CN118234609A - 发泡成型体制造装置和发泡成型体制造装置用螺杆 - Google Patents
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Abstract
一种发泡成型体制造装置1，其具有：料筒2，其从上游侧起依次设置有使热塑性树脂塑化熔融的塑化区域21、使熔融树脂成为饥饿态并使注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中的饥饿区域22、进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量的进给区域23；和螺杆3，其以自由绕轴旋转的方式安装在料筒2内，在轴部31的外周以螺旋状形成有螺纹3，将与进给区域23对应的螺杆3的螺纹的导程角β设定成小于与饥饿区域22对应的螺纹的导程角α，并且将与进给区域23对应的螺杆3的螺纹的条数设定成小于与饥饿区域22对应的两条以上螺纹的条数。所述发泡成型体制造装置能够防止在饥饿区域和进给区域中输送的熔融树脂的流量的降低而以高生产效率制造高品质的发泡成型体。
Description
技术领域
本发明涉及螺杆式发泡成型体制造装置和发泡成型体制造装置用螺杆。
背景技术
以往，作为制造发泡成型体的制造装置，已知有如下的注射成型机：其螺杆以自由绕轴旋转和在轴向上自由进退的方式将安装在料筒内，并且从料筒的上游侧起依次设置有热塑性树脂塑化熔融而成为熔融树脂的塑化区域、使熔融树脂的密度降低而成为饥饿态并使加压注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中的饥饿区域、进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量的进给区域。在这样的注射成型机中，能够从料筒的前端向模具内注射溶解有物理发泡剂的熔融树脂，并在模具内使物理发泡剂气泡化而得到发泡成型体。
对于这种注射成型机，期望在饥饿区域中使物理发泡剂更均匀且高效地溶解在熔融树脂中而使所制造的发泡成型体高品质化，以及可靠地降低饥饿区域的熔融树脂的压力而能够将足够的物理发泡剂注入料筒内。并且，为了应对这样的需求，在专利文献1的注射成型机中，通过以多条螺纹形成饥饿区域和进给区域中的螺杆的螺纹，增加物理发泡剂的不活泼气体与熔融树脂的接触面，能够进行均匀且高效的溶解，并且通过将多条螺纹的导程角设定在10度～45度的范围内，增大饥饿区域和进给区域的熔融树脂的流量来降低饥饿区域的熔融树脂的压力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利6570582号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在如上述注射成型机那样的螺杆式发泡成型体的制造装置中，随着饥饿区域和进给区域中的螺纹的条数的增加，能够使物理发泡剂均匀且高效地溶解在熔融树脂中而得到高品质的发泡成型体，但是该螺纹的条数的增加扩大了螺纹间距，使螺纹的导程角更加钝角化。当螺纹的导程角成为钝角时，被输送的熔融树脂的流量降低，但如果再加上滞留在螺杆的前端侧的熔融树脂的内压、阻力压，在饥饿区域和进给区域中输送的熔融树脂的流量显著降低。
当被输送的熔融树脂的流量显著降低时，难以使饥饿区域的熔融树脂的压力充分地降低而得到能够将必要的物理发泡剂注入料筒内的饥饿态。因此，需要减少来自塑化区域的熔融树脂的流入量来降低饥饿区域的熔融树脂的压力，从而生成所需水平的饥饿态，但是这样的来自塑化区域的熔融树脂的流入量的减少导致生产效率的降低。因此，需要一种能够得到高品质的发泡成型体并且能够以高生产效率制造发泡成型体的制造装置。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种发泡成型体制造装置和发泡成型体制造装置用螺杆，所述发泡成型体制造装置能够使物理发泡剂均匀且高效地溶解在熔融树脂中来制造高品质的发泡成型体，并且能够防止在饥饿区域和进给区域中输送的熔融树脂的流量的降低，从而以高生产效率制造发泡成型体。
用于解决问题的方法
本发明的发泡成型体制造装置的特征在于，具备：料筒，其从上游侧起依次设置有使热塑性树脂塑化熔融而制成熔融树脂的塑化区域、使熔融树脂成为饥饿态并使注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中的饥饿区域、进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量的进给区域；和螺杆，其以自由绕轴旋转的方式安装在所述料筒内，在轴部的外周以螺旋状形成有螺纹，将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角，并且将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的两条以上所述螺纹的条数。
由此，通过将与饥饿区域对应的螺纹设定为两条以上或多条螺纹，能够使在饥饿区域中注入的物理发泡剂均匀且高效地溶解在熔融树脂中，从而制造例如高倍率的发泡成型体、致密泡孔结构的发泡成型体等高品质的发泡成型体。另外，通过将与进给区域对应的螺纹的导程角设定成小于与饥饿区域对应的螺纹的导程角并且将与进给区域对应的螺纹的条数设定成小于与饥饿区域对应的螺纹的条数，能够防止在饥饿区域和进给区域中输送的熔融树脂的流量的降低，从而得到顺畅的熔融树脂的流动，并且能够使饥饿区域的熔融树脂的压力必要且充分地降低，从而可靠地实现能够将适量的物理发泡剂注入料筒内的饥饿态。因此，也不需要为了降低饥饿区域的熔融树脂的压力而减少来自塑化区域的熔融树脂的流入量，能够缩短计量时间而以高生产效率制造发泡成型体。另外，由于通过提高熔融树脂的进给性而能够在饥饿区域中保持高的饥饿态，因此能够防止熔融树脂从物理发泡剂的注入部位逆流的现象，并且能够提高耐排气口溢料性能。另外，由于通过熔融树脂的进给性的提高以及饥饿区域的两条以上或多条螺纹而能够高效地使物理发泡剂溶解在熔融树脂中，因此能够缩短饥饿区域的长度、换言之能够缩短螺杆、料筒的总长度，能够实现装置的设置位置的节省空间化和装置成本的削减。
本发明的发泡成型体制造装置的特征在于，在所述饥饿区域与所述进给区域之间设置有渐变区域，从所述饥饿区域到所述进给区域连续形成的所述螺纹的导程角以从与所述饥饿区域对应的所述螺纹的导程角变为与所述进给区域对应的所述螺纹的导程角的方式在所述渐变区域中进行渐变。
由此，通过以从与饥饿区域对应的螺纹的导程角变为与进给区域对应的螺纹的导程角的方式在渐变区域中进行渐变，能够抑制因螺杆形状的急剧变化从而熔融树脂的进给的稳定性降低。因此，能够使熔融树脂更顺畅地流入进给区域中，能够更可靠地防止在饥饿区域和进给区域中输送的熔融树脂的流量的降低。
本发明的发泡成型体制造装置的特征在于，使与所述饥饿区域对应的所述螺纹中的、同与所述进给区域对应的所述螺纹连续的螺纹以外的螺纹的螺旋行进在所述渐变区域中在减小螺纹直径的同时终止。
由此，通过使与进给区域对应的所述螺纹以外的螺纹的螺旋行进在渐变区域中在减小螺纹直径的同时终止，能够抑制因螺杆形状的急剧变化从而熔融树脂的进给的稳定性降低。因此，能够使熔融树脂更顺畅地流入进给区域中，能够更进一步可靠地防止在饥饿区域和进给区域中输送的熔融树脂的流量的降低。
本发明的发泡成型体制造装置的特征在于，将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角设定为相对于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角为0.50～0.62倍的范围。
由此，能够维持熔融树脂的顺畅且适量的流动，并且可靠地得到发泡泡孔直径为合格标准内的小尺寸且没有发泡泡孔的破泡或发泡泡孔的破泡极少的高品质的发泡成型体。
本发明的发泡成型体制造装置的特征在于，将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数设定为与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数的1/2以下。
由此，能够维持熔融树脂的顺畅且适量的流动，并且可靠地得到发泡泡孔直径为合格标准内的小尺寸且没有发泡泡孔的破泡或发泡泡孔的破泡极少的高品质的发泡成型体。
本发明的发泡成型体制造装置的特征在于，其为将所述螺杆以在轴向上自由进退的方式安装在所述料筒内的注射成型装置，与所述进给区域对应的所述螺纹和与所述饥饿区域对应的所述螺纹在所述螺杆在所述料筒内向下游侧最大限度前进的状态下各自为与所述进给区域对应地配置的所述螺纹和与所述饥饿区域对应地配置的所述螺纹。
由此，能够得到如下的注射成型装置，该注射成型装置能够使物理发泡剂均匀且高效地溶解在熔融树脂中从而注射成型出高品质的发泡成型体，并且能够防止在饥饿区域和进给区域中输送的熔融树脂的流量的降低从而以高生产效率制造发泡成型体。
本发明的发泡成型体制造装置用螺杆为发泡成型体制造装置中使用的螺杆，所述发泡成型体制造装置具备：料筒，其从上游侧起依次设置有使热塑性树脂塑化熔融而制成熔融树脂的塑化区域、使熔融树脂成为饥饿态并使注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中的饥饿区域、进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量的进给区域；和螺杆，其以自由绕轴旋转的方式安装在所述料筒内，在轴部的外周以螺旋状形成有螺纹，所述螺杆的特征在于，将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角，并且将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的两条以上所述螺纹的条数。
由此，通过将与饥饿区域对应的螺纹设定为两条以上或多条螺纹，能够在发泡成型体制造装置中使在饥饿区域中注入的物理发泡剂均匀且高效地溶解在熔融树脂中，从而制造例如高倍率的发泡成型体、致密泡孔结构的发泡成型体等高品质的发泡成型体。另外，通过将与进给区域对应的螺纹的导程角设定成小于与饥饿区域对应的螺纹的导程角并且将与进给区域对应的螺纹的条数设定成小于与饥饿区域对应的螺纹的条数，能够防止在发泡成型体制造装置中在饥饿区域和进给区域中输送的熔融树脂的流量的降低，从而得到顺畅的熔融树脂的流动，并且能够使饥饿区域的熔融树脂的压力必要且充分地降低，从而可靠地实现能够将适量的物理发泡剂注入料筒内的饥饿态。因此，也不需要为了降低饥饿区域的熔融树脂的压力而减少来自塑化区域的熔融树脂的流入量，能够缩短计量时间而以高生产效率制造发泡成型体。另外，由于通过提高熔融树脂的进给性而能够在饥饿区域中保持高的饥饿态，因此能够防止在发泡成型体制造装置中熔融树脂从物理发泡剂的注入部位逆流的现象，并且能够提高耐排气口溢料性能。另外，通过熔融树脂的进给性的提高以及饥饿区域的两条以上或多条螺纹，能够在发泡成型体制造装置中高效地使物理发泡剂溶解在熔融树脂中，因此能够缩短饥饿区域的长度、换言之能够缩短螺杆、料筒的总长度，能够实现装置的设置位置的节省空间化和装置成本的削减。
发明效果
根据本发明，能够使物理发泡剂均匀且高效地溶解在熔融树脂中来制造高品质的发泡成型体，并且能够防止在饥饿区域和进给区域中输送的熔融树脂的流量的降低，从而以高生产效率制造发泡成型体。
附图说明
图1为表示根据本发明的实施方式的发泡成型体制造装置的结构说明图。
图2为实施方式的发泡成型体制造装置中的螺杆的局部放大图。
图3为图2的A-A局部放大图。
图4为表示利用实施例和比较例的发泡成型体制造装置制造的发泡成型体的比较试验的内容的图。
具体实施方式
[实施方式的发泡成型体制造装置]
根据本发明的实施方式的发泡成型体制造装置1是与合模装置协同动作来制造发泡成型体的螺杆式注射成型装置，通过型芯自锁后退法(コアバック法)进行注射成型。如图1～图3所示，发泡成型体制造装置1具备：料筒2，其能够利用设置在外周的加热器(省略图示)对供给到内部的热塑性树脂进行加热，并从喷嘴26注射熔融树脂；螺杆3，其安装在料筒2内，被设置成绕轴的旋转和在轴向上的进退自由；料斗4，其向料筒2的内部供给树脂粒料的热塑性树脂；和发泡剂供给机构5，其向料筒2的内部供给物理发泡剂。
在料筒2中从上游侧向下游侧依次设置有：塑化区域21，其中使热塑性树脂塑化熔融而制成熔融树脂；饥饿区域22，其中使熔融树脂成为饥饿态并使注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中；进给区域23，其中进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量，在在饥饿区域22与进给区域23之间设置有使螺杆3的螺纹的导程角和条数变化的渐变区域24。需要说明的是，“上游侧”和“下游侧”分别表示在料筒2内流动的熔融树脂的流动方向的上游侧和下游侧，“饥饿态”表示熔融树脂的密度降低的状态。
在塑化区域21中，从上游侧向下游侧依次设置有供给区域211、压缩区域212和计量区域213。在供给区域211中，通过螺杆3的旋转将从料斗4供给的热塑性树脂的树脂粒料输送到作为注射侧的前方，并且利用被加热的料筒2的内壁对树脂粒料施加余热。在压缩区域212中，将向前方输送的热塑性树脂剪切混炼并进行塑化熔融，并将熔融树脂压缩。在计量区域213中，使压缩的熔融树脂的密度均匀化并保持恒定。
在配置在与塑化区域21对应的部分的螺杆3上，在轴部31的外周呈螺旋状倾斜地形成有一个螺纹32，从而成为单螺纹结构。另外，在塑化区域21与饥饿区域22之间，为了降低饥饿区域22中的熔融树脂的密度，设置有对向熔融树脂的下游侧的供给量进行限制的密封区域25。
在塑化区域21的供给区域211中供给的热塑性树脂在可适用的范围内是适当的，例如可以使用聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、无定形聚烯烃、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，或者也可以将两种以上混合使用。另外，也可以使用在这些热塑性树脂中混炼玻璃纤维、滑石、碳纤维、陶瓷等各种无机填料；纤维素纳米纤维、纤维素、木粉等有机填料而得到的物质。另外，热塑性树脂也可以根据需要包含例如作为发泡成核剂发挥功能的无机填料、有机填料、提高熔融张力的添加剂等各种添加剂。
在饥饿区域22的上游侧的端部附近设置有发泡剂供给机构5，利用发泡剂供给机构5将如二氧化碳、氮气那样的不活泼气体等物理发泡剂加压至规定的压力，并向饥饿区域22中的料筒2的内部供给物理发泡剂。在饥饿区域22中，利用发泡剂供给机构5供给的物理发泡剂与密度降低后的熔融树脂接触，溶解在熔融树脂中。另外，与饥饿区域22对应的螺杆3的螺纹33a、34a、35a、36a、更详细而言在螺杆3在料筒2内向下游侧最大限度前进的状态下配置在与饥饿区域22对应的部分的螺杆3的螺纹33a、34a、35a、36a以两条以上(在图示例中为4条)呈螺旋状倾斜地形成在轴部31的外周，成为多条螺纹结构。
在进给区域23中，对溶解有物理发泡剂的熔融树脂进行压缩，并将螺杆3向后方移动来进行计量。需要说明的是，在注射时，使螺杆3向前方移动，从料筒2的前端向合模装置中注射溶解有物理发泡剂的熔融树脂。另外，图示例的与进给区域23对应的螺杆3的螺纹33b、34b、更详细而言在螺杆3在料筒2内向下游侧最大限度前进的状态下配置在与进给区域23对应的部分的螺杆3的螺纹33b、34b以两条以上(在图示例中为2条)呈螺旋状倾斜地形成在轴部31的外周，成为多条螺纹结构。需要说明的是，在配置在与进给区域23对应的部分的螺杆3中，也优选一条螺纹呈螺旋状倾斜地形成在轴部31的外周的单螺纹结构。
将与进给区域23对应的螺杆3的螺纹33b的导程角和螺纹34b的导程角设定为相同角度的导程角β，将与饥饿区域22对应的螺杆3的螺纹33a的导程角和螺纹34a的导程角设定为相同角度的导程角α，将与进给区域23对应的螺杆3的螺纹33b、34b的导程角β设定成小于与饥饿区域22对应的螺杆3的螺纹33a、34a的导程角α。需要说明的是，将与饥饿区域22对应的螺杆3的螺纹35a、36a的导程角也设定为与螺纹33a、34a的导程角α相同的角度。将与进给区域23对应的螺杆3的螺纹的导程角β设定为相对于与饥饿区域22对应的螺杆3的螺纹的导程角α为0.50～0.62倍的范围时，能够维持熔融树脂的顺畅且适量的流动并且可靠地得到发泡泡孔直径为规定的合格标准内的小尺寸且没有发泡泡孔的破泡或发泡泡孔的破泡极少的高品质的发泡成型体，是优选的。
另外，将与进给区域23对应的螺杆3的螺纹33b、34b的条数设定成小于与饥饿区域22对应的螺杆3的两条以上螺纹33a、34a、35a、36a的条数。在本实施方式中，与进给区域23对应的螺杆3的螺纹33b、34b的条数为2条，与饥饿区域22对应的螺杆3的两条以上螺纹33a、34a、35a、36a的条数为4条。将该与进给区域23对应的螺杆3的螺纹的条数设定为与饥饿区域22对应的螺杆3的螺纹的条数的1/2以下时，能够维持熔融树脂的顺畅且适量的流动并且可靠地得到发泡泡孔直径为规定的合格标准内的小尺寸且没有发泡泡孔的破泡或发泡泡孔的破泡极少的高品质的发泡成型体，是优选的。
在渐变区域24中，从饥饿区域22到进给区域23连续形成的螺纹33、34的导程角以从与饥饿区域22对应的螺纹33a、34a的导程角α变为与进给区域23对应的螺纹33b、34b的导程角β的方式渐变。另外，在渐变区域24中，使与饥饿区域22对应的两条以上螺纹33a、34a、35a、36a中的、同与进给区域23对应的螺纹33b、34b连续的螺纹33a、34a以外的螺纹35a、36a的螺旋行进以在减小螺纹直径的同时终止的方式形成。
而且，在注射成型装置的发泡成型体制造装置1的注射树脂的一侧设置有将模具紧固的合模装置，并且设置有控制发泡成型体制造装置1和合模装置的动作的控制装置，从而构成制造设备的整体。需要说明的是，实施方式的发泡成型体制造装置1构成使螺杆3在轴向上移动并通过型芯自锁后退进行注射成型的制造设备，但是本发明的发泡成型体制造装置不限于注射成型装置，例如也可以为在料筒的前端部设置有模头并且螺杆以自由绕轴旋转的方式内置的螺杆式挤出成型装置等。
本实施方式的发泡成型体制造装置1通过将与饥饿区域22对应的螺纹设定为两条以上或多条螺纹33、34、35、36，能够将在饥饿区域22注入的物理发泡剂均匀且高效地溶解在熔融树脂中，例如能够制造高倍率的发泡成型体、致密泡孔结构的发泡成型体等高品质的发泡成型体。
另外，通过将与进给区域23对应的螺纹33b、34b的导程角β设定成小于与饥饿区域22对应的螺纹33a、34a、35a、36a的导程角α并且将与进给区域23对应的螺纹33b、34b的条数设定成小于与饥饿区域22对应的螺纹33a、34a、35a、36a的条数，能够防止在饥饿区域22和进给区域23中输送的熔融树脂的流量的降低，从而得到顺畅的熔融树脂的流动，并且能够使饥饿区域22的熔融树脂的压力必要且充分地降低，从而可靠地实现能够将适量的物理发泡剂注入料筒2内的饥饿态。因此，也不需要为了降低饥饿区域22的熔融树脂的压力而减少来自塑化区域21的熔融树脂的流入量，能够缩短计量时间从而以高生产效率制造发泡成型体。
此外，通过提高熔融树脂的进给性而能够在饥饿区域22保持高的饥饿态，因此能够防止熔融树脂从物理发泡剂的注入部位逆流的现象，并且能够提高耐排气口溢料性能。另外，由于能够提高熔融树脂的进给性并且通过饥饿区域22的两条以上或多条螺纹33a、34a、35a、36a而能够高效地使物理发泡剂溶解在熔融树脂中，因此能够缩短饥饿区域22的长度、换言之能够缩短螺杆3、料筒2的总长度，能够实现装置的设置位置的节省空间化和装置成本的削减。
另外，通过以从与饥饿区域22对应的螺纹33a、34a、35a、36a的导程角α变为与进给区域23对应的螺纹33b、34b的导程角β的方式在渐变区域24中渐变，并且通过使与进给区域23对应的螺纹33b、34b以外的螺纹35a、36a的螺旋行进在渐变区域24中在减小螺纹直径的同时终止，能够抑制由于螺杆形状的急剧地变化从而熔融树脂的进给的稳定性降低。因此，能够使熔融树脂更顺畅地流入进给区域23中，并且能够更可靠地防止在饥饿区域22和进给区域23中输送的熔融树脂的流量的降低。
[本说明书公开发明的包含范围]
本说明书公开的发明除了包括作为发明所列的各发明、实施方式以外，在可适用的范围内还包括将这些部分的内容变更为本说明书公开的其它内容而确定的内容、或者在这些内容上添加本说明书公开的其它内容而确定的内容、或者将这些部分的内容在能够得到部分的作用效果的限度内删除并上位概念化而确定的内容。而且，在本说明书公开的发明中还包括下述变形例、追加记载的内容。
例如，与螺杆3的外径或基本的螺纹直径相当的料筒2的内径能够在本发明的主旨的范围内适当设定，例如可以设为10mm～300mm，优选设为20mm～245mm，更优选设为30mm～190mm。另外，进给区域23的螺纹的导程角β与饥饿区域22的螺纹的导程角α的角度差也能够在本发明的主旨的范围内适当设定，例如可以设为2度～50度，优选设为10度～40度，更优选设为15度～25度。
另外，在上述实施方式的发泡成型体制造装置1的螺杆3中采用了将饥饿区域22的螺纹条数4条减少为进给区域23的螺纹条数2条的构成，但是螺纹条数的减少数量在本发明的主旨的范围内是适当的，例如也可以采用将饥饿区域的螺纹条数6条减少为进给区域的螺纹条数3条的构成或者将饥饿区域的螺纹条数2条减少为进给区域的螺纹条数1条的构成。在这些减少条数的变形例中，也优选在饥饿区域与进给区域之间设置渐变区域，在该渐变区域中，使从饥饿区域到进给区域连续形成的螺纹的导程角以从与饥饿区域对应的螺纹的导程角变为与进给区域对应的螺纹的导程角的方式渐变，并且使与饥饿区域对应的螺纹中的、同与进给区域对应的螺纹连续的螺纹以外的螺纹的螺旋行进在减小螺纹直径的同时终止。
另外，在本发明的发泡成型体制造装置中可以采用如下的构成：在饥饿区域的内部中，将与下游侧区间对应的螺杆的螺纹的导程角设定成小于与上游侧区间对应的螺杆的螺纹的导程角，并且将与下游侧区间对应的螺杆的两条以上螺纹的条数设定成小于与上游侧区间对应的螺杆的两条以上螺纹的条数，例如也可以采用将上游侧区间的螺纹条数8条减少为下游侧区间的螺纹条数4条的构成，或者将第一上游侧区间的螺纹条数8条减少为第一下游侧区间的螺纹条数4条、进一步将与第一下游侧区间相当的第二上游侧区间的螺纹条数4条减少为第二下游侧区间的螺纹条数2条的多阶段地减少的构成。在这些减少条数的变形例中，也优选在上游侧区间与下游侧区间设置与如下的渐变区域相同构成的渐变区间，该渐变区域中，使从上游侧区间到下游侧区间连续形成的螺纹的导程角以从与上游侧区间对应的螺纹的导程角变为与下游侧区间对应的螺纹的导程角的方式渐变，并且使与上游侧区间对应的螺纹中的、同与下游侧区间对应的螺纹连续的螺纹以外的螺纹的螺旋行进在减小螺纹直径的同时终止。
[实施例和比较例]
接着，对利用根据本发明的实施例的发泡成型体制造装置和比较例的发泡成型体制造装置制造的发泡成型体的比较试验进行说明。作为实施例和比较例的比较试验的热塑性树脂，使用在聚丙烯(出光ライオンコンポジット制造，4700G)中混合20％的滑石而得到的物质。所使用的发泡成型体制造装置采用与合模装置协同动作来制造发泡成型体的螺杆式注射成型装置，通过型芯自锁后退法进行注射成型。在实施例和比较例中成型的试验片的发泡成型体的形状为正方形的板状，各试验片的发泡成型体的厚度恒定为2mm，根据螺杆料筒的直径，将各试验片的发泡成型品的大小在200mm见方～500mm见方的范围内进行变更。
关于在实施例和比较例中成型的试验片的发泡成型体的品质，关于发泡泡孔尺寸(发泡泡孔的平均泡孔直径)，在浇口部、中央部和流动末端部的发泡泡孔的平均泡孔直径为40μm以下的情况下，评价为合格，另外，关于发泡泡孔的均匀性，透过制品目视确认，通过确认有无破泡来进行评价(参照图4)。需要说明的是，关于图4的发泡泡孔尺寸一栏，○为通过目视确认无破泡，×表示通过目视确认有破泡。
[实施例1]
在实施例1中使用将料筒的料筒内径(直径)设定为56mm并且由具有与该料筒的料筒内径基本上相同的螺纹直径的螺杆构成的注射成型装置。在最大限度前进状态的螺杆的与饥饿区域(区间长度：355mm)对应的区域中遍及整体形成有4条螺纹，将该4条螺纹的导程角设定为49度。在最大限度前进状态的螺杆的与进给区域(区间长度：195mm)对应的区域中形成有2条螺纹，将该2条螺纹的导程角设定为30度，使其为与饥饿区域对应的螺纹的导程角的0.61倍。另外，在饥饿区域与进给区域之间设置渐变区域(区间长度：101mm)，从而使形状变得平滑，以使得不会因螺杆形状的急剧变化而损害树脂的稳定进给。作为模具，使用能够形成厚度为2mm且200mm见方的正方形板的模具，在利用氮气的物理发泡剂的压力：8Mpa、螺杆背压：10MPa、树脂温度：180℃～210℃、模具温度：50℃的条件下进行塑化计量，然后以注射速度50mm/秒进行注射填充。在保压20Mpa的压力下施加2秒，然后将模具打开4mm进行3倍的型芯自锁后退发泡。
利用截面SEM对在实施例1中成型的发泡成型体的成型品评价泡孔直径，结果平均泡孔直径小至22μm，符合合格标准，为良好。另外，未观察到发泡泡孔的破泡。另外，连续地100次注射成型出同一试验片的发泡成型体，没有发现异常，得到了不产生排气口溢料的熔融树脂的良好的进给性。
[实施例2]
在实施例2中使用将料筒的料筒内径(直径)设定为80mm并且由具有与该料筒的料筒内径基本上相同的螺纹直径的螺杆构成的注射成型装置。在最大限度前进状态的螺杆的与饥饿区域(区间长度：507mm)对应的区域中遍及整体形成有4条螺纹，将该4条螺纹的导程角设定为49度。在最大限度前进状态的螺杆的与进给区域(区间长度：310mm)对应的区域中形成有2条螺纹，将该2条螺纹的导程角设定为30度，使其为与饥饿区域对应的螺纹的导程角的0.61倍。另外，在与饥饿区域与进给区域之间设置渐变区域(区间长度：144mm)，从而使形状变得平滑，以使得不会因螺杆形状的急剧变化而损害树脂的稳定进给。作为模具，使用能够形成厚度为2mm且500mm见方的正方形板的模具，在利用氮气的物理发泡剂的压力：8Mpa、螺杆背压：10MPa、树脂温度：180℃～210℃、模具温度：50℃的条件下进行塑化计量，然后以注射速度50mm/秒进行注射填充。在保压20Mpa的压力下施加2秒，然后将模具打开4mm进行3倍的型芯自锁后退发泡。
利用截面SEM对在实施例2中成型的发泡成型体的成型品评价泡孔直径，结果平均泡孔直径小至25μm，符合合格标准，为良好。另外，未观察到发泡泡孔的破泡。另外，连续地100次注射成型出同一试验片的发泡成型体，没有发现异常，得到了不产生排气口溢料的熔融树脂的良好的进给性。
[比较例1]
在比较例1中使用将料筒的料筒内径设定为56mm并且由具有与该料筒的料筒内径基本上相同的螺纹直径的螺杆构成的注射成型装置。在最大限度前进状态的螺杆的与饥饿区域(区间长度：456mm)对应的区域和与进给区域(区间长度：195mm)对应的区域之间没有渐变区域，遍及整体形成有4条螺纹，将该4条螺纹的导程角设定为49度。除此以外与实施例1相同，进行型芯自锁后退发泡。
利用截面SEM对在比较例1中成型的发泡成型品评价泡孔直径，结果平均泡孔直径为41μm，稍微肥大。推测这是由于，进给区域的螺纹的导程角比实施例1大，因此熔融树脂的进给性降低，由此饥饿区域的树脂量增加，物理发泡剂的溶解性降低。另外，目视确认到发泡泡孔的破泡。
[比较例2]
在比较例2中，为了减少饥饿区域中的树脂量而提高物理发泡剂的溶解性，利用定量供给装置(未图示)将从料斗供给的树脂量相对于比较例1减少约25％，除此以外，在与比较例1相同的装置结构和条件下进行型芯自锁后退发泡。利用截面SEM对在比较例2中成型的发泡成型品评价泡孔直径，结果平均泡孔直径小至26μm，为良好。然而，由于限制了树脂供给量，与比较例1相比，计量时间延迟了+5秒。
产业上的可利用性
本发明能够在制造树脂制的发泡成型体时利用。
符号说明
1…发泡成型体制造装置2…料筒21…塑化区域211…供给区域212…压缩区域213…计量区域22…饥饿区域23…进给区域24…渐变区域25…密封区域26…喷嘴3…螺杆31…轴部32…螺纹33、33a、33b、34、34a、34b、35、35a、36、36a…螺纹4…料斗5…发泡剂供给机构α、β…螺纹的导程角
Claims (6)
1.一种发泡成型体制造装置，其特征在于，具备：
料筒，其从上游侧起依次设置有使热塑性树脂塑化熔融而制成熔融树脂的塑化区域、使熔融树脂成为饥饿态并使注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中的饥饿区域、进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量的进给区域；和
螺杆，其以自由绕轴旋转的方式安装在所述料筒内，在轴部的外周以螺旋状形成有螺纹，
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角，并且
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的两条以上所述螺纹的条数，
在所述饥饿区域与所述进给区域之间设置有渐变区域，
从所述饥饿区域到所述进给区域连续形成的所述螺纹的导程角以从与所述饥饿区域对应的所述螺纹的导程角变为与所述进给区域对应的所述螺纹的导程角的方式在所述渐变区域中进行渐变。
2.根据权利要求1所述的发泡成型体制造装置，其特征在于，使与所述饥饿区域对应的所述螺纹中的、同与所述进给区域对应的所述螺纹连续的螺纹以外的螺纹的螺旋行进在所述渐变区域中在减小螺纹直径的同时终止。
3.一种发泡成型体制造装置，其特征在于，具备：
料筒，其从上游侧起依次设置有使热塑性树脂塑化熔融而制成熔融树脂的塑化区域、使熔融树脂成为饥饿态并使注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中的饥饿区域、进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量的进给区域；和
螺杆，其以自由绕轴旋转的方式安装在所述料筒内，在轴部的外周以螺旋状形成有螺纹，
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角，并且
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的两条以上所述螺纹的条数，
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角设定为相对于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角为0.50～0.62倍的范围。
4.一种发泡成型体制造装置，其特征在于，具备：
料筒，其从上游侧起依次设置有使热塑性树脂塑化熔融而制成熔融树脂的塑化区域、使熔融树脂成为饥饿态并使注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中的饥饿区域、进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量的进给区域；和
螺杆，其以自由绕轴旋转的方式安装在所述料筒内，在轴部的外周以螺旋状形成有螺纹，
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角，并且
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的两条以上所述螺纹的条数，
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数设定为与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数的1/2以下。
5.一种发泡成型体制造装置，其特征在于，所述发泡成型体制造装置为注射成型装置，其具备：
料筒，其从上游侧起依次设置有使热塑性树脂塑化熔融而制成熔融树脂的塑化区域、使熔融树脂成为饥饿态并使注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中的饥饿区域、进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量的进给区域；和
螺杆，其以自由绕轴旋转的方式安装在所述料筒内，在轴部的外周以螺旋状形成有螺纹，
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角，并且
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的两条以上所述螺纹的条数，
所述螺杆以在轴向上自由进退的方式安装在所述料筒内，
与所述进给区域对应的所述螺纹和与所述饥饿区域对应的所述螺纹在所述螺杆在所述料筒内向下游侧最大限度前进的状态下各自为与所述进给区域对应地配置的所述螺纹和与所述饥饿区域对应地配置的所述螺纹。
6.一种发泡成型体制造装置用螺杆，其为发泡成型体制造装置中使用的螺杆，所述发泡成型体制造装置具备：料筒，其从上游侧起依次设置有使热塑性树脂塑化熔融而制成熔融树脂的塑化区域、使熔融树脂成为饥饿态并使注入的物理发泡剂溶解在熔融树脂中的饥饿区域、进行溶解有物理发泡剂的熔融树脂的压缩和计量的进给区域；和螺杆，其以自由绕轴旋转的方式安装在所述料筒内，在轴部的外周以螺旋状形成有螺纹，所述螺杆的特征在于，
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的所述螺纹的导程角，并且
将与所述进给区域对应的所述螺杆的所述螺纹的条数设定成小于与所述饥饿区域对应的所述螺杆的两条以上所述螺纹的条数，
在所述饥饿区域与所述进给区域之间设置有渐变区域，
从所述饥饿区域到所述进给区域连续形成的所述螺纹的导程角以从与所述饥饿区域对应的所述螺纹的导程角变为与所述进给区域对应的所述螺纹的导程角的方式在所述渐变区域中进行渐变。
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