专利名称：成型体的制造方法及抑制起泡发生的方法
技术领域：
本发明涉及将液晶性树脂组合物注射成型而成的成型体的制造方法以及抑制液晶性树脂组合物注射成型时起泡发生的方法。
背景技术：
称之为工程塑料的一组塑料具有高强度，正在替代金属部件。其中，称之为液晶性树脂的一组塑料在保持晶体结构的同时熔融，因此利用基于晶体结构的高强度和固化时晶体结构没有大的变化，从而具有熔融时与固化时的体积变化小、成型收缩小的优点。如上所述的液晶性树脂优选作为成型性及耐热性优异的小型电子部件的构成材
料使用。其中，已知的是，只要将该液晶性树脂与无机填料适当熔融混炼，就能获得耐热性等得到提高的液晶性树脂组合物。例如，在液晶性树脂中填充以玻璃纤维、碳纤维为代表的纤维状补强材料或硅石、云母、粘土、玻璃珠等无机细粒子等的液晶性树脂组合物具有良好的流动性与机械强度的平衡，因此在具有薄壁部或复杂形状的电气和电子部件中成为适宜的材料。如上所述的液晶性树脂组合物用于继电器部件、绕线管(coil bobbin)、连接器、音量部件、转换器(commutator)、分离器等发动机部件、或线圈、晶体振荡器、IC芯片等元件等的密封材料等。如上所述，液晶性树脂组合物是非常优异的材料，可用于各种用途。然而，液晶性树脂组合物具有在成型时应改善的问题。该液晶性树脂组合物在成型时的问题是，成型时处于熔融状态的液晶性树脂组合物通过卷入空气、由材料产生的气体，有时在成型品内部含有气泡。成型品内部含有气泡时，在热处理等中成型品暴露于高温，由此气泡内的空气、气体膨胀，成型品表面鼓起。该成型品表面的鼓起称之为起泡。作为抑制如上所述的起泡发生的对策，可列举出树脂组合物熔融挤出时由排气孔充分脱气、成型时不使树脂组合物在成型机中长时间滞留等。然而，仅仅变更这种成型时的条件等不能充分抑制起泡的发生。因此，为了抑制上述起泡发生，进行液晶性树脂组合物改良、进行改良液晶性树脂组合物的同时改良成型条件等。例如，专利文献I中公开了一种液晶性树脂组合物的制造方法，其为在具有用于从被混炼材料中除去挥发成分的开放口和一对双螺杆的混炼机中，将含有特定量的无机填充剂的特定液晶性树脂组合物熔融混炼而获得的负荷变形温度230°C以上的液晶聚酯组合物的制造方法，调整该混炼机的螺杆啮合率在1.60以上。根据该专利文献I中记载的技术，据认为能够提供在保持液晶性树脂组合物的熔点、负荷变形温度等基本耐热性的同时，耐起泡性优异的液晶性树脂组合物。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2003-211443号公报发明内容
发明要解决的问题如上所述，广泛进行了用于抑制起泡发生的研究。在上述改良液晶性树脂组合物的方法中，需要研究是否为适于用途的物性。即，在抑制某些特定用途中优选的液晶性树脂组合物的起泡发生时，在以往的改善材料的方法中，由于上述液晶性树脂组合物变更，因此，需要再研究该变更的液晶性树脂组合物是否具有所需的物性。因此，要求不需要进行上述物性研究，不论使用的液晶性树脂组合物的种类如何均可抑制起泡发生的技术。另外，在将液晶性树脂组合物注射成型时，如果降低注射速度，则能抑制起泡的发生。然而，从提高成型品的生产率的观点考虑，强烈要求提高注射速度。本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的是提供不论使用的液晶性树脂组合物的种类如何均可抑制起泡发生，同时能够提高成型体的生产率至接近极限的成型体的制
造方法及抑制起泡发生的方法。用于解决问题的方案本发明人等着眼于成型时的熔融状态的液晶性树脂组合物卷入空气这一点，为了解决以上问题反复深入研究。结果发现，构成起泡发生原因的主要的空气卷入在直浇口(sprue)发生，且进一步发现，通过用规定形式的函数(Vcmax = f(ctS/>n))导出不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)和直浇口的出口直径与喷嘴的出口直径之比(￠8/(tn)之间的关系，在满足Vcmax < f ((tS/>n)的条件下将液晶性树脂组合物注射成型，可以解决上述问题，从而完成了本发明。更具体而言，本发明提供了以下技术方案。(I) 一种成型体的制造方法，其特征在于，该制造方法包括以下工序测定在规定的成型条件下将液晶性树脂组合物注射成型时成型体表面不发生起泡的最大注射容量(VCmax)1的工序；测定变更所述规定的成型条件中直浇口的出口直径(0S)与喷嘴的出口直径(Ctn)之比(ctS/>n)而将所述液晶性树脂组合物注射成型时成型体表面不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)2的工序；用规定形式的函数(Vcmax = f (0 s/>n))导出不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)和直浇口的出口直径与喷嘴的出口直径之比之间的关系的工序，其中，在满足Vc_(cm3/Sec) <f(ctS/>n)的条件下将液晶性树脂组合物注射成型。(2)根据第(I)项所述的成型体的制造方法，其特征在于，所述规定形式的函数用下述式(I)表示，且在满足下述式(II)的成型条件下将液晶性树脂组合物注射成型，Vcmax (cm3/sec) <-45 ( s/n)+240…(I)(J)n < 3mm…(II)。(3)根据第(I)或(2)项所述的成型体的制造方法，其特征在于，所述喷嘴的出口直径(4>n)为2mm以下。(4)根据第(I) (3)项的任一项所述的成型体的制造方法，其特征在于，所述液晶性树脂组合物含有玻璃纤维。(5)根据第(I) (4)项的任一项所述的成型体的制造方法，其中，所述直浇口的出口直径与所述喷嘴的出口直径之比(C^sMn)为4. 5以下。(6) 一种抑制液晶性树脂组合物注射成型时起泡发生的方法，其中，通过将直浇口的出口直径(_)与喷嘴的出口直径(_)之比(As/ 4>n)设定为规定的值以下来抑制。(7)根据第(6)项所述的抑制起泡发生的方法，其中，所述规定的值为4. 5以下，所述喷嘴的出口直径(￠11)为3mm以下。发明的效果根据本发明，可以容易地导出注射容量尽可能多的条件。如果注射容量增高，则所得成型品的生产率提高。因此，在将液晶性树脂组合物成型时，可以提高成型品的生产率至接近极限。另外，本发明对使用的液晶性树脂组合物没有限制。因此，不需要因材料变更而再研究物性，可容易地提高由液晶性树脂组合物成型而成的成型品的生产率。
图I为表示流道(runner)、直浇口和喷嘴连接状态的图。图2为表示比((ts/>n)与注射容量(Vcniax)之间的关系的图。图3为表示实施例的比((ts/>n)与注射容量(Vcniax)之间的关系的图。
具体实施例方式以下详细说明本发明的一个实施方式，但本发明决不限于以下的实施方式，在本发明的目的范围内，可以进行适当变更来实施。本发明的成型体的制造方法，其特征在于，该制造方法包括如下工序测定在规定的成型条件下将液晶性树脂组合物注射成型时成型体表面不发生起泡的最大注射容量(Vcfflax)1的工序(以下有时称为“第一注射容量测定工序”)；测定变更上述规定的成型条件中直浇口的出口直径(￠8)与喷嘴的出口直径(ctn)之比(cj5s/>n)而将上述液晶性树脂组合物注射成型时成型体表面不发生起泡的最大注射容量(Vcniax)2的工序(以下有时称为“第二注射容量测定工序”)；用规定形式的函数(Vcmax = f (0 s/>n))导出不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)和直浇口的出口直径与喷嘴的出口直径之比($s/>n)之间的关系的工序(以下有时称为“关系式导出工序”)；在满足Vcmax < f((tS/>n)的条件下将液晶性树脂组合物注射成型的工序(以下有时称为“注射成型工序”)。〈第一注射容量测定工序〉第一注射容量测定工序是指测定在规定的成型条件下将液晶性树脂组合物注射成型时成型体表面不发生起泡的最大注射容量(Vcniax)1的工序。对测定不发生起泡的最大注射容量的方法没有特别限制，例如，可以将直浇口的出口直径与喷嘴的出口直径之比固定在规定的值，使注射容量的条件分阶段升高，直到发生起泡，将比发生起泡的注射容量的条件低一个阶段的注射容量的条件确定为“不发生起泡的最大注射容量(Vcfflax) ”。分阶段升高注射容量的条件时，按何等程度的间隔升高注射容量来测定最大注射容量根据所使用的液晶性树脂组合物等而适当变更。如下所述，本发明特征在于求出不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)和直浇口的出口直径与喷嘴的出口直径之比(￠8/(tn)之间的关系。在本工序中，求出为了求得上述关系所需的规定比下的最大注射容量(Vcmax)。本工序中求出的上述比和注射容量为((tsMnh、(Vcmax)10图I表示流道、直浇口和喷嘴连接的状态。如图I所示，直浇口出口直径是直浇口与流道的连接部的直浇口直径。另外，如图I所示，喷嘴出口直径是喷嘴前端出口的喷嘴内径。就“成型体表面发生起泡”而言，对如何进行是否发生起泡的判断没有特别限制。本发明优选的判断方法是，在规定的成型条件下通过注射成型成型出5个以上的成型体，对全部成型体实施峰值温度280°C的回流处理(例如用实施例中记载的条件进行的回流处理)，例如通过目视观察即使发生I个起泡，也评价为“发生起泡”。通过用相同的规定的成型条件注射成型，进行5个以上的成型体的起泡评价，可以用更正确的关系式表示不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)和直浇口的出口直径与喷嘴的出口直径之比(￠8/(tn)之间的关系。[规定的成型条件]规定的成型条件是指成型机的种类、模具温度、注射速度、螺杆转速等注射成型时的条件。这些条件可以根据所使用的液晶性树脂组合物的种类而适当变更为优选的条件。在本工序中，通过仅仅变更注射容量的条件重复注射成型，测定成型体表面不发生起泡的最大注射容量。如上所述，在本发明中，求出不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)和直浇口的出口直径与喷嘴的出口直径之比之间的关系。因此，在本发明中，测定成型体表面不发生起泡的最大注射容量。如果是测定注射容量而非注射速度等来求出上述关系的方法，则具有可在各种螺杆直径的成型机中应用的优点。直浇口的出口直径与喷嘴的出口直径之比(C^sMn)如下所述优选为4. 5以下。本发明可以导出将液晶性树脂组合物注射成型时成型体表面不发生起泡的条件。上述成型体表面的起泡倾向于在喷嘴的出口直径小于3_时容易发生。因此，在喷嘴的出口直径小于3mm的规定成型条件时，使用本发明的成型体的制造方法是有用的。另外，在喷嘴的出口直径为3mm以上的条件时，发生“流涎(drooling) ”等问题。结果，在许多液晶性树脂组合物中，需要将喷嘴直径设定为小于3mm。因此，本发明对于非常多的液晶性树脂组合物是有用的。在此处，“流涎”是指熔融树脂从喷嘴流出的现象。尤其，根据本发明的成型体的制造方法，即使喷嘴的出口直径为2mm以下的条件，也不发生起泡、流涎等其他问题，能以高生产率获得液晶性树脂组合物成型而成的成型体。另外，喷嘴的出口直径从确保流动性(使树脂在模具模腔内完全填充)的观点来考虑优选为Imm以上。[液晶性树脂组合物]本发明中使用的液晶性树脂是指具有可形成光学各向异性熔融相的性质的熔融加工性聚合物。各向异性熔融相的性质可以通过利用正交偏振片的惯用偏光检查法来确认。更具体而言，各向异性熔融相的确认可以通过使用Leitz偏光显微镜，在氮气气氛下用40倍的倍率观察放置在Leitz热台上的熔融试样来实施。可适用于本发明的液晶性树脂在正交偏振片之间检查时，即使是熔融静止状态也通常透过偏光，显示光学各向异性。对上述液晶性树脂没有特别限制，但优选芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺，在同一分子链中部分含有芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺的聚酯也在其范围内。可使用将其在60°C下以0. I重量％浓度溶于五氟苯酚中时优选具有至少约2. 0dl/g、更优选2. 0 10. 0dl/g的比浓对数粘度(I.V.)的树酯。对于作为能够在本发明中适用的液晶性树脂的芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺，特别优选具有选自由芳香族羟基羧酸、芳香族羟胺、芳香族二胺组成的组中的至少一种以上化合物作为构成成分的芳香族聚酯、芳香族聚酯酰胺。具体而言，可列举出以下树脂
(I)主要由一种或两种以上的芳香族羟基羧酸及其衍生物构成的聚酯；(2)主要由(a) —种或两种以上的芳香族羟基羧酸及其衍生物、和(b) —种或两种以上的芳香族二羧酸、脂环族二羧酸及其衍生物、和(C)至少一种或两种以上的芳香族二醇、脂环族二醇、脂肪族二醇及其衍生物构成的聚酯；(3)主要由(a) —种或两种以上的芳香族羟基羧酸及其衍生物、和(b) —种或两种以上的芳香族羟胺、芳香族二胺及其衍生物、和(C) 一种或两种以上的芳香族二羧酸、脂环族二羧酸及其衍生物构成的聚酯酰胺；(4)主要由(a) —种或两种以上的芳香族羟基羧酸及其衍生物、和(b) —种或两种以上的芳香族羟胺、芳香族二胺及其衍生物、和(C) 一种或两种以上的芳香族二羧酸、脂环族二羧酸及其衍生物、和(d)至少一种或两种以上的芳香族二醇、脂环族二醇、脂肪族二醇及其衍生物构成的聚酯酰胺等。进而，可以根据需要在上述构成成分中并用分子量调节剂。作为构成可在本发明中适用的所述液晶性树脂的具体化合物的优选例子，可列举出对-羟基苯甲酸、6-羟基-2-萘甲酸等芳香族羟基羧酸，2，6- 二羟基萘、I，4- 二羟基萘、4，4’_ 二羟基联苯、对苯二酚、间苯二酚、下述通式(I)和下述通式(II)所示的化合物等芳香族二醇；对苯二甲酸、间苯二甲酸、4，4’_ 二苯基二羧酸、2，6_萘二羧酸和下述通式(III)所示的化合物等芳香族二羧酸；对氨基苯酚、对苯二胺等芳香族胺类。[化学式I]
权利要求
1.ー种成型体的制造方法，其特征在于，该制造方法包括以下エ序 測定在规定的成型条件下将液晶性树脂组合物注射成型时成型体表面不发生起泡的最大注射容量(Vcnlax) !的エ序； 測定变更所述规定的成型条件中直浇ロ的出口直径(￠8)与喷嘴的出口直径(ctn)之比(c^S/>n)而将所述液晶性树脂组合物注射成型时成型体表面不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)2的エ序； 用规定形式的函数(Vcmax = f(小s/>n))导出不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)和直浇ロ的出口直径与喷嘴的出口直径之比(<j5s/>n)之间的关系的エ序， 其中，在满足Vc_(cm3/Sec) <f(ctS/>n)的条件下将液晶性树脂组合物注射成型。
2.根据权利要求I所述的成型体的制造方法，其特征在于，所述规定形式的函数用下述式(I)表示，且在满足下述式(II)的成型条件下将液晶性树脂组合物注射成型，Vcmax (cm3/sec) < —45 ( s/ 4>n)+240…(I)小n < 3mm... (II)。
3.根据权利要求I或2所述的成型体的制造方法，其特征在于，所述喷嘴的出ロ直径(小n)为2mm以下。
4.根据权利要求I 3的任一项所述的成型体的制造方法，其特征在于，所述液晶性树脂组合物含有玻璃纤维。
5.根据权利要求I 4的任一项所述的成型体的制造方法，其中，所述直浇ロ的出口直径与所述喷嘴的出口直径之比(小8/>11)为4.5以下。
6.ー种抑制液晶性树脂组合物注射成型时起泡发生的方法，其中，通过将直浇ロ的出ロ直径(mm)与喷嘴的出口直径(mm)之比(小s/ 4>n)设定为规定的值以下来抑制。
7.根据权利要求6所述的抑制起泡发生的方法，其中，所述规定的值为4.5以下，所述喷嘴的出口直径0n)为3mm以下。
全文摘要
本发明提供了不论使用的液晶性树脂组合物的种类如何均能抑制起泡的发生，同时能够提高成型体的生产率至接近极限的成型体的制造方法及抑制起泡发生的方法。在规定的成型条件下将液晶性树脂组合物注射成型时，用规定形式的函数(Vcmax＝f(φs/φn))导出不发生起泡的最大注射容量(Vcmax)和直浇口的出口直径与喷嘴的出口直径之比(φs/φn)之间的关系，在满足Vcmax＜f(φs/φn)的条件下将液晶性树脂组合物注射成型。
文档编号B29C45/20GK102802910SQ20108002728
公开日2012年11月28日 申请日期2010年4月6日 优先权日2009年4月28日
发明者佐佐木信彰 申请人:宝理塑料株式会社