WO2014065216A1 - 自動車用射出成形品 - Google Patents

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WO2014065216A1
WO2014065216A1 PCT/JP2013/078348 JP2013078348W WO2014065216A1 WO 2014065216 A1 WO2014065216 A1 WO 2014065216A1 JP 2013078348 W JP2013078348 W JP 2013078348W WO 2014065216 A1 WO2014065216 A1 WO 2014065216A1
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WO
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injection
nozzle
diameter
injection molding
pressure
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PCT/JP2013/078348
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English (en)
French (fr)
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薫 半村
忍 加山
Original Assignee
矢崎総業株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/123—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/127—Acids containing aromatic rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/20—Injection nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/27—Sprue channels ; Runner channels or runner nozzles
    • B29C45/30—Flow control means disposed within the sprue channel, e.g. "torpedo" construction
    • B29C2045/308—Mixing or stirring devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B29K2067/003—PET, i.e. poylethylene terephthalate

Definitions

  • the present invention relates to an automobile injection molded product molded by an injection molding nozzle.
  • a nozzle As an injection molding nozzle for kneading the material of an injection molded product, a nozzle is provided with an introduction port for introducing the material into one end and introducing the material introduced into the other end.
  • a main body and a plurality of fluid mixing elements that are arranged between the inlet and outlet of the nozzle body and introduce and knead the material introduced into the nozzle body from the inlet through a plurality of fluid passages Is proposed in Patent Document 1.
  • An injection molded product formed by such an injection molding nozzle is introduced with a natural pellet and a master batch for coloring the natural pellet from an introduction port by an injection molding machine, and is distributed through a plurality of fluid mixing elements. Natural pellets and a master batch are kneaded, and injection molding is performed by injecting the natural pellets and the master batch kneaded into the mold member from the outlet.
  • an injection molding nozzle having elements such as a plurality of fluid mixing elements in this way, an injection molded product with less color unevenness is obtained compared to the case of using an open nozzle having no plurality of elements. be able to.
  • the color difference between the high concentration portion and the low concentration portion of the master batch with respect to the natural pellet on the flat plate is larger than 6.5.
  • color unevenness may be noticeable.
  • An object of the present invention is to provide an automobile injection-molded product in which color unevenness does not stand out.
  • An automotive injection-molded product includes natural pellets and a master batch that colors the natural pellets.
  • the color difference between the high density part and the low density part of the master batch with respect to the natural pellet in the flat plate is 6.5 or less.
  • the color difference between the high concentration portion and the low concentration portion of the master batch with respect to the natural pellets on the flat plate is 6.5 or less. Therefore, the color unevenness is not noticeable.
  • the automobile injection molded product may have the same material properties as the colored pellets.
  • the automobile injection-molded product has substantially the same material properties as the colored pellets. For this reason, color unevenness does not stand out, and the material properties do not deteriorate.
  • the present inventor has developed an injection molding nozzle that can achieve an injection pressure substantially equal to that of an open nozzle.
  • the above-mentioned automobile injection-molded product is molded by this injection-molding nozzle.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an injection molding nozzle according to a first study example.
  • FIG. 2 is a front view of an element of an injection molding nozzle according to a first study example.
  • FIG. 3 is a table showing the injection pressures of the example and the comparative example in the injection molding nozzle according to the first study example.
  • FIG. 4 is a side view of an injection molding nozzle according to a second study example.
  • FIG. 5 is a front view of an element of an injection molding nozzle according to a second study example.
  • FIG. 6 is a table showing the injection pressure per element of the example and the comparative example in the injection molding nozzle according to the second study example.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an injection molding nozzle according to a first study example.
  • FIG. 2 is a front view of an element of an injection molding nozzle according to a first study example.
  • FIG. 3 is a table showing the injection pressures of the example and the comparative example in the injection molding
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the injection molding nozzle, the ratio of the element length and the element diameter, and the range in which the injection pressure can be reduced.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an injection molding nozzle according to a third study example.
  • FIG. 9 is a front view of an element of an injection molding nozzle according to a third study example.
  • FIG. 10 is a table showing the injection pressures of the example and the comparative example in the injection molding nozzle according to the third study example.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the number of element holes and the cross-sectional area of the flow path in the example and the comparative example in the injection molding nozzle according to the third study example.
  • FIG. 12 is a table of a reference example showing changes in pressure loss per element due to changes in element length and element diameter.
  • FIG. 13 is a table of a reference example showing changes in pressure loss per element due to changes in land length.
  • FIG. 14 is a table showing measurement results of Examples and Comparative Examples when other types of resins are used for natural pellets of automobile injection molded products according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram showing tensile break elongations of Examples and Comparative Examples when other examples of resins are used for natural pellets of automobile injection molded products according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram showing Izod impact strengths of Examples and Comparative Examples when other examples of resins are used for natural pellets of automobile injection molded products according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram showing a color difference between an example and a comparative example when a resin of another example is used for a natural pellet of an automotive injection molded product according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a table showing determination results of examples and comparative examples when other types of resins are used in the natural pellets of the automotive injection molded product according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing the color difference between the example and the comparative example in the PBT resin of the reference example.
  • FIG. 20 is a diagram showing the color difference between the example and the comparative example in the m-PA6T resin of the reference example.
  • the injection molding nozzle 1 according to the first study example is provided with an introduction port 3 that is formed in a cylindrical shape and into which fluid is introduced at one end side, and an outlet port 5 that leads out the fluid introduced at the other end side.
  • a plurality of nozzle bodies 7 and a plurality of fluids that are arranged between the inlet 3 and outlet 5 of the nozzle body 7 and introduced into the nozzle body 7 from the inlet 3 through a plurality of element holes 9 are kneaded.
  • the element 11 is provided.
  • a pressure increase suppression unit 13 that suppresses an increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port 3.
  • the pressure rise suppression unit 13 has two element holes 9.
  • the pressure rise suppression unit 13 circulates the injection pressure of the fluid that is circulated from the inlet 3 to the outlet 5 via the plurality of elements 11, and is circulated directly from the inlet 3 to the outlet 5, that is, circulated through the open nozzle. Approximately equal to the fluid injection pressure.
  • the nozzle body 7 is formed in a cylindrical shape and includes an inlet 3 and an outlet 5.
  • the introduction port 3 is provided on one end side of the nozzle body 7, and the outside of the nozzle body 7 is opened so as to communicate the outside and the inside of the nozzle body 7.
  • an injection molding machine (not shown) for injecting a heat-melted molding resin material as a fluid is arranged on the introduction port 3 side.
  • the molding resin material injected from this injection molding machine is introduced into the nozzle body 7 from the inlet 3 at a predetermined injection pressure, and is led out from the outlet 5.
  • the flow path extending from the inlet 3 to the inside of the nozzle body 7 is formed in a taper shape so as to increase in diameter toward the inside of the nozzle body 7, and the pressure of the molding resin material introduced from the inlet 3 Loss is reduced.
  • the outlet 5 is provided on the other end side of the nozzle body 7 and communicates the outside and the inside of the nozzle body 7.
  • a nozzle chip 15 is assembled on the outlet 5 side, and a molding resin material is injected into the mold 17 through the nozzle chip 15.
  • the molded resin material introduced from the introduction port 3 and led out from the outlet port 5 may be colored by mixing with other coloring materials.
  • an appearance defect such as color unevenness may occur in an open nozzle in which nothing is interposed between the inlet 3 and the outlet 5 of the nozzle body 7. Therefore, a plurality of elements 11 for kneading a plurality of molten molding resin materials are arranged between the inlet 3 and the outlet 5 of the nozzle body 7.
  • the element 11 is arranged in parallel (in this case, six) between the inlet 3 and the outlet 5 and includes a flow dividing section 19 and a mixing section 21.
  • the flow dividing portion 19 is composed of a plurality of element holes 9 communicating from the inlet 3 side to the outlet 5 side of the element body 23. Inside the element hole 9, a torsion blade 25 in which the base end on the introduction port 3 side and the base end on the lead-out port 5 side are twisted by 180 ° is disposed. For this reason, the molding resin material which distribute
  • the element 11 is arranged in parallel (in this case, six) between the inlet 3 and the outlet 5 and two element holes 9 are provided in the element body 23.
  • the two element holes 9 are arranged at equal intervals from the center of the element main body 23 with an outer diameter inscribed in the inner diameter of the element main body 23 and at an interval of 180 ° in the circumferential direction of the element main body 23.
  • the element holes 9, 9 provided in the adjacent elements 11, 11 are arranged so as to be displaced by 90 ° in the rotation direction when the center of the element body 23 is the rotation axis.
  • the mixing unit 21 is provided on each of the inlet 3 side and the outlet 5 side of the element body 23 and communicates with the inlet and outlet of the element hole 9.
  • the mixing unit 21 merges and mixes the molding resin material that has circulated through the plurality of element holes 9 (the molding resin material introduced from the introduction port 3 in the element 11 closest to the introduction port 3), and is positioned on the outlet 5 side.
  • the molded resin material mixed into the plurality of element holes 9 of the element 11 (the outlet 11 for the element 11 closest to the outlet 5) is led out.
  • the molded resin material is kneaded by repeatedly flowing the molded resin material through the flow dividing section 19 and the mixing section 21.
  • the pressure increase suppression portion 13 that suppresses the increase in the injection pressure of the molding resin material introduced from the introduction port 3 provided in the nozzle body 7 is set to the number of element holes 9 in one element 11. .
  • the number of element holes 9 in this one element 11 is set to two. In the number of the element holes 9, the kneading efficiency is improved by increasing the number of divisions, and the pressure loss is reduced by increasing the flow path cross-sectional area of the molded resin material.
  • the pressure rise suppression unit 13 is set such that the diameter D1 of the element 11 is 2.5 times or more the diameter D2 of the inlet 3.
  • the pressure increase suppression portion 13 that suppresses an increase in the injection pressure of the molding resin material introduced from the introduction port 3 provided in the nozzle body 7 includes the element 11 in one element 11.
  • the diameter D1 is set.
  • the diameter D1 of the element 11 is set to 2.5 times or more the diameter D2 of the introduction port 3. With such a diameter D1 of the element 11, the flow passage cross-sectional area of the molded resin material is increased, and the injection pressure can be made substantially equal to the injection pressure of the open nozzle.
  • the pressure rise suppressing portion 13 is set such that the diameter D 1 of the element 11 is 2.5 times or more the diameter D 2 of the introduction port 3. For this reason, the flow path cross-sectional area of the element 11 when the fluid flows through the element 105 can be increased, and the pressure loss of the fluid flowing through the nozzle body 7 can be reduced.
  • Example 2 In each example and comparative example 1, the number of element holes for one element was 2, and the number of elements to be arranged in the nozzle body was 6.
  • Comparative Example 2 is an open nozzle in which no element is disposed between the inlet and the outlet.
  • the inlet diameter D2 was 8 (mm), the element diameter D1 was 19 (mm) in Examples 1 to 3, 20 (mm) in Example 4, and 16 (mm) in Comparative Example 1. .
  • the length L1 of the element was 10 (mm) in Examples 1, 2, and 4, 30 (mm) in Example 3, and 15.5 (mm) in Comparative Example 1.
  • the total of the land lengths L2 and L3 of the inlet and outlet is 25 (mm) in Examples 1, 3, and 4, 30 (mm) in Example 2, and 50 (mm) in Comparative Example 1. In Example 2, it was set to 95 (mm).
  • the injection pressure (MPa) was measured when the injection speed of the injection molding machine was 20, 50, 80 (mm / sec). The results are shown in the table of FIG.
  • each example according to the present invention had an injection pressure substantially equivalent to that of Comparative Example 2 which is an open nozzle.
  • Comparative Example 1 having an element diameter D1 less than 2.5 times the inlet diameter D2 had a very high injection pressure that increased by about 60% compared to Comparative Example 2.
  • the injection molding nozzle can be made substantially equal to the injection pressure of the open nozzle and can sufficiently knead the fluid. It can be seen that it can be obtained.
  • the pressure rise suppression portion 103 is set such that the length L1 (see FIG. 1) of the element 105 is 0.64 to 1.6 times the diameter D3 of the element hole 9. ing.
  • a plurality (six in this case) of elements 105 are arranged in the axial direction of the nozzle body 7 between the inlet 3 (see FIG. 1) and the outlet 5 (see FIG. 1). Is arranged.
  • the element 105 is provided with two element holes 9.
  • the two element holes 9 have an outer diameter inscribed in the inner diameter of the element 105 at equal intervals from the center of the element 105, and are arranged at intervals of 180 ° in the circumferential direction of the element 105.
  • the element holes 9 and 9 provided in the adjacent elements 105 and 105 are arranged so as to be shifted by 90 ° in the rotation direction when the center of the element 105 is the rotation axis.
  • the inner diameter of the element 105 is the diameter D1 of the element 105.
  • the injection molding nozzle 101 having such an element 105 is arranged on the inner peripheral side of a locating ring insertion port 211 provided in a fixed plate 209 of the injection molding machine.
  • the locating ring insertion port 211 is arranged with the central part of the nozzle body 207 aligned with the central part, and the mold 17 (see FIG. 1) fixed to the fixed plate 209 of the injection molding machine on the outlet port 5 side.
  • a mold member such as is inserted and fixed. By inserting the mold member into such a locating ring insertion port 211, the center position of the mold member and the nozzle body 207 is aligned, and the molding resin material injected by the cylinder 213 of the injection molding machine is used for injection molding. It is kneaded through the nozzle 101 and injected into the mold member.
  • the size of the injection molding machine generally applied is 300 tons or less, and the maximum value of the diameter D4 of the locating ring insertion port 211 at this time is 120 (mm). For this reason, the maximum value of the diameter D1 of the element 203 is set to 50.5 (mm).
  • the maximum length of the nozzle body 207 that can be installed is 200 (mm).
  • Six elements 105 are accommodated in the nozzle body 207.
  • the maximum value of the length L1 (see FIG. 5) per element 105 takes into account the inlet 3 (see FIG. 1), the outlet 5 (see FIG. 1), or other clearances. , 20 (mm) is set.
  • the pressure increase suppression portion 103 that suppresses the increase in the injection pressure of the molding resin material introduced from the introduction port 3 provided in the nozzle body 207 includes the length L1 of the element 105 and the element hole.
  • the ratio (L1 / D3) with the diameter D3 of 9 is set.
  • the ratio (L1 / D3) between the length L1 of the element 105 and the diameter D3 of the element hole 9 the flow passage cross-sectional area of the molded resin material in the element 105 is efficiently increased. For this reason, the pressure loss of the molding resin material which distribute
  • the pressure rise suppressing portion 103 is set such that the length L1 of the element 105 is 0.64 to 1.6 times the diameter D3 of the element hole 9. For this reason, the flow path cross-sectional area of the element 105 when the fluid flows through the element 105 can be efficiently increased, and the pressure loss of the fluid flowing through the nozzle body 207 can be reduced.
  • Example 2 In each example and each comparative example, the number of element holes for one element was 2, and the number of elements arranged in the nozzle body was 6.
  • the element length L1 was set to 16 (mm).
  • the diameter D3 of the element hole is 10 (mm) in Example 1, 11 (mm) in Example 2, 12 (mm) in Example 3, 13 (mm) in Example 4, and Example 5 Is 14.5 (mm), 15 is (mm) in Example 6, 20 (mm) in Example 7, 25 (mm) in Example 8, 8 (mm) in Comparative Example 1, and Comparative Example 2 In Comparative Example 3, it was set to 9 (mm).
  • Example 8 has a very small injection pressure together with Comparative Example 3, but the locating ring insertion port having a diameter D4 of the maximum value 120 (mm) in the diameter of the element hole of Comparative Example 3 In Example 8, which can be arranged, was set as the upper limit value of the diameter of the element hole.
  • Example 1 has a diameter of an element hole (element) that can be placed in a locating ring insertion port having a diameter D4 of 120 (mm) or less as well as Comparative Examples 1 and 2.
  • a maximum injection pressure which is the upper limit of the performance of the injection molding machine, depending on the shape of the molded product and the resin, and molding is impossible at the upper limit of the performance of the injection molding machine.
  • each example according to the present invention can be arranged at the locating ring insertion port, and the injection pressure is reduced as compared with the conventional comparative examples 1 and 2.
  • the flow passage cross-sectional area of the element can be efficiently It can be seen that the increase in injection pressure can be suppressed.
  • the range of the ratio L / D of the flow path diameter ⁇ 8 is 0.30 to 1.21
  • the range of the ratio L / D of the flow path diameter ⁇ 10 is 0.98 to 0.24
  • the flow path diameter ⁇ 14.5 is 1.00 to 0.20
  • the range of the ratio L / D of the flow path diameter ⁇ 25 is 0.99 to 0.20.
  • the range in which the injection pressure per element described above satisfies 2.9 MPa or less is the ratio L / D of 1.21 (point a) in the case of the channel diameter ⁇ 8, and in the case of the channel diameter ⁇ 10.
  • the ratio L / D is 0.78 to 0.88 (b1 point to b2 point) and the flow path diameter is 14.5
  • the ratio L / D is 0.40 to 0.67 (c1 point to c2 point).
  • the ratio L / D is 0.20 to 0.40 (points e1 to e2).
  • the range in which the injection pressure can be reduced is the range surrounded by the above-mentioned a, b1, b2, c1, c2, e1, and e2 (shaded portion in FIG. 7).
  • the most suitable range of the number of element holes 9 is when four element holes 9 are provided for one element 11.
  • the injection pressure of the molding resin material introduced from the introduction port 3 becomes substantially equal to the injection pressure of the molding resin material flowing through the open nozzle.
  • the molding resin material cannot be sufficiently kneaded with the open nozzle, but the molding resin material can be sufficiently kneaded with the injection molding nozzle 1 in which the element 11 is arranged.
  • These four element holes 9 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the element body 23 with the outer diameter inscribed in the inner diameter of the element body 23 at equal intervals from the center of the element body 23.
  • the element holes 9 and 9 provided in the adjacent elements 11 and 11 are arranged so as to be displaced by 45 ° in the rotation direction when the center of the element body 23 is the rotation axis.
  • Such an injection molding nozzle 1 is provided with a pressure increase suppressing portion 13 for suppressing an increase in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port 3 in the nozzle body 7. For this reason, the rise in the injection pressure of the fluid introduced from the introduction port 3 can be suppressed by the pressure increase suppression unit 13, and the pressure loss of the fluid flowing through the nozzle body 7 can be reduced.
  • the pressure rise suppression unit 13 has 3 or more and 9 or less element holes 9. For this reason, the division
  • the pressure rise suppression unit 13 is configured so that the injection pressure of the fluid flowing from the inlet 3 to the outlet 5 via the plurality of elements 11 is substantially equal to the injection pressure of the fluid flowing directly from the inlet 3 to the outlet 5. To do. For this reason, it can be set as the pressure loss substantially equivalent to the open nozzle by which the several element 11 is not provided in the nozzle main body 7 by the pressure rise suppression part 13. FIG. In addition, the fluid can be kneaded in the nozzle body 7 with a pressure loss substantially equal to that of the open nozzle.
  • the pressure rise suppression unit 13 has four element holes 9. For this reason, it is possible to increase the flow sectional area of the element 11 and increase the pressure loss substantially equal to that of the open nozzle while increasing the number of fluid divisions when flowing through the element 11.
  • Example 2 The number of element holes for one element was 3 to 9 in each example, and 2 and 10 in Comparative Examples 1 and 2.
  • the plurality of element holes are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the element with the outer diameter inscribed in the inner diameter of the element at equal intervals from the center of the element.
  • Comparative Example 3 was an open nozzle in which no element was disposed between the inlet and outlet and the diameter from the inlet to outlet was constant. For this reason, the flow path cross-sectional area of the comparative example 3 is a smaller value than the other examples and comparative examples.
  • the injection pressure (MPa) was measured when the injection speed of the injection molding machine was 20, 50, 80 (mm / sec).
  • FIG. 10 also shows the fluid channel cross-sectional area and the number of divisions in each example and each comparative example.
  • FIG. 11 shows the relationship between the element hole and the channel cross-sectional area.
  • Comparative Example 2 having 10 element holes per element, the injection pressure was increased as compared with Comparative Example 1.
  • Example 2 having four element holes per element, the injection pressure was substantially equivalent to the injection pressure of Comparative Example 3 which is an open nozzle.
  • the number of divisions of 46656 (times) or more in each example (minimum element hole 3, element number 6) of the present invention is about 11 times the number of divisions 4096 (times) in Comparative Example 1 (element hole 2, element number 6).
  • the injection molding nozzle according to each embodiment of the present invention can obtain a kneadability of about 11 times that of the conventional injection molding nozzle at a minimum.
  • the channel cross-sectional area of 103.8 (mm2) or more in each example of the present invention is larger than the channel cross-sectional area of 100.5 (mm2) of Comparative Example 1.
  • the element holes are provided in the range of 3 to 9 per element, the kneadability is improved and the injection pressure is reduced as compared with the conventional injection molding nozzle having two element holes per element. It can be seen that an injection molding nozzle can be obtained. In addition, it can be seen that when four element holes are provided per element, an injection molding nozzle can be obtained that can be substantially equivalent to the injection pressure of the open nozzle.
  • the element diameter is the radius, and the element length at each element diameter of 10, 16, 20, 30, 40 (mm) is changed to 5, 10, 15.5, 20 (mm).
  • the pressure loss (MPa) per element when the injection speed is 20, 50, 80 (mm / sec) is shown.
  • the element diameter is set to 2.5 times or more of the diameter of the inlet, but this indicates a lower limit, and the upper limit is the element.
  • the diameter of the nozzle body is set to a size that can accommodate an element in which the diameter of the element is at least 2.5 times the diameter of the inlet.
  • the automobile injection-molded product according to the present embodiment includes natural pellets and a master batch for coloring the natural pellets.
  • Automobile injection molded products have a color difference of 6.5 or less between the high-concentration part and the low-concentration part of the master batch for natural pellets on a flat plate.
  • Automotive injection-molded products have material properties substantially equivalent to colored pellets.
  • Comparative Example 2 An injection molded product molded using a conventional injection molding nozzle is referred to as Comparative Example 2, and an injection molded product molded using an open nozzle is referred to as Comparative Example 3.
  • the master batch used was a 25-fold diluted standard Eight made by Sanyo Kako as blue for PBT resin.
  • the colored pellets used were 1401X06 manufactured by Toray as the blue color of the PBT resin.
  • the tensile test was performed in accordance with ASTM D638, and the shape of the test piece used was ASTM No. 4.
  • the Izod impact test was in accordance with ASTM D256, and the shape of the test piece used was thickness 3.2 (mm) ⁇ width 12.5 (mm) ⁇ length 63.5 (mm).
  • the shape of the test piece used for the colorimetry test is a flat plate of 81.2 (mm) x 81.2 (mm) x 2 (mm), and the colorimetric conditions are 45-0 degree method, light source D65, 10 degree field of view.
  • the color difference was calculated by measuring the high density part (part where color unevenness did not occur) and the low density part (part where color unevenness occurred) of the master batch with respect to natural pellets.
  • Judgment criteria in the tensile test were acceptable when the tensile break elongation was 40 (%) or more when Toray 1401X06 was used as the PBT resin for the natural pellets.
  • Judgment criteria in the Izod impact test were acceptable when the Izod impact strength was 24.5 (J / m) or more when Toray 1401X06 was used as the PBT resin for the natural pellets.
  • Judgment criteria in the colorimetric test are the range that can be handled as the same color at the impression level, the allowable color difference that is generally handled in color management, and the allowable range of colors that are the same color while there is a difference in color material and texture. Since the class B tolerance is 3.2 to 6.5, those having a color difference of 6.5 or less were accepted.
  • the color difference of the example which is an injection molded product for automobiles according to the present embodiment is 6.5 or less.
  • the Examples had a tensile elongation at break and Izod impact strength substantially equivalent to those of Comparative Example 1 which is a colored pellet.
  • Comparative Example 2 which is an injection molded product molded using a conventional injection molding nozzle
  • Comparative Example 3 which is an injection molded product molded using an open nozzle
  • the color difference between the high-concentration part and the low-concentration part of the master batch with respect to the natural pellets on the flat plate is 6.5 or less, so color unevenness does not stand out.
  • the automobile injection-molded product according to the present embodiment has substantially the same material properties as the colored pellets, so that color unevenness does not stand out and the material properties do not deteriorate.
  • FIG. 19 and FIG. 20 show the measurement results of color difference when PBT resin, m-PA6T, PA6, and PP are used as natural pellets.
  • connectors There are connectors, protectors, J / B, R / B, etc. as automobile injection molded products.

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Abstract

　自動車用射出成形品が、ナチュラルペレットと、ナチュラルペレットを着色するマスターバッチとを備える。前記自動車用射出成形品は、平板におけるナチュラルペレットに対するマスターバッチの高濃度部と低濃度部との色差が6.5以下である。

Description

自動車用射出成形品
　本発明は、射出成形用ノズルによって成形された自動車用射出成形品に関する。
　射出成形品の材料を混練する射出成形用ノズルとして、筒状に形成され一端側に材料が導入される導入口が設けられ他端側に導入された材料を導出する導出口が設けられたノズル本体と、このノズル本体の導入口と導出口との間に配置され導入口からノズル本体内に導入された材料を複数の流体通路から導入して混練する複数の流体混合素子とを備えたものが特許文献１に提案されている。
　このような射出成形用ノズルによって成形される射出成形品は、射出成形機によって導入口からナチュラルペレットと、このナチュラルペレットを着色するマスターバッチとが導入され、複数の流体混合素子を流通することによってナチュラルペレットとマスターバッチとが混練され、導出口から型部材に混練されたナチュラルペレットとマスターバッチとが射出されることによって射出成形される。
　このように複数の流体混合素子のようなエレメントを有する射出成形用ノズルを用いることにより、複数のエレメントを有さないオープンノズルを用いた場合に比較して、色ムラの少ない射出成形品を得ることができる。
特公昭５３－３６１８２号公報
　ところで、特許文献１のような射出成形用ノズルによって成形された射出成形品は、平板におけるナチュラルペレットに対するマスターバッチの高濃度部と低濃度部との色差が6.5よりも大きくなっていた。このような色差が6.5を超えるような射出成形品は、色ムラが目立ってしまうことがあった。
　本発明は、色ムラが目立つことのない自動車用射出成形品を提供することを目的とする。
　本発明の実施形態に係る自動車用射出成形品は、ナチュラルペレットと、前記ナチュラルペレットを着色するマスターバッチとを備える。ここで、前記自動車用射出成形品は、平板における前記ナチュラルペレットに対する前記マスターバッチの高濃度部と低濃度部との色差が6.5以下である。
　上記構成によれば、上記自動車用射出成形品は、平板におけるナチュラルペレットに対するマスターバッチの高濃度部と低濃度部との色差が6.5以下である、このため、色ムラが目立つことがない。
　また、上記自動車用射出成形品は、着色ペレットと同等の材料物性を有してもよい。
　上記構成によれば、上記自動車用射出成形品は、着色ペレットと略同等の材料物性を有する。このため、色ムラが目立つことがなく、材料物性が低下することもない。
　なお、本発明者は、オープンノズルと略同等の射出圧力とすることができる射出成形用ノズルを開発した。上記の自動車用射出成形品は、この射出成形用ノズルによって成形されたものである。
　上述の構成によれば、色ムラが目立つことのない自動車用射出成形品を提供することができる。
図１は、第１検討例に係る射出成形用ノズルの断面図である。 図２は、第１検討例に係る射出成形用ノズルのエレメントの正面図である。 図３は、第１検討例に係る射出成形用ノズルにおける実施例と比較例の射出圧力を示す表である。 図４は、第２検討例に係る射出成形用ノズルの側面図である。 図５は、第２検討例に係る射出成形用ノズルのエレメントの正面図である 図６は、第２検討例に係る射出成形用ノズルにおける実施例と比較例の１エレメント当たりの射出圧力を示す表である。 図７は、射出成形用ノズルと、エレメント長とエレメント径の比との関係を示し、射出圧力を低減することが可能な範囲を示す図である。 図８は、第３検討例に係る射出成形用ノズルの断面図である。 図９は、第３検討例に係る射出成形用ノズルのエレメントの正面図である。 図１０は、第３検討例に係る射出成形用ノズルにおける実施例と比較例の射出圧力を示す表である。 図１１は、第３検討例に係る射出成形用ノズルにおける実施例と比較例のエレメント穴数と流路断面積との関係を示す図である。 図１２は、エレメント長さとエレメント径との変化による１エレメント当たりの圧力損失の変化を示す参考例の表である。 図１３は、ランド長の変化による１エレメント当たりの圧力損失の変化を示す参考例の表である。 図１４は、本発明の実施の形態に係る自動車用射出成形品のナチュラルペレットに他例の樹脂を用いたときの実施例と比較例の測定結果を示す表である。 図１５は、本発明の実施の形態に係る自動車用射出成形品のナチュラルペレットに他例の樹脂を用いたときの実施例と比較例の引張破断伸びを示す図である。 図１６は、本発明の実施の形態に係る自動車用射出成形品のナチュラルペレットに他例の樹脂を用いたときの実施例と比較例のＩｚｏｄ衝撃強度を示す図である。 図１７は、本発明の実施の形態に係る自動車用射出成形品のナチュラルペレットに他例の樹脂を用いたときの実施例と比較例の色差を示す図である。 図１８は、本発明の実施の形態に係る自動車用射出成形品のナチュラルペレットに他例の樹脂を用いたときの実施例と比較例の判定結果を示す表である。 図１９は、参考例のＰＢＴ樹脂における実施例と比較例の色差を示す図である。 図２０は、参考例のｍ－ＰＡ６Ｔ樹脂における実施例と比較例の色差を示す図である。
　まず、図１～図１３を用いて本発明の実施形態に係る自動車用射出成形品を成型する射出成型用ノズルの検討例について説明する。
　（第１検討例）
　図１～３を用いて第１検討例について説明する。
　本第１検討例に係る射出成形用ノズル１は、筒状に形成され一端側に流体が導入される導入口３が設けられ他端側に導入された流体を導出する導出口５が設けられたノズル本体７と、このノズル本体７の導入口３と導出口５との間に配置され導入口３からノズル本体7内に導入された流体を複数のエレメント孔９から導入して混練する複数のエレメント１１とを備えている。
　ノズル本体７内には、導入口３から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制部１３が設けられている。
　本検討例では、圧力上昇抑制部１３は、エレメント穴９が２つに設定されている。
　圧力上昇抑制部１３は、導入口３から複数のエレメント１１を介して導出口５に流通される流体の射出圧力を、導入口３から直接導出口５に流通される、すなわちオープンノズルを流通される流体の射出圧力と略同等にする。
　図１，図２に示すように、ノズル本体７は、筒状に形成され、導入口３と導出口５とを備えている。導入口３は、ノズル本体７の一端側に設けられ、ノズル本体７の外部と内部とを連通するようにノズル本体７の外部側が開口されている。導入口３側には、流体としての加熱溶融された成形樹脂材料を射出する射出成形機（不図示）が配置される。この射出成形機から射出された成形樹脂材料は、所定の射出圧力で導入口３からノズル本体７内部に導入され、導出口５から導出される。導入口３からノズル本体７内部側に延設された流路は、ノズル本体７内部側に向けて拡径されるようにテーパ状に形成され、導入口３から導入される成形樹脂材料の圧力損失を低減している。
　導出口５は、ノズル本体７の他端側に設けられ、ノズル本体７の外部と内部とを連通している。この導出口５側には、ノズルチップ１５が組付けられ、このノズルチップ１５を介して金型１７に成形樹脂材料が射出される。ノズルチップ１５の金型１７側の先端部の長さを短縮することにより、成形樹脂材料の圧力損失をさらに低減している。
　このような導入口３から導入されて導出口５から導出される成形樹脂材料は、他の着色材料を混合して着色することがある。このような場合、ノズル本体７の導入口３から導出口５までの間に何も介さないオープンノズルでは、色ムラなどの外観不良が発生する恐れがあった。そこで、ノズル本体７の導入口３と導出口５との間には、溶融された複数の成形樹脂材料を混練する複数のエレメント１１が配置されている。
　エレメント１１は、導入口３と導出口５との間に複数（ここでは６つ）並列に配置され、分流部１９と混合部２１とを備えている。分流部１９は、エレメント本体２３の導入口３側から導出口５側まで連通された複数のエレメント穴９からなる。このエレメント穴９の内部には、導入口３側の基端と導出口５側の基端とを180°捻ったねじり羽根２５が配置されている。このため、１つのエレメント穴９を流通する成形樹脂材料は、２分割される。このような複数のエレメント穴９を流通した成形樹脂材料は、混合部２１で混合される。
　エレメント１１は、導入口３と導出口５との間に複数（ここでは６つ）並列に配置され、エレメント本体２３にエレメント穴９が２つ設けられている。この２つのエレメント穴９は、エレメント本体２３の中心から等間隔に外径がエレメント本体２３の内径に内接され、エレメント本体２３の周方向において180°の間隔で配置されている。隣り合うエレメント１１，１１に設けられたエレメント穴９，９同士は、エレメント本体２３の中心を回転軸心としたときの回転方向に90°位置ずれして配置されている。このようにエレメント穴９を配置させることにより、成形樹脂材料の混練効率を向上することができる。
　混合部２１は、エレメント本体２３の導入口３側と導出口５側とにそれぞれ設けられ、エレメント穴９の入口及び出口と連通されている。混合部２１は、複数のエレメント穴９を流通した成形樹脂材料（導入口３に最も近いエレメント１１では導入口３から導入された成形樹脂材料）を合流して混合し、導出口５側に位置するエレメント１１の複数のエレメント穴９（導出口５に最も近いエレメント１１では導出口５）へ混合した成形樹脂材料を導出する。
　このような分流部１９と混合部２１とを成形樹脂材料が繰り返し流通されることにより、成形樹脂材料が混練される。この複数のエレメント１１を流通する成形樹脂材料の分割数Ｎは、エレメント数をｎ、最初の流入層（導入口３に最も近い混合部２１）をＮ０ 、エレメント穴数をＨとすると、１つのエレメント穴９で２分割されるので、Ｎ＝Ｎ０ ×（２×Ｈ）ｎ となる。このため、従来のような圧力損失の大きい射出成形用ノズルでは、１つのエレメント１１に２つのエレメント穴９が設けられており、１エレメント当たりの分割数が４となっている。
　そこで、ノズル本体７に設けられた導入口３から導入される成形樹脂材料の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制部１３は、１つのエレメント１１におけるエレメント穴９の数の設定となっている。この１つのエレメント１１におけるエレメント穴９の数は、２つに設定される。このエレメント穴９の数では、分割数の増加により混練効率が向上されると共に、成形樹脂材料の流路断面積が増加により圧力損失が低減される。
　本検討例に係る射出成形用ノズル１は、圧力上昇抑制部１３が、エレメント１１の径Ｄ１が導入口３の径Ｄ２の2.5倍以上に設定されている。
　このような射出成形用ノズル１において、ノズル本体７に設けられた導入口３から導入される成形樹脂材料の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制部１３は、１つのエレメント１１におけるエレメント１１の径D１の設定となっている。このエレメント１１の径D１は、導入口３の径D２の2.5倍以上に設定される。このようなエレメント１１の径D１では、成形樹脂材料の流路断面積が増加され、オープンノズルの射出圧力と略同等の射出圧力とすることができる。
　成形樹脂材料の射出圧力の圧力損失を低減させるためには、１つのエレメント１１の長さL１や導入口３及び導出口５のランド長L２，L３などを縮小することが有効である。これは、成形樹脂材料がノズル本体７内を流通する際に、成形樹脂材料と各部材との接触距離が短くなり、成形樹脂材料に対する抵抗が低減されるためである。このため、射出成形用ノズル１では、エレメント１１の長さL１と導入口３及び導出口５のランド長L２，L３とが混練性を低下させない程度に縮小されている。
　このような射出成形用ノズル１では、圧力上昇抑制部１３がエレメント１１の径D１が導入口３の径D２の2.5倍以上に設定されている。このため、エレメント１０５内を流体が流通するときのエレメント１１の流路断面積を増加することができ、ノズル本体７内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
　本発明の第１検討例に係る射出成形用ノズルを、以下の実施例を用いて詳細に説明する。
　（実施例）
　各実施例及び比較例１では、１つのエレメントに対するエレメント穴数を２とし、ノズル本体内に配置させるエレメント数を６とした。
　比較例２は、導入口と導出口との間にエレメントが配置されていないオープンノズルである。
　導入口の径D２を8（mm）とし、エレメントの径D１を、実施例１～３では19（mm）とし、実施例４では20（mm）とし、比較例１では16（mm）とした。
　エレメントの長さL１を、実施例１，２，４では10（mm）とし、実施例３では30（mm）とし、比較例１では15.5（mm）とした。
　導入口及び導出口のランド長L２，L３の合計を、実施例１，３，４では25（mm）とし、実施例２では30（mm）とし、比較例１では50（mm）とし、比較例２では95（mm）とした。
　各実施例及び各比較例において、射出成形機の射出速度を20，50，80（mm/sec）としたときの射出圧力（MPa）を測定した。この結果を図３の表に示す。
　表から明らかなように、本発明に従う各実施例は、オープンノズルである比較例２と略同等の射出圧力となった。
　これに対して、導入口の径D２の2.5倍に満たないエレメントの径D１を有する比較例１では、比較例２よりも約60％上昇するような非常に大きな射出圧力となっていた。
　このことから、エレメントの径D１を増加させることにより、エレメントにおける流体の流路断面積を増加させることができ、射出圧力の上昇を抑制することができるということがわかる。
　従って、エレメントの径D１を導入口の径D２の2.5倍以上とすることにより、オープンノズルの射出圧力と略同等とすることができると共に、流体を十分に混練することができる射出成形用ノズルを得ることができることがわかる。
　以上の結果から、本発明（実施例）の場合、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。一方、本発明を満たさない（比較例）場合、あまり魅力的でない射出成形用ノズルが得られる。
　（第２検討例）
　図４～図６を用いて第２検討例について説明する。
　本実施の形態に係る射出成形用ノズル１０１は、圧力上昇抑制部１０３が、エレメント１０５の長さＬ１（図１参照）がエレメント穴９の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されている。
　なお、第１検討例と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は他の実施形態を参照するものとし省略するが、他の実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。
　図４，図５に示すように、エレメント１０５は、導入口３（図１参照）と導出口５（図１参照）との間にノズル本体７の軸方向に複数（ここでは６つ）並列に配置されている。エレメント１０５には、エレメント穴９が２つ設けられている。この２つのエレメント穴９は、エレメント１０５の中心から等間隔に外径がエレメント１０５の内径に内接され、エレメント１０５の周方向において180°の間隔で配置されている。また、隣り合うエレメント１０５，１０５に設けられたエレメント穴９，９同士は、エレメント１０５の中心を回転軸心としたときの回転方向に90°位置ずれして配置されている。なお、エレメント１０５の内径がエレメント１０５の径D１となっている。
　このようなエレメント１０５を有する射出成形用ノズル１０１は、射出成形機の固定盤２０９に設けられたロケートリング挿入口２１１の内周側に配置されている。このロケートリング挿入口２１１は、中心部にノズル本体２０７の中心部が位置合わせされて配置され、導出口５側に射出成形機の固定盤２０９に固定される金型１７（図１参照）などのような型部材が挿入されて固定される。このようなロケートリング挿入口２１１に型部材が挿入されることにより、型部材とノズル本体２０７との中心位置が位置合わせされ、射出成形機のシリンダ２１３によって射出された成形樹脂材料が射出成形用ノズル１０１を介して混練され、型部材に射出される。
　ここで、一般に適用される射出成形機のサイズは300ton以下であり、このときのロケートリング挿入口２１１の径D４の最大値は120（mm）となっている。このため、エレメント２０３の径D１の最大値は、50.5（mm）に設定されている。
　これは、ノズル本体２０７の外径が最大でエレメント１０５の径D１の２倍（2×50.5＝101（mm））有することとなり、ノズル本体２０７の外周に配置されるヒーターの厚みが8（mm）必要であり、ノズル本体２０７とロケートリング挿入口２１１とのクリアランスが10（mm）必要であり、すべての合計値（101＋8＋10＝119（mm））がロケートリング挿入口２１１の径D４の最大値120（mm）を超えないようにするためである。
　エレメント穴９の径D３の最大値は、50.5（mm）のエレメント１０５の径D１に対して、25（mm）に設定されている。これは、エレメント穴９がエレメント１０５に対して２つ設けられており、エレメント穴９，９間の隙間を少なくとも0.5（mm）確保するため、25×2＋0.5＝50.5（mm）となるためである。
　一方、射出成形機のサイズが300tonであるときに、設置可能なノズル本体２０７の長さの最大値は、200（mm）である。このノズル本体２０７内には、６つのエレメント１０５が収容されている。このため、エレメント１０５の１つ当たりの長さＬ１（図５参照）の最大値は、導入口３（図１参照）、導出口５（図１参照）、或いは他のクリアランスなどを考慮して、20（mm）に設定されている。
　これらの最大値を考慮して、ノズル本体２０７に設けられた導入口３から導入される成形樹脂材料の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制部１０３は、エレメント１０５の長さＬ１とエレメント穴９の径Ｄ３との比（Ｌ１／Ｄ３）の設定となっている。
　詳細には、圧力上昇抑制部１０３は、エレメント１０５の長さＬ１がエレメント穴９の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下（Ｌ１／Ｄ３＝0.64～1.60）に設定されている。このようなエレメント１０５の長さＬ１とエレメント穴９の径Ｄ３との比（Ｌ１／Ｄ３）の設定により、エレメント１０５における成形樹脂材料の流路断面積が効率的に増加される。このため、ノズル本体２０７内を流通する成形樹脂材料の圧力損失を低減することができる。
　このような射出成形用ノズル１０１では、圧力上昇抑制部１０３がエレメント１０５の長さＬ１がエレメント穴９の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下に設定されている。このため、エレメント１０５内を流体が流通するときのエレメント１０５の流路断面積を効率的に増加することができ、ノズル本体２０７内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
　本発明の第２検討例に係る射出成形用ノズルを、以下の実施例を用いて詳細に説明する。
　（実施例）
　各実施例及び各比較例では、１つのエレメントに対するエレメント穴数を２とし、ノズル本体内に配置させるエレメント数を６とした。
　各実施例及び各比較例では、エレメントの長さＬ１を16（mm）とした。
　エレメント穴の径D３を、実施例１では10（mm）とし、実施例２では11（mm）とし、実施例３では12（mm）とし、実施例４では13（mm）とし、実施例５では14.5（mm）とし、実施例６では15（mm）とし、実施例７では20（mm）とし、実施例８では25（mm）とし、比較例１では8（mm）とし、比較例２では９（mm）とし、比較例３では35（mm）とした。
　各実施例及び各比較例において、樹脂としてＰＢＴ樹脂を用い、射出率を26.5（cm３/sec）としたときの１エレメント当たりの射出圧力（MPa）を測定した。この結果を図６の表に示す。なお、エレメントの長さＬ１とエレメント穴の径Ｄ３との比（Ｌ１／Ｄ３）及びエレメントの径Ｄ１も図６に示す。
　本発明に従う実施例８は、比較例３と共に非常に小さな射出圧力となっているが、比較例３のエレメント穴（エレメント）の径では最大値120（mm）の径Ｄ４を有するロケートリング挿入口に配置することができないので、配置可能な実施例８をエレメント穴の径の上限値とした。
　本発明に従う実施例１は、比較例１，２と共に最大値120（mm）以下の径Ｄ４を有するロケートリング挿入口に配置可能なエレメント穴（エレメント）の径を有している。しかしながら、比較例１，２の場合には、成形品形状や樹脂によって射出成形機の性能上限である最大射出圧力を超えてしまう恐れがあり、射出成形機の性能上限では成形が不可能である。このため、１エレメント当たりの射出圧力が2.9（MPa）以下となる実施例１を下限値とした。
　以上のことから明らかなように、本発明に従う各実施例は、ロケートリング挿入口に配置可能であり、従来の比較例１，２よりも射出圧力が低減されていた。
　これに対して、エレメントの長さＬ１がエレメント穴の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下（Ｌ１／Ｄ３＝0.64～1.60）に設定されていない各比較例では、比較例１，２では１エレメント当たりの射出圧力が2.9（MPa）を超えており、比較例３ではロケートリング挿入口に配置することができない。
　このことから、エレメントの長さＬ１をエレメント穴の径Ｄ３に対して0.64倍以上1.6倍以下（Ｌ１／Ｄ３＝0.64～1.60）に設定することにより、エレメントにおける流体の流路断面積を効率的に増加させることができ、射出圧力の上昇を抑制することができるということがわかる。
　以上の結果から、本検討例（実施例）の場合、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。一方、本発明を満たさない（比較例）場合、あまり魅力的でない射出成形用ノズルが得られる。
　次に図７を用いて、エレメントの長さLとエレメントの径Ｄとの比Ｌ／Ｄを変更した場合の射出圧力をエレメントの流路径ｄを横軸とした射出圧力の分布について説明する。
　同図において、流路径φ８の比Ｌ／Ｄの範囲は、０．３０～１．２１、流路径φ１０の比Ｌ／Ｄの範囲は、０．９８～０．２４、流路径φ１４．５の比Ｌ／Ｄの範囲は１．００～０．２０、流路径φ２５の比Ｌ／Ｄの範囲は０．９９～０．２０である。
　ここで、上記した1エレメント当たりの射出圧力が２，９ＭＰａ以下を満足する範囲は、流路径φ８の場合は、比Ｌ／Ｄが１．２１（ａ点）であり、流路径φ１０の場合は、比Ｌ／Ｄが０．７８～０．８８（ｂ１点～ｂ２点）、流路径φ１４．５の場合は、比Ｌ／Ｄが０．４０～０．６７（ｃ１点～ｃ２点）、流路径２５の場合は、比Ｌ／Ｄが０．２０～０．４０（ｅ1点～ｅ２点）である。
　従って、射出圧力を低減可能な範囲は、上記ａ、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｅ１、ｅ２で囲まれる範囲（図７の斜線部分）であることが判る。
　（第３検討例）
　次に、エレメント穴９が３つ以上９つ以下以下に設定されている圧力上昇抑制部１３について図８乃至図１１を用いて以下に説明する。本検討例では、エレメント穴９が４つ設けられている例である。なお、上記第１、第２検討例と同構成部分については図面に同一の記号を付して構成及び機能説明は第１検討例を参照するものとし省略するが、第１検討例と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。
　この第３検討例において、エレメント穴９の数の範囲で最も好適なのは、１つのエレメント１１に対してエレメント穴９を４つ設けたときである。このように１つのエレメント１１に４つのエレメント穴９を設けると、導入口３から導入される成形樹脂材料の射出圧力が、オープンノズルを流通する成形樹脂材料の射出圧力と略同等となる。しかも、オープンノズルでは成形樹脂材料を十分に混練することができないが、このエレメント１１が配置された射出成形用ノズル１では十分に成形樹脂材料を混練することができる。
　このような４つのエレメント穴９は、エレメント本体２３の中心から等間隔に外径がエレメント本体２３の内径に内接され、エレメント本体２３の周方向等間隔に配置されている。また、隣り合うエレメント１１，１１に設けられたエレメント穴９，９同士は、エレメント本体２３の中心を回転軸心としたときの回転方向に45°位置ずれして配置されている。このようにエレメント穴９を配置させることにより、成形樹脂材料の混練効率を向上することができる。
　このような射出成形用ノズル１では、ノズル本体７内に導入口３から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制させる圧力上昇抑制部１３が設けられている。このため、圧力上昇抑制部１３によって導入口３から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができ、ノズル本体７内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
　従って、このような射出成形用ノズル１では、圧力上昇抑制部１３によって射出圧力の上昇を抑制することができるので、射出成形機の大型化を抑制することができる。
　圧力上昇抑制部１３は、エレメント穴９が３つ以上９つ以下に設定されている。このため、エレメント１１を流通するときの流体の分割数を増加させることができ、流体の混練効率を向上することができる。加えて、エレメント１１内を流体が流通するときのエレメント１１の流路断面積を増加することができ、ノズル本体７内を流通する流体の圧力損失を低減することができる。
　圧力上昇抑制部１３は、導入口３から複数のエレメント１１を介して導出口５に流通される流体の射出圧力を導入口３から直接導出口５に流通される流体の射出圧力と略同等にする。このため、圧力上昇抑制部１３によってノズル本体７内に複数のエレメント１１が設けられていないオープンノズルと略同等の圧力損失とすることができる。加えて、オープンノズルと略同等の圧力損失でありながら、ノズル本体７内で流体を混練することができる。
　圧力上昇抑制部１３は、エレメント穴９が４つに設定されている。このため、エレメント１１を流通するときの流体の分割数を増加させつつ、エレメント１１の流路断面積を増加してオープンノズルと略同等の圧力損失とすることができる。
　本発明の第３検討例に係る射出成形用ノズルを、以下の実施例を用いて詳細に説明する。
　（実施例）
　１つのエレメントに対するエレメント穴数を、各実施例では３～９とし、比較例１，２では２，１０とした。複数のエレメント穴は、エレメントの中心から等間隔に外径がエレメントの内径に内接され、エレメントの周方向等間隔に配置されるようにした。
　各実施例及び比較例１，２では、ノズル本体内に配置させるエレメント数を６とした。
　比較例３は、導入口と導出口との間にエレメントが配置されておらず、導入口から導出口までの径が一定であるオープンノズルとした。このため、比較例３の流路断面積は、他の実施例や比較例よりも小さな値となっている。
　各実施例及び各比較例において、射出成形機の射出速度を20，50，80（mm/sec）としたときの射出圧力（MPa）を測定した。
　この結果を図１０の表に示す。図１０の表には、各実施例及び各比較例における流体の流路断面積と分割数も示してある。図１１にエレメント穴と流路断面積との関係を示す。
　表及び図１１から明らかなように、本発明に従う各実施例は、従来の１エレメント当たり２つのエレメント穴を有した比較例１よりも射出圧力が低減されていた。
　これに対して、１エレメント当たり１０個のエレメント穴を有した比較例２では、比較例１よりも射出圧力が増加されていた。
　１エレメント当たり４つのエレメント穴を有した実施例２では、オープンノズルである比較例３の射出圧力と略同等の射出圧力となっていた。
　本発明の各実施例（最小のエレメント穴３、エレメント数６）の分割数46656（回）以上は、比較例１（エレメント穴２、エレメント数６）の分割数4096（回）の約11倍であり、本発明の各実施例に係る射出成形用ノズルでは最低でも従来の射出成形用ノズルの約11倍の混練性を得ることができる。加えて、本発明の各実施例の流路断面積103.8（mm２）以上は、比較例１の流路断面積100.5（mm２）よりも大きくなっている。
　このことから、１エレメント当たりのエレメント穴数を増加させることにより、分割数を増加させることができ、混練性を向上させることができるということがわかる。
　しかしながら、１エレメント当たり１０個以上のエレメント穴を設けてしまうと、流路断面積が小さくなって射出圧力が増加してしまい、射出圧力を低減させることができない。
　従って、１エレメント当たり３つ以上９つ以下の範囲でエレメント穴を設けたとき、従来の１エレメント当たり２つのエレメント穴を有する射出成形用ノズルよりも、混練性が向上され射出圧力を低減することができる射出成形用ノズルを得ることができることがわかる。加えて、１エレメント当たり４つのエレメント穴を設けたとき、オープンノズルの射出圧力と略同等とすることができる射出成形用ノズルを得ることができることがわかる。
　以上の結果から、本発明（実施例）の場合、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。一方、本発明を満たさない（比較例）場合、あまり魅力的でない射出成形用ノズルが得られる。
　（参考例）
　なお、射出成形用ノズルにおける長さと１エレメント当たりの圧力損失との関係を示す参考例として、エレメント長さによる圧力損失の変化を図１２の表に示す。また、導入口及び導出口のランド長による圧力損失の変化を図１３の表に示す。
　図１２の表では、エレメントの径が半径となっており、10，16，20，30，40（mm）の各エレメント径におけるエレメント長さを5，10，15.5，20（mm）と変化させ、射出速度を20，50，80（mm/sec）としたときの１エレメント当たりの圧力損失（MPa）が示してある。
　この表から明らかなように、エレメント長さが長くなるにつれて圧力損失が増加している。このため、エレメント長さを短くすることにより、流体の抵抗が低減されて射出圧力を低減できることがわかる。
　図１３の表では、導入口及び導出口のランド長の合計を10，15，20，25，30，35，40，45（mm）と変化させ、射出速度を20，50，80（mm/sec）としたときの１エレメント当たりの圧力損失（MPa）が示してある。
　この表から明らかなように、ランド長が長くなるにつれて圧力損失が増加している。このため、ランド長を短くすることにより、流体の抵抗が低減されて射出圧力を低減できることがわかる。
　以上の結果から、エレメント長さと導入口及び導出口のランド長とを縮小することにより、ノズル本体内を流通する流体の抵抗を低減することができ、導入口から導入される流体の射出圧力の上昇を抑制することができる射出成形用ノズルを得ることができる。
　なお、本発明の第２検討例に係る射出成形用ノズルでは、エレメントの径が導入口の径の2.5倍以上に設定されているが、これは下限を示すものであり、その上限はエレメントを収容するノズル本体に依存している。このため、ノズル本体の径は、最低でもエレメントの径が導入口の径の2.5倍以上に設定されたエレメントを収容可能な大きさに設定されている。
　以上のように検討された射出成形用ノズルを用いて成形された本発明の実施の形態に係る自動車用射出成形品を、図１４～図２０を用いて以下に説明する。
　本実施の形態に係る自動車用射出成形品は、ナチュラルペレットと、このナチュラルペレットを着色するマスターバッチとからなる。
　自動車用射出成形品は、平板におけるナチュラルペレットに対するマスターバッチの高濃度部と低濃度部との色差が6.5以下である。
　自動車用射出成形品は、着色ペレットと略同等の材料物性を有する。
　ここで、図１４～図２０において、上記検討例で示した射出成形用ノズルを用いて成形された本実施の形態に係る自動車用射出成形品を実施例と記載し、着色ペレットを比較例１と記載し、従来の射出成形用ノズルを用いて成形された射出成形品を比較例２と記載し、オープンノズルを用いて成形された射出成形品を比較例３と記載する。
　以下に、本実施例と各比較例とに用いられた射出成形用ノズルの設定、ナチュラルペレット、マスターバッチ、着色ペレット、測定条件、判定条件について説明する。
　ナチュラルペレットは、ＰＢＴ樹脂として東レ製１４０１Ｘ０６を用いた。
　マスターバッチは、ＰＢＴ樹脂用青色として山陽化工製スタンダードエイトを２５倍希釈したものを用いた。
　着色ペレットは、ＰＢＴ樹脂青色として東レ製１４０１Ｘ０６を用いた。
　引張試験は、ＡＳＴＭ　Ｄ６３８に準じ、用いられる試験片の形状は、ＡＳＴＭ４号と
した。
　Ｉｚｏｄ衝撃試験は、ＡＳＴＭ　Ｄ２５６に準じ、用いられる試験片の形状は、厚さ3.2（mm）×幅12.5（mm）×長さ63.5（mm）とした。
　測色試験に用いられる試験片の形状は、81.2（mm）×81.2（mm）×2（mm）の平板とし、測色条件を４５－０度法、光源D６５、１０度視野とし、平板におけるナチュラルペレットに対するマスターバッチの高濃度部（色ムラの発生していない部分）と低濃度部（色ムラが発生した部分）とを測色し色差を算出した。
　引張試験における判定基準は、ナチュラルペレットにＰＢＴ樹脂として東レ製１４０１Ｘ０６を用いた場合には引張破断伸びが40（％）以上であるものを可とした。
　Ｉｚｏｄ衝撃試験における判定基準は、ナチュラルペレットにＰＢＴ樹脂として東レ製１４０１Ｘ０６を用いた場合にはＩｚｏｄ衝撃強度が24.5（J/m）以上であるものを可とした。
　測色試験における判定基準は、印象レベルでは同じ色として扱える範囲、色彩管理で一般的に扱われる許容色差、色材料や材質感に差のある間で等色とされる色の許容範囲としてのＢ級許容差が3.2～6.5であるので、色差が6.5以下であるものを可とした。
　ナチュラルペレットにＰＢＴ樹脂として東レ製１４０１Ｘ０６を用いた場合の結果を図１４～図１８に示す。
　図１４～図１８から明らかなように、本実施の形態に係る自動車用射出成形品である実施例は、色差が6.5以下となっていた。加えて、実施例は、着色ペレットである比較例１と略同等の引張破断伸びやＩｚｏｄ衝撃強度を有していた。
　これに対して、従来の射出成形用ノズルを用いて成形された射出成形品である比較例２やオープンノズルを用いて成形された射出成形品である比較例３は、色差が6.5より大きくなっていた。
　以上の結果から、本実施の形態に係る自動車用射出成形品では、平板におけるナチュラルペレットに対するマスターバッチの高濃度部と低濃度部との色差が6.5以下であるので、色ムラが目立つことがない。
　本実施の形態に係る自動車用射出成形品では、着色ペレットと略同等の材料物性を有するので、色ムラが目立つことがなく、材料物性が低下することもない。
　参考例として、ナチュラルペレットとしてＰＢＴ樹脂、ｍ－ＰＡ６Ｔ、ＰＡ６、ＰＰを用いたときの色差の測定結果を、図１９及び図２０に示す。
　図１９及び図２０から明らかなように、すべての樹脂において、実施例は、色差が6.5以下となっていた。
　これに対して、ＰＡ６、ＰＰでは、比較例２も色差が6.5以下となっており、ＰＰでは比較例３も色差が6.5以下となっていた。
　このことから用いられる材質によっては、従来の射出成形用ノズルやオープンノズルを用いたとしても、色差が6.5以下となる射出成形品が得られることがわかる。
　自動車用射出成形品としては、コネクタ、プロテクタ、Ｊ／Ｂ、Ｒ／Ｂ等がある。
　このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。
　特願２０１２－２３４２１９号（出願日：２０１２年１０月２３日）の全内容は、ここに援用される。

Claims (2)

  1. 　ナチュラルペレットと、
    　前記ナチュラルペレットを着色するマスターバッチと、を備え、
    　　平板における前記ナチュラルペレットに対する前記マスターバッチの高濃度部と低濃度部との色差が6.5以下である
    自動車用射出成形品。
  2. 　着色ペレットと同等の材料物性を有する
    請求項１記載の自動車用射出成形品。
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