JP5162364B2 - Multilayer molded article manufacturing method and multilayer molded article - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも2層の樹脂材料からなる多層成形品の製造方法、およびそれにより成形される多層成形品に関する。詳しくは可動金型を固定金型に対して平行に進退移動させることで射出空間を形成するコアバック式の多層成形品の製造方法、およびこの多層成形品の製造方法により成形される多層成形品に関する。 The present invention relates to a method for producing a multilayer molded article comprising at least two layers of a resin material, and a multilayer molded article molded by the method. Specifically, a manufacturing method of a core back type multilayer molded product that forms an injection space by moving a movable mold in parallel with a fixed mold, and a multilayer molded product molded by this multilayer molded product manufacturing method About.
近年、製品の高機能化や高意匠化、リサイクルや塗装レスによる省資源・環境対策等の製品の高付加価値化を図るため、製品の各層ごとに異なる機能を付与する製品設計が要望されている。このような異なる材料からなる複数種類の樹脂材料を用いた多層成形品を成形する方法としては、コアバック式やコア回転式などが一般的であり、特殊なものとしては、ダイスライドインジェクションといった多層成形法がある。コアバック式の多層成形法(特許文献1参照)においては、1つのキャビティと1つのコアとで金型を構成すればよいため、他の多色成形法に比べて金型コストを安価にできるとともに、多色成形機の動作も単純にすることができるという特長がある。 In recent years, there has been a demand for product designs that give different functions to each layer of products in order to increase the added value of products such as higher functionality and design of products, resource saving and environmental measures by recycling and painting. Yes. As a method of forming a multilayer molded product using a plurality of types of resin materials made of different materials, a core back type and a core rotary type are generally used. As a special method, a multilayer such as die slide injection is used. There is a molding method. In the core back type multi-layer molding method (see Patent Document 1), it is only necessary to form a mold with one cavity and one core, so that the mold cost can be reduced compared to other multicolor molding methods. At the same time, the operation of the multicolor molding machine can be simplified.
ところで、異なる材料を積層した成形品では、材料間の線膨張係数や成形収縮率の違いによって反りが問題となることがある。この反りは材料物性の違いだけに起因するのではなく、各層の厚みのばらつきや成形時に発生する残留応力なども原因となるため、多層成形品が大型になるほど反りが相対的に大きくなる傾向がある。そのため、例えば自動車のバンパー、フェンダー、サンルーフ等の大きな部材の多層成形品を従来の方法で得ることは困難であった。
大型の成形品を得るための成形方法としては、射出圧縮成形法(特許文献2参照)が、成形時に発生する残留応力を低減させる利点を有する。しかしながら、大型の多層成形品について厚みの不均一性による反りや密着不良に関する知見はこれまで開示されていなかった。
As a molding method for obtaining a large molded product, an injection compression molding method (see Patent Document 2) has an advantage of reducing residual stress generated during molding. However, the knowledge about the curvature by the nonuniformity of thickness and the adhesion failure about a large-sized multilayer molded product has not been disclosed until now.
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、反りなどの不良がなく、各層の厚みが均一であり、また層間の密着性にも優れる従来にない大型の多層成形品の製造方法、およびかかる良好な成形品を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and there is no defect such as warpage, the thickness of each layer is uniform, and the method for producing an unprecedented large-scale multilayer molded article having excellent interlayer adhesion, and such good Is to provide a simple molded product.
本発明者らはこの目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、大型の多層成形品を射出成形する工程のうち少なくとも1つを、金型固定板の角部4箇所の型締め機構で固定金型と可動金型との間の平行度を調整することにより金型間の平行度を維持する射出圧縮成形とすることにより目的とする良好な製品が得られることを見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies to achieve this object, the present inventors have conducted at least one of the steps of injection molding a large multilayer molded article with a mold clamping mechanism at four corners of the mold fixing plate. The present invention finds that the desired good product can be obtained by adjusting the parallelism between the fixed mold and the movable mold and maintaining the parallelism between the molds by injection compression molding. Reached.
すなわち、本発明は、(1)少なくとも2層の樹脂材料からなる多層成形品の製造方法であって、固定金型と可動金型とを使用し、1次成形により第1層を射出成形する工程、可動金型を移動させて2次成形用のキャビティを形成させる工程、および2次成形により前記第1の部分に積層する形で第2層を射出成形して第1の部分と第2の部分とが融着した多層成形品を成形する工程を含み、かつ上記射出成形工程のうち少なくとも1つが、金型固定板の角部4箇所の型締め機構で固定金型と可動金型との間の平行度を調整することにより金型間の平行度を維持する射出圧縮成形であることを特徴とする多層成形品の製造方法である。 That is, the present invention is (1) a method for producing a multilayer molded article made of at least two layers of resin material, using a fixed mold and a movable mold and injection-molding the first layer by primary molding. A step of moving a movable mold to form a cavity for secondary molding, and a second layer is injection-molded by laminating the first portion by secondary molding to form a first portion and a second portion And a step of forming a multilayer molded product fused with the portion of the mold, and at least one of the injection molding steps includes a fixed mold and a movable mold using a mold clamping mechanism at four corners of the mold fixing plate. It is injection compression molding which maintains the parallelism between metal mold | dies by adjusting the parallelism between these, It is the manufacturing method of the multilayer molded product characterized by the above-mentioned.
本発明では(2)上記射出圧縮成形が、金型固定板の角部4箇所の型締め機構で可動金型が固定金型に対して平行移動するときに、検出された可動板と固定板との相対位置の検出値から可動金型と固定金型との間の平均距離を演算し、各型締め機構への指令値に各型締め機構の検出値と平均距離との差を補正量として加減算するとともに差の積分値をフィードバックして制御することにより金型間の平行度を維持する射出圧縮成形および/または In the present invention (2) above injection compression molding, when the movable mold in a mold clamping mechanism of the corners four positions of the mold fixing plate moving parallel to the fixed die, the fixed and the detected movable plate The average distance between the movable mold and the fixed mold is calculated from the detected value of the relative position with the plate, and the difference between the detected value of each mold clamping mechanism and the average distance is corrected to the command value to each mold clamping mechanism. Injection compression molding and / or maintaining the parallelism between the molds by adding and subtracting as a quantity and controlling the integrated value of the difference by feedback
(3)上記射出圧縮成形が、金型固定板の角部4箇所の型締め機構で可動金型が固定金型に対して平行移動するときに、前記角部4箇所の型締め機構における型締力を検出してそれら検出型締力の平均値を演算し、各型締め機構への指令値にあらかじめ設定した型締め機構の目標型締力と前記検出型締力の平均値との差を補正量として加減算するとともに差の積分値をフィードバックして制御することで金型間の平行度を維持する射出圧縮成形である。 (3) When the above-mentioned injection compression molding is performed by the mold clamping mechanism at the four corners of the mold fixing plate and the movable mold moves parallel to the fixed mold, the mold in the mold clamping mechanism at the four corners is fixed. Detects the clamping force, calculates the average value of the detected clamping force, and calculates the difference between the target clamping force of the clamping mechanism preset to the command value for each clamping mechanism and the average value of the detected clamping force Ru injection compression molding der to maintain the parallelism between the mold by controlling by feedback the integral value of the difference as well as addition and subtraction as a correction amount.
本発明の好適な態様の一つは、(4)2次成形に使用される樹脂材料のガラス転移温度をTgとしたとき第1層のキャビティ側の表面温度が[Tg−20](℃)〜[Tg+50](℃)である上記構成(1)〜(3)のいずれかの多層成形品の製造方法である。 One of the preferred embodiments of the present invention is that (4) the surface temperature on the cavity side of the first layer is [Tg-20] (° C.) when the glass transition temperature of the resin material used for secondary molding is Tg. It is a manufacturing method of the multilayer molded product in any one of said structure (1)-(3) which is-[Tg + 50] (degreeC).
本発明の好適な態様の一つは、(5)射出圧縮成形が、中間型締め状態におけるキャビティ容量が最終型締め状態におけるキャビティ容量の1.1〜10.0倍の範囲であり、かつ中間型締め状態から最終型締め状態に可動金型が移動する際の移動速度が5mm/秒以上である射出圧縮成形である上記構成(1)〜(4)のいずれかの多層成形品の製造方法である。 One of the preferred embodiments of the present invention is that (5) injection compression molding has a cavity capacity in the intermediate clamping state in a range of 1.1 to 10.0 times the cavity capacity in the final clamping state, and an intermediate A method for producing a multilayer molded article according to any one of the above-mentioned configurations (1) to (4), which is injection compression molding in which the moving speed when the movable mold moves from the mold clamping state to the final mold clamping state is 5 mm / second or more It is.
本発明の好適な態様の一つは、(6)多層成形品を構成する各層の厚みが1mm〜50mmで、多層成形品を構成する各層における最薄部の厚み(Ta)を最厚部の厚み(Tb)で除した偏肉度(Ta/Tb)が0.7以上である上記構成(1)〜(5)のいずれかの多層成形品の製造方法である。 One of the preferred embodiments of the present invention is that (6) the thickness of each layer constituting the multilayer molded article is 1 mm to 50 mm, and the thickness (Ta) of each layer constituting the multilayer molded article is the thickness of the thickest part. This is a method for producing a multilayer molded article according to any one of the constitutions (1) to (5), wherein the thickness deviation (Ta / Tb) divided by the thickness (Tb) is 0.7 or more.
本発明の好適な態様の一つは、(7)多層成形品を23℃、相対湿度50%の条件で24時間静置した後の反り量が150μm/mm以下である上記構成(1)〜(6)のいずれかの多層成形品の製造方法である。 One of the preferred embodiments of the present invention is as follows. (7) The above-mentioned constitutions (1) to (7), wherein the amount of warpage after the multilayer molded article is allowed to stand for 24 hours at 23 ° C. and a relative humidity of 50% is 150 μm / mm or less. A method for producing a multilayer molded article according to any one of (6).
本発明の好適な態様によれば、(8)上記構成(1)〜(7)のいずれかの多層成形品の製造方法によって得られたゲートから流動末端までの流動長が15〜300cmであり、かつその最大投影面積が200〜60,000cm2であり、そして熱可塑性樹脂を用いて成形された多層成形品が提供される。 According to a preferred aspect of the present invention, (8) the flow length from the gate to the flow end obtained by the method for producing a multilayer molded article of any one of the above configurations (1) to (7) is 15 to 300 cm. and the maximum projected area is 200~60,000Cm 2, and the multilayer molded article Ru is provided which is molded using a thermoplastic resin.
本発明の好適な態様によれば、(9)上記構成(8)の多層成形品を熱曲げ加工、周縁部の除去、または塗装することによって得られた多層成形品が提供される。
According to a preferred embodiment of the present invention, (9) multilayer molded article thermally bending the above configuration (8), removal of the peripheral portion, or a multi-layer molded article obtained by painting Ru are provided.
本発明によれば、薄肉層を有する射出成形による多層成形品、さらに反り等の不良もなく、また歪みや層間の密着性にも優れる多層成形品を得ることが可能となる。かかる成形法は特に、インストルメントパネルやドアパネル、バックドア、センターコンソール等の自動車分野用部品、洗面化粧台やバスカウンタ、浴槽、浴室収納パネル等の住宅設備分野用部品、バケツや衣装収納ケース等の日用品分野、テレビやパソコン用筐体等の家電OA機器分野など多層構造を有する大型製品を必要とする分野で好適に使用され、その奏する工業的効果は極めて大である。 According to the present invention, it is possible to obtain a multilayer molded product by injection molding having a thin layer, and further a multilayer molded product which is free from defects such as warpage and excellent in strain and interlayer adhesion. Such molding methods include parts for automobiles such as instrument panels, door panels, back doors, and center consoles, parts for housing equipment such as vanities, bath counters, bathtubs, and bathroom storage panels, buckets and clothes storage cases, etc. It is suitably used in fields that require large-sized products having a multilayer structure, such as the daily necessities field, the home appliance OA equipment field such as TV and personal computer casings, and the industrial effect exerted is extremely great.
以下、本発明の実施の形態を2層成形品の製造方法の場合について説明する。なお、本発明の成形品は2層成形品に限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in the case of a method for manufacturing a two-layer molded product. The molded product of the present invention is not limited to a two-layer molded product.
(成形機の構成)
図1は成形サイクルの開始時点の状態を示す型締装置の縦断面図、図2は1次成形により第1層を射出成形または射出圧縮成形する開始前の状態を示す型締装置の縦断面図、図3は第1層を射出成形または射出圧縮成形をしている状態を示す型締装置の縦断面図、図4は2次成形のため金型を開いて射出成形または射出圧縮成形の準備をしている状態を示す型締装置の縦断面図、図5は第2層を射出成形または射出圧縮成形をしている状態を示す型締装置の縦断面図、図6は型開きをして2層成形品を取出ししている状態を示す型締装置の縦断面図である。
(Configuration of molding machine)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a mold clamping device showing a state at the start of a molding cycle, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the mold clamping device showing a state before the first layer is injection molded or injection compression molded by primary molding. Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a mold clamping device showing a state in which the first layer is injection molded or injection compression molded. Fig. 4 is a view of injection molding or injection compression molding with a mold opened for secondary molding. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the mold clamping device showing a state where preparation is performed, FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the mold clamping device showing a state where the second layer is subjected to injection molding or injection compression molding, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of the mold clamping device showing a state where the two-layer molded product is taken out.
型締装置10は、第1射出装置11と第2射出装置12とともに射出成形機を構成する。型締装置10は、固定金型13を取付ける金型固定板である固定板21、可動金型14を取付ける固定板21と対向する金型固定板である可動板22、可動板22の角部である四隅近傍に設けられ圧締室27と開放室28を備えた油圧シリンダ装置等からなる型締め機構16、型締め機構16の油圧シリンダ装置のロッドが延長されて形成されるタイバ23、タイバ23の延長上にある固定板21の四隅に設けられ、タイバ23の固定板21側端部を遊貫する貫通孔の開口部に設けられた係合装置20、固定板21の上下面又は表裏側面に一対で設けられ、可動板22を固定板21に対し接近・離隔させる油圧シリンダ装置またはサーボモータとボールネジ機構等からなる型開閉装置18、および固定板21と支持板26との間に固設されたガイド25上を摺動する位置センサー24から構成される。位置センサー24は、可動板22の各型締め機構16の近傍にそれぞれ取付けられており、各角部における固定板21に対する可動板22の距離が検出可能となっている。なお型締め機構16は、固定板21、可動板22のいずれの金型固定板に設けられたものであってもよい。
また、固定金型13及び可動金型14により金型装置15が構成される。そして前記固定金型13および可動金型14の4箇所に位置センサー24を取付けたものであってもよい。
The
A
射出成形機における第1射出装置11と第2射出装置12の配置方式としては、例えば2つの射出装置を水平に並列に配置する方法や、一方の射出装置を垂直に立てて、他方を水平に配置する方法、2つの射出装置を水平でかつ直交に配置する方法等が挙げられるが、いずれの方法も本発明において使用することができる。またいずれも各々の射出装置において独立した成形条件の設定により成形をすることが可能である。
As an arrangement method of the
金型内の樹脂流路の構成としては、複数の射出装置から樹脂を射出し、独立したホットランナーマニホールドと各ゲートを通じてキャビティに充填する方法の他、コールドランナーを通じてキャビティに充填する方法も使用することができる。ここでホットランナーによるゲートシステムとしては、内部加熱方式、外部加熱方式等のいずれを使用してもよく、更に外部加熱方式の場合、オープンゲート方式、ホットエッジゲート方式、バルブゲート方式等のいずれを使用することができるが、より広い成形条件幅が得られる点からバルブゲート方式が好ましい。またバルブゲート方式によるホットランナーを使用する場合、バルブゲートの摺動部から溶融熱可塑性樹脂が漏れ出ることを防ぐためにパッキング部材が用いられる。ここでパッキング部材を構成する材料として、具体的には、アクリルゴム、シリコーンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ニトリルゴム、フッ素系樹脂を例示することができるが、耐熱性に優れている点からシリコーンゴムならびにフッ素系樹脂が好ましい。 The resin flow path in the mold uses a method of injecting resin from multiple injection devices and filling the cavity through an independent hot runner manifold and each gate, as well as a method of filling the cavity through a cold runner. be able to. Here, as a hot runner gate system, any of an internal heating method, an external heating method, etc. may be used, and in the case of an external heating method, any of an open gate method, a hot edge gate method, a valve gate method, etc. Although it can be used, the valve gate method is preferable from the viewpoint of obtaining a wider range of molding conditions. When using a hot runner of the valve gate type, a packing member is used to prevent the molten thermoplastic resin from leaking from the sliding portion of the valve gate. Specific examples of the material constituting the packing member include acrylic rubber, silicone rubber, ethylene-propylene rubber, nitrile rubber, and fluorine-based resin. Silicone rubber is excellent in heat resistance. In addition, a fluorine-based resin is preferable.
(1次成形用のキャビティ形成)
次に、2層成形品の成形例を、図1〜図6を参照しながら工程順に説明する。なお、ここでは1次成形も2次成形も射出圧縮成形する場合を示す。図1においては、成形サイクルの開始時点の状態にある。図2においては、型開閉装置18により型閉がなされ固定板21に設けられたロック装置によりタイバ23と固定板21が結合されることにより、可動金型14は、射出工程内において中間型締め状態と最終型締め状態との差である圧縮ストローク分だけ余分に開かれた中間型締め状態にあり、成形サイクルの開始時点である。ここで射出工程とは、溶融樹脂が製品に相当する金型キャビティ内へ充填されてから、該キャビティへの充填される樹脂の供給が完了するまでの工程をいう。
(Cavity formation for primary molding)
Next, a molding example of a two-layer molded product will be described in the order of steps with reference to FIGS. Here, the case where both primary molding and secondary molding are injection compression molded is shown. In FIG. 1, it is in the state at the start of the molding cycle. In FIG. 2, the mold is closed by the mold opening /
中間型締め状態における圧縮ストロークの幅は、中間型締め状態におけるキャビティ容量が最終型締め状態におけるキャビティ容量の好ましくは1.1〜10.0倍の範囲、より好ましくは1.2〜9.0倍の範囲、さらに好ましくは1.5〜8.0の範囲となるように設定する。中間型締め状態の圧縮ストロークの幅が、前記のように広げられているため、射出率を低下させることができ、成形品の歪み等が良好にでき、射出装置11も高速高圧射出タイプのコストの高い射出装置を使用しないでも済む。そして前記中間型締め状態におけるキャビティ容量が最終型締め状態におけるキャビティ容量の1.1倍未満では射出工程において樹脂がキャビティ内に充填される際に高圧力がゲート付近の樹脂に集中してかかるため、成形品の歪みや厚みのばらつきがおこりやすくなり、10.0倍を越えるとジェッティングの如き成形不良が生じやすくなる。
なお中間型締め状態における可動金型14の停止位置は、成形品の各層の厚みが一定以上の厚みである場合、圧縮ストローク分だけ余分に開いた中間型締め状態とすることなく、最終型締め工程まで可動金型14を前進させた位置としてもよい。そして射出工程で射出圧を受けて可動金型14が後退して、キャビティの容積が拡大することによりその後の圧縮ストロークが確保されることにより射出圧縮成形を行うことが可能となる。
The width of the compression stroke in the intermediate clamping state is such that the cavity capacity in the intermediate clamping state is preferably 1.1 to 10.0 times the cavity capacity in the final clamping state, more preferably 1.2 to 9.0. It is set to be in the range of double, more preferably in the range of 1.5 to 8.0. Since the width of the compression stroke in the intermediate mold clamping state is widened as described above, the injection rate can be reduced, the distortion of the molded product can be improved, and the
The stop position of the
(1次成形の射出工程ならびに圧縮工程)
図3においては、図2で形成されたキャビティへ第1射出装置11から溶融樹脂を射出する。この工程が射出工程であり、継続した工程、または射出工程の後半と一部が並行して継続した工程として次に圧縮工程が行われる。なお射出工程の後半に圧縮工程を並行して開始する場合は、スクリュ前進位置を検出して、スクリュ前進位置が設定位置となったら型締め機構による圧縮を開始する。圧縮工程は、射出工程で射出された溶融材料を各型締め機構16によりキャビティの容積を縮小させるように圧縮し、溶融材料をキャビティ内で展延させることでキャビティを充填して行われる。そして、第1層31が成形される。
(Injection process and compression process of primary molding)
In FIG. 3, the molten resin is injected from the
(射出工程における溶融樹脂の射出率)
前記射出工程において、図2で形成されたキャビティへ第1射出装置11から溶融樹脂を射出する射出率は、50〜2,000cm3/秒が好ましく、100〜1,800cm3/秒がより好ましく、150〜1,500cm3/秒が更に好ましい。射出率が50cm3/秒に満たない場合、キャビティ内へ溶融樹脂を充填する時間が長くなり、射出工程から圧縮工程に移行するまでに樹脂温度が低下して溶融粘度が高くなりすぎるため、圧縮工程においてショートショットやフローマークなどの外観不良、また厚みや寸法の精度不良の発生につながりやすい。また、射出率が2,000cm3/秒を超えると、得られる成形品に歪みが残りやすくなるうえに、エアの巻き込みによるシルバーストリークなどの外観不良が起こりやすくなる。なお、ここでいう射出率とは、金型キャビティに射出する樹脂容量を射出開始から射出終了までに要した時間で除したものであり、必ずしも一定速度である必要はない。
(Injection rate of molten resin in the injection process)
In the injection step, the injection rate of a molten resin is injected from the
(圧縮工程における金型間の平行制御)
前記圧縮工程では、金型固定板の角部4箇所の型締め機構で固定金型と可動金型との平行度を調整することにより金型間の平行度が維持される。位置センサー24によって検出された可動板22と固定板21との相対位置の検出値から可動金型14と固定金型13との間の平均距離を演算し、各型締め機構16への指令値に各型締め機構の検出値と平均距離との差を補正量として加減算するとともに差の積分値をフィードバックして制御することで、可動金型14と固定金型13との間の平行度が維持する方法を用いることが好ましい。その結果、溶融材料がキャビティ内を高速かつ均一に流動するので、第1層31は圧縮成形の効果として低歪みとなるとともに、平行制御の効果として板厚が均一かつ高精度となる。
(Parallel control between molds in the compression process)
In the compression step, the parallelism between the molds is maintained by adjusting the parallelism between the fixed mold and the movable mold with a mold clamping mechanism at four corners of the mold fixing plate. An average distance between the
また、前記圧縮工程において、位置センサー24による可動板22と固定板21との相対位置の検出値をもとに金型間の平行度を維持するのではなく、各型締め機構16で可動金型14が固定金型13に対して平行移動するときに、各型締め機構16における型締力を検出してそれら検出型締力の平均値を演算し、各型締め機構16への指令値にあらかじめ設定した型締め機構の目標型締力と前記検出型締力の平均値との差を補正量として加減算するとともに差の積分値をフィードバックして制御することで金型間の平行度を維持する方法を用いることも好ましい。さらに、金型間の平行度をさらに精度よく制御するために両者を併用することも好ましい。位置制御と型締力制御(圧力制御)の両者の併用を行う場合は、中間型締め位置から可動金型14と固定金型13との間の平均距離が所定の距離まで前進するまで、或いは検出型締力の平均値が所定の圧力となるまでは、前記の位置制御による平行制御を行い、所定の距離または所定の圧力検出後は、前記の圧力制御を行うようにしてもよい。また位置制御による平行制御を行った後、位置制御と圧力制御を同時に併用するようにしてもよい。位置制御と圧力制御を同時に用いる場合は、位置制御をフィードバック制御のみに用い、圧力制御はフィードバック制御とフィードフォーワード制御の少なくとも一方を行うようにする。
Further, in the compression step, the parallelism between the molds is not maintained based on the detected value of the relative position between the
そしてまた位置制御のみを行う場合についても、位置センサー24によって検出された可動板22と固定板21との相対位置の検出値から可動金型14と固定金型13との間の平均距離を演算し、各型締め機構16への指令値に各型締め機構の検出値と平均距離との差を補正量として加減算するとともに差の積分値をフィードバックして制御することに加えて、各型締め機構16へ、フィードフォーワード制御を加え、可動金型14と固定金型13との間の平行度を維持しつつ、速度も重視して型締めを行うようにしてもよい。
なお、前記圧縮工程において、金型固定板の角部4箇所の型締め機構で固定金型と可動金型との平行度を調整することにより金型間の平行度を維持するために、角部1箇所の型締め機構をマスターとし、かつ残りをそのスレイブとするマスタースレイブ方式を用いることも好ましいが、特により精度の高い平行制御を求められる大型の多層成形品の場合はマスタースレイブ方式よりも上記2つの方法がより好ましい。
In the case where only position control is performed, the average distance between the
In the compression step, in order to maintain the parallelism between the molds by adjusting the parallelism between the fixed mold and the movable mold with the mold clamping mechanisms at the four corners of the mold fixing plate, It is also preferable to use a master slave method in which the mold clamping mechanism at one part is the master and the rest is the slave, but especially in the case of large multilayer molded products that require more accurate parallel control than the master slave method. Also, the above two methods are more preferable.
本発明の圧縮工程においては、特に大型の多層成形品を成形する際に、その中間型締め状態および中間型締め状態から最終型締め状態までに至る間の金型間の平行度を維持することが重要である。大型の多層成形品を得るためには必然的に高重量の金型を可動板22と固定板21に装着して成形を行う場合が多くなり、金型重量の増加にともない成形機の各型締め機構16における平行度の維持も困難となる。また、樹脂充填時の圧力によって発生する偏荷重も成形品の厚み不均一性の原因となるが、大型の多層成形品ではこの影響が特に顕著にあらわれる。更に金型間の平行度の維持は、金型内の樹脂に対するより均一な圧力の負荷を達成する。これにより樹脂に負荷する圧力は全体として低い圧力を達成し、より歪みの少ない成形品の提供を可能とする。金型間の平行度が十分でない場合、成形中の多層成形品に負荷される圧力に局所的な差異が生じて歪み発生の要因のひとつになるとともに、多層成形品の反りの要因ともなる。また、生産性の面からみても、平行度の狂いは金型のかじりなどを生じ製品の量産を困難にする。
In the compression process of the present invention, particularly when a large-scale multilayer molded product is formed, maintaining the degree of parallelism between the molds from the intermediate clamping state and the intermediate clamping state to the final clamping state is important. In order to obtain a large-scale multilayer molded product, there are many cases where molding is performed by attaching a heavy metal mold to the
(圧縮工程における可動金型の移動速度)
前記圧縮工程において、各型締め機構16によりキャビティの容積を縮小させるように圧縮し、溶融材料をキャビティ内で展延させることでキャビティを充填する際の可動金型の移動速度は、5mm/秒以上が好ましく、7.5mm/秒以上がより好ましく、10mm/秒以上が更に好ましい。L/Dの高い成形品ほど高い金型容量の拡大倍率が必要となり速い移動速度が求められる。成形品の歪みを低減するためにはキャビティ内の溶融樹脂の熱的分布が狭い間に所定の最終型締め状態までの圧縮工程を終了することが重要なためである。かかる移動速度がより速いほど大きい圧縮ストロークに対応できる。したがって移動速度は可能な限り高いことが好ましいが、現時点では事実上40mm/秒程度が装置上の限界となっている。35mm/秒のレベルであれば十分に精密な速度制御が可能である。尚、かかる移動速度は中間型締め状態から最終型締め状態までの圧縮ストロークを圧縮に要した時間で除したものであり、必ずしも一定速度である必要はない。また上記の如く圧縮ストロークが大きく、金型の移動速度が大きいほど金型のかじりは生じやすくなることから、ここでも金型間の平行度の維持は重要かつ必須の条件となる。
(Movement speed of movable mold in compression process)
In the compression step, each
(1次成形の保圧工程)
前記圧縮工程において、各型締め機構16によりキャビティの容積を縮小させるように圧縮し、溶融材料をキャビティ内で展延させることでキャビティを充填することにより、樹脂の反発力が急激に立ち上がる。この際に型締め機構16による制御を前記位置制御から前記圧力制御に切換えるようにしてもよい。そして圧力制御に切換えた際は、キャビティ内圧力(面圧)が7〜20MPaとなるように制御することが望ましい。通常は油圧シリンダまたはその配管の油圧力を検出し、型締力を成形品の投影面積で除算して面圧を求めるが、キャビティ内に樹脂圧センサを設けるようにしてもよい。
(Pressurization process of primary molding)
In the compression step, the
かかる反発力に打ち勝つ適正な圧力を加えた状態で最終型締め状態のキャビティ容量を維持するために、圧縮工程に継続した工程、または圧縮工程の後半と一部が並行して継続した工程として保圧工程が行われる。この保圧工程により、目的とする多層成形品容量中に極めて適正な量の樹脂が均一な密度で射出装置11により充填され、多層成形品は反りや歪みの極めて少ない好ましいものとなる。樹脂への圧力の付与(加圧)は、各型締め機構16により可動金型が前進する力によるものである。更にかかる圧力の伝達は通常これらの前進する部材と樹脂とが直接に接触することにより行われるが、流体等の圧力伝達媒体がこれらの間に介在して行われてもよい。
In order to maintain the cavity capacity in the final clamping state with an appropriate pressure that overcomes the repulsive force, the process is continued as a process that has continued in the compression process, or a process that has continued in parallel with the latter half of the compression process. A pressure process is performed. By this pressure-holding step, a very appropriate amount of resin is filled with a uniform density by the
上記圧力の適正な保持時間としては、成形品の厚みに依存し厚みが厚くなるほど適正な時間は長くなるが、大型成形品の場合は特にその傾向が顕著になる。本発明で意図する大型成形品の場合、成形品肉厚をt(mm)とした時のかかる保持時間X(秒)は、下記式(I)を満足する範囲内が適切である。例えば本発明において好適な各層の厚みである1mm〜50mmの範囲の中間値である25mmの厚みにおいては、760±30秒の範囲が好ましい。ただし、ヒート&クール成形法などに代表される金型温度を急速加熱冷却するシステムを併用した場合はこの限りでない。
X=(30×t+10)±30(秒)(I)
The appropriate holding time of the pressure depends on the thickness of the molded product, and the appropriate time becomes longer as the thickness increases. However, this tendency is particularly noticeable in the case of a large molded product. In the case of a large molded product intended by the present invention, the holding time X (seconds) when the molded product thickness is t (mm) is appropriately within the range satisfying the following formula (I). For example, in the thickness of 25 mm which is an intermediate value in the range of 1 mm to 50 mm which is the thickness of each layer suitable in the present invention, the range of 760 ± 30 seconds is preferable. However, this does not apply when a system that rapidly heats and cools the mold temperature typified by the heat and cool molding method is used.
X = (30 × t + 10) ± 30 (seconds) (I)
(1次成形の冷却工程)
前記保圧工程に続いて1次成形の冷却工程が行われることもある。この冷却工程では、2次成形に使用される樹脂材料のガラス転移温度をTgとした場合に第1層31のキャビティ側の表面温度が好ましくは[Tg−20](℃)〜[Tg+50](℃)、より好ましくは[Tg−10](℃)〜[Tg+45](℃)になるまで冷却を行う。なお、ここでいうガラス転移温度とはJIS K7121に規定される方法にて測定されたものであり、DSCなどのチャートにおいて認識できるガラス転移温度をいう。また2次成形で使用される樹脂材料が2種以上の樹脂からなる場合など、2つ以上のガラス転移温度を示す場合には、そのうちの最も高い温度をさし、一方樹脂が単一種でガラス転移温度が1つの場合にはその温度をさす。
第1層31のキャビティ側の表面温度を前記の条件で2次成形を行った場合、2次成形に使用される樹脂材料は、第1層成形品31によって可動金型14から断熱されるため、図4における第2層32が薄肉の場合であっても樹脂の固化層の形成は遅延し、樹脂の流動抵抗を低下させて薄肉成形性が改良される。また第1層31と第2層32との界面温度は樹脂の熱が畜熱することで十分な高温となり、これによりかかる界面の密着性も改良される。
(Cooling process of primary molding)
Subsequent to the pressure holding step, a cooling step of primary molding may be performed. In this cooling step, the surface temperature on the cavity side of the
When secondary molding is performed with the surface temperature on the cavity side of the
ただし、かかる第1層31のキャビティ側の表面温度は、第1層31が有する耐熱性を超えて設定することは好ましくないため、かかる第1層31のガラス転移温度より10℃以上低い温度とすることが好ましい。更に好ましくはかかるガラス転移温度より20℃以上低い場合である。かかる冷却工程中は保圧工程の圧力を保持したままでもよいし、圧力を加えない状態でもよく、さらには冷却工程中に段階的に圧力を下げていってもよい。また冷却工程の間も型締め機構16により位置制御または圧力制御により制御がなされているので、成形品の厚みが20mm〜50mm程度の厚さでヒケが発生しやすい場合でもヒケを防止することができる。
However, since it is not preferable to set the surface temperature on the cavity side of the
(2次成形用のキャビティ形成)
図4においては、各型締め機構16の圧締室27への圧油の供給を停止するとともに圧抜きし、開放室28に圧油を供給して可動板22を固定板21から離隔させて2次成形用のキャビティを形成させる工程を示す。これにより、可動金型14は固定金型13から所定距離離隔し、キャビティは再びその容積が拡大される。このとき、可動金型14の移動は、可動金型14と固定金型13との型合わせ面に平行に行われることが、2次成形の圧縮工程を良好に実施するうえで好ましい。このような平行制御においても、圧縮工程において使用される金型間の平行度を維持する方法を用いることが好ましい。
1次成形用のキャビティと同様に2次成形用のキャビティにおいても、可動金型14は、射出工程内において中間型締め状態と最終型締め状態との差である圧縮ストローク分だけ余分に開かれた中間型締め状態にある。中間型締め状態における圧縮ストロークの幅は、中間型締め状態におけるキャビティ容量が最終型締め状態におけるキャビティ容量の1.1〜10.0倍の範囲、より好ましくは1.2〜9.0倍の範囲、さらに好ましくは1.5〜8.0の範囲となるように設定する。
(Cavity formation for secondary molding)
In FIG. 4, the supply of pressure oil to the clamping
In the secondary molding cavity as well as in the primary molding cavity, the
なお本実施形態では固定金型13と第1層31の間に2次成形用のキャビティ形成を行うが、固定金型13側に第1層31を残し、可動金型14と第1層31の間に2次成形用のキャビティが形成されるようにしてもよい。その場合、第2射出装置12は、可動板22の背面側に設けてもよい。その場合、可動板22にも固定板21と同様に第2射出装置12を挿入することができる孔を設ける。また更に、2次成形用のキャビティの形成方法としては、可動金型14の移動とともに金型の一部のブロックも移動させて2次成形用のキャビティを形成するものでもよい。
In this embodiment, a cavity for secondary molding is formed between the fixed
(2次成形)
図5においては、図4で形成されたキャビティへ第2射出装置12から溶融樹脂を射出する。この工程が2次成形の射出工程であり、以下図3におけると同様の作動により、第2層32の圧縮工程と保圧工程が行われる。なお、この工程においても1次成形の圧縮工程において使用される金型間の平行度を維持する方法を用いることが必要である。
2次成形における冷却工程では、第1層31と第2層32との図5における2層成形品33が取出し可能な温度となるまで冷却させる。通常その荷重たわみ温度以下であれば取出しが可能といえるが、大型の成形品の場合自重によりたわみが生ずる場合があるため、荷重たわみ温度から30〜60℃低い温度において取出すことが生産効率上好ましい。なお、ここでいう荷重たわみ温度とはJIS K7191−1/2に規定される方法にて測定されたものであり、第1層単独で測定した場合や第2層単独で測定した場合でなく、2層成形品33全体の荷重たわみ温度をあらわす。かかる冷却工程中は上記保圧工程の圧力を保持したままでもよいし、圧力を加えない状態でもよく、さらには冷却工程中に段階的に圧力を下げていってもよい。
(Secondary molding)
In FIG. 5, the molten resin is injected from the
In the cooling step in the secondary molding, the
(2層成形品の取出し工程)
図6においては、型締め機構16の圧締室27への圧油の供給を停止して圧抜きし開放室28に圧油を供給して成形品の離型を行った後、型開閉装置18を用いて可動板22を所定位置まで型開きする。そして可動板22が所定位置で停止後、可動板22に設けられた図示しないエジェクタ装置により2層成形品33は可動金型14から突き出されて、2層成形品33の取出し工程が行われる。
2層成形品33の取出し工程が終了した後、可動金型14が中間型締め状態と最終型締め状態との差である圧縮ストローク分だけ余分に開かれた中間型締め状態になるように可動板22が固定板21に対して前進移動して、次の1次成形の開始前の状態である図2につづく。
(Two-layer molded product removal process)
In FIG. 6, the supply of pressure oil to the clamping
After the removal process of the two-layer molded
(各層の厚み)
本発明の多層成形品の製造方法においては、各種の成形品を製造することが可能であるが、好ましくは多層成形品を構成する各層の厚みが1〜50mmである多層成形品において適用することが好適である。各層がかかる厚みを有する多層成形品は射出圧縮成形の利点を有効に活用できるためである。また、より好ましくは多層成形品を構成する各層の厚みが2〜45mm、さらに好ましくは多層成形品を構成する各層の厚みが3〜40mmである多層成形品において適用することが好適である。なお、本発明の多層成形品の製造方法から得られる多層成形品全体としての厚みは2〜150mmが好ましく、2〜135mmがより好ましく、2〜120mmがさらに好ましい。
(Thickness of each layer)
In the method for producing a multilayer molded article of the present invention, various molded articles can be produced, but preferably, the multilayer molded article is applied to a multilayer molded article in which the thickness of each layer constituting the multilayer molded article is 1 to 50 mm. Is preferred. This is because a multilayer molded article having such a thickness can effectively utilize the advantages of injection compression molding. Further, it is more preferable to apply to a multilayer molded product in which the thickness of each layer constituting the multilayer molded product is 2 to 45 mm, more preferably the thickness of each layer constituting the multilayer molded product is 3 to 40 mm. In addition, 2-150 mm is preferable as the whole multilayer molded product obtained from the manufacturing method of the multilayer molded product of this invention, 2-135 mm is more preferable, 2-120 mm is further more preferable.
各層の厚みが1mm未満の場合、本発明の対象としている大型成形品においては溶融樹脂の流動抵抗が著しく高くなるため、上記射出工程ならびに圧縮工程で多層成形品に不均一な圧力がかかり、反りなどの変形や歪みを抑制することが極めて困難になる。50mmより大きい場合、冷却工程で多層成形品が取出し可能な温度になるまでに長時間を要し生産性が著しく低下するだけでなく、冷却にともなう成形品の厚み方向の収縮、いわゆるヒケを制御することが困難となり、本発明が意図する多層成形品の各層の厚み均一性が損なわれることになる。
なお、ここでいう各層の厚みとは得られた多層成形品の断面をバンドソーなどで切り出し、各層の厚みをノギスなどで10箇所以上測定し、平均値を算出したものである。
When the thickness of each layer is less than 1 mm, the flow resistance of the molten resin is remarkably increased in the large molded product that is the subject of the present invention, and therefore, uneven pressure is applied to the multilayer molded product in the injection process and the compression process, causing warping. It becomes extremely difficult to suppress such deformation and distortion. If it is larger than 50 mm, it takes a long time to reach the temperature at which the multilayer molded product can be taken out in the cooling process, which not only significantly reduces productivity, but also controls shrinkage in the thickness direction of the molded product as it cools, so-called sink marks. The thickness uniformity of each layer of the multilayer molded product intended by the present invention is impaired.
In addition, the thickness of each layer here refers to a cross-section of the obtained multilayer molded product cut out with a band saw or the like, and the thickness of each layer is measured at 10 or more locations with a caliper or the like to calculate an average value.
(多層成形品の厚み均一性)
本発明で得られる多層成形品は、多層成形品を構成する各層における最薄部の厚み(Ta)を最厚部の厚み(Tb)で除した偏肉度(Ta/Tb)が好ましくは0.7以上、より好ましくは0.75以上の厚み均一性を有するものである。かかる厚み均一性を備えた、例えば自動車のバンパー、フェンダー、サンルーフ等の大きな部材の多層成形品を得るためには、本発明の金型固定板の角部4箇所の型締め機構で固定金型と可動金型との間の平行度を調整することにより金型間の平行度を維持する射出圧縮成形法の利点が極めて有効である。厚み均一性をあらわす指標とした偏肉度は、偏肉度=1で各層の厚みが完全に均一となるため、1に近いほど多層成形品としての品質は優れている。また、偏肉度が0.7未満であると、厚みのばらつきに由来する反りなどの変形や歪みの影響が大きくなり、多層成形品の寸法精度が著しく損なわれることになる。
なお、ここでいう各層における最薄部の厚みおよび最厚部の厚みとは、得られた多層成形品の断面をバンドソーなどで切り出し、ノギスなどで10箇所以上測定した各層の厚みを母集団とした中から抽出した各層における最薄部および最厚部の厚みをあらわす。
(Thickness uniformity of multilayer molded products)
The multilayer molded product obtained by the present invention preferably has a thickness deviation (Ta / Tb) obtained by dividing the thickness (Ta) of the thinnest part in each layer constituting the multilayer molded product by the thickness (Tb) of the thickest part. 0.7 or more, more preferably 0.75 or more. In order to obtain a multilayer molded article having a large thickness such as an automobile bumper, fender, sunroof, etc. having such thickness uniformity, a fixed mold is formed by a mold clamping mechanism at four corners of the mold fixing plate of the present invention. The advantage of the injection compression molding method that maintains the parallelism between the molds by adjusting the parallelism between the mold and the movable mold is extremely effective. The thickness deviation as an index representing the thickness uniformity is 1 when the thickness deviation is 1 and the thickness of each layer is completely uniform. The closer to 1, the better the quality as a multilayer molded product. In addition, when the uneven thickness is less than 0.7, the influence of deformation and distortion such as warpage resulting from thickness variation is increased, and the dimensional accuracy of the multilayer molded product is significantly impaired.
In addition, the thickness of the thinnest part in each layer here and the thickness of the thickest part are a section of the obtained multilayer molded product cut out with a band saw or the like, and the thickness of each layer measured with 10 or more calipers or the like is defined as the population The thickness of the thinnest part and the thickest part in each layer extracted from the inside is expressed.
(多層成形品の反り量)
本発明で得られる多層成形品は、多層成形品を23℃、相対湿度50%の条件で24時間静置した後の反り量が好ましくは150μm/mm以下、さらに好ましくは125μm/mm以下の寸法安定性を有するものである。かかる寸法安定性を備えた、例えば自動車のバンパー、フェンダー、サンルーフ等の大きな部材の多層成形品を得るためには、本発明の金型固定板の角部4箇所の型締め機構で固定金型と可動金型との間の平行度を調整することにより金型間の平行度を維持する射出圧縮成形法の利点が極めて有効である。かかる反り量が150μm/mmを超えると多層成形品の寸法精度が大きく損なわれ、さらにかかる反り量が200μm/mmを超えるとその反りに起因して各層間の界面に負荷がかかり、各層間の密着性の低下につながる。
なお、ここでいう多層成形品を23℃、相対湿度50%の条件で24時間静置した後の反り量とは、多層成形品を前記恒温恒湿下で24時間静置させた後、板状のジグを使用して多層成形品の流動末端側端辺を定盤に成形品が破断しない程度に密着させて固定し、ゲート側端辺の高さをノギスで測定することにより求めた成形品の反り量である。なお、板状のジグを使用して多層成形品の流動末端側端辺を定盤に密着させる幅は、流動末端端辺からゲート側端辺までの長さに対して流動末端端辺からゲート側端辺方向に20%が密着する幅とした。
(War amount of multilayer molded product)
The multilayer molded product obtained by the present invention preferably has a warp amount of 150 μm / mm or less, more preferably 125 μm / mm or less after the multilayer molded product is allowed to stand for 24 hours at 23 ° C. and 50% relative humidity. It has stability. In order to obtain a multi-layer molded product of large members such as automobile bumpers, fenders, sunroofs and the like having such dimensional stability, a fixed mold is formed by a mold clamping mechanism at four corners of the mold fixing plate of the present invention. The advantage of the injection compression molding method that maintains the parallelism between the molds by adjusting the parallelism between the mold and the movable mold is extremely effective. When the amount of warpage exceeds 150 μm / mm, the dimensional accuracy of the multilayer molded product is greatly impaired, and when the amount of warpage exceeds 200 μm / mm, a load is applied to the interface between the layers due to the warpage. It leads to a decrease in adhesion.
The amount of warping after the multilayer molded product is left to stand for 24 hours under the conditions of 23 ° C. and 50% relative humidity is the plate thickness after the multilayer molded product is allowed to stand for 24 hours under the constant temperature and humidity. Molding was obtained by measuring the height of the gate side edge with a vernier caliper and fixing the flow end side edge of the multilayer molded product to the surface plate so that the molded product does not break. This is the amount of warpage of the product. Note that the width of the flow-end side edge of the multilayer molded product in close contact with the surface plate using a plate-shaped jig is the length from the flow end edge to the gate-side edge to the gate. The width is such that 20% is in close contact with the side edge direction.
(樹脂材料)
本発明の成形方法において使用可能な樹脂材料としては、熱可塑性樹脂が好適に用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリルスチレン樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、SMA樹脂、ポリアルキルメタクリレート樹脂等に代表される汎用プラスチックス、ポリフェニルエーテル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアルキレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂(非晶性ポリアリレート、液晶性ポリアリレート)等に代表されるエンジニアリングプラスチックス、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド等に代表される各種熱可塑性ポリイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド等のいわゆるスーパーエンジニアリングプラスチックスなどを用いることができる。更にスチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー等に代表される熱可塑性エラストマー、発泡ポリカーボネート、発泡ポリウレタン、発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレン等に代表される発泡性熱可塑性樹脂も用いることができる。これらの熱可塑性樹脂はいずれも第1層、第2層などの多層成形品を構成する各層およびその他の部分に使用することが可能である。
ここでその他の部分とは、例えば、第1層を形成する樹脂成形品としてポリカーボネート樹脂の板状成形品を成形後、多色成形法を利用してその周囲にポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマーを成形し、更にその後に本発明の成形方法を利用して、ポリカーボネート樹脂層の上にポリメチルメタクリレート樹脂層を形成した場合に、かかる層構造に関係しない熱可塑性エラストマー部分に相当するものをいう。
(Resin material)
As the resin material that can be used in the molding method of the present invention, a thermoplastic resin is preferably used. Examples of the thermoplastic resin include general-purpose plastics represented by polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyacrylstyrene resin, ABS resin, AS resin, AES resin, ASA resin, SMA resin, polyalkyl methacrylate resin, and the like. Engineering plastics such as polyphenyl ether resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polyalkylene terephthalate resin, polyamide resin, cyclic polyolefin resin, polyarylate resin (amorphous polyarylate, liquid crystalline polyarylate), polyether ether Various thermoplastic polyimides represented by ketones, polyetherimides, polyamideimides, etc., so-called polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, etc. Or the like can be used over par engineering plastics. Furthermore, thermoplastic elastomers represented by styrene thermoplastic elastomer, olefin thermoplastic elastomer, polyamide thermoplastic elastomer, polyester thermoplastic elastomer, polyurethane thermoplastic elastomer, foamed polycarbonate, foamed polyurethane, foamed polystyrene, foamed polypropylene. A foamable thermoplastic resin typified by, etc. can also be used. Any of these thermoplastic resins can be used for each layer constituting the multilayer molded product such as the first layer and the second layer and other portions.
Here, the other part means, for example, a polycarbonate resin plate-shaped molded product as a resin molded product forming the first layer, and a thermoplastic elastomer such as a polyester-based elastomer around it using a multicolor molding method. When the polymethylmethacrylate resin layer is formed on the polycarbonate resin layer using the molding method of the present invention after that, the one corresponding to the thermoplastic elastomer portion not related to the layer structure is said. .
また本発明の樹脂材料としては、多層成形品の使用目的に応じて上記の熱可塑性樹脂を適宜選択し混合して用いることができる。さらに本発明の樹脂材料には、慣用の添加剤、例えば熱安定剤、離型剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、発泡剤、補強剤(タルク、マイカ、クレー、ワラストナイト、炭酸カルシウム、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスバルーン、ミルドファイバー、ガラスフレーク、炭素繊維、炭素フレーク、カーボンビーズ、カーボンミルドファイバー、金属フレーク、金属繊維、金属コートガラス繊維、金属コート炭素繊維、金属コートガラスフレーク、シリカ、セラミック粒子、セラミック繊維、アラミド粒子、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、グラファイト、導電性カーボンブラック、各種ウイスカー等)、難燃剤(ハロゲン系、リン酸エステル系、金属塩系、赤リン、シリコン系、フッ素系、金属水和物系等)、着色剤(カーボンブラック、酸化チタン等の顔料、染料)、光拡散剤(アクリル架橋粒子、シリコン架橋粒子、極薄ガラスフレーク、炭酸カルシウム粒子等)、蛍光増白剤、蓄光顔料、蛍光染料、帯電防止剤、流動改質剤、結晶核剤、無機および有機の抗菌剤、光触媒系防汚剤(微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛等)、グラフトゴムに代表される衝撃改質剤、フォトクロミック剤を配合することができる。 As the resin material of the present invention, the above thermoplastic resins can be appropriately selected and mixed according to the purpose of use of the multilayer molded product. Further, the resin material of the present invention includes conventional additives such as heat stabilizers, mold release agents, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, antioxidants, light stabilizers, foaming agents, reinforcing agents (talc, mica, clay , Wollastonite, calcium carbonate, glass fiber, glass bead, glass balloon, milled fiber, glass flake, carbon fiber, carbon flake, carbon bead, carbon milled fiber, metal flake, metal fiber, metal coated glass fiber, metal coated carbon Fiber, metal coated glass flakes, silica, ceramic particles, ceramic fibers, aramid particles, aramid fibers, polyarylate fibers, graphite, conductive carbon black, various whiskers, etc.), flame retardant (halogen, phosphate ester, metal salt) , Red phosphorus, silicon, fluorine, metal hydrate, etc.), wear Agents (pigments and dyes such as carbon black and titanium oxide), light diffusion agents (acrylic crosslinked particles, silicon crosslinked particles, ultrathin glass flakes, calcium carbonate particles, etc.), fluorescent brighteners, phosphorescent pigments, fluorescent dyes, antistatic agents Blending agent, flow modifier, crystal nucleating agent, inorganic and organic antibacterial agent, photocatalytic antifouling agent (fine particle titanium oxide, fine particle zinc oxide, etc.), impact modifier represented by graft rubber, and photochromic agent be able to.
これらの中でも本発明では特に外観や機械的強度あるいは耐熱性に優れ、また耐擦傷性や耐溶剤性にも秀でた熱可塑性樹脂を第1層に使用することが好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂単体やポリカーボネート樹脂とポリエステル樹脂の混合物などを挙げることができるが、耐溶剤性に優れている点からポリカーボネート樹脂とポリエステル樹脂の混合物がより好ましい。このような熱可塑性樹脂の製法及び特性については、例えば、特開2007−23118号公報および特開2002−265769公報等に詳しく記載されている。
また、本発明では特に衝撃吸収性に優れた熱可塑性樹脂を第2層に使用することが好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、発泡ポリカーボネート、発泡ポリウレタン、発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレンなどの発泡性熱可塑性樹脂や、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーを挙げることができるが、上記第1層に用いられる熱可塑性樹脂と良好な密着性が期待される点から発泡ポリスチレンやポリエステル系熱可塑性エラストマーが好ましく、さらにポリエステル系熱可塑性エラストマーがより好ましい。このようなポリエステル系熱可塑性エラストマーの製法及び特性については、例えば、特開平10−330605号公報に詳しく記載されている。
Among these, in the present invention, it is preferable to use, for the first layer, a thermoplastic resin that is particularly excellent in appearance, mechanical strength, and heat resistance, and that has excellent scratch resistance and solvent resistance. Examples of such a thermoplastic resin include a polycarbonate resin alone and a mixture of a polycarbonate resin and a polyester resin, but a mixture of a polycarbonate resin and a polyester resin is more preferable from the viewpoint of excellent solvent resistance. The production method and characteristics of such a thermoplastic resin are described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2007-23118 and 2002-265769.
In the present invention, it is preferable to use a thermoplastic resin excellent in shock absorption for the second layer. Examples of such thermoplastic resins include foamable thermoplastic resins such as foamed polycarbonate, foamed polyurethane, foamed polystyrene, and foamed polypropylene, styrene-based thermoplastic elastomers, olefin-based thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers, and polyester-based thermoplastics. Examples of thermoplastic elastomers include thermoplastic elastomers and polyurethane-based thermoplastic elastomers. From the viewpoint that good adhesion to the thermoplastic resin used in the first layer is expected, expanded polystyrene and polyester-based thermoplastic elastomers are used. A polyester-based thermoplastic elastomer is more preferable. The production method and characteristics of such a polyester-based thermoplastic elastomer are described in detail, for example, in JP-A-10-330605.
(多層成形品)
ここで、金型装置15により成形される多層成形品について説明する。本発明の製造方法における多層成形品は、ゲートから流動末端までの流動長が15〜300cmであり、かつその最大投影面積が200〜60,000cm2であることが好ましく、本発明はかかる大型の成形品において反りが少なくかつ優れた密着性を有する多層成形品を提供する。本発明の効果を発揮する上でより好適な多層成形品は、ゲートから流動末端までの流動長が30〜250cmであり、かつその最大投影面積が1,000〜40,000cm2の多層成形品である。
(Multilayer molded product)
Here, the multilayer molded product molded by the
(多層成形品の2次加工)
本発明の多層成形品は、成形後に熱曲げまたは周縁部の除去に代表される2次加工工程を経ることにより所定の形状に成形されてもよい。
熱曲げする方法は特に限定されず、かかる方法としては、予め所望される形状に掘り込み加工が施された金型や木型あるいは樹脂型などを用いて、加熱環境下(一般的には、該合成樹脂基板のガラス転移温度近辺の温度下)のもと、加圧あるいは減圧(真空下)によって、該多層成形品を前記金型などを用いて賦形する方法が例示される。
また、周縁部を除去する方法も特に限定されず、かかる方法としては、切削加工法、切断法、および打ち抜き法のいずれも利用できる。切削加工法としては、ルーター、エンドミル、フライス、およびロータリーバイトなどの各種切削工具を用いて、NC旋盤、フライス盤、およびマシニングセンタなどにより切削加工を行う方法が例示される。切断法では、刃物による切断、砥粒による切断、せん断切断、加熱・溶融による切断、および放電切断などが利用できる。上記の中では機器が汎用されており、切削の精度および速度に優れる点で切削加工法が好ましい。また切削は、完全乾式切削、湿式切削、およびセミドライ式切削のいずれの方法において行ってもよい。
(Secondary processing of multilayer molded products)
The multilayer molded product of the present invention may be formed into a predetermined shape by performing a secondary processing step typified by thermal bending or peripheral edge removal after molding.
The method of heat bending is not particularly limited, and as such a method, using a mold, a wooden mold or a resin mold that has been dug into a desired shape in advance, in a heating environment (generally, An example is a method of shaping the multilayer molded article using the mold or the like under pressure or under reduced pressure (under vacuum) under a temperature near the glass transition temperature of the synthetic resin substrate.
Further, the method for removing the peripheral portion is not particularly limited, and any of a cutting method, a cutting method, and a punching method can be used as the method. Examples of the cutting method include a method of cutting with an NC lathe, a milling machine, a machining center, or the like using various cutting tools such as a router, an end mill, a milling cutter, and a rotary tool. In the cutting method, cutting with a blade, cutting with abrasive grains, shear cutting, cutting by heating / melting, electric discharge cutting, and the like can be used. Among the above, the apparatus is widely used, and the cutting method is preferable in terms of excellent cutting accuracy and speed. The cutting may be performed by any method of complete dry cutting, wet cutting, and semi-dry cutting.
(多層成形品への表面加飾)
本発明の多層成形品は、その表面に着色層やハードコート層をはじめとする各種の機能層を設けることができる。かかる機能層としては、図柄層、導電層(発熱層、電磁波吸収層、帯電防止層)、撥水・撥油層、親水層、紫外線吸収層、赤外線吸収層、割れ防止層、並びに金属層(メタライジング層)などが例示される。これらの機能層は、ハードコート層の表面、ハードコート層とは反対側の成形品表面、多層成形品を構成する各層の層間、プライマー層と成形品表面との間の一部分、並びにプライマー層とハードコートのトップ層との間の一部分などにおいて設けることが可能である。
上記において図柄層は通常印刷により形成される。印刷方法としては、グラビヤ印刷、平板印刷、フレキソ印刷、ドライオフセット印刷、パット印刷、スクリーン印刷などの従来公知の印刷方法を製品形状や印刷用途に応じて使用することができる。
(Surface decoration on multilayer molded products)
The multilayer molded article of the present invention can be provided with various functional layers including a colored layer and a hard coat layer on the surface thereof. Such functional layers include design layers, conductive layers (heat generation layers, electromagnetic wave absorption layers, antistatic layers), water and oil repellent layers, hydrophilic layers, ultraviolet absorption layers, infrared absorption layers, crack prevention layers, and metal layers (metabolites). Rising layer) and the like are exemplified. These functional layers include the surface of the hard coat layer, the surface of the molded article opposite to the hard coat layer, the layers between the layers constituting the multilayer molded article, a part between the primer layer and the molded article surface, and the primer layer. It can be provided in a part between the top layer of the hard coat and the like.
In the above, the design layer is usually formed by printing. As the printing method, conventionally known printing methods such as gravure printing, flat printing, flexographic printing, dry offset printing, pad printing, and screen printing can be used according to the product shape and printing application.
印刷で使用する印刷インキの構成としては、主成分として樹脂系と油系などを使用することが可能であり、樹脂系としては、ロジン、ギルソナイト、セラック、コパールなどの天然樹脂やフェノール系およびその誘導体、アミノ系樹脂、ブチル化尿素、メラミン樹脂、ポリエステル系アルキッド樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、飽和ポリエステル樹脂、非晶性ポリアリレート樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合物、ブチラール樹脂、メチルセルロース樹脂、エチルセルロース樹、ウレタン樹脂などの合成樹脂を使用することができる。耐熱性の高いインキ成分が必要とされる場合は、ポリカーボネート樹脂および非晶性ポリアリレート樹脂などをバインダーとした印刷インキが好ましく挙げられる。また印刷インキに顔料や染料などにより所望の色に調整することができる。 As the composition of the printing ink used in printing, it is possible to use a resin system and an oil system as main components. As the resin system, natural resins such as rosin, gilsonite, shellac, and copal, phenolic systems and their Derivatives, amino resins, butylated urea, melamine resins, polyester alkyd resins, styrene resins, acrylic resins, phenol resins, epoxy resins, polyamide resins, polycarbonate resins, saturated polyester resins, amorphous polyarylate resins, amorphous Synthetic resins such as polyolefin resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, butyral resin, methyl cellulose resin, ethyl cellulose resin, and urethane resin can be used. When an ink component having high heat resistance is required, a printing ink using a polycarbonate resin, an amorphous polyarylate resin, or the like as a binder is preferable. The printing ink can be adjusted to a desired color with a pigment or dye.
以下に実施例、比較例を用いて本発明及びその効果を更に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention and the effects thereof will be further described using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
(1)厚み:図7に示す形状を有する多層成形品(長さ1,800mm)のゲート側近傍から流動末端側近傍までの断面(37)をバンドソーで切り出し、ゲート側近傍から流動末端側近傍に向けて120mm間隔で各層の厚みをノギスで16箇所測定してそれらの平均値を算出した。
(2)偏肉度:多層成形品の各層の厚みの平均値を求めるために測定した上記16箇所の各層の厚みを母集団として、各層における最薄部の厚み(Ta)および最厚部の厚み(Tb)を抽出し、最薄部の厚み(Ta)を最厚部の厚み(Tb)で除すことで各層の偏肉度(Ta/Tb)を求めた。なお、偏肉度=1で各層の厚みが完全に均一となる。
(3)多層成形品の反り量:図7に示す形状を有する多層成形品を23℃、相対湿度50%の条件で24時間静置させた後、板状のジグを使用して多層成形品の流動末端側端辺(40)を定盤に密着させて固定し、ゲート側端辺(41)の高さをノギスで測定することにより成形品の反り量を求めた。なお、板状のジグを使用して多層成形品の流動末端側端辺を定盤に密着させる幅は、流動末端端辺からゲート側端辺までの長さに対して流動末端端辺からゲート側端辺方向に20%が密着する幅とした。
(4)多層成形品の層間密着性:図7に示す形状を有する多層成形品から長さ150mm×幅150mmのテストピース(42)を切り出し、エスペック(株)製TSA−101Lを用いてMIL−STD−202G−Aに従って冷熱衝撃評価を行った。10サイクル毎にテストピースを取出し、層間の剥離の有無を目視評価した。
○:100サイクル目で層間の剥離が認められなかった。
△:50サイクル目から90サイクル目までの間に層間の剥離が認められた。
×:40サイクル目までに層間の剥離が認められた。
(1) Thickness: A cross section (37) from the vicinity of the gate side to the vicinity of the flow end side of the multilayer molded product (length 1,800 mm) having the shape shown in FIG. The thickness of each layer was measured with calipers at intervals of 120 mm toward the surface, and the average value thereof was calculated.
(2) Uneven thickness: The thickness (Ta) and thickness of the thinnest part in each layer, where the thicknesses of the 16 layers measured to determine the average thickness of each layer of the multilayer molded product are used as a population. The thickness (Tb) was extracted, and the thickness (Ta) of the thinnest part was divided by the thickness (Tb) of the thickest part to determine the thickness deviation (Ta / Tb) of each layer. It should be noted that the thickness of each layer is completely uniform when the uneven thickness = 1.
(3) Warpage amount of the multilayer molded product: After allowing the multilayer molded product having the shape shown in FIG. 7 to stand at 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 24 hours, a multilayer molded product using a plate-shaped jig is used. The flow end side edge (40) was fixed in close contact with the surface plate, and the height of the gate side edge (41) was measured with a caliper to determine the amount of warpage of the molded product. Note that the width of the flow-end side edge of the multilayer molded product in close contact with the surface plate using a plate-shaped jig is the length from the flow end edge to the gate-side edge to the gate. The width is such that 20% is in close contact with the side edge direction.
(4) Interlayer adhesion of multilayer molded product: A test piece (42) having a length of 150 mm and a width of 150 mm was cut out from the multilayer molded product having the shape shown in FIG. 7, and MIL- using TSA-101L manufactured by Espec Co., Ltd. Thermal shock evaluation was performed according to STD-202G-A. The test piece was taken out every 10 cycles, and the presence or absence of delamination was visually evaluated.
○: No delamination was observed at the 100th cycle.
Δ: Delamination was observed between the 50th and 90th cycles.
X: Delamination was recognized by 40th cycle.
[実施例1]
以下の工程に従い、2層成形品を成形した。
1次成形に用いる第1層の樹脂材料としてPC/PET系アロイ樹脂のペレットを110℃で5時間乾燥させた。また2次成形に用いる第2層の樹脂材料としてTPE樹脂のペレットを80℃で5時間乾燥させた。かかる2種類の樹脂材料を4軸平行制御機構を備えた射出プレス成形可能な大型成形機((株)名機製作所製:MDIP2100、最大型締め力33540kN)を用いて射出プレス成形し、図7に示す厚み9.8mm(第1層7.0mm、第2層2.8mm)、長さ1,800mm(ゲート部分(35)を含めると1,940mm)、幅1,200mmの大型多層成形品を製造した。かかる成形機は、2種類の樹脂原料を別々に乾燥可能なホッパードライヤー設備を付帯しており、かかる乾燥後のペレットが圧空輸送により成形機供給口に供給され成形に使用された。ランナはHOTSYS社製のバルブゲート型のホットランナー(直径8mmφ)を用いた。
[Example 1]
A two-layer molded product was molded according to the following steps.
PC / PET alloy resin pellets were dried at 110 ° C. for 5 hours as the resin material of the first layer used in the primary molding. Further, TPE resin pellets were dried at 80 ° C. for 5 hours as a second layer resin material used for secondary molding. These two types of resin materials are injection press-molded using a large molding machine (manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd .: MDIP2100, maximum clamping force 33540 kN) equipped with a 4-axis parallel control mechanism. A large multilayer molded product having a thickness of 9.8 mm (first layer: 7.0 mm, second layer: 2.8 mm), a length of 1,800 mm (including the gate portion (35), 1,940 mm), and a width of 1,200 mm Manufactured. Such a molding machine is equipped with a hopper dryer facility capable of separately drying two kinds of resin raw materials, and the dried pellets are supplied to the molding machine supply port by pneumatic transportation and used for molding. The runner was a valve gate type hot runner (diameter 8 mmφ) manufactured by HOTSYS.
1次成形の成形条件は第1射出装置のシリンダ温度290℃、ホットランナー設定温度290℃、金型温度は可動側80℃、固定側70℃、射出率660cm3/秒、圧縮ストローク21.0mm、中間型締め状態から最終型締め状態までの金型の移動速度10mm/秒、および保圧時間220秒であった。充填完了直前に型圧縮を開始し、オーバーラップは0.5秒とした。充填完了後直ちにバルブゲートを閉じて溶融樹脂がゲートからシリンダへ逆流しない条件とした。圧縮工程時の圧力は17.2MPaとし、保圧工程時の圧力は該圧力の半分の圧力で保持した。可動金型パーティング面は最終の前進位置において固定金型パーティング面に接触しないものとした。かかる成形条件における中間型締め状態におけるキャビティ容量は最終型締め状態におけるキャビティ容量の4.0倍であった。かかる成形条件においては保圧工程で第1層のキャビティ側の表面温度を目的とする温度の90℃まで下げることができたため、冷却工程は設けなかった。なお、第1層のキャビティ側の表面温度は、1次成形の保圧工程終了後に成形を中断して表面温度計を用いて測定した。また、かかる成形においては、その4軸平行制御機構により、傾き量および捩れ量を表すtanθは約0.000025以下で保持された。 The molding conditions of the primary molding are the cylinder temperature of the first injection device 290 ° C, the hot runner set temperature 290 ° C, the mold temperature is 80 ° C on the movable side, 70 ° C on the fixed side, injection rate 660 cm 3 / sec, compression stroke 21.0 mm The moving speed of the mold from the intermediate clamping state to the final clamping state was 10 mm / second, and the pressure holding time was 220 seconds. Mold compression was started immediately before completion of filling, and the overlap was 0.5 seconds. Immediately after completion of filling, the valve gate was closed so that the molten resin did not flow backward from the gate to the cylinder. The pressure during the compression step was 17.2 MPa, and the pressure during the pressure holding step was maintained at half the pressure. The movable mold parting surface was not in contact with the fixed mold parting surface in the final advanced position. The cavity capacity in the intermediate clamping state under such molding conditions was 4.0 times the cavity capacity in the final clamping state. Under such molding conditions, the surface temperature on the cavity side of the first layer could be lowered to the target temperature of 90 ° C. in the pressure-holding step, so the cooling step was not provided. The surface temperature on the cavity side of the first layer was measured using a surface thermometer after the pressure holding step of the primary molding was terminated and the molding was interrupted. In such molding, tanθ representing the amount of tilt and the amount of twist was maintained at about 0.000025 or less by the 4-axis parallel control mechanism.
2次成形の成形条件は第2射出装置のシリンダ温度240℃、ホットランナー設定温度240℃、射出率300cm3/秒、圧縮ストローク3.5mm、中間型締め状態から最終型締め状態までの金型の移動速度5mm/秒、および保圧時間130秒であった。充填完了直前に型圧縮を開始し、オーバーラップは0.5秒とした。充填完了後直ちにバルブゲートを閉じて溶融樹脂がゲートからシリンダへ逆流しない条件とした。圧縮時のキャビティ内圧力(面圧)は10.0MPaとし該圧力で保圧時間中保持した。可動金型パーティング面は最終の前進位置において固定金型パーティング面に接触しないものとした。かかる成形条件における中間型締め状態におけるキャビティ容量は最終型締め状態におけるキャビティ容量の2.2倍であった。 The molding conditions of the secondary molding are the cylinder temperature of the second injection device 240 ° C., the hot runner set temperature 240 ° C., the injection rate 300 cm 3 / sec, the compression stroke 3.5 mm, the mold from the intermediate mold clamping state to the final mold clamping state The moving speed was 5 mm / second, and the pressure holding time was 130 seconds. Mold compression was started immediately before completion of filling, and the overlap was 0.5 seconds. Immediately after completion of filling, the valve gate was closed so that the molten resin did not flow backward from the gate to the cylinder. The pressure in the cavity (surface pressure) during compression was 10.0 MPa, and the pressure was maintained during the pressure holding time. The movable mold parting surface was not in contact with the fixed mold parting surface in the final advanced position. The cavity capacity in the intermediate clamping state under such molding conditions was 2.2 times the cavity capacity in the final clamping state.
得られた2層成形品を取出し、温度23℃、相対湿度50%の条件で24時間静置して十分に冷却した後、前記評価項目にしたがって評価した結果を表1に示した。
なお、表1における四軸平行制御における「相対位置」とは「圧縮工程が、金型固定板の4箇所の型締め機構で可動金型が固定金型に対して平行移動するときに、検出された可動板と固定板との相対位置の検出値から可動金型と固定金型との間の平均距離を演算し、各型締め機構への指令値に各型締め機構の検出値と平均距離との差を補正量として加減算するとともに差の積分値をフィードバックして制御することにより金型間の平行度を維持する方法」を示す。
The obtained two-layer molded product was taken out, allowed to stand for 24 hours under conditions of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, and sufficiently cooled, and then the evaluation results according to the evaluation items are shown in Table 1.
The “relative position” in the four-axis parallel control in Table 1 is “detected when the movable mold moves in parallel with the fixed mold by the four clamping mechanisms of the mold fixing plate. The average distance between the movable mold and the fixed mold is calculated from the detected value of the relative position between the movable plate and the fixed plate, and the detected value and average of each mold clamping mechanism are used as the command value to each mold clamping mechanism. A method of adding and subtracting the difference from the distance as a correction amount and maintaining the parallelism between the molds by feeding back and controlling the integrated value of the difference is shown.
[実施例2]
2次成形に用いる第2層の樹脂材料として発泡PC樹脂のペレットを120℃で5時間乾燥させた後使用し、圧縮工程を、金型固定板の4箇所の型締め機構で可動金型が固定金型に対して平行移動するときに、前記4箇所の型締め機構における型締力を検出してそれら検出型締力の平均値を演算し、各型締め機構への指令値にあらかじめ設定した型締め機構の目標型締力と前記検出型締力の平均値との差を補正量として加減算するとともに差の積分値をフィードバックして制御することで金型間の平行度を維持する型締力方式とし、成形条件を表1に示す条件とした以外は、すべて実施例1と同様に2層成形品の成形を行った。得られた2層成形品を評価した結果を表1に示した。
[Example 2]
As the resin material for the second layer used for the secondary molding, the foamed PC resin pellets are used after drying at 120 ° C. for 5 hours, and the compression process is performed by four mold clamping mechanisms of the mold fixing plate. When moving parallel to the fixed mold, the mold clamping forces in the four clamping mechanisms are detected, the average value of the detected mold clamping forces is calculated, and the command values for each mold clamping mechanism are set in advance. A mold that maintains the parallelism between the molds by adding and subtracting the difference between the target mold clamping force of the mold clamping mechanism and the average value of the detected mold clamping force as a correction amount and feeding back the integrated value of the difference. A two-layer molded product was molded in the same manner as in Example 1 except that the tightening force method was used and the molding conditions were as shown in Table 1. The results of evaluating the obtained two-layer molded product are shown in Table 1.
[実施例3]
1次成形に用いる第1層の樹脂材料としてPC樹脂のペレットを120℃で5時間乾燥させた後使用し、2次成形に用いる第2層の樹脂材料としてPC/PET系アロイ樹脂を110℃で5時間乾燥させた後使用し、成形条件を表1に示す条件とした以外は、すべて実施例1と同様に2層成形品の成形を行った。得られた2層成形品を評価した結果を表1に示した。
[Example 3]
PC resin pellets are used as the first layer resin material for primary molding after drying at 120 ° C. for 5 hours, and PC / PET alloy resin is used as the second layer resin material for secondary molding at 110 ° C. The two-layer molded product was molded in the same manner as in Example 1 except that it was used after being dried for 5 hours, and the molding conditions were changed to those shown in Table 1. The results of evaluating the obtained two-layer molded product are shown in Table 1.
[実施例4]
第2層の成形後に可動金型を再度後退させて第1層の成形条件に準じてPC/PET系アロイ樹脂で第3層を形成させ、成形条件を表1に示す条件とした以外は、すべて実施例1と同様に3層成形品の成形を行った。得られた3層成形品を評価した結果を表1に示した。なお、かかる成形条件において2次成形の保圧工程終了後に測定した第2層のキャビティ側の表面温度は110℃であった。
[Example 4]
After the second layer is molded, the movable mold is retracted again to form the third layer with a PC / PET alloy resin in accordance with the molding conditions of the first layer, except that the molding conditions are as shown in Table 1. All three-layer molded products were molded in the same manner as in Example 1. The results of evaluating the obtained three-layer molded product are shown in Table 1. Note that the surface temperature on the cavity side of the second layer measured after the pressure-holding step of the secondary molding under such molding conditions was 110 ° C.
[実施例5]
圧縮工程を、金型固定板の角部4箇所の型締め機構で固定金型と可動金型との平行度を調整することにより金型間の平行度を維持するために、角部1箇所の型締め機構をマスターとし、かつ残りをそのスレイブとするマスタースレイブ方式で金型間の平行度を維持する方法とし、成形条件を表1に示す条件とした以外は、すべて実施例1と同様に2層成形品の成形を行った。得られた2層成形品を評価した結果を表1に示した。
圧縮工程をマスタースレイブ方式にしたことで、多層成形品の反り量は162μm/mmとなり、実施例1〜4で得られた多層成形品の反り量よりも大きくなった。また、多層成形品の層間密着性は実施例1〜4で得られた多層成形品の密着性よりも若干劣るものであった。なお、かかる反り量や密着性は実用的には許容できる範囲である。
[Example 5]
In order to maintain the parallelism between the molds by adjusting the parallelism between the fixed mold and the movable mold with the mold clamping mechanism at the four corners of the mold fixing plate, the compression process is performed at one corner. Example 1 except that the mold-clamping mechanism is the master and the master-slave method with the rest as the slave maintains the parallelism between the molds, and the molding conditions are as shown in Table 1. A two-layer molded product was molded. The results of evaluating the obtained two-layer molded product are shown in Table 1.
By making the compression process a master slave method, the warpage amount of the multilayer molded product was 162 μm / mm, which was larger than the warpage amount of the multilayer molded product obtained in Examples 1 to 4. Moreover, the interlayer adhesion of the multilayer molded product was slightly inferior to the adhesion of the multilayer molded product obtained in Examples 1 to 4. Note that the amount of warpage and adhesion are in a practically acceptable range.
[比較例1]
圧縮工程を金型間の平行度の制御を行わない方法とし、成形条件を表1に示す条件とした以外は、すべて実施例1と同様に2層成形品の成形を行った。得られた2層成形品を評価した結果を表1に示した。
圧縮工程で金型間の平行度の制御を行わなかったために、中間型締め状態の樹脂充填時の圧力によって発生する偏荷重の影響で多層成形品は厚みが不均一となった。また、成形中の多層成形品に負荷される圧力に局所的な差異が生じた結果、多層成形品の反り量が大きくなった。
[Comparative Example 1]
A two-layer molded product was molded in the same manner as in Example 1 except that the compression step was a method that did not control the parallelism between molds and the molding conditions were as shown in Table 1. The results of evaluating the obtained two-layer molded product are shown in Table 1.
Since the parallelism between the molds was not controlled in the compression process, the thickness of the multilayer molded product became non-uniform due to the influence of the unbalanced load generated by the pressure when filling the resin in the intermediate mold clamped state. In addition, as a result of local differences in the pressure applied to the multilayer molded product during molding, the amount of warpage of the multilayer molded product increased.
[比較例2]
射出圧縮成形を射出成形とし、成形条件を表1に示す条件とした以外は、すべて実施例1と同様に2層成形品の成形を行った。得られた2層成形品を評価した結果を表1に示した。
なお表1の評価結果における「ショート」とは溶融樹脂が金型の流動末端側端辺まで完全に充填しなかったために、多層成形品の一部が欠け、不完全な形状となったことを示す。
なお、上記で記号表記の各成分は下記の通りである。
PC:ポリカーボネート樹脂ペレット(帝人化成(株)製:パンライトL−1225ZL100(商品名))
PC/PET:無機フィラーとしてワラストナイト10重量部、ポリカーボネート樹脂60重量部、およびポリエチレンテレフタレート樹脂30重量部からなるPC/PET系アロイ樹脂ペレット
TPE:ポリエステル系熱可塑性エラストマー樹脂ペレット(帝人化成(株)製:ヌーベランQ4130AN(商品名))
発泡PC:ポリカーボネート樹脂ペレット(帝人化成(株)製:パンライトL−1225ZL100(商品名))100重量部に対して無機系発泡剤(三協化成(株)製:セルマルクMB9082(商品名))2.5重量部を添加してブレンドした発泡ポリカーボネート樹脂ペレット
[Comparative Example 2]
A two-layer molded product was molded in the same manner as in Example 1 except that the injection compression molding was injection molding and the molding conditions were as shown in Table 1. The results of evaluating the obtained two-layer molded product are shown in Table 1.
“Short” in the evaluation results in Table 1 means that the molten resin was not completely filled up to the flow end side edge of the mold, so that a part of the multilayer molded product was missing and had an incomplete shape. Show.
In addition, each component of the symbol description above is as follows.
PC: Polycarbonate resin pellet (manufactured by Teijin Chemicals Ltd .: Panlite L-1225ZL100 (trade name))
PC / PET: PC / PET alloy resin pellets consisting of 10 parts by weight of wollastonite as inorganic filler, 60 parts by weight of polycarbonate resin, and 30 parts by weight of polyethylene terephthalate resin TPE: polyester thermoplastic elastomer resin pellets (Teijin Chemicals Ltd. ) Made by: Nouvelan Q4130AN (trade name))
Foamed PC: Polycarbonate resin pellets (manufactured by Teijin Chemicals Ltd .: Panlite L-1225ZL100 (trade name)) and 100 parts by weight of inorganic foaming agent (manufactured by Sankyo Kasei Co., Ltd .: Celmark MB9082 (trade name)) Foamed polycarbonate resin pellets blended with 2.5 parts by weight
10 型締装置
11 第1射出装置
12 第2射出装置
13 固定金型
14 可動金型
15 金型装置
16 型締め機構
18 型開閉装置
20 係合装置
21 固定板
22 可動板
23 タイバ
24 位置センサー
25 ガイド
26 支持板
27 圧締室
28 開放室
31 1次成形で得られた2層成形品の第1層
32 2次成形で得られた2層成形品の第2層
33 2層成形品
34 第1層のゲート部分
35 第2層のゲート部分
36 各層の厚みを測定するために断面を切り出したライン(破線)
37 各層の厚みを測定した箇所(計16箇所)
38 1次成形の樹脂充填部の位置(1次成形で生じた樹脂充填部の痕跡は第2層によって隠蔽される)
39 2次成形で生じた樹脂充填部の痕跡
40 流動末端側端辺
41 ゲート側端辺
42 テストピースを切り出した部分(斜線)
10
37 Locations where the thickness of each layer was measured (16 locations in total)
38 Position of the resin filling portion of the primary molding (the trace of the resin filling portion generated by the primary molding is concealed by the second layer)
39 Trace of Resin Filled Part Generated by
Claims (7)
ことを特徴とする多層成形品の製造方法。 A method for producing a multilayer molded article made of at least two layers of resin material, wherein a fixed mold and a movable mold are used, and the first layer is injection-molded by primary molding, and the movable mold is moved. A step of forming a cavity for secondary molding and a multilayer molded product in which the first layer and the second layer are fused by injection molding the second layer in a form laminated on the first layer by secondary molding. And at least one of the injection molding processes includes adjusting the parallelism between the fixed mold and the movable mold by a mold clamping mechanism at four corners of the mold fixing plate. injection compression molding der Risoshite the injection compression molding to maintain the parallelism between the movable mold moves to parallel with the fixed mold by (i) a mold clamping mechanism of the corners four positions of the mold fixing plate When the detected value of the relative position between the movable plate and the fixed plate is detected, the movable mold and the fixed die The average distance is calculated and the difference between the detected value of each mold clamping mechanism and the average distance is added to or subtracted from the command value to each mold clamping mechanism as a correction amount, and the integrated value of the difference is fed back and controlled. The injection compression molding that maintains the parallelism between the molds and / or (ii) when the movable mold moves parallel to the fixed mold by the mold clamping mechanism at the four corners of the mold fixing plate, The clamping force in the clamping mechanism at the four corners is detected, the average value of the detected clamping force is calculated, the target clamping force of the clamping mechanism set in advance to the command value to each clamping mechanism, and the above-mentioned It is injection compression molding that maintains the parallelism between the molds by adding and subtracting the difference from the average value of the detected clamping force as a correction amount and feeding back and controlling the integrated value of the difference.
A method for producing a multilayer molded article.
Priority Applications (2)
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