CN112060457B - 制造发泡成形体的制造装置、注射成形装置的螺杆以及注射成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制造发泡成形体的制造装置、注射成形装置的螺杆以及注射成形装置。该制造发泡成形体的制造装置具有：可塑化缸体，其在内部具备旋转自如地设置的可塑化螺杆，该可塑化缸体从上游开始依次具有可塑化区域、压缩区域、流动速度调整区域以及饥饿区域，且形成有导入口；以及物理发泡剂供给机构，其经由导入口向可塑化缸体供给物理发泡剂，流动速度调整区域使从压缩区域输送来的熔融树脂的流动速度向饥饿区域中的熔融树脂的流动速度的变化缓和，向饥饿区域导入加压流体，将饥饿区域保持为恒定压力，在将饥饿区域保持为恒定压力的状态下，在饥饿区域中，使饥饿状态的熔融树脂和加压流体接触，将加压流体的熔融树脂成形为发泡成形体。

Description

制造发泡成形体的制造装置、注射成形装置的螺杆以及注射 成形装置

本发明是申请号为201780005864.4、发明名称为“发泡成形体的制造方法及制造装置”、申请日为2017年02月13日的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及制造发泡成形体的制造装置、注射成形装置的螺杆以及注射成形装置。

背景技术

近年来，将超临界状态的氮气、二氧化碳作为物理发泡剂使用的注射发泡成形方法正在被研究及实用化(专利文献1～3)。根据这些专利文献1～3，使用了物理发泡剂的注射发泡成形方法如下那样进行。首先，将物理发泡剂导入密闭的可塑化缸体，使与可塑化熔融了的树脂接触分散。以物理发泡剂成为超临界状态的程度将可塑化缸体内维持为高压，并计量分散有物理发泡剂的熔融树脂，注射填充至金属模具内。与熔融树脂相溶的超临界流体在注射填充时急速减压并气化，通过熔融树脂固化，从而在成形体内部形成气泡(发泡单元)。在这些注射发泡成形方法中，物理发泡剂在比树脂内压稍高的压力下被计量，且在计量后导入可塑化缸体内。由此，物理发泡剂向熔融树脂的溶解量由物理发泡剂的导入量决定(导入量控制)。

另外，在专利文献4中公开了如下方法：在使用了物理发泡剂的注射发泡成形方法中，在成形的中途，将包含于熔融树脂中的物理发泡剂的一部分分离，并向可塑化缸体(混炼装置)外排出。在专利文献4中公开如下混炼装置：形成排出物理发泡剂的通风口，且具有将形成有通风口的区域(减压区域)的压力保持为恒定的机构。根据该方法，物理发泡剂向熔融树脂的溶解量由减压区域的背压阀的压力决定(压力控制)。因此，如上述的专利文献1～3所公开地，不需要正确控制物理发泡剂向可塑化缸体的注入量。

专利文献5及6中也公开了如下方法：在使用了物理发泡剂的注射发泡成形方法中，通过压力控制将物理发泡剂导入可塑化缸体。在专利文献5及6中，在可塑化缸体内设置熔融树脂未充满的饥饿区域，向饥饿区域导入物理发泡剂。

专利文献5及6所公开的制造装置与现有的通常的制造装置同样地为如下构造：物理发泡剂的导入口的内径较小，该导入口通过止回阀等间歇性开放。现有的使用物理发泡剂的制造装置为这样的构造的理由如下。第一，物理发泡剂导入可塑化缸体内时，由于与高温的熔融树脂接触，物理发泡剂的温度急剧上升，造成物理发泡剂的导入量变得不稳定的弊端。因此，在现有的制造装置中，将物理发泡剂的流路节流得较细，控制物理发泡剂的流量，从而欲实现导入量的稳定化。第二，若熔融树脂在这样的较细的流路逆流，则存在流路立即堵塞而无法发挥功能的问题。因此，做成物理发泡剂的导入口并不是始终开放，而是设置止回阀、注入阀等，从而间歇性开放的构造。

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2013－107402号公报

专利文献5：日本特开2001－341152号公报

专利文献6：日本特开2004－237522号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1～3的使用了物理发泡剂的注射发泡成形方法中，若熔融树脂中的物理发泡剂的浓度高，则存在熔融树脂和物理发泡剂相分离的问题。因此，需要将物理发泡剂的浓度降到饱和溶解度的1/5～1/10左右。而且，为了一边这样将熔融树脂中的物理发泡剂的浓度相对于饱和溶解度设为较低的比例，一边在向金属模具注射填充时形成较多的发泡核，需要将向可塑化缸体导入的物理发泡剂设定为高压力，并正确计量导入量。这成为使物理发泡剂的供给机构复杂化，提高装置的初始成本的原因。

另一方面，在专利文献4的使用了物理发泡剂的注射发泡成形方法中，通过采用上述混炼装置，可以在对物理发泡剂的一部分进行排出后，使熔融树脂中的物理发泡剂浓度提高至接近饱和溶解度(饱和浓度)，能够使用较低的压力的物理发泡剂形成较多的发泡核。但是，对于专利文献4的注射发泡成形方法而言，为了将减压区域的压力保持为恒定，具有通过将螺杆反转而将减压区与其它区隔绝的密封机构。因此，具有螺杆增长且由于将螺杆反转而可塑化计量时间增长等课题。

专利文献5及6的注射发泡成形方法中，通过压力控制将物理发泡剂导入可塑化缸体，因此，不需要正确计量物理发泡剂的导入量。另外，也不需要必须设置对比文献4所公开的那样的密封机构。但是，根据本发明们的研究，在如专利文献5及6所公开地间歇性地将物理发泡剂导入可塑化缸体内的饥饿区域的情况下，饥饿区域中的压力发生变动，其结果，存在无法精密地控制熔融树脂相对于物理发泡剂的溶解量(渗透量)。

该主原因可推测为是因为由于间歇性地将物理发泡剂导入可塑化缸体，因此，物理发泡剂的导入量不足。但是，如上所述，由于存在被导入的物理发泡剂与熔融树脂的温度差的问题、熔融树脂逆流的问题，因此，难以使用专利文献5及6公开的构造的装置来增加物理发泡剂的导入量而实现稳定化。

本发明用于解决上述课题，提供一种发泡成形体的制造方法，其能够省略或简化物理发泡剂的复杂的控制装置，并能够进一步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)稳定化。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方案，提供一种制造方法，其为发泡成形体的制造方法，使用可塑化缸体，上述可塑化缸体从上游开始依次具有可塑化区域、流动速度调整区域、以及饥饿区域，并形成有用于向上述饥饿区域导入物理发泡剂的导入口，上述制造方法包括：在上述可塑化区域中，将热塑性树脂可塑化熔融而形成为熔融树脂；在上述流动速度调整区域中，调整上述熔融树脂的流动速度；在上述饥饿区域中，使在上述流动速度调整区域调整了流动速度的上述熔融树脂成为饥饿状态；向上述饥饿区域导入恒定压力的包含上述物理发泡剂的加压流体，将上述饥饿区域保持为上述恒定压力；在将上述饥饿区域保持为上述恒定压力的状态下，在上述饥饿区域中，使上述饥饿状态的熔融树脂和上述恒定压力的包含物理发泡剂的加压流体接触；以及将接触了包含上述物理发泡剂的加压流体的上述熔融树脂成形为发泡成形体。

在本方案中，也可以是，在上述饥饿区域中，通过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。另外，也可以是，在上述发泡成形体的制造中，始终将上述饥饿区域保持为上述恒定压力。

在本方案中，也可以是，上述导入口的内径是上述可塑化缸体的内径的20％～100％。另外，也可以使上述导入口始终开放。

在本方案中，也可以是，上述可塑化缸体具有连接于上述导入口的导入速度调整容器，上述制造方法还包括向上述导入速度调整容器供给包含上述物理发泡剂的加压流体，从上述导入速度调整容器向上述饥饿区域导入上述恒定压力的包含物理发泡剂的加压流体。上述导入速度调整容器的容积也可以为5mL～10L。

在本方案中，也可以是，上述制造方法还包括：检测上述熔融树脂从上述导入口鼓出；以及在检测到上述熔融树脂从上述导入口鼓出时，停止上述可塑化缸体的驱动。另外，也可以是，在上述热塑性树脂中包含0.1重量％～3重量％的化学发泡剂。

在本方案中，也可以是，在上述流动速度调整区域中，通过进行上述熔融树脂的减压及压缩，从而调整上述熔融树脂的流动速度，也可以是，在上述流动速度调整区域中，通过沿着上述熔融树脂的流动方向使上述熔融树脂的流动速度逐渐上升，从而调整上述熔融树脂的流动速度。另外，也可以是，在上述流动速度调整区域中，通过沿着上述熔融树脂的流动方向使上述熔融树脂的压力逐渐降低，从而调整上述熔融树脂的流动速度。

根据本发明的第二方案，提供一种制造装置，其为制造发泡成形体的制造装置，其具有：可塑化缸体，其在内部具备旋转自如地设置的可塑化螺杆，具有使热塑性树脂可塑化熔融而成为熔融树脂的可塑化区域、调整上述熔融树脂的流动速度的流动速度调整区域、以及使上述熔融树脂成为饥饿状态的饥饿区域，且形成有向上述饥饿区域导入物理发泡剂的导入口；导入速度调整容器，其连接于上述导入口；以及物理发泡剂供给机构，其与上述导入速度调整容器连接，并经由上述导入速度调整容器向上述可塑化缸体供给物理发泡剂，向上述饥饿区域导入恒定压力的包含上述物理发泡剂的加压流体，将上述饥饿区域保持为上述恒定压力，在将上述饥饿区域保持为上述恒定压力的状态下，在上述饥饿区域中，使上述饥饿状态的熔融树脂和上述恒定压力的包含物理发泡剂的加压流体接触，将接触了包含上述物理发泡剂的加压流体的上述熔融树脂成形为发泡成形体。

在本方案中，也可以是，上述导入口的内径是上述可塑化缸体的内径的20％～100％，上述导入速度调整容器的容积为5mL～10L，也可以是，上述导入口是始终开放的导入口。另外，也可以是，上述导入速度调整容器具备检测上述熔融树脂从上述导入口鼓出的鼓出检测机构。

在本方案中，也可以是，也可以是，上述可塑化缸体在上述流动速度调整区域的上游还具有压缩上述熔融树脂的压缩区域，上述可塑化螺杆在位于上述流动速度调整区域的部分具有减压部及压缩部，上述减压部的螺杆的轴的直径比位于上述压缩区域的部分的螺杆的轴的直径的最大值小，上述压缩部的螺杆的轴的直径比上述减压部的螺杆的轴的直径的最小值大。另外，也可以是，上述可塑化螺杆在位于上述流动速度调整区域的部分具有形成有缺口部的螺棱。另外，也可以是，在上述流动速度调整区域中，上述可塑化螺杆的轴的直径从上游朝向下游连续变小。

发明效果

本发明的发泡成形体的制造方法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，本发明的制造方法能够省略或简化复杂的控制装置，并且能够降低装置成本。进一步地，本发明的发泡成形体的制造方法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。

附图说明

图1是表示实施方式的发泡成形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形体的制造装置的概略图。

图3是实施方式中使用的导入速度调整容器的概略图。

图4是设于实施方式中使用的可塑化缸体内的可塑化螺杆的概略图。

图5中(a)～(c)是设于实施方式中使用的可塑化缸体内的可塑化螺杆的另一例的概略图。

图6是设于不具有流动速度调整区域的可塑化缸体内的可塑化螺杆的概略图。

具体实施方式

参照图1所示的流程图，对本实施方式的发泡成形体的制造方法进行说明。

(1)发泡成形体的制造装置

首先，对本实施方式中使用的制造发泡成形体的制造装置进行说明。在本实施方式中，使用图2所示的制造装置(注射成形装置)1000制造发泡成形体。制造装置1000主要具备：在内部旋转自如地设有螺杆(可塑化螺杆)20的可塑化缸体210；作为将物理发泡剂向可塑化缸体210供给的物理发泡剂供给机构的高压储气瓶100；设有金属模具251的合模单元250；以及用于对可塑化缸体210及合模单元250进行动作控制的控制装置(未图示)。在可塑化缸体210内可塑化熔融了的熔融树脂从图2中的右手朝向左手流动。因此，在本实施方式的可塑化缸体210内部，将图2中的右手定义为“上游”或“后方”，将左手定义为“下游”或“前方”。

可塑化缸体从上游侧起依次具有：将热塑性树脂可塑化熔融而形成熔融树脂的可塑化区域21；压缩熔融树脂的压缩区域22；调整熔融树脂的流动速度的流动速度调整区域25以及将熔融树脂设为饥饿状态的饥饿区域23。

“饥饿状态”是熔融树脂在饥饿区域23内未充满而成为未充满的状态。因此，在饥饿区域23内存在熔融树脂的占有部分以外的空间。另外，在饥饿区域23形成有用于导入物理发泡剂的导入口202，在导入口202连接有导入速度调整容器300。高压储气瓶100经由导入速度调整容器300向可塑化缸体210供给物理发泡剂。

此外，制造装置1000仅具有一个流动速度调整区域25及饥饿区域23，但可用于本实施方式的制造装置并不限定于此。例如，也可以为如下构造，为了促进物理发泡剂向熔融树脂渗透，具有多个流动速度调整区域25及饥饿区域23、以及多个形成于饥饿区域23的导入口202，从多个导入口202将物理发泡剂导入可塑化缸体210。另外，制造装置1000是注射成形装置，但可用于本实施方式的制造装置并不限定于此，例如，也可以是挤出成形装置。

(2)发泡成形体的制造方法

首先，在可塑化缸体210的可塑化区域21，将热塑性树脂可塑化熔融，形成熔融树脂(图1的步骤S1)。作为热塑性树脂，根据作为目的的成形体的种类能够使用各种树脂。具体地，例如，能够使用聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚碳酸酯、非晶聚烯烃、聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂)、聚苯硫醚、聚酰胺酰亚胺、聚乳酸、聚己内酯等热塑性树脂以及它们的复合材料。这些热塑性树脂可以单独使用，也可以混合两种以上使用。另外，也能够使用向这些热塑性树脂混炼玻璃纤维、滑石粉、碳纤维、纤维素纳米纤维等各种有机或无机填料而得到的产品。优选向热塑性树脂混合作为发泡核剂发挥作用的无机填料、提高熔融张力的添加剂。通过混合它们，能够使发泡单元微细化。本实施方式的热塑性树脂根据需要可以含有其它通用的各种添加剂。

另外，本实施方式的热塑性树脂也可以含有通用的化学发泡剂。通过含有少量化学发泡剂，能够补充发泡性能。作为化学发泡剂，热塑性只要是在热塑性树脂可塑化熔融的温度分解而产生发泡气体的化学发泡剂就没有特别限定，例如，能够使用偶氮二甲酰胺(ADCA)、N,N-二亚硝基五亚甲基四胺、4,4'-氧代双(苯磺酰肼)、二苯砜-3,3’-二磺酰肼、对甲苯磺酰氨基脲、三肼基三嗪及偶氮二异丁腈等有机发泡剂；柠檬酸、草酸、富马酸、邻苯二甲酸、苹果酸、酒石酸、环己烷-1,2-二羧酸、樟脑酸、乙二胺四乙酸、三乙烯四胺六乙酸及次氮酸(ニトリロ酸)等聚羧酸、与碳酸氢钠、碳酸氢钠铝、碳酸氢钾、碳酸氢铵及碳酸铵等无机碳酸化合物的混合物；柠檬酸二氢钠及草酸钾等聚羧酸的盐。这些化学发泡剂可以单独使用，也可以混合两种以上使用。从分解时产生的副产物的观点考虑，优选碳酸氢盐等无机类发泡剂，尤其优选碳酸氢钠。碳酸氢钠等碳酸氢盐分解时的副产物主要为二氧化碳和水，污染制造装置、金属模具的可能性小。

化学发泡剂优选在热塑性树脂中含有0.1重量％～3重量％，更优选含有0.1重量％～1重量％，进一步优选含有0.1重量％～0.5重量％。只要树脂材料中的化学发泡剂的含有量为0.1重量％以上，就能够充分补充发泡性能，只要为3重量％以下，化学发泡剂的副产物引起的污染物(contamination)也不会附着于金属模具、挤出模具等。

在本实施方式中，在图2所示的内设有螺杆20的可塑化缸体210内将热塑性树脂可塑化熔融。在可塑化缸体210的外壁面配设有带式加热器(未图示)，由此加热可塑化缸体210，进一步加上螺杆20的旋转产生的剪切发热，热塑性树脂被可塑化熔融。

然后，向饥饿区域23导入恒定压力的物理发泡剂，并将饥饿区域23保持为上述恒定压力(图1的步骤S2)。

作为物理发泡剂，使用加压流体。在本实施方式中，“流体”是指液体、气体、超临界流体的任一种。另外，从成本、环境负担的观点考虑，物理发泡剂优选二氧化碳、氮气等。本实施方式的物理发泡剂的压力为比较低的压力，因此，例如，能够使用从氮高压储气瓶、二氧化碳高压储气瓶、空气高压储气瓶等储存流体的高压储气瓶通过减压阀减压至恒定压力而取出的流体。在该情况下，由于不需要升压装置，因此，能够降低制造装置整体的成本。另外，如果需要，也可以将升压至规定压力的流体用作物理发泡剂。例如，在使用氮气作为物理发泡剂的情况下，能够通过以下的方法生成物理发泡剂。首先，通过压缩机压缩大气中的空气，并通过氮气分离膜来净化氮气。然后，使用增压泵、注射泵等将净化了的氮气升压至规定压力，生成物理发泡剂。

向饥饿区域23导入的物理发泡剂的压力恒定，饥饿区域23的压力保持为与导入的物理发泡剂相同的恒定压力。该物发泡剂的压力优选为1MPa～15MPa，更优选为2MPa～10MPa，进一步优选为2MPa～8MPa。根据熔融树脂的种类不同，最佳的压力不同，但通过将物理发泡剂的压力设为1MPa以上，能够使发泡所需的量的物理发泡剂渗透至熔融树脂内，通过设为15MPa以下，能够降低装置负荷。此外，对熔融树脂进行加压的物理发泡剂的压力“为恒定”是指相对于规定压力的压力的变化范围优选为±10％以内，更优选为±5％以内。饥饿区域的压力例如通过设置在可塑化缸体210的与导入口202对置的位置的压力传感器(未图示)测量。

在本实施方式中，如图2所示，从高压储气瓶100经由导入速度调整容器300，从导入口202向饥饿区域23供给物理发泡剂。物理发泡剂在使用减压阀151减压至规定的压力后，不经由升压装置等，而从导入口202导入饥饿区域23。在本实施方式中，不控制导入可塑化缸体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，例如使用了止回阀、电磁阀等的驱动阀，导入口202不具有驱动阀，始终开放。在本实施方式中，通过从高压储气瓶100供给的物理发泡剂，从减压阀151，经过导入速度调整容器300，直至可塑化缸体210内的饥饿区域23，保持为恒定的物理发泡剂的压力。

与现有的制造装置的物理发泡剂的导入口相比，物理发泡剂的导入口202的内径较大。因此，即使是比较低压的物理发泡剂，也能够高效率地导入可塑化缸体210内。另外，即使在熔融树脂的一部分与导入口202接触而固化的情况下，由于内径较大，因此，不会完全堵塞，能够作为导入口发挥作用。另一方面，若导入口202的内径过大，则发生熔融树脂的滞留，成为成形不良的原因，另外，与导入口202连接的导入速度调整容器300大型化，装置整体的成本上升。具体而言，导入口202的内径优选为可塑化缸体210的内径的20％～100％，更优选为30％～80％。另外，不依赖于可塑化缸体210的内径，导入口202的内径优选为3mm～100mm，更优选为5mm～50mm。

与导入口202连接的导入速度调整容器300具有恒定以上的容积，由此，能够放缓向可塑化缸体210导入的物理发泡剂的流速，确保物理发泡剂能够滞留在导入速度调整容器300内的时间。通过在被加热了的可塑化缸体210的附近滞留，物理发泡剂被加温，物理发泡剂与熔融树脂的温度差减小，能够使物理发泡剂向熔融树脂的溶解量(渗透量)稳定化。即，导入速度调整容器300作为缓冲容器发挥作用。另一方面，关于导入速度调整容器300，若其容积过大，则装置整体的成本上升。导入速度调整容器300的容积也依赖于饥饿区域23所存在的熔融树脂的量，但优选为5mL～10L，更优选为10mL～1L。通过将导入速度调整容器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能够滞留的时间。

另外，如后所述，物理发泡剂通过与熔融树脂接触而渗透，从而在可塑化缸体210内被消耗。为了将饥饿区域23的压力保持为恒定，从导入速度调整容器300向饥饿区域23导入被消耗了的量的物理发泡剂。若导入速度调整容器300的容积过小，则物理发泡剂的更换频率变高，因此物理发泡剂的温度不稳定，其结果，存在物理发泡剂的供给不稳定的问题。因此，导入速度调整容器300优选具有能够滞留在可塑化缸体1～10分钟消耗的量的物理发泡剂的容积。

此外，导入速度调整容器300也可以是与可塑化缸体210为不同的容器，也可以与可塑化缸体210形成为一体，构成可塑化缸体210的一部分。另外，在本实施方式中，向饥饿区域23仅导入物理发泡剂，但也可以以不影响本发明的效果的程度同时向饥饿区域23导入物理发泡剂以外的其它加压流体。在该情况下，含有导入饥饿区域23的物理发泡剂的加压流体具有上述的恒定压力。

接着，使熔融树脂从可塑化区域21经由压缩区域22、流动速度调整区域25向饥饿区域23流动。熔融树脂在压缩区域22被压缩后，在流动速度调整区域25调整流动速度(图1的步骤S3)，在饥饿区域23成为饥饿状态(图1的步骤S4)。以下，对压缩区域22、流动速度调整区域25以及饥饿区域23的各个区域，进一步地对在各区域进行的本实施方式的发泡成形体的制造方法的各工序进行说明。

首先，对压缩区域22进行说明。在本实施方式中，通过将压缩区域22设于饥饿区域23的上游，从而在饥饿区域23将熔融树脂设为饥饿状态。饥饿状态由熔融树脂从饥饿区域23的上游向饥饿区域23的输送量与熔融树脂从饥饿区域23向其下游的输送量的平衡决定，若前者少，则成为饥饿状态。在本实施方式中，通过将压缩区域22设于饥饿区域23的上游来实现该状态。

在压缩区域22，使螺杆20的轴的直径(螺杆径)比位于上游侧的可塑化区域21大(粗)，设置使螺棱阶段性地变浅的大径部分20A，进一步，在大径部分20A的下游侧的端部设置环26。环26为对开构造，它们一分为二覆盖螺杆20而设置。若增大螺杆的轴的直径，则可塑化缸体210的内壁与螺杆20的间隙缩小，能够降低向下游输送的树脂供给量，因此，能够提高熔融树脂的流动阻力。另外，通过在螺杆20设置环26，也同样能够提高熔融树脂的流动阻力。因此，在本实施方式中，大径部分20A及环26是提高熔融树脂的流动阻力的机构。另外，环26也能够抑制物理发泡剂向上游侧的逆流。因此，环26优选设置于压缩区域22与其下游的流动速度调整区域25之间。

设于压缩区域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域22向饥饿区域23供给的树脂流量而暂时使供熔融树脂通过的流路面积缩小的机构就没有特别限制。在本实施方式中，使用了螺杆的大径部分20A及环26双方，但也可以仅应用一方。另外，作为提高流动阻力的机构，例如，也可以在螺杆20设置与饥饿区域23相比，将螺棱的间距缩小了的部分、将刮板的数量增加了的部分、将刮板的卷绕方向颠倒了的部分。

提高熔融树脂的流动阻力的机构也可以作为与螺杆不同的部件的环等设于螺杆，也可以作为螺杆的构造的一部分与螺杆设为一体。提高熔融树脂的流动阻力的机构若作为与螺杆不同的部件的环等设置，则通过改变环，能够改变熔融树脂的流路即间隙部的大小，因此，具有能够容易地改变熔融树脂的流动阻力的大小的优点。

另外，除了提高熔融树脂的流动阻力的机构以外，通过设置防止熔融树脂的逆流的逆流防止机构(密封机构)，也能够在饥饿区域23将熔融树脂形成饥饿状态。例如，可列举能够通过物理发泡剂的压力向上游侧移动的环、钢球等密封机构。需要说明的是，逆流防止机构需要驱动部，因此，树脂有可能滞留。因此，优选不具有驱动部的能够提高流动阻力的机构。

接着，对流动速度调整区域25进行说明。在本实施方式中，在压缩区域22与饥饿区域23之间，设置流动速度调整区域25。若对流动速度调整区域25的上游的压缩区域22中的熔融树脂的流动速度和下游的饥饿区域23中的熔融树脂的流动速度进行比较，则饥饿区域23中的熔融树脂的流动速度快。例如，在使用了图6所示的螺杆90的可塑化缸体中，压缩区域22和饥饿区域23相邻配置。即使在使用了螺杆90的可塑化缸体中，也能够在饥饿区域23使熔融树脂成为饥饿状态，但在熔融树脂从压缩区域22向饥饿区域23流动时，流动速度急剧上升。本发明者们发现：通过在压缩区域22与饥饿区域23之间设置成为缓冲区的流动速度调整区域25，抑制该急剧的熔融树脂的流动速度的变化(上升)，从而能够提高所制造的发泡成形体的发泡性。

关于熔融树脂的流动速度，例如能够通过在可塑化螺杆20的位于流动速度调整区域25的部分设置调整熔融树脂的流动速度的机构来调整。在本实施方式中，使用图2及图4所示的可塑化螺杆20。可塑化螺杆20从上游开始依次具有大径部分20A、减压部20C、压缩部20D、以及小径部分20B。大径部分20A位于压缩区域22，减压部20C及压缩部20D位于流动速度调整区域25，小径部分20B位于饥饿区域23。减压部20C及压缩部20D相当于调整熔融树脂的流动速度的机构。关于减压部20C，螺杆径(螺杆的轴的直径)从上游向下游连续变小(细)，伴随此，螺棱的深度随之连续变深。关于压缩部20D，与其上游部分及下游部分相比较，螺杆径较大，螺棱的深度较浅。即，在本实施方式中，减压部20C的螺杆20的轴的直径比位于压缩区域22的部分的螺杆20的轴的直径的最大值(大径部分20A)小。而且，压缩部20D的螺杆20的轴的直径比减压部20C的螺杆20的轴的直径的最小值大。从压缩区域22流动至流动速度调整区域25的熔融树脂在螺棱的深度较深的减压部20C被减压后，通过螺棱的深度较浅的压缩部20D被再压缩，然后，向饥饿区域23流动。在流动速度调整区域25中，通过对熔融树脂进行减压及压缩(加压)，能够确保流动速度调整区域25中的熔融树脂的滞留时间。由此，流动速度调整区域25作为缓冲区域或熔融树脂滞留区域工作，调整熔融树脂的流动速度(图1的步骤S3)，其结果，能够抑制从压缩区域22向饥饿区域23流动的熔融树脂的急剧的流动速度的上升。

此外，在本实施方式中使用的螺杆20仅具有一组减压部20C及压缩部20D，但也可以具有多组减压部20C及压缩部20D，反复进行多次熔融树脂的减压及压缩。另外，在螺杆20中，减压部20C的螺杆径从上游向下游连续变小，但不限定于该结构。只要减压部20C的螺杆径比大径部分20A及压缩部20D的螺杆径小，就能够在减压部20C对熔融树脂进行减压。因此，例如，如图5(a)所示，减压部20C的螺杆径也可以是恒定的大小(粗细)。

虽然不清楚通过在从压缩区域22到饥饿区域23之间设置成为缓冲区域的流动速度调整区域25而使发泡成形体的发泡性提高的理由的细节，但可推测一个原因是通过熔融树脂在流动速度调整区域25滞留，从而物理发泡剂与熔融树脂的接触时间增长。物理发泡剂被导入饥饿区域23，但也会在位于上游的流动速度调整区域25扩散，因此与熔融树脂接触。由此，更多的物理发泡剂溶解于熔融树脂。另外，通过设置流动速度调整区域25，在下游的饥饿区域23易于更稳定地维持熔融树脂的饥饿状态。由此，也促了进物理发泡剂与熔融树脂的接触，使更多的物理发泡剂溶解于熔融树脂。进一步地，在本实施方式中，可推测为，通过利用螺杆20的压缩部20D压缩熔融树脂，也可促进物理发泡剂向熔融树脂的溶解。

如上所述，在图2所示的装置1000中，通过在图4所示的可塑化螺杆20的位于流动速度调整区域25的部分设置减压部20C及压缩部20D，即，通过使螺棱的深度变化，再换言之，通过使螺杆径的大小(粗细)变换，对熔融树脂的流动速度进行调整，但本实施方式并不限定于此。只要是在流动速度调整区域25能够调整熔融树脂的流动速度的结构，就能够使用任意结构的可塑化螺杆。例如，与饥饿区域23进行比较，通过缩窄螺杆20的刮板的间距、增加刮板的数量、使刮板的卷绕方向颠倒等，也能够调整流动速度调整区域25中的熔融树脂的流动速度。

另外，图5(b)所示的螺杆20b在位于流动速度调整区域25的部分具有形成有多个缺口部n的螺棱F。形成有多个缺口部n的螺棱F相当于调整熔融树脂的流动速度的机构。当在螺棱设有缺口部时，熔融树脂难以流动，因此熔融树脂在流动速度调整区域25滞留。由此，流动速度调整区域25作为缓冲区域或熔融树脂的滞留区域工作，调整熔融树脂的流动速度(图1的步骤S3)，其结果，能够抑制从压缩区域22向饥饿区域23流动的熔融树脂的急剧的流动速度的上升。另外，在螺杆20b，也可以通过形成有多个缺口部n的螺棱，形成所谓的迷宫结构。该情况下，迷宫结构相当于调整熔融树脂的流动速度的机构。通过迷宫结构，熔融树脂从压缩区域22朝向饥饿区域23，一边逐渐提高流动速度一边通过流动速度调整区域25。由此，流动速度调整区域25能够逐渐加快上游的压缩区域22的熔融树脂的流动速度，无急剧的流动速度的变化地向下游的饥饿区域23输送熔融树脂。另外，在压缩区域22和饥饿区域23，树脂压力也存在差异。压缩区域22的树脂压力较高，饥饿区域23的树脂压力较低。熔融树脂从压缩区域22朝向饥饿区域23，一边逐渐降低压力一边通过流动速度调整区域25。由此，流动速度调整区域25逐渐降低上游的压缩区域22的熔融树脂的压力，无急剧的树脂压力的变化地向下游的饥饿区域23输送熔融树脂。从该观点来看，流动速度调整区域25也是熔融树脂压力的渐减压区域。

另外，如图5(c)所示的螺杆20c那样，也可以螺杆的位于流动速度调整区域25的部分具有形成有多个缺口部n的螺棱F，进一步地，螺杆径从上游向下游连续变小。

在本实施方式中，熔融树脂的流动方向上的流动速度调整区域25的长度优选为可塑化缸体210的内径的1倍～6倍，更优选为2倍～4倍。如果流动速度调整区域25的长度为该范围，则能够充分调整熔融树脂的速度。在此，所谓流动速度调整区域25的长度，例如在螺杆20中，是环26的下游侧且小径部分20B的上游侧的部分的长度。在图4及图5(a)所示的螺杆20及20a中，流动速度调整区域25的长度是熔融树脂的流动方向上的减压部20C及压缩部20D的长度的合计。

接着，对饥饿区域23进行说明。如上所述，从压缩区域22经由流动速度调整区域25而向饥饿区域23供给的树脂流量降低，在饥饿区域23中，成为熔融树脂未充满(饥饿状态)(图1的步骤S4)。为了促进熔融树脂的饥饿状态，螺杆20具有与位于压缩区域22的部分相比较，即与环26的上游侧的部分相比较，位于饥饿区域23的部分的轴的直径较小(细)，且螺棱较深的结构(小径部分20B)。

在本实施方式中，为了使饥饿区域23中的熔融树脂的饥饿状态稳定化，也可以控制向可塑化缸体210供给的热塑性树脂的供给量。这是因为若热塑性树脂的供给量过多，则难以维持饥饿状态。例如，使用通用的进料螺杆控制热塑性树脂的供给量。

进一步地，本实施方式的制造方法也可以包括：检测熔融树脂从导入口202鼓出；以及在检测到熔融树脂从导入口202鼓出时，停止包含可塑化缸体210的制造装置1000的驱动。关于饥饿区域23，由于螺杆20的刮板深且堆积的树脂量少，因此，即使导入口202的内径较大，熔融树脂也很少从导入口202鼓出。但是，由于以下叙述的理由，本实施方式的成形装置1000优选具备检测熔融树脂从导入口202鼓出的鼓出检测机构。在饥饿区域23中，为了维持熔融树脂的饥饿状态，需要压缩区域22中的树脂的流动性(易流动性)和饥饿区域23中的流动性具有恒定以上的差。为了得到该流动性的差，需要将向压缩区域22供给的熔融树脂的量、成为流动阻力的环26的外径、计量条件等最佳化。若一旦找到稳定的成形条件就能够进行稳定的成形，但在达到最佳的成形条件之前，熔融树脂有可能从导入口202鼓出。因此，尤其是在对发泡成形体进行量产的情况下，优选在量产前使用具备鼓出检测机构的成形机将制造条件最佳化。

在本实施方式中，在导入速度调整容器300设有即使在加压氛围下也能够稳定地机械性地检测树脂的鼓出的鼓出检测机构310。如图3所示，导入速度调整容器300具有：圆筒状的主体30，其下部连接于导入口202，且在内部具有供物理发泡剂滞留的空间38；以及盖31，其连接于主体30而将空间38密闭，且形成有与空间38连通的贯通孔37。在空间38，通过配管154连接有高压储气瓶100，经由配管154供给物理发泡剂。由于物理发泡剂滞留，因此，空间38始终为加压状态。为了可靠地密闭加压状态的空间38，盖31具有密封件36。导入速度调整容器300所具备的鼓出检测机构310具有：检测杆32(移动部件)，其配置于空间38及贯通孔37内，且通过与从通风口鼓出的熔融树脂接触，其位置向上方位移；以及磁传感器33(检测部)，其以堵塞贯通孔37的方式配置于盖31之上，以非接触的方式高精度地检测检测杆32的位移。磁传感器33通过信号线34连接于成形装置1000的控制装置(未图示)。

检测杆32的上部保持于贯通孔37内，下部从贯通孔37延伸至空间38内，进一步地，下端部32a插入导入口202内。另外，检测杆32在上端部具有永久磁铁35。检测杆32不与周围的部件发生干涉且无负荷地保持于贯通孔37内，因此，即使在加压氛围下也能够容易地向上方(朝向磁传感器33的方向)移动。

在熔融树脂欲从导入口202鼓出的情况下，熔融树脂与杆32的下端部32a接触，将检测杆32向上方推。永久磁铁35的位置也随之向上方向位移。磁传感器33以非接触的方式高精度地检测永久磁铁35的稍微的位移，且经由信号线34向制造装置1000的控制装置(未图示)发送信号。由此，控制装置检测到树脂的鼓出。然后，控制装置发送错误信号，使包含可塑化缸体210的制造装置1000的驱动停止。由此，导入速度调整容器300的空间38被熔融树脂充满，防止无法将盖31从主体30移除等问题。

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饥饿区域23的长度越长越好，但若过长，则会产生成形周期、螺杆长度增长的弊端。因此，饥饿区域的长度优选是可塑化缸体210的内径的2倍～12倍，更优选是4倍～10倍。另外，饥饿区域23的长度优选覆盖注射成形中的计量行程的整个范围。即，熔融树脂的流动方向上的饥饿区域23的长度优选为注射成形中的计量行程的长度以上。伴随熔融树脂的可塑化计量及注射，螺杆20向前方及后方移动，但通过将饥饿区域23的长度设为计量行程的长度以上，能够在发泡成形体的制造过程中始终将导入口202配置(形成)于饥饿区域23内。换言之，在发泡成形体的制造过程中，即使螺杆20向前方及后方移动，饥饿区域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形体的制造过程中始终被导入饥饿区域23。通过这样设置具有充分且适当大小(长度)的饥饿区域，并向其导入恒定压力的物理发泡剂，从而更易于将饥饿区域23保持为恒定压力。在本实施方式中，如图2所示，饥饿区域23的长度在螺杆20中是螺杆20的轴的直径及螺棱的深度恒定的部分的长度、即螺杆20的小径部分20B的长度(参照图4)。

接着，在将饥饿区域23保持为恒定压力的状态下，在饥饿区域23中，使饥饿状态的熔融树脂和恒定压力的上述物理发泡剂接触(图1的步骤S5)。即，在饥饿区域23中，通过物理发泡剂以恒定压力对熔融树脂进行加压。就饥饿区域23而言，熔融树脂未充满(饥饿状态)，具有能够使物理发泡剂存在的空间，因此，能够高效地使物理发泡剂和熔融树脂接触。接触到熔融树脂的物理发泡剂渗透至熔融树脂而被消耗。当物理发泡剂被消耗时，向饥饿区域23供给滞留在导入速度调整容器300中的物理发泡剂。由此，饥饿区域23的压力保持为恒定压力，熔融树脂与恒定压力的物理发泡剂持续接触。

在现有的使用物理发泡剂的发泡成形中，在规定时间内将规定量的高压物理发泡剂强制地导入至可塑化缸体。因此，需要将物理发泡剂升压至高压力，并正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只是较短的导入时间。与之相对，在本实施方式中，不是将物理发泡剂强制地导入可塑化缸体210，而是以饥饿区域23的压力恒定的方式将恒定压力的物理发泡剂连续供给至可塑化缸体内，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向熔融树脂的溶解量(渗透量)稳定。另外，本实施方式的物理发泡剂始终与熔融树脂接触，因此，所需足够量的物理发泡剂能够渗透至熔融树脂内。由此，与现有的使用了物理发泡剂的成形方法相比较，本实施方式所制造的发泡成形体即使使用了低压的物理发泡剂，发泡单元也微细。

另外，本实施方式的制造方法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、电磁阀等的驱动阀、以及控制它们的控制机构，能够抑制装置成本。另外，本实施方式所使用的物理发泡剂与现有的物理发泡剂相比为低压，因此，装置负荷也小。

在本实施方式中，在发泡成形体的制造过程中，始终将饥饿区域23保持为恒定压力。也就是说，一边为了补充在可塑化缸体内被消耗的物理发泡剂而连续供给上述恒定压力的物理发泡剂，一边实施发泡成形体的制造方法的全部工序。另外，在本实施方式中，例如，在连续进行多次喷射的注射成形的情况下，在进行注射工序、成形体的冷却工序以及成形体的取出工序的期间，也会在可塑化缸体内准备接下来的喷射量的熔融树脂，且通过物理发泡剂以恒定压力对接下来的喷射量的熔融树脂进行加压。也就是说，在连续进行的多次喷射的注射成形中，在以下状态下，即在可塑化缸体内熔融树脂和恒定压力的物理发泡剂始终存在并接触，也就是说，在通过物理发泡剂在可塑化缸体内始终以恒定压力对熔融树脂进行加压的状态下，进行包括可塑化计量工序、注射工序、成形体的冷却工序、取出工序等的注射成形的一个周期。同样地，在进行挤出成形等连续成形的情况下，也在以下状态下，即在可塑化缸体内熔融树脂和恒定压力的物理发泡剂始终存在并接触，也就是说，在通过物理发泡剂在可塑化缸体内始终以恒定压力对熔融树脂进行加压的状态下，进行成形。

接着，将接触了物理发泡剂的熔融树脂成形为发泡成形体(图1的步骤S6)。本实施方式所使用的可塑化缸体210在饥饿区域23的下游具有与饥饿区域23相邻配置且压缩熔融树脂使压力增高的再压缩区域24。首先，通过可塑化螺杆20的旋转，使饥饿区域23的熔融树脂流动至再压缩区域24。包含物理发泡剂的熔融树脂在再压缩区域24进行压力调整，且被挤出至可塑化螺杆20的前方进行计量。这时，被挤出至可塑化螺杆20的前方的熔融树脂的内压被连接于可塑化螺杆20的后方的液压马达或者电动马达(未图示)作为螺杆背压而控制。在本实施方式中，为了使物理发泡剂不与熔融树脂分离而均匀地相容，且使树脂密度稳定，挤出至可塑化螺杆20的前方的熔融树脂的内压、即，螺杆背压优选控制为比保持为恒定的饥饿区域23的压力高1～4MPa左右。此外，在本实施方式中，在螺杆20的前端设置有挡圈50，以避免螺杆20前方的被压缩了的树脂向上游侧逆流。由此，计量时，饥饿区域23的压力不受螺杆20前方的树脂压力的影响。

发泡成形体的成形方法并不限定于此，例如，能够通过注射发泡成形、挤出发泡成形、发泡吹塑成形等来成形成形体。在本实施方式中，从图2所示的可塑化缸体210向金属模具251内的腔253注射填充计量好的熔融树脂，进行注射发泡成形。作为注射发泡成形，也可以使用短喷射法，即，向金属模具腔253内填充金属模具腔容积的75％～95％的填充容量的熔融树脂，气泡一边扩大一边填充金属模具腔，另外，也可以使用中心逆向法，即，在填充了金属模具腔容积100％的填充量的熔融树脂后，使腔容积扩大而发泡。得到的发泡成形体在内部具有发泡单元，因此，能够抑制热塑性树脂的冷却时的收缩，减小凹痕和翘曲，能够获得低比重的成形体。

在以上说明了的本实施方式的制造方法中，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，能够省略或简化复杂的控制装置，并且能够降低装置成本。另外，就本实施方式的发泡成形体的制造方法而言，在将饥饿区域23保持为恒定压力的状态下，在饥饿区域23使饥饿状态的熔融树脂和上述恒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。

实施例

以下，使用实施例进一步对本发明进行说明。需要说明的是，本发明并不限定于以下所说明的实施例。

[实施例1]

在本实施例中，使用矿物强化聚酰胺6(PA6)作为热塑性树脂，利用氮气作为物理发泡剂，制造出发泡成形体。

(1)制造装置

在本实施例中，使用了在上述的实施方式中所使用的图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是注射成形装置，具备：可塑化缸体210；作为将物理发泡剂向可塑化缸体210供给的物理发泡剂供给机构的高压储气瓶100；设有金属模具251的合模单元250；以及用于对可塑化缸体210及合模单元250进行动作控制的控制装置(未图示)。

在可塑化缸体210的喷嘴前端29设有通过气缸的驱动进行开闭的断流阀28，能够将可塑化缸体210的内部保持为高压。金属模具251与喷嘴前端29紧密接触，从喷嘴前端29向金属模具251形成的腔253内注射填充熔融树脂。在可塑化缸体210的上部侧面，从上游侧依次形成有用于将热塑性树脂向可塑化缸体210供给的树脂供给口201及用于将物理发泡剂导入可塑化缸体210内的导入口202。在这些树脂供给口201及导入口202分别配设有树脂供给用料斗211、导入速度调整容器300。高压储气瓶100经由缓冲罐153、减压阀151以及压力计152，通过配管154与导入速度调整容器300连接。另外，在可塑化缸体210的与导入口202对置的位置设有对压力进行监控的传感器(未图示)。

为了促进热塑性树脂的可塑化熔融，进行熔融树脂的计量及注射，在可塑化缸体210内旋转及进退自由地配设螺杆20。如图4所示，螺杆20从上游侧起具有大径部分20A、减压部20C、压缩部20D、以及小径部分20B。另外，在可塑化缸体210内从上游侧起依次形成可塑化熔融热塑性树脂的可塑化区域21、压缩熔融树脂而使压力提高的压缩区域22、调整熔融树脂的流动速度的流动速度调整区域25、熔融树脂为未充满的饥饿区域23、再次压缩在饥饿区域被减压了的熔融树脂的再压缩区域24。

在制造装置1000中，可塑化缸体210的内径为35mm，导入口202的内径为8mm。因此，导入口202的内径为可塑化缸体210的内径的约23％。导入速度调整容器300的容积为约80mL。另外，熔融树脂的流动方向的流动速度调整区域25的长度(减压部20C及压缩部20D的长度的合计)为70mm。因此，流动速度调整区域25的长度为可塑化缸体210的内径的2倍。另外，熔融树脂的流动方向的饥饿区域23的长度(小径部分20B的长度)为210mm。因此，饥饿区域23的长度为可塑化缸体210的内径的6倍。另外，在本实施例中，使用了腔253的大小为100mm×200mm×3mm的金属模具。

(2)发泡成形体的制造

在本实施例中，作为高压储气瓶100，使用了以14.5MPa填充了氮气的容积47L的氮气高压储气瓶。首先，将减压阀151的值设定为4MPa，打开高压储气瓶100，经由容积0.99L的缓冲容器153、减压阀151、压力计152、进一步经由导入速度调整容器300，从可塑化缸体210的导入口202向饥饿区域23供给4MPa的氮气。成形体的制造过程中，高压储气瓶100始终为打开的状态。

在可塑化缸体210中，通过带式加热器(未图示)，将可塑化区域21调整为220℃，将压缩区域22调整为240℃，将饥饿区域23调整为220℃，将再压缩区域24调整为240℃。然后，从树脂供给用料斗211供给热塑性树脂的树脂颗粒(东洋纺制、グラマイドT777－02)，且使螺杆20正旋转。由此，在可塑化区域21，将热塑性树脂加热、混炼，形成为熔融树脂。通过使螺杆20以背压6MPa、转速100rpm正旋转，从而使熔融树脂从可塑化区域21流动至压缩区域22，进一步地，流动至流动速度调整区域25及饥饿区域23。

熔融树脂从螺杆大径部分20A及环26与可塑化缸体210的内壁之间的间隙经由流动速度调整区域25向饥饿区域23流动，因此，限制了熔融树脂向饥饿区域23的供给量。由此，在环26的上游侧的压缩区域22，熔融树脂被压缩而压力增高，在下游侧的饥饿区域23，熔融树脂未充满(饥饿状态)。另外，在向饥饿区域23流动的前方(上游侧)的流动速度调整区域25，熔融树脂通过被减压及压缩而调整流动速度，然后，向饥饿区域23流动。在饥饿区域23，熔融树脂为未充满(饥饿状态)，因此，在不存在熔融树脂的空间存在从导入口202导入的物理发泡剂(氮气)，通过该物理发泡剂，熔融树脂被加压。

进一步地，熔融树脂被输送至再压缩区域24进行再压缩，在可塑化缸体210的前端部，计量1喷射量的熔融树脂。然后，打开断流阀28，以使填充率为腔253的容积的90％的方式向腔253内注射填充熔融树脂，成形平板形状的发泡成形体(短射法)。成形后，等待发泡成形体冷却，然后从金属模具内取出发泡成形体。冷却时间为10秒。成形周期为18秒，为与实心成形体(无发泡的成形体)的成形周期相同的值。

连续进行100喷射以上所说明的成形体的注射成形，得到100个发泡成形体。在100个发泡成形体的制造过程中，始终通过压力传感器(未图示)对可塑化缸体210内的饥饿区域23的压力进行测量。其结果，饥饿区域23的压力始终恒定为4MPa。另外，表示向饥饿区域23供给的氮气的压力的压力计152的值在发泡成形体的制造过程中也始终为4MPa。根据以上，确认了：通过包括可塑化计量工序、注射工序、成形体的冷却工序、取出工序等的注射成形的一个周期，在饥饿区域23中，通过4MPa的氮气始终对熔融树脂加压；以及在100个成形体的连续成形期间，在饥饿区域23中，通过氮气始终对熔融树脂加压。另外，确认了，在100个发泡成形体的制造过程中，鼓出检测机构310未检测出熔融树脂的鼓出，饥饿区域23的状态稳定。

通过标准偏差(σ)除以重量平均值(ave.)所得的值(σ/ave.(％))对得到的100个发泡成形体的重量不均进行了评价。其结果，(σ/ave.)＝0.21％。在实心成形体(无发泡的成形体)进行了同样的评价，(σ/ave.)＝0.22％，为与本实施例同等的值。根据该结果可知，本实施例的发泡成形体的重量稳定性与实心成形体同等。

在本实施例中，能够连续且稳定地制造如下发泡成形体：与实心成形体相比较，比重减轻约10％左右，且矫正了翘曲。比重降低率被认为受物理发泡剂的溶解量(渗透量)的影响。由该结果可知，物理发泡剂相对于熔融树脂的溶解量(渗透量)稳定。另外，仅轻微地产生了分离的气体在成形体表面上转印而使表面性劣化的旋涡痕迹。进一步地，观察得到的发泡成形体剖面的发泡单元状态。其结果，可知发泡单元的平均单元径细至10μm。

[实施例2]

在本实施例中，使用二氧化碳作为物理发泡剂。因此，作为物理发泡剂供给装置即高压储气瓶100，使用了压力为6MPa的液体二氧化碳高压储气瓶。而且，将减压阀151的值设定为4.5MPa。除此之外，通过与实施例1同样的方法，连续制造出100个发泡成形体。

发泡成形体的制造过程中，始终通过压力传感器(未图示)测量可塑化缸体210内的饥饿区域23的压力。其结果，饥饿区域23的压力始终恒定为4.5MPa。另外，表示向饥饿区域23供给的二氧化碳的压力的压力计152的值在发泡成形体的制造过程中也始终为4.5MPa。根据以上，确认了：通过包括可塑化计量工序、注射工序、成形体的冷却工序、取出工序等的注射成形的一个周期，在饥饿区域23中，通过4.5MPa的二氧化碳始终对熔融树脂加压；以及在100个成形体的连续成形期间，在饥饿区域23中，通过二氧化碳始终对熔融树脂加压。另外，确认了，100个发泡成形体的制造过程中，鼓出检测机构310未检测出熔融树脂的鼓出，饥饿区域23的状态稳定。

通过标准偏差(σ)除以重量平均值(ave.)所得的值(σ/ave.(％))对得到的100个发泡成形体的重量不均进行了评价。其结果，(σ/ave.)＝0.24％。在实心成形体(无发泡的成形体)进行了同样的评价，与实施例1的情况同样，(σ/ave.)＝0.22％，为与本实施例同等的值。由该结果可知，本实施例的发泡成形体的重量稳定性与固体成形体是同等的。

在本实施例中，能够连续稳定地制造如下发泡成形体，其与实心成形体相比较，比重轻了约10％程度，且矫正了翘曲。由该结果可知，物理发泡剂相对于熔融树脂的溶解量(渗透量)稳定。进一步地，观察所得到的发泡成形体剖面的发泡单元状态。其结果，发泡单元的平均单元径为50μm，比实施例1大。推测本实施例与实施例1的发泡单元的大小的差异是由于物理发泡剂的种类的差异。

从本实施例的结果可知，在使用二氧化碳作为物理发泡剂的情况下，也能够通过简单的方法进行饥饿区域23的压力保持，能够得到与使用氮气作为物理发泡剂的实施例1相同的效果。

[实施例3]

在本实施例中，使用包含无机填料的聚丙烯(PP)树脂作为热塑性树脂。另外，将减压阀151的值设定为8MPa，使用中心逆向法作为发泡体成形方法。除此之外，通过与实施例1同样的方法，制造发泡成形体。

将不包含无机填料等加强材的PP树脂颗粒(普瑞曼聚合物制、プライムポリプロJ105G)和含有80重量％的作为无机填料的滑石粉的母料颗粒(出光狮王塑料制、MP480)以重量比率为80：20的方式进行混合。与实施例1同样地，从树脂供给用料斗211将混合的树脂材料向可塑化缸体210内供给，在可塑化缸体210内对树脂材料进行可塑化并计量。打开断流阀36，以使填充率为腔253的容积的100％的方式向腔253内注射填充熔融树脂，3秒后，后退驱动合模单元250，以使腔容积从100％扩大至200％的方式打开金属模具，使发泡成形体成形(中心逆向法)。成形后，等待发泡成形体冷却，然后从金属模具内取出发泡成形体。冷却时间为30秒。此外，在本实施例中，使用了中心逆向法，因此，与使用了短射法的实施例1相比较，成形体的厚度增加，隔热效果提高，因此，冷却时间比实施例1长。

连续进行30喷射以上所说明的成形体的注射成形，得到30个发泡成形体。发泡成形体的制造过程中，始终通过压力传感器(未图示)测量可塑化缸体210内的饥饿区域23的压力。其结果，饥饿区域23的压力始终恒定为8MPa。另外，表示向饥饿区域23供给的氮气的压力的压力计152的值在发泡成形体的制造过程中也始终为8MPa。根据以上，确认了：通过包括可塑化计量工序、注射工序、成形体的冷却工序、取出工序等的注射成形的一个周期，在在饥饿区域23中，通过8MPa的氮气始终对熔融树脂加压；以及在30个成形体的连续成形期间，在饥饿区域23中，通过氮气始终对熔融树脂加压。

在本实施例中，能够连续且稳定地制造如下发泡成形体，其与实心成形体相比较，比重轻了约48％，且矫正了翘曲。由该结果可知，物理发泡剂相对于熔融树脂的溶解量(渗透量)稳定。另外，观察得到的发泡成形体的表面状态。只轻微地产生了分离的气体在成形体表面上转印而使表面性劣化的旋涡痕迹。进一步地，观察得到的发泡成形体剖面的发泡单元状态。芯层附近的发泡单元的平均单元径细至20μm。

[实施例4]

在本实施例中，使用了包含化学发泡剂的热塑性树脂。使用包含无机填料的聚丙烯(PP)树脂作为热塑性树脂，使用碳酸氢钠作为化学发泡剂。使用二氧化碳作为物理发泡剂。使用压力6MPa液体二氧化碳高压储气瓶作为物理发泡剂供给装置即高压储气瓶100，将减压阀151的值设定为3MPa。另外，使用中心逆向法作为发泡体成形方法。除此之外，通过与实施例1同样的方法，制造发泡成形体。

使用不含有无机填料等加强材的PP树脂颗粒(普瑞曼聚合物制、プライムポリプロJ105G)(颗粒A)、含有80重量％的作为无机填料的滑石粉的母料颗粒(出光狮王塑料制制、MP480)(颗粒B)、以及含有20重量％的碳酸氢钠的粉末的母料颗粒(三协化成公司制、セルマイクマスターバッチ)(颗粒C)，按照颗粒A与颗粒B的重量比率为80：20、碳酸氢钠的含有量为1.0重量％的方式进行混合。

与实施例1同样地，从树脂供给用料斗211将树脂材料向可塑化缸体210内供给，在可塑化缸体210内进行树脂材料的可塑化计量。打开断流阀36，以使填充率为腔253的内容积的100％的方式向腔253内注射填充熔融树脂，3秒后，后退驱动合模单元250，以使腔容积从100％扩大至200％的方式打开金属模具，使发泡成形体成形(中心逆向法)。成形后，等待发泡成形体冷却，从金属模具内取出发泡成形体。冷却时间为30秒。此外，在本实施例中，使用了中心逆向法，因此，与使用了短射法的实施例1相比，成形体的厚度增加，隔热效果提高，因此，冷却时间比实施例1长。

连续进行30喷射以上所说明的成形体的注射成形，得到30个发泡成形体。在发泡成形体的制造过程中，始终通过压力传感器(未图示)对可塑化缸体210内的饥饿区域23的压力进行测量。其结果，饥饿区域23的压力始终恒定为3MPa。另外，表示向饥饿区域23供给的二氧化碳的压力的压力计152的值在发泡成形体的制造过程中也始终为3MPa。根据以上，确认了：通过包括可塑化计量工序、注射工序、成形体的冷却工序、取出工序等的注射成形的一个周期，在饥饿区域23中，通过3MPa的二氧化碳始终对熔融树脂加压。

在本实施例中，能够连续且稳定地制造如下发泡成形体，其与实心成形体相比较，比重轻了约35％左右，且矫正了翘曲。由该结果可知，物理发泡剂相对于熔融树脂的溶解量(渗透量)稳定。另外，观察得到了发泡成形体的表面状态。只轻微地产生了分离的气体在成形体表面转印而使表面性劣化的旋涡痕迹。进一步地，观察得到的发泡成形体剖面的发泡单元状态。发泡单元的平均单元径为80μm。

生产上的可利用性

本发明的制造方法能够简化涉及物理发泡剂的装置机构。另外，能够以低成本且高效率地制造发泡性优异的发泡成形体。

符号说明

20—螺杆，21—可塑化区域，22—压缩区域，23—饥饿区域，24—再压缩区域，25—流动速度调整区域，26—环，100—高压储气瓶，210—可塑化缸体，250—合模单元，300—导入速度调整容器，1000—制造装置。

Claims (12)

1.一种制造发泡成形体的制造装置，其特征在于，具有：

可塑化缸体，其在内部具备旋转自如地设置的可塑化螺杆，该可塑化缸体从上游开始依次具有热塑性树脂被可塑化熔融而成为熔融树脂的可塑化区域、压缩上述熔融树脂的压缩区域、调整上述熔融树脂的流动速度的流动速度调整区域、以及上述熔融树脂成为饥饿状态的饥饿区域，且形成有用于向上述饥饿区域导入物理发泡剂的导入口；以及

物理发泡剂供给机构，其经由上述导入口向上述可塑化缸体供给物理发泡剂，上述流动速度调整区域使从上述压缩区域输送来的上述熔融树脂的流动速度向上述饥饿区域中的上述熔融树脂的流动速度的变化缓和，

向上述饥饿区域导入包含恒定压力的上述物理发泡剂的加压流体，将上述饥饿区域保持为上述恒定压力，

在将上述饥饿区域保持为上述恒定压力的状态下，在上述饥饿区域中，使上述饥饿状态的熔融树脂和包含上述恒定压力的物理发泡剂的加压流体接触，

将接触了包含上述物理发泡剂的加压流体的上述熔融树脂成形为发泡成形体。

2.根据权利要求1所述的制造装置，其特征在于，

上述导入口是始终开放的导入口。

3.根据权利要求1或2所述的制造装置，其特征在于，

具备检测上述熔融树脂从上述导入口鼓出的鼓出检测机构。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的制造装置，其特征在于，

上述可塑化缸体在上述流动速度调整区域的上游还具有压缩上述熔融树脂的压缩区域，上述可塑化螺杆在位于上述流动速度调整区域的部分具有减压部及压缩部，

上述减压部的螺杆的轴的直径比位于上述压缩区域的部分的螺杆的轴的直径的最大值小，上述压缩部的螺杆的轴的直径比上述减压部的螺杆的轴的直径的最小值大。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的制造装置，其特征在于，

上述可塑化螺杆在位于上述流动速度调整区域的部分具有形成有缺口部的螺棱。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的制造装置，其特征在于，

在上述流动速度调整区域中，上述可塑化螺杆的轴的直径从上游朝向下游连续变小。

7.一种注射成形装置的螺杆，该注射成形装置通过螺杆的形状，从后方到前方，在可塑化缸体内形成有压缩树脂的压缩区域、使树脂的压力降低的饥饿区域以及压缩树脂的再压缩区域，且向上述饥饿区域注入物理发泡剂，

上述注射成形装置的螺杆的特征在于，

在上述螺杆设有：

密封机构，其在上述压缩区域与上述饥饿区域之间防止树脂的逆流；以及

流动速度调整区域，其在该密封机构的下游侧与该密封机构相邻，且具有对树脂进行减压的减压部以及压缩树脂的压缩部。

8.根据权利要求7所述的注射成形装置的螺杆，其特征在于，

在上述螺杆的上述流动速度调整区域中，上述压缩部的螺棱深度比上述减压部的螺棱深度浅。

9.根据权利要求7所述的注射成形装置的螺杆，其特征在于，

在上述螺杆的上述流动速度调整区域中，上述减压部的螺杆的轴的直径比位于上述压缩区域的部分的螺杆的轴的直径的最大值小，且上述压缩部的螺杆的轴的直径比上述减压部的螺杆的轴的直径的最小值大。

10.根据权利要求7所述的注射成形装置的螺杆，其特征在于，

上述螺杆在上述流动速度调整区域具有多个上述减压部及多个上述压缩部。

11.一种注射成形装置，其制造发泡成形体，且具备：

可塑化缸体；

物理发泡剂供给机构，其向上述可塑化缸体供给物理发泡剂；以及

权利要求7～10中任一项所述的上述螺杆，其旋转自如地设于上述可塑化缸体内部，

上述注射成形装置的特征在于，

在上述可塑化缸体形成有用于向上述饥饿区域导入来自上述物理发泡剂供给机构的物理发泡剂的导入口。

12.根据权利要求11所述的注射成形装置，其特征在于，

向上述饥饿区域导入包含恒定压力的上述物理发泡剂的加压流体，将上述饥饿区域保持为上述恒定压力，

在将上述饥饿区域保持为上述恒定压力的状态下，在上述饥饿区域中，使饥饿状态的上述树脂和包含上述恒定压力的物理发泡剂的加压流体接触，

将接触了包含上述物理发泡剂的加压流体的上述树脂形成为发泡成形体。

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