(57)【要約】【課題】樹脂物性の低下が抑制され、結晶化が充分に進行した剛性を有するポリ乳酸樹脂組成物の射出成形品、および前記射出成形品を効率よく生産するための射出成形方法、同樹脂組成物を用いた成形品の製造装置を提供する。【解決手段】金型を用いたポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法であって、金型が２個以上のキャビティを有し、キャビティに結晶化が進行していない前回の射出成形品を１個以上残存させた状態で今回の射出成形を行い、今回の射出成形中に結晶化が進行した前記１個以上残存させた前回の射出成形品を今回の射出成形後に取り出し、かつ結晶化が進行していない今回の射出成形品を残りのキャビティに残存させた状態で、次の射出成形を行う射出成形方法であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を用いたポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法であって、金型が２個以上のキャビティを有し、キャビティに結晶化が進行していない前回の射出成形品を１個以上残存させた状態で今回の射出成形を行い、今回の射出成形中に結晶化が進行した前記１個以上残存させた前回の射出成形品を今回の射出成形後に取り出し、かつ結晶化が進行していない今回の射出成形品を残りのキャビティに残存させた状態で、次の射出成形を行うことを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法。
【請求項２】
金型の表面温度をポリ乳酸樹脂の結晶化ピーク温度±３０℃とすることを特徴とする請求項１に記載のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法を用いて射出成形されたものであることを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形品。
【請求項４】
０．４５MPａにおける荷重たわみ温度が８０℃以上であることを特徴とする請求項３に記載のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形品。
【請求項５】
請求項１に記載のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法を実施するための装置であって、金型が２個以上のキャビティを有し、キャビティ毎に設けられた射出成形品を突き出すための突き出しピンの一部が選択的に作動することによって、一部のキャビティの射出成形品を選択的に突き出すことが可能であることを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物を用いた成形品の製造装置。
【請求項６】
樹脂の流入するトンネルゲートがキャビティ毎に設けられ、トンネルゲートの樹脂流入口の口径が、射出成形品の突き出し時に射出成形品と共に突き出されるスプルーとキャビティに残存させる射出成形品とをつなぐトンネルゲート内の樹脂が切断される大きさであることを特徴とする請求項５に記載のポリ乳酸系樹脂組成物を用いた成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法、射出成形品、同樹脂組成物を用いた成形品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物由来の原料から製造されるポリ乳酸樹脂は、カーボンニュートラル効果があることから地球温暖化の防止に寄与する環境低負荷原料として注目されている。また、ポリ乳酸樹脂は結晶性を有するため、ポリ乳酸樹脂を充分に結晶化することにより、耐熱性に優れた環境低負荷型の成形品を得ることが可能になる。
【０００３】
ところが、ポリ乳酸樹脂は、一般的な結晶性樹脂に比べて結晶化しにくい。そのため、ポリ乳酸樹脂を用いて射出成形を行う場合は、ポリ乳酸樹脂の結晶化が進行する１００〜１１０℃の温度で射出成形品を充分に結晶化させる必要がある。ポリ乳酸樹脂を用いた射出成形品の結晶化が不充分であると、射出成形品の剛性が低くなるため、突き出しピンにより金型のキャビティ内から射出成形品を突き出す際に射出成形品が変形してしまう。
【０００４】
突き出し時に変形の生じない剛性を有する射出成形品を得るためには、ポリ乳酸樹脂を用いた射出成形品を一般的な結晶性樹脂に比べて長時間キャビティ内で保持させて充分に結晶化させる必要がある。
【０００５】
ところが、キャビティ内で射出成形品を長時間結晶化させると、キャビティ内へ次回に射出充填するポリ乳酸樹脂が、射出成形機のシリンダ内に長時間停滞することになる。ポリ乳酸樹脂が、高温のシリンダ内に長時間停滞することになると、ポリ乳酸樹脂が熱分解を起こすため、熱分解の生じたポリ乳酸樹脂をキャビティ内に射出充填して得られる射出成形品は、樹脂物性の低下したものとなる。
【０００６】
ポリ乳酸樹脂が高温のシリンダ内で長時間停滞することにより生じる射出成形品の樹脂物性低下を抑制するために、結晶核剤を用いてポリ乳酸樹脂の結晶化を促進させて射出成形品のキャビティ内保持時間を短縮する方法が提案されている。ところが、結晶核剤を使用しても、ポリ乳酸樹脂の結晶化進行速度は、一般的な結晶性樹脂に比べて著しく遅く、結晶核剤の使用は高温のシリンダ内での長時間停滞による樹脂物性の低下を抑制する有効な方法とならない。
【０００７】
上記問題を解決するために、ポリ乳酸樹脂の射出成形を短いサイクルで行い、これにより得られた結晶化の不充分な射出成形品を新たに別の装置を用いて高速で再度結晶化させる方法が、特許文献１で提案されている。また、金型からの突き出し時に変形しない充分な剛性を有する射出成形品を得るために、金型温度を上下させる方法が、特許文献２、３、４、５、６、７で提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５-２８０２０８号公報
【特許文献２】特開２００１-１９１３７８号公報
【特許文献３】特開２００２-１６０２７５号公報
【特許文献４】特開２００３-０８０５２１号公報
【特許文献５】特開２００５-０７４７９１号公報
【特許文献６】特開２００５-１６９９２５号公報
【特許文献７】特開２００６-１０３２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、充分に結晶化していない射出成形品を新たに設けた結晶化処理装置で再度結晶化させる必要があるため、非効率的な射出成形方法である。また、特許文献２、３、４、５、６、７の方法では、充分に結晶化した射出成形品を得ることができるが、一般の結晶性樹脂に比べてキャビティ内で長時間結晶化させる必要があるため、高温のシリンダ内での長時間停滞により生じる射出成形品の物性低下の問題を解決することができない。
【００１０】
本発明は、樹脂物性の低下が抑制され、結晶化が充分に進行した剛性を有するポリ乳酸樹脂組成物の射出成形品、および前記射出成形品を効率よく生産するための射出成形方法、同樹脂組成物を用いた成形品の製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、前回の射出成形品を金型のキャビティ内に残存させた状態で、同じ金型の別のキャビティ内に今回の射出成形のための樹脂を充填することによって、今回の射出成形中にキャビティ内に残存させた前回の射出成形品を充分に結晶化させた剛性を有する射出成形品とすることができ、かつ一方のキャビティと他方のキャビティとを交互に使用することによってポリ乳酸系樹脂組成物が射出成形機のシリンダ内で停滞する時間を短くできるため、熱劣化によるポリ乳酸系樹脂組成物の物性低下が抑制された射出成形品を得ることができることを見出し、本発明に到達した。
【００１２】
すなわち、本発明は、
（１）金型を用いたポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法であって、金型が２個以上のキャビティを有し、キャビティに結晶化が進行していない前回の射出成形品を１個以上残存させた状態で今回の射出成形を行い、今回の射出成形中に結晶化が進行した前記１個以上残存させた前回の射出成形品を今回の射出成形後に取り出し、かつ結晶化が進行していない今回の射出成形品を残りのキャビティに残存させた状態で、次の射出成形を行うことを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法、
（２）金型の表面温度をポリ乳酸樹脂の結晶化ピーク温度±３０℃とすることを特徴とする（１）に記載のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法、
（３）（１）または（２）のいずれか１つに記載のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法を用いて射出成形されたことを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形品、
（４）０．４５MPａにおける荷重たわみ温度が８０℃以上であることを特徴とする（３）に記載のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形品、
（５）上記（１）に記載のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法を実施するための装置であって、金型が２個以上のキャビティを有し、キャビティ毎に設けられた射出成形品を突き出すための突き出しピンの一部が選択的に作動することによって、一部のキャビティの射出成形品を選択的に突き出すことが可能であることを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物を用いた成形品の製造装置、
（６）樹脂の流入するトンネルゲートがキャビティ毎に設けられ、トンネルゲートの樹脂流入口の口径が、射出成形品の突き出し時に射出成形品と共に突き出されるスプルーとキャビティに残存させる射出成形品とをつなぐトンネルゲート内の樹脂が切断される大きさであることを特徴とする（５）に記載のポリ乳酸系樹脂組成物を用いた成形品の製造装置、
を要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法により、生産効率を損ねることなく通常の射出成形方法に比べて樹脂物性の低下が抑制され、充分に結晶化した剛性を有する射出成形品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法に用いられる製造装置の断面図
【図２】図１における要部の動作を示す立体図
【図３】本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法の工程図
【図４】ポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法における最初の射出成形および２回目の射出成形のタイムチャート
【図５】ポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法における２回目以降のタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の金型を用いたポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法は、金型が２個以上のキャビティを有し、キャビティに結晶化が進行していない前回の射出成形品を１個以上残存させた状態で今回の射出成形を行い、今回の射出成形中に結晶化が進行した前記１個以上残存させた前回の射出成形品を今回の射出成形後に取り出し、かつ結晶化が進行していない今回の射出成形品を残りのキャビティに残存させた状態で、次の射出成形を行うことを必要とする。
【００１６】
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法では、例えば図１、２に示す製造装置が好ましく用いられる。図１は、本発明の製造装置が型開きした状態の断面を表し、図２は、図１の製造装置を用いて得られる射出成形品を突き出す際の要部であるプレート駆動用バー１６を斜めから見た状態を表す。図１に示す製造装置は、固定側金型１と可動側金型２とで構成され、可動側金型２がタイバー１７に沿って移動することにより金型が開閉する構造になっている。可動側金型２には、キャビティ５とキャビティ６とスプルー部７とが設けられており、射出成形機のシリンダから射出された樹脂がスプルー部７を通ってキャビティ５とキャビティ６とに充填される。
【００１７】
キャビティ５、キャビティ６、スプルー部７の各底面は、各底面から突き出しピン１０、突き出しピン１１、突き出しピン１２を突き出すことによって、キャビティ５、キャビティ６内の各々の射出成形品、スプルー部７のスプルーを取り出す構造になっている。キャビティ５の底面から可動側金型２を貫通している突き出しピン１０の端部，キャビティ６の底面から可動側金型２を貫通している突き出しピン１１の端部、スプルー部７の底面から可動側金型２を貫通している突き出しピン１２の端部は、それぞれ固定プレート１３、固定プレート１４、固定プレート１５に固定されている。また、突き出しピン１０のための固定プレート１３、突き出しピン１１のための固定プレート１４、突き出しピン１２のための固定プレート１５は、各々プレート駆動用バー１６の押圧部材１６ａと接するようになっている。押圧部材１６ａは、プレート駆動用バー１６に対して偏心した位置に設けられているため、プレート駆動用バー１６が回転することによって、固定プレート１３と１５、または固定プレート１４と１５とを選択的に押すことができる構造になっている。押出し部から押出されたプレート駆動用バー１６が固定プレート１３、１５または固定プレート１４、１５を押出すことによって、固定プレート１３、１５または固定プレート１４、１５が、バネ４の力に抗してそれぞれ同時に押出され、突き出しピン１０と１２または突き出しピン１１と１２とがキャビティ５の底面とスプルー部７の底面またはキャビティ６の底面とスプルー部７の底面から同時に突き出される。これによりキャビティ５の射出成形品とスプルー部７のスプルー、またはキャビティ６の射出成形品とスプルー部７のスプルーとがそれぞれ同時に取り出される。
【００１８】
キャビティ５とキャビティ６の各々は、スプルー部７とトンネルゲート８でつながっている。図１で示すトンネルゲート８の樹脂流入口径は、通常の金型に設けられているトンネルゲートの口径に比べて小さくなっている。そのため、キャビティ５またはキャビティ６のいずれか一方の射出成形品とスプルーとを同時に突き出す際に、他方のキャビティ内の射出成形品は突き出されずにキャビティ内に残され、そのときにスプルー部７とつながっているトンネルゲート８で切断される。
【００１９】
なお、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば図１のキャビティ６に残存している射出成形品を突き出しピン１１により突き出す際には、図２（ａ）の状態からプレート駆動用バー１６の向きを回転させて図２（ｂ）の状態にし、固定プレート１４と１５を選択する。なお、プレート駆動用バー１６を回転させる際には、例えば操作ワイヤなどの適宜の手段を用いることができる。
【００２０】
図１の製造装置を用いて最初に射出成形を行う場合、固定側金型１と可動側金型２とが互いに合わさって型締めが行われた状態で、射出成形機のシリンダ内の樹脂は、固定側金型１のノズル圧接部９から射出された後、スプルー部７に入りトンネルゲート８を通ってキャビティ５とキャビティ６の各々に充填される。２回目以降の射出充填の際には、キャビティ５またはキャビティ６のいずれか一方に前回の射出成形品が残存しているため、前回の射出成形品が残存していないキャビティ５またはキャビティ６の他方の空キャビティとスプルー部７とを充填するために必要な量の樹脂を固定側金型１のノズル圧接部９から射出することで、スプルー部７に入った樹脂がトンネルゲート８を通ってそのキャビティに充填される。
【００２１】
それ以降は、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにプレート駆動用バー１６を前回取り出したキャビティ側から今回取り出すべきキャビティ側へと交互に回転させることにより、二つのキャビティ５、６から射出成形品を交互に突き出して取り出す。これにより、キャビティ５、６のうちのいずれか一方に着目すると、シリンダから射出された樹脂はその結晶化が十分に進行するまでの時間にわたってキャビティの内部に保持されることになる。このため、型開き時に結晶化の十分に進行化した成形品を突き出して取り出すことが可能となる。
【００２２】
次に、図１の製造装置を用いて行う本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法を、図３の工程図と図４、図５のタイムチャートを用いながら以下に記す。図３は、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法を用いて、最初の射出成形を行う前の状態から、２回目の射出成形を行って、充分に結晶化した射出成形品を取り出すまでの工程を表している。図４（ａ）、図５（ａ）は、本発明のように射出成形品を交互に取り出すのではなく、すべての射出成形品をキャビティから一度に突き出す方式に基づく従来の通常のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法のタイムチャートである。図４（ａ）は最初の射出成形から２回目の射出成形後までの時間の流れを示し、図５（ａ）は２回目以降の射出成形１サイクルの時間の流れを示している。また、図４（ｂ）、図５（ｂ）は、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法のタイムチャートである。図４（ｂ）は最初の射出成形から３回目の射出成形途中までの時間の流れを示し、図５（ｂ）は２回目以降の射出成形１サイクルの時間の流れを示している。
【００２３】
図３（ａ）は、図１の製造装置を用いて行う最初の射出成形前の状態を表す。図３（ａ）に示すように、最初の射出成形の際には、本発明の製造装置に設けられた２個のキャビティ５およびキャビティ６とスプルー部７とを充填するために充分な樹脂を射出成形機のシリンダ３内にあらかじめ供給しておく。射出成形前の可動側金型２に設けられたキャビティ５とキャビティ６とスプルー部７は、射出成形前は空の状態であり、キャビティ内に樹脂を充填するために固定側金型１と可動側金型２は互いに合わさり、図１の製造装置は型締めの状態となっている。なお、このとき射出成形機のシリンダは金型の後方に配置されている。
【００２４】
図３（ｂ）は、最初の射出充填時の状態であり、図４（ｂ）の最初の射出成形における(i)の射出充填工程に該当する。図３（ｂ）に示すように、最初の射出充填では、射出成形機のシリンダ３を前進させて固定側金型１のノズル圧接部９と接触させ、可動側金型２に設けられたキャビティ５とキャビティ６とスプルー部７とにシリンダ３内の樹脂を充填する。なお、キャビティ内への射出充填完了前からキャビティ内の樹脂の結晶化が始まる。
【００２５】
射出成形時の金型の表面温度は、射出成形のポリ乳酸樹脂の結晶化ピーク温度±３０℃であることが好ましく、具体的には７５〜１３５℃であることが好ましい。金型の表面温度がポリ乳酸樹脂の結晶化ピーク温度−３０℃未満の場合、例えば金型の表面温度が７５℃未満ではキャビティ５，キャビティ６内での射出成形品の結晶化の進行が遅くなる。その結果、キャビティ５，キャビティ６内の射出成形品は剛性の不足したものとなるため、所定時間経過後の取り出し時に突き出しピンにより変形する恐れがある。一方、金型の表面温度がポリ乳酸樹脂の結晶化ピーク温度＋３０℃を超える場合、例えば金型の表面温度が１３５℃を越える場合は、キャビティ内の射出成形品に熱分解が生じるため、得られる射出成形品に収縮による寸法変化、変形、表面粗化が生じる。
【００２６】
図４（ｂ）の最初の射出成形における(ii)の保圧工程では、射出成形品に収縮、ソリ変形、ボイド等を生じさせないようにキャビティ５とキャビティ６とスプルー部７とに充填した樹脂をキャビティ内で保圧する。
【００２７】
図４（ｂ）の最初の射出成形における(iii)の供給工程では、キャビティ内の射出成形品の保圧がある程度進んだところで、固定側金型１のノズル圧接部９と接触している射出成形機のシリンダ３を後退させ、シリンダ３内に２回目の射出成形に必要な射出充填用の樹脂を供給する。供給する樹脂は、キャビティ５またはキャビティ６のいずれか一方とスプルー部７とを充填するために充分な量である。
【００２８】
図４（ｂ）の最初の射出成形における(iv)の冷却工程では、可動側金型２を冷却することによりキャビティ５とキャビティ６内に残存している最初の射出成形品の結晶化をより一層促進させる。このとき、キャビティの冷却時間が長くなると図４（ｂ）の最初の射出成形における(iii)の供給工程で供給したシリンダ３内の樹脂がシリンダ３内で長時間停滞することになるため、シリンダ３内の樹脂が熱分解してしまう。そのため、キャビティの冷却時間は、通常の射出成形での冷却に要する時間に比べて短くする。これにより、シリンダ３内に停滞する樹脂の熱劣化が抑制されるため、この樹脂をキャビティ内へ射出充填することにより得られる射出成形品は、樹脂物性値の低下が抑制されたものとなる。
【００２９】
図３（ｃ）は、最初の射出成形後における射出成形品とスプルーとを取り出した後の状態であり、図４（ｂ）の最初の射出成形における(v)の型開き工程を経た後、可動側金型２を後退させて型開きを行い、突き出しピンにより射出成形品とスプルーとを同時に突き出して取り出す図４（ｂ）の最初の射出成形における(vi)の突き出し工程に該当する。図３（ｃ）に示すように、キャビティ５に最初の射出成形品を残存させた状態で、キャビティ６の最初の射出成形品とスプルー部７のスプルーとを突き出しピン１１および突き出しピン１２により同時に突き出して取り出す。突き出した後は、キャビティ５に最初の射出成形品を残存させた状態で型締めを行う。キャビティ６から取り出した成形品は、結晶化が不十分であり、使用に耐えないため廃棄する。なお、この時点では、射出成形機のシリンダ３は後退した位置にある。
【００３０】
図３（ｄ）は、２回目以降の射出成形の状態を示し、図４（ｂ）の２回目の射出成形における(i)の射出充填の工程に該当する。図３（ｄ）に示すように、２回目以降の射出成形では、射出成形機のシリンダ３を前進させて固定側金型１のノズル圧接部９と接触させ、空のキャビティ６とスプルー部７とにシリンダ３内の樹脂を充填する。キャビティ６とスプルー部７とにシリンダ３内の樹脂を充填した後は、最初の射出成形時と同様に、図４（ｂ）の２回目の射出成形における(ii)の保圧工程を経た後、図４（ｂ）の２回目の射出成形における(iii)の供給工程へ移る。このとき、次回すなわち３回目の射出成形時にキャビティ５とスプルー部７とへ充填するための樹脂をシリンダ内３に供給する。その後、図４（ｂ）の２回目の射出成形における(iv)の冷却工程に移る。なお、キャビティ５内には充分に結晶化していない前回の射出成形品が残存し、キャビティ６には今回の射出成形品が残存しているが、充分に結晶化していないキャビティ５に残存している前回の射出成形品の結晶化がこの段階でより一層促進することになる。
【００３１】
図３（ｅ）は、２回目の射出成形により得られる射出成形品を取り出した後の状態であり、図４（ｂ）の２回目の射出成形における(v)の型開き工程を経た後の２回目の射出成形における(vi)の突き出し工程に該当する。
【００３２】
このように、２回目以降の射出成形では、前述のようにプレート駆動用バー１６を交互に回転させることによって、キャビティ内で充分に結晶化した射出成形品とスプルーとを同時に交互に取り出す。これにより、後述のように、従来の方法に比べてシリンダ３における溶融樹脂の滞留時間が短縮されるため、射出成形終了毎に樹脂物性の低下が抑制され、充分に結晶化が進行した剛性を有する射出成形品を１個づつ取り出すことが可能となる。
【００３３】
取り出される射出成形品は、上記のようにキャビティ内で充分に結晶化が進行したものとなっているが、それにもとづき、０．４５ＭＰａにおける荷重たわみ温度は、８０℃以上であることが好ましい。射出成形品が充分に結晶化していないと、荷重たわみ温度が８０℃未満となるため射出成形品の剛性が悪くなる。その結果、射出成形後に金型から射出成形品を取り出す際、突き出しピンによる突き出しが困難となるほか、取り出される射出成形品に突き出しピンによる変形が生じやすくなる。
【００３４】
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法における時間の経過の詳細について説明する。図４、図５に示すように、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法と通常の射出成形方法との射出成形１サイクルに要する時間、射出成形１サイクルで取り出される射出成形品の結晶化時間、射出成形１サイクルで取り出される射出成形品の個数は同じである。図４（ａ）、図５（ａ）に示す通常の射出成形方法の場合は、二つのキャビティα、βを用いて同時に射出成形品を製造する。図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、従来の通常の射出成形方法においても、同様に(i)〜(vi)の工程を繰り返す。本発明の射出成形方法と比べて、(i)の射出充填工程と、(ii)の保圧工程と、(v)の型開き工程と、(vi)の突き出し工程とに要する時間は同じである。(iii)の供給工程は、二つのキャビティα、βに同時に溶融樹脂を供給することから、本発明に比べて倍の量の樹脂をシリンダに供給することになり、このため本発明に比べて所要時間も倍となる。
【００３５】
本発明の射出成形方法では、上述のように１サイクルの間に射出成形を２回行い、この１サイクルに着目すると、(i)〜(vi)の工程は２回繰り返される。これに対し従来の通常の射出成形方法では、１サイクルにおけるこれらの工程(i)〜(vi)はそれぞれ１回しか行われない。このため、従来の通常の射出成形方法では、本発明の射出成形方法に比べて、その分だけ(iv)の冷却工程が長くなる。
【００３６】
反対に本発明の射出成形方法では、形式的には、従来の通常の射出成形方法に比べて(iv)の冷却工程は短くなる。しかし、たとえば図４（ｂ）においてキャビティ６に着目すると、最初の射出成形における(v)の型開き工程〜２回目の射出工程における(iii)の供給工程の間は、金型の開閉は行われるものの、結晶化工程は継続される。結局、本発明の射出成形方法においても、ある特定のキャビティに着目すると、従来の通常の射出成形方法の場合と同じ長さの時間だけ結晶化が行われる。よって、本発明の射出成形方法においても、実質的に従来の方法と同等の条件で結晶化工程を実行することができる。したがって、図４に示すように、本発明の射出成形方法においても、射出された樹脂の結晶化のために費やされる結晶化のための時間は従来の方法と同じ長さになり、上述のように従来のものと同程度に十分に結晶化させた射出成形品を得ることができる。
【００３７】
本発明におけるそれ以降の射出成形の１サイクルの時間の流れは、図５（ｂ）に示す通りである。上述のようにキャビティ５とキャビティ６とで交互に射出成形を行うものであり、図４の２回目以降の射出成形と同じ工程が繰り返される。すなわち、本発明の２回目以降の射出成形１サイクルの所要時間も通常の射出成形方法１サイクルの所要時間と同じとなり、更に２回目以降の射出成形１サイクル後に取り出される射出成形品数も通常の射出成形方法１サイクル後に取り出される射出成形品数と同じ２個となる。すなわち、本発明の射出成形方法は通常の射出成形方法と比べて射出成形１サイクルの所要時間が同じであり、かつ射出成形１サイクル内に同じ個数の射出成形品を取り出すため、射出成形時に射出成形品の生産効率を損ねることがない。また、本発明の射出成形方法では、射出成形１サイクルにおける射出成形品を結晶化させる時間が通常の射出成形方法と同じであるため、通常の射出成形１サイクルで得られる射出成形品と同様の結晶化に優れた射出成形品を得ることができる。
【００３８】
また、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法１サイクル中の冷却時間は、図４（ａ）、図５（ａ）に示す通常の射出成形１サイクルの冷却時間に比べて短い。そのため、本発明の射出成形１サイクルでは射出成形時の冷却中に次回の射出成形時にキャビティ内へ充填する樹脂をシリンダ内で停滞させる時間を短くすることが可能となることから、シリンダ内の樹脂の熱劣化を抑制することができる。その結果、熱劣化が抑制されたシリンダ内の樹脂を用いて得られる本発明の射出成形品は、物性低下が抑制されたものとなる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。実施例および比較例で得た射出成形品の評価法を以下に示す。
【００４０】
（１）黄色度（ＹＩ）
ＪＩＳ  Ｋ７１０５に準拠して測定した。射出成形品の黄色度（ＹＩ）は９以下であることが好ましい。
【００４１】
（２）シャルピー衝撃値
ＩＳＯ１７９に準拠して測定した。射出成形品のシャルピー衝撃値は１．６ｋJ／ｍ2以上であることが好ましい。
【００４２】
（３）熱変形温度
ＩＳＯ  ７５に準拠し、荷重０．４５ＭＰａで測定した。射出成形品の熱変形温度は１００℃以上であることがあることが好ましい。
【００４３】
（４）曲げ強度
ＩＳＯ１７８に準拠して測定した。射出成形品の曲げ強度は４０ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００４４】
（５）湿熱処理後の曲げ強度
ＩＳＯ１７８に準拠して、６０℃、湿度９５％の環境下に４８時間静置した後の射出成形品を用いて測定した。湿熱処理後の射出成形品の強度保持率は８５％以上が好ましい。
【００４５】
（６）湿熱処理前後の曲げ強度保持率
下記式により得られる値を曲げ強度保持率とした。
【００４６】
湿熱処理前後の曲げ強度保持率(％)＝（湿熱処理後の曲げ強度／曲げ強度）×１００
実施例および比較例には、以下の原料を用いた。
（１）ポリ乳酸樹脂：ネイチャーワークス社製「６２０１Ｄ」
Ｄ体含有量＝１．４％、ＭＦＲ＝１０（１９０℃、２．１６ｋｇｆ）
（２）結晶核剤：新日本理化社製「ＴＦ−１」
トリメシン酸アミド系
【００４７】
比較例１
比較例１と後述の比較例２、３では、図１の製造装置と同じく、可動側金型に一般測定用試験片(ASTM準拠)形状に掘削された２個のキャビティが設けられている通常の金型を用いた。上記金型は、図１の製造装置に比べてキャビティとつながっているトンネルゲートの樹脂流入口径が大きく、またプレート駆動用バーは偏心しておらず一度にすべての成形品を取り出すことができるものを用いる。射出成形は、上記金型を東芝機械製射出成形機IS-80Gに取り付けて行い、射出成形機IS-80Gのシリンダ温度を１８０℃、金型表面温度を１０５℃に調整し、ドライブレンドしたポリ乳酸樹脂６２０１Ｄ  １００質量部と結晶核剤ＴＦ−１  １質量部とを射出成形機IS-80Gのホッパー部から供給しながら行った。この比較例１の射出成形は、表１、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、通常の射出成形方法と同様に射出成形、保圧、供給、冷却、型開き、突き出しを１サイクルとした。また、キャビティからの射出成形品の取り出しの際には、通常の射出成形法と同様にキャビティ内の２個の射出成形品を同時に突き出して取り出した。表１に示す各射出成形工程の時間配分に基づいて射出成形を繰り返し、安定して射出成形品が得られることを確認した後、試験片２０個を成形し、物性評価テストをおこなった。各射出成形工程の時間配分は、(i)キャビティ内への射出充填：１０秒、(ii)キャビティ内での保圧：３秒、(iii)シリンダ内への樹脂の供給：６秒、(iv)キャビティ内での冷却：４１秒、(v)型開き：３秒、(vi)突き出し：５秒とした。比較例１の射出成形条件および射出成形品の物性を表１に示す。なお、試験片２０個を射出成形するために要した時間は６８０秒であった。
【００４８】
【表１】
2010188673.tif 000003
【００４９】
比較例２
比較例２では、比較例１の(iv)キャビティ内での冷却時間を１３秒に変更した以外は比較例１と同様に射出成形を行った。比較例２の射出成形条件および得られた射出成形品の物性を表１に示す。
【００５０】
比較例３
比較例３では、比較例１の(iv)キャビティ内での冷却時間を２５秒に変更した以外は比較例１と同様に射出成形を行った。比較例３の射出成形条件および得られた射出成形品の物性を表１に示す。
【００５１】
実施例１
実施例１では、図１に示す製造装置を東芝機械製射出成形機IS-80Gに取り付けて射出成形を行った。射出成形は、射出成形機IS-80Gのシリンダ温度を１８０℃、金型表面温度を１０５℃に調整し、ドライブレンドしたポリ乳酸樹脂６２０１Ｄ  １００質量部と結晶核剤ＴＦ−１  １質量部とを射出成形機IS-80Gのホッパー部からシリンダ内に供給しながら行った。シリンダ３内には、最初の射出成形時のみ図１で示される金型内のキャビティ５とキャビティ６とスプルー部７とを射出充填するために充分な量を供給し、２回目以降の射出成形ではキャビティ５またはキャビティ６いずれか一方のキャビティとスプルー部７とを充填するために必要な量を供給した。上記方法により安定して射出成形品が得られることを確認した後、試験片２０個を成形し、物性評価テストをおこなった。通常の射出成形法である比較例１と同じように、試験片２０個を射出成形するために要する時間は、６８０秒とした。以下に、各射出成形工程の時間配分を示す。キャビティ内への射出充填：１０秒、キャビティ内での保圧：３秒、シリンダ内への樹脂の供給：３秒、キャビティ内での結晶化促進：１０秒、型開き：３秒、突き出し：５秒とした。実施例１の射出成形条件および射出成形品の物性を表１に示す。
【００５２】
比較例１では、表１（７）に示すように、(i)〜(vi)の工程からなる射出成形１サイクルの所要時間は６８秒となった。中でも、結晶化しにくいポリ乳酸樹脂をキャビティ内で充分に結晶化させるために表１（７）(iv)のキャビティ内での冷却時間は４１秒を要した。その結果、比較例１では、充分に結晶化した剛性を有する射出成形品が得られ（表１（１６）（１７））、取り出し状態も良好であった（表１（１３））。ところが、キャビティ内での冷却に長時間要した結果、次回の射出成形時にキャビティ内へ射出充填するために待機しているポリ乳酸樹脂がシリンダ内で停滞している時間が長時間となった（表１（１０））。そのため、シリンダ内のポリ乳酸樹脂に熱劣化が生じ、この樹脂を射出充填して得られた射出成形品の物性値は色調、耐衝撃性、耐湿熱性に劣るものとなった（表１（１４）（１５）（１８）（１９））射出成形品が得られた。
【００５３】
比較例２では、比較例１と同様に通常の金型を用いて通常の射出成形を行ったが、比較例１よりも物性値の低下が抑制された射出成形品を得るために、上述のように表１（１０）のシリンダ内での停滞時間を比較例１の４１秒よりも短い１３秒にして射出成形を行った。その結果、比較例１と比べて色調、耐衝撃性、曲げ強度、耐湿熱性に優れる射出成形品が得られたが（表１（１４）（１５）（１７）〜（１９））、金型内での冷却時間が短く、樹脂を十分に結晶化させることができなかったため、実施例１と比べて射出成形品の耐熱性が低かった（表１（１６））。すなわち、比較例１と比べて熱劣化による物性値の低下が抑制された射出成形品を得ることができたが、得られた射出成形品は、充分に結晶化していなかったため、突き出しピンによるキャビティからの取り出しが困難であった。
【００５４】
比較例３では、比較例１、２と同様に通常の金型を用いて通常の射出成形を行ったが、比較例２よりも剛性を有した射出成形品を得るために、表１（９）のキャビティ内での冷却時間を比較例２の１３秒よりも長い２５秒にして射出成形を行った。その結果、比較例３では、比較例２のように取り出しが困難ではなかったが、得られた射出成形品の結晶化の度合いは未だ不充分であった。
【００５５】
実施例１では、(i)〜(vi)を交互に２回繰り返す射出成形１サイクルの時間（表１（７））、射出成形品の結晶化に要する時間（表１（９））、射出成形１サイクルで交互取り出す射出成形品の合計数（表１（３））を、比較例１と同じにした。また、金型における二つのキャビティによって交互に成形するようにしたため、表１（１０）に示すポリ乳酸樹脂がシリンダ内で停滞する時間を大幅に短縮することができた。これにより、樹脂物性の低下が抑制された射出成形品を得ることができた（表１（１３）〜（１９））。また、上述のように比較例１と同じ時間で射出成形品の結晶化を行うことができたため、表１（１３）に示すようにキャビティ内で充分に結晶化した剛性を有する射出成形品を得ることができた。また、表１（７）に示すように射出成形１サイクルの所要時間が比較例１と同じであり、かつ表１（３）に示すように射出成形１サイクルで取り出される射出成形品数が比較例１と同じであったため、生産効率を損ねずに射出成形を行うことができた。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の射出成形方法により、生産性を損ねることなく、樹脂物性の低下が抑制された剛性を有する射出成形品を得ることが可能となる。また、本発明の射出成形品は、電気・電子機器の筺体のほか、様々な用途に用いることが可能であるため、産業上の利用価値はきわめて高い。
【符号の説明】
【００５７】
１：固定側金型
２：可動側金型
３：シリンダ
４：バネ
５：キャビティ
６：キャビティ
７：スプルー部
８：トンネルゲート
９：ノズル圧接部
１０：突き出しピン
１１：突き出しピン
１２：突き出しピン
１３：固定プレート
１４：固定プレート
１５：固定プレート
１６：プレート駆動用バー
１６ａ：押圧部材
１７：タイバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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