JP2013028020A - Method of molding resin molded product - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of molding a resin molded product that uses crystalline polymer resin and can easily and securely achieve a method of improving crystallinity of the resin.SOLUTION: In a molding die 11, by applying torsion force to crystalline polymer resin materials A'2, A'3 whose temperature is the melting point or lower and the crystallization temperature or higher, the resin materials A'2, A'3 are extended at a strain rate equal to or exceeding a critical extension strain rate, and are molded to undergo crystallization following an oriented melting state. At this time, it is preferable to apply, together with the torsion force, at least one of tensile force or compressive force along a direction approximately parallel with a rotating axis of the torsion force.

Description

本発明は、自動車用部品等の樹脂成形品、特に結晶性高分子樹脂を用いた成形品の成形方法に関し、樹脂成形品の成形技術の分野に属する。   The present invention relates to a method for molding a resin molded product such as an automotive part, particularly a molded product using a crystalline polymer resin, and belongs to the field of resin molded product molding technology.

従来、樹脂成形品の材料として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、或いはポリ塩化ビニルなどの所謂汎用プラスチックは、安価であるとともに成形性に優れているなどの理由で、各種の分野で広く用いられているところであるが、自動車用部品や機械用部品等の工業製品用の材料としては、十分な機械的強度や耐久性等を得られないことがある。   Conventionally, so-called general-purpose plastics such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, or polyvinyl chloride are widely used in various fields as a material for resin molded products because they are inexpensive and have excellent moldability. However, as a material for industrial products such as automobile parts and machine parts, sufficient mechanical strength and durability may not be obtained.

そのため、これらの特性が要求される工業製品用材料としては、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート、或いはポリアミドなどのなどの所謂エンジニアリングプラスチックが好適に用いられるが、エンジニアリングプラスチックは高価であるため、材料コストが高騰してしまう欠点がある。   For this reason, so-called engineering plastics such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, and polyamide are preferably used as industrial product materials that require these characteristics. However, since engineering plastics are expensive, the material cost increases. There is a drawback.

このような実情に対処するものとして、特許文献1には、結晶性高分子樹脂融液の成形時における結晶化度を大幅に向上させることにより、ポリプロピレン等の汎用プラスチック材を用いながら、エンジニアリングプラスチックに相当する機械的強度や耐熱性を実現する発明が開示されている。   In order to cope with such a situation, Patent Document 1 discloses that engineering plastics can be used while using a general-purpose plastic material such as polypropylene by greatly improving the crystallinity at the time of molding a crystalline polymer resin melt. An invention that realizes mechanical strength and heat resistance corresponding to the above is disclosed.

この発明は、結晶性高分子樹脂の融液を、融点以下、結晶化温度以上の状態、換言すれば過冷却状態で、臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で所定方向に伸長させることを特徴とするものである。このようにして伸長された融液は、高分子鎖が引き伸ばされて平行に揃えられた配向融液となると共に、結晶化の基点となる核が融液内に多数形成され、その後、短時間で且つ極めて高い割合で結晶化が起こるため、機械的強度や耐熱性に優れた成形品が得られることが期待される。   The present invention is characterized in that a melt of a crystalline polymer resin is stretched in a predetermined direction at a strain rate equal to or higher than a critical elongation strain rate in a state below the melting point and above the crystallization temperature, in other words, in a supercooled state. To do. The melt thus stretched becomes an oriented melt in which the polymer chains are stretched and aligned in parallel, and a large number of nuclei serving as crystallization base points are formed in the melt. In addition, since crystallization occurs at a very high rate, it is expected that a molded product having excellent mechanical strength and heat resistance can be obtained.

ここで、前記臨界伸長ひずみ速度とは、過冷却状態の融液を伸長させて、その伸長方向のひずみ速度を上げたときに、結晶サイズが不連続的に小さくなるときの速度であり、この速度以上で伸長させることにより、従来の方法で結晶化させた場合に比べて、結晶化度が大幅に向上するのである。   Here, the critical elongation strain rate is the rate at which the crystal size becomes discontinuously smaller when the supercooled melt is stretched and the strain rate in the stretching direction is increased. By extending at a rate higher than the speed, the degree of crystallinity is greatly improved as compared with the case of crystallization by a conventional method.

そして、前記特許文献1には、臨界速度以上の伸長ひずみ速度を実現するための方法として、上下の板の間にディスク状の高分子樹脂融液のサンプルを挟み、これを過冷却状態に保持して、一方の板を他方の板の方へ一定速度で移動させることにより押しつぶす方法、ダイの吐出口から急冷却しながら高分子樹脂融液を高速で吐出する方法、一対の引き抜きローラにより高分子樹脂融液を急冷却しながらダイから引き抜く方法などが開示されている。   In Patent Document 1, as a method for realizing an elongation strain rate equal to or higher than the critical rate, a sample of a disk-shaped polymer resin melt is sandwiched between upper and lower plates, and this is kept in a supercooled state. , A method of crushing by moving one plate toward the other plate at a constant speed, a method of discharging the polymer resin melt at a high speed while rapidly cooling from the discharge port of the die, a polymer resin by a pair of drawing rollers A method of drawing a melt from a die while rapidly cooling it is disclosed.

国際公開WO2008/108251号公報International Publication WO2008 / 108251

しかし、前記特許文献1に記載された上下の板で高分子樹脂融液のサンプルを挟む方法では、予めサンプルを作成する必要があると共に、周囲が不規則な形状となるため、周辺部を機械的に成形するなどの他の工程がさらに必要となる。   However, in the method of sandwiching the polymer resin melt sample between the upper and lower plates described in Patent Document 1, it is necessary to prepare the sample in advance and the periphery has an irregular shape. Other processes such as molding are required.

また、ダイから高分子樹脂融液を吐出する方法も、一定断面形状の長尺物が得られるだけであり、さらに、一対のローラによって高分子樹脂融液を引き抜く方法も、フィルム状のものが得られるだけで、これを積層して製品を得ようとすると再度樹脂を溶融しなければならず、結晶化によって向上させた強度が低下することになる。   In addition, the method of discharging the polymer resin melt from the die can only obtain a long product having a constant cross-sectional shape, and the method of drawing the polymer resin melt with a pair of rollers is also in the form of a film. In order to obtain a product by laminating them, the resin must be melted again, and the strength improved by crystallization is reduced.

これに対して、成形型を用いる通常の射出成形方法は、前記各方法に比べて製品形状の自由度は高いが、射出時にせん断ひずみが発生するだけで、成形型内に高速で射出しても臨界伸長ひずみ速度を得ることはできない。   In contrast, a normal injection molding method using a mold has a higher degree of freedom in product shape than the above methods, but only a shear strain occurs at the time of injection. Even the critical elongation strain rate cannot be obtained.

以上の問題に鑑みて、成形型を用いつつ、高分子樹脂融液に臨界伸長ひずみ速度以上の速度で伸長ひずみを生じさせるように成形する方法として、成形型を構成する可動型と固定型とで囲まれるキャビティ内に発泡剤を含有する高分子樹脂融液を射出して充填した後、該融液が過冷却状態であるときに、可動型を固定型から離間する方向へ高速で移動(以下、「コアバック」ともいう。)させて、高分子樹脂材を発泡させながら成形することで、該高分子樹脂材をコアバック方向に高速で伸長させることが考えられる。   In view of the above problems, as a method of forming a polymer resin melt so as to cause elongation strain at a speed equal to or higher than the critical elongation strain rate while using a molding die, After the polymer resin melt containing the foaming agent is injected and filled in the cavity surrounded by, the movable mold moves at a high speed in the direction away from the fixed mold when the melt is in a supercooled state ( Hereinafter, it is also possible to extend the polymer resin material at a high speed in the core back direction by forming the polymer resin material while foaming.

しかしながら、この場合、非常に大きなコアバック速度を得るためには、サーボバルブ等の非常に高価な装置が必要となる欠点がある。また、コアバックの立ち上がり速度が不足したり、コアバック中の可動型にキャビティ内の高分子樹脂材が十分に追従できなかったりすると、臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみを確実に実現できなくなる。   However, in this case, in order to obtain a very large core back speed, there is a disadvantage that a very expensive device such as a servo valve is required. Further, if the rising speed of the core back is insufficient, or if the polymer resin material in the cavity cannot sufficiently follow the movable mold in the core back, it is impossible to reliably realize an elongation strain higher than the critical elongation strain rate.

また、高分子樹脂材をプレス成形する場合において、高速でプレスを行うことにより、樹脂材の一部をプレス方向に臨界伸長ひずみ速度以上の速度で伸長させることも考えられるが、この場合も、非常に大きなプレス速度を得るための高価な装置の使用が不可欠である。また、プレス速度が不足すると、臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみを確実に実現できなくなる。   Also, when press molding a polymer resin material, it is possible to extend a part of the resin material in the press direction at a speed equal to or higher than the critical elongation strain rate by pressing at a high speed. It is essential to use expensive equipment to obtain very high press speeds. Further, if the press speed is insufficient, it is impossible to reliably realize an elongation strain higher than the critical elongation strain rate.

そこで、本発明は、結晶性高分子樹脂を用い、その結晶化度を向上させる前記の方法を容易かつ確実に実現することができる樹脂成形品の成形方法を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the shaping | molding method of the resin molded product which can implement | achieve the said method of improving the crystallinity easily and reliably using crystalline polymer resin.

前記課題を解決するため、本発明に係る樹脂成形品の成形方法は、次のように構成したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the method for molding a resin molded product according to the present invention is configured as follows.

まず、本願の請求項1に記載の発明は、成形型内において、温度が融点以下、結晶化温度以上である結晶性高分子樹脂材にねじり力を加えることにより、該樹脂材を、臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で伸長させ、配向融液状態を経て結晶化させるように成形することを特徴とする。   First, the invention according to claim 1 of the present application applies a torsional force to a crystalline polymer resin material having a temperature not higher than a melting point and not lower than a crystallization temperature in a mold, thereby causing the resin material to stretch critically. It is characterized in that it is stretched at a strain rate equal to or higher than the strain rate and molded so as to be crystallized through an oriented melt state.

次に、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、前記樹脂材を臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で伸長させる際、前記ねじり力と共に、該ねじり力の回転軸に略平行な方向に沿った引張り力または圧縮力の少なくとも一方を加えることを特徴とする。   Next, the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein when the resin material is stretched at a strain rate equal to or higher than a critical elongation strain rate, the rotational shaft of the torsional force is combined with the torsional force. And applying at least one of a tensile force and a compressive force along a direction substantially parallel to.

また、請求項3に記載の発明は、前記請求項1または請求項2に記載の発明において、前記樹脂材は汎用プラスチックであることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the resin material is a general-purpose plastic.

さらに、請求項4に記載の発明は、前記請求項3に記載の発明において、前記汎用プラスチックはポリプロピレンであることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein the general-purpose plastic is polypropylene.

請求項1に記載の発明によれば、過冷却状態(融点以下、結晶化温度以上の状態)の結晶性高分子樹脂材が、成形型内で加えられるねじり力により臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で伸長することで、絡み合っていた高分子鎖が引き伸ばされて平行に揃えられた配向融液となると共に、結晶化の基点となる核が融液内に多数形成され、その後、極めて短時間で且つ高い割合でナノ結晶が形成されるため、結晶化度が非常に高い樹脂成形品を得ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the crystalline polymer resin material in a supercooled state (below the melting point and above the crystallization temperature) is strained at a critical elongation strain rate or higher by a torsional force applied in the mold. By stretching at a speed, the entangled polymer chains are stretched to form an oriented melt that is aligned in parallel, and a large number of nuclei that form the basis of crystallization are formed in the melt. In addition, since nanocrystals are formed at a high rate, a resin molded product having a very high degree of crystallinity can be obtained.

また、請求項1に記載の発明において、結晶性高分子樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみを実現するために必要なねじり力は、安価なサーボモータ等を用いることで比較的容易かつ確実に得ることができる。すなわち、樹脂材に並進方向の力のみを加える場合のようにサーボバルブ等の高価な装置を必要としたり速度が不足したりすることを回避しやすいため、臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみ、ひいては高結晶化度での成形を容易かつ確実に実現することができる。   In the invention described in claim 1, the torsional force necessary for realizing an elongation strain equal to or higher than the critical elongation strain rate of the crystalline polymer resin material is relatively easy by using an inexpensive servo motor or the like. You can definitely get it. That is, it is easy to avoid the need for an expensive device such as a servo valve or a lack of speed as in the case where only the force in the translational direction is applied to the resin material. Molding with high crystallinity can be realized easily and reliably.

さらに、請求項2に記載の発明によれば、結晶性高分子樹脂材を臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で伸長させる際、前記ねじり力に加えて、該ねじり力の回転軸に略平行な方向に沿った引張り力または圧縮力の少なくとも一方が用いられるため、ねじり力による伸長方向だけでなく引張り力または圧縮力による伸長方向にも樹脂材を伸長させることができる。そのため、該樹脂材の伸長ひずみ速度を一層高めることができ、該樹脂材の結晶化度をさらに向上させることができる。   Furthermore, according to the invention described in claim 2, when the crystalline polymer resin material is stretched at a strain rate equal to or higher than the critical elongation strain rate, in addition to the torsional force, it is substantially parallel to the rotational axis of the torsional force. Since at least one of the tensile force or the compressive force along the direction is used, the resin material can be extended not only in the extending direction by the torsional force but also in the extending direction by the tensile or compressive force. Therefore, the elongation strain rate of the resin material can be further increased, and the crystallinity of the resin material can be further improved.

請求項3に記載の発明によれば、前記樹脂材として、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等の結晶性の汎用プラスチックが用いられるため、成形品を安価に製造することができる。   According to the invention described in claim 3, since a crystalline general-purpose plastic such as polypropylene or polyethylene is used as the resin material, a molded product can be manufactured at low cost.

さらに、請求項4に記載の発明によれば、前記汎用プラスチックとして広く用いられているポリプロピレンが採用されるため、価格面及び入手面でさらに有利となる。   Furthermore, according to the invention described in claim 4, since polypropylene which is widely used as the general-purpose plastic is adopted, it is further advantageous in terms of price and availability.

第1の実施形態に係る成形方法で使用する成形装置の構成図である。It is a block diagram of the shaping | molding apparatus used with the shaping | molding method which concerns on 1st Embodiment. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図1に示す装置の射出工程が完了した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the injection process of the apparatus shown in FIG. 1 completed. 同じく結晶化工程の状態を示す図である。It is a figure which similarly shows the state of a crystallization process. 第2の実施形態に係る成形方法で使用する成形装置の構成図である。It is a block diagram of the shaping | molding apparatus used with the shaping | molding method which concerns on 2nd Embodiment. 図5に示す装置の結晶化工程の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the crystallization process of the apparatus shown in FIG. 第3の実施形態に係る成形方法で使用する成形装置の構成図である。It is a block diagram of the shaping | molding apparatus used with the shaping | molding method which concerns on 3rd Embodiment. 図7に示す装置でプレスした状態を示す図である。It is a figure which shows the state pressed with the apparatus shown in FIG. 第4の実施形態に係る成形方法で使用する成形装置の構成図である。It is a block diagram of the shaping | molding apparatus used with the shaping | molding method which concerns on 4th Embodiment. 図9に示す装置の結晶化工程の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the crystallization process of the apparatus shown in FIG. 第5の実施形態に係る成形方法で使用する成形装置の構成図である。It is a block diagram of the shaping | molding apparatus used with the shaping | molding method which concerns on 5th Embodiment. 図11のB−B線断面図である。It is the BB sectional drawing of FIG. 図11に示す装置の射出工程が完了した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the injection process of the apparatus shown in FIG. 11 was completed. 図11に示す装置の第1のコアバック工程が完了した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the 1st core back process of the apparatus shown in FIG. 11 was completed. 図11に示す装置の第1の結晶化工程の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the 1st crystallization process of the apparatus shown in FIG. 図11に示す装置の第2のコアバック工程が完了した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the 2nd core back process of the apparatus shown in FIG. 11 was completed. 図11に示す装置の第2の結晶化工程の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the 2nd crystallization process of the apparatus shown in FIG. 第6の実施形態に係る成形方法で使用する成形装置の構成図である。It is a block diagram of the shaping | molding apparatus used with the shaping | molding method which concerns on 6th Embodiment.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る成形方法で樹脂成形品を成形するために使用される成形装置10を示す。この成形装置10は、第1の型12と第2の型13とを有する成形型11と、第1の型12と第2の型13とで囲まれたキャビティ15に樹脂の融液を射出する射出装置16とを有する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a molding apparatus 10 used for molding a resin molded product by the molding method according to the first embodiment of the present invention. The molding apparatus 10 injects a resin melt into a mold 11 having a first mold 12 and a second mold 13 and a cavity 15 surrounded by the first mold 12 and the second mold 13. And an injection device 16.

成形型11の第1の型12には、前記キャビティ15を構成する面すなわち成形面12aと外部への露出面12bとに通じる射出通路18が設けられており、該射出通路18を通して、射出装置16から射出された融液がキャビティ15に導かれるようになっている。   The first mold 12 of the molding die 11 is provided with an injection passage 18 that leads to the surface constituting the cavity 15, that is, the molding surface 12 a and the exposed surface 12 b to the outside. The melt injected from 16 is guided to the cavity 15.

一方、第2の型13の成形面は、第1の型12の成形面12aとの対向面13aと、該対向面13aの周縁から第1の型12の成形面12aの周縁に向かって延びる筒状内周面13bとを有する。該筒状内周面13bには、該筒状内周面13bの軸方向に延びる複数の突条部24が設けられている。図2に示すように、該突条部24は筒状内周面13bの全周に亘って隙間無く列設されており、各突条部24は例えば断面三角形状に形成されている。このようにして突条部24が設けられていることにより筒状内周面13bは全体として凹凸面となっているため、該筒状内周面13bに、後述のように過冷却状態となることで粘性が大きくなったキャビティ15内の樹脂材が密着しやすいようになっている。   On the other hand, the molding surface of the second mold 13 extends from the facing surface 13a of the first mold 12 to the molding surface 12a and from the periphery of the facing surface 13a toward the periphery of the molding surface 12a of the first mold 12. And a cylindrical inner peripheral surface 13b. The cylindrical inner peripheral surface 13b is provided with a plurality of protrusions 24 extending in the axial direction of the cylindrical inner peripheral surface 13b. As shown in FIG. 2, the protrusions 24 are arranged without gaps over the entire circumference of the cylindrical inner peripheral surface 13b, and each protrusion 24 is formed in, for example, a triangular cross section. Since the protruding portion 24 is provided in this way, the cylindrical inner peripheral surface 13b is an uneven surface as a whole, and thus the cylindrical inner peripheral surface 13b is supercooled as described later. As a result, the resin material in the cavity 15 whose viscosity has increased is easily adhered.

ただし、突条部24の延出方向、配置及び断面形状は上記構成に限定されるものでなく、例えば、突条部24は、筒状内周面13bの軸方向に対して傾斜した方向に延設されてもよい。また、筒状内周面13bを凹凸面とするための構成として、突条部24を設ける構成以外の構成を採用してもよく、例えば、筒状内周面13bに複数の溝を形成したり、シボ加工を施したり、ブラスト処理を施したりすることにより、筒状内周面13bに凹凸を形成するようにしてもよい。   However, the extending direction, arrangement, and cross-sectional shape of the protruding portion 24 are not limited to the above-described configuration. For example, the protruding portion 24 is in a direction inclined with respect to the axial direction of the cylindrical inner peripheral surface 13b. It may be extended. In addition, as a configuration for making the cylindrical inner peripheral surface 13b an uneven surface, a configuration other than the configuration in which the protrusions 24 are provided may be employed. For example, a plurality of grooves are formed in the cylindrical inner peripheral surface 13b. Alternatively, the concave and convex portions may be formed on the cylindrical inner peripheral surface 13b by applying a graining process or a blasting process.

図1に戻って、第1の型12の成形面12aと、第2の型13の前記対向面13aとの間には、円盤状の回転体20が介装されており、これにより、キャビティ15は、該回転体20を囲むリング状の空間となっている。   Returning to FIG. 1, a disk-shaped rotating body 20 is interposed between the molding surface 12 a of the first mold 12 and the facing surface 13 a of the second mold 13, and thereby the cavity Reference numeral 15 denotes a ring-shaped space surrounding the rotating body 20.

回転体20の中央部には、例えば図示しないモータ等の駆動源に駆動連結された回転軸28の先端部が連結されており、前記駆動源により回転軸28が回転駆動されると、該回転軸28と共に、該回転軸28を中心として回転体20が回転駆動されるようになっている。なお、本実施形態において、回転軸28は、第1の型13を貫通して設けられているが、第2の型12を貫通して設けられるようにしてもよい。   For example, the tip of a rotating shaft 28 connected to a driving source such as a motor (not shown) is connected to the central portion of the rotating body 20, and when the rotating shaft 28 is rotationally driven by the driving source, the rotation is performed. Together with the shaft 28, the rotating body 20 is driven to rotate about the rotating shaft 28. In the present embodiment, the rotary shaft 28 is provided through the first mold 13, but may be provided through the second mold 12.

回転体20の外周面には、該回転体20の厚み方向に延びる複数の突条部22が設けられている。図2に示すように、該突条部22は回転体20の外周面の全周に亘って隙間無く列設されており、各突条部22は例えば断面三角形状に形成されている。これにより、回転体20の外周面も、前記筒状内周面13bと同様の凹凸面となっているため、回転体20の外周面に、過冷却状態の樹脂材が密着しやすいようになっている。   A plurality of protrusions 22 extending in the thickness direction of the rotating body 20 are provided on the outer peripheral surface of the rotating body 20. As shown in FIG. 2, the ridges 22 are arranged without gaps over the entire circumference of the outer peripheral surface of the rotating body 20, and each ridge 22 is formed in a triangular cross section, for example. Thereby, since the outer peripheral surface of the rotating body 20 is also an uneven surface similar to the cylindrical inner peripheral surface 13b, the supercooled resin material can easily adhere to the outer peripheral surface of the rotating body 20. ing.

ただし、回転体20の外周面についても、前記筒状内周面13bと同様、突条部22の構成には種々の変更を加えることができ、また、突条部22に代えて、溝を形成したり、シボ加工を施したり、ブラスト処理を施したりすることにより、回転体20の外周面に凹凸を形成してもよい。   However, as with the cylindrical inner peripheral surface 13b, various changes can be made to the configuration of the protruding portion 22 on the outer peripheral surface of the rotating body 20, and a groove is provided instead of the protruding portion 22. Concavities and convexities may be formed on the outer peripheral surface of the rotating body 20 by forming, applying a texture process, or performing a blasting process.

図1に戻って、射出装置16は、シリンダ16aと、該シリンダ16aの一端部において該シリンダ16a内に樹脂材料を供給するホッパ16bと、供給された樹脂材料を加熱溶融し、該樹脂材料の融液をシリンダ16aの他端部に設けられた吐出口16cに向けて圧送するスクリュー16dとを有する。シリンダ16aは、成形型11の第1の型12に設けられた前記射出通路18の一端に吐出口16cが接続されるように、第1の型12に取り付けられている。   Returning to FIG. 1, the injection device 16 includes a cylinder 16 a, a hopper 16 b that supplies a resin material into the cylinder 16 a at one end portion of the cylinder 16 a, and heat-melts the supplied resin material. A screw 16d that pumps the melt toward the discharge port 16c provided at the other end of the cylinder 16a; The cylinder 16 a is attached to the first mold 12 so that the discharge port 16 c is connected to one end of the injection passage 18 provided in the first mold 12 of the molding die 11.

樹脂材料の種類は、結晶性高分子樹脂であれば特に限定されないが、価格面および入手面において、好ましくは、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等の結晶性の汎用プラスチックが用いられ、それらの中でもポリプロピレンが特に好適に用いられる。   The type of the resin material is not particularly limited as long as it is a crystalline polymer resin. However, in terms of price and availability, crystalline general-purpose plastics such as polypropylene and polyethylene are preferably used, and among these, polypropylene is particularly preferable. Preferably used.

また、樹脂材料には、回転体20の外周面と前記筒状内周面13bとの間の間隔以上の長さを有する主鎖を備えた超高分子量成分を添加することが好ましい。詳細については後述するが、この超高分子量成分の添加により、該成分を起点にして後述の結晶化が起こりやすくなる。あるいは、超高分子量成分の添加に代えて、高分子の末端同士を引き合わせるための官能基(例えば、カルボキシル基と水酸基)を加えることで、互いに引き合わされた複数の高分子からなる擬似的な超高分子量成分を形成してもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。   Moreover, it is preferable to add to the resin material an ultra high molecular weight component having a main chain having a length equal to or longer than the distance between the outer peripheral surface of the rotating body 20 and the cylindrical inner peripheral surface 13b. Although details will be described later, the addition of the ultra-high molecular weight component facilitates the crystallization described below starting from the component. Alternatively, in place of the addition of the ultrahigh molecular weight component, a functional group (for example, a carboxyl group and a hydroxyl group) for attracting the ends of the polymer is added, thereby making a pseudo-comprising of a plurality of polymers attracted to each other. An ultrahigh molecular weight component may be formed, and the same effect can be obtained by this.

次に、上記の成形装置10を用いた樹脂成形品の成形方法について説明する。   Next, a method for molding a resin molded product using the molding apparatus 10 will be described.

図3に示すように、先ず、図示しない成形型開閉装置により成形型11を型締めする。また、これと並行して、射出装置16のホッパ16bに、固形の結晶性高分子樹脂材料Aを投入し、シリンダ16a内において、スクリュー16dを作動させて、樹脂材料Aを融点以上まで加熱して溶融させることで、融液A’を得る。   As shown in FIG. 3, first, the mold 11 is clamped by a mold opening / closing device (not shown). In parallel with this, the solid crystalline polymer resin material A is put into the hopper 16b of the injection device 16, and the screw 16d is operated in the cylinder 16a to heat the resin material A to the melting point or higher. And melted to obtain melt A ′.

次に、射出工程として、射出装置16により、前記融液A’をキャビティ15内に射出して充填させる。   Next, as the injection process, the melt A ′ is injected into the cavity 15 by the injection device 16 and filled.

続いて、キャビティ15内の融液A’が冷却されて、融点以下、結晶化温度以上まで温度が低下したとき、すなわち、融液A’が過冷却状態となるタイミングで、図4に示すように、結晶化工程として、図示しない駆動源により回転軸28と共に回転体20を高速で回転駆動する。これにより、キャビティ15内の融液A’に、回転体20の回転方向に沿ったねじり力が加えられ、該回転方向に沿った伸長ひずみが生じる。   Subsequently, when the melt A ′ in the cavity 15 is cooled and the temperature falls below the melting point and above the crystallization temperature, that is, at the timing when the melt A ′ enters a supercooled state, as shown in FIG. In addition, as a crystallization process, the rotating body 20 is rotated at a high speed together with the rotating shaft 28 by a driving source (not shown). Thereby, a torsional force along the rotation direction of the rotating body 20 is applied to the melt A ′ in the cavity 15, and an elongation strain along the rotation direction is generated.

この回転体20の回転速度は、融液A’の伸長ひずみ速度が臨界伸長ひずみ速度以上となる速度に設定されている。したがって、この回転体20の回転により、融液A’は臨界伸長ひずみ速度以上の速度で伸長し、絡み合っていた高分子鎖が引き伸ばされて平行に揃えられた配向融液となると共に、結晶化の基点となる核が融液A’内に多数形成され、その後、短時間で且つ極めて高い割合で結晶化が起こる。なお、この結晶化は極めて短時間で起こるため、回転体20の回転駆動時間は極めて短くてよい。   The rotational speed of the rotating body 20 is set to a speed at which the elongation strain rate of the melt A ′ is equal to or higher than the critical elongation strain rate. Therefore, the rotation of the rotating body 20 causes the melt A ′ to expand at a speed equal to or higher than the critical elongation strain rate, and the entangled polymer chain is stretched to become an aligned melt aligned in parallel and crystallized. Numerous nuclei serving as the base point of are formed in the melt A ′, and thereafter, crystallization occurs in a short time and at a very high rate. Since this crystallization occurs in a very short time, the rotation driving time of the rotating body 20 may be very short.

また、上述のように、予め樹脂材料Aに、超高分子量成分を添加するか、又は擬似的な超高分子量成分を形成するための官能基を添加しておけば、該超高分子量成分または擬似的な超高分子量成分の主鎖の一端が回転体20の外周面に拘束され、他端が前記筒状内周面13bに拘束されることで、該成分が回転体20の回転に追従して伸長しやすくなるため、該成分を起点にして、融液A’全体の伸長ひずみが促進される。   In addition, as described above, if an ultrahigh molecular weight component is added to the resin material A in advance or a functional group for forming a pseudo ultrahigh molecular weight component is added, the ultrahigh molecular weight component or One end of the main chain of the pseudo ultra-high molecular weight component is constrained to the outer peripheral surface of the rotating body 20, and the other end is constrained to the cylindrical inner peripheral surface 13b, so that the component follows the rotation of the rotating body 20. Therefore, the elongation strain of the entire melt A ′ is promoted starting from the component.

結晶化工程の後、成形型11が所定温度まで冷却されると型開きを行い、これにより、機械的強度および耐熱性等に優れた高結晶化度の樹脂成形品を得ることができる。   After the crystallization step, when the mold 11 is cooled to a predetermined temperature, the mold is opened, whereby a highly crystallized resin molded article excellent in mechanical strength and heat resistance can be obtained.

この実施形態によれば、結晶性高分子樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみを実現するために、回転体20の高速回転による生じるねじり力が用いられ、所要のねじり力を加えるために必要な回転体20の回転速度は、安価なサーボモータ等を用いることで比較的容易かつ確実に得ることができる。したがって、本実施形態によれば、樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみ、ひいては高結晶化度での成形を容易かつ確実に実現することができる。   According to this embodiment, in order to realize an elongation strain equal to or higher than the critical elongation strain rate of the crystalline polymer resin material, the torsional force generated by the high-speed rotation of the rotating body 20 is used, and the required torsional force is applied. The necessary rotational speed of the rotating body 20 can be obtained relatively easily and reliably by using an inexpensive servo motor or the like. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to easily and reliably realize molding with an elongation strain equal to or higher than the critical elongation strain rate of the resin material, and thus with a high crystallinity.

また、上記の射出工程と結晶化工程とは単一の成形装置10を用いて連続して実行されるため、高結晶化度の樹脂成形品を効率的に生産することができる。   Further, since the injection process and the crystallization process are continuously performed using a single molding apparatus 10, a resin molded product having a high crystallinity can be efficiently produced.

[第2の実施形態]
図5及び図6を参照しながら、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。また、図5及び図6において、第1の実施形態と同様の機能を有する部材には同符号を付してある。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in the second embodiment, detailed description of the same configuration as in the first embodiment is omitted. In FIGS. 5 and 6, members having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図5は、第2の実施形態に係る成形方法で樹脂成形品を成形するために使用される成形装置30を示す。この成形装置30は、第1の型12と第2の型13とを有する成形型11と、第1の型12と第2の型13とで囲まれたキャビティ15に樹脂の融液を射出する射出装置16とを有する。   FIG. 5 shows a molding apparatus 30 used for molding a resin molded product by the molding method according to the second embodiment. The molding apparatus 30 injects a resin melt into a mold 11 having a first mold 12 and a second mold 13 and a cavity 15 surrounded by the first mold 12 and the second mold 13. And an injection device 16.

第1の型12の成形面12aには、例えば円形の収容凹部32が設けられ、該収容凹部32には、該収容凹部32の開放端部を塞ぐようにして、例えば円盤状のスライド部材34が収容されている。該スライド部材34には、収容凹部32の底面部を貫通する支持軸36の一端が連結されている。該支持軸36の他端には、スライド部材34を支持軸36と共に軸方向にスライド移動させるための図示しない駆動源が連結されている。   The molding surface 12a of the first mold 12 is provided with, for example, a circular accommodation recess 32, and the accommodation recess 32 is, for example, a disc-shaped slide member 34 so as to close the open end of the accommodation recess 32. Is housed. One end of a support shaft 36 that passes through the bottom surface of the housing recess 32 is connected to the slide member 34. The other end of the support shaft 36 is connected to a drive source (not shown) for sliding the slide member 34 along with the support shaft 36 in the axial direction.

一方、第2の型13には、収容凹部32に対向する位置において例えば円形の貫通穴40が設けられ、該貫通穴40には回転突出ピン42が嵌め込まれている。回転突出ピン42の基端部は、該回転突出ピン42を軸方向にスライド移動させながら該軸方向を中心として回転させるための図示しない駆動源に連結されており、回転突出ピン42の先端部は、軸方向のスライド移動により前記対向面13aから第1の型12側に出没可能となっている。   On the other hand, the second mold 13 is provided with, for example, a circular through hole 40 at a position facing the accommodation recess 32, and a rotation projecting pin 42 is fitted into the through hole 40. The base end portion of the rotation projecting pin 42 is connected to a drive source (not shown) for rotating the rotation projecting pin 42 in the axial direction while rotating the shaft about the axial direction. Can be projected and retracted from the facing surface 13a to the first mold 12 side by sliding in the axial direction.

射出装置16の構成、及び使用する樹脂材料は、第1の実施形態と同様である。   The configuration of the injection device 16 and the resin material used are the same as those in the first embodiment.

また、樹脂材料には、収容凹部32の半径と同程度か又はそれ以上の長さを有する主鎖を備えた超高分子量成分を添加することが好ましく、これにより、後述の結晶化が起こりやすくなる。あるいは、超高分子量成分の添加に代えて、高分子の末端同士を引き合わせるための官能基(例えば、カルボキシル基と水酸基)を加えることで、互いに引き合わされた複数の高分子からなる擬似的な超高分子量成分を形成してもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。   Moreover, it is preferable to add to the resin material an ultrahigh molecular weight component having a main chain having a length approximately equal to or longer than the radius of the housing recess 32, whereby crystallization described later easily occurs. Become. Alternatively, in place of the addition of the ultrahigh molecular weight component, a functional group (for example, a carboxyl group and a hydroxyl group) for attracting the ends of the polymer is added, thereby making a pseudo-comprising of a plurality of polymers attracted to each other. An ultrahigh molecular weight component may be formed, and the same effect can be obtained by this.

次に、上記の成形装置30を用いた樹脂成形品の成形方法について説明する。   Next, a method for molding a resin molded product using the molding apparatus 30 will be described.

図5に示すように、先ず、図示しない成形型開閉装置により成形型11を型締めする。このとき、スライド部材34のキャビティ15側の表面は第1の型12の成形面12aと面一となっており、回転突出ピン42の先端面は前記対向面13aと面一となっている。   As shown in FIG. 5, first, the mold 11 is clamped by a mold opening / closing device (not shown). At this time, the surface of the slide member 34 on the cavity 15 side is flush with the molding surface 12a of the first die 12, and the tip surface of the rotary protruding pin 42 is flush with the facing surface 13a.

また、これと並行して、射出装置16のホッパ16bに、固形の結晶性高分子樹脂材料Aを投入し、シリンダ16a内において、スクリュー16dを作動させて、樹脂材料Aを融点以上まで加熱して溶融させることで、融液A’を得る。   In parallel with this, the solid crystalline polymer resin material A is put into the hopper 16b of the injection device 16, and the screw 16d is operated in the cylinder 16a to heat the resin material A to the melting point or higher. And melted to obtain melt A ′.

次に、射出工程として、射出装置16により、前記融液A’をキャビティ15内に射出して充填させる。   Next, as the injection process, the melt A ′ is injected into the cavity 15 by the injection device 16 and filled.

続いて、キャビティ15内の融液A’が冷却されて、融点以下、結晶化温度以上まで温度が低下したとき、すなわち、融液A’が過冷却状態となるタイミングで、図6に示すように、結晶化工程として、図示しない前記駆動源によりスライド部材34を収容凹部32の底面に向かって該底面に当接するまでスライド移動させつつ、図示しない別の前記駆動源により回転突出ピン42を高速で回転させながら前記対向面13aから第1の型12側に突出するようにスライド移動させる。このとき、スライド部材34及び回転突出ピン42の各スライド移動は、スライド方向における両部材34,42の間隔がスライド移動開始時からスライド移動終了時にかけて次第に縮小されるような速度およびタイミングで行う。   Subsequently, when the melt A ′ in the cavity 15 is cooled and the temperature falls below the melting point and above the crystallization temperature, that is, at the timing when the melt A ′ enters a supercooled state, as shown in FIG. In addition, as a crystallization process, while the slide member 34 is slid by the drive source (not shown) toward the bottom surface of the housing recess 32 until it comes into contact with the bottom surface, the rotary protrusion pin 42 is moved at high speed by another drive source (not shown). Slidably moved so as to protrude from the facing surface 13a toward the first mold 12 side. At this time, each slide movement of the slide member 34 and the rotation projecting pin 42 is performed at such a speed and timing that the distance between the members 34 and 42 in the slide direction is gradually reduced from the start of the slide movement to the end of the slide movement.

この結晶化工程において、回転突出ピン42の側面付近の融液部分A’2には、該回転突出ピン42の回転方向に沿ったねじり力と共に、回転突出ピン42の軸方向に略平行な方向に沿った引張り力が加えられ、これら両方向への伸長ひずみが生じる。   In this crystallization step, the melt portion A′2 near the side surface of the rotary protruding pin 42 has a twisting force along the rotational direction of the rotary protruding pin 42 and a direction substantially parallel to the axial direction of the rotary protruding pin 42. A tensile force along the direction is applied, and an elongation strain in both directions occurs.

一方、回転突出ピン42の先端面とスライド部材34との間の融液部分A’3には、回転突出ピン42の回転方向に沿ったねじり力と共に、回転突出ピン42の軸方向に略平行な方向に沿った圧縮力が加えられ、回転突出ピン42の回転方向およびせん断方向への伸長ひずみが生じる。   On the other hand, the melt portion A′3 between the tip surface of the rotating protrusion pin 42 and the slide member 34 is substantially parallel to the axial direction of the rotating protrusion pin 42 together with the torsional force along the rotation direction of the rotating protrusion pin 42. A compressive force is applied along the various directions, and an elongation strain occurs in the rotational direction and shear direction of the rotary protruding pin 42.

回転突出ピン42の回転速度と、回転突出ピン42及びスライド部材34のスライド移動速度とは、融液A’の伸長ひずみ速度が臨界伸長ひずみ速度以上となる速度に設定されている。ただし、前記融液部分A’2,A’3の伸長ひずみをもたらす力は、主として前記ねじり力であり、前記引張り力または前記圧縮力は補助的な役割を果たすものであるため、特に回転速度を高速にすることが重要である。   The rotation speed of the rotation protrusion pin 42 and the slide movement speed of the rotation protrusion pin 42 and the slide member 34 are set to a speed at which the elongation strain rate of the melt A ′ is equal to or higher than the critical elongation strain rate. However, the force causing the elongation strain of the melt portions A′2 and A′3 is mainly the torsional force, and the tensile force or the compressive force plays an auxiliary role. It is important to speed up.

かかる結晶化工程により、前記融液部分A’2,A’3は臨界伸長ひずみ速度以上の速度で伸長し、絡み合っていた高分子鎖が引き伸ばされて平行に揃えられた配向融液となると共に、結晶化の基点となる核が前記融液部分A’2,A’3内に多数形成され、その後、短時間で且つ極めて高い割合で結晶化が起こる。   Through this crystallization step, the melt portions A′2 and A′3 are stretched at a speed equal to or higher than the critical elongation strain rate, and the entangled polymer chains are stretched to become an aligned melt aligned in parallel. A large number of nuclei as crystallization base points are formed in the melt portions A′2 and A′3, and thereafter, crystallization occurs in a short time and at a very high rate.

また、上述のように、予め樹脂材料Aに、超高分子量成分を添加するか、又は擬似的な超高分子量成分を形成するための官能基を添加しておけば、該超高分子量成分または擬似的な超高分子量成分の主鎖の一端が回転突出ピン42に拘束され、他端が収容凹部32の内壁面またはスライド部材34の表面に拘束されることで、該成分が回転突出ピン42の回転およびスライド移動に追従して伸長しやすくなるため、該成分を起点にして、前記融液部分A’2,A’3全体の伸長ひずみが促進される。   In addition, as described above, if an ultrahigh molecular weight component is added to the resin material A in advance or a functional group for forming a pseudo ultrahigh molecular weight component is added, the ultrahigh molecular weight component or One end of the main chain of the pseudo ultra-high molecular weight component is constrained by the rotation projecting pin 42, and the other end is constrained by the inner wall surface of the housing recess 32 or the surface of the slide member 34, so that the component is rotated by the rotation projecting pin 42. Therefore, the elongation strain of the melt parts A′2 and A′3 as a whole is promoted starting from the component.

結晶化工程の後、成形型11が所定温度まで冷却されると型開きを行い、これにより、上記の結晶化により部分的に機械的強度および耐熱性等が高められた樹脂成形品を得ることができる。   After the crystallization step, when the mold 11 is cooled to a predetermined temperature, the mold is opened, thereby obtaining a resin molded product whose mechanical strength and heat resistance are partially enhanced by the crystallization. Can do.

この実施形態によれば、結晶性高分子樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみを実現するために、主として回転突出ピン42の高速回転による生じるねじり力が用いられ、所要のねじり力を加えるために必要な回転突出ピン42の回転速度は、安価なサーボモータ等を用いることで比較的容易かつ確実に得ることができる。したがって、第1の実施形態と同様、樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみ、ひいては高結晶化度での成形を容易かつ確実に実現することができる。   According to this embodiment, in order to realize an elongation strain equal to or higher than the critical elongation strain rate of the crystalline polymer resin material, the torsional force generated by the high-speed rotation of the rotary protruding pin 42 is mainly used, and the required torsional force is applied. Therefore, the rotational speed of the rotation protrusion pin 42 required for this can be obtained relatively easily and reliably by using an inexpensive servo motor or the like. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to easily and reliably realize molding with an elongation strain equal to or higher than the critical elongation strain rate of the resin material, and thus with a high crystallinity.

また、本実施形態によれば、結晶性高分子樹脂材を臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で伸長させる際、前記ねじり力に加えて、該ねじり力の回転軸に略平行な方向に沿った引張り力および圧縮力が用いられるため、ねじり力による伸長方向(回転方向)だけでなく引張り力による伸長方向(軸方向に略平行な方向)および圧縮力による伸長方向(せん断方向)にも樹脂材を伸長させることができる。そのため、該樹脂材の伸長ひずみ速度を一層高めることができ、該樹脂材の結晶化度をさらに向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, when the crystalline polymer resin material is stretched at a strain rate equal to or higher than the critical elongation strain rate, in addition to the twisting force, the crystalline polymer resin material is along a direction substantially parallel to the rotational axis of the twisting force. Resin materials are used not only in the extension direction (rotation direction) due to the torsional force but also in the extension direction due to the tensile force (a direction substantially parallel to the axial direction) and in the extension direction due to the compression force (shear direction) because tensile force and compression force are used Can be stretched. Therefore, the elongation strain rate of the resin material can be further increased, and the crystallinity of the resin material can be further improved.

さらに、上記の射出工程と結晶化工程とは単一の成形装置30を用いて連続して実行されるため、部分的に結晶化度が高められた樹脂成形品を効率的に生産することができる。   Furthermore, since the injection process and the crystallization process are continuously performed using a single molding apparatus 30, it is possible to efficiently produce a resin molded product with a partially increased degree of crystallinity. it can.

なお、第2の実施形態において、回転突出ピン42の先端面および側面、スライド部材34の表面、並びに収容凹部32の内壁面のうち少なくとも1つを、過冷却状態の樹脂材が密着しやすいような凹凸面としてもよく、これにより、該樹脂材が回転突出ピン42の回転およびスライド移動に追従して伸長しやすくなる。この場合、凹凸面を形成するための構成は限定されるものでなく、例えば、第1の実施形態と同様に複数の突条部を設ける構成、或いは、複数の溝部を形成する構成、シボ加工を施す構成、ブラスト処理を施す構成などが採用され得る。   In the second embodiment, at least one of the front end surface and the side surface of the rotation projecting pin 42, the surface of the slide member 34, and the inner wall surface of the housing recess 32 is easily adhered to the supercooled resin material. The resin material may be an uneven surface, which makes it easy for the resin material to extend following the rotation and sliding movement of the rotating protrusion pin 42. In this case, the configuration for forming the concavo-convex surface is not limited. For example, a configuration in which a plurality of protrusions are provided as in the first embodiment, or a configuration in which a plurality of grooves are formed, embossing For example, a configuration for performing blasting or a configuration for performing blasting may be employed.

[第3の実施形態]
図7及び図8を参照しながら、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、第3の実施形態において、第1及び第2の実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in the third embodiment, detailed description of the same configurations as those of the first and second embodiments is omitted.

図7は、第3の実施形態に係る成形方法で樹脂成形品を成形するために使用される成形装置50を示す。この成形装置50は、固定型52と可動型53とを有する成形型51を有する。   FIG. 7 shows a molding apparatus 50 used for molding a resin molded product by the molding method according to the third embodiment. The molding apparatus 50 includes a molding die 51 having a fixed die 52 and a movable die 53.

固定型52の成形面52aには、例えば円形の収容凹部56が設けられ、該収容凹部56には、該収容凹部56の開放端部を塞ぐようにして、例えば円盤状のスライド部材57が収容されている。該スライド部材57には、収容凹部56の底面部を貫通する支持軸58の一端が連結されている。該支持軸58の他端には、スライド部材57を支持軸58と共に軸方向にスライド移動させるための図示しない駆動源が連結されている。また、固定型52の成形面52aには、収容凹部56とは別に複数の凹部54,55が設けられている。   The molding surface 52a of the fixed mold 52 is provided with, for example, a circular receiving recess 56, and a disc-shaped slide member 57 is received in the receiving recess 56 so as to close the open end of the receiving recess 56. Has been. One end of a support shaft 58 that passes through the bottom surface of the housing recess 56 is connected to the slide member 57. The other end of the support shaft 58 is connected to a drive source (not shown) for sliding the slide member 57 together with the support shaft 58 in the axial direction. In addition to the receiving recess 56, a plurality of recesses 54 and 55 are provided on the molding surface 52 a of the fixed mold 52.

一方、可動型53には、前記収容凹部56に対向する位置において例えば円形の貫通穴62が設けられ、該貫通穴62には回転突出ピン63が嵌め込まれている。回転突出ピン63の基端部は、支持軸64を介して、該回転突出ピン63を軸方向にスライド移動させながら該軸方向を中心として回転させるための図示しない駆動源に連結されており、回転突出ピン63の先端部は、軸方向のスライド移動により成形面53aから固定型52側に出没可能となっている。また、可動型53の成形面53aには、固定型52の前記複数の凹部54,55に対向する各位置においてそれぞれ凸部60,61が設けられており、可動型53を型締めしたときに、該凸部60,61と固定型52の凹部54,55とが互いに噛み合うようになっている(図8参照)。   On the other hand, the movable die 53 is provided with, for example, a circular through hole 62 at a position facing the housing recess 56, and a rotation projecting pin 63 is fitted into the through hole 62. A base end portion of the rotation projecting pin 63 is connected to a drive source (not shown) for rotating the rotation projecting pin 63 about the axial direction while sliding the rotational projecting pin 63 in the axial direction via the support shaft 64. The distal end portion of the rotation projecting pin 63 can be projected and retracted from the molding surface 53a to the fixed mold 52 side by sliding movement in the axial direction. Further, the molding surface 53a of the movable die 53 is provided with convex portions 60 and 61 at positions facing the plurality of concave portions 54 and 55 of the fixed die 52, respectively, and when the movable die 53 is clamped. The convex portions 60 and 61 and the concave portions 54 and 55 of the fixed mold 52 are engaged with each other (see FIG. 8).

次に、上記の成形装置50を用いた樹脂成形品の成形方法について説明する。   Next, a method for molding a resin molded product using the molding apparatus 50 will be described.

図7に示すように、先ず、固定型52の成形面52aにシート状の樹脂材料Bを載置する。このとき、スライド部材57の可動型53側の表面は固定型52の成形面52aと面一となっており、回転突出ピン63の先端面は可動型53の成形面53aと面一となっている。   As shown in FIG. 7, first, the sheet-like resin material B is placed on the molding surface 52 a of the fixed mold 52. At this time, the surface of the slide member 57 on the movable mold 53 side is flush with the molding surface 52 a of the fixed mold 52, and the tip surface of the rotary protruding pin 63 is flush with the molding surface 53 a of the movable mold 53. Yes.

樹脂材料Bとしては、第1の実施形態と同様の樹脂材料を使用する。また、該樹脂材料には、樹脂シートBの厚みと同程度か又はそれ以上の長さを有する主鎖を備えた超高分子量成分を添加することが好ましく、これにより、後述の結晶化が起こりやすくなる。あるいは、超高分子量成分の添加に代えて、高分子の末端同士を引き合わせるための官能基(例えば、カルボキシル基と水酸基)を加えることで、互いに引き合わされた複数の高分子からなる擬似的な超高分子量成分を形成してもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。   As the resin material B, the same resin material as in the first embodiment is used. Further, it is preferable to add an ultrahigh molecular weight component having a main chain having a length comparable to or longer than the thickness of the resin sheet B to the resin material, thereby causing crystallization described later. It becomes easy. Alternatively, in place of the addition of the ultrahigh molecular weight component, a functional group (for example, a carboxyl group and a hydroxyl group) for attracting the ends of the polymer is added, thereby making a pseudo-comprising of a plurality of polymers attracted to each other. An ultrahigh molecular weight component may be formed, and the same effect can be obtained by this.

次に、図示しないヒータにより、樹脂材料Bを融点以上の温度になるまで加熱する。ただし、シート状の樹脂材料Bを予め加熱した後に固定型52の成形面52aに載置するようにしてもよい。   Next, the resin material B is heated to a temperature equal to or higher than the melting point by a heater (not shown). However, the sheet-shaped resin material B may be preheated and then placed on the molding surface 52a of the fixed mold 52.

続いて、このように加熱してなる樹脂材料B’が冷却され、融点以下、結晶化温度以上まで温度が低下したとき、すなわち、樹脂材料B’が過冷却状態となるタイミングで、図8に示すように、可動型53を型締めしてプレス成形する。   Subsequently, when the resin material B ′ thus heated is cooled and the temperature falls below the melting point and above the crystallization temperature, that is, at the timing when the resin material B ′ is in a supercooled state, FIG. As shown, the movable mold 53 is clamped and press-molded.

また、該型締めと同時に、図示しない前記駆動源によりスライド部材57を収容凹部56の底面に向かって該底面に当接するまでスライド移動させつつ、図示しない別の前記駆動源により回転突出ピン63を高速で回転させながら成形面53aから固定型52側に突出するようにスライド移動させる。このとき、スライド部材57及び回転突出ピン63の各スライド移動は、スライド方向における両部材57,63の間隔がスライド移動開始時からスライド移動終了時にかけて次第に縮小されるような速度およびタイミングで行う。   Simultaneously with the mold clamping, the slide member 57 is slid by the drive source (not shown) toward the bottom surface of the housing recess 56 until it comes into contact with the bottom surface, and the rotation projecting pin 63 is moved by another drive source (not shown). While being rotated at a high speed, it is slid so as to protrude from the molding surface 53a to the fixed mold 52 side. At this time, each slide movement of the slide member 57 and the rotation projecting pin 63 is performed at a speed and timing such that the distance between the members 57 and 63 in the slide direction is gradually reduced from the start of the slide movement to the end of the slide movement.

このとき、回転突出ピン63の側面付近の樹脂部分B’1には、該回転突出ピン63の回転方向に沿ったねじり力と共に、回転突出ピン63の軸方向に略平行な方向に沿った引張り力が加えられ、これら両方向への伸長ひずみが生じる。   At this time, the resin portion B′1 in the vicinity of the side surface of the rotary protruding pin 63 is pulled along the direction substantially parallel to the axial direction of the rotating protruding pin 63 together with the torsional force along the rotating direction of the rotating protruding pin 63. A force is applied and an elongation strain in both directions occurs.

一方、回転突出ピン63の先端面とスライド部材57との間の樹脂部分B’2には、回転突出ピン63の回転方向に沿ったねじり力と共に、回転突出ピン63の軸方向に略平行な方向に沿った圧縮力が加えられ、回転突出ピン63の回転方向およびせん断方向への伸長ひずみが生じる。   On the other hand, the resin portion B′2 between the distal end surface of the rotation protrusion pin 63 and the slide member 57 is substantially parallel to the axial direction of the rotation protrusion pin 63 together with the torsional force along the rotation direction of the rotation protrusion pin 63. A compressive force along the direction is applied, and an elongation strain in the rotational direction and the shear direction of the rotary protruding pin 63 is generated.

回転突出ピン63の回転速度と、回転突出ピン63及びスライド部材57のスライド移動速度とは、上記の樹脂部分B’1,B’2の伸長ひずみ速度が臨界伸長ひずみ速度以上となる速度に設定されている。ただし、前記樹脂部分B’1,B’2の伸長ひずみをもたらす力は、主として前記ねじり力であり、前記引張り力または前記圧縮力は補助的な役割を果たすものであるため、特に回転速度を高速にすることが重要である。   The rotation speed of the rotation protrusion pin 63 and the slide movement speed of the rotation protrusion pin 63 and the slide member 57 are set to a speed at which the elongation strain rate of the resin portions B′1 and B′2 is equal to or higher than the critical elongation strain rate. Has been. However, the force causing the elongation strain of the resin parts B′1 and B′2 is mainly the torsional force, and the tensile force or the compressive force plays an auxiliary role. It is important to be fast.

かかる工程により、前記樹脂部分B’1,B’2は臨界伸長ひずみ速度以上の速度で伸長し、絡み合っていた高分子鎖が引き伸ばされて平行に揃えられた配向融液となると共に、結晶化の基点となる核が前記樹脂部分B’1,B’2内に多数形成され、その後、短時間で且つ極めて高い割合で結晶化が起こる。   Through this process, the resin parts B′1 and B′2 are stretched at a speed equal to or higher than the critical elongation strain rate, and the entangled polymer chain is stretched to become an aligned melt aligned in parallel and crystallized. Numerous nuclei are formed in the resin parts B′1 and B′2 and thereafter crystallization occurs in a short time and at a very high rate.

また、上述のように、予め樹脂材料Bに、超高分子量成分を添加するか、又は擬似的な超高分子量成分を形成するための官能基を添加しておけば、該超高分子量成分または擬似的な超高分子量成分の主鎖の一端が回転突出ピン63に拘束され、他端が収容凹部56の内壁面またはスライド部材57の表面に拘束されることで、該成分が回転突出ピン63の回転およびスライド移動に追従して伸長しやすくなるため、該成分を起点にして、前記樹脂部分B’1,B’2全体の伸長ひずみが促進される。   In addition, as described above, if an ultrahigh molecular weight component is added to the resin material B in advance, or if a functional group for forming a pseudo ultrahigh molecular weight component is added, the ultrahigh molecular weight component or One end of the main chain of the pseudo ultra-high molecular weight component is constrained by the rotation projecting pin 63 and the other end is constrained by the inner wall surface of the accommodating recess 56 or the surface of the slide member 57, so that the component becomes the rotation projecting pin 63. Therefore, the strain of the resin portions B′1 and B′2 as a whole is promoted from the starting point.

プレス成形後、成形型51が所定温度まで冷却されると型開きを行い、これにより、上記の結晶化により部分的に機械的強度および耐熱性等が高められた樹脂成形品を得ることができる。   After the press molding, the mold 51 is opened when the mold 51 is cooled to a predetermined temperature, whereby a resin molded product having partially enhanced mechanical strength, heat resistance, etc. can be obtained by the above crystallization. .

この実施形態によれば、結晶性高分子樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみを実現するために、主として回転突出ピン63の高速回転による生じるねじり力が用いられ、所要のねじり力を加えるために必要な回転突出ピン63の回転速度は、安価なサーボモータ等を用いることで比較的容易かつ確実に得ることができる。したがって、第1及び第2の実施形態と同様、樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみ、ひいては高結晶化度での成形を容易かつ確実に実現することができる。   According to this embodiment, in order to realize an elongation strain equal to or higher than the critical elongation strain rate of the crystalline polymer resin material, the torsional force generated by the high-speed rotation of the rotary protruding pin 63 is mainly used, and the required torsional force is applied. Therefore, the rotational speed of the rotation protrusion pin 63 required for this can be obtained relatively easily and reliably by using an inexpensive servo motor or the like. Therefore, as in the first and second embodiments, it is possible to easily and reliably realize the molding with an elongation strain higher than the critical elongation strain rate of the resin material, and thus with a high degree of crystallinity.

また、本実施形態によれば、第2の実施形態と同様、前記ねじり力に加えて、該ねじり力の回転軸に略平行な方向に沿った引張り力および圧縮力が用いられるため、樹脂材の伸長ひずみ速度を一層高めることができ、該樹脂材の結晶化度をさらに向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, as in the second embodiment, in addition to the torsional force, a tensile force and a compressive force along a direction substantially parallel to the rotational axis of the torsional force are used. The elongation strain rate can be further increased, and the crystallinity of the resin material can be further improved.

なお、第3の実施形態において、回転突出ピン63の先端面および側面、スライド部材57の表面、並びに収容凹部56の内壁面のうち少なくとも1つを、過冷却状態の樹脂材が密着しやすいような凹凸面としてもよく、これにより、該樹脂材が回転突出ピン63の回転およびスライド移動に追従して伸長しやすくなる。この場合、凹凸面を形成するための構成は限定されるものでなく、例えば、第1の実施形態と同様に複数の突条部を設ける構成、或いは、複数の溝部を形成する構成、シボ加工を施す構成、ブラスト処理を施す構成などが採用され得る。   In the third embodiment, at least one of the front end surface and the side surface of the rotation projecting pin 63, the surface of the slide member 57, and the inner wall surface of the housing recess 56 is likely to be in close contact with the supercooled resin material. The resin material may be an uneven surface, which makes it easy for the resin material to extend following the rotation and sliding movement of the rotating protrusion pin 63. In this case, the configuration for forming the concavo-convex surface is not limited. For example, a configuration in which a plurality of protrusions are provided as in the first embodiment, or a configuration in which a plurality of grooves are formed, embossing For example, a configuration for performing blasting or a configuration for performing blasting may be employed.

[第4の実施形態]
図9及び図10を参照しながら、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、第4の実施形態において、第1〜第3の実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in the fourth embodiment, detailed description of the same configurations as those of the first to third embodiments will be omitted.

図9は、第4の実施形態に係る成形方法で樹脂成形品を成形するために使用される成形装置70を示す。この成形装置70は、例えば射出成形により成形された樹脂成形品Cを後加工するために使用されるものであり、固定型72と可動型73とを有する成形型71を有する。   FIG. 9 shows a molding apparatus 70 used for molding a resin molded product by the molding method according to the fourth embodiment. The molding apparatus 70 is used for post-processing a resin molded product C molded by injection molding, for example, and has a molding die 71 having a fixed die 72 and a movable die 73.

固定型72の成形面72aには、例えば円形の収容凹部76が設けられ、該収容凹部76には、該収容凹部76の開放端部を塞ぐようにして、例えば円盤状のスライド部材77が収容されている。該スライド部材77には、収容凹部76の底面部を貫通する支持軸78の一端が連結されている。該支持軸78の他端には、スライド部材77を支持軸78と共に軸方向にスライド移動させるための図示しない駆動源が連結されている。   The molding surface 72a of the fixed mold 72 is provided with, for example, a circular receiving recess 76, and a disc-shaped slide member 77 is received in the receiving recess 76 so as to close the open end of the receiving recess 76. Has been. One end of a support shaft 78 that passes through the bottom surface of the housing recess 76 is connected to the slide member 77. The other end of the support shaft 78 is connected to a drive source (not shown) for sliding the slide member 77 together with the support shaft 78 in the axial direction.

一方、可動型73には、前記収容凹部76に対向する位置において例えば円形の貫通穴80が設けられ、該貫通穴80には回転突出ピン82が嵌め込まれている。回転突出ピン82の基端部は、支持軸82を介して、該回転突出ピン82を軸方向にスライド移動させながら該軸方向を中心として回転させるための図示しない駆動源に連結されており、回転突出ピン82の先端部は、軸方向のスライド移動により成形面73aから固定型72側に出没可能となっている。   On the other hand, the movable mold 73 is provided with, for example, a circular through hole 80 at a position facing the accommodation recess 76, and a rotation projecting pin 82 is fitted into the through hole 80. The base end portion of the rotation projecting pin 82 is connected via a support shaft 82 to a drive source (not shown) for rotating the rotation projecting pin 82 about the axial direction while sliding the rotational projecting pin 82 in the axial direction. The distal end portion of the rotary protruding pin 82 can be projected and retracted from the molding surface 73a toward the fixed die 72 by sliding in the axial direction.

次に、上記の成形装置70を用いた樹脂成形品の成形方法について説明する。   Next, a method for molding a resin molded product using the molding apparatus 70 will be described.

図9に示すように、先ず、例えば射出成形により予め成形された例えばシート状の樹脂成形品Cを固定型72の成形面72aに載置する。このとき、スライド部材77の可動型73側の表面は固定型72の成形面72aと面一となっており、回転突出ピン82の先端面は可動型73の成形面73aと面一となっている。   As shown in FIG. 9, first, for example, a sheet-shaped resin molded product C molded in advance by, for example, injection molding is placed on the molding surface 72 a of the fixed mold 72. At this time, the surface of the slide member 77 on the movable mold 73 side is flush with the molding surface 72 a of the fixed mold 72, and the distal end surface of the rotary protruding pin 82 is flush with the molding surface 73 a of the movable mold 73. Yes.

樹脂成形品Cの材料としては、第1の実施形態と同様の樹脂材料を使用する。また、該樹脂材料には、樹脂成形品Cの厚みと同程度か又はそれ以上の長さを有する主鎖を備えた超高分子量成分を添加することが好ましく、これにより、後述の結晶化が起こりやすくなる。あるいは、超高分子量成分の添加に代えて、高分子の末端同士を引き合わせるための官能基(例えば、カルボキシル基と水酸基)を加えることで、互いに引き合わされた複数の高分子からなる擬似的な超高分子量成分を形成してもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。   As the material of the resin molded product C, the same resin material as in the first embodiment is used. In addition, it is preferable to add an ultrahigh molecular weight component having a main chain having a length comparable to or longer than the thickness of the resin molded product C to the resin material. It tends to happen. Alternatively, in place of the addition of the ultrahigh molecular weight component, a functional group (for example, a carboxyl group and a hydroxyl group) for attracting the ends of the polymer is added, thereby making a pseudo-comprising of a plurality of polymers attracted to each other. An ultrahigh molecular weight component may be formed, and the same effect can be obtained by this.

次に、図示しないヒータにより、少なくともスライド部材77の上方部分において樹脂成形品Cを融点以上の温度になるまで加熱する。   Next, the resin molded product C is heated by a heater (not shown) at least in the upper part of the slide member 77 until the temperature reaches the melting point or higher.

続いて、樹脂成形品Cの前記加熱部分C’1が冷却され、融点以下、結晶化温度以上まで温度が低下したとき、すなわち、樹脂成形品Cの前記加熱部分C’1が過冷却状態となるタイミングで、固定型72の成形面72aと可動型73の成形面73aとで樹脂成形品Cの前記加熱部分C’1を挟み込むように可動型73を型締めする。   Subsequently, when the heated portion C′1 of the resin molded product C is cooled and the temperature is lowered to the melting point or lower and the crystallization temperature or higher, that is, the heated portion C′1 of the resin molded product C is in an overcooled state. At this timing, the movable mold 73 is clamped so that the heating portion C′1 of the resin molded product C is sandwiched between the molding surface 72a of the fixed mold 72 and the molding surface 73a of the movable mold 73.

また、該型締めと同時に、図示しない前記駆動源によりスライド部材77を収容凹部76の底面に向かって該底面に当接するまでスライド移動させつつ、図示しない別の前記駆動源により回転突出ピン82を高速で回転させながら成形面73aから固定型72側に突出するようにスライド移動させる。このとき、スライド部材77及び回転突出ピン82の各スライド移動は、スライド方向における両部材77,82の間隔がスライド移動開始時からスライド移動終了時にかけて次第に縮小されるような速度およびタイミングで行う。   Simultaneously with the mold clamping, the slide member 77 is slid by the drive source (not shown) toward the bottom surface of the housing recess 76 until it comes into contact with the bottom surface, and the rotation projecting pin 82 is moved by another drive source (not shown). While being rotated at a high speed, it is slid so as to protrude from the molding surface 73a to the fixed mold 72 side. At this time, each slide movement of the slide member 77 and the rotation projecting pin 82 is performed at such a speed and timing that the distance between the both members 77 and 82 in the slide direction is gradually reduced from the start of the slide movement to the end of the slide movement.

このとき、回転突出ピン82の側面付近の樹脂部分C’2には、該回転突出ピン82の回転方向に沿ったねじり力と共に、回転突出ピン82の軸方向に略平行な方向に沿った引張り力が加えられ、これら両方向への伸長ひずみが生じる。   At this time, the resin portion C ′ 2 near the side surface of the rotary protruding pin 82 is pulled along the direction substantially parallel to the axial direction of the rotating protruding pin 82 together with the torsional force along the rotating direction of the rotating protruding pin 82. A force is applied and an elongation strain in both directions occurs.

一方、回転突出ピン82の先端面とスライド部材77との間の樹脂部分C’3には、回転突出ピン82の回転方向に沿ったねじり力と共に、回転突出ピン82の軸方向に略平行な方向に沿った圧縮力が加えられ、回転突出ピン82の回転方向およびせん断方向への伸長ひずみが生じる。   On the other hand, the resin portion C ′ 3 between the distal end surface of the rotation protrusion pin 82 and the slide member 77 is substantially parallel to the axial direction of the rotation protrusion pin 82 together with the torsional force along the rotation direction of the rotation protrusion pin 82. A compressive force along the direction is applied, and an elongation strain in the rotational direction and shear direction of the rotary protruding pin 82 is generated.

回転突出ピン82の回転速度と、回転突出ピン82及びスライド部材77のスライド移動速度とは、上記の樹脂部分C’2,C’3の伸長ひずみ速度が臨界伸長ひずみ速度以上となる速度に設定されている。ただし、前記樹脂部分C’2,C’3の伸長ひずみをもたらす力は、主として前記ねじり力であり、前記引張り力または前記圧縮力は補助的な役割を果たすものであるため、特に回転速度を高速にすることが重要である。   The rotation speed of the rotation protrusion pin 82 and the slide movement speed of the rotation protrusion pin 82 and the slide member 77 are set to a speed at which the elongation strain rate of the resin portions C′2 and C′3 is equal to or higher than the critical elongation strain rate. Has been. However, the force causing the elongation strain of the resin portions C′2 and C′3 is mainly the torsional force, and the tensile force or the compressive force plays an auxiliary role. It is important to be fast.

かかる工程により、前記樹脂部分C’2,C’3は臨界伸長ひずみ速度以上の速度で伸長し、絡み合っていた高分子鎖が引き伸ばされて平行に揃えられた配向融液となると共に、結晶化の基点となる核が前記樹脂部分C’2,C’3内に多数形成され、その後、短時間で且つ極めて高い割合で結晶化が起こる。   Through this process, the resin portions C′2 and C′3 are stretched at a speed equal to or higher than the critical elongation strain rate, and the entangled polymer chain is stretched to become an aligned melt aligned in parallel and crystallized. Numerous nuclei are formed in the resin portions C′2 and C′3, and thereafter, crystallization occurs in a short time and at a very high rate.

また、上述のように、予め樹脂材料に、超高分子量成分を添加するか、又は擬似的な超高分子量成分を形成するための官能基を添加しておけば、該超高分子量成分または擬似的な超高分子量成分の主鎖の一端が回転突出ピン82に拘束され、他端が収容凹部76の内壁面またはスライド部材77の表面に拘束されることで、該成分が回転突出ピン82の回転およびスライド移動に追従して伸長しやすくなるため、該成分を起点にして、前記樹脂部分C’2,C’3全体の伸長ひずみが促進される。   Further, as described above, if an ultrahigh molecular weight component is added to a resin material in advance or a functional group for forming a pseudo ultrahigh molecular weight component is added, the ultrahigh molecular weight component or pseudo One end of the main chain of a typical ultra-high molecular weight component is constrained by the rotation projecting pin 82, and the other end is constrained by the inner wall surface of the accommodating recess 76 or the surface of the slide member 77. Since it becomes easy to extend following the rotation and slide movement, the elongation strain of the entire resin portions C′2 and C′3 is promoted starting from the component.

プレス成形後、成形型71が所定温度まで冷却されると型開きを行い、これにより、上記の結晶化により部分的に機械的強度および耐熱性等が高められた樹脂成形品Cを得ることができる。   After the press molding, when the mold 71 is cooled to a predetermined temperature, the mold is opened, thereby obtaining a resin molded product C partially improved in mechanical strength, heat resistance, etc. by the above crystallization. it can.

この実施形態によれば、結晶性高分子樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみを実現するために、主として回転突出ピン82の高速回転による生じるねじり力が用いられ、所要のねじり力を加えるために必要な回転突出ピン82の回転速度は、安価なサーボモータ等を用いることで比較的容易かつ確実に得ることができる。したがって、第1〜第3の実施形態と同様、樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみ、ひいては高結晶化度での成形を容易かつ確実に実現することができる。   According to this embodiment, in order to realize an elongation strain equal to or higher than the critical elongation strain rate of the crystalline polymer resin material, the torsional force generated by the high-speed rotation of the rotary protruding pin 82 is mainly used, and the required torsional force is applied. Therefore, the rotational speed of the rotation protrusion pin 82 required for this can be obtained relatively easily and reliably by using an inexpensive servo motor or the like. Therefore, as in the first to third embodiments, it is possible to easily and reliably realize the elongation strain equal to or higher than the critical elongation strain rate of the resin material, and thus molding at a high crystallinity.

また、本実施形態によれば、第2及び第3の実施形態と同様、前記ねじり力に加えて、該ねじり力の回転軸に略平行な方向に沿った引張り力および圧縮力が用いられるため、樹脂材の伸長ひずみ速度を一層高めることができ、該樹脂材の結晶化度をさらに向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, as in the second and third embodiments, in addition to the torsional force, a tensile force and a compressive force along a direction substantially parallel to the rotational axis of the torsional force are used. The elongation strain rate of the resin material can be further increased, and the crystallinity of the resin material can be further improved.

なお、第4の実施形態において、回転突出ピン82の先端面および側面、スライド部材77の表面、並びに収容凹部76の内壁面のうち少なくとも1つを、過冷却状態の樹脂材が密着しやすいような凹凸面としてもよく、これにより、該樹脂材が回転突出ピン82の回転およびスライド移動に追従して伸長しやすくなる。この場合、凹凸面を形成するための構成は限定されるものでなく、例えば、第1の実施形態と同様に複数の突条部を設ける構成、或いは、複数の溝部を形成する構成、シボ加工を施す構成、ブラスト処理を施す構成などが採用され得る。   In the fourth embodiment, at least one of the front end surface and the side surface of the rotation projecting pin 82, the surface of the slide member 77, and the inner wall surface of the housing recess 76 is likely to be in close contact with the supercooled resin material. The resin material may be an uneven surface, which makes it easy for the resin material to extend following the rotation and sliding movement of the rotary projecting pin 82. In this case, the configuration for forming the concavo-convex surface is not limited. For example, a configuration in which a plurality of protrusions are provided as in the first embodiment, or a configuration in which a plurality of grooves are formed, embossing For example, a configuration for performing blasting or a configuration for performing blasting may be employed.

[第5の実施形態]
図11〜図17を参照しながら、本発明の第5の実施形態について説明する。なお、第5の実施形態において、第1〜第4の実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。また、図11〜図17において、第1の実施形態と同様の機能を有する部材には同符号を付してある。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in the fifth embodiment, detailed description of the same configurations as those of the first to fourth embodiments is omitted. 11 to 17, members having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図11は、第5の実施形態に係る成形方法で樹脂成形品を成形するために使用される成形装置90を示す。この成形装置90は、固定型92と可動型93とを有する成形型91と、固定型92と可動型93とで囲まれたキャビティ95に樹脂の融液を射出する射出装置16とを有する。   FIG. 11 shows a molding apparatus 90 used for molding a resin molded product by the molding method according to the fifth embodiment. The molding device 90 includes a molding die 91 having a fixed die 92 and a movable die 93, and an injection device 16 for injecting a resin melt into a cavity 95 surrounded by the fixed die 92 and the movable die 93.

成形型91の固定型92には、前記キャビティ95を構成する面すなわち成形面92aと外部への露出面92bとに通じる射出通路98が設けられており、該射出通路98を通して、射出装置16から射出された融液がキャビティ95に導かれるようになっている。また、固定型92の成形面92aには、後述の回転体100との干渉を避けるための凹部96が設けられている。   The fixed die 92 of the molding die 91 is provided with an injection passage 98 communicating with the surface constituting the cavity 95, that is, the molding surface 92a and the exposed surface 92b to the outside, and the injection device 16 passes through the injection passage 98. The injected melt is guided to the cavity 95. The molding surface 92a of the fixed die 92 is provided with a recess 96 for avoiding interference with the rotating body 100 described later.

一方、可動型93の成形面は、固定型92の成形面92aとの対向面93aと、該対向面93aの周縁から固定型92の成形面92aの周縁に向かって延びる筒状内周面93bとを有する。該筒状内周面93bには、該筒状内周面93bの軸方向に延びる複数の突条部104が設けられている。図12に示すように、該突条部104は筒状内周面93bの全周に亘って隙間無く列設されており、各突条部104は例えば断面三角形状に形成されている。このようにして突条部104が設けられていることにより筒状内周面93bは全体として凹凸面となっているため、該筒状内周面93bに、後述のように過冷却状態となることで粘性が大きくなったキャビティ95内の樹脂材が密着しやすいようになっている。   On the other hand, the molding surface of the movable die 93 includes a facing surface 93a facing the molding surface 92a of the fixed die 92, and a cylindrical inner peripheral surface 93b extending from the periphery of the facing surface 93a toward the periphery of the molding surface 92a of the fixed die 92. And have. The cylindrical inner peripheral surface 93b is provided with a plurality of protrusions 104 extending in the axial direction of the cylindrical inner peripheral surface 93b. As shown in FIG. 12, the ridges 104 are arranged without gaps over the entire circumference of the cylindrical inner peripheral surface 93b, and each ridge 104 is formed in, for example, a triangular cross section. Since the protruding portion 104 is provided in this way, the cylindrical inner peripheral surface 93b is an uneven surface as a whole, and thus the cylindrical inner peripheral surface 93b is in a supercooled state as described later. As a result, the resin material in the cavity 95 whose viscosity has increased is easily adhered.

ただし、突条部104の延出方向、配置及び断面形状は上記構成に限定されるものでなく、例えば、突条部104は、筒状内周面93bの軸方向に対して傾斜した方向に延設されてもよい。また、筒状内周面93bを凹凸面とするための構成として、突条部104を設ける構成以外の構成を採用してもよく、例えば、筒状内周面93bに複数の溝を形成したり、シボ加工を施したり、ブラスト処理を施したりすることにより、筒状内周面93bに凹凸を形成するようにしてもよい。   However, the extending direction, arrangement, and cross-sectional shape of the protrusion 104 are not limited to the above configuration. For example, the protrusion 104 is inclined in the direction inclined with respect to the axial direction of the cylindrical inner peripheral surface 93b. It may be extended. Further, as a configuration for making the cylindrical inner peripheral surface 93b an uneven surface, a configuration other than the configuration in which the protrusion 104 is provided may be adopted. For example, a plurality of grooves are formed in the cylindrical inner peripheral surface 93b. Alternatively, the concave and convex portions may be formed on the cylindrical inner peripheral surface 93b by performing a texture process or a blast process.

また、図11に示すように、可動型93の前記対向面93aには、円盤状の回転体100が回転可能に取り付けられており、これにより、キャビティ95は、該回転体100を囲むリング状の空間となっている。型締めした状態において、回転体100の大部分は、固定型92の前記凹部96に収容されるようになっている。   Further, as shown in FIG. 11, a disk-like rotating body 100 is rotatably attached to the facing surface 93 a of the movable mold 93, so that the cavity 95 has a ring shape surrounding the rotating body 100. It has become a space. In a state where the mold is clamped, most of the rotating body 100 is accommodated in the concave portion 96 of the fixed mold 92.

回転体100の中央部には、例えば図示しないモータ等の駆動源に駆動連結された回転軸108の先端部が連結されており、前記駆動源により回転軸108が回転駆動されると、該回転軸108と共に、該回転軸108を中心として回転体100が回転駆動されるようになっている。なお、回転軸108は、可動型93を貫通して設けられている。   At the center of the rotating body 100, for example, the tip of a rotating shaft 108 connected to a driving source such as a motor (not shown) is connected. When the rotating shaft 108 is rotationally driven by the driving source, the rotating shaft 108 rotates. Together with the shaft 108, the rotating body 100 is driven to rotate about the rotating shaft 108. The rotating shaft 108 is provided through the movable mold 93.

図11に示すように、射出装置16の構成は第1の実施形態と同様である。該射出装置16のシリンダ16aは、固定型92に設けられた前記射出通路98の一端に吐出口16cが接続されるように、固定型92に取り付けられている。   As shown in FIG. 11, the configuration of the injection device 16 is the same as that of the first embodiment. The cylinder 16 a of the injection device 16 is attached to the fixed mold 92 so that the discharge port 16 c is connected to one end of the injection passage 98 provided in the fixed mold 92.

また、シリンダ16aには、該シリンダ16a内に物理発泡剤を供給する発泡剤供給ユニット120が接続されている。物理発泡剤としては、二酸化炭素または窒素が好適に用いられるが、本発明に用いられる物理発泡剤の種類はこれらに限定されるものでない。   The cylinder 16a is connected to a foaming agent supply unit 120 that supplies a physical foaming agent into the cylinder 16a. Carbon dioxide or nitrogen is preferably used as the physical foaming agent, but the type of physical foaming agent used in the present invention is not limited to these.

発泡剤供給ユニット120は、二酸化炭素または窒素等の不活性ガスを収容するボンベ122と、該ボンベ122から供給される不活性ガスを原料として公知の方法により物理発泡剤を生成する発泡剤生成装置124と、該生成装置124で生成された物理発泡剤をシリンダ16a内に供給する供給ノズル126とを備えている。この供給ノズル126からシリンダ16a内に供給された物理発泡剤は、シリンダ16a内の樹脂融液に溶解される。これにより、シリンダ16a内の樹脂融液は、物理発泡剤を含有した状態で前記成形型91のキャビティ95に射出される。   The blowing agent supply unit 120 includes a cylinder 122 that contains an inert gas such as carbon dioxide or nitrogen, and a blowing agent generator that generates a physical blowing agent by a known method using the inert gas supplied from the cylinder 122 as a raw material. 124 and a supply nozzle 126 for supplying the physical foaming agent generated by the generating device 124 into the cylinder 16a. The physical foaming agent supplied from the supply nozzle 126 into the cylinder 16a is dissolved in the resin melt in the cylinder 16a. Thereby, the resin melt in the cylinder 16a is injected into the cavity 95 of the mold 91 in a state containing the physical foaming agent.

ただし、本実施形態では、物理発泡剤に代えて、化学発泡剤を用いるようにしてもよく、この場合、化学発泡剤は、ホッパ16bを通してシリンダ16a内に供給される。   However, in this embodiment, a chemical foaming agent may be used instead of the physical foaming agent. In this case, the chemical foaming agent is supplied into the cylinder 16a through the hopper 16b.

樹脂材料としては、第1の実施形態と同様の樹脂材料Aを使用する。また、該樹脂材料には、回転体100の外周面と前記筒状内周面93bとの間の間隔以上の長さを有する主鎖を備えた超高分子量成分を添加することが好ましく、これにより、後述の結晶化が起こりやすくなる。あるいは、超高分子量成分の添加に代えて、高分子の末端同士を引き合わせるための官能基(例えば、カルボキシル基と水酸基)を加えることで、互いに引き合わされた複数の高分子からなる擬似的な超高分子量成分を形成してもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。   As the resin material, the same resin material A as in the first embodiment is used. In addition, it is preferable to add an ultrahigh molecular weight component having a main chain having a length equal to or longer than the interval between the outer peripheral surface of the rotating body 100 and the cylindrical inner peripheral surface 93b to the resin material. Therefore, the crystallization described later is likely to occur. Alternatively, in place of the addition of the ultrahigh molecular weight component, a functional group (for example, a carboxyl group and a hydroxyl group) for attracting the ends of the polymer is added, thereby making a pseudo-comprising of a plurality of polymers attracted to each other. An ultrahigh molecular weight component may be formed, and the same effect can be obtained by this.

次に、上記の成形装置90を用いた樹脂成形品の成形方法について説明する。   Next, a method for molding a resin molded product using the molding apparatus 90 will be described.

図11に示すように、先ず、図示しない成形型開閉装置により成形型91を型締めする。また、これと並行して、射出装置16のホッパ16bに、固形の結晶性高分子樹脂材料Aを投入し、シリンダ16a内において、スクリュー16dを作動させて、樹脂材料Aを融点以上まで加熱して溶融させることで融液A’を得るとともに、発泡剤供給ユニット120からシリンダ16a内に物理発泡剤を供給して、該物理発泡剤を前記融液A’に溶解させる。   As shown in FIG. 11, first, the mold 91 is clamped by a mold opening / closing device (not shown). In parallel with this, the solid crystalline polymer resin material A is put into the hopper 16b of the injection device 16, and the screw 16d is operated in the cylinder 16a to heat the resin material A to the melting point or higher. In addition to obtaining melt A ′ by melting, a physical foaming agent is supplied from the foaming agent supply unit 120 into the cylinder 16a, and the physical foaming agent is dissolved in the melt A ′.

次に、図13に示すように、射出工程として、射出装置16により、前記融液A’をキャビティ95内に射出して充填させる。   Next, as shown in FIG. 13, as the injection process, the melt A ′ is injected and filled into the cavity 95 by the injection device 16.

続いて、図14に示すように、第1のコアバック工程として、キャビティ95’内に充填された結晶性高分子樹脂の融液A’の温度が融点以下で、結晶化温度以上になるまで冷却される直前、即ち、該融液A’が過冷却状態になる直前のタイミングで、図14に示すように、図示しない成形型開閉装置を作動させて可動型93を固定型92から離間する方向へコアバックさせる。これにより、キャビティ95’の容積は増大し、キャビティ95’内の高分子樹脂は発泡しながら成形される。   Subsequently, as shown in FIG. 14, as the first core back process, the temperature of the melt A ′ of the crystalline polymer resin filled in the cavity 95 ′ is not higher than the melting point and not lower than the crystallization temperature. Immediately before cooling, that is, immediately before the melt A ′ becomes supercooled, as shown in FIG. 14, a mold opening / closing device (not shown) is operated to move the movable mold 93 away from the fixed mold 92. Core back in the direction. As a result, the volume of the cavity 95 'increases, and the polymer resin in the cavity 95' is molded while being foamed.

また、この第1のコアバック工程中において、キャビティ95内の融液A’がさらに冷却されて過冷却状態となるタイミングで、図15に示すように、第1の結晶化工程として、図示しない駆動源により回転軸108と共に回転体100を高速で回転駆動する。これにより、キャビティ95内の融液A’に、回転体100の回転方向に沿ったねじり力が加えられ、該回転方向に沿った伸長ひずみが生じる。   Further, during the first core back step, the melt A ′ in the cavity 95 is further cooled and becomes a supercooled state, and as shown in FIG. 15, the first crystallization step is not shown. The rotating body 100 is rotationally driven at a high speed together with the rotating shaft 108 by a driving source. As a result, a torsional force along the rotational direction of the rotating body 100 is applied to the melt A ′ in the cavity 95, and elongation strain along the rotational direction is generated.

この回転体100の回転速度は、融液A’の伸長ひずみ速度が臨界伸長ひずみ速度以上となる速度に設定されている。したがって、この回転体100の回転により、融液A’は臨界伸長ひずみ速度以上の速度で伸長し、絡み合っていた高分子鎖が引き伸ばされて平行に揃えられた配向融液となると共に、結晶化の基点となる核が融液A’内に多数形成され、その後、短時間で且つ極めて高い割合で結晶化が起こる。なお、この結晶化は極めて短時間で起こるため、回転体100の回転駆動時間は極めて短くてよい。   The rotation speed of the rotating body 100 is set to a speed at which the elongation strain rate of the melt A ′ is equal to or higher than the critical elongation strain rate. Therefore, by the rotation of the rotating body 100, the melt A ′ is stretched at a speed equal to or higher than the critical elongation strain rate, and the entangled polymer chain is stretched to become an aligned melt aligned in parallel and crystallized. Numerous nuclei serving as the base point of are formed in the melt A ′, and thereafter, crystallization occurs in a short time and at a very high rate. Since this crystallization occurs in a very short time, the rotation driving time of the rotating body 100 may be extremely short.

また、上述のように、予め樹脂材料Aに、超高分子量成分を添加するか、又は擬似的な超高分子量成分を形成するための官能基を添加しておけば、該超高分子量成分または擬似的な超高分子量成分の主鎖の一端が回転体100の外周面に拘束され、他端が前記筒状内周面93bに拘束されることで、該成分が回転体100の回転に追従して伸長しやすくなるため、該成分を起点にして、融液A’全体の伸長ひずみが促進される。   In addition, as described above, if an ultrahigh molecular weight component is added to the resin material A in advance or a functional group for forming a pseudo ultrahigh molecular weight component is added, the ultrahigh molecular weight component or One end of the main chain of the pseudo ultra-high molecular weight component is constrained to the outer peripheral surface of the rotating body 100, and the other end is constrained to the cylindrical inner peripheral surface 93b, so that the component follows the rotation of the rotating body 100. Therefore, the elongation strain of the entire melt A ′ is promoted starting from the component.

さらに、回転体100の回転駆動時において、キャビティ95内の融液A’には、可動型93のコアバックに伴って、該コアバック方向の引張り力が加えられるため、回転体100の回転方向への伸長ひずみだけでなく、回転体100の軸方向に略平行な方向への伸長ひずみも生じる。よって、融液A’の伸長ひずみが一層促進される。   Further, when the rotating body 100 is driven to rotate, a tensile force in the core back direction is applied to the melt A ′ in the cavity 95 along with the core back of the movable mold 93. In addition to the elongation strain, the elongation strain in a direction substantially parallel to the axial direction of the rotating body 100 also occurs. Therefore, the elongation strain of the melt A ′ is further promoted.

第1の結晶化工程の完了時においてキャビティ95内で結晶化された樹脂A’4の厚みが所定厚さに達していなければ、引き続き、図16に示すように、第2のコアバック工程を実行する。この第2のコアバック工程では、シリンダ16aからキャビティ95への射出と、可動型93のコアバックとを並行して行い、このコアバック中において、キャビティ95内の融液A’5が冷却されて過冷却状態になるタイミングで、図17に示すように、第2の結晶化工程として、再び回転体100を高速で回転駆動する。これにより、第2のコアバック工程で新たにキャビティ95内に供給された融液A’5には、回転体100の回転方向に沿ったねじり力が加えられることにより、該回転方向への伸長ひずみが生じるとともに、コアバックに伴う引張り力も加えられていることにより、コアバック方向への伸長ひずみも生じる。したがって、第1の結晶化工程と同様、融液A’5は、臨界伸長ひずみ速度以上の速度で伸長し、短時間で且つ極めて高い割合で結晶化する。   If the thickness of the resin A′4 crystallized in the cavity 95 does not reach the predetermined thickness at the completion of the first crystallization step, the second core back step is continued as shown in FIG. Run. In the second core back step, injection from the cylinder 16a into the cavity 95 and the core back of the movable mold 93 are performed in parallel, and the melt A′5 in the cavity 95 is cooled during the core back. As shown in FIG. 17, at the timing when the supercooling state is reached, the rotating body 100 is again rotated at a high speed as the second crystallization step. As a result, the melt A′5 newly supplied into the cavity 95 in the second core back step is applied with a torsional force along the rotational direction of the rotating body 100, so that the melt A′5 extends in the rotational direction. Along with the occurrence of strain, a tensile force accompanying the core back is also applied, so that an extension strain in the core back direction also occurs. Therefore, like the first crystallization step, the melt A′5 is stretched at a rate equal to or higher than the critical elongation strain rate and crystallized in a short time and at a very high rate.

こうした一連の工程を繰り返し行うことにより、キャビティ95内で結晶化した樹脂A’4,A’5,・・・の厚みが所定厚さに達すると、成形型91が所定温度まで冷却された後に型開きを行い、これにより、機械的強度および耐熱性等に優れた高結晶化度の樹脂成形品を得ることができる。   By repeating such a series of steps, when the thickness of the resin A′4, A′5,... Crystallized in the cavity 95 reaches a predetermined thickness, the mold 91 is cooled to a predetermined temperature. By performing mold opening, a resin molded product with a high crystallinity having excellent mechanical strength and heat resistance can be obtained.

この実施形態によれば、結晶性高分子樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみを実現するために、回転体100の高速回転による生じるねじり力が用いられ、所要のねじり力を加えるために必要な回転体100の回転速度は、安価なサーボモータ等を用いることで比較的容易かつ確実に得ることができる。したがって、第1〜第4の実施形態と同様、樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみ、ひいては高結晶化度での成形を容易かつ確実に実現することができる。   According to this embodiment, in order to realize an elongation strain equal to or higher than the critical elongation strain rate of the crystalline polymer resin material, the torsional force generated by the high-speed rotation of the rotating body 100 is used, and the required torsional force is applied. The necessary rotational speed of the rotating body 100 can be obtained relatively easily and reliably by using an inexpensive servo motor or the like. Therefore, as in the first to fourth embodiments, it is possible to easily and reliably realize the elongation strain higher than the critical elongation strain rate of the resin material, and thus molding with a high degree of crystallinity.

また、本実施形態によれば、第2〜第4の実施形態と同様、前記ねじり力に加えて、該ねじり力の回転軸に略平行な方向に沿った引張り力が用いられるため、樹脂材の伸長ひずみ速度を一層高めることができ、該樹脂材の結晶化度をさらに向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, as in the second to fourth embodiments, in addition to the torsional force, a tensile force along a direction substantially parallel to the rotational axis of the torsional force is used. The elongation strain rate can be further increased, and the crystallinity of the resin material can be further improved.

さらに、上記の射出工程、コアバック工程および結晶化工程は単一の成形装置90を用いて連続して実行されるため、高結晶化度の樹脂成形品を効率的に生産することができる。   Furthermore, since the injection process, the core back process, and the crystallization process are continuously performed using a single molding apparatus 90, a resin molded product having a high crystallinity can be efficiently produced.

さらにまた、この実施形態によれば、高分子樹脂融液A’のひずみ伸長に発泡を利用しているため、発泡体でありながら結晶化度の高い成形品が得られる。そのため、軽量性、断熱性および衝撃吸収性等に優れた樹脂発泡体の特性と、機械的強度および耐熱性等に優れた高分子結晶体の特性とを兼ね備えた成形品を得ることができる。   Furthermore, according to this embodiment, since foaming is used for strain extension of the polymer resin melt A ′, a molded product having a high degree of crystallinity can be obtained while being a foam. Therefore, it is possible to obtain a molded product having the characteristics of a resin foam excellent in light weight, heat insulation, shock absorption, and the like, and the characteristics of a polymer crystal excellent in mechanical strength and heat resistance.

[第6の実施形態]
図18を参照しながら、本発明の第6の実施形態について説明する。なお、第6の実施形態において、第1〜第5の実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that in the sixth embodiment, detailed description of the same configurations as those of the first to fifth embodiments will be omitted.

図18は、第6の実施形態に係る成形方法で樹脂成形品を成形するために使用される成形装置130を示す。この成形装置130は、固定型132と可動型133とを有するプレス成形用の成形型131を有する。   FIG. 18 shows a molding apparatus 130 used for molding a resin molded product by the molding method according to the sixth embodiment. The molding apparatus 130 includes a press mold 131 having a fixed mold 132 and a movable mold 133.

可動型133は、支持軸138を介して図示しない駆動源に連結されており、該駆動源により、支持軸138の軸方向を中心として回転しながらプレス方向に移動するように駆動されるようになっている。   The movable mold 133 is connected to a drive source (not shown) via a support shaft 138, and is driven by the drive source so as to move in the press direction while rotating around the axial direction of the support shaft 138. It has become.

固定型132の成形面132aと、可動型133の成形面133aとには、それぞれ複数の突条部134,136が設けられている。これらの突条部134,136は、例えば、断面三角形状に形成され、各成形面132a,133aの中心から放射状に延設されている。各成形面132a,133aは、突条部134,136が設けられていることにより全体として凹凸面となっているため、該成形面134,136に、後述のように過冷却状態となることで粘性が大きくなった樹脂材が密着しやすいようになっている。   A plurality of protrusions 134 and 136 are provided on the molding surface 132a of the fixed mold 132 and the molding surface 133a of the movable mold 133, respectively. These protrusions 134 and 136 are formed, for example, in a triangular cross section, and extend radially from the centers of the molding surfaces 132a and 133a. Since the molding surfaces 132a and 133a are uneven as a whole due to the provision of the protrusions 134 and 136, the molding surfaces 134 and 136 are brought into a supercooled state as described later. The resin material having increased viscosity is easily adhered.

ただし、突条部134,136の延出方向、配置及び断面形状は上記構成に限定されるものでない。また、各成形面132a,133aを凹凸面とするための構成として、突条部134,136を設ける構成以外の構成を採用してもよく、例えば、成形面132a,133aに複数の溝を形成したり、シボ加工を施したり、ブラスト処理を施したりすることにより、成形面132a,133aに凹凸を形成するようにしてもよい。   However, the extending direction, arrangement, and cross-sectional shape of the protrusions 134 and 136 are not limited to the above configuration. Further, as a configuration for making the molding surfaces 132a and 133a uneven, a configuration other than the configuration in which the protrusions 134 and 136 are provided may be employed. For example, a plurality of grooves are formed in the molding surfaces 132a and 133a. However, unevenness may be formed on the molding surfaces 132a and 133a by applying a texture process, a texture process, or a blast process.

次に、上記の成形装置130を用いた樹脂成形品の成形方法について説明する。   Next, a method for molding a resin molded product using the molding apparatus 130 will be described.

図18に示すように、先ず、固定型132の成形面132aにシート状の樹脂材料Dを載置する。該樹脂材料Dとしては、第1の実施形態と同様の樹脂材料を使用する。また、該樹脂材料には、該材料の厚みと同程度か又はそれ以上の長さを有する主鎖を備えた超高分子量成分を添加することが好ましく、これにより、後述の結晶化が起こりやすくなる。あるいは、超高分子量成分の添加に代えて、高分子の末端同士を引き合わせるための官能基(例えば、カルボキシル基と水酸基)を加えることで、互いに引き合わされた複数の高分子からなる擬似的な超高分子量成分を形成してもよく、これによっても同様の効果を得ることができる。   As shown in FIG. 18, first, a sheet-like resin material D is placed on the molding surface 132 a of the fixed mold 132. As the resin material D, the same resin material as in the first embodiment is used. In addition, it is preferable to add an ultrahigh molecular weight component having a main chain having a length comparable to or longer than the thickness of the resin material, whereby crystallization described later easily occurs. Become. Alternatively, in place of the addition of the ultrahigh molecular weight component, a functional group (for example, a carboxyl group and a hydroxyl group) for attracting the ends of the polymer is added, thereby making a pseudo-comprising of a plurality of polymers attracted to each other. An ultrahigh molecular weight component may be formed, and the same effect can be obtained by this.

次に、図示しないヒータにより、樹脂材料Dを融点以上の温度になるまで加熱する。ただし、シート状の樹脂材料Dを予め加熱した後に固定型132の成形面132aに載置するようにしてもよい。   Next, the resin material D is heated to a temperature equal to or higher than the melting point by a heater (not shown). However, the sheet-shaped resin material D may be preliminarily heated and then placed on the molding surface 132a of the fixed mold 132.

続いて、樹脂材料Dが冷却され、融点以下、結晶化温度以上まで温度が低下したとき、すなわち、樹脂材料Dが過冷却状態となるタイミングで、可動型133を回転させながら型締めしてプレス成形する。   Subsequently, when the resin material D is cooled and the temperature drops below the melting point and above the crystallization temperature, that is, at the timing when the resin material D is in a supercooled state, the mold is clamped while rotating the movable mold 133 and pressed. Mold.

これにより、樹脂材料Dには、可動型133の回転方向に沿ったねじり力が加えられ、該回転方向への伸長ひずみが生じる。   Thereby, torsional force along the rotation direction of the movable mold 133 is applied to the resin material D, and elongation strain in the rotation direction is generated.

可動型133の回転速度は、樹脂材料Dの伸長ひずみ速度が臨界伸長ひずみ速度以上となる速度に設定されている。これにより、樹脂材料Dは臨界伸長ひずみ速度以上の速度で伸長し、絡み合っていた高分子鎖が引き伸ばされて平行に揃えられた配向融液となると共に、結晶化の基点となる核が樹脂材料D内に多数形成され、その後、短時間で且つ極めて高い割合で結晶化が起こる。   The rotational speed of the movable mold 133 is set to a speed at which the elongation strain rate of the resin material D is equal to or higher than the critical elongation strain rate. As a result, the resin material D is stretched at a speed equal to or higher than the critical elongation strain rate, the entangled polymer chain is stretched to become an aligned melt aligned in parallel, and the nucleus serving as the crystallization base point is the resin material. Many are formed in D, and then crystallization occurs in a short time and at a very high rate.

また、上述のように、予め樹脂材料Dに、超高分子量成分を添加するか、又は擬似的な超高分子量成分を形成するための官能基を添加しておけば、該超高分子量成分または擬似的な超高分子量成分の主鎖の一端が固定型132の成形面132aに拘束され、他端が可動型133の成形面133aに拘束されることで、該成分が可動型133の回転に追従して伸長しやすくなるため、該成分を起点にして、樹脂材料D全体の伸長ひずみが促進される。   In addition, as described above, if an ultrahigh molecular weight component is added to the resin material D in advance or a functional group for forming a pseudo ultrahigh molecular weight component is added, the ultrahigh molecular weight component or One end of the pseudo-high molecular weight component main chain is constrained to the molding surface 132a of the fixed mold 132 and the other end is constrained to the molding surface 133a of the movable mold 133, so that the component is rotated by the movable mold 133. Since it tends to follow and extend, extension strain of the whole resin material D is promoted starting from the component.

プレス成形後、成形型131が所定温度まで冷却されると型開きを行い、これにより、上記の結晶化により機械的強度および耐熱性等が高められた樹脂成形品を得ることができる。   After the press molding, when the mold 131 is cooled to a predetermined temperature, the mold is opened, whereby a resin molded article having improved mechanical strength, heat resistance and the like can be obtained by the crystallization.

この実施形態によれば、結晶性高分子樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみを実現するために、可動型133の高速回転による生じるねじり力が用いられ、所要のねじり力を加えるために必要な可動型133の回転速度は、安価なサーボモータ等を用いることで比較的容易かつ確実に得ることができる。したがって、第1〜第5の実施形態と同様、樹脂材の臨界伸長ひずみ速度以上の伸長ひずみ、ひいては高結晶化度での成形を容易かつ確実に実現することができる。   According to this embodiment, in order to realize an elongation strain higher than the critical elongation strain rate of the crystalline polymer resin material, the torsional force generated by the high-speed rotation of the movable mold 133 is used, and the required torsional force is applied. The necessary rotational speed of the movable mold 133 can be obtained relatively easily and reliably by using an inexpensive servo motor or the like. Therefore, as in the first to fifth embodiments, it is possible to easily and reliably realize the elongation strain higher than the critical elongation strain rate of the resin material, and thus molding at a high crystallinity.

以上、第1〜第6の実施形態に係る各成形方法は、樹脂製のあらゆる部品又は部品の一部の成形に適用することができ、具体的には、例えば、種々の自動車部品のボス部または締結座面部、あるいは、スペアタイヤカバー又はスペアタイヤパン等の成形に好適に適用される。   As mentioned above, each shaping | molding method which concerns on 1st-6th embodiment can be applied to shaping | molding of all the parts made from resin, or a part of parts, Specifically, for example, the boss | hub part of various automobile parts Or it is applied suitably for shaping | molding of a fastening seat surface part, or a spare tire cover or a spare tire pan.

また、本発明については、以上の実施形態を挙げて説明したが、本発明は、成形型内において過冷却状態の結晶性高分子樹脂材にねじり力を加えることにより、該樹脂材を臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で伸長させて結晶化させるように成形する構成であれば、上述の実施形態に限定されるものではない。   Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is critically stretched by applying a torsional force to the supercooled crystalline polymer resin material in the mold. If it is the structure shape | molded so that it may be made to extend | stretch and crystallize at the strain rate more than a strain rate, it will not be limited to the above-mentioned embodiment.

さらに、上述した実施形態以外のいかなる実施形態においても、樹脂材を臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で伸長させる際、前記ねじり力と共に、該ねじり力の回転軸に略平行な方向に沿った引張り力または圧縮力の少なくとも一方を加えるようにすることが好ましく、これにより、樹脂材を一層効果的に伸長させることができる。   Furthermore, in any embodiment other than the above-described embodiment, when the resin material is stretched at a strain rate equal to or higher than the critical elongation strain rate, the tensile force along the direction substantially parallel to the rotational axis of the torsion force is provided together with the torsion force. It is preferable to apply at least one of a force and a compressive force, whereby the resin material can be more effectively extended.

最後に、上記第1の実施形態に係る方法による成形を実施した実施例について説明する。   Finally, an example in which molding is performed by the method according to the first embodiment will be described.

この実施例では、株式会社日本製鋼所製、型締力220トンの成形型と射出装置とを備えた第1の実施形態に係る成形装置10と同様の装置を用い、結晶性高分子樹脂材料として、日本ポリプロ株式会社製のポリプロピレン樹脂材料(商品名:ノバテック)を用いた。   In this example, a crystalline polymer resin material is manufactured using the same apparatus as the molding apparatus 10 according to the first embodiment provided with a molding die having a clamping force of 220 tons and an injection apparatus manufactured by Nippon Steel Works. The polypropylene resin material (trade name: Novatec) manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd. was used.

そして、射出装置における樹脂材料の溶融温度を180℃、型温度を150℃に設定し、型締めした成形型のキャビティに、射出装置のシリンダから約134cmの前記結晶性高分子樹脂材料の融液をゆっくり射出して充填した。その後、該融液の温度が約160℃に低下するまで約10秒間待機した。この温度は、該樹脂の融点よりも低く、結晶化温度よりも高い温度であり、これにより、融液は過冷却状態となった。 Then, the melting temperature of the resin material in the injection apparatus is set to 180 ° C., the mold temperature is set to 150 ° C., and the crystalline polymer resin material is melted at about 134 cm 3 from the cylinder of the injection apparatus into the mold cavity that is clamped. The liquid was slowly injected and filled. Then, it waited for about 10 seconds until the temperature of this melt fell to about 160 degreeC. This temperature was lower than the melting point of the resin and higher than the crystallization temperature, which caused the melt to be supercooled.

前記約10秒間の待機が完了したとき、前記回転体20を600rpmで回転させた。その後、型温度が80℃以下になるまで冷却した後、型開きし、板厚約3mmの樹脂成形品を取り出した。   When the waiting for about 10 seconds was completed, the rotating body 20 was rotated at 600 rpm. Then, after cooling until the mold temperature became 80 ° C. or lower, the mold was opened, and a resin molded product having a plate thickness of about 3 mm was taken out.

この成形品の中央部分の強度を測定したところ、該成形品が所望の高い機械的強度を備えていることを確認できた。   When the strength of the central part of the molded product was measured, it was confirmed that the molded product had a desired high mechanical strength.

以上のように、本発明により得られる成形品は、機械的強度や耐熱性等に優れた高分子結晶体の特性を有するため、そのような特性が要求される例えば自動車用部品等の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。   As described above, since the molded product obtained by the present invention has the characteristics of a polymer crystal having excellent mechanical strength, heat resistance, etc., such a technology is required, for example, manufacturing technology for automobile parts and the like. It may be suitably used in the field.

10,30,50,70,90,130:成形装置、11,51,71,91,131:成形型、20,100:回転体、34,57,77:スライド部材、42,63,82:回転突出ピン、132:固定型、133:可動型。 10, 30, 50, 70, 90, 130: Molding device, 11, 51, 71, 91, 131: Mold, 20, 100: Rotating body, 34, 57, 77: Slide member, 42, 63, 82: Rotating protrusion pin, 132: fixed type, 133: movable type.

Claims (4)

成形型内において、温度が融点以下、結晶化温度以上である結晶性高分子樹脂材にねじり力を加えることにより、該樹脂材を、臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で伸長させ、配向融液状態を経て結晶化させるように成形することを特徴とする樹脂成形品の成形方法。   In the mold, the resin material is stretched at a strain rate equal to or higher than the critical elongation strain rate by applying a twisting force to the crystalline polymer resin material having a temperature equal to or lower than the melting point and equal to or higher than the crystallization temperature. A method for molding a resin molded product, characterized by molding so as to crystallize through a state. 前記樹脂材を臨界伸長ひずみ速度以上のひずみ速度で伸長させる際、前記ねじり力と共に、該ねじり力の回転軸に略平行な方向に沿った引張り力または圧縮力の少なくとも一方を加えることを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形品の成形方法。   When the resin material is stretched at a strain rate equal to or higher than a critical elongation strain rate, at least one of a tensile force and a compressive force along a direction substantially parallel to the rotational axis of the torsional force is applied together with the torsional force. The method for molding a resin molded product according to claim 1. 前記樹脂材は汎用プラスチックであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の樹脂成形品の成形方法。   The method for molding a resin molded product according to claim 1, wherein the resin material is a general-purpose plastic. 前記汎用プラスチックはポリプロピレンであることを特徴とする請求項3に記載の樹脂成形品の成形方法。   The method for molding a resin molded product according to claim 3, wherein the general-purpose plastic is polypropylene.
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