JP2003159736A - 熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】金型内に溶融した発泡熱可塑性樹脂を射出供給
して発泡成形体を得る各種成形方法において、発泡ムラ
のない均一な発泡成形体を得ることができ、かつ溶融し
た発泡熱可塑性樹脂に含有された発泡ガスをガス抜け無
く有効に成形するのできる熱可塑性樹脂発泡成形体の製
造方法を開発する。 【解決手段】熱可塑性樹脂と発泡剤をインライン式射出
機の射出シリンダー内で溶融混練し、溶融混練された発
泡剤含有の該溶融熱可塑性樹脂を金型内に供給して発泡
成形体を製造する方法において、射出シリンダー内に設
けられた射出スクリューのフィードゾーンにおける溝深
さｈ２とスクリュー先端側に位置するメタリングゾーン
の溝深さｈ1の比ｈ２／ｈ１（圧縮比）が１．５以下で
ある射出スクリューを用いて熱可塑性樹脂発泡成形体を
製造する。
して発泡成形体を得る各種成形方法において、発泡ムラ
のない均一な発泡成形体を得ることができ、かつ溶融し
た発泡熱可塑性樹脂に含有された発泡ガスをガス抜け無
く有効に成形するのできる熱可塑性樹脂発泡成形体の製
造方法を開発する。 【解決手段】熱可塑性樹脂と発泡剤をインライン式射出
機の射出シリンダー内で溶融混練し、溶融混練された発
泡剤含有の該溶融熱可塑性樹脂を金型内に供給して発泡
成形体を製造する方法において、射出シリンダー内に設
けられた射出スクリューのフィードゾーンにおける溝深
さｈ２とスクリュー先端側に位置するメタリングゾーン
の溝深さｈ1の比ｈ２／ｈ１（圧縮比）が１．５以下で
ある射出スクリューを用いて熱可塑性樹脂発泡成形体を
製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂発泡
成形体の製造方法に関する。
成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、熱可塑性樹脂をインライン式
射出機の射出シリンダー内で溶融し、金型内に射出して
金型内で成形して熱可塑性樹脂成形体を製造する方法
は、自動車分野、家電分野、建築分野等で幅広く利用さ
れ、このような成形は、射出成形方法のみならず射出圧
縮成形（射出プレス成形を含む）やフロースタンピング
成形等の射出機を用いて材料を金型内に供給する成形方
法においても同様に利用されている。
射出機の射出シリンダー内で溶融し、金型内に射出して
金型内で成形して熱可塑性樹脂成形体を製造する方法
は、自動車分野、家電分野、建築分野等で幅広く利用さ
れ、このような成形は、射出成形方法のみならず射出圧
縮成形（射出プレス成形を含む）やフロースタンピング
成形等の射出機を用いて材料を金型内に供給する成形方
法においても同様に利用されている。
【０００３】一方、このような熱可塑性樹脂成形体の軽
量化を目的とした熱可塑性樹脂発泡成形体も知られてい
るが、かかる熱可塑性樹脂発泡成形体は、原料として熱
可塑性樹脂に発泡剤を混合した熱可塑性樹脂材料を使用
する以外は、前記した熱可塑性樹脂成形体の製造法と同
様に、発泡剤含有熱可塑性樹脂材料をインライン式射出
機の射出シリンダー内で溶融し、金型内に射出して金型
内で発泡成形して製造されており、係る発泡成形法に用
いられるインライン式射出機は上記した従来より公知の
熱可塑性樹脂成形体を製造するために使用されているイ
ンライン式射出機がそのまま使用されている。
量化を目的とした熱可塑性樹脂発泡成形体も知られてい
るが、かかる熱可塑性樹脂発泡成形体は、原料として熱
可塑性樹脂に発泡剤を混合した熱可塑性樹脂材料を使用
する以外は、前記した熱可塑性樹脂成形体の製造法と同
様に、発泡剤含有熱可塑性樹脂材料をインライン式射出
機の射出シリンダー内で溶融し、金型内に射出して金型
内で発泡成形して製造されており、係る発泡成形法に用
いられるインライン式射出機は上記した従来より公知の
熱可塑性樹脂成形体を製造するために使用されているイ
ンライン式射出機がそのまま使用されている。
【０００４】ところで、従来より熱可塑性樹脂成形体を
製造するために使用されているインライン式射出機の射
出用スクリューにおいて、例えば特開平８−１９７５８
１号公報に開示の射出機のスクリュー装置におけるスク
リューの圧縮比は４以下、特に好ましくは２以下と記載
されてはいるが、その具体的態様である実施例において
開示されている圧縮比は１．７であり、また特開２００
０−２３３４２５号公報にも圧縮比が１．６〜２．４で
あるスクリューを用いた成形機を用いることが開示され
ているように、従来より実用的に使用されている射出用
スクリューの圧縮比は１．６がその下限値であった。
製造するために使用されているインライン式射出機の射
出用スクリューにおいて、例えば特開平８−１９７５８
１号公報に開示の射出機のスクリュー装置におけるスク
リューの圧縮比は４以下、特に好ましくは２以下と記載
されてはいるが、その具体的態様である実施例において
開示されている圧縮比は１．７であり、また特開２００
０−２３３４２５号公報にも圧縮比が１．６〜２．４で
あるスクリューを用いた成形機を用いることが開示され
ているように、従来より実用的に使用されている射出用
スクリューの圧縮比は１．６がその下限値であった。
【０００５】しかし、このような発泡剤を含有しない通
常の熱可塑性樹脂成形用の射出スクリューを用いて発泡
成形を行った場合には、しばしば得られた発泡成形品の
場所によって発泡状態が異なる発泡ムラという不良が生
じていた。
常の熱可塑性樹脂成形用の射出スクリューを用いて発泡
成形を行った場合には、しばしば得られた発泡成形品の
場所によって発泡状態が異なる発泡ムラという不良が生
じていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
本発明者は発泡ムラを生じさせない均一な熱可塑性樹脂
発泡成形品を得るための方法について鋭意検討の結果、
本発明に至った。
本発明者は発泡ムラを生じさせない均一な熱可塑性樹脂
発泡成形品を得るための方法について鋭意検討の結果、
本発明に至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、熱可
塑性樹脂と発泡剤をインライン式射出機の射出シリンダ
ー内で溶融混練し、溶融混練された発泡剤含有の該溶融
熱可塑性樹脂を金型内に供給して発泡成形体を製造する
方法において、射出シリンダー内に設けられた射出スク
リューのフィードゾーンにおける溝深さｈ２とスクリュ
ー先端側に位置するメタリングゾーンの溝深さｈ1の比
ｈ２／ｈ１（圧縮比）が１．５以下である射出スクリュ
ーを用いることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡成形体の
製造方法を提供するものである。
塑性樹脂と発泡剤をインライン式射出機の射出シリンダ
ー内で溶融混練し、溶融混練された発泡剤含有の該溶融
熱可塑性樹脂を金型内に供給して発泡成形体を製造する
方法において、射出シリンダー内に設けられた射出スク
リューのフィードゾーンにおける溝深さｈ２とスクリュ
ー先端側に位置するメタリングゾーンの溝深さｈ1の比
ｈ２／ｈ１（圧縮比）が１．５以下である射出スクリュ
ーを用いることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡成形体の
製造方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明するが、本発明はもとより以下の説明に限定されるも
のではない。
明するが、本発明はもとより以下の説明に限定されるも
のではない。
【０００９】本発明の方法に適用される熱可塑性樹脂材
料は、射出成形、射出圧縮成形、射出プレス成形等、通
常の射出スクリューで射出される熱可塑性樹脂であれ
ば、どのような材料であっても制限なく使用でき、例え
ばポリエチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリル−
スチレン−ブタジエン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ
アミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
ト等の熱可塑性樹脂、これらの混合物、あるいはこれら
熱可塑性樹脂を用いたポリマーアロイ等があげられ、本
発明でいう熱可塑性樹脂とは、これらをすべて包含する
ものである。
料は、射出成形、射出圧縮成形、射出プレス成形等、通
常の射出スクリューで射出される熱可塑性樹脂であれ
ば、どのような材料であっても制限なく使用でき、例え
ばポリエチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリル−
スチレン−ブタジエン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ
アミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
ト等の熱可塑性樹脂、これらの混合物、あるいはこれら
熱可塑性樹脂を用いたポリマーアロイ等があげられ、本
発明でいう熱可塑性樹脂とは、これらをすべて包含する
ものである。
【００１０】このような熱可塑性樹脂は、必要に応じて
タルクや強化繊維等の充填剤を含んでいてもよく、通常
使用される各種添加剤、例えば顔料、滑剤、帯電防止
剤、安定剤等が配合されていてもよい。
タルクや強化繊維等の充填剤を含んでいてもよく、通常
使用される各種添加剤、例えば顔料、滑剤、帯電防止
剤、安定剤等が配合されていてもよい。
【００１１】また、熱可塑性樹脂に混合される発泡剤
は、化学発泡剤としてはＡＤＣＡ（アゾジカルボン酸ア
ミド）に代表されるような有機系の化学発泡剤や重曹や
クエン酸等からなる一般的な無機系化学発泡剤等が使用
でき、このような化学発泡剤を用いる場合は、通常、前
記熱可塑性樹脂とともに樹脂投入用ホッパーから射出機
内に投入される。かかる発泡剤の添加量は、発泡剤の種
類や目的とする発泡成形体の発泡倍率などの条件によっ
て調整されるが、一般的には熱可塑性樹脂１００重量部
に対してあたり０．１〜５重量部である。また、発泡剤
として炭酸ガスや窒素ガス等の不活性ガスを使用する場
合には、液状またはガス状で直接射出機内に供給するこ
ともできる。
は、化学発泡剤としてはＡＤＣＡ（アゾジカルボン酸ア
ミド）に代表されるような有機系の化学発泡剤や重曹や
クエン酸等からなる一般的な無機系化学発泡剤等が使用
でき、このような化学発泡剤を用いる場合は、通常、前
記熱可塑性樹脂とともに樹脂投入用ホッパーから射出機
内に投入される。かかる発泡剤の添加量は、発泡剤の種
類や目的とする発泡成形体の発泡倍率などの条件によっ
て調整されるが、一般的には熱可塑性樹脂１００重量部
に対してあたり０．１〜５重量部である。また、発泡剤
として炭酸ガスや窒素ガス等の不活性ガスを使用する場
合には、液状またはガス状で直接射出機内に供給するこ
ともできる。
【００１２】本発明は、このような熱可塑性樹脂と発泡
剤をインライン式射出機の射出シリンダー内で溶融混練
し、該溶融熱可塑性樹脂を金型内に供給して発泡成形体
を製造する方法であるが、本発明において使用される射
出シリンダーの射出スクリューは本発明に特定する要件
を具備していることが必要である。
剤をインライン式射出機の射出シリンダー内で溶融混練
し、該溶融熱可塑性樹脂を金型内に供給して発泡成形体
を製造する方法であるが、本発明において使用される射
出シリンダーの射出スクリューは本発明に特定する要件
を具備していることが必要である。
【００１３】図１は、従来から使用されている熱可塑性
樹脂を成形するためのインライン式射出スクリューの概
略断面図を示し、図２はこのようなスクリューを備えた
射出機の概略断面図を示す。
樹脂を成形するためのインライン式射出スクリューの概
略断面図を示し、図２はこのようなスクリューを備えた
射出機の概略断面図を示す。
【００１４】図１、図２に示すように、射出スクリュー
（２）はホッパーから供給される熱可塑性樹脂材料を射
出シリンダー（３）の中に供給するフィードゾーン
（Ｆ）、材料を圧縮するコンプレッションゾーン（Ｃ）
と材料を軽量するメタリングゾーン（Ｍ）からなってい
る。
（２）はホッパーから供給される熱可塑性樹脂材料を射
出シリンダー（３）の中に供給するフィードゾーン
（Ｆ）、材料を圧縮するコンプレッションゾーン（Ｃ）
と材料を軽量するメタリングゾーン（Ｍ）からなってい
る。
【００１５】本発明の方法に適用される射出スクリュー
の概略断面図を図３に示すが、かかる射出スクリューは
その圧縮比が１．５以下となるように設計されている以
外は、基本的な構造は従来から知られている図１、図２
に示されるような射出スクリューおよび射出機と同じで
ある。
の概略断面図を図３に示すが、かかる射出スクリューは
その圧縮比が１．５以下となるように設計されている以
外は、基本的な構造は従来から知られている図１、図２
に示されるような射出スクリューおよび射出機と同じで
ある。
【００１６】ここで、圧縮比とは、図１および図３に示
す射出スクリューのフィードゾーン（Ｆ）における溝深
さ（ｈ２）とスクリュー先端側に位置するメタリングゾ
ーン（Ｍ）の溝深さ（ｈ１）の比（ｈ２/ｈ１）で表さ
れる。
す射出スクリューのフィードゾーン（Ｆ）における溝深
さ（ｈ２）とスクリュー先端側に位置するメタリングゾ
ーン（Ｍ）の溝深さ（ｈ１）の比（ｈ２/ｈ１）で表さ
れる。
【００１７】射出スクリューを用いて熱可塑性樹脂を成
形する場合、まずホッパー（１）から熱可塑性樹脂を投
入すると、熱可塑性樹脂はスクリュー後方のフィードゾ
ーン（Ｆ）に入り、スクリューの回転により前方に移送
されるとともに射出シリンダ−（３）の外壁に設けられ
たバンドヒーター（４）により加熱溶融され、更にコン
プレッションゾーン（Ｃ）で圧縮されながらメタリング
ゾーン（Ｍ）に移送され、溶融混練が進む。
形する場合、まずホッパー（１）から熱可塑性樹脂を投
入すると、熱可塑性樹脂はスクリュー後方のフィードゾ
ーン（Ｆ）に入り、スクリューの回転により前方に移送
されるとともに射出シリンダ−（３）の外壁に設けられ
たバンドヒーター（４）により加熱溶融され、更にコン
プレッションゾーン（Ｃ）で圧縮されながらメタリング
ゾーン（Ｍ）に移送され、溶融混練が進む。
【００１８】熱可塑性樹脂に化学発泡剤を混合して発泡
成形する場合にも、上記方法に準じて、まずホッパー
（１）から熱可塑性樹脂と化学発泡剤（以下、発泡熱可
塑性樹脂と称す）が投入され、発泡熱可塑性樹脂はスク
リュー後方のフィードゾーン（Ｆ）に入り、スクリュー
の回転により前方に移送されるとともに射出シリンダ−
（３）の外壁に設けられたバンドヒーター（４）により
加熱溶融されるが、このときの溶融熱可塑性樹脂は熱に
よる分解により発生した化学発泡剤の分解ガス（発泡ガ
ス）を含有しており、該発泡ガスを含有する溶融発泡熱
可塑性樹脂は更にコンプレッションゾーン（Ｃ）で圧縮
されながらメタリングゾーン（Ｍ）に移送され、圧縮、
溶融混練が進む。
成形する場合にも、上記方法に準じて、まずホッパー
（１）から熱可塑性樹脂と化学発泡剤（以下、発泡熱可
塑性樹脂と称す）が投入され、発泡熱可塑性樹脂はスク
リュー後方のフィードゾーン（Ｆ）に入り、スクリュー
の回転により前方に移送されるとともに射出シリンダ−
（３）の外壁に設けられたバンドヒーター（４）により
加熱溶融されるが、このときの溶融熱可塑性樹脂は熱に
よる分解により発生した化学発泡剤の分解ガス（発泡ガ
ス）を含有しており、該発泡ガスを含有する溶融発泡熱
可塑性樹脂は更にコンプレッションゾーン（Ｃ）で圧縮
されながらメタリングゾーン（Ｍ）に移送され、圧縮、
溶融混練が進む。
【００１９】このとき、発泡ガスを含有した溶融発泡熱
可塑性樹脂は、このメタリングゾーン（Ｍ）で圧縮され
る際、圧縮比が高ければ高いほど溶融発泡熱可塑性樹脂
中に含有している発泡ガスをスクリュー後方のホッパー
側に押し出してしまい、溶融発泡熱可塑性樹脂からのガ
ス抜けが促進されるため、射出機から射出された際の溶
融発泡熱可塑性樹脂はガス抜けが進んだ不安定な発泡ガ
スを含有した状態となり、その結果、製品に発泡ムラが
生じることになる。
可塑性樹脂は、このメタリングゾーン（Ｍ）で圧縮され
る際、圧縮比が高ければ高いほど溶融発泡熱可塑性樹脂
中に含有している発泡ガスをスクリュー後方のホッパー
側に押し出してしまい、溶融発泡熱可塑性樹脂からのガ
ス抜けが促進されるため、射出機から射出された際の溶
融発泡熱可塑性樹脂はガス抜けが進んだ不安定な発泡ガ
スを含有した状態となり、その結果、製品に発泡ムラが
生じることになる。
【００２０】このような問題が生じないように、本発明
に適用する射出スクリューにおいては、基本的な構造は
従来より公知の射出スクリューと同様であるが、圧縮
比：（ｈ２）/（ｈ１）は必ず１．５以下、好ましくは
１．３以下にすることが重要である。スクリューのフィ
ードゾーンの溝深さ（ｈ２）やメタリングゾーンの溝深
さ（ｈ１）の絶対値は、成形に用いる熱可塑性樹脂の種
類や実際に用いるスクリューの径（ｄ）や長さ（Ｌ）に
より任意に選定でき、特に限定されない。
に適用する射出スクリューにおいては、基本的な構造は
従来より公知の射出スクリューと同様であるが、圧縮
比：（ｈ２）/（ｈ１）は必ず１．５以下、好ましくは
１．３以下にすることが重要である。スクリューのフィ
ードゾーンの溝深さ（ｈ２）やメタリングゾーンの溝深
さ（ｈ１）の絶対値は、成形に用いる熱可塑性樹脂の種
類や実際に用いるスクリューの径（ｄ）や長さ（Ｌ）に
より任意に選定でき、特に限定されない。
【００２１】圧縮比が１．５を超えるような圧縮度の高
いスクリューでは、上述したように溶融発泡熱可塑性樹
脂が必要以上に圧縮され、該溶融発泡熱可塑性樹脂中に
含有されている発泡ガスのガス抜けが生じる。圧縮比の
下限については、発泡ガスのガス抜けの面からは特に限
定されることはないが、あまり圧縮比が低すぎると溶融
発泡熱可塑性樹脂の混練性が低下しすぎるため圧縮比は
０．８以上とするのが好ましい。
いスクリューでは、上述したように溶融発泡熱可塑性樹
脂が必要以上に圧縮され、該溶融発泡熱可塑性樹脂中に
含有されている発泡ガスのガス抜けが生じる。圧縮比の
下限については、発泡ガスのガス抜けの面からは特に限
定されることはないが、あまり圧縮比が低すぎると溶融
発泡熱可塑性樹脂の混練性が低下しすぎるため圧縮比は
０．８以上とするのが好ましい。
【００２２】尚、スクリューのフライト間ピッチ（Ｐ）
についても、用いる熱可塑性樹脂材料やスクリュー長
さ、径等を考慮して任意に選定することができる。
についても、用いる熱可塑性樹脂材料やスクリュー長
さ、径等を考慮して任意に選定することができる。
【００２３】このような本発明の方法で使用される射出
スクリューは圧縮比が低いために材料の混練状態として
は低下する傾向があり、このため、必要に応じて図４に
示すようにスクリュー先端付近に混練部（５）を設ける
ことがより好ましい。
スクリューは圧縮比が低いために材料の混練状態として
は低下する傾向があり、このため、必要に応じて図４に
示すようにスクリュー先端付近に混練部（５）を設ける
ことがより好ましい。
【００２４】この混練部としては、図５に示すようなス
クリューにピンを多数設けたタイプ（ａ）やスクリュー
フライト間に別の細かいフライトを設けたタイプ
（ｂ）、ならびにスクリューに歯車形状の混練部を設け
たタイプ（ｃ）など、一般的な射出成形機用スクリュー
混練部として用いられている混練部形状を用いることが
でき、特に限定されない。
クリューにピンを多数設けたタイプ（ａ）やスクリュー
フライト間に別の細かいフライトを設けたタイプ
（ｂ）、ならびにスクリューに歯車形状の混練部を設け
たタイプ（ｃ）など、一般的な射出成形機用スクリュー
混練部として用いられている混練部形状を用いることが
でき、特に限定されない。
【００２５】射出スクリューの材質は、通常の射出スク
リューで用いられる任意の材質を選定でき、必要により
焼入れ処理、窒化処理あるいはメッキ処理等が適宜施さ
れていてもよい。
リューで用いられる任意の材質を選定でき、必要により
焼入れ処理、窒化処理あるいはメッキ処理等が適宜施さ
れていてもよい。
【００２６】本発明に特定する射出スクリューを用いて
熱可塑性樹脂発泡成形体を製造する方法としては、射出
成形方法や、金型内に設けられた溶融樹脂供給通路から
未閉鎖の雄雌金型内に溶融発泡熱可塑性樹脂を供給し、
型締め圧縮することにより金型キャビティ内に賦形する
射出圧縮成形（射出プレス成形を含む）、射出機を用い
た外部樹脂供給機により溶融発泡熱可塑性樹脂を金型キ
ャビティ内に注入したのちプレス成形するフロースタン
ピング方法等、射出機を用いて金型内に溶融発泡熱可塑
性樹脂を供給する成形方法など、従来から知られている
射出スクリューを使用する各種の成形法を適用すること
ができる。
熱可塑性樹脂発泡成形体を製造する方法としては、射出
成形方法や、金型内に設けられた溶融樹脂供給通路から
未閉鎖の雄雌金型内に溶融発泡熱可塑性樹脂を供給し、
型締め圧縮することにより金型キャビティ内に賦形する
射出圧縮成形（射出プレス成形を含む）、射出機を用い
た外部樹脂供給機により溶融発泡熱可塑性樹脂を金型キ
ャビティ内に注入したのちプレス成形するフロースタン
ピング方法等、射出機を用いて金型内に溶融発泡熱可塑
性樹脂を供給する成形方法など、従来から知られている
射出スクリューを使用する各種の成形法を適用すること
ができる。
【００２７】以下、射出圧縮成形方法を例にとって、熱
可塑性樹脂発泡成形体の具体的な製造方法を説明する。
可塑性樹脂発泡成形体の具体的な製造方法を説明する。
【００２８】図６は、本発明の方法に使用する射出圧縮
成形金型例をその概略断面で示したものである。この金
型は、雄型（７）および雌型（８）の雄雌一対からな
り、両金型は通常いずれか一方が縦方向または横方向に
開閉可動する型締め装置に接続され、他方は固定されて
いる。図６では、雄型（７）が固定され、雌型（８）が
型締め装置（図示せず）に接続されて両金型は縦方向に
開閉するようになっている。
成形金型例をその概略断面で示したものである。この金
型は、雄型（７）および雌型（８）の雄雌一対からな
り、両金型は通常いずれか一方が縦方向または横方向に
開閉可動する型締め装置に接続され、他方は固定されて
いる。図６では、雄型（７）が固定され、雌型（８）が
型締め装置（図示せず）に接続されて両金型は縦方向に
開閉するようになっている。
【００２９】また、雄型（７）は型内に溶融樹脂通路
（９）を有しており、溶融樹脂通路（９）は金型キャビ
ティ面に設けられた溶融樹脂供給口（１０）に接続され
るとともに、金型外に設けられた射出機（１２）に接続
されている。また、金型キャビティ面に設けられた溶融
樹脂供給口には溶融樹脂の供給量を制御するためのシャ
ットオフバルブ（１１）が設けられている。
（９）を有しており、溶融樹脂通路（９）は金型キャビ
ティ面に設けられた溶融樹脂供給口（１０）に接続され
るとともに、金型外に設けられた射出機（１２）に接続
されている。また、金型キャビティ面に設けられた溶融
樹脂供給口には溶融樹脂の供給量を制御するためのシャ
ットオフバルブ（１１）が設けられている。
【００３０】図６の射出機（１２）は、基本的には図２
に示すような構造と同様であるが、射出シリンダー内の
射出スクリューの圧縮比は１．０となるように設計され
ており、スクリュー先端部分には図４に示すようなダル
メージ型の混練部が設けられている。（詳細は図示せ
ず）
に示すような構造と同様であるが、射出シリンダー内の
射出スクリューの圧縮比は１．０となるように設計され
ており、スクリュー先端部分には図４に示すようなダル
メージ型の混練部が設けられている。（詳細は図示せ
ず）
【００３１】発泡剤を含有した熱可塑性樹脂は、ホッパ
ーから射出機（１２）内に投入され、熱による発泡剤の
分解により生成した分解ガス（発泡ガス）を含みながら
溶融混練された後、金型内に供給する必要供給量が射出
シリンダー内で計量される。
ーから射出機（１２）内に投入され、熱による発泡剤の
分解により生成した分解ガス（発泡ガス）を含みながら
溶融混練された後、金型内に供給する必要供給量が射出
シリンダー内で計量される。
【００３２】計量された溶融発泡熱可塑性樹脂（１４）
は、図７で示すように雄型（７）と雌型（８）で形成さ
れる未閉鎖の金型キャビティ（１３）内に溶融樹脂通路
（９）を通じて、溶融樹脂供給口（１０）のシャットオ
フバルブ（１１）を開くことにより供給する。このとき
のキャビティクリアランスは、最終製品厚みよりも大き
く設定されている。
は、図７で示すように雄型（７）と雌型（８）で形成さ
れる未閉鎖の金型キャビティ（１３）内に溶融樹脂通路
（９）を通じて、溶融樹脂供給口（１０）のシャットオ
フバルブ（１１）を開くことにより供給する。このとき
のキャビティクリアランスは、最終製品厚みよりも大き
く設定されている。
【００３３】溶融発泡熱可塑性樹脂（１４）を金型キャ
ビティ内に供給しながら、あるいは供給完了した後、雌
金型（８）を雄金型（７）方向に移動させ、所望の発泡
倍率となるキャビティクリアランス（最終製品厚み）に
なるまで型締めすることにより、溶融発泡熱可塑性樹脂
（１４）が発泡しながら金型キャビティ（１３）内に充
填・賦形される。（図８） このとき、雄金型（７）の溶融発泡樹脂供給口（１０）
に設けられ、開放状態にあるシャットオフバルブ（１
１）を溶融発泡熱可塑性樹脂（１４）の供給完了と同時
に閉じることにより、溶融発泡熱可塑性樹脂の溶融樹脂
通路（９）側への逆流が阻止される。
ビティ内に供給しながら、あるいは供給完了した後、雌
金型（８）を雄金型（７）方向に移動させ、所望の発泡
倍率となるキャビティクリアランス（最終製品厚み）に
なるまで型締めすることにより、溶融発泡熱可塑性樹脂
（１４）が発泡しながら金型キャビティ（１３）内に充
填・賦形される。（図８） このとき、雄金型（７）の溶融発泡樹脂供給口（１０）
に設けられ、開放状態にあるシャットオフバルブ（１
１）を溶融発泡熱可塑性樹脂（１４）の供給完了と同時
に閉じることにより、溶融発泡熱可塑性樹脂の溶融樹脂
通路（９）側への逆流が阻止される。
【００３４】溶融発泡熱可塑性樹脂（１４）を金型キャ
ビティ（１３）内に充填・賦形した後、金型内で発泡熱
可塑性樹脂を冷却固化することにより熱可塑性樹脂発泡
成形体（１５）を製造することができる。
ビティ（１３）内に充填・賦形した後、金型内で発泡熱
可塑性樹脂を冷却固化することにより熱可塑性樹脂発泡
成形体（１５）を製造することができる。
【００３５】尚、このような方法による場合には、得ら
れる熱可塑性樹脂発泡成形体の発泡倍率は比較的低発泡
倍率であるため、高発泡倍率の熱可塑性樹脂発泡成形体
を所望の場合には、溶融発泡熱可塑性樹脂（１４）を金
型キャビティ（１３）内に充填した後、溶融発泡熱可塑
性樹脂（１４）が金型内で冷却固化されないうちに、雌
金型（８）を所定の発泡倍率になるように開くことによ
り、高発泡倍率の熱可塑性樹脂発泡成形体（１６）を得
ることができる。
れる熱可塑性樹脂発泡成形体の発泡倍率は比較的低発泡
倍率であるため、高発泡倍率の熱可塑性樹脂発泡成形体
を所望の場合には、溶融発泡熱可塑性樹脂（１４）を金
型キャビティ（１３）内に充填した後、溶融発泡熱可塑
性樹脂（１４）が金型内で冷却固化されないうちに、雌
金型（８）を所定の発泡倍率になるように開くことによ
り、高発泡倍率の熱可塑性樹脂発泡成形体（１６）を得
ることができる。
【００３６】また、このような方法で得られる発泡成形
体は、必要に応じて予め金型内に加飾層となる表皮材層
を配置しておくことにより発泡成形と同時に表皮材層を
積層一体化することができる。この際、予め金型内に配
置する表皮材層の位置、大きさなどを変えることによ
り、発泡成形体の全面あるいは一部に表皮材層を積層一
体化した積層発泡成形体を得ることができ、さらに複数
の表皮材層を金型内に配置することにより複数の表皮材
で加飾された積層発泡成形体を製造することもできる。
体は、必要に応じて予め金型内に加飾層となる表皮材層
を配置しておくことにより発泡成形と同時に表皮材層を
積層一体化することができる。この際、予め金型内に配
置する表皮材層の位置、大きさなどを変えることによ
り、発泡成形体の全面あるいは一部に表皮材層を積層一
体化した積層発泡成形体を得ることができ、さらに複数
の表皮材層を金型内に配置することにより複数の表皮材
で加飾された積層発泡成形体を製造することもできる。
【００３７】積層する表皮材としては、通常使用される
公知の表皮材が使用できる。具体的な表皮材としては、
織布、不織布、編布、熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エ
ラストマーのシートやフィルム等が例示される。これら
表皮材の裏面にはクッション層となるポリプロピレン系
クッション層やポリエチレン系クッション層、ポリウレ
タン系クッション層等の各種クッション層が設けられて
いてもよく、さらにこれらクッション層の保護層とし
て、織布、不織布、編布、熱可塑性樹脂もしくは熱可塑
性エラストマー等のシートまたはフィルムがクッション
層の裏打ち材として設けられていてもよい。
公知の表皮材が使用できる。具体的な表皮材としては、
織布、不織布、編布、熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性エ
ラストマーのシートやフィルム等が例示される。これら
表皮材の裏面にはクッション層となるポリプロピレン系
クッション層やポリエチレン系クッション層、ポリウレ
タン系クッション層等の各種クッション層が設けられて
いてもよく、さらにこれらクッション層の保護層とし
て、織布、不織布、編布、熱可塑性樹脂もしくは熱可塑
性エラストマー等のシートまたはフィルムがクッション
層の裏打ち材として設けられていてもよい。
【００３８】
【発明の効果】本発明の製造方法により、金型内に溶融
した発泡熱可塑性樹脂を射出供給して発泡成形体を得る
各種成形方法において、発泡ムラのない均一な発泡成形
体を得ることが可能となり、かつ溶融した発泡熱可塑性
樹脂に含有された発泡ガスをガス抜け無く有効に成形す
ることができるため、熱可塑性樹脂に混合する発泡剤の
添加量も低減することが可能となる。
した発泡熱可塑性樹脂を射出供給して発泡成形体を得る
各種成形方法において、発泡ムラのない均一な発泡成形
体を得ることが可能となり、かつ溶融した発泡熱可塑性
樹脂に含有された発泡ガスをガス抜け無く有効に成形す
ることができるため、熱可塑性樹脂に混合する発泡剤の
添加量も低減することが可能となる。
【図１】射出スクリューの概略形状例を示したものであ
る。
る。
【図２】射出機の概略構造断面例を示したものである。
【図３】本発明の射出スクリューの概略形状例を示した
ものである。
ものである。
【図４】射出スクリュー先端部付近に混練部を設けた本
発明の射出スクリューの概略形状例を示したものであ
る。
発明の射出スクリューの概略形状例を示したものであ
る。
【図５】本発明に適用しえるスクリュー混練部の例を概
略形状で示したものである。
略形状で示したものである。
【図６】本発明の製造方法における射出圧縮成形の一工
程例を示した金型概略断面図を示したのものである。
程例を示した金型概略断面図を示したのものである。
【図７】本発明の製造方法における射出圧縮成形の一工
程例を示した金型概略断面図を示したのものである。
程例を示した金型概略断面図を示したのものである。
【図８】本発明の製造方法における射出圧縮成形の一工
程例を示した金型概略断面図を示したのものである。
程例を示した金型概略断面図を示したのものである。
【図９】本発明の製造方法における射出圧縮成形の一工
程例を示した金型概略断面図を示したのものである。
程例を示した金型概略断面図を示したのものである。
Ｌ ：スクリュー長さ
ｄ ：スクリュー径
Ｍ ：メタリングゾーン
Ｃ ：コンプレッションゾーン
Ｆ ：フィードゾーン
Ｐ ：フライト間ピッチ
ｈ１：メタリングゾーンにおける溝深さ
ｈ２：フィードゾーンにおける溝深さ
１ ：射出機ホッパー
２ ：射出スクリュー
３ ：射出シリンダー
４ ：バンドヒーター
５ ：混練部
６ ：混練部付スクリュー
７ ：雄金型
８ ：雌金型
９ ：溶融樹脂通路
１０：溶融樹脂供給口
１１：シャットオフバルブ
１２：射出機
１３：金型キャビティ
１４：溶融発泡熱可塑性樹脂
１５：発泡成形体（低発泡）
１６：発泡成形体（高発泡）
Claims (4)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂と発泡剤をインライン式射出
機の射出シリンダー内で溶融混練し、溶融混練された発
泡剤含有の該溶融熱可塑性樹脂を金型内に供給して発泡
成形体を製造する方法において、射出シリンダー内に設
けられた射出スクリューのフィードゾーンにおける溝深
さｈ２とスクリュー先端側に位置するメタリングゾーン
の溝深さｈ1の比ｈ２／ｈ１（圧縮比）が１．５以下で
ある射出スクリューを用いることを特徴とする熱可塑性
樹脂発泡成形体の製造方法。 - 【請求項２】射出スクリューの圧縮比が０．８以上、
１．３以下の射出スクリューを用いることを特徴とする
請求項１に記載の熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法。 - 【請求項３】射出スクリューの先端部に発泡剤含有の溶
融熱可塑性樹脂を混練するための混練部を有する射出ス
クリューを用いることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法。 - 【請求項４】射出スクリューを用いた熱可塑性樹脂発泡
成形体の製造を射出成形または射出圧縮成形法により行
われることを特徴とする請求項１、請求項２または請求
項３に記載の熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362172A JP2003159736A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001362172A JP2003159736A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003159736A true JP2003159736A (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=19172715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001362172A Pending JP2003159736A (ja) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | 熱可塑性樹脂発泡成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003159736A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005074794A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Mitsui Chemicals Inc | 熱可塑性樹脂組成物発泡成形体の成形装置 |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362172A patent/JP2003159736A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005074794A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Mitsui Chemicals Inc | 熱可塑性樹脂組成物発泡成形体の成形装置 |
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|---|---|---|---|
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