CN110691680B - 发泡成型体的制造方法和发泡成型体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有高耐热性的发泡成型体的制造方法。其为使用具有塑化区和匮乏区的塑化料筒来制造发泡成型体的方法，包含：在所述塑化区中，将热塑性树脂进行塑化熔融而制成熔融树脂；向所述匮乏区导入包含一定压力的物理发泡剂的加压流体，并将所述匮乏区保持为所述一定压力；在所述匮乏区中，使所述熔融树脂处于匮乏状态；在将所述匮乏区保持为所述一定压力的状态下，在所述匮乏区中使所述匮乏状态的熔融树脂与包含所述一定压力的物理发泡剂的加压流体接触；以及将与包含所述物理发泡剂的加压流体接触后的所述熔融树脂成型为发泡成型体，所述热塑性树脂为超级工程塑料，所述一定压力为0.5MPa～12MPa。

Description

发泡成型体的制造方法和发泡成型体

技术领域

本发明涉及一种发泡成型体的制造方法和发泡成型体。

背景技术

近年来，伴随汽车的轻量化和电动化的趋势，存在将汽车的金属部件替换为轻量且具有绝缘性的发泡树脂部件的动向。因此，正在积极进行发泡成型体的制造方法(发泡成型)的研究和实用化。关于发泡成型，以往一直使用作为通用工程塑料(通用工程塑料)的聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS)。另外，具有一定程度的耐热性的聚酰胺6、聚酰胺66等玻璃纤维增强树脂等也可用于发泡成型。用于发泡成型的发泡剂大致有物理发泡剂和化学发泡剂两种，但化学发泡剂难以应用于高熔点材料。因此，关于上述耐热性高的玻璃纤维增强树脂等的发泡成型，采用使用了高压的超临界流体作为物理发泡剂的发泡注射成型法(例如，专利文献1～3)。

上述通用工程塑料的常用耐热温度为100℃左右，但设想在更高温的环境下使用的用途中，可使用常用耐热温度为150℃以上的聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)等超级工程塑料(超级工程塑料)。PPS是性价比优异，且在汽车部件中的采用发展最快的超级工程塑料。LCP在高精密连接器等小型部件中的用途正在扩大。专利文献4和5中公开了一种PPS的发泡成型体的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2625576号公报

专利文献2：日本专利第3788750号公报

专利文献3：日本专利第4144916号公报

专利文献4：日本特开2013-60508号公报

专利文献5：日本特开2012-251022号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献4和5中公开的PPS的发泡成型体的制造方法是所谓的间歇式制造方法，具有如下工序：将PPS的成型体保持在加压非活性气体气氛中而使非活性气体渗透的工序；以及将渗透有非活性气体的PPS在常压下加热并使其发泡的工序。因此，与注射成型、挤出成型等连续成型相比具有生产率差这样的课题。

专利文献1～3中公开的使用了物理发泡剂的发泡成型方法为生产率高的连续成型，是相对不挑树脂的发泡成型技术。因此，认为在原理上能够通过专利文献1～3中公开的方法来进行PPS等超级工程塑料的发泡成型。但是，近年来由于发泡成型体被用作金属部件的替代部件，因此要求非常高的耐热性。根据本申请发明人等的研究，已判明：专利文献1～3中所公开那样的以往的使用了高压物理发泡剂的发泡成型体即使在树脂材料中使用了超级工程塑料，也得不到充分的耐热性。

本发明解决上述课题，提供一种具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其为生产率高的连续成型。

用于解决课题的方法

根据本发明的第一形态，提供一种发泡成型体的制造方法，其特征在于，其为使用塑化料筒来制造发泡成型体的方法，所述塑化料筒具有使热塑性树脂进行塑化熔融而成为熔融树脂的塑化区、和使上述熔融树脂处于匮乏状态的匮乏区，并且在上述匮乏区形成有用于导入物理发泡剂的导入口，所述制造方法包含：在上述塑化区中，将上述热塑性树脂进行塑化熔融而制成上述熔融树脂；向上述匮乏区导入包含一定压力的上述物理发泡剂的加压流体，并将上述匮乏区保持为上述一定压力；在上述匮乏区中，使上述熔融树脂处于匮乏状态；在将上述匮乏区保持为上述一定压力的状态下，在上述匮乏区中使上述匮乏状态的熔融树脂与包含上述一定压力的物理发泡剂的加压流体接触；以及将与包含上述物理发泡剂的加压流体接触后的上述熔融树脂成型为发泡成型体。上述热塑性树脂为超级工程塑料，上述一定压力为0.5MPa～12MPa。

在本形态中，上述超级工程塑料可以包含聚苯硫醚或液晶聚合物。另外，上述超级工程塑料可以包含聚苯硫醚，上述一定压力可以为1MPa～12MPa，可以为2MPa～12MPa，可以为2MPa～10MPa，也可以为2MPa～8MPa。另外，上述超级工程塑料可以包含液晶聚合物，上述一定压力可以为1MPa～6MPa。另外，上述物理发泡剂可以为氮气。

在上述匮乏区中，可以利用包含上述物理发泡剂的加压流体对上述熔融树脂进行加压，在上述发泡成型体的制造中，可以始终将上述匮乏区保持为上述一定压力。

在本形态中，上述塑化料筒可以具有与上述导入口连接的导入速度调节容器，上述制造方法可以进一步包含：将包含上述物理发泡剂的加压流体供给至上述导入速度调节容器，从上述导入速度调节容器向上述匮乏区导入包含上述一定压力的物理发泡剂的加压流体。另外，上述导入口始终开放着，在上述发泡成型体的制造中可以将上述导入速度调节容器和上述匮乏区保持为上述一定压力。

根据本发明的第二形态，提供一种发泡成型体，其特征在于，其为包含超级工程塑料的发泡成型体，在对上述发泡成型体进行加热，使上述发泡成型体的表面温度在240℃～260℃维持5分钟时，由加热引起的发泡成型体的厚度变化率为-2％～2％。

在本形态中，可以通过回流炉进行上述发泡成型体的加热。另外，上述超级工程塑料可以包含聚苯硫醚或液晶聚合物。

发明效果

本发明的发泡成型体的制造方法为生产率高的连续成型，能够制造具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体。

附图说明

[图1]是表示实施方式的发泡成型体的制造方法的流程图。

[图2]是表示实施方式中使用的发泡成型体的制造装置的概略图。

具体实施方式

一边参照图1所示的流程图，一边对本实施方式的发泡成型体的制造方法进行说明。

[发泡成型体的制造装置]

首先，对本实施方式中使用的制造发泡成型体的制造装置进行说明。本实施方式中，使用图2所示的制造装置(注射成型装置)1000来制造发泡成型体。制造装置1000主要具备：内设有螺杆20的塑化料筒210、作为向塑化料筒210供给物理发泡剂的物理发泡剂供给机构的储气瓶100、设有模具的合模单元(未图示)、和用于对塑化料筒210和合模单元进行动作控制的控制装置(未图示)。在塑化料筒210内被塑化熔融的熔融树脂从图2的右侧向左侧流动。因此，在本实施方式的塑化料筒210内部，将图2的右侧定义为“上游”或“后方”，左侧定义为“下游”或“前方”。

塑化料筒具有使热塑性树脂进行塑化熔融而成为熔融树脂的塑化区21、和在塑化区21的下游侧使熔融树脂处于匮乏状态的匮乏区23。“匮乏状态”是指熔融树脂在匮乏区23内未充满而成为未充满的状态。因此，在匮乏区23内存在除熔融树脂所占部分以外的空间。另外，在匮乏区23形成有用于导入物理发泡剂的导入口202，导入口202与导入速度调节容器300连接。储气瓶100通过导入速度调节容器300而向塑化料筒210供给物理发泡剂。

需要说明的是，制造装置1000仅具有一个匮乏区23，但本实施方式中使用的制造装置不限于此。例如，为了促进物理发泡剂渗透于熔融树脂中，也可以为如下结构，即：具有多个匮乏区23和在该匮乏区23形成的导入口202，从多个导入口202将物理发泡剂导入至塑化料筒210。另外，制造装置1000为注射成型装置，但本实施方式中使用的制造装置不限于此，例如也可以为挤出成型装置。

[发泡成型体的制造方法]

(1)热塑性树脂的塑化熔融

首先，在塑化料筒210的塑化区21中，将热塑性树脂进行塑化熔融而制成熔融树脂(图1的步骤S1)。本实施方式中，作为热塑性树脂，使用超级工程塑料(以下，适当记载为“超级工程塑料”)。通常，将连续使用温度为150℃以上的塑料分类为超级工程塑料，因此在本申请说明书中，超级工程塑料的定义遵循此义。由于超级工程塑料多数在其分子链中包含苯环，因此分子链粗且强。即使环境温度成为高温，分子也不易运动，因此耐热性优异。需要说明的是，在氟树脂中存在虽然不具有苯环结构但耐热性优异、被分类为超级工程塑料的树脂。这是因为氟树脂与碳结合时非常稳定。

超级工程塑料大致分为非晶性(透明)树脂和结晶性树脂。作为非晶性(透明)树脂，例如可列举聚苯砜(PPSU)、聚砜(PSU)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)，作为结晶性树脂，例如可列举聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、液晶聚合物(LCP)、聚偏氟乙烯(PVDF)。本实施方式的超级工程塑料可以将它们单独使用，也可以混合两种以上来使用，另外，也可以使用包含这些工程塑料的聚合物合金。作为本实施方式中使用的超级工程塑料，优选容易形成微细单元的结晶性树脂，其中，更优选聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)。

聚苯硫醚(PPS)由于具有较便宜、化学稳定、尺寸精度容易获得、强度高等优点，因此以汽车用部件为中心而正在扩大需求。但是，PPS存在成型时容易产生毛刺，混合玻璃长纤维等时容易产生翘曲，比重大这样的课题。本实施方式中，通过将PPS发泡成型，能够抑制毛刺、翘曲，进一步能够降低比重。液晶聚合物(LCP)由于对熔融树脂的剪切速度依赖性大，因此具有成型时不易产生毛刺，即使在薄壁成型部件中也可得到高尺寸精度这样的优点。在汽车用部件中，LCP被用于要求高耐热性的连接器。但是，LCP存在高价且比重大这样的课题。本实施方式中，通过将LCP发泡成型，能够降低比重，由于与相同尺寸的固体成型体(无发泡成型体)相比使用量减少，因此也能够实现成本降低。

本实施方式的热塑性树脂中也可以混炼玻璃纤维、滑石、碳纤维等各种无机填料。通过在热塑性树脂中混合作为发泡核剂发挥功能的无机填料、提高熔融张力的添加剂，能够使发泡单元微细化。本实施方式的热塑性树脂可以根据需要包含其他通用的各种添加剂。

另外，本实施方式中，仅使用超级工程塑料作为热塑性树脂，但根据发泡成型体的用途，也可以在对发泡成型体的耐热性不产生影响的程度下混合使用并非超级工程塑料的通用热塑性树脂。本实施方式中，构成发泡成型体的热塑性树脂的主要成分是超级工程塑料，例如，构成发泡成型体的热塑性树脂中的超级工程塑料的比例优选为60重量％～100重量％，更优选为95重量％～100重量％。另外，本实施方式中，作为发泡剂，使用物理发泡，不并用化学发泡剂。因此，本实施方式的作为热塑性树脂的超级工程塑料不含化学发泡剂。由于超级工程塑料的熔融温度高，因此化学发泡剂的并用困难。

本实施方式中，在图2所示的内设有螺杆20的塑化料筒210内进行热塑性树脂的塑化熔融。在塑化料筒210的外壁面配设有带式加热器(未图示)，由此加热塑化料筒210，进一步还施加由螺杆20的旋转产生的剪切发热，使热塑性树脂进行塑化熔融。

(2)匮乏区的压力保持

接着，向匮乏区23导入一定压力的物理发泡剂，并将匮乏区23保持为上述一定压力(图1的步骤S2)。

作为物理发泡剂，使用加压流体。本实施方式中，“流体”是指液体、气体、超临界流体中的任一种。另外，从成本、环境负荷的观点考虑，物理发泡剂优选为二氧化碳、氮气等。由于本实施方式的物理发泡剂的压力为较低压，因此可以使用例如从氮气瓶、二氧化碳瓶、空气瓶等储存有流体的储气瓶中通过减压阀减压至一定压力后取出的流体。在这种情况下，不需要升压装置，因此能够降低制造装置整体的成本。另外，如果需要，也可以使用升压至预定压力的流体作为物理发泡剂。例如，在使用氮气作为物理发泡剂的情况下，可以通过以下方法生成物理发泡剂。首先，一边用压缩机压缩大气中的空气一边通过氮气分离膜而精制氮气。接着，使用增压泵、注射泵等将精制后的氮气升压至预定压力，生成物理发泡剂。另外，也可以使用压缩空气作为物理发泡剂。本实施方式中，不进行物理发泡剂与熔融树脂的强制性剪切混炼。因此，即使使用压缩空气作为物理发泡剂，相对于熔融树脂的溶解性低的氧气也不易溶解于熔融树脂中，能够抑制熔融树脂的氧化劣化。

导入至匮乏区23的物理发泡剂的压力为一定，匮乏区23的压力被保持为与导入的物理发泡剂相同的一定压力。该物理发泡剂的压力为0.5MPa～12MPa，优选为2MPa～12MPa，更优选为2MPa～10MPa，进一步更优选为2MPa～8MPa。另外，物理发泡剂的压力优选为1MPa～6MPa。根据熔融树脂的种类，最适的压力不同，但通过将物理发泡剂的压力设为0.5MPa以上，能够使发泡所需量的物理发泡剂渗透于熔融树脂内，发泡成型体的发泡性提高。另外，通过将物理发泡剂的压力设为12MPa以下，从而发泡成型体的耐热性提高，能够抑制旋涡状条纹的产生，能够进一步降低装置负荷。需要说明的是，对熔融树脂进行加压的物理发泡剂的压力“一定”是指相对于预定压力的压力变动幅度优选为±20％以内、更优选为±10％以内。匮乏区的压力例如通过设置在塑化料筒210的匮乏区23内的压力传感器27来测定。需要说明的是，伴随螺杆20的进退，匮乏区23在塑化料筒210内沿前后方向移动，但图2所示的压力传感器27设置在匮乏区23的最前进位置和最后退位置之间始终存在于匮乏区23内的位置。另外，与导入口202相对的位置也始终位于匮乏区23内。因此，虽然压力传感器27未设置在与导入口202相对的位置，但压力传感器27显示的压力和与导入口202相对的位置的压力基本相同。另外，本实施方式中，向匮乏区23仅导入物理发泡剂，但也可以在不对本发明的效果产生影响的程度下将除物理发泡剂以外的其他加压流体同时导入至匮乏区23。在这种情况下，导入至匮乏区23的包含物理发泡剂的加压流体具有上述的一定压力。

本实施方式中，如图2所示，从储气瓶100开始，介由导入速度调节容器300，从导入口202向匮乏区23供给物理发泡剂。物理发泡剂使用减压阀151减压至预定压力后，不经过升压装置等，从导入口202导入至匮乏区23。本实施方式中，不需要控制导入至塑化料筒210的物理发泡剂的导入量、导入时间等。因此，不需要控制它们的机构，例如使用止回阀、电磁阀等的驱动阀，导入口202不具有驱动阀，始终开放着。本实施方式中，利用从储气瓶100供给的物理发泡剂，从减压阀151经过导入速度调节容器300直至塑化料筒210内的匮乏区23为止，被保持为一定的物理发泡剂的压力。

物理发泡剂的导入口202与以往的制造装置的物理发泡剂的导入口相比内径大。能够这样增大导入口202的内径是因为：在成型中与导入口202相对的匮乏区23中的熔融树脂的量与以往的制造装置相比少。因此，即使为较低压的物理发泡剂也能够高效地导入至塑化料筒210内。另外，即使在熔融树脂的一部分与导入口202接触并进行了固化的情况下，由于内径大，因此不会被完全堵塞而能够作为导入口发挥功能。例如，在塑化料筒210的内径大的情况下，即塑化料筒的外径大的情况下，容易增大导入口202的内径。另一方面，如果导入口202的内径过度极端地大，则会产生熔融树脂的滞留而成为成型不良的原因，另外，与导入口202连接的导入速度调节容器300大型化，装置整体的成本上升。具体地说，导入口202的内径优选为塑化料筒210的内径的20％～100％，更优选为30％～80％。或者，不依赖于塑化料筒210的内径，导入口202的内径优选为3mm～150mm，更优选为5mm～100mm。这里，导入口202的内径是指塑化料筒210的内壁210a上的开口部的内径。另外，导入口202的形状，即塑化料筒210的内壁210a上的开口部的形状不限于正圆，也可以为椭圆、多边形。在导入口202的形状为椭圆、多边形的情况下，将与导入口202的面积相同面积的正圆时的其直径定义为“导入口202的内径”。

接着，对与导入口202连接的导入速度调节容器300进行说明。通过使与导入口202连接的导入速度调节容器300具有一定以上的容积，能够减缓向塑化料筒210导入的物理发泡剂的流速，确保物理发泡剂在导入速度调节容器300内可滞留的时间。通过将导入速度调节容器300与利用配置在周围的带式加热器(未图示)进行了加热的塑化料筒210直接连接，能够将塑化料筒210的热传导至导入速度调节容器300。由此，导入速度调节容器300内部的物理发泡剂被加热，物理发泡剂与熔融树脂的温度差变小，能够抑制与物理发泡剂接触的熔融树脂的温度极度降低，使物理发泡剂在熔融树脂中的溶解量(渗透量)稳定。即，导入速度调节容器300作为具有物理发泡剂的加热功能的缓冲容器发挥功能。另一方面，导入速度调节容器300如果其容积过大，则装置整体的成本上升。导入速度调节容器300的容积也依赖于存在于匮乏区23的熔融树脂的量，但优选为5mL～20L，更优选为10mL～2L，进一步更优选为10mL～1L。通过将导入速度调节容器300的容积设为该范围，能够在考虑成本的同时确保物理发泡剂可滞留的时间。

另外，如后所述，物理发泡剂通过与熔融树脂接触并渗透，从而在塑化料筒210内被消耗。为了将匮乏区23的压力保持为一定，被消耗的量的物理发泡剂从导入速度调节容器300导入至匮乏区23。如果导入速度调节容器300的容积过小，则物理发泡剂的置换频率变高，因此物理发泡剂的温度变得不稳定，其结果，有物理发泡剂的供给变得不稳定的担心。因此，导入速度调节容器300优选具有被消耗的量的物理发泡剂在塑化料筒中可滞留1～10分钟的容积。另外，例如导入速度调节容器300的容积优选为与该导入速度调节容器300连接的匮乏区23的容积的0.1倍～5倍，更优选为0.5倍～2倍。本实施方式中，匮乏区23的容积是指在不含熔融树脂的空塑化料筒210中，螺杆20的轴的直径和螺纹的深度一定的部分所处的区域(23)的容积。需要说明的是，由于导入口202始终开放着，因此在发泡成型体的制造中，导入速度调节容器300和匮乏区23始终保持为物理发泡剂的一定压力。

(3)使熔融树脂处于匮乏状态

接着，使熔融树脂向匮乏区23流动，在匮乏区23中使熔融树脂处于匮乏状态(图1的步骤S3)。匮乏状态由从匮乏区23的上游向匮乏区23的熔融树脂输送量和从匮乏区23向其下游的熔融树脂输送量的平衡决定，如果前者少则成为匮乏状态。

本实施方式中，通过在匮乏区23的上游设置将熔融树脂压缩而压力提高的压缩区22，从而在匮乏区23中使熔融树脂处于匮乏状态。在压缩区22设置使螺杆20的轴的直径比位于上游侧的塑化区21大(粗)、且使螺纹逐渐变浅的大直径部分20A，进一步在大直径部分20A的下游侧相邻地设置密封部26。密封部26与大直径部分20A同样地螺杆20的轴的直径大(粗)，进一步不设置螺纹，代替螺纹而在螺杆20的轴上形成有多条浅槽。大直径部分20A和密封部26通过增大螺杆20的轴的直径，能够缩小塑化料筒210的内壁与螺杆20的间隙，能够减少送往下游的树脂供给量，因此能够提高熔融树脂的流动阻力。因此，本实施方式中，大直径部分20A和密封部26是提高熔融树脂的流动阻力的机构。需要说明的是，密封部26也发挥抑制物理发泡剂的倒流、即物理发泡剂从密封部26的下游侧向上游侧移动的效果。

由于大直径部分20A和密封部26的存在，使得从压缩区22供给至匮乏区23的树脂流量降低，在上游侧的压缩区22中熔融树脂被压缩而压力提高，在下游侧的匮乏区23中熔融树脂变得未充满(匮乏状态)。为了促进熔融树脂的匮乏状态，螺杆20具有如下结构，即：与位于压缩区22的部分相比，位于匮乏区23的部分的轴的直径小(细)、且螺纹深的结构。进一步，螺杆20优选具有如下结构，即：与位于压缩区22的部分相比，位于整个匮乏区23的部分的轴的直径小(细)、且螺纹深的结构。进一步，在整个匮乏区23中，优选螺杆20的轴的直径和螺纹的深度大致一定。由此，能够将匮乏区23的压力保持为大致一定，使熔融树脂的匮乏状态稳定。在本实施方式中，如图2所示，匮乏区23形成在螺杆20中的、螺杆20的轴的直径和螺纹的深度为一定的部分。

设置在压缩区22的提高熔融树脂的流动阻力的机构只要是为了限制从压缩区22向匮乏区23供给的树脂流量而暂时缩小熔融树脂通过的流路面积的机构，就没有特别限制。本实施方式中，使用了螺杆的大直径部分20A和密封部26两者，但也可以仅使用两者中的一个。作为除螺杆的大直径部分20A、密封部26以外的提高流动阻力的机构，可列举将螺纹与其他部分反向设置的结构、设置在螺杆上的迷宫结构等。

提高熔融树脂的流动阻力的机构可以作为与螺杆为不同构件的环等设置于螺杆，也可以作为螺杆结构的一部分而与螺杆一体地设置。提高熔融树脂的流动阻力的机构如果作为与螺杆为不同构件的环等设置，则通过变更环，能够变更作为熔融树脂流路的间隙部的大小，因此具有能够容易地变更熔融树脂的流动阻力的大小这样的优点。

另外，除提高熔融树脂的流动阻力的机构以外，通过在压缩区22与匮乏区23之间设置防止熔融树脂从匮乏区23向上游的压缩区22倒流的防倒流机构(密封机构)，也能够在匮乏区23中使熔融树脂处于匮乏状态。例如可列举：利用物理发泡剂的压力能够向上游侧移动的环、钢球等密封机构。但是，由于防倒流机构需要驱动部，因此担心树脂滞留。因此，优选为不具有驱动部的提高流动阻力的机构。

本实施方式中，为了使匮乏区23中的熔融树脂的匮乏状态稳定，也可以控制向塑化料筒210供给的热塑性树脂的供给量。这是因为，如果热塑性树脂的供给量过多则难以维持匮乏状态。本实施方式中，使用通用的进料器螺杆212，控制热塑性树脂的供给量。通过限制热塑性树脂的供给量，使得匮乏区23中的熔融树脂的计量速度大于压缩区22中的塑化速度。其结果，匮乏区23中的熔融树脂的密度稳定地降低，可促进物理发泡剂渗透于熔融树脂中。

在本实施方式中，为了确保熔融树脂与物理发泡剂的接触面积、接触时间，熔融树脂的流动方向上的匮乏区23的长度优选较长，但如果过长则会产生成型周期、螺杆长度变长的弊端。因此，匮乏区23的长度优选为塑化料筒210的内径的2倍～12倍，更优选为4倍～10倍。另外，匮乏区23的长度优选覆盖注射成型中的计量行程的整个范围。即，熔融树脂的流动方向上的匮乏区23的长度优选为注射成型中的计量冲程的长度以上。伴随熔融树脂的塑化计量和注射，螺杆20向前方和后方移动，但通过将匮乏区23的长度设为计量冲程的长度以上，从而在发泡成型体的制造中，始终能够将导入口202配置(形成)在匮乏区23内。换句话说，在发泡成型体的制造中即使螺杆20向前方和后方移动，除匮乏区23以外的区域也不会到达导入口202的位置。由此，从导入口202导入的物理发泡剂在发泡成型体的制造中始终被导入至匮乏区23。通过这样设置具有充分且适当大小(长度)的匮乏区，并向其中导入一定压力的物理发泡剂，从而更容易将匮乏区23保持为一定压力。在本实施方式中，如图2所示，匮乏区23的长度与螺杆20中的、螺杆20的轴的直径和螺纹的深度一定的部分的长度大致相同。

进一步，也可以在压缩区22与匮乏区23之间设置流动速度调节区25。如果将流动速度调节区25的上游的压缩区22中的熔融树脂的流动速度与下游的匮乏区23中的熔融树脂的流动速度进行比较，则匮乏区23中的熔融树脂的流动速度快。本申请的发明人等发现，通过在压缩区22与匮乏区23之间设置作为缓冲区的流动速度调节区25，抑制该熔融树脂的流动速度的急剧变化(上升)，从而所制造的发泡成型体的发泡性提高。通过在压缩区22与匮乏区23之间设置作为缓冲区的流动速度调节区25，从而发泡成型体的发泡性提高的详细理由并不清楚，但推测：通过熔融树脂滞留在流动速度调节区25，使得从匮乏区23流入的物理发泡剂与熔融树脂被强制混炼，混炼的时间变长可能是一个原因。本实施方式中，通过在图2所示的塑化螺杆20的位于流动速度调节区25的部分设置减压部和压缩部而使流路面积变化，从而将熔融树脂和物理发泡剂进行减压和再压缩。进一步，通过在螺纹上设置槽口来调节熔融树脂的流动速度。减压部和压缩部例如可以通过改变螺纹的深度来形成，换句话说，通过改变螺杆直径的大小(粗细)来形成。

(4)熔融树脂与物理发泡剂的接触

接着，在将匮乏区23保持为一定压力的状态下，使匮乏区23中的匮乏状态的熔融树脂与一定压力的上述物理发泡剂接触(图1的步骤S4)。即，在匮乏区23中，利用物理发泡剂以一定压力对熔融树脂进行加压。由于匮乏区23未充满熔融树脂(匮乏状态)，具有可存在物理发泡剂的空间，因此能够使物理发泡剂与熔融树脂有效地接触。与熔融树脂接触的物理发泡剂渗透于熔融树脂中而被消耗。如果物理发泡剂被消耗，则滞留在导入速度调节容器300中的物理发泡剂被供给至匮乏区23。由此，匮乏区23的压力被保持为一定压力，熔融树脂持续与一定压力的物理发泡剂接触。

在以往的使用物理发泡剂的发泡成型中，在预定时间内向塑化料筒中强制性导入了预定量的高压物理发泡剂。因此，需要将物理发泡剂升压为高压力，准确地控制向熔融树脂的导入量、导入时间等，物理发泡剂与熔融树脂接触的时间仅是短的导入时间。与此相对，本实施方式中，并非向塑化料筒210中强制性导入物理发泡剂，而是以使匮乏区23的压力成为一定的方式将一定压力的物理发泡剂连续地供给至塑化料筒内，使物理发泡剂连续地与熔融树脂接触。由此，由温度和压力决定的物理发泡剂在熔融树脂中的溶解量(渗透量)稳定。另外，由于本实施方式的物理发泡剂始终与熔融树脂接触，因此能够使必要且充分量的物理发泡剂渗透于熔融树脂内。由此，本实施方式中制造的发泡成型体与以往的使用物理发泡剂的成型方法相比，尽管使用了低压的物理发泡剂，但发泡单元微细。

另外，本实施方式的制造方法由于不需要控制物理发泡剂的导入量、导入时间等，因此不需要止回阀、电磁阀等驱动阀，进一步不需要控制它们的控制机构，可抑制装置成本。另外，由于本实施方式中使用的物理发泡剂与以往的物理发泡剂相比为低压，因此装置负荷也小。

本实施方式中，在注射成型周期的连续的发泡成型体的制造中，始终将匮乏区23保持为一定压力。也就是说，为了补充塑化料筒内被消耗的物理发泡剂，一边连续地供给上述一定压力的物理发泡剂，一边实施发泡成型体的制造方法的全部工序。另外，本实施方式中，例如在连续地进行多次注料的注射成型时，在进行注射工序、成型体的冷却工序和成型体的取出工序的期间，也在塑化料筒内准备了用于下一次注料的熔融树脂，利用物理发泡剂以一定压力对用于下一次注料的熔融树脂进行加压。也就是说，在连续进行的多次注料的注射成型中，在熔融树脂与一定压力的物理发泡剂始终存在于塑化料筒内并接触的状态下，也就是说，在塑化料筒内利用物理发泡剂以一定压力对熔融树脂始终进行加压的状态下，进行包含塑化计量工序、注射工序、成型体的冷却工序、取出工序等的注射成型的1个周期。同样地，在进行挤出成型等连续成型时，也在熔融树脂与一定压力的物理发泡剂始终存在于塑化料筒内并接触的状态下，也就是说，在塑化料筒内利用物理发泡剂以一定压力对熔融树脂始终进行加压的状态下进行成型。

(5)发泡成型

接着，将与物理发泡剂接触后的熔融树脂成型为发泡成型体(图1的步骤S5)。本实施方式中使用的塑化料筒210在匮乏区23的下游具有与匮乏区23相邻配置的、将熔融树脂压缩而使压力提高的再压缩区24。首先，通过塑化螺杆20的旋转，使匮乏区23的熔融树脂向再压缩区24流动。包含物理发泡剂的熔融树脂在再压缩区24中进行压力调节，向塑化螺杆20的前方挤出并进行计量。这时，向塑化螺杆20前方挤出的熔融树脂的内压通过与塑化螺杆20的后方连接的油压马达或电动马达(未图示)以螺杆背压的形式进行控制。本实施方式中，由于熔融树脂与物理发泡剂不分离而均匀相溶，使树脂密度稳定，因此向塑化螺杆20前方挤出的熔融树脂的内压、即螺杆背压优选控制为比保持为一定的匮乏区23的压力高1～6MPa程度。需要说明的是，本实施方式中，在螺杆20的前端设置止动环50，使得螺杆20前方的被压缩的树脂不会向上游侧倒流。由此，计量时，匮乏区23的压力不会影响螺杆20前方的树脂压力。

发泡成型体的成型方法没有特别限制，例如可以通过注射发泡成型、挤出发泡成型、发泡吹塑成型等成型出成型体。本实施方式中，从图2所示的塑化料筒210向模具内的型腔(未图示)内注射填充已计量的熔融树脂，进行注射发泡成型。作为注射发泡成型，可以使用在模具型腔内填充模具型腔容积的75％～95％的填充容量的熔融树脂，在气泡扩大的同时填充模具型腔的短射法，另外，也可以使用在填充模具型腔容积100％的填充量的熔融树脂后，扩大型腔容积而进行发泡的模芯后退(core-back)法。所得到的发泡成型体在内部具有发泡单元，因此能够抑制热塑性树脂冷却时的收缩，减轻缩痕、翘曲，得到低比重的成型体。发泡成型体的形状没有特别限制。可以为通过挤出成型得到的片状、筒状，通过注射成型得到的复杂形状等。

在以上说明的本实施方式的制造方法中，由于不需要控制物理发泡剂向熔融树脂的导入量、导入时间等，因此能够将复杂的控制装置省略或简化，能够削减装置成本。另外，本实施方式的发泡成型体的制造方法在将匮乏区23保持为一定压力的状态下，在匮乏区23中使匮乏状态的熔融树脂与上述一定压力的物理发泡剂接触。由此，能够通过简单的机构使物理发泡剂相对于熔融树脂的溶解量(渗透量)稳定。

(6)关于发泡成型体

本申请的发明人等发现，可以通过本实施方式的制造方法制造具有高耐热性的发泡成型体。本实施方式的制造方法中使用的超级工程塑料的常用耐热温度高达150℃以上。但是，通常发泡成型体与固体成型体(无发泡成型体)相比耐热性低，以往的使用高压物理发泡剂制造的发泡成型体即使使用超级工程塑料作为热塑性树脂，也得不到充分的耐热性。以往的超级工程塑料的发泡成型体例如通过回流炉时，会产生发泡单元膨胀、成型体的厚度增加等弊端。与此相对，本实施方式中得到的发泡成型体例如在对发泡成型体进行加热，使发泡成型体的表面温度在240℃～260℃维持5分钟时，由加热引起的发泡成型体的厚度变化率为-2％～2％，优选为-1％～1％。另外，本实施方式中得到的发泡成型体例如在使发泡成型体的表面温度在200℃～260℃维持3分钟～10分钟时，由加热引起的发泡成型体的厚度变化率为-2％～2％，优选为-1％～1％。这样具有高耐热性的发泡成型体即使通过无铅焊料用的回流炉，形状变化也少，不易产生鼓起等。

这里，“由加热引起的发泡成型体的厚度变化率”通过以下式定义。

(Da-Db)/Db×100(％)

Db：发泡成型体的加热前的厚度

Da：发泡成型体的加热后的厚度

推测本实施方式的发泡成型体的高耐热性是通过使用超级工程塑料作为热塑性树脂，且将与匮乏状态的熔融树脂接触的物理发泡剂的一定压力设为0.5MPa～12MPa这样特定的范围内而带来的。在以往的使用超临界流体等的发泡成型中，使用平均为15～20MPa的高压物理发泡剂。本实施方式的制造方法中，使较低压力且一定压力的物理发泡剂与熔融树脂接触，这点与以往的发泡成型不同。本申请的发明人等发现，通过将物理发泡剂的一定压力设为12MPa以下，优选设为10MPa以下，更优选设为8MPa以下，进一步更优选设为6MPa以下，从而发泡成型体的耐热性提高。进一步，通过降低物理发泡剂的一定压力，也能够改善外观不良(旋涡状条纹)。从使发泡所需量的物理发泡剂渗透于熔融树脂内的观点考虑，物理发泡剂的一定压力的下限值为0.5MPa以上，优选为1MPa以上，更优选为2MPa以上。

本实施方式的发泡成型体具有高耐热性的机理并不清楚，但通过特定种类的热塑性树脂(超级工程塑料)与特定范围的物理发泡剂的一定压力(0.5MPa～12MPa)的组合，使得本实施方式的发泡成型体中有可能产生了与以往的发泡成型体不同的一些结构变化，例如发泡单元壁变厚等结构变化。另外推测，发泡成型体中的残留发泡剂因加热而膨胀，对发泡成型体的耐热性会产生不良影响。因此，简单地说，也可认为本实施方式的发泡成型体具有高耐热性的主要原因是因为发泡成型体中的残留发泡剂少。已判明：通过长时间在低温下加热使残留发泡剂脱气，耐热性会改善，但由于必须在例如温度100℃的加热条件下加热至少24小时以上、或加热48小时以上，因此这是不现实的。

本实施方式的物理发泡剂的一定压力为0.5MPa～12MPa，但根据超级工程塑料的种类，存在进一步优选的范围。例如，在超级工程塑料为聚苯硫醚(PPS)的情况下，物理发泡剂的一定压力优选为2MPa～12MPa，更优选为2MPa～10MPa，进一步更优选为2MPa～8MPa。在超级工程塑料为液晶聚合物(LCP)的情况下，物理发泡剂的一定压力优选为1MPa～6MPa。在超级工程塑料的种类与物理发泡剂的一定压力的范围为上述组合的情况下，可得到发泡性更加良好且耐热性更高的发泡成型体，进一步也能够抑制旋涡状条纹的产生。

关于本实施方式中制造的发泡成型体，其所含的发泡单元的平均单元直径优选为100μm以下，更优选为50μm以下。如果发泡单元的平均单元直径为上述范围，则单元的侧壁变小因此加热时不易膨胀，其结果，发泡成型体的耐热性更加提高。需要说明的是，发泡单元的平均单元直径例如可以通过发泡成型体的截面SEM照片的图像解析来求出。

本实施方式中制造的发泡成型体中，在内部形成发泡单元的发泡部的厚度优选为0.5mm以上，更优选为1mm以上，进一步更优选为2mm以上。如果具有上述范围的厚度，则成型体能够形成足够厚度的表皮层。由于通过表皮层能够抑制发泡成型体加热时的发泡单元的膨胀，因此发泡成型体的耐热性进一步提高。特别是在使用LCP作为超级工程塑料的情况下，包含物理发泡剂的内包气体难以从LCP的发泡成型体中逸出。通过增大发泡部的厚度，能够抑制由内包气体膨胀引起的发泡单元的膨胀，使用LCP的发泡成型体的耐热性更加提高。另外，本实施方式中制造的发泡成型体中，在内部形成发泡单元的发泡部的厚度可以为3mm以下，可以为2mm以下，也可以为1mm以下。存在发泡部的厚度越薄，由加热引起的发泡成型体的厚度变化率越大的倾向，但通过本实施方式的制造方法制造的发泡成型体由于耐热性高，因此即使在厚度为上述范围内的发泡部中也能够将由加热引起的发泡成型体的厚度变化率抑制为-2％～2％，优选抑制为-1％～1％。

本实施方式中，也可以对所制造的发泡成型体进一步进行退火处理。通过在退火处理中对发泡成型体进行加热，能够将包含物理发泡剂的内包气体从发泡成型体中脱气。由此，能够抑制由内包气体的膨胀引起的发泡单元的膨胀，发泡成型体的耐热性更加提高。

实施例

以下，使用实施例和比较例进一步对本发明进行说明。但是，本发明不限于以下说明的实施例和比较例。

[试样1-1的制造]

使用聚苯硫醚(PPS)(Polyplastics制，DURAFIDE 1130T6)作为热塑性树脂，使用氮气作为物理发泡剂，制造试样1-1(发泡成型体)。导入至塑化料筒的匮乏区的物理发泡剂的压力设为1MPa。

(1)制造装置

本实施例中，使用上述实施方式中使用的图2所示的制造装置1000。对制造装置1000的详细情况进行说明。如上所述，制造装置1000为注射成型装置，具备：塑化料筒210、作为向塑化料筒210供给物理发泡剂的物理发泡剂供给机构的储气瓶100、设置有模具的合模单元(未图示)、以及用于对塑化料筒210和合模单元进行动作控制的控制装置(未图示)。

在塑化料筒210的喷嘴前端29设置有通过气缸的驱动进行开关的断流阀28，能够将塑化料筒210的内部保持为高压。喷嘴前端29与模具(未图示)密合，从喷嘴前端29将熔融树脂注射填充于模具所形成的型腔内。在塑化料筒210的上部侧面，从上游侧开始依次形成用于将热塑性树脂供给至塑化料筒210的树脂供给口201和用于将物理发泡剂导入至塑化料筒210内的导入口202。在这些树脂供给口201和导入口202分别配设树脂供给用料斗211和进料器螺杆212、导入速度调节容器300。导入速度调节容器300与储气瓶100介由减压阀151、压力计152、释放阀153，通过配管154而连接。另外，在塑化料筒210的匮乏区23内设置有监控匮乏区23的压力的传感器27。

为了促进热塑性树脂的塑化熔融，进行熔融树脂的计量和注射，螺杆20以旋转和进退自如的方式配设在塑化料筒210内。如上所述，在螺杆20上设置有密封部26和螺杆20的大直径部分20A作为提高熔融树脂的流动阻力的机构。

塑化料筒210中，从树脂供给口201向塑化料筒210内供给热塑性树脂，热塑性树脂通过带式加热器(未图示)被塑化而成为熔融树脂，并通过螺杆20正向旋转而被送往下游。由于设置于螺杆20的密封部26和大直径部分20A的存在，使得在密封部26的上游侧，熔融树脂被压缩而压力提高，在密封部26的下游的匮乏区23中熔融树脂变得未充满(匮乏状态)。对于进一步送往下游的熔融树脂，在注射前在塑化料筒210的前端附近再次被压缩并进行计量。

由此，在塑化料筒210内，从上游侧开始依次形成将热塑性树脂进行塑化熔融的塑化区21、将熔融树脂压缩而使压力提高的压缩区22、调节熔融树脂的流动速度的流动速度调节区25、未充满熔融树脂的匮乏区23、和将匮乏区中被减压的熔融树脂再次压缩的再压缩区24。

制造装置1000中，塑化料筒210的内径为22mm，导入口202的内径为6mm。因此，导入口202的内径为塑化料筒210的内径的约27％。另外，导入速度调节容器300的容积为约80mL，匮乏区23的容积为110mL。因此，导入速度调节容器300的容积为匮乏区23的容积的约0.7倍。另外，本实施例中，使用型腔的大小为5cm×5cm×2mm的模具。

(2)发泡成型体的制造

本实施例中，作为储气瓶100，使用以14.5MPa填充有氮气的容积47L的氮气瓶。首先，将减压阀151的值设定为1MPa，打开储气瓶100，通过减压阀151、压力计152、以及导入速度调节容器300，从塑化料筒210的导入口202向匮乏区23供给1MPa的氮气。在成型体的制造中，储气瓶100设为始终开放的状态。

在塑化料筒210中，通过带式加热器(未图示)，将塑化区21调节为320～300℃，将压缩区22调节为320℃，将流动速度调节区25和匮乏区23调节为300℃，将再压缩区24调节为320℃。然后，一边使进料器螺杆212以30rpm的转速旋转，一边从树脂供给用料斗211将热塑性树脂(PPS)的树脂颗粒供给至塑化料筒210，使螺杆20正向旋转。由此，在塑化区21中，将热塑性树脂加热、混炼，制成熔融树脂。

关于进料器螺杆212的转速，预先根据固体成型体(无发泡成型体)的成型，进行本实施例的成型条件的设定(确定条件)，并决定为树脂颗粒被匮乏供给的转速。这里，树脂颗粒的匮乏供给是指：在塑化区21中，在树脂颗粒的供给中使塑化料筒内维持树脂颗粒或其熔融树脂未充满的状态，并且螺杆20的螺纹从所供给的树脂颗粒或其熔融树脂露出的状态。关于树脂颗粒的匮乏供给的确认，例如可列举使用红外线传感器或可视化摄像机来确认螺杆20上有无树脂颗粒或熔融树脂的方法。本实施例中，在所使用的进料器螺杆212上设置有透明窗，通过透明窗目视确认树脂供给口201正下方的塑化区21的状态。

将螺杆20的背压设为3MPa(物理发泡剂的压力：1MP+2MPa＝3MPa)，以转速100rpm进行正向旋转，从而使熔融树脂从塑化区21向压缩区22流动，进一步使其向流动速度调节区25和匮乏区23流动。

由于熔融树脂从螺杆大直径部分20A和密封部26与塑化料筒210的内壁的间隙向流动速度调节区25和匮乏区23流动，因此熔融树脂向匮乏区23的供给量受到了限制。由此，在压缩区22中熔融树脂被压缩而压力提高，在下游侧的匮乏区23中熔融树脂变得未充满(匮乏状态)。匮乏区23中，由于熔融树脂未充满(匮乏状态)，因此从导入口202导入的物理发泡剂(氮气)存在于不存在熔融树脂的空间，利用该物理发泡剂对熔融树脂进行了加压。

进一步，熔融树脂被送至再压缩区24进行再压缩，伴随螺杆20的后退，在塑化料筒210的前端部对1次注料量的熔融树脂进行计量。然后，开放断流阀28，在型腔内以成为型腔容积的90％的填充率的方式注射填充熔融树脂，成型出平板形状的发泡成型体(短射法)。模具温度设为150℃。成型后，待发泡成型体冷却后，从模具内取出发泡成型体。冷却时间设为10秒。

将以上说明的成型体的注射成型连续进行20次注料，得到20个发泡成型体。在20个发泡成型体的制造中，始终通过压力传感器27对塑化料筒210内的匮乏区23的压力进行测量。其结果，匮乏区23的压力始终为1MPa，是一定的。另外，显示向匮乏区23供给的氮气压力的压力计152的值在发泡成型体的制造中也始终为1MPa。由以上可确认，通过包含塑化计量工序、注射工序、成型体的冷却工序、取出工序等的注射成型的1个周期，在匮乏区23中熔融树脂始终被1MPa的氮气加压；并且在20个成型体的连续成型期间，在匮乏区23中熔融树脂始终被氮气加压。

[试样1-2～1-10的制造]

将导入至塑化料筒的匮乏区的物理发泡剂的压力分别设为2MPa、4MPa、6MPa、8MPa、10MPa、12MPa、14MPa、18MPa和0.4MPa，除此以外，通过与试样1-1同样的方法，制造试样1-2～1-10(发泡成型体)。

在各试样(发泡成型体)的制造中，始终通过压力传感器27对塑化料筒210内的匮乏区23的压力进行测量。其结果，匮乏区23的压力为与导入的物理发泡剂相同的一定压力。另外，显示向匮乏区23供给的氮气压力的压力计152的值在发泡成型体的制造中也始终为对每个试样设定的一定压力。由以上可确认，通过包含塑化计量工序、注射工序、成型体的冷却工序、取出工序等的注射成型的1个周期，在匮乏区23中熔融树脂始终被对每个试样设定的一定压力的氮气加压，并且在20个成型体的连续成型期间，在匮乏区23中熔融树脂始终被氮气加压。

[试样1-1～1-10的评价]

通过以下说明的方法来评价试样1-1～1-10(发泡成型体)。将各试样的评价结果与各试样制造时使用的物理发泡剂的压力一起示于表1和表2中。需要说明的是，制造时使用的物理发泡剂的压力为1～12MPa的试样1-1～1-7属于实施例，该压力为14MPa、18MPa和0.4MPa的试样1-8～1-10属于比较例。

(1)发泡成型体的发泡性

进行发泡成型体的形状观察和截面观察，根据下述评价基准评价发泡成型体的发泡性。需要说明的是，根据下述判断基准判定为A的发泡成型体与固体成型品相比，比重降低了10％左右。

＜发泡性的评价基准＞

A：充分发泡。

发泡成型体完全填充模具的型腔，且在发泡成型体内部形成的发泡单元进行了微细化(单元直径为约30～50μm程度)。

B：发泡。

虽然发泡成型体未完全填充模具的型腔，但在型腔的端部没有未填充部分。即，熔融树脂的流动末端到达型腔的端部。关于在发泡成型体内部形成的发泡单元，分散可见变得肥大的发泡单元(单元直径为约100～200μm程度)。

C：仅成型体的一部分发泡。

在模具的型腔端部存在未填充部分。即，熔融树脂的流动末端未到达型腔的端部。在发泡成型体的端部附近(熔融树脂的流动末端附近)形成的发泡单元变得肥大(单元直径为约100～200μm程度)。

(2)由加热试验引起的发泡成型体的厚度变化率

从上面制作的试样1-1～1-10的各20个发泡成型体中随机选择各5个。首先，针对1个发泡成型体，在4个位置测定相当于平板厚度的部分(对应于模具的型腔宽度2mm的部分)的长度(厚度Db)。然后，进行以下说明的加热试验。首先，假设无铅焊料用回流炉，将发泡成型体静置在加热至设定温度250℃的电炉内。使热电偶与发泡成型体表面接触，测定表面温度，确认最高达到温度成为240℃～260℃。在表面温度达到最高温度后经5分钟后，将发泡成型体从电炉取出。将发泡成型体在电炉内静置的时间为约8～9分钟。将发泡成型体冷却至室温后，对加热前测定了厚度的部分的厚度再次测定(厚度Da)，通过以下式求出由加热试验引起的发泡成型体的厚度变化率。

(Da-Db)/Db×100(％)

Db：发泡成型体的加热前的厚度

Da：发泡成型体的加热后的厚度

针对1个发泡成型体，求出4个位置的厚度变化率，进一步，对每个试样的5个发泡成型体同样地求出厚度变化率(4个位置×5个＝合计20个位置)。然后，将这些20个位置的厚度变化率的平均值设为各试样的由加热试验引起的发泡成型体的厚度变化率。

(3)加热试验后的表面鼓起

观察上述加热试验后的发泡成型体的表面，根据下述评价基准评价表面有无鼓起。

<加热试验后的表面鼓起的评价基准>

A：发泡成型体的表面没有鼓起。

B：发泡成型体的表面的一部分存在小的鼓起(直径小于1mm)。

C：发泡成型体的表面存在大的鼓起(直径1mm～3mm)。

D：发泡成型体的表面存在更大的鼓起(直径3mm以上)。

(4)发泡成型体表面的旋涡状条纹

观察加热试验前的发泡成型体的表面，根据下述评价基准评价表面有无旋涡状条纹。

<旋涡状条纹的评价基准>

A：旋涡状条纹没有产生或极少产生。

B：在发泡成型体表面的一部分产生了旋涡状条纹。

C：在整个发泡成型体表面产生了旋涡状条纹，且发泡成型体的表面白浊。

[表1]

试样No.	1-10	1-1	1-2	1-3	1-4
						物理发泡剂压力(MPa)	0.4	1	2	4	6
(1)发泡性	C	B	A	A	A
						(2)厚度的变化率(％)	-0.4	-0.3	-0.3	-0.4	-0.3
(3)表面的鼓起	A	A	A	A	A
						(4)旋涡状条纹	A	A	A	A	A

[表2]

试样No.	1-5	1-6	1-7	1-8	1-9
						物理发泡剂压力(MPa)	8	10	12	14	18
(1)发泡性	A	A	A	A	A
						(2)厚度的变化率(％)	-0.2	0.2	0.8	1.3	3
(3)表面的鼓起	A	A	A	C	D
						(4)旋涡状条纹	A	A	B	C	C

可确认，制造时使用的物理发泡剂的压力为1～12MPa的试样1-1～1-7的发泡性良好，由加热试验引起的发泡成型体的厚度变化率小，表面的鼓起也小，因此耐热性高。进一步，还抑制了旋涡状条纹的产生。另外，制造时使用的物理发泡剂的压力为2～10MPa的试样1-2～1-6的发泡性更加良好，耐热性更高，旋涡状条纹的产生也更少。

另一方面可知，制造时使用的物理发泡剂的压力超过12MPa的试样1-8和1-9由于由加热试验引起的发泡成型体的厚度变化率大，表面的鼓起也大，因此耐热性低。另外，在试样1-8和1-9中，旋涡状条纹的产生也明显。制造时使用的物理发泡剂的压力小于0.5MPa的试样1-10的发泡成型体的发泡性不充分。

[试样2-1～2-8的制造]

使用液晶聚合物(LCP)(Polyplastics制，LAPEROS S135)作为热塑性树脂，将导入至塑化料筒的匮乏区的物理发泡剂(氮气)的压力分别设为0.5MPa、1MPa、2MPa、4MPa、6MPa、8MPa、10MPa和0.4MPa，除此以外，通过与试样1-1同样的方法制造试样2-1～2-8(发泡成型体)。

在各试样(发泡成型体)的制造中，始终通过压力传感器27对塑化料筒210内的匮乏区23的压力进行测量。其结果，匮乏区23的压力为与导入的物理发泡剂相同的一定压力。另外，显示向匮乏区23供给的氮气压力的压力计152的值在发泡成型体的制造中也始终为对每个试样设定的一定压力。由以上可确认，通过包含塑化计量工序、注射工序、成型体的冷却工序、取出工序等的注射成型的1个周期，在匮乏区23中熔融树脂始终被对每个试样设定的一定压力的氮气加压，并且在20个成型体的连续成型期间，在匮乏区23中熔融树脂始终被氮加压。

[试样2-1～2-8的评价]

对于上面制作的试样2-1～2-8(发泡成型体)，通过与上述试样1-1～1-10同样的方法进行以下的(1)～(4)的评价。

(1)发泡成型体的发泡性

(2)由加热试验引起的发泡成型体的厚度变化率

(3)加热试验后的表面鼓起

(4)发泡成型体表面的旋涡状条纹

将各试样的评价结果与各试样制造时使用的物理发泡剂的压力一起示于表3中。需要说明的是，制造时使用的物理发泡剂的压力为0.5～10MPa的试样2-1～2-7属于实施例，该压力为0.4MPa的试样2-8属于比较例。

[表3]

试样No.	2-8	2-1	2-2	2-3	2-4	2-5	2-6	2-7
									物理发泡剂压力(MPa)	0.4	0.5	1	2	4	6	8	10
(1)发泡性	C	B	A	A	A	A	A	A
									(2)厚度的变化率(％)	-0.3	-0.3	-0.3	-0.2	0.2	0.7	1.5	2
(3)表面的鼓起	A	A	A	A	A	A	B	C
									(4)旋涡状条纹	A	A	A	A	A	A	B	B

可确认，制造时使用的物理发泡剂的压力为0.5～10MPa的试样2-1～2-7的发泡性良好，由加热试验引起的发泡成型体的厚度变化率小，因此耐热性高。进一步，还抑制了旋涡状条纹的产生。另外，制造时使用的物理发泡剂的压力为1～6MPa的试样2-2～2-5的发泡性更加良好，耐热性更高，旋涡状条纹的产生也少。

另一方面，制造时使用的物理发泡剂的压力为0.4MPa的试样2-8中，发泡成型体的发泡性不充分。

产业上的可利用性

本发明的制造方法能够简化与物理发泡剂有关的装置机构。另外，能够以低成本且高效地制造发泡性优异的发泡成型体。进一步，能够制造具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体。

符号说明

20：螺杆、21：塑化区、22：压缩区、23：匮乏区、24：再压缩区、25：流动速度调节区、26：密封部、27：压力传感器、100：储气瓶、210：塑化料筒、300：导入速度调节容器、1000：制造装置。

Claims (12)

1.一种具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其特征在于，其为使用塑化料筒来制造发泡成型体的方法，所述塑化料筒具有使热塑性树脂进行塑化熔融而成为熔融树脂的塑化区、和使所述熔融树脂处于匮乏状态的匮乏区，并且在所述匮乏区形成有用于导入物理发泡剂的导入口，所述制造方法包含：

在所述塑化区中，将所述热塑性树脂进行塑化熔融而制成所述熔融树脂；

向所述匮乏区导入包含一定压力的所述物理发泡剂的加压流体，并将所述匮乏区保持为所述一定压力；

在所述匮乏区中，使所述熔融树脂处于匮乏状态；

在将所述匮乏区保持为所述一定压力的状态下，在所述匮乏区中使所述匮乏状态的熔融树脂与包含所述一定压力的物理发泡剂的加压流体接触；以及

将与包含所述物理发泡剂的加压流体接触后的所述熔融树脂成型为发泡成型体，

所述热塑性树脂包含60重量％以上的、连续使用温度为150℃以上的超级工程塑料，所述一定压力为0.5MPa～6MPa，

所述热塑性树脂不含化学发泡剂，通过所述发泡成型体的制造方法而制造的发泡成型体中，在对发泡成型体进行加热，使发泡成型体的表面温度在240℃～260℃维持5分钟时，由加热引起的发泡成型体的厚度变化率为-2％～2％。

2.根据权利要求1所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其特征在于，所述超级工程塑料包含聚苯硫醚或液晶聚合物。

3.根据权利要求1所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其特征在于，所述超级工程塑料包含聚苯硫醚，所述一定压力为2MPa～6MPa。

4.根据权利要求1所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其特征在于，所述超级工程塑料包含液晶聚合物，所述一定压力为1MPa～6MPa。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其特征在于，所述物理发泡剂为氮气。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其特征在于，在所述匮乏区中，利用包含所述物理发泡剂的加压流体对所述熔融树脂进行加压。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其特征在于，在所述发泡成型体的制造中，始终将所述匮乏区保持为所述一定压力。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其特征在于，所述塑化料筒具有与所述导入口连接的导入速度调节容器，

所述制造方法进一步包含：将包含所述物理发泡剂的加压流体供给至所述导入速度调节容器，

从所述导入速度调节容器向所述匮乏区导入包含所述一定压力的物理发泡剂的加压流体。

9.根据权利要求8所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体的制造方法，其特征在于，所述导入口始终开放着，在所述发泡成型体的制造中，将所述导入速度调节容器和所述匮乏区保持为所述一定压力。

10.一种具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体，其特征在于，其为在热塑性树脂中包含60重量％以上的、连续使用温度为150℃以上的超级工程塑料的发泡成型体，

在对所述发泡成型体进行加热，使所述发泡成型体的表面温度在240℃～260℃维持5分钟时，由加热引起的发泡成型体的厚度变化率为-2％～2％。

11.根据权利要求10所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体，其特征在于，通过回流炉进行所述发泡成型体的加热。

12.根据权利要求10或11所述的具有高耐热性的超级工程塑料的发泡成型体，其特征在于，所述超级工程塑料包含聚苯硫醚或液晶聚合物。

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