專利名稱:樹脂的注塑法的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及熱致變液晶聚合物(以下簡稱為液晶聚合物)等成型用樹脂的注塑方法。按照本發(fā)明的樹脂成型方法,成型時樹脂的流動性優(yōu)良、還可以有多數(shù)個型腔、因而能夠減低樹脂的使用量。因此,成型品的生產率大大提高,從而使大幅度降低成型品的生產成本成為可能。本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明方法的注塑系統(tǒng),以及使用本發(fā)明方法的注塑模具。
在成型用樹脂中,液晶聚合物耐熱性高、成型時流動性良好,同時難以出現(xiàn)溢料,且翹曲少等,其成型性非常優(yōu)良。因此,在輕薄短小化傾向顯著的個人電腦、移動電話等電氣、電子機器部件,精密機械部件等當中,其使用量正在大大增加。
但是,隨著近年來其使用量的增加和用途的擴大,也就不僅要與PPS(聚亞苯基硫醚)等超級工程塑料相競爭,而且也要與PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)或聚酰胺等通用工程塑料相競爭,因此對使用液晶聚合物的部件降低成本的要求也變得嚴格,并且要求其更加改善成型加工性。
對于液晶聚合物成型加工性的提高,歷來在材料方面和成型方法方面進行著種種研究。在材料方面,例如在特開昭59-85733號公報中,公開了將低分子量(分子量不足1000)的液晶性化合物少量混合到液晶聚合物中,以改良液晶聚合物的擠壓成型性。此外,在特開平3-252457號公報中,公開了在液晶聚合物中少量添加以對羥基苯甲酸為主成分的低聚物,以改良液晶聚合物流動性的技術。
但是,由含前一公報公開的低分子量化合物的樹脂組合物得到的成型品,因熱分解、產生氣體等造成成型加工時計量不穩(wěn)定,易引起欠注射等,因此不適合必須精密成型的、在電子部件用途等當中使用的成型品。而且在近年流行的將電子部件等供軟熔釬焊的焊接時,有容易發(fā)生翹曲或氣孔的問題。另一方面,由用后一種方法生成的組合物得到的成型品,由于含有據(jù)認為是易于熱分解的低聚物,因此作為供軟焙纖焊的成形品,由耐熱性方面而考慮不適宜。由材料方面改良液晶聚合物成型加工性的方法,由于液晶聚合物的成形溫度太高,而處于在某些方面有所改善而綜合看還是負面效果大的狀況,沒有出現(xiàn)能夠滿足要求的方法。
在成型加工方面,例如在特開平6-31776號公報中,公開了在具有多數(shù)個型腔的模具中,使多數(shù)入口流道和/或澆口的直徑不同而進行注塑的方法。
但是,采用該公報中公開的成形方法,雖然焊接部的強度有若干提高,但對于成型品的生產率卻看不出明顯提高,因此由成型加工方面看,還沒有出現(xiàn)大幅度提高液晶聚合物生產率的方法。
另外,使樹脂成型溫度和注射速度等成型條件最佳化,則一般能良好地實現(xiàn)使生產率提高。但由于比較費事,所以實際的狀態(tài)是,這些手段還沒有形成大的生產率的提高。
這樣,歷來還沒有出現(xiàn)既不損害液晶聚合物等樹脂的特征,又能大幅度提高其成型品生產率的方法,這就是實際的狀況。
本發(fā)明人為了取得解決上述課題的方法,進行了反復銳意研究,結果發(fā)現(xiàn),在將溶融樹脂通過直澆口注入模具,通過設置的與澆口相連接的通向型腔的流道,向型腔內充填熱致變液晶聚合物的注塑法中,通過使用具有特定熔融粘度的樹脂、并且使用特定斷面積的流道,就能夠大大提高生產率。也就是說,知道了采用這樣的手段能使成型時的樹脂流動性良好,使液晶聚合物等樹脂的生產率大為提高。而且出人意外地得知,使用有多數(shù)個型腔的模具時使生產率進一步提高。本發(fā)明人進而發(fā)現(xiàn),使用含有特定量脫模劑而組成的液晶聚合物能使生產率進一步提高,從而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明提供了一種樹脂的注塑法,使用具備直澆口、一個或數(shù)個流道和一個或數(shù)個型腔的成型模具,其特征在于,將流道的至少一部分斷面積取作不足2.0mm2,使用在比熔點高25℃的溫度、剪斷速度1000sec-1條件下測定的熔融粘度為800泊以下的樹脂。
本發(fā)明的方法在使用有多數(shù)個型腔的模具、特別是具有4個以上型腔的模具進行成型的樹脂注塑法中,是特別有用的。此外,本發(fā)明的方法在使用熱致變液晶聚合物作為樹脂的注塑法中,是特別有用的。
本發(fā)明進而提供了一種注塑法,其特征在于,在液晶聚合物中,含有相對于液晶聚合物100份重量為0.001~1份重量的脫模劑的物質。
本發(fā)明還提供了一種使用本發(fā)明方法的樹脂用注塑系統(tǒng),包括注塑機,以及具備直澆口、一個或數(shù)個流道和一個或數(shù)個型腔的成型模具,其特征在于,流道的至少部分的斷面積為不足2.0mm2。
本發(fā)明進而提供了一種使用本發(fā)明方法的樹脂用注塑模具,具備直澆口、一個或數(shù)個流道和一個或數(shù)個型腔,其特征在于,流道的至少一部分斷面積為不足2.0mm2。
本發(fā)明的注塑系統(tǒng)和注塑模具,對于具有多數(shù)個型腔、特別是4個以上型腔的模具進行成型,是特別有用的。
圖1是實施例中所用型腔的示意圖。
圖2是實施例中所用的有8個型腔的模具中流道及型腔的配置圖。
圖3是實施例中所用的有16個型腔的模具中流道及型腔的配置圖。
符號的說明1型腔,2側澆口,3開口部,4流道,5直澆口。
本發(fā)明的實施方式本發(fā)明的樹脂注塑法,是在由注塑機注射熔融樹脂、所注射的熔融樹脂通過直澆口導入到模具、通過流道、通過與流道連接的澆口充填到型腔中的樹脂注塑法中,使用特定的狹小斷面積流道而成型的方法。
這里所說的流道,是熔融樹脂通過直澆口進入模具后,到達模具制品部份的流動部份,樹脂由與流道連接的澆口充填到作成制品部份形狀的凹處(以下稱為型腔),被成型為制品。在有多數(shù)個型腔的模具中,由流道部將溶融樹脂分配到各型腔部。
所說的直澆口,是熔融樹脂由注塑機的噴嘴部流到流道部的部份。
一般公知的是,在用PBT等通用工程塑料時,流道部份的斷面積在5mm2左右以上,若是流道的斷面積比該值小,則樹脂流動困難,因此呈現(xiàn)樹脂向型腔的充填不能完全的欠注射狀態(tài),難以得到完整的制品。
另一方面,對液晶聚合物歷來使用比通用工程塑料細的流道,即使用斷面積為3~5mm2左右,但是據(jù)認為與通用工程塑料同樣,若取比其更細的,則樹脂對型腔的充填也不完全。
但是,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在使用具有特定熔融粘度的樹脂時,通過將歷來作為常識的流道取為極端細的斷面積即不足2.0mm2,則出人意料地使流動性更為良好,這就是在本發(fā)明中所使用的結果。
即,本發(fā)明的注塑法,是在使用具備直澆口、一個或數(shù)個流道及一個或數(shù)個型腔的成型模具的注塑法中,將流道的至少一部分斷面積取為不足2.0mm2,并且使用在比熔點高25℃的溫度、剪斷速度1000sec-1的條件下測定的熔融粘度為800泊以下的樹脂。流道的斷面積優(yōu)選為不足1.6mm2,更佳為不足1.3mm2。
在使用全體斷面積2.0mm2以上的流道的場合,有流動性降低的傾向,模具內樹脂向型腔的充填不充份,有難于取得良好的成型品的傾向,因而不佳。這種傾向特別是在型腔數(shù)為2以上,尤其在超過4個的有多數(shù)個型腔的模具中表現(xiàn)顯著。
作為流道斷面積的下限,只要有能使流道內的氣體排出的程度的面積、而且是在流道內的樹脂流動性良好的范圍就不作特別的限定,優(yōu)選為0.1mm2以上,更佳為0.2mm2以上,更佳為0.5mm2以上。
使用本發(fā)明的斷面積小的流道使流動性改良的理由不一定完全明確,但可推定為在使用熔融粘度800泊以下的樹脂的場合,熔融樹脂通過流道部份時的速度加快,因此樹脂的粘度降低,這是因為伴隨熔融樹脂的流速上升流道阻力增加而發(fā)熱使樹脂溫度變高,從而使粘度降低。
關于本發(fā)明的流道斷面形狀,是公知的任意可適用的形狀,例如可示例出圓形、半圓形、梯形、四邊形、三角形等形狀。對流道的長度也不作特別的制約,可以對應于型腔的配置照通常那樣進行設定。
流道部的斷面積,既可以在全流道部是均一的,也可以是不均一的。在不均一的場合,斷面積是在本發(fā)明范圍內的流道部的長度可以是全流道部長度的1/4以上,較佳1/3以上,更佳1/2以上。
在有多數(shù)個型腔的模具中,到達各型腔的流道的斷面積,既可以完全相同,也可以不同,各流道的長度也是既可相同,也可不同。
另外,本發(fā)明的注塑法還有一個大的優(yōu)點,就是由于流道變細使所使用的樹脂量減少,這就可以在生產成型品時謀求成本的降低。特別是液晶聚合物多在制造小成型品中被使用,與制品部分使用的樹脂量相比,流道部份的樹脂量變大了,這種情況是顯而易見的,但消除這樣的問題也成為可能。
也就是說,在按本發(fā)明的注塑法成型的場合,流道部樹脂的重量相對于樹脂充填后的型腔部、流道部和直澆口部的合計樹脂重量的比例,優(yōu)選在50重量%以下,更佳為25重量%以下,最佳為15重量%以下。
通過將模具中各部所占的重量比例設定成上述比例,使得樹脂的浪費減少,本發(fā)明的生產率改良效果得到進一步的顯著展現(xiàn)。
在本發(fā)明的注塑法中,在每1個成型品的重量,即充填在1個型腔中的樹脂量不足1g的場合,注塑時的流動性改善效果進一步加大,生產率的提高更為顯著。
此外,本發(fā)明的注塑法在型腔有2個以上、特別是4個以上的模具的有多數(shù)個型腔的場合,是特別有效的。也就是說,與在使用過去一般用的斷面積2.0mm2以上的流道的場合各型腔充填狀態(tài)波動大的情況相反,在使用本發(fā)明的流道的場合,各型腔被均一充填,顯現(xiàn)出良好的成型品的生產率。
本發(fā)明的型腔數(shù)不限于1個,最好該數(shù)目為4個以上。型腔數(shù)即使增加到8個、16個、32個的場合,本發(fā)明的成型方法更能發(fā)揮其有效性。
在有多數(shù)個型腔的模具的場合,對模具內的型腔的配列方法不作特別限制,可使用一般所用的各種方法。型腔數(shù)是在可配列的限度就不作特別限制,通??蛇_到100個左右。
在本發(fā)明的成型方法中,注射時最好將流道部中熔融樹脂的線速度取為1000mm/sec以上,優(yōu)選取為1500~100000mm/sec。通過將流道部中熔融樹脂的線速度取作1000mm/sec以上,使得在流動長度長的成型品,特別是型腔的流動長度/壁厚之比大的成型品中,難以發(fā)生欠注射,另外焊接強度也會提高。
本發(fā)明的成型法中使用的樹脂,在其熔點正25℃、剪斷速度1000sec-1的條件下,用毛細管流變計測定的熔融粘度最好是800泊以下,較佳10~800泊,更佳為100~600泊,由成型加工性、流動性方面出發(fā),特別是在100~550泊為最佳。熔融粘度超過800泊時,樹脂的流動性降低,在模具內樹脂對型腔的充填不充份,有不能得到良好成型品的傾向。
液晶聚合物作為具有這樣熔融粘度的樹脂是特別有用的。
以下,對適用于本發(fā)明成型法的液晶聚合物進行詳細說明。
本發(fā)明成型法中所用的液晶聚合物是形成各向異性熔融相的聚合物,只要是在該行業(yè)人員中稱之為熱致變性液晶聚合物的,就不作特別限定。
各向異性熔融相的性質,可以通過利用正交偏振光光度計的常用的偏振光檢查法進行確認。更具體地說,各向異性熔融相的確認,可以通過使用Leitz偏振光顯微鏡,在氮氣氣氛下以40倍的倍率對置于leitz熱載物臺上的試料進行觀察而得到實施。上述聚合物在光學上是各向異性的。即在正交偏光光度計之間檢查時,光會透過。若試料是光學各向異性的,則即使是在靜止狀態(tài),偏振光也會透過。
作為本發(fā)明所用的液晶聚合物,具體說就是形成以由例如芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二醇、芳香族羥基胺、芳香族二胺、芳香族氨基酸等中選擇的單體單位,特別是由芳香族二羧酸、芳香族二醇、芳香族羥基羧酸中選擇的單體單位作為構成單位的各向異性熔融相的液晶聚酯樹脂和液晶聚酯酰胺。
作為上述芳香族羥基羧酸的具體例,可舉出例如4-羥基苯甲酸、2-羥基-3-萘甲酸、2-羥基-6-萘甲酸、2-羥基-7-萘甲酸、3-甲基-4-羥基苯甲酸、3,5-二甲基-4-羥基苯甲酸、2,6-二甲基-4-羥基苯甲酸、2-羥基-5-甲基-6-萘甲酸、2-羥基-5-甲氧基-6-萘甲酸、3-氯-4-羥基苯甲酸、2-氯-4-羥基苯甲酸,2,3-二氯-4-羥基苯甲酸、3-溴-4-羥基苯甲酸、2-羥基-5-氯-6-萘甲酸、2-羥基-7-氯-6-萘甲酸、2-羥基-5,7-二氯-6-萘甲酸、4-羥基-4′-聯(lián)苯羧酸等芳香族羥基羧酸及其烷基、烷氧基或鹵素取代物等、和它們的酯形成性衍生物。其中4-羥基苯甲酸、2-羥基-6-萘甲酸所得到的聚合物的特性和熔點易于進行調整,因此是優(yōu)選的。
作為上述芳香族二羧酸的具體例,可舉出例如對苯二甲酸、氯代對苯二甲酸、二氯代對苯二甲酸、溴代對苯二甲酸、甲基對苯二甲酸、二甲基對苯二甲酸、乙基對苯二甲酸、甲氧基對苯二甲酸、乙氧基對苯二甲酸、異苯二甲酸、4,4′-聯(lián)苯二羧酸、3,4′-聯(lián)苯二羧酸、4,4″-三聯(lián)苯二羧酸、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、1,6-萘二羧酸、二苯醚-4,4′-二羧酸、二苯氧基丁烷-4,4′-二羧酸、二苯基乙烷-4,4′-二羧酸、二苯醚-3,3′-二羧酸、二苯基乙烷-3,3′-二羧酸等芳香族二羧酸,以及它們的烷基、烷氧基或鹵素取代物等,和它們的酯形成性衍生物。其中對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸所得到的液晶聚合物的機械物性、耐熱性、熔點溫度、成型性易于調節(jié)到適度水平,因此較佳。
作為上述芳香族二醇的具體例,可舉出例如對苯二酚、氯代對苯二酚、甲基對苯二酚、1-丁基對苯二酚、苯基對苯二酚、甲氧基對苯二酚、苯氧基對苯二酚、間苯二酚、4-氯代間苯二酚、4-甲基間苯二酚、4,4′-二羥基聯(lián)苯、4,4″-二羥基三聯(lián)苯、2,6-萘二醇、1,6-萘二醇、2,7-萘二醇、4,4′-二羥基二苯醚、雙(4-羥基苯氧基)乙烷、3,3′-二羥基聯(lián)苯、3,3′-二羥基二苯醚、2,2-雙(4-羥苯基)甲烷等芳香族二醇,及其烷基、烷氧基或鹵素的取代物等,和它們的酯形成性衍生物。其中對苯二酚和4,4′-二羥基聯(lián)苯由聚合時的反應性,所得到液晶聚合物特性等方面考慮較佳。
作為上述芳香族羥基胺、芳香族二胺、芳香族氨基酸的具體例,可舉出例如4-氨基苯酚、正甲基-4-氨基苯酚、3-氨基苯酚、3-甲基-4-氨基苯酚、4-氨基-1-萘酚、4-氨基-4′-羥基二苯、4-氨基-4′-羥基二苯醚、4-氨基-4′-羥基二苯甲烷、4-氨基-4′-羥基二苯基硫化物、4,4′-二氨基二苯砜等芳香族羥基胺,1,4-亞苯基二胺,N-甲基-1,4-亞苯基二胺、N,N′-二甲基-1,4-亞苯基二胺、4,4′-二氨基二苯基硫化物(硫二苯胺)、2,5-二氨基甲苯、4,4′-亞乙基二苯胺、4,4′-二氨基二苯氧基甲烷、4,4′-二氨基二苯基甲烷(亞甲基二苯胺)、4,4′-二氨基二苯基醚(氧化二苯胺)等芳香族二胺,4-氨基苯甲酸、2-氨基-6-萘甲酸、2-氨基-7-萘甲酸等芳香族氨基羧酸等,和它們的酯形成性衍生物。
此外,本發(fā)明成型法中所用的樹脂成份液晶聚合物樹脂,在不損害本發(fā)明目的范圍內,除了上述單體單位之外,也可以使例如脂環(huán)族二羧酸、脂肪族二元醇、脂環(huán)族二元醇、芳香族巰基羧酸、芳香族雙硫醇、芳香族巰基酚等進行共聚。
作為上述脂環(huán)族二羧酸、脂環(huán)族二元醇和上述脂肪族二元醇的具體例,可舉出例如六氫化對苯二甲酸、反1,4-環(huán)己二醇、順1,4-環(huán)己二醇、反1,4-環(huán)己二甲醇、順1,4-環(huán)己二甲醇、反1,3-環(huán)己二醇、順1,2-環(huán)己二醇、反1,3-環(huán)己二甲醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇等直鏈狀或支鏈狀脂肪族二元醇等,以及它們的酯形成性衍生物。
作為上述芳香族巰基羧酸、芳香族雙巰氫基、芳香族巰基酚的具體例,可舉出例如4-巰基苯甲酸、2-巰基-6-萘甲酸、2-巰基-7-萘甲酸、苯-1,4-雙硫醇、苯-1,3-雙硫醇、2,6-萘-雙硫醇、2,7-萘-雙硫醇、4-巰基酚、3-巰基酚、6-巰基酚、7-巰基酚等,以及它們的酯形成性衍生物。
由上述各成分構成的液晶聚合物,按照構成成分及聚合物中的組成比和順序分布,可以不是以形成各向異性熔融相而存在,但本發(fā)明使用的液晶聚合物僅限于形成各向異性熔融相的。
優(yōu)選的液晶聚合物的具體例,可舉出例如由下列單體構成單位構成。
4-羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/異苯二酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/異苯二酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯/對苯二酚共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/對苯二酚共聚物4-羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯共聚物4-羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/對苯二酚共聚物4-羥基苯甲酸/2,6-萘二羧酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/2,6-萘二羧酸/對苯二酚共聚物4-羥基苯甲酸/2,6-萘二羧酸/對苯二酚共聚物4-羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸/2,6-萘二羧酸/對苯二酚共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/2,6-萘二羧酸/對苯二酚/4,4′-二羥基聯(lián)苯共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/4-氨基苯酚共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯/4-氨基苯酚共聚物2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/4-氨基苯酚共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/2,6-萘二羧酸/對苯二酚/4,4′-二羥基聯(lián)苯共聚物4-羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/4-氨基苯酚共聚物4-羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯共聚物/4-氨基苯酚共聚物2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/對苯二酚共聚物2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/乙二醇共聚物4-羥基苯甲酸/對苯二甲酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯/乙二醇共聚物
4-羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/乙二醇共聚物4-羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/4,4′-二羥基聯(lián)苯/乙二醇共聚物本發(fā)明成型法中使用的液晶聚合物,在其中含有2-羥基-6-萘甲酸殘基為佳。對于本發(fā)明的成型方法,使用含有2-羥基-6-萘甲酸殘基的液晶聚合物,可以更進一步提高成型品的生產率。
對于本發(fā)明成型法中所用的樹脂成份液晶聚酯樹脂的制造方法不作特別限定,可使用形成由上述構成成份組合構成的酯結合的公知的聚酯縮聚法,具體可使用例如熔融酸解法、漿體聚合法等。
上述所說的熔融酸解法,是在不存在熱交換流體的情況下,使由芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二元醇、芳香族羥基胺、芳香族二胺、芳香族氨基酸等中選擇的單體反應的方法,最初先加熱單體以形成反應物質的熔融溶液,接著進行反應以得到熔融聚合物。在此方法中,為了容易地去除副生的揮發(fā)物(具體說例如乙酸、水等),也可以在縮合的最終階段使用真空。
上述漿體聚合法是在熱交換介質中使單體反應的方法,以在熱交換介質中懸濁的狀態(tài)得到聚合物。
優(yōu)選的是,在上述熔融酸解法及漿體聚合法的任何場合中,都將所使用的單體中含有的羥基和/或氨基預先作為低級脂肪酸酯(優(yōu)選乙?;w)供反應,或者在聚合時同時向體系內添加低級脂肪酸酐(優(yōu)選乙酸酐)并使其反應。作為低級脂肪酸,以碳數(shù)2~6,進而2~4的為佳,特別是乙酸最佳。
在上述熔融酸解法或漿體法的任何場合,反應時都可以按必要使用催化劑。
作為上述按必要使用的催化劑具體例,可舉出例如二烷基氧化錫(例如二丁基氧化錫等),二烯丙基氧化錫等有機錫化合物、二氧化鈦,三氧化銻,烷氧基硅酸鈦、烷氧基鈦等有機鈦化合物、羧酸的堿金屬及堿土金屬鹽(例如乙酸鉀、乙酸鈉、乙酸鋅)、路易斯酸(例如BF3)、鹵化氫(例如HCl)等氣態(tài)酸催化劑等。
上述催化劑的使用比例,通常相對于單體10份重量為0.001~2份重量,而且優(yōu)選為0.01~1份重量。
另外,本發(fā)明成形法中使用的液晶聚合物,由其耐熱性和成型性的平衡出發(fā),用差示掃描熱量計測定的熔點希望優(yōu)選處于250~400℃的范圍內,更佳為270~350℃的范圍內。
從使本發(fā)明成型法的效果更加提高的觀點出發(fā),使本發(fā)明使用的液晶聚合物含有脫模劑也是一個有效的方法。一般由于液晶聚合物流動性優(yōu)良,所以即使不添加脫模劑也能得到良好的脫模性,但含有脫模劑使本發(fā)明的效果得到相乘的提高,能夠使流道更加細徑化,同時還可以使取的型腔數(shù)增加。
作為使本發(fā)明使用的液晶聚合物中含有脫模劑的方法,可優(yōu)選舉出采用擠壓機等通常在熔融混煉中使用的混合機的方法。此外還可優(yōu)選舉出將脫模劑附著在供成型的液晶聚合物小球表面,將其投入注塑機進行注塑的方法。
在本發(fā)明的液晶聚合物中含脫模劑時,脫模劑的量以相對聚合物100份重量為0.001~1份重量較佳、0.05~0.5份重量更佳。此外,將脫模劑附著在液晶聚合物上時的量,以相對聚合物小球100份重量為0.001~0.05份重量較佳,0.01~0.03份重量更佳。
本發(fā)明中使用的脫模劑,可以在一般樹脂用的脫模劑中,優(yōu)選使用在液晶聚合物成型溫度下不發(fā)生顯著分解的。作為這樣的脫模劑,可舉出氟樹脂、聚硅氧烷類、高級脂肪酸及其金屬鹽、酯和酰胺、高級脂肪族醇及其酯、高級脂肪族胺的酰胺、氟代烴油系表面活性劑、聚烯烴蠟等。其中優(yōu)選的可舉出高級脂肪酸的鈉、鉀等堿金屬鹽、鈣、鋇等堿土類金屬鹽、鎂鹽、鋁鹽,高級脂肪酸與乙二醇、丁二醇、甘油、三甲醇丙烷、季戊四醇等的酯、特別是不殘存羥基的全酯,高級脂肪酸與乙二胺、亞甲基二胺、1,6-己二胺、對苯二胺、對苯二甲基二胺等的酰胺。
其中,高級脂肪酸以碳數(shù)12~40左右的飽和型為佳、碳數(shù)15以上的更佳、碳數(shù)17以上的最佳。作為高級脂肪酸的優(yōu)選具體例,可舉出月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、褐煤酸等。
另外,在不損害本發(fā)明目的的范圍內,在液晶聚合物中,也可使用含有其它樹脂成份或纖維狀、板狀或粒狀強化材和/或充填劑的樹脂組合物。
作為其它樹脂成份,可舉出例如聚酰胺、聚酯、聚亞苯基硫化物、聚醚酮、聚碳酸酯、聚亞苯基醚及其改性物、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亞胺等熱塑性樹脂、和例如苯酚樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂等熱固性樹脂,也可以將這些樹脂的1種或2種以上組合后摻合在液晶聚合物中。
作為上述纖維狀、板狀或粒狀強化材和/或充填材的具體例,可舉出玻璃纖維、硅鋁纖維、氧化鋁纖維、碳纖維、鈦酸鉀晶須、硼酸鋁晶須、氧化鈦晶須、聚芳酰胺纖維、滑石、云母、石墨、碳酸鈣、白云石、粘土、硅灰石、玻璃珠、玻璃薄片、硫酸鋇、氧化鈦等。它們既可單獨使用,也可將2種以上組合使用。其中由物性和成本的平衡考慮,可優(yōu)選使用玻璃纖維。
可在本發(fā)明成型法中使用的液晶聚合物中的纖維狀、板狀或粒狀強化材和/或充填材的配合比例,若將與液晶聚合物的組合物的合計量取作100重量%,則優(yōu)選為0~60重量%,更佳為10~50重量%。
在不損害本發(fā)明效果的范圍內,還可以將染料、顏料等著色劑,防氧化劑,熱穩(wěn)定劑,紫外線吸收劑,防靜電劑,表面活性劑等通常的添加劑1種或組合2種以上添加到本發(fā)明成型法所用的液晶聚合物中。
使本發(fā)明成型法所用的液晶聚合物中含有上述其它樹脂成份或纖維狀、板狀或粒狀強化材和/或充填劑、添加劑等的手段不作特別限定。
例如可使用將液晶聚合物、強化材和/或充填材、和按必要的脫模劑、熱穩(wěn)定劑等各成份分別供給熔融混煉機,或者將這些原料成份使用亨舍爾混合器、超級混合器、螺帶式摻混機、轉鼓等混合機預混合、再供給熔融混煉機以制成樹脂組合物等公知的樹脂組合物制造方法。此時使用的混合機可舉出公知的單軸擠壓機、雙軸擠壓機、串聯(lián)型擠壓機、班伯里混煉機等。
由于液晶聚合物中含有其它樹脂成份和強化劑和/或充填劑、添加劑而使熔融粘度變動,但含這些添加劑等的樹脂組合物的熔融粘度只要是在800泊以下,就適于在本發(fā)明的成型法中使用。
本發(fā)明的方法中使用的注塑機不作特別限制,可以用一般使用的成型機。例如在合模機構中,直壓式(油壓式)、肘節(jié)式等方式都可以使用,注射方式則螺桿預塑化式和聯(lián)機螺桿式等螺桿方式、單柱塞式和柱塞預塑化式等柱塞方式都可使用,而關于驅動機構,不僅歷來的油壓式,而且電動式或將二者組合的型式都可以使用。
注射則可以根據(jù)樹脂的種類、成型機的尺寸、模具形狀、型腔個數(shù)適宜選擇最佳條件而進行。作為注塑溫度,優(yōu)選將注射缸溫度設定在優(yōu)選為熔點~熔點+80℃、更佳為熔點+10℃~熔點+50℃的范圍。模具溫度較佳取為20~150℃。
此外,在將熔融樹脂的線速度取為1000mm/sec時,可控制成型條件,主要是控制注射速度。流道越細則線速度越快,而且因為樹脂粘度的不同線速度也多少不同,所以要調和所使用的樹脂和成型模具選擇最佳條件。
用本發(fā)明成型法得到的成型品適用于例如接線柱、繼電器、間歇式開關、線圈骨架、電位器部件、轉換開關和分離器等馬達部件,或者線圈、石英振子、IC接頭等公知的電氣、電子機器部件,及精密機械部件等。
本發(fā)明的范圍還包含一種樹脂注塑系統(tǒng),包括具備具有上述所說明的特征的注塑機及具備直流口、一個或數(shù)個流道和一個或數(shù)個型腔的成型模具,其特征在于,將流道的至少一部分斷面積取為不足2.0mm2。特別是對于使用有4個以上型腔的模具的注塑系統(tǒng),是有效的。
本發(fā)明的范圍還包含一種樹脂用注塑模具,具備具有上述所說明的特征的直澆口、一個或數(shù)個流道和一個或數(shù)個型腔,其特征在于,將流道的至少一部分斷面積取為不足2.0mm2。特別是對于有4個以上型腔的模具,是有效的。
實施例以下通過實施例對本發(fā)明的樹脂成型方法進行詳細說明,但本發(fā)明不受其限定。
以圖1所示的箱形容器形狀,使用具有側澆口(2)的型腔(1),將流道(4)的斷面積變化為2.5mm2、1.5mm2、0.8mm2,制作圖2和圖3所示的例如8個型腔和16個型腔的模具。所使用的型腔(1)的尺寸如下內徑=15mm×10mm×10mm壁厚=0.15mm側澆口=0.3mm×0.4mm方將以下熱致變液晶聚合物(LCP-1、LCP-2)和其它樹脂,使用設定成以下所示各缸體溫度的注塑機(日精樹脂工業(yè)(株)制PS40-5VSE型,合模壓力40噸),如以下所述設定模具溫度和注射速度,然后進行注塑。
對所得成型品按下述基準進行判定。另外,在得到良好成型品的場合,求出可能縮短的最短周期。將結果示于表1。LCP-1對羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸/對苯二甲酸/氫醌共聚液晶聚合物(含玻璃纖維30重量%)(熔點325℃,熔融粘度350泊)LCP-2對羥基苯甲酸/2-羥基-6-萘甲酸共聚液晶聚合物(含玻璃纖維30重量%)(熔點280℃,熔融粘度530泊)PA-46聚酰胺(日本合成橡膠(株)制“Stanyl TS250F6”(熔點290℃,熔融粘度由于在熔點加25℃的溫度下分解,所以不能測定熔融粘度)PA-66聚酰胺(旭化成工業(yè)(株)制“レオナFG173”(熔點260℃,熔融粘度2200泊)PBT聚對苯二甲酸丁二醇酯(ポリプラスチックス(株)制“ジュラネックス3370”)(熔點225℃,熔融粘度3400泊)PPS聚亞苯基硫化物(ポリプラスチックス(株)制“フォ一トロン 1140A”(熔點285℃,熔融粘度3500泊)[成型溫度(缸體溫度)]LCP-1:350℃LCO-2:330℃PA46:310℃PA66:285℃PBT:250℃PPS:310℃[模具溫度]LCP-1:50℃LCO-2:50℃PA46:60℃PA66:60℃PBT:60℃PPS:130℃判定○完全充填全部型腔△稍微有欠注射×欠注射□發(fā)生溢料表1
由表1的結果可以判定,在使用本發(fā)明的液晶聚合物成型法的場合,由于成型周期短,而且可以用多數(shù)個型腔,從而生產率提高,同時因為能夠使流道部分變細,所以使用的樹脂量也能夠減少。
按照本發(fā)明的樹脂注塑法,可以在短的周期內用多數(shù)個型腔成型,還可謀求使用樹脂量減少,因此使電氣、電子部件和精密機械部件中所使用的成型品的生產率大為提高,同時能夠大幅度降低生產成本。
權利要求
1.樹脂的注塑法,使用具備直澆口、一個或數(shù)個流道和一個或數(shù)個型腔的成型模具,其特征在于,將流道的至少一部分斷面積取作不足2.0mm2,使用在比熔點高25℃的溫度、剪斷速度1000sec-1條件下測定的熔融粘度為800泊以下的樹脂。
2.權利要求1所述的注塑法,其特征在于,流道的斷面積不足2.0mm2的部分的長度占流道總長的1/4以上。
3.權利要求1或2所述的注塑法,其特征在于,流道的斷面積不足1.6mm2。
4.權利要求1或2所述的注塑法,其特征在于,流道的斷面積不足1.3mm2。
5.權利要求1~4任一項所述的注塑法,其特征在于,每1個成型品的重量不足1g。
6.權利要求1~4任一項所述的注塑法,其特征在于,樹脂成型時,流道部保持的樹脂重量占型腔部、流道部和直澆口部保持的合計樹脂重量的50重量%以下。
7.權利要求1~4任一項所述的注塑法,其特征在于,使用有4個以上型腔的模具。
8.權利要求1~4任一項所述的注塑法,其特征在于,注射時流道部中熔融樹脂的線速度為1000mm/sec以上。
9.權利要求1~4任一項所述的注塑法,其特征在于,樹脂是熱致變液晶聚合物。
10.權利要求9所述的注塑法,其特征在于,熱致變液晶聚合物含有2-羥基-6-萘甲酸殘基作為構成成份。
11.權利要求9所述的注塑法,其特征在于,向熱致變液晶聚合物中添加相對聚合物100份重量為0.001~1份重量的脫模劑供注射成型。
12.權利要求9所述的注塑法,其特征在于,將相對于聚合物小球100份重量為0.001~0.05份重量的脫模劑附著在熱致變液晶聚合物上再供注射成型。
13.權利要求9所述的注塑法,其特征在于,熱致變液晶聚合物含有1~50重量%的強化材和/或充填劑。
14.樹脂用注塑系統(tǒng),包括注塑機以及具備直澆口、一個或數(shù)個流道和一個或數(shù)個型腔的成型模具,其特征在于,流道的至少一部分斷面積斷面積為不足2.0mm2。
15.權利要求14所述的注塑系統(tǒng),其特征在于,流道的斷面積不足2.0mm2的部分的長度占流道總長的1/4以上。
16.權利要求14或15所述的注塑系統(tǒng),其特征在于,使用有4個以上型腔的模具。
17.樹脂用注塑模具,具備直澆口、一個或數(shù)個流道和一個或數(shù)個型腔,其特征在于,流道的至少一部分的斷面積為不足2.0mm2。
18.權利要求17所述的系統(tǒng),其特征在于,流道的斷面積不足2.0mm2的部分的長度占流道總長的1/4以上。
19.權利要求17或18所述的注塑模具,其特征在于,模具有4個以上的型腔。
全文摘要
提供了一種樹脂的注塑法,使用具備直澆口、一個或數(shù)個流道和一個或數(shù)個型腔的成型模具,其特征在于,將流道的至少一部分斷面積取作不足2.0mm
文檔編號B29C45/00GK1323682SQ0112149
公開日2001年11月28日 申請日期2001年5月2日 優(yōu)先權日2000年5月2日
發(fā)明者山野隆三, 北山雅也, 米谷起一 申請人:株式會社上野制藥應用研究所