JP2002321256A - 発泡射出成形用金型及び発泡成形品 - Google Patents
発泡射出成形用金型及び発泡成形品Info
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- JP2002321256A JP2002321256A JP2001125021A JP2001125021A JP2002321256A JP 2002321256 A JP2002321256 A JP 2002321256A JP 2001125021 A JP2001125021 A JP 2001125021A JP 2001125021 A JP2001125021 A JP 2001125021A JP 2002321256 A JP2002321256 A JP 2002321256A
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- runner
- injection molding
- mold
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな気泡が発生したり、発泡部が製品の表
面に多数現われて外観上問題を生じることのない発泡射
出成形品を得る。 【解決手段】 超臨界状態の発泡剤を樹脂に含浸させた
樹脂組成物を射出成形して発泡成形品を得る成形用金型
であって、ゲート部を除くスプル及びランナの有効径Ｌ
ｍが、Ｌｎ≦Ｌｍ≦Ｌｎ×１．７を満たす（式中、Ｌｎ
は射出成形機ユニットのノズル直径である。）。
面に多数現われて外観上問題を生じることのない発泡射
出成形品を得る。 【解決手段】 超臨界状態の発泡剤を樹脂に含浸させた
樹脂組成物を射出成形して発泡成形品を得る成形用金型
であって、ゲート部を除くスプル及びランナの有効径Ｌ
ｍが、Ｌｎ≦Ｌｍ≦Ｌｎ×１．７を満たす（式中、Ｌｎ
は射出成形機ユニットのノズル直径である。）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超臨界状態の流体
を発泡剤に用いて射出成形を行うための、スプル及び必
要に応じて設けられるランナが特定の有効径Ｌｍを有す
る金型、それを使用した成形方法及び発泡成形品に関す
る。
を発泡剤に用いて射出成形を行うための、スプル及び必
要に応じて設けられるランナが特定の有効径Ｌｍを有す
る金型、それを使用した成形方法及び発泡成形品に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、安全性、環境問題の見地から、炭
酸ガス、窒素等の不活性ガスを発泡剤とする熱可塑性樹
脂の発泡成形方法が提案されている。しかし、これらの
不活性ガスは樹脂への溶解性が低いため、発泡体のセル
径が大きく、不均一になりやすく、外観、機械的強度、
断熱性等の点で不十分であった。
酸ガス、窒素等の不活性ガスを発泡剤とする熱可塑性樹
脂の発泡成形方法が提案されている。しかし、これらの
不活性ガスは樹脂への溶解性が低いため、発泡体のセル
径が大きく、不均一になりやすく、外観、機械的強度、
断熱性等の点で不十分であった。
【０００３】米国特許４４７３６６５号公報及び同５１
５８９８６号公報には、２〜２５μｍの径を有する微細
なセルを均一に分散させた発泡成形体の押出発泡成形方
法が記載されている。この技術では、まず、加圧下で、
不活性ガスを熱可塑性樹脂製シート中に飽和するまで含
浸させる。その後、熱可塑性樹脂のガラス転移温度まで
熱してから、減圧して、樹脂に含浸しているガスを過飽
和状態にして、セル核を生成し、急冷することによっ
て、セルの成長を制御する。または、予め、加圧下で不
活性ガスを飽和させた熱可塑性樹脂を加熱溶融して加圧
下で賦形したのち、冷却減圧しセル核を生成、冷却して
セル径を制御する方法が開示されている。また、同公報
には、射出成形方法も開示されているが、発泡剤を含浸
させた樹脂を金型に充填した後、金型の壁を移動させて
キャビティの容積を増大させて発泡させるという複雑な
構造の金型を使用している。
５８９８６号公報には、２〜２５μｍの径を有する微細
なセルを均一に分散させた発泡成形体の押出発泡成形方
法が記載されている。この技術では、まず、加圧下で、
不活性ガスを熱可塑性樹脂製シート中に飽和するまで含
浸させる。その後、熱可塑性樹脂のガラス転移温度まで
熱してから、減圧して、樹脂に含浸しているガスを過飽
和状態にして、セル核を生成し、急冷することによっ
て、セルの成長を制御する。または、予め、加圧下で不
活性ガスを飽和させた熱可塑性樹脂を加熱溶融して加圧
下で賦形したのち、冷却減圧しセル核を生成、冷却して
セル径を制御する方法が開示されている。また、同公報
には、射出成形方法も開示されているが、発泡剤を含浸
させた樹脂を金型に充填した後、金型の壁を移動させて
キャビティの容積を増大させて発泡させるという複雑な
構造の金型を使用している。
【０００４】特開平８−１１１９０号公報や特開平１０
−７６５６０号公報には、第１押出機とこれに繋がる混
合部を有するアダプターにより、溶融した熱可塑性樹脂
に発泡剤である不活性ガスを含浸させ、熱可塑性樹脂と
不活性ガスの相溶状態を形成するガス溶解工程と、第２
押出機により、加圧状態を維持したまま、溶融樹脂の温
度を下げる冷却工程と、急激な圧力低下により多数のセ
ル核を発生させる核発生工程と、セル径を制御する発泡
制御工程からなる発泡押出成形方法や、ダイスにおける
樹脂の剪断速度と流速分布を調整する押出成形方法が開
示されているが、発泡射出成形については示されていな
い。
−７６５６０号公報には、第１押出機とこれに繋がる混
合部を有するアダプターにより、溶融した熱可塑性樹脂
に発泡剤である不活性ガスを含浸させ、熱可塑性樹脂と
不活性ガスの相溶状態を形成するガス溶解工程と、第２
押出機により、加圧状態を維持したまま、溶融樹脂の温
度を下げる冷却工程と、急激な圧力低下により多数のセ
ル核を発生させる核発生工程と、セル径を制御する発泡
制御工程からなる発泡押出成形方法や、ダイスにおける
樹脂の剪断速度と流速分布を調整する押出成形方法が開
示されているが、発泡射出成形については示されていな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大き
な気泡が発生したり、発泡部が製品の表面に多数現われ
て外観上問題を生じることのない発泡射出成形品を得る
ことであり、そのための金型を提供することである。
な気泡が発生したり、発泡部が製品の表面に多数現われ
て外観上問題を生じることのない発泡射出成形品を得る
ことであり、そのための金型を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、超臨界状態
の流体を発泡剤として樹脂に含浸させて射出成形する際
に、スプル及びランナの有効径を、射出成形機ユニット
のノズル直径に対して特定の範囲内にすると、スプル及
びランナ内での発泡が抑えられ、微細な気泡が均一に生
じることを見い出し、本発明を完成するに至った。
の流体を発泡剤として樹脂に含浸させて射出成形する際
に、スプル及びランナの有効径を、射出成形機ユニット
のノズル直径に対して特定の範囲内にすると、スプル及
びランナ内での発泡が抑えられ、微細な気泡が均一に生
じることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】すなわち本発明の第１は、超臨界状態の流
体を発泡剤として樹脂に含浸させた樹脂組成物を射出成
形して、発泡成形品を得る成形用金型であって、ゲート
部を除くスプル及び必要に応じて設けられるランナが、
以下の式で表わされる有効径Ｌｍを有する発泡射出成形
用金型を提供する。 Ｌｎ≦Ｌｍ≦Ｌｎ×１．７ （ここで、Ｌｎは射出成形機ユニットのノズル直径であ
る。） 本発明の第２は、スプルとランナの交差部が円弧状であ
る本発明の第１に記載の発泡射出成形用金型を提供す
る。本発明の第３は、スプルとランナの交差部が３０度
以下の角度で屈曲した形状である本発明の第１に記載の
発泡射出成形用金型を提供する。本発明の第４は、超臨
界状態の流体を発泡剤として樹脂に含浸させた樹脂組成
物を、本発明の第１〜３のいずれかに記載の発泡射出成
形用金型に射出、充填する発泡成形品の成形方法を提供
する。本発明の第５は、流体が二酸化炭素及び／又は窒
素である請求項４に記載の発泡成形品の成形方法を提供
する。本発明の第６は、本発明の第４又は５に記載の成
形方法により得られた発泡成形品を提供する。
体を発泡剤として樹脂に含浸させた樹脂組成物を射出成
形して、発泡成形品を得る成形用金型であって、ゲート
部を除くスプル及び必要に応じて設けられるランナが、
以下の式で表わされる有効径Ｌｍを有する発泡射出成形
用金型を提供する。 Ｌｎ≦Ｌｍ≦Ｌｎ×１．７ （ここで、Ｌｎは射出成形機ユニットのノズル直径であ
る。） 本発明の第２は、スプルとランナの交差部が円弧状であ
る本発明の第１に記載の発泡射出成形用金型を提供す
る。本発明の第３は、スプルとランナの交差部が３０度
以下の角度で屈曲した形状である本発明の第１に記載の
発泡射出成形用金型を提供する。本発明の第４は、超臨
界状態の流体を発泡剤として樹脂に含浸させた樹脂組成
物を、本発明の第１〜３のいずれかに記載の発泡射出成
形用金型に射出、充填する発泡成形品の成形方法を提供
する。本発明の第５は、流体が二酸化炭素及び／又は窒
素である請求項４に記載の発泡成形品の成形方法を提供
する。本発明の第６は、本発明の第４又は５に記載の成
形方法により得られた発泡成形品を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】射出成形用金型 本発明の射出成形用金型は、ゲート部を除いて、スプル
及び必要に応じて設けられるランナの有効径Ｌｍが、前
記式（１）で表わされるように、射出成形機ユニットの
ノズル直径Ｌｎの１．０〜１．７倍、好ましくは１．０
〜１．５倍である。このような細径スプル及びランナを
使用することにより、超臨界状態の発泡剤を樹脂に含浸
させた樹脂組成物を、射出成形ユニットより、金型のス
プル、ランナ及びゲートを経てキャビティ内に充填する
際に、スプルやランナ内での発泡を押さえることが可能
になる。従来では、溶融樹脂の圧力損失を低くするため
に、ＬｍがＬｎの約２倍以上で使用されていたが、本発
明では、式（１）に該当する範囲内の径のスプル及びラ
ンナを用いる。即ち、射出ユニットから金型内に樹脂組
成物が射出された際に圧力が解放され、発泡が開始され
るが、この範囲内のスプルやランナを採用すると、圧力
の開放部が少ないので、スプルやランナにおいて発泡が
促進されない。スプル及びランナ径が上記範囲より細す
ぎる場合、樹脂流動部が確保されず製品部に樹脂圧力が
十分に与えられず、又射出成形機ユニットのノズル先端
の固化部がスプルより太い為、ノズルに固化樹脂が残
り、次ショット時に樹脂の流動を阻害し、ショートショ
ットや射出速度を不安定化させる。スプル及びランナ径
が上記範囲より太すぎる場合、スプル及びランナにおい
て樹脂圧力が低下し、樹脂中に溶け込んでいる不活性ガ
スが気化する割合が大きく、即ち、樹脂の発泡が促進さ
れてしまう。
及び必要に応じて設けられるランナの有効径Ｌｍが、前
記式（１）で表わされるように、射出成形機ユニットの
ノズル直径Ｌｎの１．０〜１．７倍、好ましくは１．０
〜１．５倍である。このような細径スプル及びランナを
使用することにより、超臨界状態の発泡剤を樹脂に含浸
させた樹脂組成物を、射出成形ユニットより、金型のス
プル、ランナ及びゲートを経てキャビティ内に充填する
際に、スプルやランナ内での発泡を押さえることが可能
になる。従来では、溶融樹脂の圧力損失を低くするため
に、ＬｍがＬｎの約２倍以上で使用されていたが、本発
明では、式（１）に該当する範囲内の径のスプル及びラ
ンナを用いる。即ち、射出ユニットから金型内に樹脂組
成物が射出された際に圧力が解放され、発泡が開始され
るが、この範囲内のスプルやランナを採用すると、圧力
の開放部が少ないので、スプルやランナにおいて発泡が
促進されない。スプル及びランナ径が上記範囲より細す
ぎる場合、樹脂流動部が確保されず製品部に樹脂圧力が
十分に与えられず、又射出成形機ユニットのノズル先端
の固化部がスプルより太い為、ノズルに固化樹脂が残
り、次ショット時に樹脂の流動を阻害し、ショートショ
ットや射出速度を不安定化させる。スプル及びランナ径
が上記範囲より太すぎる場合、スプル及びランナにおい
て樹脂圧力が低下し、樹脂中に溶け込んでいる不活性ガ
スが気化する割合が大きく、即ち、樹脂の発泡が促進さ
れてしまう。
【０００９】本発明では、スプルはランナに接続されて
いても、ランナを設けず直接ゲートに接続されていても
よい。本発明では、ゲート径は、スプルがランナに接続
されている場合にはランナ径の０．０５〜１．０倍、好
ましくは０．１〜０．９倍であり、直接ゲートに接続さ
れている場合にはスプル径の０．０５〜１．０倍、好ま
しくは０．１〜０．９倍である。本発明では、スプルの
径は均一な太さでもよいが、ノズル側の径が細く、ラン
ナ側に向けて、もしくはゲート側に向けて、径が徐々に
太くなるようにすることが好ましい。ランナを設ける場
合、ランナの径は均一な太さでもよいが、ゲート側に向
けて、径が徐々に太くなるようにすることもできる。ス
プル及びランナの断面形状は特に限定されず、円、半
円、長円、正方形、長方形、多角形などが挙げられる。
本発明でスプル及びランナの有効径とは、上記断面形状
の内接最大円の直径をいう。
いても、ランナを設けず直接ゲートに接続されていても
よい。本発明では、ゲート径は、スプルがランナに接続
されている場合にはランナ径の０．０５〜１．０倍、好
ましくは０．１〜０．９倍であり、直接ゲートに接続さ
れている場合にはスプル径の０．０５〜１．０倍、好ま
しくは０．１〜０．９倍である。本発明では、スプルの
径は均一な太さでもよいが、ノズル側の径が細く、ラン
ナ側に向けて、もしくはゲート側に向けて、径が徐々に
太くなるようにすることが好ましい。ランナを設ける場
合、ランナの径は均一な太さでもよいが、ゲート側に向
けて、径が徐々に太くなるようにすることもできる。ス
プル及びランナの断面形状は特に限定されず、円、半
円、長円、正方形、長方形、多角形などが挙げられる。
本発明でスプル及びランナの有効径とは、上記断面形状
の内接最大円の直径をいう。
【００１０】本発明では、スプルとランナの接合部は、
図２に示すように円弧状にしたり、図３に示すように３
０度以下の角度で屈曲するようにしたりして、樹脂のフ
ァウンテンフローを出来るだけ乱さないようにすること
が好ましい。図３では、スプルとランナが９０度で交差
しているため、交差部は３０度の角度で３回屈曲してい
る。なお、スプルとランナの交差角度は必ずしも直角で
ある必要はなく鈍角であっても鋭角であってもよく、円
弧状にしたり、３０度以下の角度で多数回の屈曲で所望
の角度で接合させたり、これらを組み合わせて接合させ
ることもできる。ファウンテンフローが乱れ、一時的に
流れが止まって樹脂の流動速度が瞬時変化したりする
と、樹脂の温度や圧力の変化により発泡が促進される場
合があるからである。
図２に示すように円弧状にしたり、図３に示すように３
０度以下の角度で屈曲するようにしたりして、樹脂のフ
ァウンテンフローを出来るだけ乱さないようにすること
が好ましい。図３では、スプルとランナが９０度で交差
しているため、交差部は３０度の角度で３回屈曲してい
る。なお、スプルとランナの交差角度は必ずしも直角で
ある必要はなく鈍角であっても鋭角であってもよく、円
弧状にしたり、３０度以下の角度で多数回の屈曲で所望
の角度で接合させたり、これらを組み合わせて接合させ
ることもできる。ファウンテンフローが乱れ、一時的に
流れが止まって樹脂の流動速度が瞬時変化したりする
と、樹脂の温度や圧力の変化により発泡が促進される場
合があるからである。
【００１１】射出成形機ユニット 本発明で使用する射出成形機ユニットは、樹脂に発泡用
流体を超臨界状態で混練して含浸できるものであれば、
特に制限はなく、スクリューインライン式、スクリュー
プリプラ式、プランジャー式などが挙げられる。射出成
形機ユニットでは、ホッパーより樹脂を供給し、樹脂を
混練して加熱溶融しながら発泡剤を導入し、溶融樹脂に
超臨界状態の発泡剤が含浸された状態の樹脂組成物を形
成させる。射出成形機ユニット内は、ノズルまでの圧力
及び温度条件が、発泡剤流体の臨界圧力以上および臨界
温度以上の超臨界状態で、且つスプル内の樹脂よりも高
温度、高圧力に保たれるようにすることが好ましい。
流体を超臨界状態で混練して含浸できるものであれば、
特に制限はなく、スクリューインライン式、スクリュー
プリプラ式、プランジャー式などが挙げられる。射出成
形機ユニットでは、ホッパーより樹脂を供給し、樹脂を
混練して加熱溶融しながら発泡剤を導入し、溶融樹脂に
超臨界状態の発泡剤が含浸された状態の樹脂組成物を形
成させる。射出成形機ユニット内は、ノズルまでの圧力
及び温度条件が、発泡剤流体の臨界圧力以上および臨界
温度以上の超臨界状態で、且つスプル内の樹脂よりも高
温度、高圧力に保たれるようにすることが好ましい。
【００１２】射出成形機ユニット内で溶融樹脂中に発泡
剤を含浸させる方法は特に制限はないが、例えば発泡剤
をガス状態で加圧、注入する方法、液体状態の発泡剤を
プランジャーポンプ等で注入する方法、超臨界状態の発
泡剤を注入する方法等が挙げられる。
剤を含浸させる方法は特に制限はないが、例えば発泡剤
をガス状態で加圧、注入する方法、液体状態の発泡剤を
プランジャーポンプ等で注入する方法、超臨界状態の発
泡剤を注入する方法等が挙げられる。
【００１３】樹脂 本発明に用いられる樹脂としては、好ましくは熱可塑性
樹脂であり、汎用樹脂、エンジニアリングプラスチッ
ク、ゴム・エラストマー、アロイ、生分解性樹脂などが
挙げられる。これらは、二種以上混合して使用すること
もできる。汎用樹脂としては、ポリスチレン、ブタジエ
ン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共
重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重
合体等のポリスチレン系樹脂；高密度ポリエチレン、低
密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密
度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレ
ン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリメチルメタ
クリレート、エチレン−エチルアクリレート樹脂；ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられる。エン
ジニアリングプラスチックとしては、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂；６−ナイ
ロン、６，６−ナイロンなどのポリアミド樹脂；その他
ポリイミド樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、
ポリビニルアルコール、ポリフェニレンオキシド、ポリ
フェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエーテ
ルサルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテル
ケトン、液晶性ポリマー、フッ素樹脂等が挙げられる。
ゴム・エラストマーとしては、天然ゴム、各種合成ゴ
ム、例えばエチレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテ
ンゴム、プロピレン−ブテンゴム、スチレン−ブタジエ
ンジブロック共重合体の水素添加物、スチレン−ブタジ
エン−スチレントリブロック共重合体の水素添加物、ス
チレン−イソプレンジブロック共重合体の水素添加物、
スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体
の水素添加物、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリブ
テン等が挙げられる。生分解性ポリエステル樹脂として
は、ポリ乳酸、ポリカプロラクトンのようなヒドロキシ
カルボン酸縮合物；ポリブチレンサクシネートのような
脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸の縮合物；これら
の共重合物；酢酸セルロース等が挙げられる。
樹脂であり、汎用樹脂、エンジニアリングプラスチッ
ク、ゴム・エラストマー、アロイ、生分解性樹脂などが
挙げられる。これらは、二種以上混合して使用すること
もできる。汎用樹脂としては、ポリスチレン、ブタジエ
ン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共
重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重
合体等のポリスチレン系樹脂；高密度ポリエチレン、低
密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密
度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレ
ン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリメチルメタ
クリレート、エチレン−エチルアクリレート樹脂；ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等が挙げられる。エン
ジニアリングプラスチックとしては、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂；６−ナイ
ロン、６，６−ナイロンなどのポリアミド樹脂；その他
ポリイミド樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、
ポリビニルアルコール、ポリフェニレンオキシド、ポリ
フェニレンサルファイド、ポリサルフォン、ポリエーテ
ルサルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテル
ケトン、液晶性ポリマー、フッ素樹脂等が挙げられる。
ゴム・エラストマーとしては、天然ゴム、各種合成ゴ
ム、例えばエチレン−プロピレンゴム、エチレン−ブテ
ンゴム、プロピレン−ブテンゴム、スチレン−ブタジエ
ンジブロック共重合体の水素添加物、スチレン−ブタジ
エン−スチレントリブロック共重合体の水素添加物、ス
チレン−イソプレンジブロック共重合体の水素添加物、
スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体
の水素添加物、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリブ
テン等が挙げられる。生分解性ポリエステル樹脂として
は、ポリ乳酸、ポリカプロラクトンのようなヒドロキシ
カルボン酸縮合物；ポリブチレンサクシネートのような
脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸の縮合物；これら
の共重合物；酢酸セルロース等が挙げられる。
【００１４】発泡剤 本発明では、発泡剤として二酸化炭素、窒素及びこれら
の混合物を超臨界状態で樹脂に含浸させて使用する。二
酸化炭素では臨界圧力７５．３kg/cm2、臨界温度３１．
４℃であり、窒素では臨界圧力３３．５kg/cm2、臨界温
度−１４７℃である。樹脂の種類によっては、二酸化炭
素と窒素を併用する方が、セルを微細化、高セル密度化
させやすい。二酸化炭素／窒素の混合比は容量比で９５
／５〜５／９５まで、目的に合わせて選択される。例え
ば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート等の芳香族ポリエ
ステル樹脂の場合には、混合発泡剤を使用することがで
きる。
の混合物を超臨界状態で樹脂に含浸させて使用する。二
酸化炭素では臨界圧力７５．３kg/cm2、臨界温度３１．
４℃であり、窒素では臨界圧力３３．５kg/cm2、臨界温
度−１４７℃である。樹脂の種類によっては、二酸化炭
素と窒素を併用する方が、セルを微細化、高セル密度化
させやすい。二酸化炭素／窒素の混合比は容量比で９５
／５〜５／９５まで、目的に合わせて選択される。例え
ば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート等の芳香族ポリエ
ステル樹脂の場合には、混合発泡剤を使用することがで
きる。
【００１５】副発泡剤 また本発明では、発泡を均一にするための副発泡剤とし
て、熱分解により二酸化炭素または窒素を発生する熱分
解型発泡剤を、超臨界状態の発泡剤と併用することも可
能である。熱分解型発泡剤としてはアゾジカルボンアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタテトラミン、アゾビスイ
ソブチロニトリル、クエン酸、重曹等が例示される。副
発泡剤の添加量は樹脂１００重量部に対して０．００１
〜１０重量部である。
て、熱分解により二酸化炭素または窒素を発生する熱分
解型発泡剤を、超臨界状態の発泡剤と併用することも可
能である。熱分解型発泡剤としてはアゾジカルボンアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペンタテトラミン、アゾビスイ
ソブチロニトリル、クエン酸、重曹等が例示される。副
発泡剤の添加量は樹脂１００重量部に対して０．００１
〜１０重量部である。
【００１６】整泡剤 本発明では、セル径を微細にするために、各種整泡剤を
樹脂に添加してもよい。整泡剤としては、例えばオルガ
ノポリシロキサンまたは脂肪族カルボン酸およびその誘
導体が挙げられる。オルガノポリシロキサンとしては、
ポリジメチルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、
ポリメチルフェニルシロキサン、ポリメチルハイドロジ
ェンシロキサン、これらオルガノポリシロキサンをエポ
キシ基含有化合物、アミノ基含有化合物、エステル結合
含有化合物等によって変性した変性オルガノポリシロキ
サン等が挙げられる。脂肪族カルボン酸およびその誘導
体としては、脂肪族カルボン酸、酸無水物、アルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩、フルオロアルカンエステル
が挙げられる。脂肪族カルボン酸としては、例えばラウ
リン酸、ステアリン酸、クロトン酸、オレイン酸、マレ
イン酸、グルタル酸、モンタン酸等が挙げられ、フルオ
ロアルカンエステル基としては、炭素数３〜３０のフル
オロアルカン基を有するフルオロアルカンエステル基が
挙げられ、ステアリン酸、モンタン酸等のフルオロアル
カンエステルが挙げられる。これらは二種以上を混合使
用してもよい。整泡剤の添加量は熱可塑性樹脂１００重
量部に対して０．０１〜１０重量部である。
樹脂に添加してもよい。整泡剤としては、例えばオルガ
ノポリシロキサンまたは脂肪族カルボン酸およびその誘
導体が挙げられる。オルガノポリシロキサンとしては、
ポリジメチルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、
ポリメチルフェニルシロキサン、ポリメチルハイドロジ
ェンシロキサン、これらオルガノポリシロキサンをエポ
キシ基含有化合物、アミノ基含有化合物、エステル結合
含有化合物等によって変性した変性オルガノポリシロキ
サン等が挙げられる。脂肪族カルボン酸およびその誘導
体としては、脂肪族カルボン酸、酸無水物、アルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩、フルオロアルカンエステル
が挙げられる。脂肪族カルボン酸としては、例えばラウ
リン酸、ステアリン酸、クロトン酸、オレイン酸、マレ
イン酸、グルタル酸、モンタン酸等が挙げられ、フルオ
ロアルカンエステル基としては、炭素数３〜３０のフル
オロアルカン基を有するフルオロアルカンエステル基が
挙げられ、ステアリン酸、モンタン酸等のフルオロアル
カンエステルが挙げられる。これらは二種以上を混合使
用してもよい。整泡剤の添加量は熱可塑性樹脂１００重
量部に対して０．０１〜１０重量部である。
【００１７】発泡核剤 本発明では、発泡核剤として無機微粉末や有機粉末を添
加してもよい。無機微粉末としては、例えばタルク、炭
酸カルシウム、クレー、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、
ガラスビーズ、ガラスパウダー、酸化チタン、カーボン
ブラック、無水シリカ等が挙げられる。発泡核剤の粒径
は１００μｍ以下が、好ましくは１０μｍ以下、特に好
ましくは５μｍ以下である。発泡核剤の添加量は、樹脂
１００重量部に対して０．００１〜１０重量部である。
加してもよい。無機微粉末としては、例えばタルク、炭
酸カルシウム、クレー、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、
ガラスビーズ、ガラスパウダー、酸化チタン、カーボン
ブラック、無水シリカ等が挙げられる。発泡核剤の粒径
は１００μｍ以下が、好ましくは１０μｍ以下、特に好
ましくは５μｍ以下である。発泡核剤の添加量は、樹脂
１００重量部に対して０．００１〜１０重量部である。
【００１８】その他の添加物 本発明では、目的に応じて、樹脂に可塑剤、滑剤、安定
剤、充填剤、強化材、着色剤等を添加してもよい。
剤、充填剤、強化材、着色剤等を添加してもよい。
【００１９】樹脂組成物の製造 本発明では、上記樹脂と、整泡剤、発泡核剤、その他の
添加物を射出成形機ユニットのホッパーより同時に添加
してもよいし、予めミキサー、混合ロール、ニーダー、
ブラベンダー等で溶融混練する方法等で製造しておいて
もよい。溶融状態の樹脂または整泡剤等の添加された樹
脂組成物に、発泡剤を加圧下に加える。具体的には、例
えばボンベに充填された二酸化炭素をポンプにより加圧
し、必要により昇温して射出成形機のシリンダー内の溶
融樹脂中に供給する。発泡剤の比率は、樹脂に発泡剤が
飽和含浸できる範囲内であり、樹脂の種類、温度、圧力
にも依るが、例えば、樹脂１００重量部に対する発泡剤
の比率は、０．０１〜２５重量部、好ましくは０．０５
〜２０重量部である。
添加物を射出成形機ユニットのホッパーより同時に添加
してもよいし、予めミキサー、混合ロール、ニーダー、
ブラベンダー等で溶融混練する方法等で製造しておいて
もよい。溶融状態の樹脂または整泡剤等の添加された樹
脂組成物に、発泡剤を加圧下に加える。具体的には、例
えばボンベに充填された二酸化炭素をポンプにより加圧
し、必要により昇温して射出成形機のシリンダー内の溶
融樹脂中に供給する。発泡剤の比率は、樹脂に発泡剤が
飽和含浸できる範囲内であり、樹脂の種類、温度、圧力
にも依るが、例えば、樹脂１００重量部に対する発泡剤
の比率は、０．０１〜２５重量部、好ましくは０．０５
〜２０重量部である。
【００２０】発泡剤が含浸された樹脂組成物は、射出成
形機ユニットのシリンダー内で、例えば、５０〜３５０
kg/cm2、好ましくは１００〜３００kg/cm2；９０〜４０
０℃、好ましくは１００〜３００℃に保たれる。また、
シリンダー内では、ノズルに近い側で樹脂温度を発泡に
適した温度まで低下させたり、あるいは必要に応じて過
飽和状態にさせることもできる。
形機ユニットのシリンダー内で、例えば、５０〜３５０
kg/cm2、好ましくは１００〜３００kg/cm2；９０〜４０
０℃、好ましくは１００〜３００℃に保たれる。また、
シリンダー内では、ノズルに近い側で樹脂温度を発泡に
適した温度まで低下させたり、あるいは必要に応じて過
飽和状態にさせることもできる。
【００２１】本発明の発泡成形品は、セルの平均径が
０．０１〜５０μｍ、好ましくは０．０１〜４０μｍで
あり、均一な発泡状態を示し、表面には発泡部が多数現
われることなく、滑らかな表面を有する。
０．０１〜５０μｍ、好ましくは０．０１〜４０μｍで
あり、均一な発泡状態を示し、表面には発泡部が多数現
われることなく、滑らかな表面を有する。
【００２２】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】[実施例１]金型として、図１に示す様に、
キャビティ部が長さ１２７ｍｍ、幅１２．５ｍｍ、厚み
３．２ｍｍの棒状試験片で、スプル部がノズル側でφ
３．５ｍｍ、ランナ側でφ４．５ｍｍ、ランナ部がφ
４．５ｍｍであるものを用いた。なお、図１において、
Ｓはスプル、Ｒはランナ、Ｇはゲート、Ｃはキャビティ
を示し、Ｎは射出成形機ユニット（図示せず）のノズル
側を意味する。射出成形機ユニット（ノズル径φ３ｍ
ｍ、シリンダー温度２４０℃）に、上記金型を取り付
け、金型温度６０℃に設定した。射出成形ユニットのホ
ッパーより無充填ポリブチレンテレフタレート（ポリプ
ラスチックス（株）製）を供給し、一方シリンダー内に
発泡剤として１０ＭＰａ、４０℃の二酸化炭素を注入
し、射出成形を行った。得られたサンプルの気泡の大き
さは、最大でφ２５μｍであり、均一な発泡状態であっ
た。また、成形品の表面は滑らかであった。
キャビティ部が長さ１２７ｍｍ、幅１２．５ｍｍ、厚み
３．２ｍｍの棒状試験片で、スプル部がノズル側でφ
３．５ｍｍ、ランナ側でφ４．５ｍｍ、ランナ部がφ
４．５ｍｍであるものを用いた。なお、図１において、
Ｓはスプル、Ｒはランナ、Ｇはゲート、Ｃはキャビティ
を示し、Ｎは射出成形機ユニット（図示せず）のノズル
側を意味する。射出成形機ユニット（ノズル径φ３ｍ
ｍ、シリンダー温度２４０℃）に、上記金型を取り付
け、金型温度６０℃に設定した。射出成形ユニットのホ
ッパーより無充填ポリブチレンテレフタレート（ポリプ
ラスチックス（株）製）を供給し、一方シリンダー内に
発泡剤として１０ＭＰａ、４０℃の二酸化炭素を注入
し、射出成形を行った。得られたサンプルの気泡の大き
さは、最大でφ２５μｍであり、均一な発泡状態であっ
た。また、成形品の表面は滑らかであった。
【００２４】[実施例２]図２に示す様なスプルとランナ
の交点が弧状である金型を用いた以外は実施例１と同じ
材料、条件で成形を行った。得られたサンプルの気泡の
大きさは、最大でφ２０μｍであり、均一な発泡状態で
あった。また、成形品の表面は滑らかであった。
の交点が弧状である金型を用いた以外は実施例１と同じ
材料、条件で成形を行った。得られたサンプルの気泡の
大きさは、最大でφ２０μｍであり、均一な発泡状態で
あった。また、成形品の表面は滑らかであった。
【００２５】[実施例３]図３に示す様に、ランナとスプ
ルの交差部が３０度ずつ３回屈曲した形状で接合してい
る金型を用いた以外は実施例１と同じ材料、条件で成形
を行った。得られたサンプルの気泡の大きさは、最大で
φ２０μｍであり、均一な発泡状態であった。また、成
形品の表面は滑らかであった。
ルの交差部が３０度ずつ３回屈曲した形状で接合してい
る金型を用いた以外は実施例１と同じ材料、条件で成形
を行った。得られたサンプルの気泡の大きさは、最大で
φ２０μｍであり、均一な発泡状態であった。また、成
形品の表面は滑らかであった。
【００２６】[比較例１]図１と同じ形状であるが、スプ
ル部がノズル側がφ４ｍｍ、ランナ側がφ６ｍｍで、ラ
ンナ部がφ６ｍｍとして、寸法のみ異なる金型（図４参
照）を用い、実施例１と同じ材料、条件で成形を行っ
た。得られたサンプルの気泡の大きさを確認した所、最
大でφ１５０μｍであり、不均一な発泡状態であった。
従来のように、ランナ及び／又はスプルが太く設計され
ていると、樹脂組成物がキャビティに入る前にランナ及
び／又はスプルでの減圧が大きく、気泡が発生してしま
う。この様な流動初期に気泡が出来ると、結合して大き
な気泡になり易く、又、発泡部が製品の表面に現われ、
外観上の問題を生じやすい。
ル部がノズル側がφ４ｍｍ、ランナ側がφ６ｍｍで、ラ
ンナ部がφ６ｍｍとして、寸法のみ異なる金型（図４参
照）を用い、実施例１と同じ材料、条件で成形を行っ
た。得られたサンプルの気泡の大きさを確認した所、最
大でφ１５０μｍであり、不均一な発泡状態であった。
従来のように、ランナ及び／又はスプルが太く設計され
ていると、樹脂組成物がキャビティに入る前にランナ及
び／又はスプルでの減圧が大きく、気泡が発生してしま
う。この様な流動初期に気泡が出来ると、結合して大き
な気泡になり易く、又、発泡部が製品の表面に現われ、
外観上の問題を生じやすい。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、大きな気泡が発生した
り、発泡部が製品の表面に多数現われて外観上問題を生
じることのない発泡射出成形品を得ることができる。
り、発泡部が製品の表面に多数現われて外観上問題を生
じることのない発泡射出成形品を得ることができる。
【図１】金型内のランナ、スプル、ゲート及びキャビテ
ィの関係を示す金型の断面図の一例（実施例１）であ
る。
ィの関係を示す金型の断面図の一例（実施例１）であ
る。
【図２】金型内のランナ、スプル、ゲート及びキャビテ
ィの関係を示す金型の断面図の一例（実施例２）であ
り、ランナとスプルが円弧状に接合している。
ィの関係を示す金型の断面図の一例（実施例２）であ
り、ランナとスプルが円弧状に接合している。
【図３】金型内のランナ、スプル、ゲート及びキャビテ
ィの関係を示す金型の断面図の一例（実施例３）であ
り、ランナとスプルの交差部が３０度ずつ３回屈曲した
形状で接合している。
ィの関係を示す金型の断面図の一例（実施例３）であ
り、ランナとスプルの交差部が３０度ずつ３回屈曲した
形状で接合している。
【図４】金型内のランナ、スプル、ゲート及びキャビテ
ィの関係を示す金型の断面図の一例（比較例１）であ
り、ランナとスプルの径が太い。
ィの関係を示す金型の断面図の一例（比較例１）であ
り、ランナとスプルの径が太い。
Ｎ 射出成形機ユニットのノズル Ｓ スプル Ｒ ランナ Ｇ ゲート Ｃ キャビティ
Claims (6)
- 【請求項１】 超臨界状態の流体を発泡剤として樹脂に
含浸させた樹脂組成物を射出成形して、発泡成形品を得
る成形用金型であって、ゲート部を除くスプル及び必要
に応じて設けられるランナが、以下の式で表わされる有
効径Ｌｍを有する発泡射出成形用金型。 Ｌｎ≦Ｌｍ≦Ｌｎ×１．７ （ここで、Ｌｎは射出成形機ユニットのノズル直径であ
る。） - 【請求項２】 スプルとランナの交差部が円弧状である
請求項１に記載の発泡射出成形用金型。 - 【請求項３】 スプルとランナの交差部が３０度以下の
角度で屈曲した形状である請求項１に記載の発泡射出成
形用金型。 - 【請求項４】 超臨界状態の流体を発泡剤として樹脂に
含浸させた樹脂組成物を、請求項１〜３のいずれかに記
載の発泡射出成形用金型に射出、充填する発泡成形品の
成形方法。 - 【請求項５】 流体が二酸化炭素及び／又は窒素である
請求項４に記載の発泡成形品の成形方法。 - 【請求項６】 請求項４又は５に記載の成形方法により
得られた発泡成形品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125021A JP2002321256A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | 発泡射出成形用金型及び発泡成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125021A JP2002321256A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | 発泡射出成形用金型及び発泡成形品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002321256A true JP2002321256A (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=18974309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001125021A Pending JP2002321256A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | 発泡射出成形用金型及び発泡成形品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002321256A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006046437A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Konica Minolta Opto, Inc. | 光学部品の製造装置 |
| JP2009023282A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリコーンゴム発泡体及びその製造方法 |
| JP2011000814A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Stanley Electric Co Ltd | 糸引き防止ホットスプルブッシュ及び射出成形金型 |
| US8142690B2 (en) | 2004-08-02 | 2012-03-27 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical component molding apparatus and method thereof |
| JP2015066874A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 三菱重工業株式会社 | 透明樹脂成形品の射出成形装置および射出成形方法 |
-
2001
- 2001-04-23 JP JP2001125021A patent/JP2002321256A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8142690B2 (en) | 2004-08-02 | 2012-03-27 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical component molding apparatus and method thereof |
| WO2006046437A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Konica Minolta Opto, Inc. | 光学部品の製造装置 |
| JPWO2006046437A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2008-05-22 | コニカミノルタオプト株式会社 | 光学部品の製造装置 |
| US7914273B2 (en) | 2004-10-29 | 2011-03-29 | Konica Minolta Opto, Inc. | Optical component molding apparatus |
| JP4730307B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-07-20 | コニカミノルタオプト株式会社 | プラスチックレンズの製造装置 |
| JP2009023282A (ja) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリコーンゴム発泡体及びその製造方法 |
| JP2011000814A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Stanley Electric Co Ltd | 糸引き防止ホットスプルブッシュ及び射出成形金型 |
| JP2015066874A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 三菱重工業株式会社 | 透明樹脂成形品の射出成形装置および射出成形方法 |
| US10589448B2 (en) | 2013-09-30 | 2020-03-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Injection molding method and injection molding device for transparent resin molded article |
| US10759098B2 (en) | 2013-09-30 | 2020-09-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Injection molding method and injection molding device for transparent resin molded article |
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