JP2014226851A - 射出成形方法及び射出成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金型に複数設けられた媒体通路14.16の全部又は一部に前記金型の温度を調節するために用いる媒体が実質的に存在しない状態で、金型内壁面の全部又は一部を加熱し、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物を前記金型内に充填する充填工程と、前記充填工程後、前記媒体通路の全部又は一部に前記媒体を通すことにより前記金型を冷却させる冷却工程と、を有し、前記熱可塑性樹脂組成物が、光輝材を含有する、熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
【選択図】図1
Description
〔1〕
金型に複数設けられた媒体通路の全部又は一部に前記金型の温度を調節するために用いる媒体が実質的に存在しない状態で、金型内壁面の全部又は一部を加熱し、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物を前記金型内に充填する充填工程と、
前記充填工程後、前記媒体通路の全部又は一部に前記媒体を通すことにより前記金型を冷却させる冷却工程と、を有し、
前記熱可塑性樹脂組成物は、光輝材を含有する、
熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
〔2〕
前記金型内に設けられた電熱ヒーターにより、前記金型内壁面の全部又は一部を加熱する、前項〔1〕に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
〔3〕
前記金型は、製品キャビティと、該製品キャビティよりも前記熱可塑性樹脂組成物の流動方向下流側に位置する捨てキャビティと、を有する、前項〔1〕又は〔2〕に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
〔4〕
前記加熱された金型内壁面の全部又は一部の温度と、前記溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物の温度と、の差が0〜60℃である、前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
〔5〕
前記熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法が、ガスアシスト成形方法である、前項〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
〔6〕
光輝材である金属顔料100質量部、及びポリエチレングリコール5〜10質量部を含むペースト状金属顔料と、熱可塑性樹脂と、を含む熱可塑性樹脂組成物を含み、
前項〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法により成形された、射出成形品。
〔7〕
前記熱可塑性樹脂組成物は、前記熱可塑性樹脂100質量部に対し、前記金属顔料を0.1〜5質量部含む、前項〔6〕に記載の射出成形品。
〔8〕
前記熱可塑性樹脂が、スチレン系樹脂を含む、前項〔6〕又は〔7〕に記載の射出成形品。
〔9〕
自動車の内外装部品として用いられる、前項〔6〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の射出成形品。
〔10〕
電気及び/又は電子機器の筐体として用いられる、前項〔6〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の射出成形品。
本実施形態に係る熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法は、
金型に複数設けられた媒体通路の全部又は一部に前記金型の温度を調節するために用いる媒体が実質的に存在しない状態で、金型内壁面の全部又は一部を加熱し、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物を前記金型内に充填する充填工程と、
前記充填工程後、前記媒体通路の全部又は一部に前記媒体を通すことにより前記金型を冷却させる冷却工程と、を有し、
前記熱可塑性樹脂組成物は、光輝材を含有する。
充填工程は、金型10に複数設けられた媒体通路(モールドベース温調媒体通路14,キャビブロック冷却媒体通路16等。以下、「媒体通路14,16」ともいう。)の全部又は一部に金型10の温度を調節するために用いる媒体が実質的に存在しない状態で金型内壁面の全部又は一部を加熱し、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物を金型10内に充填する工程である。ここで、「溶融状態」とは、固化温度より高温である状態をいう。
冷却工程は、前記充填工程後、媒体通路14,16の全部又は一部に媒体を通すことにより金型10を冷却させる工程である。金型10内に充填された溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物は固化温度より高温である状態にあるため、冷却する。冷却工程では、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物を金型へ充填した後、媒体通路14,16の全部又は一部に冷却媒体を通して金型を冷却させることにより、金型内の熱可塑性樹脂組成物を固化させ、取り出すことができる。冷却温度は特に制限されず、金型から取り出すことができる温度域まで冷却することが好ましい。
本実施形態で用いる熱可塑性樹脂組成物は、光輝材と、熱可塑性樹脂と、を含む。
本実施形態で用いる光輝材としては、光を反射し、熱可塑性樹脂組成物の輝度感を向上させるものであれば特に制限されないが、具体的には、雲母、金属顔料、金属被覆ガラス等を挙げることができる。
暑さ(t)=0.4/WCA
本実施形態において用いられる熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン等のオレフィン系樹脂;GPPS(ポリスチレン)、HIPS(ハイインパクトポリスチレン)、MS樹脂(メチルメタクリレート−スチレン共重合体)、MBS樹脂(メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体)、MAS樹脂(メチルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン共重合体)、AS樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体)、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)、ASA樹脂(アクリロニトリル−アクリレート−スチレン共重合体)、AES樹脂(アクリロニトリル−EPDM−スチレン共重合体)、及びACS樹脂(アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体)等のスチレン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリトリメチレンテレフタレート等のエステル系樹脂;その他、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ポリカーボネート、塩化ビニル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルスルホン、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリカプロラクトン、芳香族ポリエステルエラストマー、及びポリアミド系エラストマー等を挙げることができる。なお、熱可塑性樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられる。
本実施形態で用いられる熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて充填剤を添加した熱可塑性樹脂でもよい。このような充填剤としては、特に限定されないが、例えば、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属珪酸塩、炭素、セルロースを主体とする有機物、金属繊維を挙げることができる。
本実施形態で用いる熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、滑剤、紫外線吸収剤、耐光剤、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、発泡剤、及びその他、熱可塑性樹脂組成物に一般的に含まれるその他の配合剤及び添加剤を含有してもよい。これらのうち、熱可塑性樹脂組成物の射出成形品が無塗装で使用される場合を考慮して、熱可塑性樹脂組成物は、滑剤、紫外線吸収剤、及び耐光剤を含むことが好ましい。
本実施形態に用いる熱可塑性樹脂組成物は、単軸又は2軸のベント付き押出機、プラストミル、ニーダー、バンバリーミキサー及びブラベンダー等の熱可塑性樹脂組成物の製造に一般的に用いられる各種混合装置を用いて製造することができる。これらのうち、樹脂組成物の分散性の観点から、2軸のベント付き押出機を用いて製造することが好ましい。このようにして得られた熱可塑性樹脂組成物を前述の本実施形態に係る射出成形方法に用いることができる。
本実施形態に係る射出成形品は、光輝材である金属顔料100質量部、及びポリエチレングリコール5〜10質量部を含むペースト状金属顔料と、熱可塑性樹脂と、を含む熱可塑性樹脂組成物を含み、上記熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法により成形される。このような射出成形品であれば、ウェルド部や金型内において光輝材の配向が均一となるため、流動ムラによる外観不良が低減され、成形品全体で輝度感、深みのある金属系色調感を有するものとなる。なお、熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂組成物などは上記と同様のものを用いることができる。
上記射出成形品は、特に限定されないが、例えば、自動車の内外装部品、電気及び/又は電子機器の筐体やボタン、スイッチ類、シャワーヘッド、吐水口などの水回り用品や照明器具に代表される住設部品、スポーツ用品、各種容器、蓋などの日用雑貨に好適に用いることができる。本実施形態に係る射出成形品を用いることにより、従来、射出成形品を塗装することにより得ていた意匠部品、意匠性を持った機能部品を、塗装工程を省略することができる。また、塗装工程における歩留りの改善、作業環境の改善が可能であるほか、溶剤成分の揮発による健康被害を避けることができる。
「テナック−C Z4513」旭化成ケミカルズ社製ポリアセタールコポリマー樹脂
「スタイラック−ABS 190F」旭化成ケミカルズ社製ABS樹脂
「スタイラック−ABS IM10」旭化成ケミカルズ社製ABS樹脂
アルミペーストA:旭化成メタルズ社製「旭化成アルミペースト FD−4070」である。平均粒度は7μmであり、平均厚さが0.12μmであるコイン状アルミ顔料である。
アルミペーストB:旭化成メタルズ社製「旭化成アルミペースト GX−40A」である。平均粒度は19μmであり、平均厚さが0.36μmであるコイン状アルミ顔料である。
アルミペーストC:旭化成メタルズ社製「旭化成アルミペースト 0−2100」である。平均粒度は10μmであり、平均厚さが0.36μmであるのコイン状アルミ顔料である。
アルミペーストD;平均粒度が7μm、平均厚さが0.12μmのコイン状アルミ顔料(旭化成メタルズ社製「旭化成アルミペースト FD−4070」)を遠心分離機にかけてミネラルスピリットを分離したのち、株式会社ADEKA製 アデカPEG400(ポリエチレングリコール)にて残留したアルミニウムを湿潤状態として、アルミペーストDを得た。この時のポリエチレングリコールはアルミニウム100質量部に対し、ポリエチレングリコール10質量部としたものである。
光輝材:日本光研工業社製「PEARL GLAZE MF−100」である。これは、粒度が5〜30μmの範囲にある薄板状の雲母粒子に酸化チタンの層を蒸着したパール系発色材である。
実施例及び比較例で用いた熱可塑性樹脂組成物の製造には、溶融混練装置として2軸押出機(商品名「ZSK−25」、L/D=37、Werner&Pfleiderer社製、Dは押出機内の直径を示し、Lは原料供給口から排出口までの距離を示す。)を用いた。シリンダー設定温度は、熱可塑性樹脂としてポリアセタール樹脂を用いて造粒する際には190℃とし、熱可塑性樹脂としてABS樹脂を造粒する際には250℃とした。また、スクリュー回転数150rpm、混練樹脂の吐出速度20kg/時間となる条件で、熱可塑性樹脂及び光輝材を表2〜5に示す質量比で混合、溶融混練し、ペレットの造粒を行った。
実施例及び比較例において、金型の温度測定方法、射出成形品の作製方法、評価及び測定方法は下記の通りである。
参考例1〜4では、金型を成形機に取り付け、金型内に設けた電熱ヒーターに給電することによって金型の温度を上昇させた。参考例1〜4において、それぞれ、60℃から150℃、60℃から200℃まで金型温度を昇温させるに必要な時間を測定した。金型温度の測定は、キャビブロックに設置した熱電対からの信号を読み取った。その結果を表1に示す。
実施例1〜2、比較例1〜4の熱顔性樹脂組成物としては、「テナック−C Z4513」100質量部に対し、アルミペーストA又はBを各1.3部添加したものを調製した。
実施例3〜6、比較例5〜6の熱可塑性樹脂組成物としては、「スタイラック−ABS 190F」100質量部に対し、アルミペーストCを樹脂1.3部添加したものを調製した。
実施例7、比較例7で用いた熱可塑性樹脂組成物としては、「スタイラック−ABS IM10」100質量部に対し、アルミペーストC1.3部を添加したものを調製した。また、実施例8、比較例8で用いた熱可塑性樹脂組成物としては、「スタイラック−ABS 190F」100質量部に対し、アルミペーストC0.2部と光輝材2.0部とを添加したものを調製した。
実施例9、比較例9の熱可塑性樹脂組成物としては、「スタイラック−ABS IM10」100質量部に対し、アルミペーストAを1.3部添加したものを調製した。また、実施例10、比較例10の熱可塑性樹脂組成物としては、「スタイラック−ABS IM10」100質量部に対し、アルミペーストDを1.1部添加したものを調製した。
実施例11〜12、比較例11〜12の熱可塑性樹脂としては、「スタイラック−ABS IM10」100質量部に対し、アルミペーストAを1.3部添加したものを調製した。
実施例13〜14、比較例13の熱可塑性樹脂としては、「スタイラック−ABS IM10」100質量部に対し、アルミペーストAを1.3部添加したものを調製し、図3に示した、開口部を有する箱形状の成形品を得た。
11…モールドベース(キャビ側)
12…モールドベース(コア側)
13…キャビブロック
14…モールドベース温調媒体通路
15…電熱ヒーター
16…キャビブロック冷却媒体通路
20…成形品
21…ゲート
22…開口部
23…ウェルド部
24…付属部
Claims (10)
- 金型に複数設けられた媒体通路の全部又は一部に前記金型の温度を調節するために用いる媒体が実質的に存在しない状態で、金型内壁面の全部又は一部を加熱し、溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物を前記金型内に充填する充填工程と、
前記充填工程後、前記媒体通路の全部又は一部に前記媒体を通すことにより前記金型を冷却させる冷却工程と、を有し、
前記熱可塑性樹脂組成物は、光輝材を含有する、
熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。 - 前記金型内に設けられた電熱ヒーターにより、前記金型内壁面の全部又は一部を加熱する、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
- 前記金型は、製品キャビティと、該製品キャビティよりも前記熱可塑性樹脂組成物の流動方向下流側に位置する捨てキャビティと、を有する、請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
- 前記加熱された金型内壁面の全部又は一部の温度と、前記溶融状態にある熱可塑性樹脂組成物の温度と、の差が0〜60℃である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
- 前記熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法が、ガスアシスト成形方法である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法。
- 光輝材である金属顔料100質量部、及びポリエチレングリコール5〜10質量部を含むペースト状金属顔料と、熱可塑性樹脂と、を含む熱可塑性樹脂組成物を含み、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の射出成形方法により成形された、射出成形品。 - 前記熱可塑性樹脂組成物は、前記熱可塑性樹脂100質量部に対し、前記金属顔料を0.1〜5質量部含む、請求項6に記載の射出成形品。
- 前記熱可塑性樹脂が、スチレン系樹脂を含む、請求項6又は7に記載の射出成形品。
- 自動車の内外装部品として用いられる、請求項6〜8のいずれか1項に記載の射出成形品。
- 電気及び/又は電子機器の筐体として用いられる、請求項6〜8のいずれか1項に記載の射出成形品。
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