樹脂成形体及びその製造方法、並びにリレー
【課題】粉塵の発生を十分に抑制することが可能な樹脂成形体及びその製造方法、並びに樹脂成形体を容器として用いたリレーを提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂に無機フィラーを混合させて造粒した樹脂組成物から成形を行う場合、樹脂成形体の剛性が向上する。樹脂組成物の流動開始温度を温度Ｔ１（℃）、樹脂組成物を金型へ注入する際の金型の温度をＴ２（℃）、とした場合、関係式：Ｔ２（℃）≧Ｔ１（℃）−１２０℃を満たすことが好ましい。この関係式が満たされる場合には、樹脂成形体からの粉塵の発生を著しく抑制することができる。樹脂成形体を容器として用いたリレーは、低粉塵であるため、リレーの接点間に粉塵が詰まることがなく、良好な接点の接触を維持することができる。
【解決手段】熱可塑性樹脂に無機フィラーを混合させて造粒した樹脂組成物から成形を行う場合、樹脂成形体の剛性が向上する。樹脂組成物の流動開始温度を温度Ｔ１（℃）、樹脂組成物を金型へ注入する際の金型の温度をＴ２（℃）、とした場合、関係式：Ｔ２（℃）≧Ｔ１（℃）−１２０℃を満たすことが好ましい。この関係式が満たされる場合には、樹脂成形体からの粉塵の発生を著しく抑制することができる。樹脂成形体を容器として用いたリレーは、低粉塵であるため、リレーの接点間に粉塵が詰まることがなく、良好な接点の接触を維持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵の発生が抑制された樹脂成形体及びその製造方法、並びに樹脂成形体を容器として用いたリレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リレーなどの電子部品は、液晶ポリマー等の樹脂製容器内に収容されており、このような技術は例えば、下記特許文献１に記載されている。一般に、樹脂表面が磨耗し、或いは樹脂表面の自然劣化が行われると、樹脂表面から粉塵が発生する。樹脂表面から僅かな粉塵が発生すると、この粉塵がリレースイッチの接触を阻害し、接触特性が劣化するなどの問題がある。また、液晶ポリマーに関する技術は、例えば特許文献２、特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１９５５３号公報
【特許文献２】特開２００８−１００５２８号公報
【特許文献３】特開２００８−１３８２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の樹脂成形体の製造方法では、粉塵の発生を十分に抑制することが可能な樹脂成形体を作製できないため、更なる低粉塵化が可能な製造方法が期待されている。特に、低粉塵化された樹脂成形体を、リレーの容器として用いた場合には、リレースイッチの接触特性を改善することができる。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、粉塵の発生を十分に抑制することが可能な樹脂成形体及びその製造方法、並びに樹脂成形体を容器として用いたリレーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明に係る樹脂成形体の製造方法は、熱可塑性樹脂と無機フィラーを混合して造粒することにより得られる樹脂組成物を、加熱された金型間に注入する工程と、金型を冷却して樹脂組成物を固化することにより樹脂成形体を得る工程と、を備えた樹脂成形体の製造方法であって、樹脂組成物の流動開始温度を温度Ｔ１（℃）、樹脂組成物を金型へ注入する際の金型の温度をＴ２（℃）、とした場合、以下の関係式：Ｔ２（℃）≧Ｔ１（℃）−１２０℃を満たすことを特徴とする。
【０００７】
すなわち、本願発明者らが樹脂成形体の製造方法を鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に無機フィラーを混合して造粒した樹脂組成物から成形を行う場合、樹脂成形体の剛性が向上するが、この場合において、上述の関係式が満たされる場合には、樹脂成形体からの粉塵の発生を著しく抑制することができることを発見した。
【０００８】
また、金型を加熱するヒータは、高周波誘導加熱ヒータ（ＩＨヒータ）であることが好ましい。
【０００９】
ＩＨヒータで加熱を行う場合には、高速に金型を加熱することができるため、生産効率が上昇する。
【００１０】
また、このＩＨヒータは、前記金型を構成する樹脂成形用の凹凸パターンを有する金属製天板と、金属製天板に設けられた金属製の柱材と、柱材の軸の周囲を囲むコイルとを備えていることを特徴とする。
【００１１】
コイルに通電を行うと、金属製の柱材が誘導加熱され、この熱は金属製天板に伝達される。金属製天板には金型が設けられているので、金型が加熱されることになる。このような構造の場合、樹脂成形用の凹凸パターンを有する金属製天板の加熱に寄与する部材、すなわち体積の比較的小さな柱材が選択的に誘導加熱され、この熱が金属製天板に伝達されるので、生産時のエネルギー消費量が抑制され、生産コストの低減が可能となる。
【００１２】
また、上述の熱可塑性樹脂は、液晶ポリマーであることが好ましい。
【００１３】
液晶ポリマーは、金型内における流動性に優れているため、樹脂成形体の精度を高くすることができる。また、無機フィラーと液晶ポリマーを混合した場合には、非常に高い剛性の樹脂成形体が得られる。
【００１４】
また、上述の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、無機フィラー５〜２５０重量部を含むことが好ましい。
【００１５】
無機フィラーの重量部が上述の範囲内の場合には、流動性を維持しながら、機械的強度の向上、樹脂成形体の寸法性向上という効果が得られ、無機フィラーの重量部が上限値よりも高い場合には成形性が低下し、また、機械的強度も低下して脆くなる傾向となり、上記下限値よりも低い場合には、樹脂成形体の寸法安定性が低下して所望の寸法の樹脂成形体が得られにくく、また、液晶ポリマーの異方性が強く発現して樹脂成形体に反り等が発生する可能性がある。
【００１６】
また、上述の無機フィラーは、板状フィラーを含むこともできる。
【００１７】
この場合には、液晶ポリマーの異方性を低減し、樹脂成形体の反りを抑制するという効果がある。
【００１８】
また、上述の無機フィラーは、繊維径０．０５〜１５μｍ、及び、繊維長５〜２００μｍを有する繊維状フィラーを含むことが好ましい。
【００１９】
無機フィラーの繊維径及び繊維長が上述の範囲内の場合には、得られる樹脂成形体の強度、特に、樹脂流動末端同士の接合面の強度を表すウエルド強度がより向上するといった効果や、得られる樹脂成形体の表面粗度が増加しにくく、粉塵が発生しにくいという効果が得られ、これらの値が上記範囲外の場合にはウエルド強度が低下したり、粉塵が発生し易くなる傾向となる。
【００２０】
また、この繊維状フィラーは、有機物によって表面コーティング処理されていない繊維状フィラーを含むことが好ましい。
【００２１】
この場合には、有機物からガスが発生することがないため、樹脂内にガスによる気泡が発生することがないという効果が得られる。
【００２２】
また、上述の製造方法によって製造された樹脂成形体は、低粉塵化が可能である。
【００２３】
また、上述の樹脂成形体からなる容器と、容器内に配置されたリレー本体とを備えることを特徴とする。
【００２４】
樹脂成形体を容器として用いたリレーは、低粉塵であるため、リレーの接点間に粉塵が詰まることがなく、良好な接点の接触を維持することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の樹脂成形体及びその製造方法によれば、粉塵の発生を十分に抑制することが可能であり、この樹脂成形体を容器として用いたリレーは、低粉塵であるため、良好な接点の接触を維持することができ、したがって、故障を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】樹脂成形体を容器として用いたリレーの分解斜視図である。
【図２】図１に示したリレーの縦断面図である。
【図３】高周波誘導加熱ヒータを含む樹脂成形装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施の形態に係る樹脂成形体の製造方法について説明する。なお、同一要素については同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２８】
実施形態に係る樹脂成形体の製造方法は、以下の工程（１）〜（４）を順次実行する。
（１）液晶性ポリエステル（液晶ポリマー）の製造工程
（２）液晶性ポリエステルと無機フィラーを含む樹脂組成物の造粒工程
（３）金型内への樹脂注入工程
（４）金型冷却工程
【００２９】
以下、各工程について詳説する。
（１）液晶性ポリエステルの製造工程
【００３０】
まず、好適には以下の原材料（Ｘ１）〜（Ｘ４）を用意する。
【表１】
【００３１】
好適な芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、以下の表の中の1種が例示されるが、以下の表に示される２種類以上の芳香族ヒドロキシカルボン酸を組み合わせて用いることもできる。
【表２】
【００３２】
好適な芳香族ジオールとしては、以下の表の中の1種が例示されるが、以下の表に示される２種類以上の芳香族ジオールを組み合わせて用いることもできる。
【表３】
【００３３】
好適な芳香族ジカルボン酸としては、以下の表の中の1種が例示されるが、以下の表に示される２種類以上の芳香族ジカルボン酸を組み合わせて用いることもできる。
【表４】
【００３４】
なお、耐熱性の観点からはテレフタル酸、或いは、テレフタル酸と２，６−ナフタレンジカルボン酸の２種類を用いることが好ましく、低熱膨張性の観点からは、２，６−ナフタレンジカルボン酸を用いることが好ましい。
【００３５】
好適な脂肪酸無水物としては、以下の表の中の1種が例示されるが、以下の表に示される２種類以上の脂肪酸無水物を組み合わせて用いることもできる。
【表５】
【００３６】
次に、上記の原料（Ｘ１）〜（Ｘ４）を反応容器内に導入し、次に、溶融重合を促進する触媒（Ｘ５）を反応容器内に導入し、所定の溶融重合温度Ｔ（Ｍ）で、反応容器を加熱する。なお、加熱期間においては、内容物の撹拌を行う。
【００３７】
原料に加える触媒（Ｘ５）としては種々のものが知れているが、好適にはイミダゾール化合物を用いることができる。
【表６】
【００３８】
溶融重合温度Ｔ（Ｍ）は、重合初期は１８０〜３２０℃で、これを０．３〜５．０℃／ｍｉｎ．の割合で昇温して最終的に２８０〜４００℃にすることが好ましい。重合により脂肪酸が副生するが、脂肪酸を系外に除去しながら重合させることが好ましい。溶融重合の雰囲気は、常圧下では、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下とすることが好ましい。また、溶融重合は減圧下で実施することもできる。溶融重合の反応時間は、特に限定されないが、通常、０．３〜１０時間程度である。
【００３９】
得られた固形分は、室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から固相重合反応が進行する温度Ｔ（Ｃ）まで昇温することで、液晶性ポリエステル（（Ｐ）とする）を得ることができる。固相重合温度Ｔ（Ｃ）は、通常、２００〜３５０℃程度であり、処理時間は、通常、１〜２０時間程度である。このようにして得られる液晶性ポリエステルの重量平均分子量は、特に限定されないが、１００００〜５００００であることが好ましい。得られたポリエステルが液晶性であることは、偏向顕微鏡の観察などにより確認できる。
【００４０】
なお、液晶性ポリエステルは広く販売されているので、これを入手することも可能であり、その原料構成は上述のものでなくても利用することができる。
【００４１】
（２）液晶性ポリエステルと無機フィラーを含む樹脂組成物の造粒工程
【００４２】
上述の（Ｐ）液晶性ポリエステルと、（Ｘ６）無機フィラーとを混合して、造粒機（例：同方向２軸押し出し機）を用いて造粒することで、ペレット状の熱可塑性樹脂組成物（（Ｑ）樹脂組成物とする）を得ることができる。
【００４３】
（Ｘ６）無機フィラーとしては、以下のもの1種を用いることができるが、２種以上のものを用いてもよい。また、必要に応じて適当な無機フィラーを更に混合することも可能である。以下は、現在知られている好適な無機フィラーである。
【表７】
【００４４】
なお、繊維状フィラーの繊維径及び繊維長が、繊維径：０．０５〜１５μｍ、繊維長：５〜２００μｍを満たす場合には、得られる樹脂成形体の強度、特に、樹脂流動末端同士の接合面の強度を表すウエルド強度がより向上するといった効果や、得られる樹脂成形体の表面粗度が増加しにくく、粉塵が発生しにくいという効果が得られ、これらの値が上記範囲外の場合にはウエルド強度が低下したり、粉塵が発生し易くなる傾向となる。特に、本発明で用いられるウィスカは、長手方向に垂直な断面積が０よりも大きく５×１０４μｍ以下であって、アスペクト比が１０以上の単結晶からなる人造結晶質繊維であり、これを用いた場合には、得られる樹脂成形体の表面粗度が増加しにくく、粉塵がより発生しにくいという効果がある。
【００４５】
上記範囲の繊維状フィラーを用いることにより、繊維状フィラー表面を樹脂が覆い、樹脂成形体の最表面に繊維状フィラーが存在しにくくなるため、粉塵発生を抑制することが可能となる。
【００４６】
（Ｑ）樹脂組成物を製造するための（Ｐ）液晶性ポリエステルと、（Ｘ６）無機フィラーとの混合比は、以下のように設定する。
【表８】
【００４７】
（Ｐ）液晶性ポリエステルの重量部Ｇ（Ｐ）＝１００とした場合に、（Ｘ６）無機フィラーの重量部Ｇ（Ｘ６）＝Ｇ（Ｘ６Ａ）＋Ｇ（Ｘ６Ｂ）は５〜２５０に設定する。（Ｘ６）無機フィラーの重量部が、上述の範囲内の場合には、流動性を維持しながら、機械的強度の向上、樹脂成形体の寸法性向上という効果が得られ、無機フィラーの重量部が上限値よりも高い場合には流動性を維持しにくくなり、上記下限値よりも低い場合には、樹脂成形体の寸法安定性が低下して所望の寸法の樹脂成形体が得られにくく、また、液晶ポリマーの異方性が強く発現して樹脂成形体に反り等が発生する可能性がある。
【００４８】
また、上述の無機フィラーが板状フィラーを含む場合、液晶ポリマーの異方性を低減し、樹脂成形体の反りを抑制するという効果がある。
【００４９】
また、この繊維状フィラーは、表面コーティング処理されていない繊維状フィラーを含むことが好ましい。この場合には、有機物からガスが発生することがないため、樹脂内に気泡が発生することがないという効果が得られる。
【００５０】
また、無機フィラーは、繊維状フィラーのみを含むこととしてもよい。この場合においても、（Ｐ）液晶性ポリエステルの重量部Ｇ（Ｐ）＝１００とした場合に、（Ｘ６）無機フィラーの重量部Ｇ（Ｘ６）＝Ｇ（Ｘ６Ａ）は５〜２５０に設定する。（Ｘ６）無機フィラーの重量部が、上述の範囲内の場合には、流動性を維持しながら、機械的強度の向上、樹脂成形体の寸法性向上という効果が得られ、無機フィラーの重量部が上限値よりも高い場合には流動性を維持しにくくなり、上記下限値よりも低い場合には、樹脂成形体の寸法安定性が低下して所望の寸法の樹脂成形体が得られにくく、また、液晶ポリマーの異方性が強く発現して樹脂成形体に反り等が発生する可能性がある。
【００５１】
（３）金型内への樹脂注入工程
【００５２】
加熱された上下の金型の間の空間内に、造粒した（Ｑ）樹脂組成物を溶融して注入し、射出成形を行う。加熱には、高周波誘導加熱ヒータ（ＩＨヒータ）を用いることが好ましい。
【００５３】
（４）金型冷却工程
【００５４】
（Ｑ）樹脂組成物を金型内に注入した後、金型を冷却することで、樹脂組成物を固化し、しかる後、金型を開くことで、樹脂成形体を得ることができる。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、（Ｐ）熱可塑性樹脂と、（Ｘ６）無機フィラーを混合して造粒することで得られる（Ｑ）樹脂組成物を、加熱された金型間に注入する工程と、金型を冷却して（Ｑ）樹脂組成物を固化することで樹脂成形体を得る工程と、を備えた樹脂成形体の製造方法である。
【００５６】
ここで、（Ｑ）樹脂組成物の流動開始温度を温度Ｔ１（℃）、（Ｑ）樹脂組成物を金型へ注入する際の金型の温度をＴ２（℃）、とした場合、関係式（Ｔ２（℃）≧Ｔ１（℃）−１２０℃）を満たしている。
【００５７】
すなわち、本願発明者らが樹脂成形体の製造方法を鋭意検討した結果、（Ｐ）熱可塑性樹脂に（Ｘ６）無機フィラーを混合して造粒した（Ｑ）樹脂組成物から成形を行う場合、樹脂成形体の剛性が向上するが、この場合において、上述の関係式が満たされる場合には、樹脂成形体からの粉塵の発生を著しく抑制することができることを発見した。
【００５８】
なお、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂などの（Ｐ）液晶性ポリエステル以外の熱可塑性樹脂を用いた場合においても、上述の効果を得ることができる。なぜなら、熱可塑性樹脂は金型温度を高温にすることにより、固化しにくくなるため、成形体の最表面に繊維状フィラーが存在しにくくなり、粉塵発生を抑制することが可能となるからである。もちろん、上述の熱可塑性樹脂は、液晶性ポリエステル（液晶ポリマー）であることが好ましい。液晶ポリマーは、金型内における流動性に優れているため、樹脂成形体の精度を高くすることができる。また、無機フィラーと液晶ポリマーを混合した場合には、非常に高い剛性の樹脂成形体が得られる。
【００５９】
また、金型を加熱するヒータは、高周波誘導加熱ヒータ（ＩＨヒータ）であることが好ましい。ＩＨヒータで加熱を行う場合には、高速に金型を加熱することができるため、生産効率が上昇する。
【００６０】
図３は、ＩＨヒータを備えた樹脂成形装置の縦断面図である。同図では、上下に２つのＩＨヒータが示されている。
【００６１】
下部のＩＨヒータは、金型を構成する樹脂成形用の凹凸パターンＭＡを有する金属製天板２１Ａと、金属製天板２１Ａに設けられた金属製の柱材２１Ａ’，２３Ａと、柱材２１Ａ’，２３Ａの軸の周囲を囲むコイル２２Ａとを備えている。上部のＩＨヒータは、金型を構成する樹脂成形用の凹凸パターンＭＢを有する金属製天板２１Ｂと、金属製天板２１Ｂに設けられた金属製の柱材２１Ｂ’，２３Ｂと、柱材２１Ｂ’，２３Ｂの軸の周囲を囲むコイル２２Ｂとを備えている。同図の矢印の方向に上部の樹脂成形用の凹凸パターンＭＢが移動するため、金型が開いたり、閉じたりする。加熱された樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢを閉じた状態で、これらの樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢ間の空間内に、（Ｑ）樹脂組成物ＲＧＮを溶融しながら注入し、射出成形を行う。
【００６２】
コイルに通電２２Ａ，２２Ｂを行うと、金属製の柱材（の外側部材２１Ａ’，２１Ｂ’）が誘導加熱され、この熱は、内側部材２３Ａ，２３Ｂを介して、金属製天板２１Ａ，２１Ｂに伝達される。金属製天板２１Ａ，２１Ｂには樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢが設けられているので、樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢが加熱されることになる。このような構造の場合、樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢの加熱に寄与する部材、すなわち体積の比較的小さな柱材が選択的に誘導加熱され、この熱が樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢに伝達されるので、生産時のエネルギー消費量が抑制され、生産コストの低減が可能となる。
【００６３】
なお、柱材の外側部材２１Ａ’，２１Ｂ’の材料（例：ステンレス鋼：Ｆｅ）よりも、内側部材２３Ａ，２３Ｂの方が、熱伝導率が高い材料（例：Ｃｕ）で製造されており、高効率に熱伝導を行うことが可能である。
【００６４】
また、上述の製造方法によって製造された樹脂成形体は、低粉塵化が可能である。低粉塵の特性は、特にリレーに応用することができる。
【００６５】
図１は、樹脂成形体を容器として用いたリレーの分解斜視図であり、図２は、図１に示したリレーの縦断面図である。
【００６６】
このリレーは、上述の樹脂成形体からなる容器１，２と、容器１，２内に配置されたリレー本体とを備えている。樹脂成形体を容器１，２として用いたリレーは、低粉塵であるため、リレーの接点１０Ａ，１０Ｂ間に粉塵が詰まることがなく、良好な接点の接触を維持することができる。
【００６７】
詳細には、このリレーは、容器下部を構成する底板部１と、容器上部を構成する包囲体２と、容器内部に配置されたリレー本体とを備えている。リレー本体は、コイル８の中央をＺ軸に沿って貫通する磁心１１と、コイル８の軸方向の一端に位置する下板３と、下板３と共にコイルを挟む上板６とを備えており、Ｘ軸方向の一端には衝立板４が、底板部１から立設して配置されている。衝立板４は、ＸＺ平面内でＬ字型に屈曲した部材の一部であり、この部材の底部は、底板部１と下板３との間に挟まれている。なお、ＸＹＺ直交座標系は図示の如く設定されている。
【００６８】
衝立板４の外側には、導電性のバネ材料からなる電極５Ａが併設されており、電極５ＡはＸＺ平面内で屈曲し、樹脂製の骨格部６に対向するように電極５ＡがＸ軸方向に延びており、この電極５Ａの端部が接点１０Ａを構成している。
【００６９】
衝立板４とは逆側には、電極５Ａと共にコイル８を挟む位置に、電極５Ｂが位置している。電極５Ｂは、底板部１から延びて、ＸＺ平面内で屈曲し、電極５Ａに対向する位置まで延びており、電極５Ｂの先端部が接点１０Ｂを構成している。骨格部６の上板は、磁心１１の上端を固定し、断面Ｌ字型の衝立板４の下部水平板は、磁心１１の下端を固定している。電気的なコイル８の両端は、底板部１から外方に延びる一対のリード端子９に接続されており、リード端子９に通電を行うと、電極５Ａの上部位置の下面に固定された磁性体７が、コイル８に引き寄せられ、電極５Ａがバネ力に抗して矢印Ｚ１で示す方向に沿って、−Ｚ方向に移動し、これに伴って、接点１０Ａが矢印Ｚ２で示す方向に沿って−Ｚ方向に移動する。これにより、接点１０Ａと１０Ｂとが接触する。
【００７０】
コイル８への通電を停止すると、電極５Ａがバネ力に従って元の位置に復元し、接点１０Ａと１０Ｂとが離間する。ここで、容器１，２のほかに、下板３、骨格部６も上述の樹脂成形体からなるものである。上記樹脂成形体では、粉塵の発生が少ないため、リレーの接点１０Ａ，１０Ｂ間に粉塵が詰まることがなく、良好な接点の接触を維持することができる。
【実施例１】
【００７１】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、実施例により限定されるものではない。
【００７２】
（実験条件）
【００７３】
まず、以下の手順に従って、液晶性ポリエステル（Ｐ１、Ｐ２）を製造し、これらを用いて熱可塑性樹脂組成物（Ｑ１、Ｑ２）を製造した。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂（東レ株式会社製、商品名トレコン（登録商標）：グレード１４０１ｘ０６）、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＤＩＣ株式会社製、Ｔ−４Ｇ）を用いて、熱可塑性樹脂組成物（Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５）を製造した。しかる後、熱可塑性樹脂組成物（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５）を加熱された金型内に注入し、これを冷却して樹脂成形体を製造した。
【００７４】
（Ｉ）液晶性ポリエステル（Ｐ１）の製造
【００７５】
反応装置は、反応容器内で回転する羽根を備えた攪拌装置、攪拌装置の羽根の回転トルクを計測するトルクメータ、反応容器内に窒素ガスを導入する窒素ガス導入管、反応容器内の温度を計測する温度計、及び、反応容器から留出する気体を冷却する還流冷却器とを備えている。
【００７６】
この反応装置の反応容器内に、以下の原料（Ｘ１）〜（Ｘ４）を導入した。
【表９】
【００７７】
まず、反応容器内に窒素ガス導入管を介して窒素ガスを導入し、容器内部の気体を十分に窒素ガスで置換する。窒素ガスを反応容器内に流しながら、反応容器を３０分間かけて１５０℃まで昇温し、この温度を保持して、３時間還流させた。このとき、還流冷却器は酢酸を還流している。
【００７８】
その後、触媒（Ｘ５）「１-メチルイミダゾール」を２．４ｇ添加した後、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、２時間５０分かけて３２０℃まで昇温し、トルクメータによって計測されるトルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、反応容器内の内容物を取り出した。
【００７９】
得られた固形分は、室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から２９５℃まで５時間かけて昇温し、２９５℃で３時間保持し、固相で重合反応を進め、液晶性ポリエステル（Ｐ１）を得た。
【００８０】
（ＩＩ）液晶性ポリエステル（Ｐ２）の製造工程
【００８１】
上述の反応装置の容器内に以下の原料を導入した。
【表１０】
【００８２】
反応器内を、十分に窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下で３０分かけて１５０℃まで昇温し、温度を保持して３時間還流させた。その後、触媒（Ｘ５）「１-メチルイミダゾール」を２．４ｇ添加した後、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、２時間５０分かけて３２０℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は、室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から２２０℃まで１時間かけて昇温し、２２０℃から２４０℃まで０．５時間かけて昇温し、２４０℃で１０時間保持し、固相で重合反応を進め、液晶ポリエステル（Ｐ２）を得た。
（ＩＩＩ）熱可塑性樹脂組成物（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５）の製造工程
【００８３】
まず、無機フィラー（Ｘ６）として、以下の材料を含むものを用意した。
【表１１】
なお、上述の（＊１）に記載の（Ｘ６Ｃ１）アルミナ繊維粒状物は、（Ｘ６Ａ３）アルミナ繊維を、ヘンシェルミキサー（株式会社カワタ製、スーパーミキサＧ１００）内に投入し、撹拌造粒したものである。また、ヘンシェルミキサーとは、プロペラミキサー式の高速混合機の一種であって、主として粉粒体、プラスチック原材料、着色剤及び添加剤などの均一混合に用いられている機械である。
【００８４】
次に、製造工程（Ｉ）及び製造工程（ＩＩ）で得られた液晶ポリエステル（Ｐ１，Ｐ２）、ポリブチレンテレフタレート樹脂又はポリフェニレンスルフィド樹脂と、（Ｘ６）無機フィラーとを混合し、同方向２軸押し出し機（池貝鉄鋼株式会社製ＰＣＭ−３０）を用いて造粒し、熱可塑性樹脂組成物を得た。これらの混合比は以下の通りである。
【表１２】
【表１３】
【００８５】
得られた熱可塑性樹脂組成物（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５）の流動開始温度を測定した。
【００８６】
なお、流動開始温度は、樹脂が流動を開始する温度であるが、より精密に測定するため、本例では、流動開始温度は、内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルを持つ毛細管レオメータを用い、１００ｋｇ／ｃｍ２の荷重下において、４℃／分の昇温温度で加熱溶融体をノズルから押し出すときに、溶融粘度が４８０００ポイズを示す温度とした。
【００８７】
（実施例１）
【００８８】
熱可塑性樹脂組成物Ｑ１を用いて、図３のＩＨヒータに、高周波電流を供給し、高周波誘導加熱により、天板温度を昇温した後、天板温度が２００℃に到達した時点で、射出成形を行った。得られた成形品は、厚み１ｍｍ、縦寸法７０ｍｍ、横寸法７ｍｍの直方体であった。
【００８９】
（実施例２）
【００９０】
天板温度を２２７℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【００９１】
（実施例３）
【００９２】
天板温度を２５１℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【００９３】
（比較例１）
【００９４】
天板温度を１３０℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【００９５】
（比較例２）
【００９６】
天板温度を１８０℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【００９７】
（評価及び結果）
【００９８】
上記の直方体の樹脂成形体からのパーティクル（粉塵）発生量を測定した。得られた成形体のゲートを切断し、そのゲート部位を熱カシメにより封止した後、５００ｃｃの純水中で３８ｋＨｚの超音波を１０秒間照射し、成形体の洗浄を行った。洗浄した成形体を５００ｃｃの純水に浸漬し、３８ｋＨｚの超音波を１０秒間照射した。照射をとめて１０分間放置した後、リオン株式会社製の液中パーティクルカウンタシステムを用い、洗浄水中に分散されたパーティクル数を計数した。この液中パーティクルカウンタシステムは、シリンジサンプラーＫＺ−３０Ｗ１（パーティクル分散液を採取）、パーティクルセンサーＫＳ−６５、コントローラＫＬ−１１Ａから構成され、試料１０ｍｌ中の２μｍ〜１００μｍサイズのパーティクルを個／ｍｌ単位で計数した。測定はサンプル毎に５個行い、その平均値を分散されたパーティクル数として計数した。
【００９９】
以上の結果を以下の表に示す。
【表１４】
【０１００】
（実施例４）
【０１０１】
熱可塑性組成物は、（Ｑ２）熱可塑性樹脂組成物とし、天板温度を２００℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【０１０２】
（実施例５）
【０１０３】
天板温度を２２７℃とした以外は、実施例４と同様に測定を行った。
【０１０４】
（実施例６）
【０１０５】
天板温度を２５１℃とした以外は、実施例４と同様に測定を行った。
【０１０６】
（比較例３）
【０１０７】
天板温度を１３０℃とした以外は、実施例４と同様に測定を行った。
【０１０８】
（比較例４）
【０１０９】
天板温度を１８０℃とした以外は、実施例４と同様に測定を行った。
【０１１０】
以上の結果を以下の表に示す。
【表１５】
（実施例７）
【０１１１】
熱可塑性組成物は、（Ｑ３）熱可塑性樹脂組成物とし、天板温度を１５０℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
（比較例５）
【０１１２】
天板温度を６０℃とした以外は、実施例７と同様に測定を行った。
（実施例８）
【０１１３】
熱可塑性組成物は、（Ｑ４）熱可塑性樹脂組成物とし、天板温度を１５０℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
（比較例６）
【０１１４】
天板温度を６０℃とした以外は、実施例８と同様に測定を行った。
（実施例９）
【０１１５】
熱可塑性組成物は、（Ｑ５）熱可塑性樹脂組成物とし、天板温度を２００℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
（比較例７）
【０１１６】
天板温度を１３０℃とした以外は、実施例９と同様に測定を行った。
【０１１７】
以上の結果を以下の表に示す。
【表１６】
【０１１８】
以上の実験結果から、Ｔ２（℃）≧Ｔ１（℃）−１２０（℃）の場合には、パーティクル発生量を著しく減少させることができることが判明した。また、単数または複数の液晶性ポリエステルを混合することで流動開始温度を変えた熱可塑性樹脂組成物Ｑ１，Ｑ２のいずれを用いても、上記関係を満たした場合には、パーティクル発生量を著しく減少させることができることが判明した。
【０１１９】
また、ポリブチレンテレフタレート樹脂又はポリフェニレンスルフィド樹脂から生成される熱可塑性樹脂組成物Ｑ３，Ｑ４、Ｑ５のいずれを用いても、上記関係を満たした場合には、パーティクル発生量を著しく減少させることができることが判明した。
【０１２０】
このように、金型温度Ｔ２を、熱可塑性樹脂組成物の流動開始温度Ｔ１に対応させて、所定値以上の高温にすることにより、金型内での熱可塑性樹脂組成物の固化が遅くなり、熱可塑性樹脂組成物が粘弾性の低い状態で維持されるので、その間に相分離が進み、成形体の最表面に無機フィラーが存在しにくくなることで、パーティクル発生量の減少が可能となる。
【符号の説明】
【０１２１】
１，２・・・容器、８・・・コイル、５Ａ，５Ｂ・・・電極、１０Ａ，１０Ｂ・・・接点。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵の発生が抑制された樹脂成形体及びその製造方法、並びに樹脂成形体を容器として用いたリレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リレーなどの電子部品は、液晶ポリマー等の樹脂製容器内に収容されており、このような技術は例えば、下記特許文献１に記載されている。一般に、樹脂表面が磨耗し、或いは樹脂表面の自然劣化が行われると、樹脂表面から粉塵が発生する。樹脂表面から僅かな粉塵が発生すると、この粉塵がリレースイッチの接触を阻害し、接触特性が劣化するなどの問題がある。また、液晶ポリマーに関する技術は、例えば特許文献２、特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１９５５３号公報
【特許文献２】特開２００８−１００５２８号公報
【特許文献３】特開２００８−１３８２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の樹脂成形体の製造方法では、粉塵の発生を十分に抑制することが可能な樹脂成形体を作製できないため、更なる低粉塵化が可能な製造方法が期待されている。特に、低粉塵化された樹脂成形体を、リレーの容器として用いた場合には、リレースイッチの接触特性を改善することができる。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、粉塵の発生を十分に抑制することが可能な樹脂成形体及びその製造方法、並びに樹脂成形体を容器として用いたリレーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明に係る樹脂成形体の製造方法は、熱可塑性樹脂と無機フィラーを混合して造粒することにより得られる樹脂組成物を、加熱された金型間に注入する工程と、金型を冷却して樹脂組成物を固化することにより樹脂成形体を得る工程と、を備えた樹脂成形体の製造方法であって、樹脂組成物の流動開始温度を温度Ｔ１（℃）、樹脂組成物を金型へ注入する際の金型の温度をＴ２（℃）、とした場合、以下の関係式：Ｔ２（℃）≧Ｔ１（℃）−１２０℃を満たすことを特徴とする。
【０００７】
すなわち、本願発明者らが樹脂成形体の製造方法を鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に無機フィラーを混合して造粒した樹脂組成物から成形を行う場合、樹脂成形体の剛性が向上するが、この場合において、上述の関係式が満たされる場合には、樹脂成形体からの粉塵の発生を著しく抑制することができることを発見した。
【０００８】
また、金型を加熱するヒータは、高周波誘導加熱ヒータ（ＩＨヒータ）であることが好ましい。
【０００９】
ＩＨヒータで加熱を行う場合には、高速に金型を加熱することができるため、生産効率が上昇する。
【００１０】
また、このＩＨヒータは、前記金型を構成する樹脂成形用の凹凸パターンを有する金属製天板と、金属製天板に設けられた金属製の柱材と、柱材の軸の周囲を囲むコイルとを備えていることを特徴とする。
【００１１】
コイルに通電を行うと、金属製の柱材が誘導加熱され、この熱は金属製天板に伝達される。金属製天板には金型が設けられているので、金型が加熱されることになる。このような構造の場合、樹脂成形用の凹凸パターンを有する金属製天板の加熱に寄与する部材、すなわち体積の比較的小さな柱材が選択的に誘導加熱され、この熱が金属製天板に伝達されるので、生産時のエネルギー消費量が抑制され、生産コストの低減が可能となる。
【００１２】
また、上述の熱可塑性樹脂は、液晶ポリマーであることが好ましい。
【００１３】
液晶ポリマーは、金型内における流動性に優れているため、樹脂成形体の精度を高くすることができる。また、無機フィラーと液晶ポリマーを混合した場合には、非常に高い剛性の樹脂成形体が得られる。
【００１４】
また、上述の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して、無機フィラー５〜２５０重量部を含むことが好ましい。
【００１５】
無機フィラーの重量部が上述の範囲内の場合には、流動性を維持しながら、機械的強度の向上、樹脂成形体の寸法性向上という効果が得られ、無機フィラーの重量部が上限値よりも高い場合には成形性が低下し、また、機械的強度も低下して脆くなる傾向となり、上記下限値よりも低い場合には、樹脂成形体の寸法安定性が低下して所望の寸法の樹脂成形体が得られにくく、また、液晶ポリマーの異方性が強く発現して樹脂成形体に反り等が発生する可能性がある。
【００１６】
また、上述の無機フィラーは、板状フィラーを含むこともできる。
【００１７】
この場合には、液晶ポリマーの異方性を低減し、樹脂成形体の反りを抑制するという効果がある。
【００１８】
また、上述の無機フィラーは、繊維径０．０５〜１５μｍ、及び、繊維長５〜２００μｍを有する繊維状フィラーを含むことが好ましい。
【００１９】
無機フィラーの繊維径及び繊維長が上述の範囲内の場合には、得られる樹脂成形体の強度、特に、樹脂流動末端同士の接合面の強度を表すウエルド強度がより向上するといった効果や、得られる樹脂成形体の表面粗度が増加しにくく、粉塵が発生しにくいという効果が得られ、これらの値が上記範囲外の場合にはウエルド強度が低下したり、粉塵が発生し易くなる傾向となる。
【００２０】
また、この繊維状フィラーは、有機物によって表面コーティング処理されていない繊維状フィラーを含むことが好ましい。
【００２１】
この場合には、有機物からガスが発生することがないため、樹脂内にガスによる気泡が発生することがないという効果が得られる。
【００２２】
また、上述の製造方法によって製造された樹脂成形体は、低粉塵化が可能である。
【００２３】
また、上述の樹脂成形体からなる容器と、容器内に配置されたリレー本体とを備えることを特徴とする。
【００２４】
樹脂成形体を容器として用いたリレーは、低粉塵であるため、リレーの接点間に粉塵が詰まることがなく、良好な接点の接触を維持することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の樹脂成形体及びその製造方法によれば、粉塵の発生を十分に抑制することが可能であり、この樹脂成形体を容器として用いたリレーは、低粉塵であるため、良好な接点の接触を維持することができ、したがって、故障を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】樹脂成形体を容器として用いたリレーの分解斜視図である。
【図２】図１に示したリレーの縦断面図である。
【図３】高周波誘導加熱ヒータを含む樹脂成形装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施の形態に係る樹脂成形体の製造方法について説明する。なお、同一要素については同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２８】
実施形態に係る樹脂成形体の製造方法は、以下の工程（１）〜（４）を順次実行する。
（１）液晶性ポリエステル（液晶ポリマー）の製造工程
（２）液晶性ポリエステルと無機フィラーを含む樹脂組成物の造粒工程
（３）金型内への樹脂注入工程
（４）金型冷却工程
【００２９】
以下、各工程について詳説する。
（１）液晶性ポリエステルの製造工程
【００３０】
まず、好適には以下の原材料（Ｘ１）〜（Ｘ４）を用意する。
【表１】
【００３１】
好適な芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、以下の表の中の1種が例示されるが、以下の表に示される２種類以上の芳香族ヒドロキシカルボン酸を組み合わせて用いることもできる。
【表２】
【００３２】
好適な芳香族ジオールとしては、以下の表の中の1種が例示されるが、以下の表に示される２種類以上の芳香族ジオールを組み合わせて用いることもできる。
【表３】
【００３３】
好適な芳香族ジカルボン酸としては、以下の表の中の1種が例示されるが、以下の表に示される２種類以上の芳香族ジカルボン酸を組み合わせて用いることもできる。
【表４】
【００３４】
なお、耐熱性の観点からはテレフタル酸、或いは、テレフタル酸と２，６−ナフタレンジカルボン酸の２種類を用いることが好ましく、低熱膨張性の観点からは、２，６−ナフタレンジカルボン酸を用いることが好ましい。
【００３５】
好適な脂肪酸無水物としては、以下の表の中の1種が例示されるが、以下の表に示される２種類以上の脂肪酸無水物を組み合わせて用いることもできる。
【表５】
【００３６】
次に、上記の原料（Ｘ１）〜（Ｘ４）を反応容器内に導入し、次に、溶融重合を促進する触媒（Ｘ５）を反応容器内に導入し、所定の溶融重合温度Ｔ（Ｍ）で、反応容器を加熱する。なお、加熱期間においては、内容物の撹拌を行う。
【００３７】
原料に加える触媒（Ｘ５）としては種々のものが知れているが、好適にはイミダゾール化合物を用いることができる。
【表６】
【００３８】
溶融重合温度Ｔ（Ｍ）は、重合初期は１８０〜３２０℃で、これを０．３〜５．０℃／ｍｉｎ．の割合で昇温して最終的に２８０〜４００℃にすることが好ましい。重合により脂肪酸が副生するが、脂肪酸を系外に除去しながら重合させることが好ましい。溶融重合の雰囲気は、常圧下では、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下とすることが好ましい。また、溶融重合は減圧下で実施することもできる。溶融重合の反応時間は、特に限定されないが、通常、０．３〜１０時間程度である。
【００３９】
得られた固形分は、室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から固相重合反応が進行する温度Ｔ（Ｃ）まで昇温することで、液晶性ポリエステル（（Ｐ）とする）を得ることができる。固相重合温度Ｔ（Ｃ）は、通常、２００〜３５０℃程度であり、処理時間は、通常、１〜２０時間程度である。このようにして得られる液晶性ポリエステルの重量平均分子量は、特に限定されないが、１００００〜５００００であることが好ましい。得られたポリエステルが液晶性であることは、偏向顕微鏡の観察などにより確認できる。
【００４０】
なお、液晶性ポリエステルは広く販売されているので、これを入手することも可能であり、その原料構成は上述のものでなくても利用することができる。
【００４１】
（２）液晶性ポリエステルと無機フィラーを含む樹脂組成物の造粒工程
【００４２】
上述の（Ｐ）液晶性ポリエステルと、（Ｘ６）無機フィラーとを混合して、造粒機（例：同方向２軸押し出し機）を用いて造粒することで、ペレット状の熱可塑性樹脂組成物（（Ｑ）樹脂組成物とする）を得ることができる。
【００４３】
（Ｘ６）無機フィラーとしては、以下のもの1種を用いることができるが、２種以上のものを用いてもよい。また、必要に応じて適当な無機フィラーを更に混合することも可能である。以下は、現在知られている好適な無機フィラーである。
【表７】
【００４４】
なお、繊維状フィラーの繊維径及び繊維長が、繊維径：０．０５〜１５μｍ、繊維長：５〜２００μｍを満たす場合には、得られる樹脂成形体の強度、特に、樹脂流動末端同士の接合面の強度を表すウエルド強度がより向上するといった効果や、得られる樹脂成形体の表面粗度が増加しにくく、粉塵が発生しにくいという効果が得られ、これらの値が上記範囲外の場合にはウエルド強度が低下したり、粉塵が発生し易くなる傾向となる。特に、本発明で用いられるウィスカは、長手方向に垂直な断面積が０よりも大きく５×１０４μｍ以下であって、アスペクト比が１０以上の単結晶からなる人造結晶質繊維であり、これを用いた場合には、得られる樹脂成形体の表面粗度が増加しにくく、粉塵がより発生しにくいという効果がある。
【００４５】
上記範囲の繊維状フィラーを用いることにより、繊維状フィラー表面を樹脂が覆い、樹脂成形体の最表面に繊維状フィラーが存在しにくくなるため、粉塵発生を抑制することが可能となる。
【００４６】
（Ｑ）樹脂組成物を製造するための（Ｐ）液晶性ポリエステルと、（Ｘ６）無機フィラーとの混合比は、以下のように設定する。
【表８】
【００４７】
（Ｐ）液晶性ポリエステルの重量部Ｇ（Ｐ）＝１００とした場合に、（Ｘ６）無機フィラーの重量部Ｇ（Ｘ６）＝Ｇ（Ｘ６Ａ）＋Ｇ（Ｘ６Ｂ）は５〜２５０に設定する。（Ｘ６）無機フィラーの重量部が、上述の範囲内の場合には、流動性を維持しながら、機械的強度の向上、樹脂成形体の寸法性向上という効果が得られ、無機フィラーの重量部が上限値よりも高い場合には流動性を維持しにくくなり、上記下限値よりも低い場合には、樹脂成形体の寸法安定性が低下して所望の寸法の樹脂成形体が得られにくく、また、液晶ポリマーの異方性が強く発現して樹脂成形体に反り等が発生する可能性がある。
【００４８】
また、上述の無機フィラーが板状フィラーを含む場合、液晶ポリマーの異方性を低減し、樹脂成形体の反りを抑制するという効果がある。
【００４９】
また、この繊維状フィラーは、表面コーティング処理されていない繊維状フィラーを含むことが好ましい。この場合には、有機物からガスが発生することがないため、樹脂内に気泡が発生することがないという効果が得られる。
【００５０】
また、無機フィラーは、繊維状フィラーのみを含むこととしてもよい。この場合においても、（Ｐ）液晶性ポリエステルの重量部Ｇ（Ｐ）＝１００とした場合に、（Ｘ６）無機フィラーの重量部Ｇ（Ｘ６）＝Ｇ（Ｘ６Ａ）は５〜２５０に設定する。（Ｘ６）無機フィラーの重量部が、上述の範囲内の場合には、流動性を維持しながら、機械的強度の向上、樹脂成形体の寸法性向上という効果が得られ、無機フィラーの重量部が上限値よりも高い場合には流動性を維持しにくくなり、上記下限値よりも低い場合には、樹脂成形体の寸法安定性が低下して所望の寸法の樹脂成形体が得られにくく、また、液晶ポリマーの異方性が強く発現して樹脂成形体に反り等が発生する可能性がある。
【００５１】
（３）金型内への樹脂注入工程
【００５２】
加熱された上下の金型の間の空間内に、造粒した（Ｑ）樹脂組成物を溶融して注入し、射出成形を行う。加熱には、高周波誘導加熱ヒータ（ＩＨヒータ）を用いることが好ましい。
【００５３】
（４）金型冷却工程
【００５４】
（Ｑ）樹脂組成物を金型内に注入した後、金型を冷却することで、樹脂組成物を固化し、しかる後、金型を開くことで、樹脂成形体を得ることができる。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、（Ｐ）熱可塑性樹脂と、（Ｘ６）無機フィラーを混合して造粒することで得られる（Ｑ）樹脂組成物を、加熱された金型間に注入する工程と、金型を冷却して（Ｑ）樹脂組成物を固化することで樹脂成形体を得る工程と、を備えた樹脂成形体の製造方法である。
【００５６】
ここで、（Ｑ）樹脂組成物の流動開始温度を温度Ｔ１（℃）、（Ｑ）樹脂組成物を金型へ注入する際の金型の温度をＴ２（℃）、とした場合、関係式（Ｔ２（℃）≧Ｔ１（℃）−１２０℃）を満たしている。
【００５７】
すなわち、本願発明者らが樹脂成形体の製造方法を鋭意検討した結果、（Ｐ）熱可塑性樹脂に（Ｘ６）無機フィラーを混合して造粒した（Ｑ）樹脂組成物から成形を行う場合、樹脂成形体の剛性が向上するが、この場合において、上述の関係式が満たされる場合には、樹脂成形体からの粉塵の発生を著しく抑制することができることを発見した。
【００５８】
なお、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂などの（Ｐ）液晶性ポリエステル以外の熱可塑性樹脂を用いた場合においても、上述の効果を得ることができる。なぜなら、熱可塑性樹脂は金型温度を高温にすることにより、固化しにくくなるため、成形体の最表面に繊維状フィラーが存在しにくくなり、粉塵発生を抑制することが可能となるからである。もちろん、上述の熱可塑性樹脂は、液晶性ポリエステル（液晶ポリマー）であることが好ましい。液晶ポリマーは、金型内における流動性に優れているため、樹脂成形体の精度を高くすることができる。また、無機フィラーと液晶ポリマーを混合した場合には、非常に高い剛性の樹脂成形体が得られる。
【００５９】
また、金型を加熱するヒータは、高周波誘導加熱ヒータ（ＩＨヒータ）であることが好ましい。ＩＨヒータで加熱を行う場合には、高速に金型を加熱することができるため、生産効率が上昇する。
【００６０】
図３は、ＩＨヒータを備えた樹脂成形装置の縦断面図である。同図では、上下に２つのＩＨヒータが示されている。
【００６１】
下部のＩＨヒータは、金型を構成する樹脂成形用の凹凸パターンＭＡを有する金属製天板２１Ａと、金属製天板２１Ａに設けられた金属製の柱材２１Ａ’，２３Ａと、柱材２１Ａ’，２３Ａの軸の周囲を囲むコイル２２Ａとを備えている。上部のＩＨヒータは、金型を構成する樹脂成形用の凹凸パターンＭＢを有する金属製天板２１Ｂと、金属製天板２１Ｂに設けられた金属製の柱材２１Ｂ’，２３Ｂと、柱材２１Ｂ’，２３Ｂの軸の周囲を囲むコイル２２Ｂとを備えている。同図の矢印の方向に上部の樹脂成形用の凹凸パターンＭＢが移動するため、金型が開いたり、閉じたりする。加熱された樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢを閉じた状態で、これらの樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢ間の空間内に、（Ｑ）樹脂組成物ＲＧＮを溶融しながら注入し、射出成形を行う。
【００６２】
コイルに通電２２Ａ，２２Ｂを行うと、金属製の柱材（の外側部材２１Ａ’，２１Ｂ’）が誘導加熱され、この熱は、内側部材２３Ａ，２３Ｂを介して、金属製天板２１Ａ，２１Ｂに伝達される。金属製天板２１Ａ，２１Ｂには樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢが設けられているので、樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢが加熱されることになる。このような構造の場合、樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢの加熱に寄与する部材、すなわち体積の比較的小さな柱材が選択的に誘導加熱され、この熱が樹脂成形用の凹凸パターンＭＡ，ＭＢに伝達されるので、生産時のエネルギー消費量が抑制され、生産コストの低減が可能となる。
【００６３】
なお、柱材の外側部材２１Ａ’，２１Ｂ’の材料（例：ステンレス鋼：Ｆｅ）よりも、内側部材２３Ａ，２３Ｂの方が、熱伝導率が高い材料（例：Ｃｕ）で製造されており、高効率に熱伝導を行うことが可能である。
【００６４】
また、上述の製造方法によって製造された樹脂成形体は、低粉塵化が可能である。低粉塵の特性は、特にリレーに応用することができる。
【００６５】
図１は、樹脂成形体を容器として用いたリレーの分解斜視図であり、図２は、図１に示したリレーの縦断面図である。
【００６６】
このリレーは、上述の樹脂成形体からなる容器１，２と、容器１，２内に配置されたリレー本体とを備えている。樹脂成形体を容器１，２として用いたリレーは、低粉塵であるため、リレーの接点１０Ａ，１０Ｂ間に粉塵が詰まることがなく、良好な接点の接触を維持することができる。
【００６７】
詳細には、このリレーは、容器下部を構成する底板部１と、容器上部を構成する包囲体２と、容器内部に配置されたリレー本体とを備えている。リレー本体は、コイル８の中央をＺ軸に沿って貫通する磁心１１と、コイル８の軸方向の一端に位置する下板３と、下板３と共にコイルを挟む上板６とを備えており、Ｘ軸方向の一端には衝立板４が、底板部１から立設して配置されている。衝立板４は、ＸＺ平面内でＬ字型に屈曲した部材の一部であり、この部材の底部は、底板部１と下板３との間に挟まれている。なお、ＸＹＺ直交座標系は図示の如く設定されている。
【００６８】
衝立板４の外側には、導電性のバネ材料からなる電極５Ａが併設されており、電極５ＡはＸＺ平面内で屈曲し、樹脂製の骨格部６に対向するように電極５ＡがＸ軸方向に延びており、この電極５Ａの端部が接点１０Ａを構成している。
【００６９】
衝立板４とは逆側には、電極５Ａと共にコイル８を挟む位置に、電極５Ｂが位置している。電極５Ｂは、底板部１から延びて、ＸＺ平面内で屈曲し、電極５Ａに対向する位置まで延びており、電極５Ｂの先端部が接点１０Ｂを構成している。骨格部６の上板は、磁心１１の上端を固定し、断面Ｌ字型の衝立板４の下部水平板は、磁心１１の下端を固定している。電気的なコイル８の両端は、底板部１から外方に延びる一対のリード端子９に接続されており、リード端子９に通電を行うと、電極５Ａの上部位置の下面に固定された磁性体７が、コイル８に引き寄せられ、電極５Ａがバネ力に抗して矢印Ｚ１で示す方向に沿って、−Ｚ方向に移動し、これに伴って、接点１０Ａが矢印Ｚ２で示す方向に沿って−Ｚ方向に移動する。これにより、接点１０Ａと１０Ｂとが接触する。
【００７０】
コイル８への通電を停止すると、電極５Ａがバネ力に従って元の位置に復元し、接点１０Ａと１０Ｂとが離間する。ここで、容器１，２のほかに、下板３、骨格部６も上述の樹脂成形体からなるものである。上記樹脂成形体では、粉塵の発生が少ないため、リレーの接点１０Ａ，１０Ｂ間に粉塵が詰まることがなく、良好な接点の接触を維持することができる。
【実施例１】
【００７１】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、実施例により限定されるものではない。
【００７２】
（実験条件）
【００７３】
まず、以下の手順に従って、液晶性ポリエステル（Ｐ１、Ｐ２）を製造し、これらを用いて熱可塑性樹脂組成物（Ｑ１、Ｑ２）を製造した。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂（東レ株式会社製、商品名トレコン（登録商標）：グレード１４０１ｘ０６）、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＤＩＣ株式会社製、Ｔ−４Ｇ）を用いて、熱可塑性樹脂組成物（Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５）を製造した。しかる後、熱可塑性樹脂組成物（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５）を加熱された金型内に注入し、これを冷却して樹脂成形体を製造した。
【００７４】
（Ｉ）液晶性ポリエステル（Ｐ１）の製造
【００７５】
反応装置は、反応容器内で回転する羽根を備えた攪拌装置、攪拌装置の羽根の回転トルクを計測するトルクメータ、反応容器内に窒素ガスを導入する窒素ガス導入管、反応容器内の温度を計測する温度計、及び、反応容器から留出する気体を冷却する還流冷却器とを備えている。
【００７６】
この反応装置の反応容器内に、以下の原料（Ｘ１）〜（Ｘ４）を導入した。
【表９】
【００７７】
まず、反応容器内に窒素ガス導入管を介して窒素ガスを導入し、容器内部の気体を十分に窒素ガスで置換する。窒素ガスを反応容器内に流しながら、反応容器を３０分間かけて１５０℃まで昇温し、この温度を保持して、３時間還流させた。このとき、還流冷却器は酢酸を還流している。
【００７８】
その後、触媒（Ｘ５）「１-メチルイミダゾール」を２．４ｇ添加した後、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、２時間５０分かけて３２０℃まで昇温し、トルクメータによって計測されるトルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、反応容器内の内容物を取り出した。
【００７９】
得られた固形分は、室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から２９５℃まで５時間かけて昇温し、２９５℃で３時間保持し、固相で重合反応を進め、液晶性ポリエステル（Ｐ１）を得た。
【００８０】
（ＩＩ）液晶性ポリエステル（Ｐ２）の製造工程
【００８１】
上述の反応装置の容器内に以下の原料を導入した。
【表１０】
【００８２】
反応器内を、十分に窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下で３０分かけて１５０℃まで昇温し、温度を保持して３時間還流させた。その後、触媒（Ｘ５）「１-メチルイミダゾール」を２．４ｇ添加した後、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら、２時間５０分かけて３２０℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了とみなし、内容物を取り出した。得られた固形分は、室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から２２０℃まで１時間かけて昇温し、２２０℃から２４０℃まで０．５時間かけて昇温し、２４０℃で１０時間保持し、固相で重合反応を進め、液晶ポリエステル（Ｐ２）を得た。
（ＩＩＩ）熱可塑性樹脂組成物（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５）の製造工程
【００８３】
まず、無機フィラー（Ｘ６）として、以下の材料を含むものを用意した。
【表１１】
なお、上述の（＊１）に記載の（Ｘ６Ｃ１）アルミナ繊維粒状物は、（Ｘ６Ａ３）アルミナ繊維を、ヘンシェルミキサー（株式会社カワタ製、スーパーミキサＧ１００）内に投入し、撹拌造粒したものである。また、ヘンシェルミキサーとは、プロペラミキサー式の高速混合機の一種であって、主として粉粒体、プラスチック原材料、着色剤及び添加剤などの均一混合に用いられている機械である。
【００８４】
次に、製造工程（Ｉ）及び製造工程（ＩＩ）で得られた液晶ポリエステル（Ｐ１，Ｐ２）、ポリブチレンテレフタレート樹脂又はポリフェニレンスルフィド樹脂と、（Ｘ６）無機フィラーとを混合し、同方向２軸押し出し機（池貝鉄鋼株式会社製ＰＣＭ−３０）を用いて造粒し、熱可塑性樹脂組成物を得た。これらの混合比は以下の通りである。
【表１２】
【表１３】
【００８５】
得られた熱可塑性樹脂組成物（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５）の流動開始温度を測定した。
【００８６】
なお、流動開始温度は、樹脂が流動を開始する温度であるが、より精密に測定するため、本例では、流動開始温度は、内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルを持つ毛細管レオメータを用い、１００ｋｇ／ｃｍ２の荷重下において、４℃／分の昇温温度で加熱溶融体をノズルから押し出すときに、溶融粘度が４８０００ポイズを示す温度とした。
【００８７】
（実施例１）
【００８８】
熱可塑性樹脂組成物Ｑ１を用いて、図３のＩＨヒータに、高周波電流を供給し、高周波誘導加熱により、天板温度を昇温した後、天板温度が２００℃に到達した時点で、射出成形を行った。得られた成形品は、厚み１ｍｍ、縦寸法７０ｍｍ、横寸法７ｍｍの直方体であった。
【００８９】
（実施例２）
【００９０】
天板温度を２２７℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【００９１】
（実施例３）
【００９２】
天板温度を２５１℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【００９３】
（比較例１）
【００９４】
天板温度を１３０℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【００９５】
（比較例２）
【００９６】
天板温度を１８０℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【００９７】
（評価及び結果）
【００９８】
上記の直方体の樹脂成形体からのパーティクル（粉塵）発生量を測定した。得られた成形体のゲートを切断し、そのゲート部位を熱カシメにより封止した後、５００ｃｃの純水中で３８ｋＨｚの超音波を１０秒間照射し、成形体の洗浄を行った。洗浄した成形体を５００ｃｃの純水に浸漬し、３８ｋＨｚの超音波を１０秒間照射した。照射をとめて１０分間放置した後、リオン株式会社製の液中パーティクルカウンタシステムを用い、洗浄水中に分散されたパーティクル数を計数した。この液中パーティクルカウンタシステムは、シリンジサンプラーＫＺ−３０Ｗ１（パーティクル分散液を採取）、パーティクルセンサーＫＳ−６５、コントローラＫＬ−１１Ａから構成され、試料１０ｍｌ中の２μｍ〜１００μｍサイズのパーティクルを個／ｍｌ単位で計数した。測定はサンプル毎に５個行い、その平均値を分散されたパーティクル数として計数した。
【００９９】
以上の結果を以下の表に示す。
【表１４】
【０１００】
（実施例４）
【０１０１】
熱可塑性組成物は、（Ｑ２）熱可塑性樹脂組成物とし、天板温度を２００℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
【０１０２】
（実施例５）
【０１０３】
天板温度を２２７℃とした以外は、実施例４と同様に測定を行った。
【０１０４】
（実施例６）
【０１０５】
天板温度を２５１℃とした以外は、実施例４と同様に測定を行った。
【０１０６】
（比較例３）
【０１０７】
天板温度を１３０℃とした以外は、実施例４と同様に測定を行った。
【０１０８】
（比較例４）
【０１０９】
天板温度を１８０℃とした以外は、実施例４と同様に測定を行った。
【０１１０】
以上の結果を以下の表に示す。
【表１５】
（実施例７）
【０１１１】
熱可塑性組成物は、（Ｑ３）熱可塑性樹脂組成物とし、天板温度を１５０℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
（比較例５）
【０１１２】
天板温度を６０℃とした以外は、実施例７と同様に測定を行った。
（実施例８）
【０１１３】
熱可塑性組成物は、（Ｑ４）熱可塑性樹脂組成物とし、天板温度を１５０℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
（比較例６）
【０１１４】
天板温度を６０℃とした以外は、実施例８と同様に測定を行った。
（実施例９）
【０１１５】
熱可塑性組成物は、（Ｑ５）熱可塑性樹脂組成物とし、天板温度を２００℃とした以外は、実施例１と同様に測定を行った。
（比較例７）
【０１１６】
天板温度を１３０℃とした以外は、実施例９と同様に測定を行った。
【０１１７】
以上の結果を以下の表に示す。
【表１６】
【０１１８】
以上の実験結果から、Ｔ２（℃）≧Ｔ１（℃）−１２０（℃）の場合には、パーティクル発生量を著しく減少させることができることが判明した。また、単数または複数の液晶性ポリエステルを混合することで流動開始温度を変えた熱可塑性樹脂組成物Ｑ１，Ｑ２のいずれを用いても、上記関係を満たした場合には、パーティクル発生量を著しく減少させることができることが判明した。
【０１１９】
また、ポリブチレンテレフタレート樹脂又はポリフェニレンスルフィド樹脂から生成される熱可塑性樹脂組成物Ｑ３，Ｑ４、Ｑ５のいずれを用いても、上記関係を満たした場合には、パーティクル発生量を著しく減少させることができることが判明した。
【０１２０】
このように、金型温度Ｔ２を、熱可塑性樹脂組成物の流動開始温度Ｔ１に対応させて、所定値以上の高温にすることにより、金型内での熱可塑性樹脂組成物の固化が遅くなり、熱可塑性樹脂組成物が粘弾性の低い状態で維持されるので、その間に相分離が進み、成形体の最表面に無機フィラーが存在しにくくなることで、パーティクル発生量の減少が可能となる。
【符号の説明】
【０１２１】
１，２・・・容器、８・・・コイル、５Ａ，５Ｂ・・・電極、１０Ａ，１０Ｂ・・・接点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と無機フィラーを混合して造粒することにより得られる樹脂組成物を、加熱された金型間に注入する工程と、前記金型を冷却して前記樹脂組成物を固化することにより樹脂成形体を得る工程と、を備えた樹脂成形体の製造方法であって、
前記樹脂組成物の流動開始温度を温度Ｔ１℃、
前記樹脂組成物を前記金型へ注入する際の前記金型の温度をＴ２℃、
とした場合、以下の関係式：
Ｔ２℃≧Ｔ１℃−１２０℃
を満たすことを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【請求項２】
前記金型を加熱するヒータは、高周波誘導加熱ヒータである、
ことを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
前記高周波誘導加熱ヒータは、
前記金型を構成する樹脂成形用の凹凸パターンを有する金属製天板と、
前記金属製天板に設けられた金属製の柱材と、
前記柱材の軸の周囲を囲むコイルと、
を備えていることを特徴とする、
請求項２に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂は、液晶ポリマーであることを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂組成物は、
前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して、
前記無機フィラー５〜２５０重量部を含むことを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項６】
前記無機フィラーは、板状フィラーを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項７】
前記無機フィラーは、
繊維径０．０５〜１５μｍ、及び、
繊維長５〜２００μｍ、
を有する繊維状フィラーを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項８】
前記繊維状フィラーは、有機物によって表面コーティング処理されていない繊維状フィラーを含むことを特徴とする、
請求項７に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の製造方法によって製造された樹脂成形体。
【請求項１０】
請求項９に記載の樹脂成形体からなる容器と、
前記容器内に配置されたリレー本体と、
を備えることを特徴とするリレー。
【請求項１】
熱可塑性樹脂と無機フィラーを混合して造粒することにより得られる樹脂組成物を、加熱された金型間に注入する工程と、前記金型を冷却して前記樹脂組成物を固化することにより樹脂成形体を得る工程と、を備えた樹脂成形体の製造方法であって、
前記樹脂組成物の流動開始温度を温度Ｔ１℃、
前記樹脂組成物を前記金型へ注入する際の前記金型の温度をＴ２℃、
とした場合、以下の関係式：
Ｔ２℃≧Ｔ１℃−１２０℃
を満たすことを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【請求項２】
前記金型を加熱するヒータは、高周波誘導加熱ヒータである、
ことを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
前記高周波誘導加熱ヒータは、
前記金型を構成する樹脂成形用の凹凸パターンを有する金属製天板と、
前記金属製天板に設けられた金属製の柱材と、
前記柱材の軸の周囲を囲むコイルと、
を備えていることを特徴とする、
請求項２に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂は、液晶ポリマーであることを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂組成物は、
前記熱可塑性樹脂１００重量部に対して、
前記無機フィラー５〜２５０重量部を含むことを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項６】
前記無機フィラーは、板状フィラーを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項７】
前記無機フィラーは、
繊維径０．０５〜１５μｍ、及び、
繊維長５〜２００μｍ、
を有する繊維状フィラーを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項８】
前記繊維状フィラーは、有機物によって表面コーティング処理されていない繊維状フィラーを含むことを特徴とする、
請求項７に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の製造方法によって製造された樹脂成形体。
【請求項１０】
請求項９に記載の樹脂成形体からなる容器と、
前記容器内に配置されたリレー本体と、
を備えることを特徴とするリレー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２０４４５（Ｐ２０１１−２０４４５Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３５４８６（Ｐ２０１０−１３５４８６）
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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