JP2001113556A - 熱可塑性樹脂発泡体の成形方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂発泡体の成形方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スクリュシリンダ内に超臨界ガス圧以上の二
酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスを注入するにも
拘わらず、シールの問題が解決された熱可塑性樹脂発泡
体の成形方法を提供する。 【解決手段】 スクリュシリンダ（１）には、その一方
の後端部寄りに材料供給孔（７）が、他方の先端部には
射出ノズル（５）が設けられているものを、そしてスク
リュ（２０）には、スクリュシリンダ（１）に対応し
て、後端部から先端部にかけて供給部（Ｋ）、第１圧縮
部（Ａ１）、第１メタリング部（Ｍ１）、減圧部
（Ｇ）、第２圧縮部（Ａ２）および第２メタリング部
（Ｍ２）となっているものを使用する。そうして、超臨
界ガス圧以上の不活性ガスは、スクリュ（２０）の減圧
部（Ｇ）に対応した位置に注入し、スクリュシリンダ
（１）内で超臨界状態にして溶融樹脂に浸透させる。注
入した不活性ガスは、第１、２のメタリング部（Ｍ１、
Ｍ２）の溶融樹脂によりシールする。
酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスを注入するにも
拘わらず、シールの問題が解決された熱可塑性樹脂発泡
体の成形方法を提供する。 【解決手段】 スクリュシリンダ（１）には、その一方
の後端部寄りに材料供給孔（７）が、他方の先端部には
射出ノズル（５）が設けられているものを、そしてスク
リュ（２０）には、スクリュシリンダ（１）に対応し
て、後端部から先端部にかけて供給部（Ｋ）、第１圧縮
部（Ａ１）、第１メタリング部（Ｍ１）、減圧部
（Ｇ）、第２圧縮部（Ａ２）および第２メタリング部
（Ｍ２）となっているものを使用する。そうして、超臨
界ガス圧以上の不活性ガスは、スクリュ（２０）の減圧
部（Ｇ）に対応した位置に注入し、スクリュシリンダ
（１）内で超臨界状態にして溶融樹脂に浸透させる。注
入した不活性ガスは、第１、２のメタリング部（Ｍ１、
Ｍ２）の溶融樹脂によりシールする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリュシリンダ
と、該スクリュシリンダ内に回転方向と軸方向とに駆動
可能に設けられているスクリュとからなる射出装置の、
前記スクリュシリンダ内に二酸化炭素ガス、窒素ガス等
の不活性ガスを注入し、超臨界状態になった不活性ガス
を溶融樹脂に浸透させ、不活性ガスが浸透した溶融樹脂
を金型内へ射出して、熱可塑性樹脂発泡体を得る熱可塑
性樹脂発泡体の成形方法に関するものである。
と、該スクリュシリンダ内に回転方向と軸方向とに駆動
可能に設けられているスクリュとからなる射出装置の、
前記スクリュシリンダ内に二酸化炭素ガス、窒素ガス等
の不活性ガスを注入し、超臨界状態になった不活性ガス
を溶融樹脂に浸透させ、不活性ガスが浸透した溶融樹脂
を金型内へ射出して、熱可塑性樹脂発泡体を得る熱可塑
性樹脂発泡体の成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】射出成形機のシリンダ内で熱可塑性樹脂
を溶融し、この溶融した熱可塑性樹脂に超臨界状態の二
酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスを浸透させ、浸
透した溶融樹脂を金型へ射出して、熱可塑性樹脂発泡体
を成形する方法あるいは装置は、例えば特開平８−２５
８０９６号、特開平１０−２３０５２８号等により多数
提案されている。上記特開平８−２５８０９６号に開示
されている微細発泡体の製造装置は、概略的には加熱シ
リンダ、この加熱シリンダ内に設けられているメインス
クリュ、このメインスクリュの先端部に設けられている
ミキシングスクリュ、不活性ガスをミキシングスクリュ
部分に供給する不活性ガス供給装置等から構成されてい
る。したがって、メインスクリュを回転駆動してペレッ
ト状の樹脂材料を加熱シリンダの先端部へ搬送すると、
ペレット状の樹脂材料は溶融され、そしてミキシングス
クリュによりさらに均一に溶融される。このとき、二酸
化炭素ガスを供給すると、二酸化炭素ガスは溶融樹脂材
料中に浸透される。二酸化炭素ガスが浸透された溶融樹
脂材料を、メインスクリュを軸方向に駆動して金型へ射
出すると、微細発泡体が得られる。また、特開平１０−
２３０５２８号に示されている熱可塑性樹脂発泡体の製
造装置は、加熱シリンダとスクリュとからなる連続可塑
化装置と、プランジャーからなる射出装置の、２つの別
装置から構成されている。したがって、この２つの装置
によっても次のようにして熱可塑性樹脂発泡体を得るこ
とができる。すなわち、スクリュを回転駆動してペレッ
ト状の樹脂材料を溶融し、二酸化炭素ガスを供給する
と、二酸化炭素ガスは溶融樹脂材料中に浸透される。二
酸化炭素ガスが浸透された溶融樹脂材料を、スクリュを
軸方向に駆動してプランジャーからなる射出装置金型供
給し、そしてプランジャーを駆動すると、同様にして熱
可塑性樹脂発泡体が得られる。
を溶融し、この溶融した熱可塑性樹脂に超臨界状態の二
酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスを浸透させ、浸
透した溶融樹脂を金型へ射出して、熱可塑性樹脂発泡体
を成形する方法あるいは装置は、例えば特開平８−２５
８０９６号、特開平１０−２３０５２８号等により多数
提案されている。上記特開平８−２５８０９６号に開示
されている微細発泡体の製造装置は、概略的には加熱シ
リンダ、この加熱シリンダ内に設けられているメインス
クリュ、このメインスクリュの先端部に設けられている
ミキシングスクリュ、不活性ガスをミキシングスクリュ
部分に供給する不活性ガス供給装置等から構成されてい
る。したがって、メインスクリュを回転駆動してペレッ
ト状の樹脂材料を加熱シリンダの先端部へ搬送すると、
ペレット状の樹脂材料は溶融され、そしてミキシングス
クリュによりさらに均一に溶融される。このとき、二酸
化炭素ガスを供給すると、二酸化炭素ガスは溶融樹脂材
料中に浸透される。二酸化炭素ガスが浸透された溶融樹
脂材料を、メインスクリュを軸方向に駆動して金型へ射
出すると、微細発泡体が得られる。また、特開平１０−
２３０５２８号に示されている熱可塑性樹脂発泡体の製
造装置は、加熱シリンダとスクリュとからなる連続可塑
化装置と、プランジャーからなる射出装置の、２つの別
装置から構成されている。したがって、この２つの装置
によっても次のようにして熱可塑性樹脂発泡体を得るこ
とができる。すなわち、スクリュを回転駆動してペレッ
ト状の樹脂材料を溶融し、二酸化炭素ガスを供給する
と、二酸化炭素ガスは溶融樹脂材料中に浸透される。二
酸化炭素ガスが浸透された溶融樹脂材料を、スクリュを
軸方向に駆動してプランジャーからなる射出装置金型供
給し、そしてプランジャーを駆動すると、同様にして熱
可塑性樹脂発泡体が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のいずれの従来の
製造装置によっても、微細発泡体あるいは熱可塑性樹脂
発泡体を得ることはできる。しかしながら、改良すべき
問題点も認められる。例えば、二酸化炭素ガスの臨界圧
力は、７．４ＭＰａであるが、この圧力よりもさらに高
い超臨界状態の二酸化炭素ガスを加熱シリンダ内の溶融
状態の樹脂材料に注入するときの、シールの問題があ
る。すなわち、加熱シリンダに供給される樹脂材料はペ
レット状の固体であるので、ペレット状の樹脂材料でシ
ールすることは不可能で、注入される二酸化炭素ガスが
材料供給孔の方へ漏れる恐れがある。特に、前述した製
造装置は、二酸化炭素ガスは加熱シリンダ内へ注入され
るようになっているが、加熱シリンダ内の溶融樹脂圧力
は１０〜３０ＭＰａのように高いので、注入する二酸化
炭素ガスの圧力は、これよりもさらに高く、シールの問
題は避けられないものであるが、上記のいずれの製造装
置もこのシールの問題が解決されているとは認められな
い。また、上記特開平８−２５８０９６号に開示されて
いる微細発泡体の製造装置のスクリュは、メインスクリ
ュと、このメインスクリュの先端部に設けられているミ
キシングスクリュの、２つのスクリュから構成され、ま
た特開平１０−２３０５２８号に示されている熱可塑性
樹脂発泡体の製造装置は、連続可塑化装置と、プランジ
ャーからなる射出装置の、２つの別装置から構成されて
いるので、構造が複雑で、製造装置が比較的高価なもの
となっている。本発明は、上記したような従来の問題点
を解決した熱可塑性樹脂発泡体の成形方法を提供するこ
とを目的とし、具体的にはスクリュシリンダ内に超臨界
ガス圧以上ではあるが比較的低い二酸化炭素ガス、窒素
ガス等の不活性ガスを注入することができると共に、超
臨界ガス圧以上の不活性ガスを注入するにも拘わらず、
シールの問題が解決された熱可塑性樹脂発泡体の成形方
法を提供することを目的とし、またこの方法の実施に使
用される熱可塑性樹脂発泡体の成形装置の構造が簡単
で、安価に得られる熱可塑性樹脂発泡体の成形方法を提
供することを目的としている。
製造装置によっても、微細発泡体あるいは熱可塑性樹脂
発泡体を得ることはできる。しかしながら、改良すべき
問題点も認められる。例えば、二酸化炭素ガスの臨界圧
力は、７．４ＭＰａであるが、この圧力よりもさらに高
い超臨界状態の二酸化炭素ガスを加熱シリンダ内の溶融
状態の樹脂材料に注入するときの、シールの問題があ
る。すなわち、加熱シリンダに供給される樹脂材料はペ
レット状の固体であるので、ペレット状の樹脂材料でシ
ールすることは不可能で、注入される二酸化炭素ガスが
材料供給孔の方へ漏れる恐れがある。特に、前述した製
造装置は、二酸化炭素ガスは加熱シリンダ内へ注入され
るようになっているが、加熱シリンダ内の溶融樹脂圧力
は１０〜３０ＭＰａのように高いので、注入する二酸化
炭素ガスの圧力は、これよりもさらに高く、シールの問
題は避けられないものであるが、上記のいずれの製造装
置もこのシールの問題が解決されているとは認められな
い。また、上記特開平８−２５８０９６号に開示されて
いる微細発泡体の製造装置のスクリュは、メインスクリ
ュと、このメインスクリュの先端部に設けられているミ
キシングスクリュの、２つのスクリュから構成され、ま
た特開平１０−２３０５２８号に示されている熱可塑性
樹脂発泡体の製造装置は、連続可塑化装置と、プランジ
ャーからなる射出装置の、２つの別装置から構成されて
いるので、構造が複雑で、製造装置が比較的高価なもの
となっている。本発明は、上記したような従来の問題点
を解決した熱可塑性樹脂発泡体の成形方法を提供するこ
とを目的とし、具体的にはスクリュシリンダ内に超臨界
ガス圧以上ではあるが比較的低い二酸化炭素ガス、窒素
ガス等の不活性ガスを注入することができると共に、超
臨界ガス圧以上の不活性ガスを注入するにも拘わらず、
シールの問題が解決された熱可塑性樹脂発泡体の成形方
法を提供することを目的とし、またこの方法の実施に使
用される熱可塑性樹脂発泡体の成形装置の構造が簡単
で、安価に得られる熱可塑性樹脂発泡体の成形方法を提
供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、スクリュシリンダ内に回転方向と軸方向
とに駆動可能に設けられているスクリュを回転駆動して
熱可塑性樹脂材料を可塑化すると共に、二酸化炭素ガ
ス、窒素ガス等の不活性ガスを超臨界ガス圧以上の圧力
で、超臨界温度以上の高温状態の前記スクリュシリンダ
に注入し、前記スクリュシリンダ内で超臨界状態を発生
させて溶融樹脂に浸透させ、不活性ガスが浸透した溶融
樹脂を前記スクリュを軸方向に駆動して金型内へ射出
し、熱可塑性樹脂発泡体を得る成形方法であって、 前
記スクリュシリンダには、その一方の後端部寄りに材料
供給孔が、他方の先端部には射出ノズルが設けられてい
るスクリュシリンダを、そして前記スクリュには、前記
スクリュシリンダに対応して、後端部から先端部にかけ
て第１メタリング部、減圧部および第２メタリング部と
なっているスクリュを使用し、二酸化炭素ガス、窒素ガ
ス等の不活性ガスは、前記スクリュの減圧部に対応した
位置に注入し、注入した不活性ガスは、前記第１、２の
メタリング部の溶融樹脂によりシールするように構成さ
れる。請求項２に記載の発明は、スクリュシリンダ内に
回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリ
ュを回転駆動して熱可塑性樹脂材料を可塑化すると共
に、二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスを超臨界
ガス圧以上の圧力で、超臨界温度以上の高温状態の前記
スクリュシリンダに注入し、前記スクリュシリンダ内で
超臨界状態を発生させて溶融樹脂に浸透させ、不活性ガ
スが浸透した溶融樹脂を前記スクリュを軸方向に駆動し
て金型内へ射出し、熱可塑性樹脂発泡体を得る成形方法
であって、前記スクリュシリンダには、その一方の後端
部寄りに材料供給孔が、他方の先端部には射出ノズルが
設けられているスクリュシリンダを、そして前記スクリ
ュには、前記スクリュシリンダに対応して、後端部から
先端部にかけて供給部、第１圧縮部、第１メタリング
部、減圧部、第２圧縮部および第２メタリング部となっ
ているスクリュを使用し、不活性ガスは、前記スクリュ
の減圧部に対応した位置に注入し、注入した不活性ガス
は、前記第１、２のメタリング部の溶融樹脂によりシー
ルするように構成される。請求項３に記載の発明は、請
求項１または２に記載の不活性ガスは、スクリュの減圧
部に形成された溶融樹脂の未充満部分が存在する飢餓フ
ィード部に注入するように、請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載の飢餓フィード部の飢餓状態を、スクリ
ュの供給部に供給する熱可塑性樹脂材料の供給量により
制御するように、請求項５に記載の発明は、請求項１〜
４のいずれかの項に記載の不活性ガスは、可塑化中と射
出中に注入するように、請求項６に記載の発明は、請求
項１〜５のいずれかの項に記載の不活性ガスは、その注
入タイミングをタイマーにより制御するように、請求項
７に記載の発明は、請求項２〜６のいずれかの項に記載
のスクリュの減圧部、第２圧縮部および第２メタリング
部からなる第２ステージ内の圧力を、超臨界ガス圧以上
に保持するように、請求項８に記載の発明は、請求項１
〜６のいずれかの項に記載のスクリュシリンダの先端部
の計量室内の圧力を、超臨界ガス圧以上に保持するよう
に、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のスクリ
ュシリンダの先端部の計量室内の圧力を、スクリュを射
出方向に駆動して、または計量方向に回転させて超臨界
ガス圧以上に保持するように、そして請求項１０に記載
の発明は、請求項１〜９のいずれかの項に記載の不活性
ガスの注入圧力が、許容上下限範囲を越えたときは、ア
ラーム起動、機械停止等の安全装置を作動させるように
構成される。
成するために、スクリュシリンダ内に回転方向と軸方向
とに駆動可能に設けられているスクリュを回転駆動して
熱可塑性樹脂材料を可塑化すると共に、二酸化炭素ガ
ス、窒素ガス等の不活性ガスを超臨界ガス圧以上の圧力
で、超臨界温度以上の高温状態の前記スクリュシリンダ
に注入し、前記スクリュシリンダ内で超臨界状態を発生
させて溶融樹脂に浸透させ、不活性ガスが浸透した溶融
樹脂を前記スクリュを軸方向に駆動して金型内へ射出
し、熱可塑性樹脂発泡体を得る成形方法であって、 前
記スクリュシリンダには、その一方の後端部寄りに材料
供給孔が、他方の先端部には射出ノズルが設けられてい
るスクリュシリンダを、そして前記スクリュには、前記
スクリュシリンダに対応して、後端部から先端部にかけ
て第１メタリング部、減圧部および第２メタリング部と
なっているスクリュを使用し、二酸化炭素ガス、窒素ガ
ス等の不活性ガスは、前記スクリュの減圧部に対応した
位置に注入し、注入した不活性ガスは、前記第１、２の
メタリング部の溶融樹脂によりシールするように構成さ
れる。請求項２に記載の発明は、スクリュシリンダ内に
回転方向と軸方向とに駆動可能に設けられているスクリ
ュを回転駆動して熱可塑性樹脂材料を可塑化すると共
に、二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスを超臨界
ガス圧以上の圧力で、超臨界温度以上の高温状態の前記
スクリュシリンダに注入し、前記スクリュシリンダ内で
超臨界状態を発生させて溶融樹脂に浸透させ、不活性ガ
スが浸透した溶融樹脂を前記スクリュを軸方向に駆動し
て金型内へ射出し、熱可塑性樹脂発泡体を得る成形方法
であって、前記スクリュシリンダには、その一方の後端
部寄りに材料供給孔が、他方の先端部には射出ノズルが
設けられているスクリュシリンダを、そして前記スクリ
ュには、前記スクリュシリンダに対応して、後端部から
先端部にかけて供給部、第１圧縮部、第１メタリング
部、減圧部、第２圧縮部および第２メタリング部となっ
ているスクリュを使用し、不活性ガスは、前記スクリュ
の減圧部に対応した位置に注入し、注入した不活性ガス
は、前記第１、２のメタリング部の溶融樹脂によりシー
ルするように構成される。請求項３に記載の発明は、請
求項１または２に記載の不活性ガスは、スクリュの減圧
部に形成された溶融樹脂の未充満部分が存在する飢餓フ
ィード部に注入するように、請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載の飢餓フィード部の飢餓状態を、スクリ
ュの供給部に供給する熱可塑性樹脂材料の供給量により
制御するように、請求項５に記載の発明は、請求項１〜
４のいずれかの項に記載の不活性ガスは、可塑化中と射
出中に注入するように、請求項６に記載の発明は、請求
項１〜５のいずれかの項に記載の不活性ガスは、その注
入タイミングをタイマーにより制御するように、請求項
７に記載の発明は、請求項２〜６のいずれかの項に記載
のスクリュの減圧部、第２圧縮部および第２メタリング
部からなる第２ステージ内の圧力を、超臨界ガス圧以上
に保持するように、請求項８に記載の発明は、請求項１
〜６のいずれかの項に記載のスクリュシリンダの先端部
の計量室内の圧力を、超臨界ガス圧以上に保持するよう
に、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のスクリ
ュシリンダの先端部の計量室内の圧力を、スクリュを射
出方向に駆動して、または計量方向に回転させて超臨界
ガス圧以上に保持するように、そして請求項１０に記載
の発明は、請求項１〜９のいずれかの項に記載の不活性
ガスの注入圧力が、許容上下限範囲を越えたときは、ア
ラーム起動、機械停止等の安全装置を作動させるように
構成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１の（イ）は、一部を断面にして全体を模式的
に示す正面図であるが、この図１の（イ）に示されてい
るように、本発明の熱可塑性樹脂発泡体の成形方法の実
施に使用される熱可塑性樹脂発泡体成形用の可塑化装置
は、概略的にはスクリュシリンダ１と、このスクリュシ
リンダ１の内部に可塑化方向に回転駆動されると共に、
軸方向すなわち射出方向にも駆動可能に設けられている
スクリュ２０とから構成されている。
する。図１の（イ）は、一部を断面にして全体を模式的
に示す正面図であるが、この図１の（イ）に示されてい
るように、本発明の熱可塑性樹脂発泡体の成形方法の実
施に使用される熱可塑性樹脂発泡体成形用の可塑化装置
は、概略的にはスクリュシリンダ１と、このスクリュシ
リンダ１の内部に可塑化方向に回転駆動されると共に、
軸方向すなわち射出方向にも駆動可能に設けられている
スクリュ２０とから構成されている。
【０００６】スクリュシリンダ１は、軸方向に所定長さ
を有し、その略中間位置においてスクリュシリンダ１の
外部から内部に達する、超臨界ガス圧以上の圧力の不活
性ガスを供給するための、ガス供給孔２が開けられてい
る。そして、このガス供給孔２に不活性ガス供給装置１
０に連なっているガス管３が気密的に接続されている。
本実施の形態では、二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活
性ガスは、超臨界ガス圧の数ＭＰａ〜２０ＭＰａ程度の
圧力で溶融状態の樹脂材料に注入されるが、そのため不
活性ガス供給装置１０には、圧縮機、圧力制御弁等が内
蔵されている。なお、不活性ガス供給装置１０には、不
活性ガスを超臨界温度以上に加熱する特別な加熱装置は
ないが、スクリュシリンダ１内の溶融状態の樹脂材料の
温度低下を避けるために、例えば廃熱を利用して予熱す
ることはできる。
を有し、その略中間位置においてスクリュシリンダ１の
外部から内部に達する、超臨界ガス圧以上の圧力の不活
性ガスを供給するための、ガス供給孔２が開けられてい
る。そして、このガス供給孔２に不活性ガス供給装置１
０に連なっているガス管３が気密的に接続されている。
本実施の形態では、二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活
性ガスは、超臨界ガス圧の数ＭＰａ〜２０ＭＰａ程度の
圧力で溶融状態の樹脂材料に注入されるが、そのため不
活性ガス供給装置１０には、圧縮機、圧力制御弁等が内
蔵されている。なお、不活性ガス供給装置１０には、不
活性ガスを超臨界温度以上に加熱する特別な加熱装置は
ないが、スクリュシリンダ１内の溶融状態の樹脂材料の
温度低下を避けるために、例えば廃熱を利用して予熱す
ることはできる。
【０００７】スクリュシリンダ１の、図１において左方
の先端部寄りは計量室４となり、その先端部に射出ノズ
ル５が設けられている。この射出ノズル５にはシャット
オフ弁６が設けられている。スクリュシリンダ１の、後
端部寄りに材料供給孔７が開けられている。そして、後
端部にスクリュ駆動装置８が設けられている。スクリュ
駆動装置８は、従来周知のように構成できるので、詳し
い説明はしないが、例えば回転モータとピストンユニッ
トとを備え、回転モータの出力軸とスクリュ２０の後端
部のスクリュ軸は、スプライン軸、滑りキー等の機械的
手段により接続されている。したがって、スクリュ２０
は回転駆動されるときも軸方向に移動可能である。ま
た、ピストンユニットのピストンにより、計量時に溶融
樹脂に超臨界圧力をかけることも、計量された溶融樹脂
を射出することもできるようになっている。このような
スクリュシリンダ１および射出ノズル５の外周部には個
々に温度が制御される複数個の加熱ヒータが設けられ、
スクリュシリンダ１内の温度が超臨界温度以上、例えば
１００°Ｃ以上に保たれるが、図には示されていない。
の先端部寄りは計量室４となり、その先端部に射出ノズ
ル５が設けられている。この射出ノズル５にはシャット
オフ弁６が設けられている。スクリュシリンダ１の、後
端部寄りに材料供給孔７が開けられている。そして、後
端部にスクリュ駆動装置８が設けられている。スクリュ
駆動装置８は、従来周知のように構成できるので、詳し
い説明はしないが、例えば回転モータとピストンユニッ
トとを備え、回転モータの出力軸とスクリュ２０の後端
部のスクリュ軸は、スプライン軸、滑りキー等の機械的
手段により接続されている。したがって、スクリュ２０
は回転駆動されるときも軸方向に移動可能である。ま
た、ピストンユニットのピストンにより、計量時に溶融
樹脂に超臨界圧力をかけることも、計量された溶融樹脂
を射出することもできるようになっている。このような
スクリュシリンダ１および射出ノズル５の外周部には個
々に温度が制御される複数個の加熱ヒータが設けられ、
スクリュシリンダ１内の温度が超臨界温度以上、例えば
１００°Ｃ以上に保たれるが、図には示されていない。
【０００８】熱可塑性樹脂材料Ｊは、本実施の形態では
制御された量がスクリュシリンダ１に供給されるように
なっている。そのために、機械式のスクリュ式フィーダ
３０が設けられ、その供給筒３１がスクリュシリンダ１
の材料供給孔７に接続されている。スクリュ式フィーダ
３０は、従来周知のように、搬送シリンダ３２と、この
搬送シリンダ３２の内部に回転駆動されるように設けら
れている搬送スクリュ３３と、この搬送スクリュ３３を
回転駆動するフィーダ駆動装置３４とからなっている。
そして、搬送シリンダ３２にはホッパ３５が取り付けら
れている。したがって、フィーダ駆動装置３４の回転数
を制御することにより、スクリュシリンダ１に供給され
る熱可塑性樹脂材料Ｊの供給量が制御され、後述する減
圧部Ｇにおける溶融樹脂の量が制御されることになる。
制御された量がスクリュシリンダ１に供給されるように
なっている。そのために、機械式のスクリュ式フィーダ
３０が設けられ、その供給筒３１がスクリュシリンダ１
の材料供給孔７に接続されている。スクリュ式フィーダ
３０は、従来周知のように、搬送シリンダ３２と、この
搬送シリンダ３２の内部に回転駆動されるように設けら
れている搬送スクリュ３３と、この搬送スクリュ３３を
回転駆動するフィーダ駆動装置３４とからなっている。
そして、搬送シリンダ３２にはホッパ３５が取り付けら
れている。したがって、フィーダ駆動装置３４の回転数
を制御することにより、スクリュシリンダ１に供給され
る熱可塑性樹脂材料Ｊの供給量が制御され、後述する減
圧部Ｇにおける溶融樹脂の量が制御されることになる。
【０００９】スクリュ２０は、可塑化時および射出時に
は軸方向に移動するが、図１の（イ）に示されているよ
うに、スクリュシリンダ１に一応対応して、後端部が第
１ステージＳ１、先端部が第２ステージＳ２となってい
る。第１ステージＳ１は、供給部Ｋと、この供給部Ｋの
先方の第１圧縮部Ａ１と、その先方の第１メタリング部
Ｍ１とからなっている。供給部Ｋは、スクリュシリンダ
１の材料供給孔７に対応し、そのスクリュ溝２１は比較
的深くなっている。第１圧縮部Ａ１のスクリュ溝２１
は、供給部Ｋの溝深さから第１メタリングＭ１のスクリ
ュ溝深さまで暫時変化している。第１メタリング部Ｍ１
のスクリュ溝２１は浅くなっている。スクリュ回転によ
り供給部Ｋから送られてきた熱可塑性樹脂材料Ｊは、ス
クリュシリンダ１に設けられた加熱ヒータからの熱を受
けると共に、第１圧縮部Ａ１で圧縮と剪断を受けながら
溶融し、第１メタリング部Ｍ１では熱可塑性樹脂材料Ｊ
は完全に溶融されている。これにより、注入される不活
性ガスが供給部Ｋの方へ漏れることが防止される。すな
わち、溶融樹脂によりシールされることになる。
は軸方向に移動するが、図１の（イ）に示されているよ
うに、スクリュシリンダ１に一応対応して、後端部が第
１ステージＳ１、先端部が第２ステージＳ２となってい
る。第１ステージＳ１は、供給部Ｋと、この供給部Ｋの
先方の第１圧縮部Ａ１と、その先方の第１メタリング部
Ｍ１とからなっている。供給部Ｋは、スクリュシリンダ
１の材料供給孔７に対応し、そのスクリュ溝２１は比較
的深くなっている。第１圧縮部Ａ１のスクリュ溝２１
は、供給部Ｋの溝深さから第１メタリングＭ１のスクリ
ュ溝深さまで暫時変化している。第１メタリング部Ｍ１
のスクリュ溝２１は浅くなっている。スクリュ回転によ
り供給部Ｋから送られてきた熱可塑性樹脂材料Ｊは、ス
クリュシリンダ１に設けられた加熱ヒータからの熱を受
けると共に、第１圧縮部Ａ１で圧縮と剪断を受けながら
溶融し、第１メタリング部Ｍ１では熱可塑性樹脂材料Ｊ
は完全に溶融されている。これにより、注入される不活
性ガスが供給部Ｋの方へ漏れることが防止される。すな
わち、溶融樹脂によりシールされることになる。
【００１０】第２ステージＳ２は、第１ステージＳ１に
続く減圧部Ｇと、その先方の第２圧縮部Ａ２と、さらに
その先方の第２メタリング部Ｍ２とからなっている。減
圧部Ｇのスクリュ溝２１は、深くなっている。これによ
り、第１ステージＳ１から送られてくる溶融樹脂は、減
圧され、溶融樹脂が満たされない飢餓フィード部が生じ
る。その結果、不活性ガスの注入が容易になる。また、
この減圧部Ｇは、スクリュ１が軸方向に移動してもガス
供給孔２をカバーできる長さに選定されている。第２圧
縮部Ａ２のスクリュ溝２１は比較的浅く、第２メタリン
グ部Ｍ２のスクリュ溝２１は浅くなっており、溶融樹脂
で満たされている。これにより、注入された不活性ガス
は、第２メタリング部の溶融樹脂によりシールされるこ
とになる。
続く減圧部Ｇと、その先方の第２圧縮部Ａ２と、さらに
その先方の第２メタリング部Ｍ２とからなっている。減
圧部Ｇのスクリュ溝２１は、深くなっている。これによ
り、第１ステージＳ１から送られてくる溶融樹脂は、減
圧され、溶融樹脂が満たされない飢餓フィード部が生じ
る。その結果、不活性ガスの注入が容易になる。また、
この減圧部Ｇは、スクリュ１が軸方向に移動してもガス
供給孔２をカバーできる長さに選定されている。第２圧
縮部Ａ２のスクリュ溝２１は比較的浅く、第２メタリン
グ部Ｍ２のスクリュ溝２１は浅くなっており、溶融樹脂
で満たされている。これにより、注入された不活性ガス
は、第２メタリング部の溶融樹脂によりシールされるこ
とになる。
【００１１】なお、上記実施の形態では、機械的供給装
置としてスクリュ式フィーダ３０が設けられているが、
このスクリュ式フィーダ３０に代えてロータリ式フィー
ダによっても熱可塑性樹脂材料Ｊの供給量を制御するこ
とができることは明らかである。また、スクリュ２０の
減圧部Ｇのスクリュ溝２１は、深くなってフライト２
３、２３間の容積は大きくなっているが、スクリュ溝２
１を深くする代わりに、フライト２３の幅を狭くしてフ
ライト２３、２３間の容積を大きくすることもできる。
また、フライト２３のピッチを広げ、フライト２３、２
３間の容積を大きくすることもできる。さらには、スク
リュ溝２１を深くし、フライト２３の幅を狭くし、ピッ
チを広げることができることは明らかである。
置としてスクリュ式フィーダ３０が設けられているが、
このスクリュ式フィーダ３０に代えてロータリ式フィー
ダによっても熱可塑性樹脂材料Ｊの供給量を制御するこ
とができることは明らかである。また、スクリュ２０の
減圧部Ｇのスクリュ溝２１は、深くなってフライト２
３、２３間の容積は大きくなっているが、スクリュ溝２
１を深くする代わりに、フライト２３の幅を狭くしてフ
ライト２３、２３間の容積を大きくすることもできる。
また、フライト２３のピッチを広げ、フライト２３、２
３間の容積を大きくすることもできる。さらには、スク
リュ溝２１を深くし、フライト２３の幅を狭くし、ピッ
チを広げることができることは明らかである。
【００１２】本実施の形態に係わる可塑化装置は、制御
器、タイマー等からなるコントローラ４０も備えてい
る。コントローラ４０には、設定器４１が設けられてい
る。そして、この設定器４１により可塑化に必要な各種
の値、例えば不活性ガスの圧力の上下限値、不活性ガス
の供給開始時期、および停止時期等を設定するタイマー
の設定、スクリュ駆動装置８の回転モータの回転速度、
可塑化時の背圧値、スクリュ式フィーダ３０の駆動装置
３４の駆動速度、スクリュシリンダ１および射出ノズル
５の外周部に設けられている加熱ヒータの温度等が設定
できるようになっている。そして、上記の各種の値が設
定値に維持されるように、制御器により例えばフィード
バック制御される。また、不活性ガスの圧力が上下限値
を超えたときは、アラーム等が作動すると共に、可塑化
装置が停止するようにもなっている。このようなコント
ローラ４０と、ガス管３に設けられている圧力計１１と
は信号ラインａにより接続され、不活性ガス供給装置１
０とは信号ラインｂにより、それぞれ接続されている。
同様にコントローラ４０と、スクリュシリンダ１の第２
メタリング部Ｍ２に設けられている圧力計１２とは信号
ラインｃにより、計量室４に設けられている圧力計１３
とは信号ラインｄにより、スクリュ駆動装置８とは信号
ラインｅにより、そしてフィーダ駆動装置３４とは信号
ラインｆによりそれぞれ接続されている。
器、タイマー等からなるコントローラ４０も備えてい
る。コントローラ４０には、設定器４１が設けられてい
る。そして、この設定器４１により可塑化に必要な各種
の値、例えば不活性ガスの圧力の上下限値、不活性ガス
の供給開始時期、および停止時期等を設定するタイマー
の設定、スクリュ駆動装置８の回転モータの回転速度、
可塑化時の背圧値、スクリュ式フィーダ３０の駆動装置
３４の駆動速度、スクリュシリンダ１および射出ノズル
５の外周部に設けられている加熱ヒータの温度等が設定
できるようになっている。そして、上記の各種の値が設
定値に維持されるように、制御器により例えばフィード
バック制御される。また、不活性ガスの圧力が上下限値
を超えたときは、アラーム等が作動すると共に、可塑化
装置が停止するようにもなっている。このようなコント
ローラ４０と、ガス管３に設けられている圧力計１１と
は信号ラインａにより接続され、不活性ガス供給装置１
０とは信号ラインｂにより、それぞれ接続されている。
同様にコントローラ４０と、スクリュシリンダ１の第２
メタリング部Ｍ２に設けられている圧力計１２とは信号
ラインｃにより、計量室４に設けられている圧力計１３
とは信号ラインｄにより、スクリュ駆動装置８とは信号
ラインｅにより、そしてフィーダ駆動装置３４とは信号
ラインｆによりそれぞれ接続されている。
【００１３】次に、上記熱可塑性樹脂発泡体成形用の可
塑化装置を使用した成形例について説明する。ホッパ３
０に熱可塑性樹脂材料Ｊを入れる。コントローラ４０に
付属している設定器４１により、可塑化に必要な各種の
値例えば、ガス管３中の不活性ガスの圧力の上下限値、
第２メタリング部Ｍ２の圧力値、計量室４中の圧力値、
フィーダ駆動装置３４の回転数、加熱ヒータの温度、ス
クリュ２０の計量完了位置、スクリュ２０の回転速度等
を設定する。また、シャットオフ弁６を閉じる。そうし
て、フィーダ駆動装置３４により搬送スクリュ３３を駆
動する。熱可塑性樹脂材料Ｊは、設定された割合でスク
リュシリンダ１に供給される。また、スクリュ駆動装置
８によりスクリュ２０を回転駆動して計量工程を開始す
る。熱可塑性樹脂材料Ｊは、スクリュ２０の供給部Ｋに
供給される。スクリュ２０の回転により送られる樹脂材
料Ｊは、加熱ヒータから加えられる熱と、スクリュ２０
の回転による摩擦作用、剪断作用等により生じる熱とに
より、溶融し、第１圧縮部Ａ１を経て第１メタリング部
Ｍ１へと送られる。第１メタリング部Ｍ１で完全に溶融
され、そして次の第２ステージＳ２へと送られる。この
ときの、スクリュシリンダ１内の温度は、不活性ガスの
超臨界温度以上の例えば１００°Ｃ以上になっている。
塑化装置を使用した成形例について説明する。ホッパ３
０に熱可塑性樹脂材料Ｊを入れる。コントローラ４０に
付属している設定器４１により、可塑化に必要な各種の
値例えば、ガス管３中の不活性ガスの圧力の上下限値、
第２メタリング部Ｍ２の圧力値、計量室４中の圧力値、
フィーダ駆動装置３４の回転数、加熱ヒータの温度、ス
クリュ２０の計量完了位置、スクリュ２０の回転速度等
を設定する。また、シャットオフ弁６を閉じる。そうし
て、フィーダ駆動装置３４により搬送スクリュ３３を駆
動する。熱可塑性樹脂材料Ｊは、設定された割合でスク
リュシリンダ１に供給される。また、スクリュ駆動装置
８によりスクリュ２０を回転駆動して計量工程を開始す
る。熱可塑性樹脂材料Ｊは、スクリュ２０の供給部Ｋに
供給される。スクリュ２０の回転により送られる樹脂材
料Ｊは、加熱ヒータから加えられる熱と、スクリュ２０
の回転による摩擦作用、剪断作用等により生じる熱とに
より、溶融し、第１圧縮部Ａ１を経て第１メタリング部
Ｍ１へと送られる。第１メタリング部Ｍ１で完全に溶融
され、そして次の第２ステージＳ２へと送られる。この
ときの、スクリュシリンダ１内の温度は、不活性ガスの
超臨界温度以上の例えば１００°Ｃ以上になっている。
【００１４】コントローラ４０のタイマーがタイムアッ
プを計時すると、第２ステージＳ２の減圧部Ｇに、二酸
化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスが不活性ガス供給
装置１０から注入される。図１の（ロ）は、第１メタリ
ング部Ｍ１で完全に溶融された溶融樹脂が、スクリュシ
リンダ１の内周壁と、フライト２３、２３間と、スクリ
ュ軸の外周面２１’との間に充満している状態を示す図
であるが、この第１メタリング部Ｍ１の溶融樹脂によ
り、注入された不活性ガスが供給部Ｋの方へ漏れること
が防止される。また、注入されるとき、減圧部Ｇのスク
リュ溝２１は深くなって、溶融樹脂の圧力は低くなって
いるので、図１の（ハ）に示されているように、未充満
部分２４が存在する飢餓フィード部が形成されているの
で、超臨界ガス圧以上ではあるが、数ＭＰａ〜２０ＭＰ
ａ程度の比較的低い圧力で注入することができる。注入
された不活性ガスは、超臨界状態になっているので、ス
クリュ２０の回転により溶融樹脂中に容易に浸透する。
そうして、第２ステージＳ２の第２圧縮部Ａ２を経て第
２メタリング部Ｍ２へと送られる。このときも、第２圧
縮部Ａ２および第２メタリング部Ｍ２の圧力が超臨界圧
力以下にならないように、不活性ガスが供給される。第
２メタリング部Ｍ２における溶融樹脂の状態は、図１の
（ニ）に示されているが、第２メタリング部Ｍ２におけ
る溶融樹脂により注入される不活性ガスが、スクリュシ
リンダ１の先方へ漏れることが防止される。
プを計時すると、第２ステージＳ２の減圧部Ｇに、二酸
化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスが不活性ガス供給
装置１０から注入される。図１の（ロ）は、第１メタリ
ング部Ｍ１で完全に溶融された溶融樹脂が、スクリュシ
リンダ１の内周壁と、フライト２３、２３間と、スクリ
ュ軸の外周面２１’との間に充満している状態を示す図
であるが、この第１メタリング部Ｍ１の溶融樹脂によ
り、注入された不活性ガスが供給部Ｋの方へ漏れること
が防止される。また、注入されるとき、減圧部Ｇのスク
リュ溝２１は深くなって、溶融樹脂の圧力は低くなって
いるので、図１の（ハ）に示されているように、未充満
部分２４が存在する飢餓フィード部が形成されているの
で、超臨界ガス圧以上ではあるが、数ＭＰａ〜２０ＭＰ
ａ程度の比較的低い圧力で注入することができる。注入
された不活性ガスは、超臨界状態になっているので、ス
クリュ２０の回転により溶融樹脂中に容易に浸透する。
そうして、第２ステージＳ２の第２圧縮部Ａ２を経て第
２メタリング部Ｍ２へと送られる。このときも、第２圧
縮部Ａ２および第２メタリング部Ｍ２の圧力が超臨界圧
力以下にならないように、不活性ガスが供給される。第
２メタリング部Ｍ２における溶融樹脂の状態は、図１の
（ニ）に示されているが、第２メタリング部Ｍ２におけ
る溶融樹脂により注入される不活性ガスが、スクリュシ
リンダ１の先方へ漏れることが防止される。
【００１５】不活性ガスが浸透した溶融樹脂は、計量室
４へと送られる。計量が進むに従い、計量された樹脂圧
力によりスクリュ２０は後方へ後退する。このとき、計
量室４の圧力は圧力計１３で計測され、計測される圧力
が超臨界圧力以下にならないように、スクリュ２０を射
出方向に加圧して計量する。所定量後退したら、これを
検知して計量を終わる。次に射出工程に入るが、射出工
程時にも、不活性ガスの注入を続ける。タイマーがタイ
ムアップを計時して注入を停止する。なお、射出工程に
入る前に、計量された溶融樹脂の圧力が超臨界圧力以下
に下がらないように、スクリュ２０を射出方向に移動し
加圧する。あるいは、低速で可塑化方向に回転駆動する
こともできる。
４へと送られる。計量が進むに従い、計量された樹脂圧
力によりスクリュ２０は後方へ後退する。このとき、計
量室４の圧力は圧力計１３で計測され、計測される圧力
が超臨界圧力以下にならないように、スクリュ２０を射
出方向に加圧して計量する。所定量後退したら、これを
検知して計量を終わる。次に射出工程に入るが、射出工
程時にも、不活性ガスの注入を続ける。タイマーがタイ
ムアップを計時して注入を停止する。なお、射出工程に
入る前に、計量された溶融樹脂の圧力が超臨界圧力以下
に下がらないように、スクリュ２０を射出方向に移動し
加圧する。あるいは、低速で可塑化方向に回転駆動する
こともできる。
【００１６】次いで、シャットオフ弁６を開いて、スク
リュ２０を軸方向に駆動して金型へ射出する。冷却固化
を待って金型を開くと、成形体内の平均セル径が０．０
１〜５０μｍ、平均セル密度が１０８〜１０１６個／ｃ
ｍ３の熱可塑性樹脂発泡体が得られる。以下同様にして
成形する。
リュ２０を軸方向に駆動して金型へ射出する。冷却固化
を待って金型を開くと、成形体内の平均セル径が０．０
１〜５０μｍ、平均セル密度が１０８〜１０１６個／ｃ
ｍ３の熱可塑性樹脂発泡体が得られる。以下同様にして
成形する。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、スクリ
ュシリンダには、その一方の後端部寄りに材料供給孔
が、他方の先端部には射出ノズルが設けられているスク
リュシリンダを、そしてスクリュには、前記スクリュシ
リンダに対応して、後端部から先端部にかけて第１メタ
リング部、減圧部および第２メタリング部となっている
スクリュを使用し、超臨界ガス圧以上の不活性ガスは前
記スクリュの減圧部に対応した位置に注入し、注入した
不活性ガスはスクリュシリンダ内で超臨界状態になり、
そして溶融樹脂に浸透するので、セル径の小さい熱可塑
性樹脂発泡体を得ることができる。この時、注入される
不活性ガス第１、２のメタリング部の溶融樹脂によりシ
ールするように構成されているので、超臨界ガス圧以上
であれば、比較的低い圧力で不活性ガスを注入できる。
しかも、超臨界ガス圧以上の不活性ガスを注入しても、
第１メタリング部および第２メタリング部において完全
に溶融されている樹脂材料のシール作用により、注入さ
れる不活性ガスが材料供給孔の方あるいはスクリュシリ
ンダの先方へ漏れることが防止される。したがって、本
発明によると、溶融樹脂のシール作用と相まって、シー
ルはさらに完全なものとなる、という本発明に特有の効
果が得られる。また、本発明によると、不活性ガスは超
臨界ガス圧以上であれば、格別に加熱する必要がないの
で、不活性ガス供給装置が安価になる効果が得られる。
さらには、本発明によると、比較的低い圧力で超臨界ガ
ス圧の不活性ガスを注入できるので、不活性ガス供給装
置、配管系等の耐圧設計、シール設計等が容易になる効
果も得られる。また、不活性ガスを、スクリュの減圧部
に形成された溶融樹脂の未充満部分が存在する飢餓フィ
ード部に注入する発明によると、溶融樹脂と超臨界状態
の不活性ガスとの接触面積が広くなり、超臨界状態の不
活性ガスの浸透が早く、かつ均一になる効果がさらに得
られる。飢餓フィード部の飢餓状態を、スクリュの供給
部に供給する熱可塑性樹脂材料の供給量により制御する
発明によると、溶融樹脂と超臨界状態の不活性ガスとの
接触面積を制御でき、超臨界状態の不活性ガスの浸透も
制御できる効果がさらに得られる。また、不活性ガスの
注入タイミングをタイマーにより制御する発明による
と、不活性ガスの注入タイミングが一定になり、発泡の
均一化と、微細化が得られ、高品質の熱可塑性樹脂発泡
体が得られる。また、スクリュの減圧部、第２圧縮部お
よび第２メタリング部からなる第２ステージ内の圧力
を、超臨界ガス圧以上に保持する発明、あるいはスクリ
ュシリンダの先端部の計量室内の圧力を、超臨界ガス圧
以上に保持する発明によると、スクリュシリンダ内で発
泡することを押さえれることができる。
ュシリンダには、その一方の後端部寄りに材料供給孔
が、他方の先端部には射出ノズルが設けられているスク
リュシリンダを、そしてスクリュには、前記スクリュシ
リンダに対応して、後端部から先端部にかけて第１メタ
リング部、減圧部および第２メタリング部となっている
スクリュを使用し、超臨界ガス圧以上の不活性ガスは前
記スクリュの減圧部に対応した位置に注入し、注入した
不活性ガスはスクリュシリンダ内で超臨界状態になり、
そして溶融樹脂に浸透するので、セル径の小さい熱可塑
性樹脂発泡体を得ることができる。この時、注入される
不活性ガス第１、２のメタリング部の溶融樹脂によりシ
ールするように構成されているので、超臨界ガス圧以上
であれば、比較的低い圧力で不活性ガスを注入できる。
しかも、超臨界ガス圧以上の不活性ガスを注入しても、
第１メタリング部および第２メタリング部において完全
に溶融されている樹脂材料のシール作用により、注入さ
れる不活性ガスが材料供給孔の方あるいはスクリュシリ
ンダの先方へ漏れることが防止される。したがって、本
発明によると、溶融樹脂のシール作用と相まって、シー
ルはさらに完全なものとなる、という本発明に特有の効
果が得られる。また、本発明によると、不活性ガスは超
臨界ガス圧以上であれば、格別に加熱する必要がないの
で、不活性ガス供給装置が安価になる効果が得られる。
さらには、本発明によると、比較的低い圧力で超臨界ガ
ス圧の不活性ガスを注入できるので、不活性ガス供給装
置、配管系等の耐圧設計、シール設計等が容易になる効
果も得られる。また、不活性ガスを、スクリュの減圧部
に形成された溶融樹脂の未充満部分が存在する飢餓フィ
ード部に注入する発明によると、溶融樹脂と超臨界状態
の不活性ガスとの接触面積が広くなり、超臨界状態の不
活性ガスの浸透が早く、かつ均一になる効果がさらに得
られる。飢餓フィード部の飢餓状態を、スクリュの供給
部に供給する熱可塑性樹脂材料の供給量により制御する
発明によると、溶融樹脂と超臨界状態の不活性ガスとの
接触面積を制御でき、超臨界状態の不活性ガスの浸透も
制御できる効果がさらに得られる。また、不活性ガスの
注入タイミングをタイマーにより制御する発明による
と、不活性ガスの注入タイミングが一定になり、発泡の
均一化と、微細化が得られ、高品質の熱可塑性樹脂発泡
体が得られる。また、スクリュの減圧部、第２圧縮部お
よび第２メタリング部からなる第２ステージ内の圧力
を、超臨界ガス圧以上に保持する発明、あるいはスクリ
ュシリンダの先端部の計量室内の圧力を、超臨界ガス圧
以上に保持する発明によると、スクリュシリンダ内で発
泡することを押さえれることができる。
【図１】本発明に係わる熱可塑性樹脂発泡体の成形方法
の実施に使用される可塑化装置の実施の形態を示す図
で、その（イ）は一部を断面にして全体を模式的に示す
正面図、その（ロ）は第１メタリング部を、その（ハ）
は減圧部を、そしてその（ニ）は第２メタリング部を、
溶融樹脂と共に示す断面図である。
の実施に使用される可塑化装置の実施の形態を示す図
で、その（イ）は一部を断面にして全体を模式的に示す
正面図、その（ロ）は第１メタリング部を、その（ハ）
は減圧部を、そしてその（ニ）は第２メタリング部を、
溶融樹脂と共に示す断面図である。
１ スクリュシリンダ ２ ガ
ス供給孔 ４ 計量室 ５ 射
出ノズル ７ 材料供給孔 １０ 不
活性ガス供給装置 ２０ スクリュ ２１
スクリュ溝 ２３ フライト ３０
スクリュ式フィーダ Ｓ１ 第１ステージ Ｓ２
第２ステージ Ｋ 供給部 Ａ１ 第
１圧縮部 Ｍ１ 第１メタリング部 Ｇ
減圧部 Ａ２ 第２圧縮部 Ｍ２
第２メタリング部
ス供給孔 ４ 計量室 ５ 射
出ノズル ７ 材料供給孔 １０ 不
活性ガス供給装置 ２０ スクリュ ２１
スクリュ溝 ２３ フライト ３０
スクリュ式フィーダ Ｓ１ 第１ステージ Ｓ２
第２ステージ Ｋ 供給部 Ａ１ 第
１圧縮部 Ｍ１ 第１メタリング部 Ｇ
減圧部 Ａ２ 第２圧縮部 Ｍ２
第２メタリング部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04 (72)発明者 大藪 英雄 広島県広島市安芸区船越南一丁目６番１号 株式会社日本製鋼所内 Ｆターム(参考） 4F206 AB02 AG20 AM03 AM04 AM30 AR021 AR11 JA04 JD03 JF04 JF06 JF12 JQ15 JQ41 JQ69
Claims (10)
- 【請求項１】 スクリュシリンダ内に回転方向と軸方向
とに駆動可能に設けられているスクリュを回転駆動して
熱可塑性樹脂材料を可塑化すると共に、二酸化炭素ガ
ス、窒素ガス等の不活性ガスを超臨界ガス圧以上の圧力
で、超臨界温度以上の高温状態の前記スクリュシリンダ
に注入し、前記スクリュシリンダ内で超臨界状態を発生
させて溶融樹脂に浸透させ、不活性ガスが浸透した溶融
樹脂を前記スクリュを軸方向に駆動して金型内へ射出
し、熱可塑性樹脂発泡体を得る成形方法であって、 前記スクリュシリンダには、その一方の後端部寄りに材
料供給孔が、他方の先端部には射出ノズルが設けられて
いるスクリュシリンダを、そして前記スクリュには、前
記スクリュシリンダに対応して、後端部から先端部にか
けて第１メタリング部、減圧部および第２メタリング部
となっているスクリュを使用し、 二酸化炭素ガス、窒素ガス等の不活性ガスは、前記スク
リュの減圧部に対応した位置に注入し、注入した不活性
ガスは、前記第１、２のメタリング部の溶融樹脂により
シールすることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体の成形
方法。 - 【請求項２】 スクリュシリンダ内に回転方向と軸方向
とに駆動可能に設けられているスクリュを回転駆動して
熱可塑性樹脂材料を可塑化すると共に、二酸化炭素ガ
ス、窒素ガス等の不活性ガスを超臨界ガス圧以上の圧力
で、超臨界温度以上の高温状態の前記スクリュシリンダ
に注入し、前記スクリュシリンダ内で超臨界状態を発生
させて溶融樹脂に浸透させ、不活性ガスが浸透した溶融
樹脂を前記スクリュを軸方向に駆動して金型内へ射出
し、熱可塑性樹脂発泡体を得る成形方法であって、 前記スクリュシリンダには、その一方の後端部寄りに材
料供給孔が、他方の先端部には射出ノズルが設けられて
いるスクリュシリンダを、そして前記スクリュには、前
記スクリュシリンダに対応して、後端部から先端部にか
けて供給部、第１圧縮部、第１メタリング部、減圧部、
第２圧縮部および第２メタリング部となっているスクリ
ュを使用し、 不活性ガスは、前記スクリュの減圧部に対応した位置に
注入し、注入した不活性ガスは、前記第１、２のメタリ
ング部の溶融樹脂によりシールすることを特徴とする熱
可塑性樹脂発泡体の成形方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の不活性ガスは、
スクリュの減圧部に形成された溶融樹脂の未充満部分が
存在する飢餓フィード部に注入する熱可塑性樹脂発泡体
の成形方法。 - 【請求項４】請求項３に記載の飢餓フィード部の飢餓状
態を、スクリュの供給部に供給する熱可塑性樹脂材料の
供給量により制御する熱可塑性樹脂発泡体の成形方法。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかの項に記載の不活
性ガスは、可塑化中と射出中に注入する熱可塑性樹脂発
泡体の成形方法。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれかの項に記載の不活
性ガスは、その注入タイミングをタイマーにより制御す
る熱可塑性樹脂発泡体の成形方法。 - 【請求項７】請求項２〜６のいずれかの項に記載のスク
リュの減圧部、第２圧縮部および第２メタリング部から
なる第２ステージ内の圧力を、超臨界ガス圧以上に保持
する熱可塑性樹脂発泡体の成形方法。 - 【請求項８】請求項１〜６のいずれかの項に記載のスク
リュシリンダの先端部の計量室内の圧力を、超臨界ガス
圧以上に保持する熱可塑性樹脂発泡体の成形方法。 - 【請求項９】請求項８に記載のスクリュシリンダの先端
部の計量室内の圧力を、スクリュを射出方向に駆動し
て、または計量方向に回転させて超臨界ガス圧以上に保
持する熱可塑性樹脂発泡体の成形方法。 - 【請求項１０】請求項１〜９のいずれかの項に記載の不
活性ガスの注入圧力が、許容上下限範囲を越えたとき
は、アラーム起動、機械停止等の安全装置を作動させる
熱可塑性樹脂発泡体の成形方法。
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