JPH07241878A - 筒状体の射出成形方法およびそのための金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度、剛性が高く、寸法精度の良い筒状体を
射出成形でき、かつウェルドラインが実質的に発生せ
ず、また縦割れ等の機械的強度の方向性がない筒状体の
射出成形方法およびそのための金型を提供する。 【構成】 筒状キャビティを構成する金型内部へ熱可塑
性樹脂を射出成形して筒状体を成形するに際し、該筒状
キャビティの一方の端に位置するゲートから、該筒状キ
ャビティの長手方向に対して５°以上の斜めの角度をも
って樹脂を射出することを特徴とする筒状体の射出成形
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、事務機、電子、電気機
器、機械、容器等の産業用部品として使用される筒状体
を、射出成形により精密に成形するための射出成形方法
およびそのための金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】事務機、電子、電気機器、機械、容器等
の産業用部品として使用される筒状体、例えばロールや
円筒容器等の筒状体で高い機械的物性、厳しい寸法安定
性を要求されるものは、従来主として鉄等の金属材料に
より製造されている。しかし軽量化や耐腐食性等の改良
が要求されており、この観点から合成樹脂の採用が候補
に挙げられ得る。

【０００３】一般に熱可塑性樹脂の成形方法において
は、筒状体を成形するには押し出し成形方法が用いられ
るが、この方法では寸法精度の高い成形品を得ることは
困難であり、それ故に、得られた成形体は、精密な産業
部品として使用することが難しい。

【０００４】そこで、寸法精度を要求される部品には、
射出成形方法が採用される。このような射出成形は所定
の一定形状の金型内に樹脂を射出することにより所定の
成形体が寸法精度良く成形される。従来のこの射出成形
の金型としては、図１（ａ）および（ｂ）に示すような
筒状キャビティ１の中間点に設けた流入孔（ゲート）２
から溶融樹脂を射出する方法がある。なお、同図におい
て、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ′部分の断面図で
ある。しかし、この方法ではゲート裏面の樹脂が合流す
る部位にいわゆるウェルドラインが生じ、この部分は他
の部分と比較して機械的強度が低下するために得られた
成形品は好ましくない結果となる。

【０００５】このようなウェルドラインの発生を防止す
るべく、図２（ａ）および（ｂ）のような筒状キャビテ
ィ１の全周にわたってゲート２が設けられたいわゆるデ
ィスクゲートを用いる射出成形方法がある。この方法で
は、確かにウェルドラインの発生は防止できるが、しか
し、金型内へ射出する溶融樹脂が、その流動する方向
（射出方向）に配向しやすいような材料の場合、ディス
クゲートでは樹脂が射出方向に揃って配向する結果、得
られた成形体は樹脂の流動方向に裂け易いという機械的
欠陥を生じる。例えば、柱状キャビティの一端からディ
スクゲートで射出して得られた筒状体は、竹のように縦
割れし易いものとなる。

【０００６】かかる傾向は、樹脂それ自身は配向し難く
とも繊維状あるいは針状充填剤が配合されることによ
り、該充填剤の配向により配向し易くなった熱可塑性樹
脂組成物や、樹脂それ自身が溶融時に配向し易いいわゆ
るサーモトロピック液晶樹脂のような溶融時に流動方向
に配向し易い樹脂または樹脂組成物の場合に著しい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の課題を解消し、強度、剛性が高く、寸法精度の良
い筒状体を射出成形でき、かつウェルドラインが実質的
に発生せず、また縦割れ等の機械的強度の方向性がない
筒状体の射出成形方法およびそのための金型を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、筒
状キャビティを構成する金型内部へ熱可塑性樹脂を射出
成形して筒状体を成形するに際し、該筒状キャビティの
一方の端に位置するゲートから、該筒状キャビティの長
手方向に対して５°以上の斜めの角度をもって樹脂を射
出することを特徴とする筒状体の射出成形方法に関す
る。

【０００９】また、本発明は、熱可塑性樹脂の筒状体を
射出成形する金型であって、筒状キャビティの一方の端
部近傍にゲートを設け、該ゲートが該筒状キャビティの
長手方向に対して５°以上の斜めの角度を有することを
特徴とする金型に関する。

【００１０】以下、本発明をさらに説明する。

【００１１】本発明でいう筒状体とは、その断面が円環
状の他、四角形、三角形その他の多角形等の筒状体を意
味する。あるいは断面自由形状のリング状であることも
できる。

【００１２】本発明では、断面リング状の筒状体を構成
するキャビティ（成形品を形造る空隙）を有する金型を
用いる。この金型は通常は外側金型と中子から構成され
る。筒状体を構成するための中子は、中実棒形状でも円
筒形状でもよい。外側金型は任意の割形状、例えば二つ
の割形状であることができる。しかしながら、好ましく
は後述の例のように特に割り形状としない金型である。
このような金型を使用することにより、成形品表面にパ
ーティングライン（金型の分割面に対応する線）が生じ
ないので好ましい。また、分割金型を使用する場合、高
い型締め圧力で金型を型締めしても厳密な型合わせが難
しいことがある。それ故、分割金型を使用しない場合に
は、より精密に所定形状の成形品が得られることにな
る。

【００１３】射出成形の機構は、射出成形機のノズル
（押出機の先端部）、スプルー（射出成形機のノズルと
接合する部分）、ランナー（成形材料をスプルーからキ
ャビティへ導く主通路）、ゲート（キャビティ内へ溶融
樹脂が流入する流入口）、キャビティから構成され、こ
の順に射出された樹脂は進行する。スプルーレスあるい
はランナーレスと称するスプルーやランナーのない機構
も本発明に含まれる。

【００１４】ゲートには、一般にスプルーゲート、ピン
ポイントゲート、エッジゲート、ディスクゲート、リン
グゲート、トンネルゲート、サブマリンゲート、フィル
ムゲート、長方形ゲート、円柱状ゲート等がある。前述
のように従来はパイプ等の筒状体の射出成形のために
は、ディスクゲートやリングゲート等のようにキャビテ
ィの全周から樹脂を流入させる構造のゲートが好ましい
とされる。

【００１５】しかしながら、本発明においては、樹脂が
キャビティ内を一定の流れ方向性をもって流入し得るゲ
ートならばいずれのものも使用することができ、例えば
スプルーゲート、ピンポイントゲート、エッジゲート、
トンネルゲート（例えばサブマリンゲート）、フィルム
ゲート、長方形ゲート、円柱状ゲート等から選ばれるゲ
ートを用い、特に、比較的小面積の断面のゲートであっ
て、容易に一定の方向性をもって樹脂がキャビティ内に
流入するような機能を有するゲート、例えばトンネルゲ
ート（例えばサブマリンゲート）、長方形ゲート、円柱
状ゲートが好ましい。図３〜５にそれぞれのゲート２を
示す。図３〜５において１はキャビティを示し、各図の
（ｂ）はそれぞれの（ａ）の断面図である。ゲート寸法
としては、該ゲートを通過して流入する樹脂の流動方向
に直角方向における断面の最小面積として、０．０１〜
１００ｍｍ²、好ましくは０．０２〜５０ｍｍ²の範囲で
ある。ゲートの流動方向の長さは、０．５〜３０ｍｍ、
好ましくは１〜２０ｍｍの範囲にあるゲートである。

【００１６】ゲート２の位置は、例えば図３〜６に示す
ように柱状体を構成するキャビティ１の長手方向におけ
る一方の端に設ける。端ならば、上下いずれの端でもよ
い。いずれにしろ、一方の端から他方の端へ斜め方向へ
樹脂が流入するようにする。例えば、長手方向の中間に
ゲートを設けた場合には、該ゲートから流入した樹脂は
ゲート部で分流しキャビティ内を回って該キャビティの
反対側で合流し、ここにウェルドラインを発生させる。
かかるウェルドの発生は、成形品の機械的強度の低下を
もたらし好ましくない。

【００１７】本発明においては、ゲートから流入する樹
脂の方向が、筒状体を構成するキャビティの長手方向
（製品としての筒状体の中心軸）に対して５°以上の斜
めになるようにゲートを設けることが肝要である。かか
る構成とすることにより、キャビティ端部から斜めに流
入した樹脂は、筒状体を構成するキャビティ内を中子の
回りを回転しながら螺旋状に進行して該キャビティ内を
ゲート側の一端から順次充填することになる。このよう
に、樹脂がキャビティ内を螺旋状に進行するために得ら
れた成形品である筒状体はその樹脂配向方向が一方向に
揃うことがなく、その結果縦割れ等を起こすことが少な
い。またウェルド部が発生することもない。

【００１８】また、斜め方向であっても長手方向に平行
（０°）に近い場合は、樹脂の回転力が弱く充分に流入
樹脂が回転して螺旋を形成することが難しい。それ故、
５°以上、好ましくは１０°以上とする。

【００１９】ここで斜め方向には、筒状体の長手方向に
ほぼ直角（９０°）も含むものである。すなわち、角度
が９０°とは、断面円環状のキャビティのほぼ接線方向
に樹脂を流入させることである。このように接線方向に
樹脂を流入させても（流入樹脂の速度成分として、長手
方向成分を実質的に有しなくとも）、キャビティ端部に
流入した樹脂は端部からもう一方の端部へと順次螺旋状
に回転しながらキャビティ内を充填していくので、本発
明の効果は発揮されるものである。しかしながら、この
ように実質的に９０°の方向とすると、実際上ゲートの
取り付け位置は筒状体端部とはならず、むしろ端部直近
の側部となる。すなわち、成形品に残存するゲート跡が
筒状体側面に存在することになる。筒状体は、その用途
にもよるが通常はその側面表面状態が平滑であることが
好ましい。それ故、側部にゲート跡が存在すると、研磨
等の除去作業が必要となるので好ましくない。従って、
角度の上限値は好ましくは９０°未満、さらに好ましく
は８０°以下である。これらのことから最も好ましい角
度は１０〜８０°である。

【００２０】端部またはその真近に設けるゲートは１個
でも良いが、好ましくは２個以上の複数個設ける。複数
個設ける場合は、いずれのゲートからの樹脂流入方向は
同じ方向、角度に揃えることが好ましい。また、筒状体
円周の互いに向き合う位置に設けることが好ましい。複
数個のゲートを設けることにより、キャビティ内に流入
した樹脂は、その回転力が高まりより螺旋状に回転しな
がら充填されることになるので、本発明の効果が発揮さ
れ易いものとなる。

【００２１】本発明に使用される熱可塑性樹脂の例とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１
等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリロニ
トリル／ブタジエン／スチレン共重合体等のポリスチレ
ン系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６等
の脂肪族ポリアミド系樹脂；ポリフタル酸アミド等の芳
香族ポリアミド系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート等の
ポリエステル系樹脂；ポリオキシメチレン系樹脂；ポリ
フェニレンエーテル系樹脂；ポリウレタン系樹脂；ポリ
サルフォン系樹脂；ポリエーテルサルフォン系樹脂；ポ
リフェニレンサルファイド系樹脂；ポリケトン系樹脂、
ポリアリレート系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリアミド
イミド系樹脂；フッ素系樹脂；サーモトロピック液晶樹
脂；あるいはこれらの混合物等が例示される。

【００２２】これらのうち、成形収縮率や線膨張係数が
低いところから寸法精度がよく、機械的物性が高く、成
形加工性もよいサーモトロピック液晶樹脂、特にサーモ
トロピック液晶ポリエステルが好ましい。

【００２３】ここでいうサーモトロピック液晶樹脂は、
溶融時に光学的異方性を示す熱可塑性である溶融可能な
ポリマーである。このように溶融時に光学的異方性を示
すポリマーは、溶融状態でポリマー分子鎖が規則的な平
行配列をとる性質を示す。光学的異方性溶融相の性質
は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法により確認
することができる。

【００２４】例えば、液晶性ポリエステル、液晶性ポリ
エステルイミド等、具体的には（全）芳香族ポリエステ
ル、ポリエステルアミド、ポリエステルカーボネート等
が挙げられる。好ましくはサーモトロピック液晶ポリエ
ステル樹脂であって、分子内にエステル結合を複数個含
む限り本発明のポリエステルの範疇に含まれる。さらに
好ましいポリエステルは、芳香族ポリエステルである。

【００２５】本発明において好ましく用いられるサーモ
トロピック液晶ポリエステル樹脂には、一つの高分子鎖
の一部が異方性溶融相を形成するポリマーのセグメント
で構成され、残りの部分が異方性溶融相を形成しないポ
リマーのセグメントから構成されるポリマーも含まれ
る。また、複数のサーモトロピック液晶ポリエステル樹
脂を複合したものも含まれる。

【００２６】サーモトロピック液晶ポリエステル樹脂を
構成するモノマーの代表例としては、（ａ）芳香族ジカ
ルボン酸の少なくとも１種、（ｂ）芳香族ヒドロキシカ
ルボン酸系化合物の少なくとも１種、（ｃ）芳香族ジオ
ール系化合物の少なくとも１種、（ｄ）（ｄ₁）芳香族
ジチオール、（ｄ₂）芳香族チオフェノ−ル、（ｄ₃）芳
香族チオ−ルカルボン酸化合物の少なくとも１種、
（ｅ）芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン系化合
物の少なくとも１種、等が挙げられる。

【００２７】これらは単独で構成される場合もあるが、
多くは（ａ）と（ｃ）、（ａ）と（ｄ）、（ａ），
（ｂ）と（ｃ）、（ａ），（ｂ）と（ｅ）、あるいは
（ａ），（ｂ），（ｃ）と（ｅ）等の様に組合せて構成
される。

【００２８】上記（ａ）芳香族ジカルボン酸系化合物と
しては、テレフタル酸、４，４′−ジフェニルジカルボ
ン酸、４，４′−トリフェニルジカルボン酸、２，６−
ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボ
ン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエ
ーテル−４，４′−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン
−４，４′−ジカルボン酸、ジフェノキシブタン−４，
４′−ジカルボン酸、ジフェニルエタン−４，４′−ジ
カルボン酸、イソフタル酸、ジフェニルエ−テル−３，
３′−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン−３，３′−
ジカルボン酸、ジフェニルエタン−３，３′−ジカルボ
ン酸、１，６−ナフタレンジカルボン酸のごとき芳香族
ジカルボン酸またはクロロテレフタル酸、ジクロロテレ
フタル酸、ブロモテレフタル酸、メチルテレフタル酸、
ジメチルテレフタル酸、エチルテレフタル酸、メトキシ
テレフタル酸、エトキシテレフタル酸等、上記芳香族ジ
カルボン酸のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換
体が挙げられる。

【００２９】（ｂ）芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合
物としては、４−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ
安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、６−ヒド
ロキシ−１−ナフトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン
酸または３−メチル−４−ヒドロキシ安息香酸、３，５
−ジメチル−４−ヒドロキシ安息香酸、２，６−ジメチ
ル−４−ヒドロキシ安息香酸、３−メトキシ−４−ヒド
ロキシ安息香酸、３，５−ジメトキシ−４−ヒドロキシ
安息香酸、６−ヒドロキシ−５−メチル−２−ナフトエ
酸、６−ヒドロキシ−５−メトキシ−２−ナフトエ酸、
２−クロロ−４−ヒドロキシ安息香酸、３−クロロ−４
−ヒドロキシ安息香酸、２，３−ジクロロ−４−ヒドロ
キシ安息香酸、３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシ安息
香酸、２，５−ジクロロ−４−ヒドロキシ安息香酸、３
−ブロモ−４−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−
５−クロロ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−７−ク
ロロ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−５，７−ジク
ロロ−２−ナフトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸
のアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体が挙げら
れる。

【００３０】（ｃ）芳香族ジオールとしては、４，４′
−ジヒドロキシジフェニル、３，３′−ジヒドロキシジ
フェニル、４，４′−ジヒドロキシトリフェニル、ハイ
ドロキノン、レゾルシン、２，６−ナフタレンジオー
ル、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス
（４−ヒドロキシフェノキシ）エタン、３，３′−ジヒ
ドロキシジフェニルエ−テル、１，６−ナフタレンジオ
−ル、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン等の芳香族
ジオ−ルまたはクロロハイドロキノン、メチルハイドロ
キノン、ｔ−ブチルハイドロキノン、フェニルハイドロ
キノン、メトキシハイドロキノン、フェノキシハイドロ
キノン、４−クロロレゾルシン、４−メチルレゾルシン
等の芳香族ジオ−ルのアルキル、アルコキシまたはハロ
ゲン置換体が挙げられる。

【００３１】（ｄ₁）芳香族ジチオールとしては、ベン
ゼン−１，４−ジチオ−ル、ベンゼン−１，３−ジチオ
−ル、２，６−ナフタレン−ジチオ−ル、２，７−ナフ
タレン−ジチオ−ル等が挙げられる。

【００３２】（ｄ₂）芳香族チオフェノールとしては、
４−メルカプトフエノ−ル、３−メルカプトフェノ−
ル、６−メルカプトフェノ−ル等が挙げられる。

【００３３】（ｄ₃）芳香族チオールカルボン酸として
は、４−メルカプト安息香酸、３−メルカプト安息香
酸、６−メルカプト−２−ナフトエ酸、７−メルカプト
−２−ナフトエ酸等が挙げられる。

【００３４】（ｅ）芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジ
アミン系化合物としては、４−アミノフェノ−ル、Ｎ−
メチル−４−アミノフェノール、１，４−フェニレンジ
アミン、Ｎ−メチル−１，４−フェニレンジアミン、
Ｎ，Ｎ′−ジメチル−１，４−フェニレンジアミン、３
−アミノフェノ−ル、３−メチル−４−アミノフェノ−
ル、２−クロロ−４−アミノフェノ−ル、４−アミノ−
１−ナフト−ル、４−アミノ−４′−ヒドロキシジフェ
ニル、４−アミノ−４′−ヒドロキシジフェニルエ−テ
ル、４−アミノ−４′−ヒドロキシジフェニルメタン、
４−アミノ−４′−ヒドロキシジフェニルスルフィド、
４、４′−ジアミノフェニルスルフィド（チオジアニリ
ン）、４，４′ジアミノジフェニルスルホン、２，５−
ジアミノトルエン、４，４′−エチレンジアニリン、
４，４′−ジアミノジフェノキシエタン、４，４′−ジ
アミノジフェニルメタン（メチレンジアニリン）、４，
４′−ジアミノジフェニルエ−テル（オキシジアニリ
ン）等が挙げられる。

【００３５】本発明で用いるサーモトロピック液晶ポリ
エステル樹脂は、上記モノマーから溶融アシドリシス法
やスラリー重合法等の多様なエステル形成法等により製
造することができる。

【００３６】分子量としては、本発明に用いるに好適な
サーモトロピック液晶ポリエステル樹脂のそれは、約２
０００〜２０００００、好ましくは約４０００〜１００
０００である。かかる分子量の測定は、例えば圧縮フィ
ルムについて赤外分光法により末端基を測定して求める
ことができる。また溶液形成を伴う一般的な測定法であ
るＧＰＣによることもできる。

【００３７】これらのモノマーから得られるサーモトロ
ピック液晶ポリエステル樹脂のうち下記一般式（１）で
表わされるモノマー単位を必須成分として含む（共）重
合体である芳香族ポリエステルまたはコポリエステルが
好ましい。該モノマー単位は約３０モル％以上含むもの
が好ましい。より好ましくは、約５０モル％以上含むも
のである。

【００３８】

【化１】 本発明の特に好ましい芳香族ポリエステルは、ｐ−ヒド
ロキシ安息香酸、フタル酸およびビフェノールの３種の
化合物からそれぞれ誘導される構造の繰返し単位を有す
る下記式（２）で表わされるコポリエステルである。こ
の下記式（２）で表されるコポリエステルのビフェノー
ルから誘導される構造の繰り返し単位は、その一部また
は全部をジヒドロキシベンゼンから誘導される繰り返し
単位で置換されたコポリエステルであることもできる。
あるいは、ｐ−ヒドロキシ安息香酸およびヒドロキシナ
フタリンカルボン酸の２種の化合物からそれぞれ誘導さ
れる構造の繰返し単位を有する下記式（３）で表わされ
るコポリエステルである。

【００３９】

【化２】

【００４０】

【化３】 本発明で用いるサーモトロピック液晶ポリエステル樹脂
は単独でもかまわないが、それら２種以上を混合して使
用することができる。

【００４１】本発明の熱可塑性樹脂には、主として機械
的強度の向上のために適宜に従来公知の充填剤、例えば
各種の繊維状、粉粒状、板状の無機および有機の充填剤
を配合することができる。

【００４２】繊維状充填剤としては、ガラス繊維、アス
ベスト繊維、シリカ繊維、シリカアルミナ繊維、チタン
酸カリ繊維、さらにアルミニウムチタン、銅等の金属の
繊維状物等の無機繊維状物質が挙げられる。特に代表的
なのはガラス繊維である。ガラス繊維としては、樹脂の
強化剤として一般的に用いられるもので、直径５〜１５
μｍ、繊維長５０〜２５０μｍのミルドガラス繊維と称
される短繊維、繊維長２〜５ｍｍのチョップドガラス繊
維と称される長繊維が適用され得る。シリカアルミナ繊
維としては、シリカとアルミナを主成分とするもので種
々の組成比のものが市販されており、一般にセラミック
ファイバーと呼ばれている。これは、シリカあるいはア
ルミナを主成分とするアルミナ質繊維あるいはシリカ質
繊維を含むものである。シリカアルミナ繊維として代表
的なものとしては、高純度のシリカとアルミナのほぼ等
量を電気溶融し、その細流を高圧の空気で吹き飛ばすこ
とにより繊維化したもので、一般的な平均繊維長は２０
〜２００μｍである。

【００４３】一方、粒状充填剤としてはカーボンブラッ
ク、黒鉛、シリカ、石英粉末、ガラスピーズ、ミルドグ
ラスファイバー、ガラスバルーン、ガラス粉、ケイ酸カ
ルシウム、ケイ酸アルミニウム、タルク、クレー、ケイ
藻土、ウオラストナイトのごときケイ酸塩、酸化鉄、酸
化チタン、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、アルミナのご
とき金属酸化物、その他各種金属粉末が挙げられる。タ
ルクとしては、加熱時の重量減少として９５０℃で約６
重量％以下で、酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）として分析される鉄
含有率は１重量％以下であるものが好ましい。ガラスビ
ーズとしては無処理で使用するか、または本発明の効果
を損なわない範囲で樹脂との親和性を向上させるために
アミノシラン、エポキシシランカップリング剤等で表面
処理されたものとしても使用され得る。

【００４４】また、板状充填剤としてはマイカ、ガラス
フレーク、各種の金属箔等が挙げられる。

【００４５】その他、有機充填剤の例を挙げれば、芳香
族ポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリイミ
ド繊維等の耐熱性高強度合成繊維等である。これら充填
剤の使用にあたっては必要ならば収束剤または表面処理
剤を使用することが望ましい。

【００４６】上記充填剤の中でも、寸法精度が良く、機
械的物性が向上する繊維状または針状形態を有する充填
剤が好ましい。このような充填剤は、そのアスペクト比
が１を越え、好ましくは５以上、さらに好ましくは１０
以上のものである。

【００４７】無機充填剤の場合の配合量は、組成物全体
に対して９０重量％以下、好ましくは１０〜８０重量％
である。９０重量％を越える量の無機充填剤を配合する
と配合物の溶融流動性が低下するので好ましくない。

【００４８】また、上記以外に従来公知の安定剤、例え
ば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、金属不活性
材、熱安定剤等、および染料、増量剤、可塑剤、顔料、
滑剤、造核剤、帯電防止剤、難燃化剤等の種々の添加剤
が適宜の量添加されてもよい。これらの添加剤および充
填剤は１種または２種以上併用することができる。

【００４９】前述したところの溶融時に光学的異方性を
示すサーモトロピック液晶ポリマーは、溶融流動時に配
向し易いので、従来の方法では得られる成形体が縦割れ
等し易くなるのに対して、本発明の方法を採用すること
によりウェルド強度の優れた筒状体が得られるようにな
る。それ故、サーモトロピック液晶ポリマーは本発明の
対象とする樹脂として好ましいものである。また、溶融
時に光学的異方性を示さないところの非液晶性の熱可塑
性樹脂であって、特に樹脂それ自身は溶融流動時に配向
性を示さない樹脂であっても、無機あるいは有機の繊維
状または針状充填剤が配合されることにより、溶融流動
時に配向性を示し易くなることがある。このような非液
晶性の熱可塑性樹脂組成物の場合も同様に本発明の対象
とするに好ましいものである。

【００５０】本発明で用いる射出成形機も特に限定され
ない。スクリューインラインタイプ、プリプラタイプ、
横型、堅型、圧縮機構を有するもの等のあらゆるタイプ
の射出成形機を使用することができる。

【００５１】射出成形の条件は、射出すべきそれぞれの
熱可塑性樹脂に対して従来採用される条件で良い。射出
成形後は、キャビティ内の製品としての筒状体を突き出
せば、容易に射出成形品が得られる。例えば、サーモト
ロピック液晶樹脂、特にサーモトロピック液晶ポリエス
テル樹脂の場合における射出成形条件は、例えば樹脂温
度２００〜４２０℃、金型温度６０〜１７０℃、より好
ましくは６０〜１３０℃、射出圧力１〜２００ｋｇ／ｃ
ｍ²、射出速度５〜５００ｍｍ／ｓｅｃの範囲から適宜
に選択できる。

【００５２】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述する。

【００５３】実施例１ 図６（ａ）〜（ｄ）に示す外径２０ｍｍ、内径１６ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍの円筒状キャビティ１を有する金型
（外側ブロックには円柱状の孔が穿設してあり、該孔に
は中子としての中実棒が挿入されることにより、円筒状
キャビティが構成される）を作製した。なお、図６
（ａ）は図６（ｃ）のＸ−Ｘ′部分の横断面図であり、
図６（ｂ）は図６（ｃ）のＹ−Ｙ′部分の横断面図であ
る。また、図６（ｄ）は該金型の斜視図である。

【００５４】この金型には、キャビティ下端に互いに向
き合う位置に２個のゲート２（それぞれ円柱状ゲート、
樹脂の流動方向に直角方向における断面の最小面積は１
０ｍｍ²であり、ゲートの流動方向の長さは５ｍｍのゲ
ートである）が設けてあり、ゲートから流入する樹脂の
流動方向は、円筒状キャビティの長手方向に対して各々
４５°をなしている。また、ゲート２にはランナ３が連
通しており、スプルー、射出成形機のノズルにつながっ
ている。

【００５５】ｐ−ヒドロキシ安息香酸／テレフタル酸／
ビフェノール／イソフタル酸からそれぞれ誘導される繰
り返し構成単位を有するサーモトロピック液晶ポリエス
テル樹脂を調製した（ホットステージを装着した偏光顕
微鏡を用いて光学的異方性を観察したところ３４０℃以
上の溶融状態で光学的異方性を示した）。

【００５６】このサーモトロピック液晶ポリエステル樹
脂１００重量部に３０重量部のガラス繊維を配合してな
る組成物を、上記金型を使用して常法により射出成形し
た。成形後、円筒状の製品を突き出すことにより、円筒
状成形体が寸法精度良く得られた。

【００５７】得られた円筒形状の成形品について、落錘
衝撃値を求めた。すなわち、円筒の片端（ゲート側）に
１ｋｇの錘りを所定高さから落下させ割れが生じる時の
該錘りの高さを求めたところ、その高さは５６ｃｍであ
った。また、破断面を観察したところ、破断ラインは螺
旋状を示し、これは樹脂がキャビティ内を螺旋状に充填
していることを示すものであった。

【００５８】比較例１ ２個のゲートからの樹脂の流入方向が円筒キャビティの
長手方向に対して０°の角度（すなわち、長手方向に対
して平行に、キャビティ下端から真上方向）を有するゲ
ートとした他は、実施例１と同様な金型を用いて、実施
例１と同様のサーモトロピック液晶ポリエステル樹脂組
成物を射出成形した。

【００５９】実施例１と同様に落錘衝撃値を測定する
と、２８ｃｍであって実施例１の値より低い値を示し
た。また、その破断面を観察すると、破断ラインは長手
方向に平行に直線的なラインであった。

【００６０】実施例２ 図６（ａ）〜（ｄ）に示す外径２０ｍｍ、内径１６ｍ
ｍ、長さ３００ｍｍの円筒状キャビティ１を有する金型
（外側ブロックには円柱状の孔が穿設してあり、該孔に
は中子としての中実棒が挿入されることにより、円筒状
キャビティが構成される）を作製した。

【００６１】この金型には、キャビティ下端に互いに向
き合う位置に２個のゲート２（それぞれ円柱状ゲート、
樹脂の流動方向に直角方向における断面の最小面積は１
０ｍｍ²であり、ゲートの流動方向の長さは５ｍｍのゲ
ートである。）が設けてあり、ゲートから流入する樹脂
の流動方向は、円筒状キャビティの長手方向に対して各
々４５°をなしている。

【００６２】ポリブチレンテレフタレート１００重量部
にガラス繊維を３０重量部配合してなる組成物 （クラ
レ（株）製、商品名：ハウザー Ｒ−１３００）を、上
記金型を使用して常法により射出成形した。成形後、円
筒状の製品を突き出すことにより円筒状成形体が寸法精
度良く得られた。

【００６３】得られた円筒形状の成形品について、落錘
衝撃値を求めた。すなわち、円筒の片端（ゲート側）に
１ｋｇの錘りを所定高さから落下させ割れが生じる時の
該錘りの高さを求めたところ、その高さは５９ｃｍであ
った。また、破断面を観察したところ、破断ラインは螺
旋状を示し、これは樹脂がキャビティ内を螺旋状に充填
していることを示すものであった。

【００６４】比較例２ ２個のゲートからの樹脂の流入方向が円筒キャビティの
長手方向に対して０°の角度（すなわち、長手方向に対
して平行に、キャビティ下端から真上方向）を有するゲ
ートとした他は、実施例２と同様な金型を用いて、実施
例２と同様のポリブチレンテレフタレート組成物を射出
成形した。

【００６５】実施例１と同様に落錘衝撃値を測定する
と、２９ｃｍであって実施例２の値より低い値を示し
た。また、その破断面を観察すると、破断ラインは長手
方向に平行に直線的なラインであった。

【００６６】

【発明の効果】本発明により、配向し易い熱可塑性樹脂
を射出成形しても、キャビティ内を溶融樹脂が螺旋状に
充填するために、ウェルドライン強度の強く、縦割れ等
の起こることが少ない機械的強度の均質な筒状体が得ら
れる。

【００６７】特に樹脂それ自身は配向し難くとも繊維状
あるいは針状充填剤が配合されることにより該充填剤の
配向により配向し易くなった熱可塑性樹脂組成物や、樹
脂それ自身が溶融時に配向し易いいわゆるサーモトロピ
ック液晶樹脂のような溶融時に流動方向に配向し易い樹
脂または樹脂組成物の場合に本発明の効果が顕著に発揮
される。

【００６８】本発明による筒状体は、コピー機、プリン
ター等の事務機用のロール、各種電気、電子機器のロー
ルやパイプ、自動車その他の機械のパイプ、食品容器等
の日用品等の産業用部品として有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 筒状キャビティの中間点ゲートを示す縦断面
図および横断面図。

【図２】 筒状キャビティのディスクゲートを示す縦断
面図および上面図。

【図３】 筒状キャビティのトンネルゲート（サブマリ
ンゲート）を示す縦断面図および上面図。

【図４】 筒状キャビティの長方形ゲートを示す縦断面
図および上面図。

【図５】 筒状キャビティの円柱ゲートを示す縦断面図
および上面図。

【図６】 筒状キャビティの２点ゲートを示す縦断面
図、上面図および斜視図。

【符号の説明】

１：キャビティー、２：ゲート、３：ランナ。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状キャビティを構成する金型内部へ熱
   可塑性樹脂を射出成形して筒状体を成形するに際し、該
   筒状キャビティの一方の端に位置するゲートから、該筒
   状キャビティの長手方向に対して５°以上の斜めの角度
   をもって樹脂を射出することを特徴とする筒状体の射出
   成形方法。
2. 【請求項２】 前記斜めの角度が、９０°未満である請
   求項１に記載の筒状体の成形方法。
3. 【請求項３】 前記斜めの角度が、１０〜８０°である
   請求項２に記載の筒状体の成形方法。
4. 【請求項４】 前記ゲートが、複数個設けてなる請求項
   １に記載の筒状体の成形方法。
5. 【請求項５】 前記熱可塑性樹脂が、サーモトロピック
   液晶樹脂もしくはそれを含む組成物、繊維状または針状
   充填剤が配合されてなる非液晶性熱可塑性樹脂組成物か
   ら選択される請求項１〜４のいずれかに記載の筒状体の
   成形方法。
6. 【請求項６】 熱可塑性樹脂の筒状体を射出成形する金
   型であって、筒状キャビティの一方の端部近傍にゲート
   を設け、該ゲートが該筒状キャビティの長手方向に対し
   て５°以上の斜めの角度を有することを特徴とする金
   型。
7. 【請求項７】 前記斜めの角度が、９０°未満である請
   求項６に記載の金型。
8. 【請求項８】 前記斜めの角度が、１０〜８０°である
   請求項７に記載の金型。
9. 【請求項９】 前記ゲートが、複数個設けてなる請求項
   ６に記載の金型。