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JP2007161853A - Plastic molded product and method for producing the same - Google Patents

Plastic molded product and method for producing the same Download PDF

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JP2007161853A
JP2007161853A JP2005359007A JP2005359007A JP2007161853A JP 2007161853 A JP2007161853 A JP 2007161853A JP 2005359007 A JP2005359007 A JP 2005359007A JP 2005359007 A JP2005359007 A JP 2005359007A JP 2007161853 A JP2007161853 A JP 2007161853A
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JP
Japan
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plastic
raw material
molded product
mold
producing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005359007A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyotaka Sawada
清孝 沢田
Tadakatsu Harada
忠克 原田
Yasuo Yamanaka
康生 山中
Toshihiro Kanematsu
俊宏 金松
Shinya Senoo
晋哉 妹尾
Jun Watabe
順 渡部
Tomohiro Harada
知広 原田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic molded product having high transfer properties, high strength and high heat resistance and prepared by using a principal material which is a plastic material made of biomass as a raw material. <P>SOLUTION: The plastic molded product 1 (an exterior finish part of OA equipment) is composed of the plastic material obtained by adding a plastic (polycarbonate) made of petroleum as the raw material to a plastic (polylactic acid) made of the biomass as the raw material and alloying the plastics. The molded product is manufactured by injection filling of a metal mold of a molding apparatus with the alloyed material. The surface layer part is a skin layer 4 and the central part is a core layer 5 containing holes 5a. Furthermore, the holes are formed by adding a foaming agent and the hole diameter can be controlled to a smaller diameter by adding a nucleating agent. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラスチック成形品及びその製造方法に関し、より詳しくは 高転写性、高強度、高耐熱性を有する、バイオマスを原料とする樹脂を用いたプラスチック成形品およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a plastic molded article and a method for producing the same, and more particularly relates to a plastic molded article using a biomass-based resin having high transferability, high strength, and high heat resistance, and a method for producing the same.

石油を原料とするプラスチック材料を、バイオマスを原料とするプラスチック材料で代替することによって、温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を削減することができ、地球温暖化を防止することがきる。また、枯渇資源である化石資源の省資源化にもつながる。このような理由から、植物由来樹脂、微生物由来樹脂などのバイオマスを原料とするプラスチック材料の研究が盛んに行われている。しかし、バイオマスを原料とするプラスチック材料は、剛性、耐熱性等の問題から、プラスチック製食器など、その利用範囲が限定されるものであり、特に家電製品やOA機器の外装部品など、強度や耐熱性が求められる用途への適用は難しかった。   Replacing plastic materials made from petroleum with plastic materials made from biomass can reduce the emission of carbon dioxide, which is a greenhouse gas, and prevent global warming. It also leads to resource saving of fossil resources that are depleted resources. For these reasons, research on plastic materials using biomass such as plant-derived resins and microorganism-derived resins as raw materials has been actively conducted. However, plastic materials made from biomass are limited in their range of use, such as plastic tableware, due to problems such as rigidity and heat resistance, and are particularly strong in the strength and heat resistance of home appliances and exterior parts of OA equipment. It was difficult to apply to applications that required high performance.

成形品の強度や耐熱性を向上させる技術としては、成形中または成形後の熱処理によってポリ乳酸を結晶化させることが検討されている。しかしながら、ポリ乳酸樹脂は結晶化速度が遅いため長い成形サイクル時間や成形後の熱処理を必要とすること、および成形時や熱処理時の変形が大きいことなど、実用上問題があった。   As a technique for improving the strength and heat resistance of a molded product, it has been studied to crystallize polylactic acid by heat treatment during or after molding. However, since polylactic acid resin has a low crystallization rate, it has practical problems such as requiring a long molding cycle time and heat treatment after molding, and large deformation during molding and heat treatment.

そこで、成形品の強度や耐熱性を向上させるために、バイオマスを原料とするプラスチック材料に、石油を原料とするプラスチック材料を添加してアロイ化、ブレンドする方法や、フィラーを添加する方法などが検討されてきている。   Therefore, in order to improve the strength and heat resistance of the molded product, there are a method of adding a plastic material made of petroleum to a plastic material made of biomass to alloy and blend, a method of adding a filler, etc. It has been studied.

下記特許文献1では、バイオマスを原料とするプラスチック材料であるポリ乳酸樹脂中に、加重たわみ温度が120℃以上である熱可塑性樹脂のポリカーボネート樹脂や脂環式アモルファスポリオレフィン樹脂を分散させたアロイ樹脂を光ディスク基板に用いることにより、必要な透明性を維持しつつ耐熱性を向上させている。この植物由来原料のポリ乳酸樹脂を主成分とするアロイ樹脂を光ディスク基板へ用いることにより、信号を記録または再生するレーザ光に対して透明性を有し、しかもCDやDVDの規格に定められた耐熱性を有し、高温負荷試験後においてもディスクの変形が小さく、再生装置、或いは記録再生装置などのプレーヤで再生可能な、耐熱性の向上した光ディスクを得ることができるとしている。   In the following Patent Document 1, an alloy resin in which a polycarbonate resin or an alicyclic amorphous polyolefin resin of a thermoplastic resin having a weighted deflection temperature of 120 ° C. or higher is dispersed in a polylactic acid resin that is a plastic material made from biomass. Use in an optical disk substrate improves heat resistance while maintaining necessary transparency. By using an alloy resin composed mainly of plant-derived raw material polylactic acid resin as an optical disk substrate, it is transparent to laser light for recording or reproducing signals, and is also stipulated in the CD and DVD standards. It is said that it is possible to obtain an optical disk with improved heat resistance that has heat resistance and is less deformed after a high temperature load test and can be reproduced by a player such as a reproducing apparatus or a recording / reproducing apparatus.

また、下記特許文献2では、結晶性ポリプロピレン樹脂と無機フィラーとを配合したポリ乳酸系樹脂を用いて、プラスチック成形品を得るようにしている。無機フィラーとしてはタルク、炭酸カルシウム、カーボンブラック、水酸化マグネシウム等の粒状フィラーや、チタン酸カリウム、モスハイジ等のウィスカー状フィラー、マイカ等の板状フィラー、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の繊維状フィラーを挙げているが、好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維、マイカ、タルクおよび炭酸カルシウムであるとしている。フィラーは強度向上としてのみではなく、核剤としての働きもあり、結晶化を促進させる。これらの樹脂を用いることにより、強度および耐熱性に優れ、分散性が良好なプラスチック成形品を得ることができるとしている。   Further, in Patent Document 2 below, a plastic molded product is obtained using a polylactic acid resin in which a crystalline polypropylene resin and an inorganic filler are blended. Inorganic fillers include particulate fillers such as talc, calcium carbonate, carbon black, magnesium hydroxide, whisker-like fillers such as potassium titanate and mossheid, plate-like fillers such as mica, fibers such as glass fibers, carbon fibers, and metal fibers. The filler is preferably glass fiber, carbon fiber, mica, talc and calcium carbonate. The filler not only improves the strength but also acts as a nucleating agent and promotes crystallization. By using these resins, it is said that a plastic molded article having excellent strength and heat resistance and good dispersibility can be obtained.

更に、下記特許文献3では生分解性を有し、かつ、優れた耐衝撃性、耐熱性を有するプラスチック成形品を得るために、乳酸系樹脂と、乳酸系樹脂以外の脂肪族ポリエステル、芳香族脂肪族ポリエステル、および、平均粒径が1〜5μmの無機フィラーをブレンドした樹脂を用いている。無機フィラーのとしては、タルク、マイカ、アルミナ、ガラス繊維、金属粉末などを挙げている。これらの樹脂を用いたプラスチック成形品は、耐衝撃性、耐熱性に優れているので、家電製品、自動車部品、その他の一般的な成形品として使用することができるとしている。   Furthermore, in Patent Document 3 below, in order to obtain a plastic molded product having biodegradability and excellent impact resistance and heat resistance, a lactic acid-based resin, an aliphatic polyester other than the lactic acid-based resin, an aromatic A resin in which aliphatic polyester and an inorganic filler having an average particle diameter of 1 to 5 μm are blended is used. Examples of the inorganic filler include talc, mica, alumina, glass fiber, and metal powder. Since plastic molded products using these resins are excellent in impact resistance and heat resistance, they can be used as home appliances, automobile parts, and other general molded products.

しかし、上記の方法はプラスチック成形品の剛性、耐熱性を向上させるため、バイオマスを原料とするプラスチック材料に、石油を原料とするプラスチック材料を添加してアロイ化、ブレンドする方法や、フィラーを添加する方法であるため、これらの樹脂はアロイ化、ブレンドなどを行っていない純粋なバイオマスを原料とするプラスチック材料に比べて、粘度が高くなる。   However, in order to improve the rigidity and heat resistance of plastic molded products, the above method is a method of alloying and blending by adding plastic materials made from petroleum to plastic materials made from biomass, and adding fillers. Therefore, these resins have higher viscosity than plastic materials made from pure biomass that has not been alloyed or blended.

そのため、これらのプラスチック材料を用いて射出成形を行う場合、流動性が低下しているため、厚肉や偏肉の形状や、リブなどを有する複雑形状をしたプラスチック成形品を得ようとする場合に、ヒケという成形不良(金型のキャビティ形状を精確に転写できない)が発生してしまう欠点がある。以下に、成形不良が発生した場合の一例を挙げる。   Therefore, when injection molding is performed using these plastic materials, the flowability is reduced, so when trying to obtain a plastic molded product with a thick or uneven shape, or a complicated shape with ribs, etc. In addition, there is a drawback in that a molding defect called sink (the cavity shape of the mold cannot be accurately transferred) occurs. Below, an example when a molding defect occurs is given.

図8は、目的とする形状の成形品すなわち、リブ形状を有するOA機器の外装部品27の断面図である。これに対し図9は、実際に得られた成形品28の形状を示す断面図であって、成形加工で生じる従来技術の問題点を示すものである。図8、図9において符号2はリブ、符号3はゲート(に対応する部分)、符号4はスキン層である。
[成形原料:使用樹脂]
(1)バイオマスを原料とするプラスチック材料と、石油を原料とするプラスチック材料を、下記割合(重量%)で混合してアロイ化したものを用いた。
(2)バイオマスを原料とするプラスチック材料
・ポリ乳酸(ガラス転移点=60℃、融点=170℃、熱分解点=250℃)
・配合割合=50重量%
(3)石油を原料とするプラスチック材料
・ポリカーボネート(ガラス転移点=145℃、融点=250℃、熱分解点=400℃)
・配合割合=50重量%
[主な成形条件]
(1)成形法=射出成形法
(2)樹脂温度=220℃
(3)金型温度=130℃
(4)保圧圧力=100MPa
FIG. 8 is a cross-sectional view of a molded product having a target shape, that is, an exterior component 27 of an OA device having a rib shape. On the other hand, FIG. 9 is a cross-sectional view showing the shape of the molded product 28 actually obtained, and shows the problems of the prior art caused by the molding process. 8 and 9, reference numeral 2 is a rib, reference numeral 3 is a gate (corresponding portion), and reference numeral 4 is a skin layer.
[Raw material: Resin used]
(1) A plastic material using biomass as a raw material and a plastic material using petroleum as a raw material were mixed at the following ratio (% by weight) and alloyed.
(2) Plastic material made from biomass, polylactic acid (glass transition point = 60 ° C., melting point = 170 ° C., thermal decomposition point = 250 ° C.)
-Mixing ratio = 50% by weight
(3) Petroleum-based plastic material / polycarbonate (glass transition point = 145 ° C., melting point = 250 ° C., thermal decomposition point = 400 ° C.)
-Mixing ratio = 50% by weight
[Main molding conditions]
(1) Molding method = Injection molding method (2) Resin temperature = 220 ° C.
(3) Mold temperature = 130 ° C
(4) Holding pressure = 100 MPa

上記成形品の作製では、ポリ乳酸とポリカーボネートをアロイ化した樹脂を用いているため樹脂温度を、ポリ乳酸の熱分解点である250℃以下の220℃に設定しなければならない。ポリカーボネートは非晶性樹脂のため、ガラス転移点以上であれば軟化するため流動可能ではあるが、粘度が非常に高い。その結果、金型内への樹脂充填中に冷却が進行し、ゲートから離れた所では保圧が効かないためにヒケが発生してしまう。また、成形品がリブを有した形状をしているため、リブの根元部分における樹脂の冷却が最も遅くなり、リブの対向する面にヒケが発生しやすくなる。   In the production of the molded product, since a resin obtained by alloying polylactic acid and polycarbonate is used, the resin temperature must be set to 220 ° C., which is the thermal decomposition point of polylactic acid, of 250 ° C. or less. Since polycarbonate is an amorphous resin, it is soft when it is above the glass transition point, and is flowable, but it has a very high viscosity. As a result, the cooling proceeds while the resin is filled into the mold, and sinking occurs because the holding pressure does not work at a place away from the gate. In addition, since the molded product has a shape having ribs, the cooling of the resin at the base portion of the ribs is the slowest, and sink marks are likely to occur on the opposing surfaces of the ribs.

特開2005−196821号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-196821 特開2005−307128号公報JP-A-2005-307128 特開2004−323791号公報JP 2004-323791 A

本発明は、従来技術の前記課題を解決するためになされたものであり、高転写性(金型のキャビティ形状を高精度に転写できる性質)、高強度・高耐熱性を有し、主材料としてバイオマスを原料とするプラスチック材料を用いたプラスチック成形品および、ヒケなどの成形不良が発生しておらず、家電製品やOA機器の外装部品などに有効に適用可能な上記成形品の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has high transferability (property capable of transferring the cavity shape of the mold with high accuracy), high strength and high heat resistance, and main materials. As a manufacturing method of the above-mentioned molded product that can be applied effectively to home appliances and exterior parts of OA equipment, etc. It is to provide.

請求項1に係る発明は、バイオマスを原料とするプラスチック材料(以下、バイオマス原料プラスチック)と、石油を原料とするプラスチック材料(以下、石油原料プラスチック)とを混合してアロイ化したプラスチック材料を主材料としてなる成形品であって、表層部を形成するスキン層と中心部を形成するコア層とで構成され、該コア層に空孔が形成されていることを特徴とするプラスチック成形品である。   The invention according to claim 1 is mainly made of a plastic material obtained by mixing a plastic material using biomass as a raw material (hereinafter referred to as biomass raw material plastic) and a plastic material using petroleum as a raw material (hereinafter referred to as petroleum raw material plastic). A molded product as a material, which is a plastic molded product comprising a skin layer forming a surface layer portion and a core layer forming a central portion, and pores are formed in the core layer .

請求項2に係る発明は、表層部を形成するスキン層と中心部を形成するコア層とで構成された成形品であって、前記スキン層が石油原料プラスチック(石油原料樹脂)を主材料として形成され、前記コア層がバイオマス原料プラスチック(バイオマス原料樹脂)を主材料として形成され、かつ該コア層に空孔が形成されていることを特徴とするプラスチック成形品である。   The invention according to claim 2 is a molded article composed of a skin layer forming a surface layer part and a core layer forming a center part, wherein the skin layer is mainly made of petroleum raw material plastic (petroleum raw material resin). The plastic molded product is characterized in that the core layer is formed using a biomass raw material plastic (biomass raw material resin) as a main material, and pores are formed in the core layer.

請求項3に係る発明は、前記石油原料プラスチックは非晶性プラスチックであり、そのガラス転移温度がバイオマス原料プラスチックの溶融温度より低いことを特徴とする請求項2に記載のプラスチック成形品である。   The invention according to claim 3 is the plastic molded article according to claim 2, wherein the petroleum raw material plastic is an amorphous plastic, and the glass transition temperature thereof is lower than the melting temperature of the biomass raw material plastic.

請求項4に係る発明は、前記石油原料プラスチックは結晶性プラスチックであり、その軟化温度がバイオマス原料プラスチックの溶融温度より低いことを特徴とする請求項2に記載のプラスチック成形品である。   The invention according to claim 4 is the plastic molded article according to claim 2, wherein the petroleum raw material plastic is a crystalline plastic, and the softening temperature thereof is lower than the melting temperature of the biomass raw material plastic.

請求項5に係る発明は、前記プラスチック成形品が電気製品(家電製品、OA機器等)の外装部品であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプラスチック成形品である。   The invention according to claim 5 is the plastic molded article according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the plastic molded article is an exterior part of an electric product (home appliance, OA device, etc.).

請求項6に係る発明は、請求項1に記載の成形品を製造するに際し、バイオマス原料プラスチックと石油原料プラスチックと発泡剤とを混合してアロイ化したプラスチック材料を金型内に射出充填し、金型の冷却を行ったのち成形品を金型から取り出す射出成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法である。   In the invention according to claim 6, when producing the molded article according to claim 1, a plastic material obtained by mixing a biomass raw material plastic, a petroleum raw material plastic, and a foaming agent into an alloy is injected and filled in a mold, It is a method for producing a plastic molded product, wherein the molded product is produced by an injection molding method in which a molded product is taken out from the die after cooling the mold.

請求項7に係る発明は、請求項1に記載の成形品を製造するに際し、バイオマス原料プラスチックと石油原料プラスチックとを混合してアロイ化したプラスチック材料に超臨界流体を含浸させ、該プラスチック材料を金型内に射出充填し、金型の冷却を行ったのち成形品を金型から取り出す射出成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法である。   In the invention according to claim 7, when the molded article according to claim 1 is manufactured, a plastic material obtained by mixing biomass raw material plastic and petroleum raw material plastic and alloying is impregnated with a supercritical fluid. A method for producing a plastic molded product comprising producing by a injection molding method in which a mold is injected and filled, and after cooling the mold, the molded product is taken out from the mold.

請求項8に係る発明は、請求項2〜4のいずれかに記載の成形品を製造するに際し、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックを金型内に射出充填し、次いでコア層を形成するべき、発泡剤が添加されたバイオマス原料プラスチックを金型内に射出充填し、冷却を行ったのち成形品を金型から取り出すサンドイッチ成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法である。   In the invention according to claim 8, when the molded product according to any one of claims 2 to 4 is manufactured, the petroleum raw material plastic for forming the skin layer is injected and filled into the mold, and then the core layer is formed. It is a method of manufacturing a plastic molded product characterized in that it is manufactured by a sandwich molding method in which a biomass raw material plastic to which a foaming agent is added is injected and filled into a mold, and after cooling, the molded product is taken out from the mold. is there.

請求項9に係る発明は、請求項2〜4のいずれかに記載の成形品を製造するに際し、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックと、コア層を形成するべき、発泡剤が添加されたバイオマス原料プラスチックとを同時に金型内に射出充填し、冷却を行ったのち成形品を金型から取り出すサンドイッチ成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法である。   In the invention according to claim 9, when the molded article according to any one of claims 2 to 4 is manufactured, a petroleum raw material plastic for forming a skin layer and a foaming agent for forming a core layer are added. A method for producing a plastic molded product is characterized in that a biomass raw material plastic is simultaneously injected into a mold, cooled, and then manufactured by a sandwich molding method in which the molded product is taken out of the mold.

請求項10に係る発明は、請求項2〜4のいずれかに記載の成形品を製造するに際し、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックを金型内に射出充填し、次いでコア層を形成するべき、超臨界流体(炭酸ガス(CO)、窒素ガス(N)など、以下同じ)が含浸されたバイオマス原料プラスチックを金型内に射出充填し、冷却を行ったのち成形品を金型から取り出すサンドイッチ成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法である。 In the invention according to claim 10, when the molded article according to any one of claims 2 to 4 is manufactured, a petroleum raw material plastic for forming a skin layer is injected and filled into a mold, and then a core layer is formed. Biomass raw material plastic impregnated with supercritical fluid (carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen gas (N 2 ), etc.) is injected and filled into the mold, and after cooling, the molded product is molded into the mold It is a manufacturing method of a plastic molded product, characterized in that it is manufactured by a sandwich molding method to be taken out from

請求項11に係る発明は、請求項2〜4のいずれかに記載の成形品を製造するに際し、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックと、コア層を形成するべき、超臨界流体が含浸されたバイオマス原料プラスチックとを、同時に金型内に射出充填し、冷却を行ったのち成形品を金型から取り出すサンドイッチ成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法である。   The invention according to claim 11 is impregnated with a petroleum raw material plastic for forming a skin layer and a supercritical fluid for forming a core layer when the molded article according to any one of claims 2 to 4 is manufactured. This is a method for producing a plastic molded product, characterized in that the biomass raw material plastic is simultaneously injected into a mold, cooled and then manufactured by a sandwich molding method in which the molded product is taken out from the mold.

請求項1の発明によれば、バイオマス原料プラスチックを用いた、高転写性・高強度・高耐熱性のプラスチック成形品が提供される。請求項2の発明によれば、バイオマス原料プラスチックを用いた、より高転写性・高強度・高耐熱性のプラスチック成形品が提供される。
請求項3、請求項4の発明に係る成形品をサンドイッチ成形法で製造する場合、コア層を形成するべきバイオマス原料プラスチックが発泡して膨張した時に、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックが軟化した状態にあるため、この石油原料プラスチックを効率的に金型キャビティ面に押し付ける結果、成形品にヒケなどの成形不良が発生しにくくなる。
請求項5の発明によれば、バイオマス原料プラスチックを用いた、高転写性・高強度・高耐熱性の外装部品が提供される。
According to the first aspect of the present invention, a plastic molded article having high transferability, high strength, and high heat resistance using a biomass raw material plastic is provided. According to the second aspect of the present invention, a plastic molded article having higher transferability, higher strength, and higher heat resistance using a biomass raw material plastic is provided.
When the molded product according to the invention of claim 3 and claim 4 is manufactured by the sandwich molding method, when the biomass raw material plastic for forming the core layer is expanded and expanded, the petroleum raw material plastic for forming the skin layer is softened. Therefore, as a result of efficiently pressing the petroleum raw plastic against the mold cavity surface, molding defects such as sink marks are less likely to occur in the molded product.
According to the invention of claim 5, a high transferability, high strength and high heat resistance exterior part using a biomass raw material plastic is provided.

請求項6、請求項7の発明では汎用の射出成形機を用いることができるため、設備コストが安価となり、バイオマス原料プラスチックを用いた高転写性・高強度・高耐熱性のプラスチック成形品を安価に提供することができる。
請求項8、請求項9の発明によれば、請求項2〜4のいずれかに記載された、バイオマス原料プラスチックによる高転写性・高強度・高耐熱性を有するプラスチック成形品を得ることができる。
請求項10、請求項11の発明に係るプラスチック成形品の製造方法は、プラスチックを発泡させるための材料として上記超臨界流体を用いるため環境に悪い影響を与えことがないから、環境に優しい成形法である。
In the inventions of claim 6 and claim 7, since a general-purpose injection molding machine can be used, the equipment cost is reduced, and a high-transfer, high-strength, high-heat-resistant plastic molded product using biomass raw material plastic is inexpensive. Can be provided.
According to the inventions of claims 8 and 9, it is possible to obtain a plastic molded article having high transferability, high strength, and high heat resistance by using biomass raw material plastic as described in any one of claims 2 to 4. .
The method for producing a plastic molded product according to the inventions of claims 10 and 11 uses the supercritical fluid as a material for foaming the plastic so that it does not adversely affect the environment. It is.

本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明のプラスチック成形品1(OA機器の外装部品)の形状を示す断面図である。成形品1は、バイオマス原料プラスチックと石油原料プラスチックを混合してアロイ化したプラスチック材料を射出成形して製造したものである。本実施形態では、バイオマス原料プラスチックとしてポリ乳酸を、石油原料プラスチックとしてポリカーボネートをそれぞれ用いている。すなわち、成形品1は表層部がスキン層4、中心部が空孔5aを含有するコア層5となっており、この空孔は発泡剤添加により形成されるが、空孔径は核剤の添加により小さいものに制御することができる。
空孔を小さく制御するのは、空孔が大きく成長して成形品表面に達し、凹部が発生するのを防止するためである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the shape of a plastic molded article 1 (an exterior part of an OA device) of the present invention. The molded product 1 is manufactured by injection molding a plastic material obtained by mixing a biomass raw material plastic and a petroleum raw material plastic into an alloy. In the present embodiment, polylactic acid is used as the biomass raw material plastic, and polycarbonate is used as the petroleum raw material plastic. That is, the molded product 1 has a skin layer 4 in the surface layer portion and a core layer 5 containing the pores 5a in the central portion. These pores are formed by adding a foaming agent, but the pore diameter is the addition of a nucleating agent Can be controlled to a smaller one.
The reason why the voids are controlled to be small is to prevent the voids from growing large and reaching the surface of the molded product, thereby generating recesses.

[実施例1]
上記成形品の成形例について説明する。
[成形原料:使用樹脂]
(1)バイオマス原料プラスチックと、石油原料プラスチックを下記割合(重量%)で混合してアロイ化したものを用いた。
(2)バイオマス原料プラスチック
・ポリ乳酸(ガラス転移点=60℃、融点=170℃、熱分解点=250℃)
・配合割合=50重量%
(3)石油原料プラスチック
・ポリカーボネート(ガラス転移点=145℃、融点=250℃、熱分解点=400℃)
・配合割合=50重量%
[発泡剤]
アゾジカルボンアミド(ADCA)
[核剤]
タルク
[主な成形条件]
(1)成形法=射出成形法
(2)樹脂温度=220℃
(3)金型温度=130℃
(4)保圧圧力=60MPa
[Example 1]
A molding example of the molded product will be described.
[Raw material: Resin used]
(1) A biomass raw material plastic and a petroleum raw material plastic mixed at the following ratio (weight%) and alloyed were used.
(2) Biomass plastic / polylactic acid (glass transition point = 60 ° C., melting point = 170 ° C., thermal decomposition point = 250 ° C.)
-Mixing ratio = 50% by weight
(3) Petroleum raw material plastic / polycarbonate (glass transition point = 145 ° C., melting point = 250 ° C., thermal decomposition point = 400 ° C.)
-Mixing ratio = 50% by weight
[Foaming agent]
Azodicarbonamide (ADCA)
[Nuclear agent]
talc
[Main molding conditions]
(1) Molding method = Injection molding method (2) Resin temperature = 220 ° C.
(3) Mold temperature = 130 ° C
(4) Holding pressure = 60 MPa

図2は、射出成形法によるプラスチック成形品1の製造方法を工程順に示す説明図である。この図において、上記アロイ化したプラスチック材料を、温度制御手段(図示せず)により一定温度に保たれている金型キャビティ3A内にゲート3から射出充填射する(図2(a))。プラスチック材料の充填とともに、発泡剤が発泡し、その発泡力によってプラスチック材料は金型のキャビティ面へ押し付けられる(図2(b))。そのため、ポリカーボネートをアロイ化することにより粘度の増加、流動性の低下が生じても、ヒケなどの成形不良が生じることはない。その結果、図1に示すような、空孔の無い表層部を形成するスキン層4と、空孔5aが形成されている中心部を形成するコア層5とで構成された、高転写性・高強度・高耐熱性を有するプラスチック成形品を得ることができる。   FIG. 2 is an explanatory view showing a method of manufacturing the plastic molded article 1 by the injection molding method in the order of steps. In this figure, the alloyed plastic material is injected and injected from a gate 3 into a mold cavity 3A maintained at a constant temperature by a temperature control means (not shown) (FIG. 2 (a)). As the plastic material is filled, the foaming agent foams, and the plastic material is pressed against the cavity surface of the mold by the foaming force (FIG. 2B). Therefore, molding defects such as sink marks do not occur even when viscosity is increased and fluidity is decreased by alloying polycarbonate. As a result, as shown in FIG. 1, the skin layer 4 that forms the surface layer portion without pores and the core layer 5 that forms the central portion where the pores 5a are formed, A plastic molded product having high strength and high heat resistance can be obtained.

[第2の実施形態]
図3は、本発明に係るプラスチック成形品6(OA機器の外装部品)の形状を示す断面図である。このプラスチック成形品6は、表層部を形成するスキン層4と中心部を形成するコア層5とで構成され、スキン層4の主材料が石油原料プラスチックで、空孔5aが存在するコア層5の主材料がバイオマス原料プラスチックでそれぞれ構成されている。本実施形態では、石油原料プラスチックとしてポリカーボネートを、バイオマス原料プラスチックとしてポリ乳酸を用いている。また、バイオマス原料プラスチックには、コア層に空孔を形成せるための発泡剤と、空孔を小さく制御する核剤も混入させている。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the shape of a plastic molded product 6 (exterior part for OA equipment) according to the present invention. The plastic molded product 6 is composed of a skin layer 4 that forms a surface layer portion and a core layer 5 that forms a central portion. The main material of the skin layer 4 is petroleum raw material plastic, and the core layer 5 in which pores 5a are present. The main material is composed of biomass plastic. In the present embodiment, polycarbonate is used as the petroleum raw material plastic, and polylactic acid is used as the biomass raw material plastic. Further, the biomass raw material plastic is mixed with a foaming agent for forming pores in the core layer and a nucleating agent for controlling the pores to be small.

[実施例2]
上記成形品の成形例について説明する。
[成形原料:使用樹脂]
(1)スキン層形成用材料:石油原料プラスチック
・ポリカーボネート(ガラス転移点=145℃、融点=250℃、熱分解点=400℃)
(2)コア層形成用材料:バイオマス原料プラスチック
・ポリ乳酸(ガラス転移点=60℃、融点=170℃、熱分解点=250℃)
[発泡剤]
アゾジカルボンアミド(ADCA)
[核剤]
タルク
[主な成形条件]
(1)成形法=サンドイッチ成形法
(2)樹脂温度
・ポリカーボネート:290℃
・ポリ乳酸:220℃
(3)金型温度=130℃
(4)保圧圧力=60MPa
[Example 2]
A molding example of the molded product will be described.
[Raw material: Resin used]
(1) Skin layer forming material: Petroleum raw material plastic / polycarbonate (glass transition point = 145 ° C., melting point = 250 ° C., thermal decomposition point = 400 ° C.)
(2) Core layer forming material: Biomass raw material plastic / polylactic acid (glass transition point = 60 ° C., melting point = 170 ° C., thermal decomposition point = 250 ° C.)
[Foaming agent]
Azodicarbonamide (ADCA)
[Nuclear agent]
talc
[Main molding conditions]
(1) Molding method = sandwich molding method (2) Resin temperature / polycarbonate: 290 ° C
・ Polylactic acid: 220 ° C
(3) Mold temperature = 130 ° C
(4) Holding pressure = 60 MPa

図4(a)(b)(c)は、サンドイッチ成形法によるプラスチック成形品6の製造方法を工程順に示す説明図である。キャビティ16を構成する一対の金型17が用意されている。金型17は温度制御手段(図示せず)により、一定温度に保たれている。ここで、射出成形機のノズルの内部には2つの流路7,8がある。すなわち、第1の射出ユニット9に接続され、スキン層を形成するポリカーボネ−ト11が流れる第1の流路7と、第2の射出ユニット10に接続され、コア層を形成するポリ乳酸12が流れる第2の流路8と、吐出口13とが備えられ、吐出口13の手前で上記2種類のプラスチック材料が合流するようになっている。
なお、符号14は石油原料プラスチックの射出を示し、符号15はバイオマス原料プラスチックの射出を示している。また、サンドイッチ成形法に関しては、例えば特開平10−211633号公報、特開2001−260173号公報に開示されたものがある。
4 (a), 4 (b), and 4 (c) are explanatory views showing a method of manufacturing the plastic molded product 6 by the sandwich molding method in the order of steps. A pair of molds 17 constituting the cavity 16 is prepared. The mold 17 is maintained at a constant temperature by temperature control means (not shown). Here, there are two flow paths 7 and 8 inside the nozzle of the injection molding machine. That is, the first flow path 7 through which the polycarbonate 11 that forms the skin layer is connected to the first injection unit 9 and the polylactic acid 12 that is connected to the second injection unit 10 and forms the core layer are provided. The flowing second flow path 8 and the discharge port 13 are provided, and the two kinds of plastic materials are joined before the discharge port 13.
Reference numeral 14 indicates an injection of petroleum raw material plastic, and reference numeral 15 indicates an injection of biomass raw material plastic. Moreover, regarding the sandwich molding method, for example, there are those disclosed in JP-A-10-21633 and JP-A-2001-260173.

次にサンドイッチ成形法の成形工程について説明する。図4において、まず、第1の射出ユニット9から、スキン層を形成するためのポリカーボネートを第1の流路7を経て、吐出口13から金型17のキャビティ16内へ射出する。これによってスキン層4が形成される。所定量のスキン層4用ポリカーボネートを射出した後、スキン層を形成するポリカーボネートの射出を続けたまま、コア層を形成するポリ乳酸を第2の射出ユニット10から第2の流路8を経て、吐出口13より金型17のキャビティ16内に射出充填する。   Next, the molding process of the sandwich molding method will be described. In FIG. 4, first, polycarbonate for forming a skin layer is injected from the first injection unit 9 into the cavity 16 of the mold 17 from the discharge port 13 through the first flow path 7. Thereby, the skin layer 4 is formed. After injecting a predetermined amount of polycarbonate for the skin layer 4, the polylactic acid forming the core layer is passed from the second injection unit 10 through the second flow path 8 while continuing to inject the polycarbonate forming the skin layer. Injection and filling into the cavity 16 of the mold 17 from the discharge port 13 is performed.

ポリ乳酸中には発泡剤が混入されているため、射出充填とともに発泡剤が発泡し、その発泡力によって、コア層を形成するべきバイオマス原料プラスチックが膨張し、さらにスキン層を形成するべき石油原料プラスチックを金型のキャビティ面へ押し付ける。その後、成形品の温度がスキン層4を形成するポリカーボネートのガラス転移点以下の温度まで冷却されたら、金型17から成形品を取り出す。その結果、図3に示すような、ポリカーボネートで形成された空孔の無い表層部を形成するスキン層4と、ポリ乳酸で形成された空孔が存在する中心部を形成するコア層5とで構成された、高転写性・高強度・高耐熱性を有するプラスチック成形品を得ることができる。   Since polylactic acid contains a foaming agent, the foaming agent foams together with injection filling, and the foaming power causes the biomass raw material plastic to form the core layer to expand, and further the petroleum raw material to form the skin layer. Press the plastic against the cavity surface of the mold. Thereafter, when the temperature of the molded product is cooled to a temperature not higher than the glass transition point of the polycarbonate forming the skin layer 4, the molded product is taken out from the mold 17. As a result, as shown in FIG. 3, a skin layer 4 that forms a surface layer portion without pores formed of polycarbonate, and a core layer 5 that forms a central portion where pores formed of polylactic acid exist. A plastic molded article having a high transfer property, high strength, and high heat resistance can be obtained.

[第3の実施形態]
図5は、本発明に係るプラスチック成形品18(家電製品の外装部品)の形状を示す断面図である。プラスチック成形品18は、表層部を形成するスキン層4と中心部を形成するコア層5とで構成されていて、スキン層4が石油原料プラスチックで、空孔5aが存在するコア層5がバイオマス原料プラスチックで構成されているものである。本実施形態では、石油原料プラスチックとしてABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、バイオマス原料プラスチックとしてポリ乳酸を用いている。また、バイオマス原料プラスチックには、プラスチック成形品のコア層に空孔を形成せるための発泡剤と、空孔径を小さく制御する核剤も混入させている。
[Third embodiment]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the shape of a plastic molded product 18 (exterior part of home appliance) according to the present invention. The plastic molded product 18 includes a skin layer 4 that forms a surface layer portion and a core layer 5 that forms a central portion. The skin layer 4 is made of petroleum raw material plastic, and the core layer 5 in which pores 5a are present is biomass. It is composed of raw plastic. In this embodiment, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) is used as the petroleum raw material plastic, and polylactic acid is used as the biomass raw material plastic. In addition, the biomass raw material plastic is mixed with a foaming agent for forming pores in the core layer of the plastic molded product and a nucleating agent for controlling the pore diameter to be small.

[実施例3]
上記成形品の成形例について説明する。
[成形原料:使用樹脂]
(1)石油原料プラスチック
・ABS(ガラス転移点=120℃、融点=180℃、熱分解点=400℃)
(2)バイオマス原料プラスチック
・ポリ乳酸(ガラス転移点=60℃、融点=170℃、熱分解点=250℃)
[発泡剤]
アゾジカルボンアミド(ADCA)
[核剤]
タルク
[主な成形条件]
(1)成形法=サンドイッチ成形法
(2)樹脂温度
・ABS:260℃
・ポリ乳酸:220℃
(3)金型温度=80℃
(4)保圧圧力=80MPa
[Example 3]
A molding example of the molded product will be described.
[Raw material: Resin used]
(1) Petroleum raw material plastics / ABS (glass transition point = 120 ° C., melting point = 180 ° C., thermal decomposition point = 400 ° C.)
(2) Biomass plastic / polylactic acid (glass transition point = 60 ° C., melting point = 170 ° C., thermal decomposition point = 250 ° C.)
[Foaming agent]
Azodicarbonamide (ADCA)
[Nuclear agent]
talc
[Main molding conditions]
(1) Molding method = Sandwich molding method (2) Resin temperature / ABS: 260 ° C
・ Polylactic acid: 220 ° C
(3) Mold temperature = 80 ° C
(4) Holding pressure = 80 MPa

次に、本実施形態におけるサンドイッチ成形法の成形工程について説明する。図4において、第1の射出ユニット9からスキン層を形成するためのABSを第1の流路7を経て、吐出口13から金型17のキャビティ16内へ射出する。これによってスキン層4が形成される。また、コア層を形成するポリ乳酸を第2の射出ユニット10から第2の流路8を経て、吐出口13より金型17のキャビティ16内に射出充填する。本実施形態では、スキン層を形成するべきABSと、コア層を形成するべき発泡剤を混入させたポリ乳酸を、同時に金型内に射出充填する。ポリ乳酸の中には発泡剤が混入されているため、射出充填とともに発泡剤が発泡し、その発泡力によってコア層を形成するべきバイオマス原料プラスチックが膨張し、さらにスキン層を形成するべき石油原料プラスチックを金型のキャビティ面へ押し付ける。その後、金型内で冷却を行った後、プラスチック成形品を金型から取り出す。
その結果、図5に示すような、ABSで形成された空孔の無い表層部を形成するスキン層4と、ポリ乳酸で形成された空孔5aが存在する中心部を形成するコア層5とで構成された、高転写性・高強度・高耐熱性を有するプラスチック成形品18が得られる。
Next, the molding process of the sandwich molding method in this embodiment will be described. In FIG. 4, ABS for forming a skin layer is injected from the first injection unit 9 into the cavity 16 of the mold 17 from the discharge port 13 through the first flow path 7. Thereby, the skin layer 4 is formed. In addition, polylactic acid forming the core layer is injected and filled from the second injection unit 10 through the second flow path 8 into the cavity 16 of the mold 17 through the discharge port 13. In this embodiment, ABS for forming the skin layer and polylactic acid mixed with a foaming agent for forming the core layer are simultaneously injected and filled into the mold. Since polylactic acid contains a foaming agent, the foaming agent foams with injection filling, and the biomass raw material plastic that should form the core layer expands due to the foaming force, and further the petroleum raw material that should form the skin layer Press the plastic against the cavity surface of the mold. Then, after cooling in a metal mold | die, a plastic molded product is taken out from a metal mold | die.
As a result, as shown in FIG. 5, the skin layer 4 that forms the surface layer portion without pores formed of ABS, and the core layer 5 that forms the central portion where the pores 5 a formed of polylactic acid are present, A plastic molded article 18 having high transferability, high strength, and high heat resistance is obtained.

本発明におけるバイオマス原料プラスチックとは、原料として石油を殆ど用いずに、植物もしくは微生物から取り出されたものを原料として製造されたプラスチックであれば特に限定されず、本発明の実施例で用いたポリ乳酸の他、ポリグリコール酸、ポリカプロン酸及びそれら樹脂を組み合わせたコポリマーやポリヒドロキシアルカノエート(PHA)などの微生物原料樹脂、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリエチレンアジペート、それら樹脂を組み合わせたコポリマー(ポリブチレンサクシネート・アジペート)、セルロース誘導体、デンプン、キチン、キトサン等の糖質系高分子などを使用することができる。   The biomass raw material plastic in the present invention is not particularly limited as long as it is a plastic manufactured using raw materials extracted from plants or microorganisms without using petroleum as a raw material, and the plastic used in the examples of the present invention. In addition to lactic acid, polyglycolic acid, polycaproic acid, copolymers of these resins, microbial raw materials such as polyhydroxyalkanoate (PHA), polybutylene succinate (PBS), polyethylene adipate, copolymers of these resins (poly Butylene succinate / adipate), cellulose derivatives, starch-based polymers such as chitin and chitosan, and the like.

一方、石油原料プラスチックに関しても特に限定されるものではなく、強度があり、耐熱性のあるものであれば良い。軟化温度が高いものであれば特に良い。また、非晶性、結晶性にかかわらず用いることが可能である。   On the other hand, the petroleum raw material plastic is not particularly limited as long as it has strength and heat resistance. It is particularly good if the softening temperature is high. Further, it can be used regardless of whether it is amorphous or crystalline.

スキン層を形成するべき石油原料プラスチックが非晶性プラスチックである場合、そのガラス転移点の温度が、コア層を形成するべきバイオマス原料プラスチックの溶融温度より低いものが良い。これは、サンドイッチ成形法を用いた場合、バイオマス原料プラスチックが発泡して膨張した時に、石油原料プラスチックが軟化した状態にあるため、効率的に金型キャビティ面に押し付ける力が伝播して、成形不良であるヒケなどが発生しにくくなるためである。   When the petroleum raw material plastic for forming the skin layer is an amorphous plastic, the glass transition temperature is preferably lower than the melting temperature of the biomass raw material plastic for forming the core layer. This is because when the sandwich molding method is used, when the biomass raw material plastic expands and expands, the petroleum raw material plastic is in a softened state. This is because sink marks or the like that are less likely to occur.

また、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックが結晶性プラスチックの場合、その軟化点の温度が、コア層を形成するべきバイオマス原料プラスチックの溶融温度より低いものが良い。これも、非晶性プラスチックを用いる場合と同様に、バイオマス原料プラスチックが発泡して膨張した時に、石油原料プラスチックが軟化した状態にあるため、効率的に金型キャビティ面に押し付ける力が伝播して、成形不良であるヒケなどが発生しにくくなるためである。   In addition, when the petroleum raw material plastic for forming the skin layer is a crystalline plastic, the softening temperature is preferably lower than the melting temperature of the biomass raw material plastic for forming the core layer. Similarly to the case of using amorphous plastic, when the biomass raw material plastic expands and expands, the petroleum raw material plastic is in a softened state, so that the force pressing efficiently on the mold cavity surface is propagated. This is because sink marks or the like that are poorly formed are less likely to occur.

また、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックに、従来公知の難燃剤を添加することにより、バイオマス原料プラスチックを使用した成形品の難燃性を向上させることができる。   Moreover, the flame retardance of the molded article using biomass raw material plastics can be improved by adding a conventionally well-known flame retardant to the petroleum raw material plastics which should form a skin layer.

発泡剤としては、本発明の実施例で用いたアゾジカルボンアミド(ADCA)の他に、無機発泡剤(炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウムなど)や、有機発泡剤(アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸バリウムなど)を用いることができる。
一方、上記核剤としてはタルクの他に、シリカ、クレー、アルミナなどを使用することができる。
As the blowing agent, in addition to azodicarbonamide (ADCA) used in the examples of the present invention, inorganic blowing agents (sodium hydrogen carbonate, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, etc.) and organic blowing agents (azobisisobutyro) Nitrile, barium azodicarboxylate, etc.) can be used.
On the other hand, as the nucleating agent, silica, clay, alumina or the like can be used in addition to talc.

図6は、発泡剤31または発泡ガス31aの混入方法を示す図である。発泡剤31ではプラスチック材料とともにホッパ20より入れる方法や、射出シリンダ19に入れる方法が挙げられる。また、発泡ガス31aをノズル21から注入することも可能である。ノズル21から発泡ガスを入れる方法としては、ノズル21内におけるプラスチック材料の流路を多孔質の焼結材料で作製し、高圧ガスを焼結材料から混入させる方法が挙げられる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a method of mixing the foaming agent 31 or the foaming gas 31a. Examples of the foaming agent 31 include a method of putting it together with a plastic material from the hopper 20 and a method of putting it into the injection cylinder 19. It is also possible to inject the foaming gas 31a from the nozzle 21. As a method for introducing the foaming gas from the nozzle 21, there is a method in which the flow path of the plastic material in the nozzle 21 is made of a porous sintered material and high pressure gas is mixed from the sintered material.

[第4の実施形態]
以下、図7の成形装置の構造および、これによる発泡成形品の製造方法について説明する。この成形装置は大きく分けてホッパ30、射出装置40、金型50、ガスボンベ60、超臨界流体発生装置70および図略の制御装置等を備えている。射出装置40はシリンダ41、スクリュ47等を備えたインラインスクリュ射出成形機である。シリンダ41の外周部にはヒータ42が設けられ、シリンダ41先端には溶融樹脂の射出口43が形成され、この射出口43には開閉自在なノズル44が設けられている。シリンダ41にはさらに超臨界流体の注入部81および、流量制御弁を有する注入装置82が配備されている。また、スクリュ47の先端部であるスクリュヘッド47bとノズル44の間には射出前の溶融樹脂が滞留する滞留キャビティ45が形成されるようになっている。金型50は固定型51と可動型52の突き合わせによりキャビティ53が形成されるようになっている。ガスボンベ60には、発泡剤として使用されるガス(二酸化炭素、窒素等の不燃性ガス)が充填されている。超臨界流体発生装置70は、ガスボンベ60からのガスを超臨界状態に変化させ、超臨界流体として射出装置40に供給するためのものである
図7において符号47aは低圧部、71は配管である。符号Gaは樹脂材料、Gbは溶融樹脂である。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, the structure of the molding apparatus shown in FIG. 7 and the method for producing the foam molded product according to the structure will be described. This molding apparatus is roughly divided into a hopper 30, an injection device 40, a mold 50, a gas cylinder 60, a supercritical fluid generator 70, a control device (not shown), and the like. The injection device 40 is an inline screw injection molding machine including a cylinder 41, a screw 47, and the like. A heater 42 is provided on the outer periphery of the cylinder 41, a molten resin injection port 43 is formed at the tip of the cylinder 41, and a nozzle 44 that can be opened and closed is provided at the injection port 43. The cylinder 41 is further provided with a supercritical fluid injection portion 81 and an injection device 82 having a flow control valve. Further, a staying cavity 45 in which the molten resin before injection stays is formed between the screw head 47 b that is the tip of the screw 47 and the nozzle 44. The mold 50 has a cavity 53 formed by abutment of the fixed mold 51 and the movable mold 52. The gas cylinder 60 is filled with a gas used as a foaming agent (incombustible gas such as carbon dioxide and nitrogen). The supercritical fluid generator 70 is for changing the gas from the gas cylinder 60 to a supercritical state and supplying it to the injection device 40 as a supercritical fluid. In FIG. 7, reference numeral 47a is a low-pressure section, and 71 is a pipe. . Symbol Ga is a resin material, and Gb is a molten resin.

発泡成形品の製造に際しては、ペレット状の樹脂材料Gaをホッパ30に投入する。シリンダ41内に供給された樹脂材料Gaは、スクリュ47の回転によりシリンダ41内をスクリュヘッド47bに向けて移送される間に溶融される。溶融された樹脂材料Gaつまり溶融樹脂Gbは、スクリュ47の低圧部47aにおいて超臨界流体と混合される。この場合、超臨界流体発生装置70からの超臨界流体が注入装置82を介してシリンダ41内に注入され、溶融樹脂Gbがスクリュヘッド47bに向けてさらに移送される間に、超臨界流体がこの溶融樹脂Gbに均一に混合・含浸される。   In the production of the foam molded product, the pellet-shaped resin material Ga is put into the hopper 30. The resin material Ga supplied into the cylinder 41 is melted while being transferred toward the screw head 47b through the cylinder 41 by the rotation of the screw 47. The molten resin material Ga, that is, the molten resin Gb is mixed with the supercritical fluid in the low pressure portion 47 a of the screw 47. In this case, the supercritical fluid from the supercritical fluid generator 70 is injected into the cylinder 41 via the injection device 82, and the supercritical fluid is transferred to the screw head 47b while the molten resin Gb is further transferred toward the screw head 47b. The molten resin Gb is uniformly mixed and impregnated.

この溶融樹脂Gbは、キャビティ45に蓄積される。キャビティ45内の圧力が所定値に達した時点でノズル44が開状態となり、これによって、キャビティ45内の溶融樹脂Gbが金型50のキャビティ53へ射出・充填される。このとき、溶融樹脂Gbの内温および内圧が急激に低下し、その結果、溶融樹脂Gb中の超臨界流体が気体へと状態変化して樹脂材料に微細な発泡セルが成長形成される。最終的な各発泡セルの成長の程度すなわち各発泡セルの直径は、樹脂材料における射出前後の温度差および圧力差、ならびに射出時の温度低下速度および圧力低下速度によって決まる。   The molten resin Gb is accumulated in the cavity 45. When the pressure in the cavity 45 reaches a predetermined value, the nozzle 44 is opened, whereby the molten resin Gb in the cavity 45 is injected and filled into the cavity 53 of the mold 50. At this time, the internal temperature and the internal pressure of the molten resin Gb rapidly decrease, and as a result, the state of the supercritical fluid in the molten resin Gb changes to a gas, and fine foam cells are grown and formed in the resin material. The final degree of growth of each foam cell, that is, the diameter of each foam cell, is determined by the temperature difference and pressure difference before and after injection in the resin material, and the temperature decrease rate and pressure decrease rate during injection.

図7に示すような発泡成形品の製造方法は、上記請求項10または請求項11に記載されたプラスチック成形品製造方法に有効に適用できるものである。   The foamed molded product manufacturing method as shown in FIG. 7 can be effectively applied to the plastic molded product manufacturing method described in claim 10 or 11.

このようにして成形された成形品内には、上記不燃性ガスが封入された微細な発泡セルが密に分散している。そのため、この成形品は良好な難燃性を示す。また、難燃剤として不燃性ガスを利用しているため、燃焼時に難燃剤由来の有害物質は発生しない。加えて、大きな占有比率で発泡セルが形成されているため軽量であり、このような難燃性の発泡成形は家電製品,OA機器等の外装部品として優れた機能を発揮するものである。   In the molded product thus molded, fine foam cells in which the nonflammable gas is sealed are densely dispersed. Therefore, this molded product shows good flame retardancy. Moreover, since nonflammable gas is utilized as a flame retardant, no harmful substances derived from the flame retardant are generated during combustion. In addition, since the foamed cells are formed with a large occupation ratio, it is lightweight, and such a flame-retardant foam molding exhibits an excellent function as an exterior part of home appliances, OA equipment and the like.

本発明によるOA機器の外装部品断面形状を示す図である(第1の実施形態)。It is a figure which shows the exterior component cross-sectional shape of the OA apparatus by this invention (1st Embodiment). 射出成形法による本発明のプラスチック成形品の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the plastic molded product of this invention by the injection molding method. 本発明によるOA機器の外装部品断面形状を示す図である(第2の実施形態)。It is a figure which shows the exterior components cross-sectional shape of OA apparatus by this invention (2nd Embodiment). サンドイッチ成形法による本発明のプラスチック成形品の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the plastic molded product of this invention by a sandwich molding method. 本発明による家電製品の外装部品断面形状を示す図である(第3の実施形態)。It is a figure which shows the exterior components cross-sectional shape of the household appliances by this invention (3rd Embodiment). 発泡剤の混入方法を示す図である。It is a figure which shows the mixing method of a foaming agent. 発泡用材料として超臨界流体を用いる成形装置を示す図である(第4の実施形態)。It is a figure which shows the shaping | molding apparatus which uses a supercritical fluid as a foaming material (4th Embodiment). 目的とするOA機器の外装部品断面形状を示す図である。It is a figure which shows the exterior components cross-sectional shape of the target OA apparatus. OA機器の外装部品を成形加工する際に生じる従来技術の問題点を示す図である。It is a figure which shows the problem of the prior art which arises when shape | molding the exterior components of OA apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 OA機器の外装部品(プラスチック成形品)
2 リブ
3 ゲート
3A キャビティ
4 スキン層
5 コア層
5a 空孔
6 OA機器の外装部品(プラスチック成形品)
7 第1の流路
8 第2の流路
9 第1の射出ユニット
10 第2の射出ユニット
11 石油原料プラスチック(ポリカーボネート)
12 バイオマス原料プラスチック(ポリ乳酸)
13 吐出口
14 石油原料プラスチックの射出
15 バイオマス原料プラスチックの射出
16 キャビティ
17 金型
18 家電製品の外装部品(プラスチック成形品)
19 射出シリンダ
20 ホッパ
21 ノズル
27 OA機器の外装部品(成形品)
28 OA機器の外装部品(成形品)
30 ホッパ
31 発泡剤
31a 発泡ガス
40 射出装置
50 金型
60 ガスボンベ
70 超臨界流体発生装置
1 OA equipment exterior parts (plastic moldings)
2 Rib 3 Gate 3A Cavity 4 Skin layer 5 Core layer 5a Air hole 6 Outer part of OA equipment (plastic molding)
7 1st flow path 8 2nd flow path 9 1st injection unit 10 2nd injection unit 11 Petroleum raw material plastic (polycarbonate)
12 Biomass raw material plastic (polylactic acid)
13 Discharge port 14 Petroleum raw material plastic injection 15 Biomass raw material plastic injection 16 Cavity 17 Mold 18 Exterior parts of home appliances (plastic molding)
19 Injection cylinder 20 Hopper 21 Nozzle 27 Exterior parts of OA equipment (molded product)
28 OA equipment exterior parts (molded products)
Reference Signs List 30 hopper 31 foaming agent 31a foaming gas 40 injection device 50 mold 60 gas cylinder 70 supercritical fluid generator

Claims (11)

バイオマスを原料とするプラスチック材料(以下、バイオマス原料プラスチック)と、石油を原料とするプラスチック材料(以下、石油原料プラスチック)とを混合してアロイ化したプラスチック材料を主材料としてなる成形品であって、表層部を形成するスキン層と中心部を形成するコア層とで構成され、該コア層に空孔が形成されていることを特徴とするプラスチック成形品。   It is a molded product whose main material is a plastic material made by mixing a plastic material made of biomass (hereinafter referred to as biomass raw material plastic) and a plastic material made from petroleum (hereinafter referred to as petroleum raw material plastic). A plastic molded product comprising a skin layer forming a surface layer portion and a core layer forming a central portion, and pores are formed in the core layer. 表層部を形成するスキン層と中心部を形成するコア層とで構成された成形品であって、前記スキン層が石油原料プラスチックを主材料として形成され、前記コア層がバイオマス原料プラスチックを主材料として形成され、かつ該コア層に空孔が形成されていることを特徴とするプラスチック成形品。   A molded product comprising a skin layer forming a surface layer portion and a core layer forming a central portion, wherein the skin layer is formed from petroleum raw material plastic as a main material, and the core layer is formed from biomass raw material plastic as a main material. And a plastic molded product characterized in that pores are formed in the core layer. 前記石油原料プラスチックは非晶性プラスチックであり、そのガラス転移温度がバイオマス原料プラスチックの溶融温度より低いことを特徴とする請求項2に記載のプラスチック成形品。   The plastic molded article according to claim 2, wherein the petroleum raw material plastic is an amorphous plastic and has a glass transition temperature lower than a melting temperature of the biomass raw material plastic. 前記石油原料プラスチックは結晶性プラスチックであり、その軟化温度がバイオマス原料プラスチックの溶融温度より低いことを特徴とする請求項2に記載のプラスチック成形品。   The plastic molded article according to claim 2, wherein the petroleum raw material plastic is a crystalline plastic, and a softening temperature thereof is lower than a melting temperature of the biomass raw material plastic. 前記プラスチック成形品が電気製品の外装部品であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプラスチック成形品。   The plastic molded article according to any one of claims 1 to 4, wherein the plastic molded article is an exterior part of an electrical product. 請求項1に記載の成形品を製造するに際し、バイオマス原料プラスチックと石油原料プラスチックと発泡剤とを混合してアロイ化したプラスチック材料を金型内に射出充填し、金型の冷却を行ったのち成形品を金型から取り出す射出成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法。   In manufacturing the molded product according to claim 1, after plastic material, which is made by mixing biomass raw material plastic, petroleum raw material plastic and foaming agent and alloyed, is injected and filled in the die, the die is cooled. A method for producing a plastic molded product, wherein the molded product is produced by an injection molding method in which the molded product is removed from a mold. 請求項1に記載の成形品を製造するに際し、バイオマス原料プラスチックと石油原料プラスチックとを混合してアロイ化したプラスチック材料に超臨界流体を含浸させ、該プラスチック材料を金型内に射出充填し、金型の冷却を行ったのち成形品を金型から取り出す射出成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法。   In producing the molded article according to claim 1, a plastic material obtained by mixing biomass raw material plastic and petroleum raw material plastic and impregnating the plastic material is impregnated with a supercritical fluid, and the plastic material is injected and filled in a mold, A method for producing a plastic molded product, wherein the molded product is produced by an injection molding method in which a molded product is taken out from the die after cooling the mold. 請求項2〜4のいずれかに記載の成形品を製造するに際し、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックを金型内に射出充填し、次いでコア層を形成するべき、発泡剤が添加されたバイオマス原料プラスチックを金型内に射出充填し、冷却を行ったのち成形品を金型から取り出すサンドイッチ成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法。   In manufacturing the molded article according to any one of claims 2 to 4, a foaming agent is added to inject and fill a petroleum raw material plastic to form a skin layer into a mold and then form a core layer. A method for producing a plastic molded product, characterized in that it is manufactured by a sandwich molding method in which a biomass raw material plastic is injected and filled into a mold, cooled, and then the molded product is taken out from the mold. 請求項2〜4のいずれかに記載の成形品を製造するに際し、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックと、コア層を形成するべき、発泡剤が添加されたバイオマス原料プラスチックとを同時に金型内に射出充填し、冷却を行ったのち成形品を金型から取り出すサンドイッチ成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法。   When producing the molded article according to any one of claims 2 to 4, a petroleum raw material plastic for forming a skin layer and a biomass raw material plastic to which a foaming agent is added to form a core layer are simultaneously molded. A method for producing a plastic molded product, characterized in that the molded product is produced by a sandwich molding method in which the molded product is injected and filled, cooled, and then taken out of a mold. 請求項2〜4のいずれかに記載の成形品を製造するに際し、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックを金型内に射出充填し、次いでコア層を形成するべき、超臨界流体が含浸されたバイオマス原料プラスチックを金型内に射出充填し、冷却を行ったのち成形品を金型から取り出すサンドイッチ成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法。   In producing the molded article according to any one of claims 2 to 4, a supercritical fluid to be formed by injection-filling a petroleum raw material plastic for forming a skin layer into a mold and then forming a core layer is impregnated. A method for producing a plastic molded article, wherein the biomass raw material plastic is injected and filled into a mold, cooled, and then molded by a sandwich molding method in which the molded article is taken out of the mold. 請求項2〜4のいずれかに記載の成形品を製造するに際し、スキン層を形成するべき石油原料プラスチックと、コア層を形成するべき、超臨界流体が含浸されたバイオマス原料プラスチックとを、同時に金型内に射出充填し、冷却を行ったのち成形品を金型から取り出すサンドイッチ成形法により製造することを特徴とするプラスチック成形品の製造方法。
In producing the molded article according to any one of claims 2 to 4, a petroleum raw material plastic for forming a skin layer and a biomass raw material plastic impregnated with a supercritical fluid for forming a core layer are simultaneously formed. A method for producing a plastic molded article, characterized by producing by a sandwich molding method in which a mold is injected and filled, cooled and then taken out of the mold.
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