(57)【要約】【課題】厚さが非常に薄い平坦部を有する成形品を、高い平面度をもって、非常に広い射出成形条件にて射出成形することを可能とする射出成形方法を提供する。【解決手段】厚さが０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ、面積が６ｃｍ2乃至１００ｃｍ2の平坦部を有する成形品を射出成形する射出成形方法であって、（Ａ）可動金型部４１と固定金型部３１とを型締め力Ｆ0にて型締めして、キャビティ５２を形成した後、（Ｂ）キャビティ５２内に溶融樹脂射出部から溶融熱可塑性樹脂を射出し、（Ｃ）キャビティ５２内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程の完了あるいは保圧工程の完了からｔ秒が経過した後（但し、０秒≦ｔ≦８．０秒）、型締め力を０．５Ｆ0以下とし、（Ｄ）キャビティ５２内の熱可塑性樹脂が冷却、固化した後、可動金型部４１と固定金型部３１とを型開きし、成形品を取り出す各工程から成る。【選択図】  図１
2007160654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ、面積が６ｃｍ2乃至１００ｃｍ2の平坦部を有する射出成形品を射出成形する射出成形方法であって、
（Ａ）可動金型部と固定金型部とを型締め力Ｆ0にて型締めして、キャビティを形成した後、
（Ｂ）キャビティ内に溶融樹脂射出部から溶融熱可塑性樹脂を射出し、
（Ｃ）キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程の完了からｔ秒が経過した後、若しくは、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程及びそれに続く保圧工程の完了からｔ秒が経過した後（但し、０秒≦ｔ≦８．０秒）、型締め力を０．５Ｆ0以下とし、
（Ｄ）キャビティ内の熱可塑性樹脂が冷却、固化した後、可動金型部と固定金型部とを型開きし、射出成形品を取り出す、
各工程から成ることを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
得られた射出成形品の平坦部における平面度は０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項３】
ジルコニアセラミックス、又は、導電性ジルコニアセラミックスから成る入れ子が、少なくとも、平坦部を構成するキャビティの部分に対向した可動金型部の部分及び／又は固定金型部の部分に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形方法。
【請求項４】
厚さが０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ、面積が６ｃｍ2乃至１００ｃｍ2の平坦部を有し、該平坦部における平面度が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする射出成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形品及び射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータや携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末，Personal Digital Assistant）、カー・ナビゲーション装置、ゲーム機等においては、板状の射出成形品（以下、単に、成形品と呼ぶ場合がある）、外周部に突起部が設けられている板状の成形品、リブ等の突起物が設けられている板状といった各種の成形品が、屡々、組み込まれている。このような成形品として、例えば、熱可塑性樹脂製の導光板、メモリーカードやバッテリーパックの筐体を例示することができ、射出成形方法に基づき製造されている。
【０００３】
従来の射出成形方法にあっては、可動金型部と固定金型部とを型締め力Ｆ0にて型締めしてキャビティを形成した後、キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、型締め力Ｆ0を保持したまま、保圧し、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させ、その後、可動金型部と固定金型部とを型開きし、成形品を取り出す。
【０００４】
厚さが０．５ｍｍを越える平坦部を有する成形品を射出成形する場合には、このような従来の射出成形方法を採用しても、特に問題なく、平面度の高い平坦部を有する成形品を成形することができる。ところが、最近、製品全体としての薄型化を目的として、平坦部の厚さが０．５ｍｍ以下の成形品が増加する傾向にある。平坦部の面積が６ｃｍ2未満の成形品においては、上述した従来の射出成形方法であっても、平面度の高い平坦部を有する成形品を成形することが可能である。しかしながら、平坦部の面積が６ｃｍ2以上の成形品にあっては、射出成形時、キャビティ内の熱可塑性樹脂内部の歪みが非常に増大するために、平坦部に捩れや膨れが発生し、平面度が低下し、製品化できない場合が多発している。
【０００５】
例えば、平坦部の厚さが０．５ｍｍ以下の成形品を流動性の悪いポリカーボネート樹脂を使用して射出成形方法に基づき成形する場合、キャビティを構成する面（キャビティ面と呼ぶ場合がある）は、通常、金属製であるが故に、キャビティ内に射出された溶融ポリカーボネート樹脂が急冷され、その結果生成した固化層によって歪みが増大されていると考えられる。
【０００６】
一方、熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型に部分安定化ジルコニア（部分安定化された酸化ジルコニウム，ＺｒＯ2）を含むジルコニア（ＺｒＯ2）セラミックスから成る入れ子を組み込み、樹脂の急冷を防止することで成形品の表面外観等を改良する技術が、例えば、特開平８−３１８５３４号公報に開示されている。この特許公開公報に開示された第１の金型部及び第２の金型部から成る金型においては、第１の金型部に入れ子を配設し、第１の金型部と第２の金型部との型締め時に入れ子に負担をかけないように、第１の金型部に入れ子端部保護のための抑えプレートを取り付け、入れ子の破損を防止している。そして、抑えプレートと対向する入れ子の部分の表面（以下、入れ子の対向面と呼ぶ場合がある）と抑えプレートとの間のクリアランスを０．０３ｍｍ以下としている。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３１８５３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
厚さが０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍの平坦部を有する成形品における平坦部の平面度を高めることを目的として、ジルコニアセラミックスから作製された入れ子に用いて射出成形を行った場合、キャビティ面が鋼材から構成されている場合と比較して、溶融熱可塑性樹脂の流動性の向上を図ることができるし、上述した歪みをかなり低減することができ、平面度を、或る程度、向上させることが可能である。しかしながら、０．２ｍｍ以下の平面度を達成させるためには、射出成形条件を狭い範囲で正確に制御することが要求され、成形が非常に難しく、現実的とは云い難い。成形品の歪みを一層低減させるためには、金型温度や樹脂温度を高くして成形することが考えられるが、樹脂の劣化や成形サイクルの延長といった問題が生じる。
【０００９】
従って、本発明の目的は、厚さが非常に薄い平坦部を有する射出成形品を、高い平面度をもって、非常に広い射出成形条件にて射出成形することを可能とする射出成形方法、及び、係る射出成形方法によって得られた射出成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明の射出成形方法は、厚さが０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ、面積が６ｃｍ2乃至１００ｃｍ2の平坦部を有する射出成形品を射出成形する射出成形方法であって、
（Ａ）可動金型部と固定金型部とを型締め力Ｆ0にて型締めして、キャビティを形成した後、
（Ｂ）キャビティ内に溶融樹脂射出部から溶融熱可塑性樹脂を射出し、
（Ｃ）キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程の完了からｔ秒が経過した後、若しくは、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程及びそれに続く保圧工程の完了からｔ秒が経過した後（但し、０秒≦ｔ≦８．０秒）、型締め力を０．５Ｆ0以下とし、
（Ｄ）キャビティ内の熱可塑性樹脂が冷却、固化した後、可動金型部と固定金型部とを型開きし、射出成形品を取り出す、
各工程から成ることを特徴とする。
【００１１】
ここで、本発明の射出成形方法においては、得られた射出成形品の平坦部における平面度は０．２ｍｍ以下であることが望ましい。更には、このような好ましい形態を含む本発明の射出成形方法においては、ジルコニアセラミックス、又は、導電性ジルコニアセラミックスから成る入れ子が、少なくとも、平坦部を構成するキャビティの部分に対向した可動金型部の部分及び／又は固定金型部の部分に取り付けられている構成とすることが望ましい。
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明の射出成形品は、厚さが０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ、面積が６ｃｍ2乃至１００ｃｍ2の平坦部を有し、該平坦部における平面度が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の射出成形方法にあっては、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程の完了と同時に（即ちｔ＝０）、あるいは、８．０秒が経過するまでに（即ち、０＜ｔ≦８．０秒）、若しくは、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程及びそれに続く保圧工程（保圧工程の時間をｔ’秒とする）の完了と同時に（即ちｔ＝０）、あるいは、８．０秒が経過するまでに（即ち、０＜ｔ≦８．０秒）、型締め力Ｆ1を０．５Ｆ0以下とするが、好ましくは、０．５秒≦ｔ≦６秒、より好ましくは、１秒≦ｔ≦４秒とすることが望ましく、より現実的には、成形された射出成形品（以下、成形品と略称する場合がある）の変形状態を観察して、時間ｔを設定すればよい。尚、ｔの値が８秒を超えると、通常、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却による収縮が完了し、歪みが熱可塑性樹脂内に残留した状態となってしまうので、平坦部に捩れや膨れが発生したり、平面度が低下する。また、０≦Ｆ1／Ｆ0≦０．５、より好ましくは、０≦Ｆ1／Ｆ0≦０．４、より一層好ましくは、０≦Ｆ1／Ｆ0≦０．３を満足することが望ましく、より現実的には、成形された成形品の変形状態を観察して、Ｆ0の値、Ｆ1の値を設定すればよい。尚、型締め力Ｆ1を０．５Ｆ0以下にしないと、キャビティ内の熱可塑性樹脂の内部に発生した歪みが開放され難く、平坦部に捩れや膨れが発生したり、平面度が低下する。
【００１４】
また、型締め力Ｆ0の値は、型締め力Ｆ0が加わる方向に垂直な仮想平面で成形品を切断したときの成形品の最大断面積をＳMAX（ｃｍ2）としたとき、
Ｆ0≧９．８×１０3×ＳMAX（Ｎ）（＝ＳMAX×１０3ｋｇｆ）
を満足することが望ましい。型締め力Ｆ0の上限値は、使用する射出成形装置に依存するが、例えば、２．９×１０4×ＳMAX（Ｎ）（＝ＳMAX×３×１０3ｋｇｆ）を挙げることができる。型締め力Ｆ0の値が小さすぎる場合には、成形品にバリが発生する虞があるし、大きすぎると、パーティングラインからの空気や樹脂から発生したガスの排気を促すことができなくなり、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の流動性が若干劣るようになり、射出成形品内部に歪みが残留する虞が生じるので、型締め力Ｆ0の値は適宜調整する必要がある。
【００１５】
通常、射出成形装置に備えられた射出シリンダーにおいて計量、可塑化され、溶融された熱可塑性樹脂が、射出シリンダーから射出され、固定金型部と可動金型部とから構成された金型組立体に設けられたスプルー及び及び溶融樹脂射出部（ゲート部）を介して、キャビティ内に導入（射出）され、保圧される。保圧工程においては、射出圧力とは別の任意に調整可能な圧力（二次射出圧力）に切り替えることによって、溶融熱可塑性樹脂の逆流防止、及び、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却、固化による成形収縮を防ぐための溶融熱可塑性樹脂のキャビティ内への補充がなされる。溶融樹脂射出部（ゲート部）が固化した後には、保圧は必要なくなるので、通常、溶融樹脂射出部（ゲート部）が固化するまでの時間を対象として保圧工程の時間（保圧時間）ｔ’を決定する。本発明の射出成形方法にあっては、厚さが０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍといった極めて薄い射出成形品を射出成形するので、場合によっては、保圧時間ｔ’を０秒としてもよいし、限定するものではないが、例えば、保圧圧力として１×１０8Ｐａ以下の圧力を加える保圧工程の時間（保圧時間）ｔ’を、２秒以下（ｔ’≦２）、好ましくは、０．１秒≦ｔ’≦１秒とすることが望ましい。保圧工程における圧力（保圧圧力）が高すぎたり、保圧時間は長すぎると、射出成形品が変形する原因となる。キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程の完了からｔ秒が経過した後、型締め力を０．５Ｆ0以下とするが、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程の完了からｔ秒が経過するまでの間は、型締め力をＦ0に保持したまま、しかも、保圧は行わない（即ち、射出シリンダーからキャビティ内の熱可塑性樹脂へ圧力を加えない）。あるいは又、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程及びそれに続く保圧工程の完了からｔ秒が経過した後、型締め力を０．５Ｆ0以下とするが、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の保圧工程の完了からｔ秒が経過するまでの間は、型締め力をＦ0に保持したままとする。尚、保圧工程が完了しているので、射出シリンダーからキャビティ内の熱可塑性樹脂へ圧力を加えない。
【００１６】
平坦部の厚さが０．１ｍｍ未満の成形品は、平坦部が小さい面積であっても成形品の剛性が無く、あるいは剛性が低すぎるため、本発明の射出成形方法を用いて射出成形を行っても、高い平面度を有する成形品を得ることは難しい。また、平坦部の厚さが０．５ｍｍを越えるような成形品は、平坦部の剛性が大きく、また、面積にも依るが、通常、溶融熱可塑性樹脂の流動性が確保できる程度の大きさ(１００ｃｍ2を越える大きさ)で設計されているため、最適な成形条件や最適な射出成形装置を用いることによって、本発明の射出成形方法を用いなくとも、高い平面度を有する成形品を容易に得ることが可能である。平坦部の面積が１００ｃｍ2を超え、しかも、厚さが０．５ｍｍ以下の成形品は、本発明の射出成形方法を用いて射出成形を行っても、高い平面度を有する成形品を得ることは難しい。平坦部の厚さが０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であり、しかも、平坦部の面積が６ｃｍ2以上、１００ｃｍ2以下である成形品は、成形自体は難しいが、成形可能な厚さであり、しかも、製品として利用され易い大きさであるため、種々の製品化検討がなされている。しかしながら、成形時の歪みと厚さとの関係で、平坦部に非常に反りが発生し易く、また、平坦部に捩れや膨れが発生し、平面度が低下し易い厚さ及び面積である。
【００１７】
本発明の射出成形方法においては、上述したとおり、平坦部を構成するキャビティの部分を、ジルコニアセラミックス（体積固有抵抗値が１×１０9Ω・ｃｍを越えるもの）あるいは導電性ジルコニアセラミックス（体積固有抵抗値が１×１０9Ω・ｃｍ以下、好ましくは、１×１０-4Ω・ｃｍ乃至１×１０4Ω・ｃｍのもの）といった低熱伝導率の材料から成る入れ子によって構成することが好ましく、これによって、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の急冷を防ぐことができる結果、溶融熱可塑性樹脂の流動性が向上し、入れ子のキャビティを構成する表面（入れ子のキャビティ面と呼ぶ場合がある）と接触した溶融熱可塑性樹脂に固化層が形成されることを回避でき、キャビティの厚さが非常に薄いにも拘わらず、成形品に歪みが残存し難くなるだけでなく、キャビティ内を、溶融熱可塑性樹脂で、確実に、且つ、完全に充填させることができる。
【００１８】
本発明の成形品あるいは射出成形方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、成形品の平面度は、０．２ｍｍ以下であるが、好ましくは０．１５ｍｍ以下、一層好ましくは０．１ｍｍ以下であることが望ましい。
【００１９】
平面度の測定は、ＪＩＳ  Ｂ  ７５１３−１９９２に基づき行うことができる。但し、成形品の厚さが薄いので、プローブの接触圧力によって撓み、正確な値が得られない虞があるため、接触圧力の低い低圧プローブ又は非接触色レーザプローブを用いて測定を行うことが望ましい。具体的には、成形品の外形形状として、例えば、
（１）全体として、厚さが略一定の薄板形状を有し、係る薄板形状の部分が平坦部に相当する成形品、
（２）一部分が肉厚となっており、他の部分の厚さが略一定であり、係る他の部分が平坦部に相当する成形品、
（３）全体として、厚さが徐々に薄くなる薄板形状を有し、係る薄板形状の部分が平坦部に相当する成形品、
を例示することができるが、定盤に置いた成形品の最低３箇所を測定して補正した面を基準面とし、成形品の表面において最低２１箇所測定を行い、平面度とする。その際、一定厚さの成形品にあっては、四隅及び中央付近は必ず測定するものとする。一部分が肉厚となっている成形品では、この肉厚部分での測定は避ける必要がある。平坦部には、微細な凸部及び／又は凹部が設けられている場合もあり得る。
【００２０】
成形品の平坦部における厚さの測定は、マイクロメーターを用いて行い、平坦部の最低９箇所を測定して平均厚さを求める。
【００２１】
溶融樹脂射出部として、例えば、サイドゲート構造やタブゲート構造、フィルムゲート構造を挙げることができる。溶融樹脂射出部は、成形品のいずれかの側面に対応するキャビティ面においてキャビティに開口していればよい。
【００２２】
必要により、型開き前にキャビティ内をエアーブローしてキャビティ面から成形品を離型させて離型抵抗を減らしたり、型開き中あるいはエジェクト前にエアーブローを併用することで、特に転写性を高めた成形品の離型時の変形を抑制することが可能となり、平面度の向上を一層効果的に達成することができる。
【００２３】
キャビティは、例えば、固定金型部及び／又は可動金型部に形成されたキャビティを構成する面（金型部のキャビティ面）と、入れ子が配置されている場合には、入れ子に形成されたキャビティの一部を構成する表面（入れ子のキャビティ面）とから構成されている。尚、入れ子のキャビティと対向する表面に金属層を形成する場合には、金属層もキャビティ面を構成する。
【００２４】
本発明においては、熱可塑性樹脂として、非晶性熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００２５】
ここで、非晶性熱可塑性樹脂とは、示差走査熱量測定装置、例えば、パーキン・エルマー（ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ）社製の「ＰＹＲＩＳ  Ｄｉａｍｏｎｄ  ＤＳＣ」を使用して測定される結晶化熱（ΔＨc）が３ジュール／グラム未満、好ましくは１ジュール／グラム未満のものを意味する。使用に適した非晶性熱可塑性樹脂に特に制限はないが、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂；ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂；変性ＰＰＥ等のポリフェニレンエーテル系樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリサルホン樹脂；ポリアリレート樹脂；ポリエーテルイミド樹脂；及び、これらの樹脂の混合物を挙げることができ、より好ましくは、芳香族ポリカーボネート樹脂；スチレン系樹脂；ポリフェニレンエーテル系樹脂等を挙げることができる。
【００２６】
芳香族ポリカーボネート樹脂は、例えば、界面重縮合法（ホスゲネーション法）、又は、溶融重合法（エステル交換法）に従って、ホスゲン又は炭酸ジエステルと、芳香族ジヒドロキシ化合物又は芳香族ジヒドロキシ化合物と、少量のポリヒドロキシ化合物との混合物を反応させることによって調製することができる。そして、原料の選択により、分岐あるものとすることもできる。更には、ホモポリマー又はコポリマーの何れであってもよい。
【００２７】
原料の芳香族ジヒドロキシ化合物として、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン［＝ビスフェノールＡ］、テトラメチルビスフェノールＡ、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、及び、４，４'−ジヒドロキシジフェニル等から選ばれる１種又は２種以上を挙げることができ、好ましくは、ビスフェノールＡである。
【００２８】
分岐した芳香族ポリカーボネート樹脂を得る場合には、上記の芳香族ジヒドロキシ化合物と一緒に、フロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−２−ヘプテン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、２，６−ジメチル−２，４，６−トリス（４−ヒドロキシフェニル）−３−ヘプテン、１，３，５−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、１，１，１−トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタン等のポリヒドロキシ化合物を使用すればよい。また、ポリヒドロキシ化合物と同様に、３，３−ビス（４−ヒドロキシアリール）オキシインドール（＝イサチンビスフェノール）、５−クロルイサチンビスフェノール、５，７−ジクロルイサチンビスフェノール、５−ブロモイサチンビスフェノール等も使用することができる。芳香族ジヒドロキシ化合物と併用されるポリヒドロキシ化合物等の割合は、ヒドロキシ化合物等の全量に対し、通常、０．０１〜１０モル％、好ましくは０．１〜２モル％である。
【００２９】
本発明においては、特に、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから誘導される芳香族ポリカーボネート樹脂、又は、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導される芳香族ポリカーボネート共重合樹脂が推奨される。更には、芳香族ポリカーボネート樹脂は、シロキサン構造を有していてもよく、例えば、難燃性を高める目的で、シロキサン構造を有するオリゴマーを共重合することができる。
【００３０】
芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを使用し、温度２５゜Ｃで測定された溶液粘度から換算した粘度平均分子量（Ｍｖ）として、通常、１．５×１０4〜３．０×１０4、好ましくは１．６×１０4〜２．８×１０4である。芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量の調節には、一価芳香族ヒドロキシ化合物が使用され、その具体例として、ｍ−又はｐ−メチルフェノール、ｍ−又はｐ−プロピルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、長鎖アルキル置換フェノール等を挙げることができる。
【００３１】
また、スチレン系樹脂として、スチレン系単量体を重合して成る重合体、スチレン系単量体及びスチレン系単量体と共重合可能な単量体との共重合体、ゴムの存在下、少なくともスチレン系単量体を重合して成るグラフト共重合体を含むスチレン系樹脂、ゴムの存在下、少なくともスチレン系単量体及びスチレン系単量体と共重合可能な単量体を重合して成るグラフト共重合体等を挙げることができる。スチレン系単量体と共重合可能な単量体として、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等を挙げることができる。
【００３２】
ポリフェニレンエーテル系樹脂は、次の一般式（１）で示される構造を有する単独重合体又は共重合体である。
【００３３】
2007160654.tif 000003
【００３４】
尚、一般式（１）中、Ｑ1は、各々、ハロゲン原子、第一級若しくは第二級アルキル基、アリール基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基、又は、ハロゲン置換炭化水素オキシ基を表し、Ｑ2は、各々、水素原子、ハロゲン原子、第一級若しくは第二級アルキル基、アリール基、ハロゲン置換アルキル基、炭化水素オキシ基、又は、ハロゲン置換炭化水素オキシ基を表し、ｍは１０以上の数を表す。
【００３５】
Ｑ1及びＱ2の第一級アルキル基の好適な例として、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−アミル、イソアミル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、２，３−ジメチルブチル、２−、３−若しくは４−メチルペンチル、又は、ヘプチルを挙げることができる。第二級アルキル基の好適な例として、イソプロピル、ｓｅｃ−ブチル、又は、１−エチルプロピルを挙げることができる。そして、より好ましくは、Ｑ1はアルキル基又はフェニル基、特に、炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｑ2は水素原子である。
【００３６】
ポリフェニレンエーテルの単独重合体の好適な例として、２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエ−テル単位を構造単位とするものを挙げることができる。好適な共重合体として、この単位と、２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエ−テル単位との組合せから成るランダム共重合体を挙げることができる。
【００３７】
ポリフェニレンエーテル系樹脂の固有粘度（溶媒としてクロロホルムを使用し、温度３０゜Ｃで測定した値）は、通常、０．２〜０．８ｄｌ／ｇ、好ましくは０．２〜０．７ｄｌ／ｇ、更に好ましくは０．２５〜０．６ｄｌ／ｇである。固有粘度が、０．２ｄｌ／ｇ未満では組成物の耐衝撃性が不足し、０．８ｄｌ／ｇを超えると成形性が劣る場合がある。
【００３８】
本発明において、ポリフェニレンエーテル系樹脂は、単独で使用される他、スチレン系樹脂との組成物として好適に使用される。スチレン系樹脂として、ポリスチレン、又は、ゴム強化ポリスチレンが好ましい。スチレン系樹脂の配合量は、ポリフェニレンエーテル系樹脂とスチレン系樹脂との合計量に対し、通常、１〜８０重量％、好ましくは５〜５０重量％である。スチレン系樹脂の配合量が８０重量％を超えると耐熱性が低下する。
【００３９】
本発明においては、難燃性が要求される場合、非晶性熱可塑性樹脂に難燃剤を配合してもよい。難燃剤として、スルホン酸金属塩系難燃剤、ハロゲン含有化合物系難燃剤、アンチモン含有化合物系難燃剤、燐含有化合物系難燃剤、珪素含有化合物系難燃剤等を挙げることができるが、流動性の観点から、燐含有化合物系難燃剤、中でも燐酸エステル系化合物が好ましく、特に、下記一般式（２）で表される縮合型燐酸エステルが好ましい。
【００４０】
2007160654.tif 000004
【００４１】
尚、上記の一般式（２）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して、水素原子又は有機基を表し、Ｘは２価以上の有機基を表す。但し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が同時に水素原子であることはない。ｑは１以上の整数を表し、ｒは１以上の整数を表す。
【００４２】
Ｒ1〜Ｒ4で示される有機基として、置換されていてもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基等を挙げることができる。これらの基の置換基として、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基等を挙げることができる。更には、これらの置換基を組み合わせた基であるアリールアルコキシアルキル基等の他、これらの置換基を酸素原子、窒素原子、イオウ原子、アルキレン基、アルキリデン基等により結合して組み合わせたアリールオキシアリール基、アリールスルホニルアリール基、アリールアルキレンアリール基等を挙げることができる。Ｒ1〜Ｒ4として、好ましくは、アリール基、又は、炭素数１〜１０のアルキル基で置換されたアリール基である。
【００４３】
Ｘで示される２価以上の有機基とは、上記した有機基から、炭素原子に結合している水素原子の１個以上を除いて形成される２価以上の基を意味する。例えば、置換基を有していてもよいアルキレン基、アリーレン基、多核フェノール類であるフェニルアルキレン（又はアルキリデン）フェニル基（ビスフェノール類）から誘導される２価の基等を挙げることができる。Ｘは、好ましくは、ビスフェノールＡ、ヒドロキノン、レゾルシノール、ジフエニルメタン、ジヒドロキシジフェニル、又は、ジヒドロキシナフタレンである。
【００４４】
ｑ及びｒは、何れも、好ましくは１〜５である。尚、一般式（２）で表される縮合型燐酸エステルは、ｒの異なる数種の縮合型リン酸エステルの混合物であってもよい。具体的には、ビスフェノールＡビスホスフェート、ヒドロキノンビスホスフェート、レゾルシンビスホスフェート、レゾルシノール−ジフェニルホスフェート、これらの置換体や縮合体等を例示できる。これらは、例えば、大八化学工業株式会社から「ＣＲ７３３Ｓ」［レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）］、「ＣＲ７４１」［ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）］、旭電化工業株式会社から「ＦＰ５００」［レゾルシノールビス（ジキシレニルホスフェート）］、「ＦＰ７００」［ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）］といった商品名で販売されており、容易に入手可能である。
【００４５】
また、本発明においては、上記の難燃剤と共に、難燃助剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を使用することができる。本発明で好適に使用されるＰＴＦＥは、例えばフィブリル形成能を有するものであり、非晶性熱可塑性樹脂中に容易に分散し、樹脂同士を結合して繊維状材料を形成する傾向を示すものである。フィブリル形成能を有するＰＴＦＥは、ＡＳＴＭ規格でタイプ３に分類される。フィブリル形成能を有するＰＴＦＥは、例えば、三井・デュポンフロロケミカル株式会社から「テフロン（Ｒ）６Ｊ」（登録商標）若しくは「テフロン（Ｒ）３０Ｊ」（登録商標）として、また、ダイキン工業株式会社から「ポリフロン」として市販されている。
【００４６】
また、本発明においては、非晶性熱可塑性樹脂に耐衝撃性改良剤を配合することができる。耐衝撃性改良剤としては、アクリル系ゴム、スチレン／水添ブタジエン／スチレンブロック共重合体、スチレン／水添イソプレン／スチレンブロック共重合体、ＡＥＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリブタジエン、ブタジエン／スチレン共重合体、ポリイソプレン等を挙げることができ、好ましくは、アクリル系ゴム、スチレン／水添ブタジエン／スチレンブロック共重合体、スチレン／水添イソプレン／スチレンブロック共重合体、ＡＥＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂であり、更に好ましくは、アクリル系ゴムである。
【００４７】
特に好ましいアクリル系ゴムとして、例えば、アルキル（メタ）アクリレート系重合体を含む多層構造重合体を挙げることができる。アルキル（メタ）アクリレート系重合体におけるアルキル基の炭素数は１〜８程度である。原料モノマーとして、例えば、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、及び、これらに対応するメタクリレートを挙げることができる。アルキル（メタ）アクリレート系重合体には、２以上のエチレン性不飽和基を有する単量体等の架橋剤が使用されていてもよい。架橋剤として、例えば、アルキレンジオール、ジ（メタ）アクリレート、ポリエステルジ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、シアヌル酸トリアリル、（メタ）アクリル酸アリル等を挙げることができる。
【００４８】
アルキル（メタ）アクリレート系重合体を含む多層構造重合体として、飽和又は不飽和のゴム成分から成るコアとアルキル（メタ）アクリレートから成るシェルとから構成された多層構造重合体等を挙げることができる。飽和又は不飽和のゴム成分として、例えば、アルキルアクリレート、ブタジエン、ブタジエン／スチレン共重合体、ポリオルガノシロキサン等を挙げることができる。また、アルキル（メタ）アクリレートとして、アルキル基の炭素数が１〜８程度のアルキル（メタ）アクリレートを挙げることができる。
【００４９】
本発明においては、以上の他、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じ、他の熱可塑性樹脂、酸化防止剤等の安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、滑剤、その他の難燃剤、離型剤、摺動性改良剤等の添加剤、ガラス繊維、炭素繊維等の繊維状強化材、マイカ、タルク、ガラスフレーク等の板状強化材、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム等のウィスカーを使用することができる。
【００５０】
本発明において、前記の非晶性熱可塑性樹脂は、適宜、組み合わせて組成物として使用することができる。特に、芳香族ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂とを含有する非晶性熱可塑性樹脂組成物は好適な一例である。この場合、芳香族ポリカーボネート樹脂とスチレン系樹脂との合計量１００重量部に対するスチレン系樹脂の配合割合は、通常、１〜９０重量部、好ましくは５〜７０重量部である。
【００５１】
また、難燃剤、難燃助剤、耐衝撃性改良剤の各配合割合は、次のとおりである。即ち、非晶性熱可塑性樹脂（又はその組成物）に対し、難燃剤は、通常、０．１〜１００重量部、好ましくは１〜５０重量部、難燃助剤は、通常、０．０１〜２重量部、好ましくは０．０５〜１重量部、耐衝撃性改良剤は、通常、０．１〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部である。
【００５２】
次に、入れ子についての説明を行う。
【００５３】
入れ子を構成するジルコニアセラミックスあるいは導電性ジルコニアセラミックスは、部分安定化ジルコニアセラミックスから構成されていることが好ましい。入れ子を部分安定化ジルコニアセラミックスから構成する場合、部分安定化ジルコニアセラミックスにおける部分安定化剤は、カルシア（酸化カルシウム，ＣａＯ）、イットリア（酸化イットリウム，Ｙ2Ｏ3）、マグネシア（酸化マグネシウム，ＭｇＯ）、シリカ（酸化珪素，ＳｉＯ2）及びセリア（酸化セリウム，ＣｅＯ2）から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成ることが好ましい。ジルコニアセラミックスあるいは導電性ジルコニアセラミックス中に含有される部分安定化剤の割合は、部分安定化剤がカルシアの場合、３モル％乃至１５モル％、好ましくは６モル％乃至１０モル％、イットリアの場合、１モル％乃至８モル％、好ましくは２モル％乃至５モル％、マグネシアの場合、４モル％乃至１５モル％、好ましくは８モル％乃至１０モル％、セリアの場合、３モル％乃至１８モル％、好ましくは６モル％乃至１２モル％であることが望ましい。
【００５４】
入れ子の厚さは、０．１ｍｍ乃至１０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ乃至１０ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ乃至７ｍｍ、一層好ましくは２ｍｍ乃至５ｍｍであることが望ましい。入れ子の厚さが０．１ｍｍ未満の場合、入れ子による断熱効果が少なくなり、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の急冷を招き、成形品の平坦部に捩れや膨れが発生し、平面度が低下する虞がある。また、金属若しくは合金製の固定金型部及び／又は可動金型部（以下、金型部と略称する場合がある）に入れ子を固定する際には、例えば熱硬化性接着剤を用いて入れ子を金型部に接着すればよいが、入れ子の厚さが０．１ｍｍ未満の場合、接着剤の膜厚が不均一になると入れ子に不均一な応力が残るために、成形品の表面がうねる現象が生じたり、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の圧力によって入れ子が破損することがある。一方、入れ子の厚さが１０ｍｍを越える場合、入れ子による断熱効果が大きくなり過ぎ、キャビティ内の樹脂の冷却時間を延長しないと、成形品の取り出し後に成形品が変形することがある。それ故、成形サイクルの延長といった問題が発生することがある。
【００５５】
入れ子のキャビティと対向する表面（以下、入れ子表面と呼ぶ場合がある）に金属層を形成してもよい。このような構成であっても、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂が金属層と接触したとき、溶融熱可塑性樹脂が急冷されることを防止し得る。更には、金型部（場合によっては入れ子装着部や入れ子装着用中子）に対する入れ子の微調整を容易に行うことができる。しかも、入れ子に高い耐擦傷性や表面硬度を付与することができる。金属層は、平坦であってもよいし、凹部及び／又は凸部を有していてもよく、要求される平坦部の仕様に依存する。尚、入れ子において、金属層は、例えば、少なくとも入れ子表面に設けられていればよく、入れ子の全表面に設けられていてもよい。
【００５６】
入れ子表面に金属層を形成する場合には、入れ子表面の表面粗さＲZを、０．１μｍ乃至１０μｍ、好ましくは０．１μｍ乃至８μｍ、一層好ましくは０．１μｍ乃至５μｍとすることが望ましい。入れ子表面の表面粗さＲZを０．１μｍ以上とすることによって、入れ子表面に無電解メッキ法にて金属層を形成するときアンカー効果を得ることができる結果、入れ子表面に無電解メッキ法にて金属層を形成することが可能となる。一方、入れ子表面の表面粗さＲZが１０μｍを越えると、金属層の表面の粗さが粗くなり、金属層の表面研磨に要する時間が増大したり、金属層のピンホールが発生し易くなる。入れ子表面を、ブラスト処理によって、あるいは、エッチング処理によって荒らすことができる。
【００５７】
入れ子を構成するジルコニアセラミックス、導電性ジルコニアセラミックスあるいは部分安定化ジルコニアセラミックスの熱伝導率は、８．５Ｊ／（ｍ・ｓ・Ｋ）以下［８．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、あるいは、２×１０-2ｃａｌ／（ｃｍ・ｓ・Ｋ）以下］、具体的には、約３．５〜６Ｊ／（ｍ・ｓ・Ｋ）である。８．５Ｊ／（ｍ・ｓ・Ｋ）を越える熱伝導率を有する無機材料を用いて入れ子を作製した場合、成形条件にも依るが、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂が入れ子によって急冷されるために、入れ子を備えていない通常の炭素鋼等から作製された金型を用いて成形された成形品と同程度の外観（平坦部における捩れや膨れの発生）しか得られない場合がある。
【００５８】
ここで、金属層は、Ｃｒ、Ｃｒ化合物、Ｃｕ、Ｃｕ化合物、Ｎｉ及びＮｉ化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から成る構成とすることができる。より具体的には、金属層は、１層から構成してもよいし、複数層から構成してもよい。Ｃｒ化合物として、具体的には、ニッケル−クロム合金を挙げることができる。また、Ｃｕ化合物として、具体的には、銅−亜鉛合金、銅−カドミウム合金、銅−錫合金を挙げることができる。更には、Ｎｉ化合物として、具体的には、ニッケル−リン合金（Ｎｉ−Ｐ系合金）、ニッケル−鉄合金、ニッケル−コバルト合金、ニッケル−錫合金、ニッケル−鉄−リン合金（Ｎｉ−Ｆｅ−Ｐ系合金）、ニッケル−コバルト−リン合金（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ系合金）を挙げることができる。金属層に高い耐擦傷性が要求される場合には、例えば、金属層をクロム（Ｃｒ）から構成することが好適である。一方、金属層に耐擦傷性は左程要求されないが、厚さが必要とされる場合には、例えば、金属層を銅（Ｃｕ）から構成することが好適である。更には、金属層に耐擦傷性も或る程度要求され、しかも、厚さも必要な場合には、例えば、金属層をニッケル（Ｎｉ）から構成することが好適である。更に、金属層に厚さが必要とされ、しかも、表面硬度が必要とされる場合には、金属層を２層構成とし、例えば、下層を銅（Ｃｕ）あるいはニッケル（Ｎｉ）から構成して所望の厚さとし、厚さの調整を行い、一方、上層を薄いクロム（Ｃｒ）から構成することが好ましい。
【００５９】
金属層に凹部及び／又は凸部を設ける場合、金属層に各種の方法で凹部あるいは凸部を形成することができるし、金属層を一般的な切削加工機で容易に加工することができる。具体的には、金属層における凹部あるいは凸部の形成は、物理的方法あるいは化学的方法によって行うことができるし、ダイヤモンドバイトを用いた機械加工によって行うこともできる。また、凹部あるいは凸部を化学的な方法にて形成する場合、レジスト層を金属層の表面に塗布し、例えば、所望のマスクを介して紫外線をレジスト層に照射することによってレジスト層にパターンを形成し、あるいは又、印刷法にてレジスト層を形成し、次いで、係るレジスト層をエッチング用マスクとして金属層をエッチングすることで、金属層に凹部あるいは凸部を形成することができる。尚、所望に応じて、複数回のレジスト層の形成とエッチングとを行って、凹部あるいは凸部を形成してもよい。
【００６０】
入れ子表面に金属層を設ける方法として、電気メッキ法、無電解メッキ法、無電解メッキ法と電気メッキ法の組合せを挙げることができる。尚、電気メッキ法を適用する場合、後述する活性金属膜を形成することは必須ではないが、入れ子表面を粗面化した後、無電解メッキを行い、次いで、電気メッキを行う必要がある。
【００６１】
入れ子を構成するジルコニアセラミックスは、導電性を有していないもの、即ち、体積固有抵抗値が、前述したとおり、１×１０9Ω・ｃｍを越えるものを指す。そして、このような入れ子はジルコニアセラミックスから成り、入れ子と金属層との間に活性金属膜が形成されている構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、入れ子の第１の構成と呼ぶ。
【００６２】
入れ子の第１の構成において、活性金属膜は、Ｔｉ、Ｚｒ及びＢｅから成る群から選択された金属（活性金属）と、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＦｅから成る群から選択された金属との共晶組成物から成り、活性金属膜の厚さは１×１０-6ｍ乃至５×１０-5ｍ、望ましくは、３×１０-6ｍ乃至４×１０-5ｍであることが好ましい。共晶組成物として、より具体的には、例えば、Ｔｉ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｃｕ、Ｔｉ−Ｃｕ−Ａｇ、Ｔｉ−Ｎｉ−Ａｇ、Ｚｒ−Ｎｉ、Ｚｒ−Ｆｅ、Ｂｅ−Ｃｕ、Ｂｅ−Ｎｉを挙げることができる。活性金属膜の厚さを１×１０-6ｍ乃至５×１０-5ｍとすることによって、高い導電性を有する活性金属膜を得ることができ、即ち、非導電性のジルコニアセラミックスに対して導電性を付与することができ、金属層を例えば電気メッキ法にて形成することが可能となる。
【００６３】
活性金属膜を形成する方法として、活性金属ソルダー法を挙げることができる。活性金属ソルダー法を採用することによって、活性金属膜は、入れ子表面に対して高い密着性を得ることができる。また、入れ子表面に対して金属層が高い密着力を得られるようになる。ここで、活性金属ソルダー法とは、活性金属膜を構成する金属材料から成るペーストを、例えばスクリーン印刷法によって入れ子表面に塗布し、真空中あるいは不活性ガス中で約８００゜Ｃ〜１０００゜Ｃの高温で焼き付ける方法を指す。
【００６４】
あるいは又、入れ子は、前述したとおり、体積固有抵抗値が１×１０9Ω・ｃｍ以下、好ましくは１×１０4Ω・ｃｍ以下の導電性ジルコニアセラミックスから成る構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、入れ子の第２の構成と呼ぶ。導電性ジルコニアセラミックスの体積固有抵抗値が１×１０9Ω・ｃｍを越えると、ジルコニアセラミックスが絶縁体となるため、入れ子表面に金属層を直接形成することが困難となる。導電性ジルコニアセラミックスの体積固有抵抗値の下限値は、１×１０-4Ω・ｃｍであることが望ましい。
【００６５】
入れ子の第２の構成において、ジルコニアセラミックスを導電性とするためには、ジルコニアセラミックスに導電性付与剤を添加すればよい。導電性付与剤として、Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、Ｃｏ3Ｏ4、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＴｉＮの内の少なくとも１種類を挙げることができ、あるいは又、導電性付与剤として、ＴｉＣ、ＷＣ、ＴａＣ等の炭化物の内の少なくとも１種類を挙げることもできる。導電性ジルコニアセラミックスにおける導電性付与剤の含有量は、１０重量％以上であることが望ましい。１０重量％未満では、体積固有抵抗値を１×１０9Ω・ｃｍ以下とすることが困難な場合がある。一方、導電性付与剤を多量に添加すれば、ジルコニアセラミックスの体積固有抵抗値は下がるが、得られた焼結体である入れ子の強度が損なわれてしまう。それ故、４０重量％以下とすることが望ましい。
【００６６】
入れ子の第２の構成において、焼結温度抑制剤を３重量％以下の範囲で導電性ジルコニアセラミックスに含有させてもよい。導電性付与剤としてＦｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、Ｃｏ3Ｏ4、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＴｉＮを用いる場合、焼結温度抑制剤としてＣａ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｃ等の酸化物を挙げることができ、導電性付与剤としてＴｉＣ、ＷＣ、ＴａＣ等の炭化物を用いる場合、焼結温度抑制剤としてＡｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2を挙げることができる。これらの焼結温度抑制剤を３重量％以下の範囲で含有させれば、焼成温度を下げて、ジルコニア及び導電性付与剤の粒成長を抑えることができるため、入れ子の曲げ強度や硬度といった機械的特性を高めることができる。
【００６７】
入れ子の第１の構成において、活性金属膜の形成に活性金属ソルダー法を採用すれば、活性金属膜が入れ子表面に対して高い密着性を得ることができるし、入れ子に対して金属層が高い密着力を得られるようになる。更には、入れ子の第１の構成において、活性金属膜を設ければ、入れ子表面は導電性を有することになり、金属層を例えば電気メッキ法にて形成することが可能となる。あるいは又、入れ子表面の表面粗さを規定することによっても、入れ子表面に対して無電解メッキ法に基づき金属層を形成することができ、しかも、入れ子に対して金属層が高い密着力を得られるようになる。一方、入れ子の第２の構成においては、入れ子を導電性ジルコニアセラミックスから構成することによって、入れ子表面に金属層を直接形成することが可能となる。しかも、入れ子の最表面に金属層が設けられているので、入れ子表面における金属層に凸部あるいは凹部を各種の加工方法で容易に形成することが可能となるし、高い耐擦傷性や表面硬度を得ることができる。また、入れ子の加工時に入れ子の外周部に発生した微細なクラックを金属層で被覆すれば、係るクラックが溶融熱可塑性樹脂が接触しなくなるために入れ子が破損し難い。
【００６８】
入れ子のエッジ部に発生した微細なクラックが溶融熱可塑性樹脂と接触して入れ子が破損することを防止するために、場合によっては、入れ子のエッジ部をダイヤモンド砥石で研磨して応力が集中しないようにすることが好ましい。あるいは又、場合によっては、半径０．３ｍｍ以下の曲率面やＣ面カットを設け、入れ子のエッジ部への応力集中を避けることが好ましい。
【００６９】
入れ子表面に金属層を設ける方法として、代替的に、ジルコニアセラミックスから成る入れ子に、着脱自在に取り付け可能な金属膜を載置する方法を挙げることができる。着脱自在な金属膜の作製方法として、ガラス面にフォトレジストを用いて所望のパターンが設けられたマザー型を使用し、電鋳法により作製する方法を挙げることができる。尚、金属膜を入れ子に着脱自在に載置する場合、成形時、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の流動によって金属膜が動かないように、金属膜を、入れ子の周辺部における真空吸着によって入れ子に固定する構成とするか、あるいは又、入れ子の外周部と共に別の金属ブロックで押さえ込むことが好ましいが、必須ではない。
【００７０】
場合によっては、入れ子を金属製とし、金属製の入れ子にジルコニアセラミックス層を形成してもよい。ジルコニアセラミックス層の形成方法として、溶射法を挙げることもできる。即ち、溶射ガンを用いて上述したジルコニア組成物から成る粉体を金属製の入れ子に対して高温で吹き付ける方法であり、アーク溶射、プラズマ溶射等があるが、ジルコニア組成物を溶射する場合、融点が高いので、高温を発生させることができるプラズマ溶射法が有効である。ジルコニアセラミックス層の厚さは、０．５ｍｍ乃至２ｍｍとすることが好ましく、あまり厚くすると、ジルコニアセラミックス層が歪みによって割れる虞がある。金属製の入れ子とジルコニアセラミックス層との間の密着性を高めるために、Ｎｉ−Ｃｒ等の金属を溶射した後、ジルコニア組成物を溶射することが好ましい。得られたジルコニアセラミックス層の表面に金属層を設ける場合、上述した方法に基づき行えばよい。
【発明の効果】
【００７１】
本発明においては、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程の完了からｔ秒が経過した後、若しくは、キャビティ内への溶融熱可塑性樹脂の射出工程及びそれに続く保圧工程の完了からｔ秒が経過した後（但し、０秒≦ｔ≦８．０秒）、型締め力を０．５Ｆ0以下とすることによって、キャビティ内の熱可塑性樹脂の冷却時に発生する歪み、あるいは、収縮によって発生する歪みを低減することができるため、射出成形品内部の歪みが減少され、平坦部に捩れや膨れが発生せず、高い平面度を有する射出成形品を成形することができる。尚、本発明の射出成形方法は、射出成形装置の作動を制御するソフトウエアの改造を行うことで達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７２】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
【実施例】
【００７３】
先ず、本発明の射出成形方法の実施に適した金型組立体及び射出成形装置全体の概要を、図１及び図２を参照して説明する。尚、図３の（Ａ）に、入れ子の模式的な斜視図を示し、図３の（Ｂ）に、成形品の模式的な斜視図を示す。
【００７４】
射出成形装置は、溶融熱可塑性樹脂を供給するためのスクリュー１１を内部に有する射出シリンダー１０、固定プラテン２０、可動プラテン２１、タイバー２２、型締め用油圧シリンダー２３、及び、油圧ピストン２４を具備している。可動プラテン２１は、型締め用油圧シリンダー２３内の油圧ピストン２４の作動によってタイバー２２上を平行移動できる。
【００７５】
金型組立体は、固定金型部３１と可動金型部４１とから構成されている。固定金型部３１は固定プラテン２０に取り付けられており、可動金型部４１は可動プラテン２１に取り付けられている。図２の矢印「Ａ」方向への可動プラテン２１の移動によって可動金型部４１が固定金型部３１と係合し、固定金型部３１と可動金型部４１とが型締め力Ｆ0にて型締めされ、キャビティ５２が形成される。型締め力Ｆ0は、型締め用油圧シリンダー２３によって制御される。また、型締め用油圧シリンダー２３の制御に基づき、型締め力がＦ0からＦ1へと低下させられ、更には、図２の矢印「Ｂ」方向への可動プラテン２１の移動によって、可動金型部４１が固定金型部３１との係合を解かれ、可動金型部４１と固定金型部３１とは型開きされる。
【００７６】
固定金型部３１と可動金型部４１とから構成された実施例の金型組立体においては、ジルコニアセラミックスから成る入れ子３４，４４が金型の内部に配設されている。入れ子３４，４４は、固定金型部３１と可動金型部４１とが型締めされて形成されるキャビティ５２の一部を構成する。入れ子３４は、入れ子取付け部材３２に取り付けられ、入れ子取付け部材３２は、ボルト３３によって固定金型部３１に固定されている。一方、入れ子４４は、入れ子取付け部材４２に取り付けられ、入れ子取付け部材４２は、ボルト４３によって可動金型部４１に固定されている。
【００７７】
入れ子３４の入れ子取付け部材３２への具体的な取付け方法として、入れ子３４の対向する２つの側面に溝部３５（図３の（Ａ）参照）を形成し、この溝部３５と対向する入れ子取付け部材３２の部分にも溝部を形成し、これらの溝部内に、銅、真鍮、ゴム等の柔らかな素材から成る係止部材３６を配する方法を挙げることができる。入れ子４４の入れ子取付け部材４２への具体的な取付け方法も、入れ子４４の対向する２つの側面に溝部を形成し、この溝部と対向する入れ子取付け部材４２の部分にも溝部を形成し、これらの溝部内に、銅、真鍮、ゴム等の柔らかな素材から成る係止部材４６を配する方法とすることができる。このような取付け方法を採用することで、入れ子３４，４４の縁部分に損傷が発生することを確実に防止することができる。
【００７８】
入れ子３４，４４は、成形品の平坦部を成形するために用いられ、部分安定化剤としてイットリア（Ｙ2Ｏ3）を含有した部分安定化ジルコニアセラミックス（部分安定化された酸化ジルコニウム，ＺｒＯ2）から成り、厚さは５．０ｍｍである。ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3という組成を有する部分安定化ジルコニアセラミックス中に含有される部分安定化剤の割合を３モル％とした。部分安定化ジルコニアセラミックスの熱伝導率は約３．８Ｊ／（ｍ・ｓ・Ｋ）である。具体的には、入れ子３４，４４を、ジルコニア（ＺｒＯ2）粉末及びＹ2Ｏ3粉末の混合品をプレス成形した後、焼成して作製した。その後、キャビティ５２に対向する入れ子表面に対してダイヤモンド砥石を用いた研磨及び仕上げを行ない、係る表面の表面粗さＲZを０．５μｍとした。
【００７９】
固定金型部３１及び可動金型部４１を炭素鋼Ｓ５５Ｃから作製し、切削加工を行い、入れ子装着部を設けた。そして、入れ子装着部に入れ子３４，４４を、先に説明した方法に基づき、装着した。
【００８０】
このように作製した固定金型部３１と可動金型部４１とを組み付けて実施例の金型組立体を得た。完成した金型組立体を射出成形装置に取り付けた後、金型組立体を金型温調機を用いて１３０゜Ｃまで加熱後、４０゜Ｃまで急冷しても、入れ子３４，４４に割れ等の損傷は発生しなかった。
【００８１】
射出成形装置として株式会社ゾディックプラスチック製、ＴＲ１００ＥＨ２射出成形機を用いた。また、実施例１〜実施例５における熱可塑性樹脂として表１に示す熱可塑性樹脂を使用して、射出成形を行なった。ここで、表１中、「ＰＣ（１）」は、粘度平均分子量（Ｍｖ）が１．４５×１０4のポリカーボネート樹脂試作品を意味し、「ＰＣ／ＡＢＳ」は、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製  ＭＢ２２１４Ｒを意味し、「ＰＣ（２）」は、粘度平均分子量（Ｍｖ）が１．６×１０4のポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製  ＨＬ４０００）を意味する。
【００８２】
更には、実施例１〜実施例５における射出圧力、樹脂温度、型締め力Ｆ0、型締め力Ｆ1、時間ｔの値といった成形条件を表１のとおりとした。
【００８３】
そして、固定金型部３１と可動金型部４１とを型締め力Ｆ0にて型締めして、図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示す状態とした後、射出シリンダー１０内で計量、可塑化され、溶融された溶融熱可塑性樹脂を、スプルー５０及び溶融樹脂射出部５１（サイドゲート構造を有する）を介してキャビティ５２へ射出した。所定量（キャビティ５２を完全に充填する量）の溶融熱可塑性樹脂を溶融樹脂射出部５１を介してキャビティ５２内に射出して射出工程を完了した後、保圧工程を実行し、保圧工程の完了からｔ秒が経過した後、型締め力を０．５Ｆ0以下とし、キャビティ５２内の熱可塑性樹脂が冷却、固化した後、固定金型部３１と可動金型部４１とを型開きし、成形品を取り出した。
【００８４】
実施例１〜実施例５において得られた成形品の平面度を表１に示す。尚、成形品６０は、その模式的な斜視図を図３の（Ｂ）に示すように、板状であり、全体が平坦部を構成し、側面の１つに溶融樹脂射出部痕が残されていた。平坦部の面積はＳMAXの値と等しく、平坦部の厚さは一定である。
【００８５】
比較のために、表１に示す比較例１〜比較例４を実行した。尚、表１において、実施例と相違する比較例の条件を二重の枠で囲った。更には、比較例１〜比較例４において得られた成形品の平面度を表１に示す。尚、実施例１〜実施例５及び比較例１〜比較例４において、保圧工程の完了からｔ秒が経過するまでは、型締め力Ｆ0を保持している。また、ｔ秒の経過と同時に型締め力Ｆ0を型締め力Ｆ1へと変更する。
【００８６】
実施例１と比較例１とでは、型締め力Ｆ1の値が相違しており、比較例１にあっては、型締め力Ｆ0の値を型開きまで保持した。また、実施例２と比較例２とでも、型締め力Ｆ1の値が相違しており、比較例２にあっては、Ｆ1／Ｆ0の値が０．５を越えている。更には、実施例３と比較例３とでは、平坦部の面積が相違しており、比較例３にあっては、面積が１００ｃｍ2を越えている。また、実施例４と比較例４とでは、時間ｔが相違しており、比較例３にあっては、時間ｔが８秒を越えている。
【００８７】
2007160654.tif 000005
【００８８】
実施例１〜実施例５の成形品にあっては、全て、平面度が０．２ｍｍ以下であった。一方、比較例１〜比較例４の成形品にあっては、全て、平面度が０．２ｍｍを大きく越えてしまった。
【００８９】
以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例における金型組立体の構造、使用した熱可塑性樹脂、射出成形条件、入れ子の構成、構造、成形品の構成、構造は例示であり、適宜変更することができる。
【００９０】
入れ子３４，４４の固定金型部３１、可動金型部４１への固定方法として、実施例に説明した固定方法以外にも、例えば、以下に説明する方法を挙げることができる。即ち、図４に金型組立体を型締めした状態を模式的に示すが、この金型組立体には、ボルト３８によって固定金型部３１に取り付けられ、キャビティ５２の一部を構成し、入れ子３４の端面を被覆する被覆プレート３７が更に備えられている。尚、被覆プレート３７は入れ子３４の全周の端面を被覆している。更には、ボルト４８によって可動金型部４１に取り付けられ、キャビティ５２の一部を構成し、入れ子４４の端面を被覆する被覆プレート４７が更に備えられている。尚、被覆プレート４７は入れ子４４の全周の端面を被覆している。被覆プレート３７及び被覆プレート４７には溶融樹脂射出部（図示せず）が設けられている。
【００９１】
入れ子を、以下に説明する方法で作製することもできる。
【００９２】
先ず、部分安定化ジルコニアをプレス成形した後、焼成することで、入れ子を得る。その後、キャビティに対向する入れ子表面に対してアルミナ粒子を用いたブラスト処理を行ない、入れ子表面の表面粗さＲZを２μｍとする。次に、無電解メッキ法にて、入れ子表面に厚さ２μｍのＮｉ−Ｐ層を形成した後、電気メッキ法にて、その上に厚さ５μｍのＮｉ層を形成し、更に、その上に無電解メッキ法にて厚さ１００μｍのＮｉ−Ｐ層を形成する。その後、ダイヤモンドバイトを用いた機械加工を施し、金属層を平滑にする。
【００９３】
あるいは又、入れ子を、部分安定化された導電性ジルコニアセラミックスから構成することもできる。尚、キャビティに対向する入れ子表面に金属層を形成する。即ち、入れ子は、具体的には、部分安定化ジルコニア（ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3）セラミックスから成り、導電性付与剤として、Ｆｅ2Ｏ3が８重量％含有されている。また、部分安定化ジルコニアセラミックス中に含有される部分安定化剤であるＹ2Ｏ3の割合を、３ｍｏｌ％とする。係る導電性ジルコニアセラミックスの熱伝導率は約３．８Ｊ／（ｍ・ｓ・Ｋ）であり、体積固有抵抗値は１×１０8Ω・ｃｍである。金属層はクロム（Ｃｒ）から成る。尚、入れ子の全面に電気メッキ法にて金属層を形成する。
【００９４】
入れ子表面には活性金属膜が形成され、活性金属膜上に金属層が形成された構造とすることもできる。このような入れ子は、以下の方法で作製することができる。即ち、ジルコニア（ＺｒＯ2）粉末及びＹ2Ｏ3粉末の混合品をプレス成形した後、焼成する。その後、入れ子表面に対してダイヤモンド砥石を用いた研磨及び仕上げを行ない、入れ子表面の表面粗さＲZを０．５μｍとする。次に、入れ子表面に、活性金属ソルダー法に基づき活性金属膜を形成する。具体的には、Ｔｉ−Ｃｕ−Ａｇ共晶組成物から成るペーストを入れ子表面に塗布し、真空中で約８００゜Ｃの高温で焼き付けることによって、活性金属膜を形成することができる。その後、活性金属膜が形成された部分以外の入れ子の部分をマスキングして、電気メッキ法にて、ニッケル層を形成し、更にその上に無電解メッキ法にてＮｉ−Ｐ層を形成する。その後、Ｎｉ−Ｐ層に、ダイヤモンドバイトを用いた機械加工を施し、金属層を平滑にする。尚、金属層の表面粗さＲZは、例えば０．０１μｍである。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例の実施に適した射出成形装置を構成する金型組立体の模式的な断面図である。
【図２】図２は、実施例の実施に適した射出成形装置の概念図である。
【図３】図３の（Ａ）は、実施例の実施に適した射出成形装置を構成する金型組立体に組み込まれる入れ子の模式的な斜視図であり、図３の（Ｂ）は、実施例にて得られる成形品の模式的な斜視図である。
【図４】図４は、実施例の実施に適した射出成形装置を構成する金型組立体の変形例の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０・・・射出シリンダー、１１・・・スクリュー、２０・・・固定プラテン、２１・・・可動プラテン、２２・・・タイバー、２３・・・型締め用油圧シリンダー、２４・・・油圧ピストン、３１・・・固定金型部、４１・・・可動金型部、３２，４２・・・入れ子取付け部材、３３，４３，３８，４８・・・ボルト、３４，４４・・・入れ子、３５・・・溝部、３６，４６・・・係止部材、３７，４７・・・被覆プレート、５０・・・スプルー、５１・・・溶融樹脂射出部、５２・・・キャビティ、６０・・・成形品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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