JP2016083831A - 射出成形品の製造方法および射出成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】射出成形品の意匠面金型表面温度を120℃以上にて、ゲート3からキャビティ1内に射出する工程、扁平状フィラー配向によるウェルドライン5が形成された後、他のゲート4からウェルドライン5に対して交差方向にさらに射出する工程、意匠面金型表面温度を熱可塑性樹脂組成物の荷重たわみ温度T0(℃)以下にて型開きする工程を有し、熱可塑性樹脂組成物の成形温度T2(℃)、溶融粘度が6,000Pa・sおよび9,000Pa・sになる温度T1(℃)、温度T4(℃)、意匠面裏側金型表面温度T3(℃)とした場合、下記式<1><2>を満足する射出成形品の製造方法。式<1>T1≦T2≦(T0+170)式<2>T3≦100−(T2−T4)
【選択図】図2
Description
熱可塑性樹脂および扁平状フィラーを含む熱可塑性樹脂組成物を、表面の加熱と冷却が繰り返し可能であり、キャビティに樹脂を充填するための少なくとも2点のゲートを有する金型を用いて射出成形する射出成形品の製造方法であって、少なくとも
(1)射出成形品の意匠面を形成させるべき金型表面温度を120℃以上とする条件下において、1点のゲートから熱可塑性樹脂組成物をキャビティ内に射出する工程、
(2)射出成形品の意匠面を形成させるべき金型表面温度を120℃以上とする条件下において、前記工程(1)により射出された熱可塑性樹脂組成物に扁平状フィラー配向によるウェルドラインが形成された後、保圧が開始される前に、他のゲートから、前記ウェルドラインに対して交差方向に熱可塑性樹脂組成物をさらに射出する工程、
(3)前記工程(2)の終了後、意匠面を形成させるべき金型表面温度を熱可塑性樹脂組成物の荷重たわみ温度T0(℃)以下とする条件下において型開きする工程、
を有し、
前記工程(1)および(2)における熱可塑性樹脂組成物の成形温度T2(℃)、熱可塑性樹脂組成物の荷重たわみ温度T0(℃)、熱可塑性樹脂組成物の剪断速度6.08sec−1における溶融粘度が6,000Pa・sになる温度T1(℃)が下記式<1>を満足し、前記工程(1)および(2)における意匠面を形成させるべき面の裏側の金型表面温度T3(℃)、熱可塑性樹脂組成物の成形温度T2(℃)、熱可塑性樹脂組成物の剪断速度6.08sec−1における溶融粘度が9,000Pa・sになる温度T4(℃)が下記式<2>を満足し、
式<1> T1≦T2≦(T0+170)
式<2> T3≦100−(T2−T4)
熱可塑性樹脂組成物のキャピログラフを用いて測定した剪断速度6.08sec−1の条件下における溶融粘度が、荷重たわみ温度T0(℃)T0が88℃未満の熱可塑性樹脂組成物は210℃において6,000Pa・s以下であり、T0が88℃以上の熱可塑性樹脂組成物は240℃において6,000Pa・s以下である、射出成形品の製造方法。
(1)射出成形品の意匠面を形成させるべき金型表面温度を120℃以上とする条件下において、1点のゲートから熱可塑性樹脂組成物をキャビティ内に射出する工程、
(2)射出成形品の意匠面を形成させるべき金型表面温度を120℃以上とする条件下において、前記工程(1)により射出された熱可塑性樹脂組成物に扁平状フィラー配向によるウェルドラインが形成された後、保圧が開始される前に、他のゲートから、前記ウェルドラインに対して交差方向に熱可塑性樹脂組成物をさらに射出する工程、
(3)前記工程(2)の終了後、意匠面を形成させるべき金型表面温度を熱可塑性樹脂組成物の荷重たわみ温度T0(℃)以下とする条件下において型開きする工程、
を有する。
式<1> T1≦T2≦(T0+170)
ただし、T0は熱可塑性樹脂組成物の荷重たわみ温度(℃)、T1は熱可塑性樹脂組成物の剪断速度6.08sec−1における溶融粘度が6,000Pa・sになる温度(℃)、T2は成形温度(℃)を表す。なお、成形温度T2は、射出成形機の加熱筒の設定温度を指す。成形温度T2の設定自由度を高くする観点から、T1は200℃以下が好ましい。
式<2> T3≦100−(T2−T4)
ただし、T4は熱可塑性樹脂組成物の剪断速度6.08sec−1における溶融粘度が9,000Pa・sになる温度(℃)を表す。また、本発明における意匠面裏側金型表面温度T3(℃)は、金型の設定温度を指す。
扁平状フィラーが意匠面に対して20度以下で配向している場合、ウェルドライン発生への影響が小さいことから、本発明においては、意匠面に対して20度以下で配向している扁平状フィラーの割合に着目した。前記射出成形品は、例えば、前述の本発明の射出成形品の製造方法により得ることができる。
参考例1〜6において得られた熱可塑性樹脂組成物のペレットを、105℃の熱風乾燥機中で3時間乾燥した後、シリンダ温度250℃に設定した住友重機製SE50DU成形機内に充填し、金型温度80℃で射出成形することにより、ISO3167(TypeA)の試験片を得た。得られた試験片を用いて、ISO75に準拠し、1.82MPa荷重条件下で荷重たわみ温度を測定した。
参考例1〜6において得られた熱可塑性樹脂組成物のペレットを、105℃熱風乾燥機中で3時間乾燥した後、(株)東洋精機製作所製キャピログラフ1C(キャピラリー:L/D=10mm/1mm)を用いて、剪断速度6.08sec−1の条件下、180℃から270℃の温度範囲における溶融粘度(Pa・s)を10℃刻みで測定した。また、得られた測定結果から、測定温度と溶融粘度の関係をプロットして近似曲線を作成し、溶融粘度6,000Pa・sと9,000Pa・sの2点の溶融温度を読み取った。
各実施例および比較例により得られた射出成形品の意匠面について、目視にてウェルドラインを観察し、非ウェルド部分と比べて光の反射違い、ヘアライン、色ムラが確認されない場合は「○」、これら不具合が一つ以上確認された場合は「×」と評価した。
各実施例および比較例により得られた射出成形品の意匠面について、目視にて全体を観察し、フローマークが確認されない場合は「○」、フローマークが確認された場合は「×」と評価した。
各実施例および比較例により得られた射出成形品の意匠面について、目視にて全体を観察し、ヤケ・クモリ・アバタが確認されない場合は「○」、これら不具合が一つ以上確認された場合は「×」と評価した。
各実施例および比較例により得られた射出成形品から、ゼーゲミクロトームを用いてウェルド部の断面を切り出し、キーエンス製デジタルマイクロスコープVHX−1000を用いて、倍率200倍にて断面を観察した。ウェルドラインを中心に幅800μm、深さ400μmの断面積中に存在する扁平状フィラーの全数A0(個)について、扁平状フィラーの長尺方向の両端を結ぶ直線と意匠面に対する角度を測定し、意匠面に対して20度以下で配向している扁平状フィラーの数A1(個)の割合B(個%)を下記式により算出した。
式: B=(A1/A0)×100
ABS樹脂を98重量%、粒子径20μmのアルミ粒子(東洋アルミニウム(株)製 アルミペーストTypeE)からなる扁平状フィラーを2重量%含むABS樹脂組成物を使用した。このABS樹脂組成物の荷重たわみ温度は83℃、剪断速度6.08sec−1において溶融粘度が6000Pa・sになる溶融温度は205℃、溶融粘度が9000Pa・sになる溶融温度は195℃であり、210℃における溶融粘度は5000Pa・sであった。
耐熱ABSを98重量%、粒子径20μmのアルミ粒子(東洋アルミニウム(株)製 アルミペーストTypeE)からなる扁平状フィラーを2重量%含む耐熱ABS樹脂組成物を使用した。この耐熱ABS樹脂組成物の荷重たわみ温度は90℃、剪断速度6.08sec−1において溶融粘度が6000Pa・sになる溶融温度は237℃、溶融粘度が9000Pa・sになる溶融温度は224℃であり、240℃における溶融粘度は5500Pa・sであった。
ポリカーボネート/ABSアロイ樹脂を98重量%、粒子径20μmのアルミ粒子(東洋アルミニウム(株)製 アルミペーストTypeE)からなる扁平状フィラーを2重量%含むPC/ABS樹脂組成物を使用した。このPC/ABS樹脂組成物の荷重たわみ温度は102℃、剪断速度6.08sec−1において溶融粘度が6000Pa・sになる溶融温度は235℃、溶融粘度が9000Pa・sになる溶融温度は232℃であり、240℃における溶融粘度は4200Pa・sであった。
ABS樹脂を98重量%、粒子径20μmのアルミ粒子(東洋アルミニウム(株)製 アルミペーストTypeE)からなる扁平状フィラーを2重量%含むABS樹脂組成物を使用した。このABS樹脂組成物の荷重たわみ温度は83℃、剪断速度6.08sec−1において溶融粘度が6000Pa・sになる溶融温度は195℃、溶融粘度が9000Pa・sになる溶融温度は185℃であり、210℃における溶融粘度は3300Pa・sであった。
ABS樹脂を98重量%、粒子径20μmのアルミ粒子(東洋アルミニウム(株)製 アルミペーストTypeE)からなる扁平状フィラーを2重量%含むABS樹脂組成物を使用した。このABS樹脂組成物の荷重たわみ温度は82℃、剪断速度6.08sec−1において溶融粘度が6000Pa・sになる溶融温度は215℃、溶融粘度が9000Pa・sになる溶融温度は200℃であり、210℃における溶融粘度は6800Pa・sであった。
耐熱ABS樹脂を98重量%、粒子径20μmμmのアルミ粒子(東洋アルミニウム(株)製 アルミペーストTypeE)からなる扁平状フィラーを2重量%含む耐熱ABS樹脂組成物を使用した。この耐熱ABS樹脂組成物の荷重たわみ温度は103℃、剪断速度6.08sec−1において溶融粘度が6000Pa・sになる溶融温度が256℃、溶融粘度が9000Pa・sになる溶融温度は247℃であり、240℃における溶融粘度は20000Pa・sであった。
設備1:加熱と冷却が繰り返し可能であるヒート&クール成形温調設備を使用した。
設備2:水を熱媒体とした一定温度で温調する一般成形温調設備を使用した。
図1に示す開口形成体2を有するキャビティ1、ゲート3およびゲート4を有し、図3に示す媒体通路6、8を有する金型と、前記金型温調設備1を用いて、表1〜4に記載の熱可塑性樹脂組成物から、本発明の射出成形品の製造方法における工程(1)〜(3)に従い、表1〜4に記載の条件により射出成形品を作製した。
工程(2)を実施しなかったこと以外は実施例3と同様にして射出成形品を作製した。
図6に示す開口形成体2を有するキャビティ1、ゲート3を有し、図3に示す媒体通路6、8を有する金型を用いたこと以外は比較例2と同様にして射出成形品を作製した。
金型温調設備2を用いたこと、成形条件を表3に記載のとおりに変更したこと以外は実施例3と同様にして射出成形品を作製した。
成形条件を表3に記載のとおりに変更したこと以外は実施例14と同様にして射出成形品を作製した。
2 開口形成体
3 ゲート
4 ゲート
5 ウェルドラインが形成される位置
6 媒体通路
7 意匠面金型
8 媒体通路
9 意匠面裏側金型
10、11 熱可塑性樹脂組成物
12 流動方向に配向した扁平状フィラー
13 多方向に配向した扁平状フィラー
14 ウェルドライン
15 剪断力により配向方向が変化した扁平状フィラー
16 剪断力により移動したウェルドライン
17 射出方向
Claims (4)
- 熱可塑性樹脂および扁平状フィラーを含む熱可塑性樹脂組成物を、表面の加熱と冷却が繰り返し可能であり、キャビティに樹脂を充填するための少なくとも2点のゲートを有する金型を用いて射出成形する射出成形品の製造方法であって、少なくとも
(1)射出成形品の意匠面を形成させるべき金型表面温度を120℃以上とする条件下において、1点のゲートから熱可塑性樹脂組成物をキャビティ内に射出する工程、
(2)射出成形品の意匠面を形成させるべき金型表面温度を120℃以上とする条件下において、前記工程(1)により射出された熱可塑性樹脂組成物に扁平状フィラー配向によるウェルドラインが形成された後、保圧が開始される前に、他のゲートから、前記ウェルドラインに対して交差方向に熱可塑性樹脂組成物をさらに射出する工程、
(3)前記工程(2)の終了後、意匠面を形成させるべき金型表面温度を熱可塑性樹脂組成物の荷重たわみ温度T0(℃)以下とする条件下において型開きする工程、
を有し、
前記工程(1)および(2)における熱可塑性樹脂組成物の成形温度T2(℃)、熱可塑性樹脂組成物の荷重たわみ温度T0(℃)、熱可塑性樹脂組成物の剪断速度6.08sec−1における溶融粘度が6,000Pa・sになる温度T1(℃)が下記式<1>を満足し、前記工程(1)および(2)における意匠面を形成させるべき面の裏側の金型表面温度T3(℃)、熱可塑性樹脂組成物の成形温度T2(℃)、熱可塑性樹脂組成物の剪断速度6.08sec−1における溶融粘度が9,000Pa・sになる温度T4(℃)が下記式<2>を満足し、
式<1> T1≦T2≦(T0+170)
式<2> T3≦100−(T2−T4)
熱可塑性樹脂組成物のキャピログラフを用いて測定した剪断速度6.08sec−1の条件下における溶融粘度が、荷重たわみ温度T0(℃)T0が88℃未満の熱可塑性樹脂組成物は210℃において6,000Pa・s以下であり、T0が88℃以上の熱可塑性樹脂組成物は240℃において6,000Pa・s以下である、射出成形品の製造方法。 - 前記熱可塑性樹脂がアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンを含む請求項1に記載の射出成形品の製造方法。
- 請求項1または2に記載の射出成形品の製造方法により得られる射出成形品。
- 射出成形品の意匠面裏側のウェルド部に対向する意匠面の、ウェルド部の熱可塑性樹脂組成物充填方向に対して垂直方向からの断面観察において、幅800μm、深さ400μmの断面積中に存在する扁平状フィラーの90%以上が意匠面に対して20度以下で配向してなる請求項3に記載の射出成形品。
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