JPS5952627A - 薄肉射出成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄肉射出成形品の製造方法に係る。

詳しくは曲げ弾性率、挫屈強度、落下衝撃強度等の諸物
性に優れたー肉射出成形品を結晶性ポリオレフィン樹脂
から製造する方法に係るものである。

、従来、良品容器類、例えば冷菓容器、ヨーグルト容器
、豆腐容器等を結晶性ポリオレフィンを用すて射出成形
して得るには、射出成形金型のキャビティーのクリアラ
ンス（成形品の厚さ）を７闘前後にとシ、金型の塩１ｆ
Ｖケア０〜２０℃程度と低い温ｍ°とし、これにｆｂ融
状態にある結晶性ポリオレフィン樹脂を尋人し、冷却固
什して成形品としている。

しかしながら、このような従来の成形品は、製品重量に
対し曲は弾性率、挫屈強度、落下衝撃強度等がまだ充分
な水準に達してｂるものとは云込難かった。

本発明者等は、このような従来の結晶性ポリオレフィン
樹脂による射出成形品の欠点を解消するべく細々検電を
行なった結果、むしろ従来の射出成形方法とは逆に金型
温度を比紗的高温とし、キャビティーのクリアランスを
小きくすることにより、成形品に特殊の結晶構造を与え
、薄肉であっても曲げ弾性率、挫屈強１８９、落下衝撃
強度等の諸物性に優れた成形品か得られることを見出し
本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は結晶性ポリオレフィン極脂を
射出成形して薄肉成形品を製造する方法であって、成形
時の金型温度を、使用する結晶性ポリオレフィン１脂の
結晶化温度より３０℃低い温度からト結晶化温度より７
θ℃高い温度までの間の温度とし、金型キャビティーの
平均クリアランスをθ、／〜θ、！龍とし、樹脂温を前
記結晶化温度よシ５θに高い温度からコθＯ℃高い温度
までの間の温度とし、平均充填圧力／ＳＯ〜／θ００　
ｋ＆　／　ｃａとして射出成形することを特徴とする薄
肉射出成形品の↓遣方法に存する。

本発明の方法に用いられる結晶性ポリオレフィン樹脂と
はポリプロピレン、高密度ポリエチレン低密度ポリエチ
レン、エチ１／ンー酢酸ビニル共重合体ポリ−クーメチ
ルペンテン−／等であり、対家柄脂を溶融し、１０℃／
　ｍｉｎσ〕冷却速度で冷却した場合の示差走査熱邦唱
（ＤＳＣ）を用いて融解熱ΔＨから求めた結晶化度（α
）が５０％以上のものである。

ここにαは完全理想結晶の融Ｍ熱ΔＨ０を用いてα−Δ
１１／ΔＨ０×１０θ（九）として求めた。

（新実験什学講座７５′巻りθ／頁日日本化学会発行参
照） また、結晶性ポリオレフィン４９３　）Ｉ’ｔ４の結晶
化温度は、対象とする結晶性ポリオレフィン棒１脂を溶
融状態から／θ℃／　ｒｐｉｎの冷却速度で冷却し、こ
れを示先走彌、熱量６Ｆ（バーギンエルマー社製ＤＳＯ
／３３型）を用い標準物質をカプロラクタム、安息香酸
、インジウムとして測定した場合σ〕最大吸熱温度會結
晶化温度としだ。

本発明方法にあっては、前述したような結晶性ポリオレ
フィン樹脂を射出成形して湖西成形品を得るものである
が、射出成形仏僧゛としてはインラインスクリュ一式、
プランジャ一式、スクリュー予価可塑化式等の従来用い
られている種々の射出成形槽が適用し、得るものである
。

射出成形に当って、本発明の方法においては、射出成形
金型の温度（表面温度）を、使用する結晶性ポＩＪ　、
ｄレフイン樹脂の結晶化温度（前述した方法により測鉢
′したｄｌｌ“１度）よｐ３０℃低い温度から該結し！
＃イヒ温ルより７０℃高い温度までの間の温度とする。

このような比較的高い温度に金型を保つこと脂は結晶化
温度を境とし、その上下で流動性が極端に鉄化するもの
であり、まプこ、１（１，樹脂を結晶化温度以下に急冷
するか、または本発明のように徐冷するかによシ、結晶
構造が異なる。すなわち、一般には、急冷によ・りた場
合は、徐冷した場合よりも結晶が小さく、かつ結晶化度
も低く、透明度の大きい製品が得られ、徐冷すれば結晶
が大きく、かつ結晶化度もｉΩく、透明度は低下するが
・硬度や、弾性率などは大きくなり、ガ、Ｘ、透過性が
減少する等の相違がある。

本発明の方法では後者の徐冷を行ない高い結晶仕度の成
形品を得ようとするものであるが、この徐冷することに
よって生起する不透明、耐衝撃性の低下等の問題点は次
のような方法によりｍ消することとなる。

すなわち、その方法とは、金型キャビティーの平均クリ
アランスを０．／〜ｏ、ｓｍｍとすることである。

すなわち、このように金型キャビティーのクリアランス
を比較的小さくすることにより、金型内を流動する溶融
樹脂と金型面との摩擦抵抗によｐ金型内の成形品の表面
に分子配向を生せしめるのである。分子配向による結晶
化は、単なる徐冷によシ発生する球晶と興なり、　５７
１方向に配列した分子が結晶化するものであるから、透
明性に優れ、耐衝撃性等の諸物性も大変優れたものとな
る。

一般に射出成形品において成形品に分子配向が起ると内
部応力の原因となり、成形品に変形やクラックを生ずる
と考えられて（へるが、これは、内部応力を残したまま
急冷、固化した場合に生起するものであυ、本願発明の
ように徐冷によった場合には応力は緩和され、むしろ、
分子配向による結晶化の効果である透明性向上、耐衝撃
性向上等のみが残るのである。

勿論、金型温度が高すぎれば一旦生起した分子配向は緩
和されてしまい所望の効果を得ることはできない。この
金型温度の上限が、結晶化温埠よシ１０℃高い温度であ
る。

また、金型温度が、低くすぎれば、前述した応力緩和は
行なわれず、成形品に変形、クラック等を生じ、また金
型中に樹脂が完全に充填されない。すなわち、ショート
ショットの原因ともなる。

また、金型に導入される樹脂温が高すぎると溶融粘度が
低くすぎて配向が充分生起せず、また樹脂温が低くすぎ
れば流動性が不足し、成形不可能となシ、良好な応力緩
和が起らなかったり、溶融粘度上昇によるショートショ
ットの原因となる。すなわち、樹脂温は結晶化温度より
５θ℃高い温度から、−〇Ｏ′Ｃ＾い温度までの間、好
捷しくは結晶化温度よシ／θ℃高い温度から７１０℃高
い温度までの間とされる。

更にまた、射出成形機から金型に溶融樹脂を充填する場
合の平均充填圧力も、低くすぎればショートショットの
原因となったり、所望の配向が起らながったシし、また
、＾い出力で射出〜／　０００　ｋｇ／ｃ、ｄとする。

平均充填圧力とは、成形相料を金型に充填する際に金型
のキャビティー内に伝達される圧力であり、射出圧力と
は異なる。本発明においてはスプルーやランナーと接続
する成形品部分での平均充填圧力を指している。

上述したような特定の成形条件で結晶性ポリオレフィン
樹脂を射出成形するとキャビティーの金型の壁に近い部
分とキャビティーの中央部分とでは樹脂速度に速度差が
生起し、金型の壁に近い部分が中央部分の樹１１１１に
引張られ分子配向を起した状態で固化される。

すなわち、成形品の表面側には分子配向を起して固化し
た配向結晶層が生成し、成形品の内層には無配向の球晶
層が生成する。本発明の方法によれば、上述の成形条件
によシ配向結晶層が良好に生成し、極めて高強度の成形
品が得られる。すなわち成形品の厚み方向の割合にして
６０％以上よシ好ましくは７０％以上が配向結晶キ舎嚇
者層となり、諸物性に優れた成形品力；得られる。

配向結晶層は偏光顕微鏡を用いクロスニコル下で観察す
ることによシ無配向の球晶層とは容易に区分され測定す
ることができる。

また、本発明の成形方法により成形される成形品の設計
に当っては、成形品の平均肉厚をｔ以下実施例により本
発明を陵明するが、本発明はその要旨を越えない限り以
下のす飾例に限定されるものではない。

実施例７〜グ 原料樹脂として、ポリプロピレン樹脂Ａ（メルトフロー
インデックス（ＭＦｊ）二２０９／１０分、密度：θ、
りｏ３ｆ／ｃｒ／Ｉ、結晶化温度二／／３℃）、ポ＋）
７ｏ　ピレン４ｔ［ｍＢ（Ｍｌｌ　：　、２６り７７０
分、密度：　０．９０７９／６１／ｌ、結晶什ｇ４度：
　ｉｒｏ℃）、グロビレンーエチレンランダムコボリマ
ーＣ（ｘ　−ｙ−ｖ　ンｉ分：　３．ｓ　ｉｉ　ｊｉ（
丸、Ｍ　ｌｉ’工：ｇ−ｚｙ／／θ分、密度：　０　、
Ｊ’　９　？　Ｖ　／ｃｒｎ４．結晶化温度ニア０６℃
）を用いた。

原料樹脂にはイルガノックス／θ１０（商品名、チパカ
イギー社製、ペンタエリスリチル−テトラキス（＋？−
（ｊ・！−ジターシャリブチルー＆−ヒドロキシフェニ
ール）グロビオネート〕）及びステアリン酸カルシウム
（日本油力旨■製）を各々ｍ脂／θθ重量部に対しθ、
／重量部配合し、場合によシ核剤としてジベンジリデン
ソルビトール（イージー化学工業＠製）をθ０．２ル飛
部添加した。

これらの梢脂を、住人ネオマット３ｊθ／／−２θＡ射
出成形機（住人１機械二［業（Ａお製、インラインスク
リュ一式射出成形機）を用いて、第１表に示す条件にて
縦とθ市、横？０朋、Ｊツさθ、３闘の板状体を成形し
、曲げ弾性率、落錘強度、配向結晶層〜み率、透明度を
測定した。

曲げ弾性率は成形した板状体の拉１脂の流動方向を長手
方向として７０ｍｍ　ｘ　ａ’　ｏ　ｍｍの試料を打ち
抜き、Ｊ工５Ｋ７Ｊθ３に準拠しで三点支持弾性率とし
て測定した。

落錘強度は成形した板状体を水平に１＾１足し、ミサイ
ルインパクトデスタ−（東洋鞘１）製作新製）を用い、
先端球半径／９闘のダー（・を３０副の高さから落下さ
せ、破壊率−ｆＯ％となる値で表わしだ。

透明性は目視によるｊ段階ｈ・１′価とし、数字が大き
いほど透明性は良好である。

結果をｆＡ１表に示す。

比較例／、コ 実施例／及び実施例３の金）〜１」温度を本発明の範９
」４外とした外台廿た臭は同（＞１（に１ｊｙ形を行な
った。

結果を第１表に示す。

比較例３〜ｊ 実施例／及び実施例３で用いた極脂を各々用い第、２表
に示した成形条件で、縦／　ＯＺ＋ＩＩＩ　、横、ｒｏ
朋、Ｉｌ−さ０．６ｍｍの板状体を成形し、曲げ弾性率
、落錘強度、配向結晶層厚み率、透明度を測定しだ。

結果を第２表に示す。

第λ表 実施例り ほぼ円錐台形のプリンカップ（高さ２ま關、大径部の径
６．ｊｒｎｍ、小径部の径ｊθｖｒｍ、肉厚０、ｊ　ｙ
ｔｒｍ　）を第３表に示した成形条件にて住人ネオマッ
ト３Ｊ′Ｏ／／、２θＡ射出成形機で成形した。

得られた成形品の落下強度、配向結晶層厚み比率、透明
度を測定した。

落下強度は成形品に水を入れて金石量／３θりに調節し
、上部開放のまま４４・々の高さから垂直に落下させ、
破壊率！Ｏ１％となる佃で表わした。

結果を第３表に示した。

比較例６ 肉厚をθ、６Ｔｎｎｌとした以外はヌゴｈ例りとｌｈ　
ｌ’を同じプリンカップを第３表に小しだ成形条件で実
施例りと同じ成形機を用いて成形し、得られた成形品の
情動性を測定した。

結果を第３表に示す。

第３表 実施例／、コと比軸ｆｙｌ−＋　３、りを対比すれは明
らかなように、本発明の方法による成形品は、肉厚が比
帳例のものに比ベン専いが、成形品表面に形成される配
向結晶ノーがノｖいので、分りＬ的に大変優れた製品と
なっている。

−１：−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）結晶性ポリオレフィン樹脂を射出成形して成形品
   を製造する方法であって、成形時の金型温度を、使用す
   る結晶性ポリオレフィン樹脂の結晶化温度よシ３０℃低
   い温度から該結晶化温度よシ１０℃高い温度までの間の
   温度とし、金型キャビティーの平均クリアランスをθ、
   ／〜θ、−ｔｍｍとし、樹脂温をｂθＨ［ｉ結晶化温／
   θθｏ　ｋｙ　／　ｃｙ／ｌとして射出成形金型するこ
   とを特徴とする薄肉射出成形品の製造方法。
2. （２）金型温度を、使用する結晶性ポリメレフイン挾脂
   の結晶化温度より一〇℃低い温度から該結晶化温度まで
   の間の温度とすることを特徴とする特許請求の範囲第７
   項に記載の製造方法λ