CN102725117B - 成型方法及成型品的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成型方法，其包括在第一模具(6B)中成型透明树脂的一次注塑成型工序、和在第二模具(4B)与成型后的透明树脂之间成型发泡性树脂的二次注塑成型工序。

Description

成型方法及成型品的制造方法

技术领域

本发明涉及使用发泡性树脂作为材料进行成型的成型方法以及成型品的制造方法。

背景技术

以往，出于减轻树脂制成型品的重量等目的，要在树脂中混合发泡剂，以发泡性树脂的形式进行成型。而此时，会在成型品的表面产生由细长延伸的线状成束而形成的银状现象(以下称为“银纹(silver)”)，导致成型品外观不良。为了防止该银纹的产生，已研究了各种方法。

例如，专利文献1中公开了一种注塑成型方法，该方法中，从树脂填充开始到结束为止的期间内，将与成型品的可视面接触的模具的表面温度控制在树脂的玻璃化转变温度附近。根据上述注塑成型方法，通过将模具的表面温度控制在树脂的玻璃化转变温度附近，可使树脂具有流动性，因此，即使在成型品的可视面发生气泡破裂的情况下，气泡破裂部分的树脂也能够在树脂压力作用下被压在模具表面，从而再转印于模具表面，可消除在成型品的可视面产生银纹的主要原因。

另外，专利文献2公开的成型方法中，代替专利文献1中公开的对模具表面进行加热控制的方法，在模具的内表面设置了绝热层和表面薄壁金属层。该方法使模具表面绝热，通过绝热来抑制填充的熔融树脂的热被模具夺走而导致的熔融树脂温度降低，从而抑制树脂的流动性降低，提高模具表面的转印性。根据专利文献2中的记载，通过使模具具有这样的构成，可大幅改善制品外观产生银纹等的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-80932号公报

专利文献2：日本特开2000-33635号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1公开的注塑成型方法中，通常需要对热容大的模具进行加热，因此，为加热模具而需要大容量的热量。另外，就3D形状的成型品用加热冷却模具而言，为了对模腔表面进行有效的加热或冷却，需要在模腔表面附近设置复杂的加热介质流路，因而不易实现模具的制作。此外，就大尺寸物品成型的情况而言，为了防止成型品外观的银纹不良，需要加热至玻璃化转变温度以上等高温，而这需要大的模具尺寸、大的热容，因此会导致加热时间长、生产性差。

此外，就专利文献2的成型方法而言，通常需要利用耐热树脂、陶瓷在表面形成被膜。然而，被膜为耐热树脂的情况下，不仅被膜的加工性差，而且耐久性低，因此存在无法实现稳定绝热的问题。另一方面，对于被膜为陶瓷等、需要在炉内进行烧结的情况而言，伴随模具的大型化，需要采用巨大的炉，而这是不现实的。

此外，绝热材料在含有高硬度材料的树脂成型中发生磨耗等情况下，为了延长模具的寿命，需要再次研究应对上述绝热模具制作上的问题点的方案，对模具加以修复，而这要耗费巨大的成本及时间。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种成型方法及成型品的制造方法，该成型方法通过抑制成型时填充到模具内的发泡性树脂与模具接触时的树脂温度降低，无须加热模具的能量，并且对于大尺寸成型品也能够达到与绝热模具同样的效果，由此可以在不使用加热冷却模具、绝热模具等特殊模具的情况下提高发泡性树脂成型品的外观。

解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明提出了下述方案。

本发明的成型方法包括：向第一模具中填充透明树脂并进行成型的一次注塑成型工序、和向第二模具与成型后的所述透明树脂之间填充发泡性树脂并进行成型的二次注塑成型工序。

另外，本发明的成型品的制造方法是制造由透明树脂和发泡性树脂形成的成型品的方法，该方法包括：在第一模具中成型透明树脂的一次注塑成型工序、和在第二模具与成型后的所述透明树脂之间成型发泡性树脂的二次注塑成型工序。

根据该发明，由于透明树脂通常由导热系数比模具小的材料形成，因此在成型发泡性树脂时容易利用透明树脂实现对第一模具侧的绝热，从而能够省去用于防止发泡性树脂产生银纹等外观不良的加热能。

另外，透明树脂在每次成型发泡性树脂时都会与发泡性树脂成为一体，以成型品的形式取出，而在成型发泡性树脂之前总是会重新成型。因此，无须担心会像形成于模具表面并反复使用的传统被膜那样存在耐久性、寿命方面的问题，且不需要对模具进行定期或不定期的寿命延长修复，可以在成型发泡性树脂时通过透明树脂而实现对发泡性树脂的第一模具侧的稳定绝热。

此外，由于透明树脂可使光透过，因此，可肉眼观察到发泡性树脂的透明树脂侧的面，该发泡性树脂的透明树脂侧的面成为实质上的成型品外观面，但由于透明树脂可对发泡性树脂和第一模具之间绝热，因此，无须使用加热冷却模具、绝热模具等特殊模具，即可防止发泡性树脂的成型品外观面(透明树脂侧一面)产生银纹，从而提高发泡性树脂成型品的外观。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得所述第二模具的壁面温度相对于所述透明树脂的所述第二模具侧一面的温度在规定的温度差以内。

根据该发明，可使发泡性树脂在透明树脂侧及第二模具侧发生基本相等的收缩，从而抑制发泡性树脂产生翘曲。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度在达到所述规定温度差以内时的温度分别在所述发泡性树脂的玻璃化转变温度以上和/或开始流动的温度以下。

根据该发明，可使发泡性树脂在透明树脂侧面及第二模具侧面发生基本相等的收缩，使发泡性树脂固化成所期待的形状，因此能够更为切实地抑制由发泡性树脂的两面的收缩量之差引发的翘曲。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述二次注塑成型工序中，在所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度达到所述规定温度差以内之后，增加所述第二模具的冷却速度。

根据该发明，能够抑制发泡性树脂产生翘曲，并且能够缩短制造成型品所需要的时间(周期时间(takt time))。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度达到所述规定温度差以内之后、且增加所述第二模具的冷却速度之前，使所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度在所述规定温度差以内保持规定时间。

根据该发明，可使树脂在发生收缩固化的工序中，在不会导致收缩量之差变大的规定温度差内保持规定时间，从而使树脂发生充分固化，由此，能够更为切实地抑制发泡性树脂发生由收缩量之差引起的翘曲，并且能够缩短制造成型品所需要的时间。

另外，在上述成型方法中，更优选将所述温度差的绝对值设定为10℃。

根据该发明，通过抑制发泡性树脂在透明树脂侧及第二模具侧发生固化时的时间差、并且将温度差控制于在通常的树脂物性偏差范围内不易产生树脂的固化形态的差异的温度差10℃以内，能够以更高的再现性防止发泡性树脂产生翘曲。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得所述第二模具的壁面温度与所述透明树脂的所述第二模具侧一面的温度一致。

根据该发明，可使发泡性树脂的透明树脂侧及第二模具侧发生基本相等的收缩，从而抑制发泡性树脂产生翘曲。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得所述第二模具的壁面温度与所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度一致的温度在所述发泡性树脂的玻璃化转变温度以上和/或开始流动的温度以下。

根据该发明，可使发泡性树脂在透明树脂侧面及第二模具侧面发生基本相等的收缩，使发泡性树脂固化成所期待的形状，因此能够更为切实地抑制由发泡性树脂的两面的收缩量之差引发的翘曲。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述二次注塑成型工序中，在所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度达到一致之后，增加所述第二模具的冷却速度。

根据该发明，能够抑制发泡性树脂产生翘曲，并且能够缩短制造成型品所需要的时间。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度达到一致之后、且增加所述第二模具的冷却速度之前，使所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度在所述规定温度差以内保持规定时间。

根据该发明，可使树脂在发生收缩固化的工序中，在不会导致收缩量之差变大的规定温度差内保持规定时间，从而使树脂发生充分固化，由此，能够更为切实地抑制发泡性树脂发生由收缩量之差引起的翘曲，并且能够缩短制造成型品所需要的时间。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述二次注塑成型工序中，从注射所述发泡性树脂时开始直到将所述发泡性树脂填充至成型品中与所述透明树脂接触的整个面时为止，停止供给冷却所述第一模具的冷却介质。

根据该发明，在透明树脂的绝热效果差等情况下，能够抑制填充的熔融树脂的热通过透明树脂而散逸至所述第一模具，并且能够使发泡性树脂及透明树脂切实地连接。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述二次注塑成型工序中，在将所述发泡性树脂填充至成型品中与所述透明树脂接触的整个面时之后，开始向所述第一模具供给所述冷却介质。

根据该发明，能够缩短制造成型品所需要的时间。

另外，在上述成型方法中，更优选在所述二次注塑成型工序中，多级或无级地切换向所述第二模具供给的冷却介质的温度，以对固定侧模具的模腔面温度进行冷却控制。

根据该发明，能够提高将第二模具的壁面温度相对于第二模具侧一面的透明树脂的温度控制在规定温度差以内的精度，从而使发泡性树脂在透明树脂侧面及第二模具侧发生基本相等的收缩，从而提高抑制发泡性树脂产生翘曲的再现性。

发明的效果

根据本发明的成型方法及成型品的制造方法，通过抑制成型时填充到模具内的发泡性树脂与模具接触时的树脂温度降低，无须加热模具的能量，并且对于大尺寸成型品也能够达到与绝热模具同样的效果，由此可以在不使用加热冷却模具、绝热模具等特殊模具的情况下提高发泡性树脂成型品的外观。

附图说明

图1为本发明的实施方式的成型机的侧面图。

图2为图1所示成型机的平面模式图。

图3为示出图1所示成型机的旋转型板的旋转动作的图。

图4为图1所示成型机的第二注射单元的说明图。

图5为示出图1所示成型机的用于加热、冷却模具的构成的图。

图6为示出利用图1所示成型机的成型方法的注塑成型动作及温度控制例的图。

图7为模式图，其示出了利用图1所示成型机成型透明树脂后的状态。

图8为模式图，其示出了使图1所示成型机的旋转型板旋转180度后的状态。

图9为模式图，其示出了向图1所示成型机注射发泡性树脂材料时的状态。

图10为示出安装于透明树脂的温度传感器的温度和固定侧模具的模腔面的温度相对于经过时间的变化的图。

图11为模式图，其示出了向图1所示成型机中填充发泡性树脂材料时的状态。

图12为示出向图1所示成型机中注射发泡性树脂后各部位的温度相对于经过时间的变化的图。

图13为示出利用图1所示成型机的成型方法的变形例中注射发泡性树脂后各部位的温度相对于经过时间的变化的图。

图14为示出利用图1所示成型机的成型方法的变形例中注射发泡性树脂后各部位的温度相对于经过时间的变化的图。

符号说明

4     固定侧模具(第二模具)

6A    旋转模具A(第一模具)

6B    旋转模具B(第一模具)

ΔD1  温度差

P     成型品

P1    透明树脂

P3    接触面

P4    发泡性树脂

具体实施方式

以下，结合图1～14对本发明的成型机的实施方式进行说明。本实施方式的成型机是施行本发明的成型方法的成型机的一例，是边使后述模具旋转边对2种树脂材料进行成型的装置。

如图1所示，在成型机10的基座1的一端，以固定状态设置了安装有固定侧模具(第二模具)4的固定型板2。在基座1上与固定型板2相对且可移动地载置有旋转型板9和可动型板3，所述旋转型板9上安装有旋转模具A(第一模具)(6A)、旋转模具B(第一模具)(6B)，所述可动型板3上安装有可动侧模具5。

固定侧模具4和可动侧模具5沿着X方向相对配置，且二者之间夹着旋转型板9。另外，固定侧模具4、可动侧模具5的相对部分、即前端部4a、5a，在与X方向正交的平面上的截面形状相等，并按照前端部5a在X方向的长度L2大于前端部4a在X方向的长度L1的方式进行了设定。

载置有可动型板3和旋转型板9的反转台7由固定设置于基座1上的导轨19引导，从而能够在基座1上沿X方向移动。

这里，为了简化模腔形状，以平面形状进行说明，但也可以不是平面、而是3D形状。

以下，针对可动型板3、旋转型板9的开闭机构、及旋转型板9的旋转机构进行说明。需要强调的是，在下述说明中，在图2所示的平面图中，对于成型机10中沿X方向平行设定的以中心轴线C为基准左右对称设置的构件，有时仅在图中的一侧标注了符号。

在成型机10中隔着中心轴线C在两侧对称设置的一对可动型板开闭机构14由下述各部分构成：固定设置于固定型板2上的伺服电动机A(21)；滚珠螺纹轴A(22)；固定设置于固定型板2上、且使滚珠螺纹轴A(22)自由旋转而在轴向被束缚并支撑的支座26；与滚珠螺纹轴A(22)的滚珠螺纹22a相螺合的滚珠螺母A(24)；安装滚珠螺母A(24)、且固定设置于可动型板3上的螺母支撑台25；以及，将伺服电动机A(21)的旋转力传递至滚珠螺纹轴A(22)的动力传递机构23。一对伺服电动机A(21)同步运转，可动型板3能够在保持与固定型板2平行的状态的同时，沿X方向进行开闭移动。

在成型机10中隔着中心轴线C在两侧对称设置的一对旋转型板开闭机构15由下述各部分构成：固定设置于基座1上的伺服电动机B(31)；滚珠螺纹轴B(32)；固定设置于基座1上、且自由旋转地支撑滚珠螺纹轴B(32)的支座34；与滚珠螺纹轴B(32)的滚珠螺纹32a相螺合的滚珠螺母B(33)；安装滚珠螺母B(33)、且固定设置于反转台7上的螺母支撑台35；以及，将伺服电动机B(31)的旋转力传递至滚珠螺纹轴B(32)的动力传递机构36。一对伺服电动机B(31)同步运转，反转台7能够与固定型板2平行地进行开闭移动。

旋转型板9载置于反转台7上，如图3所示，其能够围绕与基座1的表面正交的轴线进行旋转。

如图2所示，旋转型板旋转机构16是使旋转型板9沿着正反方向发生半旋转或沿着一个方向发生旋转的旋转驱动机构，其能够使设置于旋转型板9两面的旋转模具A(6A)和旋转模具B(6B)与固定侧模具4、可动侧模具5交替地正对。

旋转型板旋转机构16由下述各部分构成：安装在反转台7上的伺服电动机C(41)；安装在伺服电动机C(41)上的小齿轮42；与小齿轮42相咬合、且一体地设置于旋转型板9上的大齿轮43；以及，在旋转型板9的规定面与固定型板2(或可动型板3)相对的位置、和从该位置旋转180度后的位置上进行定位的定位销44。需要说明的是，与旋转型板9一体的下轴8能够通过轴承(未图示)与反转台7相对地旋转。

由此，可使旋转型板9相对于反转台7实现高精度的定位。

液压合模机构是使3组型板2、9、3同时合模的机构，其由下述各部分构成：固定型板2中内置的4个液压缸2a；与该液压缸2a的柱塞18b结合、并贯穿可动型板3的形式设置的4个连接杆18；以及，设置于可动型板3的外侧、能够与形成于连接杆18的前端部的环槽18a卡合(係合)的4组拼合螺母17。

安装在旋转型板9两面的旋转模具A(6A)、旋转模具B(6B)具有相同形状，旋转模具A(6A)或旋转模具B(6B)与固定侧模具4嵌合，并在这些模具间形成第一模腔；旋转模具A(6A)或旋转模具B(6B)与可动侧模具5嵌合，并在这些模具间形成第二模腔。由于是按照可动侧模具5的前端部5a在X方向上的长度大于固定侧模具4的前端部4a在X方向上的长度设定的，因此具有第一模腔在X方向上宽于第二模腔的结构。

第一注射单元11设置于固定型板2侧，第二注射单元12设置于可动型板3侧，并将该第二注射单元12设置成伴随可动型板3的开闭移动而发生移动的形式。

于是，在利用液压合模机构使固定型板2、旋转型板9、可动型板3同时合模时，第一注射单元11向第一模腔内以增塑后的状态注射填充有色的发泡性树脂用材料，第二注射单元12向第二模腔内以增塑后的状态注射填充透明树脂用材料。

如图1所示，第二注射单元12能够与可动型板3一起发生大冲程移动，第二注射单元12经由连结固定构件63载置在连结固定于可动型板3上的滑动式基座64上。滑动式基座64被导轨19引导而发生移动，由此，第二注射单元12的动作不会比可动型板3的动作慢，能够相追随地发生移动。

另外，第一注射单元11、第二注射单元12上设置有喷嘴接触缸61、62。所设置的喷嘴接触缸61分别与第一注射单元11和固定型板2连结，所设置的喷嘴接触缸62分别与第二注射单元12和可动型板3连结。于是，通过缩短喷嘴接触缸61、62，将第一注射单元11、第二注射单元12向固定型板2、可动型板3侧拉近，可使第一注射单元11、第二注射单元12的前端喷嘴与安装在固定型板2、可动型板3上的固定侧模具4、可动侧模具5相抵接。需要说明的是，喷嘴接触缸62以可滑动的方式设置于第二注射单元12的滑动式基座64上。

如图4所示，第二注射单元12的喷嘴12a与可动侧模具5相接，在模开闭时始终处于喷嘴接触的状态。由此，可以在闭模、升压结束的同时从喷嘴12a射出树脂，从而能够实现高频化。

如图5所示，固定侧模具4、旋转模具A(6A)、旋转模具B(6B)、可动侧模具5中形成有用于对模具表面进行加热、冷却的热介质通路100、101A、101B、102(以下称为“热介质通路100等”)。为了快速传递热，迅速地对模具模腔面进行加热冷却，使热介质通路100等形成于尽可能接近模具模腔的位置。为了提高作为一次成型品的透明树脂的外观、增加其表面功能、以及提高模具转印性从而实现高附加价值的成型，本实施例中示出的是对可动侧模具5进行加热冷却的实例，而对于对一次成型品的外观没有高要求的情况而言，也可以不进行加热冷却成型。

另外，还可以进行用以实现透明树脂的高外观化或高硬度化等的嵌入成型来代替加热冷却成型，所述嵌入成型是利用高功能膜进行的成型。

热介质通路100等中，用于供给加热介质的加热介质供给装置(未图示)与用于供给冷却介质的冷却介质供给装置(未图示)相连。本实施方式中，加热介质、冷却介质中使用的是蒸汽、水，加热介质供给装置、冷却介质供给装置用于供给调整至预定温度的加热介质、冷却介质。

需要说明的是，这里，作为加热介质、冷却介质，示出了蒸汽和水，但除此之外，加热介质也可以使用加压热水、油等，冷却介质也可以使用氟利昂、液氮等。另外，作为加热机构，也可以使用电动式或电磁感应式加热器来代替加热介质。

需要说明的是，这里，为了向热介质通路100等送入并排出加热介质、冷却介质，可使热介质供给管103i、103o分别与热介质通路100等连接。

如图5所示，热介质供给管103i、103o的一端可以与固定侧模具4、旋转模具A(6A)、旋转模具B(6B)、可动侧模具5直接连接，也可以通过安装接头(取付ァダプタ)等连接。与旋转模具A(6A)、旋转模具B(6B)的热介质通路101A、101B相连的热介质供给管103i、103o以固定状态保持于反转台7上。

加热介质供给装置通过泵(未图示)将加热介质送入热介质通路100等，并对固定侧模具4、旋转模具A(6A)、旋转模具B(6B)、可动侧模具5进行加热，以使在热介质通路100等中经过的加热介质得以循环。冷却介质供给装置通过泵(未图示)将冷却介质送入热介质通路100等，并对固定侧模具4、旋转模具A(6A)、旋转模具B(6B)、可动侧模具5进行冷却，以使在热介质通路100等中经过的冷却介质得以循环。这些加热介质供给装置及冷却介质供给装置通过对未图示的开闭阀进行开闭来控制加热介质、冷却介质的供给。开闭阀利用成型机10的控制装置105(参见图1)、按照预定的程序控制其开闭。

如图2所示，固定侧模具4、旋转模具A(6A)、旋转模具B(6B)、可动侧模具5中分别配置有用以测定模腔面(壁面)温度的模具温度传感器103、103A、103B、104。即，例如，由模具温度传感器103测定的温度为固定侧模具4的模腔面温度等。

由模具温度传感器103、103A、103B、104检测到的温度信号被传送至成型机10的控制装置105。在控制装置105中，基于预定的计算机程序进行控制，并根据由模具温度传感器103、103A、103B、104检测到的温度使开闭阀(未图示)开闭，由此来控制向热介质通路100等供给加热介质、冷却介质。

接着，结合图6对利用本实施方式的成型机10进行的成型方法(成型品的制造方法)的工序进行说明。该成型方法具有如下工序：在第二注射单元12侧的第二模腔进行透明树脂的注塑成型的一次注塑成型工序、和在第一注射单元11侧的第一模腔进行发泡性树脂的注塑成型的二次注塑成型工序，并将这两个工序依次反复进行。

以下，从旋转型板9的旋转模具B(6B)配置于可动侧模具5侧的状态开始进行说明。需要说明的是，图6的温度栏中，使施以了网纹(網掛け)的模具之间和未施以网纹的模具之间分别在对应时间组成一组，形成了模腔。

在进行成型品的制造时，预先进行如下所示的一次注塑成型工序，并在将温度传感器安装于成型后的透明树脂后进行用于实施二次注塑成型工序的预备试验。

首先，在一次注塑成型工序中，按照下述的具体顺序在由旋转模具B(6B)和可动侧模具5对装形成的第二模腔中成型透明树脂。

需要说明的是，本发明中使用的透明树脂优选为下述中的任意树脂：光透射率高的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、脂环式烯烃树脂、脂环式丙烯酸树脂、降冰片烯类耐热透明树脂、环状烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸酯树脂、环氧树脂、氯乙烯。

控制装置105在T1时刻使旋转型板9和可动型板3与固定型板2接近并将模具闭合，然后利用液压缸2a进行合模。并且，对开闭阀进行开闭，利用加热介质供给装置向热介质通路101B、102供给加热介质，分别将旋转模具B(6B)和可动侧模具5预先加热至规定温度。

合模结束后，在T2时刻，如图7所示地从第二注射单元12向由旋转模具B(6B)和可动侧模具5形成的第二模腔中注射填充熔融的透明树脂P1用材料P0。注射填充结束后，在对材料P0施加一定压力的状态下保持一定时间。然后，利用冷却介质供给装置向热介质通路101B、102供给冷却介质，将旋转模具B(6B)和可动侧模具5冷却至材料P0开始流动的温度以下，从而使材料P0固化，透明树脂P1成型。然后，停止向热介质通路101B、102供给冷却介质。

需要说明的是，所述树脂开始流动的温度是指，在对树脂进行加热升温时，其在外力作用下显示出流动性的温度，例如是指：在利用岛津公司制造的高化式流变仪CFT-500型将以4℃/分的升温速度经过加热的树脂在100kgf/cm²(9.81MPa)的负载下从内径1mm、长10mm的喷嘴挤出时，熔融粘度显示为48000泊(4800Pa·s)时的温度。

在经过了透明树脂P1发生固化的时间之后的T3时刻，对可动型板3和装载旋转型板9的反转台7进行开模移动，使各型板2、9、3拉开充分的间隔，并在T4时刻，如图8所示地使安装有旋转模具B(6B)的旋转型板9旋转180度。此时，在透明树脂P1的与旋转模具B(6B)相间隔的一侧表面安装温度传感器U，以对该面温度进行测定。

随后，在T5时刻，对可动型板3和旋转型板9进行再闭模。

接着，在二次注塑成型工序中，按照下述的具体顺序在由旋转模具B(6B)和固定侧模具4对装形成的第一模腔中成型发泡性树脂。

需要说明的是，本发明中使用的发泡剂可使用公知的各种发泡剂。发泡剂可以是溶剂型发泡剂、分解型发泡剂、或物理发泡剂中的任意类型。

溶剂型发泡剂是通常由注塑成型机的料斗或料筒部分注入，溶解或吸收于熔融的上述热塑性树脂中，然后在模具模腔中挥发从而作为发泡剂发挥作用的物质。例如，可使用以丙烷、丁烷、新戊烷、庚烷、异己烷、己烷、异庚烷、庚烷等低沸点脂肪族烃、或氟利昂气体为代表的低沸点含氟烃等。

分解型发泡剂是预先配合在上述热塑性树脂中，然后供给至注塑成型机，并在注塑成型机的料筒温度条件下分解从而产生二氧化碳、氮气等气体的化合物。分解型发泡剂可以是无机类发泡剂，也可以是有机类发泡剂，另外，还可以组合添加用于促进气体产生的柠檬酸这样的有机酸、柠檬酸钠这样的有机酸金属盐等作为发泡助剂。

作为分解型发泡剂的实例，可使用下述列举的化合物。

(i)无机类发泡剂：碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢铵、碳酸铵、亚硝酸铵

(ii)有机类发泡剂：

(a)N-亚硝基化合物：N，N’-二亚硝基对苯二甲酰胺、N，N’-二亚硝基五亚甲基四胺40

(b)偶氮化合物：偶氮甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮环己腈、偶氮二氨基苯、偶氮二甲酸钡

(c)磺酰肼化合物：苯磺酰肼、甲苯磺酰肼、p，p’-氧联双(苯磺酰肼)、3，3’-二磺酰肼二苯砜

(d)叠氮化合物：叠氮化钙、4，4’-二苯二磺酰叠氮、对甲苯磺酰叠氮。

作为物理发泡剂，只要是常规的物理发泡剂则没有特殊问题，可使用二氧化碳、氮气、氩气、氦气、氖气等不活泼气体。其中，最优选廉价且环境污染、火灾的危险性极小的二氧化碳、氮气、氩气。另外，物理发泡剂可以以液体状态、超临界状态及气体状态的任意状态使用。

这些发泡剂可单独使用1种，也可以将2种以上组合使用。另外，发泡剂可以预先配合至上述热塑性树脂中，也可以在注塑成型时从料筒的中途注入。此外，还可以将上述发泡剂和发泡助剂等预先配合并制成母炼胶后配合至热塑性树脂中。

发泡剂的添加量可根据发泡成型体的要求物性、在考虑从发泡剂产生的气体量及所需发泡倍率等的情况下加以选择，但相对于上述热塑性树脂100重量份，发泡剂通常为0.1～6重量份、优选为0.5～3重量份的范围。发泡剂的含有量在上述范围内时，可获得气泡直径均一、气泡均匀分散、且外观良好的发泡成型体。

如图9所示，从第一注射单元11将熔融的发泡性树脂用材料P2加热至比发泡性树脂开始流动的温度高的温度后，将其注射至由已成型的贴合于旋转模具B(6B)的透明树脂P1与固定侧模具4形成的第一模腔中。

由于注射的材料P2的前端部压力低，因此，材料P2中的气泡B会发生破裂。在材料P2的表面也会产生该气泡B，但在利用第一注射单元11的注射压力将熔融的材料P2挤压至固定侧模具4侧的透明树脂P1的成型品外观面的模腔面时，基于透明树脂的绝热效果，可抑制材料P2的温度下降，延缓材料P2的流动性下降，从而使材料P2在注射压力作用下发生变形而使气泡B消失，从而可防止在材料P2的表面产生银纹。

此时，如图10所示，分别测定安装于透明树脂P1的温度传感器U的温度V1和模具温度传感器103的温度V2。由于透明树脂P1的导热系数通常比固定侧模具4的导热系数小，因此温度V2的降低速度快于温度V1。

另外，如果从第一注射单元11进行连续注射，则会如图11所示地，将发泡性树脂的材料P2填充至与透明树脂P1的整个接触面P3，从而使透明树脂P1和材料P2在接触面P3相连。需要说明的是，在成型发泡性树脂时要进行使旋转型板9相对于固定侧模具4发生移动、以使旋转型板9开模的公知的抽芯(コァバック)工序。

这里，在对材料P2施加一定压力的状态下保持一定时间，然后通过冷却介质供给装置开始向热介质通路101B、100供给冷却介质，将旋转模具B(6B)和固定侧模具4冷却至发泡性树脂P4开始流动的温度以下，由此，材料P2发生固化，发泡性树脂P4成型。

由此，可成型由透明树脂P1和发泡性树脂P4连接而构成的成型品(二材成型品)P。

如上所述，在测定温度传感器U的温度V1后进行成型品P的实际生产。在以下工序中，除了不在透明树脂P1中安装温度传感器U的情况下反复进行一次注塑成型工序和二次注塑成型工序、并且基于所测定的温度V1对固定侧模具4的温度加以控制以外，与上述的预备试验为同一工序。

需要说明的是，作为在预备试验的一次注塑成型工序中使用的树脂，最优选使用与实际生产时所使用的透明树脂相同的树脂，但在该预备试验的二次注塑成型工序中，在预备试验的一次注塑成型工序中使用的树脂因高温的发泡性树脂而发生软化、无法保持温度传感器U以致温度测定困难的情况下，也可以使用高耐热性树脂，而并不限定于透明树脂。

对于成型品P的实际生产时的工序，仅针对与预备试验不同的工序加以说明：在二次注塑成型工序中，控制装置105在T6时刻从第一注射单元11向第一模腔注射发泡性树脂P4用材料P2，然后进行冷却控制，使得由模具温度传感器103测定的温度V2相对于预先测定的温度传感器U的温度V1从T6时刻开始在温度差ΔD1以内保持规定时间，如图12所示。

对于由控制装置105进行的冷却控制而言，通过以适当流量向固定侧模具4的热介质通路100供给适当温度的冷却介质，可进行对固定侧模具4的冷却速度的控制。另一方面，在该期间内，也可以不向热介质通路101B供给冷却介质。

规定时间ΔT11可根据制造成型品P的周期时间等来适当确定。另外，在达到温度差ΔD1之后，优选进行冷却控制，使得由模具温度传感器103测定的温度V2相对于预先测定的温度传感器U的温度V1在温度差ΔD1以内保持规定时间ΔT13。此外，优选将温度差ΔD1的绝对值设定为10℃。

在发泡性树脂P4的材料P2固化后的T7时刻，对可动型板3和装载旋转型板9的反转台7进行开模移动、以使各型板2、9、3拉开充分的间隔，此时，利用未图示的喷射器获取贴合于旋转模具B(6B)上的成型品P。接着，在T8时刻，使旋转型板9旋转180度。

另外，如图6所示，在T5时刻与T6时刻之间的T9时刻，通过第二注射单元12向由旋转模具A(6A)和可动侧模具5对装形成的第二模腔注射透明树脂P1的材料P0。

这样一来，成型机10一边使旋转型板9旋转、将构成第二模腔及第一模腔的旋转模具6A、6B调换，一边连续地制造成型品P。

需要说明的是，可以认为，在二次注塑成型工序中，可以通过对固定侧模具4进行冷却控制来改变进行实际生产时透明树脂P1的固定侧模具4侧一面的温度。此时，可以对固定侧模具4处于上述冷却控制状态下的二次注塑成型工序中的透明树脂P1的固定侧模具4侧一面的温度进行重新测定，并将该重新测定的温度作为上述温度V1，从而对固定侧模具4进行冷却控制。

此外，还可以根据需要反复进行上述温度测定。

如上所述，根据本实施方式的成型方法及成型品的制造方法，由于透明树脂通常可由导热系数比模具小的材料形成，因此可以在成型发泡性树脂P4时利用透明树脂P1容易地对旋转模具B(6B)侧进行绝热，从而抑制发泡性树脂P4与模具接触时的树脂温度降低，由此，无须加热模具的能量，并且对于大尺寸成型品也能够获得与绝热模具同样的效果。

另外，透明树脂P1在每次成型发泡性树脂P4时都会与发泡性树脂P4形成为一体，并以成型品P的形式取出，而在成型发泡性树脂P4之前总是会重新成型。因此，无须担心会像形成于模具表面并反复使用的传统被膜那样存在耐久性、寿命方面的问题，不需要对模具进行定期或不定期的寿命延长修复，可以在成型发泡性树脂P4时通过透明树脂P1来实现对发泡性树脂P4的旋转模具B(6B)侧的稳定绝热。

此外，由于透明树脂P1可使光透过，因此，可肉眼观察到发泡性树脂P4的透明树脂P1侧的面，而由于透明树脂P1可对发泡性树脂P4和旋转模具B(6B)之间进行绝热，因此可防止发泡性树脂P4的透明树脂P1侧一面产生银纹，从而可提高发泡性树脂P4的外观。

另外，由于在二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得固定侧模具4的模腔面的温度相对于透明树脂P1的固定侧模具4侧一面的温度在温度差ΔD1以内，因此，可使发泡性树脂P4的透明树脂P1侧及固定侧模具4侧发生基本相等的收缩，从而可以抑制发泡性树脂P4产生翘曲。

另外，通过在达到温度差ΔD1后，进一步使固定侧模具4的模腔面的温度相对于透明树脂P1的固定侧模具4侧一面的温度在温度差ΔD1内保持规定时间ΔT13，从而在树脂发生收缩固化的工序中，可以在不导致收缩量之差增大的规定温度差保持规定时间，以使树脂充分固化，从而抑制发泡性树脂因存在收缩量之差而引发的翘曲。

此外，通过将温度差ΔD1的绝对值设定为10℃，可以在进一步抑制发泡性树脂P4在透明树脂P1侧及固定侧模具4侧发生固化时的时间差的基础上将温度差控制于在通常的树脂物性偏差范围内不易产生树脂的固化形态的差异的温度差10℃以内，从而以更高再现性切实地防止发泡性树脂P4产生翘曲。

另外，在向成型品P的与透明树脂P1接触的整个接触面P3填充发泡性树脂P4的材料P2之后，通过增加向固定侧模具4的冷却介质供给量、或者开始向固定侧模具4供给更低温的冷却介质，能够缩短冷却至可获取成型品P的温度所需要的时间，从而缩短制造成型品P所需要的时间。

另外，由于透明树脂P1通过注塑成型而形成，因此，即使发泡性树脂P4的与透明树脂P1相连的一面为自由曲面等形状复杂的面，也能够将透明树脂P1制成与该面对应的形状。

另外，也可以不使成型后的透明树脂P1降至常温，而是在使温度降低至能够固化成透明树脂P1的形状得以保持的程度，并在该状态下进行发泡性树脂P4的成型。由此，可以使透明树脂P1本身的温度为高温，从而提高材料P2的温度降低抑制效果(绝热效果)，防止在发泡性树脂P4的透明树脂P1侧一面产生银纹，进一步提高发泡性树脂P4的外观，并且，可有利于提高树脂P1与发泡性树脂P2的相容性，从而提高它们的密合性。

就成型品P而言，由于在发泡性树脂P4表面具有透明树脂P1，因此与在发泡性树脂P4表面进行透明涂敷的情况相同，能够进一步提高成型品P的透明树脂P1侧外观的高级感。

需要说明的是，在本实施方式中，正如下述说明的，可以将二次注塑成型工序中的固定侧模具4的模腔面温度(由模具温度传感器103测定的温度)控制为各种温度。

也可以进行冷却控制，使得固定侧模具4的模腔面温度(由模具温度传感器103测定的温度V2)、及预先测定的透明树脂P1的固定侧模具4侧一面的温度(由温度传感器U测定的温度V1)如图12所示地，在达到上述温度差ΔD1以内时，其各自的温度V6、V7分别高于发泡性树脂P4的玻璃化转变温度V9、或低于发泡性树脂P4开始流动的温度V5。此外，更优选进行冷却控制，使得在达到上述温度差ΔD1以内时的上述各个温度V6、V7分别高于发泡性树脂P4的玻璃化转变温度V9、且低于发泡性树脂P4开始流动的温度V5。

通过进行上述控制，可使树脂在发生收缩的温度范围、即玻璃化转变温度以上且开始流动的温度以下的温度范围，发泡性树脂P4在透明树脂P1侧及固定侧模具4侧发生基本相等的收缩，从而使发泡性树脂P4固化为所需形状，因此可更为切实地抑制发泡性树脂P4产生翘曲。

此外，也可以在固定侧模具4的模腔面温度及预先测定的固定侧模具4侧一面的透明树脂P1的温度达到上述温度差ΔD1以内之后，使供给到热介质通路100的冷却介质的流量增加、或者开始供给更低温的冷却介质等，来增大固定侧模具4的冷却速度，从而使固定侧模具4的模腔面温度如图12中温度V8所示的那样从温度V2急剧降低。

通过进行上述控制，不仅能够抑制发泡性树脂P4产生翘曲，同时还可以缩短制造成型品P所需要的时间。

另外，在本实施方式中，也可以在从第一注射单元11射出的T6时刻之后的二次注塑成型工序中进行控制，使得固定侧模具4的模腔面温度、及预先测定的固定侧模具4侧一面的透明树脂P1的温度如图13所示地，例如在其各自的温度达到室温之前保持于温度差ΔD1以内。

通过进行上述控制，能够更为切实地抑制发泡性树脂P4产生翘曲。

另外，在本实施方式中，也可以在二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得固定侧模具4的模腔面温度(由模具温度传感器103测定得到温度V2)相对于预先测定的固定侧模具4侧一面的透明树脂P1的温度(由温度传感器U测定的温度V1)如图14所示地，在规定时间ΔT12内、温度V11下保持一致。

通过进行上述控制，可使透明树脂P1侧及固定侧模具4侧的发泡性树脂P4发生基本相等的收缩，从而抑制发泡性树脂P4产生翘曲。

此外，可以进行冷却控制，使得上述温度V11高于发泡性树脂P4的玻璃化转变温度V9、或低于发泡性树脂P4开始流动的温度V5。此外，优选进行冷却控制，使得上述温度V11高于发泡性树脂P4的玻璃化转变温度V9、且低于发泡性树脂P4开始流动的温度V5。

通过进行上述控制，可使透明树脂P1侧及固定侧模具4侧的发泡性树脂P4发生基本相等的收缩，从而使发泡性树脂P4固化为所需形状，因此可更为切实地抑制发泡性树脂产生翘曲。

另外，也可以在固定侧模具4的模腔面温度及预先测定的固定侧模具4侧一面的透明树脂P1的温度在温度V11达到一致后，增加固定侧模具4的冷却速度，从而使固定侧模具4的模腔面温度如图中温度V12所示的那样从温度V2急剧降低。

通过进行上述控制，不仅能够抑制发泡性树脂P4产生翘曲，同时还可以缩短制造成型品P所需要的时间。

另外，通过在固定侧模具4的模腔面温度与预先测定的固定侧模具4侧一面的透明树脂P1的温度在温度V11达到一致之后，进一步使固定侧模具4的模腔面的温度相对于透明树脂P1的固定侧模具4侧一面的温度在温度差ΔD1内保持规定时间ΔT14，在树脂发生收缩固化的工序中，可以在不导致收缩量之差增大的规定温度差保持规定时间，以使树脂充分固化，从而抑制发泡性树脂因存在收缩量之差而引发的翘曲。

以上，结合附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但本发明的具体方案并不限定于该实施方式，也包括在不脱离本发明的要点的范围内做出的各种变更等。

另外，在上述实施方式中，在反复生产成型品P之前，通过进行预备试验而求出了固定侧模具4侧一面的透明树脂P1的温度。但该温度也可以通过利用计算机进行热流体模拟等进行解析而求出。

此外，在上述实施方式中，在预备试验的二次注塑成型工序的合模后的T6时刻，以停止向热介质通路100、101B供给加热介质及冷却介质的状态测定了固定侧模具4侧一面的透明树脂P1的温度V1，并在实际生产成型品P时根据温度V1对固定侧模具4的模腔面温度进行了冷却控制。但是，对于透明树脂P1较薄的情况等、由透明树脂P1达到的绝热效果较低的情况而言，也可以通过利用未图示的冷却控制装置来多级或无级地切换向固定侧模具4供给的冷却介质的温度等，来对固定侧模具4的模腔面温度进行冷却控制，以使固定侧模具4的温度与通过预备试验或解析来掌握的固定侧模具一面的透明树脂P1的温度变化相对应。

工业实用性

本发明涉及一种成型方法，其包括向第一模具中填充透明树脂并进行成型的一次注塑成型工序、和向第二模具和成型后的所述透明树脂之间填充发泡性树脂并进行成型的二次注塑成型工序。根据本发明，可提高发泡性树脂成型品的外观。

Claims (13)

1.一种成型方法，其包括：

向第一模具中填充透明树脂并进行成型的一次注塑成型工序；和

使通过所述一次注塑成型工序成型后的透明树脂的温度降低至固化成透明树脂的形状得以保持的程度，并在该状态下向所述透明树脂与第二模具之间填充发泡性树脂并进行成型的二次注塑成型工序，其中，

在所述二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得所述第二模具的壁面温度低于第二模具侧一面的所述透明树脂的温度，且所述第二模具的壁面温度相对于所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度之间的温度差在10℃以内。

2.根据权利要求1所述的成型方法，其中，

所进行的冷却控制使得：所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度在达到所述规定温度差以内时的温度分别在所述发泡性树脂的玻璃化转变温度以上和/或开始流动的温度以下。

3.根据权利要求1或2所述的成型方法，其中，

在所述二次注塑成型工序中，在所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度达到所述规定温度差以内之后，增加所述第二模具的冷却速度。

4.根据权利要求3所述的成型方法，其中，

在所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度达到所述规定温度差以内之后、且增加所述第二模具的冷却速度之前，使所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度在所述规定温度差以内保持规定时间。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的成型方法，其中，所述透明树脂是聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、脂环式烯烃树脂、脂环式丙烯酸树脂、降冰片烯类耐热透明树脂、环状烯烃共聚物、环氧树脂中的任意树脂。

6.根据权利要求1所述的成型方法，其中，

在所述二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得所述第二模具的壁面温度与所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度一致。

7.根据权利要求6所述的成型方法，其中，

在所述二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度一致的温度在所述发泡性树脂的玻璃化转变温度以上和/或开始流动的温度以下。

8.根据权利要求6或7所述的成型方法，其中，

在所述二次注塑成型工序中，在所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度达到一致之后，增加所述第二模具的冷却速度。

9.根据权利要求8所述的成型方法，其中，

在所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度达到一致之后、且增加所述第二模具的冷却速度之前，使所述第二模具的壁面温度、及所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度在所述规定温度差以内保持规定时间。

10.根据权利要求1所述的成型方法，其中，

在所述二次注塑成型工序中，从注射所述发泡性树脂时开始直到将所述发泡性树脂填充至成型品中与所述透明树脂接触的整个面时为止，停止供给冷却所述第一模具的冷却介质。

11.根据权利要求10所述的成型方法，其中，

在所述二次注塑成型工序中，在将所述发泡性树脂填充至成型品中与所述透明树脂接触的整个面之后，开始向所述第一模具供给所述冷却介质。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的成型方法，其中，

在所述二次注塑成型工序中，多级或无级地切换向所述第二模具供给的冷却介质的温度，对所述第二模具的壁面温度进行冷却控制。

13.一种成型品的制造方法，其是制造由透明树脂和发泡性树脂形成的成型品的方法，该方法包括：

在第一模具中成型透明树脂的一次注塑成型工序；和

在第二模具与成型后的所述透明树脂之间成型发泡性树脂的二次注塑成型工序，

其中，在所述二次注塑成型工序中进行冷却控制，使得所述第二模具的壁面温度低于第二模具侧一面的所述透明树脂的温度，且所述第二模具的壁面温度相对于所述第二模具侧一面的所述透明树脂的温度之间的温度差在10℃以内。