JP2011140206A - 光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形方法及びその射出成形方法による成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形方法であって、比較的形状の制限が少なく、多点ゲートでも対応可能な射出成形方法、及びウェルドラインが抑制された成形品を得ること。
【解決手段】光輝材を有する熱可塑性樹脂１１の射出成形方法において、金型９の温度を充填される熱可塑性樹脂１１を熱変形温度以上に保つ温度とし、かつ、隣り合うゲート１０から射出される熱可塑性樹脂１１の会合部を、流動してずれる構成としたことにより成形品を得るもので、熱可塑性樹脂１１の温度を熱変形温度以上に保つことで熱可塑性樹脂１１を流動しやすい状態とした上で、均等な力で会合しないような構成とすることで熱可塑性樹脂１１の会合部を流動させてずらし、射出時に発生した光輝材の配向が揃うように変化させてウェルドラインを抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形方法及びその射出成形方法による成形品に関するものである。

従来、樹脂成形品の外観品位向上手段としては、塗装を用いることが多い。しかしながら塗装は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）や二酸化炭素（ＣＯ_２）の排出、リサイクル性の悪化等による環境負荷が大きく、また、塗料との親和性が高い樹脂の選定の必要性や、親和性が低い樹脂を用いる場合に樹脂と塗膜の親和性を高めるためのプライマー処理の必要性があり、これらに対応するためや工数増などによりコストが増大するという問題がある。そのため、様々な分野で塗装代替技術が検討されている。

塗装代替技術の一つに「光輝材と呼ばれる材料を樹脂に練り込み、成形することによって光輝感を演出する技術」がある。塗装に比べて環境負荷が小さく、工数減によるコストダウンも見込める。しかしながら、本技術には、ウェルドラインによる外観不良が発生するという課題がある。

ウェルドラインとは、ＪＩＳ Ｋ６９００にて「共に流れているプラスチックの二またはそれ以上の流体の融合によって形成される成形プラスチック表面の痕跡」と定義されており、金型内で別方向から流動する樹脂のフローフロント（流動先端部）が会合した場所（熱可塑性樹脂会合部）に、樹脂同士が完全溶融する前に固化することで成形品の表面に発生するＶ溝状の細いラインを指す。このとき、材料として光輝材を有する熱可塑性樹脂を用いると、熱可塑性樹脂会合部で光輝材の配向が乱れるため、光輝材表面での反射強度や反射角度に差が生じた結果、ウェルドラインがより一層目立ちやすくなる。

上記について、図２１、図２２を用いて説明する。図２１、図２２は金型キャビティ内の断面図である。図２１において、金型２２内を、光輝材２３を有する樹脂２４が流動し、図２２においては、樹脂２４の会合部にウェルドライン２５が形成されている。樹脂２４の会合部においては、光輝材２３の配向が乱れることで、反射強度が変化し、樹脂の会合部であるウェルドライン２５は光輝材による反射強度が小さくなることで、黒い線に見える（本明細書においては、光輝材を有する熱可塑性樹脂におけるウェルドラインの定義として、Ｖ溝と光輝材の配向により発生する黒い線の両方を指すものとして表現する）。

光輝材を有さない熱可塑性樹脂を成形する場合には、金型温度を上げることでＶ溝の抑制が可能であるため、一般にこの方法がよく用いられるが、光輝材を有する熱可塑性樹脂を成形して良好な外観を得るためには、Ｖ溝だけでなく、光輝材の配向を揃える必要があるため、温度制御だけでの解決は難しく、従来から様々なアプローチがなされてきた。

その一例として、ゲート形状や金型形状を工夫する技術がある（例えば、特許文献１参照）。また、光輝材を有さない熱可塑性樹脂の温度制御以外の成形方法として、金型形状とゲートの開放タイミングを工夫する技術がある（例えば、特許文献２参照）。

図２３は、特許文献１に記載された従来のプラスチック成形体の斜視図である。図２３に示すように、プラスチック成形体１は所定量の微細アルミニウム薄片が混入した熱可塑性合成樹脂材からなり、横幅に対して長手方向の長さの長い平面形態を有する所定の横断面形態を有する構成であり、かつ、一方の端部側から他方の端部側に向かってその断面積
が徐々に減縮されるように形成された空間部を有する金型を用い、このような横断面形態からなる空間部を有する金型内であって上記断面積が大きな値を有するように形成された端部側から上記原材料を注入することによって得られる。プラスチック成形体１の隅々にまで原材料が一定の方向からのみ供給されるようになり、二つ以上の流れの会合部に生じるウェルドマーク等がほとんど現れない。

また、図２４は、特許文献２に記載された従来の射出成形用金型の固定型を示すものである。図２４に示すように、射出成形用金型２は、キャビティー内に最初に樹脂を射出する第１ゲート３と、第１ゲート３から樹脂が射出された後に樹脂を逐次的に射出する第２ゲート４と、第１ゲート３から射出された樹脂を第２ゲート４が形成された部分に優先的に流動させる優先促進手段５を具備する構成であり、樹脂は以下のように成形される。

まず、第１ゲート３から射出された樹脂は優先促進手段５により第２ゲート４に到達、その後第２ゲート４から樹脂が射出され、優先促進手段５に樹脂が充填される。次に、優先促進手段５から流動した樹脂は第３ゲート６に到達、第３ゲート６から樹脂が射出されて第４ゲート７に到達、第４ゲート７から樹脂が射出されて第５ゲート８に到達、第５ゲート８から樹脂が射出されてキャビティー内の全領域に樹脂が充填される。

一定の方向に樹脂を初期充填させ、次にその初期充填領域から広がるように樹脂を流動させることによって、広範囲の充填領域を持った薄肉大型成形品のキャビティー内に樹脂を充填させる際のウェルドマークの発生を極力抑えることができる。

特開２００２−２１０７７５号公報 特開２００５−２１９２４０号公報

しかしながら、前記従来の特許文献１の方法では、成形品の形状が限定される、多点ゲートの成形品には対応できない、などの課題を有していた。また、前記従来の特許文献２の方法では、成形品形状が限定される、第２ゲート以降のゲートの開放タイミングを計るための検知機構が必要である、もしくは、検知機構を省略する場合には射出成形機からの射出樹脂量とキャビティー内の各所での充填タイミングとの相関をとることが必要であるため膨大なデータが必要となる、樹脂が光輝材を有する場合には配向が出やすい、などの課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、光輝材を有する熱可塑性樹脂を成形する場合において、形状の制限が少なく、多点ゲートでも対応可能であり、比較的安価にウェルドラインが抑制された成形品を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形方法は、少なくとも射出機構と金型と２点以上のゲートから構成される射出成形装置において、前記金型の温度を前記熱可塑性樹脂の熱変形温度以上に保つ温度とし、かつ、前記２点以上のゲートにおいて、隣り合うゲートから射出される前記熱可塑性樹脂の会合部をいずれかのゲートの方向にずらして成形品を得るものである。

会合部とは熱可塑性樹脂が合流する部位のことを指すが、金型内において多方向から流動する熱可塑性樹脂が、均等な力で会合すると、熱可塑性樹脂会合部で光輝材の配向が乱
れるため、光輝材表面での反射強度や反射角度に差が生じた結果、ウェルドラインが非常に目立つようになるが、これを、金型のキャビティ内を熱可塑性樹脂の温度を熱変形温度以上に保つことで熱可塑性樹脂を流動しやすい状態にした上で、均等な力で会合しないような構成とすることで、熱可塑性樹脂が合流した会合部を流動させ、光輝材の配向が揃うように変化させてウェルドラインを抑制する。

本発明の光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形方法は、ウェルドラインを抑制することができるため、得ようとする成形品の形状が比較的複雑な形状であっても、多点ゲートであっても、塗装を行うことなく外観品位に優れた成形品を得ることができる。

本発明の実施の形態１における射出成形装置の金型部分の模式図 本発明の実施の形態１における金型のキャビティ内における光輝材を有する熱可塑性樹脂の流動の状態を示す模式図 本発明の実施の形態２における射出成形装置の金型部分の模式図 本発明の実施の形態２における金型のキャビティ内における光輝材を有する熱可塑性樹脂の流動の状態を示す模式図 本発明の実施の形態３における射出成形装置の金型部分の模式図 本発明の実施の形態３における金型のキャビティ内における光輝材を有する熱可塑性樹脂の流動の状態を示す模式図 本発明の実施の形態４における射出成形装置の金型部分の模式図 本発明の実施の形態４における金型のキャビティ内における光輝材を有する熱可塑性樹脂の流動の状態を示す模式図 本発明の実施例又は比較例として示す外観図の試験条件の組み合わせを示すマトリクス図 本発明の実施例１におけるウェルドラインの目視での官能評価結果を示す図 実施例１における成形品のキャビティ側の外観図 実施例１における成形品のキャビティ側の外観図 実施例１における成形品のキャビティ側の外観図 本発明の実施例１におけるウェルドラインの目視での官能評価結果を示す図 本発明の実施例２におけるウェルドラインの目視での官能評価結果を示す図 本発明の実施例３におけるウェルドラインの目視での官能評価結果を示す図 本発明の実施例４におけるウェルドラインの目視での官能評価結果を示す図 本発明の実施例４におけるウェルドラインの目視での官能評価結果を示す図 比較例１における成形品のキャビティ側の外観図 比較例２における成形品のキャビティ側の外観図 ウェルドライン発生メカニズムを説明する金型キャビティ内の断面図 ウェルドライン発生メカニズムを説明する金型キャビティ内の断面図 従来のプラスチック成形体の斜視図 従来の射出成形用金型の固定型の概略正面図

第１の発明は、少なくとも射出機構と金型と２点以上のゲートから構成される射出成形
装置による、光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形方法であって、前記金型の温度を、充填された熱可塑性樹脂が熱変形温度以上を保つ温度とし、かつ、前記２点以上のゲートにおいて、隣り合うゲートから射出される前記熱可塑性樹脂の会合部が、流動してずれることを特徴とする射出成形方法であることにより、熱可塑性樹脂の会合部を流動させることで光輝材の配向が揃うように変化させ、ウェルドラインを抑制することができる。

ここで、本発明の光輝材とは、反射、透過、屈折等の作用により光輝感を演出するものであり、具体的には、金属顔料（アルミニウム粉、ブロンズ粉、など）やパール顔料（マイカ、着色マイカ、アルミナ、など）などがあるが、特に指定するものではなく、求める外観、コスト、等から自由に選択でき、これらを複数種混合して使用することも可能である。

なお、本発明の光輝材の物性（アスペクト比や粒径等）は、特に指定するものではない。なお、アスペクト比は、大きいほど高い光輝感が得られ、小さいほどウェルドラインは目立ちにくくなる。このとき、光輝材の粒径が小さいほど、単位体積あたりの密度が大きくなることによりウェルドラインが目立ちやすくなるが、本発明の方法は、特に粒径が小さい場合に効果が高い。

また、熱可塑性樹脂に対する光輝材の量も、特に指定するものではないが、少なすぎると光輝感が得られず、多すぎると成形品の機械的強度が悪化することから、重量比で０．２％から７％が望ましい。

また、本発明の熱可塑性樹脂は、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエンスチレン共重合体）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などが使用できるが、特に指定するものではなく、コスト、外観、機械的物性などを考慮して自由に選択できる。

また、本発明の熱可塑性樹脂は、光輝材の他に、付与したい物性や外観に合わせて、他のフィラー、例えば、酸化防止剤、顔料、難燃剤などを有していてもよい。

なお、熱変形温度は荷重たわみ温度ともいい、ＪＩＳ Ｋ７１９１の方法により得られる。具体的には、試験片の両端を加熱浴槽中で支え、中央の荷重棒によって試験片に所定の曲げ応力を加えつつ、加熱媒体の温度を２℃／分の速度で上昇させ、試験片のたわみが所定の量に達したときの加熱媒体の温度を指す。

ゆえに、本発明の熱変形温度以上とは、上記温度以上分解温度以下の温度帯を指すものであり、用いる熱可塑性樹脂の種類によって異なる。なお、金型温度は、キャビティ内の熱可塑性樹脂の温度を熱変形温度以上に保つためには、熱変形温度に対して＋３０ｄｅｇ〜＋６０ｄｅｇとすることが望ましい。

第２の発明は、前記隣り合うゲートから射出される前記熱可塑性樹脂の会合部が、いずれかのゲートの方向に流動してずれることを特徴とする射出成形方法であることにより、熱可塑性樹脂の会合部を流動させることで光輝材の配向が揃うように変化させ、ウェルドラインを抑制することができる。なお、このとき会合部は、隣り合うゲートの間に形成される。

第３の発明は、前記隣り合うゲートから射出される前記熱可塑性樹脂の会合部が、いずれかのゲートの方向に流動してゲートを越えてずれることを特徴とする射出成形方法であることにより、熱可塑性樹脂の会合部を流動させることで光輝材の配向が揃うように変化させ、ウェルドラインを抑制することができる。

第４の発明は、特に、請求項１または２の発明の隣り合うゲートの位置を、前記隣り合うゲートの中間部を挟んだ両側のキャビティ内の容積に差がつく位置に配置したことにより、隣り合うゲートから射出される熱可塑性樹脂の量は同じであっても、熱可塑性樹脂同士がぶつかり合う力に差がつくため、この力の差により熱可塑性樹脂を流動させることで、光輝材の配向も変化させ、ウェルドラインを抑制できる。

なお、このとき、隣り合うゲートの位置は、前記隣り合うゲートの中間部を挟んだ両側のキャビティ内の容積比が５：９５〜４５：５５となる位置に配置することが望ましく、１０：９０〜４０：６０となる位置に配置することがより望ましい。

第５の発明は、特に、請求項１または２の発明の隣り合うゲートの径が異なることで、隣り合うゲートから射出される熱可塑性樹脂の量が異なることから、熱可塑性樹脂同士がぶつかり合う力に差がつくため、この力の差により熱可塑性樹脂を流動させることで、光輝材の配向も変化させ、ウェルドラインを抑制できる。

なお、このとき、隣り合うゲートの径の比は、５：９５〜４５：５５であることが望ましく、１０：９０〜４０：６０であることがより望ましい。

第６の発明は、特に、請求項１〜３のいずれか１つの発明の隣り合うゲートの開放タイミングが時間差を有することで、先に開放したゲートから射出された熱可塑性樹脂の量の方が多いため、熱可塑性樹脂同士がぶつかり合う力に差がつくため、この力の差により熱可塑性樹脂を流動させることで、光輝材の配向も変化させ、ウェルドラインを抑制できる。

なお、このとき、隣り合うゲートの開放タイミングは、全ゲートからの総射出時間（保圧に要する時間を含む）のうち１０％以上の時間差を設けることが望ましく、２０％以上であることがより望ましい。

第７の発明は、特に、請求項１〜６のいずれか１つの発明の射出成形方法により得られる熱可塑性樹脂成形品である。多点ゲートであると別方向から流動した熱可塑性樹脂が会合することで熱可塑性樹脂会合部が形成されるが、このような場合でも請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出成形方法を用いることで、熱可塑性樹脂同士がぶつかり合う力に差がつくため、この力の差により熱可塑性樹脂を流動させることで、光輝材の配向も変化させ、ウェルドラインを抑制した成形品を提供することができる。

通常、成形品が長尺形状のとき、１点ゲートとすると、フローライン（射出した樹脂のフローフロントが冷えることで、成形品の表面に、流れ方向に対して直角にできる縞模様を指す。光輝材を有する構成の場合、光輝材の配向により目立ちやすくなる。）が発生しやすくなる。

このため、長尺形状の場合は、流動長として、ＰＰ（ポリプロピレン）は、Ｒ４００ｍｍを超えるくらいから、ＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエンスチレン共重合体）は、Ｒ３００ｍｍを超えるくらいから多点ゲートとすることが多い。しかし、多点ゲートとすると、フローラインの発生を抑制できるものの、ウェルドラインが発生しやすくなる。

このような場合でも請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出成形方法を用いることで、熱可塑性樹脂同士がぶつかり合う力に差がつくため、この力の差により熱可塑性樹脂を流動させることで、光輝材の配向も変化させ、ウェルドラインを抑制した成形品を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における射出成形装置の金型部分を示すものであり、図２は金型のキャビティ内における光輝材を有する熱可塑性樹脂の流動の状態を示すものである。図１、図２において、金型９にはゲート１０Ａ，１０Ｂが２点設けられており、ゲート１０Ａとゲート１０Ｂとは、両ゲート１０Ａ，１０Ｂの中間部を挟んだ両側のキャビティ内の容積が異なる位置に配置されており、金型９のキャビティ内には光輝材（図示せず）を有する熱可塑性樹脂１１が充填されている。なお、キャビティはゲート１０Ｂ側の方がゲート１０Ａ側より大きい。

本実施の形態の射出成形方法について説明する。まず、金型９の温度を、充填された熱可塑性樹脂１１が熱変形温度以上の温度を保てるように設定し、両ゲート１０Ａ，１０Ｂから光輝材を有する熱可塑性樹脂１１を射出する。光輝材を有する熱可塑性樹脂１１は両ゲート１０Ａ，１０Ｂの間で合流し、さらにキャビティ内で図２のように偏って流動してキャビティ内に充填される。このとき、熱可塑性樹脂１１が合流した会合部がゲート１０Ｂ側に流動してずれることになる。

光輝材を有する熱可塑性樹脂１１を充填後、金型９の温度を下げ、金型９を開き成形品を得る。このようにして得た成形品は、熱可塑性樹脂１１同士が合流してぶつかり合う力に差がついたことにより熱可塑性樹脂１１の流動方向が変化し、光輝材の配向が揃うように変化してウェルドラインが抑制される。

以上のように、本実施の形態においては、用いる材料が光輝材を有する熱可塑性樹脂であっても、ゲート位置の工夫により熱可塑性樹脂の流動方向を変化させることで光輝材の配向が揃うように変化し、ウェルドラインを抑制することができる。

（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における射出成形装置の金型部分を示すものであり、図４は金型のキャビティ内における光輝材を有する熱可塑性樹脂の流動の状態を示すものである。図３、図４において、金型１２にはゲート１３Ａ，１３Ｂが２点設けられており、ゲート１３Ａとゲート１３Ｂとは径が異なり、金型１２のキャビティ内には光輝材（図示せず）を有する熱可塑性樹脂１４が充填されている。なお、ゲート径はゲート１３Ａの方がゲート１３Ｂより大きい。

本実施の形態の射出成形方法について説明する。まず、金型１２の温度を、充填された熱可塑性樹脂１４が熱変形温度以上の温度を保てるように設定し、両ゲート１３Ａ，１３Ｂから光輝材を有する熱可塑性樹脂１４を射出する。このとき光輝材を有する熱可塑性樹脂１４は両ゲート１３Ａ，１３Ｂの間で合流し、さらにキャビティ内で図４のように偏って流動してキャビティ内に充填される。このとき、熱可塑性樹脂１４が合流した会合部がゲート１３Ｂ側に流動してずれることになる。

光輝材を有する熱可塑性樹脂１４を充填後、金型１２の温度を下げ、金型１２を開き成形品を得る。このようにして得た成形品は、熱可塑性樹脂１４同士が合流してぶつかり合う力に差がついたことにより、熱可塑性樹脂１４の流動方向が変化し、光輝材の配向が揃うように変化してウェルドラインが抑制される。

以上のように、本実施の形態においては、用いる材料が光輝材を有する熱可塑性樹脂で
あっても、ゲート径の工夫により熱可塑性樹脂の流動方向を変化させることで光輝材の配向が揃うように変化し、ウェルドラインを抑制することができる。

（実施の形態３）
図５は本発明の第３の実施の形態における射出成形装置の金型部分を示すものであり、図６は金型のキャビティ内における光輝材を有する熱可塑性樹脂の流動の状態を示すものである。図５、図６において、金型１５にはゲート１６Ａ，１６Ｂが２点設けられており、金型１５のキャビティ内には光輝材（図示せず）を有する熱可塑性樹脂１７が充填されている。なお、ここでは各ゲート１６Ａ，１６Ｂの開放タイミングが時間差を有するようにする。

本実施の形態の射出成形方法について説明する。まず、金型１５の温度を、充填された熱可塑性樹脂１７が熱変形温度以上の温度を保てるように設定し、一方のゲート１６Ａから光輝材を有する熱可塑性樹脂１７を射出する。一定の時間を設けた後、もう一方のゲート１６Ｂから光輝材を有する熱可塑性樹脂１７を射出する。このとき光輝材を有する熱可塑性樹脂１７は両ゲート１６Ａ，１６Ｂの間で合流し、さらにキャビティ内で図６のように偏って流動してキャビティ内に充填される。このとき、熱可塑性樹脂１７が合流した会合部がゲート１６Ｂ側に流動してずれることになる。

光輝材を有する熱可塑性樹脂１７の充填後、金型１５の温度を下げ、金型１５を開き成形品を得る。このようにして得た成形品は、熱可塑性樹脂１７同士が合流してぶつかり合う力に差がついたことにより、熱可塑性樹脂１７の流動方向が変化し、光輝材の配向が揃うように変化してウェルドラインが抑制される。

（実施の形態４）
図７は本発明の第４の実施の形態における射出成形装置の金型部分を示すものであり、図８は金型のキャビティ内における光輝材を有する熱可塑性樹脂の流動の状態を示すものである。図７、図８において、金型１８にはゲート１９Ａ，１９Ｂが２点設けられており、金型１８のキャビティ内には光輝材（図示せず）を有する熱可塑性樹脂２０が充填されている。なお、ここでは各ゲート１９Ａ，１９Ｂの開放タイミングが時間差を有するようにする。

本実施の形態の射出成形方法について説明する。まず、金型１８の温度を、充填された熱可塑性樹脂２０が熱変形温度以上の温度を保てるように設定し、一方のゲート１９Ａから光輝材を有する熱可塑性樹脂２０を射出する。一定の時間を設けた後、もう一方のゲート１９Ｂから光輝材を有する熱可塑性樹脂２０を射出する。このとき光輝材を有する熱可塑性樹脂２０は１９Ｂを越えた位置（図８においては１９Ｂより上方）で合流し、さらにキャビティ内で図８のように偏って流動してキャビティ内に充填される。

光輝材を有する熱可塑性樹脂２０の充填後、金型１８の温度を下げ、金型１８を開き成形品を得る。このようにして得た成形品は、熱可塑性樹脂２０同士が合流してぶつかり合う力に差がついたことにより、熱可塑性樹脂２０の流動方向が変化し、光輝材の配向が揃うように変化してウェルドラインが抑制される。

以上のように、本実施の形態においては、用いる材料が光輝材を有する熱可塑性樹脂であっても、ゲートの開放タイミングの工夫により熱可塑性樹脂の流動方向を変化させることで光輝材の配向が揃うように変化し、ウェルドラインを抑制することができる。

実施例にて本発明をさらに具体的に説明する。なお、この実施例によって本発明が限定されるものではない。

図９は実施例１〜３における試験条件の組み合わせを示すマトリクス図である。このマトリクス図に従って射出成形を行った。具体的には、光輝材として平均粒径が２０μｍのアルミニウム粉末とマイカ粉末を使用し、それぞれ１％ずつ、熱変形温度が１００℃のＰＰ（ポリプロピレン）に混合した。光輝材を有するＰＰの射出は２点ゲートで行い、成形後の外観を評価した。

金型温度は、従来から発明者らが成形に用いていた金型の温度が６０℃であることと、キャビティ内の熱可塑性樹脂の温度が熱変形温度以上となる金型温度の代表値として１４０℃を用いた。基本となる金型キャビティ内の容積は３０ｃｍ^３であり、両ゲートによる総射出時間は７秒である。

また、熱可塑性樹脂をずらす手段を用いない場合の基本条件は、隣り合うゲートの中間部を挟んだ両側のキャビティ内の容積比は５０：５０、基本のゲート径はφ１．２ｍｍ、ゲートの開放タイミングは同時、である。

（実施例１）
本実施例１は、金型形状や成形方法は実施の形態１に準拠し、隣り合うゲートの中間部を挟んだ両側のキャビティ内の容積比について検討した。なお、このとき、ゲート位置以外のパラメーターは変化させていない。ウェルドラインの目視での官能評価結果を図１０に示す。

ウェルドラインを判別する評価基準は、×は目視ではっきりと判別可能、△は凝視せずに判別可能、○は凝視したときにかろうじて判別可能、◎は凝視しても判別できない、とした。外観の一例として、図１１、図１２、図１３に、容積比が４０：６０、４５：５５、４７：５３のときの外観図として写真で示す。ウェルドライン２１は、図１１では凝視しても判別できず、図１２では凝視したときにかろうじて判別可能であり、図１３では部分的に見えにくくなっているものの凝視せずに判別が可能である。

以上の結果より、容積比が、５：９５〜４５：５５であるとウェルドラインが抑制に有効であり、１０：９０〜４０：６０に保つことが特に有効であると判断する。

なお、これは、実施例１の条件における実験結果であり、形状や材料や容積が異なる場合では適正範囲が若干異なる可能性があるが、ウェルドラインが抑制される原理は同様であることから、ほぼ同じ範囲になると判断する。

合わせて、金型温度の検討を行った。なお、このとき金型温度以外のパラメーターは変化させていない。ウェルドラインの目視での官能評価結果を図１４に示す。

金型温度が１３０℃以上で、金型のキャビティ内の熱可塑性樹脂の温度は熱変形温度以上となり、金型温度をこの範囲に保つことがウェルドラインの抑制に有効であった。

（実施例２）
本実施例２は、金型形状や成形方法は実施の形態２に準拠し、ゲート径の比について検討した。このとき、ゲート径以外のパラメーターは変化させていない。

ウェルドラインの目視での官能評価結果を図１５に示す。ゲート径の比を、９５：５〜５５：４５であるとウェルドラインが抑制に有効であり、９０：１０〜６０：４０とすることが特に有効である。

なお、これは、実施例２の条件における実験結果であり、形状や材料や容積が異なる場合では適正範囲が若干異なる可能性があるが、ウェルドラインが抑制される原理は同様であることから、ほぼ同じ範囲になると判断する。

合わせて、金型温度の検討を行ったところ、実施例１と同様の結果が得られた。従って、金型内の熱可塑性樹脂温度が熱変形温度以上のときに特にウェルドラインの抑制に有効であった。

（実施例３）
本実施例３は、金型形状や成形方法は実施の形態３に準拠し、ゲートの開放タイミングについて検討した。このとき、ゲートの開放タイミング以外のパラメーターは変化させていない。

ウェルドラインの目視での官能評価結果を図１６に示す。ゲートの開放タイミングの差を、１０％以上８０％以下に保つことがウェルドラインの抑制に有効であり、２０％以上５０％以下とすることが特に有効である。

なお、これは、実施例３の条件における実験結果であり、形状や材料や容積が異なる場合では適正範囲が若干異なる可能性があるが、ウェルドラインが抑制される原理は同様であることから、ほぼ同じ範囲になると判断する。

合わせて、金型温度の検討を行ったところ、実施例１と同様の結果が得られた。従って、金型内の熱可塑性樹脂温度が熱変形温度以上のときに特にウェルドラインの抑制に有効であった。

なお、この方法であると、ゲートの開放タイミングに差を設けるだけであるため、特許文献２の従来技術のようにゲートの開放タイミングを見極めるための難しい制御や膨大なデータが必要なくなるというメリットがある。

（実施例４）
本実施例４は、金型形状や成形方法は実施の形態４に準拠し、ゲートの開放タイミングについて検討した。

材料は、光輝材として平均粒径が２０μｍのアルミニウム粉末とマイカ粉末を使用し、アルミを０．５％、マイカ粉末を３．５％、熱変形温度が８５℃のＰＰ（ポリプロピレン）に混合したものを用いた。光輝材を有するＰＰの射出は２点ゲートで行い、成形後の外観を評価した。

金型キャビティ内の容積は９０ｃｍ^３であり、両ゲートによる総射出時間は１．５秒である。

ウェルドラインの目視での官能評価結果を図１７に示す。ゲートの開放タイミングの差を、５０％以上９０％以下に保つことがウェルドラインの抑制に有効であり、７０％以上とすることが特に有効である。

なお、このことは、ゲート１９Ａから射出された熱可塑性樹脂２０が、ゲート１９Ｂに到達もしくは越えた後に、ゲート１９Ｂを開放しても良いことを示している。

なお、これは、実施例４の条件における実験結果であり、形状や材料や容積が異なる場
合では適正範囲が若干異なる可能性があるが、ウェルドラインが抑制される原理は同様であることから、ほぼ同じ範囲になると判断する。

合わせて、金型温度の検討を行った。なお、このとき金型温度以外のパラメーターは変化させていない。ウェルドラインの目視での官能評価結果を図１８に示す。

金型温度が１００℃以上で、金型のキャビティ内の熱可塑性樹脂の温度は熱変形温度以上となり、金型温度をこの範囲に保つことがウェルドラインの抑制に有効であった。

なお、この方法であると、ゲートの開放タイミングに差を設けるだけであるため、特許文献２の従来技術のようにゲートの開放タイミングを見極めるための難しい制御や膨大なデータが必要なくなるというメリットがある。

以下、比較例１〜５については、実施例１〜３と同じ金型を用いて実験を行った。

（比較例１）
本比較例１では、金型温度を６０℃として熱可塑性樹脂の会合部をずらす手段は行わなかった。図１９は比較例１における成形品のキャビティ側の外観図としての写真である。ウェルドライン２１が目視ではっきりと判別できる。

（比較例２）
本比較例２では、金型温度を１４０℃として熱可塑性樹脂の会合部をずらす手段は行わなかった。図２０は比較例２における成形品のキャビティ側の外観図としての写真である。ウェルドライン２１は目視ではっきりと判別ができ、抑制できなかった。

ゆえに、金型温度を熱可塑性樹脂の熱変形温度以上に保つだけでは、ウェルドライン抑制効果は不十分である。

（比較例３）
本比較例３では、金型温度を６０℃として熱可塑性樹脂の会合部をずらす手段としてゲート位置を変更して容積比を変化させた。しかしながら、ウェルドラインは目視ではっきりと判別でき、抑制できなかった。

ゆえに、ゲートの位置を工夫しても、金型温度を熱可塑性樹脂の熱変形温度以上に保たなければ、ウェルドライン抑制効果は不十分である。

（比較例４）
本比較例４では、金型温度を６０℃として熱可塑性樹脂の会合部をずらす手段としてゲート径を変化させた。しかしながら、ウェルドラインは、目視ではっきりと判別でき、抑制できなかった。

ゆえに、ゲートの径を工夫しても、金型温度を熱可塑性樹脂の熱変形温度以上に保たなければ、ウェルドライン抑制効果は不十分である。

（比較例５）
本比較例５では、金型温度を６０℃として熱可塑性樹脂の会合部をずらす手段としてゲートの開放タイミングを変化させた。しかしながら、ウェルドラインは、目視ではっきりと判別でき、抑制できなかった。

ゆえに、ゲートの開放タイミングを工夫しても、金型温度を熱可塑性樹脂の熱変形温度
以上に保たなければ、ウェルドライン抑制効果は不十分である。

なお、実施例４に用いた金型においても、比較例１〜５と同様の条件で実験を行ったが、同様にウェルドラインの発生を抑制できなかった。

以上、実施例１〜４及び比較例１〜５より、ウェルドライン抑制には、まず、金型温度を熱可塑性樹脂の熱変形温度以上に保つことが必要であり、さらにゲート位置やゲート径、ゲート開放タイミングの工夫を組み合わせることが必要であることが判明した。

なお、本実施の形態及び実施例では２点ゲートを例に挙げて説明したが、ゲートの数が３点以上の場合でも、同様の作用により同様の効果が得られる。

なお、光輝材を含まない熱可塑性樹脂単体でも成形を行ったが、この場合は、金型温度を熱可塑性樹脂の熱変形以上に保つことのみでもウェルドラインが抑制できることを確認した。ゆえに、本発明は、材料として光輝材を含む熱可塑性樹脂を用いた場合に特に有効である。

以上のように、本発明にかかる光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形方法及び成形品は、塗装を行うことなく、熱可塑性樹脂中の光輝材により高い光輝感を演出することができるため、外観品位を要求される用途に適用できる。例えば、エアコン、ＩＨクッキングヒーター、洗濯機、食器洗浄機、などの家電製品に利用可能である。また、家電製品に限らず他の製品にも利用可能である。

９ 金型
１０Ａ，１０Ｂ ゲート
１１ 熱可塑性樹脂
１２ 金型
１３Ａ，１３Ｂ ゲート
１４ 熱可塑性樹脂
１５ 金型
１６Ａ，１６Ｂ ゲート
１７ 熱可塑性樹脂
１８ 金型
１９Ａ，１９Ｂ ゲート
２０ 熱可塑性樹脂

Claims (7)

1. 少なくとも射出機構と金型と２点以上のゲートから構成される射出成形装置による、光輝材を有する熱可塑性樹脂の射出成形方法であって、前記金型の温度を充填される前記熱可塑性樹脂の熱変形温度以上に保つ温度とし、かつ、前記２点以上のゲートにおいて、隣り合うゲートから射出される前記熱可塑性樹脂の会合部が、流動してずれる構成としたことを特徴とする射出成形方法。
2. 前記隣り合うゲートから射出される前記熱可塑性樹脂の会合部が、いずれかのゲートの方向に流動してずれる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形方法。
3. 前記隣り合うゲートから射出される前記熱可塑性樹脂の会合部が、いずれかのゲートの方向に流動してゲートを越えてずれる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形方法。
4. 前記隣り合うゲートが、前記隣り合うゲートの中間部を挟んだ両側のキャビティ内の容積が異なる位置に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形方法。
5. 前記隣り合うゲートの径が異なることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形方法。
6. 前記隣り合うゲートの射出タイミングが時間差を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出成形方法にて得られる熱可塑性樹脂の成形品。