JPH10286840A - New molding method of synthetic resin - Google Patents

New molding method of synthetic resin

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JPH10286840A
JPH10286840A JP9374997A JP9374997A JPH10286840A JP H10286840 A JPH10286840 A JP H10286840A JP 9374997 A JP9374997 A JP 9374997A JP 9374997 A JP9374997 A JP 9374997A JP H10286840 A JPH10286840 A JP H10286840A
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JP
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synthetic resin
mold
gas
molding
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JP9374997A
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Hiroshi Kataoka
Isao Umei
勇雄 梅井
紘 片岡
Original Assignee
Asahi Chem Ind Co Ltd
旭化成工業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the favorable external appearance of an injection molded article by a method wherein the pouring of a synthetic resin is performed after a gaseous body, the solubility of which in the synthetic resin is a specified times as much as the solubility of an air and/or a nitrogen in the synthetic resin, is forced through the synthetic resin pouring port and/or from the neighborhood of a sprue.
SOLUTION: As a medium in a mold cavity, a gaseous body, the solubility of which in a synthetic resin is three or more times as much as the solubility of an air and/or a nitrogen in the synthetic resin, is employed. Under the state that a nozzle 15 is brought into contact with the sprue bushing 14 of a mold 9, a synthetic resin is injected from a sprue 10 through runners 11 and gates 12 in a mold cavity 13. At the inference between the sprue bushing 14 and the mold 9, a fine hole 19, through which not the synthetic resin but the gaseous body can pass, is provided so as to force the gaseous body force through the fine hole 19 and a passage 17 in the mold. At the fluid end parts of the synthetic resin in a mold cavity 13, fine holes 18, through which the gaseous body can pass, are provided, The gaseous body is forced in the mold through the passage 17 just before an injection molding. After that, the synthetic resin is injected for molding.
COPYRIGHT: (C)1998,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は合成樹脂の成形法に関する。 The present invention relates to relates to molding of synthetic resin.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、合成樹脂の射出成形品に塗装等の後加工を省略する要求が強くなってきた。 Recently, omitted requests processed after coating such as injection molded article of synthetic resin is becoming stronger. すなわち、製造コストの低下、成形品のリサイクル、塗装時の溶剤蒸発等による環境破壊の低減等のため、塗装を無くしたい、あるいは塗装回数を減らしたいという要望が極めて強い。 That is, reduction in manufacturing cost, recycling of the molded article, because of reduction of environmental damage caused by solvent evaporation, etc. at the time of coating, should eliminate paint, or a very strong desire to reduce the coating times. 特に電気機器、電子機器、事務機器等の合成樹脂製ハウジング等についてこの後加工省略の要望が極めて強い。 In particular electric equipment, electronic equipment, is very strong working omitted requests after this the plastic housing such as office equipment. 更に正確に型表面を再現した各種光学部品が要求されている。 More precisely various optical components which reproduces mold surface is required.

【0003】熱可塑性樹脂を金型キャビティへ射出して成形し、成形品に型表面の形状状態の付与における再現性を良くし、ウエルドラインの目立ちを低減し、成形品の外観を良くするには、通常、樹脂温度や金型温度を高くしたり、射出圧力を高くする等の成形条件を選ぶことによりある程度達成できる。 [0003] The thermoplastic resin molded by injection into the mold cavity, to improve the reproducibility in application of the shape states of the mold surface to molded articles, to reduce the appearance of weld lines, to improve the appearance of the molded article usually, to some extent it can be achieved by choosing or higher resin temperature and a mold temperature, the molding conditions, such as increasing the injection pressure. これらの要因の中で最も大きな影響があるのは金型温度であり、金型温度を高くする程好ましい。 There is the greatest influence among these factors are the mold temperature, preferably the higher the mold temperature. しかし、金型温度を高くする程、可塑化された樹脂の冷却固化に必要な冷却時間が長くなり成形能率が下がる。 However, the higher the mold temperature, it molding efficiency is lowered long cooling time required for cooling and solidification of the plasticized resin.

【0004】金型に加熱用、冷却用の孔をそれぞれとりつけておき交互に熱媒、冷媒を流して金型の加熱、冷却を繰り返す方法が、Plastic Technolo [0004] heating the mold, the heating medium holes for cooling alternately advance attached respectively, heating of the mold by passing a coolant, a method of repeating the cooling, Plastic Technolo
gy,June,p. gy, June, p. 151(1988)等に示されている。 It is shown in 151 (1988) and the like. 金型の型壁面を熱伝導率の小さい物質、すなわち薄肉の断熱層で被覆した金型を用いて型表面再現性を良くする成形法がWO 93/06980等で開示されている。 Mold die wall small material thermal conductivity, i.e. molding to improve the mold surface reproducibility using a mold coated with a heat insulating layer of the thin are disclosed in WO 93/06980 or the like. 更に金型の型壁面を薄肉の断熱層で被覆し、更にその表面を薄肉の金属層で被覆した金型については、U Further coating the mold walls of the mold a thin heat insulating layer, for further mold a surface was covered with thin metal layers, U
SP3734449、USP5302467及びUSP SP3734449, USP5302467 and USP
5388803の各明細書に示されている。 It is shown in the specification 5,388,803.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】金型温度を高く設定したり、成形直前に型表面を加熱したり、あるいは型表面を断熱層で被覆することにより、型表面再現性は良くなる。 Or set high mold temperature [0005], or by heating the mold surface immediately before molding, or mold surface by coating with a heat insulating layer, the mold surface reproducibility is improved. しかし、成形品形状や成形条件によって金型キャビティの空気等が十分に排出されず、成形品と型表面の間に空気等が残り(このことを以後、エアートラップと称する。)、成形品に見苦しい痘痕状の跡(以後、エアートラップ跡と称する。)が形成されることが多い。 However, the molded article shape and air or the like of the mold cavity is not sufficiently discharged by the molding conditions, such as air between the molded article and the mold surface remains (hereinafter this may be referred to as an air trap.), The molded article unsightly pitted marks (hereinafter, referred to as an air trap trace.) is often formed. これは型表面が加熱されて樹脂との密着力が増大すると発生しやすくなり、型表面温度が高い程、断熱層被覆金型では断熱層が厚くなればなる程、エアートラップがより多く発生しやすくなる。 This is the mold surface is heated more likely to occur and the adhesion strength between the resin is increased, as the mold surface temperature is higher, as the made thicker the heat insulating layer in the thermal barrier coating mold, air trap is more generated It becomes easier. 金型に十分なガス抜きをつけてもエアートラップ発生を防止できない場合が多く、この解決が求められている。 If you put enough venting the mold can not be prevented the air trap many, this resolution is being sought.

【0006】更に金型のガス抜きが不十分の場合、あるいはガス抜きが金型構造上取れない場合には成形品に見苦しいウエルドラインが目立ち易くなる。 Furthermore if degassing is insufficient mold, or degassing becomes conspicuous unsightly weld lines in articles when not taken on a mold structure. 更に型キャビティを大気圧以上のガス体で加圧状態に保持した状態で射出成形する、いわゆるカウンタープレッシャー法では、ガス抜きが不十分になり易く、ウエルドライン等が目立ち易くなる。 Furthermore the mold cavity injection molding while maintaining a pressurized state in the above gas body atmospheric pressure, the so-called counter pressure method, tends to be insufficient degassing, weld line or the like is conspicuous.

【0007】更に、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、記録用ディスク、導光板、光拡散シート等の成形品表面に鋭角な凹凸を有し、その鋭角部の型表面再現性が要求される光学部品等の成形では、鋭角な凸部(金型表面では鋭角な凹部)の部分の型表面再現性が一般の射出成形品では悪く、その改良が要求されている。 Furthermore, the Fresnel lens, a lenticular lens, a recording disk, a light guide plate having a sharp unevenness on the surface of the molded article such as a light diffusion sheet, such as an optical component mold surface reproduction of the acute angle portion is required in molding, sharp protrusions (in the mold surface sharp recess) poor in injection-molded article mold surface reproduction of the portion of the general, the improvement is required. 更に一般の射出成形ではウエルドラインの目立ちの低減、光沢度の向上等が常に要求されてきた。 Further reduction of the appearance of weld line in general injection molding, improvement of gloss has been always required.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を解決し、型表面再現性に優れ、良好な外観の成形品を成形する方法である。 Means for Solving the Problems The present invention solves these problems, is excellent in mold surface reproducibility, a method of molding a molded article of good appearance. すなわち、本発明は、(1) 金型キャビティに合成樹脂を注入して成形する成形法において、成形時におけるガス体の合成樹脂への溶解度が空気及び/又は窒素の合成樹脂への溶解度の3倍以上であるガス体を、金型の合成樹脂注入口及び/又はスプルー付近より圧入した後に、合成樹脂を注入して成形することを特徴とする合成樹脂の成形法、(2) ガス体が炭酸ガス又は炭酸ガスを主成分とするガス体である上記(1)の合成樹脂の成形法、(3) 合成樹脂を注入して成形する成形法が射出成形法である上記(1)又は(2)の合成樹脂の成形法、(4) 炭酸ガスを溶解し易い液体の気化物を含む加熱炭酸ガス、及び/又は霧状微粒子に分散した該液体を含む炭酸ガスを、冷却した金型の型キャビティへ圧入して成形する上記(2)又 The present invention provides: (1) In the molding method for molding by injecting a synthetic resin into the mold cavity, the solubility in a synthetic resin body of gas during molding of the solubility in the air and / or nitrogen of the synthetic resin 3 the body of gas is more than double, after press-fitting of a synthetic resin injection port and / or near sprue of the mold, molding of a synthetic resin, which comprises molding by injecting a synthetic resin, (2) gas body molding of synthetic resin (1) is a gas composed mainly of carbon dioxide or carbon dioxide, (3) the molding method for molding a synthetic resin by injection is an injection molding method (1) or ( molding of synthetic resin 2), (4) heating the carbon dioxide gas containing vaporized of easy liquid to dissolve the carbonic acid gas, and / or mist particles in the dispersed carbon dioxide containing liquid, the cooled mold (2) in addition to molded pressed into the mold cavity は(3)の合成樹脂の成形法、を提供するものである。 Is to provide a molding method, the synthetic resin (3).

【0009】更に本発明は下記の成形法をも含む。 [0009] The present invention also includes a molding method described below. (イ) 成形法が下記の低圧成形法から選択される成形法である上記(1)、(2)、(3)又は(4)の合成樹脂の成形法。 (B) The molding method is the molding method selected from the low-pressure molding method of the following (1), (2), molding of synthetic resin (3) or (4). (a)ガスアシスト射出成形、(b)液体アシスト射出成形、(c)オリゴマーアシスト射出成形、(d)射出圧縮成形、(e)押出圧縮成形、 (ロ) 金型キャビティをガス体で大気圧を越え、10 (A) Gas-assisted injection molding, (b) a liquid-assisted injection molding, (c) an oligomer assisted injection molding, (d) injection compression molding, (e) extrusion compression molding, (b) atmospheric pressure mold cavity with gas body the beyond, 10
MPa以下の圧力に満たして成形する上記(1)、 MPa the molding satisfies the following pressure (1),
(2)、(3)、(4)又は(イ)の合成樹脂の成形法。 (2), (3), molding of synthetic resin (4) or (b). (ハ) 金型キャビティをガス体で大気圧に満たして成形する上記(1)、(2)、(3)、(4)、(イ)又は(ロ)の合成樹脂の成形法。 (C) the mold cavity for molding satisfies the atmospheric gas member (1), (2), (3), (4), molding of the synthetic resin (a) or (b). (ニ) 下記の型表面再現性改良成形法から選択される成形法と併用する請求項(1)、(2)、(3)、 Claim in combination with molding method selected from (d) the mold surface reproducibility improved molding method described below (1), (2), (3),
(4)、(イ)、(ロ)又は(ハ)の合成樹脂の成形法。 (4), (b), molding of synthetic resin (b) or (c). (a)断熱層被覆金型を使用する成形法、(b)成形直前に金型表面を高周波誘導加熱する成形法、(c)成形直前に金型キャビティに加熱ガス体を吹き込む成形法、 (A) molding method using a thermal barrier coating mold, (b) molding the mold surface to a high-frequency induction heating immediately before molding, molding blowing heated gas body in the mold cavity immediately before molding (c),
(d)金型に熱媒と冷媒を交互に流して成形する成形法、以下、本発明を詳しく説明する。 (D) molding for molding by passing alternately a heating medium and cooling medium to the mold, hereinafter, the present invention is described in detail.

【0010】本発明の成形法で成形される合成樹脂は一般の射出成形等に使用できる熱可塑性樹脂であり、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ゴム強化ポリスチレン、スチレン−メチルメタクリレート共重合体、ABS樹脂等のスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−スチレン共重合体等のメタクリル樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、塩化ビニール樹脂等である。 [0010] synthetic resin to be molded by the molding method of the present invention are generally thermoplastic resins that can be used for injection molding of polyethylene, polyolefins such as polypropylene, polystyrene, styrene - acrylonitrile copolymer, rubber-reinforced polystyrene, styrene - methyl methacrylate copolymer, styrene resins, polymethyl methacrylate, such as ABS resin, methyl methacrylate - methacrylic styrene copolymer, polyamide, polyester, polycarbonate, vinyl chloride resin or the like.

【0011】本発明の成形法が特に良好に使用できるのは、ポリスチレン、ゴム強化ポリスチレン、スチレン− [0011] The molding method can be particularly preferably used in the present invention include polystyrene, rubber-reinforced polystyrene, styrene -
アクリロニトリル共重合体、ABS樹脂、スチレン−メチルメタクリレート共重合体等のスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ゴム強化ポリメチルメタクリレート等のメタクリル樹脂、ポリカーボネートから選択された非結晶性樹脂であリ、更にこれに各種充填材が配合された樹脂である。 Acrylonitrile copolymer, ABS resin, a styrene - styrene resin and methyl methacrylate copolymers, polymethyl methacrylate, methacrylate resins such as rubber-reinforced polymethyl methacrylate, a non-crystalline resin selected from polycarbonate ants, further this various filler is a resin which is formulated.

【0012】本発明の成形法で成形される良好な成形品は弱電機器、電子機器、事務機器等のハウジング、各種自動車部品、各種日用品、各種工業部品等の一般に使用される合成樹脂射出成形品である。 [0012] good molded article which is molded by the molding method of the present invention is light electrical appliances, electronic equipment, the housing of such office equipment, various automobile parts, various daily necessities, synthetic resin injection molded article that are commonly used such as various industrial parts it is. 特に好ましくは、多点ゲートで射出成形され、その結果ウエルドラインが多数発生する電子機器、電気機器、事務機器のハウジング等である。 Particularly preferred are injection molded in multi-point gate, an electronic apparatus resulting weld line occurs many electrical apparatus, a housing or the like of office equipment. また、良好な艶消し状成形品、良好なパターンしぼ成形品、透明な合成樹脂を用いて成形した良好なレンチキュラーレンズ、フレネルレンズ等のレンズ、記録用ディスク、導光板、良好な高透過、高拡散板等の各種光学部品の射出成形品である。 Also, good matte-like molded article, good pattern grain moldings, good lenticular lens molded of a transparent synthetic resin, a lens such as a Fresnel lens, recording disks, the light guide plate, good high permeability, high an injection molded article of the various optical components such as a diffusion plate. 本発明法で成形されるこれらの成形品は型表面の再現性が良くなり、光沢度が向上し、ウエルドラインの目立ちが少なくなり、型表面のシャープエッジの再現性や、微細な型表面の凹凸の再現性も良くなり、上記の各種成形品が良好に得られる。 These molded articles molded by the method of the present invention is better reproducibility of the mold surface, gloss is improved, conspicuous weld lines is reduced, the sharp edge of the mold surface reproduction and, fine mold surface reproducibility of the uneven even better, above various molded articles can be obtained satisfactorily.
これらの射出成形品は一般の射出成形法で成形されるが、ガスアシスト射出成形、液体アシスト射出成形、オリゴマーアシスト射出成形、射出圧縮成形、押出圧縮成形等の、成形時に合成樹脂を型表面に押し付ける圧力が低い、及び/又は合成樹脂の型内流動速度がおそい低圧射出成形と組み合わせることは良好に使用できる。 These injection-molded article is molded by ordinary injection molding, gas assist injection molding, liquid assist injection molding, oligomers assisted injection molding, injection compression molding, extrusion compression molding or the like, synthetic resin during molding on the mold surface pressure pressing is low, and / or mold flow rates of the synthetic resin can be combined with slow low-pressure injection molding can be preferably used. 低圧射出成形では樹脂圧が低いためエアートラップ等が現れ易く、またウエルドラインも目立ちやすく、本発明は良好に使用できる。 Liable to appear low because air trap resin pressure or the like in the low-pressure injection molding, also conspicuous even weld line, the present invention can be preferably used.

【0013】本発明に述べる金型とは、鉄又は鉄を主成分とする鋼材、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金、ZAS等の亜鉛合金、ベリリウム−銅合金等の一般に合成樹脂の成形に使用されている金属金型である。 [0013] The mold described in the present invention, a steel material consisting mainly of iron or iron alloy composed mainly of aluminum or aluminum, zinc alloys such as ZAS, beryllium - for molding general synthetic resin such as a copper alloy a metal mold used. 特にS55C、S45C等の鋼材からなる金型が良好に使用できる。 Particularly S55C, mold can be favorably used consisting of steel such as S45C. 本発明の型キャビティに圧入するガス体は、成形時におけるガス体の合成樹脂への溶解度が空気及び/又は窒素の合成樹脂への溶解度の3倍以上のガス体であり、好ましくは4倍以上、更に好ましくは5 Gas body pressed into the mold cavity of the present invention have a solubility in a synthetic resin body of gas during molding is more than three times the body of gas solubility in the air and / or nitrogen of the synthetic resin, preferably 4 times or more , more preferably 5
倍以上で、溶解度が大きい程好ましいガス体である。 In more than twice, the preferred gas body as solubility is greater. 成形時における溶解度とは合成樹脂の固化温度付近で、且つ合成樹脂の成形圧力下における溶解度である。 The solubility in the time of molding near the solidification temperature of the synthetic resin, and the solubility under the molding pressure of the synthetic resin. 更にガス体は樹脂を劣化させないこと、安価であること、大きな環境破壊性がないこと等の制約から選定される。 Further gas body that does not degrade the resin, it is inexpensive, is selected from the constraints of such that there is no significant environmental destructive. 合成樹脂に対するガスの溶解度は、圧力降下法により測定され、樹脂の固化温度、使用するガス圧力において平衡状態で測定される。 The solubility of the gas to the synthetic resin is measured by pressure drop techniques, the solidification temperature of the resin is measured at equilibrium in gas pressure used.

【0014】本発明の金型キャビティに圧入する、成形時におけるガス体の合成樹脂への溶解度が空気及び/又は窒素の合成樹脂への溶解度の3倍以上のガス体としては炭酸ガス、炭化水素、ハロゲン化物等が好ましく、特に好ましくは炭酸ガス、あるいは炭酸ガスを主成分とするガス体である。 [0014] pressed into the mold cavity of the present invention, more than three times the carbon dioxide as a gas of the solubility of the solubility of the synthetic resin body of gas during molding to air and / or nitrogen of the synthetic resin, hydrocarbon , halides are preferable, and particularly preferably is a gas composed mainly of carbon dioxide gas or carbon dioxide gas. ガスの溶解度が大きいものであれば2 As long as a large solubility of gas 2
種以上の混合物であっても使用できる。 It can be used a mixture of more species. 炭酸ガスに空気が混入したガス体でも、その溶解度が3倍以上であれば本発明に使用できる。 Even gas body air is mixed in carbon dioxide, it can be used in the present invention as long as its solubility is more than three times. 炭酸ガスと空気の混合ガスの場合、炭酸ガスが50容量%以上であることが好ましく、 For a gas mixture of carbon dioxide and air, preferably carbon dioxide is 50% by volume or more,
更に好ましくは70容量%以上、特に好ましくは90容量%以上であり、最も好ましくは95容量%以上で、限りなく100容量%に近い程好ましい。 More preferably 70 vol% or more, particularly preferably 90% by volume or more, most preferably 95 vol% or more, preferably as close to 100% by volume as possible. ガス体は各種温度のガス体が使用できる。 Gas body gas of different temperatures can be used. 大気温度のガス体、加熱ガス体が良好に使用できる。 Gas of atmospheric temperature, the heating body of gas may be preferably used. 加熱ガス体の場合、炭酸ガスを溶解し易い液体の気化物と炭酸ガスの混合ガスは良好に使用できる。 For heating the gas body, a mixed gas of the vaporized product and carbon dioxide tends liquids dissolved carbon dioxide gas can be preferably used.

【0015】炭酸ガスは合成樹脂に良く溶解して良好な可塑剤になって合成樹脂の流動性を向上させる。 [0015] Carbon dioxide is a good plasticizer improves the flowability of the synthetic resin is well dissolved in the synthetic resin. 次に炭酸ガスの各合成樹脂への溶解量、炭酸ガス溶解による合成樹脂のガラス転移温度(以後Tgと略称する)の低下等について図を用いて説明する。 Then dissolved amount of each synthetic resin of the carbon dioxide gas will be described with reference to the drawings such as reduction of the glass transition temperature of by the synthetic resin dissolved carbon dioxide (abbreviated as hereinafter Tg). 図5〜図14は各種文献に記載の報告を示したものである。 5 to 14 shows the reporting according to various documents. すなわち、図5と図6は、成形加工,96 P. That is, FIGS. 5 and 6, molding, 96 P. 279(1989)より、図7、図8、図9、図10と図13は、J. From 279 (1989), 7, 8, 9, 10 and 13, J. App App
l. l. Polym. Polym. Sci. Sci. ,Vol. , Vol. 30 P. 30 P. 401 401
9(1985)より、図11と図14はJ. From 9 (1985), 11 and 14 J. Poly Poly
m. m. Sci. Sci. ,Vol. , Vol. 30 P. 30 P. 2633(198 2633 (198
5)より、図12はJ. Than 5), 12 J. Membrane Sci. Membrane Sci. ,
Vol. Vol. 5 P. 5 P. 63(1979)からそれぞれ引用した図である。 It is a diagram cited from each 63 (1979). 図中の炭酸ガスの各樹脂への溶解量を示すC(cm 3 CO 2 (STP)/cm 3 polymer) C showing the dissolution of various resins carbon dioxide in FIG (cm 3 CO 2 (STP) / cm 3 polymer)
は、樹脂に溶解した炭酸ガスの35℃、20気圧における容量である。 Is, 35 ° C. of carbon dioxide gas dissolved in the resin, the capacity at 20 atm.

【0016】図5と図6は各々ポリスチレン(PS)への炭酸ガスと窒素ガスの溶解量を示した図であり、炭酸ガスは窒素ガスの約10倍の溶解量があり、可塑化効果が大きい。 [0016] Figures 5 and 6 are views each showing an amount of dissolution of polystyrene (PS) carbon dioxide gas and nitrogen gas into the carbon dioxide has dissolved amount of about 10 times the nitrogen gas, the plasticizing effect large. 図7と図8は炭酸ガスのポリスチレンへの溶解量を示し、図9は炭酸ガス溶解によるTgの低下量を示す。 7 and 8 show the amount of dissolution of the polystyrene carbon dioxide, FIG. 9 shows the decrease of Tg caused by carbon dioxide dissolved. ポリスチレンは炭酸ガスを溶解させることにより容易にTg低下が達成できる。 Polystyrene is readily Tg decreases by dissolving carbon dioxide can be achieved.

【0017】図10と図11はポリメチルメタクリレート(PMMA)とポリフッ化ビニリデン(PVF 2 )ポリマーアロイへの炭酸ガスの溶解量と、炭酸ガス溶解によるTgの低下量を示した図であり、炭酸ガス溶解によりTg低下を行うことができる。 [0017] FIGS. 10 and 11 are views showing a dissolution amount of carbon dioxide to polymethyl methacrylate (PMMA) and polyvinylidene fluoride (PVF 2) a polymer alloy, the amount of decrease in Tg due to carbon dioxide dissolved carbonate it is possible to perform a Tg reduction by the gas dissolved. 図12と図13は各々ポリカーボネート(PC)とポリスルホンへの炭酸ガス溶解量を示した図である。 Figure 12 and Figure 13 is a diagram showing the respective polycarbonate (PC) with carbon dioxide dissolution amount of the polysulfone.

【0018】図14は各合成樹脂の炭酸ガス溶解によるTg低下量をまとめて示した図である。 [0018] FIG. 14 is a diagram showing collectively Tg decrease by carbon dioxide gas dissolved in the synthetic resin. 炭酸ガス溶解量によるTgの低下量はポリカーボネートを除けばほぼ同一である。 Decrease of Tg caused by carbon dioxide gas dissolving amount is almost identical except for polycarbonate. ポリカーボネートは炭酸ガス溶解によるTg Tg polycarbonates by carbon dioxide dissolved
の低下が特に大きい。 Particularly large decline of. 金型キャビティに封入するガス体の圧力は大気圧以上の圧力であり、好ましくは大気圧、 The pressure of the gas body enclosing the mold cavity is at a pressure above atmospheric pressure, preferably atmospheric pressure,
あるいは大気圧〜10MPaから選択される。 Or it is selected from atmospheric pressure to 10 MPa. 本発明に述べるガス体の圧力は絶対圧で示す。 The pressure of the gas body described the present invention are given in absolute pressure. すなわち、0.1 In other words, 0.1
MPaがほぼ大気圧に相当する。 MPa is approximately equivalent to the atmospheric pressure. 該ガス体の圧力は成形法の種類、用いるガス体の種類等により選択して使用される。 The pressure of the gas body type of molding, is used to select the type of the gas material used. 一工程に使用するガス体の量を最小限に押さえ、 Minimizing the amount of gas material used in one step,
金型のシールやガス供給装置の構造を簡単にするために必要範囲内で低い方が好ましく、一般に大気圧〜5MP It is preferably low in the required range in order to simplify the structure of the mold seal and the gas supply device, generally atmospheric pressure ~5MP
aが実用的である。 a is practical. 圧力が高くなると金型を開こうとする力が無視できなくなったり、金型のシールが難しくなるなどの問題が生じやすい。 Or force can not be ignored that you try to open the mold and the pressure is high, the problem is likely to occur, such as the mold of the seal is difficult.

【0019】樹脂にポリスチレン、ガス体に炭酸ガスを使用した場合、ポリスチレンの固化温度100℃で炭酸ガスは圧力約1.5MPaで1重量%溶解する。 The polystyrene resin, when using carbon dioxide gas body, carbon dioxide gas at a solidification temperature 100 ° C. of polystyrene dissolves 1 wt% at a pressure of about 1.5 MPa. 一方、 on the other hand
ポリスチレンと窒素の組合せでは、同じ条件下で窒素は0.1重量%以下しか溶けず、金型と樹脂の界面に窒素が存在することで、金型表面状態の成形品への転写状態が低くなる。 The polystyrene and nitrogen combined, nitrogen under the same conditions is not soluble only 0.1 wt% or less, the presence of nitrogen in the interface of the mold and the resin, low transfer state of the molded article of the mold surface state Become. 窒素がウエルドラインに残ればウエルドラインの目立ちが大きくなり、エアートラップとして一般部に残れば痘痕状の跡が残る。 Nitrogen noticeable increases the weld line if remain in the weld line, pitted traces remain if remain in the general section as an air trap.

【0020】本発明では金型の合成樹脂注入口及び/又はスプルー付近より金型キャビティへガス体を圧入した後に、合成樹脂を金型キャビティへ注入して成形される。 [0020] After press-fitting the body of gas into the mold cavity of a synthetic resin injection port and / or near sprue of the mold in the present invention is molded of a synthetic resin is injected into the mold cavity. 本発明において金型の合成樹脂注入口とは合成樹脂を金型へ注入する注入口であり、一般に金型のスプルーを指し、スプルー付近とはスプルー近傍に設けられたガス通路を指し、該ガス通路はスプルー又はランナーに通じている。 The mold synthetic resin inlet and the synthetic resin of the present invention is a inlet for injecting into the mold, generally refers to the mold sprue, refers to a gas passage provided in the vicinity of the sprue from the vicinity of the sprue, the gas passage is in communication with the sprue or runner. 合成樹脂は一般にはスプルー、ランナー、ゲートを経て金型キャビティに注入される。 Synthetic resin is generally sprue, runner, is injected into the mold cavity through the gate. ダイレクトゲートの場合にはスプルーの先がゲートになる。 Ahead of the sprue is made to the gate in the case of a direct gate. 本発明ではスプルーのノズル側よりガス体を圧入することが好ましいが、スプルーの途中、スプルーのランナー側からガス体を圧入することも本発明に含む。 It is preferred to press-fit the body of gas from the nozzle side of the sprue in the present invention, the middle of the sprue, including the present invention press-fitting the body of gas from the runner side of the sprue. ゲートはピンポイントゲート、サイドゲート、ファンゲート等のゲート、 Gate pin point gate, side gate, such as a fan gate gate,
一点ゲート、多点ゲート等のゲート、コールドランナーからのゲート、ホットランナーからのゲート等の各種ゲートが使用できる。 One point gate, the gate of the multi-point gate or the like, a gate from the cold runner, various gate of the gate or the like from the hot runner can be used.

【0021】本発明は、金型キャビティの空気を、成形時におけるガス体の合成樹脂への溶解度が空気及び/又は窒素の合成樹脂への溶解度の3倍以上であるガス体(以下、特定ガス体という。)に置換する、経済的な方法である。 The present invention, the air of the mold cavity, the gas body solubility in synthetic resin body of gas during molding is more than three times the solubility in the air and / or nitrogen of the synthetic resin (hereinafter, specific gas replace that body. in), an economical way. 金型キャビティの空気を、できるだけ短時間に、できるだけ少量の特定ガス体で、できるだけ100 The air of the mold cavity, in as short a time as possible, with as small amount of a specific gas body, as much as possible 100
%近く置換する、経済的な方法が要求されており、本発明はこれに答える方法である。 Per cent substitution, economical method has been required, the present invention is a method to answer this. 射出成形は複雑な形状の型物を一度の成形で得ることに最大の特徴があり、従って一般に、射出成形の金型キャビティは複雑な形状をしている。 Injection molding has the largest feature in obtaining in a single molding mold of complex shape, therefore generally, the mold cavity of the injection molding has a complicated shape. この複雑な金型キャビティの空気をガス体で十分に置換するには、一般に金型パーティング面から金型キャビティへ直接ガス体を注入する方法が一般的であり、長時間と多大のパージ用ガス体を必要とする。 The air of this complex mold cavity sufficiently replaced with a gas body, generally to a method of injecting gas directly body from the mold parting plane into the mold cavity is generally long and great purge require the gas body. すなわち、射出成形の成形サイクルタイムは一般に60秒程度であるが、これまで注入ガス体への置換に5〜10秒の置換時間を必要としてきた。 In other words, the molding cycle time of injection molding is generally about 60 seconds, have required 5 to 10 seconds of replacement time in substitution of injection gas body ever. 5〜10秒の置換時間の追加は成形サイクルタイムの8〜17%の増加を意味し、これは極めて大きな生産性低下である。 Add 5 to 10 seconds of replacement time means an increase 8 to 17 percent of the molding cycle time, which is a very great decrease in productivity. また金型キャビティへ直接ガス体を注入するには、金型キャビティの複数の樹脂流動端部から均一に注入する必要があり、 Also injecting gas directly body into the mold cavity, it is necessary to uniformly injected from the plurality of resin flow end portion of the mold cavity,
金型加工費用が多大になる。 Mold processing cost is enormous.

【0022】金型キャビティのガス体の合成樹脂への溶解度が空気の10倍の場合、金型キャビティを該ガス体で100%置換すれば、金型キャビティを1/10気圧に減圧にして射出成形したことと同一効果が得られる。 [0022] When the solubility of the synthetic resin of the gas of the mold cavity is 10 times the air, if 100% substitution of the mold cavity in the body of gas, the mold cavity in the vacuum to 1/10 atm injection molded that the same effect can be obtained.
金型キャビティを90%の該ガス体と10%の空気で置換すると、1/5気圧に減圧にして射出成形したことと同一効果が得られる。 When the mold cavity is replaced with 90% of the gas body and 10% air, the same effect as injection molded in a vacuum to 1/5 atm is obtained. このことから極力100%近くまで成形時におけるガス体の合成樹脂への溶解度が空気及び/又は窒素の合成樹脂への溶解度の3倍以上であるガス体で置換することが好ましく、本発明はガス体への置換を経済的に行う方法を示す。 It is preferred that the solubility of the synthetic resin body of gas during molding Therefore to minimize nearly 100% is replaced with the gas body is at least 3 times solubility in the air and / or nitrogen of the synthetic resin, the present invention is a gas It shows a method for replacement of the body economically.

【0023】本発明では、金型キャビティへ合成樹脂を射出するに先立ち、金型の合成樹脂注入口よりガス体を圧入して成形することにより、注入されたガス体が後から注入される合成樹脂により押されて、ガス体により金型キャビティに残存する空気を金型外へ排出しつつ成形されることになる。 [0023] In the present invention, prior to injecting the synthetic resin into the mold cavity, by molding by press-fitting the gas body of synthetic resin injection port of the mold, the injected gas material is injected from the after synthesis is pushed by the resin will be formed while discharging the air remaining in the mold cavity by a gas material into the mold out. すなわち、金型のスプルー、ランナー、ゲート付近を十分にガス体で置換すれば、合成樹脂と直接接触するガス体は常に該ガス体となる。 That is, the mold sprue, runner, if sufficiently replaced with a gas body near the gate, the gas that is in touch synthetic resin and directly is always the gas body. 金型中の空気を置換する時間は、金型のスプルー、ランナー、ゲート付近を十分に置換する時間で良いことになり、極めて短時間で良いことになる。 Time to replace the air in the mold, the mold sprue, will be runner may be the time to fully replace the vicinity of the gate, so that may be a very short time. 図3と図4のスプルー部をガス体で置換するには、ガス体の圧入開始を、ノズル1 3 and to replace the sprue portion of FIG. 4 in the gas body, the press-fitting start of the gas body, the nozzle 1
5とスプルーブッシュ14が接触する微少時間(0.1 5 and the short time that the sprue bushing 14 contacts (0.1
〜2秒程度)前に行うことによりできる。 About to 2 seconds) can by performing before.

【0024】本発明は金型キャビティを流動中の合成樹脂のフローフロントで金型キャビティ中の炭酸ガス等が合成樹脂表面層に溶解して表面層を可塑化し、成形品の型表面再現性を良くする方法に係わる。 The invention the surface layer plasticized carbon dioxide gas in the mold cavity of the mold cavity at a flow front of the plastic in the flow is dissolved in the synthetic resin surface layer, the mold surface reproducibility of molded articles It relates to a method for good. この方法は金型キャビティ中の炭酸ガス等の圧力を高圧にする程満足すべき効果が得られる。 This method is effective satisfactory enough to pressure, such as carbon dioxide in the mold cavity to the high pressure is obtained. しかし、金型キャビティを高圧ガスで満たすことは安全上注意を要する。 However, to meet the mold cavity at high pressure gases it requires attention safety. 特に日本では1.1MPa以上は高圧ガス取締法により厳しい規制を受けている。 In particular, in Japan for more than 1.1MPa it is severely restricted by the high-pressure gas Control Law. 本発明は金型キャビティガス圧力がより低圧で型表面再現性効果をもたらす成形法も同時に提供する。 The present invention is the mold cavity gas pressure also simultaneously provide more molding resulting in mold surface reproducibility effect at low pressure. すなわち本発明は、炭酸ガスを溶解し易い液体の気化物を含む加熱炭酸ガス、及び/又は霧状微粒子に分散した該液体を含む炭酸ガスを、冷却した金型の型キャビティへ圧入して成形する成形法である。 That is, the present invention is heated carbon dioxide containing easily vaporized product liquid by dissolving carbon dioxide gas, and / or mist particles in the dispersed carbon dioxide containing liquid, and pressed into chilled molds of the mold cavity forming it is a molding method that. ここに述べる液体は、大気圧、又は大気圧以上の状態で炭酸ガスを水以上に溶解し、沸点が金型温度以上の液体である。 Liquid described herein, the atmospheric pressure, or carbon dioxide at atmospheric pressure or more states were dissolved in above water boiling point of the mold temperature above the liquid. 好ましくは合成樹脂にも容易に溶解する液体である。 Preferably a liquid that readily dissolve in a synthetic resin. 炭酸ガスの溶解量が大きく、且つ合成樹脂の良溶剤、合成樹脂の可塑剤が良好に使用できる。 Large amount of dissolution of carbon dioxide, and good solvent of the synthetic resin, a plasticizer of the synthetic resin can be used satisfactorily. 一般にはアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、エチルアルコール等のアルコール類、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の極性溶剤等が良好に使用できる。 Generally ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, alcohols such as ethyl alcohol, dimethyl formamide, dimethyl acetamide, polar solvents such as N- methyl pyrrolidone can be preferably used. 合成樹脂が結晶性合成樹脂の場合には、該合成樹脂の非結晶相を容易に溶解する溶剤が良好に使用できる。 If the synthetic resin is a crystalline synthetic resin is solvent readily dissolves the amorphous phase of the synthetic resin can be favorably used.

【0025】本発明のこの方法は、炭酸ガスを溶解し易い液体の気化物を含む加熱炭酸ガス、及び/又は霧状微粒子に分散した該液体を含む炭酸ガスを、冷却した金型の型キャビティへ圧入して、冷却された金型表面に結露等により合成樹脂の可塑化効果を有する炭酸ガスを多量に含有する液体の薄層で型表面を被覆し、該表面に成形中の合成樹脂を押し付けて、合成樹脂表面層に多量の炭酸ガスを含浸させて成形品の型表面再現性を良くする方法である。 [0025] The process of the present invention, heating the carbon dioxide containing easily vaporized product liquid by dissolving carbon dioxide gas, and / or mist particles in the dispersed carbon dioxide containing liquid, cooled mold of the mold cavity by press-fitting to, carbon dioxide having a plasticizing effect of the synthetic resin by condensation or the like to the cooled mold surface to cover the mold surface with a thin layer of high content to liquid, the synthetic resin in the molding surface pressed, a method for improving the mold surface reproducibility of molded articles impregnated with a large amount of carbon dioxide in the synthetic resin surface layer. すなわち型表面に多量の炭酸ガスを含有する液体を存在させることにより、金型キャビティ中の低圧力の炭酸ガスで十分な量の炭酸ガスを合成樹脂表面に供給する方法である。 That is, by the presence of liquid containing a large amount of carbon dioxide gas to the mold surface, at a low pressure of carbon dioxide in the mold cavity is a method for supplying a sufficient amount of carbon dioxide in the synthetic resin surface. 合成樹脂は成形中に金型キャビティをいわゆるFountain Flowで流動し、型表面に接触直後に固化層が形成されるが、その合成樹脂固化層が型表面をスリップしない範囲の厚さの薄層液体に被覆する必要がある。 Synthetic resin flows through the mold cavity in a so-called Fountain Flow during molding, solidified layer immediately after contact with the mold surface is formed, a thin layer liquid thickness in the range of the synthetic resin solidified layer does not slip mold surface it is necessary to coat the. 一般には0.1μmから10μm 10μm from 0.1μm generally
程度の範囲が好ましい。 The extent of the range is preferred. 炭酸ガス中の液体の濃度はこの薄層液体の厚みになる濃度にして金型キャビティへ圧入することが好ましい。 The concentration of the liquid carbon dioxide in the gas is preferably press-fitted in the concentration to be the thickness of the thin layer liquid into the mold cavity. 本発明において冷却した金型とは、合成樹脂の射出成形に使用する冷却した金型であり、金型温度は炭酸ガスに含まれる液体の沸点以下で、 The cooled mold in the present invention, a cooled mold for use in injection molding of synthetic resin, the mold temperature is below the boiling point of the liquid contained in the carbon dioxide gas,
且つ0℃〜100℃から選択されることが好ましく、更に好ましくは10℃〜80℃から選択される。 Preferably selected and from 0 ° C. to 100 ° C., it is more preferably selected from 10 ° C. to 80 ° C.. 加熱炭酸ガスとは、炭酸ガスに含まれる液体の沸点より20℃以上高い温度に加熱した炭酸ガスであり、好ましくは10 And heating the carbon dioxide gas is a carbon dioxide gas heated to a temperature from 20 ° C. or more higher than the boiling point of the liquid contained in the carbon dioxide, preferably 10
0℃を越え、300℃以下から選択され、更に好ましくは120℃〜250℃から選択される。 Exceed 0 ° C., it is selected from 300 ° C. or less, and more preferably is selected from 120 ° C. to 250 DEG ° C..

【0026】本発明の合成樹脂への溶解度が大きいガス体を注入する装置を図1〜図4に示す。 [0026] The apparatus for injecting a solubility greater body of gas into the synthetic resin of the present invention shown in FIGS. 図1と図2は射出成形機の射出シリンダーに連結するノズルからガス体を注入する装置を示す。 1 and 2 show an apparatus for injecting gas body from a nozzle connected to the injection cylinder of an injection molding machine. 図1において、射出シリンダー1に連結するノズル2にはノズル先端3を開閉するニードル弁4があり、該ニードル弁4の中央にはガス体を通す通路5があり、該通路5はガス体源と連結している。 1, the nozzle 2 connected to injection cylinder 1 has needle valve 4 which opens and closes the nozzle tip 3, the center of the needle valve 4 has a passage 5 through the gas body passageway 5 gas a source of It is linked to a.
合成樹脂の射出成形の直前に通路5より、ガス体を金型に圧入した後、合成樹脂を射出して成形する。 Than the passage 5 immediately before the injection molding of synthetic resin, after press-fitting the gas body in a mold, for molding by injecting the synthetic resin.

【0027】図2において、射出シリンダー1に連結するノズル2にはノズル先端3を開閉するニードル弁4がある。 [0027] In FIG. 2, the nozzle 2 connected to injection cylinder 1 has needle valve 4 which opens and closes the nozzle tip 3. ノズル先端部にアウターノズル6があり、ノズル本体2とアウターノズル6で形成される空間7は通路8 There are outer nozzle 6 to the nozzle tip, a space 7 formed by the nozzle body 2 and the outer nozzle 6 passages 8
を通してガス体源と連結している。 It is linked to a body of gas source through. アウターノズル6が軽く金型に接触すると空間7は金型キャビティに連結し、この状態でガス体を空間7から金型へ圧入する。 Space 7 when the outer nozzle 6 comes into contact with the lightly mold is connected to the mold cavity, press fitting the body of gas in this state from the space 7 into the mold. 次いで射出シリンダー1が強く前進してアウターノズル6 Then the outer nozzle 6 to move forward strongly injection cylinder 1
が金型に強く押し付けられると、アウターノズル6は後退してノズル本体2に押し付けられて空間7と金型との連結は遮断される。 There When strongly pressed against the mold, the connection between the pressed against the nozzle body second space 7 and the mold retracted outer nozzle 6 is blocked. この状態で射出シリンダー1より合成樹脂を金型に射出する。 The synthetic resin from the injection cylinder 1 in this state is injected into the mold.

【0028】図1と図2はガスアシスト射出成形のノズルにも使用できる。 [0028] Figures 1 and 2 can also be used in the nozzle of the gas-assisted injection molding. また逆にガスアシスト射出成形に使用されている各種ノズルが本発明に良好に使用できる。 The various nozzles used in gas-assisted injection molding conversely can be favorably used in the present invention.
本発明法でガスアシスト射出成形は良好に使用できる。 Gas-assisted injection molding in the present invention method can be preferably used.
すなわち、ノズルのガス体通路から金型へ本発明の特定ガス体を圧入し、次いで合成樹脂を圧入し、次いでガスチャンネルを形成するガス体を圧入する成形法である。 That is, press-fitting the specific gas of the present invention from the body of gas passages of the nozzle to the mold, and then the synthetic resin is press-fitted, and then a molding method of injecting a gas body forming the gas channel.
金型キャビティを満たす特定ガス体と樹脂中注入して成形品中にガスチャンネルを形成するガス体を同一通路から交互に切り替えて圧入する。 Gas which satisfies the mold cavity injection to specific gas body and the resin to form a gas channel in the molded article is pressed by switching alternately from the same passage.

【0029】図3と図4は金型のスプルー付近から特定ガス体を圧入する装置を示す。 FIG. 3 and FIG. 4 shows an apparatus for press-fitting a specific gas bodies from the vicinity of the mold sprue. 図3において、金型9のスプルーブッシュ14にノズル15が接触し、合成樹脂がスプルー10、ランナー11、ゲート12を通して金型キャビティ13に射出される。 3, contacts the nozzles 15 in the sprue bushing 14 of the mold 9, synthetic resin sprue 10, the runner 11, is injected into the mold cavity 13 through the gate 12. スプルーブッシュ14 Sprue bush 14
と金型9の本体はボルトで固定されているが、その界面はガス体は通過できるが、合成樹脂は通過できない細孔19があり、通路17より圧入されたガス体はこの細孔19から金型に圧入される。 The body of the mold 9 are bolted, but although the interface body of gas may pass, the synthetic resin has pores 19 which can not pass through the gas body that is pressed from the passage 17 from the pores 19 It is pressed into the mold. 金型キャビティ13の合成樹脂流動端部にはガス体が通過できる細孔18を金型合わせ面に設けることが好ましい。 The synthetic resin flow end portion of the mold cavity 13 preferably provided with pores 18 that body of gas can pass to the mold mating surfaces.

【0030】図4において、金型9のスプルーブッシュ14にノズル15が接触し、合成樹脂がスプルー10、 [0030] In FIG. 4, the nozzle 15 comes into contact with the sprue bushing 14 of the mold 9, synthetic resin sprue 10,
ランナー11、ゲート12を通して金型キャビティ13 Runner 11, gold through the gate 12 cavity 13
に射出される。 It is injected into. スプルーブッシュ14と金型9の本体の合わせ面はガス体は通過できるが、合成樹脂は通過できない細孔16があり、通路17より圧入されたガス体はこの細孔16から金型に圧入される。 Although the mating surfaces of the main body of the sprue bushing 14 and the mold 9 Gas body can pass, the synthetic resin has pores 16 which can not pass through the gas body that is pressed from the passage 17 is pressed from the pores 16 in the mold that. 金型キャビティ1 The mold cavity 1
3の合成樹脂流動端部にはガス体が通過できる細孔18 The synthetic resin flow end portion of 3 can pass through the gas body pores 18
を金型合わせ面に設けることが好ましい。 Preferably provided on the mold matching surfaces.

【0031】図3及び図4の金型を用いて、合成樹脂の射出成形の直前に通路17より、ガス体を金型に圧入した後、合成樹脂を射出して成形する。 [0031] Using the mold of FIG. 3 and FIG. 4, from the passage 17 just before the injection molding of synthetic resin, after press-fitting the gas body in a mold, for molding by injecting the synthetic resin. 本発明は既存の各種の型表面再現性を良くする成形法と組み合わせて使用することは良好にできる。 The invention is to be used in combination with a molding process to improve the mold surface reproducibility of various existing can satisfactorily. 金型キャビティのガス体圧力が低い場合、特に特定ガス体圧力が1.1MPa未満の場合には良好に使用できる。 If the gas body pressure of the mold cavity is low, it can be satisfactorily used particularly in the case the specific body of gas pressure below 1.1 MPa. 特定ガス体圧力が1.1M Specific gas body pressure 1.1M
Pa以上の場合、安全性の面で高圧ガス取締法で厳しく規制されており、1.1MPa未満で使用することが好ましい。 For more than Pa, are heavily regulated by the High Pressure Gas Control Law in terms of safety, it is preferred to use less than 1.1 MPa. (a)断熱層被覆金型を使用する成形法、(b)成形直前に金型表面を高周波誘導加熱する成形法、(c)成形直前に金型キャビティに加熱ガス体を吹き込む成形法、 (A) molding method using a thermal barrier coating mold, (b) molding the mold surface to a high-frequency induction heating immediately before molding, molding blowing heated gas body in the mold cavity immediately before molding (c),
(d)金型に熱媒と冷媒を交互に流して成形する成形法、成形直前に金型表面を高周波誘導加熱する方法は特公昭58−40504号公報や、USP434055 (D) molding method for molding by passing a heating medium and cooling medium to alternately, a method of the mold surface to a high-frequency induction heating immediately before molding and JP-B-58-40504, USP434055
1、USP4439492等の明細書に記載の方法である。 1, a method described in the specification, such as USP4439492.

【0032】成形直前に金型キャビティに加熱ガス体を吹き込み、型表面を加熱する方法は、特公昭45−22 The blowing heated gas body in the mold cavity immediately before molding, a method of heating the mold surface, Sho 45-22
020号、特開平6−170943号、特開平8−24 No. 020, JP-A-6-170943, JP-A-8-24
4072号の各公報等に記載の方法である。 A method described in JP-like of No. 4072. 金型に加熱用、冷却用の孔をそれぞれとりつけておき交互に熱媒、 Heating the mold, the heating medium holes for cooling alternately advance attached respectively,
冷媒を流して金型の加熱、冷却を繰り返す方法も使用できる。 Heating of the mold by passing a coolant, a method of repeating the cooling may also be used. この場合熱媒は水蒸気が特に適しており、冷媒は水が適している。 In this case the heating medium is suitable particularly water vapor, the refrigerant is suitably water.

【0033】断熱層被覆金型法はWO93/06980 The thermal barrier coating mold method is WO93 / 06980
等で紹介されている成形法であり、金属金型の型キャビティを形成する表面に断熱層を被覆した金型を用いた成形法である。 A molding method which is introduced by such a molding method using a mold coated with a heat insulating layer on the surface forming the mold cavity of the metal mold. 耐熱性重合体からなる断熱層で被覆した断熱層被覆金型が好ましく、更に断熱層表面に薄肉金属層がある断熱層被覆金型を用いることもできる。 Preferably the heat insulating layer coating mold coated with a heat insulating layer made of a heat-resistant polymer, it is also possible to use a further thermal barrier coating die there is a thin metal layer on the insulation layer surface. 本発明ではフレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、記録用ディスク、導光板等の鋭角な角部が要求される成形や、微細で鋭角な型表面凹凸が要求される拡散板等の各種光学部品の成形に適している。 Fresnel lens in the present invention, a lenticular lens, suitable for molding of the recording disc, molding or the sharp corners of the optical waveguide plate or the like is required, various optical components such as a diffusion plate that sharp mold surface irregularities is required a fine ing. これらの成形では、型表面の凹部の奥まで合成樹脂が十分に入り込むことが必要であるが、凹部にトラップされたガス体のため奥まで合成樹脂が入り込めない場合が多い。 In these molding, the synthetic resin to the back of the recess of the mold surface it is necessary that penetrate sufficiently, often not enter it back up the synthetic resin for the trapped gas body in the recess. 本発明ではトラップされたガス体が合成樹脂に吸収されて合成樹脂が凹部の奥まで入り込むことができる。 In the present invention trapped gas body is absorbed into the synthetic resin synthetic resin can penetrate deep into the recess. 更に吸収されたガス体により合成樹脂の流動性が良くなり、凹部の奥まで合成樹脂が入りやすくなり、型表面再現性が良くなる。 Moreover the absorbed gas body the better the flowability of the synthetic resin, tends to enter the synthetic resin to the back of the recess, the mold surface reproducibility is improved. ガス体に炭酸ガスを使用すると、炭酸ガスを吸収した合成樹脂は軟化温度が下がり、流動性が良くなる。 The use of carbon dioxide gas body, synthetic resin having absorbed carbon dioxide lower the softening temperature, flowability is improved.

【0034】金型キャビティを大気圧の特定ガス体で満たして射出成形すると、成形品表面に発生するエアートラップ痕跡を消去する効果が著しい。 [0034] When the mold cavity is filled with a particular gas of atmospheric pressure injection molding, a significant effect of erasing the air trap traces generated surface of the molded article. エアートラップは合成樹脂が接触する時の型表面温度が高い程発生しやすく、型表面温度が(合成樹脂の軟化温度−20℃)以上の時に発生し易くなり、特に(合成樹脂の軟化温度−1 Air trap mold surface temperature is likely to occur higher at the time of contact with synthetic resin, the mold surface temperature is liable to occur when the (softening temperature -20 ° C. of the synthetic resin) or more, in particular (softening temperature of the synthetic resin - 1
0℃)以上の時に発生し易く、この様な場合に本発明の効果は著しい。 0 ° C.) liable to occur when the above effects of the present invention to such a case remarkable. 成形直前に高周波誘導加熱等で型表面を(合成樹脂の軟化温度−20℃)以上に加熱して成形する場合には本発明は良好に使用できる。 The present invention is in the case of molding by heating the mold surface with high frequency induction heating or the like to the above (softening temperature -20 ° C. of the synthetic resin) immediately before the molding can be preferably used. 更に、金属からなる主金型の型壁面に、耐熱性重合体からなる0.1〜 Further, the mold wall surface of the main mold made of metal, 0.1 made of a heat-resistant polymer
2mm厚の断熱層を被覆した金型を使用する場合、更に該断熱層表面に該断熱層厚みの1/3以下の金属層が存在する金型を使用する場合には、金型に注入された合成樹脂の熱で型表面を加熱しつつ成形するためエアートラップが発生し易く、この場合に本発明の効果は著しい。 When using a mold coated with a heat-insulating layer of 2mm thick, when using more molds than 1/3 of the metal layer of the heat insulating layer thickness heat insulating layer surface is present, it is injected into the mold easy air trap is generated to thermoforming while heating the mold surface with a synthetic resin, the effect of the present invention in this case is remarkable.
本発明に述べる合成樹脂が型表面に接触直後の型表面温度とは、合成樹脂が型表面に接触して固化層が形成される前の型表面温度の意味である。 The mold surface temperature immediately after the synthetic resin contacts the mold surface described the present invention, the meaning of the previous mold surface temperature synthetic resin solidified layer in contact with the mold surface. 断熱層の上に金属層が存在する金型では型表面温度は一旦低下するが、直ちに上昇してその後低下してゆくが(一般には0.1秒以内、好ましくは0.05秒以内に温度は上昇する)、この上昇した型表面温度が直後の型表面温度である。 Although the mold metal layer is present on the insulation layer lowers the mold surface temperature once, but slide into reduced thereafter immediately increased (generally within 0.1 seconds, preferably at a temperature within 0.05 seconds is increased), the elevated mold surface temperature is mold surface temperature immediately after.

【0035】本発明は一般にカウンタープレッシャー法と呼ばれている、金型キャビティをあらかじめ本発明のガス体で加圧状態にして成形する射出成形法は特に有効である。 The present invention is generally referred to as counter pressure method, injection molding method for molding in the pressurized gas of the previously present invention a mold cavity is particularly effective. また本発明は、射出開始時の型キャビティ内のガス体圧力が大気圧に近く、射出された樹脂により金型キャビティ中のガス体圧力を増大しつつ成形する射出成形法も有効である。 The present invention is also effective injection molding process for molding the gas body pressure within the mold cavity of the injection start is close to the atmospheric pressure, while the injected resin to increase the body of gas pressure in the mold cavity. この様に金型キャビティのガス体圧力を高くして成形する方法では、Oリング等で金型キャビティのガス体をシールする金型構造を使用する。 In the method for forming such a by increasing the body of gas pressure in the mold cavity, using a mold structure for sealing the gas of the mold cavity by O-ring or the like. ガス体シール構造の金型を用い、型キャビティを本発明のガス体で大気圧、あるいは大気圧を越え10MPa以下に保ち、合成樹脂を射出すると、射出された合成樹脂により特定ガス体は圧縮される。 Using a mold of a gas seal type structure, maintaining the mold cavity atmospheric pressure gas of the present invention, or the atmospheric pressure exceeds below 10 MPa, when injecting the synthetic resin, a specific body of gas by the injected synthetic resin is compressed that. ガス体が型キャビティ外へ逃げなければ、樹脂射出が進む程ガス体圧力は上昇する。 If escape gases body into the mold cavity out of the gas body pressure enough to resin injection proceeds rises. 一定圧力以上になったら、それ以上にガス体圧力が上昇しない様な安全弁を設ける。 When equal to or greater than the constant pressure, more to provide a safety valve, such as gas body pressure does not rise. ガス体圧力が上昇すると合成樹脂中に溶解するガス量が増大し、溶解したガス体により合成樹脂は可塑化、軟化され、成形品の型表面再現性が良くなる。 The amount of gas dissolved in a synthetic resin body of gas pressure rises increases, dissolved synthetic resin by gas body plasticized, is softened, the mold surface reproducibility of molded articles is improved. 一般の射出成形品では、射出圧力伝達の悪い樹脂流動端部の型表面再現性はゲート付近の型表面再現性に比べて悪い。 In general the injection molded article, the mold surface reproducibility of poor resin flow end portion of the injection pressure transmission is worse than the mold surface reproducibility near the gate. 上記の本発明成形法は樹脂流動端部の型表面再現性を向上させる。 The invention described above molding process improves the mold surface reproducibility of the resin flow end portion.

【0036】本発明を射出成形で説明したが、合成樹脂を金型キャビティに注入する成形法には広く応用できる。 [0036] While the invention has been described in an injection molding, the synthetic resin can be applied widely to the molding method of injecting into the mold cavity.

【0037】 [0037]

【発明の実施の形態】次の主金型、断熱層、合成樹脂等を使用する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION next main mold, the heat insulating layer, using a synthetic resin or the like. 金型 : 鋼鉄(S55C)製の射出成形用の金型であり、成形品サイズが100mm×100mmで厚みは2 Mold: a mold steel (S55C) made for injection molding, the thickness molded product size is 100 mm × 100 mm 2
mmであり、中央に30mm×30mmの穴が空いている成形品を成形する型キャビティを有する。 A mm, with a mold cavity for molding a molded article has a hole of 30 mm × 30 mm in the center. ゲートはサイドゲートで辺の中央にあり、成形品には穴のゲート反対側にウエルドラインが発生する。 The gate is located in the center of the side at the side gate, the weld line is generated in the gate opposite side of the hole in the molded article. この主金型の型キャビティを形成する入れ子を用意する。 Providing a nested to form a mold cavity of the main mold. 型表面を形成する入れ子表面は鏡面状である。 Nesting surfaces forming the mold surface is mirror-like. 断熱層 : 金型の入れ子表面上に、ポリイミドワニス(トレニース#3000東レ(株)製 商品名)を塗布し、160℃で加熱し、次いでこの塗布、加熱を繰り返して所定の厚みにし、次いで290℃に加熱して100 The heat insulation layer on nesting surface of the mold, the polyimide varnish (TORAYNEECE # 3000 Toray Industries, Inc., trade name) was applied, was heated at 160 ° C., then a predetermined thickness by repeating the coating and heating, then 290 and heated ℃ to 100
%イミド化し、50μm厚のポリイミド層を形成する。 % Imidized to form a polyimide layer of 50μm thickness.
このポリイミド層を研磨して鏡面状にする。 To mirror-polishing the polyimide layer. 合成樹脂 :ゴム強化ポリスチレン、スタイロン495 Synthetic resin: rubber-reinforced polystyrene, Styron 495
(旭化成工業( 株) 製、商品名) 炭酸ガス : 純度99%以上の二酸化炭素 断熱層を被覆した金型と、断熱層を被覆していない金型を用い、合成樹脂を射出成形する。 (Asahi Chemical Industry Co., Ltd., trade name) carbon dioxide: Using a mold coated with a purity of 99% or more of carbon dioxide insulation layer, a mold that does not cover the heat-insulating layer, a synthetic resin injection molding. 樹脂温度240℃、 A resin temperature of 240 ℃,
金型温度30℃で、金型キャビティを空気で満たした場合と、炭酸ガスで満たした場合で、それぞれ射出成形する。 A mold temperature of 30 ° C., and if it meets the mold cavity with air, in case filled with carbon dioxide gas, injection molding, respectively. 金型キャビティの炭酸ガスへの置換は図2に示すアウターノズルから1MPaの炭酸ガスを3秒間圧入することにより行う。 Substitution of carbon dioxide of the mold cavity is carried out by press-fitting 3 seconds 1MPa carbon dioxide from the outer nozzle shown in FIG. 金型キャビティを炭酸ガスで1MPa 1MPa mold cavity with carbon dioxide gas
の加圧状態に保つ場合には、金型のパーティング面等にOリングを装着してシール構造とし、金型キャビティは外部と安全弁を経てつながっており、空気と圧入する炭酸ガスの一部を型外へ放出することにより金型キャビティを炭酸ガスに置換する。 Of the case to keep the pressurized state is to seal the structure by mounting the O-ring to the mold parting surface or the like, the mold cavity is connected via an external safety valve, a portion of the carbon dioxide gas pressed air replacing the mold cavity to carbon dioxide gas by releasing the mold out. 射出成形の結果を表1に示す。 The results of the injection molding shown in Table 1.

【0038】結果から金型キャビティへ炭酸ガスを3秒間圧入して金型キャビティを炭酸ガスで満たすことにより、光沢度は著しく向上する。 [0038] By the mold cavity by pressing the carbon dioxide 3 seconds fill a mold cavity with carbon dioxide gas from the results, the gloss is remarkably improved. 更に炭素ガスで満たして射出成形した成形品のウエルドラインの目立ちは小さくなる。 Further noticeable weld line of the molded article obtained by injection molding is filled with carbon gas decreases.

【0039】 [0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】 [0040]

【発明の効果】本発明の方法により、射出成形品外観を改良できる。 The method of the present invention, may improve the injection molded article appearance. 特に近年要求されているリサイクル樹脂等の外観が悪い合成樹脂の射出成形に良好に使用できる。 Can be satisfactorily used in particular injection molding of recent appearance of such recycled resin being requested is poor synthetic resin.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明を実施する射出成形機ノズルの本発明に直接係わる部分の断面を示す図である。 It is a view showing a cross section of a directly related parts in FIG. 1 the injection molding machine invention of nozzles for practicing the invention.

【図2】本発明を実施する射出成形機ノズルの本発明に直接係わる部分の断面を示す図である。 It is a view showing a cross section of a directly related parts in Figure 2 the present invention The present invention of the injection molding machine nozzle to implement.

【図3】本発明を実施する金型の本発明に直接係わる部分の断面を示す図である。 3 is a diagram showing a cross section of a directly related parts of the present invention of a mold for practicing the present invention.

【図4】本発明を実施する金型の本発明に直接係わる部分の断面を示す図である。 Is a view showing a cross section of a directly related parts to the present invention; FIG mold for implementing the present invention.

【図5】ポリスチレンへの炭酸ガス溶解量を示す図である。 5 is a diagram showing a carbon dioxide gas dissolving amount of polystyrene.

【図6】ポリスチレンへの窒素ガス溶解量を示す図である。 6 is a diagram showing a nitrogen gas dissolution amount of the polystyrene.

【図7】ポリスチレンへの炭酸ガス溶解量を示す図である。 7 is a diagram showing a carbon dioxide gas dissolving amount of polystyrene.

【図8】ポリスチレンへの炭酸ガス溶解量を示す図である。 8 is a diagram showing a carbon dioxide gas dissolving amount of polystyrene.

【図9】ポリスチレンへの炭酸ガス溶解により、Tgの低下量を示す図である。 [9] The carbon dioxide dissolution in polystyrene is a diagram showing a decrease in the Tg.

【図10】PMMA/PVF 2系ポリマーアロイへの炭酸ガス溶解量を示す図である。 10 is a diagram showing a carbon dioxide gas dissolving amount in the PMMA / PVF 2 polymer alloy.

【図11】PMMA/PVF 2系ポリマーアロイへの炭酸ガス溶解により、Tgの低下量を示す図である。 [11] The carbon dioxide dissolution in PMMA / PVF 2 polymer alloy is a diagram showing a decrease in the Tg.

【図12】ポリカーボネートへの炭酸ガス溶解量を示す図である。 12 is a diagram showing a carbon dioxide gas dissolving amount in the polycarbonate.

【図13】ポリスルホンへの炭酸ガス溶解量を示す図である。 13 is a diagram showing a carbon dioxide gas dissolving amount in the polysulfone.

【図14】各合成樹脂の炭酸ガス溶解によるTgの低下を示す図である。 14 is a diagram showing a decrease in Tg due to carbon dioxide gas dissolved in the synthetic resin.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 射出シリンダー 2 ノズル 3 ノズル先端 4 ニードル弁 5 通路 6 アウターノズル 7 空間 8 通路 9 金型 10 スプルー 11 ランナー 12 ゲート 13 金型キャビティ 14 スプルーブッシュ 15 ノズル 16 細孔 17 通路 18 細孔 19 細孔 1 injection cylinder 2 nozzle 3 the nozzle tip 4 needle valve 5 passage 6 outer nozzle 7 space 8 passages 9 die 10 sprue 11 runner 12 gate 13 the mold cavity 14 a sprue bushing 15 nozzle 16 pore 17 passage 18 pores 19 pores

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 金型キャビティに合成樹脂を注入して成形する成形法において、成形時におけるガス体の合成樹脂への溶解度が空気及び/又は窒素の合成樹脂への溶解度の3倍以上であるガス体を、金型の合成樹脂注入口及び/又はスプルー付近より圧入した後に、合成樹脂を注入して成形することを特徴とする合成樹脂の成形法。 1. A molding method for molding by injecting a mold cavity in a synthetic resin, is more than three times solubility in the synthetic resin of the gas body solubility in air and / or nitrogen of the synthetic resin during molding the body of gas, after the press-fitting of a synthetic resin injection port and / or near sprue of the mold, molding of a synthetic resin, which comprises molding by injecting the synthetic resin.
  2. 【請求項2】 ガス体が炭酸ガスあるいは炭酸ガスを主成分とするガス体である請求項1記載の合成樹脂の成形法。 2. A molding method of a synthetic resin according to claim 1, wherein a body of gas which the gas body is mainly composed of carbon dioxide or carbon dioxide.
  3. 【請求項3】 合成樹脂を注入して成形する成形法が射出成形法である請求項1又は2記載の合成樹脂の成形法。 3. A molding method of a synthetic resin according to claim 1 or 2, wherein molding method for molding by injecting the synthetic resin is injection molding.
  4. 【請求項4】 炭酸ガスを溶解し易い液体の気化物を含む加熱炭酸ガス、及び/又は霧状微粒子に分散した該液体を含む炭酸ガスを、冷却した金型の型キャビティへ圧入して成形する請求項2又は3記載の合成樹脂の成形法。 4. A heating carbon dioxide gas comprising a vaporized material of easy liquid to dissolve the carbonic acid gas, and / or mist particles in the dispersed carbon dioxide containing liquid, and pressed into chilled molds of the mold cavity forming molding of synthetic resin according to claim 2 or 3, wherein to.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1179405A1 (en) * 2000-08-11 2002-02-13 Tohoku Munekata Co., Ltd Injection moulding method

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