KR100250340B1 - 열가소성 수지의 성형 방법 - Google Patents

Abstract

수지의 충전 단계중에 금형과 접촉하는 수지의 표면의 고화 온도를 감소시키면서 수지의 성형을 수행함을 포함하는, 용융 열가소성 수지의 금형으로의 충전에 의한 열가소성 수지의 성형 방법을 개시하였다. 본 성형 방법에 따르면, 금형 표면의 상태가 성형품에 충실히 전달될 수 있다.

Description

열가소성 수지의 성형 방법

본 발명은 금형의 표면 상태가 성형품의 표면에 충실히 전달될 수 있도록하는 열가소성 수지의 성형 방법에 관한 것이다.

열가소성 수지의 성형에 있어서, 금형의 온도는 성형 수지가 고화되는 온도보다 충분히 낮은 온도로 통상 유지된다. 이것은 열전도성이 매우 낮고, 용융 상태인 수지 재료를, 성형품으로서 수지가 제거될 수 있는 온도로 짧은 시간내에 냉각시키기위해 필요하다. 더욱이, 금형의 표면 상태를, 생성되는 성형품에 충실히 전달하기위해서는, 낮은 점도 상태에 있는 수지를 고압하에서 금형에 가압하는 것이 필요하다. 그러나, 금형 온도가 수지의 고화 온도보다 낮으면, 수지의 충전 및 수지의 고화가 동시에 수행되며, 유동 전면에서 금형과 접촉된 수지가 급격히 냉각되고 점도가 증가하며, 더욱이, 수지가 저압하에서 금형 표면에 가압된 상태로 고화되기 때문에, 금형의 표면 상태가 생성되는 성형품에 충실히 전달되는 것은 어렵게된다. 그러므로, 통상의 사출 성형의 경우에 있어서, 불균일한 광택, 봉제선, 유동 마크 또는 사행(jetting), 또는 예컨대 광 디스크와 같은 정밀 성형품에 있는 미세 구멍의 조악한 전달로 인한 외관 불량이 발생할 수 있으며, 더욱이, 얇은 벽 부분에서 충전 불량이 일어날 수 있다.

금형 표면의 전달성을 향상시키기위해, 수지의 충전 단계중의 수지의 고화를 방지하거나 최소화할 필요가 있다.

열가소성 수지의 사출 성형 등의 경우에 있어서, 성형 주기의 연장없이 금형 표면의 전달을 경제적으로 향상시킬 필요가 항상 있게된다. 금형 표면의 전달을 향상시키기위하여, 하기 예시되는 바와 같은 각종 방법이 제안되어 있다.

1. 금형을 통해 열매 또는 냉매를 번갈아 통과시킴으로써 금형 표면의 가열 및 냉각을 반복하는 방법. (Plastic Technology, Vol. 34(6월), 150(1988) 등등).

2. 성형 직전에 무선주파 유도 가열에 의해 금형 표면을 선택적으로 가열하는 방법.(USP 4439492 등등).

3. 금형 표면상에 절연층 및 전기 전도층을 제공하고, 전기 전도층을 통해 전류를 통과시키는 방법.(Polym. Eng. Sci., Vol. 34(11), 894(1994) 등등).

4. 금형 표면을 방사가열하는 방법. (Gosei Jushi, Vol. 42(1), 48(1996) 등등).

5. 금형 표면을 열 절연층으로 피복하고, 성형 수지 자체를 가열하여 금형 표면을 가열하여 성형을 수행하는 방법. (USP 5362226, W097/04938 등등).

B. H. Kim의 보고(Polym. Plast. Technol, Eng., Vol. 25(1), 73(1986))에 따르면, 성형 직전에 전기와 같은 외부 에너지로 금형 표면을 가열하는 상기 방법 1, 2, 3 및 4는 적극 조절법이라 불리우며, 외부 에너지를 가함이 없이 성형수지 자체의 열로 금형 표면을 가열하는 방법 5는 소극 조절법이라 불리운다.

적극 조절법 및 소극 조절법 모두 사출 성형시에 금형 표면을 가열하여 성형을 수행한다. 즉, 사출된 용융 수지를 금형의 벽 표면에 가압하였을 때, 금형 표면이 수지의 고화 온도 이상의 온도로 가열되어 금형 표면의 전달이 향상된다.

본 발명은 금형 표면의 전달을 향상시키는, 이러한 종래의 성형 메카니즘과 매우 상이한 메카니즘에 의해 목적물을 수득하는 방법에 관한 것이다. 즉, 종래 기술과 상이한 새로운 사상에 의해 현저한 효과를 달성하는 방법을 발견하였고, 이에 따라, 본 발명을 완성하였다.

본 발명에 다소 관계가 있는 공지 문헌을 설명하기로 한다.

이른바, 역압 방법(counter pressure method)이라 불리우는 방법이 있는 바, 이 방법은 수지의 충전전에 금형 동공에 가압 가스를 주입하여 가압된 상태로, 발포제 또는 물을 함유하는 발포성 수지의 사출 성형을 수행함으로써, 가스의 송풍에 의해 발생된 성형품상의 회오리 마크와 같은 표면 결함을 피하는 방법이다. 이 방법에 따르면, 금형 동공을 통해 유동하는 용융 수지의 유동 전면에, 가스 또는 수증기를 송풍함으로써 생성된 발포체의 파열로 인한 표면 결함의 발생을 방지하기 위해 금형 동공에 미리 가스 압력을 가한다. 이 경우에 사용된 가스는 산화로 인한 수지의 품질 열화를 발생시키지 않는 것일 수 있으며, 공기가 일반적으로 사용되고, 대부분의 비활성 가스가 이 성형 방법에 사용될 수 있다. 이 역압 방법은 발포제 또는 불충분하게 건조된 수지를 함유하는 수지의 사출 성형에 사용된다.

역압 방법을 일반적인 비발포성 수지의 성형에 사용할 때, 단지 유동의 문제, 즉 동공에 존재하는 가스가 용융 수지 및 금형사이에 들어가서 전달을 방해하거나, 공기와 같은 가스의 경우에, 공기가 동공내의 수지에 의해 압축되는 부분에서, 고온으로 고산소 농도의 상태로 존재하여 산화에 의한 수지의 열화가 발생되는 문제점만이 발생한다. 따라서, 금형 표면의 전달을 향상시키는 효과는 없다. 그러므로, 금형 표면의 상태를 생성되는 성형품에 정확히 그리고 충실히 전달하기위해서는, 금형이 수지의 충전시에만 다소 개방되어 동공내의 공기를 방출하거나 진공 펌프에의해 금형내의 압력이 감압되어야 한다.

JP-A-62-231715는 역압 방법을 사용하여 물 함유 중합체 알로이를 사출 성형하는 방법을 개시하고 있으며, 공기, 질소 및 이산화 탄소와 같은 비활성 가스를 금형 동공의 예비 가압용으로 사용된 가스로서 언급하고 있으나, 후술하는 바와 같은 본 발명의 사상을 제안하고 있지는 않다.

또한, JP-A-61-213111에는 금형 동공의 내부 대기를 대기압의 이산화 탄소로 대체한후, 성형을 수행함으로써 수지의 충전시에 수지내로 배합된 공기에 의해 발생된 공극을 감소시키는, 2종의 단량체를 혼합하고, 혼합물을 사출성형하는 것을 포함하는 반응식 사출 성형법이 개시되어 있다. 그러나, 금형 온도가 2종 이상의 단량체의 원재료 혼합물의 온도보다 높은 반응식 사출 성형은, 본 발명에 따르는 열가소성 수지의 사출 성형법과 기술 분야에서 매우 상이하고, 따라서 종래 기술은 수지의 충전 단계 중에 수지의 고화에 의해 유발된 금형 표면의 열악한 전달성을 향상시키는 방법을 개시하고 있지는 않다.

한편, J. Appln. Polym. Sci., Vol. 30, 2633(1985)와 같은 많은 문헌에 나타나 있는 바와 같이, 수지에 이산화 탄소가 흡수될 때, 이것이 수지용 가소제로서 작용하고, 유리 전이 온도를 저하시키기는 하나, 이것이 수지의 성형에 광범위하게 사용되는 것은 아니다. 몇가지 안되는 한 예로서, DE-A-4314869호에는 초임계 상태에 있는 이산화 탄소 또는 탄화수소를 고압 용기내에서 생흡수성 폴리에스테르에 용해시켜 유리 전이 온도를 감소시키고, 수지를 약 50℃의 저온에서 성형하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은 수지 전체의 유리 전이 온도의 감소를 유발하기 때문에, 성형을 위해서는, 유리 전이 온도의 감소에 의해 통상 온도보다 낮은 금형 온도를 사용할 필요가 있으며, 따라서 수지의 충전중에 고화에 의해 유발되는 전달의 열악함을 방지하는 효과가 없다.

본 발명의 목적은 수지의 충전중에 수지의 고화 또는 점도 증가를 방지함으로써 금형 표면의 상태가 성형품에 충실히 전달되도록하는 열가소성 수지의 성형 방법을 경제적으로 제공하는 데에 있다.

이러한 목적을 달성하기위해 본 발명자가 연구를 수행한 결과, 가열에 의해 금형 표면의 전달을 향상시키는 종래 방법과 매우 상이한 방법으로 금형 표면의 상태를 성형품에 매우 충실히 전달할 수 있는 방법을 발견하였다. 따라서, 본 발명은 이렇게 완성되었다. 즉, 본 발명은 하기 방법을 포함한다 :

1. 수지의 충전중에 금형과 접촉하는 수지의 표면과 고화 온도를 감소시키면서 수지의 성형을 수행함을 포함하는, 용융 열가소성 수지를 금형에 충전시킴으로써 열가소성 수지를 성형하는 방법.

2. 열가소성 수지가 무정형 수지이고, 고화 온도가 유리 전이 온도임을 특징으로하는 상기 1의 성형 방법.

3. 수지의 고화 온도에서 공기 및/또는 질소보다 2배 이상의, 열가소성 수지중에서의 용해도를 갖는 가스로 충전된 금형 동공으로 열가소성 수지를 충전함을 특징으로하는 상기 1 또는 2의 성형 방법.

4. 가스가 이산화 탄소임을 특징으로하는 상기 3의 성형 방법.

5. 수지의 고화 온도에서 0.1 중량% 이상의 가스가 수지내에 용해되는 압력하에, 금형 동공내에 가스가 존재하도록 한 뒤, 용융 수지를 금형 동공내로 충전시켜 성형을 수행함을 특징으로하는 상기 3 또는 4의 성형 방법.

6. 수지의 고화 온도에서 0.5 중량% 이상의 가스가 수지내에 용해되는 압력하에, 금형 동공내에 가스가 존재하도록 한 뒤, 용융 수지를 금형 동공내로 충전시켜 성형을 수행함을 특징으로하는 상기 3 또는 4의 성형 방법.

7. 성형이 사출 성형임을 특징으로하는 상기 1, 2, 3, 4, 5 또는 6의 성형 방법.

제1도는 폴리스티렌중의 이산화 탄소의 용해도를 나타내는 도면이다.

제2도는 폴리스티렌중의 질소의 용해도를 나타내는 도면이다.

제3도는 폴리스티렌중의 이산화 탄소의 용해도를 나타내는 도면이다.

제4도는 폴리스티렌중의 이산화 탄소의 용해도를 나타내는 도면이다.

제5도는 폴리스티렌중의 이산화 탄소의 용해로 인한 Tg의 감소를 나타내는 도면이다.

제6도는 PMMA/PVF₂중합체 알로이중의 이산화 탄소의 용해도를 나타내는 도면이다.

제7도는 PMMA/PVF₂중합체 알로이중의 이산화 탄소의 용해로 인한 Tg의 감소를 나타내는 도면이다.

제8도는 폴리카보네이트중의 이산화 탄소의 용해도를 나타내는 도면이다.

제9는 폴리술폰중의 이산화 탄소의 용해도를 나타내는 도면이다.

제10도는 각각의 합성 수지중의 이산화 탄소의 용해로 인한 Tg의 감소를 나타내는 도면이다.

제11도는 본 발명과 직접 관계되는, 본 발명을 수행하기위한 사출 성형기의 노즐 부분의 단면도이다.

제12(a)도는 본 발명과 직접 관계되는, 본 발명을 수행하기위한 전체 금형의 단면도이다.

제12(b)도는 금형의 이동 측면의 평면도이다.

제12(c)도는 금형 동공의 원주의 상세단면도이다.

제12(d)도는 돌출 핀의 밀봉부의 상세단면도이다.

제13도는 본 발명의 수행에 사용된 가스 공급 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명자는 금형 표면의 전달을 방해하는 것으로 생각되어온 금형 동공내의 가스에 주목하고, 그 효과의 발현 과정을 하기와 같이 생각하였다.

사출 성형에 있어서, 수지는 항상 금형 동공내에서 층상 유동체로서 유동하며, 계면에서 금형의 냉각된 벽 표면과 접촉하여 고화된 층을 형성하고, 추후 충전된 수지는 유동하고, 고화된 층의 내부로 전진하며, 이것이 유동 전면에 이른후에, 이른바 분수 유동이라 불리우는 방식으로 금형의 벽 표면 쪽으로 유동한다. 동공이 특정 가스, 예컨대, 적정 압력하의 이산화 탄소로 충전된후, 금형 동공내로 수지가 충전될 때, 가스가 유동 수지의 유동 전면으로 흡수되거나, 금형과 수지사이의 계면으로 들어가서, 수지의 표면 층에 용해된다. 수지에 용해된 가스는 가소제로서 작용하며, 단지 수지 표면의 고화 온도만을 선택적으로 감소시키거나, 수지의 용융 점도를 감소시킨다. 단지 얇은 수지 표면 층의 고화 온도만이 감소하고, 금형 표면 온도보다 낮은 온도에 달한다면, 수지를 충전하는 단계에서는 고화가 일어나지 않으며, 그 결과, 금형 표면의 성형품으로의 전달이 현저히 향상될 수 있다. 수지 표면 층에 용해된 가스는 시간이 경과함에따라 수지의 내부로 확산되며, 수지 표면 층의 고화 온도는 증가한다. 그러므로, 표면층은 통상의 수지 냉각 시간내에 고화되며, 성형품은 분리될 수 있다.

그 결과, 본 발명은 수지의 충전 단계중에 금형과 접촉하는 수지 표면의 고화 온도를 감소시키면서 성형을 수행하는 방식으로 완성되었다.

본 발명에 사용된 수지는 일반적인 사출 성형용으로 가용한 열가소성 수지이다. 바람직한 것으로는 무정형 열가소성 수지, 주로 비결정성 수지로 구성된 열가소성 중합체 알로이 및 결정성이 적은 몇가지 결정성 열가소성 수지가 있다. 특히 바람직한 것으로는, 수티렌 수지, 예컨대 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 고무 강화 폴리스티렌, 스티렌-메틸 메타크릴레이트 공중합체, ABS 수지 및 스티렌-메틸 메타크릴레이트-부타디엔 공중합체; 메타크릴 수지, 예컨대, 폴리 메틸 메타크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트-스티렌 공중합체; 폴리비닐 아세테이트; 포리카보네이트; 폴리페닐렌 에테르; 폴리스티렌을 함유하는 개질 폴리페닐렌 에테르; 폴리술폰; 폴리에테르 술폰; 폴리에테르 이미드; 폴리아릴레이트; 폴리아미드이미드; 및 비닐 클로라이드 수지, 예컨대 폴리비닐 클로라이드, 비닐 클로라이드-에틸렌 공중합체 및 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체가 있다. 또한, 이들 수지의 혼합물, 결정성 수지의 일부를 함유하는 이들 무정형 수지 및 각종 무기 또는 유기 충전제를 함유하는 수지가 포함된다.

본 발명에서는, 가스가 잘 용해되는 수지 및 가스의 배합물이 바람직하다. 이산화 탄소를 가스로서 사용할 때, 이산화 탄소에 대한 친화도가 크고, 이산화 탄소에 대한 가용성이 큰 수지를 사용하면 더 큰 효과를 얻을 수 있다. 더욱이, 본 발명에서는, 불량한 외관의 성형품을 제공하는 가공하기 거의 힘든 수지의 경우에도 큰 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서, 수지의 고화 온도는 용융된 열가소성 수지가 금형에서 고화되는 온도이며, 이것은 무정형 수지의 유리 전이 온도이고, 결정성 수지의 결정화 시작 온도이다. 비상용성 중합체 알로이의 경우에는, 고화 온도가 해도(海島) 구조를 이루는, 수지의 유리 전이 온도 또는 결정화 시작 온도이다. 여기에 있어서, 결정성 수지의 결정화 시작 온도는 수지를 이것이 용융되는 성형 온도로 가열하였을 때, 수지의 결정화로 인한 열 발생이 최초로 나타나는 온도이며, 이후, 이 온도는 시차 열량계를 사용하여 20℃/분의 비율로 냉각된다.

금형 동공에 충전되는 가스는 열가소성 수지에서 높은 용해도를 가지는 가스, 즉, 수지의 고화 온도에서 공기 및/또는 질소보다 2배 이상의 용해도를 가지며, 수지에 대해 가소 효과를 갖는 가스이다. 즉, 가스는 금형 동공내에 존재하며, 수지의 충전과정중에 수지 표면에 흡수되어 금형과 접촉하는 수지 표면의 고화 온도를 감소시킨다. 알려진 바와 같이, 공기 또는 질소와 유사한, 수지내의 용해도를 갖는 가스는 동공내의 금형 표면의 전달을 방지하기만 하며, 여기에 사용된 가스는 공기 또는 질소보다 2배 이상의 용해도를 가져야 할 것이 요구된다. 또한, 가스는 이것이 수지의 품질을 저하시켜서는 안되며, 금형 또는 성형 환경에 악영향을 주면 안되며, 가격이 저렴하여야 한다는 제한 조건하에서 선택된다. 용해도가 높다면, 2종 이상의 가스의 혼합물을 사용할 수 있다. 가스의 예로는 이산화 탄소, 탄화 수소, 예컨대, 메탄, 에탄 및 프로판, 그리고 탄화 수소중의 일부의 수소를 불소등으로 치환하여 얻은 플론이 있다. 이들 중에서, 적정한 것은 사용된 열가소성 수지의 종류에 따라 선택된다. 안정성, 가격 및 취급용이성의 면에서 이산화 탄소를 가장 적절한 것으로 사용할 수 있으며, 또한, 이것은 수지에 매우 잘 용해되며, 가소제로서 작용하는 결과, 수지의 고화 온도를 감소시키는 큰 효과를 나타낸다.

본 발명에서 가장 적당히 사용가능한, 수지에서의 이산화 탄소의 용해도 및 이산화 탄소의 용해로 인한 수지의 유리 전이 온도(이하, “Tg”로 약술함)의 감소를 첨부된 도면을 참고로하여 설명하겠다.

제1도-제10도은 각종 문헌의 보고 결과를 보여준다. 즉, 제1도 및 제2도는 “Seikei Kakou, ′96(JSPP ′96 Tech, Papers)”, 279(1996)에 언급되어 있고, 제3도, 제4도, 제5도, 제6도 및 제9도는 “J. Appl. Polym. Sci.”, Vol. 30, 4019(1985)에 언급되어 있으며, 제7도 및 제10도는 “J. Appl. Polym. Sci.”, Vol. 30, 2633(1985)에 언급되어 있고, 제8도는 “J. Membrane Sci.”, Vol. 5, 63(1979)에 언급되어 있다.

제1도 및 제2도는 폴리스티렌에서의 이산화 탄소 및 질소의 용해도를 보여주며, 이산화 탄소가 질소에 비해 약 10배의 용해도를 갖는다.

제3도 및 제4도는 액체 가소제를 함유하는 폴리스티렌에서의 이산화 탄소의 용해도를 보여주며, 제5도는 이산화 탄소의 용해로 인한 Tg의 감소를 보여준다. 폴리스티렌의 Tg는 이산화 탄소의 용해에 의해 쉽게 감소될 수 있다.

제6도 및 제7도는 폴리메틸 메타크릴레이트 및 폴리비닐리덴 플로라이드 중합체 알로이에서의 이산화 탄소의 용해도 및 이산화 탄소의 용해로 인한 Tg의 감소를 보여준다. Tg는 이산화 탄소의 용해에 의해 쉽게 감소될 수 있다.

제8도 및 제9도는 폴리카보네이트 및 폴리술폰에서의 이산화 탄소의 용해도를 보여준다.

제10도는 이산화 탄소의 용해로 인한 각각의 수지의 Tg의 감소를 함께 보여 준다. 이산화 탄소의 용해로 인한 Tg의 감소는 폴리카보네이트를 제외하고, 수지에 대해 거의 동일하다. 폴리카보네이트의 경우에, 이산화 탄소의 용해로 인한 Tg의 감소는 매우 크다.

금형 동공내에 포집된 가스의 압력에 관하여, 압력의 증가에 따라, 더 많은 양의 가스가 수지에 용해되며, 고화 온도가 저하되고, 따라서, 수지의 충전중의 고화가 낮은 금형 온도에서도 억제될 수 있다. 실제로, 필요한 가스 압력은 금형 표면의 원하는 전달 정도, 수지 또는 가스의 종류, 금형 온도 등에 따라 결정된다. 고 용해도의 가스를 사용하고, 금형 온도를 높게 고정하는 경우, 저 가스압으로도 충분한 전달성을 얻을 수 있다.

압력의 하한은 수지에 용해된 가스의 가소제로서의 효과에 의해 결정되며, 가스가, 수지의 고화 온도에서, 평형상태로 수지내에 0.1 중량%의 양으로 용해되는 조건하에서의 압력이며, 바람직하게는 0.5 중량%의 가스가 용해되는 조건하에서의 압력이다. 여기에서, 수지내의 가스의 용해도는 압력 강하법으로 측정된 수치이다. 최소치보다 적은 압력 또는 대기압 이하의 압력일지라도, 이산화 탄소와 같은, 고 용해도를 갖는 가스가 사용된다면, 동공내의 압력을 진공 펌프로 감소시켰을 때 얻어지는 효과보다 크거나 동등한 전달성의 향상 효과를 얻을 수 있다. 저압을 사용하였을 때, 동공내의 내부 대기를 가능한한 특정 가스로 대체하는 것이 바람직하다.

압력의 상한은 특별히 제한되지는 않으나, 너무 높으면 금형의 개방력이 무시될 수 없거나, 금형의 밀봉이 어렵게 된다. 이러한 문제점의 관점에서, 15MPa 이하, 바람직하게는 10MPa 이하가 실용적이다. 가스의 압력은 1회 사출에 사용되는 가스의 양을 최소화하고, 금형의 밀봉 및 가스 공급 장치의 구조를 단순화시킬 수 있도록 하기 위하여, 원하는 효과를 얻을 수 있는 범위내에서, 가능한한 낮은 것이 바람직하다.

금형의 폐쇄시에 금형에 잔류하는 공기는 금형 클램핑중에 또는 후에 사용된 가스로 대체하는 것이 바람직하다. 그러나, 사용된 가스 압력이 1MPa를 초과하는 경우, 공기의 영향은 거의 무시될 수 있다.

금형 동공이 수지로 충전된후, 동공 밖으로 힘을 받은 가스가 방출되어 대기압에 맞춰진다. 가스의 방출은 용융 수지로 금형 동공을 충전한후, 수행된다. 동공이 수지로 충전된후, 금형 표면 상태의 성형품으로의 전달을 위하여, 성형품의 표면이 고화될 때 까지 동공내의 수지에 충분한 압력을 가하는 것이 바람직하다. 특히, 금형 표면상에 있는, 도트형의 홈 구조가 전달될 때, 홈 내의 가스 압력에 대하여 금형으로 수지를 가압할 필요가 있으며, 이러한 경우에, 통상의 성형시 보다 높은 수지 압력하에서 성형을 수행하는 것이 바람직하다.

수지내에 용해된 가스는 수지의 성형후에 성형품을 방치하였을 때, 서서히 방출된다. 가스의 방출로 인한 성형품내의 기포 생성은 없으며, 가스가 방출된 후, 성형품의 기계적 성능은 종래 방법으로 제조된 것과 차이가 없다.

바람직하게는, 가스의 액화를 방지하는 몇가지 방법이 동공으로의 가스의 공급 및 동공으로부터의 가스의 방출용 장치, 가스 배관 및 금형 등에 대하여 고려된다. 이는, 가스의 액화가 일어나는 온도에서 가스 압력이 얻어 질 수 없을 뿐만 아니라, 액화 가스가 동공내의 수지와 접촉하는 경우, 다량의 가스가 수지내에 용해되고, 가스 방출후에 성형품의 표면이 발포되어 성형품의 외관이 불량해지는 결과를 초래하기 때문이다. 액화 방지 방법으로는, 하기 방법을 언급할 수 있다. 즉, 가열기로 가스를 가열하고, 가스 유동 경로 및 금형의 온도를 가스의 임계온도 이상으로 유지하며; 동공 및 배관내의 가스 압력을 임의의 범위로 유지할 수 있는 압력 방출 밸브를 설치하여 수지의 충전시에 동공 밖으로 힘을 받은 가스에 의해 유발된 압력의 급격한 증가를 억제하고; 가스가 동공으로부터 역 방향으로 유동하도록 하는 가스 저장소를 설치한다. 그러나, 가스의 액화를 억제하기 위해 과도하게 가스의 온도를 상승시키는 것은 바람직하지 못한바, 그 이유는 동공내의 가스의 양이 가스의 확장에 의해 감소하기 때문이다.

역압 성형등에서, 금형의 기밀 구조를 만들기 위해, 분할 면 및 판을 밀봉하고, 또한 0-링으로 동공을 연결하는 돌출 핀과 같은 이동식 핀 또는 돌출 핀이 고정된 돌출 핀 판 부분 전체를 커버하여 기밀하는 방법이 통상 사용된다. 0-링을 돌출핀의 밀봉용으로 사용하였을 때, 돌출핀은, 2개의 판 사이에 0-링이 놓인 후, 삽입되어야만 한다. 이 경우, 핀의 도입에 대항하는 저항성이 크다면, 돌출 핀의 팁의 모서리에 의해 0-링이 손상되거나, 0-링이 변형되고, 많은 경우에 확실한 밀봉이 유지될 수 없다. 한편, 방사 방향으로 U-모양의 단면을 갖는 고무 패킹(이후 “U-패킹”으로 약술함)을 밀봉용으로 사용하면, 돌출핀의 도입시 도입 저항성이 적고, 핀의 팁의 모서리에 의한 손상 또는 변형이 없이 금형이 쉽게 조립될 수 있음, 따라서 고재연성의 밀봉을 얻을 수 있다.

또한, 이동식 핀이 패킹으로 밀봉될 때, 동공과 패킹사이에 있는 핀 주변의 공간에 들어가는 가압 가스가 수지의 충전에 의해 공간내에 포집되고, 성형품이 냉각되어 금형 표면을 떠날 때, 가스가 동공으로 유동되고, 때로 아직 충분히 고화되지 않은 성형품의 표면으로 움푹들어가거나, 금형 개방시에 성형품을 확장 또는 변형시킨다. 이러한 문제가 발생하면, 동공이 아닌 통로를 통해 핀 주변의 공간으로 들어가는 가스를 금형 밖으로 방출할 수 있는 채널 또는 구멍을 금형에 장착하고, 동공이 수지로 충전된후, 동공 밖으로 가압된 가스를 방출함과 동시에, 가스제거를 수행하는 것이 바람직하다. 제12(a)도 및 제12(c)도는 가압 가스가, 동공이 아닌 통로를 통해 방출될 수 있는 금형의 구조의 예를 설명해준다.

동공으로의 가스의 주입은 금형 구조가 동공의 배기에 일반적으로 사용될 때, 가능하다. 이러한 목적으로, 동공의 원주상에 있는 분할 면에 장착된 슬릿, 동공 삽입 블록 또는 돌출 핀주변의 공간, 벤팅 핀, 다공성 소결체로된 선형체 등을 사용할 수 있다. 동공의 대기를 약 대기압의 가스로 대체하였을 때, 동공 중의 공기가 가능한한 짧은 시간내에, 가능한 한 적은량, 특히 완전히 가능하다면, 100%의 가스로 대체될 수 있는 경제적인 방법이 요구된다. 적당한 방법은 가스를 금형 주둥이를 통해 동공으로 송풍하는 방법이다. 수지를 동공에 충전하기 전에 금형 주둥이로부터 가스를 주입시킴으로써, 수지에 의해 가스가 밀려나오고, 그 결과, 동공중에 잔존하는 공기가 가스에 의해 금형 밖으로 방출되는 동안 수지가 성형된다. 즉, 주둥이의 대기, 러너(runner) 및 금형의 게이트는 가스로 충분히 대체되며, 수지와 접촉되는 이 가스는 항상 주입된 가스이다.

제11도는 금형의 주둥이 부분으로부터 동공을 가압하는 가스를 주입하는 노즐을 보여준다. 제11도에서, 사출 실린더 1에 연결된 노즐 2는 노즐 팁 3을 개폐하는 니이들 밸브 4를 갖는다. 외부 노즐 5는 노즐 팁 부분에 장착되어 있고, 니즐 몸체 2와 외부 노즐 5에 의해 형성된 공간 6은 통로 7을 통해 가스 공급원과 연결되어 있다. 외부 노즐 5가 금형과 가볍게 접촉하고 있을 때, 공간 6은 동공에 연결되고, 이 상태에서, 가스가 공간 6으로부터 금형으로 주입된다. 이어서, 사출 실린더 1이 앞으로 진행하여 금형에 대응하는 외부 노즐 5를 강하게 가압할 때, 금형에 대응하는 외부 노즐 5를 가압하는 스프링이 압축되고, 노즐 몸체 2가 앞으로 진행하여 공간 6과 금형사이의 연결을 차단한다. 이러한 상태에서, 수지가 사출 실린더 1로 부터 금형으로 충전된다.

본 발명은 또한, 대기압으로부터 약 1MPa의 저압하에 금형 동공으로 가스를 충전한후, 용융 수지로 동공을 충전함으로써 동공내의 가스를 압축하여 가스 압력을 증가시키면서 성형을 수행함을 특징으로하는 방법을 포함한다. 동공내의 가스가 0-링등으로 밀봉된 구조의 금형을 사용하고, 대기압 내지 약 1MPa의 저압 하에 가스로 동공을 충전시킨후, 수지를 충전하였을 때, 가스는 수지에 의해 압축되고, 가스 압력은 수지의 충전이 진행됨에 따라 증가한다. 가스 압력이 증가할 때, 수지에 용해된 가스의 양은 증가하고, 수지는 용해된 가스에 의해 가소화되어 유동성이 향상되고, 그 결과, 금형 표면의 전달성이 매우 향상될 수 있다. 일반적인 사출 성형품의 경우에 있어서, 사출 압력의 전달이 열등한, 수지 유동의 말단부에서의 금형 표면의 전달성이 게이트 부분보다 떨어지는 반면, 상기 방법에 따르면, 수지 유동의 말단부에서의 금형 표면의 전달성이 향상될 수 있다.

상기 방법은 또한, 금형 표면상에 존재하는 미세한 홈의 전달에 효과적이다. 많은 경우에 있어서, 수지는 유동중의 수지의 고화 또는 홈에 포집된 공기에 의해 미세한 홈의 내부로 충분히 들어갈 수 없다. 그러나, 본 발명에 따르면, 포집된 가스가 수지에 흡수되기 때문에, 이것이 수지의 충전을 거의 방해하지 않으며, 흡수된 가스의 가소화 효과로 인해 수지의 고화 온도가 감소되고, 유동성이 증가된다. 따라서, 수지는 홈의 가장 내부로 충전될 수 있다.

본 발명은 또한, 동공 내에서의 낮은 가스 압력하에 금형 표면의 전달 효과가 향상될 수 있는 다른 성형 방법을 제공한다. 즉, 수지에 용해되고, 가소제로서 작용하는 액체를, 금형 및 서로 접촉하는 용융 수지사이의 계면에 존재하도록 함으로써 충전 단계중에 수지 표면의 고화 온도를 감소시키면서 성형을 수행하는 방법을 포함한다. 금형 표면의 성형품으로의 전달성은 가소제를 적당히 선택하고, 적당한 두께로 금형 표면상에 이것을 피복함으로써 향상될 수 있다.

본 발명은 또한, 이산화 탄소등이 쉽게 용해되는 액체의 증기 및/또는 안개와 함께 이산화 탄소 등을 냉각된 금형 동공으로 사출하는 것으로 이루어진 성형 방법을 포함한다. 여기에서, 액체는 이산화 탄소에 매우 잘 용해되며, 금형 온도보다 높은 비점을 가지고, 수지에 잘 용해되는 것이다. 적당히 사용될 수 있는 것은 이산화 탄소에 대한 용해도가 높은 수지에 대해, 좋은 용매이거나 가소제인 것이다. 일반적으로, 물, 케톤, 예컨대, 아세톤 및 메틸 에틸 케톤, 알콜, 예컨대, 에틸 알콜 및 각종 극성 용매가 사용될 수 있다. 이산화 탄소가 쉽게 용해되는 액체의 증기 및/또는 안개를 함유하는 이산화 탄소를 냉각된 금형 동공으로 사출하여 냉각된 동공 표면상에서의 점적 응축으로인한, 수지에 대해 가소화 작용을 하는 다량의 이산화 탄소를 함유하는 액체의 박층으로 동공 표면을 피복하고, 성형중에 이 표면에 수지를 가압하여 다량의 이산화 탄소로 수지 표면층을 함침시키고, 이에 따라 금형 표면의 성형품으로의 전달성이 향상될 수 있다. 즉, 이 방법은 다량의 이산화 탄소를 함유하는 액체를 금형 표면상에 존재하도록함으로써, 단지 저압의 이산화 탄소를 동공으로 공급하면서, 수지 표면에 다량의 이산화 탄소를 공급하는 것을 포함한다. 금형 표면상의 액체 박막의 두께는, 수지의 충전시에 수지 표면이 금형 표면으로부터 탈락되지 않을 정도의 범위내이어야 한다. 일반적으로, 두께는 약 0.1-10㎛의 범위내인 것이 바람직하다. 이산화 탄소 중의 액체의 농도는 상기 두께의 액체 박막을 제공하는 정도인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 각종 사출 성형 방법을 만족스럽게 사용할 수 있다. 일반적으로 성형 표면의 전달성 면에서 열등하다고 알려져 있는 저압 사출 성형 방법, 예컨대 가스 보조 사출 성형법, 액체 보조 사출 성형법 및 사출 압축 성형법을 만족스럽게 사용할 수 있다. 더욱이, 동공내에서 용융물 전단의 이동 속도가 200mm/sec이하, 특히 100mm/sec 이하인, 수지의 저속 충전을 포함하는 사출 성형법을 만족스럽게 사용할 수 있다. 이것은 수지의 유동 속도가 일시적으로 낮고, 유동이 순간적으로 정지하며, 유동 속도가 계속 낮은 경우등을 포함한다. 본 발명에 따르면, 수지의 충전시에 수지의 고화가 방해될 수 있기 때문에, 수지 유동 속도의 차이로 인한, 가스 보조 사출 성형법에서 종종 볼 수 있는, 지체 표지(hesitation marks)라 불리우는 금형 표면 전달에 있어서의 부분적인 차이가 거의 발생하지 않는다.

더욱이, 본 발명의 방법은 금형 표면 온도를 승온시켜 금형 표면 전달성을 향상시키는 종래 방법과 병용할 수 있다. 이러한 종래 성형법에서는, 금형 온도가 높고, 수지와 금형이 수지의 충전시에 서로 달라붙기 쉬움, 동공 내의 공기가 수지와 금형사이에 포집되었을 때, 이것이 수지 표면상에 종종 홈을 형성한다. 이러한 방법과 본 발명을 병용함으로써, 수지 표면상의 홈의 형성을 피할 수 있을 뿐 아니라, 낮은 금형 온도로도 높은 금형 표면 전달성을 얻을 수 있으며, 가열 효율이 향상될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 방법은 수지의 충전 단계중에 수지를 진동시키는 방법과 병용함으로써 기계적 성질이 좋을뿐만아니라 금형 표면의 전달성이 큰 성형품을 제조할 수 있다. 수지의 진동을 위한 방법으로는 하기 방법을 언급할 수 있다: 사출 실린더내에서 수지를 진동시키는 방법(Polm. Plast. Technol, Ehg., 17(1), 11(1981), 등등); 금형을 진동시키는 방법(“Seikei Kakou ´97(JSPP ´97Tech. Papers)”, 185(1997) 등등); 동공내의 가압된 가스를 진동시키는 방법(Plastics World, July 8(1997) 등등). 특히, 본 발명의 방법을 동공내에서 가압된 가스를 진동시키는 방법과 병용하는 경우, 종래 사용된 질소로 인한 전달의 방해가 억제되어, 결과적으로 상승 효과가 매우 높게된다.

본 발명에 따르면, 금형 표면의 상태를 경제적이고, 매우 충실하게 성형품으로 전달할 수 있다. 그러므로, 성형품의 외관이 불량한 경우에, 불량하게 수행되는 피복과 같은 차후 단계는 필요하지 않으며, 부품 비용이 현저히 감소되고, 그 외에, 사출 성형 보다 수율이 낮은 가압 성형에 의해 제조된, 평면 렌즈의 수율이 현저히 향상될 수 있는바, 그 이유는 전자의 방법이 금형 표면의 미세한 배향을 균일하게 성형품으로 전달할 수 없기 때문이다. 따라서, 사출 성형의 새로운 용도가 기대될 수 있다.

본 성형법으로 만족스럽게 제조될 수 있는 성형품으로서, 사출 성형품, 예컨대, 광학 기기의 부품, 광 전도 장치 및 전자 장치의 외장, 영업용 및 사무용 기기, 각종 자동차 부품, 각종 생활 용품 등을 언급할 수 있다. 본 방법은 다 지점 게이트에 의해 사출 성형되어 많은 봉제선 및 매트형 성형품의 외관과 패턴 조각 성형품을 제공하는, 전자 부품, 전기 부품 및 영업용 및 사무용 기기용의 외장의 외관을 향상시키는 데에 적당하다. 더욱이, 본 방법은 각종 광학 부품, 예컨대, 투명 합성 수지를 성형하여 제조한 렌즈, 예컨대, 렌티큘라 렌즈 및 프레스넬(Flesnel) 렌즈, 기록 디스크, 예컨대 광 디스크, 및 액정 표시 장치 부품, 예컨대, 광 안내판 및 디퓨저 패널 등의 사출 성형품 제조에 적당하다. 본 방법으로 제조된 성형품에서 갖는 본 발명의 효과는 금형 표면의 전달성의 향상 및 광택의 향상, 봉제선으로 인한 불량한 외관의 감소 및 금형 표면의 급격한 모서리와 금형 표면상의 미세한 불규칙성의 재현성의 향상이다. 추가적인 효과는 수지의 충전시의 성형품의 표면 근처에서 발생된 내부 응력의 감소, 복굴절의 감소, 화학적 내성의 향상 및 첨가된 고무의 배향의 감소로 인한 프레이팅 성능의 향상이다. 더욱이, 동공내에 고압의 가스를 내포시킴으로써 수지의 충전 단계에서 용융체의 전면으로부터 가스이 발생이 억제되기 때문에, 금형의 얼룩의 감소 및 성형품의 분리용 전력의 필요량의 감소를 기대할 수 있다.

본 발명의 효과는 하기 실시예 및 비교예로 구체적으로 더 설명될 것이다.

사출 성형에 사용되는 수지는 고무 강화 폴리스티렌(STYRON 400, 제조원 : Asahi Kasei Kogyo K.K.), 20%의 유리 섬유로 충전된 ABS 수지(STYRAC ABS R240A, 제조원 : Asahi Kasei Kogyo K.K.), 메타크릴 수지(DELPET 80NH, 제조원 : Asahi Kasei Kogyo K.K.) 및 폴리카보네이트(PANLITE L1225, 제조원 : Teijin Kasei Co., Ltd.)가 있다.

순도 99% 이상의 이산화 탄소를 가스로서 사용한다.

사용된 성형기는 SG50(제조원 : Sumitomo Heavy Industries Ltd.)이다.

성형품은 두께가 2mm이고, 100mm×100mm 인 사각형 평판이다. 금형의 구조는 제12(a)-(d)도에 나타나 있으며, 가스 공급 장치의 구조는 제13도에 나타나 있다. 금형 표면에 관해서는, 이동 측면상의 동공 표면의 반은 이지화(satinizing) 처리되며, 다른 반은 경면(specular) 표면이다. 직경이 8mm 인 직접 게이트는 성형품의 중심에 장착되어 있고, 주둥이의 길이는 58mm 이며, 노즐 접촉부의 직경은 3.5mm 이다. 깊이가 0.05mm 인 슬릿 8, 가스 유동 채널 9, 및 가스 유동 채널 9를 통해 금형의 외부로 연결되는 구멍 10은 가스의 공급 및 방출을 위해 금형 동공의 원주상에 장착된다. 금형은 구멍 10을 통해 가스 공급 장치에 연결되고, 0-링 11은 벤트 슬릿과 가스 밀봉용 구멍 근처에 장착되어 동공을 기밀한다. 더욱이, 돌출 핀 12는 동공 블록 13과 지지판 14 사이에 U-패킹 15을 삽입함으로써, 밀봉된다. 사용된 U-패킹은 MPR 시리즈(제조원 : Nippon Valqua Industries, Ltd.)이다. 금형의 외부와 연결된 구멍 10은 또한 돌출 핀 12 주변의 공간 및 동공 블록 13과 지지판 14 사이의 공간과 연결되며, 따라서 공간내의 가스는 수지의 충전의 완료와 동시에 방출될 수 있다.

가스 공급 장치에서, 액화 이산화 탄소 가스로 충전되고, 40℃로 유지된 봄브 16은 약 12MPa의 가스 공급원으로서 사용된다. 가스는 봄(bomb) 16으로부터 가열기 17을 통해 공급되며, 밸브 18을 감소시킴으로써 주어진 압력으로 조절된후, 약 40℃로 유지된, 내적이 100㎤인 가스 저장소 19 내에 저장된다. 금형 동공으로의 가스의 공급은 가스 저장소 19의 하류에 장착된 공급용 솔레노이드 밸브 20를 개방하고, 동시에 방출용 솔레노이드 밸브 21을 폐쇄함으로써 수행되며, 가스 저장소 및 동공은 수지의 충전중에 서로 연결된다. 수지의 충전의 완료와 동시에, 공급용 솔레노이드 밸브 20을 폐쇄하고, 방출용 솔레노이드 밸브 21를 개방하여 가스를 금형 밖으로 방출한다. 가스의 공급후에, 용융 수지를 충전함으로써 압력을 증가시켜 동공내에 가스를 압축시키는 경우에, 공급용 솔레노이드 밸브 20을 수지의 충전 시작과 동시에 폐쇄하고, 방출용 솔레노이드 밸브 21을 수지의 충전 완성시에 개방한다. 수지의 충전중에 압력의 불필요한 증가는 압력 방출 밸브 22로 부터 가스를 방출함으로써 억제된다.

금형 표면의 상태의 전달성은 경면 표면 부분의 표면 광택을 측정하고, 광학 현미경으로 관찰하고, 이지화된 부분의 표면 조도를 측정함으로써 평가된다. 각 변화 광택기 UGV-5K(제조원 : Suga Shikenki Co., Ltd.)를 표면 광택의 측정에 사용하고, SURFCOM 575A(제조원 : Tokyo Seimitsu Co., Ltd)를 표면 조도의 측정에 사용한다.

[실시예 1]

동공 표면 온도가 70℃인 금형을 5.0MPa의 압력하에 이산화 탄소로 충전하고, 수지 온도가 220℃인 고무 강화 폴리스티렌을 0.6초 내지 2.4초의 충전 시간으로 충전한다. 35MPa의 실린더내의 수지의 압력을 10초간 유지하고, 수지를 20초간 냉각한다. 이어서, 성형품을 분리한다. 금형내에 충전된 이산화 탄소를 수지의 충전 완성과 동시에 대기로 방출한다.

생성된 성형품의 표면 광택을 측정하여 충전 시간에 무관하게 표면 광택이 탁월함을 발견하였다.(60°경면광택=양 시료 모두 101).

[실시예 2]

금형내에 충전된 이산화 탄소의 압력을 2.5MPa로 함을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 수득한다.

생성된 성형품의 표면 광택을 측정하여 충전 시간에 무관하게 표면 광택이 탁월함을 발견하였다.(60°경면광택=양 시료 모두 88).

[실시예 3]

금형 동공 표면 온도가 80℃임을 제외하고, 실시예 2와 동일한 방법으로 성형품을 수득한다.

생성된 성형품의 표면 광택을 측정하여 충전 시간에 무관하게 표면 광택이 탁월함을 발견하였다.(60°경면광택=양 시료 모두 108).

[실시예 4]

20% 유리 섬유로 충전된 ABS 수지를 사용하고, 금형 동공 표면 온도가 88℃이며, 수지 온도가 240℃이고, 유지 압력이 70MPa임을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 수득한다.

생성된 성형품의 표면 광택을 측정하여 충전 시간에 무관하게 표면 광택이 탁월함을 발견하였다.(60°경면광택=양 시료 모두 99).

또한, 성형품의 표면을 100 배의 현미경으로 관찰하여 표면상에 노출된 유리 섬유가 실제로 없고, 양 성형품의 표면이 매끈함을 확인하였다.

[실시예 5]

동공 표면 온도가 80℃인 금형을 5.0MPa의 압력으로 이산화 탄소로 충전하고, 수지 온도가 240℃인 메타크릴 수지를 0.6초의 충전시간으로 충전한다. 80MPa의 실린더내의 수지의 압력을 10초간 유지하고, 수지를 20초간 냉각한다. 이어서, 성형품을 분리한다. 금형내에 충전된 이산화 탄소를 수지의 충전 완성과 동시에 대기로 방출한다.

생성된 성형품은 이지화된 부분에서 12.0㎛의 표면 조도 Rmax를 갖는다.

[실시예 6]

동공 표면 온도가 120℃인 금형을 5.0MPa의 압력으로 이산화 탄소로 충전하고, 수지 온도가 300℃인 폴리카보네이트 수지를 0.6초의 충전시간으로 충전한다. 120MPa의 실린더내의 수지의 압력을 10초간 유지하고, 수지를 20초간 냉각한다. 이어서, 성형품을 분리한다. 금형내에 충전된 이산화 탄소를 수지의 충전 완성과 동시에 대기로 방출한다.

생성된 성형품은 이지화된 부분에서 11.5㎛의 표면 조도 Rmax를 갖는다.

[비교예 1]

가스 공급 장치를 연결하지 않고, 금형을 대기에 개방함을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 수득하였다.

생성된 성형품의 표면 광택을 측정하였다. 충전 시간이 0.6초인 경우에 60°경면 광택은 61이었고, 충전 시간이 2.4초 인 경우에 48이었으며, 이러한 성형품의 표면 광택은 열등하였고, 충전 시간에 의존함을 발견하였다.

[비교예 2]

질소를 금형내에 충전된 가스로서 사용함을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 수득하였다.

생성된 성형품의 표면 광택을 측정하였다. 결과로서, 성형품이 비교예 1에서 보다 표면 광택면에서 열등함을 발견하였다.(60°경면 광택=0.6초의 충전 시간의 경우 46이었고, 60°경면 광택=2.4초의 충전 시간의 경우 40이었다).

[비교예 3]

가스 공급 장치를 연결하지 않고, 금형을 대기에 개방함을 제외하고, 실시예 4와 동일한 방법으로 성형품을 수득하였다.

생성된 성형품의 표면 광택을 측정하였다. 충전 시간이 0.6초인 경우에 60°경면 광택은 85이었고, 충전 시간이 2.4초 인 경우에 62이었으며, 따라서 이러한 성형품의 표면 광택은 열등하였고, 충전 시간에 의존함을 발견하였다.

또한, 성형품의 표면을 현미경으로 관찰하여 표면상에 많은 유리 섬유와 불규칙함이 존재함을 발견하였다.

[비교예 4]

가스 공급 장치를 연결하지 않고, 금형을 대기에 개방함을 제외하고, 실시예 5와 동일한 방법으로 성형품을 수득하였다.

생성된 성형품의 이지화된 부분의 표면 조도 Rmax는 8.2㎛이었다.

[비교예 5]

가스 공급 장치를 연결하지 않고, 금형을 대기에 개방함을 제외하고, 실시예 6과 동일한 방법으로 성형품을 수득하였다.

생성된 성형품의 이지화된 부분의 표면 조도 Rmax는 7.4㎛이었다.

실시예 및 비교예의 결과를 하기 표 1 및 2에 나타내었다.

본 발명의 성형 방법에 따르면, 금형 표면의 상태가 성형품에 충실히 전달될 수 있다.

Claims (10)

1. 수지의 충전 단계중에 금형과 접촉하는 수지의 표면의 고화 온도를 감소시키면서 수지의 성형을 수행함을 포함하는, 용융 열가소성 수지의 금형으로의 충전에 의한 열가소성 수지의 성형 방법.
2. 제1항에 있어서, 열가소성 수지가 무정형 수지이고, 고화 온도가 유리 전이 온도임을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 수지의 고화 온도에서 공기보다 2배 이상의, 열가소성 수지중에서의 용해도를 갖는 가스로 충전된 금형 동공으로 열가소성 수지를 충전함을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 가스가 이산화 탄소임을 특징으로 하는 방법.
5. 제3항에 있어서, 수지의 고화 온도에서 0.1 중량% 이상의 가스가 수지내에 용해되는 압력하에, 금형 동공내에 가스가 존재하도록 한 뒤, 용융 수지를 금형 동공내로 충전시켜 성형을 수행함을 특징으로 하는 방법.
6. 제3항에 있어서, 수지의 고화 온도에서 0.5중량% 이상의 가스가 수지내에 용해되는 압력하에, 금형 동공내에 가스가 존재하도록 한 뒤, 용융 수지를 금형 동공내로 충전시켜 성형을 수행함을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항 또는 제6항중 어느 한 항에 있어서, 성형이 사출 성형임을 특징으로 하는 방법.
8. 제4항에 있어서, 수지의 고화 온도에서 0.1 중량% 이상의 가스가 수지내에 용해되는 압력하에, 금형 동공내에 가스가 존재하도록 한 뒤, 용융 수지를 금형 동공내로 충전시켜 성형을 수행함을 특징으로 하는 방법.
9. 제4항에 있어서, 수지의 고화 온도에서 0.5 중량% 이상의 가스가 수지내에 용해되는 압력하에, 금형 동공내에 가스가 존재하도록 한 뒤, 용융 수지를 금형 동공내로 충전시켜 성형을 수행함을 특징으로 하는 방법.
10. 제3항에 있어서, 성형이 사출 성형임을 특징으로 하는 방법.

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