JP6835502B2 - Injection molding method - Google Patents

Description

本発明はハイサイクルで成形品を提供できる射出成形方法に関する。 The present invention relates to an injection molding method capable of providing a molded product in a high cycle.

熱可塑性樹脂の射出成形は、一般に熱可塑性樹脂の可塑性を利用して金型内で樹脂混合物を成形する技術に基づくものである。熱可塑性樹脂を溶融し、金型内に射出し、しかる後に射出シリンダーによる保持圧力（保圧と称することもある）下、金型内で冷却及び固化して所望の成形品を得ていた。このように、樹脂混合物を固化させ、金型から成形品を満足しうるように離型させるためには、使用される樹脂が非結晶性樹脂の場合は加熱変形温度以下、また結晶性樹脂の場合は融点以下に成形材料を冷却する必要がある。上述の様な通常の成形法を用いた場合、時として成形品外観と機械的特性において問題が発生することがある。 Injection molding of a thermoplastic resin is generally based on a technique for molding a resin mixture in a mold by utilizing the plasticity of the thermoplastic resin. The thermoplastic resin was melted and injected into the mold, and then cooled and solidified in the mold under the holding pressure (sometimes referred to as holding pressure) by the injection cylinder to obtain a desired molded product. In this way, in order to solidify the resin mixture and release the molded product from the mold in a satisfactory manner, when the resin used is a non-crystalline resin, the temperature is below the heating deformation temperature, and the crystalline resin is used. In some cases, it is necessary to cool the molding material below the melting point. When the usual molding method as described above is used, problems sometimes occur in the appearance and mechanical properties of the molded product.

近年、各種電気及び電子部品、並びに車両の内装及び外装等の外観部品において、外観に優れる成形品を得る技術が重要となっている。特に高強度もしくは高剛性な特性を得る目的で、ガラス繊維もしくはカーボンファイバーを添加した熱可塑性樹脂複合材料、又はメタリック調の外観を得るためにアルミニウムフレークを添加したような材料を用いる場合は、外観性能が問題となっていた。 In recent years, in various electric and electronic parts, as well as exterior parts such as the interior and exterior of vehicles, a technique for obtaining a molded product having an excellent appearance has become important. In particular, when a thermoplastic resin composite material to which glass fiber or carbon fiber is added for the purpose of obtaining high strength or high rigidity properties, or a material to which aluminum flakes are added to obtain a metallic appearance is used, the appearance Performance was a problem.

このような外観不良を防止するため、例えば、特許文献１から特許文献３には、熱可塑性樹脂材料を射出成形する場合に用いる金型であって、金型に冷却通路と加熱通路とを設けて、金型を加熱および冷却する技術が提案されている。 In order to prevent such an appearance defect, for example, Patent Documents 1 to 3 provide a mold used for injection molding a thermoplastic resin material, and the mold is provided with a cooling passage and a heating passage. Therefore, techniques for heating and cooling the mold have been proposed.

まず、外観に関する問題に関しては、非強化熱可塑性樹脂、並びにガラス繊維、マイカ、金属等の充填材及び／又は添加剤を含んだ熱可塑性樹脂複合材料に発生することがある。その原因は、通常、金型温度が、使用される樹脂の加熱変形温度以下に保たれていることにある。また現行、生産性を上げるために結露寸前まで温度を下げた冷媒を利用して金型を冷却することが行なわれている。しかし、冷たい金型の表面に接触した溶融熱可塑性樹脂材料は、急速に冷却され、金型表面近傍で急速に流動性が失われ、その結果金型表面の転写性が著しく損なわれてしまい、成形品の表面はかなり不規則なものになるという問題がある。 First, appearance problems may occur with non-reinforced thermoplastics and thermoplastic resin composites containing fillers and / or additives such as glass fiber, mica, and metal. The reason is that the mold temperature is usually kept below the heating deformation temperature of the resin used. At present, in order to increase productivity, the mold is cooled by using a refrigerant whose temperature has been lowered to just before dew condensation. However, the molten thermoplastic resin material that comes into contact with the surface of the cold mold is rapidly cooled and loses its fluidity rapidly near the surface of the mold, resulting in a significant loss of transferability on the surface of the mold. There is a problem that the surface of the molded product becomes quite irregular.

樹脂を注入するゲートが複数ある多点ゲートを有する金型を用いる場合は、溶融樹脂が金型内で合流する部分（ウエルド部）でウエルドドラインが発生するという問題がある。「ウエルドライン」とは、ウエルド部の成形品表面に発生するライン状の凹みのほか、ウエルド近傍に発生する黒筋を含む。また、成形品に開口部を有する金型を用いた場合、金型内に充填された溶融樹脂は、いったん溶融樹脂が分かれて流動し、再び樹脂が合流してウエルドラインを形成することがある。これらのウエルドラインは、非強化熱可塑性樹脂でも熱可塑性樹脂複合材料を用いた場合でも外観不良となるため問題となっている。 When a mold having a multi-point gate having a plurality of gates for injecting the resin is used, there is a problem that a weld line is generated at a portion (weld portion) where the molten resin joins in the mold. The "weld line" includes a line-shaped dent generated on the surface of the molded product of the weld portion and a black streak generated in the vicinity of the weld. Further, when a mold having an opening is used for the molded product, the molten resin filled in the mold may once separate and flow, and the resins may merge again to form a weld line. .. These weld lines are problematic because they have a poor appearance regardless of whether a non-reinforced thermoplastic resin or a thermoplastic resin composite material is used.

さらにガラス繊維等の充填材を添加した熱可塑性樹脂複合材料では、成形品表面の光沢性が損なわれるといった外観不良の問題も発生する。従来、樹脂混合物が不充分な状態のまま固化してしまうことを防ぐ方法として金型温度を上げることが提案されている。 Further, in the thermoplastic resin composite material to which a filler such as glass fiber is added, there is a problem of poor appearance such that the glossiness of the surface of the molded product is impaired. Conventionally, it has been proposed to raise the mold temperature as a method of preventing the resin mixture from solidifying in an insufficient state.

しかしながら、金型温度を上げると一般に冷却時間が長くかかったり、完全に固化する前に金型から取り出されたりするため、非常に寸法精度の悪い成形品しか得られないという問題がある。すなわち、実際の成形では、これらの矛盾した二つの条件の悪影響を考慮して適当な温度が選択されているのが現状である。 However, when the mold temperature is raised, it generally takes a long time to cool down, or the mold is taken out from the mold before it is completely solidified, so that there is a problem that only a molded product having very poor dimensional accuracy can be obtained. That is, in actual molding, the appropriate temperature is currently selected in consideration of the adverse effects of these two contradictory conditions.

そこで、これらの問題を解決する一つの効果的な射出成形技術として高周波誘導加熱を用いて金型表面をあらかじめ加熱して更に金型内に充填した溶融樹脂を充填後に再流動化させるといった方法が、特許文献４に記載されている。この技術を用いれば、特にガラス繊維やアルミニウムフレークを添加した成形品のウエルド強度（ウエルド部の強度）を高くする、あるいは外観を改良することができる。 Therefore, as one effective injection molding technique for solving these problems, a method of preheating the surface of the mold using high-frequency induction heating and further filling the molten resin in the mold with refluidization after filling is used. , Patent Document 4. By using this technique, it is possible to increase the weld strength (strength of the weld portion) of the molded product to which glass fiber or aluminum flakes are added, or to improve the appearance.

特開２０１４−２２６８５１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-226851 特許第４３３４４６９号公報Japanese Patent No. 4334469 特開２０１４−２２６８５１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-226851 特開平９−１６１１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-1611

しかしながら、特許文献４に記載の技術を用いるには、加熱装置として高周波誘導加熱装置、溶融樹脂再流動装置として金型外に設置したピストンが必要であることから、経済性に劣るという課題がなお残っている。 However, in order to use the technique described in Patent Document 4, a high-frequency induction heating device is required as a heating device, and a piston installed outside the mold is required as a molten resin reflow device, so that there is still a problem of inferior economic efficiency. Remaining.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂複合材料を用いて、外観に優れる成形品をハイサイクルで生産可能な射出成形方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an injection molding method capable of producing a molded product having an excellent appearance in a high cycle by using a thermoplastic resin or a thermoplastic resin composite material. Is.

本発明者らによる鋭意検討の結果、特定の金型を用いるとともに、昇温速度、降温速度、かつ温度差を調整して射出成形することにより、外観に優れる成形品をハイサイクルで製造することができることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下の通りである。 As a result of diligent studies by the present inventors, a molded product having an excellent appearance can be manufactured in a high cycle by using a specific mold and injecting molding by adjusting the temperature rising rate, the temperature lowering rate, and the temperature difference. We found that we could do this, and came up with the present invention.
That is, the present invention is as follows.

本発明の射出成形方法は、複数の金型部分で形成されるキャビティを有する金型に、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂複合材料を充填して成形品を得る射出成形方法であって、
金型は、キャビティ面を少なくとも冷却することができる第一の温度調節手段と、第一の温度調節手段のキャビティ面とは反対側に、キャビティ面を少なくとも加熱することができる第二の温度調節手段とを備え、
キャビティ面を熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度以上の加熱温度まで昇温して熱可塑性樹脂を金型内に充填する第一の工程と、
第一の工程後、熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度未満の冷却温度まで降温して熱可塑性樹脂を冷却固化し、その後、金型を開放して、成形品を取り出す第二の工程と、を備え、
第一の工程における昇温速度は８０℃／分以上であり、第二の工程における降温速度は１００℃／分以上であり、かつ加熱温度と冷却温度との差は５０℃以上である。 The injection molding method of the present invention is an injection molding method for obtaining a molded product by filling a mold having a cavity formed by a plurality of mold portions with a thermoplastic resin or a thermoplastic resin composite material.
The mold has a first temperature control means capable of at least cooling the cavity surface and a second temperature control means capable of at least heating the cavity surface on the opposite side of the cavity surface of the first temperature control means. With means,
The first step of filling the mold with the thermoplastic resin by raising the cavity surface to a heating temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin or the glass transition temperature.
After the first step, the temperature is lowered to a cooling temperature lower than the melting point of the thermoplastic resin or the glass transition temperature to cool and solidify the thermoplastic resin, and then the mold is opened to take out the molded product. With
The temperature rising rate in the first step is 80 ° C./min or more, the temperature lowering rate in the second step is 100 ° C./min or more, and the difference between the heating temperature and the cooling temperature is 50 ° C./min or more.

ここで、加熱温度および冷却温度は、融点又はガラス転移温度を基準にしているが、熱可塑性樹脂が結晶性熱可塑性樹脂の場合は融点を基準に用い、熱可塑性樹脂が非結晶性樹脂の場合はガラス転移温度を基準に用いる。また、降温速度とは、目標高温温度から目標低温温度までにキャビティ面を冷却したときの降温速度である。また、昇温速度とは、目標低温温度から目標高温温度までにキャビティを昇温したときの昇温速度である。
また、キャビティ面の温度とは、予めキャビティ面とキャビティ面近傍の温度との相関関係を求めておき、成形時の実際の温度制御はキャビティ面近傍の温度を測定して求めた値とする。 Here, the heating temperature and the cooling temperature are based on the melting point or the glass transition temperature, but when the thermoplastic resin is a crystalline thermoplastic resin, the melting point is used as a reference, and when the thermoplastic resin is a non-crystalline resin. Is used based on the glass transition temperature. The temperature lowering rate is the temperature lowering rate when the cavity surface is cooled from the target high temperature to the target low temperature. The temperature rising rate is the rate of temperature rise when the cavity is heated from the target low temperature to the target high temperature.
Further, the temperature of the cavity surface is obtained by obtaining the correlation between the cavity surface and the temperature in the vicinity of the cavity surface in advance, and the actual temperature control at the time of molding is a value obtained by measuring the temperature in the vicinity of the cavity surface.

キャビティ面から第一の温度調節手段までの距離Ｌ０と、キャビティ面からキャビティ面とは反対側の面までの距離Ｌ１は、下記の関係を満たすことが好ましい。
（Ｌ１／Ｌ０）＞３ It is preferable that the distance L0 from the cavity surface to the first temperature adjusting means and the distance L1 from the cavity surface to the surface opposite to the cavity surface satisfy the following relationship.
(L1 / L0)> 3

第一の温度調節手段は、冷却用媒体が流通する１以上の冷却媒体通路を備えてなり、第二の温度調節手段は、加熱用ヒーターであることが好ましい。 It is preferable that the first temperature controlling means includes one or more cooling medium passages through which the cooling medium flows, and the second temperature controlling means is a heating heater.

金型部分は、第一の温度調節手段を有する第一部分と、第二の温度調節手段を有する第二部分とを備えることが好ましい。 The mold portion preferably includes a first portion having a first temperature controlling means and a second portion having a second temperature controlling means.

金型部分において、第一部分の体積Ｖ（Ｉ）と金型部分の体積Ｖ０とは、下記の関係を満たすことが好ましい。
（Ｖ（０）／Ｖ（Ｉ））＞３ In the mold portion, the volume V (I) of the first portion and the volume V0 of the mold portion preferably satisfy the following relationship.
(V (0) / V (I))> 3

第一部分の体積Ｖ（Ｉ）と第二部分の体積Ｖ０とは、下記の関係を満たすことがより好ましい。
（Ｖ（０）／Ｖ（Ｉ））＞５ It is more preferable that the volume V (I) of the first portion and the volume V0 of the second portion satisfy the following relationship.
(V (0) / V (I))> 5

第一部分の体積Ｖ（Ｉ）および第一部分の材質の熱伝導率Ｃ（Ｉ）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）と、第二部分の体積Ｖ（II）および第二部分の材質の熱伝導率Ｃ（II）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）とが、下記の関係を満たすことが好ましい。
[{Ｖ（II）×（１／Ｃ（II））}／{Ｖ（Ｉ）×（１／Ｃ（Ｉ））}]＞３ The thermal conductivity of the volume V (I) of the first part and the material of the first part C (I) (J / sm · K) and the thermal conductivity of the volume V (II) of the second part and the material of the second part. It is preferable that the rate C (II) (J / s · m · K) satisfies the following relationship.
[{V (II) x (1 / C (II))} / {V (I) x (1 / C (I))}]> 3

第一部分の材質の熱伝導率Ｃ（Ｉ）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）が、第二部分の材質の熱伝導率Ｃ（II）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）の３．５倍以上であることが好ましい。 The thermal conductivity C (I) (J / s ・ m ・ K) of the material of the first part is 3.5 times the thermal conductivity C (II) (J / s ・ m ・ K) of the material of the second part. The above is preferable.

キャビティ面を冷却する際、第一部分と第二部分とが離間可能であることが好ましい。 When cooling the cavity surface, it is preferable that the first portion and the second portion can be separated from each other.

第二温度調節手段は、第二部分の平均温度を、熱可塑性樹脂、または、熱可塑性樹脂複合材料を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋５０℃以上または融点＋５０℃以上に設定するものであることが好ましい。 The second temperature adjusting means sets the average temperature of the second portion to the glass transition temperature of the thermoplastic resin or the thermoplastic resin constituting the thermoplastic resin composite material at + 50 ° C. or higher or the melting point at + 50 ° C. or higher. Is preferable.

第一の温度調節手段は冷却媒体通路を複数備えてなり、複数の冷却媒体通路に同温度の冷却媒体を同時に流通させるマニホールドを少なくとも一つ有することが好ましい。 It is preferable that the first temperature controlling means includes a plurality of cooling medium passages, and has at least one manifold for simultaneously flowing a cooling medium having the same temperature in the plurality of cooling medium passages.

本発明によれば、熱可塑性樹脂や熱可塑性樹脂複合材料の成形品を外観良く、かつハイサイクルで生産性良く提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a molded product of a thermoplastic resin or a thermoplastic resin composite material with good appearance and high productivity in a high cycle.

図１は、本発明の射出成形方法に用いる金型の一実施形態の概略断面図（垂直断面図）である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view (vertical cross-sectional view) of an embodiment of a mold used in the injection molding method of the present invention. 図２は、本発明の射出成形方法に用いる金型の一実施形態の詳細を説明するための概略断面図（垂直断面図）である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (vertical cross-sectional view) for explaining the details of one embodiment of the mold used in the injection molding method of the present invention. 図３は、本発明の射出成形方法に用いる金型の一実施形態の平面投影図である。FIG. 3 is a plan projection drawing of an embodiment of a mold used in the injection molding method of the present invention. 図４は、実施例１〜４で成形された成形品の概略上面図である。FIG. 4 is a schematic top view of the molded product molded in Examples 1 to 4. 図５は、実施例５および６で成形された成形品の概略上面図である。FIG. 5 is a schematic top view of the molded product molded in Examples 5 and 6.

以下、本発明の実施形態ついて詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be modified in various ways within the scope of the gist thereof.

本発明の射出成形方法の一実施形態について説明する。
［射出成形方法］
本発明の射出成形方法は、複数の金型部分で形成されるキャビティを有する金型に、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂複合材料を充填して成形品を得る射出成形方法であって、
金型は、キャビティ面を少なくとも冷却することができる第一の温度調節手段と、第一の温度調節手段のキャビティ面とは反対側に、キャビティ面を少なくとも加熱することができる第二の温度調節手段とを備え、
キャビティ面を熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度以上の加熱温度まで昇温して熱可塑性樹脂を金型内に充填する第一の工程と、
第一の工程後、熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度未満の冷却温度まで降温して熱可塑性樹脂を冷却固化し、その後、金型を開放して、成形品を取り出す第二の工程と、を備え、
第一の工程における昇温速度は８０℃／分以上であり、第二の工程における降温速度は１００℃／分以上であり、かつ加熱温度と冷却温度との差は５０℃以上である。 An embodiment of the injection molding method of the present invention will be described.
[Injection molding method]
The injection molding method of the present invention is an injection molding method for obtaining a molded product by filling a mold having a cavity formed by a plurality of mold portions with a thermoplastic resin or a thermoplastic resin composite material.
The mold has a first temperature control means capable of at least cooling the cavity surface and a second temperature control means capable of at least heating the cavity surface on the opposite side of the cavity surface of the first temperature control means. With means,
The first step of filling the mold with the thermoplastic resin by raising the cavity surface to a heating temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin or the glass transition temperature.
After the first step, the temperature is lowered to a cooling temperature lower than the melting point of the thermoplastic resin or the glass transition temperature to cool and solidify the thermoplastic resin, and then the mold is opened to take out the molded product. With
The temperature rising rate in the first step is 80 ° C./min or more, the temperature lowering rate in the second step is 100 ° C./min or more, and the difference between the heating temperature and the cooling temperature is 50 ° C./min or more.

昇温速度は、生産性の観点から８０℃／分以上であり、降温速度は、生産性の観点から１００℃／分である。昇温速度は、好ましくは１００℃／分以上、より好ましくは１５０℃／分以上であり、降温速度は、好ましくは１５０℃／分以上、より好ましくは２００℃／分以上である。
加熱温度としては、結晶性樹脂の場合、融点−５０℃以上、好ましくは融点以上、更に好ましくは、融点＋１０℃以上である。非晶性樹脂の場合、ガラス転移温度以上、好ましくはガラス転移温度＋１０℃以上である。
冷却温度は、結晶性熱可塑性樹脂の場合は、融点−１００℃以下が好ましく、非結晶性樹脂の場合は、ガラス転移温度−２０℃以下である。
加熱温度と冷却温度との差は、アルミニウムフレーク入りの材料等を用いた場合のウエルドラインによる外観不良を改善するためには、金型内に充填した溶融樹脂を再流動させる必要があるため、５０℃以上であり、より好ましくは１５０℃以上である。 The temperature rising rate is 80 ° C./min or more from the viewpoint of productivity, and the temperature lowering rate is 100 ° C./min from the viewpoint of productivity. The rate of temperature rise is preferably 100 ° C./min or higher, more preferably 150 ° C./min or higher, and the rate of temperature lowering is preferably 150 ° C./min or higher, more preferably 200 ° C./min or higher.
The heating temperature of the crystalline resin is −50 ° C. or higher, preferably melting point or higher, and more preferably + 10 ° C. or higher. In the case of an amorphous resin, the glass transition temperature or higher, preferably the glass transition temperature + 10 ° C. or higher.
The cooling temperature is preferably a melting point of −100 ° C. or lower in the case of a crystalline thermoplastic resin, and a glass transition temperature of −20 ° C. or lower in the case of a non-crystalline resin.
The difference between the heating temperature and the cooling temperature is that it is necessary to reflow the molten resin filled in the mold in order to improve the appearance defect due to the weld line when a material containing aluminum flakes is used. It is 50 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher.

＜熱可塑性樹脂および熱可塑性樹脂複合材料＞
本発明における熱可塑性樹脂および熱可塑性樹脂複合材料に用いられる「熱可塑性樹脂」とは、一般に熱可塑性樹脂と称されるものすべてを示す。例えば、ポリスチレンや、ハイインパクトポリスチレン、ミデイアムインパクトポリスチレンのようなゴム補強スチレン系樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＳＡＮ樹脂）、アクリロニトリル−ブチルアクリレートゴム−スチレン共重合体（ＡＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−エチレンプロピルゴム−スチレン共重合体（ＡＥＳ）、アクリロニトリル−塩化ポリエチレン−スチレン共重合体（ＡＣＳ）、ＡＢＳ樹脂（例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリルーブタジエン−スチレン−アルファメチルスチレン共重合体、アクリロニトリル−メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリメチールメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂；低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル系樹脂；エチレン塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、エチレン塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＰまたはＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴＰまたはＰＢＴ）等のポリエステル系樹脂；ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリカーボネート等のポリカーボネート系樹脂；ポリアミド６６、ポリアミド６、ポリアミド４６等のポリアミド系樹脂；ポリオキシメチレンコポリマー、ポリオキシメチレンホモポリマー等のポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂；その他のエンジニアリング樹脂、スーパーエンジニアリング樹脂；例えば、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＳＵ）等が挙げられる。
セルロースアセテート（ＣＡ）、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）、エチルセルロース（ＥＣ）等のセルロース誘導体；液晶ポリマー、液晶アロマチックポリエステル等の液晶系ポリマー（ＬＣＰ）、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性スチレンブタジエンエラストマー（ＳＢＣ）、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＯ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）、熱可塑性塩化ビニルエラストマー（ＴＰＶＣ）、熱可塑性ポリアミドエラストマー（ＴＰＡＥ）等の熱可塑性エラストマー；も挙げられる。
本発明における熱可塑性樹脂としては、本発明の成形工程において上述のような熱可塑性樹脂が生成されるものでもよい。一種もしくはそれ以上の熱可塑性樹脂のブレンド体を用いて本発明方法によって成形してもよい。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂複合材料は、充填材及び／又は添加剤等を含有するものである。 <Thermoplastic resin and thermoplastic resin composite material>
The "thermoplastic resin" used for the thermoplastic resin and the thermoplastic resin composite material in the present invention refers to all generally referred to as a thermoplastic resin. For example, rubber-reinforced styrene-based resins such as polystyrene, high-impact polystyrene, and medium-impact polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer (SAN resin), acrylonitrile-butyl acrylate rubber-styrene copolymer (AAS resin), and acrylonitrile-ethylene. Propyl rubber-styrene copolymer (AES), acrylonitrile-polyethylene chloride-styrene copolymer (ACS), ABS resin (eg, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene-alphamethylstyrene copolymer) , Acrylonitrile-Methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer and other styrene-based resins; Acrylic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA); low-density polyethylene (LDPE), high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP) and the like Olefin-based resin; Vinyl chloride-based resin such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride; Vinyl chloride-based resin such as ethylene vinyl chloride vinyl acetate copolymer and ethylene vinyl chloride copolymer; Polyethylene terephthalate (PETP or PET), polybutylene Polyester resin such as terephthalate (PBTP or PBT); Polycarbonate resin such as polycarbonate (PC) and modified polycarbonate; Polyamide resin such as polyamide 66, polyamide 6, polyamide 46; polyoxymethylene copolymer, polyoxymethylene homopolymer, etc. Polyacetal (POM) resin; other engineering resins, super-engineering resins; for example, polyether sulfone (PES), polyetherimide (PEI), thermoplastic polyimide (TPI), polyether ketone (PEK), polyether ether ketone. (PEEK), polyphenylene sulfide (PSU) and the like.
Cellulous derivatives such as cellulose acetate (CA), cellulose acetate butyrate (CAB), ethyl cellulose (EC); liquid crystal polymer, liquid crystal polymer (LCP) such as liquid crystal aromatic polyester, thermoplastic polyurethane elastomer (TPU), thermoplastic styrene Also included are thermoplastic elastomers such as butadiene elastomers (SBCs), thermoplastic polyolefin elastomers (TPOs), thermoplastic polyester elastomers (TPEE), thermoplastic vinyl chloride elastomers (TPVC), and thermoplastic polyamide elastomers (TPAEs).
The thermoplastic resin in the present invention may be one in which the above-mentioned thermoplastic resin is produced in the molding process of the present invention. A blend of one or more thermoplastic resins may be used and molded by the method of the present invention.
The thermoplastic resin composite material used in the present invention contains a filler and / or an additive or the like.

熱可塑性樹脂複合材料に添加される充填材としては、無機物が挙げられる。例えば、ガラス繊維、ガラスビーズ、炭酸カルシウム、マイカ、アスベスト等や、鉄、銅、亜鉛、アルミニウム等の金属の粉体、中空体、フレーク状のもの又はこれらの金属の金属酸化物、金属水酸化物でもよい。
熱可塑性樹脂複合材料に添加する添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、熱安定剤、帯電防止剤、着色剤等を挙げることができる。 Examples of the filler added to the thermoplastic resin composite material include inorganic substances. For example, glass fibers, glass beads, calcium carbonate, mica, asbestos, etc., metal powders such as iron, copper, zinc, aluminum, hollow bodies, flakes, metal oxides of these metals, metal hydroxylation, etc. It may be a thing.
Examples of the additive added to the thermoplastic resin composite material include antioxidants, ultraviolet absorbers, mold release agents, heat stabilizers, antistatic agents, colorants and the like.

さらに熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂複合材料に化学発泡剤や、窒素や二酸化炭素などの物理発泡剤を入れた発泡成形品の外観改良にも有効である。 Further, it is also effective for improving the appearance of foamed molded products in which a chemical foaming agent or a physical foaming agent such as nitrogen or carbon dioxide is added to a thermoplastic resin or a thermoplastic resin composite material.

本発明に用いることができる射出成形機としては、公知のものを用いることができる。 As the injection molding machine that can be used in the present invention, a known one can be used.

本発明によれば、金型内に熱可塑性樹脂を充填する前に熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度以上にキャビティ面を急加熱し、金型内に熱可塑性樹脂を射出充填することで外観に優れた射出成形品をハイサイクルで得ることができる。 According to the present invention, the cavity surface is rapidly heated to a temperature equal to or higher than the melting point or the glass transition temperature of the thermoplastic resin before the mold is filled with the thermoplastic resin, and the mold is injection-filled with the thermoplastic resin to give an appearance. It is possible to obtain an excellent injection-molded product in a high cycle.

＜金型＞
次に、本発明の射出成形方法に用いることができる金型の一実施形態について図面を参照しながら、説明する。本発明の射出成形方法に用いることができる金型は以下に説明するものに限定されない。本実施形態では、図１および図２に示す縦型型締め機構を有する金型を用いて説明するが、横型型締め機構を有する金型でも同様に用いることができる。図１に金型の一実施形態の概略断面図を示す。
図１に示すように、金型１００は、金型部分１０と、金型部分２０と、断熱板１５、２５とを備えてなり、金型部分１０と金型部分２０とにより、キャビティ３０を形成する。キャビティ３０に熱可塑性樹脂（以下の説明では、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂複合材料を、簡単のため熱可塑性樹脂として説明する）を射出充填し、成形品を賦型するものである。溶融樹脂は、射出成形機のシリンダーのノズル（図示せず）からランナー部３３を通ってキャビティ３０に充填される。 <Mold>
Next, an embodiment of a mold that can be used in the injection molding method of the present invention will be described with reference to the drawings. The molds that can be used in the injection molding method of the present invention are not limited to those described below. In the present embodiment, the mold having the vertical mold clamping mechanism shown in FIGS. 1 and 2 will be used, but the mold having the horizontal mold clamping mechanism can also be used in the same manner. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of one embodiment of the mold.
As shown in FIG. 1, the mold 100 includes a mold portion 10, a mold portion 20, and heat insulating plates 15 and 25, and the cavity 30 is formed by the mold portion 10 and the mold portion 20. Form. The cavity 30 is injection-filled with a thermoplastic resin (in the following description, the thermoplastic resin or the thermoplastic resin composite material is described as a thermoplastic resin for the sake of simplicity), and a molded product is molded. The molten resin is filled into the cavity 30 from a nozzle (not shown) of a cylinder of an injection molding machine through a runner portion 33.

金型部分１０は、キャビティ面３１近傍にキャビティ面３１を少なくとも冷却することができる複数の冷却媒体通路からなる第一の温度調節手段１３と、第一の温度調節手段１３のキャビティ面３１とは反対側に、キャビティ面３１を少なくとも加熱することができる複数の棒状カートリッジヒーターからなる第二の温度調節手段１４とを備える。
また、金型部分２０も同様に、キャビティ面３２近傍にキャビティ面３２を少なくとも冷却することができる複数の冷却媒体通路からなる第一の温度調節手段２３と、第一の温度調節手段２３のキャビティ面３２とは反対側に、キャビティ面３２を少なくとも加熱することができる複数の棒状カートリッジヒーターからなる第二の温度調節手段２４とを備える。 The mold portion 10 has a first temperature controlling means 13 including a plurality of cooling medium passages capable of cooling the cavity surface 31 at least in the vicinity of the cavity surface 31, and the cavity surface 31 of the first temperature controlling means 13. On the opposite side, a second temperature controlling means 14 including a plurality of rod-shaped cartridge heaters capable of heating the cavity surface 31 at least is provided.
Similarly, the mold portion 20 also has a first temperature controlling means 23 including a plurality of cooling medium passages capable of at least cooling the cavity surface 32 in the vicinity of the cavity surface 32, and a cavity of the first temperature controlling means 23. On the side opposite to the surface 32, a second temperature controlling means 24 including a plurality of rod-shaped cartridge heaters capable of at least heating the cavity surface 32 is provided.

金型部分１０は、第一の温度調節手段１３を有する第一部分１１と、第二の温度調節手段１４を有する第二部分１２とに分割された構造であり、第一部分１１と第二部分１２が、ばね４０によって離間可能に構成されている。
また、金型部分２０も同様に、第一の温度調節手段２３を有する第一部分２１と、第二の温度調節手段２４を有する第二部分２２とに分割された構造であり、第一部分２１と第二部分２２とが、ばね４０によって離間可能に構成されている。 The mold portion 10 has a structure divided into a first portion 11 having a first temperature controlling means 13 and a second portion 12 having a second temperature controlling means 14, and the first portion 11 and the second portion 12 have a structure. However, the spring 40 is configured to be separable.
Similarly, the mold portion 20 also has a structure divided into a first portion 21 having the first temperature controlling means 23 and a second portion 22 having the second temperature controlling means 24, and the first portion 21 and The second portion 22 is configured to be separable by a spring 40.

次に、図２を用いてさらに金型部分の詳細について説明する。図２は、金型の詳細を説明するための概略断面図であり、一部構成要素を省略している。
図２に示すように、金型部分（図１における符号１０、２０）は、キャビティ面３１から第一の温度調節手段１３までの距離Ｌ０、キャビティ面３１からキャビティ面３１とは反対側の面１６までの距離Ｌ１が、下記の関係を満たすものである。
（Ｌ１／Ｌ０）＞３ Next, the details of the mold portion will be further described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the details of the mold, and some components are omitted.
As shown in FIG. 2, the mold portion (reference numerals 10 and 20 in FIG. 1) has a distance L0 from the cavity surface 31 to the first temperature adjusting means 13, and a surface opposite to the cavity surface 31 from the cavity surface 31. The distance L1 to 16 satisfies the following relationship.
(L1 / L0)> 3

成形用金型が複数の金型部分で構成される場合、上記数値範囲を満たす金型部分は少なくとも一つあればよいが、全ての金型部分で上記数値範囲を満たすことがより好ましい。 When the molding die is composed of a plurality of mold portions, at least one mold portion satisfying the above numerical range is sufficient, but it is more preferable that all the mold portions satisfy the above numerical range.

ここで、キャビティ面から第一の温度調節手段までの距離Ｌ０とは、金型のキャビティ面に対して垂直な断面における、キャビティ面から第一の温度調節手段の中心までの距離を意味する。
また、第一の温度調節手段から第二の温度調節手段までの距離Ｌ２とは、金型のキャビティ面に対して垂直な断面における、第一の温度調節手段の中心から第二の温度調節手段の中心までの距離を意味する。
また、キャビティ面からキャビティ面とは反対側の面までの距離Ｌ１とは、金型のキャビティ面に対して垂直な断面における距離を意味する。 Here, the distance L0 from the cavity surface to the first temperature control means means the distance from the cavity surface to the center of the first temperature control means in the cross section perpendicular to the cavity surface of the mold.
Further, the distance L2 from the first temperature control means to the second temperature control means is the second temperature control means from the center of the first temperature control means in the cross section perpendicular to the cavity surface of the mold. Means the distance to the center of.
Further, the distance L1 from the cavity surface to the surface opposite to the cavity surface means the distance in the cross section perpendicular to the cavity surface of the mold.

キャビティ面が凹凸形状であってキャビティ面から第一の温度調節手段までの距離が場所によって異なる場合は、キャビティ面から第一の温度調節手段の中心までの距離Ｌ０は、それらのうちの最短距離を意味する。
また、キャビティ面が凹凸形状であって、第一の温度調節手段がその凹凸形状に沿ってキャビティ面から同距離に設けられている場合は、第一の温度調節手段から第二の温度調節手段までの距離Ｌ２は場所によって異なることとなる。この場合の、第一の温度調節手段から第二の温度調節手段までの距離Ｌ２とは、異なるＬ２のうち最短距離を意味する。
また、キャビティ面が凹凸形状の場合の、キャビティ面からキャビティ面とは反対側の面までの距離Ｌ１とは、異なるＬ１の平均距離を意味する。 When the cavity surface has an uneven shape and the distance from the cavity surface to the first temperature control means varies depending on the location, the distance L0 from the cavity surface to the center of the first temperature control means is the shortest distance among them. Means.
Further, when the cavity surface has an uneven shape and the first temperature controlling means is provided at the same distance from the cavity surface along the uneven shape, the first temperature controlling means to the second temperature controlling means are provided. The distance L2 to is different depending on the location. In this case, the distance L2 from the first temperature controlling means to the second temperature controlling means means the shortest distance among the different L2s.
Further, when the cavity surface has an uneven shape, the distance L1 from the cavity surface to the surface opposite to the cavity surface means a different average distance of L1.

また、第一の温度調節手段および第二の温度調節手段が複数の冷却媒体通路または複数のヒーターを備えてなる場合は、１つの通路またはヒーターについて、キャビティ面からの距離が場所によって異なる場合は、全ての通路またはヒーターについての最短距離の平均値とする。 Further, when the first temperature control means and the second temperature control means are provided with a plurality of cooling medium passages or a plurality of heaters, the distance from the cavity surface of one passage or the heater may differ depending on the location. , The average of the shortest distances for all passages or heaters.

また、第一部分と第二部分とが同素材で一体的に形成された場合、第一部分と第二部分との境界は、キャビティ面に垂直な断面における第一の温度調節手段の中心から第二の温度調節手段側にＬ０離れた位置とする。 When the first part and the second part are integrally formed of the same material, the boundary between the first part and the second part is second from the center of the first temperature control means in the cross section perpendicular to the cavity surface. The position is L0 away from the temperature control means side of.

本実施形態の金型は、キャビティ面近傍に少なくとも冷却を行う第一の温度調節手段を設けた構造を有し、第一の温度調節手段よりもキャビティ面から遠方に少なくとも加熱を行う第二の温度調節手段を設けたものである。第二の温度調節手段は、金型部分全体を加熱することにより、キャビティ面を加熱するものである。 The mold of the present embodiment has a structure in which at least the first temperature controlling means for cooling is provided in the vicinity of the cavity surface, and the second is for heating at least farther from the cavity surface than the first temperature controlling means. It is provided with temperature control means. The second temperature control means heats the cavity surface by heating the entire mold portion.

第一の温度調節手段は、キャビティ面に近いほど好ましいが、金型の強度、設計上の制約から一定の距離に設ける必要がある。キャビティ面から第一の温度調節手段までの距離Ｌ０は、第一の温度手段の寸法にもよるが、３０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以下がより好ましく、１０ｍｍ以下がさらに好ましい。Ｌ０の下限値に特に制限はないが、第一の温度手段の寸法にもよるが、金型の強度上の制約からは、第一の温度手段の端部からキャビティ面までの距離が、３ｍｍ以上が好ましく、６ｍｍ以上がより好ましい。 The first temperature control means is preferably closer to the cavity surface, but it is necessary to provide the first temperature control means at a certain distance due to the strength of the mold and design restrictions. The distance L0 from the cavity surface to the first temperature controlling means is preferably 30 mm or less, more preferably 20 mm or less, still more preferably 10 mm or less, although it depends on the dimensions of the first temperature means. The lower limit of L0 is not particularly limited, but it depends on the dimensions of the first temperature means, but due to the strength limitation of the mold, the distance from the end of the first temperature means to the cavity surface is 3 mm. The above is preferable, and 6 mm or more is more preferable.

本実施形態の金型では、キャビティ面から第一の温度調節手段までの距離Ｌ０、キャビティ面からキャビティ面とは反対側の面までの距離Ｌ１との関係は、（Ｌ１／Ｌ０）＞３であり、より好ましくは、（Ｌ１／Ｌ０）＞５であり、最も好ましくは、（Ｌ１／Ｌ０）＞１０である。
（Ｌ１／Ｌ０）＞３とすることにより、冷却部分に比して高温である蓄熱部分の容量を大きくすることで、金型加熱時の急加熱を効率よく実施することができる。さらに冷却を行う第一の温度調節手段がキャビティ面に近いほど、冷却時に素早く成形品を冷却できる。また、冷却部分が少ないほど、金型加熱時に金型を素早く加熱することができる。
ここで、冷却部分とは、第一の温度調節手段で冷却される部分であって、少なくとも第一部分を示す。また、蓄熱部分とは、第二の温度調節手段で加熱される部分であって、少なくとも第二部分を示す。 In the mold of the present embodiment, the relationship between the distance L0 from the cavity surface to the first temperature controlling means and the distance L1 from the cavity surface to the surface opposite to the cavity surface is (L1 / L0)> 3. Yes, more preferably (L1 / L0)> 5, and most preferably (L1 / L0)> 10.
By setting (L1 / L0)> 3, the capacity of the heat storage portion, which has a higher temperature than that of the cooling portion, can be increased, so that rapid heating during mold heating can be efficiently performed. The closer the first temperature controlling means for cooling is to the cavity surface, the faster the molded product can be cooled during cooling. Further, the smaller the number of cooling portions, the faster the mold can be heated when the mold is heated.
Here, the cooling portion is a portion cooled by the first temperature control means, and indicates at least the first portion. Further, the heat storage portion is a portion heated by the second temperature controlling means, and indicates at least the second portion.

さらに第一の温度調節手段から第二の温度調節手段までの距離Ｌ２は、Ｌ２＞Ｌ０であり、好ましくは、２＜Ｌ２／Ｌ０＜１０である。
Ｌ２＞Ｌ０とすることにより、冷却時には、第二の温度調節手段まで冷却してしまうのを良好に防ぐことができ、一方、加熱時には、第二の温度調節手段の制御パワーの乱れを防ぐことができる。
キャビティ面の温度制御において、キャビティ温度の上下温度がわずかな場合は、Ｌ０とＬ２はできるだけ近い方がよい。しかし、複合材料を成形する場合には、キャビティ温度の上限値と下限値の差が、例えば５０℃以上、好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上と大きいため、上記範囲とすることが好ましい。 Further, the distance L2 from the first temperature controlling means to the second temperature controlling means is L2> L0, preferably 2 <L2 / L0 <10.
By setting L2> L0, it is possible to satisfactorily prevent the second temperature control means from being cooled during cooling, while preventing the control power of the second temperature control means from being disturbed during heating. Can be done.
In the temperature control of the cavity surface, when the temperature above and below the cavity temperature is small, L0 and L2 should be as close as possible. However, when molding a composite material, the difference between the upper limit value and the lower limit value of the cavity temperature is as large as, for example, 50 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, and more preferably 150 ° C. or higher. preferable.

金型部分は、第一温度調節手段を有する第一部分と、第二の温度調節手段を有する第二部分とを備えてなるものであってもよい。その場合、第一部分と第二部分とは、同じ材質の材料を用いてもよいが、より好ましくは、第一部分の材料に第二部分の材料よりも熱伝導率のよい材質のものを用いる。第一部分に熱伝導率の良い材質の材料を用いることによって、冷却時に第一部分を急速に冷却することができる。さらに第一部分の第一の温度調節手段の冷却を止めて加熱する時にも第二の温度調節手段を有する第二部分に蓄熱された熱を素早く伝導することが可能となる。 The mold portion may include a first portion having a first temperature controlling means and a second portion having a second temperature controlling means. In that case, the material of the same material may be used for the first part and the second part, but more preferably, the material of the first part is a material having a better thermal conductivity than the material of the second part. By using a material having good thermal conductivity for the first part, the first part can be cooled rapidly at the time of cooling. Further, even when the cooling of the first temperature controlling means of the first part is stopped and heated, the heat stored in the second part having the second temperature controlling means can be quickly conducted.

また、第一の温度調節手段である冷却媒体通路を有する第一部分と第二の温度調節手段を有する第二部分とを備えた構造の場合、図２に示すように、第一部分の体積Ｖ（Ｉ）と、実質的に加熱される金型部分の体積Ｖ０との関係は、好ましくは、（Ｖ０／Ｖ（Ｉ））＞３であり、より好ましくは、（Ｖ０／Ｖ（Ｉ））＞５であり、最も好ましくは（Ｖ０／Ｖ（Ｉ））＞１０である。 Further, in the case of a structure including a first portion having a cooling medium passage which is the first temperature controlling means and a second portion having a second temperature controlling means, as shown in FIG. 2, the volume V of the first portion ( The relationship between I) and the volume V0 of the mold portion to be substantially heated is preferably (V0 / V (I))> 3, and more preferably (V0 / V (I))>. It is 5, and most preferably (V0 / V (I))> 10.

すなわち、キャビティ面の加熱は、熱を一定量蓄熱した蓄熱部の役割を有する第二部分からの熱の供給によりキャビティ面を急加熱してキャビティに設置された材料の熱可塑性樹脂を加熱溶融できる。ここで蓄熱部分の容量が大きいほど効果的にキャビティ面を加熱することができる。ただし、蓄熱部分の容量の大きさには、設備上、加熱に伴う消費エネルギー量の観点から、金型や成形設備の大きさに応じて適宜決定することができる。 That is, the heating of the cavity surface can heat and melt the thermoplastic resin of the material installed in the cavity by rapidly heating the cavity surface by supplying heat from the second portion having the role of a heat storage unit that stores a certain amount of heat. .. Here, the larger the capacity of the heat storage portion, the more effectively the cavity surface can be heated. However, the size of the capacity of the heat storage portion can be appropriately determined according to the size of the mold and the molding equipment from the viewpoint of the amount of energy consumed by heating in terms of equipment.

一方、キャビティ面の冷却は、例えば、第一の温度調節手段を複数の冷却媒体通路とした場合には、キャビティ面近傍の冷却媒体通路に冷却媒体を流通することにより、キャビティ面を急冷却し、溶融した熱可塑性樹脂を冷却固化することが可能となる。この際、キャビティ面近傍のみを冷却するためには冷媒通路を有する部分の金型容量が小さいほど好ましく、冷却媒体通路は、よりキャビティ面に近い方が好ましい。 On the other hand, for cooling the cavity surface, for example, when the first temperature controlling means is a plurality of cooling medium passages, the cavity surface is rapidly cooled by circulating the cooling medium through the cooling medium passages near the cavity surface. , The molten thermoplastic resin can be cooled and solidified. At this time, in order to cool only the vicinity of the cavity surface, it is preferable that the mold capacity of the portion having the refrigerant passage is small, and the cooling medium passage is preferably closer to the cavity surface.

第一部分と第二部分の材質は、同じものを用いてもよいが、熱伝導率の異なる材料を用いてもよい。
第一部分の体積Ｖ（Ｉ）および第一部分の材質の熱伝導率Ｃ（Ｉ）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）と、第二部分の体積Ｖ（II）および第二部分の材質の熱伝導率Ｃ（II）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）とは、以下の関係を満たす。
［{Ｖ（II）×（１／Ｃ（II））}／{Ｖ（Ｉ）×（１／Ｃ（Ｉ））}］＞３
さらに好ましくは、
［{Ｖ（II）×（１／Ｃ（II））}／{Ｖ（Ｉ）×（１／Ｃ（Ｉ））}］＞５
最も好ましくは、
［{Ｖ（II）×（１／Ｃ（II））}／{Ｖ（Ｉ）×（１／Ｃ（Ｉ））}］＞１０
である。
［｛Ｖ（II）×（１／Ｃ（II））}／{Ｖ（Ｉ）×（１／Ｃ（Ｉ））}］＞３とすることによって、冷却時には迅速にキャビティ面を冷却することができ、加熱時には、第二部分の蓄熱によって迅速に昇温することができる。 The same material may be used for the first part and the second part, but materials having different thermal conductivitys may be used.
The thermal conductivity of the volume V (I) of the first part and the material of the first part C (I) (J / sm · K) and the thermal conductivity of the volume V (II) of the second part and the material of the second part. The rate C (II) (J / s ・ m ・ K) satisfies the following relationship.
[{V (II) x (1 / C (II))} / {V (I) x (1 / C (I))}]> 3
More preferably
[{V (II) x (1 / C (II))} / {V (I) x (1 / C (I))}]> 5
Most preferably
[{V (II) x (1 / C (II))} / {V (I) x (1 / C (I))}]> 10
Is.
By setting [{V (II) × (1 / C (II))} / {V (I) × (1 / C (I))}]> 3, the cavity surface can be cooled quickly during cooling. At the time of heating, the temperature can be raised quickly by the heat storage of the second part.

また、第一部分の材質の熱伝導率Ｃ（Ｉ）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）は、第二の温度調節手段を有する第二部分の材質の熱伝導率Ｃ（II）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）の３．５倍以上であることが好ましい。すなわち冷却時には熱伝導率が高い方が、早く冷却でき、加熱時には熱伝導率が高い方が、素早く蓄熱部から熱を奪って加熱することができる。これは、特に第一部分を冷却する際に第一部分と第二部分とを分離することにより、より高い効果を得ることができる。冷却時に分離しない場合は、第一部分の熱伝導率が良いと冷却時に蓄熱部の機能を有する第二部分を冷却することもあり、適宜、材料を最適化する必要がある。 Further, the thermal conductivity C (I) (J / s · m · K) of the material of the first part is the thermal conductivity C (II) (J / s) of the material of the second part having the second temperature controlling means. -It is preferably 3.5 times or more of m · K). That is, the higher the thermal conductivity during cooling, the faster the cooling can be performed, and the higher the thermal conductivity during heating, the faster the heat can be taken from the heat storage unit and heated. This can be more effective by separating the first part and the second part, especially when cooling the first part. If it does not separate during cooling, if the thermal conductivity of the first part is good, the second part that functions as a heat storage unit may be cooled during cooling, and it is necessary to optimize the material as appropriate.

第一部分と第二部分とは、分離できる構造とすることがさらに好ましい。キャビティを所望の温度に加熱した後に金型をキャビティが閉じた状態でわずかに型開動作を行い、第一部分と第二部分とを分離し、空気の断熱層を設けることも成形サイクルを上げるために有効である。
具体的な方法としては、第一部分と第二部分の間にばねを挿入することによって、金型を僅かに開放することにより、キャビティを閉鎖したまま第一部分と第二部分とを分離することができる。分離は、複数の金型部分の少なくとも一つで行ってよい。 It is more preferable that the first part and the second part have a separable structure. After heating the cavity to the desired temperature, the mold is slightly opened with the cavity closed, the first part and the second part are separated, and an air insulation layer is provided to increase the molding cycle. It is effective for.
As a specific method, it is possible to separate the first part and the second part while keeping the cavity closed by inserting a spring between the first part and the second part and slightly opening the mold. it can. Separation may be performed on at least one of a plurality of mold portions.

金型を分離した状態で冷却水を冷却媒体通路等に圧入し、キャビティを含む第一部分を急冷する。この際、キャビティが開放しないようにばねや油圧シリンダーを用いてキャビティ面は閉鎖状態を保つ。キャビティ面が一定時間、熱可塑性樹脂の加熱変形温度以下になった後に冷却水を止め、必要に応じて冷却媒体通路に圧縮空気を導入し、冷却媒体通路内の水を排出する。 With the mold separated, cooling water is press-fitted into the cooling medium passage or the like to rapidly cool the first portion including the cavity. At this time, the cavity surface is kept closed by using a spring or a hydraulic cylinder so that the cavity does not open. After the cavity surface becomes below the heating deformation temperature of the thermoplastic resin for a certain period of time, the cooling water is stopped, compressed air is introduced into the cooling medium passage as necessary, and the water in the cooling medium passage is discharged.

第一部分の冷却は、第一の温度調節手段を複数の冷却媒体通路で構成した場合は、冷却媒体を流通することで達せられるが、冷却媒体をいかに素早く多量に流通させるかが、キャビティ面の急冷却を可能にするかどうかを左右する。
そのために、各冷却媒体通路に単独で冷却媒体を流通できるような構造とすることが好ましい。具体例として同温度の冷却媒体を同時に流通させることができるマニホールドが挙げられる。マニホールドを金型外部の冷却媒体通路の流入側に設置し、マニホールドから同時に冷却媒体を各冷却媒体通路に流通させてもよく、さらに冷却媒体の排出側にもマニホールドを設置して排出すれば、より効率的である。
流量は、冷却効率に大きく影響し、必要に応じて加圧ポンプ等を用いて冷媒を流通させてもよい。また、市販の加圧温調機を用いることも可能である。 Cooling of the first part can be achieved by circulating a cooling medium when the first temperature control means is composed of a plurality of cooling medium passages, but how quickly and a large amount of the cooling medium is circulated is the cavity surface. It depends on whether rapid cooling is possible.
Therefore, it is preferable to have a structure that allows the cooling medium to flow independently through each cooling medium passage. A specific example is a manifold in which cooling media having the same temperature can be circulated at the same time. If the manifold is installed on the inflow side of the cooling medium passage outside the mold and the cooling medium is simultaneously circulated from the manifold to each cooling medium passage, and if the manifold is also installed on the discharge side of the cooling medium and discharged. It is more efficient.
The flow rate greatly affects the cooling efficiency, and the refrigerant may be circulated using a pressurizing pump or the like if necessary. It is also possible to use a commercially available pressurized temperature controller.

冷却媒体通路に流通させる媒体としては、水、チラー液、炭酸ガス、圧縮気体等を上げることができる。また媒体は、１種類でもよいが、温度の異なる媒体を多段で流通してもよい。たとえば、キャビティ温度を２２０℃まで加熱した場合に、１５０℃の加圧温水を数秒流し、その後、６０℃の温調水、さらに１０℃の冷却水を多段で流し、金型が一定温度に達したときに再び７０℃の加圧温水を流してキャビティ面が均一温度になるように調整してもよい。 Examples of the medium to be circulated in the cooling medium passage include water, chiller liquid, carbon dioxide gas, compressed gas and the like. Further, the medium may be one type, but media having different temperatures may be distributed in multiple stages. For example, when the cavity temperature is heated to 220 ° C, pressurized hot water at 150 ° C is flowed for several seconds, then temperature control water at 60 ° C and cooling water at 10 ° C are flowed in multiple stages, and the mold reaches a constant temperature. Then, the pressurized hot water of 70 ° C. may be flown again to adjust the cavity surface to have a uniform temperature.

熱可塑性樹脂の種類にもよるが、第二の温度調節手段は、第二部分の平均温度を、非結晶性樹脂の場合は、キャビティに設置する熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度以上、好ましくはガラス転移温度＋１０℃以上、アルミニウムフレーク入り材料を成形する場合は、ガラス転移温度＋５０℃以上に設定する。結晶性樹脂の場合は、キャビティに設置する熱可塑性樹脂材料の融点以上、好ましくは融点＋１０℃以上、アルミニウムフレーク入り材料を成形する場合は、融点＋５０℃以上に設定する。
第二部分の平均温度とは、金型第二部分の平均温度であり、測定法の一例としては、第二温度調節手段の近傍、１０ｍｍ〜３０ｍｍ離れた位置の金型内部に温度計を入れて温度を測定する方法が用いられる。第二温度調節手段にカートリッジヒーターを用いる場合、温度制御は、前述の温度を検知して電源の入切制御をしたり、ＰＩＤ制御（Proportional-Integral-Differential Controller）をして電源の容量を調整する方法などがある。 Although it depends on the type of the thermoplastic resin, the second temperature control means sets the average temperature of the second part to be equal to or higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin material installed in the cavity in the case of a non-crystalline resin, preferably. The glass transition temperature is set to + 10 ° C. or higher, and when molding a material containing aluminum flakes, the glass transition temperature is set to + 50 ° C. or higher. In the case of a crystalline resin, the melting point is set to be equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin material installed in the cavity, preferably + 10 ° C. or higher, and in the case of molding a material containing aluminum flakes, the melting point is set to + 50 ° C. or higher.
The average temperature of the second part is the average temperature of the second part of the mold. As an example of the measuring method, a thermometer is placed inside the mold at a position 10 mm to 30 mm away from the second temperature adjusting means. The method of measuring the temperature is used. When a cartridge heater is used as the second temperature control means, the temperature control adjusts the capacity of the power supply by detecting the above-mentioned temperature and controlling the power on / off, or by performing PID control (Proportional-Integral-Differential Controller). There is a way to do it.

また、第二の温度調節手段に特段の制約はなく、棒状カートリッジヒーター以外に、加熱オイル、水蒸気のような加熱媒体でも電気抵抗を利用したヒーター等があるが、金型を熱可塑性樹脂の融点以上である高温に保持するには、汎用性、性能の面から加熱ヒーターであることが好ましい。ヒーターの種類としては、セラミックスヒーター、シーズヒーターなどがあるが、棒状カートリッジヒーターが簡便性、性能上好ましく使用される。 In addition, there are no particular restrictions on the second temperature control means, and in addition to rod-shaped cartridge heaters, there are heaters that utilize electrical resistance even in heating media such as heating oil and steam, but the mold is made of the melting point of a thermoplastic resin. In order to maintain the above high temperature, a heater is preferable from the viewpoint of versatility and performance. Types of heaters include ceramic heaters and sheathed heaters, but rod-shaped cartridge heaters are preferably used in terms of convenience and performance.

本実施形態では、金型部分１０および金型部分２０は、それぞれ第一部分１１、２１と、第二部分１２、２２とが離間可能に構成された場合について説明したが、ばね４０を設けず、ボルト締め等で一体的に形成されていてもよい。 In the present embodiment, the case where the first portions 11 and 21 and the second portions 12 and 22 are separable from each other in the mold portion 10 and the mold portion 20 has been described, but the spring 40 is not provided. It may be integrally formed by tightening bolts or the like.

断熱板１５、２５は、成形機への熱伝導による熱流動を抑制する役割を有するために、金型１００と成形機との連結部に設けた方がよい。 Since the heat insulating plates 15 and 25 have a role of suppressing heat flow due to heat conduction to the molding machine, it is preferable to provide the heat insulating plates 15 and 25 at the connecting portion between the mold 100 and the molding machine.

図３に金型の平面投影図を示す。図３に示すように、コア凸部３４が、成形品に開口部（図４および図５における符号２４４および３４４の部分）を形成するように設けられている。溶融樹脂は、ランナー部３３から入り、金型内を流動し、コア凸部３４を回り込みウエルドライン発生位置３７付近で合流する。
アルミニウムフレークのような充填材を入れた材料を成形する場合、金型温度を上げて成形品表面のウエルドラインを消すだけでは、成形品内部のウエルドラインが見えて、外観上極めて劣った成形品ができる。そのためにウエルドライン付近で合流した樹脂を再流動させることにより、極めて良好な外観を得ることができる。キャビティに充填された溶融樹脂の再流動化法として、図３に示すように、捨てキャビ部分３５を有する金型にシャットオフ弁３６を設けることが挙げられる。シャットオフ弁３６を閉鎖した状態でキャビティ内に樹脂を充填し、ウエルドライン発生位置３７で溶融樹脂が合流すると同時に、樹脂保圧をかけた状態でシャットオフ弁３６を開放することにより、ウエルドライン発生位置３７で合流した溶融樹脂の一部が動いて充填された充填材の配向性を変えることができる。 FIG. 3 shows a plan projection drawing of the mold. As shown in FIG. 3, the core convex portion 34 is provided so as to form an opening (portion of reference numerals 244 and 344 in FIGS. 4 and 5) in the molded product. The molten resin enters from the runner portion 33, flows in the mold, goes around the core convex portion 34, and joins in the vicinity of the weld line generation position 37.
When molding a material containing a filler such as aluminum flakes, the weld line inside the molded product can be seen simply by raising the mold temperature and erasing the weld line on the surface of the molded product, which is extremely inferior in appearance. Can be done. Therefore, by reflowing the combined resin near the weld line, an extremely good appearance can be obtained. As a method for refluidizing the molten resin filled in the cavity, as shown in FIG. 3, a shut-off valve 36 may be provided in a mold having a waste cavity portion 35. The cavity is filled with resin with the shut-off valve 36 closed, and the molten resin merges at the weld line generation position 37, and at the same time, the shut-off valve 36 is opened with the resin holding pressure applied to open the weld line. A part of the molten resin merged at the generation position 37 can move to change the orientation of the filled filler.

〔実施例１〕
金型は、図１〜図３に示す金型を用いた。図１および２にその金型の垂直断面図、図３にその金型の平面投影図を示し、図４に得られた成形品の概略上面図を示す。
本実施例１ではシャットオフ弁３６（図３参照）を閉鎖状態のまま成形し、捨てキャビ部分３５は成形しなかった。
図１で冷却媒体通路１３、２３を有する第一部分（１１および２１）は、熱伝導率１６５Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋのコルソン合金（マテリオン ブラッシュ社製、モールドマックス−Ｖ）を用い、棒状カートリッジヒーター１４、２４を有する第二部分（１２および２２）は、熱伝導率４０Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋの炭素鋼（Ｓ５５Ｃ）を用いた。
冷却媒体通路１３、２３は、内径８ｍｍで中心部からキャビティ面までの距離Ｌ０が１０ｍｍの位置に２０ｍｍ間隔（Ｌ）で設置したものである。
冷却媒体通路の中心から棒状カートリッジヒーターの中心までの距離Ｌ２は４０ｍｍである。
棒状カートリッジヒーター１０００Ｗ（１０ｍｍΦ×４００ｍｍ、ワット密度８．３Ｗ／ｃｍ^２）（株式会社八光電機製GLE4103）を用いた。
図１および図２におけるコア凸部３４は、図４に示す成形品２００の開口部２４４を形成するものである。ここで、図３に示すように、金型に射出充填された熱可塑性の溶融樹脂がコア部３４を回り込んでぶつかり合う部分が、ウエルドライン発生位置３７である。
樹脂は、金型のパーティング面にランナー部を設けたパーティング射出方式を用いた。
また使用する材料としては、ガラス転移温度が１０５℃のＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂に着色剤を添加した高光沢黒色材料を用いた。 [Example 1]
As the mold, the mold shown in FIGS. 1 to 3 was used. 1 and 2 show a vertical sectional view of the mold, FIG. 3 shows a plan projection view of the mold, and FIG. 4 shows a schematic top view of the obtained molded product.
In the first embodiment, the shut-off valve 36 (see FIG. 3) was molded in the closed state, and the discarded cavity portion 35 was not molded.
In FIG. 1, the first portions (11 and 21) having the cooling medium passages 13 and 23 use a Corson alloy (Matterion Blush, Moldmax-V) having a thermal conductivity of 165 J / smK, and are rod-shaped cartridge heaters. For the second portions (12 and 22) having 14, 24, carbon steel (S55C) having a thermal conductivity of 40 J / smK was used.
The cooling medium passages 13 and 23 are installed at 20 mm intervals (L) at positions where the inner diameter is 8 mm and the distance L0 from the center to the cavity surface is 10 mm.
The distance L2 from the center of the cooling medium passage to the center of the rod-shaped cartridge heater is 40 mm.
A rod-shaped cartridge heater 1000 W (10 mmΦ × 400 mm, watt density 8.3 W / cm ² ) (GLE4103 manufactured by Hakkou Denki Co., Ltd.) was used.
The core convex portion 34 in FIGS. 1 and 2 forms the opening 244 of the molded product 200 shown in FIG. Here, as shown in FIG. 3, the portion where the thermoplastic molten resin injection-filled in the mold wraps around the core portion 34 and collides with the core portion 34 is the weld line generation position 37.
For the resin, a parting injection method in which a runner portion was provided on the parting surface of the mold was used.
As the material used, a high-gloss black material in which a colorant was added to an ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin having a glass transition temperature of 105 ° C. was used.

成形品を下記に示す射出成形工程に従って作製した。
成形機は、最大型締め力３００トンの東芝機械製（Ｓ１００Ｖ−８Ａ）を用いた。 The molded product was produced according to the injection molding process shown below.
The molding machine used was Toshiba Machine Co., Ltd. (S100V-8A) with a maximum mold clamping force of 300 tons.

[工程１]金型を加熱し、１２０℃一定に保った状態で金型を型締めした。
[工程２]（樹脂充填）金型を型締めした状態で熱可塑性樹脂を充填した。
[工程３]（金型分離、冷却）型締め力を下げ、キャビティを閉鎖した状態で、第一部分と第二部分とをそれぞれ５ｍｍ分離し、冷却媒体通路に２５℃の冷却水を通水して、キャビティ面を急冷却した。
キャビティ温度が、７０℃に達してから通水を停止し、通水停止後１０秒後に金型を開放し、同時に冷却媒体通路の水を圧縮空気にて排出した。
[工程４]（離型）金型離型後、直ちに成形体を取り出し、金型を型締めした。
[工程５]（金型加熱）金型加熱部の伝熱によりキャビティ面を１２０℃に急加熱し、工程１に戻した。 [Step 1] The mold was heated and the mold was fastened while keeping the temperature constant at 120 ° C.
[Step 2] (Resin filling) Thermoplastic resin was filled in a state where the mold was molded.
[Step 3] (Mold separation, cooling) With the mold clamping force reduced and the cavity closed, the first part and the second part are separated by 5 mm each, and cooling water at 25 ° C. is passed through the cooling medium passage. The cavity surface was rapidly cooled.
Water flow was stopped after the cavity temperature reached 70 ° C., the mold was opened 10 seconds after the water flow was stopped, and at the same time, the water in the cooling medium passage was discharged with compressed air.
[Step 4] (Release) Immediately after the mold was released, the molded product was taken out and the mold was clamped.
[Step 5] (Mold heating) The cavity surface was rapidly heated to 120 ° C. by heat transfer of the mold heating portion, and returned to step 1.

実施例１における金型の昇温速度は２００℃／分、降温速度は５００℃／分、成形サイクルは３０秒であった。 The temperature rising rate of the mold in Example 1 was 200 ° C./min, the temperature lowering rate was 500 ° C./min, and the molding cycle was 30 seconds.

得られた成形体２００の寸法は、２００ｍｍ×１５０ｍｍ、肉厚２ｍｍであり、図４に示すように２０×１００ｍｍの開口部２４４と、成形品におけるランナー部２３３とを有するものであった。
成形品の外観は良好で、ウエルドラインは外観上全く観察されない、外観に極めて優れたものであった。 The size of the obtained molded product 200 was 200 mm × 150 mm and a wall thickness of 2 mm, and as shown in FIG. 4, it had an opening 244 of 20 × 100 mm and a runner portion 233 in the molded product.
The appearance of the molded product was good, and the weld line was not observed at all in appearance, and the appearance was extremely excellent.

〔実施例２〕
金型のキャビティ面側の第一部分１１，２１の材質を実施例１の第二部分で用いた炭素鋼に変えた以外は、実施例１と同様な金型を用いて成形を行った。実施例２における金型の昇温速度は１５０℃／分、降温速度は３００℃／分、成形サイクルは４５秒であった。
実施例２の成形品は、実施例１と同様良好な外観を得ることができた。 [Example 2]
Molding was carried out using the same mold as in Example 1 except that the material of the first portions 11 and 21 on the cavity surface side of the mold was changed to the carbon steel used in the second part of Example 1. The temperature rising rate of the mold in Example 2 was 150 ° C./min, the temperature lowering rate was 300 ° C./min, and the molding cycle was 45 seconds.
The molded product of Example 2 was able to obtain a good appearance as in Example 1.

〔実施例３〕
キャビティ面の冷却時に第一部分１１，２１と第二部分１２，２２を分離しなかった以外は、実施例１と同様に成形体を作製した。実施例３における金型の昇温速度は７０℃／分、降温速度は４００℃／分、成形サイクルは７０秒であった。
実施例３の成形品は、実施例１と同様良好な外観を得ることができた。 [Example 3]
A molded product was produced in the same manner as in Example 1 except that the first portions 11 and 21 and the second portions 12 and 22 were not separated when the cavity surface was cooled. The temperature rising rate of the mold in Example 3 was 70 ° C./min, the temperature lowering rate was 400 ° C./min, and the molding cycle was 70 seconds.
The molded product of Example 3 was able to obtain a good appearance as in Example 1.

〔実施例４〕
キャビティ面側の第一部分１１，２１の材質を実施例１の第二部分で用いた炭素鋼に変え、キャビティ面の冷却時に第一部分１１，２１と第二部分１２，２２を分離しなかった以外は、実施例１と同様の方法で成形体を作製した。実施例４における金型の昇温速度は１００℃／分、降温速度は３００℃／分、成形サイクルは８０秒であった。
実施例４の成形品は、実施例１と同様良好な外観を得ることができた。 [Example 4]
Except that the material of the first parts 11 and 21 on the cavity surface side was changed to the carbon steel used in the second part of Example 1 and the first parts 11 and 21 and the second parts 12 and 22 were not separated when the cavity surface was cooled. Made a molded product in the same manner as in Example 1. The temperature rising rate of the mold in Example 4 was 100 ° C./min, the temperature lowering rate was 300 ° C./min, and the molding cycle was 80 seconds.
The molded product of Example 4 was able to obtain a good appearance as in Example 1.

〔実施例５〕
熱可塑性樹脂として２０質量％のガラス繊維強化ＳＡＮ（スチレンアクリロニトリル）樹脂を用い、実施例１と同様の操作を行った。なお、最初の金型温度の設定を２２０℃とし、冷却を７０℃まで行った。
昇温速度は２００℃／分、降温速度は５００℃／分、成形サイクルは９０秒であった。
図５に本実施例で得られた成形品３００の概略上面図を示す。本実施例では、キャビティ内に熱可塑性樹脂が充填されると同時に図３に示したシャットオフ弁３６を開放し、捨てキャビ部分３５に樹脂を充填し、成形品３００を得た。この時、射出成形機からの樹脂の充填は継続することにより、捨てキャビ部分３５に、ウエルドライン発生位置の樹脂が一部移動した。
図５に示すように、得られた成形品３００は、２０×１００ｍｍの開口部３４４と、成形品におけるランナー部３３３と、成形品における捨てキャビ部分３３５とを有するものであり、外観に優れ、ウエルドラインのないものであった。
また、成形後にウエルドライン発生位置３７を含む成形片（Ａ）を切り出してウエルド強度を測定した。
ウエルド強度は引張強度９０ＭＰａであり、強度に優れていた。 [Example 5]
A 20% by mass glass fiber reinforced SAN (styrene acrylonitrile) resin was used as the thermoplastic resin, and the same operation as in Example 1 was carried out. The initial mold temperature was set to 220 ° C., and cooling was performed up to 70 ° C.
The rate of temperature increase was 200 ° C./min, the rate of temperature decrease was 500 ° C./min, and the molding cycle was 90 seconds.
FIG. 5 shows a schematic top view of the molded product 300 obtained in this embodiment. In this embodiment, the cavity was filled with the thermoplastic resin, and at the same time, the shut-off valve 36 shown in FIG. 3 was opened, and the waste cavity portion 35 was filled with the resin to obtain a molded product 300. At this time, by continuing the filling of the resin from the injection molding machine, a part of the resin at the weld line generation position moved to the discarded cavity portion 35.
As shown in FIG. 5, the obtained molded product 300 has an opening portion 344 of 20 × 100 mm, a runner portion 333 in the molded product, and a waste cavity portion 335 in the molded product, and is excellent in appearance. There was no weld line.
Further, after molding, a molded piece (A) including the weld line generation position 37 was cut out and the weld strength was measured.
The weld strength was 90 MPa, which was excellent in strength.

〔実施例６〕
熱可塑性樹脂として使用材料としては、平均粒径３０μｍのアルミニウムフレークと透明ＡＢＳをコンパウンドして調製した１．５質量％アルミニウムフレーク入りＡＢＳ樹脂を用いる以外は、実施例５と同様な方法で成形品を作製した。
得られた成形品は外観に優れ、ウエルドラインの無い極めて外観に優れたメタリック調の成形品が得られた。 [Example 6]
As the material used as the thermoplastic resin, an ABS resin containing 1.5% by mass aluminum flakes prepared by compounding aluminum flakes with an average particle diameter of 30 μm and transparent ABS is used, but a molded product is molded by the same method as in Example 5. Was produced.
The obtained molded product had an excellent appearance, and a metallic-like molded product having no weld line and having an extremely excellent appearance was obtained.

〔比較例１〕
金型温度を７０℃一定で成形を行う以外は、実施例１と同様の方法で成形品を作製した。成形品は、開口部の中央にウエルドラインがある外観に劣った成形品であった。サイクル時間は３０秒であった。 [Comparative Example 1]
A molded product was produced in the same manner as in Example 1 except that molding was performed at a constant mold temperature of 70 ° C. The molded product was an inferior molded product having a weld line in the center of the opening. The cycle time was 30 seconds.

〔比較例２〕
金型温度を７０℃一定で成形を行う以外は、実施例５と同様の方法で成形品を作製した。成形品は、開口部の中央にウエルドラインがある外観に劣った成形品であった。また、実施例５と同様にウエルド強度を測定した結果、引張り強度４０ＭＰａと強度が劣る結果となった。また、サイクル時間は３０秒であった。 [Comparative Example 2]
A molded product was produced in the same manner as in Example 5 except that molding was performed at a constant mold temperature of 70 ° C. The molded product was an inferior molded product having a weld line in the center of the opening. Further, as a result of measuring the weld strength in the same manner as in Example 5, the tensile strength was 40 MPa, which was inferior. The cycle time was 30 seconds.

〔比較例３〕
金型温度を７０℃一定で成形を行う以外は、実施例６と同様の方法で成形品を作製した。成形品は、開口部の中央に黒色の極めて目立つウエルドラインがある外観に劣った成形品であった。また、サイクル時間は３０秒であった。 [Comparative Example 3]
A molded product was produced in the same manner as in Example 6 except that molding was performed at a constant mold temperature of 70 ° C. The molded product was inferior in appearance with a black, extremely conspicuous weld line in the center of the opening. The cycle time was 30 seconds.

〔比較例４〕
実施例１と同じ手順で成形を行ったが、金型は、ヒーターの位置と冷却水管の位置が異なる以外は、実施例４と同じ構造および材質のものを使用した。つまり、ヒーターの設置位置は、キャビティ面より２００ｍｍで、冷却水管は、ヒーターの後方（キャビティ面と反対側）のＬ０＝４００ｍｍの位置に設置した。実施例１と同様に金型キャビティ面を７０℃と１２０℃の温度で上げ下げした。昇温速度は、２０℃／分で冷却速度は、１０℃／分で、成形サイクルは、８分であった。成形品の表面にはウエルドラインの無い外観の物が得られた。 [Comparative Example 4]
Molding was performed in the same procedure as in Example 1, but the mold used had the same structure and material as in Example 4 except that the position of the heater and the position of the cooling water pipe were different. That is, the heater was installed at a position of 200 mm from the cavity surface, and the cooling water pipe was installed at a position of L0 = 400 mm behind the heater (opposite to the cavity surface). The mold cavity surface was raised and lowered at temperatures of 70 ° C. and 120 ° C. in the same manner as in Example 1. The heating rate was 20 ° C./min, the cooling rate was 10 ° C./min, and the molding cycle was 8 minutes. A product having an appearance without weld lines was obtained on the surface of the molded product.

［評価条件］
（引張強度）
引張強度は、ＩＳＯ５２７−１に準じ以下の条件にて測定した。
・試験環境：２３℃５０ＲＨ％
・成形品：ＪＩＳ Ｋ７１１３ ３号試験片
・引張速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
・チャック間：５０ｍｍ
・使用機器：インストロン５０ｋＮ（インストロン社製） [Evaluation conditions]
(Tensile strength)
The tensile strength was measured under the following conditions according to ISO527-1.
-Test environment: 23 ° C 50RH%
-Molded product: JIS K7113 No. 3 test piece-Tensile speed: 5 mm / min
・ Chuck spacing: 50 mm
・ Equipment used: Instron 50kN (manufactured by Instron)

上記のように、本発明の射出成形方法を用いた実施例は、ハイサイクルで成形することが可能であり、かつ、ウエルドラインが発生せず外観に優れるものであった。
一方、金型の温度が一定である比較例は、成形のサイクル時間が長い、あるいはウエルドラインが生じ外観に劣った。 As described above, in the examples using the injection molding method of the present invention, molding was possible in a high cycle, and weld lines were not generated and the appearance was excellent.
On the other hand, in the comparative example in which the temperature of the mold was constant, the molding cycle time was long or the weld line was formed and the appearance was inferior.

本発明によれば、各種電化製品や自動車等の外観部品等、高レベルでの外観特性が要求される熱可塑性樹脂成形体をハイサイクルで成形できる射出成形方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an injection molding method capable of molding a thermoplastic resin molded product that requires a high level of appearance characteristics such as various electric appliances and appearance parts of an automobile in a high cycle.

１００ 金型
１０、２０ 金型部分
１１、２１ 第一部分
１２、２２ 第二部分
１３、２３ 第一の温度調節手段（冷却媒体通路）
１４、２４ 第二の温度調節手段（棒状カートリッジヒーター）
１５、２５ 断熱板
１６、２６ キャビティ面とは反対側の面
３０ キャビティ
３１、３２ キャビティ面
３３ ランナー部
３４ 金型コア凸部
３５ 捨てキャビ部分
３６ シャットオフ弁
３７ ウエルドライン発生位置
４０ ばね
２００，３００ 成形品
２３３，３３３ 成形品におけるランナー部
２４４，３４４ 開口部
３３５ 成形品における捨てキャビ部分 100 Mold 10, 20 Mold part 11, 21 First part 12, 22 Second part 13, 23 First temperature control means (cooling medium passage)
14, 24 Second temperature control means (rod-shaped cartridge heater)
15, 25 Insulation plate 16, 26 Surface opposite to the cavity surface 30 Cavity 31, 32 Cavity surface 33 Runner part 34 Mold core convex part 35 Disposal cabinet part 36 Shut-off valve 37 Weld line generation position 40 Spring 200, 300 Molded product 233,333 Runner part in molded product 244,344 Opening 335 Waste cavity part in molded product

Claims (6)

複数の金型部分で形成されるキャビティを有する金型に、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂複合材料を充填して成形品を得る射出成形方法であって、
前記金型が、前記キャビティ面を少なくとも冷却することができる第一の温度調節手段と、該第一の温度調節手段の前記キャビティ面とは反対側に、前記キャビティ面を少なくとも加熱することができる第二の温度調節手段とを備え、
前記キャビティ面を前記熱可塑性樹脂の融点以上又はガラス転移温度以上の加熱温度まで昇温して前記熱可塑性樹脂を金型内に充填する第一の工程と、
該第一の工程後、前記熱可塑性樹脂の融点未満又はガラス転移温度未満の冷却温度まで降温して前記熱可塑性樹脂を冷却固化し、その後、前記金型を開放して、成形体を取り出す第二の工程と、を備え、
前記第一の工程における昇温速度が８０℃／分以上であり、前記第二の工程における降温速度が１００℃／分以上であり、かつ前記加熱温度と前記冷却温度との差が５０℃以上であって、
前記キャビティ面から前記第一の温度調節手段までの距離Ｌ０と、前記キャビティ面から該キャビティ面とは反対側の面までの距離Ｌ１が、下記の関係を満たし、
（Ｌ１／Ｌ０）＞３
前記第一の温度調節手段から前記第二の温度調節手段までの距離Ｌ２が、下記の関係を満たす、
２＜Ｌ２／Ｌ０＜１０
射出成形方法。 An injection molding method for obtaining a molded product by filling a mold having a cavity formed by a plurality of mold portions with a thermoplastic resin or a thermoplastic resin composite material.
The mold can at least heat the cavity surface on the opposite side of the first temperature controlling means capable of cooling the cavity surface and the cavity surface of the first temperature controlling means. Equipped with a second temperature control means,
The first step of raising the temperature of the cavity surface to a heating temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin or higher than the glass transition temperature to fill the mold with the thermoplastic resin.
After the first step, the temperature is lowered to a cooling temperature below the melting point of the thermoplastic resin or below the glass transition temperature to cool and solidify the thermoplastic resin, and then the mold is opened to take out the molded product. With two steps,
The temperature rising rate in the first step is 80 ° C./min or more, the temperature lowering rate in the second step is 100 ° C./min or more, and the difference between the heating temperature and the cooling temperature is 50 ° C. or more. I der,
The distance L0 from the cavity surface to the first temperature adjusting means and the distance L1 from the cavity surface to the surface opposite to the cavity surface satisfy the following relationship.
(L1 / L0)> 3
The distance L2 from the first temperature control means to the second temperature control means satisfies the following relationship.
2 <L2 / L0 <10
Injection molding method. 前記第一の温度調節手段が、冷却用媒体が流通する１以上の冷却媒体通路を備えてなり、第二の温度調節手段が加熱用ヒーターである請求項１記載の射出成形方法。 It said first temperature adjusting means comprises comprises one or more cooling medium passage through which cooling medium flows, the method injection molding according to claim 1 Symbol placing the second temperature adjusting means is a heater. 前記金型部分が、前記第一の温度調節手段を有する第一部分と、前記第二の温度調節手段を有する第二部分とを備える請求項１又は２記載の射出成形方法。 The injection molding method according to claim 1 or 2 , wherein the mold portion includes a first portion having the first temperature controlling means and a second portion having the second temperature controlling means. 前記第一部分（Ｉ）の体積Ｖ（Ｉ）（ｃｍ^３）および前記第一部分（Ｉ）の材質の熱伝導率Ｃ（Ｉ）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）と、前記第二部分（II）の体積Ｖ（II）（ｃｍ^３）および前記第二部分（II）の材質の熱伝導率Ｃ（II）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）とが、下記の関係を満たす請求項３記載の射出成形方法。
[{Ｖ（II）×（１／Ｃ（II））}／{Ｖ（Ｉ）×（１／Ｃ（Ｉ））}]＞３ The volume V (I) (cm ³ ) of the first part (I), the thermal conductivity C (I) (J / s · m · K) of the material of the first part (I), and the second part (II). volume V of) (II) and (cm ³⁾ and the thermal conductivity of the material of the second portion (II) C (II) ( J / s · m · K) , but according to claim 3, satisfying the following relationship Injection molding method.
[{V (II) x (1 / C (II))} / {V (I) x (1 / C (I))}]> 3 前記第一部分（Ｉ）の材質の熱伝導率Ｃ（Ｉ）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）が、前記第二部分（II）の材質の熱伝導率Ｃ（II）（Ｊ／ｓ・ｍ・Ｋ）の３．５倍以上である請求項４記載の射出成形方法。 The thermal conductivity C (I) (J / s · m · K) of the material of the first part (I) is the thermal conductivity C (II) (J / s · m) of the material of the second part (II). The injection molding method according to claim 4, which is 3.5 times or more of K). 前記第一の温度調節手段が前記冷却媒体通路を複数備えてなり、該複数の冷却媒体通路に同温度の冷却媒体を同時に流通させるマニホールドを少なくとも一つ有する請求項２から５いずれか１項記載の射出成形方法。 The method according to any one of claims 2 to 5, wherein the first temperature controlling means includes a plurality of the cooling medium passages, and has at least one manifold for simultaneously flowing a cooling medium having the same temperature in the plurality of cooling medium passages. Injection molding method.