注射压缩成形方法技术

本发明专利技术的注射压缩成形方法是使模具（１１、１２）处于低压锁模状态，边使模腔空间（１３）相对于浇口（３０）移动边从浇口向模腔空间（１３）内注射填充熔融状态的热塑性树脂组成物（１６）后，大致在填充完了的同时，使模具（１１、１２）处于高压锁模状态，并对模腔空间（１３）内所填充的热塑性树脂组成物（１６）进行压缩赋形。由于能够对含有高比例的导电性填料等热传导性填料的热塑性树脂组成物进行注射压缩成形，因此，例如能够用来制造燃料电池用隔离板和平面天线等成形品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热塑性树脂的注射压缩成形方法以及以该成形方法得到的成形品。
技术介绍
作为成形品的制造方法，迄今使用着各种各样的方法，例如注射成形法、挤出成形法等已为人们所知。近年来，作为以这类方法成形的成形品，出现了在热塑性树脂中混合大量填料的成形品。例如，有将石墨碳和碳素纤维等作为填料混合在热塑性树脂中而制成的燃料电池用隔离板等。燃料电池用隔离板配置成将燃料电池的固体电解质以及设置在该固体电解质的两面的空气极和燃料极夹在中间。通过燃料电池用隔离板上所形成的槽向空气极供给空气(氧气)、向燃料极供给燃料气体(氢气)。制造像该燃料电池用隔离板那样由含有大量填料的原料构成的成形品时，原料的流动性会变差，存在着不提高原料的填充压力则无法成形的问题。为此，有人提出了在上述使用流动性差的原料成形的场合，采用注射压缩成形或急速加热冷却等成形方法的方案(例如可参照专利文献1)。但是，专利文献1所公开的那种使用注入熔融树脂的浇口固定的成形机的注射压缩成形方法中，在对高比例添加碳素填料的流动性极差的树脂组成物进行成形时，要保证成品壁厚的均匀性是困难的。而将模具温度加热到高温以使树脂的填充流畅的急速加热冷却法中，存在着模具的升温时间长因而成形周期长、生产率低的问题，不能令人满意。特别是，燃料电池用隔离板在燃料电池中要使用数百片，保证尺寸精度的一致性非常重要(例如，作为性能要求，希望壁厚的偏差(最大值与最小值之差)在60μm以下)。另一方面，为得到具有均匀性状的薄壁成形品，有人提出使模具的模腔或浇口滑动，缩短熔融树脂组成物在模腔内的表观移动距离的方法，例如，有一种将具有材料注入口的移动块设置在固定模板和活动模板的其中一方模板上，在成形材料的填充过程中使材料注入口相对于模腔面发生位置偏移的材料成形方法(例如可参照专利文献2)。还有一种在将熔融树脂从树脂注入部经由横浇道自浇口部注入模腔内时，边使浇口部和模腔相二者对移动边进行浇注的树脂成形法(例如可参照专利文献3)。专利文献1国际公开第02/001660号册子专利文献2特开平6-179228号公报专利文献3特开平8-150644号公报但是，作为上述成形方法，在单纯为了缩短树脂的表观移动距离而使用例如导电性填料的含有率非常高、流动性极差的树脂材料的场合，要想通过注射成形转印出燃料电池用高分子隔离板所要求的那种微细的槽是困难的，而且无法满足导电性能和槽的机械强度的要求。另一方面，要提高转印性能就不得不减少填料含有量，最终结果是导致导电性能降低，因此，人们要求对成形方法进行改进。以上就燃料电池用高分子隔离板的例子进行了说明，但近年来得到普及的平面天线也是以同样的材料成形的，也存在着同样的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是，提供一种即便是熔融时的流动性非常差的热塑性树脂组成物，也能够简便地得到其成分分散均匀而几乎不存在密度梯度，可保证成形品的壁厚的均匀性，而且尺寸精度也很高的成形品的注射压缩成形方法以及成形品。本专利技术的另一个目的是，提供一种即便是熔融时的流动性非常差的原料，也能够缩短成形周期，还能够提高生产率的注射压缩成形方法以及成形品。本专利技术的注射压缩成形方法是将含有熔融状态的热塑性树脂的原料从浇口注射填充到模具内部所形成的模腔空间内，对该模腔空间内的所述原料进行压缩赋形以获得成形品的注射压缩成形方法，其特征是，由以下工序构成使所述模具处于低压锁模状态，边使所述模腔空间相对于所述浇口移动，边从所述浇口向所述模腔空间注射填充熔融状态的所述原料的注射填充工序；大致在填充完了的同时，使所述模具处于高压锁模状态，并对所述模腔空间内所填充的所述原料进行压缩赋形的压缩赋形工序。在这里，就注射填充工序中的低压锁模状态而言，例如在成形品的大小为A4尺寸(约200mm×300mm)的场合，只要将锁模力大致设定为10～100吨即可，而就压缩赋形工序中的高压锁模状态而言，只要将锁模力大致设定为200～350吨即可。就本专利技术的注射压缩成形方法而言，除了包括热塑性树脂本身的成形方法之外，还包括热塑性树脂中含有诸如导电性填料和金属填料等热传导性填料的热塑性树脂组成物的注射压缩成形方法。按照以上所述的本专利技术的注射压缩成形方法，是使模具处于低压锁模状态，边使模腔空间相对于浇口移动边注射填充熔融状态的原料，大致在填充完了的同时使模具处于高压锁模状态，并对模腔空间内所填充的原料进行压缩赋形的，因此，即便是在将像含有高比例的导电性填料或金属填料等热传导性填料的热塑性树脂组成物那样的、熔融时的流动性差的热塑性树脂组成物作为原料进行成形的场合，也能够使模腔空间中的未填充部分在浇口的注射口的正下方连续地形成，缩短原料的表观流动长度，可得到密度均匀、几乎不存在密度梯度的成形品。此外，能够提供不仅壁厚偏差小、尺寸精度高而且即便是在形成微细的槽等复杂形状后该微细的槽也无龟裂和缺损的成形品。此外，按照本专利技术的注射压缩成形方法，是使模腔空间移动着进行熔融状态的原料的填充的，因此，原料的表观流动长度短，能够以较低的填充压力且在热塑性树脂的结晶化温度左右的模具温度下以较短时间(例如1～2秒)进行填充，而且，成形性优良而不需要进行模具的急速加热冷却，可大幅度缩短成形周期，因而能够降低生产成本。在本专利技术的注射压缩成形方法中，最好是，所述原料的注射填充方向与所述模腔空间的移动方向成锐角，而尤以该锐角为25°～75°为佳。根据本专利技术，由于原料的注射填充方向与模腔空间的移动方向成锐角尤其是25°～75°的锐角，因此，可以降低向模腔空间填充的原料的填充压力，还能够防止微细合流纹的产生，即便是在成形例如燃料电池用隔离板等必须形成微细的槽的成形品的场合，也能够防止该微细的槽发生龟裂和缺损，可提高其强度。在本专利技术的注射压缩成形方法中，最好是，所述压缩赋形是通过设置在所述模具内部的压缩块向所述模腔空间方向前进而进行。根据本专利技术，作为对模腔空间内所填充的原料进行压缩赋形的方法，是通过设置在模具内部的压缩块向模腔空间方向前进而进行的，因此，模腔空间内所填充的原料的压缩赋形能够简便且可靠地实施。在本专利技术的注射压缩成形方法中，作为制造装置，使用下述的制造装置，即，包括具有一对相向设置的成形模、形成有所述模腔空间的模具，至少对所述模具之中形成有作为所述模腔空间的凹部的一个成形模进行加热的加热装置，将熔融状态的所述原料填充到模腔空间内的填充装置，对填充到所述模腔空间内的所述原料进行压缩赋形的压缩装置，对所述模腔空间内的所述原料进行冷却的冷却装置，以及，将所述模具或其中一个成形模向所述各装置进行输送的输送装置；所述加热装置、所述填充装置、所述压缩装置、所述冷却装置设置在大致相同的圆上。此外，最好是，以所述加热装置进行对所述模具或其中一个成形模进行加热的加热工序，以所述填充装置进行边使所述模腔空间相对于所述浇口移动边将所述熔融状态的所述原料填充到模腔空间内的填充工序，以所述压缩装置进行对所述模腔空间内的所述原料进行压缩赋形的压缩赋形工序，以所述冷却装置进行对所述模腔空间内的所述原料进行冷却的冷却工序。此时，在本专利技术中，既能够以输送装置输送其中一个成形模，也能够输送包括一对成形模的整个模具。根据以上所述的本专利技术，在填充工序中，是使模腔空间移动着进行原料的填充的，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射压缩成形方法，将含有熔融状态的热塑性树脂的原料从浇口注射填充到模具内部所形成的模腔空间内，对该模腔空间内的所述原料进行压缩赋形以获得成形品，其特征是，由以下工序构成：使所述模具处于低压锁模状态，边使所述模腔空间相对于所述浇口 移动，边从所述浇口向所述模腔空间注射填充熔融状态的所述原料的注射填充工序；大致在填充完了的同时，使所述模具处于高压锁模状态，并对所述模腔空间内所填充的所述原料进行压缩赋形的压缩赋形工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿江晴彦，柴田康雅，田中隆义，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]