).
The temperature of the mold was controlled by setting the temperature of the heating cylinder of the molding machine to 300 (° C.) and setting the medium temperature to 60 (° C.).
The thermoplastic resin composition used for injection molding was “Zylon X341Z” which is an mPPE-based resin.
[0075]
After removing nitrogen from the nitrogen cylinder, the pressure is reduced to an arbitrary pressure within a range of 2.0 (MPa) to 5.5 (MPa) by passing through a pressure reducing valve. From the gas supply section provided in the mPPE resin in a molten state inside the heating cylinder, and then mixed at a temperature of 50 (° C.) and a pressure of 3.5 (MPa) to 6.5 (MPa). By filling the mold cavity held under pressure with nitrogen adjusted to the range, a flat injection molded product shown in FIG. 2 was obtained.
At this time, the holding pressure was set to 0 (MPa, the holding pressure step was omitted) or 59 (MPa), the holding pressure was set to 7 (seconds), and the cooling time was set to 20 (seconds).
Injection molding was performed 10 times in succession, and the highest filling pressure value displayed on the monitor of the injection molding machine was recorded. This average value was taken as the filling pressure.
[0076]
In addition, the presence or absence of a swirl mark (foamed pattern) was visually observed.
Using a surface roughness profile measuring device (“Surfcom 570A” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), the Rmax value (μm) at the sink mark measurement position and the measurement distance 10 (mm) shown in FIG. The measured value was taken as the average value of the sinkage of the injection molded product.
Glossiness was measured in the same manner as in Examples 5 to 8 and Comparative Examples 4 and 6.
Table 2 shows the results of measuring the filling pressure during injection molding, visually determining the presence or absence of swirl marks, measuring the amount of sink marks, and measuring the gloss.
[0077]
[Comparative Examples 7 and 8]
Injection molding was performed in the same manner as in Examples 9 to 12, except that the inside of the mold cavity was pressurized and held by nitrogen adjusted to a pressure of 2.5 (MPa). After adjusting the temperature of the nitrogen to 50 (° C.), the pressure to 2.0 (MPa), or the pressure to 5.5 (MPa), the nitrogen is supplied from the gas supply unit provided at the center of the heating cylinder of the molding machine to the inside of the heating cylinder. It was supplied to the mPPE resin in a molten state.
At this time, the holding pressure was 59 (MPa), the holding time was 7 (seconds), and the cooling time was 20 (seconds).
After the injection conditions were determined, injection molding was carried out 10 times in succession, the average value of the maximum filling pressure, the presence or absence of a swirl mark by visual observation, the sink mark amount, and the glossiness were measured. Table 3 shows the results.
[0078]
[Comparative Example 9]
Using the molds used in Examples 9 to 12, by a normal injection molding method in which nitrogen was not supplied from the heating cylinder of the injection molding machine to the mPPE resin in the heating cylinder, the flat plate with ribs shown in FIG. An injection molded product was obtained.
At this time, the holding pressure was 98 (MPa), the holding time was 7 (seconds), and the cooling time was 20 (seconds).
After the injection conditions were determined, injection molding was carried out 10 times in succession, the average value of the maximum filling pressure, the presence or absence of a swirl mark by visual observation, the sink mark amount, and the glossiness were measured. Table 3 shows the results.
[0079]
[Table 1]
Figure 2004216578
[0080]
[Table 2]
Figure 2004216578
[0081]
[Table 3]
Figure 2004216578
[0082]
【The invention's effect】
The present invention does not impair the degree of freedom in designing an injection-molded article using a thermoplastic resin composition, the average molecular weight of the thermoplastic resin, without limiting the resin composition, without increasing the resin temperature and the mold temperature more than necessary. It is easy to fill the thermoplastic resin composition into the mold cavity, it is difficult to cause sinks due to the volume shrinkage of the resin in the cooling step, and the transferability is good on the textured surface, It is possible to obtain an injection-molded article having a high gloss on a surface having no gloss.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a flat injection molded product.
FIG. 2 is a schematic view of a flat plate-shaped injection molded product with ribs.
[Explanation of symbols]
1 flat injection molded products
2 Gate section
3 Flat injection molding with ribs
4 ribs
5 Position of sink mark measurement

Claims (14)

熱可塑性樹脂組成物による射出成形品であって、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に圧力調整した窒素を混合させた後、大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより得られるものであることを特徴とする射出成形品。An injection-molded article of a thermoplastic resin composition, after mixing the thermoplastic resin composition in a molten state and nitrogen adjusted to a pressure higher than the atmospheric pressure, is held under pressure by the nitrogen adjusted to the atmospheric pressure or higher. An injection-molded article obtained by filling a mold cavity. 熱可塑性樹脂組成物が、非晶性樹脂組成物であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形品。The injection molded article according to claim 1, wherein the thermoplastic resin composition is an amorphous resin composition. 熱可塑性樹脂組成物が、少なくとも非晶性樹脂成分、無機系充填剤および／または有機系充填剤により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形品。The injection molded article according to claim 1, wherein the thermoplastic resin composition comprises at least an amorphous resin component, an inorganic filler, and / or an organic filler. 熱可塑性樹脂組成物が、少なくともポリフェニレンエーテル樹脂成分を含むポリフェニレンエーテル系樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の射出成形品。The injection molded article according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermoplastic resin composition is a polyphenylene ether-based resin containing at least a polyphenylene ether resin component. 熱可塑性樹脂組成物が、少なくともポリフェニレンエーテル樹脂成分と少なくとも１種類の他の樹脂成分とをブレンド、またはグラフト重合させることにより変性させてなる変性ポリフェニレンエーテル系樹脂であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の射出成形品。The thermoplastic resin composition is a modified polyphenylene ether-based resin obtained by modifying at least a polyphenylene ether resin component and at least one other resin component by blending or graft polymerization. 5. The injection molded article according to any one of items 1 to 4. 熱可塑性樹脂組成物が、少なくともポリカーボネート樹脂成分を含むポリカーボネート系樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の射出成形品。The injection molded article according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermoplastic resin composition is a polycarbonate resin containing at least a polycarbonate resin component. 熱可塑性樹脂組成物が、少なくともアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体成分を含むＡＢＳ系樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物による射出成形品。The injection molded article of the thermoplastic resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermoplastic resin composition is an ABS resin containing at least an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer component. 熱可塑性樹脂組成物による射出成形品が、筐体部品であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の射出成形品。The injection molded article according to any one of claims 1 to 7, wherein the injection molded article made of the thermoplastic resin composition is a housing part. 熱可塑性樹脂組成物による射出成形品が、ＯＡ機器の筐体部品であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の射出成形品。The injection molded article according to any one of claims 1 to 7, wherein the injection molded article made of the thermoplastic resin composition is a housing part of an OA device. 熱可塑性樹脂組成物による射出成形品が、該射出成形品内部に発泡部分を有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の射出成形品。The injection molded article according to any one of claims 1 to 9, wherein the injection molded article made of the thermoplastic resin composition has a foamed portion inside the injection molded article. 溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に加圧された窒素を混合させた後、大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより射出成形品を得ることを特徴とする請求項１に記載の射出成形方法。Injection molded products by mixing the thermoplastic resin composition in the molten state with nitrogen pressurized above atmospheric pressure, and then filling the mold cavity held under pressure with nitrogen adjusted above atmospheric pressure The injection molding method according to claim 1, wherein 成形機の加熱筒内において、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物と大気圧以上に圧力調整した窒素を混合させた後、大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより射出成形品を得ることを特徴とする請求項１１に記載の射出成形方法。In the heating cylinder of the molding machine, after mixing the thermoplastic resin composition in a molten state and nitrogen adjusted to a pressure higher than the atmospheric pressure, the mold is held under pressure by the nitrogen adjusted to the atmospheric pressure or higher. The injection molding method according to claim 11, wherein an injection molded article is obtained by filling. 熱可塑性樹脂組成物と窒素の混合物を大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより射出成形品を得る射出成形方法であって、該混合物を該金型キャビティに充填した後、任意に設定した圧力、任意に設定した時間、該混合物を加圧保持する工程を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の射出成形方法。An injection molding method for obtaining an injection molded product by filling a mixture of a thermoplastic resin composition and nitrogen into a mold cavity held under pressure by nitrogen adjusted to an atmospheric pressure or higher, wherein the mixture is formed in the mold. The injection molding method according to claim 11, further comprising a step of holding the mixture under pressure for an arbitrarily set pressure and arbitrarily set time after filling the cavity. 熱可塑性樹脂組成物と窒素の混合物を大気圧以上に調節された窒素により加圧保持された金型キャビティへ充填することにより射出成形品を得る射出成形方法であって、該混合物の充填開始以前に大気圧以上に調節された窒素を金型キャビティに導入することにより金型キャビティを加圧保持し、該混合物の充填開始以後、金型を開くまでの間に金型キャビティ内を加圧保持していた窒素を開放することを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の射出成形方法。An injection molding method for obtaining an injection molded article by filling a mixture of a thermoplastic resin composition and nitrogen into a mold cavity held under pressure by nitrogen adjusted to an atmospheric pressure or higher, and before the filling of the mixture is started. The mold cavity is pressurized and held by introducing nitrogen adjusted to the atmospheric pressure or higher into the mold cavity, and the inside of the mold cavity is kept pressurized from the start of filling the mixture until the mold is opened. 14. The injection molding method according to claim 11, wherein the released nitrogen is released.
JP2003003342A 2003-01-09 2003-01-09 Injection-molded product and injection molding method Pending JP2004216578A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003003342A JP2004216578A (en) 2003-01-09 2003-01-09 Injection-molded product and injection molding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003003342A JP2004216578A (en) 2003-01-09 2003-01-09 Injection-molded product and injection molding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004216578A true JP2004216578A (en) 2004-08-05

Family

ID=32894635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003003342A Pending JP2004216578A (en) 2003-01-09 2003-01-09 Injection-molded product and injection molding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004216578A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114211680A (en) * 2021-11-09 2022-03-22 深圳艾利佳材料科技有限公司 Method for manufacturing novel glue sealing core of liquid silica gel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114211680A (en) * 2021-11-09 2022-03-22 深圳艾利佳材料科技有限公司 Method for manufacturing novel glue sealing core of liquid silica gel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bledzki et al. Injection moulded microcellular wood fibre–polypropylene composites
Bledzki et al. Effects of the chemical foaming agents, injection parameters, and melt‐flow index on the microstructure and mechanical properties of microcellular injection‐molded wood‐fiber/polypropylene composites
JP5162364B2 (en) Multilayer molded article manufacturing method and multilayer molded article
JP6721518B2 (en) Foaming technology for materials filled with long glass fibers
JP2004216579A (en) Molded product and its injection molding method
JP6430684B1 (en) Method for producing food containers
JP4266609B2 (en) Molding method and resin molded body
JP6259644B2 (en) Metal / resin composite structure
JP2000313747A (en) Production of brightening material-containing polypropylene-based resin molded product
JPWO2008123316A1 (en) Polymer composition and molded article comprising the same
JP2009018500A (en) Method for manufacturing foam molded product
JP2004216578A (en) Injection-molded product and injection molding method
JP2004098646A (en) Molded article and its injection molding method
JP2010120335A (en) Method of manufacturing moisture-proof light-weighted resin molding
JP5084559B2 (en) Method for producing moisture-resistant lightweight resin molding
JP2002361690A (en) Mold for injection molding and method for injection molding using the same
JP2004262142A (en) Mechanical component and its injection molding method
JP6934384B2 (en) Manufacturing method of foam molded products
JP2004042554A (en) Case component and its injection molding method
JP2002178355A (en) Thin-walled molding and its injection molding method
JP5034710B2 (en) Thermoplastic resin composition foamed molded article and method for producing the same
JP2002172643A (en) Molded article of thermoplastic resin composition and its injection molding method
JP2003001664A (en) Molded product comprising amorphous resin composition and injection molding method
JP2003170461A (en) Thin-walled molding and method for injection molding the same
JP2022141139A (en) foam structure